Question

已知有下列反应： (1)CuSO₄+H₂S=CuS↓+H₂SO₄   (2)Br₂+H₂S=S↓+2HBr

或4Br₂+H₂S+4H₂O=H₂SO₄+8HBr

依下述方法之一可以测定被污染空气中的H₂S含量：将已知体积的空气通过溴水或CuSO₄溶液并测定其电导变化(电导即溶液电阻的倒数，表示溶液的导电性能，当离子浓度不太大的时候，电导随离子浓度近似地成正比关系)。上述吸收剂之一可用来测定很大浓度范围的H₂S含量(每立方米空气中含0－50毫升H₂S)；而另一种吸收剂用于低浓度范围的H₂S含量(每立方米空气中含0－5毫升H₂S)，但是后者有很高的灵敏度。试指出分析情况下选择吸收剂的依据。

Answer 1

①电导与离子浓度有近似正比关系；②从题干中反应，H₂S是弱电解质，反应后转化为强电解质。随反应进行，离子浓度不断增大，因此电导增大，故可测知H₂S的含量；③两种吸收剂溶解度不同，CuSO₄易溶于水，所配溶液浓度大，故可吸收H₂S的量就大；而Br₂在水中的溶解度有限，故吸收H₂S的量就不大，两种吸收剂分别适合测定H2S浓度大范围及浓度小范围的要求。根据(1)反应，生成H₂SO₄溶液离子浓度大，即H₂SO₄完全电离H₂SO₄=2H⁺+SO₄^2-，1molH₂SO₄电离3mol离子，而原CuSO₄也为强电解质完全电离CuSO₄=Cu²⁺+SO₄^2-，1molCuSO₄，电离出2mol离子，显然反应后离子总浓度增大，因此增大电导性能，而且CuSO4易溶，可配制浓度大的溶液，吸收H₂S容量大，从而适用于测定高浓度范围的H₂S的污染空气。由反应(2)可知由Br₂吸收弱电解质H₂S后，生成2mol强电解质HBr(或1molH₂SO₄或8molHBr)，离子浓度明显增大，电导也随之增大，所以可以更精确测定H₂S的含量(灵敏度大)。但因Br₂水不能制得高浓度溶液，因此溶液吸收H₂S容量有限，从而适用于测定低浓度范围的H₂S污染空气。

解析:

这题是信息给予题，也属于综合评价题，考查自学能力。通过阅读题干内容，分析出其中要点，即未学过的新知识：①电导与离子浓度有近似正比关系；②从题干中反应，H₂S是弱电解质，反应后转化为强电解质。随反应进行，离子浓度不断增大，因此电导增大，故可测知H₂S的含量；③两种吸收剂溶解度不同，CuSO₄易溶于水，所配溶液浓度大，故可吸收H₂S的量就大；而Br₂在水中的溶解度有限，故吸收H₂S的量就不大，两种吸收剂分别适合测定H2S浓度大范围及浓度小范围的要求。根据(1)反应，生成H₂SO₄溶液离子浓度大，即H₂SO₄完全电离H₂SO₄=2H⁺+SO₄^2-，1molH₂SO₄电离3mol离子，而原CuSO₄也为强电解质完全电离CuSO₄=Cu²⁺+SO₄^2-，1molCuSO₄，电离出2mol离子，显然反应后离子总浓度增大，因此增大电导性能，而且CuSO4易溶，可配制浓度大的溶液，吸收H₂S容量大，从而适用于测定高浓度范围的H₂S的污染空气。由反应(2)可知由Br₂吸收弱电解质H₂S后，生成2mol强电解质HBr(或1molH₂SO₄或8molHBr)，离子浓度明显增大，电导也随之增大，所以可以更精确测定H₂S的含量(灵敏度大)。但因Br₂水不能制得高浓度溶液，因此溶液吸收H₂S容量有限，从而适用于测定低浓度范围的H₂S污染空气。

本题考查学生自学能力、综合分析、评价能力，题干给出材料新颖的信息知识，应通过阅读准确分析提供信息，透过现象分析本质，抓突破口，培养严密、科学的思维能力。