Question

将已污染的空气通入某溶液，测其导电性的变化，能获得某种污染气体的含量．如果把含H₂S的空气通入CuSO₄溶液，导电性稍有变化，但溶液吸收H₂S的容量大；若用溴水，则吸收容量不大而导电性变化很大．现要测量空气中的氯气含量，能兼顾吸收容量和导电性变化的灵敏度的吸收溶液是（　　）

• A、NaOH溶液
• B、蒸馏水
• C、Na₂SO₃溶液
• D、KI溶液

Answer 1

分析：本题错解之一是由于思维定势，对液体吸收气体容量大简单地理解为溶解度较大．常温下氯气在水中的溶解度为1：2，属于可溶范围，符合吸收容量大的条件；再考虑氯气溶于水生成盐酸和次氯酸的导电性比蒸馏水大大增强，灵敏度也好．因此，选择了B选项．实际上气体的溶解度表示的是在1 L水中溶解的气体体积数，而相同物质的量的气体和液体、固体在体积上相差一千倍左右，如1 mol任何气体在标准状况下的体积为22.4 L；1 mol水18 mL．若1 L溶液中含有1 mol溶质，它吸收1 mol的气体（22.4 L），比溶解的气体多得多，何况溶质的物质的量大，吸收的容量将更大．错解之二是知识欠缺，只知道氯气能和NaOH溶液反应，生成氯化钠和次氯酸钠，生成物的种类增多，导电的离子浓度增大．

解答：解：A、氯气能和NaOH溶液反应，生成氯化钠和次氯酸钠，生成物的种类增多，导电的离子浓度增大，兼顾容量和导电性变化的灵敏度，实际上氯气和氢氧化钠的反应如下：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，2 mol NaOH反应，生成1 mol氯化钠和1 mol次氯酸钠，离子浓度没有改变，导电能力不变，故A不符合；
B、常温下氯气在水中的溶解度为1：2，属于可溶范围，符合吸收容量大的条件；再考虑氯气溶于水生成盐酸和次氯酸的导电性比蒸馏水大大增强，灵敏度也好．因此，错误选择了B选项．实际上气体的溶解度表示的是在1 L水中溶解的气体体积数，而相同物质的量的气体和液体、固体在体积上相差一千倍左右，如1 mol任何气体在标准状况下的体积为22.4 L；1 mol水18 mL．若1 L溶液中含有1 mol溶质，它吸收1 mol的气体（22.4 L），比溶解的气体多得多，何况溶质的物质的量大，吸收的容量将更大，故B不符合；
C、由于氯气和亚硫酸钠发生如下反应：Cl₂+Na₂SO₃+H₂O=2HCl+Na₂SO₄，从吸收容量上看，用亚硫酸钠溶质吸收氯气符合题意容量大的要求；从反应方程式上看：1mol亚硫酸钠转化为1 mol硫酸钠和2 mol盐酸，离子的浓度增大1倍（从离子所带电荷总量看），符合导电性增强．故C符合；
D、KI溶液和氯气反应Cl₂+2I-=I₂+2Cl^-，吸收量符合，但反应恰好离子浓度基本不变，故D不符合；
故选C．

点评：本题考查了氯气性质的应用，吸收量和导电性的分析判断是解题关键，导电性取决于离子浓度大小，题目难度中等．