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大。现要测量空气中的含氯量，并兼顾容量和导电性变化的灵敏度，最理想的吸收溶液是：

A．NaOH溶液  B．蒸馏水    C．Na₂SO₃溶液     D．KI溶液

Answer 1

【答案】C

【解析】 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1mol硫酸钠和2mol盐酸，离子的浓度增大1倍（从离子所带电量总量看），符合导电的灵敏度增大，导电性增强。选项C为正确答案。

【状元纠错】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1L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：1mol任何气体在标况下的体积为22.4L；1mol水18mL。若1L溶液中含有1mol溶质，它吸收1mol的气体（22.4L），比溶解的气体多得多，何况溶质的物质的量要大，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。因此，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

2molNaOH反应，生成1mol氯化钠和1mol次氯酸钠，离子浓度没有改变，导电的灵敏度不变。