Question

19．春節(jié)期間燃放煙花爆竹會使空氣中有害氣體SO₂的含量增加，為粗略測定空氣中SO₂的含量，化學(xué)小組的同學(xué)們設(shè)計了如圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗．

【資料】
①SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，碘遇淀粉能使淀粉顯藍(lán)色，而HI溶液不能使淀粉顯藍(lán)色．
②我國空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中SO₂濃度限值（mg/m₃）如下表

一級標(biāo)準(zhǔn)	二級標(biāo)準(zhǔn)	三級標(biāo)準(zhǔn)
≤0.15	≤0.50	≤0.70

【實驗步驟】
①檢測氣密性．
②向C裝置中加入1.0ml溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.27×10^-6g/ml的碘水（ρ=1.0g/ml），滴入2-3滴淀粉溶液，此時溶液顯藍(lán)色；
③打開彈簧夾b（填“a”或“b”），關(guān)閉另一個彈簧夾，抽拉注射器吸取250ml空氣，再開、閉相應(yīng)彈簧夾，緩緩?fù)茪怏w進(jìn)入C裝置，重復(fù)上述操作多次．當(dāng)C中溶液顏色由藍(lán)色變成無色時，停止推動注射器的活塞；
④實驗數(shù)據(jù)處理．
請回答下列問題：
（1）完善步驟③的內(nèi)容b；由藍(lán)色變成無色．
（2）檢查此裝置氣密性的操作是：；關(guān)閉彈簧夾b，打開a，推注射器，若C中產(chǎn)生氣泡，B中水倒流進(jìn)入量筒，說明裝置的氣密性良好；
（3）該小組在同一地點進(jìn)行了3組實驗，推動活塞次數(shù)記錄如下表（每次抽氣為250ml）．進(jìn)行3組實驗的目的是取平均值，使測定結(jié)果更準(zhǔn)確；綜合3次實驗數(shù)據(jù)分析，該測定地點的空氣質(zhì)量屬于二級標(biāo)準(zhǔn)．

實驗序號	1	2	3
推動次數(shù)	3	5	4

Answer 1

分析 （1）根據(jù)抽取空氣的目的分析彈簧夾的開關(guān)；根據(jù)SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，當(dāng)單質(zhì)碘恰好完全反應(yīng)時，淀粉遇碘變成的藍(lán)色就會消失分析現(xiàn)象；
（2）根據(jù)裝置氣密性的檢驗必須要保證裝置能形成一個密閉的體系和引起密閉體系內(nèi)的壓強(qiáng)的變化分析檢查該裝置的氣密性的方法；
（3）從而根據(jù)參加反應(yīng)的碘的質(zhì)量即可求出二氧化硫的質(zhì)量，從而確定此空氣中二氧化硫的含量，確定質(zhì)量等級．

解答 解：（1）b與大氣相通，因此要抽取空氣，應(yīng)該打開b，關(guān)閉a彈簧夾；SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，當(dāng)單質(zhì)碘恰好完全反應(yīng)時，淀粉遇碘變成的藍(lán)色就會消失變成無色；故答案為：b；由藍(lán)色變成無色；
（2）檢查該裝置的氣密性的方法為：關(guān)閉彈簧夾b，打開a，推注射器，若C中產(chǎn)生氣泡，B中水倒流進(jìn)入量筒，說明裝置的氣密性良好；故答案為；關(guān)閉彈簧夾b，打開a，推注射器，若C中產(chǎn)生氣泡，B中水倒流進(jìn)入量筒，說明裝置的氣密性良好；
（3）進(jìn)行3次實驗的目的是取平均值，使測定結(jié)果更準(zhǔn)確．
故填：取平均值，使測定結(jié)果更準(zhǔn)確．
解：3次實驗活塞平均推動次數(shù)（3+5+4）次/3=4次 
注射器每次抽氣體積為4次×250mL/次=1000mL   
   SO₂～I(xiàn)₂  
  64   254            
  x   1.27×10^-6 g/mL×1.0mL        
?$\frac{64}{x}=\frac{254}{1.27×{10}^{-6}g/mL×1.0mL}$???
解得：x=0.32×10^-6g     
該測定地點空氣中SO₂濃度為：$\frac{0.32×{10}^{-6}g×10}{1000mL×{10}^{-6}}$=0.32mg/m3?????
結(jié)論：該測定地點的空氣質(zhì)量為二級標(biāo)準(zhǔn)．

點評 本題主要對空氣中二氧化硫的含量進(jìn)行了探究，該題有一定的深度，難度較大，主要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，依據(jù)信息提供的原理分析．