(2010•乐山一模)一混合气体中含有SO2、N2、O2,化学兴趣小组的同学欲测定其中SO2的体积分数,下图是他们在测定

(2010•乐山一模)一混合气体中含有SO2、N2、O2,化学兴趣小组的同学欲测定其中SO2的体积分数,下图是他们在测定中使用的部分实验装置:
(1)在方框中画出所缺实验装置并标明所用试剂;
(2)当装置①中出现______现象时,应立即停止通气.若此时没有及时停止通气,则测定的SO2体积分数______(选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”);若通入气体速度过快,则测定的SO2体积分数______(选填“偏高”、“偏低”或“不受响”);
(3)装置①中发生反应的离子方程式为______;
(4)你认为下列试剂中,可以用来代替试管中碘的淀粉溶液的是______(填编号);
A.酸性KMnO4溶液B.NaOH溶液C.溴水D.氨水
(5)若碘溶液的浓度为0.05mol/L、体积为10mL,收集到的N2和O2的体积为148.8mL(已折换为标准状况下的体积),SO2体积分数为______.
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小皮球2001 幼苗

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解题思路:(1)实验通过装置①后,二氧化硫被吸收,再测定剩余气体的体积,进而确定空气中二氧化硫的体积,故采取排液体的方法测定剩余气体的体积;
(2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,与碘反应时二氧化硫过量,导致测定的剩余气体的体积偏大,导致测得的SO2的含量偏低;
通入气体的速率过快,二氧化硫来不及被完全吸收,部分二氧化硫排出,导致测定的剩余气体的体积偏大,导致测得的SO2的含量偏低;
(3)二氧化硫和碘单质反应生成碘化氢和硫酸,据此写出离子方程式;
(4)装置①的作用是反应吸收二氧化硫,故装置内的溶液不能吸收其他气体成分.结合选项各物质的性质判断;
(5)溶液蓝色刚好褪去说明碘单质恰好反应和二氧化硫反应,结合化学方程式计算得到二氧化硫物质的量,收集到的N2和O2的体积为148.8mL计算物质的量,得到二氧化硫的体积分数可以利用物质的量分数计算.

(1)实验通过装置①后,二氧化硫被吸收,再测定剩余气体的体积,进而确定空气中二氧化硫的体积,故采取排液体的方法测定剩余气体的体积,由于氮气和氧气不溶于水,故可以用排水法测定剩余气体体积,装置图为
故答案为:
(2)溶液蓝色刚好褪去,应及时停止通气,若反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,与碘反应时二氧化硫过量,导致测定的剩余气体的体积偏大,测定的二氧化硫的体积偏小,导致测得的SO2的含量偏低;
通入气体的速率过快,二氧化硫来不及被完全吸收,部分二氧化硫排出,导致测定的剩余气体的体积偏大,测定的二氧化硫的体积偏小,导致测得的SO2的含量偏低,
故答案为:溶液蓝色刚好褪去;偏低;偏低;
(3)二氧化硫和碘单质反应生成碘化氢和硫酸,据此写出装置①中发生反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-
故答案为:SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-
(4)装置①的作用是反应吸收二氧化硫,故装置内的溶液不能吸收其他气体成分;
A、高锰酸钾溶液氧化二氧化硫,不吸收其他气体,不影响剩余气体体积的测定,故A正确;
B、氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫,但不能判断是否吸收完全,测定的SO2的含量会产生误差,故B错误;
C、溴水溶液用于吸收二氧化硫,吸收二氧化硫现象明显,可以代替,故C正确;
D、氨水溶液吸收二氧化硫,是否完全无现象判断,故D错误.
故选:AC;
(5)若碘溶液的浓度为0.05mol/L、体积为10mL,物质的量=0.05mol/L×0.010L=0.0005mol,二氧化硫物质的量为0.0005mol,标准状况下体积=0.0005mol×22.4L/mol=0.0112L,收集到的N2和O2的体积为148.8mL(已折换为标准状况下的体积),SO2体积分数=[0.0112L/0.0112L+0.1488L]×100%=7%,
故答案为:7%.

点评:
本题考点: 探究物质的组成或测量物质的含量;二氧化硫的化学性质;排气量气装置.

考点点评: 本题考查学生对实验原理与装置的理解,对实验方案的评价、作图能力、化学计算等,难度中等,是对所学知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础知识与分析问题、解决问题能力,题目难度中等.

1年前

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