Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)擬分析某市空氣的質(zhì)量情況，測定該市空氣中SO2的含量并制定下列研究方案：

Ⅰ.資料表明，SO2具有較強的還原性，能與高錳酸鉀酸性溶液發(fā)生反應(yīng)：5SO2+2+2H2O===5+2Mn2++4H+。

Ⅱ.設(shè)計實驗方案：利用SO2的還原性使SO2和已知濃度及體積的高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng)。

Ⅲ.選擇分析地點：某工業(yè)區(qū)、某公園、某居民小區(qū)、某商業(yè)區(qū)、某交通樞紐。

Ⅳ.選擇分析時間：晴天、風(fēng)速較小時；晴天、風(fēng)速較大時；雨前；雨后。

Ⅴ.對測定的結(jié)果進(jìn)行初步分析并向相關(guān)單位提出建議。

（1）該小組同學(xué)擬用如圖所示裝置定量分析空氣中SO2的含量。

①通入空氣前應(yīng)進(jìn)行的實驗操作是________________________________；

②當(dāng)觀察到實驗的現(xiàn)象為________________________________________時，應(yīng)停止通空氣；

③實驗過程中需測量并記錄的數(shù)據(jù)是_________________________________。

（2）如圖表示該小組同學(xué)根據(jù)實驗測得的該市不同地區(qū)空氣中SO2的含量。

①工廠區(qū)、交通樞紐SO2含量明顯高于其他地區(qū)的原因是_____________；

②請向當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門提出一條減少工廠區(qū)SO2排放的建議：__________________________。

（3）下表是該小組同學(xué)測得的不同天氣情況下的城市空氣中SO2的平均含量。請分析雨后或風(fēng)速較大時SO2平均含量較低的原因：

天氣情況	平均風(fēng)速(m·s1)	空氣中SO2的平均含量(mg·L1)
雨前	2.0	0.03
雨后	2.2	0.01
晴	23	0.015
晴	0.9	0.03

①_____________________________________________________；

②_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 高錳酸鉀酸性溶液剛好褪色 通入空氣至高錳酸鉀酸性溶液剛好褪色所需要的時間 工廠尾氣、汽車尾氣中SO2含量較高 提高脫硫技術(shù)(或改用更潔凈的能源或提高尾氣的處理技術(shù)或?qū)ξ矚膺M(jìn)行綜合利用等合理答案均可) 下雨時SO2與水反應(yīng)降低了雨后空氣中SO2的含量 風(fēng)速越大，氣體擴散速度越大，空氣中SO2濃度越

【解析】

（1）①實驗前應(yīng)檢查裝置的氣密性，以確保裝置不漏氣，以防止影響測定結(jié)果；

②KMnO4具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，兩者發(fā)生反應(yīng)，所以看KMnO4溶液剛好褪色時，說明二氧化硫和恰好KMnO4溶液完全反應(yīng)，應(yīng)停止通空氣；③二氧化硫的物質(zhì)的量可以根據(jù)KMnO4的物質(zhì)的量進(jìn)行求出，而空氣的體積需要知道單位時間內(nèi)空氣的流速和時間來計算，所以需要知道酸性KMnO4溶液剛好褪色所需要的時間；

（2）①因工廠尾氣中含有大量的SO2、汽車尾氣中SO2含量也較高，所以工廠區(qū)、交通樞紐SO2含量明顯高于其他地區(qū)；②SO2來源于化石燃料的燃燒，可通過使用環(huán)保能源來減少SO2的排放；

（3）①SO2能和水反應(yīng)，所以雨后空氣中SO2的含量降低；②風(fēng)速越大，氣體擴散速度越大，SO2濃度也就越小。