Question

2．為分析 空氣質量情況，化學研究性學習小組的同學擬測定城市上空空氣中SO₂的含量，制定了下列研究方案：
①相關文獻調研：了解空氣中主要污染指標，其中SO₂對人體有哪些危害；了解SO₂的化學性質，為測定SO₂的含量尋找理論依據(jù)[資料表明，SO₂具有較強的還原性，能與酸性KMnO₄溶液（紫紅色，其還原產物Mn²⁺在水溶液中接近無色）發(fā)生如下反應：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺]．
②設計實驗方案：利用SO₂的還原性進行定量分析．
③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．
④選擇分析時間：晴天、風速較小時；晴天、風速較大時；雨前；雨后．
⑤對測定的結果進行初步分析并向相關單位提出建議．
請你參與該研究性學習小組的活動并發(fā)表你的見解：
（1）該小組的同學擬用下列裝置測定空氣中SO₂的含量：

①連接好裝置，在裝入藥品前應進行的實驗操作是檢查裝置的氣密性；
②當看到KMnO₄溶液剛好褪色現(xiàn)象時，應停止通空氣；
實驗過程中需測量并記錄的數(shù)據(jù)通人空氣至酸性KMnO₄溶液剛好褪色所需要的時間（高錳酸鉀的物質的量濃度和體積均已知）．
（2）如圖是該小組同學根據(jù)實驗測得的不同地區(qū)空氣中SO₂含量：

①工廠區(qū)SO₂含量明顯高于其他地區(qū)的原因是工廠尾氣、汽車尾氣中SO₂含量較高；
②請你向當?shù)赜嘘P部門提出一條減少工廠區(qū)SO₂排放的建議提高脫硫技術．

Answer 1

分析 設計實驗方案：測定二氧化硫的存在，可利用二氧化硫具有漂白性和還原性的角度分析；
（1）①實驗前應檢查裝置的氣密性；
②KMnO₄具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，兩者發(fā)生反應，KMnO₄溶液褪色；
③測出二氧化硫的物質的量以及空氣的體積即可求出空氣中SO₂含量；
（2）①工廠尾氣、汽車尾氣中SO₂含量較高；
②改用更潔凈的能源減少SO₂的排放．

解答 解：設計實驗方案：測定二氧化硫的存在，可利用二氧化硫具有漂白性和還原性的性質，利用SO₂使品紅溶液褪色作定性分析，只要是利用了二氧化硫的漂白性，可品紅溶液反應生成無色物質，
（1）①實驗前應檢查裝置的氣密性，以確保裝置不漏氣，以防止影響結果，故答案為：檢查裝置的氣密性； 
②KMnO₄具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，兩者發(fā)生反應，所以看到KMnO₄溶液剛好褪色時，說明二氧化硫和恰好KMnO₄溶液完全反應，應停止通空氣，二氧化硫的物質的量可以根據(jù)KMnO₄的物質的量進行求出，而空氣的體積需要知道單位時間內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，
故答案為：KMnO₄溶液剛好褪色，通人空氣至酸性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)，
故答案為：工廠尾氣、汽車尾氣中SO₂含量較高；
②SO₂來源于化石燃料的燃燒，可通過環(huán)保能源來減少SO₂的排放，或對燃煤進行脫硫處理，
故答案為：提高脫硫技術．

點評 本題綜合考查了二氧化硫含量的測定以及二氧化硫的來源與危害，側重于學生的分析能力的考查，題目涉及化學與生活、環(huán)境保護的考查，有利于培養(yǎng)學生的良好的科學素養(yǎng)，提高學習的積極性，難度中等．