Question

SO₂是大气污染物之一，为粗略测定周围环境中SO₂的含量，某课外活动小组设计了如下实验装置：

注：单向阀原理说明：当注射器推活塞时，①关闭，②打开；当注射器拉活塞时，①打开，②关闭．
（1）甲、乙两同学欲对上述整套装置检查气密性：
甲同学是用手捂住试管（或微热试管），观察导管中是否有液面上升的现象．是否能？______（填能或不能）；
乙同学是先从玻璃导管向试管中注入水，观察导管中液面与试管中液面是否形成高度差，且在一段时间后，观察液面差是否变化的方法．是否能？______（填能或不能）；
若上述两种方案均不能，请思考新方案，并填下列空白（若上述可行，则不填下列空白）：先在试管中装入适量水（保证玻璃导管的下端浸没在水中），然后（填操作方法）______，看到______（填实验现象），证明该装置的气密性良好．
（2）向试管中加入0.00127%的碘水10g，用适量的蒸馏水稀释后，再加入2～3滴淀粉溶液，配置成溶液A．测定指定地点空气中SO₂的含量时，推拉注射器的活塞反复抽气，试管中发生的化学反应方程式为SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，A溶液由______色变为______时表明反应恰好完全进行，此时应停止抽气．
（3）我国环境空气质量标准中对每次空气质量测定中SO₂的最高浓度限值（mg/m³）：一级标准：0.15；二级标准：0.50；三级标准：0.70．该课外活动小组分成第一活动小组和第二活动小组，使用相同的实验装置和溶液A，在同一地点、同时测量空气中SO₂的含量．当反应恰好完全进行，记录抽气时间和次数如下（假定每次抽气500mL）．请将下表填写完整（计算时保留2位有效数字）：

分组	第一小组	第二小组
抽气时间	20分钟	21分钟
抽气次数	100	130
SO2含量：mg/m^3

①在实验过程中，需缓缓抽动活塞的目的是______；若快速抽拉，则测定的结果将______（填偏大、偏小或无影响）；
②判断该地点的空气中SO₂含量属于______（填数字）级标准，______（填“第一”或“第二”）小组的测定结果准确，另一小组实验结果产生较大偏差的原因是（两个小组所用药品和装置均无问题）______．

Answer

（1）弄清装置气密性的检验必须要保证装置能形成一个密闭的体系和引起密闭体系内的压强的变化，由于当注射器推活塞时，①关闭，②打开；当注射器拉活塞时，①打开，②关闭，因此检查该装置的气密性时，为使形成一个密闭的空间，应拉注射器的活塞，使装置内的压强减小，从而在浸没在水中的玻璃导管口会看到有气泡冒出．
（2）由于SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，当单质碘恰好完全反应时，淀粉遇碘变成的蓝色就会消失．
（3）由于所取得碘水是一样的，因此两组实验中参与反应的二氧化硫的质量一样多，所以根据参加反应的碘的质量即可求出二氧化硫的质量，从而确定此地空气中二氧化硫的含量．为保证空气中二氧化硫充分和碘水反应，所以抽气时要缓慢进行，以免影响实验结果．
【解析】
（1）由于玻璃导管与空气相同，没形成密闭的体系；而乙同学虽然向玻璃导管注水但没有使其压强发生变化，因此两个同学都没法检验出装置的气密性是否完好．
故答案为：不能；不能．
若要检验该装置的气密性，首先理解单向阀的作用，单向阀原理说明：当注射器推活塞时，①关闭，②打开；当注射器拉活塞时，①打开，②关闭．因此应该外拉注射器的活塞，导致试管内压强减小，若看到浸没在水中的玻璃管口处有气泡冒出，说明气密性良好．
故答案为：向外轻轻拉动注射器的活塞，浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出
（2）从提供的化学方程式不难看出，当反应物恰好完全反应时，溶液中不再有单质碘，溶液的蓝色就会消失．
故答案为：蓝，无色
（3）由于所取得碘水是一样的，因此两组实验中参与反应的二氧化硫的质量一样多，
根据化学方程式计算，设参与反应的二氧化硫的质量为X．
SO2 +I2+2H2O=H2SO4 +2HI
64   254
X    10g×0.00127%

解之得：X=0.000032g=0.032mg
第一组所测的二氧化硫的含量为：=0.64mg/m3
第二组所测的二氧化硫的含量为：=0.49mg/m3
故答案为：

分组 第一小组  第二小组
抽气时间 20分钟 21分钟
抽气次数 100 130
SO2含量：mg/m3 0.64 0.49

①为了使二氧化硫气体完全被吸收，因此抽拉气体时要缓缓地进行．若速率过快，二氧化硫不能充分和碘水反应，致使测得二氧化硫的质量偏小．
故答案为：让二氧化硫与碘充分反应（或使空气中二氧化硫被充分吸收），偏小
②第一组的结论是正确的，第二组数据误差较大，主要由于抽气速率过快，造成空气中SO2与碘水未充分反应，产生较大误差．
所以该地的空气中的二氧化硫的含量应属于三级．
故答案为：三级；第一；抽气速率过快，造成空气中SO2与碘水未充分反应，产生较大误差；