Question

(本題共12分)“爆竹聲中一歲除”燃放煙花爆竹是中華民族文化的重要組成部分，然而，近年灰我國許多大、中城市都對煙花爆竹實施了“禁放”或者“限放”，民族文化為什么受到限制，好奇心驅(qū)使小明，小強(qiáng)、小亮三位同學(xué)，他們決定對煙花爆竹進(jìn)行展開實驗探究。
【提出問題】煙花爆竹燃放時會產(chǎn)生什么氣體？
【查閱資料】1.我國傳統(tǒng)的黑火藥的標(biāo)準(zhǔn)配方為：硝酸鉀75％ 、硫磺l0％ 、木炭l5％，因為黑火藥中的硫磺成分具有著火溫度低、燃速快等性質(zhì)，因而使黑火藥容易點火，使得在生產(chǎn)過程中硫的使用量過大。
2.CO₂和SO₂均能使石灰水變渾濁；
【猜想】煙花爆竹燃放時會產(chǎn)生CO₂和SO₂

【實驗過程】他們設(shè)計的實驗探究過程如右圖
實驗開始前應(yīng)先檢查             ，再點燃酒精燈，已知2處為從爆竹中取出的少量的火藥，根據(jù)實驗設(shè)計要求應(yīng)當(dāng)還要用到       色的高錳酸鉀溶液和石灰水，則3中應(yīng)放的是               ，4中應(yīng)放的是          ，若猜想正確， 4中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                   。結(jié)果證明原猜想正確。
【實驗反思】
1、裝置中氣球的作用是                                          ，
2、已知 硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)有S ＋2KNO₃­＋3C ＝＝＝ 3CO₂ ＋N₂  + X ，則X的化學(xué)式為         。該玻璃管中還發(fā)生的反應(yīng)                   （寫化學(xué)方程式）搞清煙花爆竹的基本原理和實驗中產(chǎn)生的氣體之后，該興趣小組又利用春節(jié)期間測定市區(qū)某煙花爆竹集中燃放點處二氧化硫的含量
【查閱資料】1、可用含有一定量碘的溶液測定空氣中的SO₂含量，反應(yīng)方程式是：
SO₂＋I(xiàn)₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI。
【測定裝置】：甲同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置：
【測定步驟】：
(一) 配制一定濃度的稀碘溶液

（二）、二氧化硫含量的測定
(1)將一定濃度、一定質(zhì)量的稀碘溶液放于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀淀粉溶液，此時洗瓶中溶液的顏色為藍(lán)色。（淀粉遇碘單質(zhì)呈藍(lán)色）
(2)3位同學(xué)分別設(shè)計好的裝置來到燃放點，打開a, 關(guān)閉b用注射器抽取100 mL燃放點空氣。再關(guān)閉a，打開b，再緩緩?fù)苿幼⑸淦�，將氣體全部推入滴有淀粉的碘水溶液中，重復(fù)上述操作多次，直到溶液剛好變成無色，記錄抽氣的次數(shù)。
（3）3位同學(xué)使溶液剛好變成無色時抽氣的次數(shù)分別為50、60、65次，      次的最接近真實值，另兩位同學(xué)不準(zhǔn)確的原因為                            
（4）最終我們通過計算可以確定燃放點的二氧化硫含量是否超標(biāo)。
【測定反思】
1．小明經(jīng)過思考后認(rèn)為在測定時可將右圖所示的多孔球泡放入洗氣瓶中，你認(rèn)為加此儀器的好處是　　　　　　　　　　　　　　　　。

2．小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為：實驗方案需要抽氣的次數(shù)太多，操作麻煩。與小亮討論后，決定對設(shè)計的實驗加以調(diào)整，以減少抽氣的次數(shù)，他們調(diào)整的方案可能是                                                。
3．三位同學(xué)經(jīng)過對煙花爆竹的研究，明白了國家“禁放”的和“限放”的原因，你認(rèn)為原因的是      
A 減少噪聲污染  B 減少固體廢棄物污染 C 減少大氣污染  D 減少粉塵污染

Answer 1

【實驗過程】先檢查裝置的氣密性，  紫紅色，  3中應(yīng)放的是高錳酸鉀，  4中應(yīng)放的是澄清石灰水，Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
【實驗反思】
1、起緩沖作用 ，
2、K₂S  S+O₂SO₂
【測定步驟】
（二）、（3）  50次， 不準(zhǔn)確的原因為：二氧化硫未能與溶液充分反應(yīng)                         
【測定反思】
1．增大接觸面積，使二氧化硫與溶液充分反應(yīng)。
2．減少稀碘溶液等（合理即可）
3．ABCD         

試題分析：【實驗過程】由于該裝置需要氣密性較好才行，所以首先要對該裝置要進(jìn)行氣密性檢查的處理；由于二氧化硫、二氧化碳均能使石灰水變渾濁，但二氧化硫具有漂白作用，能使紫紅色高錳酸鉀溶液褪色，所以應(yīng)首先檢驗二氧化硫，故3中應(yīng)放的是高錳酸鉀；而后利用二氧化碳能使石灰水變渾濁的特征來檢驗二氧化碳，故4中應(yīng)放的是澄清石灰水，則4中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O。
【實驗反思】（1）由于該反應(yīng)進(jìn)行時較劇烈，容易導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓偏大，所以放上氣球可有效地對裝置內(nèi)的壓強(qiáng)起到緩沖作用；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后各原子的種類及個數(shù)不變，化學(xué)方程式S+2KNO₃+3C═3CO₂+N₂+X中，反應(yīng)前硫原子、鉀原子、氮原子、氧原子、碳原子分別是1、2、2、6、3；而反應(yīng)后的碳原子、氧原子、氮原子分別是3、6、2，故X為K₂S；由于根據(jù)題意可知，該反應(yīng)的生成物中還含有二氧化硫氣體，所以玻璃管中還應(yīng)發(fā)生反應(yīng)為S+O₂SO₂。
【測定步驟】
（二）（3）依據(jù)實驗敘述可知，使用的氣體量越小說明反應(yīng)的越充分，也就更接近準(zhǔn)確，所以50次最接近準(zhǔn)確值，次數(shù)越多說明每次反應(yīng)都不充分。
【測定反思】
（1）采用多孔球泡能大大增加二氧化硫氣體與溶液反應(yīng)的接觸面積，而使反應(yīng)更充分，效果會更好一些；
（2）由于碘液的質(zhì)量決定消耗的氣體量，所以要想減少次數(shù)節(jié)約時間，就應(yīng)該減小碘溶液的質(zhì)量；
（3）根據(jù)燃放煙花爆竹的產(chǎn)物分析燃放煙花爆竹的危害。
A 燃放煙花爆竹，爆炸時會產(chǎn)生巨大的噪音，故禁放煙花爆竹能減少噪聲污染；
B燃放煙花爆竹后，會產(chǎn)生大量的固體廢棄物，故禁放煙花爆竹能減少固體廢棄物污染；
C燃放煙花爆竹，會生成二氧化硫等有害氣體，故禁放煙花爆竹能減少大氣污染；
D燃放煙花爆竹，會產(chǎn)生大量的煙塵，故禁放煙花爆竹能減少粉塵污染。故選ABCD
點評：對于探究型實驗探究，要熟悉實驗探究的環(huán)節(jié)和方法，精心設(shè)計實驗方案，將所學(xué)過探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律的技巧遷移至此，進(jìn)行細(xì)心地探究實驗和觀察現(xiàn)象，再通過分析實驗現(xiàn)象，推斷、總結(jié)出該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。