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(guó)許多大、中城市都對(duì)煙花爆竹實(shí)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(duì)煙花爆竹進(jìn)行展開實(shí)驗(yàn)探究。

【提出問題】煙花爆竹燃放時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么氣體？

【查閱資料】1.我國(guó)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?yàn)楹诨鹚幹械牧蚧浅煞志哂兄�火溫度低、燃速快等性質(zhì)，因而使黑火藥容易點(diǎn)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(shí)會(huì)產(chǎn)生CO₂和SO₂

【實(shí)驗(yàn)過程】他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探究過程如右圖

實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先檢查             ，再點(diǎn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體之后，該興趣小組又利用春節(jié)期間測(cè)定市區(qū)某煙花爆竹集中燃放點(diǎn)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(cè)定空氣中的SO₂含量，反應(yīng)方程式是：

SO₂＋I(xiàn)₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI。

【測(cè)定裝置】：甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：

【測(cè)定步驟】：

(一) 配制一定濃度的稀碘溶液

（二）、二氧化硫含量的測(cè)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(shí)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(jì)好的裝置來到燃放點(diǎn)，打開a, 關(guān)閉b用注射器抽取100 mL燃放點(diǎn)空氣。再關(guān)閉a，打開b，再緩緩?fù)苿?dòng)注射器，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(shí)抽氣的次數(shù)分別為50、60、65次，      次的最接近真實(shí)值，另兩位同學(xué)不準(zhǔn)確的原因?yàn)?u>                            

（4）最終我們通過計(jì)算可以確定燃放點(diǎn)的二氧化硫含量是否超標(biāo)。

【測(cè)定反思】

1．小明經(jīng)過思考后認(rèn)為在測(cè)定時(shí)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(shí)驗(yàn)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(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)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(duì)煙花爆竹的研究，明白了國(guó)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

【答案】

【實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)反思】

1、起緩沖作用 ，

2、K₂S  S+O₂SO₂

【測(cè)定步驟】

（二）、（3）  50次， 不準(zhǔn)確的原因?yàn)椋憾�氧化硫未能與溶液充分反應(yīng)                         

【測(cè)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         

【解析】

試題分析：【實(shí)驗(yàn)過程】由于該裝置需要?dú)饷苄暂^好才行，所以首先要對(duì)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(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)反思】（1）由于該反應(yīng)進(jìn)行時(shí)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(duì)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(gè)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(cè)定步驟】

（二）（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)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(cè)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(huì)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(shí)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(shí)會(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量，常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法，質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用，書寫化學(xué)方程式

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于探究型實(shí)驗(yàn)探究，要熟悉實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)節(jié)和方法，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)和觀察現(xiàn)象，再通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推斷、總結(jié)出該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。