Question

將已污染的空氣通入某溶液，測其導電性的變化，能獲得某種污染氣體的含量．如果把含H₂S的空氣通入CuSO₄溶液，導電性稍有變化，但溶液吸收H₂S的容量大；若用溴水，則吸收容量不大而導電性變化很大．現要測量空氣中的氯氣含量，能兼顧吸收容量和導電性變化的靈敏度的吸收溶液是（　　）

• A、NaOH溶液
• B、蒸餾水
• C、Na₂SO₃溶液
• D、KI溶液

Answer 1

分析：本題錯解之一是由于思維定勢，對液體吸收氣體容量大簡單地理解為溶解度較大．常溫下氯氣在水中的溶解度為1：2，屬于可溶范圍，符合吸收容量大的條件；再考慮氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸的導電性比蒸餾水大大增強，靈敏度也好．因此，選擇了B選項．實際上氣體的溶解度表示的是在1 L水中溶解的氣體體積數，而相同物質的量的氣體和液體、固體在體積上相差一千倍左右，如1 mol任何氣體在標準狀況下的體積為22.4 L；1 mol水18 mL．若1 L溶液中含有1 mol溶質，它吸收1 mol的氣體（22.4 L），比溶解的氣體多得多，何況溶質的物質的量大，吸收的容量將更大．錯解之二是知識欠缺，只知道氯氣能和NaOH溶液反應，生成氯化鈉和次氯酸鈉，生成物的種類增多，導電的離子濃度增大．

解答：解：A、氯氣能和NaOH溶液反應，生成氯化鈉和次氯酸鈉，生成物的種類增多，導電的離子濃度增大，兼顧容量和導電性變化的靈敏度，實際上氯氣和氫氧化鈉的反應如下：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，2 mol NaOH反應，生成1 mol氯化鈉和1 mol次氯酸鈉，離子濃度沒有改變，導電能力不變，故A不符合；
B、常溫下氯氣在水中的溶解度為1：2，屬于可溶范圍，符合吸收容量大的條件；再考慮氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸的導電性比蒸餾水大大增強，靈敏度也好．因此，錯誤選擇了B選項．實際上氣體的溶解度表示的是在1 L水中溶解的氣體體積數，而相同物質的量的氣體和液體、固體在體積上相差一千倍左右，如1 mol任何氣體在標準狀況下的體積為22.4 L；1 mol水18 mL．若1 L溶液中含有1 mol溶質，它吸收1 mol的氣體（22.4 L），比溶解的氣體多得多，何況溶質的物質的量大，吸收的容量將更大，故B不符合；
C、由于氯氣和亞硫酸鈉發生如下反應：Cl₂+Na₂SO₃+H₂O=2HCl+Na₂SO₄，從吸收容量上看，用亞硫酸鈉溶質吸收氯氣符合題意容量大的要求；從反應方程式上看：1mol亞硫酸鈉轉化為1 mol硫酸鈉和2 mol鹽酸，離子的濃度增大1倍（從離子所帶電荷總量看），符合導電性增強．故C符合；
D、KI溶液和氯氣反應Cl₂+2I-=I₂+2Cl^-，吸收量符合，但反應恰好離子濃度基本不變，故D不符合；
故選C．

點評：本題考查了氯氣性質的應用，吸收量和導電性的分析判斷是解題關鍵，導電性取決于離子濃度大小，題目難度中等．