关于一道实验题的剖析

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  SO2是大气污染物之一,为粗略地测定周围环境中SO2的含量,某研究性学习小组设计了如图所示实验装置。通过认真识图,领会各仪器性能,回答下列问题:
  K1
  K2
  (1)检查该装置的气密性时,先在试管中装入适量的水(保证玻璃导管的下端浸没在水中),然后 (填写操作方法)时,将会看到 (填写实验现象),则证明该装置的气密性良好。
  (2)为测定空气中SO2的含量,在试管中装上合适试剂,反复抽拉注射器活塞,观察试剂颜色变化与抽拉次数关系判断,则选用试剂最好是 (填字母,已知SO2+X2+2H2O==2HX+H2SO4,X代表Cl、Br、I)
  A、溴水 B、碘水 C、碘水淀粉溶液 D、KI淀粉溶液
  (3)有两个学习小组,在同一地点装入同样多的试剂进行实验,甲组抽拉90次,试剂褪色,乙组抽拉120次,试剂褪色,则 组实验结果不准确,其原因是 。
  解析:
  (1)在检查该装置的气密性时,学生受定势思维的影响,容易错答为“里推注射器,看到液体沿玻璃导管上升,则证明该装置的气密性良好。”,而没有真正领会该装置各部分的性能,尤其实验装置中放大注明的单向阀k1、k2,根据实验目的,空气由玻璃导管进入试管,用试管中的试剂充分吸收其中的SO2,吸收后的空气排出装置外,所以注射器外拉时,空气进入装置内,单向阀k1打开,k2关闭;吸收后的空气排出装置外时,注射器应里推,单向阀k1关闭,k2打开,故检查该装置的气密性时,可以里推注射器,此时k1关闭,k2打开,向玻璃导管中注入水,形成稳定的水柱,静止一段时间后,水柱不改变;或者外拉注射器,玻璃导管的口部有气泡冒出。
  (2)根据答案的提示试剂应该是有氧化性,利用SO2 的还原性,两者发生氧化还原反应,空气中的SO2被吸收,首先排除选项D,A、B、C三个选项的试剂都是氧化性的物质,但是A与B、C相比,A溴水中的溴具有挥发性,氧化剂会损失一部分,产生误差,B与C相比较,C选项中反应前后颜色变化明显,故最佳选项为C。
  (3)同一地点,同样多的试剂,甲组90次试剂褪色,说明90次实验的空气中SO2的量足以使试剂褪色,则120次实验的空气中SO2有部分损失,即乙组同学在抽拉注射器时,动作较快,使空气中的部分SO2未被吸收就被排出装置外。
  反思:1、所涉及的知识点:第一装置气密性的检测,是化学实验中考查的热点,此装置气密性的检验必须结合该装置的特点:单向阀k1、k2的开关情况与注射器推拉的关系,所以属于开放性实验,只要知道其中一种即可,从而训练了学生思维严密性、广阔性和灵活性。第二,以SO2的还原性为载体,选择最佳氧化剂,既考查了卤素单质的氧化性,又巩固他们的特性:溴单质具有挥发性,碘单质遇淀粉变蓝。
  2、反思解题思路。本题运用物化综合的切入点,改变气体压强检验装置的气密性,又锻炼和培养了学生运用比较法解题的能力,另外以大气污染物质SO2为载体,培养了学生的环保意识。
  3、反思解题的失误:通过对失误的分析找出学生思维定势的思维盲点,防止思维肤浅、粗糙、僵化和残缺。
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