Question

酸雨是大氣污染的危害之一，二氧化硫（SO₂）的含量是空氣質量監測的一個重要指標．某興趣小組同學收集某地的雨水進行實驗．
【相關信息】①每隔1h，通過pH計測定雨水樣品的pH，測得的結果如下表：

測定時間/h	0	1	2	3	4
雨水樣品的pH	4.73	4.62	4.56	4.55	4.55

②SO₂能使品紅溶液褪色；
③pH＜5.6的雨水為酸雨；
④海水呈弱堿性；
⑤BaSO₃不溶于水，能與鹽酸反應；BaSO₄不溶于水，也不溶于鹽酸．
【分析討論】①正常雨水的pH范圍是：7＞pH＞5.6，偏酸性，這是因為

 

．
②酸雨能腐蝕金屬制品，從基本反應類型上看主要反應屬于

 

．
③收集的酸雨樣品放置一段時間后pH減小，原因是SO₂與水反應生成的H₂SO₃被氧化為H₂SO₄．試寫出該反應的化學方程式

 

．
【提出猜想】同學們對剛收集到的酸雨樣品中的溶質進行猜想：
猜想Ⅰ：酸雨中溶質只含有H₂SO₃；
猜想Ⅱ：酸雨中溶質只含有H₂SO₄；
猜想Ⅲ：酸雨中溶質

 

．
【實驗探究】
（1）向剛收集的酸雨樣品中滴加過量Ba（OH）₂溶液，有白色沉淀生成，過濾．
①在濾液中滴加

 

溶液，溶液呈

 

色．證明在酸雨樣品中滴加的Ba（OH）₂溶液已過量．
②向沉淀中加入足量鹽酸，沉淀部分溶解且放出有刺激性氣味氣體．該反應的化學方程式為

 

，根此現象有關酸雨中溶質的猜想

 

正確．
（2）某同學取酸雨樣品V L，加入17.1%的Ba（OH）₂溶液至不再產生沉淀時，恰好消耗10.00g Ba（OH）₂溶液．該V L酸雨樣品中溶解SO₂的質量為

 

．
實驗反思：在某些酸雨中還可分析出有硝酸存在，這是由于空氣中含有某元素+4價氧化物的原因，這種氧化物的化學式為

 

．
拓展延伸：利用海水脫硫是減少SO₂排放的有效方法，其工藝流程如下圖所示：

天然海水吸收了較多的含硫煙氣后，有H₂SO₃生成，H₂SO₃與海水中的離子反應，會釋放出CO₂，通入氧氣后氧化后，海水的酸性顯著增強．
①設計一種檢驗凈化后的煙氣中是否含SO₂的簡單的實驗方案：

 

．
②氧化后的海水需要用大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是

 

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Answer 1

分析：【分析討論】空氣中的二氧化碳和水反應能生成碳酸，碳酸顯酸性；酸雨中顯酸性的物質和金屬反應屬于置換反應，亞硫酸能被氧氣氧化成硫酸；
【提出猜想】酸雨中的溶質可能既有H₂SO₃又有H₂SO₄；
【實驗探究】酚酞試液遇顯堿性的溶液變紅色，沉淀部分溶解說明沉淀中既有亞硫酸鋇，又有硫酸鋇；
實驗反思：二氧化氮也是形成酸雨的重要物質；
拓展延伸：二氧化硫能使品紅溶液褪色，海水顯堿性，能夠中和顯酸性的物質．

解答：解：【分析討論】
①正常雨水的pH范圍是：7＞pH＞5.6，偏酸性，這是因為空氣中的二氧化碳溶于水呈酸性；故填：空氣中的二氧化碳溶于水呈酸性．
②酸雨能腐蝕金屬制品，從基本反應類型上看主要反應屬于置換反應；故填：置換反應．
③SO₂與水反應生成的H₂SO₃被氧化為H₂SO₄，該反應的化學方程式為：2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄．
【提出猜想】
酸雨中溶質可能既有H₂SO₃又有H₂SO₄．故填：既有H₂SO₃又有H₂SO₄．
【實驗探究】
（1）①在濾液中滴加酚酞溶液，溶液呈紅色．證明在酸雨樣品中滴加的Ba（OH）₂溶液已過量．故填：酚酞  紅．
②向沉淀中加入足量鹽酸，沉淀部分溶解且放出有刺激性氣味氣體．該反應的化學方程式為：BaSO₃+2HCl=BaCl₂+SO₂↑+H₂O．
沉淀部分溶解說明沉淀中既有亞硫酸鋇，又有硫酸鋇．故填：猜想Ⅲ．
（2）設二氧化硫的質量為X，
    SO₂+Ba（OH）₂═BaSO₃+H₂0
    64    171
    X    10.00g×17.1%
   

64

171

=

X

10.00g×17.1%

      X=0.64g．
故填：0.64g．
【實驗反思】
二氧化氮也是形成酸雨的重要物質，二氧化氮的化學式是NO₂．故填：NO₂．
【拓展延伸】
①檢驗凈化后的煙氣中是否含SO₂的實驗方案：將凈化后的煙氣通入品紅溶液，若溶液褪色則其中含SO₂，反之則無．故填：將凈化后的煙氣通入品紅溶液，若溶液褪色則其中含SO₂，反之則無．
②氧化后的海水需要用大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是中和、稀釋經氧氣氧化后海水中生成的酸．故填：中和、稀釋經氧氣氧化后海水中生成的酸．

點評：本題主要考查計算和化學方程式書寫等方面的知識，書寫化學方程式時要注意遵循質量守恒定律．