Question

【提出問題】該廠附近所降雨水是否是酸雨？空氣里SO₂是否超標呢？
【查閱資料】Ⅰ．我國關于SO₂在風景區、居民區、工廠區的空氣質量最高標準分別見下表：

級  別	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
SO2一小時測定平均含量（mg/m3）	0.15	0.5	0.7

Ⅱ．硫酸鋇既不溶于水，也不溶于酸（如不與稀鹽酸、稀硝酸等反應），但碳酸鋇能溶于酸．
【設計實驗1】第一組同學取剛降到地面的雨水水樣，用pH計（測pH的儀器）每隔幾分鐘測一次pH，其數據如下表所示：

測定時刻	5：05	5：10	5：15	5：20	5：25	5：30	5：35
pH	4.95	4.95	4.91	4.88	4.86	4.85	4.85

所降雨水

 

（選填“是”或“不是”）酸雨．
【設計實驗2】第二小組同學設計以下步驟來測定空氣中SO₂的含量．
（1）用2L的空可樂瓶采集工廠附近的空氣樣品．采樣的具體操作是：

 

．
（2）向取回的裝有2L空氣樣品的可樂瓶中加入NaOH溶液（假設在加入溶液的過程中，瓶中氣體不會向外逸出），蓋緊瓶塞后充分振蕩．仿照CO₂與NaOH溶液的反應，寫出SO₂與NaOH溶液反應的化學方程式：

 

．
（3）加入一定量氧化劑H₂O₂，使其中Na₂SO₃完全轉化為Na₂SO₄．向可樂瓶中加入過量的BaCl₂溶液．Na₂SO₄和BaCl₂反應的化學方程式為：

 

．
（4）經過過濾、洗滌、烘干，稱量固體質量為1.165mg．
計算：1.165mg硫酸鋇中硫元素的質量為

 

mg．
由質量守恒定律可知，2L空氣樣品中SO₂的質量為

 

mg．
由空氣質量標準可得出結論：該廠排放的SO₂嚴重超標．
【發現新問題】考慮到空氣中的各種氣體成分，第一組認為第二組同學的SO₂的含量偏大，其依據是

 

；
你提出的實驗改進方案是

 

．
【反思與應用】為盡快改善該地區的空氣質量，請你提出一條合理化建議：

 

．

Answer 1

分析：PH＜5.6的雨水稱為酸雨．根據反應物和生成物及其質量守恒定律可以正確的書寫化學方程式．硫酸鋇的質量乘以硫酸鋇中硫元素的質量分數可得硫元素的質量，進而可以求出二氧化硫的質量．空氣中的二氧化碳和氫氧化鈉反應生產的碳酸鈉也能和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，碳酸鋇沉淀能和稀硝酸反應從而使得沉淀溶解．工廠廢氣處理后再排放能夠改善空氣質量．

解答：解：【設計實驗1】雨水的PH＜5.6，屬于酸雨．故填：是．
【設計實驗2】
（1）采集空氣樣品的方法是：可樂瓶裝滿水蓋上瓶蓋拿到工廠附近，然后倒掉水，擦干，再蓋上瓶蓋．
（2）二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．
（3）氯化鋇和硫酸鈉反應能生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，反應的化學方程式為：BaCl₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaCl．
（4）1.165mg硫酸鋇中硫元素的質量為：1.165mg×

32

233

×100%=0.16mg．故填：0.16．
由質量守恒定律可知，2L空氣樣品中SO₂的質量為：0.16mg÷50%=0.32mg．故填：0.32．
【發現新問題】第二組同學的SO₂的含量偏大的原因是：空氣中的二氧化碳也要和氫氧化鈉溶液反應，反應后生成的碳酸鈉要和BaCl₂溶液反應，生成碳酸鋇沉淀；
實驗改進方案是：向沉淀中加入過量的稀硝酸后，再進行其余操作．
【反思與應用】工廠廢氣進行治理，達標后再排放有利于改善空氣質量．故填：工廠廢氣進行治理，達標后再排放．

點評：解答本題要充分理解酸雨的含義，掌握化學方程式的書寫方法，掌握相關方面的計算方法，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．