Question

空氣中的SO₂含量和可吸入顆粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空氣質量指標。在工業生產上規定：空氣中二氧化硫的最大允許排放濃度不得超過0.02 mg/L。《2004年江蘇省環境狀況公報》指出：江蘇省2004年工業(主要是熱電廠)二氧化硫排放總量為1.24×10⁶t，全省酸雨污染比較嚴重。分析降雨成分發現，雨水中陰離子仍以硫酸根離子為主，約占陰離子總量的61.9％。

（一）(1)正常的雨水顯     性(填:酸、堿、或中)，原因是                           ；

(2)由于大氣中SO₂和NOx(NO和NO₂)的含量不斷升高，并轉變為H₂SO₄型和HNO₃型雨水降落而形成的。我省主要是硫酸型酸雨。我省這種酸雨形成過程有兩種途徑：一種是SO₂在空氣中的飄塵做催化劑的作用下被氧氣氧化為SO₃，溶于水生成硫酸，寫出有關的反應化學方程式                           、                              ；

另一種是SO₂溶于水生成亞硫酸，再被空氣中的氧氣氧化成硫酸，寫出有關的反應化學方程式                         、                        。由于SO₂的氧化非常緩慢，故后一種途徑是其主要形成過程。

（3）興趣小組同學取剛降到熱電廠附近的雨水進行測定，每隔五分鐘測一次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	4.94	4.94	4.88	4.86	4.85	4.85

分析上述數據變化，你可以得出的結論是                       ；針對此結論，你猜測其中的原因為                            。結合大理石被酸雨腐蝕的事實，你認為碳酸、硫酸、亞硫酸酸性由強到弱的順序為__________________________。

（二）SO­₂ 氣體能使品紅溶液、高錳酸鉀溶液褪色。

       

回答以下問題：

（1）單獨檢查裝置C的氣密性的操作是：關閉活塞b，然后________________________ ，

若發現________________，說明裝置C氣密性良好。

（2）實驗室用Na₂SO₃固體和硫酸溶液制取SO₂氣體，應選用__________（選“A”或“C”）做氣體發生裝置，不選用另一裝置的理由是                            。

（3）小組的同學在A、C裝置中的另一個用塊狀FeS固體和稀硫酸制取H₂S氣體，反應的方程式為_________________           。

（4）SO₂氣體通過D裝置時現象是____________________       ，通過E裝置時現象是________________  ；SO₂與H₂S在B裝置中反應，生成一種氧化物和一種單質，反應的方程式是                                 。

（5）F儀器的名稱是___________；F中盛有NaOH固體，作用是                    

（三）⑴為測定某地方的空氣中SO₂和可吸入顆粒的含量，查閱資料得知：可用含有一定量碘的溶液測定空氣中的SO₂含量，反應方程式是：SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI。甲同學設計了如下圖所示的實驗裝置：

①應用上述裝置測定空氣中的SO₂含量和可吸入顆粒的含量，除測定氣體流速（單位：cm³/min）外，還需要測定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質量和                                              。

②已知：碘單質微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。

請你協助甲同學完成稀碘溶液的配制：

第一步：準確稱取1.27g碘單質加入燒杯中，                          ；

第二步：加適量水使之完全溶解，然后加水至溶液體積為1000 mL；

第三步：從第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液加入稀釋至100 mL。

⑵乙同學擬用下列簡易裝置測定空氣中的SO₂含量：準確取50mL第三步所得的碘溶液，注入右圖所示廣口瓶中，加2～3滴淀粉指示劑，此時溶液呈藍色。在指定的測定地點抽氣，每次抽氣100mL，直到溶液的藍色全部褪盡為止，記錄抽氣次數（n）。

假設乙同學的測量是準確的，乙同學抽氣的次數為80次，計算說明該地空氣中的SO₂含量是否符合排放標準。（寫出解題過程，此題3分）

⑶該小組同學認為這些工廠要對排出的廢氣進行處理，為了達到最好效果，在實驗室進行了實驗模擬，你認為他們為了吸收產生的SO₂ 氣體，所使用藥品應該是________，發生的化學反應方程式______________________________________

經過再三思考，設計了以下裝置，認為下列哪種不能采用______,因為其他裝置都具有________作用。

A        B          C           D      E       F     G    H      I     J

 

Answer 1

【答案】

㈠⑴酸⑵   ⑶結論：剛開始的一段時間內酸雨的酸性逐漸增強，原因：酸雨中的被氧化成酸性更強的硫酸，順序：硫酸＞亞硫酸＞碳酸　

㈡⑴向長頸漏斗注入水到形成液封，若發現漏斗試管內的液面高度差穩定，⑵C，理由：Na₂SO₃固體溶于水，⑶FeS+H₂SO₄＝H₂S↑+FeSO₄⑷溶液顏色逐漸變淡　溶液顏色逐漸變淡　SO₂+2H₂S＝2S+H₂O　⑸球形干燥管，吸收尾氣，防止污染空氣。

㈢⑴①測定開始到碘溶液剛好變成無色的時間②再加入適量KI

⑵設反應的SO₂質量為x

SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI　　　64/ x = 254/1.27×10^-2×0.5g

64   254　　　　　　　　　　　　解得：x = 1.6×10^-3g = 1.6 mg

x    1.27×10^-2×0.5g　　　（1.6mg）/（80×100×10^-3L）＝0.2 mg/ L　不符合排放標準

⑶NaOH溶液   (方程式略)    D    防倒吸

【解析】正常雨水中因溶解有二氧化碳，二氧化碳和水反應生成碳酸，故溶液顯酸性； 二氧化硫和氧氣在塵埃的作用下生成三氧化硫，三氧化硫和水反應生成硫酸；  由表格中的數值可知，隨著時間的推移pH減小，酸性增強；原因：酸雨中的被氧化成酸性更強的硫酸，順序：硫酸＞亞硫酸＞碳酸