Question

【題目】據報道：研究人員破解了北京及華北地區霧霾主要成分硫酸鹽的形成之謎，發現在大氣細顆粒物吸附的水分中NO2與SO2的化學反應是當前霧霾期間硫酸鹽的主要生成路徑。某實驗小組對NO2和SO2的反應進行探究。

圖Ⅰ 圖Ⅱ

（1）SO2的發生裝置可以選擇圖Ⅰ中的_______（填字母），反應的化學方程式為___________________。

（2）按圖Ⅱ所示進行實驗。

①實驗時往集氣瓶中通入等體積的SO2和NO2，觀察到集氣瓶中有白煙產生，通入的NO2氣體顏色變淺，該反應的化學方程式為______________________。如果集氣瓶中有少量水,則可能觀察不到白煙，其原因是____________。

②請指出圖Ⅱ裝置設計的不合理之處___________。

（3）硫酸銨是我國pm2.5霧霾的主要成分，收集一定量的霧霾固體進行驗證：

操作步驟	實驗現象	結論
取一定量的霧霾固體于試管中，加入適量的水溶解，把溶液分成兩份。
一份___________。	有白色沉淀生成。	證明霧霾固體中含有SO42-
另一份___________。	___________。	證明霧霾固體中含有NH4+。綜合上面實驗，說明霧霾固體顆粒中含有(NH4)2SO4。

Answer 1

【答案】 A（或C） Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O[或Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O] SO2＋NO2＝SO3＋NO 生成的SO3與水反應生成硫酸 沒有進行尾氣處理，會導致環境污染 加入足量稀鹽酸后，再加入BaCl2溶液 加入適量的NaOH濃溶液并加熱 產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體

【解析】（1）硫酸的酸性強于亞硫酸，制取二氧化硫可選用濃硫酸和亞硫酸鈉在常溫下制取，選擇儀器A，圓底燒瓶盛放Na2SO3固體，分液漏斗中盛放濃硫酸，滴入燒瓶中發生反應：Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O；也可用濃硫酸與銅在加熱條件下制取，選擇C，濃硫酸與銅在加熱條件下生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應的化學方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；（2）①二氧化硫具有還原性，二氧化氮具有氧化性，實驗時往集氣瓶中通入等體積的SO2和NO2，觀察到集氣瓶中有白煙產生，生成三氧化硫，反應方程式為：SO2+NO2=SO3+NO，如果集氣瓶中有少量水，則三氧化硫和水反應SO3+H2O=H2SO4，觀察不到白煙；②二氧化硫、二氧化氮都為大氣污染物，圖Ⅱ裝置為二氧化氮和二氧化硫反應的裝置，缺少尾氣處理，所以設計的不合理之處為沒有進行尾氣處理，會導致環境污染；（3）在檢驗SO42-時，加入氯化鋇之前要先加鹽酸以排除CO32-離子的干擾．即先加鹽酸酸化，無現象，再加氯化鋇溶液，出現白色沉淀，說明含有SO42-；檢驗某溶液中含有NH4+的操作方法為：取少量試樣加入到試管中，加入氫氧化鈉溶液加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗放出氣體，試紙由紅變藍。