Question

試根據下述材料完成問題：

材料一：酸雨是英國化學家R.A.Smith 1872年最先提出的，一般是指pH小于5.6的雨、雪、霧等大氣降水，是大氣污染的表現。酸雨被稱作“空中死神”。據某市區1998年環境狀況公報載，市區酸雨頻率為41.3％，比上年上升了5.5個百分點。降水的年平均pH為4.87，降水酸性污染較嚴重，表現為煤煙型污染特征。

材料二：①某地一場較大范圍的酸雨使植物葉面遭到腐蝕，產生大量斑點而壞死，導致西瓜大面積絕產，損失慘重。②酸雨使植物陽離子從葉面析出，使鈣、鎂、鐵等離子迅速從土壤中損失，土壤營養狀況降低，還使光合作用受到抑制，影響植物的生長。③鋁對生物來說是有害元素，在土壤中以氧化鋁形式存在，pH=5.6時幾乎不溶解。當pH為4.6時，鋁的溶解度增加100倍，并轉化成硫酸鋁，造成樹木死亡。四川某林場，華山松死亡率達96％，就是酸雨使土壤中硫酸鋁濃度增高，危及華山松。

材料三：我國農業生產因遭受酸雨造成的損失每年高達15億元。為了有效控制酸雨，國務院已經批準了《酸雨控制區和二氧化硫控制區劃分方案》等規定。

某研究性學習小組計劃研究當地酸雨的形成過程，于是取來雨水作水樣進行測定，隨時間的推移，多次測定該樣品的pH，得到如下數據：

時間/h	開始	8	16	24	32	40	48
pH	5.0	4.8	4.5	4.3	4.2	4.0	4.0

問題：①雨水樣品放置時pH變化的主要原因(用化學方程式表示)_____________________；由此可以得出酸雨的形成過程可能是

______________________________________________。

②如果將剛取樣的上述雨水和自來水相混合，pH將_________________ (填“增大”“減小”或“不變”)，原因是__________________________________；二氧化硫表現_____________性。

(2)列舉酸雨給人類造成的危害。

(3)你認為減少酸雨產生的途徑可采取的下列措施是

__________________________________。

①少用煤作燃料  ②把工廠的煙囪造高  ③燃料脫硫  ④在已酸化的土壤中加石灰  ⑤開發新能源

A.①③             B.②③④⑤            C.①③⑤              D.①③④⑤

(4)為了減少煤燃燒時向大氣排放的二氧化硫，不同的地方往往采取不同的“固硫”方法。

①火力發電廠常用Ca(OH)₂的懸濁液吸收煤燃燒時產生的二氧化硫氣體，并回收制得有用的石膏(CaSO₄·2H₂O)，則有關反應的化學方程式_____________________，

__________________，___________________。

②硫酸工業常用濃氨水來吸收二氧化硫，則有關的化學方程式為_____________________。

③有些工業采取將生石灰和含硫煤混合使用。請寫出燃燒時有關“固硫”反應的化學方程式。

④國際上最新采用“飽和亞硫酸鈉溶液吸收SO₂法”。請寫出有關反應的化學方程式。

⑤請比較以上四種“固硫”方法的優缺點。

Answer 1

(1)①2H₂SO₃+O₂====2H₂SO₄  雨水溶解二氧化硫生成亞硫酸，亞硫酸又被空氣中的氧化劑氧化為硫酸，降落下來形成酸雨  ②減小  自來水中的氯氣(或次氯酸)把亞硫酸氧化成硫酸  還原

(2)酸雨的危害極大，會破壞農作物、森林、草原、魚類、建筑物、工業設備、電信、電纜等

(3)A

(4)①Ca(OH)₂+SO₂====CaSO₃↓+H₂O  2CaSO₃+O₂====2CaSO₄ 

CaSO₄+2H₂O====CaSO₄·2H₂O

②2NH₃·H₂O+SO₂==== (NH₄)₂SO₃+H₂O  2(NH₄)₂SO₃+O₂====2(NH₄)₂SO₄

③S+O₂SO₂  CaO+SO₂====CaSO₃  2CaSO₃+O₂====2CaSO₄

④Na₂SO₃+SO₂+H₂O====2NaHSO₃

⑤略

解析:

這是一道化學與環境的題目。增強環保意識，用化學方法解決環境問題是化學學習的重要內容。要答好此題首先要明確酸雨的成因，空氣中的SO₂、SO₃及氮的氧化物與水反應隨雨雪降落到地面，形成酸雨，酸雨的pH<5.6。酸雨的主要成分是H₂SO₃，H₂SO₃中的S為+4價，具有較強的還原性，易被氧化劑氧化。酸雨放置時pH的變化原因是其中的H₂SO₃被空氣中的氧氣氧化為H₂SO₄，酸性增強，當H₂SO₃全部被氧化為H₂SO₄后，pH不再變化。自來水常用Cl₂消毒，也能把H₂SO₃氧化為H₂SO₄，使pH發生變化。

酸雨的危害極大，會破壞農作物、森林、草原、魚類、建筑物、工業設備、電信電纜等。要減少酸雨的產生，首先要了解空氣中SO₂的來源。大氣中二氧化硫的來源主要是化石燃料的燃燒以及含硫礦石的冶煉和硫酸、磷肥、造紙等生產過程產生的尾氣。因此少用煤作燃料以及對燃料進行脫硫處理，是減少酸雨的有效措施。開發新能源如氫能、核能等可以從根本上杜絕SO₂的產生。至于把煙囪造高，顯然不會改變SO₂的排放量，對全球酸雨的危害不會減少。在已酸化的土壤中施石灰，是對因酸雨造成的危害的被動治理措施，與從源頭上控制SO₂的污染無關。燃料脫硫(又叫“固硫”)，常利用SO₂具有酸性氧化物的性質，用堿性物質吸收，從而生成鹽。