Question

空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空气质量指标。在工业生产上规定：空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg/L。《2004年江苏省环境状况公报》指出：江苏省2004年工业(主要是热电厂)二氧化硫排放总量为1.24×10⁶t，全省酸雨污染比较严重。分析降雨成分发现，雨水中阴离子仍以硫酸根离子为主，约占阴离子总量的61.9％。

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

(2)由于大气中SO₂和NOx(NO和NO₂)的含量不断升高，并转变为H₂SO₄型和HNO₃型雨水降落而形成的。我省主要是硫酸型酸雨。我省这种酸雨形成过程有两种途径：一种是SO₂在空气中的飘尘做催化剂的作用下被氧气氧化为SO₃，溶于水生成硫酸，写出有关的反应化学方程式                           、                              ；

另一种是SO₂溶于水生成亚硫酸，再被空气中的氧气氧化成硫酸，写出有关的反应化学方程式                         、                        。由于SO₂的氧化非常缓慢，故后一种途径是其主要形成过程。

（3）兴趣小组同学取刚降到热电厂附近的雨水进行测定，每隔五分钟测一次pH，其数据如下表所示：

测定时刻	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

分析上述数据变化，你可以得出的结论是                       ；针对此结论，你猜测其中的原因为                            。结合大理石被酸雨腐蚀的事实，你认为碳酸、硫酸、亚硫酸酸性由强到弱的顺序为__________________________。

（二）SO­₂ 气体能使品红溶液、高锰酸钾溶液褪色。

       

回答以下问题：

（1）单独检查装置C的气密性的操作是：关闭活塞b，然后________________________ ，

若发现________________，说明装置C气密性良好。

（2）实验室用Na₂SO₃固体和硫酸溶液制取SO₂气体，应选用__________（选“A”或“C”）做气体发生装置，不选用另一装置的理由是                            。

（3）小组的同学在A、C装置中的另一个用块状FeS固体和稀硫酸制取H₂S气体，反应的方程式为_________________           。

（4）SO₂气体通过D装置时现象是____________________       ，通过E装置时现象是________________  ；SO₂与H₂S在B装置中反应，生成一种氧化物和一种单质，反应的方程式是                                 。

（5）F仪器的名称是___________；F中盛有NaOH固体，作用是                    

（三）⑴为测定某地方的空气中SO₂和可吸入颗粒的含量，查阅资料得知：可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO₂含量，反应方程式是：SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI。甲同学设计了如下图所示的实验装置：

①应用上述装置测定空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速（单位：cm³/min）外，还需要测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量和                                              。

②已知：碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。

请你协助甲同学完成稀碘溶液的配制：

第一步：准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，                          ；

第二步：加适量水使之完全溶解，然后加水至溶液体积为1000 mL；

第三步：从第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液加入稀释至100 mL。

⑵乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO₂含量：准确取50mL第三步所得的碘溶液，注入右图所示广口瓶中，加2～3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气，每次抽气100mL，直到溶液的蓝色全部褪尽为止，记录抽气次数（n）。

假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数为80次，计算说明该地空气中的SO₂含量是否符合排放标准。（写出解题过程，此题3分）

⑶该小组同学认为这些工厂要对排出的废气进行处理，为了达到最好效果，在实验室进行了实验模拟，你认为他们为了吸收产生的SO₂ 气体，所使用药品应该是________，发生的化学反应方程式______________________________________

经过再三思考，设计了以下装置，认为下列哪种不能采用______,因为其他装置都具有________作用。

A        B          C           D      E       F     G    H      I     J

 

Answer 1

【答案】

㈠⑴酸⑵   ⑶结论：刚开始的一段时间内酸雨的酸性逐渐增强，原因：酸雨中的被氧化成酸性更强的硫酸，顺序：硫酸＞亚硫酸＞碳酸　

㈡⑴向长颈漏斗注入水到形成液封，若发现漏斗试管内的液面高度差稳定，⑵C，理由：Na₂SO₃固体溶于水，⑶FeS+H₂SO₄＝H₂S↑+FeSO₄⑷溶液颜色逐渐变淡　溶液颜色逐渐变淡　SO₂+2H₂S＝2S+H₂O　⑸球形干燥管，吸收尾气，防止污染空气。

㈢⑴①测定开始到碘溶液刚好变成无色的时间②再加入适量KI

⑵设反应的SO₂质量为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　不符合排放标准

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，二氧化碳和水反应生成碳酸，故溶液显酸性； 二氧化硫和氧气在尘埃的作用下生成三氧化硫，三氧化硫和水反应生成硫酸；  由表格中的数值可知，随着时间的推移pH减小，酸性增强；原因：酸雨中的被氧化成酸性更强的硫酸，顺序：硫酸＞亚硫酸＞碳酸