Question

据《中国环境报》报道，从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上。研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨，目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。

(1)在英国进行的一个研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面的SO₂浓度。在20世纪的60～70年代的10年间，由发电厂排放出的SO₂增加了35%，但由于建造了高烟囱，地面浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取。并简述其理由________________________________________________________________。

(2)用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么?___________________________________；与传统的煤、石油燃料相比，哪种物质可作为新的能源?_____________________________。这种新能源的主要优点又是什么?_________________________________________________。

(3)目前一座中等城市每年用煤约300万吨，其含硫量如按1%计算，则每年排放SO₂_____t，若此SO₂有60%转化为H₂SO₄，相当于生成____________t 98%的H₂SO₄。

(4)为了防止酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO₂，工业上常将生石灰和含硫煤混合使用，若改用添加石灰石粉末除硫。请写出燃烧时，有关“固硫”(不使硫化物进入大气)反应的化学方程式_____________________________。

比较此法与将“生石灰与含硫煤混合”防止酸雨的方法，哪个更好些?___________(填“生石灰法”或“石灰石法”)。

(5)国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收法”，请写出有关反应的化学方程式____________________________。

Answer 1

(1)不可取。因为SO₂排放总量没有减少，进一步形成的酸雨仍会对全球造成危害

(2)煤、石油为不可再生资源；燃烧时形成的SO₂、NO_x等严重污染大气，形成酸雨；燃烧后的主要产物CO₂，又能导致温室效应  H₂  ①来源广泛(可用水作为原料来制取)，②燃烧时放热多(为同质量汽油的3倍)，③燃烧产物不污染环境

(3)6×10⁴  5.63×10⁴

(4)CaCO₃CaO+CO₂↑，CaO+SO₂CaSO₃  2CaSO₃+O₂====2CaSO₄  生石灰法

(5)Na₂SO₃+SO₂+H₂O====2NaHSO₃

解析：(1)造高烟囱的作用仅仅是转移了SO₂，却并未对产生SO₂的来源进行根治，所以全球SO₂的量并未减少。

(2)煤、石油为不可再生资源，且其中含有N、S元素，燃烧时可形成SO₂、NO_x，是导致酸雨的主要原因。新能源的理想物质是H₂，氢做能源的优点主要有：发热量高，资源丰富且可再生；不产生污染，对环境有利。

(3)据      S       —       SO₂

             32                64

    300×10⁴ t×1% m（SO₂）

    m(SO₂)==6×10⁴ t。

               SO₂      —      H₂SO₄

               64                    98

    6×10⁴ t×60%     m(H₂SO₄)·98%

    m(H₂SO₄)＝＝5.625×10⁴ t

(4)石灰石法固硫的反应为：CaCO₃CaO+CO₂↑，CaO+SO₂====CaSO₃，2CaSO₃+O₂====2CaSO₄。很明显，生石灰法固硫要优于石灰石法。因石灰石固硫多了CaCO₃的分解反应，这个反应吸收能量，又产生CO₂，从而降低了煤炭的燃烧效益并加速了温室效应。