Question

SO₂是常見的大氣污染物之一，我國規定空氣中SO₂含量不得超過0.02mg/L．
（1）酸雨是降水呈酸性（pH小于5.6）的統稱，個別地方甚至低于2.1（食醋的pH=3）．引起酸雨的罪魁禍首是大氣中的SO₂和氮的氧化物．它們的主要來源是煤和石油的燃燒，全世界每年排放1.5億噸的SO₂．
①SO₂可在空氣中受光照等因素作用而被氧化，最終與雨水形成硫酸型酸雨．試寫出這兩個反應的化學方程式

 

；
②酸雨可導致的危害有

 

（填序號）；
A．腐蝕建筑物    B．導致樹木枯萎    C．造成洪澇災害    D．惡化人類環境
③為了減少酸雨的形成，必須減少SO₂的排放量，對燃料中的硫化物進行

 

，對廢氣中的氮的氧化物用

 

吸收．
（2）某化學興趣小組選用如圖實驗裝置，測定工業原料氣（含SO₂、N₂、O₂）中SO₂的含量（已知碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄）．
①若原料氣從左向右流時，上述裝置連接的順序是：原料氣→

 

→e（用字母和箭頭表示）；
②當裝置Ⅱ中出現

 

現象時，立即停止通氣；
③你認為下列試劑中，可以用來代替試管中的碘的淀粉溶液的是

 

；
A．酸性KMnO₄溶液　    B．NaOH溶液      C．溴水        D．氨水
④若碘溶液的濃度為0.05mol/L，體積為20mL，收集到的N₂與O₂的體積為297.6mL（已折算為標準狀況下的體積）．那么，SO₂的含量是否超標？（要求寫出簡單過程）

Answer 1

考點：二氧化硫的化學性質,化學方程式的有關計算,二氧化硫的污染及治理

專題：計算題,氧族元素

分析：（1）①SO₂氣體在空氣中經粉塵催化氧化為SO₃，SO₃與水反應，寫出反應的化學方程式即可；
②酸雨的危害很大，可以腐蝕建筑物、導致樹木枯萎、影響農作物生長、使水體酸化等；
③減少化石燃料的燃燒，燃料脫硫，堿液吸收等措施；
（2）①原料氣通過碘的淀粉溶液，碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄ ，吸收二氧化硫氣體，通過裝置ⅠⅢ排水量氣測定儀器和氮氣的體積；
②裝置Ⅱ是吸收二氧化硫氣體，碘的淀粉溶液是藍色，當藍色褪去，說明碘單質全部反應，應停止通氣；
③二氧化硫具有還原性，可以利用高錳酸鉀溶液吸收，且現象明顯，氫氧化鈉雖能吸收二氧化硫其他單無明顯現象，溴水可以吸收二氧化硫棕紅色褪去，現象明顯，氨水可以吸收二氧化硫，但實驗現象無明顯現象；
④依據碘單質氧化二氧化硫的化學方程式計算二氧化硫氣體體積，得到原料氣的總體積，計算二氧化硫質量，結合SO₂是常見的大氣污染物之一，我國規定空氣中SO₂含量不得超過0.02mg/L分析判斷；

解答： 解：（1）①SO₂氣體在空氣中經粉塵催化氧化為SO₃，SO₃與水反應能生成硫酸，有關反應的化學方程式為：2SO₂+O₂

催化劑  .

2SO₃；SO₃+H₂O═H₂SO₄．
故答案為：2SO₂+O₂

催化劑  .

2SO₃；SO₃+H₂O═H₂SO₄；
②酸雨可導致的危害有：可以腐蝕建筑物、導致樹木枯萎、影響農作物生長．故答案為：ABD．
③為了減少酸雨的形成，我們可以采取的措施是減少化石燃料的燃燒等，對燃料中的硫化物進行脫硫處理，對廢氣中的氮的氧化物用堿液吸收，避免排放到空氣中污染大氣；
故答案為：脫硫，堿液；
（2）①原料氣通過碘的淀粉溶液，碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄ ，吸收二氧化硫氣體，通過裝置ⅠⅢ排水量氣測定儀器和氮氣的體積，連接裝置接口順序為：c→d→b→a→e；
故答案為：c→d→b→a；
②裝置Ⅱ是吸收二氧化硫氣體，碘的淀粉溶液是藍色，當藍色褪去，說明碘單質全部反應，應停止通氣，否則二氧化硫吸收不完全，造成誤差；
故答案為：藍色恰好變成無色；
③二氧化硫具有還原性，可以利用高錳酸鉀溶液吸收，且現象明顯，氫氧化鈉雖能吸收二氧化硫其他單無明顯現象，溴水可以吸收二氧化硫棕紅色褪去，現象明顯，氨水可以吸收二氧化硫，但實驗現象無明顯現象；
故答案為：A、C；
④寫出方程式I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺
由條件知n（SO₂）=n（I₂）=0.05 mol/L×0.02 L=0.001 mol，即22.4 mL，
所以工業原料氣總體積為 297.6 mL+22.4 mL=320 mL，
其中SO₂的質量為  0.001 mol×64 g/mol=0.064 g，
故SO₂的含量為=200 mg/L＞0.02 mg/L，
所以SO₂含量嚴重超標；
答：寫出方程式I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺
由條件知n（SO₂）=n（I₂）=0.05 mol/L×0.02 L=0.001 mol，即22.4 mL，
∴工業原料氣總體積為 297.6 mL+22.4 mL=320 mL，
其中SO₂的質量為  0.001 mol×64 g/mol=0.064 g，
故SO₂的含量為=200 mg/L＞0.02 mg/L，
所以SO₂含量嚴重超標；

點評：本題考查了二氧化硫性質分析，處理方法和計算應用，注意實驗測定過程的分析判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．