Question

取某城市用煤樣品4.8g，將燃燒后產生的SO₂通入足量氯水中。再加入5.00mL 濃度為 0.10mol?L^-1BaCl₂溶液，取過濾后的濾液用 0.10mol?L^-1的Na₂SO₄溶液滴定，當滴入 10.00mL 時恰好將濾液中Ba^2＋完全沉淀出來。

（1）求該城市用煤含硫的質量分數。

（2）若該城市每天燒煤平均 0.8萬噸，其中 80% 的硫轉化為SO₂進入空氣，設某天該SO₂中的70% 未能擴散而隨著約8×10⁶m³的雨水降落到地面上，取一定體積的酸雨試樣，在空氣中長時間放置，最終酸雨的 pH 約為多少？（計算結果請用對數形式表示）

Answer 1

（1）設該煤中硫的質量分數為x S→SO₂→SO₄^2－→BaSO₄

4.8g?x/32g?mol^-1+ 0.010mol?L^-1×0.010L = 0.025L×0.10mol?L^-1  x= 1.0×10^-2

（2）由質量守恒定律可知： S→H₂SO₄最終酸雨中：n（H₂SO₄）=0.8×10¹⁰g×1.0×10^-2×70%×80%/32g?mol^-1=1.4×10⁶mol  c（H⁺）=1.4×10⁶mol×2/8×10⁹L= 3.5×10^-4mol?L^-1  pH = - lgc（H⁺）= - lg3.5×10^-4= 4- lg3.5