Question

19．中央電視臺每晚都要預報42個重點城市的空氣質量，它一般將這些城市空氣中SO₂和可吸入顆粒的量分為8個等級．
（1）空氣質量預報中還預報下列物質中③的含量；
①氯氣     ②氨氣     ③氮氧化物      ④二氧化碳
（2）已知測定空氣中SO₂含量的實驗儀器中裝有酸性KMnO₄溶液，SO₂氣體與酸性KMnO₄溶液反應時，MnO₄^-被還原為Mn²⁺，SO₂被氧化為SO₄^2-．則該反應中SO₂是還原劑（填“氧化”或“還原”），0.2mol KMnO₄可以與0.5mol 的SO₂反應．
（3）SO₂是形成酸雨的“元兇”，SO₂可以直接形成酸雨，酸雨的主要成分是H₂SO₄（填寫化學式）．
（4）若上述酸雨的pH為4，則其中c（H⁺）為10^-4mol/L；
（5）若在實驗室配置100mL pH也為4的硫酸溶液，則溶液中溶質H₂SO₄的物質的量為5×10^-6mol．

Answer 1

分析 （1）空氣污染指數就是將常規監測的幾種空氣污染物濃度簡化成為單一的數值形式，并分級表示空氣污染程度和空氣質量狀況，目前計入空氣污染指數的項目主要為：可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮等；
（2）元素化合價升高做還原劑被氧化，元素化合價降低做氧化劑被還原，結合反應的離子方程式的定量關系計算0.2mol KMnO₄可以需要的二氧化硫物質的量；
（3）二氧化硫和氧氣在浮塵作用下反應生成三氧化硫，三氧化硫和水反應生成硫酸；
（4）依據PH=-lgc（H⁺）計算得到氫離子濃度；
（5）pH也為4的硫酸溶液，c（H⁺）=10^-4mol/L，得到c（H₂SO₄）=5×10^-5mol/L．

解答 解：（1）空氣污染指數就是將常規監測的幾種空氣污染物濃度簡化成為單一的數值形式，并分級表示空氣污染程度和空氣質量狀況，目前計入空氣污染指數的項目主要為：可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮等，空氣質量預報中主要預報城市空氣中SO₂、可吸入顆粒的量、氮氧化物，二氧化碳是空氣中的成分，氯氣、氨氣不是空氣中常見的氣體，
故答案為：③；
（2）SO₂氣體與酸性KMnO₄溶液反應時，MnO₄^-被還原為Mn²⁺，SO₂被氧化為SO₄^2-，反應的離子方程式為：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=5SO₄^2-+4H⁺+2Mn²⁺，反應中硫元素化合價升高，SO₂做還原劑被氧化，Mn元素化合價降低，KMnO₄做氧化劑被還原，結合反應的離子方程式的定量關系計算0.2mol KMnO₄可以需要的二氧化硫物質的量0.5mol，
故答案為：還原；0.5mol；
（3）二氧化硫和氧氣在浮塵作用下反應生成三氧化硫，三氧化硫和水反應生成硫酸，酸雨的主要成分是H₂SO₄．
故答案為：H₂SO₄；
（4）依據PH=-lgc（H⁺）計算得到氫離子濃度，若上述酸雨的pH為4，則其中c（H⁺）=10^-4mol/L，
故答案為：10^-4；
（5）pH也為4的硫酸溶液，c（H⁺）=10^-4mol/L，得到c（H₂SO₄）=5×10^-5mol/L，溶液中溶質H₂SO₄的物質的量為5×10^-5mol/L，
故答案為：5×10^-6mol．

點評 本題考查了二氧化硫性質的分析，酸雨形成過程，氧化還原反應分析，題目難度中等，注意掌握氧化還原反應原理和概念的理解應用，試題培養了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力，題目難度中等．