Question

【提出問題】該廠附近所降雨水是否是酸雨？空氣里SO₂是否超標呢？
【查閱資料】Ⅰ．我國關于SO₂在風景區(qū)、居民區(qū)、工廠區(qū)的空氣質(zhì)量最高標準分別見下表：

級  別	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
SO2一小時測定平均含量（mg/m3）	0.15	0.5	0.7

Ⅱ．硫酸鋇既不溶于水，也不溶于酸（如不與稀鹽酸、稀硝酸等反應），但碳酸鋇能溶于酸．
【設計實驗1】第一組同學取剛降到地面的雨水水樣，用pH計（測pH的儀器）每隔幾分鐘測一次pH，其數(shù)據(jù)如下表所示：

測定時刻	5：05	5：10	5：15	5：20	5：25	5：30	5：35
pH	4.95	4.95	4.91	4.88	4.86	4.85	4.85

所降雨水

 

（選填“是”或“不是”）酸雨．
【設計實驗2】第二小組同學設計以下步驟來測定空氣中SO₂的含量．
（1）用2L的空可樂瓶采集工廠附近的空氣樣品．采樣的具體操作是：

 

．
（2）向取回的裝有2L空氣樣品的可樂瓶中加入NaOH溶液（假設在加入溶液的過程中，瓶中氣體不會向外逸出），蓋緊瓶塞后充分振蕩．仿照CO₂與NaOH溶液的反應，寫出SO₂與NaOH溶液反應的化學方程式：

 

．
（3）加入一定量氧化劑H₂O₂，使其中Na₂SO₃完全轉(zhuǎn)化為Na₂SO₄．向可樂瓶中加入過量的BaCl₂溶液．Na₂SO₄和BaCl₂反應的化學方程式為：

 

．
（4）經(jīng)過過濾、洗滌、烘干，稱量固體質(zhì)量為1.165mg．
計算：1.165mg硫酸鋇中硫元素的質(zhì)量為

 

mg．
由質(zhì)量守恒定律可知，2L空氣樣品中SO₂的質(zhì)量為

 

mg．
由空氣質(zhì)量標準可得出結論：該廠排放的SO₂嚴重超標．
【發(fā)現(xiàn)新問題】考慮到空氣中的各種氣體成分，第一組認為第二組同學的SO₂的含量偏大，其依據(jù)是

 

；
你提出的實驗改進方案是

 

．
【反思與應用】為盡快改善該地區(qū)的空氣質(zhì)量，請你提出一條合理化建議：

 

．

Answer 1

分析：PH＜5.6的雨水稱為酸雨．根據(jù)反應物和生成物及其質(zhì)量守恒定律可以正確的書寫化學方程式．硫酸鋇的質(zhì)量乘以硫酸鋇中硫元素的質(zhì)量分數(shù)可得硫元素的質(zhì)量，進而可以求出二氧化硫的質(zhì)量．空氣中的二氧化碳和氫氧化鈉反應生產(chǎn)的碳酸鈉也能和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，碳酸鋇沉淀能和稀硝酸反應從而使得沉淀溶解．工廠廢氣處理后再排放能夠改善空氣質(zhì)量．

解答：解：【設計實驗1】雨水的PH＜5.6，屬于酸雨．故填：是．
【設計實驗2】
（1）采集空氣樣品的方法是：可樂瓶裝滿水蓋上瓶蓋拿到工廠附近，然后倒掉水，擦干，再蓋上瓶蓋．
（2）二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O．
（3）氯化鋇和硫酸鈉反應能生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，反應的化學方程式為：BaCl₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaCl．
（4）1.165mg硫酸鋇中硫元素的質(zhì)量為：1.165mg×

32

233

×100%=0.16mg．故填：0.16．
由質(zhì)量守恒定律可知，2L空氣樣品中SO₂的質(zhì)量為：0.16mg÷50%=0.32mg．故填：0.32．
【發(fā)現(xiàn)新問題】第二組同學的SO₂的含量偏大的原因是：空氣中的二氧化碳也要和氫氧化鈉溶液反應，反應后生成的碳酸鈉要和BaCl₂溶液反應，生成碳酸鋇沉淀；
實驗改進方案是：向沉淀中加入過量的稀硝酸后，再進行其余操作．
【反思與應用】工廠廢氣進行治理，達標后再排放有利于改善空氣質(zhì)量．故填：工廠廢氣進行治理，達標后再排放．

點評：解答本題要充分理解酸雨的含義，掌握化學方程式的書寫方法，掌握相關方面的計算方法，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．