Question

11．酸雨是指pH＜5.6的雨、雪等各種形式的大氣降水．二氧化硫是形成酸雨的主要因素之一，它主要是由含硫燃料（煤和石油）燃燒和金屬冶煉廠(chǎng)釋放的二氧化硫氣體造成．酸雨的危害極大，減少二氧化硫等污染物的排放，保護(hù)環(huán)境是非常重要的．某校化學(xué)興趣小組的學(xué)生，分成兩組對(duì)酸雨及空氣中二氧化硫的含量進(jìn)行了測(cè)定．
第一組：取剛降到地面的酸雨水樣，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)①：將一片紅色的玫瑰花瓣浸在一份水樣中；
實(shí)驗(yàn)②：向雨水試樣中滴加氯化鋇溶液，有白色渾濁出現(xiàn)；
實(shí)驗(yàn)③：每隔一定時(shí)間測(cè)定其pH，數(shù)據(jù)如表Ⅰ所示．
表Ⅰ不同時(shí)間酸雨的pH

測(cè)定時(shí)間/小時(shí)鐘	0	1	2	4
pH	4.73	4.62	4.56	4.55

（1）實(shí)驗(yàn)①中一段時(shí)間后，觀(guān)察到紅色變淺，可能的原因是酸雨中SO₂具有漂白作用．
（2）實(shí)驗(yàn)②中生成白色渾濁的離子方程式SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓．
（3）分析實(shí)驗(yàn)③中pH數(shù)據(jù)的變化，你認(rèn)為可能的原因是（用化學(xué)方程式表示）：SO₂+H₂O=H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．
（4）如果取該雨水和蒸餾水混合，再測(cè)pH，結(jié)果將變大（填“變大”“變小”或“不變”）．
第二組：擬用下列裝置定量分析空氣中SO₂的含量：

（5）該組同學(xué)查資料得到的反應(yīng)原理為：SO₂與酸性KMnO₄溶液反應(yīng)的離子方程式：
5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．
該反應(yīng)的現(xiàn)象是高錳酸鉀溶液紫色褪去，SO₂在該反應(yīng)中顯還原（填“氧化”或“還原”）性．
（6）該實(shí)驗(yàn)中已知的數(shù)據(jù)有氣體流速aL/min、酸性KMnO₄溶液的體積bL，其濃度為cmol/L．若從氣體通入到紫色恰好褪去，用時(shí)5分鐘．則此次取樣處的空氣中二氧化硫含量為$\frac{32bc}{a}$g/L．

Answer 1

分析 （1）酸雨中含有SO₂，SO₂具有漂白性；
（2）由表數(shù)據(jù)可知，酸性增強(qiáng)，酸雨中的亞硫酸被氧化為硫酸，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇；
（3）二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸易被氧氣氧化為硫酸，酸性增強(qiáng)；
（4）溶液被稀釋?zhuān)�溶液中氫離子濃度減小，溶液的pH增大；
（5）反應(yīng)中KMnO₄→MnSO₄，高錳酸鉀溶液紫色褪去，二氧化硫被氧化，表現(xiàn)了還原性；
（6）通入空氣體積5aL，反應(yīng)的KMnO₄物質(zhì)的量為bcmol，根據(jù)KMnO₄物質(zhì)的量運(yùn)用方程式計(jì)算空氣中二氧化硫的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算空氣中二氧化硫含量．

解答 解：（1）酸雨中含有SO₂，SO₂具有漂白性使玫瑰花紅色變淺，
故答案為：酸雨中SO₂具有漂白作用；
（2）硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和鹽酸，反應(yīng)的離子方程式為：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，
故答案為：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
（3）二氧化硫溶于水生成亞硫酸，反應(yīng)方程式為SO₂+H₂O=H₂SO₃，亞硫酸易被氧氣氧化為硫酸，反應(yīng)方程式：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O=H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄；
（4）如果取該雨水和蒸餾水混合，溶液中氫離子濃度減小，則再測(cè)得溶液pH會(huì)變大，
故答案為：變大；
（5）高錳酸鉀溶液為紫色，二氧化硫KMnO₄發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致溶液紫色褪去，反應(yīng)中二氧化硫被氧化，表現(xiàn)了還原性，
故答案為：高錳酸鉀溶液紫色褪去；還原；
（6）通入空氣體積a L/min×5min=5aL，KMnO₄物質(zhì)的量為：bL×cmol/L=bcmol，
    5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=2H₂SO₄+2MnSO₄+K₂SO₄
     5     2
  n（SO₂） bcmol   
所以 n（SO₂）=$\frac{5}{2}$bcmol，質(zhì)量為 $\frac{5}{2}$bcmol×64g/mol=160bcg，
此次取樣處的空氣中二氧化硫含量為：$\frac{160bcg}{5aL}$=$\frac{32bc}{a}$g/L，
故答案為：$\frac{32bc}{a}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)含量的方法，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行計(jì)算能力．