Question

15．加強(qiáng)空氣質(zhì)量檢測(cè)，客觀分析空氣中污染物的來(lái)源及性質(zhì)，將有助于制定有針對(duì)性的治理措施．下表是某城市某日的空氣質(zhì)量報(bào)告：

污染指數(shù)	首要污染物	空氣質(zhì)量級(jí)別	空氣質(zhì)量狀況
55	SO2	II	良

該市某校研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)表中首要污染物SO₂導(dǎo)致酸雨的成因進(jìn)行了如下探究：
（1）用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

①A裝置的作用是干燥．
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，B裝置內(nèi)石蕊試紙的顏色沒(méi)有發(fā)生變化，C裝置內(nèi)濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變成紅色，說(shuō)明SO₂與水反應(yīng)生成一種酸，其化學(xué)反應(yīng)方程式是S0₂+H₂0?H₂S0₃．
③D裝置的作用是吸收多余SO₂氣體，避免污染空氣，
D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是S0₂+2NaOH=Na₂S0₃+H₂0．
（2）往盛有水的燒杯中通入SO₂氣體，測(cè)得所得溶液的pH＜7（填“＞”“=”或“＜”），然后每隔1h測(cè)定其pH，發(fā)現(xiàn)pH逐漸變小（填“變大”或“變小”），直至恒定，原因是2H₂SO₃+O₂=4H⁺+2SO₄^2-（寫出反應(yīng)的離子方程式）．
（3）SO₂形成酸雨的另一途徑為：SO₂與空氣中的O₂在飄塵的作用下反應(yīng)生成SO₃，SO₃溶于降水生成H₂SO₄，則在此過(guò)程中的飄塵是作為催化劑（填“催化劑”或“氧化劑”）．
（4）SO₂與空氣中的氧氣、水反應(yīng)生成硫酸而形成酸雨．該市可能易出現(xiàn)酸雨．汽車排放的尾氣，硝酸、化肥等工業(yè)生產(chǎn)排出的廢氣中都含有氮的氧化物，氮的氧化物溶于水最終轉(zhuǎn)化為HNO₃，是造成酸雨的另一主要原因．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)濃硫酸具有吸水性分析；②二氧化硫氣體不能使干燥的藍(lán)色試紙變色；C裝置內(nèi)生成了亞硫酸；③二氧化硫是有毒的氣體，可被氫氧化鈉吸收生成亞硫酸鈉和水，據(jù)此書寫方程式；
（2）根據(jù)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系進(jìn)行解答，當(dāng)溶液的pH＜7顯酸性，當(dāng)溶液的pH=7顯中性，當(dāng)溶液的pH＞7顯堿性；亞硫酸易被空氣中的氧氣氧化，最終生成H₂S0₄；
（3）SO₂與空氣中的O₂在飄塵的作用下反應(yīng)生成SO₃，SO₃溶于降水生成H₂SO₄，飄塵起催化作用；
（4）二氧化氮溶于水，生成硝酸和一氧化氮，按一定比例混合一氧化氮氧氣和水，或二氧化氮和氧氣和水可幾乎完全轉(zhuǎn)化為硝酸，據(jù)此答題．

解答 解：（1）①二氧化硫與濃硫酸不反應(yīng)，濃硫酸有吸水性，可以吸收二氧化硫中的水蒸氣，所以濃硫酸的作用為：干燥二氧化硫氣體，
故答案為：干燥；
②裝置B內(nèi)藍(lán)色石蕊試紙雖然與二氧化硫氣體接觸，但卻不變色，可以說(shuō)明二氧化硫氣體不能使干燥的藍(lán)色試紙變色；C裝置內(nèi)二氧化硫與水形成亞硫酸，酸能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅，反應(yīng)方程式為S0₂+H₂0?H₂S0₃，
故答案為：紅；
③二氧化硫任意排放會(huì)造成酸雨，為了防止污染空氣，用氫氧化鈉溶液吸收；反應(yīng)的化學(xué)方程式是S0₂+2NaOH=Na₂S0₃+H₂0，
故答案為：吸收多余SO₂氣體，避免污染空氣；S0₂+2NaOH=Na₂S0₃+H₂0；
（2）當(dāng)溶液的pH＜7顯酸性，當(dāng)溶液的pH=7顯中性，當(dāng)溶液的pH＞7顯堿性，S0₂與水反應(yīng)生成了亞硫酸，溶液顯酸性，所以溶液的pH＜7，亞硫酸易被空氣中的氧氣氧化成硫酸，硫酸是強(qiáng)酸，酸性增強(qiáng)，所以PH變小，反應(yīng)的離子方程式為2H₂SO₃+O₂=4H⁺+2SO₄^2-，
故答案為：＜；變��；2H₂SO₃+O₂=4H⁺+2SO₄^2-；
（3）S0₂與空氣中的0₂在飄塵的作用下反應(yīng)生成S0₃，而飄塵的質(zhì)量和性質(zhì)在反應(yīng)前后不發(fā)生變化，說(shuō)明此過(guò)程中飄塵作催化劑，
故答案為：催化劑；
（4）氮的氧化物在空氣中：2NO+O₂=2NO₂，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，4NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃，4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃，所以氮的氧化物溶于水最終轉(zhuǎn)化為硝酸，
故答案為：HNO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了酸雨的形成，側(cè)重考查了二氧化硫的性質(zhì)，注意二氧化硫?qū)�空氣的污染和二氧化硫的吸收的反�?yīng)原理，題目難度中等．