酸雨是大氣污染的危害之一,下表是某城市某日空氣質(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 |
62 |
SO2 |
Ⅱ |
良 |
某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)表中首要污染物SO
2形成的酸雨中溶質(zhì)的主要成分進(jìn)行探究。同學(xué)們收集了當(dāng)日雨水,每隔1小時(shí),通過pH計(jì)測定雨水樣品的pH,測得的結(jié)果如下表:
測定時(shí)間/h |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
雨水樣品的pH |
4.73 |
4.62 |
4.56 |
4.55 |
4.55 |
【查閱資料】i.pH<5.6的雨水為酸雨。
ii.BaSO
3不溶于水,能與鹽酸反應(yīng);BaSO
4不溶于水,也不溶于鹽酸。
【分析討論】
(1)正常雨水的pH范圍是:7>pH>5.6,偏酸性,這是因?yàn)?
空氣中CO2與H2O反應(yīng)生成酸性物質(zhì)H2CO3
空氣中CO2與H2O反應(yīng)生成酸性物質(zhì)H2CO3
。
(2)收集的酸雨樣品放置一段時(shí)間后pH減小,原因是SO
2與H
2O反應(yīng)生成的H
2SO
3被氧化為H
2SO
4,由表中數(shù)據(jù)可知,H
2SO
4比H
2SO
3的酸性
強(qiáng)
強(qiáng)
(填“強(qiáng)”或“弱”)。
【提出猜想】
(3)同學(xué)們對(duì)剛收集到的酸雨樣品中的溶質(zhì)提出猜想:
猜想Ⅰ:酸雨中的溶質(zhì)只含有H
2SO
4;
猜想Ⅱ:酸雨中的溶質(zhì)含有H
2SO
3和H
2SO
4;
猜想Ⅲ:酸雨中的溶質(zhì)只含有
H2SO3
H2SO3
。
【實(shí)驗(yàn)探究】
(4)
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
取加入酚酞的酸雨樣品,向其中滴加Ba(OH)2溶液,過濾 |
有白色沉淀生成,溶液變?yōu)? 紅 紅 色 |
Ba(OH)2過量寫出生成白色沉淀可能發(fā)生的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式 Ba(OH)2+H2SO3=BaSO3↓+2H2O或Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O Ba(OH)2+H2SO3=BaSO3↓+2H2O或Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O 。 |
向過濾后的沉淀中加入足量鹽酸 |
部分沉淀溶解,且有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 |
猜想 Ⅱ Ⅱ 正確。 |
【反思與交流】
(5)+4價(jià)的氮元素形成的氧化物也可形成酸雨,這種氧化物的化學(xué)式為
NO2
NO2
。
【拓展與延伸】煤等含硫礦物的燃燒產(chǎn)生SO
2。碳酸鈣、堿石灰等作為吸收劑可以對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行脫硫處理,利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以測定燃煤煙氣中SO
2的含量,得到如圖所示的SO
2含量與時(shí)間的關(guān)系曲線圖:
(6)由圖可知,脫硫效率較高的吸收劑是
堿石灰
堿石灰
(填名稱)。
(7)實(shí)驗(yàn)時(shí),稱取的3份原煤的質(zhì)量要相等,其目的是形成
與其他兩組實(shí)驗(yàn)形成對(duì)比實(shí)驗(yàn)
與其他兩組實(shí)驗(yàn)形成對(duì)比實(shí)驗(yàn)
。