Question

酸雨是大氣污染的危害之一，二氧化硫（SO₂）的含量是空氣質量監測的一個重要指標。某興趣小組同學收集某地的雨水進行實驗。
【相關信息】①每隔1 h，通過pH計測定雨水樣品的pH，測得的結果如下表：

測定時間/h	0	1	2	3	4
雨水樣品的pH	4.73	4.62	4.56	4.55	4.55

②SO₂能使品紅溶液褪色；
③pH<5.6的雨水為酸雨；
④海水呈弱堿性；
⑤BaSO₃不溶于水，能與鹽酸反應；BaSO₄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，這是因為 ▲ 。
②酸雨能腐蝕金屬制品，從基本反應類型上看主要反應屬于 ▲ 。
③收集的酸雨樣品放置一段時間后pH減小，原因是SO₂與水反應生成的H₂SO₃被氧化為H₂SO₄。試寫出該反應的化學方程式 ▲ 。
【提出猜想】同學們對剛收集到的酸雨樣品中的溶質進行猜想：
猜想Ⅰ：酸雨中溶質只含有H₂SO₃；
猜想Ⅱ：酸雨中溶質只含有H₂SO₄；
猜想Ⅲ：酸雨中溶質 ▲ 。
【實驗探究】
（1）向剛收集的酸雨樣品中滴加過量Ba(OH)₂溶液，有白色沉淀生成，過濾。
①在濾液中滴加 ▲ 溶液，溶液呈 ▲ 色。證明在酸雨樣品中滴加的Ba(OH)₂溶液已過量。
②向沉淀中加入足量鹽酸，沉淀部分溶解且放出有刺激性氣味氣體。該反應的化學方程式為 ▲ ，根此現象有關酸雨中溶質的猜想 ▲ 正確。
（2）某同學取酸雨樣品V L，加入17.1%的Ba(OH)₂溶液至不再產生沉淀時，恰好消耗10.00 g Ba(OH)₂溶液。該V L酸雨樣品中溶解SO₂的質量為 ▲ 。
【實驗反思】在某些酸雨中還可分析出有硝酸存在，這是由于空氣中含有某元素+4價氧化物的原因，這種氧化物的化學式為 ▲ 。
【拓展延伸】利用海水脫硫是減少SO₂排放的有效方法，其工藝流程如下圖所示：

天然海水吸收了較多的含硫煙氣后，有H₂SO₃生成，H₂SO₃與海水中的離子反應，會釋放出CO₂，通入氧氣后氧化后，海水的酸性顯著增強。
①設計一種檢驗凈化后的煙氣中是否含SO₂的簡單的實驗方案： ▲ 。
②氧化后的海水需要用大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是 ▲ 。

Answer 1

【分析討論】①空氣中的二氧化碳溶于水呈酸性
②置換反應       ③2H₂SO₃ +O₂="=" 2H₂SO₄
【提出猜想】既有H₂SO₃又有H₂SO₄ 
【實驗探究】（1）①酚酞 紅（或石蕊 藍）（其他合理試劑和現象均酌情給分）
②BaCO₃+2HCl＝BaCl₂+CO₂↑+H₂O 猜想Ⅱ
（2）0.64 g
【實驗反思】NO₂
【拓展延伸】①將凈化后的煙氣通入品紅溶液，若溶液褪色則其中含SO₂，反之則無。
②中和、稀釋經氧氣氧化后海水中生成的酸（H⁺）

解：分析討論
①正常雨水的pH范圍是：7＞pH＞5.6，偏酸性，這是因為空氣中的二氧化碳溶于水呈酸性；故填：空氣中的二氧化碳溶于水呈酸性．
②酸雨能腐蝕金屬制品，從基本反應類型上看主要反應屬于置換反應；故填：置換反應．
③SO₂與水反應生成的H₂SO₃被氧化為H₂SO₄，該反應的化學方程式為：2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄．
【提出猜想】
酸雨中溶質可能既有H₂SO₃又有H₂SO₄．故填：既有H₂SO₃又有H₂SO₄．
實驗探究
（1）①在濾液中滴加酚酞溶液，溶液呈紅色．證明在酸雨樣品中滴加的Ba（OH）₂溶液已過量．故填：酚酞  紅．
②向沉淀中加入足量鹽酸，沉淀部分溶解且放出有刺激性氣味氣體．該反應的化學方程式為：BaSO₃+2HCl=BaCl₂+SO₂↑+H₂O．
沉淀部分溶解說明沉淀中既有亞硫酸鋇，又有硫酸鋇．故填：猜想Ⅲ．
（2）設二氧化硫的質量為X，
SO₂+Ba（OH）₂═BaSO₃+H₂0
64    171
X    10.00g×17.1%
=
X=0.64g．
故填：0.64g．
實驗反思
二氧化氮也是形成酸雨的重要物質，二氧化氮的化學式是NO₂．故填：NO₂．
拓展延伸
①檢驗凈化后的煙氣中是否含SO₂的實驗方案：將凈化后的煙氣通入品紅溶液，若溶液褪色則其中含SO₂，反之則無．故填：將凈化后的煙氣通入品紅溶液，若溶液褪色則其中含SO₂，反之則無．
②氧化后的海水需要用大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是中和、稀釋經氧氣氧化后海水中生成的酸．故填：中和、稀釋經氧氣氧化后海水中生成的酸