Question

(18分)試根據(jù)下述材料完成問題：
材料一：酸雨是英國(guó)化學(xué)家R.A.Smith 1872年最先提出的，一般是指pH小于5.6的雨、雪、霧等大氣降水，是大氣污染的表現(xiàn)。酸雨被稱作“空中死神”。據(jù)某市區(qū)1998年環(huán)境狀況公報(bào)載，市區(qū)酸雨頻率為41.3％，比上年上升了5.5個(gè)百分點(diǎn)。降水的年平均pH為4.87，降水酸性污染較嚴(yán)重，表現(xiàn)為煤煙型污染特征。
材料二：①某地一場(chǎng)較大范圍的酸雨使植物葉面遭到腐蝕，產(chǎn)生大量斑點(diǎn)而壞死，導(dǎo)致西瓜大面積絕產(chǎn)，損失慘重。②酸雨使植物陽(yáng)離子從葉面析出，使鈣、鎂、鐵等離子迅速?gòu)耐寥乐袚p失，土壤營(yíng)養(yǎng)狀況降低，還使光合作用受到抑制，影響植物的生長(zhǎng)。③鋁對(duì)生物來說是有害元素，在土壤中以氧化鋁形式存在，pH=5.6時(shí)幾乎不溶解。當(dāng)pH為4.6時(shí)，鋁的溶解度增加100倍，并轉(zhuǎn)化成硫酸鋁，造成樹木死亡。四川某林場(chǎng)，華山松死亡率達(dá)96％，就是酸雨使土壤中硫酸鋁濃度增高，危及華山松。
材料三：我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因遭受酸雨造成的損失每年高達(dá)15億元。為了有效控制酸雨，國(guó)務(wù)院已經(jīng)批準(zhǔn)了《酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū)劃分方案》等規(guī)定。
某研究性學(xué)習(xí)小組計(jì)劃研究當(dāng)?shù)厮嵊甑男纬蛇^程，于是取來雨水作水樣進(jìn)行測(cè)定，隨時(shí)間的推移，多次測(cè)定該樣品的pH，得到如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間/h	開始	8	16	24	32	40	48
pH	5.0	4.8	4.5	4.3	4.2	4.0	4.0

(1)     問題：①雨水樣品放置時(shí)pH變化的主要原因(用化學(xué)方程式表示)_____________________；由此可以得出酸雨的形成過程可能是
(2)     ______________________________________________。
②如果將剛?cè)�樣的上述雨水和自來水相混合，pH將_________________ (填“增大”“減小”或“不變”)，原因是__________________________________；二氧化硫表現(xiàn)_____________性。
(2)列舉酸雨給人類造成的危害。
(3)你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的下列措施是
__________________________________。
①少用煤作燃料  ②把工廠的煙囪造高  ③燃料脫硫  ④在已酸化的土壤中加石灰  ⑤開發(fā)新能源
A.①③             B.②③④⑤            C.①③⑤             D.①③④⑤
(4)為了減少煤燃燒時(shí)向大氣排放的二氧化硫，不同的地方往往采取不同的“固硫”方法。
①火力發(fā)電廠常用Ca(OH)₂的懸濁液吸收煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫氣體，并回收制得有用的石膏(CaSO₄·2H₂O)，則有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________，
__________________，___________________。
②硫酸工業(yè)常用濃氨水來吸收二氧化硫，則有關(guān)的化學(xué)方程式為_____________________。
③有些工業(yè)采取將生石灰和含硫煤混合使用。請(qǐng)寫出燃燒時(shí)有關(guān)“固硫”反應(yīng)的化學(xué)方程式。
④國(guó)際上最新采用“飽和亞硫酸鈉溶液吸收SO₂法”。請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
⑤請(qǐng)比較以上四種“固硫”方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

Answer 1

(1)①2H₂SO₃+O₂====2H₂SO₄ 雨水溶解二氧化硫生成亞硫酸，亞硫酸又被空氣中的氧化劑氧化為硫酸，降落下來形成酸雨  ②減小 自來水中的氯氣(或次氯酸)把亞硫酸氧化成硫酸 還原
(2)酸雨的危害極大，會(huì)破壞農(nóng)作物、森林、草原、魚類、建筑物、工業(yè)設(shè)備、電信、電纜等
(3)A
(4)①Ca(OH)₂+SO₂====CaSO₃↓+H₂O  2CaSO₃+O₂====2CaSO₄ 
CaSO₄+2H₂O====CaSO₄·2H₂O
②2NH₃·H₂O+SO₂="===" (NH₄)₂SO₃+H₂O  2(NH₄)₂SO₃+O₂====2(NH₄)₂SO₄
③S+O₂SO₂  CaO+SO₂====CaSO₃  2CaSO₃+O₂====2CaSO₄
④Na₂SO₃+SO₂+H₂O====2NaHSO₃
⑤略

這是一道化學(xué)與環(huán)境的題目。增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，用化學(xué)方法解決環(huán)境問題是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。要答好此題首先要明確酸雨的成因，空氣中的SO₂、SO₃及氮的氧化物與水反應(yīng)隨雨雪降落到地面，形成酸雨，酸雨的pH<5.6。酸雨的主要成分是H₂SO₃，H₂SO₃中的S為+4價(jià)，具有較強(qiáng)的還原性，易被氧化劑氧化。酸雨放置時(shí)pH的變化原因是其中的H₂SO₃被空氣中的氧氣氧化為H₂SO₄，酸性增強(qiáng)，當(dāng)H₂SO₃全部被氧化為H₂SO₄后，pH不再變化。自來水常用Cl₂消毒，也能把H₂SO₃氧化為H₂SO₄，使pH發(fā)生變化。
酸雨的危害極大，會(huì)破壞農(nóng)作物、森林、草原、魚類、建筑物、工業(yè)設(shè)備、電信電纜等。要減少酸雨的產(chǎn)生，首先要了解空氣中SO₂的來源。大氣中二氧化硫的來源主要是化石燃料的燃燒以及含硫礦石的冶煉和硫酸、磷肥、造紙等生產(chǎn)過程產(chǎn)生的尾氣。因此少用煤作燃料以及對(duì)燃料進(jìn)行脫硫處理，是減少酸雨的有效措施。開發(fā)新能源如氫能、核能等可以從根本上杜絕SO₂的產(chǎn)生。至于把煙囪造高，顯然不會(huì)改變SO₂的排放量，對(duì)全球酸雨的危害不會(huì)減少。在已酸化的土壤中施石灰，是對(duì)因酸雨造成的危害的被動(dòng)治理措施，與從源頭上控制SO₂的污染無(wú)關(guān)。燃料脫硫(又叫“固硫”)，常利用SO₂具有酸性氧化物的性質(zhì)，用堿性物質(zhì)吸收，從而生成鹽。