Question

(18分)試根據(jù)下述材料完成問(wèn)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(chēng)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(lái)說(shuō)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(shù)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^(guò)程，于是取來(lái)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(kāi)始	8	16	24	32	40	48
pH	5.0	4.8	4.5	4.3	4.2	4.0	4.0

(1)     問(wèn)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(guò)程可能是
(2)     ______________________________________________。
②如果將剛?cè)�樣的上述雨水和自�?lái)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(lèi)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(kāi)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(lái)吸收二氧化硫，則有關(guān)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________。
③有些工業(yè)采取將生石灰和含硫煤混合使用。請(qǐng)寫(xiě)出燃燒時(shí)有關(guān)“固硫”反應(yīng)的化學(xué)方程式。
④?chē)?guó)際上最新采用“飽和亞硫酸鈉溶液吸收SO₂法”。請(qǐng)寫(xiě)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(lái)形成酸雨  ②減小 自來(lái)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(yú)類(lèi)、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(wèn)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(lái)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(yú)類(lèi)、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(lái)源。大氣中二氧化硫的來(lái)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(guò)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(kāi)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。