Question

據(jù)《中國環(huán)境報》報道，從一份科技攻關(guān)課題研究結(jié)果顯示，我國酸雨區(qū)已占國土面積的40%以上。研究結(jié)果還表明，我國農(nóng)業(yè)每年因遭受酸雨而造成的經(jīng)濟損失高達(dá)15億多元。為了有效控制酸雨，目前國務(wù)院已批準(zhǔn)了《酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案》等法規(guī)。

(1)在英國進(jìn)行的一個研究結(jié)果表明：高煙囪可以有效地降低地表面的SO₂濃度。在20世紀(jì)的60～70年代的10年間，由發(fā)電廠排放出的SO₂增加了35%，但由于建造了高煙囪，地面濃度降低了30%之多。請你從全球環(huán)境保護(hù)的角度，分析這種方法是否可取。并簡述其理由________________________________________________________________。

(2)用傳統(tǒng)的煤、石油作燃料，其主要缺點是什么?___________________________________；與傳統(tǒng)的煤、石油燃料相比，哪種物質(zhì)可作為新的能源?_____________________________。這種新能源的主要優(yōu)點又是什么?_________________________________________________。

(3)目前一座中等城市每年用煤約300萬噸，其含硫量如按1%計算，則每年排放SO₂_____t，若此SO₂有60%轉(zhuǎn)化為H₂SO₄，相當(dāng)于生成____________t 98%的H₂SO₄。

(4)為了防止酸雨，降低煤燃燒時向大氣排放的SO₂，工業(yè)上常將生石灰和含硫煤混合使用，若改用添加石灰石粉末除硫。請寫出燃燒時，有關(guān)“固硫”(不使硫化物進(jìn)入大氣)反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________。

比較此法與將“生石灰與含硫煤混合”防止酸雨的方法，哪個更好些?___________(填“生石灰法”或“石灰石法”)。

(5)國際上最新采用“飽和亞硫酸鈉溶液吸收法”，請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

Answer 1

(1)不可取。因為SO₂排放總量沒有減少，進(jìn)一步形成的酸雨仍會對全球造成危害

(2)煤、石油為不可再生資源；燃燒時形成的SO₂、NO_x等嚴(yán)重污染大氣，形成酸雨；燃燒后的主要產(chǎn)物CO₂，又能導(dǎo)致溫室效應(yīng)  H₂  ①來源廣泛(可用水作為原料來制取)，②燃燒時放熱多(為同質(zhì)量汽油的3倍)，③燃燒產(chǎn)物不污染環(huán)境

(3)6×10⁴  5.63×10⁴

(4)CaCO₃CaO+CO₂↑，CaO+SO₂CaSO₃  2CaSO₃+O₂====2CaSO₄  生石灰法

(5)Na₂SO₃+SO₂+H₂O====2NaHSO₃

解析：(1)造高煙囪的作用僅僅是轉(zhuǎn)移了SO₂，卻并未對產(chǎn)生SO₂的來源進(jìn)行根治，所以全球SO₂的量并未減少。

(2)煤、石油為不可再生資源，且其中含有N、S元素，燃燒時可形成SO₂、NO_x，是導(dǎo)致酸雨的主要原因。新能源的理想物質(zhì)是H₂，氫做能源的優(yōu)點主要有：發(fā)熱量高，資源豐富且可再生；不產(chǎn)生污染，對環(huán)境有利。

(3)據(jù)      S       —       SO₂

             32                64

    300×10⁴ t×1% m（SO₂）

    m(SO₂)==6×10⁴ t。

               SO₂      —      H₂SO₄

               64                    98

    6×10⁴ t×60%     m(H₂SO₄)·98%

    m(H₂SO₄)＝＝5.625×10⁴ t

(4)石灰石法固硫的反應(yīng)為：CaCO₃CaO+CO₂↑，CaO+SO₂====CaSO₃，2CaSO₃+O₂====2CaSO₄。很明顯，生石灰法固硫要優(yōu)于石灰石法。因石灰石固硫多了CaCO₃的分解反應(yīng)，這個反應(yīng)吸收能量，又產(chǎn)生CO₂，從而降低了煤炭的燃燒效益并加速了溫室效應(yīng)。