Question

15．大氣污染日益嚴重，改善大氣質(zhì)量迫在眉睫．
（1）汽車尾氣（含有烴類、CO、SO₂與NO等物質(zhì)）是城市空氣的污染源．冶理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”（用鉑-鈀合金作催化劑）．它的特點是使CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO₂的氧化．
①寫出CO與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO₂+N₂．
②“催化轉(zhuǎn)化器”的缺點是在一定程度上提高空氣的酸度，其原因是SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃，產(chǎn)生了硫酸酸霧．
③控制城市污染源的方法是a（填字母）．
a．使用綠色能源         b．帶上呼吸面具        c．植樹造林
（2）酸雨是大氣污染的危害之一，二氧化硫（SO₂）的含量是空氣質(zhì)量監(jiān)測的一個重要指標．某興趣小組同學(xué)取剛降落在熱電廠附近的雨水進行實驗．
Ⅰ、測得該雨水樣品的pH為4.73；
Ⅱ、向雨水樣品中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
Ⅲ、每隔1h，通過pH計測定雨水樣品的pH，測得的結(jié)果如表：

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

根據(jù)以上信息，回答下列問題：
①正常雨水的pH為5.6，偏酸性，這是因為大氣中的CO₂溶于雨水．
②分析上述數(shù)據(jù)變化，你認為形成這一變化的原因是H₂SO₃與空氣中的O₂作用轉(zhuǎn)化為H₂SO₄，使雨水的酸性增強，PH減�。�
③興趣小組同學(xué)取某一時段的這種雨水V L，加入0.5mol•L^-1的Ba（OH）₂溶液至不再產(chǎn)生沉淀時，恰好消耗40.00mL Ba（OH）₂溶液．請計算：
a．該V L雨水中溶解SO₂的體積（標準狀況）0.672L．
b．生成沉淀物的質(zhì)量范圍為6.51g＜w≤6.99g．

Answer 1

分析 （1）①車排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”，能使CO與NO反應(yīng)，生成無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO₂的氧化，CO與NO反應(yīng)產(chǎn)物無毒，所以生成二的氣體是二氧化碳和氮氣；
②由SO₂可催化氧化為SO₃，SO₃在空氣中能形成H₂SO₄，這也就是“催化轉(zhuǎn)化器”的缺點；
③a、從新能源的來源和產(chǎn)物考慮；
b、從呼吸面具的作用和實用性考慮；
c、從植樹造林的作用和原理考慮；
（2）①空氣中存在CO₂溶于水使雨水顯酸性，正常雨水的pH值約等于5.6；
②由于排放出來的SO₂等氣體溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃隨雨水的下降，逐漸被空氣中的氧氣所氧化生成易電離的
H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，從而使雨水的酸性增強；
③根據(jù)酸雨的成分：H₂SO₃和H₂SO₄，根據(jù)H₂SO₃～Ba（OH）₂，H₂SO₄～Ba（OH）₂，可得n（SO₂）=n（H₂SO₃）+n（H₂SO₄）=n[Ba（OH）₂]，求出SO₂的體積；根據(jù)極限法求出當白色沉淀全部為BaSO₃以及白色沉淀全部為BaSO₄時的質(zhì)量，最終求出白色沉淀的范圍．

解答 解：（1）①可知催化轉(zhuǎn)化器的作用是讓CO與NO反應(yīng)，生成無毒氣體，治理的目的是除去污染氣體生成無毒的氣體，依據(jù)元素守恒可得產(chǎn)物為CO₂和N₂，故化學(xué)方程式為：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO₂+N₂，
故答案為：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO₂+N₂；
②由于“催化轉(zhuǎn)化器”促進了SO₂的轉(zhuǎn)化，生成的SO₃增多，SO₃+H₂O=H₂SO₄，提高了空氣的酸度，
故答案為：SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃，產(chǎn)生了硫酸酸霧；
③a．開發(fā)新能源，如太陽能、風能、潮汐能等對環(huán)境是無污染的，減少化石燃料得使用，故a正確；
b．戴呼吸面具，呼吸面具是在空氣中有極度危險的病菌或污染物是佩戴的，平時的生活中是不宜戴的，故b錯誤；
c．植樹造林可以凈化空氣，保護環(huán)境，但不能從源頭上控制污染，故c錯誤；
故答案為：a；
（2）①空氣中存在CO₂溶于水生成碳酸使雨水顯酸性，正常雨水的pH值約等于5.6；
故答案為：大氣中的CO₂溶于雨水；                         
②雨水的pH值變小的原因是由于排放出來的SO₂等氣體溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃隨雨水的下降，逐漸被空氣中的氧氣所氧化生成易電離的H₂SO₄，.2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，從而使雨水的酸性增強．
故答案為：H₂SO₃與空氣中的O₂作用轉(zhuǎn)化為H₂SO₄，使雨水的酸性增強，PH減小； 
③a．因酸雨的成分為H₂SO₃和H₂SO₄，根據(jù)H₂SO₃～Ba（OH）₂，H₂SO₄～Ba（OH）₂，可得n（SO₂）=n（H₂SO₃）+n（H₂SO₄）=n[Ba（OH）₂]=0.5mol•L^-1×60.00mL×10^-3L•mL^-1=0.0300mol，所以V（SO₂）=0.0300mol×22.4L•mol^-1=0.672L，
故答案為：0.672L；  
b．設(shè)生成沉淀物的質(zhì)量為w，
若白色沉淀全部為BaSO₃，沉淀質(zhì)量為0.0300mol×217g•mol^-1=6.51g，
若白色沉淀全部為BaSO₄，沉淀質(zhì)量為0.0300mol×233g•mol^-1=6.99g，
所以，6.51g＜w≤6.99g，
故答案為：6.51g＜w≤6.99g．

點評 本題考查較為綜合，涉及多方面知識，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰Φ目疾�，題目涉及根據(jù)化學(xué)方程式進行計算，同時根據(jù)極限法判定產(chǎn)物的質(zhì)量，也考查了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，同時寓問題解決的過程中滲透了關(guān)心和愛護環(huán)境的思想教育．