Question

(18分)试根据下述材料完成问题：
材料一：酸雨是英国化学家R.A.Smith 1872年最先提出的，一般是指pH小于5.6的雨、雪、雾等大气降水，是大气污染的表现。酸雨被称作“空中死神”。据某市区1998年环境状况公报载，市区酸雨频率为41.3％，比上年上升了5.5个百分点。降水的年平均pH为4.87，降水酸性污染较严重，表现为煤烟型污染特征。
材料二：①某地一场较大范围的酸雨使植物叶面遭到腐蚀，产生大量斑点而坏死，导致西瓜大面积绝产，损失惨重。②酸雨使植物阳离子从叶面析出，使钙、镁、铁等离子迅速从土壤中损失，土壤营养状况降低，还使光合作用受到抑制，影响植物的生长。③铝对生物来说是有害元素，在土壤中以氧化铝形式存在，pH=5.6时几乎不溶解。当pH为4.6时，铝的溶解度增加100倍，并转化成硫酸铝，造成树木死亡。四川某林场，华山松死亡率达96％，就是酸雨使土壤中硫酸铝浓度增高，危及华山松。
材料三：我国农业生产因遭受酸雨造成的损失每年高达15亿元。为了有效控制酸雨，国务院已经批准了《酸雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》等规定。
某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程，于是取来雨水作水样进行测定，随时间的推移，多次测定该样品的pH，得到如下数据：

时间/h	开始	8	16	24	32	40	48
pH	5.0	4.8	4.5	4.3	4.2	4.0	4.0

(1)     问题：①雨水样品放置时pH变化的主要原因(用化学方程式表示)_____________________；由此可以得出酸雨的形成过程可能是
(2)     ______________________________________________。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将_________________ (填“增大”“减小”或“不变”)，原因是__________________________________；二氧化硫表现_____________性。
(2)列举酸雨给人类造成的危害。
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的下列措施是
__________________________________。
①少用煤作燃料  ②把工厂的烟囱造高  ③燃料脱硫  ④在已酸化的土壤中加石灰  ⑤开发新能源
A.①③             B.②③④⑤            C.①③⑤             D.①③④⑤
(4)为了减少煤燃烧时向大气排放的二氧化硫，不同的地方往往采取不同的“固硫”方法。
①火力发电厂常用Ca(OH)₂的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体，并回收制得有用的石膏(CaSO₄·2H₂O)，则有关反应的化学方程式_____________________，
__________________，___________________。
②硫酸工业常用浓氨水来吸收二氧化硫，则有关的化学方程式为_____________________。
③有些工业采取将生石灰和含硫煤混合使用。请写出燃烧时有关“固硫”反应的化学方程式。
④国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收SO₂法”。请写出有关反应的化学方程式。
⑤请比较以上四种“固硫”方法的优缺点。

Answer 1

(1)①2H₂SO₃+O₂====2H₂SO₄ 雨水溶解二氧化硫生成亚硫酸，亚硫酸又被空气中的氧化剂氧化为硫酸，降落下来形成酸雨  ②减小 自来水中的氯气(或次氯酸)把亚硫酸氧化成硫酸 还原
(2)酸雨的危害极大，会破坏农作物、森林、草原、鱼类、建筑物、工业设备、电信、电缆等
(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

这是一道化学与环境的题目。增强环保意识，用化学方法解决环境问题是化学学习的重要内容。要答好此题首先要明确酸雨的成因，空气中的SO₂、SO₃及氮的氧化物与水反应随雨雪降落到地面，形成酸雨，酸雨的pH<5.6。酸雨的主要成分是H₂SO₃，H₂SO₃中的S为+4价，具有较强的还原性，易被氧化剂氧化。酸雨放置时pH的变化原因是其中的H₂SO₃被空气中的氧气氧化为H₂SO₄，酸性增强，当H₂SO₃全部被氧化为H₂SO₄后，pH不再变化。自来水常用Cl₂消毒，也能把H₂SO₃氧化为H₂SO₄，使pH发生变化。
酸雨的危害极大，会破坏农作物、森林、草原、鱼类、建筑物、工业设备、电信电缆等。要减少酸雨的产生，首先要了解空气中SO₂的来源。大气中二氧化硫的来源主要是化石燃料的燃烧以及含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥、造纸等生产过程产生的尾气。因此少用煤作燃料以及对燃料进行脱硫处理，是减少酸雨的有效措施。开发新能源如氢能、核能等可以从根本上杜绝SO₂的产生。至于把烟囱造高，显然不会改变SO₂的排放量，对全球酸雨的危害不会减少。在已酸化的土壤中施石灰，是对因酸雨造成的危害的被动治理措施，与从源头上控制SO₂的污染无关。燃料脱硫(又叫“固硫”)，常利用SO₂具有酸性氧化物的性质，用碱性物质吸收，从而生成盐。