Question

9．文献资料显示某地区的酸雨主要为硫酸型和盐酸型酸雨．某兴趣小组对酸雨进行实验研究：
（1）提出合理的假设：该酸雨中的溶质除H₂SO₄、HCl外，该小组同学根据硫酸型酸雨的形成过程，预测主要溶质还一定有SO₂（或H₂SO₃）．
（2）设计实验方案验证以上假设．写出实验步骤、预期现象和结论．
限选试剂及仪器：盐酸、硝酸、BaCl₂溶液、Ba（OH）₂溶液、AgNO₃溶液、紫色石蕊试液、品红溶液、烧杯、试管、胶头滴管．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量酸雨于A、B两支洁净试管中，待用．	/
步骤2：往A试管中加入过量的Ba（OH）2溶液，静置，过滤．	/
步骤3：取少量步骤2得到的滤渣，加入盐酸．
步骤4：
步骤5：

（3）酸雨部分组成测定：（提示：SO₂+I₂+2H₂O=SO₄^2-+2I^-+4H⁺）
①滴定：准确量取25.00mL该酸雨于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，将0.0200mol/L碘水装入50mL的酸式滴定管中，进行滴定操作．三次操作到达滴定终点时，平均消耗碘水V mL．
②计算：被碘水氧化的物质的物质的量浓度为$\frac{0.02V}{25}$mol/L（只列出算式，不做运算）．

Answer 1

分析 （1）硫酸型酸雨由SO₂形成，溶液中可能含有SO₂或H₂SO₃；
（2）酸雨中可能含有硫酸、亚硫酸、盐酸，根据对应的性质和提供的药品可设计验证方案，其中硫酸可用氯化钡检验，盐酸可用硝酸银检验，亚硫酸可用品红检验；
（3）碘水具有强氧化性，能氧化橡胶管，选择酸式滴定管，滴加碘水，碘和亚硫酸发生氧化还原反应，结合反应的方程式计算．

解答 解：（1）硫酸型酸雨由SO₂形成，SO₂与水反应生成H₂SO₃，H₂SO₃被氧化生成H₂SO₄，溶液中可能含有SO₂或H₂SO₃，
故答案为：SO₂（或H₂SO₃）；
（2）酸雨中可能含有硫酸、亚硫酸、盐酸，根据对应的性质和提供的药品可设计验证方案，其中硫酸可用氯化钡检验，盐酸可用硝酸银检验，亚硫酸可用品红检验，可设计实验如下：
步骤1：取适量酸雨于A、B两支洁净试管中，待用；
步骤2：往A试管中加入过量的Ba（OH）₂溶液，静置，过滤；
步骤3：取少量步骤2得到的滤渣加入盐酸，若滤渣不完全溶解，则酸雨中含有硫酸；
步骤4：取适量步骤2得到的滤液，先加入过量的硝酸，然后加入AgNO₃溶液，若产生白色沉淀，则酸雨中含有盐酸；
步骤5：往B试管中加入少量品红溶液，振荡，若品红溶液褪色，则酸雨含有亚硫酸（或二氧化硫），
故答案为：

实  验  步  骤	预期现象和结论
步骤3：	若滤渣不完全溶解，则酸雨中含有硫酸
步骤4：取适量步骤2得到的滤液，先加入过量的硝酸，然后加入AgNO3溶液	若产生白色沉淀，则酸雨中含有盐酸
步骤5：往B试管中加入少量品红溶液，振荡	若品红溶液褪色，则酸雨含有亚硫酸（或二氧化硫）

（3）①滴加碘水，碘和亚硫酸发生氧化还原反应，因淀粉遇碘变蓝色，如溶液出现蓝色，且半分钟不褪色，可说明达到滴定终点，碘水具有强氧化性，能氧化橡胶管，不能盛装在碱式滴定管，应在酸式滴定管中，
故答案为：酸式滴定管；
②碘水和二氧化硫发生：I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，或发生：I₂+H₂SO₃+H₂O=2HI+H₂SO₄，可知n（I₂）=n（H₂SO₃）=n（SO₂），
则0.02000mol•L^-1×V×10^-3L=0.025L×c，
c=$\frac{0.02V}{25}$mol/L，
故答案为：$\frac{0.02V}{25}$mol/L．

点评 本题考查环境污染知识，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，为高考高频考点，注意把握物质的性质以及实验的方法和原理，题目难度中等．