Question

6．SO₂和NO_x都是大气污染物．
（1）直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境．用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的过程SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄或2SO₂+O₂$\stackrel{浮尘}{?}$2SO₃、SO₃+H₂O=H₂SO₄．
（2）右表是某小组同学测得的不同天气情况下的某县城空气中SO₂的平均含量．请你分析雨后或风速较大时SO₂平均含量较低的原因：

天气情况	平均风速（m/s）	空气中SO2的平均含量（mg/L）
雨前
雨后
晴
晴

①雨后：可能是下雨时，二氧化硫溶于水，并与之反应降低了雨后空气中SO₂的含量；
②风速较大时：风速越大，气体扩散速度越快，空气中SO₂浓度越小．
（3）洗涤含SO₂的烟气．以下物质不能作为洗涤剂的是cd（填字母序号）．
a．熟石灰　　　b．纯碱c．CaCl₂d．NaHSO₃
（4）煤燃烧前需进行脱硫处理，某种脱硫技术的基本原理如下：FeS₂$→_{+O_{2}+H_{2}O}^{在微生物作用下}$Fe²⁺+SO₄^2-Fe²⁺
①该技术的第一步反应的离子方程式为2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-．
②处理1kg含80% FeS₂的黄铁矿，第二步消耗O₂（标况）的体积为37.352L（保留一位小数）．
（5）某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成，用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品，所得物质的浓度随时间的变化如图1所示．由图可知，光化学烟雾是指O₃、醛、PAN
等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾．

（6）氧化-还原法消除NO_x的转化如下：NO$→_{反应Ⅰ}^{O_{3}}$NO₂$→_{反应Ⅱ}^{CO（NH_{2}）_{2}}$N₂

①反应Ⅰ为NO+O₃=NO₂+O₂，生成11.2L O₂（标况）时，转移电子的物质的量是1mol．
②反应Ⅱ中，反应的化学方程式是6NO₂+4CO（NH₂）₂=7N₂+8H₂O+4CO₂．
（7）利用氨水可以将SO₂和NO₂吸收，原理如图2所示：
NO₂被吸收的离子方程式是2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺．．

Answer 1

分析 （1）途经一：当雨水的pH＜5.6时称为酸雨，硫酸型“酸雨”的形成过程可近似地看成是：排放到空气中的二氧化硫与潮湿空气中的氧气和水蒸气，在空气中粉尘的催化下化合生成硫酸；途径二：是空气中的二氧化硫气体在粉尘做催化剂的条件下生成三氧化硫，三氧化硫再与雨水形成酸雨；
（2）①根据SO₂能和水反应；②根据风速越大，气体扩散速度越大；
（3）依据二氧化硫的性质：是一种酸性氧化物可以和碱反应，二氧化硫溶于水得亚硫酸，酸性强于碳酸，所以可以和碳酸钠溶液反应；
（4）①根据反应物结合质量守恒定律、电荷守恒书写离子方程式并判断生成物； ②根据元素守恒和化学方程式进行计算；
（5）依据图象分析可知NO，NO₂、烃等在紫外线照射下生成O₃、醛、PAN等污染物，从而形成光化学烟雾，而汽车尾气是排放氮氧化物和烃类的主要来源；
（6）①化合价升高值=化合价降低值=转移电子数，根据化合价的变化来确定电子转移数目；
②反应方程式中，系数之比等于物质的量之比；
（7）二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸具有强的氧化性，能够氧化亚硫酸氢根离子．

解答 解：（1）途径一：空气中的SO₂可与雨水反应，发生SO₂+H₂O?H₂SO₃，H₂SO₃进一步被氧气氧化生成H₂SO₄，其反应方程式为：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，硫酸溶在雨水中，使雨水呈酸性，形成酸雨；途径二：空气中的二氧化硫气体在粉尘做催化剂的条件下生成三氧化硫，三氧化硫再与雨水形成酸雨，故化学方程式为：2SO₂+O₂$\stackrel{浮尘}{?}$2SO₃；SO₃+H₂O=H₂SO₄；
故答案为：SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄或2SO₂+O₂$\stackrel{浮尘}{?}$2SO₃、SO₃+H₂O=H₂SO₄；
（2）①SO₂能和水反应，SO₂+H₂O?H₂SO₃，所以雨后空气中SO₂的含量降低，可能是下雨时，二氧化硫溶于水，并与之反应降低了雨后空气中SO₂的含量，
故答案为：可能是下雨时，二氧化硫溶于水，并与之反应降低了雨后空气中SO₂的含量；
②风速越大，气体扩散速度越快，SO₂浓度也就越小，
故答案为：风速越大，气体扩散速度越快，空气中SO₂浓度越小；
（3）洗涤含SO₂的烟气，根据酸性氧化物的性质选a．Ca（OH）₂ b．Na₂CO₃，
故答案为：cd；
（4）①第一步反应中反应物有FeS₂、O₂和H₂O，生成物有Fe²⁺和SO₄^2-，根据氧化还原反应得失电子数目相等，则有2FeS₂～7O₂，根据电荷守恒，还应有生成H⁺，则反应的离子方程式为2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-，
故答案为：2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；
②1kg含80%FeS₂能生成二价铁离子的物质的量是$\frac{1000×80%}{120}$=6.67mol，
设消耗O₂（标况）的体积为X，
4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O
4   22.4
6.67    X
$\frac{4}{6.67}$=$\frac{22.4}{X}$解得，X=37.352L
故答案为：37.352；
（5）依据图象分析可知NO，NO₂、烃等在紫外线照射下生成O₃、醛、PAN等污染物，从而形成光化学烟雾，而汽车尾气是排放氮氧化物和烃类的主要来源，故减少汽车尾气可以减少光化学烟雾的发生，
故答案为：O₃、醛、PAN；
（6）①NO+O₃═NO₂+O₂，生成1mol氧气转移电子是2mol，生成11.2L即0.5mol O₂（标准状况）时，转移电子的物质的量是1mol，
故答案为：1；
②当n（NO₂）：n[CO（NH₂）₂]=3：2，即NO₂和CO（NH₂）₂的系数之比是3：2，其方程式表示为：6NO₂+4CO（NH₂）₂=7N₂+8H₂O+4CO₂，
故答案为：6NO₂+4CO（NH₂）₂=7N₂+8H₂O+4CO₂；
（7）二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸具有强的氧化性，能够氧化亚硫酸氢根离子，反应的离子方程式为：2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺．

点评 本题综合考查了二氧化硫含量的测定以及二氧化硫的来源与危害、化学平衡图象，化学平衡影响因素及有关计算、电化学和热化学的综合知识，注意知识的归纳和整理是关键，题目难度中等．