Question

6．SO₂和NO_x都是大氣污染物．
（1）直接排放含SO₂的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境．用化學方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的過程SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄或2SO₂+O₂$\stackrel{浮塵}{?}$2SO₃、SO₃+H₂O=H₂SO₄．
（2）右表是某小組同學測得的不同天氣情況下的某縣城空氣中SO₂的平均含量．請你分析雨后或風速較大時SO₂平均含量較低的原因：

天氣情況	平均風速（m/s）	空氣中SO2的平均含量（mg/L）
雨前
雨后
晴
晴

①雨后：可能是下雨時，二氧化硫溶于水，并與之反應降低了雨后空氣中SO₂的含量；
②風速較大時：風速越大，氣體擴散速度越快，空氣中SO₂濃度越�。�
（3）洗滌含SO₂的煙氣．以下物質不能作為洗滌劑的是cd（填字母序號）．
a．熟石灰　　　b．純堿c．CaCl₂d．NaHSO₃
（4）煤燃燒前需進行脫硫處理，某種脫硫技術的基本原理如下：FeS₂$→_{+O_{2}+H_{2}O}^{在微生物作用下}$Fe²⁺+SO₄^2-Fe²⁺
①該技術的第一步反應的離子方程式為2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-．
②處理1kg含80% FeS₂的黃鐵礦，第二步消耗O₂（標況）的體積為37.352L（保留一位小數）．
（5）某研究性學習小組為模擬光化學煙霧的形成，用紫外線照射裝在密閉容器內的被污染空氣樣品，所得物質的濃度隨時間的變化如圖1所示．由圖可知，光化學煙霧是指O₃、醛、PAN
等污染物氣體和顆粒物所形成的煙霧．

（6）氧化-還原法消除NO_x的轉化如下：NO$→_{反應Ⅰ}^{O_{3}}$NO₂$→_{反應Ⅱ}^{CO（NH_{2}）_{2}}$N₂

①反應Ⅰ為NO+O₃=NO₂+O₂，生成11.2L O₂（標況）時，轉移電子的物質的量是1mol．
②反應Ⅱ中，反應的化學方程式是6NO₂+4CO（NH₂）₂=7N₂+8H₂O+4CO₂．
（7）利用氨水可以將SO₂和NO₂吸收，原理如圖2所示：
NO₂被吸收的離子方程式是2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺．．

Answer 1

分析 （1）途經一：當雨水的pH＜5.6時稱為酸雨，硫酸型“酸雨”的形成過程可近似地看成是：排放到空氣中的二氧化硫與潮濕空氣中的氧氣和水蒸氣，在空氣中粉塵的催化下化合生成硫酸；途徑二：是空氣中的二氧化硫氣體在粉塵做催化劑的條件下生成三氧化硫，三氧化硫再與雨水形成酸雨；
（2）①根據SO₂能和水反應；②根據風速越大，氣體擴散速度越大；
（3）依據二氧化硫的性質：是一種酸性氧化物可以和堿反應，二氧化硫溶于水得亞硫酸，酸性強于碳酸，所以可以和碳酸鈉溶液反應；
（4）①根據反應物結合質量守恒定律、電荷守恒書寫離子方程式并判斷生成物； ②根據元素守恒和化學方程式進行計算；
（5）依據圖象分析可知NO，NO₂、烴等在紫外線照射下生成O₃、醛、PAN等污染物，從而形成光化學煙霧，而汽車尾氣是排放氮氧化物和烴類的主要來源；
（6）①化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數，根據化合價的變化來確定電子轉移數目；
②反應方程式中，系數之比等于物質的量之比；
（7）二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸具有強的氧化性，能夠氧化亞硫酸氫根離子．

解答 解：（1）途徑一：空氣中的SO₂可與雨水反應，發(fā)生SO₂+H₂O?H₂SO₃，H₂SO₃進一步被氧氣氧化生成H₂SO₄，其反應方程式為：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，硫酸溶在雨水中，使雨水呈酸性，形成酸雨；途徑二：空氣中的二氧化硫氣體在粉塵做催化劑的條件下生成三氧化硫，三氧化硫再與雨水形成酸雨，故化學方程式為：2SO₂+O₂$\stackrel{浮塵}{?}$2SO₃；SO₃+H₂O=H₂SO₄；
故答案為：SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄或2SO₂+O₂$\stackrel{浮塵}{?}$2SO₃、SO₃+H₂O=H₂SO₄；
（2）①SO₂能和水反應，SO₂+H₂O?H₂SO₃，所以雨后空氣中SO₂的含量降低，可能是下雨時，二氧化硫溶于水，并與之反應降低了雨后空氣中SO₂的含量，
故答案為：可能是下雨時，二氧化硫溶于水，并與之反應降低了雨后空氣中SO₂的含量；
②風速越大，氣體擴散速度越快，SO₂濃度也就越小，
故答案為：風速越大，氣體擴散速度越快，空氣中SO₂濃度越��；
（3）洗滌含SO₂的煙氣，根據酸性氧化物的性質選a．Ca（OH）₂ b．Na₂CO₃，
故答案為：cd；
（4）①第一步反應中反應物有FeS₂、O₂和H₂O，生成物有Fe²⁺和SO₄^2-，根據氧化還原反應得失電子數目相等，則有2FeS₂～7O₂，根據電荷守恒，還應有生成H⁺，則反應的離子方程式為2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-，
故答案為：2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；
②1kg含80%FeS₂能生成二價鐵離子的物質的量是$\frac{1000×80%}{120}$=6.67mol，
設消耗O₂（標況）的體積為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
故答案為：37.352；
（5）依據圖象分析可知NO，NO₂、烴等在紫外線照射下生成O₃、醛、PAN等污染物，從而形成光化學煙霧，而汽車尾氣是排放氮氧化物和烴類的主要來源，故減少汽車尾氣可以減少光化學煙霧的發(fā)生，
故答案為：O₃、醛、PAN；
（6）①NO+O₃═NO₂+O₂，生成1mol氧氣轉移電子是2mol，生成11.2L即0.5mol O₂（標準狀況）時，轉移電子的物質的量是1mol，
故答案為：1；
②當n（NO₂）：n[CO（NH₂）₂]=3：2，即NO₂和CO（NH₂）₂的系數之比是3：2，其方程式表示為：6NO₂+4CO（NH₂）₂=7N₂+8H₂O+4CO₂，
故答案為：6NO₂+4CO（NH₂）₂=7N₂+8H₂O+4CO₂；
（7）二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸具有強的氧化性，能夠氧化亞硫酸氫根離子，反應的離子方程式為：2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺．

點評 本題綜合考查了二氧化硫含量的測定以及二氧化硫的來源與危害、化學平衡圖象，化學平衡影響因素及有關計算、電化學和熱化學的綜合知識，注意知識的歸納和整理是關鍵，題目難度中等．