Question

酸雨是指pH＜5.6的雨、雪等各种形式的大气降水．二氧化硫是形成酸雨的主要因素之一，它主要是由含硫燃料（煤和石油）燃烧和金属冶炼厂释放的二氧化硫气体造成．酸雨的危害极大，减少二氧化硫等污染物的排放，保护环境是非常重要的．某校化学兴趣小组的学生，分成两组对酸雨及空气中二氧化硫的含量进行了测定．
第一组，取刚降到地面的酸雨水样，进行了如下实验：
（1）将一片红色的玫瑰花瓣浸在一份水样中
（2）每隔一定时间测定其pH，数据如表Ⅰ所示．
（3）向雨水试样中滴加氯化钡溶液，有白色浑浊出现
表Ⅰ不同时间酸雨的pH

测定时间/小时钟	0	1	2	4
pH	4.73	4.62	4.56	4.55

（1）一段时间后，观察到玫瑰花红色变浅，可能的原因是

酸雨中SO₂具有漂白作用

．
（2）生成白色浑浊的化学方程式

BaCl₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2HCl

．
（3）分析上述pH数据变化，你认为可能的原因是（用化学方程式表示）：

SO₂+H₂O=H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄

．
第二组，用拟用下列装置定量分析空气中SO₂的含量：

（4）该组同学查资料得到的反应原理为：SO₂与酸性KMnO₄溶液反应的化学方程式：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=2H₂SO₄+2MnSO₄+K₂SO₄．
该反应的现象是

高锰酸钾溶液紫色褪去

（5）KMnO₄溶液中导管末端做成球状多孔结构的作用是

增大气体与溶液的接触，使气体充分被吸收

．
（6）该实验中已经知道的数据有气体流速a L/min、酸性KMnO₄溶液的体积b L，其浓度为c mol/L．若从气体通入到紫色恰好褪去，用时5分钟．则此次取样处的空气中二氧化硫含量为

32bc

a

g/L．

Answer 1

分析：（1）酸雨中含有SO₂，SO₂具有漂白性．
（2）由表数据可知，酸性增强，酸雨中的亚硫酸被氧化为硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡．
（3）二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸易被氧气氧化为硫酸，酸性增强．
（4）反应中KMnO₄→MnSO₄，高锰酸钾溶液紫色褪去．
（5）KMnO₄溶液中导管末端做成球状多孔结构可以增大气体与溶液的接触，使气体充分被吸收．
（6）通入空气体积5aL，反应的KMnO₄物质的量为bcmol，根据KMnO₄物质的量运用方程式计算空气中二氧化硫的物质的量，进而计算空气中二氧化硫含量．

解答：解：（1）酸雨中含有SO₂，SO₂具有漂白性使玫瑰花红色变浅．
故答案为：酸雨中SO₂具有漂白作用．
（2）硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸，反应方程式为BaCl₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2HCl．
故答案为：BaCl₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2HCl．
（3）二氧化硫溶于水生成亚硫酸，反应方程式为SO₂+H₂O=H₂SO₃，亚硫酸易被氧气氧化为硫酸，
反应方程式2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．
故答案为：SO₂+H₂O=H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．
（4）高锰酸钾溶液为紫色，KMnO₄发生反应，溶液紫色褪去．
故答案为：高锰酸钾溶液紫色褪去．
（5）KMnO₄溶液中导管末端做成球状多孔结构可以增大气体与溶液的接触，使气体充分被吸收．
故答案为：增大气体与溶液的接触，使气体充分被吸收．
（6）通入空气体积a L/min×5min=5aL，KMnO₄物质的量为bL×cmol/L=bcmol，
    5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=2H₂SO₄+2MnSO₄+K₂SO₄
     5     2
  n（SO₂） bcmol   
所以 n（SO₂）=

5

2

bcmol，质量为

5

2

bcmol×64g/mol=160bcg，
此次取样处的空气中二氧化硫含量为

160bcg

5aL

=

32bc

a

g/L．
故答案为：

32bc

a

．

点评：考查二氧化硫的性质、对实验装置的理解、化学计算等，难度中等，（6）中注意通入空气的体积，容易按aL计算．