Question

酸雨是大气污染物之一，二氧化硫（SO₂）的含量是空气质量监测的一个重要指标．某兴趣小组同学取刚降落在热电厂附近的雨水进行实验：
①测得该雨水样品的pH为4.73；
②向雨水样品中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
③每隔1h，通过pH计测定雨水样品的pH，测得的结果如下表：

测定时间/h	0	1	2	3	4
雨水样品的pH	4.73	4.62	4.56	4.55	4.55

根据以上信息，回答下列问题：
（1）正常雨水的pH为5.6，偏酸性，这是因为______．
（2）分析上述数据变化，你认为形成这一变化的原因是______．
（3）兴趣小组同学取某一时段的这种雨水V L，加入0.5mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液至不再产生沉淀时，恰好消耗60.00mL Ba（OH）₂溶液．
请计算：①该V L雨水中溶解SO₂的体积（标准状况）
②生成沉淀物的质量范围（写出计算过程）．

Answer 1

解：（1）空气中存在CO₂溶于水生成碳酸使雨水显酸性，正常雨水的pH值约等于5.6；
故答案为：大气中的CO₂溶于雨水；
（2）雨水的pH值变小的原因是由于排放出来的SO₂等气体溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃随雨水的下降，逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H₂SO₄，.2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，从而使雨水的酸性增强．
故答案为：H₂SO₃与空气中的O₂作用转化为H₂SO₄，使雨水的酸性增强，PH减小；
（3）因酸雨的成分为H₂SO₃和H₂SO₄，根据H₂SO₃～Ba（OH）₂，H₂SO₄～Ba（OH）₂，可得n（SO₂）=n（H₂SO₃）+n（H₂SO₄）=n[Ba（OH）₂]=0.5mol?L^-1×60.00mL×10^-3L?mL^-1=0.0300mol，所以V（SO₂）=0.0300mol×22.4L?mol^-1=0.672L
答：该V L雨水中溶解SO₂的体积为0.672L；
②设生成沉淀物的质量为w
若白色沉淀全部为BaSO₃，沉淀质量为0.0300mol×217g?mol^-1=6.51g
若白色沉淀全部为BaSO₄，沉淀质量为0.0300mol×233g?mol^-1=6.99g
所以，6.51g＜w≤6.99g
答：生成沉淀物的质量范围为6.51g＜w≤6.99g．
分析：（1）空气中存在CO₂溶于水使雨水显酸性，正常雨水的pH值约等于5.6；
（2）由于排放出来的SO₂等气体溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃随雨水的下降，逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的
H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，从而使雨水的酸性增强；
（3）根据酸雨的成分：H₂SO₃和H₂SO₄，根据H₂SO₃～Ba（OH）₂，H₂SO₄～Ba（OH）₂，可得n（SO₂）=n（H₂SO₃）+n（H₂SO₄）=n[Ba（OH）₂]，求出SO₂的体积；根据极限法求出当白色沉淀全部为BaSO₃以及白色沉淀全部为BaSO₄时的质量，最终求出白色沉淀的范围．
点评：本题主要考查了根据化学方程式进行计算，同时根据极限法判定产物的质量．