题目内容

20.酸雨,是目前人类遇到的全球性区域灾难之一.煤燃烧产生的SO2气体是形成酸雨的主要污染物,原因是SO2能与水结合生成弱酸性亚硫酸(H2SO3).
【查阅资料】①H2SO3易分解生成H2O和SO2②H2SO3和SO2都能使红色的品红溶液褪色.
③H2SO3、亚硫酸盐都易与空气中的氧气或稀硝酸反应生成H2SO4、硫酸盐.
④BaSO3不溶于水,可与盐酸、硫酸反应,BaSO3与酸的反应跟CaCO3与酸反应相似.
写出BaSO3与盐酸反应的化学方程式BaSO3+2HCl=BaCl2+SO2↑+H2O.
小刚同学利用酸碱中和反应的原理,向在空气中放置一段时间的酸雨(pH约为3)中加入足量的NaOH,并就反应后混合溶液中盐的成分进行如下探究:
【提出问题】反应后的混合溶液中盐的成分是什么?
【进行猜想】猜想1:只有Na2SO3; 猜想2:只有Na2SO4;  猜想3:既有Na2SO4,也有Na2SO3
【实验探究】限选试剂:稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、氯化钡溶液、石灰水、品红溶液、石蕊溶液
步骤实验操作预期现象与结论
1分别在A、B两只试管中各加入2mL反应后的混合溶液
2向A试管中滴加几滴品红溶液,再滴入足量的稀硫酸有气泡产生,品红溶液褪色,
证明含有Na2SO3
3向B试管中,加入足量的氯化钡溶液再加入稀盐酸
,证明含有Na2SO4,则猜想3成立.
【反思与交流】防止酸雨保护环境可采取的有效措施有少用煤做燃料.(写出其中一条)

分析 书写化学方程式时要注意配平;亚硫酸钠和稀盐酸反应能生成氯化钠、水和二氧化碳;
【进行猜想】
亚硫酸和氢氧化钠反应能生成亚硫酸钠和水,稀硫酸和氢氧化钠反应能生成硫酸钠和水;
【实验探究】亚硫酸钠和稀硫酸反应能生成硫酸钠、水和二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色;
氯化钡能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,硫酸钡不溶于稀硝酸;氯化钡能和亚硫酸钠反应生成亚硫酸钡沉淀和氯化钠,亚硫酸钡溶于稀硝酸,能和稀硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化硫;
【反思与交流】根据酸雨的形成解答即可.

解答 解:亚硫酸钡和稀盐酸反应能生成氯化钡、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Ba2SO3+2HCl═BaCl2+H2O+SO2↑.
故填:BaSO3+2HCl=BaCl2+SO2↑+H2O;
【进行猜想】
如果酸雨中只含有亚硫酸,则盐是亚硫酸钠,如果酸雨中只含有硫酸,盐是硫酸钠,如果酸雨中含有亚硫酸和硫酸,则盐是亚硫酸钠和硫酸钠.
故填:只有Na2SO4
【实验探究】
如果溶液中含有亚硫酸钠,向A试管中滴加足量的稀硫酸时,稀硫酸中和完过量的氢氧化钠后,和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,观察到的实验现象是:有气泡产生,品红溶液褪色.
故填:有气泡产生,品红溶液褪色.
向B试管中,加入足量的氯化钡溶液,再加入足量的稀盐酸,如果先有白色沉淀,后有气体产生,沉淀部分溶解,证明含有亚硫酸钠和硫酸钠,因为加入足量的氯化钡溶液后,亚硫酸钠和氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀和氯化钠,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,再加入足量的稀硝酸时,中和完氢氧化钠后,稀硝酸能和亚硫酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化硫,硫酸钡不能和稀硝酸反应.
故填:足量的氯化钡溶液;再加入稀硝酸;
【反思与交流】少用煤做燃料可以减少二氧化硫的排放,从而减少酸雨的形成,故填:少用煤做燃料.

点评 实验现象是反应的外在表现,通过实验现象可以判断化学反应的实质,要学会观察、分析实验现象,只有这样才能对问题作出正确的解答.

练习册系列答案
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5.为了测定实验室某“锈蚀”的黄铜(铜-锌合金)片中锌元素的质量分数,同学们开始研究.
【收集信息】经过处理分析,该黄铜除含有“铜、锌”外,还附着有“氧化铜CuO、氧化锌ZnO”
ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O,CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
【设计方案】第一步:称量出该合金的总质量m1
第二步:将该合金片进行如图所示实验,保证合金平充分反应.

第三步:将第二步反应后的合金加入到足量的稀硫酸中,测定收集到的气体质量m2
第四步:计算,得到结果.
【评价交流】
(1)托盘天平称量时,分别称德合金片质量为3.21g、3.2g,其中不合理的数据是3.21g.
(2)上述实验装置图中,有无需要改进之处?若有,请简要叙述具体改进意见需要将尾气进行点燃处理.
(3)在第二步中同学们设计就了如下实验报告,请帮助完成.
   实验步骤  解释或化学方程式
  步骤1  实验前:CO必须经过验纯操作  因为CO具有可燃性,可能发生实验事故
  步骤2  过程中,先通一段时间CO2再加热  这样做的目的是将玻璃管内的空气排尽,防止加热发生爆炸
  步骤3完全反应后,停止加热,继续通CO至室温 反应结束后,还要继续通CO至室温的目的是:防止金属氧化物被重新氧化A装置中发生的化学反应方程式有CuO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO2(任写一个) 
(4)有同学认为:“这个方案中不需要第二步,只进行第一、第三、第四步,也可以达到最初的实验目的”.你认为他们的说法正确吗?不正确说明你的理由将样品直接与稀硫酸反应生成的氢气质量偏小,导致锌元素的质量分数偏低
(5)有同学提出:在上述步骤2的“实验过程中,先通一段时间CO2再加热”这里“先通如的气体为CO,不是最佳的”,因为在“先通入一段时间的过程中”,可能导致一氧化碳和氧气的混合气发生爆炸.你觉得可以改为先通入氮气更安全.
【实验结论】锈蚀黄铜中锌元素的质量分数为$\frac{32.5{m}_{2}}{{m}_{1}}$×100%(用方案中的字母表示)

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