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(26分)据中国环境报报道,从一份科技攻关课题研究结果显示,我国酸雨区已占国土面积的40%以上。研究结果还表明,我国农业每年因受酸雨而造成的损失达15亿元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
(1)在英国进行的一项研究结果表明:高烟囱可有效地降低地面SO2浓度。在20世纪的60—70年代的10年间,由发电厂排放的SO2增加了35%,但由于建造高烟囱的结果,地面浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度,分析这种作法是否可取?简述其理由。
(2)用传统的煤、石油作燃料,其主要缺点是什么?与传统的煤、石油燃料相比,哪种物质可以作为新能源?主要优点是什么,缺点又是什么?
(3)研究酸雨成因用的“催化棒”是用两个外面套有玻璃管的粗导线穿过橡皮塞并固定于玻璃管中,将其一端用电热丝连接起来,即制成“催化棒”:实验时先接通直流电源,使电热丝红热,然后将红热的电热丝伸入装有SO2和空气的集气瓶中,瓶中立即出现a现象,再往其中加入用盐酸酸化后的BaCl2溶液,又出现b现象。请回答:
①现象a______________________________;
b_______________________________________。
②从以上实验可得出酸雨成因的化学原理
___________________________________________。
(4)目前一座中等城市每年用煤约300万吨。其含硫量按1%计算,则每年排放SO2多少吨?若此SO2有60%转化为硫酸,相当于生成多少吨98%的硫酸?
(1)不可取,因为SO2的排放总量并没有减少,进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害。
(2)煤、石油是不易再生的化石燃料,其资源是有限的,其次燃烧后产生的SO2、NO2等严重污染大气,进而形成酸雨,燃烧后产生的CO2又会造成温室效应。而氢燃料,第一,H2可以用水作为原料来制取;其次燃烧时放热多,放出的热量约为同质量汽油的三倍;氢燃料的最大优点是燃烧产物为水,不易污染环境,还可循环使用。缺点是:不便于存贮和运输。
(3)①浓厚的酸雾(H2SO4) 白色沉淀 ②空气中的SO2遇到矿尘或煤颗粒对SO2的固相催化作用就会形成酸雾
(4)设一年排放的SO2质量为x,生成98%硫酸的质量为y。
S     —      SO2 —  H2SO4
32 t           64 t     98 t
3×106×1% t    x      
x="60" 000 t
y="56" 300 t
本题涉及能源、环保等社会热点问题,我们要从化学视角去关注这些与生态环境、与人们的健康密切相关的问题。环境污染的恶果是直接影响人类的延续和发展,酸雨是影响全球的污染问题。?
减少酸雨的产生是要杜绝污染源,而不是建造高烟囱转移污染。而杜绝酸雨的污染途径一般有三个:一是对煤、石油等传统能源进行预处理,使其在燃烧过程中不产生SO2,二是进行回收利用,三是开辟新能源。而目前最理想的能源为氢能源,因为它原料来源丰富,燃烧的产物又是水,既不污染环境,又可以循环利用。
练习册系列答案
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(18分)试根据下述材料完成问题:
材料一:酸雨是英国化学家R.A.Smith 1872年最先提出的,一般是指pH小于5.6的雨、雪、雾等大气降水,是大气污染的表现。酸雨被称作“空中死神”。据某市区1998年环境状况公报载,市区酸雨频率为41.3%,比上年上升了5.5个百分点。降水的年平均pH为4.87,降水酸性污染较严重,表现为煤烟型污染特征。
材料二:①某地一场较大范围的酸雨使植物叶面遭到腐蚀,产生大量斑点而坏死,导致西瓜大面积绝产,损失惨重。②酸雨使植物阳离子从叶面析出,使钙、镁、铁等离子迅速从土壤中损失,土壤营养状况降低,还使光合作用受到抑制,影响植物的生长。③铝对生物来说是有害元素,在土壤中以氧化铝形式存在,pH=5.6时几乎不溶解。当pH为4.6时,铝的溶解度增加100倍,并转化成硫酸铝,造成树木死亡。四川某林场,华山松死亡率达96%,就是酸雨使土壤中硫酸铝浓度增高,危及华山松。
材料三:我国农业生产因遭受酸雨造成的损失每年高达15亿元。为了有效控制酸雨,国务院已经批准了《酸雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》等规定。
某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程,于是取来雨水作水样进行测定,随时间的推移,多次测定该样品的pH,得到如下数据:
时间/h
开始
8
16
24
32
40
48
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
(1)     问题:①雨水样品放置时pH变化的主要原因(用化学方程式表示)_____________________;由此可以得出酸雨的形成过程可能是
(2)     ______________________________________________。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将_________________ (填“增大”“减小”或“不变”),原因是__________________________________;二氧化硫表现_____________性。
(2)列举酸雨给人类造成的危害。
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的下列措施是
__________________________________。
①少用煤作燃料  ②把工厂的烟囱造高  ③燃料脱硫  ④在已酸化的土壤中加石灰  ⑤开发新能源
A.①③             B.②③④⑤            C.①③⑤             D.①③④⑤
(4)为了减少煤燃烧时向大气排放的二氧化硫,不同的地方往往采取不同的“固硫”方法。
①火力发电厂常用Ca(OH)2的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体,并回收制得有用的石膏(CaSO4·2H2O),则有关反应的化学方程式_____________________,
__________________,___________________。
②硫酸工业常用浓氨水来吸收二氧化硫,则有关的化学方程式为_____________________。
③有些工业采取将生石灰和含硫煤混合使用。请写出燃烧时有关“固硫”反应的化学方程式。
④国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收SO2法”。请写出有关反应的化学方程式。
⑤请比较以上四种“固硫”方法的优缺点。

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