Question

18．某课外兴趣小组刚收集到一瓶当地的酸雨，计划通过实验检测酸雨的主要成分进而分析探讨当地酸雨的成因．
I．同学们首先对当地酸雨的成因提出假设
假设1．空气中含有的过多的氮氧化物造成的；
假设2．空气中含有的过多的二氧化硫造成的；
假设3．空气中过多的氮氧化物、二氧化硫共同造成的．
一组同学设计实验验证假设1，请在下表空白处填写相关实验现象．

实验步骤	实验现象	结论
取适量样品加热浓缩后加入试管中，再加入适量硫酸和铜片，加热．		假设1成立

其中涉及的化学反应的离子方程式是Cu+4H⁺+2NO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O（或3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O）．
另一组同学验证假设2，取适量样品并向其中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，没有看到白色沉淀生成，该小组得出结论：假设2不成立，你认为是否合理？不合理（填“合理”或“不合理”，如果填“合理”，本小题余下的空不需要填写）．如果不合理，请说明原因因为BaCl₂与溶液中可能存在的SO₃^2-反应生成的沉淀可溶解于盐酸中．你认为合理的实验验证方案取适量样品，加入适量Ba（OH）₂溶液．

Answer 1

分析 假设1．空气中含有的过多的氮氧化物造成的，取适量样品加热浓缩后加入试管中，溶液成分含硝酸，再加入适量硫酸和铜片，加热，铜和硝酸溶液发生氧化还原反应生成二氧化氮或一氧化氮；
假设2．空气中含有的过多的二氧化硫造成的，取适量样品并向其中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，不能排除原溶液中存在的亚硫酸根离子的存在；

解答 解：假设1．空气中含有的过多的氮氧化物造成的，取适量样品加热浓缩后加入试管中，溶液成分含硝酸，再加入适量硫酸和铜片，加热，铜和硝酸溶液发生氧化还原反应生成二氧化氮或一氧化氮，试管内出现红棕色气体、铜溶解、溶液变蓝，反应的离子方程式可能为：Cu+4H⁺+2NO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O或3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
假设2．空气中含有的过多的二氧化硫造成的，取适量样品并向其中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，没有看到白色沉淀生成不能证明假设2不成立，因为BaCl₂与溶液中可能存在的SO₃^2-反应生成的沉淀可溶解于盐酸中，合理的实验设计是取适量样品，加入适量Ba（OH）₂溶液，若生成白色沉淀则证明假设2成立，
故答案为：试管内出现红棕色气体、铜溶解、溶液变蓝，Cu+4H⁺+2NO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O或3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；不合理，因为BaCl₂与溶液中可能存在的SO₃^2-反应生成的沉淀可溶解于盐酸中，取适量样品，加入适量Ba（OH）₂溶液；

点评 本题考查了二氧化硫、氮氧化物性质的分析应用，酸雨形成的原因，主要是验证产物的实验设计，题目难度中等．