Question

7．二氧化硫的含量是空气质量监测的一个重要指标．
I．二氧化硫被雨水吸收后就形成了酸雨，某兴趣小组同学汲取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每隔1h，通过pH计测定雨水样品的pH，测得的结果如表：

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，这是因为大气中的CO₂溶于雨水．
（2）分析上述数据变化，你认为形成这一变化的原因是H₂SO₃与空气中的O₂作用转化为H₂SO₄，使雨水的酸性增强，pH减小．
II．兴趣小组同学为测定空气中二氧化硫的体积分数，做了如下实验：取标准状况下的空气1.000L（内含氮气、氧气、二氧化硫、二氧化碳等），慢慢通过足量氯水，（反应的化学方程式为SO₂+Br₂+H₂O=2HBr+H₂SO₄），在所得溶液中加入过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.233g．
（1）过滤时，除去沉淀中附着的过量氧化钡的方法是在漏斗中用蒸馏水淋洗．
（2）计算该空气样品中二氧化硫的体积分数（写出计算过程）

Answer 1

分析 I．（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；
II．（1）除去沉淀中附着的过量氧化钡的方法是在漏斗中用蒸馏水淋洗；
（2）利用关系式：SO₂～SO₄^2-～BaSO₄，根据BaSO₄沉淀的质量求出SO₂的体积，最后求出体积分数

解答 解：I．（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；
II．（1）除去沉淀中附着的过量氧化钡的方法是在漏斗中用蒸馏水淋洗，故答案为：在漏斗中用蒸馏水淋洗；
（2）利用关系式：SO₂ ～SO₄^2-～BaSO₄，
                        0.001mol            $\frac{0.233g}{233g/mol}$=1×10^-3mol
n（SO₂）=n（BaSO₄）=1×10^-3mol
1L空气中SO₂的体积为22.4L/mol×0.001mol=0.0224L，SO₂的体积分数为$\frac{0.0224L}{1L}$×100%=2.24%，
故答案为：2.24%．

点评 本题考查物质组成与含量的测定、二氧化硫的性质、氧化还原方程式的书写以及实验原理，注意实验基本操作和物质性质的分析应用，根据原理即可完成，题目难度中等．