Question

19．某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等．因此，对PM2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义．请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样．
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如表：

离子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
浓度/mol•L-1	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根据表中数据判断PM2.5待测试样的酸碱性为酸性，试样的pH=4．
（2）为减少SO₂的排放，常采取的措施有：①将煤转化为清洁气体燃料．
已知：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ•mol^-1．
②洗涤含SO₂的烟气．以下物质可作洗涤剂的是a、b．
a．Ca（OH）₂  b．Na₂CO₃         c．CaCl₂  d．NaHS．

Answer 1

分析 （1）根据溶液中电荷守恒计算H⁺离子浓度和pH值；
（2）①盖斯定律的内容为：化学反应的反应热值与反应的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关；根据盖斯定律，用第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得焦炭与水蒸气反应的热化学方程式；
②二氧化硫是一种酸性氧化物可以和碱反应，二氧化硫溶于水得亚硫酸，酸性强于碳酸，所以可以和碳酸钠溶液反应；

解答 解：（1）溶液中电荷守恒：C（K⁺）+C（NH₄⁺）+c（Na⁺）+C（H⁺）=2C（SO₄^2-）+C（NO₃^-）+C（Cl^-），4×10^-6mol/L+2×10^-5mol/L+6×10^-6mol/L+C（H⁺）=2×4×10^-5mol/L+3×10^-5mol/L+2×10^-5mol/L，得C（H⁺）=1×10^-4mol•L^-1，pH=-lg[H⁺]=4，溶液显酸性；
故答案为：酸性；4；
（2）①已知：①H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）；△H=-241.81kJ•mol^-1，②C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）；△H=-110.51kJ•mol^-1，
利用盖斯定律，将②-①可得：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g），△H=（-110.5kJ/mol）-（-241.8kJ/mol）=+13l.3 kJ/mol，
所以焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.30kJ•mol^-1，
故答案为：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=+13l.30kJ•mol^-1；
②a．二氧化硫是酸性氧化物所以具有酸性氧化物的通性能够与碱反应：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O，可以用氢氧化钙吸收二氧化硫，故a正确；
b．二氧化硫水溶液是亚硫酸所以也能够与碳酸钠反应：SO₂+Na₂CO₃=Na₂SO₃+CO₂↑，可以用碳酸钠溶液做洗涤剂，故b正确；
c．二氧化硫与氯化钙溶液不反应，不能用氯化钙溶液吸收二氧化硫，故c错误；
d．二氧化硫与硫氢化钠溶液反应生成硫单质，所以可以用硫氢化钠溶液吸收，故d正确；
故选：abd；

点评 本题为综合题，考查了离子浓度、溶液pH值的计算，热化学方程式的书写，物质的性质等，掌握盖斯定律的含义，明确溶液中电荷守恒规律及pH计算公式是解题关键，题目难度中等．