Question

【題目】據(jù)報道：研究人員破解了北京及華北地區(qū)霧霾主要成分硫酸鹽的形成之謎，發(fā)現(xiàn)在大氣細(xì)顆粒物吸附的水分中NO2與SO2的化學(xué)反應(yīng)是當(dāng)前霧霾期間硫酸鹽的主要生成路徑。某實(shí)驗(yàn)小組對NO2和SO2的反應(yīng)進(jìn)行探究。

圖Ⅰ 圖Ⅱ

（1）SO2的發(fā)生裝置可以選擇圖Ⅰ中的_______（填字母），反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。

（2）按圖Ⅱ所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①實(shí)驗(yàn)時往集氣瓶中通入等體積的SO2和NO2，觀察到集氣瓶中有白煙產(chǎn)生，通入的NO2氣體顏色變淺，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。如果集氣瓶中有少量水,則可能觀察不到白煙，其原因是____________。

②請指出圖Ⅱ裝置設(shè)計(jì)的不合理之處___________。

（3）硫酸銨是我國pm2.5霧霾的主要成分，收集一定量的霧霾固體進(jìn)行驗(yàn)證：

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取一定量的霧霾固體于試管中，加入適量的水溶解，把溶液分成兩份。
一份___________。	有白色沉淀生成。	證明霧霾固體中含有SO42-
另一份___________。	___________。	證明霧霾固體中含有NH4+。綜合上面實(shí)驗(yàn)，說明霧霾固體顆粒中含有(NH4)2SO4。

Answer 1

【答案】 A（或C） Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O[或Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O] SO2＋NO2＝SO3＋NO 生成的SO3與水反應(yīng)生成硫酸 沒有進(jìn)行尾氣處理，會導(dǎo)致環(huán)境污染 加入足量稀鹽酸后，再加入BaCl2溶液 加入適量的NaOH濃溶液并加熱 產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體

【解析】（1）硫酸的酸性強(qiáng)于亞硫酸，制取二氧化硫可選用濃硫酸和亞硫酸鈉在常溫下制取，選擇儀器A，圓底燒瓶盛放Na2SO3固體，分液漏斗中盛放濃硫酸，滴入燒瓶中發(fā)生反應(yīng)：Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O；也可用濃硫酸與銅在加熱條件下制取，選擇C，濃硫酸與銅在加熱條件下生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；（2）①二氧化硫具有還原性，二氧化氮具有氧化性，實(shí)驗(yàn)時往集氣瓶中通入等體積的SO2和NO2，觀察到集氣瓶中有白煙產(chǎn)生，生成三氧化硫，反應(yīng)方程式為：SO2+NO2=SO3+NO，如果集氣瓶中有少量水，則三氧化硫和水反應(yīng)SO3+H2O=H2SO4，觀察不到白煙；②二氧化硫、二氧化氮都為大氣污染物，圖Ⅱ裝置為二氧化氮和二氧化硫反應(yīng)的裝置，缺少尾氣處理，所以設(shè)計(jì)的不合理之處為沒有進(jìn)行尾氣處理，會導(dǎo)致環(huán)境污染；（3）在檢驗(yàn)SO42-時，加入氯化鋇之前要先加鹽酸以排除CO32-離子的干擾．即先加鹽酸酸化，無現(xiàn)象，再加氯化鋇溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明含有SO42-；檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐泻��?/span>NH4+的操作方法為：取少量試樣加入到試管中，加入氫氧化鈉溶液加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)放出氣體，試紙由紅變藍(lán)。