(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。