Question

据报道：研究人员破解了北京及华北地区雾霾主要成分硫酸盐的形成之谜，发现在大气细颗粒物吸附的水分中NO₂与SO₂的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。某实验小组对NO₂和SO₂的反应进行探究。

图Ⅰ                                图Ⅱ

（1）SO₂的发生装置可以选择图Ⅰ中的_______（填字母），反应的化学方程式为___________________。

（2）按图Ⅱ所示进行实验。

①实验时往集气瓶中通入等体积的SO₂和NO₂，观察到集气瓶中有白烟产生，通入的NO₂气体颜色变浅，该反应的化学方程式为______________________。如果集气瓶中有少量水,则可能观察不到白烟，其原因是____________。

②请指出图Ⅱ装置设计的不合理之处___________。

（3）硫酸铵是我国pm2.5雾霾的主要成分，收集一定量的雾霾固体进行验证：

操作步骤	实验现象	结论
取一定量的雾霾固体于试管中，加入适量的水溶解，把溶液分成两份。
一份___________。	有白色沉淀生成。	证明雾霾固体中含有SO4^2-
另一份___________。	___________。	证明雾霾固体中含有NH4^+。综合上面实验，说明雾霾固体颗粒中含有(NH4)2SO4。

Answer

A（或C ） Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O[或Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O] SO2＋NO2＝SO3＋NO 生成的SO3与水反应生成硫酸 没有进行尾气处理，会导致环境污染 加入足量稀盐酸后，再加入BaCl2溶液 加入适量的NaOH浓溶液并加热 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体

【解析】（1）硫酸的酸性强于亚硫酸，制取二氧化硫可选用浓硫酸和亚硫酸钠在常温下制取，选择仪器A，圆底烧瓶盛放Na2SO3固体，分液漏斗中盛放浓硫酸，滴入烧瓶中发生反应：Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O；也可用浓硫酸与铜在加热条件下制取，选择C，浓硫酸与铜在加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；（2）①二氧化硫具有还原性，二氧化氮具有氧化性，实验时往集气瓶中通入等体积的SO2和NO2，观察到集气瓶中有白烟产生，生成三氧化硫，反应方程式为：SO2+NO2=SO3+NO，如果集气瓶中有少量水，则三氧化硫和水反应SO3+H2O=H2SO4，观察不到白烟；②二氧化硫、二氧化氮都为大气污染物，图Ⅱ装置为二氧化氮和二氧化硫反应的装置，缺少尾气处理，所以设计的不合理之处为没有进行尾气处理，会导致环境污染；（3）在检验SO42-时，加入氯化钡之前要先加盐酸以排除CO32-离子的干扰．即先加盐酸酸化，无现象，再加氯化钡溶液，出现白色沉淀，说明含有SO42-；检验某溶液中含有NH4+的操作方法为：取少量试样加入到试管中，加入氢氧化钠溶液加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验放出气体，试纸由红变蓝。