专题03 酸雨及其防治（重难点讲义）化学沪科版2020必修第一册

专题03 酸雨及其防治 1.掌握酸雨定义（pH＜5.6的降水）及主要成分（H2SO4、HNO3）。 2.理解硫/氮元素转化路径： （1）‌SO2→H2SO4‌：2SO2+O2→2SO3→SO3+H2O→H2SO4‌ （2）NOx→HNO3‌：3NO2+H2O→2HNO3+NO 3.分析上海酸雨数据（如2024年降水pH均值4.8），探究污染源分布。 4.设计模拟酸雨腐蚀实验（大理石、铁片）并量化影响。‌‌ 一、酸雨成因与危害 1.二氧化硫和氮氧化物的来源 （1）SO2：含硫化石燃料的燃烧及含硫金属矿物的冶炼等； （2）NOx：①机动车排放的尾气：机动车发动机中，火花塞产生的放电条件会使空气中的N2与O2反应生成NOx。②硝酸厂排放的废气。 2.酸雨的形成 ①酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。正常雨水由于溶解了CO2，其pH约为5.6。 ②成因：主要是大气中的SO2与NOx及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水形成的酸雨。 a．硫酸型酸雨的形成过程如图： 写出图中标号所对应的化学方程式： ①2SO2＋O22SO3。 ②SO2＋H2OH2SO3。 ③SO3＋H2O===H2SO4。 ④2H2SO3＋O2===2H2SO4。 b．汽车尾气以及硝酸工业废气等形成的硝酸型酸雨的形成过程如图： NONO2HNO3 写出图中标号所对应的化学方程式： ①2NO＋O2===2NO2。 ②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 3．酸雨的危害 （1）酸雨能直接损伤农作物 （2）破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化， （3）加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 二、酸雨的防治 1.消除污染源，调整能源结构，发展清洁能源； 2.研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2的排放； 3.加强工业废气的回收处理； 4.改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。 三、二氧化硫和氮氧化物尾气处理 1、常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法：在催化剂、加热条件下，NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2),化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2。一般适用于汽车尾气的处理。 ③氨气吸收法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O，4NH3＋6NO5N2＋6H2O。 2、消除SO2对环境污染的“3方法” 方法一：钙基固硫法:为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2CaSO3,2CaSO3＋O2===2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。 方法二：氨水脱硫法:该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为NH3＋SO2＋H2O===NH4HSO3,2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。 方法三：钠、碱脱硫法:钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 题型01考查酸雨的成因分析 【典例】酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水，在历史上，人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是 A．pH小于5.6的降雨通常称为酸雨 B．酸雨会损伤农作物、酸化土壤、腐蚀建筑 C．空气中CO2含量增多导致了酸雨形成 D．可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨 【答案】C 【解析】A．正常雨水的pH值由于溶解了空气中的二氧化碳而接近中性，pH值为5.6，当雨水中溶解了二氧化硫或氮氧化物时，会使雨水变成亚硫酸或硝酸溶液，亚硫酸不稳定易被氧气氧化生成硫酸，硫酸和硝酸都是强酸，导致雨水的pH值减小，当pH值小于5.6时，这样的雨水就被称为酸雨，A正确；B．酸雨有很大危害，能直接损伤农作物，酸化土壤、湖泊，腐蚀建筑、工业设备等，B正确；C．CO2含量增多，会导致温室效应，不会导致酸雨的形成，含硫化石燃料燃烧会产生大量SO2，在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件使N2与O2反应生成氮氧化物，经过一系列变化会形成酸雨，C错误；D．开发新能源、减少化石燃料的使用、燃煤脱硫等措施能减少二氧化硫的排放，预防硫酸型酸雨的产生，D正确；故选C。 【变式】酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如图所示： 注：表示光照；是羟基自由基，有强氧化性。 下列有关说法错误的是 A．所涉及的变化均为氧化还原反应 B．上述气相氧化形成酸雨的必要条件是光照 C．的生成加快了形成酸雨的速率 D．难以直接被氧化 【答案】A 【分析】由图可知，工业废气以及火山喷发中的二氧化硫首先通过光照经过第一步转化，再经过一步转化，会形成酸雨，一共经过两步转化，其中第一步需要光照，以此解题。 【解析】A．SO3和水反应生成硫酸没有化合价变化，不属于氧化还原反应，故A错误；B．由图可知，两种途径中第一步反应均需要光照条件下发生，所以光照是形成酸雨形成的必要条件之一，故B正确；C．途径Ⅱ中能加快二氧化硫的氧化速率，所以的生成加快了形成酸雨的速率，故C正确；D．两条途径中二氧化硫均不是直接转化为三氧化硫或硫酸的，这说明难以直接被氧化，故D正确；故选A。 题型02考查酸雨的防治措施评价 【典例】下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述错误的是 A．CO转化为所需氧元素来源于 B．汽车尾气发生的都是氧化反应 C．催化剂化学反应前后质量不变 D．属于酸性氧化物 【答案】B 【解析】A．由图可知，一氧化碳、烃与氮氧化合物反应生成氮气、二氧化碳和水，则CO转化为CO2所需氧元素来源于NOx，故A正确；B．由图可知，氮的氧化物变为氮气，发生还原反应，故B错误；C．催化剂只是参与反应，但是反应前后其质量是不变的，故C正确；D．能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，属于酸性氧化物，故D正确；故选：B。 【变式】防治好酸雨问题已成为全球环境工作者研究的重点课题，我国的酸雨主要是由于使用含硫燃料向大气中排放造成的。下列说法正确的是 A．为治理好酸雨，应严禁使用煤和石油 B．大量植树造林，可以缓解酸雨问题 C．显酸性的雨水就是酸雨 D．将酸雨收集裸置于空气中测其减小因为： 【答案】D 【解析】A．煤和石油是当今社会的主要能源，不能禁止使用，A错误；B．大量植树造林，数目通过光合作用吸收二氧化碳产生氧气，不会缓解酸雨，B错误；C．pH小于5.6的雨水是酸雨，C错误；D．将酸雨收集裸置于空气中测其减小，这是因为，弱酸变为强酸，酸性增强，pH减小，D正确；答案选D。 题型03考查酸雨的实验探究 【典例】某研究小组研究某地硫酸型酸雨的形成，有人提出以下猜想： 猜想三：以上两过程同时存在 为验证上述有关猜想的正确性，收集一定量该地区刚下的雨水进行实验，下列判断中错误的是 A．若猜想一或猜想三正确，则该雨水加入盐酸后，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成 B．若存在猜想二的过程，则该雨水可能使品红褪色 C．若只存在猜想一的过程，则该雨水的pH随时间延长而增大 D．上述任意一个猜想正确，该地区雨水的pH均小于5.6 【答案】C 【解析】A．若猜想一或者猜想三正确，则该雨水中存在硫酸根离子，加入盐酸后再加入氯化钡，硫酸根离子与钡离子生成硫酸钡沉淀，A正确；B．若存在猜想二的过程，则空气中二氧化硫与水反应生成亚硫酸且该反应为可逆反应，雨水中存在二氧化硫，二氧化硫可使品红褪色，B正确；C．若只存在猜想一的过程，则该雨水中只有硫酸，硫酸的pH不随时间延长而增大，C错误；D．上述任意一个猜想正确，雨水中都含有硫酸，该地区雨水的pH均小于5.6，D正确；故答案选C。 【变式】酸雨主要是燃烧含硫燃料所放出的SO2造成的，现取500mL雨水样，每隔一定时间测试其pH，数据如下： 则雨水样的pH放置时减小的原因是 A．SO2仍源源不断溶解而达饱和 B．雨水样中的某物质发生氧化 C．水缓慢蒸发溶液渐渐浓至饱和 D．又有SO2少量溶于雨水样里 【答案】B 【解析】由表中数据可知，所降雨水是酸雨，pH小于5.6；从检验的结果看，所有时间段的雨水的pH都小于5.6，而且是随时间的推移pH（pH越小酸性越强）越来越小；酸雨中的亚硫酸（化学式是H2SO3）被空气中的氧气氧化为硫酸，亚硫酸为弱酸，而硫酸为强酸，所以溶液的酸性增强，pH减小，故选项B符合题意；故答案为B。 【巩固训练】 1．汽车尾气系统中，有毒气体CO和NO在三元催化剂作用下生成无毒气体，某课外化学兴趣小组用如下装置模拟该转化过程。下列说法错误的是 A．a装置中试剂为浓硫酸，起干燥、观察流速及混合气体的作用 B．b装置的硬质玻璃管中发生反应 C．c装置为安全瓶，能防止d装置中的澄清石灰水倒吸 D．d装置既可检验气体，又可吸收实验中的有害尾气 【答案】D 【解析】A．进入硬质玻璃管的气体应该为干燥的CO与NO，故a装置中试剂为浓硫酸，用于干燥CO与NO，同时使气体混合均匀且可观察流速，A正确；B．根据题意可知汽车尾气系统中的CO与NO有毒气体在三元催化剂作用下生成无毒气体和，故化学方程式为，B正确；C．c装置为安全瓶，能防止d装置中的澄清石灰水倒吸，C正确；D．d装置中澄清石灰水可检验气体，但不能与尾气中的CO和NO反应，故不能吸收有害尾气，D错误；故答案为：D。 2．（24-25高一下·上海黄浦·期中）的过度排放会引起酸雨等一系列环境问题。下列措施中可用于减少排放量，且经济可行的是 A．用烧碱中和土壤的酸性 B．将工厂的烟囱造高 C．使用萃取煤炭中的硫 D．煤中添加生石灰固硫 【答案】D 【解析】A．用烧碱中和土壤的酸性是治理酸雨危害后的补救措施，无法从源头减少SO2排放，且烧碱成本较高，经济性差，A错误；B．将工厂烟囱造高，只是将SO2排放到更高的空中，并没有减少SO2的实际排放量，B错误；C．使用CS2萃取煤炭中的硫，操作复杂，成本较高，且CS2有毒，本身也可能带来环境问题，C错误；D．燃煤中添加石灰固硫，CaO能与SO2反应，最终生成硫酸钙等物质，能有效减少SO2排放，D正确；故选D。 3．（23-24高一下·上海·期末）下列说法正确的是 A．的降水通常称为酸雨 B．、、都是无色气体 C．氮氧化物会造成光化学烟雾 D．、、气体均为每日空气质量预报中的测量物质 【答案】C 【解析】A．的降水通常称为酸雨，A错误；B．是红棕色气体，B错误；C．光化学烟雾的形成与氮氧化物有关，C正确；D．二氧化碳是空气的成分之一，不列入空气质量预报中的测量物质，D错误；故选C。 4．（23-24高一上·上海·月考）硫氧化物造成的环境问题日益受到关注，下列说法正确的是 A．SO2是红棕色且有刺激性气味的有毒气体 B．汽车尾气中的主要污染物为SO3和PM2.5 C．酸雨能导电，是因为H2SO32H++SO D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 【答案】D 【解析】A．SO2是无色且有刺激性气味的有毒气体，A错误；B．汽车尾气中的主要污染物为氮氧化物、碳氢化合物及CO。B错误；C．酸雨能导电，是因为H2SO3H++，C错误；D．SO2用石灰吸收生成亚硫酸钙，最后被氧化为硫酸钙，工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，D正确；答案选D。 5．汽车尾气中的氮氧化合物NOx与大气中的NH3发生如下作用，形成一种雾霾。 NOxN2O5HNO3烟(一种雾霾) 有关该雾霾的叙述正确的是 A．NOx为酸性氧化物，可形成酸雨 B．反应②是氧化还原反应 C．NH3是形成该雾霾的催化剂 D．NH3可能来自过度施用氮肥 【答案】D 【解析】A．NOx转化为N2O5时N元素化合价发生了变化，故NOx为不成盐氧化物，A错误；B．五氧化二氮和硝酸中的氮的化合价相同，都是+5价，所以反应②是非氧化还原反应，B错误；C．由图示可知氨气参与反应生成铵盐，为反应物，但不是催化剂，C错误；D．铵盐不稳定易分解产生氨气，故NH3可能来自过度施用氮肥，D正确；故合理选项是D。 6．下列有关环境问题的说法错误的是 A．燃烧煤时加入适量的石灰石，可减少废气中二氧化硫的量 B．pH小于5.6的降水通常称为酸雨 C．SO2、NO2、CO2都会导致酸雨的形成 D．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染 【答案】C 【解析】A．燃烧煤时加入适量的石灰石，发生反应：，可减少废气中二氧化硫的量，故A正确；B．因，所以正常雨水，若pH小于5.6的降水，是由于有二氧化硫或氮氧化物溶于雨水造成的，属于酸雨，故B正确；C．、溶于雨水会形成酸雨，但溶于水形成的雨水属于正常雨水，故C错误；D．燃煤脱硫技术会减少的排放，所以推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染，故D正确；故选C。 7．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染 B．实施绿化工程，防止扬尘污染 C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染 D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量 【答案】D 【解析】A．煤中含有硫元素燃烧后产生二氧化硫污染空气，推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染，有利于“蓝天工程”的建设；故A正确；B．实施绿化工程，大量植树造林，能够起到净化空气的作用，也防治了扬尘的污染，故B正确；C．机动车尾气中含有一氧化碳、一氧化氮等污染物，研制开发燃料电池汽车，消除了机动车尾气污染，有利于“蓝天工程”的建设，故C正确；D．化石燃料的燃烧能产生大量的空气污染物，加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量，不利于“蓝天工程”建设，故D错误。故选：D。 8．下列关于酸雨的说法正确的是 A．酸雨对建筑物有很强的腐蚀作用 B．pH<6.5的雨水就可以视为酸雨 C．酸雨有增加土壤肥力的作用 D．二氧化碳的排放是形成酸雨的原因之一 【答案】A 【分析】根据已有的知识进行分析，酸雨是指pH小于5.6的雨水，酸雨对建筑物有很强的腐蚀作用，对农业生产有很大的害处，二氧化碳的排放不会造成酸雨。 【解析】A.酸雨能与建筑物的某些物质发生化学反应，对建筑物有很大的腐蚀性，A正确；B.酸雨是指pH小于5.6的雨水，B错误；C.酸雨能造成土壤酸化，对农业生产有害无利，C错误；D.二氧化碳的排放不会造成酸雨，D错误；故合理选项是A。 9．现有以下几种措施：①对燃烧煤产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤做燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 【答案】B 【分析】二氧化硫是引起酸雨的主要气体；原煤中含有硫，少用原煤做燃料可以减少二氧化硫的排放；燃煤时鼓入足量空气，不能减少二氧化硫的排放；开发清洁能源，减少煤炭的燃烧，从而减少二氧化硫的排放。 【解析】二氧化硫是引起酸雨的主要气体，对燃烧煤产生的尾气进行除硫处理，能减少酸雨产生，故①正确；原煤中含有硫，少用原煤做燃料可以减少二氧化硫的排放，减少酸雨产生，故②正确；燃煤时鼓入足量空气，不能减少二氧化硫的排放，不能减少酸雨产生，故③错误；开发清洁能源，减少煤炭的燃烧，从而减少二氧化硫的排放，能减少酸雨产生，故④正确；选B。 10.（24-25高一下·上海青浦·期中）为探究某种催化剂在有氧条件下还原NOx的最佳温度，将一定比例的O2、NH3和NOx混合，以一定的流速通过催化NOx还原反应器[如图(a)]，反应相同时间后测得NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图(b)所示。 （1）配平化学方程式： 。(注：NOx和NH3按物质的量1：1发生反应) （2）上述反应中，N2属于___________(双选) A．氧化剂 B．还原剂 C．氧化产物 D．还原产物 （3）当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是 。 （4）在一个容积为500mL的烧瓶中，按体积比4：1充入NO2与O2，在S.T.P。状态下进行喷泉实验，充分反应后所得溶液浓度为 mol·L-1(写出计算过程，结果保留三位小数)。 【答案】（1） （2）CD （3）NH3与O2反应产生了NO或催化剂活性降低 （4）0.036 【解析】（1）NOx和NH3按物质的量1：1发生反应，NOx的化学计量数为4，N2的化学计量数为4，由H原子守恒，H2O的化学计量数为6，最后根据O原子守恒，O2的化学计量数为，化学方程式为； （2）上述反应中，N2一部分是被氧化得到，一部分是被还原得到，既是氧化产物又是还原产物，故答案为CD； （3）当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降是因为催化剂作用下NH3与O2反应产生了NO或催化剂活性降低导致NOx的去除率迅速下降； （4）在一个容积为500mL的烧瓶中，按体积比4：1充入NO2与O2，在标准状态下进行喷泉实验，发生的总反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3；n(HNO3)=n(NO2)=，溶液的体积是0.5L，所得硝酸溶液的物质的量浓度为0.036mol/L。 【强化训练】 1.（23-24高一下·湖北荆州·月考）大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸雨。下列说法错误的是 A．二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质 B．酸雨的主要成分为H2SO4和HNO3 C．汽车尾气中的NOx是指NO2 D．煤燃烧时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量 【答案】C 【解析】A．二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸性物质，为形成酸雨的主要物质，A正确；B．二氧化硫和二氧化氮溶于水后会分别形成酸雨的主要成分：H2SO4和HNO3，B正确；C．汽车尾气中的NOx是指NO2、NO，C错误；D．煤燃烧时加入适量石灰石，石灰石中碳酸钙受热分解生成氧化钙，氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫结合成亚硫酸钙，以减少二氧化硫的排放，D正确；答案选C。 2.（23-24高一下·广西梧州·期中）属于严重的大气污染物，可用与高温反应消除的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示。下列说法正确的是 A．X中S元素的化合价为0价 B．大气中的必须氧化成才能形成酸雨 C．在温度时发生的是置换反应 D．工业上可用氢氧化钠溶液处理工业尾气中的 【答案】D 【分析】根据反应原理，300℃时H2和SO2反应生成X为H2S，H2S在100～200℃和SO2反应生成S，据此解答。 【解析】A．根据分析，则X为H2S，S化合价为-2价，故A错误；B．SO2可以和水反应生成H2SO3，H2SO3可以被氧气氧化为H2SO4，故B错误；C．在100～200℃温度时SO2化合价降低，X化合价升高，反应为2H2S+SO2=3S↓+2H2O，不属于置换反应，故C错误；D．SO2是酸性氧化物，工业上可以用氢氧化钠溶液处理工业尾气中的，故D正确；答案选D。 3.（23-24高一下·四川广安·月考）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是 A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B．向煤中加入石灰石可以减少二氧化硫和二氧化碳的排放 C．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫 D．汽车尾气中的主要大气污染物为NOx 【答案】D 【解析】A．NO2和SO2都是刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因，其中NO2是红棕色气体，而SO2是无色气体，故A项错误；B．石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温分解生成氧化钙，氧化钙能与二氧化硫反应生成CaSO3，可以通过加入石灰石减少二氧化硫的排放，并不能减少二氧化碳的排放，故B项错误；C．煅烧黄铁矿以得到二氧化硫而不是三氧化硫，故C项错误；D．汽车尾气中排放的NOx为大气污染物的主要成分，故D项正确；故本题选D。 4.（23-24高一下·浙江·期中）和氮氧化物是主要的大气污染物。关于上述两种物质，下列说法不正确的是 A．汽车发动机的高温环境使和直接化合生成 B．和均会产生酸雨，造成环境破坏 C．对燃煤进行脱硫处理，有助于减少燃烧产物中的含量 D．汽车尾气中的和通过三元催化器处理后可转化为无毒无害的和 【答案】A 【解析】A．汽车发动机的高温环境使和直接化合生成NO，NO再被氧气氧化为，A错误；B．和与水、氧气和其他化学物质反应，形成硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3），这些酸与水蒸气结合形成酸雨，B正确；C．向煤中加入适量石灰石是一种有效的烟气脱硫技术，通过这一技术可以大大减少燃烧产物中SO2的含量，最终生成CaSO4，化学方程式为：2CaCO3​+2SO2​+O2​=2CaSO4​+2CO2​，C正确；D．汽车尾气中的和通过三元催化器处理后可转化为无毒无害的和，化学方程式为：2CO+2NON2​+2CO2​，D正确；故选A。 5.（24-25高一下·四川南充·月考）下列试剂能证明酸雨中含有硫酸的是 A．石蕊溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．HNO3、Ba(NO3)2溶液 D．HCl、BaCl2溶液 【答案】D 【解析】A．石蕊是一种酸碱指示剂，只能证明溶液呈酸性，但无法区分是哪种酸，不能证明硫酸的存在，A不选；B．Ba(OH)2溶液和硫酸反应能生成BaSO4沉淀，但引入OH-中和H+，且无法排除其他硫酸盐如硫酸钠的干扰，B不选；C．HNO3用于排除其他干扰离子，Ba(NO3)2提供Ba2+与反应生成BaSO4沉淀，但HNO3可能氧化酸雨中的其他还原性物质如亚硫酸盐，同样生成BaSO4沉淀，导致干扰，C不选；D．HCl酸化排除碳酸根等离子的干扰后，BaCl2与生成BaSO4沉淀，方法严谨且无干扰，D选；故选D。 6.（24-25高一上·广东江门·期中）“绿水青山就是金山银山”，除尘脱硫在环境保护中有着重要的作用。双碱法脱硫过程如图所示。下列说法正确的是 A．过程Ⅰ中，表现出酸性氧化物的性质 B．过程Ⅱ中，氧化性： C．双碱法脱硫过程中，可以循环利用 D．过程Ⅱ反应方程式为： 【答案】A 【分析】由图可知，过程Ⅰ：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，过程Ⅱ：2Ca(OH)2+2Na2SO3+O2=2CaSO4+4NaOH，以此解题。 【解析】A．SO2与NaOH生成盐和水，表现出酸性氧化物的性质，A正确；B．过程Ⅱ中氧气是氧化剂，亚硫酸钠是还原剂，亚硫酸钠是还原剂，则氧化性，B错误；C．双碱法脱硫过程中，过程Ⅰ消耗NaOH，过程Ⅱ会生成NaOH，NaOH参与了反应，可循环利用，不能循环利用，C错误；D．由分析可知过程Ⅱ为：2Ca(OH)2+2Na2SO3+O2=2CaSO4+4NaOH，D错误；故选A。 7.（24-25高一下·安徽黄山·期中）酸雨形成的示意图如图所示。下列说法正确的是 A．pH<7的雨水即为酸雨 B．汽车排气口处发生反应：N2+O22NO2 C．可以通过“汽车尾气催化净化”、“燃煤脱硫”等措施遏制酸雨形成 D．二氧化氮、二氧化硫均能形成强酸，所以都为酸性氧化物 【答案】C 【解析】A．pH小于5.6的雨水即为酸雨，故A错误；B．汽车排气口处发生的反应为一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2，故B错误；C．可以通过“汽车尾气催化净化”、“燃煤脱硫”等措施可以减少氮的氧化物和二氧化硫的排放，遏制酸雨形成，故C正确；D．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以二氧化氮不属于酸性氧化物，故D错误；故选C。 8.（24-25高一下·吉林四平·期中）酸雨被称为“天堂的眼泪”，会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀等危害。下列说法正确的是 A．酸雨不会对动植物产生任何影响 B．使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果 C．和的过度排放是形成酸雨的主要原因 D．酸雨指的是pH小于7的雨水 【答案】C 【解析】A．酸雨含有酸性物质，会破坏植物叶片、酸化土壤和水体，危害动植物，A错误；B．使用新型能源可减少SO2和NOx排放，有效防治酸雨，B错误；C．NOx和SO2排放会生成硝酸和硫酸，是酸雨形成的主因，C正确；D．酸雨指pH＜5.6的雨水，D错误；故选C。 9.（25-26高一·全国·月考）下列关于硫酸型酸雨的说法，正确的是​ A．酸雨的 pH 均小于 7​ B．酸雨形成过程中，二氧化硫仅通过与水反应生成硫酸​ C．用太阳能替代燃煤发电可减少酸雨的形成​ D．酸雨对土壤和水体无害，仅腐蚀建筑物​ 【答案】C 【解析】A．酸雨指pH＜5.6的雨水，因此pH在5.6-7之间的雨水虽呈酸性但不属于酸雨，故A错误；B．酸雨形成过程中，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，H2SO3再被氧化为H2SO4；或二氧化硫先被氧化为SO3，SO3再与水反应生成H2SO4，故B错误；C．燃煤发电释放SO2和NOx，是形成酸雨的主要原因；太阳能为清洁能源，可减少污染物排放，故C正确；D．酸雨会酸化土壤和水体，破坏生态，同时腐蚀建筑物，故D错误；选C。 10.（24-25高一下·湖南·期中）根据所学知识回答下列问题： （1）浓硫酸在运输过程中可以用铝罐储存，这体现了浓硫酸的 性。 （2）为了测定某工厂尾气中的含量，将标准状况下尾气通入足量溶液中，再加入足量溶液(尾气中其他成分不参与反应)，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，得到沉淀，则尾气中的体积分数为 %。 （3）收集到的酸雨长时间放置在空气中，溶液的酸性会 (填“增强”或“减弱”)。 （4）在一定量的铜中加入稀硝酸，充分反应后有铜剩余，在混合溶液中加入适量稀硫酸，铜继续溶解，请写出继续溶解的离子方程式： 。 （5）与按物质的量之比被足量溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式为 。 （6）SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO，排放，其原理如图所示： 尿素水溶液热分解生成和，在催化反应器中还原，则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 （7）肼()可用作火箭燃料。肼和强氧化剂混合时，立即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。写出肼与反应的化学方程式： 。 【答案】（1）强氧化 （2）0.2% （3）增强 （4） （5）NaNO2 （6）4:3 （7） 【解析】（1）浓硫酸具有强氧化性，常温下和铝发生钝化反应，阻碍了反应的进行，故浓硫酸在运输过程中可以用铝罐储存； （2）将标准状况下尾气通入足量溶液中，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，再加入足量溶液(尾气中其他成分不参与反应)，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，得到硫酸钡沉淀（为0.0233g÷233g/mol=0.0001mol），结合硫元素守恒，尾气中的体积分数为； （3）收集到的酸雨长时间放置在空气中，溶液二氧化硫和水生成的亚硫酸会被氧气氧化为硫酸，导致溶液的酸性会增强； （4）混合溶液中加入适量稀硫酸，铜继续溶解，反应为酸性条件下，硝酸根离子氧化铜单质生成铜离子和NO、水，； （5）与按物质的量之比被足量溶液完全吸收后只得到一种钠盐，结合电子守恒，NO和发生归中反应，生成中间价态的氮的化合物NaNO2； （6）由图，在催化反应器中还原生成氮气，氨气中氮化合价由-3变为0被氧化得到氧化产物、中氮化合价由+4变为0被还原得到还原产物氮气，结合电子守恒，该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为4:3； （7）肼和强氧化剂混合时，立即产生大量氮气和水蒸气，中氮化合价由-2变为0得到氮气、中氮化合价由+4变为0得到氮气，结合电子守恒，肼与反应的化学方程式：。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 酸雨及其防治 1.掌握酸雨定义（pH＜5.6的降水）及主要成分（H2SO4、HNO3）。 2.理解硫/氮元素转化路径： （1）‌SO2→H2SO4‌：2SO2+O2→2SO3→SO3+H2O→H2SO4‌ （2）NOx→HNO3‌：3NO2+H2O→2HNO3+NO 3.分析上海酸雨数据（如2024年降水pH均值4.8），探究污染源分布。 4.设计模拟酸雨腐蚀实验（大理石、铁片）并量化影响。‌‌ 一、酸雨成因与危害 1.二氧化硫和氮氧化物的来源 （1）SO2：含硫化石燃料的燃烧及含硫金属矿物的冶炼等； （2）NOx：①机动车排放的尾气：机动车发动机中，火花塞产生的放电条件会使空气中的N2与O2反应生成NOx。②硝酸厂排放的废气。 2.酸雨的形成 ①酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。正常雨水由于溶解了CO2，其pH约为5.6。 ②成因：主要是大气中的SO2与NOx及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水形成的酸雨。 a．硫酸型酸雨的形成过程如图： 写出图中标号所对应的化学方程式： ①2SO2＋O22SO3。 ②SO2＋H2OH2SO3。 ③SO3＋H2O===H2SO4。 ④2H2SO3＋O2===2H2SO4。 b．汽车尾气以及硝酸工业废气等形成的硝酸型酸雨的形成过程如图： NONO2HNO3 写出图中标号所对应的化学方程式： ①2NO＋O2===2NO2。 ②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 3．酸雨的危害 （1）酸雨能直接损伤农作物 （2）破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化， （3）加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 二、酸雨的防治 1.消除污染源，调整能源结构，发展清洁能源； 2.研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2的排放； 3.加强工业废气的回收处理； 4.改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。 三、二氧化硫和氮氧化物尾气处理 1、常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法：在催化剂、加热条件下，NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2),化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2。一般适用于汽车尾气的处理。 ③氨气吸收法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O，4NH3＋6NO5N2＋6H2O。 2、消除SO2对环境污染的“3方法” 方法一：钙基固硫法:为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2CaSO3,2CaSO3＋O2===2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。 方法二：氨水脱硫法:该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为NH3＋SO2＋H2O===NH4HSO3,2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。 方法三：钠、碱脱硫法:钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 题型01考查酸雨的成因分析 【典例】酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水，在历史上，人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是 A．pH小于5.6的降雨通常称为酸雨 B．酸雨会损伤农作物、酸化土壤、腐蚀建筑 C．空气中CO2含量增多导致了酸雨形成 D．可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨 【变式】酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如图所示： 注：表示光照；是羟基自由基，有强氧化性。 下列有关说法错误的是 A．所涉及的变化均为氧化还原反应 B．上述气相氧化形成酸雨的必要条件是光照 C．的生成加快了形成酸雨的速率 D．难以直接被氧化 题型02考查酸雨的防治措施评价 【典例】下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述错误的是 A．CO转化为所需氧元素来源于 B．汽车尾气发生的都是氧化反应 C．催化剂化学反应前后质量不变 D．属于酸性氧化物 【变式】防治好酸雨问题已成为全球环境工作者研究的重点课题，我国的酸雨主要是由于使用含硫燃料向大气中排放造成的。下列说法正确的是 A．为治理好酸雨，应严禁使用煤和石油 B．大量植树造林，可以缓解酸雨问题 C．显酸性的雨水就是酸雨 D．将酸雨收集裸置于空气中测其减小因为： 题型03考查酸雨的实验探究 【典例】某研究小组研究某地硫酸型酸雨的形成，有人提出以下猜想： 猜想三：以上两过程同时存在 为验证上述有关猜想的正确性，收集一定量该地区刚下的雨水进行实验，下列判断中错误的是 A．若猜想一或猜想三正确，则该雨水加入盐酸后，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成 B．若存在猜想二的过程，则该雨水可能使品红褪色 C．若只存在猜想一的过程，则该雨水的pH随时间延长而增大 D．上述任意一个猜想正确，该地区雨水的pH均小于5.6 【变式】酸雨主要是燃烧含硫燃料所放出的SO2造成的，现取500mL雨水样，每隔一定时间测试其pH，数据如下： 则雨水样的pH放置时减小的原因是 A．SO2仍源源不断溶解而达饱和 B．雨水样中的某物质发生氧化 C．水缓慢蒸发溶液渐渐浓至饱和 D．又有SO2少量溶于雨水样里 【巩固训练】 1．汽车尾气系统中，有毒气体CO和NO在三元催化剂作用下生成无毒气体，某课外化学兴趣小组用如下装置模拟该转化过程。下列说法错误的是 A．a装置中试剂为浓硫酸，起干燥、观察流速及混合气体的作用 B．b装置的硬质玻璃管中发生反应 C．c装置为安全瓶，能防止d装置中的澄清石灰水倒吸 D．d装置既可检验气体，又可吸收实验中的有害尾气 2．（24-25高一下·上海黄浦·期中）的过度排放会引起酸雨等一系列环境问题。下列措施中可用于减少排放量，且经济可行的是 A．用烧碱中和土壤的酸性 B．将工厂的烟囱造高 C．使用萃取煤炭中的硫 D．煤中添加生石灰固硫 3．（23-24高一下·上海·期末）下列说法正确的是 A．的降水通常称为酸雨 B．、、都是无色气体 C．氮氧化物会造成光化学烟雾 D．、、气体均为每日空气质量预报中的测量物质 4．（23-24高一上·上海·月考）硫氧化物造成的环境问题日益受到关注，下列说法正确的是 A．SO2是红棕色且有刺激性气味的有毒气体 B．汽车尾气中的主要污染物为SO3和PM2.5 C．酸雨能导电，是因为H2SO32H++SO D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 5．汽车尾气中的氮氧化合物NOx与大气中的NH3发生如下作用，形成一种雾霾。 NOxN2O5HNO3烟(一种雾霾) 有关该雾霾的叙述正确的是 A．NOx为酸性氧化物，可形成酸雨 B．反应②是氧化还原反应 C．NH3是形成该雾霾的催化剂 D．NH3可能来自过度施用氮肥 6．下列有关环境问题的说法错误的是 A．燃烧煤时加入适量的石灰石，可减少废气中二氧化硫的量 B．pH小于5.6的降水通常称为酸雨 C．SO2、NO2、CO2都会导致酸雨的形成 D．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染 7．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染 B．实施绿化工程，防止扬尘污染 C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染 D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量 8．下列关于酸雨的说法正确的是 A．酸雨对建筑物有很强的腐蚀作用 B．pH<6.5的雨水就可以视为酸雨 C．酸雨有增加土壤肥力的作用 D．二氧化碳的排放是形成酸雨的原因之一 9．现有以下几种措施：①对燃烧煤产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤做燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 10.（24-25高一下·上海青浦·期中）为探究某种催化剂在有氧条件下还原NOx的最佳温度，将一定比例的O2、NH3和NOx混合，以一定的流速通过催化NOx还原反应器[如图(a)]，反应相同时间后测得NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图(b)所示。 （1）配平化学方程式： 。(注：NOx和NH3按物质的量1：1发生反应) （2）上述反应中，N2属于___________(双选) A．氧化剂 B．还原剂 C．氧化产物 D．还原产物 （3）当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是 。 （4）在一个容积为500mL的烧瓶中，按体积比4：1充入NO2与O2，在S.T.P。状态下进行喷泉实验，充分反应后所得溶液浓度为 mol·L-1(写出计算过程，结果保留三位小数)。 【强化训练】 1.（23-24高一下·湖北荆州·月考）大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸雨。下列说法错误的是 A．二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质 B．酸雨的主要成分为H2SO4和HNO3 C．汽车尾气中的NOx是指NO2 D．煤燃烧时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量 2.（23-24高一下·广西梧州·期中）属于严重的大气污染物，可用与高温反应消除的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示。下列说法正确的是 A．X中S元素的化合价为0价 B．大气中的必须氧化成才能形成酸雨 C．在温度时发生的是置换反应 D．工业上可用氢氧化钠溶液处理工业尾气中的 3.（23-24高一下·四川广安·月考）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是 A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B．向煤中加入石灰石可以减少二氧化硫和二氧化碳的排放 C．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫 D．汽车尾气中的主要大气污染物为NOx 4.（23-24高一下·浙江·期中）和氮氧化物是主要的大气污染物。关于上述两种物质，下列说法不正确的是 A．汽车发动机的高温环境使和直接化合生成 B．和均会产生酸雨，造成环境破坏 C．对燃煤进行脱硫处理，有助于减少燃烧产物中的含量 D．汽车尾气中的和通过三元催化器处理后可转化为无毒无害的和 5.（24-25高一下·四川南充·月考）下列试剂能证明酸雨中含有硫酸的是 A．石蕊溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．HNO3、Ba(NO3)2溶液 D．HCl、BaCl2溶液 6.（24-25高一上·广东江门·期中）“绿水青山就是金山银山”，除尘脱硫在环境保护中有着重要的作用。双碱法脱硫过程如图所示。下列说法正确的是 A．过程Ⅰ中，表现出酸性氧化物的性质 B．过程Ⅱ中，氧化性： C．双碱法脱硫过程中，可以循环利用 D．过程Ⅱ反应方程式为： 7.（24-25高一下·安徽黄山·期中）酸雨形成的示意图如图所示。下列说法正确的是 A．pH<7的雨水即为酸雨 B．汽车排气口处发生反应：N2+O22NO2 C．可以通过“汽车尾气催化净化”、“燃煤脱硫”等措施遏制酸雨形成 D．二氧化氮、二氧化硫均能形成强酸，所以都为酸性氧化物 8.（24-25高一下·吉林四平·期中）酸雨被称为“天堂的眼泪”，会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀等危害。下列说法正确的是 A．酸雨不会对动植物产生任何影响 B．使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果 C．和的过度排放是形成酸雨的主要原因 D．酸雨指的是pH小于7的雨水 9.（25-26高一·全国·月考）下列关于硫酸型酸雨的说法，正确的是​ A．酸雨的 pH 均小于 7​ B．酸雨形成过程中，二氧化硫仅通过与水反应生成硫酸​ C．用太阳能替代燃煤发电可减少酸雨的形成​ D．酸雨对土壤和水体无害，仅腐蚀建筑物​ 10.（24-25高一下·湖南·期中）根据所学知识回答下列问题： （1）浓硫酸在运输过程中可以用铝罐储存，这体现了浓硫酸的 性。 （2）为了测定某工厂尾气中的含量，将标准状况下尾气通入足量溶液中，再加入足量溶液(尾气中其他成分不参与反应)，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，得到沉淀，则尾气中的体积分数为 %。 （3）收集到的酸雨长时间放置在空气中，溶液的酸性会 (填“增强”或“减弱”)。 （4）在一定量的铜中加入稀硝酸，充分反应后有铜剩余，在混合溶液中加入适量稀硫酸，铜继续溶解，请写出继续溶解的离子方程式： 。 （5）与按物质的量之比被足量溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式为 。 （6）SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO，排放，其原理如图所示： 尿素水溶液热分解生成和，在催化反应器中还原，则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 （7）肼()可用作火箭燃料。肼和强氧化剂混合时，立即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。写出肼与反应的化学方程式： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$