课时作业23 论证重污染天气“汽车限行”的合理性(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第一册高中同步学案（鲁科版）

课时作业（二十三）　论证重污染天气“汽车限行”的合理性 基础达标练 1.雾霾严重地威胁着人们生存的生态环境。下列有关措施不可行的是(　　) A．对燃煤进行脱硫，减少向大气排放SO2 B．对含SO2、NO2等的工业废气进行无害处理后，再排放到大气中 C．为增加工业产值，大力兴建水泥厂、炼钢厂 D．对汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等 解析：选C　二氧化硫可导致酸雨的发生，则对燃煤进行脱硫，减少向大气排放SO2，有利于保护生态环境，A正确；SO2、NO2等工业废气污染环境，均可导致酸雨，二氧化氮还可导致光化学烟雾，则需对工业废气进行无害处理后，再排放到大气中，B正确；大力兴建水泥厂、炼钢厂，会排放粉尘、废水及污染性气体，增加工业产值不能以破坏生态环境为代价，C错误；天然气、甲醇等的燃烧产物对环境污染小，则对汽车等交通工具采用清洁燃料可保护环境，D正确。 2.目前各国排入空气中的CO2正在逐年增加，对此科学家最担心的是(　　) A．会形成酸雨，造成森林大面积死亡 B．会使地球温度升高，冰川融化，生态失衡 C．会使人体吸进大量二氧化碳，损害健康 D．会使石灰岩大量溶解，破坏自然风光 解析：选B　SO2、NOx是引起酸雨的主要污染物，CO2的大量排放会引起温室效应，A错误；CO2的大量排放主要会导致温室效应加剧，使全球气候变暖，冰川融化，B正确；虽然排入空气中的CO2的量在增加，但空气的主要成分仍为氧气和氮气，并且对人体健康无明显损害，C错误；石灰岩溶解主要是酸雨造成的，D错误。 3.下列说法正确的是(　　) A．酸雨的化学特征是pH小于7 B．氮氧化物对环境只造成光化学污染 C．硫燃烧的产物排放到空气中最终形成酸雨，此过程中1 mol S转移4 mol电子 D．将氮氧化物与空气按一定比例混合，通入水中可使其转化为酸溶液 解析：选D　pH小于5.6的降水称为酸雨，A项错误；氮氧化物还会形成酸雨等污染环境，B项错误；S燃烧生成SO2，最终被氧化为H2SO4，即1 mol S→1 mol H2SO4，共转移电子6 mol，C项错误；NOx、O2、H2O按一定比例反应，最终可生成HNO3，D项正确。 4.汽车尾气中的NO和NO2是大气污染物。 (1)写出NO造成酸雨的两个化学反应方程式________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (2)在汽车尾气排放管中安装一个催化转化器，可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为无毒气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ 　　　　　　　　　　　　　。 (3)用O2－NaOH吸收法可以除去烟道气中的NO2。反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 解析：(1)NO易被氧气氧化为NO2，NO2可以和水反应生成硝酸和NO。 (2)利用原子守恒知，在汽车尾气排放管中安装一个催化转化器，可将尾气中的CO跟NO反应转化为无毒气体CO2和N2。 (3)用NaOH溶液吸收NO2和O2的混合气体，反应生成NaNO3和水，根据得失电子守恒，发生反应的化学方程式是4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O。 答案：(1)2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO2＋NO (2)2NO＋2CON2＋2CO2 (3)4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O 5.我国农业生产因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿元。为了有效控制酸雨，国务院批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。某实验小组采集硫酸型酸雨样品，随着时间的推移，多次测定该样品的pH，得到了表中数据：（已知pH越小，溶液的酸性越强） 时间/h 0 8 16 24 32 40 48 pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0 (1)酸雨样品放置时pH变化的主要原因是（用化学方程式表示）________________________________________________________________________。 (2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水混合，pH将　　　　（填“增大”“减小”或“不变”），原因是（用化学方程式表示）________________________________________________________________________。 (3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是　　　　（填字母）。 ①少用煤作燃料　②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫　④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源 A．①②③　　　　　　　　B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤ 解析：(1)酸雨放置时pH变小，是由于酸雨中的H2SO3被空气中的O2氧化为H2SO4。(2)酸雨和自来水混合，酸雨中的H2SO3与自来水中的Cl2发生氧化还原反应生成H2SO4和HCl，使酸性增强，pH减小。 (3)减少酸雨的产生必须减少SO2的排放。燃料脱硫，调整能源结构，开发新能源（如氢能、核能等），都是有效措施。 答案：(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4 (2)减小 H2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋H2SO4　(3)C 6.氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。 (1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O　①2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O　②。在反应①中，氧化剂是　　　　，还原剂是　　　　　　；在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。 (2)在一定条件下，氨气也可将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 解析：(1)在反应①中，NO2中氮元素的化合价降低，作氧化剂，NO中氮元素化合价升高，作还原剂；在反应②中，氧化剂和还原剂都是NO2，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。 (2)根据质量守恒定律结合题目信息可知，氨气和二氧化氮反应后生成无污染的物质为氮气和水。 答案：(1)NO2　NO　1∶1 (2)8NH3＋6NO27N2＋12H2O 7.如表所示是A、B、C、D四个城市某日空气质量日报。 城市 污染指数 SO2 NO2 PM10 首要污染物 空气质量等级 A 98 23 67 SO2 Ⅱ 续表 B 47 29 35 SO2 Ⅰ C 62 80 113 PM10 Ⅲ D 52 76 59 NO2 Ⅰ 请回答下列问题： (1)由表可知，空气质量日报中涉及的污染物主要是　　　　　　　和可吸入颗粒物(PM10)。 (2)汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要来源之一。治理方法之一是在汽车排气管上加装“催化转化器”，使CO与NOx反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，写出反应方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)SO2的排放是造成酸雨的主要因素。形成酸雨的原理之一可简单表示为如图所示： ADBC（酸雨成分之一） ①酸雨的pH　　　　（填“>”“<”或“＝”）5.6。 ②反应b的化学方程式为________________________________________________________________________。 ③在一段时间内连续测定D溶液的pH值，发现pH值变小，则发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④若用足量的氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的工业废气，写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析表格可知涉及的污染物主要是二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物。 (2)治理方法之一是在汽车排气管上加装“催化转化器”，使CO与NOx反应生成无毒的可参与大气生态环境循环的氮气和二氧化碳，反应方程式为2xCO＋2NOx===2xCO2＋N2。 (3)①酸雨的pH<5.6；②反应b是二氧化硫的催化氧化，反应的化学方程式为2SO2＋O22SO3；③亚硫酸能够被空气中的氧气氧化成硫酸，D溶液的pH值变小，反应的化学方程式为2H2SO3＋O2===2H2SO4；④若用足量的氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的工业废气，该反应的化学方程式为SO2 ＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，离子方程式为2OH－＋SO2===SO＋H2O。 答案：(1)SO2、NO2　(2)2xCO＋2NOx2xCO2＋N2 (3)①＜　②2SO2＋O22SO3 ③2H2SO3＋O2===2H2SO4　④2OH－＋SO2===SO＋H2O 能力提升练 8.为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如图所示流程： 　 下列说法不正确的是(　　) A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、 CaSO3 B．X可以是空气，且需过量 C．捕获剂所捕获的气体主要是CO D．处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O 解析：选B　A项，根据题中的流程，可以得出固体1为CaCO3、CaSO3和过量的Ca(OH)2的混合物，正确；B项，由于NO不能与NaOH反应，所以X可以是空气，但不能过量，否则会生成NaNO3，这与题图流程不符，错误；C项，气体2为N2、CO，因“无污染气体”为N2，故捕获的气体主要是CO，正确；D项，NH与NO能够发生归中反应生成氮气，离子方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O，正确。 9.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系： (1)从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有　　　　（填化学式）。 (2)将X与Y混合，可生成淡黄色固体。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　。 (3)检验物质Y的方法是________________________________________________________________________。 (4)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (5)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是　　　　　　（填字母）。 a．Na2S＋S　　　　　b．Na2SO3＋S c．SO2＋Na2SO4 d．Na2SO3＋Na2SO4 (6)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好完全反应时，Cr元素在还原产物中的化合价为　　　　。 解析：(1)由题图可知，X为H2S，Y为SO2，Z为H2SO4.分析硫的价态，含有＋6价S的化合物只有氧化性，含有－2价S的化合物只有还原性，＋4价的S处于中间价态，故含有＋4价S的化合物既有氧化性，又有还原性，符合要求的有SO2、Na2SO3、H2SO3。(2)H2S和SO2发生归中反应生成单质硫，根据得失电子守恒，可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。(3)检验SO2的方法为将SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热后溶液恢复原色。(4)浓硫酸与铜反应的化学方程为Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(5)Na2S2O3中S为＋2价，由归中反应可知，一种反应物中S的化合价应比＋2价高，一种反应物中S的化合价应比＋2价低，分析可知b符合。(6)依据得失电子守恒，还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数，即S失电子总数等于Cr得电子总数，设Cr元素在还原产物中的化合价为x，则0.024 L×0.05 mol·L-1×(6－4)＝0.020 L×0.02 mol·L-1×2×(6－x)，解得x＝＋3。 答案：(1)SO2、Na2SO3、H2SO3　(2)1∶2　(3)将它通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热后恢复原色 (4)Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O (5)b　(6)＋3 10.甲同学利用下图所示装置进行硝酸、氮氧化物的相关实验： 实验Ⅰ：将铜片放入烧杯A后，立即用烧杯B盖住 (1)烧杯A液体上方出现大量红棕色气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ 　　　　　　　　　　。 (2)一段时间后，红棕色气体消失，烧杯C中的液体变成蓝色，甲同学分析出现蓝色的原因，认为其中涉及到两个反应： ①红棕色气体消失，该化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②配平溶液出现蓝色的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移方向和数目： 　　　　NO＋　　　　I－＋　　　　H＋===　　　　I2＋　　　　NO↑＋　　　　H2O (3)打开烧杯B，A液体上方又出现淡棕色，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 实验Ⅱ：因为有其他同学对淀粉KI溶液变蓝的原因提出异议，甲同学将铜片换成铁片放入烧杯A后，立即用烧杯B盖住。 (4)实验前甲同学认为换为铁片后不应出现红棕色气体，淀粉KI溶液不会变为蓝色，其理由是________________________________________________________________________。 (5)实验开始后，发现确定无红棕色气体生成，但过一段时间后，淀粉KI溶液仍然变为蓝色，请你帮忙分析其中的原因________________________________________________________________________ 　　　　　　　　　　。 解析：(1)烧杯A液体上方出现大量红棕色气体，这是由于浓硝酸被铜还原生成二氧化氮。(2)①二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，因此红棕色气体消失。②反应中碘元素化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，氮元素化合价从＋5价降低到＋2价，得到3个电子，根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒可知配平后的离子方程式为2NO＋6I－＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O，其中用单线桥法标出电子转移方向和数目为2NO＋6I－＋8H－===3I2＋2NO↑＋4H2O。(3)打开烧杯B，A液体上方又出现淡棕色，这是由于NO与空气中的氧气反应生成二氧化氮，该反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。(4)由于常温时铁在浓硝酸中钝化，不会产生二氧化氮，因此换为铁片后不应出现红棕色气体，淀粉KI溶液不会变为蓝色。(5)由于硝酸易挥发，硝酸挥发到淀粉KI溶液中，将KI氧化为I2，因此仍然变为蓝色。 答案：(1)Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②2NO＋6I－＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O (3)2NO＋O2===2NO2 (4)常温时铁在浓硝酸中钝化（或生成氧化膜，合理即可） (5)硝酸挥发到淀粉KI溶液中，将KI氧化为I2 11.某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。已知：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 任务1：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原（夹持固定装置已略去）。 请回答下列问题： (1)E装置中制取NO2的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若NO2能被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是________________________________________________________________________。 (3)此实验装置存在的一个明显缺陷是　　　　　。 任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。 (4)实验前，该小组同学提出三种假设。 假设1：二者不反应； 假设2：NO2能被Na2O2氧化； 假设3：________________________________________________________________________。 (5)为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置（如图所示），重新组装，进行实验。 ①装置的合理连接顺序是（某些装置可以重复使用）________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 解析：(1)E装置中浓硝酸与铜片发生反应生成NO2：Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 (2)A装置用于制备NH3，NH3被碱石灰干燥后进入C装置，E装置生成的NO2经无水CaCl2干燥后也进入C装置，由于NO2具有氧化性，NH3具有还原性，故在C装置中发生反应：6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O，随着红棕色的NO2被消耗，C装置中气体的颜色逐渐变浅。 (3)由于多余的NH3、NO2会从C装置中竖直的玻璃导管中逸出，污染环境，所以该实验需在C装置中竖直的玻璃导管处连接一个尾气处理装置。 (4)根据价态分析，NO2中氮元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，Na2O2中的氧元素也处于中间价态，既有氧化性又有还原性，所以假设3应是NO2能被Na2O2还原。 (5)①选择E装置制备NO2，选择D装置干燥NO2，选择B装置盛放Na2O2，选择F装置进行尾气处理，为防止F装置中蒸发出的少量水蒸气对B装置中的反应产生干扰，最好在B、F装置间再加D装置，故装置连接顺序为E→D→B→D→F。 ②假设2是NO2能被Na2O2氧化，根据B装置产生的实验现象“淡黄色粉末逐渐变成白色”，可知Na2O2与NO2发生了反应，NO2为还原剂，分子中氮元素的化合价升高到＋5，反应产物又只有一种，推知发生的反应为2NO2＋Na2O2===2NaNO3。 答案：(1)Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)气体颜色逐渐变浅 (3)缺少尾气处理装置 (4)NO2能被Na2O2还原 (5)①E→D→B→D→F ②2NO2＋Na2O2===2NaNO3 学科网（北京）股份有限公司 $$