内容正文:
3.3 硫循环和氮循环
第2课时 酸雨 建立人与自然的和谐共生
一、知识目标
1.掌握酸雨的定义( 的降水)及主要成分(、),理解硫、氮元素转化为酸雨的路径。
2.了解酸雨的危害及防治措施。
3.知道生态文明是实现人与自然和谐共生的必然要求。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观上认识酸雨的现象和危害,从微观角度理解酸雨形成的化学原理。
2.科学态度与社会责任:认识到酸雨对环境和人类的危害,增强环境保护意识,树立人与自然和谐共生的观念。
一、学习重点
1.酸雨的定义、成因、危害及防治措施。
2.生态文明与人与自然和谐共生的理念。
二、学习难点
理解硫、氮元素转化为酸雨的路径。
一、酸雨
1.酸雨的成因与类型
(1)二氧化硫和氮氧化物的来源
SO2:含硫化石燃料的燃烧及含硫金属矿物的冶炼等;
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。
2.酸雨的危害与防治
(1)危害:酸雨能直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化,加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
二、建立人与自然的和谐共生
建立人与自然和谐共生具有重要意义,不受限制的增长方式是不可持续的,生态文明是人类社会进步的重大成果,是实现人与自然和谐共生的必然要求。自然界是人类社会产生、存在和发展的基础和前提,人类社会可以通过社会实践活动有目的地利用、改造自然,但人类的行为方式必须符合自然规律。其要求我们尊重自然、顺应自然、保护自然,牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。
(一)问题探究
1.酸雨的定义和主要成分
o问题:请查阅资料,说明为什么正常雨水一般呈弱酸性,而酸雨的要小于 ?
o答案:正常雨水一般呈弱酸性,是因为空气中的与水反应生成碳酸,化学方程式为,碳酸部分电离使雨水显酸性。而当排放的酸性气体(如、氮氧化物等)未经处理排放到空气中,这些酸性气体与水反应生成更强的酸,导致降雨的酸性增强,当小于时,就形成了酸雨。
2.酸雨的成因
o问题:结合教材和网络资源,分析除了煤和石油的燃烧、汽车尾气外,还有哪些人类活动可能会产生导致酸雨的酸性气体?
o答案:除了煤和石油的燃烧、汽车尾气外,以下人类活动也可能产生导致酸雨的酸性气体:
工业生产中的金属冶炼,如铜、锌等金属的冶炼过程中,会产生大量的。
化工生产,例如硫酸厂、硝酸厂等在生产过程中会排放和氮氧化物。
垃圾焚烧,垃圾中含有的硫、氮等元素在焚烧时会转化为和氮氧化物。
3.酸雨的危害
o问题:查找资料,了解在历史上有哪些严重的酸雨事件,这些事件对当地的生态环境和人类生活造成了怎样的影响?
o答案:历史上有许多严重的酸雨事件,例如:
20世纪50 - 70年代,北欧地区的酸雨问题严重。由于欧洲大陆工业排放的大量和氮氧化物随大气环流飘到北欧,导致当地湖泊酸化,许多鱼类死亡,森林大片枯萎,土壤肥力下降,影响了农业和林业生产,同时也对当地的建筑和文化遗产造成了腐蚀破坏。
20世纪70 - 80年代,美国东北部和加拿大东部也遭受了严重的酸雨危害。酸雨导致河流、湖泊酸化,影响水生生物的生存;森林生长受到抑制,树木死亡率增加;对建筑物、桥梁等基础设施造成腐蚀,增加了维护成本;还对人体健康产生了一定影响,引发呼吸道疾病等。
4.酸雨的防治
o问题:调查当地为防治酸雨采取了哪些具体措施,这些措施的实施效果如何?
o答案:不同地区防治酸雨的措施和效果可能有所不同,以下是一些常见的措施及可能的效果:
调整能源结构:当地可能鼓励使用清洁能源,如太阳能、风能、水能等。例如,建设了一些太阳能电站或风力发电场,减少了对煤炭等化石燃料的依赖,从而降低了和氮氧化物的排放。实施效果可能表现为空气质量有所改善,酸雨频率和强度有所降低。
工业废气治理:要求工厂安装脱硫、脱硝设备,对废气进行处理后再排放。例如,一些大型电厂和水泥厂安装了高效的脱硫装置,使的排放大幅减少。从监测数据来看,周边地区的空气质量得到了明显提升。
加强环境监管:政府加强了对企业的环境监管力度,严格执行污染物排放标准,对违规排放的企业进行处罚。这促使企业更加重视环保,积极采取措施减少污染物排放,一定程度上遏制了酸雨的恶化。
5.建立人与自然的和谐共生
o问题:结合当地的实际情况,探讨如何在日常生活中践行人与自然和谐共生的理念?
o答案:在日常生活中,可以从以下几个方面践行人与自然和谐共生的理念:
节约能源:随手关灯、关电器,使用节能电器,降低能源消耗,减少化石燃料的燃烧,从而减少和氮氧化物等污染物的排放。
绿色出行:优先选择步行、骑自行车或乘坐公共交通工具出行,减少汽车尾气排放。
垃圾分类:将垃圾分类投放,便于资源回收利用,减少垃圾焚烧和填埋对环境的污染。
保护水资源:节约用水,提高水资源的利用率,不随意向水体排放污水和垃圾。
植树造林:积极参与植树活动,增加植被覆盖率,改善生态环境。
(二)问题思考
1.酸雨的定义和主要成分
o问题:判断下列关于酸雨的说法是否正确,并说明理由。
酸雨就是酸性的雨水。
酸雨的一定小于。
酸雨的主要成分是碳酸。
o答案:
“酸雨就是酸性的雨水”说法错误。正常雨水由于溶解了也呈酸性,但酸雨是指的降水,酸性比正常雨水强,所以不能简单地说酸雨就是酸性的雨水。
“酸雨的一定小于”说法正确。因为是衡量溶液酸碱度的指标,的溶液呈酸性,酸雨是酸性降水,所以其一定小于。
“酸雨的主要成分是碳酸”说法错误。酸雨的主要成分是硫酸()和硝酸(),碳酸是正常雨水显酸性的原因,不属于酸雨主要成分。
2.酸雨的成因
o问题:写出硫酸型酸雨和硝酸型酸雨形成过程中的主要化学反应方程式,并分析在这些反应中哪些物质发生了氧化还原反应?
o答案:
硫酸型酸雨形成的主要反应方程式:
硝酸型酸雨形成的主要反应方程式:
在这些反应中,发生氧化还原反应的有:(被氧化为)、(被氧化为)、(被氧化为)、(发生自身氧化还原反应)。而和没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应。
3.酸雨的危害
o问题:为什么酸雨对大理石雕像的腐蚀作用比对铜制塑像、玻璃制品和塑料制品更强?
o答案:大理石的主要成分是碳酸钙(),酸雨中的酸(如、)能与碳酸钙发生反应,化学方程式为,从而使大理石雕像被腐蚀。而铜制塑像的铜化学性质相对稳定,不易与酸雨中的酸发生反应;玻璃制品的主要成分是二氧化硅(),一般不与酸雨中的酸反应;塑料制品通常具有较好的化学稳定性,也不易被酸腐蚀。所以酸雨对大理石雕像的腐蚀作用更强。
4.酸雨的防治
o问题:用氢氧化钠溶液吸收的化学方程式为,若要吸收 ,需要氢氧化钠的质量为多少?
o答案: 设需要氢氧化钠的质量为。
根据比例关系,解得。
所以需要氢氧化钠的质量为。
5.建立人与自然的和谐共生
o问题:判断下列做法是否符合人与自然和谐共生的理念,并说明理由。
过度开采矿产资源。
随意排放工业废水。
大力植树造林。
捕杀野生动物。
o答案:
“过度开采矿产资源”不符合人与自然和谐共生的理念。过度开采矿产资源会导致资源枯竭,破坏生态环境,如引发水土流失、土地塌陷等问题,影响自然界的平衡和可持续发展。
“随意排放工业废水”不符合人与自然和谐共生的理念。工业废水中含有大量的污染物,随意排放会污染水源,破坏水生生态系统,危害人体健康,违背了人与自然和谐相处的原则。
“大力植树造林”符合人与自然和谐共生的理念。树木可以吸收二氧化碳,释放氧气,调节气候,保持水土,改善生态环境,有利于实现人与自然的和谐共生。
“捕杀野生动物”不符合人与自然和谐共生的理念。野生动物是生态系统的重要组成部分,捕杀野生动物会破坏生物多样性,影响生态平衡,不利于人与自然的和谐发展。
1.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】正常雨水由于溶解了二氧化碳,pH约为5.6,而酸雨是指pH小于5.6的降雨,A选项正确;酸雨会直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁等的腐蚀,B选项正确;空气中CO₂含量增多会导致温室效应,而酸雨主要是由大气中的SO₂与NOₓ溶于水形成的,C选项错误;燃煤脱硫可以减少二氧化硫的排放,开发新能源可以减少化石燃料的使用,从而减少二氧化硫的排放,可用于治理硫酸型酸雨,D选项正确。
2.党的二十大报告在 “推动绿色发展,促进人与自然和谐共生” 中提到“尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。”下面做法符合此精神的是
A.废旧电池要深埋地下
B.餐厅用餐时使用一次性餐具
C.大规模开采可燃冰作为新能源以快速实现碳中和
D.大力发展水利和太阳能发电
【答案】D
【解析】废旧电池中含有重金属等有害物质,深埋地下会污染土壤和地下水,不符合人与自然和谐共生的理念,A选项错误;餐厅用餐时使用一次性餐具会造成资源浪费和环境污染,B选项错误;大规模开采可燃冰可能会对海洋生态环境造成破坏,不符合可持续发展的要求,C选项错误;大力发展水利和太阳能发电,属于清洁能源的开发利用,减少了对传统化石能源的依赖,符合人与自然和谐共生的精神,D选项正确。
3.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:hv表示光照;·OH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.·OH的生成加快了形成酸雨的速率
D.SO₂难以直接被O₂氧化
【答案】A
【解析】在酸雨形成过程中,SO₂与H₂O反应生成H₂SO₃的过程中元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,A选项错误;由图可知,光照条件下才能产生·OH,而·OH参与了后续的反应,所以上述气相氧化形成酸雨的必要条件是光照,B选项正确;·OH有强氧化性,能加快SO₂的氧化,从而加快了形成酸雨的速率,C选项正确;从图中可以看出,SO₂要经过一系列反应,借助·OH等才能被氧化,说明SO₂难以直接被O₂氧化,D选项正确。
4.科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有_____(写化学式)。
(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是________。
(3)写出SO₂转化为SO₃的化学方程式:________。
(4)工业上利用氨气制备一氧化氮,反应的化学方程式为___________。
(5)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为________。
【答案】(1)N₂O₅、SO₂、SO₃ ;(2)NH₃;(3)2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃;(4)4NH₃ + 5O₂ ⇌ 4NO + 6H₂O;(5)4NH₃ + 6NO ⇌ 5N₂ + 6H₂O
【解析】(1)酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,图中N₂O₅、SO₂、SO₃属于酸性氧化物。(2)NH₃溶于水生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子,溶液呈碱性。(3)SO₂在催化剂和加热条件下与氧气反应生成SO₃,化学方程式为2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃。(4)工业上利用氨气和氧气在催化剂和加热条件下反应制备一氧化氮,化学方程式为4NH₃ + 5O₂ ⇌ 4NO + 6H₂O。(5)氨气与一氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水,化学方程式为4NH₃ + 6NO ⇌ 5N₂ + 6H₂O。
5.氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应方程式如下:
①NO + NO₂ + 2NaOH = 2NaNO₂ + H₂O
②2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O
(1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为________。
(2)在反应②中,氧化产物是________,还原产物是________ (填化学式)。
(3)在反应①②中,参加反应的NaOH均为2mol时,两个反应转移电子数的关系是① ________②(填“>”、“=”或“<”)
(4)自来水中的NO₃⁻危害人类健康。为了降低自来水中NO₃⁻的浓度,某研究人员提出两种方案。
①方案a:微碱性条件下,用Fe(OH)₂还原NO₃⁻,产物之一是NH₃。生成3.4gNH₃的同时会生成________mol Fe(OH)₃。
②方案b:碱性条件下,用Al粉还原NO₃⁻,产物之一是N₂。发生的反应如下所示,配平离子方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目:________。
Al + NO₃⁻ + OH⁻ — AlO₂⁻ + N₂↑ + H₂O
【答案】(1)23:15 ;(2)NaNO₃ ,NaNO₂;(3)=;
(4)①1.6;②
【解析】(1)在反应①中,NO中氮元素化合价升高,是还原剂,NO₂中氮元素化合价降低,是氧化剂,二者物质的量之比为1:1,质量之比为30:46 = 15:23,所以氧化剂和还原剂的质量之比为23:15。(2)在反应②中,NO₂中氮元素化合价一部分升高到+5价生成NaNO₃,一部分降低到+3价生成NaNO₂,所以氧化产物是NaNO₃,还原产物是NaNO₂。(3)反应①中,2molNaOH参与反应,转移1mol电子;反应②中,2molNaOH参与反应,也转移1mol电子,所以两个反应转移电子数的关系是① = ②。(4)①生成3.4gNH₃(物质的量为0.2mol),根据得失电子守恒,Fe(OH)₂失去电子数等于NO₃⁻得到电子数,设生成Fe(OH)₃的物质的量为xmol,则x×(3 - 2)=0.2×[5 - (-3)],解得x = 1.6。②根据得失电子守恒和原子守恒配平离子方程式为10Al + 6NO₃⁻ + 4OH⁻ = 10AlO₂⁻ + 3N₂↑ + 2H₂O ,单线桥从Al指向NO₃⁻,电子数为30e⁻。
一、酸雨
1.SO2、NO2的主要来源、危害与防治
SO2
NO2
来源
煤、石油等化石燃料和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼
汽车尾气(尾气中含有NO,NO遇空气转化为NO2)以及硝酸工业的尾气(含有NO、NO2等)
危害
引起大气污染,直接危害人体健康,引起呼吸道疾病;形成硫酸型酸雨
引起大气污染,形成光化学烟雾;刺激人的眼睛,引起呼吸道疾病;形成硝酸型酸雨
防治
(1)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)加强工厂废气的回收处理;(4)改进汽车尾气的处理技术,提高汽车尾气排放标准
2.酸雨及其类型与危害
(1)概念:pH<5.6的雨水(由于溶解了二氧化碳,正常雨水的pH为5.6)。
(2)成因:主要是大气中的SO2和 NO2溶于雨水。
(3)类型
①硫酸型∶途径1:2SO2+O2 飘尘 2SO3 、SO3+H2O H2SO4(空气中飘尘有催化作用)。
途径2:SO2+H2OH2SOO3、2H2SO3+O2 2H2SO4。
②硝酸型:3NO2+H2O 2HNO3 + NO。
(4)危害:①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
二、SO2和NOx的吸收与处理
(1)含有SO2废气的两种处理方法
①钙基固硫法
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,反应的化学方程式为CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,总反应的化学方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。
②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2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。
(2)含有NOx尾气的处理方法
①碱液吸收法
硝酸工业产生的废气中含有较多的NO、NO2,可用强碱溶液进行吸收,同时获得副产品。如:
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O;
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O。
注意: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)。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下,氮氧化物通过与氨或CO反应转化为无毒气体(N2),一般适用于汽车尾气的处理。如:6NO+4NH35N2+6H2O;
6NO2+8NH37N2+12H2O。
考点1 酸雨的成因和危害
1.硫、氮的氧化物是主要的大气污染物,对大气的影响之一是导致酸雨,下列有关酸雨的说法不正确的是
A.二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要因素
B.在酸雨形成过程中没有发生氧化还原反应
C.煤和石油的燃烧、汽车尾气等是酸雨污染物的主要来源
D.酸雨的危害有破坏农作物,使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等
【答案】B
【解析】A.二氧化硫与空气中的O2、H2O反应产生硫酸;二氧化氮与H2O反应产生HNO3,因此二者都是形成酸雨的主要因素,A正确;B.SO2与H2O反应产生H2SO3,该反应属于非氧化反应还原反应,反应产生的H2SO3被溶解在溶液中的O2氧化产生H2SO4,该反应中有S、O元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应;NO2与H2O反应产生HNO3、NO,反应中有N元素化合价的变化,因此该反应也属于氧化还原反应,B错误;C.煤完全燃烧时,会排放出SO2和NO2等污染物,汽车尾气也有氮氧化物NOx产生,它们都是酸雨污染物的主要来源,C正确;D.pH<5.6的酸性降水叫酸雨,酸雨对农作物、桥梁、建筑物都具有一定的破坏作用,D正确;故合理选项是B。
2.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。
3.图为酸雨形成的示意图。下列说法正确的是
A.空气中的溶于水也会形成酸雨
B.易溶于水,并在雨水中转化为
C.含的雨水在空气中放置其pH可能会降低
D.硝酸型酸雨会腐蚀石灰岩建筑,而硫酸型酸雨不能
【答案】C
【解析】A.酸雨是pH小于5.6的雨水,二氧化碳溶于水所得溶液pH为5.6,所以空气中的二氧化碳溶于水不能形成酸雨,故A错误;
B.一氧化氮不溶于水,故B错误;
C.亚硫酸溶液易被空气中氧气氧化为强酸硫酸,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小,所以含亚硫酸的雨水在空气中放置其pH可能会降低,故C正确;
D.硝酸型酸雨和硫酸型酸雨都会腐蚀石灰岩建筑,故D错误;
故选C。
4.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。
5.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:
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(用Cl2杀菌消毒)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 。
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
【答案】(1)SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4(或2SO2+2H2O+O2===2H2SO4) (2)减小 H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4 (3)C
【解析】(1)酸雨放置时pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中的O2氧化所致。
(2)雨水和自来水混合,应考虑H2SO3与自来水中的Cl2发生氧化还原反应而生成硫酸和盐酸,使酸性增强。
(3)减少酸雨的形成必须减少SO2的排放,减少煤等化石燃料的使用,燃料脱硫、固硫,开发不含硫的新能源(如氢能、核能等),都是有效措施。
考点2 酸雨的防治
6.汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下发生反应: .下列说法正确的是
A.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
B.汽车尾气中含有的CO和NO都会导致酸雨的形成
C.该反应中氧化剂是CO
D.使用催化转化装置可减少汽车尾气对大气的污染
【答案】D
【解析】A.汽车尾气中含有的有毒气体是大气污染物,是形成酸雨和光化学烟雾的气体,也是大气污染物,故A项错误;
B.氮氧化物与硫氧化物是酸雨形成的原因,则会导致形成酸雨,有毒气体是大气污染物,故B项错误;
C.该反应中碳元素化合价升高做还原剂,则还原剂是CO,故C项错误;
D.使用催化转化装置可以加快反应速率,减少汽车尾气中的CO和NO,降低对大气的污染,故D项正确;
故选D。
7.消除氮氧化物有如下3种方法:
①;
②
③
下列说法不正确的是
A.氮氧化物会造成酸雨等污染
B.①中利用氢氧化钠的碱性消除氮氧化物,也可以用氨水代替
C.②③使用催化剂,能加快消除氮氧化物的速率
D.若某工厂排出的废气中二氧化氮的含量为(体积分数),用方法③处理(标准状况下)这种废气,约需氨气
【答案】D
【解析】A.氮氧化物以及在大气中发生反应后的生成物溶于雨水生成硝酸,造成酸雨,A正确;B.①中利用氢氧化钠的碱性,生成硝酸盐和亚硝酸盐,达到消除氮氧化物的目的,氨水呈碱性,可以用来代替氢氧化钠,B正确;C.使用催化剂,可以降低反应的活化能,从而加快消除氮氧化物的速率,C正确;D.标准状况下,废气中二氧化氮的物质的量为,根据反应③,消耗氨气的物质的量为,即消耗氨气质量为,D错误;答案选D。
8.阅读下列材料并回答问题。
(1)常见的大气污染分为一次污染和二次污染。二次污染指的是排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中的其他物质发生反应生成新的污染物,如,二氧化氮就是二次污染物。
①无色的气体遇到空气,可观察到的现象是 。
②在、、、四种物质中,不会导致二次污染的是 。
(2)汽车尾气(含一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)是城市空气的污染源之一,治理方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转化器”。
①汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是 。
②汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物在“催化转化器”的作用下发生反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体。该无毒气体为 (填化学式)。
③请提出有利于控制城市空气污染源的具体措施: 。
(3)氨气亦可用来处理氮氧化物。例如,氨气与二氧化氮发生如下反应:。
①实验室常用湿润的 (填“红色”或“蓝色”)石蕊试纸来检验氨气。
②上述反应中每生成7,共有 mol电子发生转移。
③写出用处理时发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)①气体颜色变为红棕色 ②CO
(2)①NO等氮氧化物 ②N2和CO2 ③开发新能源、使用电动车、植树造林等
(3)①红色 ②24 ③
【解析】(1)①无色的气体遇到空气,NO被氧气氧化为NO2,则现象为气体颜色变为红棕色;②SO2转化为三氧化硫,与水反应生成硫酸,会加重酸雨的形成,导致二次污染物;NO能够和氧气反应生成新的污染物二氧化氮,导致二次污染物;NO2与水反应生成硝酸和NO,硝酸会造成酸雨,所以NO2会导致二次污染物;CO虽然能够转化为CO2,但CO2不是污染物,所以CO不会导致二次污染,综上所述不会导致二次污染的是CO;
(2)①光化学烟雾是由氮的氧化物排放引起,汽车尾气含有大量NO等氮氧化物,能引起光化学烟雾;②根据题意可知一氧化碳与一氧化氮生成参与大气生态循环的N2和CO2,
③有利于控制城市空气污染源的具体措施有:开发新能源、使用电动车、植树造林等;
(3)①为了观察更明显的现象,实验室常用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气;②反应中氨气中的N的化合价由-3价升高到0价,二氧化氮中的N化合价由+4价降低到0价,故每生成7molN2转移24mol电子;③用处理时发生反应的化学方程式为。
9.为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx,研究者提出若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。
(1)下列物质中,能吸收SO2的有 (填序号)。
a.氨水 b.酸性KMnO4溶液 c.BaCl2溶液 d.Na2CO3溶液
(2)向燃煤中加入适量石灰石,高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是 。
(3)选择性催化还原法(SCR)“脱硝”。在催化剂的作用下,选取还原剂将烟气中的NO进行无害化处理。NH3还原NO的化学方程式是 。
(4)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,将烟气中的SO2、NO转化为SO、NO,均为放热反应。
①NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是 。
②一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如下图,SO2的脱除率高于NO,可能的原因是 (写出1种即可)。
③烟气中SO2和NO的体积比为4∶1,50℃时的脱除率见上图,则此吸收液中烟气转化生成的NO和Cl−的物质的量之比为 。
【答案】(1)abd
(2)2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2
(3)4NH3+6NO 5N2+6H2O
(4)SO2+ClO?+H2O == SO+Cl?+2H+ SO2在水中的溶解度大于NO;SO2在溶液中的还原性强于NO;SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO 2∶13
【解析】(1)a.SO2为酸性氧化物,与氨水产生亚硫酸铵,a项符合题意;
b.SO2具有还原性,能被酸性高锰酸钾氧化为,b项符合题意;
c.SO2不能与BaCl2反应,c项不符合题意;
d.Na2CO3呈碱性能与酸性SO2发生反应产生Na2SO3,d项符合题意;
故选abd;
(2)SO2在高温下与O2、CaCO3转变为CaCO3,反应为2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。答案为2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2;
(3)NH3还原NO产生无污染的物质为N2和H2O,反应为4NH3+6NO 5N2+6H2O。答案为4NH3+6NO 5N2+6H2O;
(4)酸性条件下,NaClO溶液吸收烟气中SO2氧化为,反应为SO2+ClO?+H2O == SO+Cl?+2H+。该脱出过程在溶液中进行,可对比两者溶解度有差异、还原性差异、反应速率差异等。烟气中SO2和NO的体积比为4∶1,可设SO2和NO的物质的量分别为4mol、1mol。根据电子守恒SO2~ Cl-~ 该过程产生的n(Cl-)=4×100%mol=4mol;而2NO~3Cl- ~2计算得该过程产生的Cl-为1mol×1.5×80%=1.2mol,为0.8mol。所以和Cl?的物质的量之比为=0.8:(1.2+4)=2:13。答案为SO2+ClO?+H2O == SO+Cl?+2H+;O2在水中的溶解度大于NO;SO2在溶液中的还原性强于NO;SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO;2∶13。
考点3 人与自然和谐相处
10.生态文明建设是中国特色社会主义事业的重要内容。下列做法不符合生态文明建设的是
A.大力提倡使用一次性木筷、竹筷 B.生活垃圾分类处理、回收和利用
C.合理使用化肥和农药,防止水体污染 D.使用可降解塑料,减少“白色污染”
【答案】A
【解析】A.大量使用一次性木筷、竹筷会导致森林资源过度消耗,破坏生态平衡,不符合生态文明理念,A不符合题意;B.垃圾分类处理能提高资源利用率,减少污染,符合要求,B符合题意;C.合理使用化肥农药可避免水体污染,保护生态环境,C符合题意;D.可降解塑料能减少传统塑料对环境的长期危害,减少“白色污染”,D符合题意;故选A。
11.化学为实现社会可持续发展贡献巨大。下列说法错误的是
A.以竹代塑,可减少白色污染
B.使用人工合成杀虫剂,对环境无影响
C.无纸化办公,可减少人工合成油墨的使用
D.使用无磷洗涤剂,可减少水体污染
【答案】B
【解析】A.利用可降解的竹子替代普通塑料,减少塑料的使用,可防止白色污染,故A正确;
B.人工合成杀虫剂具有一定毒性,会对环境造成一定影响,故B错误;
C.无纸化办公,减少了打印机中人工合成的油墨使用,故C正确;
D.含磷洗涤剂会导致水的富营养化,从而导致赤潮、水华等污染,使用无磷洗涤剂,可减少水体污染,故D正确;
故选B。
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3.3 硫循环和氮循环
第2课时 酸雨 建立人与自然的和谐共生
一、知识目标
1.掌握酸雨的定义( 的降水)及主要成分(、),理解硫、氮元素转化为酸雨的路径。
2.了解酸雨的危害及防治措施。
3.知道生态文明是实现人与自然和谐共生的必然要求。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观上认识酸雨的现象和危害,从微观角度理解酸雨形成的化学原理。
2.科学态度与社会责任:认识到酸雨对环境和人类的危害,增强环境保护意识,树立人与自然和谐共生的观念。
一、学习重点
1.酸雨的定义、成因、危害及防治措施。
2.生态文明与人与自然和谐共生的理念。
二、学习难点
理解硫、氮元素转化为酸雨的路径。
一、酸雨
1.酸雨的成因与类型
(1)二氧化硫和氮氧化物的来源
SO2:_________________的燃烧及______________的冶炼等;
NOx:①机动车排放的尾气:机动车发动机中,火花塞产生的_______条件会使空气中的N2与O2反应生成_______。②硝酸厂排放的_______。
(2)酸雨的形成
①酸雨:主要指______________的雨水,其主要是含有______________。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______________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:
①____________________________。
②____________________________。
③____________________________。
④____________________________。
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:
①____________________________。
②____________________________。
2.酸雨的危害与防治
(1)危害:酸雨能直接_______农作物,_______森林和草原,使土壤、湖泊_______,加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的_______。
(2)防治
①消除_______,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_______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。
(3)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法:____________________________;____________________________
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 ______________。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___________________________________。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____________________________,____________________________。
(4)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____________________________。
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__________________________________________。
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_________________________________________________。
二、建立人与自然的和谐共生
建立人与自然和谐共生具有重要意义,不受限制的增长方式是不可持续的,生态文明是人类社会进步的重大成果,是实现人与自然和谐共生的必然要求。自然界是人类社会产生、存在和发展的基础和前提,人类社会可以通过社会实践活动有目的地利用、改造自然,但人类的行为方式必须符合自然规律。其要求我们尊重自然、顺应自然、保护自然,牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。
(一)问题探究
1.酸雨的定义和主要成分
o问题:请查阅资料,说明为什么正常雨水一般呈弱酸性,而酸雨的要小于 ?
2.酸雨的成因
o问题:结合教材和网络资源,分析除了煤和石油的燃烧、汽车尾气外,还有哪些人类活动可能会产生导致酸雨的酸性气体?
3.酸雨的危害
o问题:查找资料,了解在历史上有哪些严重的酸雨事件,这些事件对当地的生态环境和人类生活造成了怎样的影响?
4.酸雨的防治
o问题:调查当地为防治酸雨采取了哪些具体措施,这些措施的实施效果如何?
5.建立人与自然的和谐共生
o问题:结合当地的实际情况,探讨如何在日常生活中践行人与自然和谐共生的理念?
(二)问题思考
1.酸雨的定义和主要成分
o问题:判断下列关于酸雨的说法是否正确,并说明理由。
酸雨就是酸性的雨水。
酸雨的一定小于。
酸雨的主要成分是碳酸。
2.酸雨的成因
o问题:写出硫酸型酸雨和硝酸型酸雨形成过程中的主要化学反应方程式,并分析在这些反应中哪些物质发生了氧化还原反应?
3.酸雨的危害
o问题:为什么酸雨对大理石雕像的腐蚀作用比对铜制塑像、玻璃制品和塑料制品更强?
4.酸雨的防治
o问题:用氢氧化钠溶液吸收的化学方程式为,若要吸收 ,需要氢氧化钠的质量为多少?
5.建立人与自然的和谐共生
o问题:判断下列做法是否符合人与自然和谐共生的理念,并说明理由。
过度开采矿产资源。
随意排放工业废水。
大力植树造林。
捕杀野生动物。
1.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
2.党的二十大报告在 “推动绿色发展,促进人与自然和谐共生” 中提到“尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。”下面做法符合此精神的是
A.废旧电池要深埋地下
B.餐厅用餐时使用一次性餐具
C.大规模开采可燃冰作为新能源以快速实现碳中和
D.大力发展水利和太阳能发电
3.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:hv表示光照;·OH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.·OH的生成加快了形成酸雨的速率
D.SO₂难以直接被O₂氧化
4.科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有_____(写化学式)。
(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是________。
(3)写出SO₂转化为SO₃的化学方程式:________。
(4)工业上利用氨气制备一氧化氮,反应的化学方程式为___________。
(5)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为________。
5.氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应方程式如下:
①NO + NO₂ + 2NaOH = 2NaNO₂ + H₂O
②2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O
(1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为________。
(2)在反应②中,氧化产物是________,还原产物是________ (填化学式)。
(3)在反应①②中,参加反应的NaOH均为2mol时,两个反应转移电子数的关系是① ________②(填“>”、“=”或“<”)
(4)自来水中的NO₃⁻危害人类健康。为了降低自来水中NO₃⁻的浓度,某研究人员提出两种方案。
①方案a:微碱性条件下,用Fe(OH)₂还原NO₃⁻,产物之一是NH₃。生成3.4gNH₃的同时会生成________mol Fe(OH)₃。
②方案b:碱性条件下,用Al粉还原NO₃⁻,产物之一是N₂。发生的反应如下所示,配平离子方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目:________。
Al + NO₃⁻ + OH⁻ — AlO₂⁻ + N₂↑ + H₂O
一、酸雨
1.SO2、NO2的主要来源、危害与防治
SO2
NO2
来源
煤、石油等化石燃料和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼
汽车尾气(尾气中含有NO,NO遇空气转化为NO2)以及硝酸工业的尾气(含有NO、NO2等)
危害
引起大气污染,直接危害人体健康,引起呼吸道疾病;形成硫酸型酸雨
引起大气污染,形成光化学烟雾;刺激人的眼睛,引起呼吸道疾病;形成硝酸型酸雨
防治
(1)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)加强工厂废气的回收处理;(4)改进汽车尾气的处理技术,提高汽车尾气排放标准
2.酸雨及其类型与危害
(1)概念:pH<5.6的雨水(由于溶解了二氧化碳,正常雨水的pH为5.6)。
(2)成因:主要是大气中的SO2和 NO2溶于雨水。
(3)类型
①硫酸型∶途径1:2SO2+O2 飘尘 2SO3 、SO3+H2O H2SO4(空气中飘尘有催化作用)。
途径2:SO2+H2OH2SOO3、2H2SO3+O2 2H2SO4。
②硝酸型:3NO2+H2O 2HNO3 + NO。
(4)危害:①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
二、SO2和NOx的吸收与处理
(1)含有SO2废气的两种处理方法
①钙基固硫法
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,反应的化学方程式为CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,总反应的化学方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。
②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2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。
(2)含有NOx尾气的处理方法
①碱液吸收法
硝酸工业产生的废气中含有较多的NO、NO2,可用强碱溶液进行吸收,同时获得副产品。如:
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O;
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O。
注意: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)。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下,氮氧化物通过与氨或CO反应转化为无毒气体(N2),一般适用于汽车尾气的处理。如:6NO+4NH35N2+6H2O;
6NO2+8NH37N2+12H2O。
考点1 酸雨的成因和危害
1.硫、氮的氧化物是主要的大气污染物,对大气的影响之一是导致酸雨,下列有关酸雨的说法不正确的是
A.二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要因素
B.在酸雨形成过程中没有发生氧化还原反应
C.煤和石油的燃烧、汽车尾气等是酸雨污染物的主要来源
D.酸雨的危害有破坏农作物,使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等
2.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
3.图为酸雨形成的示意图。下列说法正确的是
A.空气中的溶于水也会形成酸雨
B.易溶于水,并在雨水中转化为
C.含的雨水在空气中放置其pH可能会降低
D.硝酸型酸雨会腐蚀石灰岩建筑,而硫酸型酸雨不能
4.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
5.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:
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(用Cl2杀菌消毒)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 。
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
考点2 酸雨的防治
6.汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下发生反应: .下列说法正确的是
A.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
B.汽车尾气中含有的CO和NO都会导致酸雨的形成
C.该反应中氧化剂是CO
D.使用催化转化装置可减少汽车尾气对大气的污染
7.消除氮氧化物有如下3种方法:
①;
②
③
下列说法不正确的是
A.氮氧化物会造成酸雨等污染
B.①中利用氢氧化钠的碱性消除氮氧化物,也可以用氨水代替
C.②③使用催化剂,能加快消除氮氧化物的速率
D.若某工厂排出的废气中二氧化氮的含量为(体积分数),用方法③处理(标准状况下)这种废气,约需氨气
8.阅读下列材料并回答问题。
(1)常见的大气污染分为一次污染和二次污染。二次污染指的是排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中的其他物质发生反应生成新的污染物,如,二氧化氮就是二次污染物。
①无色的气体遇到空气,可观察到的现象是 。
②在、、、四种物质中,不会导致二次污染的是 。
(2)汽车尾气(含一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)是城市空气的污染源之一,治理方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转化器”。
①汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是 。
②汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物在“催化转化器”的作用下发生反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体。该无毒气体为 (填化学式)。
③请提出有利于控制城市空气污染源的具体措施: 。
(3)氨气亦可用来处理氮氧化物。例如,氨气与二氧化氮发生如下反应:。
①实验室常用湿润的 (填“红色”或“蓝色”)石蕊试纸来检验氨气。
②上述反应中每生成7,共有 mol电子发生转移。
③写出用处理时发生反应的化学方程式: 。
9.为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx,研究者提出若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。
(1)下列物质中,能吸收SO2的有 (填序号)。
a.氨水 b.酸性KMnO4溶液 c.BaCl2溶液 d.Na2CO3溶液
(2)向燃煤中加入适量石灰石,高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是 。
(3)选择性催化还原法(SCR)“脱硝”。在催化剂的作用下,选取还原剂将烟气中的NO进行无害化处理。NH3还原NO的化学方程式是 。
(4)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,将烟气中的SO2、NO转化为SO、NO,均为放热反应。
①NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是 。
②一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如下图,SO2的脱除率高于NO,可能的原因是 (写出1种即可)。
③烟气中SO2和NO的体积比为4∶1,50℃时的脱除率见上图,则此吸收液中烟气转化生成的NO和Cl−的物质的量之比为 。
考点3 人与自然和谐相处
10.生态文明建设是中国特色社会主义事业的重要内容。下列做法不符合生态文明建设的是
A.大力提倡使用一次性木筷、竹筷 B.生活垃圾分类处理、回收和利用
C.合理使用化肥和农药,防止水体污染 D.使用可降解塑料,减少“白色污染”
11.化学为实现社会可持续发展贡献巨大。下列说法错误的是
A.以竹代塑,可减少白色污染
B.使用人工合成杀虫剂,对环境无影响
C.无纸化办公,可减少人工合成油墨的使用
D.使用无磷洗涤剂,可减少水体污染
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