专题03 酸雨及其防治（重难点训练）化学沪科版2020必修第一册

专题03 酸雨及其防治 建议时间：25分钟 突破一 酸雨的成因与类型 1．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。 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．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。 4．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。 5．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。 6．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，下列说法不正确的是 A．和均为有刺激性气味的有毒气体，是酸雨的主要成因 B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、CO和PM2.5 C．豆科植物直接吸收利用空气中的作为肥料，实现氮的固定 D．工业废气中的可采用生石灰法进行脱除 【答案】C 【解析】A．和都是刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因， A正确；B．汽车尾气的主要污染物是NO、CO和PM2.5，B正确；C．豆科植物根部会长出瘤状结构供根瘤菌“居住”，并给根瘤菌提供生长所必需的碳水化合物；根瘤菌会将氮气转变成含氮化合物，满足豆科植物对氮元素的需求，实现氮的固定，不是豆科植物直接吸收利用空气中的，C错误；D．生石灰的主要成分是CaO，能与 SO2反应生成 CaSO3，进而被空气氧化为硫酸钙，则工业废气中的SO2可采用生石灰法进行脱除，D正确；答案选C。 7．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。 突破二 酸雨的防治 8．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。 9．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。 10．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。 11．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。 12．合理使用含氮化合物，科学处理大气和水圈中的氮元素，保障地球生态安全，是化学学科的重要研究内容和责任。下列化学反应表示正确的是 A．用水吸收二氧化氮制硝酸：2NO2＋H2O=HNO3＋NO B．用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气：NO＋NO2＋H2O=2＋2H+ C．雷雨天气空气中的氮气和氧气反应：N2＋2O22NO2 D．氨气的催化氧化 【答案】D 【解析】A．用水吸收二氧化氮制硝酸：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，A错误；B．用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气，NO、NO2与氢氧化钠反应生成亚硝酸钠和H2O：，B错误；C．雷雨天，氮气和氧气放电条件下生成一氧化氮， C错误；D．氨催化氧化生成一氧化氮和水，方程式为，D正确；答案选D。 13．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。 14．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。 建议时间：20分钟 1．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。 2．用硫酸亚铁溶液除去烟气中的，主要物质的转化如图，下列说法不正确的是 A．最终转化为 B．过程I中，作氧化剂 C．过程II中，发生反应： D．硫酸亚铁溶液吸收后，所得的溶液呈碱性 【答案】D 【分析】由图可知，过程I发生的反应为氧气与二氧化硫和溶液中的亚铁离子反应生成硫酸根离子离子和铁离子，过程II发生的反应溶液中生成的铁离子与二氧化硫反应生成亚铁离子、硫酸根离子和氢离子，用硫酸亚铁溶液除去烟气中二氧化硫的总反应为亚铁离子做催化剂的条件下，二氧化硫与氧气和水反应生成硫酸。 【解析】A．由分析可知，用硫酸亚铁溶液除去烟气中二氧化硫的总反应为亚铁离子做催化剂的条件下，二氧化硫与氧气和水反应生成硫酸，二氧化硫最终转化为硫酸根离子，故A正确； B．由分析可知，过程I发生的反应为氧气与二氧化硫和溶液中的亚铁离子反应生成硫酸根离子离子和铁离子，反应中氧元素的化合价降低被还原，是反应的氧化剂，故B正确； C．由分析可知，过程II发生的反应溶液中生成的铁离子与二氧化硫反应生成亚铁离子、硫酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为，故C正确； D．由分析可知，用硫酸亚铁溶液除去烟气中二氧化硫的总反应为亚铁离子做催化剂的条件下，二氧化硫与氧气和水反应生成硫酸，则硫酸亚铁溶液吸收二氧化硫后，所得的溶液呈酸性，故D错误； 故选D。 3．低温等离子体(NTP)技术可有效脱除烟气中的NO，其原理是在高压放电条件下，O2产生自由基(O·)，自由基将NO氧化为NO2，再用Na2CO3溶液吸收，实验装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．氮元素既有被氧化的过程又有被还原的过程 B．高压电源的功率越大，NO的脱除效果一定越好 C．尾气吸收采用气、液逆流的方式可提高NO2脱除率 D．单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化 【答案】B 【解析】A．NO→NO2时氮元素被氧化，用Na2CO3溶液吸收NO2生成硝酸钠和亚硝酸钠，氮元素既被氧化又被还原，故A正确；B．高压电源的功率越大，氮气和氧气可能会生成NO，烟气中NO的脱除效果将减弱，故B错误；C．尾气吸收采用气、液逆流的方式使气体与溶液充分接触，可提高NO2脱除率，故C正确；D．自由基(O·)将NO氧化为NO2，单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化，故D正确；故选B。 4．“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为)吸收烟气中的，得到亚硫酸钠粗品。其流程如下。 （1）为加快工业废碱渣中的溶解，可采取的措施是 (写出一种即可)。 （2）过程①进行的操作是 。 （3）上述流程中；通入“含的烟气”，发生反应的化学方程式为 。 （4）上述流程中，加入NaOH后，发生反应的离子方程式为 。 （5）设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解， ，出现白色沉淀，则证明含有。 （6）可用于处理酸性废水中的(转化为)，发生反应的离子方程式为 。 （7）某化工厂用如图所示工艺流程吸收烟气中的。在标准状况下，当除去时，消耗的物质的量为 mol。 【答案】（1）搅拌(粉碎、加热) （2）溶解、过滤 （3） （4） （5）加入过量稀盐酸，再加入溶液 （6） （7）0.75 【分析】工业废碱渣(主要成分为)，经溶解过滤除去不溶性杂质，碳酸钠滤液中通入含二氧化硫的烟气，反应生成亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠溶液中加NaOH生成亚硫酸钠，再经浓缩结晶过滤得到亚硫酸钠粗品。 【解析】（1）为加快工业废碱渣中的溶解，可将废碱渣粉碎增大接触面积，或者升高温度，加快溶解速率，故答案为：搅拌(粉碎、加热)。 （2）过程①实现固液分离，应采用过滤操作，故答案为：溶解、过滤。 （3）通入“含的烟气”，发生反应的化学方程式为：，故答案为：。 （4）加入NaOH与溶液中反应生成亚硫酸钠，离子方程式为，故答案为：。 （5）证明亚硫酸钠粗品含有少量，应先用足量盐酸除去亚硫酸钠，再加氯化钡观察白色沉淀，具体操作：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液，出现白色沉淀，则证明含有，故答案为：加入过量稀盐酸，再加入溶液。 （6）1mol得6mol电子，1mol失2mol电子，根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式：，故答案为：。 （7）标准状况下，当利用上述工艺流程除去33.6LSO2时， ，，，根据SO2～2FeSO4～O2，则消耗O2的物质的量为0.75mol，故答案为：0.75。 5．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：。 6．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。 7．硝酸生产的尾气中NO和等氮氧化物以及酸性废水中均须处理达标后再排放。 （1）硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为；；①吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到晶体，该晶体中的主要杂质是 (填化学式)；②吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。 （2）用NaClO溶液也能除去尾气中NO。其他条件相同，NO去除为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。      在酸性溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO的离子方程式为 ；NaClO溶液的初始pH越大，NO转化率越低。其原因是 。 （3）利用也能够还原氮氧化物()实现氮污染的治理。将硝酸尾气与的混合气体通入与的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。    ①x=1时，参与的离子方程式为 。 ②若该过程中，每转移3.6mol电子消耗1mol氮氧化物()，则x为 。 【答案】（1） NO （2）3HClO + 2NO + H2O = 3Cl- + 2NO +5H+ 溶液pH越大，溶液中HClO的浓度越小，氧化NO的能力越弱 （3） 2.8 【解析】（1）①根据硝酸尾气与NaOH溶液反应方程式，可知吸收后的溶液所含溶质主要为NaNO2和NaNO3，因此吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体中含有主要杂质为NaNO3；②NO不与NaOH溶液反应，若NO物质的量比NO2多时，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物为NO； （2）在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO ，反应后溶液呈酸性，则反应的离子方程式为3HClO + 2NO + H2O = 3Cl- + 2NO +5H+。 因为HClO具有强氧化性，因此NaClO氧化NO的实质是HClO与NO发生氧化还原反应，pH越大，c(H+)减小，c(HClO)减小，氧化NO能力减弱，NO转化率降低； （3）①x=1时，氮的氧化物为NO，根据转化过程，Ce3+、NO在酸性条件下发生氧化还原反应，得到Ce4+、N2、H2O，根据得失电子数目守恒，以及原子守恒，反应离子方程式为4Ce3++4H++2NO=4Ce4++N2+2H2O；②令NOx转化成N2时，N的化合价变化y价，1molNOx能转化成0.5molN2，根据得失电子数目守恒有0.5mol×2×y=3.6，即y=3.6，NOx中O显-2价，N的化合价为+3.6价，化合价代数和为0，则x=1.8； 建议时间：5分钟 1．（2022·全国甲卷）化学与生活密切相关。下列叙述正确的是 A．漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 B．温室气体是形成酸雨的主要物质 C．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D．干冰可用在舞台上制造“云雾” 【答案】D 【解析】A．漂白粉的有效成分次氯酸钙与盐酸混合，会发生氧化还原反应生成有毒的氯气，两者不能混合使用，A错误；B．温室气体主要是指二氧化碳，二氧化碳不是形成酸雨的主要物质，形成酸雨的主要物质是硫氧化物、氮氧化物等，B错误；C．棉花、麻来源于植物，主要成分均是纤维素，为碳水化合物，但蚕丝来源于动物，主要成分是蛋白质，蛋白质不是碳水化合物，C错误；D．干冰是固态的二氧化碳，干冰升华时，吸收大量的热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成了小液滴，形成 “云雾”效果，D正确；答案选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 酸雨及其防治 建议时间：25分钟 突破一 酸雨的成因与类型 1．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 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．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 4．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 5．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 6．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，下列说法不正确的是 A．和均为有刺激性气味的有毒气体，是酸雨的主要成因 B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、CO和PM2.5 C．豆科植物直接吸收利用空气中的作为肥料，实现氮的固定 D．工业废气中的可采用生石灰法进行脱除 7．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 突破二 酸雨的防治 8．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 9．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： 10．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 11．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 12．合理使用含氮化合物，科学处理大气和水圈中的氮元素，保障地球生态安全，是化学学科的重要研究内容和责任。下列化学反应表示正确的是 A．用水吸收二氧化氮制硝酸：2NO2＋H2O=HNO3＋NO B．用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气：NO＋NO2＋H2O=2＋2H+ C．雷雨天气空气中的氮气和氧气反应：N2＋2O22NO2 D．氨气的催化氧化 13．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 14．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： 。 建议时间：20分钟 1．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 2．用硫酸亚铁溶液除去烟气中的，主要物质的转化如图，下列说法不正确的是 A．最终转化为 B．过程I中，作氧化剂 C．过程II中，发生反应： D．硫酸亚铁溶液吸收后，所得的溶液呈碱性 3．低温等离子体(NTP)技术可有效脱除烟气中的NO，其原理是在高压放电条件下，O2产生自由基(O·)，自由基将NO氧化为NO2，再用Na2CO3溶液吸收，实验装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．氮元素既有被氧化的过程又有被还原的过程 B．高压电源的功率越大，NO的脱除效果一定越好 C．尾气吸收采用气、液逆流的方式可提高NO2脱除率 D．单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化 4．“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为)吸收烟气中的，得到亚硫酸钠粗品。其流程如下。 （1）为加快工业废碱渣中的溶解，可采取的措施是 (写出一种即可)。 （2）过程①进行的操作是 。 （3）上述流程中；通入“含的烟气”，发生反应的化学方程式为 。 （4）上述流程中，加入NaOH后，发生反应的离子方程式为 。 （5）设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解， ，出现白色沉淀，则证明含有。 （6）可用于处理酸性废水中的(转化为)，发生反应的离子方程式为 。 （7）某化工厂用如图所示工艺流程吸收烟气中的。在标准状况下，当除去时，消耗的物质的量为 mol。 5．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： 。 6．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 。 7．硝酸生产的尾气中NO和等氮氧化物以及酸性废水中均须处理达标后再排放。 （1）硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为；；①吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到晶体，该晶体中的主要杂质是 (填化学式)；②吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。 （2）用NaClO溶液也能除去尾气中NO。其他条件相同，NO去除为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。      在酸性溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO的离子方程式为 ；NaClO溶液的初始pH越大，NO转化率越低。其原因是 。 （3）利用也能够还原氮氧化物()实现氮污染的治理。将硝酸尾气与的混合气体通入与的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。    ①x=1时，参与的离子方程式为 。 ②若该过程中，每转移3.6mol电子消耗1mol氮氧化物()，则x为 。 建议时间：5分钟 1．（2022·全国甲卷）化学与生活密切相关。下列叙述正确的是 A．漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 B．温室气体是形成酸雨的主要物质 C．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D．干冰可用在舞台上制造“云雾” / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $