专项突破2 非金属氧化物对环境的污染与防治-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

心专项突破2 非金属氧化物对环 1.酸雨的形成过程如图所示。下列关于酸雨 的说法错误的是 NO,→HNO SO,-H2SO. NO,SO A.酸雨的pH小于5.6 B.化石燃料应“脱硫”“脱硝”后使用 C.酸雨的形成过程未发生氧化还原反应 D.酸雨的主要成因是人类活动排放的污染 气体 2.(2023·山西太原高一月考)硫和氨及其化 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，下列说法错误的是 A.工业废气中的S0,可采用生石灰法进行 脱除 B.汽车尾气中的主要大气污染物为 NO、NO2和PM2. C.豆科植物直接吸收空气中的N,作为肥 料，实现氨的固定 D.NO、NO,和S0,均为有刺激性气味的有 毒气体 3.（2023·福建福州高一期末)化学与环境密 切相关。下列说法错误的是 NO.IOI N.O.HOHNO NH.NO NH, 燃料 体物 s0,0s0 机颗粒物 H,0H,s0。(NHs0, 烧 颗粒物 雾霾 A.S03、N02与H20反应生成对应的酸，故 二者均为酸性氧化物 04黑白题化学1必修第二册·RJ 境的污染与防治 B.合理控制铵态氨肥的用量是控制雾霾的 有效途径 C.一定条件下，雾霾能催化S0,转化为S0, D.NH,是形成无机颗粒物的反应物 4.(2024·重庆高一期中)S0,属于严重的大 气污染物，可用H2与S02高温反应消 除$02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 ( S0, H 催化剂 催化剂 300C 100-200C A.可用CuS0,溶液检验X气体生成 B.大气中的S0,必须氧化成S0,才能形成 酸雨 C.在100~200℃温度时发生的是置换反应 D.工业上可用浓硝酸处理工业尾气中 的S02 5.（2023·宁夏银川高一期中)近年来光催化 处理船舶尾气技术被称为是一种“绿色友 好”技术，以T02半导体为基底的纳米催化 剂，表面经光激发后产生光生空穴和光生电 子，光生空穴被表面吸附水或氢氧根离子捕 获生成·0H自由基，光生电子则与02等 反应在催化剂表面生成02、H202等氧化 物，这些氧化物作用于尾气中的S0、N0等 污染物并将其氧化降解，原理如图。下列说 法错误的是 ( ) 紫外光 NO e导带 +03、H0 SO. hv +H0 h*价带 *·OH (SO) H,O A.含有氮氧化物、硫氧化物的尾气排放到 大气中易形成酸雨，pH小于7的雨水为 酸雨 B.除S0,、N0的总反应分别为2S02+0? +2H20 催化2H,S04、4N0+30,+2H,0 紫外线 催化剂4HNO, 紫外线 C.催化剂可以改变氮氧化物、硫氧化物被 氧化的速率 D.尾气中含有大量有害物质，但经过科学 的处理可以转化为多种有实用价值的 物质 6.（2024·江苏连云港高一期中)研究和采取 措施去除氮氧化物尾气和水中硝酸盐造成 的氮污染备受关注。 I.氧化吸收法 酸性条件下，NaClO溶液氧化N,O、NO 和NO,等生成CI和NO?。 (1)其他条件一定，N0转化为N0,的转化 率随水体溶液初始pH的变化如图1所示。 100 100 90 pH=12 80 70 pH=8 pH=4 \pH=2 4681012 20 0102030405060 pH 反应时间/min 图1 图2 ①N20、N0和NO2三种气体中，相同条件下 最易被NaClO氧化的是 ②在酸性水体中，加入NaCl0溶液吸收N,0 的离子方程式为 ● ③水体溶液初始pH越小，N,0转化率越 高。其原因是 (2)NaCl0吸收液还可以同时脱除烟气中 的NO和SO2。研究发现，NaClO吸收液在 不同初始pH条件下，对流动烟气的脱硫效 率都接近100%，而对N0的脱除率如图2 所示。 ①酸性条件下，S0,的脱除率高于N0,其原 因除SO,的还原性比NO强外，还可能是 ②若用盐酸调节NaCl0吸收液pH,不仅不 利于N0的吸收，还会在反应过程中生成 种有毒气体，其化学式为 Ⅱ.催化还原法 (3)在W-C/AL,0,的催化条件下，使用H2 作为还原剂，可将水中的NO?转化为N2。 该反应机理分为三步，如图3所示：第一步： (补充完整该步反应机理)；第二 步：NO,从Cu表面迁移至W的表面；第三 步：H,在W表面吸附并解离为活性氢原 子(W一H),W一H将NO,还原为N2,同时 W一H将CuO还原为Cu,自身转化为W,实 现Cu和W的催化循环。 CuO W-H N H NO- W 注：W-H表示吸附在金属W表面的氢原子 图3 100 0.6 80 60 04·硝酸根 40 氨氮(NH 0.2 尔 +亚硝酸根 20 0 005 11.522.5 时间h 图4 (4)若改用Pd-Cu/A1,03作为还原硝酸盐 过程的催化剂，其催化机理与W-Cu/Al,0? 相似。但还原过程中检测到三种含氮化合 物微粒，其浓度变化如图4所示，在1.5小 时以后，NO,的百分含量不断减少，NH的 百分含量不断增多的可能原因是 进阶突破·专项练05进阶突破·专 专项突破1新型含硫化合物的制备 与性质探究 1.B 2.C解析：NaHC03的溶解度较小，故饱和NH4HCO3溶液和Na2S0 溶液反应会产生NaHC03沉淀，A正确；B中溶液溶质为(NH4)2S04 和Na2S04,阴离子均为硫酸根离子，且溶液呈酸性，故仅需BaCl2溶 液检验，B正确；若将稀硫酸换成稀盐酸，则会引入氯离子，还需要额 外除去，C错误：向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液并加热，A13+先 与OH反应生成A1(OH)3白色沉淀，然后NH4与OH反应产生刺 激性气味的NH,最后A1(OH)3与OH反应，白色沉淀消失，D 正确。 3.A解析：S02易溶于水，开始实验后先打开K1,制取S02一段时间 后，打开K2,滴加NaOH溶液充分反应，A正确；铜与浓硫酸反应生成 二氧化硫需要加热，B错误；尾气中S02难溶于CCL4,可防止倒吸，不 能用苯代替CCla,因为苯的密度比NaOH溶液小，C错误：连二亚硫 酸钠(Na2S204)易溶于水，难溶于甲醇，在空气极易被氧化，用装有 碱石灰的干燥管替换后容易导致连二亚硫酸钠(Na2S204)被氧化， D错误。 4.C解析：①中反应为Cu+2H2S0(浓)△CuS04+2H,0+S02↑，电 子转移关系为2H2S04~2e,消耗1molH2S04转移1mole,A正 确；硫离子具有还原性，②中溶液先变浑浊的原因是二氧化硫和硫离 子反应生成硫单质，B正确；由反应Na2S03+S一Na2S203可知，亚 硫酸钠和硫的物质的量之比为1：1：由反应2Na2S+3S02 2N2S0,+3S↓可知，该反应生成亚硫酸钠和硫的物质的量之比 为2：3；故还需要1份碳酸钠和二氧化硫生成1份亚硫酸钠，故混合 液中n(Na2S):n(Na2C03)的最佳比例为2：1，C错误；氢氧化钠和 二氧化碳、二氧化硫反应分别生成碳酸钠、亚硫酸钠，吸收液可直接 返回到步骤②循环利用，D正确。 5.(1)①Mn02+4HCI(浓)△MnCL2+C2↑+2H,0②C→B→E→D ③增大硫与Cl2的接触面积，加快反应速率，使反应更充分④碱 石灰(2)0me@2x10% 6.(1)①浓NaOH溶液防倒吸②排尽空气，防止Na2S,03被氧化 ③D(2)①用玻璃棒醮取少量Na2S205溶液滴在pH试纸上，与标 准比色卡对比，pH小于7②5S202+4Mn0:+2Ht=10S02+ 4Mn2++H20(3)取少量Na2S20,晶体于试管中，加入适量水溶解， 滴加足量稀盐酸，振荡，再滴加几滴氯化钡溶液，有白色沉淀生成 解析：(1)②Na2S20,易被空气中的氧气氧化，所以要先用氮气排尽 装置中的空气；③装置D中盛放饱和Na2S03溶液，和S02反应得 到NaHS03饱和溶液，从而析出Na2S205晶体。(2)①探究一验 证Na2S20,溶液呈酸性，可以通过测定pH确定；②探究二中 Na2S205与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，KMn04被还原 为Mn2+,Na2S205被氧化为硫酸钠。(3)Na2S205晶体在空气中被 氧化生成硫酸钠，若检验到硫酸根离子则可以证明晶体被氧化。 专项突破2非金属氧化物对 环境的污染与防治 1.C2.D3.A 4.A解析：根据题图可知，在300℃时，S02和H2反应生成H2S,在 100~200℃时，H2S和S02反应生成S和水，故X为H2S,硫酸铜和 硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸，可用CS04溶液检验X气体生 成，A正确；S02可以和水反应生成H2S03,H2S03可以被氧气氧化 为H2S04,B错误；在100~200℃时，S02中S元素化合价降低，X 中S元素化合价升高，反应的化学方程式为2H2S+S02一 3S↓+2H20,不属于置换反应，C错误；浓硝酸处理工业尾气中 的S02会生成氮氧化物，污染环境，D错误。 专项练参考答案 项练参考答案 5.A解析：酸雨为pH<5.6的雨水，A错误；由题图可知，除S02、N0的 总反应分别为2S0,+0,+2H,0 催化剂 紫外线 2H2S04、4N0+302+2H20 催化剂 4HNO3,B正确；催化剂可以改变化学反应速率，C正确；氮 紫外线 氧化物转变为硝酸、二氧化硫转变为硫酸，则尾气中含有的大量有害 物质经过科学的处理可以转化为多种有实用价值的物质，D正确。 6.(1)①N20②4CI0+N20+H20=4C1+2N03+2H+③酸性增 强，次氯酸根离子氧化性增强(2)①$02易溶于水，与溶液中的 C0接触充分，而N0难溶于水，与溶液中的CI0接触不够充分，不 易脱除②Cl2(3)NO3在Cu表面被还原为NO2,Cu被氧化为 Cu0(4)在催化剂催化作用下亚硝酸根离子与氢原子反应转化为 铵根离子 解析：(1)①同种元素，其化合价越低，则其还原性越强，故相同条件 下最易被NaClO氧化的是N20;②NaClO溶液可以氧化N20生成 C和NO3;③N20发生转化的过程，就是其被氧化的过程，水体溶液 初始pH越小，N,0转化率越高，其原因是酸性增强，次氯酸根离子 氧化性增强。(2)①物质反应前，需要相互接触，对于气体来说，与 溶液反应前，应先溶解在溶液中；②若用盐酸调节NaClO吸收溶液的 pH,C1可能与CI0~发生归中反应，生成氯气。(3)由图可知第一 步：NO3在Cu表面被还原为NO2,Cu被氧化为Cu0。(4)结合图示 可知，在1.5小时以后，N0,的百分含量不断诚少，NH4的百分含量 不断增多的可能原因是：在催化剂催化作用下亚硝酸根离子与氢原 子反应转化为铵根离子。 专项突破3新型化学电池电极 反应式的书写及判断 1.B 2.C解析：该热激活电池放电时，a电极上Li13Si14发生失电子的反应 生成Li,Si3,b电极上MnO2发生得电子的反应生成LiMn204,则a极 为负极，b极为正极。放电时阳离子向正极移动，故放电时*向b 极区移动，A错误；放电时，负极的电极反应是3Li13Si4-11e 4LiSi3+11Li,B错误；火药燃烧放热，该电池中火药燃烧的目的是 提供热能将电解质熔化，使电池开始工作，C正确：由图2可知，为降 低电池的启动温度，混合物中KC1的物质的量分数既不能太低也不 能太高，应控制在0.6，D错误。 3.C解析：Li1-FeP04(0<x<1)转化成LiFeP04过程中锂离子增加，原 电池中阳离子移向正极，说明b极i1zFP04(0<x<1)为正极材 料，A正确：放电时，L经固体电解质由左向右迁移至正极，B正确： 放电时，电子由a极经负载流向b极，不经过固体电解质，C错误：放 电时，a极为负极，失去电子，其电极反应式为LiC。-xe =xLi++ C6,D正确。 4.D解析：由题图可知，A电极上氧气得电子生成水，则A为正极，电 极反应为0，+4e+4H一2H20,B电极上HS失电子生成S,则B 电极为负极，电极反应式为HS-2e一S↓+Ht,微生物作用下发 生的反应为2CH20+S0子+H*一2C02+HS+2H20。由分析可 知，A、B错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，则质子从海底沉积 层向海水层移动，C错误：微生物代谢反应为2CH,0+S0?+H 一2C0,+HS+2H,0,S02是氧化剂，CH20是还原剂，氧化剂与还 原剂的物质的量之比为1：2，D正确。 5.D解析：由题图原电池装置可知，放电属于原电池，铝为负极，被氧 化生成A12C17,负极反应式为A1+7A1C1:-3e一4A12C15,泡沫石墨 为正极，正极反应式为3Cn[A1Cl4]+3e一3Cn+3A1CI4。由分析可 知，A、B正确；放电属于原电池，铝为负极，泡沫石墨为正极，阳离子 向正极移动，则有机阳离子向泡沫石墨电极移动，C正确：放电时，当 铝电极质量减少2.7g,即 27g·no=0.1mol时，则电路上通过 2.7g 的电子的物质的量为0.3mol,根据泡沫石墨为正极，正极反应式为 黑白题51