上分专题4 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（苏教版）

上分专题4非金属氧化物对环境的污染与防治 命题密钥 非金属氧化物对环境的污染与防治是高考化学的核心考点之一，主要围绕污染类型、防 治措施、实验探究三大方向展开。此类题目常以结合新情境的工业流程、实验装置分析、绿色 化学理念为载体，结合非金属氧化物的性质与转化关系，综合考查学生的信息整合能力与学 科素养。 非金属氧化物的污染与防治在高考中既是“高频，点”也是“能力点”，命题趋势更加情境 化（结合真实工业案例）、综合化（融合氧化还原反应、化学平衡、实验操作等多模块知识）、创 新性（引入新型环保技术），同学们需要通过多情境训练与跨模块整合提升综合解题能力，同 时关注化学学科在环境保护中的实际应用价值。 考点觉醒 ●主要的大气污染物及其危害 大气污染物 主要成分 危害 大气中液体、固体状颗粒物，又称 加重呼吸道疾病，其他有害气体转 可吸人颗粒物 飘尘 化的催化剂 S的氧化物 S02、S03 酸雨 N的氧化物 NO、NO2 光化学烟雾、酸雨、破坏臭氧层 C的氧化物 CO 降低血液的输氧能力 碳氢化合物 CH4、C2H,等 温室效应、光化学烟雾 氟氯代烃 CF,Cl(氟利昂)等 破坏臭氧层 ●酸雨的形成过程 (1)硫酸型酸雨的形成途径： 02 s0,H0Hs0, SO, H,0Hs0,0,H,s0, 途径1：空气中飘尘的催化作用，使2S0,+0,飘尘2S0,S0,+H,0一H,$0, 途径2：S02+H20H2S03,2H2S03+02=2H2S04 H20 (2)硝酸型酸雨的形成途径：NO.→HNO3和HNO, 途径：3NO2+H,0=2HN03+NO ●绿色化学 核心宗旨：利用化学原理从源头上减少或消除工业 绿色 生产对环境的污染 化学 最高目标：原子利用率为100%，即反应物中的原 子全部转化为期望的最终产物 12化学1必修第二册·SJ 实战演练日 1.*社会热点(2025·河北保定高一期末)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,→HNO2 S02→HS0 NO,SO. A.酸雨的主要成分为硫酸和硝酸 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.*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PM25 C.豆科植物能实现氮的固定 D.NO、NO,和SO,均为有刺激性气味的有毒气体 3.*社会热点化学与环境密切相关。下列说法错误的是 NO.IOL N.O HOHNO NHNO,无 NH. 颗粒 燃 s0,0s0,H0H,s0NHs0.扬 烧 颗粒物 雾霾 A.S03、NO2与H,0反应生成对应的酸，故二者均为酸性氧化物 B.合理控制铵态氮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.*|热点考向(2024·重庆高一期中)S02属于严重的大气污染物，可用H2与S02高温反应 消除S0,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.可用CuSO4溶液检验X气体生成 SO, S02 B.大气中的S0,必须氧化成S0,才能形成酸雨 H C.在100~200℃时发生的是置换反应 催化剂 催化剂 D.工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的SO, 300C 100-200C 5.*情境创新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 黑白题·上分秘籍13 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、H02等氧化 物，这些氧化物作用于尾气中的S02、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 e导带 hv 03、H02 +H0 T0 h*价带 (so, H,0 A.含有氨氧化物、硫氧化物的尾气排放到大气中易形成酸雨，H小于7的雨水为酸雨 催化剂 催化剂 B.除S02、N0的总反应分别为2S02+02+2H,0 紫外线 2H2S04、4N0+302+2H20 紫外线 4HN03 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.**(2025·江苏苏州高一月考)研究催化去除汽车尾气、工业烟气中的氮及硫的氧化物是环 境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 (1)汽车尾气含C02、N2、C0、S02、N0,等。 ①汽车尾气中氨氧化物的危害主要有 (填一项)。 ②写出汽车尾气催化转化装置中C0和NO,反应的化学方程式： 0 (2)NO,储存还原技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下NO,的排放。如图1所 示NO,的储存和还原在不同时段交替进行，通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NO,的储 存和还原。 NO 还原性尾气 N. H,0 NO. P BaO BaNO) 储存 还原 ①储存NO,的物质是 (填写化学式)。 ②与Ba(NO,)2反应生成1molN2需要还原性尾气H2的物质的量为 molo (3)生物法脱H,S的原理：H2S+Fe2(S04)3—S↓+2FeS0+H2S04,4FeS04+02+2H2S04 硫杆菌2Fe,(S04),+2H,0。 ①硫杆菌存在时，FS0,被氧化的速率是无菌时的5×10倍，该菌的作用是 ②由图2和图3判断使用硫杆菌的最佳条件为 7.5 7.5A 6.5 6.5 5.5 5.5 4.5 2025303540温度/℃ 1.01.52.02.53.03.5pH 图2 图3 14化学1必修第二册·SJ应前后气体体积不变，容器内混合气体的压强保持不变，不能说明 反应达到平衡状态，C错误：容器内各气体的浓度不再改变说明反 应达到平衡状态，D正确。 上分专题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Li13Si4发生失电子的反应 生成Li,Si3,b电极上Mn02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i向b 极区移动，A错误；放电时，负极的电极反应是3Li13Si4-11e 4Li,Si3+11Lit,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KCI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：由图可知，复合材料电极是燃料电池的正极，酸性条件下， 过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为 H202+2e+2H一2H20,铂电极为负极，碱性条件下过氧化氢在 负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为H202 -2e+20H=2H20+02↑，总反应为2H202=2H20+02↑，电 池工作时钾离子通过离子交换膜由铂电极移向复合材料电极， C错误。 4.C解析：由装置图可知，放电时，铝是活泼的金属，铝为负极，被氧化 生成A1,Cl;,电极反应式为1+7A1C1:-3e=4Al,Cl5;石墨为正 极，电极反应式为CnA1Cl4+e一Cn+A1CIa。原电池工作时，阳离子 向正极移动，因此有机阳离子向石墨电极方向移动，C错误。 5.D解析：由电池工作原理示意图可知，反应中Na被氧化为钠离子， 为原电池的负极，则a电极反应式为Na-e一Na,b为正极，b电 极反应式为2C02+2H20+2e=2HC03+H2,原电池工作时，阳离 子向正极移动，电解液中钠离子和碳酸氢根离子达到饱和时， 以NaHCO3晶体析出。钠和乙醇能发生置换反应，该电池中的有机 电解液不可选用乙醇，D错误。 6.C解析：由题图可知，放电时，锌为原电池负极，碱性条件下失去电 子发生氧化反应生成四羟基合锌酸根离子，电极反应式为Zn-2e+ 40H一[Z(0H),]2,石墨电极为正极，酸性条件下硝酸根离子 在正极得电子转化为铵根离子，电极反应式为NO?+8e+10H 一NH4+3H20,H20在双极膜解离成H*和OH,H通过阳离子交 换膜进人b室，OH通过阴离子交换膜进入a室。根据分析，A错 误；负极的电极反应式为Zn-2e+40H一[Zn(0H)4]2,每转移 0.2mol电子，负极减少0.1 mol Zn,即6.5g,B错误；根据分析，放电 时，总反应为60H+7H20+N03+4Zm一4[Zn(0H)4]2+NH, C正确；根据负极的电极反应式：Zn-2e+40H—[Zn(0H)4]2,a 室每消耗4 mol OH的同时有2 mol OH通过阴离子交换膜进入a 室，放电一段时间后，OH浓度下降，所以pH会减小，D错误。 7.D解析：由原电池中电子移动方向可知，电极b为正极，NO,得到 电子生成NH3,电极反应式为NO3+6H20+8e=NH3↑+90H;电 极a为负极，HCHO失去电子生成HCOO和H2,负极电极反应式 为2HCH0+40H-2e一2HC00+H2↑+2H20。根据电极反应 式2HCH0+40H-2e=2HC00+H2↑+2H20,当电极a流出 1mol电子时，生成0.5molH2,标准状况下的体积为11.2L,D错误。 必修第二册·SJ 上分专题4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C$0,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，H2S 中s元素化合价升高，反应的化学方程式为2H2S+S02 3S↓+2H20,不属于置换反应，C错误；浓硝酸处理工业尾气中 的S0,会生成氨氧化物，污染环境，D错误。 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2S02+02+2H20紫外线2H2S01、4N0+302+2H, 装外线4HN0,B正确；催化剂可以改变化学反应速率，C正确；氨 催化剂 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)①光化学烟雾、酸雨（答案合理即可）②2xC0+2N0,催化剂 2xC02+N2(2)①Ba0②5(3)①催化作用②温度是30℃，pH 是2.0 解析：(1)②汽车尾气催化转化装置中C0和NO,反应生成氮气和二 氧化碳。(2)①由图可知，储存时，部分N0发生反应的化学方程式 为2N0+02一2NO2,Ba0与NO2反应生成Ba(NO3)2,储存NO.的 物质是Ba0;②还原过程中，H2与Ba(N03)2反应，H2转化成水，H 元素化合价从0价升至+1价，Ba(NO3)2转化成N2,N元素化合价 从+5价降至0价，根据电子得失守恒，生成1molN2需要还原性尾 气H2的物质的量为5mol。 上分专题5常见有机物的同分异构体的书写 与判断 1.C 解析：异丁烷[(CH3)2CHCH3]一氯代物有2种； CH3CH2CHCH2CH3一氯代物有3种； 一氯代物有 CH,CH3 4种：立方烷( 一氯代物有1种。 2.D解析：CH2的同分异构体有CHCH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2 CH 和C(CH3)4共3种，A错误；CH3CHCH2一CH3和 CH3-CH-CH3 CH?一CH2的分子式和结构均相同，是同一种物质，不互为同 分异构体，B错误：碳原子数小于10的烷烃中，一氯代物不存在同分 异构体的烃有CH4、CH,CH3、C(CH3)4和(CH3)3CC(CH3)3共4 种，C错误；C3H。C12能表示4种沸点不同的物质即4种同分异构体： CHC2CH2CH3、CH3CCl2CH3、CH2 CICHCICH3和CH2CICH2CH2Cl, D正确。 3.C解析：该分子为对称结构，则该烃的二氯代物同分异构体有2 种，A错误：充分燃烧等质量的不同烃，烃的含氢量越高，耗氧量越 多，充分燃烧等质量的M和甲烷，甲烷消耗氧气的物质的量为 黑白题50