第5章 化工生产中的重要非金属元素章末综合提升-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学必修第二册同步辅导与测试(人教版)

新知探究（二） 情境导引 ①Cu十2H,S0,(浓)△CuS0,+S0,++2H,0 1.提示：硅是一种亲氧元素，硅与氧形成硅氧四面体的稳定结构，故自 ®2Na十S△NaS 然界中无游离态的难，而是以二氧化难和难酸盐的形式存在于自然 3H,S+2NaOH -Nao S++2H,( 界中。 2.提示：因为高温下焦炭和空气中的()，发生反应，故制取粗硅时要隔 二、①4NH3+5O, 催化剂，4NO十6H,O 绝空气 高温、高压 3.提示：不正确：Si(),尽管能与氢氟酸反应，但与其他强酸（如HC1、 ②N2+3H2 e2NH HN()3等)不反应，故SO2不属于两性氧化物，属于酸性氧化物。 催化剂 4.提示：碳纳米材料主要有富勒稀、碳纳米管、石墨崤等。碳化硅陶瓷 放电或高温 ③N十O, =2N() 属于新型无机非金属材料。 ④2N()+0,=2N(), 跟踪训练 ⑤3N()2+H2() =2HN(),+N() 1,D[无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属 HNO+NaO)H--NaNO3+H2O) 材料两大类，传统无机非金属材料的主要成分是硅酸盐，如玻璃、水 ⑦3Cu十8HN()2(稀) =3Cu(N()3)2+2N)↑+4H2() 泥、陶瓷等，新型无机非金属材料的主要成分不是硅酸盐，D项 ⑧3N(),+H,)=2HN)2+N() 错误。 ⑨NH3十H2O)→NH3·H2O 2,C[图中Si)n与Ca()、CaC()、Na,C)反应不属于氧化还原反应， Si(),与C、Si与C1,、SiCI,与H,的反应属于氧化还原反应，A错误： @NH·H,()—NH3↑+H2(O 光导纤雏的主要成分是S(),而不是硅酸盐，B错误：玻璃没有固定 ①NH3+HCI=NH,CI 的熔点，D错误。 @2NH,C1+CaOH,△CaC,+2NH,↑+2H,0 3.B「高温结构陶瓷是新型无机非金属材料，而硅酸盐是传统无机非 金属材料，A不正确：碳纤雏属于无机物，且不属于传统无机非金属 三、①SiH,十20，△Si0,↓+2H,0(拓展反应) 材料，所以是一种新型无机非金属材料，B正确；C和石墨烯都腐于 高温 ②SiH,=Si+2H 碳单质，二者互称为同素异形体，C不正确；用焦炭还原Si)2制备粗 高温 ③Si+(0,= _Si0为 硅时，生成一氧化碳气体，发生反应的化学方程式为S)2十2C 高温」 Si十2C)↑，D不正确。] ④Si(02+2C =Si+2C()↑ 4,B[氮化硅是一种高温结构陶瓷，离于新型无机非金属材料，由于 ⑤Si+2F,-SiF,(或Si十4HF—SiF,↑+2H2个) 氦化硅硬度大、熔点高、化学性质稳定，则强度高、耐磨、耐腐蚀，故 ⑥Si+2Na(OH+H,(O-=Na2Si()3+2H2↑ 可以制汽轮机叶片、轴承，制造求久性模具等。] ⑦Si()2+4HF==SiF1↑+2H2() 学科素养·核心价值 ⑧Si()2十2Na(OH-Na2Si()3+H2O 应用体验 ©H,Si)3 1.B[Y能够还原SiHC1为硅单质，则Y可能是H2,A正确：制取粗 △SiO,+H20 1Na,Si(+2HCI=2NaCl+H,Si( 硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成SiC:3C十Si(), 高温SiC十 1,提示：①与交价金属反应，C12与变价金属反应生成高价态化合物，S 2C)个，在该反应中碳既是氧化剂，又是还原剂，氧化剂与还原剂的 与交价金属反应生成低价态化合物：②氢化物的稳定性：HC> 物质的量之比为1：2，B错误：SiHC1中H是-1价，Cl是-1价， H,S:③置换反应H,S十C1, =2HCI十SY:④最高价含氧酸的酸 则Si的化合价为十4价，C正确：H2与SHCl制备多晶硅的反应： 性：HC1()>H,S()1:⑤还原性：S2->C1 1100t !2.提示：(1)用品红溶液，使品红溶液褪色的是S)2,不能使品红溶液 SiHCl+H, =Si十3HCI,属于置换反应，D正确。] 2.解析(1)A是灰黑色有金属光泽的固体单质，因此A为S,根据转 褪色的是C()2。(2)用氢巯酸，出现浑浊的是S()2,无明显现象的是 化关系可推知B为Na2Si()3,C为H2Si()3,D为Si()2。(2)D-A: C)2。 化学方程式为2H2S十SO2 一2H()十3S。(3)用酸性高锰 S0,十2C高温s十2C0↑。(3)BC,利用碳酸的酸性强于子硅酸，反 酸钾溶液，使溶液紫色褪去的是S)2,无明显现象的是C()2。化学 方程式为2KMn()1+5S()2+2H2() =K2SO+2MnS()+ 应的离子方程式为Si()十C()2十H2O=H2Si)3十C)5或1 2H,S)1。(4)用澳水，使橙色褪去的是S)2,无明显现象的是C(O2。 Si()十2C(O2十2H2()一H2SiO3￥十2HC()2:D→B:SiO2腐于酸1 化学方程式为Br2十2H2()十S)2 一2HBr十H2SO1。(5)用硝酸酸 性氧化物，与N()H溶液反应的离子方程式为Si)2十2(OH 化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是S)2,无明显现象的是C()2 !3.提示：(1)吸水性：可吸收周阁环境中的水分，作于燥剂，可以用来干 Si(0)-+H2)。 答案(1)SiNa,Si()3H,Si()3Si(), 燥()2、N2、C()2、C12等气体。(2)脱水性：将有机物中的氢、氧元素 (2)Si02+2C 高温s1十2C0↑ 按水的组成比脱去，如向蔗糖中加入浓巯酸，得到黑色的碳。(3)强 氧化性：与不活泼的金属如铜反应，常温下与F、A接触，金属表面 (3)Si(0号+C()2+H2(0)=H2Si()3￥+C(0号（或Si(0号+2C)2+ 会生成 层致密的氧化膜面钝化等。 2Hg()==H2Si()3￥十2HC()5）Si)2+2()H—Si()号-+H,() 4.提示：方案一：用AgN()3溶液，N()2通入AgNO3中溶液无明显变 随堂演练·巩固双基 化，澳蒸气通入AgN(),3中产生浅黄色沉淀 1.C「制作保护层的材料应该具有硬度很大、具有优异的高温抗氧化！ 方案二：用蒸馏水，N()2通入蒸馏水中不变色，澳蒸气通入水中的颜 性能，只有C项符合要求。] 色加深（其他合理的答案均正确）。 2.C[碳元素由十2价部分升高到十4价，部分降低到0价，腐于氧化 5.提示：①红棕Cu十4HN)3(浓) =Cu(N)3)2+2N(O2↑+2H2(O 还原反应，A正确：石墨烯与金刚石都是由碳元素组成的不同性质 ②3Cu十8HN()3(稀)= =3Cu(N()),+2N()↑十4H,() 的单质，互为同素异形体，B正确：C)既不与酸反应，又不与碱反 ③加入稀巯酸后，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸， 应，属于不成盐氧化物，C错误；自然界中有游离态的碳，如金刚石 又能与过量的铜反应。 中的碳元素以游离态形式存在，碳酸钙中的碳元素以化合态形式存 !6,提示：不是。含氨化合物之间的转化不能称为氮的固定，氯的固定 在，D正确。] 是游离态转化为化合态。 3.D [A项，水晶、玛瑙主要成分为二氧化硅，二者是氧化物，不是硅！7.提示：氨水是混合物，液氨属于纯净物，氨水中存在的粒子有NH· 酸盐，错误：B项，使燃料充分燃烧可以增大氧气的浓度或增大氧气 H2()NH、NHt、H2()、H+、(OH等。 的接触面积，空气的通入量增多会带走热量，降低热效率，错误：C :8,提示：并不是所有的铵盐受热分解都产生食气，如硝酸铵 项，在空气中加热熔化，金属易与氧气发生反应，所以不能直接在空9.提示：Si(),和NOH等碱性物质反应生成硅酸钠，会腐蚀坩埚。 气中制各钛铝合金，错误；D项，氧化铝陶瓷硬度大，耐高温，具有良；10.提示：不能。强酸十弱酸盐一 一强酸盐十弱酸，该规律仅适用于常 好的光学特性，可用于制造高压钠灯发光管，故D正确。」 温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且熔融状态下进 章末综合提升 行的 体系构建·理清脉络 课题探究·提升素养 -、①S)2+2H2S=3S+2H2() 探究目标（一） ②S+O,点燃 ·1.提示：(1)4N()十(5一2x)022N2() ()2 N2()5十H2()= =2HN() 催化 ③2S02十02 (2)过度麓用氮肥，挥发至大气中的NH?与巯酸、硝酸生成盐，形成 →2S) △ 的无机颗粒物会加剧霾的形成 ④S()3+H2O=H2S() ·2.提示：(1)自然界不存在PAN,大气中测得PAN即可作为发生光化 ⑤S)2+H2()-→H2S(0 学烟雾的依据 ⑥H2S)3 6s02↑+H,Q (2)0,的形成：NO,心NO+[O](原子态氧)[O]+0,0, SO,+2NaO)H=Na,SO+H,() PAN的形成：CHCH=CH [OLCH.CHO-OH CHC(()》()2·(过 ⑧H2S)1+2Na(OH= =Na2S()十2H2() ⑨H2S(),十2Na(OH =Na2S)2十2H2() 0 0S)2+C12+2H2()==H2S()1+2HCI 氧乙酰基)N0CH,-C-0-0-NO 205 探究目标（二） :4.(1)U形管右侧液面下降，左侧液面上升2NO2十2H2(O 1,提示：a)①C0(NH,),+H,0△CO,↑+2NH,↑ 4Na()H+(),↑ 答化剂7N,十12H,0 (2)不是硝酸铵溶于水没有新物质生成，为物理变化 ②8NH2+6N(), (3)不能镁和盐酸反应生成氢气，无论是吸热反应还是放热反应， ③2S)2+(O2+4NH+2HO—2(NH1)2S) 烧杯中导管口都有气泡冒出 ④32V-cV2% 第2课时化学反应与电能 必备知识·自主梳理 (2)①Ba()②8：1 :(一)火力氧化还原无明显现象有气泡产生有气泡产生无 ③415N()+4NH3+3()2 答化剂45NNO十6H,O 明显现象指针发生偏转负极氧化反应Zn一2e 2.提示：(1)脱疏过程： Zn2+ 正极还原反应2H+2e一H,个化学能电能 SO2(g)+CIO2(g)=SO(g)+ClO(g) :(二)锌筒石墨棒NHC1糊铅酸蓄电池锂离子电池化学能 ②S)2(g)+C1O(g) =S)3(g)+C1(g) 电能电能化学能 ③C1(g)十C1()2(g)—2C1(0(g) 关键能力·合作探究 (2)转化为硝酸或硫酸。 新知探究（一） 3N()2+HO—2HN()3+N) :情境导引 S03+H2()==H2S01 :1.提示：具有活泼性不同的两个电极：两电极插入电解质溶液中：形成 第六章 化学反应与能量 闭合回路：能自发地发生氧化还原反应。 !2.提示：铁制品与蛙腿接触时发生氧化反应。电极反应式为Fe一2e 第一节化学反应与能量变化 -Fe2 第1课时化学反应与热能 :3.提示：电子由负极（锌片）经导线流向正极（铜片），电解质溶液中，附 必备知识·自主梳理 离子(H十)向正极（铜片）移动，阴离子(S))向负极（锌片）移动。 (一)手感到热升高刺激性气味 冰凉黏结到烧杯的底部放4，提示：装置D能构成原电池：装置A不能构成原电池，原因是酒精 出吸收热能释放吸收 为非电解质：装置B不能构成原电池，原因是没有形成闭合回路：装 (二)1.吸收释放2.大于小于 反应物的总能量生成物的总 置C不能构成原电池，原因是两个电极的金属活泼性相同。 能量 !跟踪训练 (三)煤石油天然气太阳能风能地热能海洋能氢能 ·I.D[原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成 关键能力·合作探究 闭合回路、自发进行氧化还原反应。对图示各个装置示意图进行观 新知探究（一） 察，发现只有D项不能形成闭合回路，因此D项不能形成原电池。] 跟踪训练 :2.D[a金属可与稀硫酸反应，a为原电池的负极，a极失电子发生氧 1,BC[化学反应的本质是旧化学键的断裂与新化学键的形成，由于 化反应，b为正极，发生还原反应，A不正确，D正确：溶液中的H 断键吸热，成键放热，因此化学反应必然伴随肴能量变化，A、D正 在b极上得电子生成氢气，c(H十)减小，B不正确；导线中电子流向 确：Na与H,()反应生成氢氧化纳和氢气，码于放热反应，B错误；！ 为a→b,所以导线中电流方向为b→a,C不正确。] Ba(OH)2·8H()与NH1CI的反应属于吸热反应，C错误。] 3.D[金属性铁强于铜，铁是负极，铜是正极，电流由Cu经导线流向 2.B[根据图像，生成物的总能量大于反应物的总能量，说明反应是 F,A错误：铜片为原电池的正极，正极上发生得到电子的还原反 吸热反应或过程。A项，形成化学键的过程中会放出能量，错误：C 应，B错误：如果将稀硫酸换成柠檬汁，柠檬汁中含有电解质，仍然 项，腐于金属与酸的反应，是放热反应，错误：D项，属于酸碱中和反 能形成原电池，导线中会有电子流动，C错误：铁是负极，发生的反 应，是放热反应，错误。] 应为Fe—2e Fe2+,因此铁片质量逐渐减小，D正确。] 新知探究（二） 新知探究（二） 情境导引 跟踪训练 1,提示：断开1molH一H和1molC1一C1消耗的总能量为436kJ十1.D[D是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为 243kJ=679kJ,形成2molH一C1释放的总能量为431kJ×2= 原电池。 862kJ。由于成键放出的总能量大于断键吸收的总能量，因此，该反·2.B[A、D项，两极的材料相同，不能形成原电池：C项，酒精是非电 应是放热反应 解质，不能形成原电池。] 2.提示：化学反应的实质是物质化学键的断裂和形成，化学反应中断：新知探究（三） 裂化学键消耗的总能量与形成化学键释放的总能量并不相等，因此：典例导引 化学反应中一定伴随能量的变化，通常主要表现为热量的释放或典例解析金属锂作负极，发生氧化反应，生成L计向水溶液中移 吸收。 动，空气中()2在正极发生还原反应，电极反应式为()2十2H2)十 跟踪训练 4e- =4(OH,电池总友应式为4Li十()2十2H2()=4Li()H,故C 1.A 项符合题意。 2.B[每生成2分子AB(g)放出bkJ热量，A项错误：该反应的能 答案C ,跟踪训练 量变化=断裂化学键吸收的能量一形成化学键放出的能量，所以该 反应生成2 mol AB(g)时，吸收(a一b)kJ热量，B项正确：由题图可 1,C[A项，镍氢电池、锂离子电池为二次电池，碱性锌锰千电池为一 次电池，错误：B项，燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇 知，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，C项错误：断裂！ 1molA一A和1molB一B,共吸收akJ能量，D项错误。 燃料电池等，产物多为C)2、H2()等，不污染环境，错误；C项，化学 3.B[断键吸收的能量：6 mol P-P键为6×198kJ,3mol()=()键 电池是将化学能转变为电能的装置，有电子的得失·实质为氧化还 原反应，正确：D顶，铅蓄电池放电的时候，Pb被氧化，为原电池的 为3×497kJ,共为2679kJ:成键放出的能量：12molP一()键为 12X360kJ=4320kJ:故反应放出的能量大于吸收的能量，放出的 负极：Pb()2被还原，为原电池的正极，错误。 能量为4320kJ-2679kJ=1641kJ。 2.A[该制氧工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，A项正确： 学科素养·核心价值 该装置工作时，H由a极区流向b极区，B项错误：a极上有电子流 应用体验 出，发生氧化反应，所以a极上发生的电极反应为Fe2+ 1,D[水的分解是吸热反应，A错误：氢能源由于受贮存和运输等因 Fe3+,C项错误：由图可知，a极区Fe2+和Fe+可相互转化，故不需 素的限制，还未普遍使用，但有巨大的开发利用价值，B、C错误： 补充含Fe3+和Fe+的溶液，D项错误。] 2molH,(g)在1mol()2(g)中完全燃烧生成2molH,O(1),并放出：3.C [根据题给信息，该燃料电池的总反应为2H2十()2—2H2(), 大量的热，故2molH2()(1)具有的总能量低于2molH2(g)和1mol 燃料电池中负极通入氢气，氢气失去电子生成氢高子，故C正确。] (O2(g)具有的总能量，D正确。] :学科素养·核心价值 2.C[光能转变成热能，直接利用，故A不符合：光能转变成化学能，·应用体验 故B不符合：采用“光一热一电”能量转换形式，故C符合：光能转换！1.A[该电池的极，氢气失电子生成氢离子，发生氧化反应，故A 为电能，故D不符合。] 正确：电解质溶液呈酸性，产生的电极产物在电解质溶液中要能稳 随堂演练·巩固双基 定存在，正极反应为()2十4e十4H+ =2H,(),故B错误：在原电 1.C [A项应该为甲烷和氧气的总能量高，B、C,D项基于化学键的： 池中阳离子向正极移动，即氢离子通过质子交换膜移动到b极，故C 角度分析，正碗的为C。 错误：电池中存在化学能转化为热能的能量转化，则化学能不可能 2.D[酸碱中和反应是放热反应，故A错误：金属与酸的反应为放热 100%转化为电能，故D错误。 反应，故B错误：物质的燃烧反应是放热反应，故C错误：C()H)2十！2.解析(1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下 2NH,△CC,+2NH,个+2H,0为铵盐与藏的反应，属于吸热反 生成的C()2不与H2S)1反应，故电池反应为2CH()H十3()2 应，故D正确。 2C()2十4H2()。(2)电池的正极为()2，得电子，由于是酸性电解质， 3.D[该反应为放热反应，根据1mol氢气与1mol氯气反应后生成： 所以会生成H2),用电池总反应式减去正极反应式即可得出负极反 2 mol HC1,因此正确答案为D。] 应式。(3)H移向正极，在正极生成水。(4)产物是C()2和H2(), 不会对环境造成污染。 206化学 必修第二册 1 NaOH溶液 (2)写出D→A的化学方程式： B 0 焦炭 △ 高 NaOH溶液 CO (3)写出下列反应的离子方程式： △ D B→C (1)写出A、B、C、D的化学式：A D→B B .C .D 随堂演练·巩固双基 巩固练习能力提升 1.当航天飞机返回地球大气层时，由于与空气的剧 C.Na2O属于碱性氧化物，CO属于酸性氧化物， 烈摩擦，飞机尖端的温度可达1000℃以上，为了 Na2CO3属于盐 防止高温将其烧毁，科学家给航天飞机的相应部 D.自然界中的碳元素有游离态和化合态两种存 位安装了可靠的保护层。制作保护层的材料是 在形式 ( )3.化学与社会科学，技术、环境密切相关。下列说 法正确的是 () A.塑料 B.玻璃 A.水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙、分子筛都属于 C.新型陶瓷 D.镁铝合金 硅酸盐工业产品 2.最近，科学家开发出一种低成本光伏材料—蜂 B.通入过量的空气，可以使燃料充分燃烧，同时 窝状石墨烯。生产原理是Na2O十2C0: 提高热量的利用率 一定条件 Na2CO3+C(石墨烯)，然后除去 C.将金属钛、铝混合后在空气中熔化可制得强度 Na2CO3,即可制得蜂窝状石墨烯。下列说法不： 较大的钛合金材料 D.透明氧化铝陶瓷具有良好的光学性能且耐高 正确的是 ( 温耐腐蚀，可用于制造高压钠灯发光管 A.该生产石墨烯的反应属于氧化还原反应 B.石墨烯与金刚石互为同素异形体 温馨提示 请做课时分层检测（七） 章末综合提升 体系构建·理清脉络 一、硫及其化合物“价一类”二维图及化学方程式 ③ 硫元素化合价 ④ ④ ⑧ +6 S0四，s0, →NaSo ⑤ +4 ② H,S0, ⑨→NaS0, ⑥ 0 ⑦ ⑦ ② -2 ⑧ H,S Na,S ⑨ 氢化物单质 氧化物 酸 盐物质类别 ⑩ 根据二维图写出标号反应的化学方程式。 ① ① ② ② ⑧ 28 第五章化工生产中的重要非金属元素 二、氮及其化合物“价一类”二维图及化学方程式 2.SO2和CO2的鉴别方法有哪些？ +5氮元素化合价 ⑤，NO, ⑥ →NO +4 ④⑧⑦ +2 ③，N0 ② ① ⑨ -NH H2O NH ⑩① :3.浓H2SO4的三大特性分别是什么？请分别举例 氢化物单质氧化物酸碱盐物质类别 说明。 根据二维图写出标号反应的化学方程式。 ① ② ③ ④ ⑤ 4.NO2和溴蒸气均为红棕色气体，你用哪些实验方 ⑥ 法鉴别二者？写出所用试剂和区别的现象（请至 ⑦ 少写出两种方案)。 ⑧ ⑨ ⑩ ① ② 三、硅及其化合物“价一类”二维图及化学方程式 硅元素化合价 ⑧ :5.用发展的观点来观察浓硝酸与金属铜的反应。 +1 ⑦ SiF,HSiO,Na.SiO, 如向一定量的浓硝酸中加人过量的铜片。 ③ ④ 0 ① ②xSi ⑤ ⑨ ①反应开始阶段产生什么颜色气体？请写出对 ⑥ 应的化学方程式。 SiH, ②反应进行一段时间后又产生无色气体，请写出 氢化物单质氧化物氟化物酸盐物质类别 此时的化学方程式。 根据二维图写出标号反应的化学方程式。 ③待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu ① 片上又有气泡产生，其原因是什么？ ① ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 6.NH3→NH4NO3属于氮的固定吗？ ⑩ 1.哪些实例可以推知硫的氧化性比氯气的弱。 29 化学必修第二册 7.氨水和液氨有哪些区别？氨水中除存在H2O、:9.石英坩埚和瓷坩埚的主要成分是SO2,但是它们 H+、OH等微粒外，还存在哪些微粒？ 不能用来熔化NaOH等碱性物质。这是什么 原因？ 8.所有的铵盐受热分解都产生氨气吗？ 10.能否依据反应Na,CO,+SiO,高温Na2S1O,十 CO2个说明H2SiO3的酸性比H2CO3强？ ◆课题探究·提升素养 课题—汽车尾气处理的研究 (1)写出NO在大气中变化的化学方程式： 通过对汽车尾气主要成分的了解，认识化学原 理在转化方面的应用，培养科学探究意识。通过多 (2)过度施用氨肥，是否会促进霾的形成？ 种汽车尾气处理方法的研究，培养运用平衡思想和 化学知识综合解决问题的能力。 2.光化学烟雾的形成 随着人类工业文明的发展，对环境的破坏日益 光化学烟雾是C,H,和NO,等一次污染物在紫 严重，大气的污染也日益加剧。人们逐渐认识到，： 外光作用下生成二次污染物，两类混合在一起形 汽车尾气是重要的大气污染源，因此对汽车尾气的 成的有害浅蓝色烟雾。 治理就成了汽车行业的一个亟须解决的问题。通： 模拟大气中光化学烟雾形成的实验，在密闭容器 过对汽车尾气的分析，发现其中的CO、碳氢化合物 中，丙烯和NOz在紫外线照射下，反应物和生成 和NO,等是污染大气最严重的物质，目前较为成： 物的体积分数变化情况如图所示，其中PAN是 熟的尾气处理技术有二次空气喷射技术、颗粒物捕： O 集技术、热反应器技术、三元催化净化技术等。 指过氧乙酰硝酸酯(CH3一C一O一O一NO2)。 探究目标（一）汽车尾气的污染研究 0.54 汽车尾气主要污染物 丙烯 0 0.36 一氧化碳 氮氧化物 碳氢化合物 0.27 醛类 (CO) (NO,) (CH,) 微粒 星 PAN NO NO2 1.SO2和NO,形成大气颗粒物 060120180240300360 结合下列大气颗粒物的形成示意图和某地区大： 反应时间/min 气颗粒物的浓度变化，回答问题： (1)上述哪种气体的产生可作为发生光化学烟雾 的依据？ NO, [OLN.O,HO HNO, NHNOs 气 (2)O3和PAN是如何形成的？ NH 体 S02 [o1,s0,H0Hs (NH)2SO 无机颗粒物 颗粒物 30 第五章化工生产中的重要非金属元素 探究目标（二）汽车尾气处理技术 ①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NO 1.SCR和NSR技术 的储存和还原。储存NO,的物质是 SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气 过量条件下的NO排放 ②用H2模拟尾气中还原性气体研究了 (1)SCR(选择性催化还原)工作原理： Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行， 尿素水溶液 图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关 氧化处理 后的尾气 → →N2、HO 系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质 (N02、O2等)尿素热分解 的量之比是 CR催化反应器 0 ③还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位 ①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和 素示踪法研究发现笑气的产生与O有关。在 CO2,该反应的化学方程式： 有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，得 ②反应器中NH3还原NO2的化学方程式： 到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方 程式补充完整： ③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作 催化剂 715 NNO+☐H2O 用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学2.脱硫脱硝 方程式表示(NH4)2SO4的形成： 目前对大气中汽车排放尾气中SO2和NO,的外 部处理可用湿法氧化吸收，常用的氧化剂有双氧 ④尿素溶液浓度影响O2的转化，测定溶液中 水、NaClO2、KMnO4、O3等. 尿素(M=60g·mol-1)含量的方法如下： 一种C1O2气相氧化法烟气脱硝反应机理如下： 取ag尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3,所 ①NO(g)+C1O2(g)—NO2(g)+ClO(g) 得NH3用过量的V1mLc1mol·L-1H2SO4溶 2NO(g)+CIO(g)-NO2(g)+Cl(g) 液吸收完全，剩余H2SO4用V2mLc2mol·L1 ③Cl(g)+C1O2(g)—2ClO(g) NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量 (1)已知脱硫的过程与其类似，请写出C1O2气相 分数是 氧化法脱硫的反应机理。 (2)NSR(NO储存还原)工作原理： (2)思考脱硝脱硫过程最终生成的NO2或SO NO,的储存和还原在不同时段交替进行，如图a: 如何转化，写出反应的化学方程式。 所示。 NO 还原性尾气 N2、H2O 02 Pt BaO Ba (NOa)2 Pt 储存 还原 图a 2000 1500 1000 -0IX)/2 NH 500 5 1015202530t/s 图b 温馨提示示 古人学问无遗力，少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。 请做章末检测卷（一） 31