新高考化学一轮复习讲义课件 第4章 第24讲 专项提能特训5 非金属及其化合物对环境的影响
展开1.如图为大气平流层中臭氧层被破坏的一个流程图,下列说法不正确的是
A.O3转化为O2是物理变化B.反应①中破坏的化学键为共价键C.反应②可表示为O3+Cl===ClO+O2D.少量的Cl能破坏大量的O3
解析 O3转化为O2是同素异形体间的转化,属于化学变化,故A错误;反应①是ClO+O===O2+Cl,破坏的化学键为Cl—O共价键,故B正确;结合图示分析反应②是臭氧和氯原子反应生成ClO和氧气,故C正确;分析可知氯原子会和臭氧反应破坏臭氧分子结构,氯原子在反应中作催化剂,少量的Cl能破坏大量的O3,故D正确。
2.SO2属于严重的大气污染物,可用H2与SO2高温反应消除SO2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.SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨B.可用CuSO4溶液检验是否有X气体生成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SO2
解析 酸雨的pH<5.6,故A错误;由已知分析可知X气体为H2S,能与CuSO4反应,生成黑色的不溶于水和酸的硫化铜沉淀,所以可用CuSO4溶液检验是否有X气体生成,故B正确;
在100~200 ℃温度时发生的反应为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,不是置换反应,故C错误;若用浓硝酸处理工业尾气中的SO2,会产生含氮元素的大气污染物(即氮的氧化物),故D错误。
3.酸雨的主要成分是H2SO4,以下是形成途径之一:①NO2+SO2===NO+SO3,②2NO+O2===2NO2,③SO3+H2O===H2SO4,以下叙述错误的是A.NO2由反应N2+2O2 2NO2生成B.总反应可表示为2SO2+O2+2H2O 2H2SO4C.还可能发生的反应有4NO2+O2+2H2O===4HNO3D.还可能发生的反应有4NO+3O2+2H2O===4HNO3
解析 A项,N2+O2 2NO,不能生成NO2,错误;B项,①×2+②+③×2得:2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,正确;C项,利用3NO2+H2O===2HNO3+NO④以及④×2+②得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,正确;D项,利用3NO2+H2O===2HNO3+NO④以及④×2+②×3得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3,正确。
4.工厂排放的SO2烟气对环境造成污染,某企业用下图流程综合处理,下列有关说法正确的是
A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为B.氨气吸收塔中发生的反应为C.上述流程利用的是氧化还原反应原理D.上述流程可循环利用的物质有2种
解析 SO2吸收塔中发生反应: ,故A正确;氨气吸收塔中发生反应: ,故B错误;各反应中各元素化合价不变,故C错误;上述流程可循环利用的物质为亚硫酸铵,故D错误。
A.大量使用化石燃料是形成酸雨的原因之一B.循环过程中既有硫元素的氧化也有硫元素的还原C.若有机体中的硫存在形式是 ,硫元素显-2价D.大气中的SO2必须氧化成SO3才能形成酸雨
5.下图是硫元素在自然界中的循环图。下列有关说法不正确的是
解析 若有机体中的硫存在形式是 ,硫元素的电负性比碳元素大,也比氢元素大,硫元素显-2价,故C正确;大气中的SO2也可先转化成H2SO3,亚硫酸再被氧化成硫酸形成酸雨,故D错误。
6.为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含 废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法不正确的是A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B.X可以是空气,且需过量C.捕获剂所捕获的气体主要是CO
解析 SO2、CO2与过量石灰乳反应生成CaSO3、CaCO3,故固体1中主要含有CaSO3、CaCO3、Ca(OH)2,A项正确;X可以是空气,但不能过量,若空气过量,通过NaOH溶液后得不到NaNO2溶液,而是得到NaNO3溶液,B项不正确;N2无污染,CO无法被NaOH溶液吸收,捕获剂主要捕获CO,C项正确; 在溶液中发生氧化还原反应生成N2和H2O,D项正确。
7.当前,汽车尾气已经成为许多城市空气的主要污染源。研究表明,含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物,其原理如下:
下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是A.部分光能转变为化学能 B.消除总变化为NOx+O2+H2O―→HNO3C.消除反应能全天候发生 D.使用纳米TiO2的消除效率更高
解析 由流程知,部分光能转变为化学能,故A正确;由流程知,氧气、水和NOx参与反应最后生成硝酸,所以消除总变化为NOx+O2+H2O―→HNO3,故B正确;消除反应只能在紫外线存在时才可以发生,不能全天候发生,故C错误;使用纳米TiO2能增加接触面积,消除效率更高,故D正确。
8.以Fe3O4/Pd为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物 ,其反应过程如图所示[已知Fe3O4中含有 、 ,分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)]。下列说法正确的是
A.N2的电子式为N⋮⋮NB.过程①中 的N元素被氧化C.总反应中H2的化学计量数为3D.每消耗12 g H2,处理掉4 ml ,同时消耗2 ml H+
解析 氮气分子中含有1个氮氮三键,每个N原子均满足8电子稳定结构,氮气的电子式为 ,故A错误;过程①中 的+3价N元素变为0价,化合价降低被还原,故B错误;
9.近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮( ),其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.Ir的表面发生反应:N2+H2O===H2+N2OB.若导电基体上的Pt颗粒越多,处理相同量的水样,消耗的H2的量越多C.若导电基体上只有单原子铜,也可消除含氮污染物D.若导电基体上的Pt颗粒增多,有利于降低溶液中的含氮量
解析 由原理的示意图可知,Ir的表面发生反应:H2+N2O===N2+H2O,故A错误;Pt颗粒使 ,需得到更多的电子,故消耗的H2更多,故B正确;
若导电基体上只有单原子铜,不能形成原电池,所以不能消除含氮污染物,故C错误;由原理的示意图可知,若导电基体上的Pt颗粒增多,则 会更多的转化成铵根,不利于降低溶液中的含氮量,故D错误。
10.(2019·江苏,16)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为___________________________。
解析 NH3被O2氧化生成N2O,N元素从-3价升至+1价,1 ml NH3失去4 ml e-,O元素从0价降至-2价,1 ml O2得到4 ml e-,根据N和O元素得失电子守恒及原子守恒配平方程式。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有______(填字母)。A.加快通入尾气的速率B.采用气、液逆流的方式吸收尾气C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
解析 A项,通入尾气速率过快时,尾气吸收不充分,错误;B项,采用气、液逆流方式吸收尾气时,尾气吸收会更充分,正确;C项,补充NaOH溶液,c(OH-)增大,能更充分的吸收尾气,正确。
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是________(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_____(填化学式)。
解析 NO2与NaOH反应可生成NaNO2、NaNO3和水,所以NaNO2晶体中会混有NaNO3杂质。由吸收尾气的主要反应可知,NO2吸收更充分,故吸收后排放的尾气中NO的含量较高。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为 的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和 ,其离子方程式为_____________________________________。
解析 HClO氧化NO生成 ,自身被还原为Cl-,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平方程式。
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