高中化學(xué) 改善大氣質(zhì)量知識(shí)講解學(xué)案 新人教版選修2.doc
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改善大氣質(zhì)量 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、知道大氣主要污染物及其危害,能說(shuō)出減少大氣污染物的原理和方法; 2、知道主要的居室空氣污染物及其危害,了解減少室內(nèi)空氣污染物的方法。 【要點(diǎn)梳理】 要點(diǎn)一、大氣污染的危害 1、大氣概況 (1)干燥清潔大氣的組成 大氣是由多種氣體組成的混合物。干燥清潔的大氣,其組成成分及含量是基本穩(wěn)定的,如下圖所示: 干燥清潔空氣的組成(體積組成) (2)當(dāng)前的大氣質(zhì)量狀況 受火山噴發(fā)等多種自然變化和人類活動(dòng)的影響,大氣的組成狀況會(huì)發(fā)生一定的變化。近半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),工業(yè)和交通運(yùn)輸迅速發(fā)展,城市人口高度集中,人類向大氣中大量排放煙塵和有害氣體等,正在對(duì)大氣造成污染。 (3)空氣污染物的來(lái)源 自然元素和人類活動(dòng)都能產(chǎn)生大氣污染物。如:汽車(chē)尾氣、工廠煙囪排放的濃煙、森林著火產(chǎn)生大量的CO、火山爆發(fā)時(shí)噴出大量的SO2和固體顆粒物。 (4)常見(jiàn)的大氣污染物 大氣污染物根據(jù)組成成分,可以分為顆粒物、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳?xì)浠衔?,以及氟氯代烷(常用作制冷劑,商品名為氟利昂)等? (5)大氣污染的危害 大氣污染的危害是多方面的,它既危害人體健康,又影響動(dòng)植物的生長(zhǎng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響地球的氣候。例如,形成酸雨、使全球氣候變暖和破壞臭氧層等。 2、酸雨 (1)酸雨形成的化學(xué)原理 正常雨水偏酸性,pH≈5.6,這是因?yàn)榭諝庵械腃O2溶于雨水電離產(chǎn)生H+的緣故: 酸雨是指pH小于5.6的降水,主要是由人為排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性氣體轉(zhuǎn)化而成的。 硝酸型酸雨的主要形成原理:3NO2+H2O == 2HNO3+NO 大氣中的煙塵、O3等都是反應(yīng)的催化劑。我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,因此形成的酸雨主要是硫酸型。 要點(diǎn)詮釋: ①常溫常壓下,飽和CO2水溶液的pH為5.6,CO2不是形成酸雨的氣體。 ②由于反應(yīng)的存在,使弱酸性的H2SO3轉(zhuǎn)化為強(qiáng)酸H2SO4,故硫酸型酸雨在空氣中放置一段時(shí)間后pH會(huì)顯著降低。 (2)酸雨的危害 ①直接破壞農(nóng)作物、森林和草原,使土壤的酸性增強(qiáng)。 ②使湖泊酸化,造成魚(yú)類及其他水生物死亡。 ?、奂铀俳ㄖ?、橋梁、工業(yè)設(shè)備、石材類文物以及電信電纜等的腐蝕。 ④酸雨對(duì)人、畜的健康也有直接影響,酸雨浸入地下可使地下水中的重金屬元素含量增加,飲用這種水會(huì)危害人、畜健康。 (3)酸雨的防治 防止或減少酸雨的形成,一般應(yīng)從兩方面著手:一方面從實(shí)際情況出發(fā),對(duì)酸性物質(zhì)的排放加以控制;另一方面改善能源結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)利用氫能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源,從根本上解決問(wèn)題。 3、臭氧層受損 (1)臭氧層的含義和重要性 自然界中的臭氧有90%集中在距地面15~50km的大氣平流層中,也就是人們通常所說(shuō)的臭氧層。臭氧層中臭氧含量雖然很少,但可以吸收來(lái)自太陽(yáng)的大部分紫外線,使地球上的生物免遭傷害。因此,臭氧層被稱為人類和生物的保護(hù)傘。 (2)臭氧空洞 “臭氧空洞”的含義是臭氧層局部臭氧的含量減少。20世紀(jì)80年代,科學(xué)家觀測(cè)到南極上空的臭氧每年9~10月份急劇減少,形成了“臭氧空洞”。繼南極之后,1987年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)北極上空也出現(xiàn)了“臭氧空洞”。 (3)臭氧層受損的原因 關(guān)于臭氧層受損的原因,目前還存在著不同的認(rèn)識(shí),但科學(xué)家比較一致的看法是:人類活動(dòng)排入大氣的某些化學(xué)物質(zhì)如氟氯代烷和含溴的鹵代烷烴(滅火劑,商品名為哈龍)等與臭氧發(fā)生作用,使臭氧層受到破壞。例如,氟氯代烷化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,在低層大氣中基本不分解,上升到平流層以后,在紫外線的照射下分解出氯原子,參與破壞臭氧的反應(yīng): 總反應(yīng):2O33O2 反應(yīng)結(jié)果是O3變成了O2,Cl在其中起了催化作用。反應(yīng)中一個(gè)氯原子能破壞10萬(wàn)個(gè)O3,哈龍分解產(chǎn)生的溴原子破壞O3的能力更強(qiáng)。 此外,CCl4、CH4、噴氣式飛機(jī)在高空飛行排出的氮氧化物如N2O、NO以及大氣中的核爆炸產(chǎn)物等也會(huì)破壞臭氧層。 (4)臭氧層受損的危害 ①危害人體健康:增加皮膚癌,主要是黑色素癌的發(fā)病率;損害眼睛,增加白內(nèi)障的發(fā)病率;削弱免疫力,增加傳染病的發(fā)病率。 ②破壞生態(tài)環(huán)境和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn):農(nóng)產(chǎn)品減少及其品質(zhì)下降;減少漁業(yè)產(chǎn)量;破壞森林;使塑料等高分子聚合物加速老化。 (5)保護(hù)臭氧層的主要措施 當(dāng)前,保護(hù)臭氧層的有效、可行的措施是不再排放氟氯代烷。為了保護(hù)臭氧層,人類共同采取了“補(bǔ)天”行動(dòng):簽訂了《保護(hù)臭氧層維也納公約》《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》等國(guó)際公約,要求減少并逐步停止氟氯代烷等的生產(chǎn)和使用。我國(guó)1991年簽署修正后的蒙特利爾議定書(shū),并認(rèn)真執(zhí)行了議定書(shū)的規(guī)定。近年來(lái)觀測(cè)到臭氧空洞開(kāi)始縮小。 4、溫室效應(yīng)與全球氣候變暖 (1)溫室效應(yīng) 溫室效應(yīng)是指透射陽(yáng)光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應(yīng),就是太陽(yáng)短波輻射可以透過(guò)大氣射入地面,而地面增暖后放出的長(zhǎng)波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質(zhì)所吸收,從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。這些分子的作用就像花園溫室的玻璃罩頂,因而這種效應(yīng)被稱做溫室效應(yīng)。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃,使地球變成了一個(gè)大暖房。 (2)溫室氣體及其來(lái)源 ①二氧化碳 大氣中二氧化碳的最大來(lái)源是化石燃料的燃燒。此外,火山噴發(fā),森林、草原燃燒,植物秸稈燃燒,以及動(dòng)物呼吸,也都向大氣中排放二氧化碳。 ②甲烷 天然氣的開(kāi)采和使用、石油的開(kāi)采和煉制,都會(huì)不同程度地向大氣中排放甲烷。另外,天然池沼、煤礦坑道排放出的氣體中也含有甲烷,大量農(nóng)用沼氣池的建設(shè)也會(huì)導(dǎo)致大氣中甲烷的含量上升。 ③一氧化二氮 可燃物質(zhì)在空氣中高溫燃燒,會(huì)產(chǎn)生一定量的一氧化二氮,噴氣式飛機(jī)在飛行時(shí)排出的氣體中也含有一氧化二氮。 ④氟氯代烷 氟氯代烷的生產(chǎn)和使用,均可向大氣中排放氟氯代烷。 (3)溫室效應(yīng)的危害 溫室效應(yīng)(全球變暖)將可能導(dǎo)致兩極冰川融化,使海平面升高,淹沒(méi)部分沿海城市,以及使土壤沙漠化、農(nóng)業(yè)減產(chǎn) 。 (4)防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步加劇的措施 就當(dāng)前來(lái)看,防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步加劇的有效而又可行的措施主要有三大項(xiàng): ①逐步調(diào)整能源結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)利用新能源,減少化石燃料的燃燒; ②利用新一代的制冷劑代替氟利昂; ③植樹(shù)造林,轉(zhuǎn)化空氣中的二氧化碳。 要點(diǎn)二、改善大氣質(zhì)量 1、減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染 煤的燃燒是導(dǎo)致酸雨形成的主要原因,減少煤燃燒對(duì)大氣造成的污染的措施有: ?、俑纳迫济嘿|(zhì)量; ?、诟倪M(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)、改進(jìn)排煙設(shè)備等; 向煤中加入適量石灰石可減少燃燒產(chǎn)物中SO2的量,反應(yīng)原理: 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2 ?、郯l(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù),開(kāi)展煤的綜合利用; 將焦炭在高溫下與水蒸氣反應(yīng),可以得到水煤氣(即CO和H2的混合氣): ?、苷{(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率,加快開(kāi)發(fā)和利用新能源。 2、減少汽車(chē)等機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染 (1)減少機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染的意義 機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣在我國(guó)大城市的大氣污染物中含量高達(dá)40%~50%;機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣可以造成酸雨及光化學(xué)煙霧等二次污染;2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間,機(jī)動(dòng)車(chē)實(shí)行單雙號(hào)限行措施,使北京市空氣質(zhì)量有了明顯提高,所以減少機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染是改善大氣質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。 (2)減少汽車(chē)等機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染的主要措施 ①推廣使用無(wú)鉛汽油 為了改善汽油機(jī)中汽油的燃燒,減輕爆震現(xiàn)象,人們常向汽油中添加抗爆震劑。四乙基鉛(Pb(C2H5)4)是最早使用的抗爆震劑,加有四乙基鉛的汽油,稱為含鉛汽油。含鉛汽油的使用帶來(lái)嚴(yán)重的鉛污染。鉛對(duì)人體許多系統(tǒng)都有損害作用,特別是神經(jīng)系統(tǒng),例如鉛中毒可引起兒童行為異常和智力障礙,孕婦受到鉛污染后期后代可能出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常等?,F(xiàn)在廣泛采用的無(wú)鉛汽油抗爆震劑是甲基叔丁基醚(MTBE)等。 ②在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器 催化轉(zhuǎn)化器可以有效減少汽車(chē)尾氣中CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔锏扔泻怏w的排放。催化轉(zhuǎn)化器通常采用鉑等貴金屬作催化劑。為了防止催化劑中毒,裝有催化轉(zhuǎn)化器的汽車(chē)必須使用無(wú)鉛汽油。 催化轉(zhuǎn)化器前半部的反應(yīng)原理: 催化轉(zhuǎn)化器后半部的反應(yīng)原理: 3、減少室內(nèi)空氣污染 CO 甲醛(HCHO) 氡(Rn) 來(lái)源 用煤火取暖、家用燃料不完全燃燒 從板材、家具及裝修時(shí)使用的黏合劑或溶劑中揮發(fā)出來(lái) 含有放射性元素Rn的天然石材 危害 使人和動(dòng)物因缺氧而窒息直至死亡 刺激人的眼、呼吸道黏膜,引起流淚、氣喘和胸悶等 長(zhǎng)期吸入Rn會(huì)引起肺癌 防止或預(yù)防措施 注意室內(nèi)通風(fēng),安裝煙囪、排風(fēng)扇等 通風(fēng)(尤其是裝修后),種植吸收甲醛的花草 使用檢驗(yàn)合格的石材 室內(nèi)空氣污染物的來(lái)源、危害及采取的措施 要點(diǎn)詮釋:CO危害人體的化學(xué)反應(yīng)原理: CO與人體內(nèi)血紅蛋白的結(jié)合能力比氧氣與血紅蛋白的結(jié)合能力強(qiáng),CO與血紅蛋白結(jié)合生成碳氧血紅蛋白,影響O2與血紅蛋白的結(jié)合。當(dāng)室內(nèi)CO濃度達(dá)到一定濃度時(shí),人就會(huì)因缺氧而中毒,甚至死亡。 【典型例題】 類型一:大氣的組成及大氣污染 例1、下列說(shuō)法中正確的是( )。 A.N2是空氣的最主要成分,N2的性質(zhì)很穩(wěn)定,空氣中N2的總量是保持不變的 B.NO有毒,但空氣中含有極少量的NO并無(wú)危害 C.在通常所見(jiàn)的空氣中,所有的組成成分都是氣體 D.空氣中的CO2都是由含碳燃料的燃燒而產(chǎn)生的 【思路點(diǎn)撥】用辯證的觀點(diǎn)做對(duì)本題很容易,本題考查的知識(shí)也比較簡(jiǎn)單,巧用排除法很重要。 【答案】B 【解析】人工固氮要消耗空氣中的N2,雖然這點(diǎn)消耗是微不足道的,但也不能說(shuō)空氣中N2的總量是保持不變的,A項(xiàng)錯(cuò)誤。NO有毒是肯定的,其作用原理是NO與血紅蛋白結(jié)合生成氮氧血紅蛋白: 當(dāng)人所接觸的空氣中NO含量超標(biāo)時(shí),人會(huì)因缺氧而中毒,甚至死亡,但人們也發(fā)現(xiàn),NO分子作為一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”在血管擴(kuò)張、免疫、增強(qiáng)記憶力等方面有著極其重要的作用,B項(xiàng)正確。在我們周?chē)目諝庵?,一般都含有固態(tài)懸浮物,C項(xiàng)錯(cuò)誤。綠色植物的呼吸作用、人的呼吸等,都向空氣中排放CO2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【總結(jié)升華】任何事物都具有兩面性,包括對(duì)有毒物質(zhì)的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)也應(yīng)該用辯證的觀點(diǎn)去看待。 舉一反三: 【變式1】實(shí)驗(yàn)室利用下列反應(yīng)制備氣體時(shí),沒(méi)有必要設(shè)置尾氣吸收裝置的是( )。 A.MnO2+4HCl (濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O B.2KClO32KCl+3O2↑ C.Na2SO3 (s)+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O D.NaNO2 (s)+NH4Cl (飽和溶液)NaCl+2H2O+N2↑ 【答案】BD 【變式2】空氣是人類生存所必需的重要資源。為改善空氣質(zhì)量而啟動(dòng)的“藍(lán)天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“藍(lán)天工程”建設(shè)的是( )。 A.推廣使用燃煤脫硫技術(shù) B.實(shí)施綠化工程,防治揚(yáng)塵污染 C.研制開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē),消除機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染 D.加大石油、煤炭的開(kāi)采速度,增加化石燃料的供應(yīng)量 【答案】D 【解析】加大石油、煤炭的開(kāi)采速度,會(huì)增大二者的使用量,產(chǎn)生更多的污染性氣體,不利于“藍(lán)天工程”建設(shè)。 類型二:酸雨的成因、危害及防治 例2、某??萍蓟顒?dòng)小組的同學(xué)采集酸雨樣品,每隔一段時(shí)間測(cè)定pH,得到下列數(shù)據(jù): 時(shí)間 開(kāi)始 8h 16h 24h 32h 40h 48h pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0 請(qǐng)依據(jù)上述材料,回答下列有關(guān)問(wèn)題: (1)酸雨主要是由于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量使用礦物燃料,使大氣中的____________氣體增多,與降水結(jié)合而形成的。請(qǐng)寫(xiě)出酸雨形成的主要化學(xué)方程式:________________________。 (2)酸雨對(duì)高等植物的影響表現(xiàn)在:①____________;②____________;③____________。 (3)大氣污染一方面影響動(dòng)植物生長(zhǎng),另一方面對(duì)人類________系統(tǒng)危害最大,常見(jiàn)的疾病有____________。 (4)請(qǐng)解釋酸雨放置時(shí)pH發(fā)生變化的主要原因:________________________________________________ (5)請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的化學(xué)、生物知識(shí),對(duì)某市的酸雨防治提出合理建議(至少三條):____________;____________;____________;____________。 【思路點(diǎn)撥】本題考查酸雨的形成與防治建議,并與生物知識(shí)相結(jié)合,突出對(duì)同學(xué)們綜合能力的考查。 【答案】(1)硫氧化物、氮氧化物等;,, 3NO2+H2O == 2HNO3+NO(答案只要合理即可) (2)①使植物葉面受損,影響植物的光合作用;②影響植物的代謝;③有害元素的毒害導(dǎo)致植物死亡 (3)呼吸 咳嗽、哮喘、肺氣腫等 (4)雨水樣品中的SO2和H2SO3不斷被空氣中的氧氣氧化而生成H2SO4,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),H+濃度增大,pH下降,氧化完全后,形成H2SO4稀溶液,pH不再變化。 (5)①控制污染源;②尋找并使用清潔能源;③大力開(kāi)展綠化,適當(dāng)種植柳杉等樹(shù)木;④使用無(wú)鉛汽油,淘汰尾氣排放嚴(yán)重超標(biāo)的機(jī)動(dòng)車(chē)等;⑤使用微生物脫硫;⑥改進(jìn)工藝流程;⑦加大環(huán)境管理力度等。 【解析】SO2和O2化合需要有催化劑才能實(shí)現(xiàn),空氣中的粉塵等可起催化劑的作用。結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知隨時(shí)間延長(zhǎng),酸雨酸性增強(qiáng),說(shuō)明H2SO3逐漸被氧化成了H2SO4。結(jié)合化學(xué)、生物知識(shí)可知,可從控制污染源、微生物脫硫等方面考慮酸雨的防治。 【總結(jié)升華】跨學(xué)科綜合的題目前在高考理綜中比較常見(jiàn),同學(xué)們?cè)谄匠5膶W(xué)習(xí)中要注意知識(shí)點(diǎn)的遷移,把不同學(xué)科相近的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合各學(xué)科的特點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。 舉一反三: 【變式1】下列有關(guān)酸雨的敘述中,正確的是( ) A.沙塵暴中含有CaCO3,可以中和酸雨 B.酸雨是指酸性降水或雨水的pH<7 C.未受污染的清潔空氣中降下的雨水一定是中性雨水 D.夏季空氣中溫度較高,所以SO2和NO被轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸更加容易,故夏季雨水酸性會(huì)更強(qiáng) 【答案】A 【解析】酸雨是指pH<5.6的雨水,即使是未受污染的清潔空氣中的降水,其pH也小于7,B、C錯(cuò)誤;夏季降水充沛,冬季少雨干旱,且少不了燃煤取暖等,所以應(yīng)該是冬季雨水中硫酸和硝酸的濃度較大,酸性更強(qiáng)。 【變式2】據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上的古建筑在20世紀(jì)所遭受的腐蝕比過(guò)去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重,這是因?yàn)椋? )。 A.古建筑的腐蝕是可逆過(guò)程,在前幾百年甚至幾千年前處于化學(xué)平衡狀態(tài),而近幾十年來(lái)腐蝕向正反應(yīng)方向移動(dòng) B.由于近幾十年來(lái)大量使用化石燃料,造成酸雨,加速了古建筑的腐蝕 C.由于近幾十年來(lái)參觀的人數(shù)急劇增多,加速了古建筑的磨損 D.由于近幾十年來(lái)溫室效應(yīng)加劇,加速了古建筑的風(fēng)化 【答案】B 【解析】近幾十年來(lái),隨著工業(yè)的發(fā)展大量使用化石燃料,形成酸雨,加速了古建筑的腐蝕。 類型三:臭氧層被損壞的原因及危害 例3、大氣中的臭氧層可使人類和其他生物免受紫外線的危害,人為因素可能使臭氧層受到破壞。下列因素可破壞臭氧層的是( ) A.SO2的排放 B.制冷劑氟氯烴的泄露 C.CO2的排放 D.燃料的不完全燃燒 【思路點(diǎn)撥】本題考查破壞臭氧層的因素。 【答案】B 【解析】冷凍劑、消毒劑、發(fā)泡劑和滅火劑等化學(xué)制品在使用時(shí)排放的氟氯烴,在紫外線下放出Cl原子后奪去臭氧中的一個(gè)氧原子,使臭氧變成氧氣從而破壞了臭氧層。 【總結(jié)升華】制冷劑氟氯烴的泄露以及CCl4、CH4、噴氣式飛機(jī)在高空飛行排出的氮氧化物如N2O、NO以及大氣中的核爆炸產(chǎn)物等都會(huì)破壞臭氧層。 舉一反三: 【變式1】地球平流層中含有一定量的臭氧,常稱為臭氧層,臭氧層對(duì)地球上氣候和生物的影響很大。大氣臭氧層( )。 A.能大量反射太陽(yáng)輻射中的紫外線,所以那里氣溫較低 B.能散射陽(yáng)光中的紫外線,使地面生物免受集中紫外線輻射 C.因?yàn)槭谴髿庵谐粞醺患奈ㄒ粓?chǎng)所,故應(yīng)加以保護(hù) D.吸收大量紫外線,減少紫外線輻射,保護(hù)地球上的生物 【答案】D 【解析】臭氧層的主要作用是吸收紫外線,紫外線對(duì)動(dòng)物、人類、植物產(chǎn)生輻射,使之發(fā)生病變。 類型四:溫室效應(yīng)的危害及防治 例4、(1)圖瓦盧是由多個(gè)珊瑚礁形成的島國(guó)。由于大氣中CO2含量的劇增,大量珊瑚礁(主要成分是CaCO3)被海水侵蝕,其原因是(用化學(xué)方程式表示)________。 (2)溫室效應(yīng)導(dǎo)致海平面上升,引起溫室效應(yīng)的人為原因主要是________。 (3)為控制溫室效應(yīng),各國(guó)科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想,有人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實(shí),設(shè)想將CO2液化后,送入深海海底,以減小大氣中CO2濃度,為使CO2液化,可采用的措施是( )。 A.減壓、升溫 B.增壓、升溫 C.減壓、降溫 D.增壓、降溫 (4)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),用“汽水”(一種能釋放CO2的弱酸性溶液)澆灌植物能促進(jìn)植物生長(zhǎng),原因是它能( )。 ①加強(qiáng)呼吸作用 ②加強(qiáng)光合作用 ③改良?jí)A性土壤,調(diào)節(jié)pH ④加強(qiáng)植物蒸騰作用 A.①② B.②③ C.③④ D.②③④ (5)快速、有效地減緩大氣中CO2大量增加的生態(tài)學(xué)措施是( )。 A.使用天然氣等燃料 B.控制全球人口增長(zhǎng) C.植樹(shù)造林、保護(hù)森林 D.立即減少煤和石油的燃燒 【思路點(diǎn)撥】結(jié)合CO2的化學(xué)性質(zhì)及氣體的溶解度等知識(shí)進(jìn)行解答。 【答案】(1)CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 (2)大量燃燒煤、石油等化石燃料 (3)D (4)B (5)C 【解析】(1)CO2是一種酸性氧化物,溶于水后生成H2CO3,H2CO3可與其正鹽(CaCO3、Na2CO3等)繼續(xù)反應(yīng)生成酸式鹽。反應(yīng)方程式為:CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2。 (2)引起溫室效應(yīng)的人為原因主要是大量燃燒煤、石油等化石燃料。 (3)增大壓強(qiáng)、降低溫度會(huì)使氣體由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)而液化。 (4)植物的呼吸作用放出CO2,植物的蒸騰作用與外界溫度及水分有關(guān),與CO2的濃度無(wú)關(guān);植物的光合作用需要吸收CO2,且CO2溶于土壤中的水后生成碳酸,碳酸電離出的H+可以改良?jí)A性土壤、調(diào)節(jié)pH,所以“汽水”澆灌植物能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。 (5)隨著社會(huì)的進(jìn)步,對(duì)能源的消耗也將進(jìn)一步增多,所以不可能立即減少煤和石油的燃燒,使用天然氣等燃料也會(huì)產(chǎn)生CO2,綠色植物的光合作用可以吸收大量的CO2。 【總結(jié)升華】溫室效應(yīng)是當(dāng)今的一大環(huán)境問(wèn)題,產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體主要是CO2、CH4、N2O、氟氯代烷等,溫室效應(yīng)會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的危害,采取防治措施勢(shì)在必行。 舉一反三: 【變式1】甲烷、二氧化碳、水蒸氣均屬于溫室氣體。等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)前者大。下面是有關(guān)天然氣的幾種敘述:①天然氣與煤、柴油相比是比較清潔的能源 ②等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大 ③燃燒天然氣也是酸雨的成因之一。其中正確的是( )。 A.①②③ B.① C.①② D.③ 【答案】C 【解析】燃燒天然氣不是酸雨的成因之一,因?yàn)樘烊粴馔耆紵漠a(chǎn)物是CO2和H2O,空氣中CO2含量提高會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)而不是形成酸雨。 類型五:減少煤等燃燒產(chǎn)生污染的措施 例5、已知?dú)溲趸}在水中存在下列溶解過(guò)程,當(dāng)溶解速率等于結(jié)晶速率時(shí),有Ca(OH)2Ca2++2OH-。在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2、CO2等,為了除去有害氣體SO2并將其變廢為寶,常常用粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣,生成物為石膏。 (1)寫(xiě)出下述兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式: ①SO2與CaCO3懸濁液反應(yīng)________; ②SO2與Ca(OH)2懸濁液反應(yīng)________。 (2)試說(shuō)明用熟石灰的懸濁液而不用澄清石灰水來(lái)洗滌廢氣的理由。 答:________________。 【思路點(diǎn)撥】含硫燃料的脫硫和工業(yè)尾氣中SO2的吸收原理是重要考點(diǎn),解題易忽略生成的H2SO3及亞硫酸鹽能在空氣中進(jìn)一步被氧化生成SO42-。 【答案】(1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO42H2O)+2CO2 ②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO42H2O) (2)因?yàn)镃a(OH)2微溶于水,石灰水中Ca(OH)2的濃度小,吸收SO2的量較少且速率較慢,故用熟石灰的懸濁液 【解析】(1)根據(jù)題目所給信息,用Ca(OH)2吸收SO2,最后所得產(chǎn)物是石膏。顯然,此反應(yīng)應(yīng)該分兩步進(jìn)行。第一步,酸性比碳酸強(qiáng)的亞硫酸與碳酸鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng):H2SO3+CaCO3=CaSO3+CO2↑+H2O;第二步,CaSO3被空氣中的O2氧化:2CaSO3+O2=2CaSO4[SO2與Ca(OH)2的反應(yīng)類似于CO2與Ca(OH)2的反應(yīng)]。 綜合以上兩步反應(yīng),可得: ①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO42H2O)+2CO2 ②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO42H2O) (2)吸收廢氣中的SO2要求吸收劑的吸收能力強(qiáng)、吸收量大且吸收速率快。Ca(OH)2是微溶物質(zhì),石灰水中Ca(OH)2的濃度小,吸收量有限且速率慢。所以,應(yīng)選用熟石灰的懸濁液作吸收劑。 【總結(jié)升華】實(shí)驗(yàn)室制取SO2時(shí)的尾氣處理方法:用較濃的NaOH溶液吸收,不用澄清石灰水。吸收實(shí)驗(yàn)室制備氣體時(shí)的尾氣所用的堿液通常用NaOH溶液,不用石灰水。 舉一反三: 【變式1】為了提高煤燃燒的熱效率和減少CO等有害物質(zhì)的污染,可采取的措施是( )。 A.通入大量的空氣 B.將固體燃料粉碎,使之充分燃燒 C.將煤經(jīng)過(guò)處理,使之轉(zhuǎn)化為氣體燃料 D.控制煤的生產(chǎn) 【答案】BC 【解析】提高固體燃料的熱效率,一是將其粉碎,與適當(dāng)過(guò)量的空氣反應(yīng),二是變成氣體燃料。通入大量的空氣會(huì)帶走大量的熱,降低熱效率。故選B、C選項(xiàng)。 類型六:機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染的治理 例6、汽車(chē)尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源,治理的方法之一是在汽車(chē)的排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)化器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點(diǎn)是使CO和NO反應(yīng),生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無(wú)毒氣體,并促進(jìn)烴類的充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。 (1)寫(xiě)出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________。 (2)“催化轉(zhuǎn)化器”的缺點(diǎn)是能在一定程度上提高空氣的酸度,其原因是___________。 (3)控制城市空氣污染源的方法有___________。 A.開(kāi)發(fā)氫能源 B.使用電動(dòng)車(chē) C.植樹(shù)造林 D.戴上呼吸面具 【思路點(diǎn)撥】本題是對(duì)汽車(chē)尾氣處理中“催化轉(zhuǎn)化器”的考查,CO、SO2、NO在催化劑的作用下都將轉(zhuǎn)化為參與大氣生態(tài)環(huán)境中物質(zhì)循環(huán)的無(wú)毒氣體。 【答案】(1) (2),增加了SO3等酸性氣體 (3)AB 【解析】NO和CO在通過(guò)催化轉(zhuǎn)化器時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為,另有,SO3的形成在一定程度上提高了空氣的酸度。控制城市空氣污染源的根本方法是開(kāi)發(fā)無(wú)污染的氫能源和使用電動(dòng)車(chē),而植樹(shù)造林只是減輕了污染。 【總結(jié)升華】機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染的治理措施中除了安裝催化轉(zhuǎn)化器外,還有使用無(wú)鉛汽油。無(wú)鉛汽油除了能減少鉛污染外,還能減少機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中的CO和NO的含量,大大減輕了對(duì)環(huán)境的污染。 舉一反三: 【變式1】汽車(chē)排放的尾氣中因含有氮的氧化物而污染大氣,產(chǎn)生氮的氧化物的主要原因是( )。 A.燃燒含氮化合物燃料引起的 B.燃燒含鉛汽油引起的 C.由于燃燒不充分引起的 D.在氣缸中氮?dú)獗谎趸傻? 【答案】D 【解析】氮的氧化物是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸點(diǎn)火的瞬間,空氣中的N2與O2化合生成了NO,N2+O22NO。 【變式2】汽車(chē)尾氣在光照下分解時(shí),即開(kāi)始光化學(xué)煙霧的循環(huán),它的形成過(guò)程可用下列化學(xué)方程式表示:NO2==NO+O,2NO+O2==2NO2,O2+O==O3。下列有關(guān)敘述不正確的是( )。 A.此過(guò)程中,NO2是催化劑 B.此過(guò)程中,NO是中間產(chǎn)物 C.此過(guò)程的總方程式為2O3==3O2 D.光化學(xué)煙霧能引起人的外呼吸功能?chē)?yán)重障礙 【答案】C 【解析】NO2在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均沒(méi)有發(fā)生變化,只是加快了O2變成O3的反應(yīng)速率,因此NO2是O2變成O3的催化劑。將三個(gè)方程式相加得到的總方程式為3O2==2O3。 類型七:凈化室內(nèi)空氣,減少污染物 例7、在入住裝修過(guò)的新房之前,下列做法中錯(cuò)誤的是( )。 A.緊閉門(mén)窗,防止裝修面干裂、變質(zhì) B.適度開(kāi)窗通氣,充分地進(jìn)行內(nèi)外空氣對(duì)流 C.用高濃度的甲醛溶液對(duì)室內(nèi)環(huán)境消毒 D.在各個(gè)房間內(nèi)均勻地放置適量的吊蘭、蘆薈等植物 【思路點(diǎn)撥】要了解居室內(nèi)空氣污染物的主要來(lái)源,針對(duì)其來(lái)源采取改善居室內(nèi)空氣質(zhì)量的措施。 【答案】AC 【解析】裝修過(guò)的新房,建筑材料和裝修材料都會(huì)釋放出多種、大量的有害物質(zhì),故A項(xiàng)錯(cuò),B項(xiàng)對(duì)。甲醛對(duì)人體有嚴(yán)重的危害,故C項(xiàng)錯(cuò)。很多花草都有吸收有害物質(zhì)的功能,如常青藤和鐵樹(shù)可以吸收苯,吊蘭、蘆薈、虎尾蘭可以吸收甲醛等,故D項(xiàng)對(duì)。 【總結(jié)升華】常開(kāi)窗通風(fēng)是減少室內(nèi)甲醛含量最簡(jiǎn)單、有效的方法,尤其是冬季更要注意經(jīng)常通風(fēng)。 舉一反三: 【變式1】為減少室內(nèi)污染,保持室內(nèi)空氣清新,以下做法不可取的是( )。 A.在大霧天開(kāi)窗通風(fēng) B.炒菜時(shí)開(kāi)啟抽油煙機(jī) C.在室內(nèi)養(yǎng)花 D.盡量少吸煙或不吸煙 【答案】A 【解析】大氣形成的大霧中常含有較多有害物質(zhì),因此,在霧天進(jìn)行開(kāi)窗通風(fēng)是有害的,霧散后再開(kāi)窗通風(fēng)、進(jìn)行鍛煉等。 【變式2】家住省城的劉女士,花費(fèi)了近十萬(wàn)元裝修了新居,在國(guó)慶節(jié)時(shí)入住。不久全家人都出現(xiàn)早晨起床后頭痛、嗓子痛、流淚等癥狀,經(jīng)環(huán)保部門(mén)鑒定,劉女士家中污染性氣體嚴(yán)重超標(biāo),此污染性氣體你預(yù)測(cè)應(yīng)是( )。 A.CO、CO2、SO2 B.甲醛、SO2、苯 C.甲醛 D.CO2、苯、SO2 【答案】C 【解析】裝修后的新居中能使人出現(xiàn)頭痛、嗓子痛、流淚等癥狀的污染性氣體是甲醛。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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