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简答题

美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据:

到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路

请选用以上数据计算:

(1)地球对太阳能的利用率约为_____________。

(2)通过光合作用,每年有__________kJ的太阳能转化为化学能(每年以365天计)。

(3)已知CO2是温室气体,绿色植物的光合作用能减少大气中CO2的量。若每年通过光合作用(6CO2+6H2OC6H12O6+6O2)为我们生存的地球除去CO2的质量为x。试根据能量关系列出x的计算式(列式中缺少的数据用符号表示)。

其中所缺的数据的化学含义是

_____________________________________________________。

正确答案

(1)33.3% (2) 1.26×1018 kJ

(3)3.36×1017/Q kg   每生成1 mol C6H12O6所吸收的热量

(1)地球对太阳能的利用率="(40" 410/173 410)×100%=33.3%

(2)每年太阳能通过光合作用转化为化学能=40×109 kJ·s-1×(365×24×60×60)s=1.26×1018 kJ

(3)x=(1.26×1018 kJ/Q kJ·mol-1)×44 g·mol-1×6×1 kg/1 000 g=3.36×1017/Q kg

其中Q的化学含义是每生成1 mol C6H12O6所吸收的热量。

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简答题

下表是摘自国家环境监测中心公布的某时间我国部分大城市空气的监测周报.

注:TSP:空气中飘尘;NOx:含氮氧化物.

阅读分析上表,回答下列问题:

(1)经济特区中,空气质量最好的城市是________,直辖市中空气质量最差的城市是________.

(2)最容易出现酸雨的城市是________.为防止城市出现酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰或石灰石和含硫煤混合使用.请写出燃烧时,有关“固硫”(不使含硫化合物进入大气)反应的化学方程式________________________________________________________________.

正确答案

(1)厦门 重庆 (2)重庆 CaO+SO2===CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4

试题分析:(1)空气污染指数就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的数值形式,空气污染指数越小,空气质量越好。根据表中信息,深圳、汕头、厦门经济特区中,空气质量最好的城市是厦门,污染指数是25;北京、上海、天津、重庆直辖市中空气质量最差的是重庆,污染指数是98;

(2)形成酸雨的首要污染物是SO2,整个表中只有重庆的首要污染物为SO2;工业中“固硫”的反应方程式CaO+SO2===CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4

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填空题

2012年3月,新《环境空气质量标准》的颁布表明国家对环境问题的进一步重视。

(1)pH<       的雨水称为酸雨;向煤中加入适量的           ,可以大大减少燃烧产物中SO2的量。

(2)温室效应造成了地球表面温度上升。下列物质中属于温室气体的是        (填字母) 。

a.可吸入颗粒物          b.氮气          c.二氧化碳

(3)下列措施不利于改善环境质量的是     。(填字母)

a.垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用    b.用中和法除去工业废水中的酸

c.随意的堆放生活垃圾 

正确答案

(1)5.6        碳酸钙

(2)c

(3)c

试题分析:

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下边是济南08年9月某日的空气质量日报

(1)、首要污染物是                

(2)、污染指数是                 

(3)、能引起光化学烟雾的是       (从表中选) 

(4)、能引起酸雨的是         (从表中选)

正确答案

(1)可吸入颗粒物    (2)66   (3)NO2   (4)NO2   SO2

首要污染物是可吸入颗粒物,根据表中数据可知污染指数是66。能引起光化学烟雾的是NO2。能引起酸雨的SO2和NO2

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下列做法中,会引起居室空气污染的是__________。

①地板油漆、打蜡 ②房间铺上新地毯 ③用胶合板装修房顶和墙面④点燃蚊香⑤吸烟 ⑥居室种养吊兰等花草⑦喷灭蚊药雾剂 ⑧点燃天然气炉灶⑨油炸食品

正确答案

本题考查的是空气污染的有关内容。居室种养吊兰等花草能吸收环境中污染物以及人所产生的二氧化碳,会释放出氧气,不会引起居室空气污染。其他项目均会造成居室空气污染。故本题选

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如图所示,在一条鱼、虾几乎绝迹的小河边,从上游到下游依次有甲、乙、丙、丁四座工厂,各厂排放的废水里都只含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组对河水监测时发现:①甲处河水呈乳白色;②乙处河水呈红褐色;③丙处河水由浑变清;④丁处产生气泡,河水仍澄清。请回答:

⑴ 四座工厂排出的废水里含有的污染物分别为:

          ;乙          

          ;丁          。(填化学式)

⑵ 在丁的下游M处取出的河水中,肯定含有的离

子是                                         

⑶ 写出有关反应的离子方程式:                              

⑷ 小河中鱼、虾几乎绝迹的原因是                            

正确答案

⑴ Ca(OH)2、FeCl3、HCl、Na2CO3

⑵ Na+、Ca2+、Fe3+、H+、Cl(OH);

⑶ Fe3+ + 3 OH= Fe(OH)3↓;Fe(OH)3 +3H+ = Fe3+ + 3H2O ;

CO32 + 2H+ = H2O + CO2↑。

⑷ 河水中的酸碱性及有害物质的富集,直接危害鱼、虾等生物的生长。

本题以四种常见物质之间的离子反应为切入点,从环保的角度考查知识的实际应用。水流方向是由甲经过乙,依次流经丙和丁。根据四种物质的性质特点,甲处河水呈乳白色,故为Ca(OH)2;乙处河水呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3,故乙处为FeCl3;丙处河水由浑变清,是由于Fe(OH)3沉淀在丙处被溶解,故丙处为盐酸,丁处为Na2CO3(与盐酸作用产生气泡)。

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环境问题正成为21世纪世界的热点问题,请填写下列空白。

①在二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、氟氯烃中,能造成臭氧层空洞的物质有_______和二氧化氮;能造成酸雨的主要因素是__      __和二氧化硫含量的增加。

②高铁酸钾(K2FeO4)是新型、高效的水处理剂,其氧化性比氯气、臭氧等更强,遇水易变化,在水处理过程中高铁酸钾被还原为Fe3+。高铁酸钾除能消毒、杀菌外,还能除去水中的悬浮颗粒的原因是___         _____(用化学方程式表示)。

③废水中的Cr3+、Ag+、Hg2+等常采用                法消除污染

正确答案

① 氟氯烃 二氧化氮  

②Fe3++3H2 Fe(OH)3(胶体)+3H+     

③沉淀

试题分析:①造成臭氧层空洞的物质有氟氯烃和二氧化氮等气体;造成酸雨的气体有氮氧化物和二氧化硫气体,本题中选择二氧化氮;

②Fe3+可水解生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体,水解的方程式为Fe3++3H2 Fe(OH)3(胶体)+3H+    ③废水中的Cr3+、Ag+、Hg2+等易生成沉淀,可用沉淀的方法除去。

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(14分)某校高一研究性学习小组将造成我省某市空气污染的主要原因分为以下四种:

并就造成该市空气污染的最主要原因调查了该市100名市民和100位环保部门人士。调查结果如下图所示:

(1)调查结果显示:该市市民认为造成空气污染的最主要原因是   ,环保人士认为造成该市空气污染的最主要原因是    

(2)调查结果说明市民对造成空气污染的最主要原因认识不足。该最主要原因造成的大气污染的主要有害成分是       ,空气中该成分含量较高时,在空气中的氧气和水的共同作用下,会形成酸雾,其化学反应方程式为                                                         

(3)下列措施能够减少空气中该成分排放量的是              

①用天然气代替煤炭做民用燃料 ②改进燃烧技术,提高热能利用率 ③工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高  ④燃煤中加入适量石灰石后使用

正确答案

(14分) (1)C(2分)  B(2分)

(2)SO2  (2分)   2SO2+O2+2H2O=2H2SO4(4分)

(3)①②④(4分,少一个扣2分)

⑴从图表知该市市民认为造成空气污染的最主要原因是粉尘污染,环保人士认为造成该市空气污染的最主要原因是燃烧含硫煤;⑵燃烧含硫煤产生SO2污染;⑶天然气中的含硫量较煤少,改进燃烧技术可减少硫的排放,燃煤中加入适量石灰石可起到固硫作用,工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高并不能减少的SO2排放,故选①②④。

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党的十七大报告指出:“加强能源资源节约和生态环境保护,增强可持续发展能力,坚持节约资源和保护环境的基本国策,发展环保产业.”

(1)下列有关做法不符合上述要求的是________.

(2)将煤转化为水煤气的主要化学反应为

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);C(s)、H2(g)和CO(g)完全燃烧的热化学方程式为:

C(s)+O2(g)===CO2(g)  ΔH=-393.5 kJ/mol      ①

H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-242.0 kJ/mol    ②

CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol    ③

请回答:

①根据以上数据,写出C(s)与H2O(g)反应的热化学方程式:_____________________________________.

②水煤气不仅是优良的气体燃料,也是重要的有机化工原料,CO和H2在一定条件下可以合成:a.甲醇;b.甲醛;c.甲酸;d.乙酸.试分析当CO和H2按1∶1的体积比混合反应,合成上述________(填序号)物质时,可以满足“绿色化学”的要求,完全利用原料中的原子,实现零排放.

正确答案

(1)D   (2)①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)    ΔH=+131.5 kJ/mol   ②b、d

试题分析:(1)A中将煤液化和气化,能有效提高煤燃烧产生能量的利用率;B中对汽车尾气进行处理,符合环保要求;C中推广乙醇汽油,有利于减少污染物的排放量;D中火力发电的主要燃料是煤,其燃烧产生的SO2是大气污染物,CO2是温室气体,不利于环境保护,答案选D。

(2)煤转化为水煤气的反应可由①-②-③得到,可得C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ/mol,CO和H2按1∶1反应合成物质时,可达到零排放,符合“绿色化学”的要求,则合成的物质的最简式应满足CH2O,则b、d符合,答案选bd。

点评:化学与可持续发展及环境保护尽管不是教学的重点,但该内容与我们的生产、生活息息相关,因此成为历年高考的必考的热点。历年试题的难度多以基础题、中档题为主、题型主要为选择题、试题的命题形式是常把化学知识与实际生产、生活、环境保护及科技前沿等问题结合起来,突出化学与可持续发展、环境保护的密切联系,综合考查学生分析问题、解决问题的能力。

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(6分)目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物。

(1)汽车燃料中一般不含氮元素,为其中所含的NO是如何产生的?用化学方程式表示:

                                    

(2)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管上装一个催化转化装置,使NO与CO反应,生成CO2和N2。反应的化学方程式是                                   

(3)下列措施中,能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是          

正确答案

(1)N2+O2=2NO(放电) (2)2NO+2CON2+2CO2 (3)AB

(1)因为空气中含有氮气,在放电的条件下和氧气反应生成NO。

(2)根据反应物和生成物可以形成该反应的化学方程式为2NO+2CON2+2CO2

(3)选项CD不符合客观事实,是错误的。答案选AB。

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(6分).处理污水常见的化学方法有                                  

                                                                        

正确答案

-中和法----氧化还原法-------沉淀法等

处理污水常见的化学方法有:中和法、氧化还原法、沉淀法等;

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目前测定空气中SO2含量主要用氧化还原反应。已知SO2气体与酸性KMnO4溶液反应时,MnO4-被还原为Mn2,SO2被氧化成SO42-。为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量,甲同学设计了如下图所示的实验装置:

①其中:表示密闭容器;表示气体流速管(单位时间内通过气体的体积恒定,且无除尘和吸收气体作用);表示棉花;颗粒吸附剂可以吸收可吸入的颗粒;―→表示气体的流向。

②酸性KMnO4溶液体积为200 mL,浓度为0.1 mol·L-1

回答下列问题:

(1)配制200 mL 0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液,需用到的仪器按使用的先后顺序依次有________、________、________、玻璃棒、________、________。玻璃棒的作用是

____________________________________________________________。

(2)写出并配平测定SO2含量的离子方程式:_______________________________________。

(3)实验中棉花的作用是_____________________________________________________;

若要测定空气中可吸入颗粒的含量(g·L-1),还需要测出的数据是________。

(4)乙同学按照同样的方法测量空气中SO2的含量,所测得的数值总是比实际含量偏低,最可能的原因是(假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误):____________________________________________________。

正确答案

(1)托盘天平 药匙 烧杯 200 mL容量瓶 胶头滴管 搅拌和引流

(2)5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2+4H

(3)防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中,使测量质量不准 吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量(或将装置用编号表示回答,或答颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量的增加值)

(4)通入气流速率过快,二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应就已经被排出

(1)配制200 mL 0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液属于用固体溶质配制一定浓度的溶液,故需托盘天平、药匙、烧杯、200 mL容量瓶、胶头滴管等,在配制溶液过程中玻璃棒在溶解过程中用于搅拌加速溶解,转移溶液时起引流作用。

(2)SO2SO42-,MnO4-Mn2。由电子守恒、电荷守恒和元素守恒的次序即可配平方程式。

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SO2是主要的大气污染物,大量的SO2来源于                                                  ,SO2不仅本身污染大气,它在大气中经尘粒催化剂能与水、氧气作用,形成危害更大的酸雨,上述转化的化学方程式是                                                  。工业上一般采用生石灰作为脱硫剂,以吸收废气中的二氧化硫而将硫固定,其产物石膏(主要成分为CaSO4)可作建筑材料。有关反应的化学方程式是                                                                                       

正确答案

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下列有关酸雨的说法正确的是

正确答案

C

一般把PH值<5.6的雨水称为酸雨,把PH值<4.5的雨水称为重度酸雨;

酸雨的主要成分为稀硫酸、稀硝酸,故酸雨是因为雨水中含有SO2、NO2等硫的氧化物及氮的氧化物;

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(12分)化学与人类社会可持续发展密切相关,能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。

(1)乐山是国家级硅材料产业基地,硅材料是无机非金属材料的主角。请你举出两种含硅的材料名称                    。用氢气在高温下还原SiCl4是高纯硅生产过程中的一个环节,写出该反应的化学方程式                      

(2)大量使用化石燃料,最直接的危害是造成“温室效应”、“酸雨”等环境问题。为了防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,某硫酸工厂上使用石灰乳吸收尾气,涉及的化学方程式为:                           

(3)汽车尾气中的NO、CO已经成为许多城市空气的主要污染源。但汽车的燃料中一般不含氮元素,尾气中的NO从何而来?写出有关化学方程式                       ;治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车排气管上装一个催化转化装置,使NO与CO反应,生成CO2和N2,写出反应的化学方程式                       

正确答案

(1) 玻璃  水泥(或其它合理答案)(各2分)   2H2 + SiCl4Si + 4HCl(2分)

(2) SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O(2分)

(3) N2 + O22NO(2分)      2NO + 2CO2CO2 + N2(2分)

(1)常见的硅酸盐产品是水泥、玻璃和陶瓷等。氢气具有还原性,和斯氯化硅发生置换反应生成单质硅,方程式为2H2 + SiCl4Si + 4HCl。

(2)SO2是酸性氧化物,和石灰乳反应生成亚硫酸钙和水,从而减少SO2的排放,方程式为SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O。

(3)由于在放电的条件下,氮气和氧气可以化合生成NO,方程式为N2 + O22NO。根据反应物和生成物可知,反应的方程式为2NO + 2CO2CO2 + N2

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