- 化学与资源开发利用
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空气质量等级依次为:优、良、轻微污染、轻度污染、中度污染、中度重污染、重污染等。某地区空气污染物指数为:S02 78、N02 43、可吸入颗粒物163。
则该地区的空气污染指数为________ 该地区空气质量等级为_________ 首要污染物为______________.
正确答案
其中可最高的污染指数为163,故该地区的空气污染指数为163
空气污染指数在151-200之间,空气质量级别为Ⅲ⑵级,空气质量状况属于轻度污染
可吸入颗粒物的指数最高,为首要污染物为
(8分)下边是日照2
010年9月11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
(8分)
(1)可吸入颗粒物 (2)66
(3)二氧化氮 (4)二氧化硫、二氧化氮
略
酸雨是如何形成的?为什么冬天雨水的酸性通常较高?
正确答案
二氧化硫与氧气生成亚硫酸,亚硫酸在催化剂的作用下生成硫酸
二氧化氮与水反应生成硝酸
气体的溶解度随温度的下降而上升,冬天有较多二氧化硫,二氧化氮溶于雨水;冬天对能量的需求较大,发电厂会燃烧更多的燃料。
PH小于5.6的雨水是酸雨,酸雨中主要是硫、氮的氧化物形成的,1、二氧化硫与氧气生成亚硫酸,亚硫酸在催化剂的作用下生成硫酸;2、二氧化氮与水反应生成硝酸
冬天,天气很冷,对能量的需求较大,发电厂会燃烧更多的燃料,有较多二氧化硫,二氧化氮生成,所以,冬天雨水的酸性通常较高。
(9分)在国际环境问题中,一次性使用的聚苯乙烯()材料所带来的白色污染问题甚为突出。德国某公司开发出具有60天自行降解功能的绿色食品袋——聚乳酸
包装材料。
(1)聚苯乙烯造成“白色污染”的原因是_____________________________________________。
(2)乳酸()可以从甜菜发酵的糖液中提取,通过缩聚反应可合成聚乳酸。合成聚乳酸的化学方程式为____________________________________。
(3)聚乳酸的降解可分为两个阶段,首先是化学水解成乳酸单体,然后乳酸单体在微生物的作用下分解,生成二氧化碳和水。聚乳酸自行降解的两步反应中第二步反应方程式为____________________________________________________________。
正确答案
(1)大量使用难以降解的聚苯乙烯等塑料制品,破坏土壤结构,影响市容卫生,焚烧塑料污染大气
由乳酸合成聚乳酸实质上与由乙酸和乙醇合成乙酸乙酯一样,本质反应是缩聚反应。
“温室效应”是哥奉哈根世界气候变化大会研究的环境问题之一。CO2气体在大气层中具有吸热和隔热的功能,是主要的温室气体。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的是 (填字母编号)。
a.采用节能技术,减少化石燃料的用量
b.鼓励乘坐公交车出行,倡导“低碳”生活
c.利崩太阳能、风能等新型能源替代化石燃料 ·
(2)CH4是另一种主要的温室气体,l克甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳,放出55.64 kJ的热量,甲烷的燃烧热是 。
(3)酸阿的形成主要是由废气中的SOx和NOx造成的。通过SO2和Br2、H2O的定量反应在电解池中产生的电流变化,可以准确测定空气中SO2的含量。该反应的化学方程式为 ,反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 。
(4)某硫酸工厂以黄铁矿为原料生产硫酸。
第一阶段燃烧黄铁矿的化学方程式为 ;
第二阶段的反应原理是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其生产设备的名称为 ;在生产过程中某一时刻取样分析:SO2、O2、SO3的浓度分别为
2mol·L-1、2mol·L-1、3mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是 (填字母编号)
a. SO2为5mol·L-1,O2为3.5mol·L-1
b. SO2为3mol·L-1
c.SO2、SO3均为2.5mol·L-1
d.SO3为5mol·L-1
正确答案
(1)a、b、c(少填扣1分)
(2)890.24kJ·mol-1
(3)SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 1:2
(4)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 接触室 b、c(少填扣1分,填错不得分)
略
工业和交通运输业的迅速发展,城市人口的高度集中,机动车数量的日益增多,人类向大气中大量排放烟尘和有害气体等,对大气造成了严重的污染。启东市近期一次的“空气质量日报”显示,启东的空气已受到一定程度的污染。一研究性学习小组对启东市的空气污染情况进行了下列研究。
⑴小组一同学初步分析得出,启东市空气污染的主要原因可能有如下三种:
A、使用石油液化气 B、燃烧含硫煤 C、粉尘污染
另一同学认为还有一个不可排除的原因是:D:
研究性学习小组就造成启东市空气污染的最主要原因调查了本市100名市民和100位环保部门人士。调查结果如下图所示:
空气污染原因调查人数分布图
从市民和环保人士的不同观点上分析,你认为造成启东市空气污染的主要有害成分是
(用化学式表示)
⑵空气污染形成酸雨。研究性学习小组对启东市的雨水进行了采样和分析,刚采集时测得PH为4.82,放在烧杯中经2小时后,再次测得PH为4.68,较长一段时间后发现PH不再变化,对此,你的合理解释是
⑶研究性学习小组取相当于标准状况下的空气1.000L(含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等),缓慢通过足量溴水,在所得溶液中加入过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,将沉淀洗涤,干燥,称得其质量为0.233g,进行这一实验的目的是 ,通过计算得到的结论是 (以定量描述)
⑷该小组提出下列措施以减少空气污染主要有害成分排放量,你认为合理的是
(填序号)
①用天然气代替煤炭作民用燃料 ②改进燃烧技术,提高煤的燃烧效率
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
⑴机动车尾气污染; SO2(各2分)
⑵雨水中的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4(2分)
⑶测定空气中二氧化硫的体积分数(2分);空气中二氧化硫的体积分数为2.24%(2分)
⑷①②④ (2分)
略
绿色化学是当今社会人们提出的新概念,它可以公开为环境友好化学。安的着眼点是使污染消灭在生产的源头,从根本上消除污染。请回答下列问题:
(1)、下列叙述错误的是:
A、绿色化学和环境化学都是研究保护环境的;
B、绿色化学不是被动的治理环境,而是主动地防治环境污染;
C、绿色化学保护了环境,而且也能给企业带来经济利益。
(2)、硝酸工业的尾气中主要含有NO、NO2气体。下列关于它的危害的叙述中,正确的是: 。
A、形成酸雨;
B、破坏臭氧层;
C、NO能刺激呼吸道;
D、NO2能跟血红蛋白作用生成二氧化氮血红蛋白而引起中毒;
E、NO、NO2在空气中能形成褐色或红色的毒性好大的烟雾。
(3) 工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2,使其转化为化工产品NaNO3。请写出有关的化学方程式: ,这一处理方法是否符合绿色化学概念: (填“是”或“不是”);其原子利用率为: 。
正确答案
(1)A (2)ABE (3)NO+NO2+2NaOH="=2NaNO3+2H2O" 是88.5%
略
2.(10分)2010年第41届世博会将在上海举办,世博会的主题是“城市,让生活更美好”。回答下列问题:
②上海白龙港污水处理厂升级改造,处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质,明矾的化学式为 ;利用漂白粉可用来杀菌消毒,工业上利用氯气和石灰水制取漂白粉的化学反应方程式是 。
③低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,上海世博会的亮点之一是实现“二氧化碳零排放”。现在人们使用乙醇汽油作为汽车燃料充分体现了低碳经济,物质的量相同的乙醇与汽油(设为C8H18)均完全燃烧产生的CO2的物质的量之比为 ;
④世博会期间将用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒、并可被用来制作世博会证件及胸卡,目的是为了防止产生 污染。
正确答案
略
烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。
(1)根据废气排放标准,1m3烟气最高允许含400 mg NOx。若NOx中NO质量分数为0.85,则1m3烟气中最高允许含NO__________L(标准状况,保留2位小数)。
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16g/mL)作为NOx吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓度为____________mol/L(保留2位小数)。
(3)已知:
①
②
1m3含2000 mg NOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%,吸收后的烟气_______排放标准(填“符合”或“不符合”),理由:______________。
(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:
NO+2HNO3→3NO2+H2O
当烟气中
时,吸收率最高。
1m3烟气含2000 mg NOx,其中。
计算:①为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数)。
②1m3烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数)。
正确答案
(1)0.25 (2)1.64
(3)不符合 因吸收后烟气总体积减小,
含量仍超过
(4)①
②
略
2003年6月5日世界环境日的主题是:“水——二十亿人生命之所系”。节约用水,防治水污染具有十分重要的意义。某工厂有甲、乙、丙三个车间,各自排放的污水中均无沉淀物。各车间的污水分别含有以下六种物质中的各两种:KOH、K2SO4、AgNO3、Ba(NO3)2、KCl、HNO3。为防止污染水源,某中学化学兴趣小组配合工厂分别用石蕊试液和氯化钡溶液进行污水检测,现象如下:
甲:蓝色(石蕊试液)、白色沉淀(氯化钡溶液);乙:紫色(石蕊试液)、无明显现象(氯化钡溶液);丙:红色(石蕊试液)、白色沉淀(氯化钡溶液)。
由此可确定丙车间排放的污水中含有 和 。为变害为利,化学兴趣小组与工厂研究设计如下图污水处理方案。请回答:沉淀A是 ,若各步处理均完全反应,最终排放液C的溶质是 ,在农业上它可用作复合肥料。
正确答案
丙车间排放的污水中含有HNO3和AgNO3。沉淀A为BaSO4,最终排放液C的溶质是KNO3。
甲车间排放的污水使石蕊变蓝,说明含有碱性物质KOH,与之能共存且与氯化钡溶液反应生成白色沉淀说明含有K2SO4或KCl;乙车间排放的污水不使石蕊变色,且不与氯化钡溶液反应说明必含有Ba(NO3)2与KCl,则甲车间排放的污水中含有KOH与K2SO4,丙车间排放的污水使石蕊变红,说明含有酸性物质HNO3,与氯化钡溶液反应生成白色沉淀说明含有AgNO3。 甲乙混合生成沉淀A为BaSO4,继续与丙混合,生成沉淀B为AgCl,最后溶液中只剩余KNO3。
据报道,苏州一女士骑自行车随助力车行走,因大雾堵车在许多助力车排放的尾气中呆久后突然晕倒,路人急将其送往医院抢救。化学兴趣小组同学看报后组织讨论以下两个问题,请你参考:
(1)该女士昏倒的原因: 。
(2)讨论中某同学为解决助力车污染空气的问题,提出以下几点建议:①用浓氢氧化钠溶液吸收尾气中有毒成分;②用灼热的氧化铜把尾气中有毒成分反应出去;③控制行驶的助力车的数量;④改进助力车发动机的结构,提高汽油燃烧效率。你认为切实可行的是 ,试分析不行的原因 。
正确答案
(1)路口许多助力车排放的尾气中含有大量CO有毒气体,在大雾中难以扩散。人在其中呆久后因大量吸入CO,CO与血液中血红蛋白结合阻碍了O2的输入,使人缺氧而昏倒;
(2)③、④。①NaOH溶液与CO不反应;②能反应除去CO,但装置复杂。
(1)助力车的燃料是汽油,其尾气中含有一定量的CO。堵车的路口处车多,含CO的浓度大,CO极难溶于水,在大雾中CO不易扩散,故人在此处呆久了会吸入CO中毒昏倒。
(2)①CO不与NaOH溶液反应,故此法无效;②灼热的氧化铜能处理尾气中的CO,但此装置安装车上,既复杂,又不方便;③、④两项措施在城市可行。
(6分)水在自然界净化中要把有机污物自发地转变为简单的无机物质时,需要水中含有一定的氧气〔有机物(C、H、O)+O2→CO2+H2O〕,1 L水中含有的有机物转变为无机物所需要的氧的量称为生化需氧量(BOD),用g·L-1为单位表示,如果水的氧气量比BOD少,水就发臭,鱼和其他淡水生物就不会生存。某地区一条河水里有机物的质量分数为0.01%,此有机物的化学式可用C6H10O5表示,已知在正常大气压条件下,氧气在水中的溶解量是0.092 g·L-1。
(1)写出有机物在有氧气条件下转化为无机物的化学方程式_________________________。
(2)这条河水的生化需氧量为___________________________________________________。
(3)这条河中的鱼类____________(填“能”或“不能”)维持生命。
正确答案
(1)C6H10O5+6O26CO2+5H2O
(2)0.118 5 g·L-1 (3)不能
(2)取1 L水,则含有的C6H10O5为
1 000 g·0.01 %="0.1" g,由
C6H10O5+6O26CO2+5H2O
162 g 192 g
0.01 g x="0.118" 5 g
则该水的BOD为0.118 5 g·L-1>0.092 g·L-1,鱼类不能生存。
(13分)工业上生产高氯酸时,还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂
亚氯酸钠(NaClO2),其工艺流程如下:
已知:
1.NaHSO4溶解度随温度的升高而增大,适当条件下可结晶析出。
2.高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸,沸点90℃。
请回答下列问题
(1)反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ,冷却的目的是 ,能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是 。
(2)反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为 。
(3)通入反应器Ⅱ中的SO2用另一物质H2O2代替同样能生成 NaClO2 ,请简要说明双氧水在反应中能代替SO2的原因是
(4)Ca(ClO)2 、ClO2、NaClO、NaClO2 等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有 请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产另一种消毒剂 NaClO的离子方程式
正确答案
(13分)(1)3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2+3NaHSO4+H2O;(2分)
降低NaHSO4的溶解度,使NaHSO4结晶析出(2分)高氯酸的沸点低(1分)
(2)2ClO2+SO2+4OH-=2ClO2-+SO42-+2H2O;(2分)
(3)H2O2有还原性也能把ClO2还原为NaClO2 (2分)
(4)强氧化性(2分) Cl2 + 2OH- = ClO- + Cl- + H2O;(2分)
(1)反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为:3NaClO3+3H2SO4=HClO4+2ClO2+3NaHSO4+H2O;冷却的目的是:降低NaHSO4的溶解度,使NaHSO4结晶析出;能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是:高氯酸的沸点低。
(2)反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为:2ClO2+SO2+4OH-=2ClO2-+SO42-+2H2O;
(3)通入反应器Ⅱ中的SO2用另一物质H2O2代替同样能生成 NaClO2 ,双氧水在反应中能代替SO2的原因是:H2O2有还原性也能把ClO2还原为NaClO2 。
(4)Ca(ClO)2 、ClO2、NaClO、NaClO2 等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有强氧化性,用氯气和NaOH溶液生产另一种消毒剂 NaClO的离子方程式为:Cl2 + 2OH- = ClO- + Cl- + H2O
再循环的工业社会废物严重危害环境及人类健康。现在产生的二氧化碳、家庭污水和其他“无毒”废物的速度超过了自然循环能够吸收它们的速度。我们正在不断地排放着有毒的(经常是不能生物降解的)废物,它们正积聚在土壤、空气和水中。后果是我们正在破坏着自然环境(如森林被毁、酸雨的形成和烟雾毁坏)、农业系统(如收成被土壤退化以及空气和水的污染所毁掉)和危害人类健康(如食物中残留的农药、人工合成聚合物造成的室内空气污染、室外的烟雾、被污染的饮用水以及有毒垃圾)。
请根据上述材料完成下列问题:
(1)文中关于污染与环境自净能力的关系可以表述为( )
A.环境污染速度超过环境自净能力
B.环境污染速度低于环境自净能力
C.环境污染速度与环境自净能力大体相当
(2)二氧化碳浓度增大会导致___________效应,对沿海地区的影响是__________________,对气候的主要影响是_________________________________。
(3)文中提到环境污染的后果主要是在___________、___________和___________三方面。
(4)除工业污染外,消费污染越来越严重,请列出四种主要消费污染___________________。
正确答案
(1)A (2)温室 两极冰雪融化,引起海平面升高,沿海城市将被淹没 全球气温上升,蒸发加强,气候带范围发生变化(如现在草原、亚寒带森林区将变成农耕区)
(3)破坏自然环境 破坏农业生态系统 影响人类健康
(4)排放污水,使用塑料制品,家庭汽车、家庭燃煤、使用含铅汽油,乱扔废弃物等
本题围绕环境污染速度超过环境自净化能力导致生态平衡被破坏,造成污染严重而展开了一系列有关环境问题,除了应掌握课本知识以外,相关课外阅读知识的获取对于这类题目的正确解答也是很关键的。
(12分)为比较温室效应气体对全球增温现象的影响,科学家以CO2为相对标准,引入了“温室效应指数”的概念(如下表)。
回答下列问题:
⑴6种气体中,温室效应指数最大的物质属于 ▲ (选填“极性分子”或“非极性分子”)。
⑵在水分子中,O原子上的价层电子对数为 ▲ 。
⑶N2O4分子结构式为,分子为平面结构。N2O4分子中N原子的杂化方式为 ▲ ,在N2O4分子的结构式上,将你认为是配位键的共价键上加上箭头 ▲ 。
⑷O3具有吸收紫外光的功能。
①根据等电子原理,判断O3分子的空间构型为 ▲ 。
②紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因: ▲ 。
正确答案
⑴极性分子
⑵4
⑶sp2
⑷①折线形 ②紫外光的光子所具有的能量大于蛋白质分子中C-C、C-N和C-S的键能,使这些化学键发生断裂,从而破坏蛋白质分子(每空2分,共12分)
略
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