- 化学与资源开发利用
- 共19748题
氮、磷、钾是植物生长的重要营养元素。洗衣粉中如加入由磷酸脱水制得的多磷酸的钠盐作配料,虽能在洗衣时起软化水的作用,但使用此类洗衣粉会造成水质污染。
(1)试简述污染水质的原因__________________________________________。
(2)某种无磷洗衣粉中加入了硅酸钠作配料,试说明这种配料的有关性质与作用
_____________________________________________________________。
(3)N、P、K是以__________状态被植物吸收的,试简述N、P、K被植物根细胞吸收的原因及过程_____________________________________________。
正确答案
(1)洗衣粉废水中含有较多磷酸盐,流入江河中形成富磷的“肥水”,水生植物繁殖、生长过快,从而使水体缺O2造成水质污染
(2)Na2SiO3能够发生水解,溶液呈现碱性,使水软化。但Si不是大多数植物的营养元素,故不会造成水质污染
(3)离子 植物根细胞是通过交换吸附原理来吸收土壤溶液中的离子,根细胞通过呼吸作用产生CO2,CO2溶于水生成H2CO3,H2CO3H++HCO3-,H+与HCO3-可与土壤中的K+、NH4+、PO43-发生交换,从而使K+、NH4+、PO43-进入到根细胞,而H+和HCO3-进入到土壤溶液中
多磷酸的钠盐虽然易水解呈碱性,使水得到软化,但是由此产生的废水中含有较多的磷酸盐,这些废水通过地下管道流入江河湖泊中,便形成了含磷丰富的“肥水”,使水生植物生长过快,繁殖过多,从而使水中O2的含量不足,造成水中生物死亡。
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”。
①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 ;人们已尝试使用 作为汽车燃料可真正实现“二氧化碳零排放”。
②世博停车场,安装有汽车尾气催化光解设施,它能将汽车尾气中CO和NOx反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,写出CO和NOx在一定条件下反应的化学方程式:
。
③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
①1∶4、氢气 ②2xCO+2NOx2xCO2+N2 ③白色
试题分析:①燃烧乙醇和汽油后,二者中的碳元素完全转换为二氧化碳,因此燃烧相同物质的量的乙醇和汽油时,产生二氧化碳的物质的量之比为1:4.实现二氧化碳的零排放,可使用清洁能源氢气。
②反应的化学方程式为:2xCO+2NOx2xCO2+N2。
③一次性塑料属于白色污染,因此用“玉米塑料”可防止白色污染。
点评:主要考查低碳经济的理念,化学与社会生活、环境、科技的关系,难度不大,侧重考查学生对社会热点的关注程度,考生要引起注意,平时要多关注化学与社会相关的热点问题。
(5分)汽车尾气是城市空气的污染源(含各种烃类、一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮等)。治理的方法之一是在汽车的排气管装一个催化转化器(用铂、钯合金做催化剂)他的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体。并促使烃类物质充分燃烧。
(1)试写出CO与NO反应的化学方程式:
(2)催化转化器的缺点之一是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是:
。
正确答案
(1)2CO + 2NO N2 + 2 CO2(2分)
(2) 催化转化器将SO2转化成SO3形成硫酸酸雾。(3分)
(1)根据反应物中元素可知,参与大气生态循环的无毒气体应是氮气和CO2,所以方程式为2CO + 2NO N2 + 2 CO2。
(2)由于催化转化器能将SO2转化成SO3,从而形成硫酸酸雾。
(8分)选用下列物质填空(填序号)
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③氮氧化物 ④氟氯昂
⑴会破坏臭氧层的物质是 。
⑵过量会导致温室效应加剧的物质是 。
⑶造成酸雨的物质是 。
⑷导致光化学烟雾的物质是 。
正确答案
③④; ① ; ②③ ;③
属于记忆内容
(10分)“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有: 。(填字母)
a.减少化石燃料的使用 b.植树造林,增大植被面积
c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.6CO2 + 6H2OC6H12O6 b.CO2 + 3H2
CH3OH +H2O
c.CO2 + CH4CH3COOH d.2CO2 + 6H2
CH2==CH2 + 4H2O
以上反应中,最节能的是 ,原子利用率最高的是 。
(3)文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下:
反应结束后,气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到HCOOH,固体中检测到镍粉和Fe3O4。
CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示(仅改变镍粉用量,其他条件不变):
研究人员根据实验结果得出结论:
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体, 即:CO2HCOOH
CH4
①写出产生H2的反应方程式 。
②由图可知,镍粉是 。(填字母)
a.反应的催化剂
b.反应的催化剂
c.反应的催化剂
d.不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol,反应速率的变化情况是 。(填字母)
a.反应Ⅰ的速率增加,反应Ⅱ的速率不变
b.反应Ⅰ的速率不变,反应Ⅱ的速率增加
c.反应ⅠⅡ的速率均不变
d.反应ⅠⅡ的速率均增加,且反应Ⅰ的速率增加得快
e.反应ⅠⅡ的速率均增加,且反应Ⅱ的速率增加得快
f.反应Ⅰ的速率减小,反应Ⅱ的速率增加
正确答案
(1)abcd
(2)a c
(3)①3Fe+4H2OFe3O4+2H2 ②c ③e
(1)CO2是超成温室效应的气体,a可以直接减少CO2的产生;b是植物吸收CO2的主要源泉;c在节约能量的同时也减少了CO2的排放;d使用其他不产生CO2。(2)节能即不需要外加能量,光合作用是来自自然界的能量;原子利用率高即不产生副产物;(3)密闭容器中给出了铁和水蒸汽,由此可以产生H2,即3Fe+4H2O Fe3O4+4H2,反应前后均有Ni粉,从图像看,随着镍粉的用量不同,曲线的走的趋势不同,即反应的快慢不同,满足催化剂的条件。从图像可以分析,随着Ni的加入,H2和CH4的量均是快速减小的,即反应速率是增加的,由于甲酸的减少量变化更快,则说明反应II速率更快。
(1)图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国。由于大气中CO2含量的剧增,大量珊瑚礁(主要成分是碳酸钙)被海水侵蚀,其原因是(用化学方程式表示)___________________________________。
(2)温室效应导致海平面上升,引起温室效应的人为因素主要是_______________________。
(3)为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化,可采用的措施是____________________________。
A.减压、升温 B.增压、升温 C.减压、降温 D.增压、降温
(4)科学家研究发现,用“汽水”(一种能释放CO2的弱酸性溶液)浇灌植物能促进植物的生长。原因是它能__________________________________。
①加强呼吸作用 ②加强光合作用 ③改良碱性土壤、调节pH ④加强植物蒸腾作用
A.①② B.②③ C.③④ D.②③④
(5)能快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是________。
A.使用天然气等燃料
B.控制全球人口增长
C.植树造林,保护森林
D.立即减少煤和石油的燃烧
正确答案
(1)CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
(2)大量燃烧煤、石油等矿物燃料
(3)D (4)B (5)C
(1)二氧化碳微溶于水,溶于水后会与碳酸钙反应,导致碳酸钙溶解。
(2)导致温室效应的气体主要是CO2,大量燃烧煤、石油等矿物燃料是CO2的主要来源。
(3)可采用增压和降温的措施使CO2液化。
(4)植物的呼吸作用放出CO2,植物的蒸腾作用与外界温度及水分有关,与CO2的浓度无关;植物的光合作用需要吸收CO2,且CO2溶于土壤中的水生成的碳酸电离出的H+可以改良碱性土壤、调节pH,促进植物对Ca2+、Mg2+的吸收。所以用“汽水”浇灌植物能促进植物的生长。
(5)随着社会的进步,对能源的消耗也将进一步增多,所以不可能立即减少煤和石油的燃烧,使用天然气等燃料也会产生CO2,只有绿色植物的光合作用会吸收大量的CO2,且见效快,属于生态学措施
(12分)当今水体的污染成为人们关注的焦点。利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测与合理处理。
(1)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素,农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-,一般可以通过以下两种方法将其除去。
①方法一:将Ca(OH)2或CaO 投加到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。已知常温下Ksp[Ca3(PO4)2]=2.0×10-33,当处理后的废水中c(Ca2+)=2.0×10-7 mol·L-1时,溶液中c(PO43-)= mol·L-1。
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石,反应的方程式为Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5~10.0,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为 ;与方法一相比,方法二的优点为 。
(2)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可在碱性条件下加入铝粉除去,加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。现有1.0t含氮质量分数为0.035%的NO2-废水,用此法完全处理后生成的AlO2-的物质的量为 。
(3)工业上也会利用铝粉除去含氮废水中的NO3-。现在处理100m3浓度为2.0×10-4 mol·L-1的NaNO3溶液,加入一定量的2 mol·L-1的NaOH溶液和铝粉,控制溶液pH在10.7左右,加热,使产生的气体全部逸出,当NaNO3反应掉一半时,测得氮气和氨气的体积比为4∶1,求此过程中消耗铝的质量。(写出计算过程,无过程以0分计算)
正确答案
(1)①5.0×10-7 (2分)
②当pH高于10.7时,溶液中的Mg2+、NH4+会与OH-反应,平衡向逆反应方向移动;(2分)能同时除去废水中的氮,充分利用了镁矿工业废水 (2分)
(2)50 mol(根据2Al + NO2―+OH―+ 2H2O=2AlO2―+ NH3·H2O计算,训练单位换算)
(2分)
(3)参加反应的n(NaNO3)=100m3×103 L·m-3×2.0×10-4 mol·L-1×1/2=10mol (4分)
[方法1] 根据方程式:16Al + 9NO3―+7OH―=16AlO2―+ 4N2↑+ NH3↑+ 2H2O
16 9
n(Al) 10mol
n(Al) =160/9mol
[方法2] 根据氮原子守恒,还原产物氮气和氨气中的氮原子之比为8∶1,即可得:
生成的n(N2)=(10mol×8/9)/2=40/9mol;n(NH3)=10mol×1/9=10/9mol
根据电子转移守恒,可得:
40/9mol×10+10/9mol×8=n(Al)×3;n(Al)=160/9mol
此过程中消耗m(Al)=160/9mol×27 g·mol-1=480g
[其他合理解答也给分]
略
我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:
某综合实践活动小组到自来水厂进行参观,了解到源水处理成自来水的工艺流程示意
图如下:
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等,加入CaO后生成,进而发生若干个化学反应,请写出其中任意一个反应的离子方程式 。
(2)加入絮凝剂可以除去其中的悬浮固体颗粒,该过程是 (填写序号)。
①只有物理过程,无化学过程
②只有化学过程,无物理过程
③既有物理过程,又有化学过程
(3)FeSO4·7H2O是常用的絮凝剂,加入后最终生成红褐色胶状沉淀,则这种沉淀是 (填写化学式)。
(4)通入二氧化碳的目的是 和 。
(5)物质A的作用是 ,则A可以选择下列物质中的 (填写序号)。
①ClO2 ②SO2 ③液氯 ④Ca(ClO2)2 ⑤浓硫酸
正确答案
(1)HCO3-+OH-====CO32-+H2O Ca2++HCO3-+OH-====CaCO3↓+H2O
Ca2++2HCO3-+2OH-====CaCO3↓+CO32-+2H2O Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓
(写出任意一个,即可得2分)
(2)③(1分) (3)Fe(OH)3(1分)
(4)除去钙离子(1分) 调节溶液酸碱度(1分)
(5)杀菌消毒(1分) (6)①③④(3分,每选1个得1分,选错1个倒扣1分)
絮凝剂往往利用其中金属阳离子水解生成的胶体的吸附能力,吸附杂质以达到净水的目的,水解生成胶体的过程是化学变化,吸附杂质的过程属于物理变。 FeSO4·7H2O就水解生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁很容易就被氧化成氢氧化铁胶体。除了沉淀,还要用强氧化剂杀菌消毒,故
(6分)酸雨给人类带来种种危害,严重威胁着生态环境。结合所学的化学知识,回答下列问题:
(1)称为酸雨的水溶液的pH范围是______ ___;
A. pH<7 B. pH<5.6 C. pH>5.6 D. pH<0
(2)下列气体过量排放,不会形成酸雨的是______;
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化氮 D.氯化氢
(3)请举出一例酸雨的危害 。
正确答案
(1)B (2)A (3)腐蚀建筑物,使湖泊酸化,使土壤贫瘠,森林大面积死亡(答对一条即可)
考查酸雨的概念、危害及防治等。酸雨是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质造成的。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,多为硫酸雨,少为硝酸雨,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
(8分)目前地球环境污染问题越来越严重,如温室效应、臭氧层破坏、光化学烟雾事件、酸雨的形成、有毒物质的污染等已成为世界各国普遍关注和研究的问题。请回答:
(1)产生酸雨的原因主要是大气中含有大量的 (填序号,下同)。
A.SO2 B.NO2 C.CO2 D.CO
(2)臭氧层的破坏导致紫外线对地球表面辐射的增加,从而使全球皮肤癌的发病率明显增加。造成这一现象的主要原因是 。
A.人们大量使用了氟氯烃
B.人们在炼钢时向空气中排放了大量高炉煤气
C.石油炼制厂排放了大量甲烷、氢气
D.硝酸、硫酸工厂排放了大量的二氧化碳和一氧化氮
(3)在上世纪60年代,一些工业发达国家的城市都相继发生过光化学烟雾事件,并造成数以千计的人员伤亡,光化学烟雾事件产生的主要原因是 。
A.汽油的不完全燃烧
B.大量使用了化肥和农药
C.白色塑料垃圾的漂浮
D.金属矿物的冶炼
(4)为了减少大气中二氧化碳的含量,下列措施可行的是 。
A.改进能源结构 B.提高能源利用率
C.大量使用化石燃料 D.提倡植树种草
正确答案
(1)AB (2)A (3)A (4)ABD
(1)一般硫和氮的氧化物容易形成酸雨。
(2)氟氯烃能加速臭氧转化氧气的进程,从而破坏臭氧层,所以答案选A。
(3)化学烟雾主要是氮的氧化物产生的,因此选项A正确。
(4)选项C会产生大量的CO2,是错误的,其余选项均是正确的。
垃圾主要分为生活垃圾、建筑垃圾和工业垃圾三大类。垃圾的危害与处理已成为世界性难题,如一节纽扣电池的有害物质能污染600吨水,一节电池烂在地里,可使一平方米土地失去利用价值。
(1)现在请你根据日常生活中所见到的生活垃圾,设计几种处理垃圾的方法。
__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)据报道我国科学家根据干电池各组成的化学性质,采用湿法工艺技术回收有用物质,废旧电池不仅得到了有效的处理,防止了污染环境,同时又可回收有用物质,其有关成分可基本全部回收,解决了多年来干电池的回收利用问题。根据锌锰干电池各组成的化学性质,若用湿法工艺技术回收,可回收的物质有_______________________________________。
(3)某城市的一座平房被一起爆炸炸成碎片,经调查这座平房建在一座旧垃圾堆积场附近。科学家认为引起爆炸的甲烷就来自这一旧垃圾堆积物。回答下列问题。
①这一堆积物中包括下列不同物质:玻璃、植物性垃圾、水泥、木屑、钢铁及塑料。在这些物质中可以产生甲烷气体的是 (至少填两种),写出有关化学方程式 。
②如果这一堆积物不被覆盖,而是处于散开状态,那么爆炸可能不会发生,原因是 。
③甲烷作为一种绿色能源,在许多家庭安全地使用着,请说明在什么条件下甲烷气体燃烧不安全,并指出不安全因素及排除措施 。
正确答案
(1)填埋;焚烧;工业化高温焚烧,供热,供电并回收尾气;分类装袋回收、再利用;堆积发酵制肥料、沼气等。
(2)二氧化锰、氧化锌、金属锌、铜、铁以及碳棒等
(3)①植物性垃圾、木屑等(C6H10O5)n+nH2O3nCH4↑+3nCO2↑+能量
②不具备“隔绝空气”的条件,不利于产生甲烷;不具备“有限空间”,不利于积累热量和压强的增大
③不安全因素:甲烷不纯,点燃会爆炸;燃烧不完全,产生一氧化碳有毒气体。排除措施:验纯、通风换气
日常生活中所见到的生活垃圾的处理主要有卫生填埋、焚烧法等,还
可以用堆肥法。含有机物(主要是糖类)较多的垃圾在堆积过多,时间过长
后易发酵产生甲烷气体。若在一封闭的空间生成的甲烷气体释放不出去,遇
明火易发生爆炸。锌、锰干电池外壳是锌筒,中心是碳棒,顶端有铜帽,底
部有铁片,内部填料有二氧化锰等。
(6分).为了保护我们人类赖以生存的地球,应该限制CO2的排放量,以控制日趋严重的温室效应。
(1)科学家采用“组分转化”技术,将CO2和H2以一定比例混合,在一定条件下反应
生成一种重要的化工原料和水,反应的化学方程式为2CO2+6H2=( )+4H2O。括号内重
要的化工原料的化学式为 ,名称为 。
(2)为了减缓大气中CO2含量的增加,下列建议中,可行的是 (填序号)。
①大量植树造林,禁止乱砍滥伐 ②禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料
③更多地利用核能、太阳能、风能、地热能等
正确答案
(1)C2H4 乙烯 (2)①③
(1)根据质量守恒可得2CO2+6H2=C2H4+4H2O,即名称为乙烯;
(2)为了减缓大气中CO2含量的增加,可行的是:大量植树造林,禁止乱砍滥伐;更多地利用核能、太阳能、风能、地热能等
要使垃圾中宝贵的再生资源得到充分利用,必须对垃圾进行分类,不同地区分类方法不同。
如图是一些地区采用的垃圾分类图标。
(1)图C的文字已模糊不清,从图中可以看出它表示的是 。
(2)上述各图中适宜于堆肥处理的垃圾是 。
(3)图D表示的垃圾若随意丢弃,会造成环境污染,这种污染通常称为 。该类塑料主要包括 类、 类、聚丙烯类等。
(4)图A废电池需要集中处理,主要原因是电池中的 掺入生活垃圾中进行填埋时,会通过渗滤污染水体和土壤。
正确答案
(1)D (2)B
(3)白色污染 聚乙烯 聚氯乙烯
(4)汞、铅、镉等
熟练掌握垃圾分类标志是解决本题的关键。塑料类垃圾造成的污染被称为白色污染。
回收旧电池主要是因为电池内有汞、铅、镉等重金属,防止其污染环境。
近年来,湖南省围绕“资源节约型和环境友好型”这一主题,积极谋求社会的和谐发展。请你根据这一主题和题意,用下列选项的字母代号进行填空。
(1) 造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是 ;
(2) 以煤炭为主的能源结构易导致酸雨的形成,形成这类酸雨的主要物质是 ;
(3) 水体污染加剧了水资源的短缺。处理含有Hg2+等重金属离子的废水常用的一种方法是 ;
(4) 石油是一种重要能源,人类正面临着石油短缺的难题。解决能源短缺问题的一种方法是 。
正确答案
BADC
试题分析:造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是二氧化碳,形成酸雨的主要物质是二氧化硫,处理含有Hg2+等重金属离子的废水,常用沉淀法,解决能源短缺问题的一种方法就是开发新能源,如太阳能,潮汐能等。
点评:本题很基础简单。
汽车尾气(含烃类、CO、SO2与NO等有毒气体)是城市空气的污染源。治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用Pt、Pd合金作催化剂),它的特点是使CO和NO反应,生成参与大气生态循环的无毒气体,并使汽油充分燃烧及SO2转化。
(1)写出NO和CO通过催化转换器发生反应的化学方程式__________________________。
(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是_______________________________________。
(3)控制城市空气污染源的方法有 (填写字母序号)。
a.植树造林 b.开发氢能源 c.尾气达标排放 d.使用含铅汽油
正确答案
(1)2CO+2NON2+2CO2,2SO2+O22SO3,H2O+SO3=H2SO4
(2)H2SO4是强酸,它比SO2更能提高空气的酸度
(3)bc
写CO、NO反应相对应的,则参与大气生态循环的无毒气体是N2和
CO2。SO2转化为SO3,SO3转化为H2SO4后,空气的酸度明显提高。
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