题目内容
【题目】阅读下列材料,回答问题
材料一:柴油机尾气成分和危害
柴油机尾气是指柴油发动机燃烧柴油后喷出的尾气,尾气中含有上百种不同的化合物,这种气体排放物不仅气味怪异,而且令人头昏、恶心,影响人的身体健康。
2017年10月27日,世界卫生组织国际肿瘤研究中心(IARC)公布的致癌物清单中将柴油发动机排气与石棉、砒霜、黄曲霉毒素等物质一样确定在五类致癌物里等级最高的1类致癌物中,这些物质都具有高度致癌性。
柴油机主要排放物为PM(颗粒状物质)和氮氧化物NOx,而CO和碳氢化合物排放较低。
柴油机排放氮氧化物(NOx)中NO约占90%,NO2只是其中很少的一部分。NO无色无味、毒性不大,但高浓度时能导致神经中枢的瘫痪和痉挛,而且NO排入大气后会逐渐被氧化为NO2,它是一种①有刺激性气味、②毒性很强(毒性大约是NO的5倍)的③红棕色气体,可对人的呼吸道及肺造成损害,严重时能引起肺气肿。
材料二:柴油机尾气的处理
美国日本科学家在上个世纪发明并推广了选择性催化还原法(SCR)处理柴油机尾气:在催化剂V2O5/TiO2作用下,利用还原剂(如NH3、液氨、尿素)来“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的物质,一般可达到80~90%的脱除率。
柴油车SCR系统包括尿素罐(装载32.5%左右高纯尿素水溶液)、SCR催化反应罐。其运行过程是:当排气管中有氮氧化物时,尿素罐自动喷射尿素溶液到尾气后处理装置中,尿素在高温下分解的氨气在SCR催化反应罐中和氮氧化物发生反应。
材料三:下图是某柴油车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。
(1)下列说法正确的是___________
A.该反应中,Z是由Y分解生成的 B.化学反应前后,催化剂的质量和性质一定不变
C.参加反应的X与生成的Z的质量比为9:7 D.一个Y和W分子中均有10个电子
(2)上文中划线部分属于NO2化学性质的是_______(填序号),物理性质的是_____,
(3)写出上面示意图所表示的反应的化学方程式________________ 。
(4)现在以柴油机为动力的车辆尾气排放问题严重,比如农村大量使用的农用三轮车没有尾气处理装置,还有个别大型载重货车主擅自拆除SCR装置等等,针对这一问题,请你为交管或环保部门提出一项合理化建议,以减轻大气污染:_____________ 。
【答案】CD ② ①③ 6NO+4NH35N2+6H2O 农用车强制加装尾气处理系统(加强道路实时检测,严厉处罚尾气排放超标车辆)合理即得分
【解析】
(1)A、有图可知,Z是由X和Y分子分裂后重组而成的,故错误;
B、催化剂在化学反应的前后的质量和化学性质不变,故错误;
C、由图可知,该反应配平后反应方程式为:6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O,故X与Z 的质量比为:[6×(14+16)]:(14×10)=9:7,故正确;
D、1个Y分子中氮原子中含有7个电子,3个氢原子中含有3个电子,故共含有10个电子,1个水分子中的1个氧原子中含有8个电子,2个氢原子中含有2个电子,共含有10个电子,故正确。故选CD。
(2)由划线部分可知, 二氧化氮具有毒性,故选②。二氧化氮的物理性质是有刺激性气味、红棕色气体,故物理性质是①③。
(3)由微观示意图可知,反应物是一氧化氮和氨气,生成物是氮气和水,配平后可得反应方程式为:6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O。
(4)建议为农用车强制加装尾气处理系统。
【题目】某实验小组用石墨做电极进行电解水实验,为增加导电性,改用Ca(OH)2饱和溶液进行电解,实验时除两个电极均有气泡冒出外,溶液中还出现了白色浑浊,该小组对白色浑浊出现的原因进行了如下探究。
(猜想与假设)
① 溶液温度升高导致Ca(OH)2析出而出现白色浑浊。
② 水减少导致Ca(OH)2析出而出现白色浑浊。
③ 与石墨电极有关。
(查阅资料)
① Ca(OH)2的溶解度:20℃时为0.16 g,100℃时为0.07 g。
② 在加热条件下铜能与氧气反应生成黑色的氧化铜。铜与稀硫酸不反应;氧化铜能与稀硫酸反应。
(进行实验)
实验 | 实验装置 | 主要实验操作 | 实验现象 |
1 | 取20mLCa(OH)2 饱和溶液加热至沸腾 | 溶液中未出现白色浑浊 | |
2 | 取Ca(OH)2饱和溶液于烧杯中,加5 ml水,通电3 min | 烧杯中溶液体积几乎无明显变化,溶液中明显出现白色浑浊 | |
3 | 更换石墨电极为铜电极,取Ca(OH)2 饱和溶液于烧杯中,通电3 min | 与电源正极相连的铜电极变黑,溶液中未出现白色浑浊 |
(解释与结论)
(1)实验1得出的结论是_______。
(2)实验2通电3 min后得到的溶液为_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)猜想与假设②不成立,依据的现象是_______。
(4)实验3中更换石墨电极为铜电极的目的是_______。
(反思与评价)
(5)为除去实验3中铜电极上的黑色物质,需要的试剂是______。
(6)通过探究过程,用石墨做电极进行实验时,Ca(OH)2溶液中出现白色浑浊的原因是_______。