题目内容

18．我国空气质量预报的内容主要包括三个方面：二氧化硫、氮氧化物（NOx）、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度．
（1）①与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有ac（填字母序号）．
a．酸雨　　b．沙尘暴　　c．光化学烟雾     d．温室效应
②悬浮颗粒物可用高压电除尘，是利用了电泳现象
（2）为了降低汽车尾气对大气的污染，目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化装置．它能将尾气中的一氧化碳和NO在催化剂作用下，发生反应转化为无害气体，其反应的化学方程式为2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2．
（3）①写出实验室中由固体物质制取氨气的化学方程式2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择图1中的装置，其连接顺序为：发生装置→d→c→f→e→i（按气流方向，用小写字母表示）

③实验室也可用图2所示装置制取氨气．烧瓶内固体可选用ab（选填选项的代号）．
a．碱石灰     b．生石灰    c．二氧化硅    d．五氧化二磷
④催化剂存在下，NH3也可用来消除NOx的污染，生成两种对环境无害的物质，请写出NH3与NO2反应的化学方程式为6NO2+8NH3$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N2+12H2O，该反应中每生成0.5molN2转移1.7mol电子．

分析 （1）①a．酸雨：主要是工业排放的废气二氧化硫和氮氧化合物，二氧化硫在灰尘催化下与氧气反应生成三氧化硫，与水生成硫酸；氮氧化合物与水生成硝酸．使雨水PH＜5.6；
b．由于现在人类大力砍伐树木，减少了对土壤的固定，沙尘比较多，大量燃烧化石燃料也会产生大量的空气污染颗粒，也能造成沙尘暴天气；
c．光化学烟雾：主要是汽车尾气中的氮氧化合物与碳氢化合物在紫外线作用下发生一系列反应生成类似蓝色的烟雾，危害健康；
d．白色污染是人们对难降解的塑料垃圾（多指塑料袋）污染环境现象的一种形象称谓；
②胶体具有电泳的性质；
（2）NO、CO在催化剂作用下转化为氮气和二氧化碳；
（3）①实验室用固体氯化铵和固体氢氧化钙反应制备氨气；
②气体制备一般顺序为：发生装置，净化装置，收集装置，尾气处理装置，结合氨气为碱性气体，密度小于空气密度，极易溶于水的性质解答；
③装置2中的烧瓶内是固体，氨水滴入固体溶解放热使氨气放出；
④NH3可用来消除NO的污染，生成2种对环境无害的物质，应生成氮气和水；根据化合价的变化计算．

解答 解：（1）①a．氮氧化合物与水生成硝酸．使雨水pH＜5.6，故a选；
b．沙尘暴与固体悬浮颗粒物有关，与氮氧化物无关，故b不选；
c．光化学烟雾与汽车尾气中的氮氧化合物有关，故c选；
d．白色污染与塑料有关，故d不选；
通过以上分析知，与氮氧化物有关的环境污染是酸雨、光化学烟雾；
故答案为：ac；
②胶体具有电泳的性质，在外加电源作用下，带电的胶体微粒能够发生定下移动，工厂利用高压电除尘，有利于减轻雾霾和预防大气污染就是利用胶体电泳的性质，所以悬浮颗粒物可用高压电除尘是利用了电泳现象；
故答案为：电泳；
（2）NO、CO在催化剂作用下转化为氮气和二氧化碳，反应的方程式为：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2，
故答案为：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2；
（3）①实验室中由固体物质制取氨气为固体氯化铵和固体氢氧化钙反应，反应的方程式为：Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O；
故答案为：Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，制备的气体中含有水蒸气，氨气为碱性气体，应选择盛有碱石灰干燥管干燥气体，氨气极易溶于水，密度小于空气密度所以应选择向下排空气法收集气体，氨气极易溶于水，尾气可以用水吸收，注意防止倒吸的发生，所以正确的连接顺序为：发生装置→d→c→f→e→i；
故答案为：d→c→f→e→i；
③a．碱石灰中滴加氨水，碱石灰溶解放热，使氨气放出，故正确；
b．生石灰中滴入氨水，溶解放热，使放出氨气，故正确；
C．二氧化硅难溶于水，不能放出热量，对氨水无影响，不能生成氨气，故错误；
D．五氧化二磷和氨水反应，生成磷酸盐，不能生成氨气，故错误；
故答案为：ab；
④NH3可用来消除NO的污染，生成2种对环境无害的物质，应生成氮气和水，其反应方程式为6NO2+8NH3$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N2+12H2O，由方程式可知，生成7molN2，转移24mol电子，则每生成0.5molN2转移1.7mol电子；
故答案为：6NO2+8NH3$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N2+12H2O；1.7．

点评 本题考查环境保护、氨气的方法、干燥、性质等、以及氧化还原反应，题目涉及多方面的知识考查角度广，要求学生具有分析和解决问题的能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．某化学小组为测定下列各混合物中铝的质量分数，设计了如下实验方案：
①铜铝混合物$\stackrel{足量盐酸}{→}$充分反应测定生成气体的体积
②铜铝混合物$\stackrel{足量氢氧化钠溶液}{→}$充分反应测定剩余固体的质量
③铜铝混合物$\stackrel{空气中加热}{→}$充分反应测定所得固体的质量
④铁铝混合物$\stackrel{足量盐酸}{→}$充分反应测定生成气体的体积
以上方案可行的是（　　）
A．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④
9．向40mL1mol•L-1的AlCl3溶液中加入100mLKOH溶液，充分反应得到0.78g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度是多少？
6．某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素．实验条件作如下限定：
所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010mol•L-1、0.0010mol•L-1，催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液（0.10mol•L-1）的用量均为2mL．
（1）已知草酸溶液中各种微粒存在形式的分布曲线图如图1，请写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=1OCO2↑+2Mn2++8H2O．

（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号T/K催化剂的用量/g酸性KMnO4溶液的浓度/mol•L-1实验目的
①2980.50.010a．实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响；
b．实验①和③探究温度对反应速率的影响；
c．实验①和④探究催化剂对反应速率的影响．
②
③0.010
④
（3）某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：
实验编号溶液褪色所需时间 t/min
第1次第2次第3次
Ⅰ14.013.011.0
Ⅱ6.56.76.8
①实验Ⅱ中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为1×10-4mol•L-1•min-1（忽略混合前后溶液的体积变化）．
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，
你认为是否正确否（填“是”或“否”）．他认为不用经过计算，直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行否（填“是”或“否”），若不可行（若认为可行则不填），请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方案：取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液，分别同时与体积相同、浓度相同的酸性高锰酸钾溶液反应．
（4）该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4并简述选择的理由：MnSO4，如选用MnCl2，则酸性高锰酸钾会与Cl-反应，而且引入了Cl-无法证明是Mn2+起了催化作用
（5）化学催化剂有很多，在生产和科技领域起到重大作用．探究小组又利用图2装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果．将50mL H2O2一次性加入盛有0.10mol MnO2粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V（量气管）/mL]和时间（t/min）的关系如图3所示．
①实验时放出气体的总体积是110 mL．
②b小于（填“大于”“小于”或“等于”）90mL．
13．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
A．氯化铜溶液与铁粉反应：Cu2++Fe═Fe2++Cu
B．稀H2SO4与铁粉反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
C．氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应：Ba2++SO42-═BaSO4↓
D．三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓
3．铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛．氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂．如图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程．

请回答下列问题：
（1）已知：①Fe2O3（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H=+489.0kJ•mol-1
②C（石墨）+CO2（g）═2CO（g）△H=+172.5kJ•mol-1
用赤铁矿为原料在高炉炼铁过程中发生的主要反应为
Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ•mol-1．
（2）吸收剂X的溶质为FeCl2（写化学式）．
（3）氧化剂Y为“84消毒液”的有效成分，则在碱性条件下反应①的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O．
（4）过程②是在某低温下进行的，反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4═K2FeO4+2NaOH，说明此温度下Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4）（填“＞”或“＜”）．假定此过程中Na2FeO4完全转化为K2FeO4，若最终制得粗产品K2FeO4 206.25t，产品纯度为96%，则理论上至少需要氧化剂Y的质量是55.875t．
（5）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为强碱溶液，其电池反应为
3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{放电}^{充电}$3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
放电时电池的负极反应式为Zn+2OH--2e-═Zn（OH）2．
10．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，先后加入的除杂试剂依次是NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl．
7．某自然水体中含有较多的泥沙、NaCl和少量的Ca（NO3）2、Mg（NO3）2，欲得其盐，可采用的措施是过滤、蒸发；欲用其制蒸馏水，可采用的措施是蒸馏；若在实验室中完成以上两个过程，都用的玻璃仪器是酒精灯．
8．从2L1mol/L NaOH溶液中取出100mL，下列关于这100mL溶液的叙述错误的是（　　）
A．浓度为0.1mol/LB．浓度为1mol/LC．含NaOH 4gD．含NaOH 0.1mol

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