题目内容
19．化学与环境密切相关．近年来雾霾问题已成为百姓所关注的主要问题，今年入秋以来，我国大部分地区更是“霾伏”四起，部分地区持续出现中度至重度霾，环境治理刻不容缓．回答下列问题：（1）下列有关说法正确的是AC
A．光化学烟雾是氮氧化物与碳氢化合物受紫外线作用后产生的有毒烟雾
B．PH小于7的雨水都是酸雨
C．PM2.5含量的增加是形成雾霾天气的重要原因之一
D．大气中CO2含量的增加会导致臭氧空洞的加剧
（2）盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”．现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：
①工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；（两个）；不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是生成等量的硫酸铜需硫酸较多，且生成的二氧化硫污染环境（答两点）
②在一定体积的10mol•L-1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol．则浓硫酸的实际体积大于（填“大于”、“等于”或“小于”）180mL．
③若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液（如KNO3溶液），则该反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O
④将8g Fe2O3投入到150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉，充分反应后，收集到1.68L H2（标准状况），同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol•L-1的NaOH溶液150mL．则原硫酸的物质的量浓度为2 mol•L-1
分析 （1）A、大气中的碳氢化合物和NOx等为一次污染物，在太阳光中紫外线照射下能发生化学反应，衍生种种二次污染物．由一次污染物和二次污染物的混合物（气体和颗粒物）所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾；
B、酸雨是指pH＜5.6的降水；
C、PM2.5是形成雾霾天气罪魁祸首；
D、二氧化碳会导致温室效应．
（2）①加热条件下，Cu和氧气反应生成CuO，碱性氧化物和酸反应生成盐和水，铜和浓硫酸反应生成二氧化硫会污染空气；
②浓硫酸和铜在加热条件下反应，而稀硫酸和铜不反应；
③在酸性条件下，硝酸根离子和铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO；
④该过程中发生的反应为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe+H2SO4=FeSO4+H2、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4、FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，最终溶液中的溶质是Na2SO4，根据原子守恒计算硫酸的浓度．
解答 解：（1）A、光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物在阳光（紫外光）作用下会发生光化学反应生成二次污染物，故A正确；
B、由于空气中二氧化碳的溶入，正常的降雨的pH也小于7，而酸雨是指pH＜5.6的降水，故B错误；
C、PM2.5是形成雾霾天气罪魁祸首，是导致雾霾的主要原因之一，故C正确；
D、二氧化碳会导致温室效应，是形成温室效应的主要原因，与臭氧空洞，故D正确．
故选AC；
（2）①加热条件下，Cu和氧气反应生成CuO，反应方程式为：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO和稀硫酸反应方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，浓硫酸和铜反应方程式为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2+2H2O，生成等量的硫酸铜时需要硫酸较多且生成的二氧化硫污染环境，故答案为：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；生成等量的硫酸铜需硫酸较多，且生成的二氧化硫污染环境；
②在加热条件下，浓硫酸和铜反应生成二氧化硫，稀硫酸和铜不反应，但浓硫酸浓度达到一定值后变为稀硫酸，稀硫酸和铜不反应，所以被还原的硫酸为0.9mol．则浓硫酸的实际体积大于180mL，故答案为：大于；
③在酸性条件下，硝酸根离子和铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO，所以离子反应方程式为：3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O；
④该过程中发生的反应为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe+H2SO4=FeSO4+H2、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4、FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，最终溶液中的溶质是Na2SO4，原子守恒得$\frac{1}{2}$n（NaOH）=n（Na2SO4）=n（H2SO4），则c（H2SO4）=$\frac{n（NaOH）}{2×0.15L}$=$\frac{4mol/L×0.15L}{2×0.15L}$=2 mol•L-1，故答案为：2mol/L．
点评 本题考查了物质的推断硝酸的性质及物质的量浓度计算，根据物质之间的反应来分析解答，明确物质的性质及特殊反应现象是解本题关键，根据物质的溶解性、物质的性质及题给信息来分析解答，题目难度中等．
| A． | 水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键 | |
| B． | CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+，4个F- | |
| C． | H原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动 | |
| D． | 原子堆积模型如图4，可表示Mg原子的堆积方式 |
（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；
“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2．
（2）还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式：FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42-+16H+．
（3）氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3↓（或Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3）．
（4）为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2～3.8（或之间的数据值）（几种离子沉淀的pH见下表）；滤液B可以回收的物质有（写化学式）Na2SO4、Al2（SO4）3、MgSO4．
| 沉淀物 | Fe（OH）3 | Al（OH）3 | Fe（OH）2 | Mg（OH）2 |
| 开始沉淀pH | 2.7 | 3.8 | 7.6 | 9.4 |
| 完全沉淀pH | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
| t/min | t0 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
| Φ（NO2） | $\frac{1}{3}$ | 0.30 | $\frac{4}{15}$ | $\frac{1}{6}$ | $\frac{1}{15}$ | $\frac{1}{15}$ |
| Φ（SO2） | $\frac{2}{3}$ | $\frac{19}{30}$ | 0.60 | 0.50 | 0.40 | 0.40 |
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．反应的焓变保持不变 d．每消耗1mol SO3同时生成1 mol SO2
②根据上述实验结果，该温度下反应的平衡常数K的计算结果为$\frac{8}{3}$（不用小数表示）．
③上述反应中，正反应速率为v正=k正Φ（NO2）Φ（SO2），逆反应速率v逆=k逆Φ（SO3）Φ（NO），其中k正、k逆为速率常数，则k正=K•k逆（以K和k逆表示）
| A． | 碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水反应：HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O | |
| B． | 向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe（OH）3胶体：Fe3++3H2O═Fe（OH）3↓+3H+ | |
| C． | 金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al+2OH-═AlO2-+H2↑ | |
| D． | 铁跟氯化铁溶液反应：Fe+2Fe3+═3Fe2+ |
| A． | 凡需加热的反应一定是吸热反应 | |
| B． | 相同条件下，2molH2（g）与lmolO2（g）完全化合生成2molH2O（g），放出aKJ热量，2molH2 （g）与lmolO2（g）完全化合生成2molH2O（l），放出bkJ 热量，则a＞b | |
| C． | 若CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应 | |
| D． | 相同条件下，1molH2O（l）与1molCaO完全化合，放出a kJ热量，2molH2O（l）与2molCaO完全化合，也放出a kJ热量 |
| A． | 100g溶液中含有0.9 g NaCl | B． | 100 g水中含有0.9 g NaCl | ||
| C． | 100 g溶液中含有0.9 mol NaCl | D． | 100 g水中含有0.9 mol NaCl |