★高中化学必1精品教案§4-3(3)
第四章 非金属及其化合物
第三节 硫和氮的氧化物
第3课时 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
【探究新知】
1.空气中二氧化硫和二氧化氮的来源
(1) 煤 、石油和某些金属矿物中 含硫或流的化合物,因此燃烧或冶炼时,往往会产生 SO2 。
(2)在燃料燃烧产生的高温条件下,空气中的 氮气 往往也参与反应,生成 NO ,在
空气中NO又迅速被 氧化为NO2 。
(3)汽车排放的尾气中也含有 NO ,在空气中也转化为 NO2 。
2.二氧化硫和二氧化氮的危害性
二氧化硫和二氧化氮都是有 刺激性 气味、 有毒 的气体,其危害性主要表现为:
(1)直接危害人体健康,引起 呼吸道 疾病,严重时会使人死亡。
(2)大气中的 SO2 和 NO2 溶于水后形成酸性溶液,随雨水降下,成为酸雨。正常雨水由于溶解了 二氧化碳,pH为 5.6 ,而酸雨的pH< 5.6 。酸雨有很大的危害,能直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊 酸化 ,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信、电缆的 腐蚀 。
(3) NO2 是造成光化学烟雾的主要因素。
3.汽车尾气的成分
汽车尾气中除含有氮氧化物外,还含有 CO ,未燃烧 碳氢化合物 、 含铅 化合物(如使用含铅汽油)和 颗粒物 等严重污染大气。
4.二氧化硫和二氧化氮的回收利用:
二氧化硫和二氧化氮都是有用的化工原料,但当它们分散到大气中时,就形成了难以处理的污染物。因此,工业废气排放到大气中以前,必须净化处理,防止NO2和SO2等污染大气,并充分利用原料。
5.防治酸雨的措施
(1)调整 能源 结构,发展清洁能源,优化能源质量,提高能源利用率,减少燃煤产生的
二氧化硫 和 氮的氧化物 等。
(2)加强 环境 管理,强化 环保 执法,严格控制 二氧化硫 的排放量。
(3)研究、开发适合我国国情的 二氧化硫 治理技术和设备:
①原煤 脱硫 技术,可以除去燃煤中大约40%~60%的无机硫。
②改进燃烧技术,减少煤燃烧过程中 二氧化硫 和 氮的氧化物 的排放量。
③对煤燃烧后形成的烟气 脱硫 。目前主要用 石灰 法,脱硫效果较好,可以除去烟气中85%~90%的二氧化硫,但是成本较高。
【课后作业】
1.飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物,颗粒很小,不易沉降,它与空气中的SO2、O2接触会使SO2部分转化为SO3,使空气的酸度增加,飘尘所起的作用可能是( C )
A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.干燥剂
2.(2006·四川理综·6)下列物质中,属于“城市空气质量日报”报道的污染物是( BD )
A.N2 B.SO2 C.CO2 D.CO
3.现有以下几种措施:①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理,②少用原煤做燃料,③燃煤时鼓入足量空气,④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是( C )
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
4.造成大气污染的SO2主要来自( C )
A.汽车尾气 B.火山爆发
C.含硫的煤及石油的燃烧 D.含硫物质长时间暴露在空气中
5.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是( A )
A.酸雨 B.光化学烟雾 C.臭氧层空洞 D.温室效应
6.SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg·L-1。下列措施中不能够减少SO2排放量的是( B )
A.用天然气代替煤炭作民用燃料 B.开发新型燃器提高热能利用率
C.硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率 D.燃煤中加入生石灰后使用
7.减少酸雨产生的途径可采用下列措施中的 C )
①少用煤作燃料②把工厂的烟囱加高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
8.大气污染是环境污染的一个重要方面,常见的大气污染分一次污染和二次污染,二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中其他物质发生反应生成新的污染物,如2NO+O2 2NO2就是二次污染物,由NO2导致的污染就是NO的二次污染。下列物质:①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2 ,不易导致二次污染的是( C )
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.④和⑤ D.只有④
9.燃放烟花爆竹时,其主要化学反应是:
2KNO3+S+3C==K2S+N2↑+3CO2↑+Q,
S+O2 ==SO2,
在火药中掺入金属盐类,在火花爆炸的激发下显出各种美丽的颜色,燃放烟花会带来的危害主要是( D )
①空气污染 ②消耗热量 ③水污染 ④火灾
A.① B.①② C.③④ D.①④
10.关于SO2和Cl2的叙述错误的是( D )
A.都是大气污染物 B.密度都比空气的大
C.水溶液都呈酸性 D.都具有漂白性,能使有色物质{yj}性褪色
11.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是( AB )
A.肯定有SO2和NO B.肯定没有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO
12.现有等体积混合而成的四组气体:①NO2+NO、②NO2+O2、③HCl+N2、④NO+N2,将其分别通入体积相同的试管并立即倒立在足量的水中,试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3和h4,其中高度关系正确的是(A )
A.h2>h3>h1>h4 B.h3>h2>h1>h4 C.h1=h2=h3=h4 D.h1>h2>h3>h4
13.将a mL NO、b mL NO2、x mL O2混合于同一试管里,将试管口倒置于水中,充分反应后试管内气体全部消失,则x对a、b的函数关系式f(a,b)是( C )
A.(a+b)/2 B.(2a+b)/3 C.(3a+b)/4 D.(4a+b)/5
14.在一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体体积的1/8,则原混合气体中NO2和O2的体积之比是-( BC )
A.8∶1 B.7∶3 C.7∶1 D.4∶1
15.在容积为672 mL的烧瓶里充满NO、NO2的混合气体,将其倒立在水槽里,去塞后再通入280 mL氧气,反应恰好xx,且水充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况)。下列有关叙述中,正确的是( B )
A.总反应为NO+NO2+O2+H2O=2HNO3
B.总反应为4NO+8NO2+5O2+6H2O=12HNO3
C.生成HNO3浓度接近0.03 mol·L-1
D.生成HNO3浓度约为0.45 mol·L-1
16.(1)为防止酸雨,降低燃烧时向大气排放SO2的含量,工业上将生石灰和含硫的煤混合,请写出煤燃烧时有关“固硫”(不使硫化物进入大气)反应的两个化学方程式:
①CaO+SO2 ===CaSO3 ②2CaSO3+O2 ==2CaSO4
(2)某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2,先用石灰浆液吸收SO2,然后利用空气
中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。写出反应的两个化学方程式:
①SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O ②2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O
17.汽车尾气(含有烃类、CO、SO2、NO等物质)是城市空气的污染源之一。治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化剂转换器”(用铂钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的xx气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出CO与NO反应的化学方程式 2CO+2NO === N2 + 2CO2 。
(2)“催化转换器”的缺点是一定程度上提高了空气的酸度,其原因是 SO2转化为
SO3,产生硫酸酸雾 。
(3)控制城市污染源的方法可以有(多选扣分) AB 。
A.开发新能源 B.使用电动车 C.植树造林 D.戴上呼吸面具
18.有A、B两种常温下有刺激性气味的气体。将A(g)通入品红溶液中,品红溶液变为无色;将B(g)通入品红溶液中,品红溶液也变为无色。将A(g)通入紫色石蕊试液中,溶 液变为红色;将B(g)通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色。将A(g)和B(g)按1∶1的体积比混合充分,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色石蕊试液中,溶液只变红不褪色。试回答下列问题:
(1)写出A、B的化学式:A SO2 ,B Cl2 。
(2)写出A与NaOH(aq)反应的化学方程式: SO2+NaOH===NaHSO3 ;
或 SO2 +2NaOH === Na2SO3 +H2O 。
(3)写出B与NaOH(aq)反应的离子方程式: Cl2 +2OH- === Cl- +ClO- +H2O ;
(4)加热通入A(g)后变为无色的品红溶液,现象是 又变红色 ;
加热通入B(g)后变为无色的品红溶液,现象是 不变 。
19.在一定条件下,NO2和SO2很容易发生反应生成NO和SO3,该反应为不可逆反应。现将100 mL NO和SO2的混合气体通入容器内,用带有导管的塞子密封。
(1)向容器内通入O2的体积V(mL)在 数值范围内才能保持容器内的压强不变。
(2)要使容器内只含有NO2和SO3两种气体,必须通入O2 mL。
(3)若向容器内通入40 mL O2后才开始出现红棕色,且不褪色,则原混合气体中NO的体积为 mL。(气体体积均在同温同压下测定 ,此时SO3为气体,不考虑NO2生成N2O4的反应)