高中化学保护水资源填空题

人们常用_____________来表示空气质量。空气污染指数是根据空气中_______、_________和________等污染物的浓度计算出来的数值。

【化学——选修2：化学与技术】
煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题：
（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。
煤的液化技术又分为          和               
（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示：

这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为              ；第二步反应的离子方程式为                 。
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、             、              等。
（4）湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO₂与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气。
①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式___________________________________。
②用石灰石浆液作SO₂吸收剂而不用熟石灰吸收SO₂的原因是____________________________________
③上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是____________________________。
（5）某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO₄·xH₂O)即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。

数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。①石膏的化学式为_______________。②图像中AB段对应化合物的化学式为_________________。

氮氧化物和SO₂是造成雾霾天气的主要原因之一。
（1）为减少SO₂的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H₂(g)+1/2O₂(g)＝H₂O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol^－1，C(s)+1/2O₂(g)＝CO(g) ΔH＝－110.5kJ·mol^－1
写出焦炭与水蒸气高温反应的热化学方程式：                                    。
②洗涤含SO₂的烟气。下列物质可作洗涤剂的是       (填字母)。
a．Ca(OH)₂     b．Na₂CO₃      c．CaCl₂       d．NaHSO₃
（2）①已知汽车发动机工作时汽缸中生成NO的反应为：N₂(g)＋O₂(g)2NO(g) ΔH＝＋183kJ·mol^－1。若1mol空气含0.8molN₂和0.2molO₂，1300℃时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10^－4mol。该温度下的平衡常数K＝           。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，请用反应速率和化学平衡知识解释NO排放量增大的原因：                      。
（3）硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量，采用以下方案：如图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。

将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO₂的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A。
①洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验的准确度，其理由是                。
②洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，测得的SO₂含量________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
（4）将某PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试液。若测得该试液所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度[c(H⁺)、c(OH^－)待测]如下表：

离子	K^+	Na^+	NH4^＋	SO4^2^－	NO3^－	Cl^-
浓度/mol·L^－1	4×10^－6	6×10^－6	2×10^－5	4×10^－5	3×10^－5	2×10^－5

根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为           ，待测试液的pH＝       。

(15分)雾霾含有大量的污染物SO₂、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO₂和NO，可获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如下(Ce为铈元素)：
 
（1）装置Ⅰ中的主要离子方程式为           。
（2）含硫各微粒(H₂SO₃、HSO₃^－和SO₃^2－)存在于SO₂与NaOH溶液反应后的溶液中。
向pH=5的NaHSO₃溶液中滴加一定浓度的CaCl₂溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：           。
（3）装置Ⅱ中，发生了两个氧化还原反应，产物分别为NO₂^-和NO₃^-，写出酸性条件下生成NO₃^-的反应的离子方程式               。
（4）装置Ⅲ还可以使Ce⁴⁺再生，其原理如下图所示。

①生成Ce⁴⁺从电解槽的           (填字母序号)口流出。
②写出阴极的反应式           。
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO₂^－的浓度为a g·L^-1，要使1 m³该溶液中的NO₂^－完全转化为NH₄NO₃，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O₂             L。(用含a代数式表示)

我国目前使用最多的燃料是煤、石油、天然气，它们都是        燃料．造成环境污染的SO₂，主要是燃烧              产生的，它与空气中的水蒸气结合可以变成             ，随雨降到地面，会使土壤              ，而伤害农作物。

(16分)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO₂，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO₂，又制得电池材料MnO₂(反应条件已省略)。

请回答下列问题：
（1）上述流程中多次涉及到过滤操作，实验室进行过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、       、      ；其中玻璃棒的作用是                。
（2）用MnCO₃能除去溶液中的Al^3＋和Fe^3＋，其原理是                             。
（3）已知K_sp(CuS)＝8.4×10^－45，K_sp(NiS)＝1.4×10^－24；在除铜镍的过程中，当Ni^2＋恰好完全沉淀 (此时溶液中c(Ni^2＋)＝1.0×10^－5mol/L)，溶液中Cu^2＋的浓度是     mol/L。
（4）工业上采用电解K₂MnO₄水溶液的方法来生产KMnO₄，其中隋性电极作阳极，铁作阴极，请写出阳极的电极反应式                                  。
（5）下列各组试剂中，能准确测定一定体积燃煤尾气中SO₂含量的是__________。(填编号)
a.NaOH溶液、酚酞试液
b.稀H₂SO₄酸化的KMnO₄溶液
c.碘水、淀粉溶液
d.氨水、酚酞试液
（6）除杂后得到的MnSO₄溶液可以通过                  (填操作名称)制得硫酸锰晶体(MnSO₄•H₂O，相对分子质量为169)。已知废气中SO₂浓度为8.4 g/m³，软锰矿浆对SO₂的吸收率可达90%，则处理1000 m³燃煤尾气，可得到硫酸锰晶体质量为        kg(结果保留3位有效数字)。

我省的海水资源丰富，海水中主要含有Na^＋、K^＋、Ca^2＋、Mg^2＋、Cl^－、SO₄^2－、Br^－、CO₃^2－、HCO₃^－等离子。合理利用资源和保护环境是我省可持续发展的重要保证。
（1）海水经过处理后可以得到无水氯化镁，无水氯化镁是工业制取镁的原料。试写出由无水氯化镁制取金属镁的化学反应方程式   。
（2）某化工厂生产过程中会产生含有Cu^2＋和Pb^2＋的污水。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，根据下列数据，你认为投入   （选填“Na₂S”或“NaOH”）效果更好。

难溶电解质	Cu(OH)2	CuS	Pb(OH)2	PbS
Ksp	4.8×10^－20	6.3×10^－36	1.2×10^－15	1.0×10^－28

（3）火力发电在江苏的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO₂会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示：

①天然海水的pH≈8，试用离子方程式解释天然海水呈弱碱性的原因   （任写一个）。
②某研究小组为探究提高含硫烟气中SO₂的吸收效率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图所示。

请你根据图示实验结果，就如何提高一定浓度含硫烟气中SO₂的吸收效率，提出一条合理化建议：   。
③天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H₂SO₃、HSO₃^－等分子或离子，氧气氧化的化学原理是   （任写一个化学方程式或离子方程式）。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是   。

(14分)中国环境监测总站数据显示，颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO₂、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K^+	Na^+	NH4^+	SO4^2^－	NO3^-	Cl^－
浓度/mol•L^－1	4×10^－6	6×10^－6	2×10^－5	4×10^－5	3×10^－5	2×10^－5

根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH ＝_____________ 。
（2）NO_x是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如下：
①N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)  △H＝    。
②当尾气中空气不足时，NO_x在催化转化器中被还原成N₂排出。写出NO被CO还原的化学方程式                        。
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应               。
②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是____________。
③检验产物中含有硫酸的方法是___________________。

简要回答下列问题。
（1）常温下，浓硫酸可以用铝质容器储存的原因是：                                             
（2）墨鱼骨粉（主要成分CaCO₃）可作为治疗胃酸（含盐酸）过多的药剂。其理由是：                
（3）碳酸氢钠可用作焙制糕点的疏松剂的原因___________________
（4）汽车数量剧增，汽车尾气（含氮和碳的氧化物）污染日趋严重。如何控制汽车尾气污染，请你提出一条合理建议            。

常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
（1）填充物用60℃温水溶解，目的是          。
（2）操作A的名称为            。
（3）铜帽溶解时加入H₂O₂的目的是                       （用化学方程式表示）。铜帽溶解完全后，可采用_____________方法除去溶液中过量的H₂O₂。
（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂，其负极的电极反应式为           。
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为  2MnO(OH)+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O。
①当1 mol MnO₂参加反应时，共有     mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该反应的化学方程式：                   。
（6）锌锰干电池所含的汞可用KMnO₄溶液吸收。在不同pH下，KMnO₄溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示：

根据上图可知：
①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高，汞的吸收率__        _.
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO₄在酸性条件下        强.

中国环境监测总站数据显示，颗粒物（PM2．5）是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2．5、SO2、NOx 等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2．5 样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

根据表中数据判断PM2．5 的酸碱性，试样的pH=______。
（2）碘循环工艺不仅能吸收SO2 降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应：__________________________。
②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_________________________。

电石是重要的工业原料，电石渣[主要成分Ca(OH)₂]的综合利用体现了绿色化学思想。
（1）用电石为原料可生产聚氯乙烯。聚氯乙烯的结构简式为____________。
（2）电石渣可用于除去垃圾焚烧炉烟道气中的SO₂生成CaSO₄，反应中的氧化剂是____________(填名称）。
（3）电石渣可用于生产纯碱。涉及的部分化学反应为：
（i）NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl
（ii）2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
此生产过程中，可循环利用的物质有____________(填化学式）。
（4）用电石渣处理酸性含铬（Cr₂O₇^2—）电镀废水的流程如下：

①步骤（i）发生反应的化学方程式为__________________
②步骤（ii）发生反应的离子方程式为__________________
③步骤（iii）调节溶液pH为8，则残留Cr³⁺的浓度为___（K_sp[Cr(OH)₃]=6.3×10^—31）。

我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿多元，为了有效控制酸雨，目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH所得数据如下：

测试时间/h	0	1	2	3	4
雨水的pH	4．73	4．62	4．56	4．55	4．55

分析数据，回答以下问题：
如果将刚取样的上述雨水和自来水混和，PH将变    。(填“大”、“小”、“不变”)
你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是     。
①少用煤作燃料   ②把工厂烟囱造高    ③燃烧脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰        ⑤开发新能源
A．①③⑤     B．②③④⑤    C．①②⑤     D．①②③ 

（1）制普通玻璃的原料熔融后发生复杂的物理化学变化，写出主要反应的化学方程式_________________________________________________________
（2）形成硫酸型酸雨的化学原理是硫氧化物与水和氧气的反应，写出相关的化学方程式：
二氧化硫与雨水______________________，再被氧化成硫酸_______________________
近百年来故宫太和殿正门前的台阶上的大理石（主要成分是CaCO₃）盘龙雕刻被酸雨腐蚀严重，原理是（用离子方程式表示）_____________________________________

历史经验告诉我们，合理地使用化学物质，有利于保护环境，实现可持续发展。下表是一些化
学物质对人类发展的贡献、带来的问题及解决方法。

物质	贡献	带来问题	解决方法
硫酸铵等化肥	农作物增产	造成赤潮、土壤酸化	合理地使用化学肥料
含磷洗衣粉	容易洗去衣服上沾有的油污等污物	水体富营养化、 造成赤潮	研制高效无磷洗衣粉

请回答下列问题：
（1）硫酸铵的化学式为___________________，农业上通常使用______________来改良酸性土壤。
（2）对于废弃的塑料制品(包括可降解塑料)宜采用___________________________的措施，防止污染环境和提高物质的利用率。不合理使用化学物质对环境造成危害，为保持可持续发展，应开展的研究课题有__________(填写序号)
①研制高效低毒农药
②研究无污染、高原子利用率的绿色化学物质的合成方法
③寻求合成可快速降解的塑料和橡胶
煤是当今世界最重要的能源之一。煤中含有的氮、硫等元素在燃烧时会生成NO、NO₂和___________等气体，会对大气造成污染，而且是导致__________________形成的主要原因之一。可采取在煤中加入适量石灰石等措施，以减少煤燃烧对大气造成的污染。