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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 大气污染、改善大气质量 水的净化与处理 水体污染、爱护水资源 室内空气污染 试题正文
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    （15分）2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
    （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3．25mol H2，在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：

    ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=                。
    ②下列措施中一定不能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是：           。
    A．降低温度B．缩小容器的容积
    C．将水蒸气从体系中分离D．使用更有效的催化剂
    （2）常温常压下，饱和CO 2水溶液的pH =5．6，c（H2CO3）=1．5 ×l0-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3-+H+的电离平衡常数K=              。（已知：10 -5．6=2．5×l0-6）。
    （3）标准状况下，将1．12LCO2通入100mL 1mol·L-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为                               ；
    （4）如图是乙醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是    （填“乙醇”或“氧气”），b处电极上发生的电极反应是：                。

    （5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2．8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L ，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为                   。

    本题信息：化学填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “（15分）2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发...” 主要考查您对

大气污染、改善大气质量

水的净化与处理

水体污染、爱护水资源

室内空气污染

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大气污染：

(1)大气污染源：颗粒物、硫的氧化物、氮的氧化物、CO 碳氢化合物、氟氯代烷
(2)大气污染危害：危害人体健康、影响动植物的生长、严重时会影响地球的气候
(3)全球性三大环境问题：酸雨、臭氧层受损、温室效应
①酸雨：正常雨水：PH约为5.6 酸雨：PH小于5.6 我国为硫酸型酸雨,烧煤炭造成
硫酸型：硫的氧化物转化 SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4 大气中烟尘和O3作催化剂
硝酸型：氮的氧化物转化 3NO2+H2O=2HNO3+NO↑
②臭氧层：自然界的臭氧90%集中在距地面15-50km的大气平流层中 吸收自太阳的大部分紫外线
 引起臭氧层受损物质 氟氯代烷(致冷剂)、哈龙（含溴的灭火剂）、CCl4、N2O、NO、核弹爆炸产物
保护臭氧层公约：《保护臭氧层维也纳公约》 《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书公约》
③温室效应：太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应
温室效应后果：荒漠将扩大，土地侵蚀加重，森林退向极地，旱涝灾害严重，雨量将增加7－11％；温带冬天更湿，夏天更旱；热带也将变得更湿，干热的副热带变得更干旱，两极冰块将熔化，使海平面上升1米多，引起厄尔尼诺现象
引起温室效应的物质：CO2、CH4、N2O、氟氯代烷 

改善大气质量：

①减少煤等化石燃料燃烧产生污染：改善燃煤质量、改进燃烧装置、技术和排烟设备、发展洁净煤技术和综合利用、调整和优化能源结构
煤的综合利用: 煤的的干馏、煤的气化、煤的液化
煤的气化 C+H2O(g)=CO+H2
煤的液化 CO+2H2→CH3OH
煤的脱硫 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2 
②减少汽车等机动车尾气污染
尾气污染（占大气污染排出总量的40-50%）：CO、NO2、NO、碳氢化合物
使用无铅汽油：四乙基铅作抗爆震剂，铅对神经系统损害大
尾气系统加催化转化器：前半部 2CO+2NO2CO2+N2 后半部 2CO+O22CO2 C7H16+11O27CO2+8H2O

水的净化：

(1)基本流程：天然水+混凝剂过滤→清洁水+消毒剂→饮用水天然水中溶解的主要气体是O2、CO2、H2S。
(2)除去水中的固体杂质和悬浮物：常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。原理为：Al3＋＋3H2O=Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Fe3＋＋3H2O=Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降，达到净水的效果。
(3)消毒：常用的消毒剂为氯气、漂白粉精、臭氧、二氧化氯等。对自来水进行暴晒是为了除去水中少量的次氯酸。水处理剂能杀菌消毒是因为它具有强氧化性。过氧化钠不能用于自来水的杀菌消毒。O3消毒的反应产物无毒无害。
(4)消除水中的异味：活性炭颗粒的比表面积大，吸附能力强，让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。活性炭在水的净化过程中只发生物理变化。通入CO2可以除去水中的Ca离子和调节溶液的pH

污水处理：

(1)生物化学方法通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥，在强力通入空气的条件下，微生物以水中的有机废物为养料生长繁殖，将有机物分解为二氧化碳、水等无机物，从而达到净化污水的目的。
(2)中和法酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H2SO4或CO2中和。
(3)③沉淀法 Hg2＋、Pb2＋、Cu2＋等重金属离子可用Na2S除去，反应的离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，Pb2＋＋S2－===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓。
注意：
①一般不采用离子交换法，因为离子交换法价格昂贵。
②过滤用到的玻璃仪器出烧杯外，还有漏斗、玻璃棒
③分离Hg是需在通风橱中进行，原因是Hg有挥发性，且有毒
④回收纯净的金属铜时应增加冷凝回流装置以防止污染。
3.水质检测的项目：BOD、有机物、N、P、重金属、pH值、悬浮物、溶解性固体、总碱度
富营养化的检测项目：水样的总铅、总铜、总铁、阴离子表面活性剂、氨氮值
水体污染：

(1)重金属：使人体的蛋白质变性，可通过食物链被富集，人通过饮水和食物摄入而中毒
汞Hg：水俣病 镉Cd：痛痛病
还有铬、铅等
(2)植物营养物质污染：生活废水和工业废水蛋白质含N、洗涤剂和化肥中含P等植物营养素
在分解时大量消耗水中的溶解氧，释放养分，使藻类和浮游生物大量繁殖
颜色：蓝、红、棕
在江河湖泊在出现叫水华；在海湾在出现叫赤潮。
海水淡化：

(1)海水淡化又称脱盐，利用物理、化学、生物方法将海水中溶解的盐脱除。海水淡化的方法有蒸馏法、膜法（电渗析、反渗透）、冷冻法、离子交换法等。其中蒸馏法、膜法是主要方法。
(2)常用方法
①蒸馏法能耗大，成本高；但设备相对简单，技术比较成熟改进方法：采用降低容器内压强的方法，并安装热交换器。原理：压强越大，液体的沸点越高。
②电渗析法耗能最少，成本较低，海水淡化大多采用这种方法。
③反渗透法效率最高。
④冷冻法需要大量的能源。
室内空气污染物：

CO、CO2、NO2、NO、SO2、尼古丁；甲醛、苯、二甲苯、氡
CO：与血红蛋白易结合难分离而缺氧，结合能力是O2的200-300倍
甲醛HCHO：有刺激性气味气体，过敏性皮炎、免疫异常、中枢神经、致癌
氡Rn：无色无味放射性气体，存在岩石、土壤、石材中，可导致肺癌，隐性杀手

减少室内空气污染方法：

①保持室内外空气流通
②禁止吸烟
③装修用环保材料
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