本试题 “经阁铝业是长沙工业20强企业，其生产的“经阁”铝型材为国家免检产品，将铝锭在熔炼炉进行熔铸工艺时，会产生一定量的废气，废气成分中可能含有CO、NO2、SO2、C...” 主要考查您对空气的污染和防治
物质的除杂
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- 空气的污染和防治
- 物质的除杂
空气污染：
即空气中含有一种或多种污染物，其存在的量、性质及时间会伤害到人类、植物及动物的生命，损害财物、或干扰舒适的生活环境，如臭味的存在。换言之，只要是某一种物质其存在的量，性质及时间足够对人类或其他生物、财物产生影响者，我们就可以称其为空气污染物；而其存在造成之现象，就是空气污染。换言之，某些物质在空气中不正常的增量就产生空气污染的情形。
空气污染治理：
1. 空气污染及来源
导致空气质量下降的污染物很多。目前量多且危害严重的空气污染物主要有二氧化硫(SO2)、氮氧化物 (NO2)、一氧化碳(CO)和可吸入颗粒物等。如下表所示：
2. 空气污染的危害
①酸雨：SO2、NOx等气体形成酸雨。
②臭氧层破坏：氟利昂的释放，加速臭氧分解。
③其他危害：空气污染严重危害了人体健康，影响了农作物生长，破坏了生态平衡。
3. 空气污染的防治
①改善燃料结构，尽量充分燃烧液体燃料和气体燃料。
②对化石燃料进行脱硫、脱氮处理，工厂的废气要经过处理再排放。
③开发新能源，如太阳能、风能、水能、地热能等。
④大力开展植树造林活动，提高环境的自我净化能力。
空气质量日报：
空气质量日报的主要内容：空气污染指数，首要污染物，空气质量级别，空气质量状况。
计入空气污染指数的项目：二氧化硫，一氧化碳，二氧化氮，可吸入颗粒物，臭氧等。
空气质量级别：
PM2.5
（1）什么是PM2.5：PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但对空气质量和能见度等有重要影响。
（2）PM2.5的性状：与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒，有害物质且能在大气中停留时间长，输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
（3）PM2.5的来源：主要来源是日常发电，工业生产，汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属的等有毒物质。一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等，2.5微米以下的细颗粒物（PM2.5）则主要来自化石燃料的燃烧（机动车尾气，燃烧）、挥发性有机物等。
（4）2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。
室内空气污染：
指由于各种原因导致的室内空气中有害物质超标．进而影响人体健康的室内环境污染。有害物质包括甲醛、苯、氨、放射性物质等。
即空气中含有一种或多种污染物，其存在的量、性质及时间会伤害到人类、植物及动物的生命，损害财物、或干扰舒适的生活环境，如臭味的存在。换言之，只要是某一种物质其存在的量，性质及时间足够对人类或其他生物、财物产生影响者，我们就可以称其为空气污染物；而其存在造成之现象，就是空气污染。换言之，某些物质在空气中不正常的增量就产生空气污染的情形。
空气污染治理：
1. 空气污染及来源
导致空气质量下降的污染物很多。目前量多且危害严重的空气污染物主要有二氧化硫(SO2)、氮氧化物 (NO2)、一氧化碳(CO)和可吸入颗粒物等。如下表所示：
| 空气污染物 | 主要来源 |
| 二氧化硫 | 煤、石油等燃料的燃烧，生产硫酸等工厂排放的尾气 |
| 一氧化碳 | 化石燃料等不完全燃烧 |
| 氮氧化物 | 机动车辆等排放的废气 |
| 可吸入颗粒物 | 地面扬尘、燃煤排放的粉尘等 |
2. 空气污染的危害
①酸雨：SO2、NOx等气体形成酸雨。
②臭氧层破坏：氟利昂的释放，加速臭氧分解。
③其他危害：空气污染严重危害了人体健康，影响了农作物生长，破坏了生态平衡。
3. 空气污染的防治
①改善燃料结构，尽量充分燃烧液体燃料和气体燃料。
②对化石燃料进行脱硫、脱氮处理，工厂的废气要经过处理再排放。
③开发新能源，如太阳能、风能、水能、地热能等。
④大力开展植树造林活动，提高环境的自我净化能力。
空气质量日报：
空气质量日报的主要内容：空气污染指数，首要污染物，空气质量级别，空气质量状况。
计入空气污染指数的项目：二氧化硫，一氧化碳，二氧化氮，可吸入颗粒物，臭氧等。
空气质量级别：
| 污染指数 | 50以下 | 51-100 | 101-150 | 151-200 | 201-250 | 251-300 | 300以上 |
| 质量级别 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ⑴ | Ⅲ⑵ | Ⅳ⑴ | Ⅳ⑵ | Ⅴ |
| 质量状况 | 优 | 良 | 轻微污染 | 轻度污染 | 中度污染 | 中度重污染 | 重度污染 |
PM2.5
（1）什么是PM2.5：PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但对空气质量和能见度等有重要影响。
（2）PM2.5的性状：与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒，有害物质且能在大气中停留时间长，输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
（3）PM2.5的来源：主要来源是日常发电，工业生产，汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属的等有毒物质。一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等，2.5微米以下的细颗粒物（PM2.5）则主要来自化石燃料的燃烧（机动车尾气，燃烧）、挥发性有机物等。
（4）2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。
室内空气污染：
指由于各种原因导致的室内空气中有害物质超标．进而影响人体健康的室内环境污染。有害物质包括甲醛、苯、氨、放射性物质等。
混合物的分离和提纯(除杂)
1. 分离与提纯的基本原理
(1)分离：就是用物理或化学的方法将混合物巾的各组分分开，并将物质恢复到原状态。
(2)提纯和除杂：用物理或化学的方法把混合物中的杂质除去而得到纯物质。在提纯过程中，如果杂质发生了化学变化，不必恢复成原物质。二者的方法在很多情况下是相似的，但分离比提纯的步骤要多，因为各组分均要保留，绎过化学反应使混合物中各组分经转化而分离后还要复原为原来的组分物质提纯和除杂过程中经常用到分离操作，二者有时又密不可分。
2．分离和提纯应遵循的原则
(1)不能“玉石俱焚”：即试剂一般要求与杂质反应，不与要保留的物质反应。但在特殊情况下，所加试剂可和保留物质应应，但最终要转化成需要保留的物质如除去FeCl3，溶液中的NaCl，可加过量的NaOH溶液→过滤→洗涤→加适量稀盐酸。
(2)“不增““不减”：即不增加新的杂质，不减少要保留的物质如除去FeCl3中的少量Fe2(SO4)3应选用BaCl2而不应选用Ba(NO3)2，否则发生反应3Ba(NO3)2+Fe2(SO4)3==3BaSO4↓+2Fe(NO3)3溶液中又增加了Fe(NO3)3.
(3)易分离：反应后，物质的状态不同，便于分离。
(4)不污染环境：即耍求所选用的除杂方法不能产生可污染环境的物质。
(5)不能“旧貌变新颜”：即除杂结束前，要恢复保留物质的原有状态。
常见除杂的方法：
CO2(O2)：将气体通过灼热的铜网
CO2(H2或CO)：将气体通过灼热的氧化铜
O2或CO2或H2(含H2O)：将气体通过浓硫酸或氧化钙或氯化钙等干燥剂
O2或H2或CO(含CO2或SO2)：将气体通入氢氧化钠溶液中
Cu(含Fe或Mg或Zn)：加入足量的稀盐酸或稀硫酸，过滤
Fe(含Cu)：用磁铁将铁粉吸引出来
Cu(含CuO)，Fe(含Fe2O3)：高温下与H2或CO反应
CuO(含Cu或C)：在空气中灼烧
CaO(含CaCO3)：高温煅烧(CaCO3分解成CaO和CO2)
CaCO3(含CaO)：加足量水溶解，过滤，取滤渣
Ca(OH)2(含CaO)加足量水
FeSO4溶液(含H2SO4或CuSO4)，FeCl2溶液(含盐酸或CuCl2)：加过量铁粉，过滤，取滤液
NaCl溶液(含Na2CO3)：加适量稀盐酸
Na2SO4溶液(含CuSO4)：加适量 NaOH 溶液
酸、碱、盐溶液的除杂技巧：
1．被提纯物与杂质所含阳离子相同时，选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子，再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂。如除去Na2SO4溶液中的NaOH：可选用稀H2SO4溶液为除杂试剂(2NaOH+ H2SO4==Na2SO4+2H2O)、除去KCl溶液中的 K2SO4：可选用BaCl2溶液为除杂试制(K2SO4+BaCl2 ==2KCl+BaSO4↓，过滤除去)
2．被提纯物与杂质所含阴离子相同时，选取与杂质中阳离子不共存的阴离子，再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂，如除去NaCl溶液中的BaCl2：可选用 Na2SO4溶液为除杂试剂(BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓ +2NaCl，过滤除去).再如除去KNO3溶液中的AgNO3：可选用KCl溶液为除杂试剂(AgNO3+KCl=AgCl↓ +KNO3，过滤除去)。
3．被提纯物质与杂质所含阴离子、阳离子都不相同时，应选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合出除杂试剂。如：除去NaCl溶液中的CuSO4：可选用Ba(OH)2溶液为除杂试剂[CuSO4+Ba(OH)2= BaSO4↓+Cu(OH)2↓，过滤除去]。
分离和提纯的方法：
物质的分离和提纯有两种主要的方法，即物理方法和化学方法。实际上在实验过程中往往需通过综合法来进行。
（1）物理方法主要包括过滤，蒸馏，结晶
（2）化学方法
（3）综合法
在进行混合物的分离或提纯时，采用一种方法往往不能达到目的，而要采用几种方法才能完成，这就是综合法。综合法主要有三种：
①物理方法的综合：主要是溶解、过滤、蒸发、结晶等方法的结合：
②化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种时，通常需加入多种试剂除去(或分离)不同的物质。
③物理与化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种，且有能用物理方法除去(或分离)的杂质时，首先应考虑用物理方法除去一种或几种杂质，然后再用化学方法除去其余杂质。
(4)除杂方法的几个优化原则
①若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。
②应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。
③先考虑物理方法，再用化学方法。
常见的混合物类型及分类与提纯的方法见下表：
1. 分离与提纯的基本原理
(1)分离：就是用物理或化学的方法将混合物巾的各组分分开，并将物质恢复到原状态。
(2)提纯和除杂：用物理或化学的方法把混合物中的杂质除去而得到纯物质。在提纯过程中，如果杂质发生了化学变化，不必恢复成原物质。二者的方法在很多情况下是相似的，但分离比提纯的步骤要多，因为各组分均要保留，绎过化学反应使混合物中各组分经转化而分离后还要复原为原来的组分物质提纯和除杂过程中经常用到分离操作，二者有时又密不可分。
2．分离和提纯应遵循的原则
(1)不能“玉石俱焚”：即试剂一般要求与杂质反应，不与要保留的物质反应。但在特殊情况下，所加试剂可和保留物质应应，但最终要转化成需要保留的物质如除去FeCl3，溶液中的NaCl，可加过量的NaOH溶液→过滤→洗涤→加适量稀盐酸。
(2)“不增““不减”：即不增加新的杂质，不减少要保留的物质如除去FeCl3中的少量Fe2(SO4)3应选用BaCl2而不应选用Ba(NO3)2，否则发生反应3Ba(NO3)2+Fe2(SO4)3==3BaSO4↓+2Fe(NO3)3溶液中又增加了Fe(NO3)3.
(3)易分离：反应后，物质的状态不同，便于分离。
(4)不污染环境：即耍求所选用的除杂方法不能产生可污染环境的物质。
(5)不能“旧貌变新颜”：即除杂结束前，要恢复保留物质的原有状态。
常见除杂的方法：
CO2(O2)：将气体通过灼热的铜网
CO2(H2或CO)：将气体通过灼热的氧化铜
O2或CO2或H2(含H2O)：将气体通过浓硫酸或氧化钙或氯化钙等干燥剂
O2或H2或CO(含CO2或SO2)：将气体通入氢氧化钠溶液中
Cu(含Fe或Mg或Zn)：加入足量的稀盐酸或稀硫酸，过滤
Fe(含Cu)：用磁铁将铁粉吸引出来
Cu(含CuO)，Fe(含Fe2O3)：高温下与H2或CO反应
CuO(含Cu或C)：在空气中灼烧
CaO(含CaCO3)：高温煅烧(CaCO3分解成CaO和CO2)
CaCO3(含CaO)：加足量水溶解，过滤，取滤渣
Ca(OH)2(含CaO)加足量水
FeSO4溶液(含H2SO4或CuSO4)，FeCl2溶液(含盐酸或CuCl2)：加过量铁粉，过滤，取滤液
NaCl溶液(含Na2CO3)：加适量稀盐酸
Na2SO4溶液(含CuSO4)：加适量 NaOH 溶液
酸、碱、盐溶液的除杂技巧：
1．被提纯物与杂质所含阳离子相同时，选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子，再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂。如除去Na2SO4溶液中的NaOH：可选用稀H2SO4溶液为除杂试剂(2NaOH+ H2SO4==Na2SO4+2H2O)、除去KCl溶液中的 K2SO4：可选用BaCl2溶液为除杂试制(K2SO4+BaCl2 ==2KCl+BaSO4↓，过滤除去)
2．被提纯物与杂质所含阴离子相同时，选取与杂质中阳离子不共存的阴离子，再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂，如除去NaCl溶液中的BaCl2：可选用 Na2SO4溶液为除杂试剂(BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓ +2NaCl，过滤除去).再如除去KNO3溶液中的AgNO3：可选用KCl溶液为除杂试剂(AgNO3+KCl=AgCl↓ +KNO3，过滤除去)。
3．被提纯物质与杂质所含阴离子、阳离子都不相同时，应选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合出除杂试剂。如：除去NaCl溶液中的CuSO4：可选用Ba(OH)2溶液为除杂试剂[CuSO4+Ba(OH)2= BaSO4↓+Cu(OH)2↓，过滤除去]。
分离和提纯的方法：
物质的分离和提纯有两种主要的方法，即物理方法和化学方法。实际上在实验过程中往往需通过综合法来进行。
（1）物理方法主要包括过滤，蒸馏，结晶
| 方法 | 适用范围 | 举例 | 注意事项 |
| 过滤 | 分离不溶性固体和液体 | 粗盐提纯 | ①过滤时要“一贴、二低，三靠”； ②必要时要洗涤沉淀物 |
| 结晶 | 利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度随温度变化不同的性质来分离提纯物质 | 分离氯化钠和硝酸钾混合物 | ①一般先配较高温度下的浓溶液，然后降温结晶： ②结晶后过滤，分离出晶体 |
| 蒸馏 | 沸点不同的液体混合物 | 石油的分馏 | ①温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处； ②加沸石(或碎瓷片)； ③冷凝管水流方向 |
（2）化学方法
| 除杂方法 | 除杂原理 | 应用实例 |
| 化气法 | 与杂质反应生成气体而除去 | 除Na2SO4中的NaCO3，可加适量稀盐酸 NaCO3+H2SO4==Na2SO4+CO2↑+H2O |
| 沉淀法 | 将杂质转化为沉淀过滤除去 | 除去NaCl中的Na2SO4.可加适量的BaCl2 Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl |
| 置换法 | 将杂质通过置换反应而除去 | c除去FeSO4中的CuSO4可加过量的铁粉 CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 |
| 溶解法 | 将杂质溶丁某种试剂而除去 | 除C粉中的CuO粉末，可加适量稀盐酸，再过滤 CuO+H2SO4==CuSO4+H2O |
| 加热法 | 杂质受热易分解，通过加热将杂质除去 | 除CaO中的CaCO3可加热 CaCO3  CaO+CO2↑ |
| 转化法 | 将杂质通过化学反应转化为主要成分 | 除去CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO CO+CuO  Cu+CO2 |
（3）综合法
在进行混合物的分离或提纯时，采用一种方法往往不能达到目的，而要采用几种方法才能完成，这就是综合法。综合法主要有三种：
①物理方法的综合：主要是溶解、过滤、蒸发、结晶等方法的结合：
②化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种时，通常需加入多种试剂除去(或分离)不同的物质。
③物理与化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种，且有能用物理方法除去(或分离)的杂质时，首先应考虑用物理方法除去一种或几种杂质，然后再用化学方法除去其余杂质。
(4)除杂方法的几个优化原则
①若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。
②应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。
③先考虑物理方法，再用化学方法。
常见的混合物类型及分类与提纯的方法见下表：
| 混合物类型采用的方法 | 物理方法 | 化学方法 | |
| 固—固混合 | 可溶—可溶 | 结晶 | 把杂质变成沉淀、气体等除去 |
| 可溶—不溶 | 过滤 | —— | |
| 不溶—不溶 | — | 把杂质变成可溶物除去 | |
| 固—液混合 | 过滤 | —— | |
| 液—液混合 | —— | 把杂质变成沉淀，气体或被提纯物 | |
| 气—气混合 | —— | 把杂质变成固体、溶液或被提纯物 | |
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