1、专项提能特训专项提能特训 5 非金属及其化合物对环境的影响非金属及其化合物对环境的影响 1如图为大气平流层中臭氧层被破坏的一个流程图，下列说法不正确的是( ) AO3转化为 O2是物理变化 B反应中破坏的化学键为共价键 C反应可表示为 O3Cl=ClOO2 D少量的 Cl 能破坏大量的 O3 答案 A 解析 O3转化为O2是同素异形体间的转化， 属于化学变化， 故A错误； 反应是ClOO=O2 Cl，破坏的化学键为 ClO 共价键，故 B 正确；结合图示分析反应是臭氧和氯原子反应 生成 ClO 和氧气，故 C 正确；分析可知氯原子会和臭氧反应破坏臭氧分子结构，氯原子在反 应中作催化剂，少量的
2、Cl 能破坏大量的 O3，故 D 正确。 2SO2属于严重的大气污染物，可用 H2与 SO2高温反应消除 SO2的污染，其反应原理可分 为两步，过程如图所示。下列说法正确的是( ) ASO2排放到空气中会形成 pH5.6 的酸雨 B可用 CuSO4溶液检验是否有 X 气体生成 C在 100200 温度时发生的是置换反应 D工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的 SO2 答案 B 解析 酸雨的 pH5.6，故 A 错误；由已知分析可知 X 气体为 H2S，能与 CuSO4反应，生成 黑色的不溶于水和酸的硫化铜沉淀，所以可用 CuSO4溶液检验是否有 X 气体生成，故 B 正 确；在 100200 温度
3、时发生的反应为 2H2SSO2=3S2H2O，不是置换反应，故 C 错误；若用浓硝酸处理工业尾气中的 SO2，会产生含氮元素的大气污染物(即氮的氧化物)， 故 D 错误。 3酸雨的主要成分是 H2SO4，以下是形成途径之一：NO2SO2=NOSO3，2NO O2=2NO2，SO3H2O=H2SO4，以下叙述错误的是( ) ANO2由反应 N22O2= 放电 2NO2生成 B总反应可表示为 2SO2O22H2O= NO2 2H2SO4 C还可能发生的反应有 4NO2O22H2O=4HNO3 D还可能发生的反应有 4NO3O22H2O=4HNO3 答案 A 解析 A 项，N2O2= 放电 2NO，
4、不能生成 NO2，错误；B 项，22 得：2SO2 O22H2O=2H2SO4，正确；C 项，利用 3NO2H2O=2HNO3NO以及2得： 4NO2O22H2O=4HNO3，正确；D 项，利用 3NO2H2O=2HNO3NO以及2 3 得：4NO3O22H2O=4HNO3，正确。 4工厂排放的 SO2烟气对环境造成污染，某企业用下图流程综合处理，下列有关说法正确 的是( ) A二氧化硫吸收塔中发生的反应为 SO2SO2 3H2O=2HSO 3 B氨气吸收塔中发生的反应为 HSO 3OH =H 2OSO 2 3 C上述流程利用的是氧化还原反应原理 D上述流程可循环利用的物质有 2 种 答案 A
5、 解析 SO2吸收塔中发生反应：SO2SO2 3H2O=2HSO 3，故 A 正确；氨气吸收塔中发生 反应：HSO 3NH3 H2O=H2ONH 4SO 2 3，故 B 错误；各反应中各元素化合价不变，故 C 错误；上述流程可循环利用的物质为亚硫酸铵，故 D 错误。 5下图是硫元素在自然界中的循环图。下列有关说法不正确的是( ) A大量使用化石燃料是形成酸雨的原因之一 B循环过程中既有硫元素的氧化也有硫元素的还原 C若有机体中的硫存在形式是，硫元素显2 价 D大气中的 SO2必须氧化成 SO3才能形成酸雨 答案 D 解析 若有机体中的硫存在形式是，硫元素的电负性比碳元素大，也比氢元素大， 硫元
6、素显2 价，故 C 正确；大气中的 SO2也可先转化成 H2SO3，亚硫酸再被氧化成硫酸形 成酸雨，故 D 错误。 6为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含 NH 4废水和工业废气(主要含 N2、CO2、SO2、 NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程： 下列说法不正确的是( ) A固体 1 中主要含有 Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 BX 可以是空气，且需过量 C捕获剂所捕获的气体主要是 CO D处理含 NH 4废水时，发生反应的离子方程式为 NH 4NO 2=N22H2O 答案 B 解析 SO2、 CO2与过量石灰乳反应生成 CaSO3、 CaCO3， 故固体 1 中主要含有
7、 CaSO3、 CaCO3、 Ca(OH)2，A 项正确；X 可以是空气，但不能过量，若空气过量，通过 NaOH 溶液后得不到 NaNO2溶液，而是得到 NaNO3溶液，B 项不正确；N2无污染，CO 无法被 NaOH 溶液吸收， 捕获剂主要捕获 CO，C 项正确；NH 4与 NO 2在溶液中发生氧化还原反应生成 N2和 H2O，D 项正确。 7当前，汽车尾气已经成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含 TiO2的混凝土或沥 青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下： 下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是( ) A部分光能转变为化学能 B消除总变化为 NOxO2H2O HNO3 C消
8、除反应能全天候发生 D使用纳米 TiO2的消除效率更高 答案 C 解析 由流程知，部分光能转变为化学能，故 A 正确；由流程知，氧气、水和 NOx参与反应 最后生成硝酸，所以消除总变化为 NOxO2H2O HNO3，故 B 正确；消除反应只能在紫 外线存在时才可以发生，不能全天候发生，故 C 错误；使用纳米 TiO2能增加接触面积，消除 效率更高，故 D 正确。 8以 Fe3O4/Pd 为催化材料，可实现用 H2消除酸性废水中的致癌物 NO 2，其反应过程如图所 示已知 Fe3O4中含有 2 Fe、 3 Fe，分别表示为 Fe()、Fe()。下列说法正确的是( ) AN2的电子式为 NN B过
9、程中 NO 2的 N 元素被氧化 C总反应中 H2的化学计量数为 3 D每消耗 12 g H2，处理掉 4 mol NO 2，同时消耗 2 mol H 答案 C 解析 氮气分子中含有 1 个氮氮三键，每个 N 原子均满足 8 电子稳定结构，氮气的电子式为 NN ， 故 A 错误； 过程中 NO 2的3 价 N 元素变为 0 价， 化合价降低被还原， 故 B 错误； 总反应方程式为 2H 2NO 23H2= 催化剂 N24H2O， H2的化学计量数为 3， 故 C 正确； 12 g H2 的物质的量为 12 g 2 g mol 16 mol，根据 2H 2NO 23H2= 催化剂 N24H2O
10、可知，消耗 6 mol 氢 气同时消耗 4 mol 氢离子，故 D 错误。 9近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属 Pt、Cu 和铱(Ir)的催化 作用下，密闭容器中的 H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO 3)，其工作原理如图所示，下 列说法正确的是( ) AIr 的表面发生反应：N2H2O=H2N2O B若导电基体上的 Pt 颗粒越多，处理相同量的水样，消耗的 H2的量越多 C若导电基体上只有单原子铜，也可消除含氮污染物 D若导电基体上的 Pt 颗粒增多，有利于降低溶液中的含氮量 答案 B 解析 由原理的示意图可知，Ir 的表面发生反应：H2N2O=N2H2O，故
11、A 错误；Pt 颗粒 使 NO 3转化为 NH 4，需得到更多的电子，故消耗的 H2更多，故 B 正确；若导电基体上只有 单原子铜，不能形成原电池，所以不能消除含氮污染物，故 C 错误；由原理的示意图可知， 若导电基体上的 Pt 颗粒增多，则 NO 3会更多的转化成铵根，不利于降低溶液中的含氮量， 故 D 错误。 10(2019 江苏，16)N2O、NO 和 NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处 理后才能排放。 (1)N2O 的处理。N2O 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使 N2O 分解。NH3 与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为_。 (2)NO
12、 和 NO2的处理。已除去 N2O 的硝酸尾气可用 NaOH 溶液吸收，主要反应为 NONO22OH =2NO 2H2O 2NO22OH =NO 2NO 3H2O 下列措施能提高尾气中 NO 和 NO2去除率的有_(填字母)。 A加快通入尾气的速率 B采用气、液逆流的方式吸收尾气 C吸收尾气过程中定期补加适量 NaOH 溶液 吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到 NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是 _(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_(填化学式)。 (3)NO 的氧化吸收。用 NaClO 溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中 NO 的去除率。其他条件相 同，NO 转化为 NO
13、3的转化率随 NaClO 溶液初始 pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 在酸性NaClO溶液中， HClO氧化NO生成Cl 和NO 3， 其离子方程式为_。 NaClO 溶液的初始 pH 越小， NO 转化率越高。 其原因是_。 答案 (1)2NH32O2= 催化剂 N2O3H2O (2)BC NaNO3 NO (3)3HClO2NOH2O=3Cl 2NO 35H 溶液 pH 越小，溶液中 HClO 的浓度越大，氧化 NO 的能力越强 解析 (1)NH3被 O2氧化生成 N2O，N 元素从3 价升至1 价，1 mol NH3失去 4 mol e ，O 元素从 0 价降至2 价，1 mol O
14、2得到 4 mol e ，根据 N 和 O 元素得失电子守恒及原子守恒 配平方程式。(2)A 项，通入尾气速率过快时，尾气吸收不充分，错误；B 项，采用气、液 逆流方式吸收尾气时，尾气吸收会更充分，正确；C 项，补充 NaOH 溶液，c(OH )增大，能 更充分的吸收尾气，正确。NO2与 NaOH 反应可生成 NaNO2、NaNO3和水，所以 NaNO2 晶体中会混有 NaNO3杂质。由吸收尾气的主要反应可知，NO2吸收更充分，故吸收后排放的 尾气中 NO 的含量较高。(3)HClO 氧化 NO 生成 NO 3，自身被还原为 Cl ，根据得失电子 守恒、原子守恒、电荷守恒配平方程式。氧化 NO 的是 HClO，NaClO 在酸性条件下会生 成 HClO，所以 pH 越小，溶液中 HClO 的浓度越大，NO 转化率越高。
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