(鲁京津琼)2020版新高考化学一轮复习加练半小时第四章微考点28非金属氧化物的污染与防治(含解析)

非金属氧化物的污染与防治
1．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是( )
①实验室收集氨气采用图甲所示装置 ②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置 ③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验 ④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A ．①②④B．①②③C．②③④D．①③④
2．(2018·海南一模)汽车尾气装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( )
A ．反应中NO 为氧化剂，N 2为氧化产物
B ．汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2
C ．NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应
D ．催化转化总反应化学方程式为2NO ＋O 2＋4CO =====催化剂4CO 2＋N 2
3．(2018·北京顺义一模)氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。

海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )
A ．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B ．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③
C ．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
D ．向海洋中排放含NO －3的废水会影响海洋中NH ＋
4的含量
4．下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图，下列说法中不正确的是( )
A．使用此装置可减少导致酸雨的气体的排放
B．装置内发生了化合反应和分解反应
C．整个过程的总反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2
D．若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明排放的气体中含SO2
5．(2018·北京海淀区第一学期期中)处理含氰(CN－)废水涉及以下反应，其中无毒的OCN－中碳元素为＋4价。

CN－＋OH－＋Cl2―→OCN－＋Cl－＋H2O(未配平)反应Ⅰ
2OCN－＋4OH－＋3Cl2===2CO2＋N2＋6Cl－＋2H2O反应Ⅱ
下列说法正确的是( )
A．反应Ⅰ中碳元素被还原
B．反应Ⅱ中CO2为氧化产物
C．处理过程中，每产生1molN2，消耗3molCl2
D．反应Ⅰ中CN－与Cl2按物质的量之比为1∶1进行反应
6．如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。

该方法对H2S的吸收率达99%以上，并可制取H2和S。

下列说法正确的是( )
A．吸收H2S的离子方程式为Fe3＋＋H2S===Fe2＋＋S↓＋2H＋
B．电解过程中的阳极反应主要为2Cl－－2e－===Cl2↑
C．实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S对环境的污染
D．该工艺流程体现了绿色化学思想
7．为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NO x及C x H y的排放量意义重大(注：C x H y为可燃烧的有机物)。

机动车尾气污染物的含量与空燃比(空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．空燃比的增大使氧气的含量增大，因而CO、C x H y的含量会慢慢变小
B．当空燃比达到15后由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，故NO x减少
C．空燃比的增大，燃烧产生的高温及火花塞放电能促使空气中的氮气与氧气直接生成NO2 D．在机动车尾气出口处使用催化剂能将CO、NO x转化为无害的N2和CO2
8．近年来，内蒙古海拉尔大草原投入大量新型节能环保的风光互补供电系统，解决了部分偏远地区供电难的问题，风光互补供电系统原理如图所示。

下列有关说法不正确的是( )
A．图示能实现的能量转化形式至少有5种
B．太阳能电池板制作材料为高纯度的二氧化硅
C．蓄电池为二次电源
D．该系统可实现运用新能源达到节能、环保、低碳的要求
9．废物的处理、转化和利用是非常有意义的。

某研究性学习小组设计如图所示流程，综合处理某工厂印刷电路的废液(含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)和废气(H2S)，真正做到了变废为宝：处理废液，废气得到氯化铜、单质硫的同时，还实现了蚀刻液的循环利用。

根据以上信息回答下列问题：
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，名称是________，所需要的玻璃仪器主要有：烧杯、玻璃棒、________。

(2)通常用来检验蚀刻液中金属阳离子的化学试剂是______________。

(3)向废液中加入过量X时发生的主要反应的离子方程式为_____________________________ _______________________________________________________________________________。

(4)滤渣①与Y反应的化学方程式为_________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

(5)H2S通入蚀刻液中发生的主要反应为______________________________________________ _______________________________________________________________________________。

(6)电解池中H＋在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为______________________________。

(7)综合分析虚线框内所涉及的两个反应，可知该过程有两个显著优点：①蚀刻液得到循环利用；②__________________________________________________________________________。

10．(2019·长沙质检)分析城市空气样本，主要污染物为可吸入颗粒物PM2.5、NO x、SO2等，其主要来源为燃煤和机动车尾气排放等。

(1) 某同学为检测样本中所含成分，将样本用蒸馏水处理制成待测试样，设计实验及实验现象如下：
①该实验能确认存在的阳离子是____________。

②该实验检测出样本中有NO－3，根据是(用化学方程式解释)_____________________________ _______________________________________________________________________________。

③根据该实验能否确定样本中含有SO2－3，__________(填“能”或“否”) ，若要确定SO2－3，所需的实验药品可以是______________。

(2)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm(1μm＝103nm)的颗粒物。

下列说法不正确的是____________(填字母)。

a．PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程
b．PM2.5颗粒小，所以对人体无害
c．直径介于1～2.5μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体
d．推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染
(3)科研工作者用五年时间研究出利用石灰乳除工业燃煤尾气中的硫(SO2、SO3)和氮(NO、NO2)的新工艺，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CaSO4和Ca(NO2)2。

①CaSO4可以调节水泥的硬化时间。

尾气中SO2与石灰乳反应生成CaSO4的化学方程式为_______________________________________________________________________________。

②Ca(NO2)2可制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。

尾气中NO、NO2与石灰乳反应生成Ca(NO2)2的化学方程式为_________________________________________________________________。

答案精析
1．A
2．D [反应过程中NO 、O 2为氧化剂，N 2为还原产物；N 2不是污染物；NO 和O 2的反应不需要
催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO ＋O 2=====催化剂2NO 2,2NO 2＋
4CO =====催化剂N 2＋4CO 2，将两步反应合并可得总反应化学方程式。

]
3．D [A 项，海洋中的氮循环起始于氮的还原，错误；B 项，海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，错误；C 项，反硝化作用是氮元素化合价降低的过程，反硝化细菌在氧气不足的条件下还原N ，不一定有氧气参与，错误；D 项，由氮的循环过程可知，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，会进一步影响海洋中NH ＋4的含量，正确。

]
4．D [A 项，由图可知使用此装置可减少二氧化硫的排放；B 项，该装置内，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化硫与氧化钙化合生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再与氧气化合生成硫酸钙；C 项，反应的实质是二氧化硫与碳酸钙、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳；D 项，二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊。

]
5．D [CN －中N 为－3价，C 为＋2价，OCN －中O 为－2价，N 为－3价，C 为＋4价，反应Ⅰ中碳元素化合价升高，被氧化，A 项错误；反应Ⅱ中碳元素的化合价不变，CO 2不是氧化产物，B 项错误；配平反应Ⅰ为CN －＋2OH －＋Cl 2===OCN －＋2Cl －＋H 2O ，D 项正确；根据反应Ⅱ，产生1 mol N 2，需要2 mol OCN －，此时消耗3 mol Cl 2，根据反应Ⅰ，产生2 mol OCN －，需消耗2 mol Cl 2，因此每产生1 mol N 2，共消耗5 mol Cl 2，C 项错误。

]
6．D [吸收H 2S 的离子方程式为2Fe 3＋＋H 2S===2Fe 2＋＋S ↓＋2H ＋，A 项错误；电解过程中的阳极反应主要为Fe 2＋－e －===Fe 3＋，B 项错误；燃烧H 2S 会产生污染环境的SO 2气体，C 项错误；由于电解产物又重新用于吸收处理石油炼制过程中产生的大量H 2S 废气，物质得到充分利用，该工艺流程体现了绿色化学思想，D 项正确。

]
7．C [根据图像可知随空燃比增大，CO 和C x H y 的含量减少，这是由于空燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO 、C x H y 含量减少，A 项正确；当空燃比达到15后，NO x 减少的原因可能是反应N 2(g)＋O 2(g)2NO(g)是吸热反应，当空燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不易进行，故NO x 减少，B 项正确；氮气与氧气不能直接转化为NO 2，C 项错误；在机动车尾气出口处使用催化剂能将CO 、NO x 转化为无害的N 2和CO 2，D 项正确。

]
8．B [风能转化为电能，太阳能转化为电能，电能转化为化学能，化学能转化为电能(蓄电池)，灯泡将电能转化为光能等，A 正确；太阳能电池板制作材料为晶体硅，B 不正确；蓄电池可充电再使用，C 正确；可实现运用新能源达到节能、环保、低碳的要求，D 正确。

]
9．(1)过滤 漏斗
(2)KSCN 溶液(或其他合理答案)
(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
(4)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
(5)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
(6)Fe2＋－e－===Fe3＋
(7)H2S的原子利用率为100%(或其他合理答案)
解析(1)由流程图可知，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是分离固体和液体的操作，应是过滤，过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒。

(2)～(4)滤渣②与氯气反应得到氯化铜，则滤渣②为铜，所以加入的过量X为铁，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。

滤渣①为铜和铁的混合物，加入的过量Y为盐酸，发生反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。

滤液①与足量Cl2反应得到的蚀刻液为FeCl3，蚀刻液中的金属阳离子为Fe3＋，通常使用KSCN溶液或氢氧化钠溶液等检验。

(5)H2S通入蚀刻液中，主要与Fe3＋发生氧化还原反应：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。

(6)阳极上Fe2＋失去电子生成Fe3＋：Fe2＋－e－===Fe3＋。

10．(1)①Na＋、NH＋4、K＋
②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、
2NO＋O2===2NO2
③否酸性高锰酸钾溶液
(2)bc
(3)①2SO2＋O2＋2Ca(OH)2===2CaSO4＋2H2O
②NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O
解析(1)①物质焰色反应为黄色，所以含有钠离子，和强碱共热反应产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体，证明含有铵根离子，加入硝酸酸化的硝酸银会产生白色沉淀，证明含有氯离子、硫酸根离子或是亚硫酸根离子中的一种或几种，先加盐酸再加入氯化钡，产生白色沉淀，证明含有硫酸根离子，溶液中加入几滴稀硫酸，再加入金属铜，可以产生红棕色的气体，证明原溶液含有硝酸根离子，透过蓝色钴玻璃观察焰色反应呈现紫色，证明含钾离子，一定含有的阳离子是Na＋、NH＋4、K＋；②溶液中加入几滴稀硫酸，再加入金属铜，试管口可以产生红棕色的气体，证明原溶液含有硝酸根离子，金属铜可以和硝酸反应产生硝酸铜、一氧化氮和水，一氧化氮遇到空气迅速变为红棕色，即：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、2NO＋O2===2NO2；③该实验不能确定样本中含有SO2－3，加入硝酸酸化的硝酸银会产生白色沉淀，证明可能含有氯离子、硫酸根离子或是亚硫酸根离子中的一种或几种，亚硫酸根离子可以使酸性高锰酸钾褪色，可以采用高锰酸钾检验亚硫酸根离子的存在。

(2)PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程，a正确；PM2.5颗粒小，但仍然对人体有害，b错误；直径介于1～2.5μm的颗粒物分散到空气中不能形成胶体，应该是1～100nm，c错误；推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染，d正确。

(3)①尾气中SO2与石灰乳反应生成CaSO4，说明还有氧气参与，反应的化学方程式为2SO2＋O2＋2Ca(OH)2===2CaSO4＋2H2O。

②NO、NO2与
石灰乳反应生成Ca(NO2)2的化学方程式为NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O。