《化学与北京奥运》示范例题

化学与北京奥运示范例题【新闻背景】2019年8月8日晚的天安门广场张灯结彩，一派欢腾景象。首都各界群众与来自世界各国和地区的朋友们欢聚一堂，隆重庆祝北京2019年奥运会倒计时一周年。为了贯彻“绿色奥运”理念，消除二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物及碳氢化合物等污染是关键，从我做起，共建和谐宜人的环境是我们的责任。 某化学科研小组的同学查阅资料，得到如下材料。 材料一：酸雨是指pH小于5.6的各种大气降水，酸雨的形成是大气受污染的产物和表现。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，多数情况下以硫酸为主。燃料燃烧、火山喷发、枯死植物腐烂、从含硫的金属矿石中提炼金属和生产硫酸的过程中都会产生二氧化硫，二氧化硫在空气中、云中发生化学反应形成硫酸。北京地区，今年有效的控制了酸雨的形成，防止了酸雨的危害。材料二：某汽车尾气研究小组在发动机和三元催化转化器间的尾气流中安装一个称为探测器的电化学元件，可测定（入口处的空气量/完全燃烧需要的空气量）值，继而确定污染物的类型，指导采取相应的措施，使2019年北京地区机动车的尾气排放达到欧洲标准。 【题目】请你仔细阅读以上材料，回答下列问题。 （1）以上材料中，哪些是属于引起酸雨的人为因素?（2）用化学方程式表示SO2形成酸雨的过程。（3）你认为北京地区是如何控制酸雨污染物，防止酸雨的危害的？ （4）某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.32，该厂每天烧这种煤100t。有人设计向该厂燃料中掺入生石灰，可排除SO2的污染，试写出有关的化学方程式。若不采取任何措施，每天该工厂排出的SO2，体积是多少升?(标况)若将煤中的硫转化为硫酸(设硫的转化率为80)，每天可制得98(质量分数)的硫酸多少吨？ （5）根据右图，当汽车速度增加时，入口处的空气量增大，此时排出尾气中的主要污染物是。在转化器的前半部，一氧化碳和氮氧化物（NOx）通过催化剂发生反应转化为无污染的气体，其反应的化学方程式为。 【解析】（1）火山喷发、枯死植物腐烂释放出的含硫化物均属于自然现象，不是人为因素引起的。燃料燃烧、从含硫的金属矿石中提炼金属或生产硫酸，是人参与了其中，它们引起酸雨才是人为因素。（2）酸雨的形成首先是SO2溶解在空气和云中的水里，形成H2SO3，H2SO3易被氧化为酸性更强的H2SO4，H2SO4随雨水下降到地面从而形成酸雨，据此可写出相应的化学方程式。 （3）酸性的控制只要从人为因素（如减少含硫燃料的燃烧）和技术层面去分析（如脱硫技术等）。本小问属于开放性问题，只要言之有理即可。（4）100 t煤中含有S的质量为100 t0.32%0.32 t320 000 g，其物质的量为10 000 mol，V(SO2)10 000 mol22.4 Lmol12.24105 L，生成硫酸的质量10 000 mol80%98 gmol1/98%80 000 g8 t。（5）入口处的空气量增大，则烃类物质燃烧较充分，故其污染物主要是氮氧化物。因CO具有还原性，NOx具有氧化性，在催化剂作用和加热条件下，二者发生氧化还原反应生成N2和CO2，故反应方程式为：2NOx+2xCO N2+2xCO2。 【答案】（1）燃料燃烧、从含硫的金属矿石中提炼金属或生产硫酸。（2）SO2+H2OH2SO3，2H2SO3+O22H2SO4（3）控制二氧化硫的人为排放量，积极推广燃料的脱硫技术，改革燃料燃烧的设备和装置，开发新型燃料。 （4）CaO + SO2CaSO3；2CaSO3 + O2CaSO4 2.24104 L 8 t（5）氮氧化物 2NOx+2xCO N2+2xC 【点评】本题以最新新闻背景素材，通过两个材料的阅读获取新的信息来回答问题，纵观本题，都是将教材知识的迁移应用，试题基础而不呆板，强调学生的参与意识，体现了高考的命题特点