第四章　微题型37　非金属及其化合物对环境的污染及防治

微题型37非金属及其化合物对环境的污染及防治1．中国经济网发布的《第一次全国污染源普查公报》一文中有如下一组数据：工业废气中主要污染物SO2烟尘NOx粉尘污染物产生量/(万吨/年)4345.4248927.221223.9714731.4污染物排放量/(万吨/年)2119.75982.011188.44764.68下列有关说法错误的是()A．SO2、NOx的大量排放会导致酸雨的发生B．煤与石油的大量燃烧是造成SO2、NOx大量排放的主要因素C．烟尘、粉尘属于固体污染物D．人类活动产生的气态污染物能全部进入大气中答案D解析D错，人类活动产生的气态污染物经净化处理后只有少部分进入大气中。2．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2=2NO＋2O，②2NO＋O2=2NO2，③O＋O2=O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是()A．NO2起催化剂作用B．NO起催化剂作用C．NO2只起氧化剂作用D．O3与O2互为同分异构体答案A解析反应过程①＋②得O2=2O，③O＋O2=O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2还作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2互为同素异形体，D项错误。3．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里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，N2为氧化产物B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2答案D解析反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2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：2NO＋O2=2NO2,2NO2＋4CO=N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2。4．含氮化合物在水体中过多蓄积会导致水体富营养化，需将其从水体中除去，该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。吹脱法：调节水体pH至8左右，然后持续向水中吹入大量空气。折点氯化法：调节水体pH至6左右，向水中加入适量NaClO。下列分析不正确的是()A．含氨和铵盐的水体中存在平衡：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2ONH3＋H2OB．吹脱法的原理是通过鼓气降低NH3浓度，从而降低水中NH3·H2O与NHeq\o\al(＋,4)的含量C．折点氯化法除NHeq\o\al(＋,4)的原理为2NHeq\o\al(＋,4)＋3ClO－=N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H＋D．吹脱法无法对含NOeq\o\al(－,2)的水体脱氮，但折点氯化法可以对含NOeq\o\al(－,2)的水体脱氮答案D解析NH3溶于水一部分与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O电离产生NHeq\o\al(＋,4)、OH－，两个过程－NH3·H2ONH3＋H2O正向移动，释放出NH3，B正确；NaClO具有强氧化性，可将NHeq\o\al(＋,4)－=N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H＋，C正确；NaClO具有强氧化性，可将NOeq\o\al(－,2)氧化为NOeq\o\al(－,3)，N元素不能脱离水体，无法脱氮，D错误。5．如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是()A．溶液B中发生的反应为2SO2＋O2=2SO3B．可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋C．由以上流程可推知氧化性：Fe3＋>O2>SOeq\o\al(2－,4)D．此工艺的优点之一是物质能循环利用答案D解析结合题中流程可以分析得出其中涉及2个反应，依次为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，故A错；用酸性高锰酸钾溶液只能检验溶液C中是否含有Fe2＋，而不能检验Fe3＋，故B错。6．(2022·绍兴市高三模拟)SO2是引起酸雨的因素之一，工业上通过NaClO碱性溶液(含NaOH)吸收SO2来控制和治理。在45℃时，将含有SO2的烟气和NaClO碱性溶液按图1方式通入反应釜；常加Ni2O3作催化剂，催化过程如图2所示。下列说法不正确的是()A．催化过程1的化学方程式：Ni2O3＋NaClO=2NiO2＋NaClB．催化过程2的离子方程式：2NiO2＋ClO－=Ni2O3＋Cl－＋2OC．反应釜中的总反应：NaClO＋SO2＋2NaOH=NaCl＋Na2SO4＋H2OD．用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫效果更好，可生成难溶CaSO4有利于反应进行答案D解析用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫，虽然也能将SO2氧化为H2SO4并最终转化为CaSO4，但难溶的CaSO4会堵塞催化剂层的气孔，使SO2、Ca(ClO)2溶液、催化剂三者难以充分接触，从而降低脱硫效果，D不正确。7．(2022·河北邢台高三模拟)科学研究发现在不同金属催化剂的作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NOeq\o\al(－,3))，以达到消除污染的目的，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A．铱(Ir)的表面发生反应：H2＋N2Oeq\o(=,\s\up7(Ir))N2＋H2OB．导电基体上消除含氮污染物的总反应为2H＋＋4H2＋2NOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up7(单原子Pt),\s\do5(单原子Cu))N2O＋5H2OC．若导电基体上只有单原子Pt，含氮污染物也能被消除D．导电基体上的Pt颗粒增多不利于降低溶液中的含氮量答案C解析由图示可知，导电基体上的转化原理是在单原子Pt和单原子Cu协同催化作用下，将溶液中的NOeq\o\al(－,3)转化为N2O气体，在气体中又在铱的催化作用下将氢气和N2O转化成无污染的N2，C错误。8．工业上氰化物的用途广泛，在电镀、洗注、油漆、燃料、橡胶等行业都会用到。(1)氢氰酸(HCN)是一种酸性很弱的酸，其中碳元素的化合价为________________，氢氰酸分子的结构式为________________。(2)氰化钠(NaCN)溶液显强碱性，原因是___________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。已知Na2CO3溶液能和HCN反应：Na2CO3＋HCN=NaHCO3＋NaCN，则向NaCN溶液中通入少量CO2时反应的离子方程式为________________________________________。(3)双氧水可消除氰化物(如NaCN)污染：NaCN＋H2O2＋H2O=A＋NH3↑，则生成物A的化学式为________________，H2O2常被称为“绿色氧化剂”的理由是___________________。(4)在氯氧化法处理含CN－的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。某厂废水中含KCN，其浓度为650mg·L－1。现用氯氧化法处理，发生如下反应：KCN＋2KOH＋Cl2=KOCN＋2KCl＋H2O，投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气：2KOCN＋4KOH＋3Cl2=2CO2＋N2＋6KCl＋2H2O。若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯________g。答案(1)＋2H—C≡N(2)CN－＋H2OHCN＋OH－CN－＋H2O＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)＋HCN(3)NaHCO3H2O2作氧化剂时，其还原产物H2O没有污染性(4)35.5解析(1)根据价键规律，可知C、N之间以三键结合，H和C之间以单键结合，H显＋1价，N的非金属性比C强，N显－3价，则C显＋2价。(2)NaCN是强碱弱酸盐，CN－水解使溶液显碱性。因为HCN和Na2CO3反应生成NaHCO3，说明HCN的酸性比H2CO3弱但比HCOeq