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第8节 空气污染与保护
考点一、空气污染源与主要污染物
(一)空气污染源
化石燃料的燃烧,如汽车排出的尾气;工业废气和烟尘;火山爆发产生的粉尘和气体等。
【注意】二氧化碳不是污染物。
(二)影响因素
造成空气污染的有自然因素和人为因素,一般以后者为主。
主要污染物:CO、氮氧化物、SO2、可吸入颗粒物等。
①汽车尾气:主要有害成分一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及碳烟等,为主要的空气污染源之一。
②可吸入颗粒物:粒径在10微米以下的颗粒物,是各大城市的首要污染物。。
典例1:(2023八下·拱墅期末)围绕“亚运治气攻坚”,杭州进一步推动柴油货车清洁化政策和措施。柴油车尾气排放物包括H2O、N2、NOx(氮氧化物)、CO、SO2、PM(颗粒状物质)和大量CO2。下列说法错误的是( )
A.大气的自净能力是有一定限度的
B.人为因素是造成空气污染的重要因素
C.CO2是主要的温室气体,应积极推动柴油车的CO2减排
D.柴油车尾气中的污染物包括CO、SO2、PM(颗粒状物质)、N2和NOx
【答案】D
【解析】汽车尾气是汽车使用时产生的废气,含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。尾气在直接危害人体健康的同时,还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味,达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生,造成土壤和水源酸化,影响农作物和森林的生长。
【解答】A. 大气的自净能力是有一定限度的,A正确;
B. 人为因素是造成空气污染的重要因素,B正确;
C. CO2是主要的温室气体,应积极推动柴油车的CO2减排 ,C正确;
D. 柴油车尾气中的污染物包括CO、SO2、PM(颗粒状物质)、和NOx,不包含N2;D错误;
故答案为:D
变式1:(2023八下·金东期末)为了打赢蓝天保卫战,我们要加强大气质量监测。下列气体属于空气污染物的是( )
A.氧气 B.臭氧 C.二氧化碳 D.水蒸气
【答案】B
【解析】目前计入空气污染指数的污染物有:二氧化硫、二氧化氮、颗粒物、臭氧和一氧化碳等。
【解答】A.氧气是空气成分,不会造成空气污染,故A错误;
B.臭氧是空气污染物,会造成空气污染,故B正确;
C.空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,但二氧化碳是空气的成分之一,不是空气污染物,故C错误;
D.水蒸气是空气的成分,不会造成空气污染,故D错误。故答案为:B。
变式2:(2023八下·永嘉期中)空气是一种非常宝贵的自然资源,是指地球大气层中的多种气体混合。
(1)空气可以用来帮助物质燃烧,那是因为空气中含有 ,它在空气中的体积含量为 左右。
(2)PM2.5是指大气中粒径小于等于2.5微米的固体颗粒物。使用下列交通工具不会增加PM2.5的是 (不定项选择)。
(3)空气质量日益受到人们的关注,下列物质中需计入空气污染指数的有 (填序号)。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③一氧化碳 ④二氧化氮 ⑤氧气
【答案】(1)氧气;21%
(2)A、C、D A.共享单车 B.柴油汽车 C.地铁 D.电动汽车
(3)②③④
【解析】(1)根据氧气的助燃性及氧气在空气中约占21%体积分析;
(2)根据减少化石能源的使用可减少空气中PM2.5分析;
(3)根据空气污染物种类分析,空气成分不属于污染物。
【解答】(1) 空气可以用来帮助物质燃烧,那是因为空气中含有氧气,它在空气中体积含量约为21%;
(2)共享单车、地铁、电动汽车的使用代替私家车,不会增加PM2.5,柴油为化石燃料,柴油汽车使用会增加PM2.5,故选ACD;
(3)②二氧化硫、③一氧化碳、 ④二氧化氮都属于有害物质,计入空气污染指数,①二氧化碳 、⑤氧气是空气主要成分,不属于污染物,不计入空气污染指数,故选②③④;
故答案为:(1)氧气;21%;(2)ACD;(3)② ③ ④ 。
变式3:2019年6月5日世界环境日全球主场活动在浙江杭州举行,主题聚焦空气污染防治。回答下列问题。
(1)汽车尾气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,在降水过程中容易形成 ,腐蚀建筑、损害林木。目前,杭州已开辟“零排放、零污染”的纯电动公交线路超过100条,纯电动汽车是由电动机驱动的汽车,其电动机的工作原理是 。
(2)2018年杭州市生态环境局已陆续在全市144个乡镇街道建立了小微空气自动监测站,实时接收监测数据。计入空气质量指数的污染物,除了二氧化硫、二氧化氮外,还有 (填序号)。
①二氧化碳 ②颗粒物 ③氮气 ④臭氧 ⑤一氧化碳
(3)为了防止空气污染,保护美丽的天空。下列做法值得提倡的是 (填字母)。
A.使用清洁能源代替煤和石油 B.积极植树造林,防治扬尘污染
C.焚烧落叶和垃圾 D.工业废气处理后再排放
【答案】(1)酸雨;通电线圈在磁场中受力转动
(2)②④⑤
(3)A;B;D
【解析】酸雨是指pH小于5.6的降水; 空气污染物通常指以气态形式进入近地面或低层大气环境的外来物质。如氮氧化物、硫氧化物和碳氧化物以及飘尘、悬浮颗粒等,有时还包括甲醛、氡以及各种有机溶剂,其对人体或生态系统具有不良效应。空气污染物主要有:一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(H空气污染物C)、硫氧化物和颗粒物(PM)等。
【解答】(1) 酸雨是指pH小于5.6的降水;汽车尾气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,和水反应生成亚硫酸,硫酸以及硝酸等物质,这些物质使得溶液的pH指小于5.6,所以在降水过程中容易形成酸雨;
(2)空气污染物有 ②④⑤ ;①二氧化碳属于温室气体,不属于空气污染物;④氮气,不属于空气污染物;
(3)为了防止空气污染,保护美丽的天空。下列做法值得提倡的是A 使用清洁能源代替煤和石油 ,可以减少二氧化硫,灰层等的产生;B 积极植树造林,防治扬尘污染 ,合理,可以净化空气;D 工业废气处理后再排放 ,可以减少空气污染,合理;C中焚烧落叶和垃圾会产生很多有毒的气体,造成空气污染;所以答案为ABD;
故答案为:(1)酸雨、通电线圈在磁场中受力转动(2) ②④⑤ (3) A B D
考点二、环境问题与防治
(1)防治措施:减少污染物排放量、合理规划工业区和非工业区、植树造林等。
(2)空气质量指数:指一种评价大气环境质量状况简单而直观的指标。目前计入空气质量指数的污染物有:SO2、NO2、颗粒物、O3和CO等。分为6个级别,指数越大,表征颜色越深,空气污染状况越严重。
(3)全球性大气环境问题:温室效应、臭氧空洞、酸雨等。
(1)酸雨
①pH小于5.6的酸性降水,称为酸雨(天然降水呈弱酸性性,因为空气中含有少量的CO2)。
②形成的原因:雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中氮氧化物和二氧化硫等物质。
③主要危害物:硝酸与硫酸。
(2)臭氧(O3):一种蓝色的、带有腥臭味的气体。离地面22~25千米处臭氧浓度达到最高,这一层大气称为臭氧层。
①作用:吸收大部分紫外线,保护生物。
②破坏:破坏臭氧层的主要物质为氯氟烃,氟利昂是其中一种。
③臭氧空洞:地球南北极上空臭氧层中的臭氧浓度明显下降,出现臭氧薄层。
【能力拓展】
为了确定溶液中氢离子的浓度,化学家提出了pH的概念,pH越小,表示溶液中氢离子浓度越大。
臭氧在不同位置的利弊:高空臭氧层是保护层。近地低空臭氧是一种污染物。低空臭氧含量的增加可以引起光化学烟雾,危害森林、作物、建筑物等,臭氧还会直接引起人的机体失调和中毒。
典例1:(2023八下·黄岩期末)酸雨、臭氧层破坏和温室效应是全球环境的三大热点问题,下列情况不会加剧这三大环境问题的是( )
A.使用太阳能热水器 B.汽车尾气的排放
C.石油、煤等燃料的燃烧 D.使用氟利昂作致冷剂
【答案】A
【解析】
A.根据太阳能属于新能源,进行分判断;
B.根据汽车尾气的成分进行分析解答;
C.根据煤、石油燃料会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等,进行分析判断;
D.根据含氟制冷剂能破坏臭氧层,进行分析判断。
【解答】A.使用太阳能热水器,无污染,不会加剧这三大环境问题,故A正确;
B.汽车尾气中含有二氧化碳、一氧化碳、一氧化氮等,会加剧酸雨、温室效应的形成,故B错误;
C.煤、石油燃料会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等,二氧化碳排放过多会产生温室效应,会加剧酸雨、温室效应的形成,故C错误;
D.使用氟利昂作制冷剂,会破坏臭氧层,会加剧臭氧层空洞,故D错误。
故答案为:A。
变式1:(2023八下·杭州期末)我们身边有很多需要保护的资源,如水资源、土壤资源等。下列做法错误的是( )
A.不要使用含磷洗衣粉,减少水体污染
B.减少塑料袋使用,减少白色污染
C.尽量绿色出行,减少温室效应气体排放
D.禁止使用化肥,防止土壤板结
【答案】D
【解析】保护土壤资源: 在措施上,主要抓好四个方面:改良土壤,重点是改善土壤理化性状,改良酸化、盐渍化等障碍土壤,改进栽培方式。 培肥地力,重点是提高土壤有机质含量,提高贫瘠土壤肥力,提高耕地基础地力。 保水保肥,重点是推广深松深耕和水肥一体化技术,提高保水保肥能力,实行节水节肥。保护水资源: 1、节约用水,随手关水龙头。 2、水循环利用,淘米水冲厕所。 3、用洗菜水浇花。 4、用洗衣服的水冲厕所。 5、车主洗车最好是自己洗,用一桶水洗一辆车。 6、洗完手摇扭紧水龙头,节约每一滴水。 7、不要乱玩水,要节约。
【解答】A. 不要使用含磷洗衣粉,减少水体污染,A正确;
B. 减少塑料袋使用,减少白色污染,B正确;
C. 尽量绿色出行,减少温室效应气体排放,C正确;
D. 减少使用化肥,防止土壤板结,化肥对农作物的生长有一定的促进作用,D错误;
变式2:(2023八下·新昌期末)每年的6月5日是世界环境日,今年我国的主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列叙述中符合该主题的是( )
A.煤脱硫的目的是减少二氧化碳的生成
B.少植树、多开车,可以有效减弱温室效应
C.春节时大量燃放烟花燥竹;增加节日喜庆气氛
D.使用新型可降解塑料,减少白色污染,保护土壤
【答案】D
【解析】(1)雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,形成了pH 低于5.6 的酸性降水,称为酸雨。酸雨中主要的有害物质是硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。
(2)煤、石油和天然气等燃料的大量燃烧,使大气中二氧化碳的含量迅速增加,进而导致气温上升,
引起“温室效应”。
(3)白色污染主要指的是难降解的塑料垃圾对环境的污染
【解答】A、煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成,减少酸雨的形成,A不符合题意;
B、少植树、多开车会增加CO2的排放,会加剧温室效应,B不符合题意;
C、大量燃放烟花爆竹会释放出二氧化硫、二氧化氮等有害气体,对大气造成污染,不符合题意;
D、白色污染指的是难降解的塑料垃圾对环境的污染,使用新型可降解塑料,减少白色污染保护土壤,符合题意。故答案为:D。
变式3:(2022八下·杭州期中)雾霾天气是早上或夜间相对湿度较大的时候形成雾,在白天气温上升,湿度下降的时候,逐渐转化成霾(空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机化合物等微粒悬浮而形成的浑浊现象)。大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物称为PM2.5,是可直接入肺的细小颗粒物。PM2.5是形成"雾霾"的主要原因,富含大量有毒、有害物质,且在大气中停留时间长,输送距离远。PM2.5的主要来源是目常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中排放的残留物。根据上述内容回答下列问题:
(1)雾霾天气首先主要危害人体的呼吸系统,该系统由呼吸道和 组成。
(2)如图两幅曲线图表示一个人在两种状态下的呼吸情况,其中表示剧烈运动呼吸状态下的曲线图是 。
(3)为了减少雾霾天气的产生,请提出一个具体建议 。
【答案】(1)肺(2)B
(3)节能减排;将工厂、汽车废气等净化处理后排放;多使用无污染能源如太阳能、氢能等;倡导大家节约用电;少开车,多乘坐公共交通工具,多骑自行车等
【解析】呼吸系统是由呼吸道和肺组成的;呼吸道分为鼻→咽→喉→气管→支气管;人体的组织细胞进行呼吸作用,利用氧气,消耗有机物,产生二氧化碳和水并释放出大量的能量;
【解答】(1)呼吸系统是由呼吸道和肺组成的;
(2)剧烈运动时,人的组织细胞需要更多的能量,所以表示剧烈运动呼吸状态下的曲线图是B;
(3)节能减排;将工厂、汽车废气等净化处理后排放;多使用无污染能源如太阳能、氢能等;倡导大家节约用电;少开车,多乘坐公共交通工具,多骑自行车等 都可以减少雾霾天气;
故答案为:(1)肺(2)B(3) 节能减排;将工厂、汽车废气等净化处理后排放;多使用无污染能源如太阳能、氢能等;倡导大家节约用电;少开车,多乘坐公共交通工具,多骑自行车等
1.(2023八下·杭州期末)下列物质排放到空气中,不会造成空气污染的是( )
A.CO B.O3 C.CO2 D.SO2
【答案】C
【解析】 空气污染物:包括:1、颗粒物:又称尘,指大气中液体,固体状物质2、硫氧化物:是硫的氧化物的总称3、碳的氧化物:主要包括一氧化碳和二氧化碳4、氮氧化物:是氮的氧化物的总称5、碳氢化合物:是以碳元素和氢元素形成的化合物6、其他有害物质:如重金属类,含氟气体等;空气污染物主要有:一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(H空气污染物C)、硫氧化物和颗粒物(PM)等。
【解答】CO、O3和SO2三个是空气污染物;CO2不是空气污染物;
2.(2023八下·路桥期末)下图是某日台州空气质量指数,其监测的污染物中属于单质的是( )
空气质量指数(AΩI)28一级优
PM2.5/1h PM10/1h SO2/1h NO2/1h CO/1h O3/1h
15 28 7 8 0.4 80
A.二氧化硫 B.二氧化氮 C.一氧化碳 D.臭氧
【答案】D
【解析】从概念上看,单质是由一种元素组成的纯净物,而化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物;从微观范围看,单质由同种原子构成,化合物由不同种原子构成;从性质上看,单质不能发生分解反应,化合物可以发生分解反应。
【解答】单质是由一种元素组成的纯净物,化合物由不同种原子构成。
A.二氧化硫是由氧、硫两种元素组成的化合物,故A错误;
B.二氧化氮是由氧、氮两种元素组成的化合物,故B错误;
C.一氧化碳是由氧、碳两种元素组成的化合物,故C错误;
D.臭氧是由氧元素组成的单质,故D正确。
3.(2023八下·拱墅期末)如图所示为某地某日空气质量报告,下列叙述与报告内容不相符的是( )
A.该日空气首要污染物是PM10
B.该日空气质量等级属于轻度污染
C.污染物O2可导致酸雨
D.汽车尾气是污染物SO2和NO2的来源之一
【答案】C
【解析】根据图示中所给污染物及污染指数,酸雨是硫与氮的氧化物造成分析。
【解答】A、 该日空气首要污染物是PM10 ,不符合题意;
B、 该日空气质量等级属于轻度污染 ,不符合题意;
C、污染物中导致酸雨的物质是SO2、NO2,符合题意;
D、汽车尾气是污染物SO2和NO2的来源之一 ,不符合题意;故选C。
4.(2022八下·温州期末)2022年6月5日世界环境日主题为“共建清洁美丽世界”,下列措施符合该主题的是( )
A.推广使用矿物燃料 B.工业废气直接排放
C.合理开发新型能源 D.鼓励使用一次性塑料袋
【答案】C
【解析】根据有关节约能源,保护环境的知识分析判断。
【解答】推广使用矿物燃料,工业废气直接排放,鼓励使用一次性塑料袋,会加大化石能源的消耗,从而污染环境,故A、B、D不合题意;
合理开发新型能源,可以在一定程度上减小化石能源的消耗,从而减小对环境的污染,故C符合题意。
5.(2022八下·仙居期末)下表是某城市某日的空气质量日报:
项目 空气质量指数 空气质量级别 空气质量
可吸入颗粒物 65 Ⅱ 良
SO2 6
NO2 20
下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是( )
A.用氢气做燃料 B.露天焚烧垃圾
C.汽车排放尾气 D.用煤做燃料
【答案】A
【解析】根据空气污染的认识分析判断。
【解答】A.用氢气做燃料时,生成物为水,没有生成污染空气的物质,故A符合题意;
B.露天焚烧垃圾时,会生成大量的二氧化硫、二氧化氮等空气污染物,故B不合题意;
C.汽车排放尾气,会排放大量的一氧化碳、一氧化氮等空气污染物,故C不合题意;
D.用煤做燃料时,会排放大量的二氧化硫和粉尘等空气污染物,故D不合题意。
6.(2022八下·新昌期末)2022年6月5日是第51个世界环境日,主题是共建清洁美丽世界。下 列环境问题的防治措施不合理的是( )
选项 环境问题 防治措施
A 土壤的重金属污染 控制污染物排放
B 温室效应 大量使用化石燃料
C 酸雨 对燃煤预先进行脱硫处理
D 臭氧空洞 禁止生产和使用含氯氟烃的制冷剂,洗洁剂等化学物质
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】根据有关环境污染和保护环境的知识分析判断。
【解答】A.土壤的重金属污染,可通过控制污染物排放减小污染,故A正确不合题意;
B.温室效应的一个重要的影响因素为二氧化碳含量的增大,而大量使用化石燃料会增大二氧化碳的排放,从而加重环境污染,故B错误符合题意;
C.酸雨的形成注意是二氧化硫和二氧化氮气体的排放,可通过对燃煤预先进行脱硫处理而减小二氧化硫等气体的排放,减轻酸雨的影响,故C正确不合题意;
D.臭氧空洞,主要是由于制冷剂氟利昂的排放引起,而禁止生产和使用含氯氟烃的制冷剂,洗洁剂等化学物质可以减小影响,故D正确不合题意。
7.(2023八下·杭州月考)大气中二氧化碳含量的增多,会产生“温室效应”,使地球变暖。为了控制大气中二氧化碳含量的增加,下列措施不可行的是( )
A.保护现有森林
B.用澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳
C.开展国际合作,减少二氧化碳的排放
D.大力植树造林
【答案】B
【解析】自然界产生二氧化碳的途径有:煤、石油、天然气等的燃烧,生物的呼吸作用,微生物的分解作用;吸收二氧化碳的主要途径是绿色植物的光合作用。要控制大气中二氧化碳含量的增加,可以减少二氧化碳的产生,增加二氧化碳的吸收。
【解答】A.森林通过光合作用吸收二氧化碳,A可行;
B.用澄清石灰水吸收空气中二氧化碳,用于实验室,对大气中的二氧化碳含量可忽略不计,B不可行;
C.开展国际合作,减少二氧化碳的排放,C可行;
D.植树造林可增加光合作用吸收二氧化碳,D可行;故答案为:B
8.以下是国家关于空气质量指数与空气质量等级、质量状况的对应关系表:
空气质量指数 50以下 51~100 101~150 151~200 201~300 300以上
质量等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
质量状况 优 良好 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
2021年5月11日,宁波市空气质量指数为67,据此可以判断宁波市当天的空气质量等级和空气质量状况分别是( )
A.Ⅰ级、优 B.Ⅰ级、良好
C.Ⅱ级、良好 D.Ⅲ级、轻度污染
【答案】C
【解析】 空气污染物通常指以气态形式进入近地面或低层大气环境的外来物质。如氮氧化物、硫氧化物和碳氧化物以及飘尘、悬浮颗粒等,有时还包括甲醛、氡以及各种有机溶剂,其对人体或生态系统具有不良效应。空气污染物主要有:一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(H空气污染物C)、硫氧化物和颗粒物(PM)等。
【解答】 宁波市空气质量指数为67,查表得出其质量等级为Ⅱ ;质量状况为良好;故答案为:C.
9.人类生活经常要接触下列五种物质:①汽车尾气形成的烟雾;②石油化工厂排出的废气;③人体呼出的二氧化碳气体;④植物光合作用所放出的气体;⑤煤燃烧产生的烟尘。其中能使空气严重污染并对人类造成很大危害的物质是( )
A.①②⑤ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①④⑤
【答案】A
【解析】 空气污染物通常指以气态形式进入近地面或低层大气环境的外来物质。如氮氧化物、硫氧化物和碳氧化物以及飘尘、悬浮颗粒等,有时还包括甲醛、氡以及各种有机溶剂,其对人体或生态系统具有不良效应。空气污染物主要有:一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(H空气污染物C)、硫氧化物和颗粒物(PM)等。
【解答】能使空气严重污染并对人类造成很大危害的物质是①②⑤;③人体呼出的二氧化碳气体是温室气体,但是其不是空气污染物;④植物光合作用所放出的气体是氧气,不是空气污染物;所以A正确;故答案为:A.
10.我国科学家在南海发现了大量的“可燃冰”,它是甲烷在海底高压条件下形成的水合物,燃烧后仅会产生二氧化碳和水,是清洁能源。和石油、煤炭一样,“可燃冰”中的甲烷也是来源于古生物遗骸。科学家们还通过实验证明了甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍。据此分析可以得出的观点,合理的是( )
A.大量使用“可燃冰”不会造成温室效应
B.海底甲烷逸漏会加剧温室效应
C.大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物在光合作用中制造了氧气
D.“可燃冰”被公认为是石油、煤炭的替代能源,且和石油、煤炭一样都是清洁能源
【答案】B
【解析】 温室效应,又称“花房效应”,是大气效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。自工业革命以来,人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,其引发了一系列问题已引起了世界各国的关注。
【解答】A.材料中显示甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍,所以大量使用“可燃冰”会造成温室效应,A错误;
B. 材料中显示甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍,海底甲烷逸漏会加剧温室效应 ,B正确;
C.大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物在光合作用中利用了二氧化碳,C错误;
D.可燃冰”被公认为是石油、煤炭的替代能源,属于清洁能源,但是石油。煤炭不属于清洁能源,D错误;
11.(2022八下·杭州月考)根据国家环保局的统一规定,目前进行常规大气监测的主要指标有二氧化硫、氮的氧化物、可吸入固体颗粒等三项。以下是国家关于空气的污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表:
空气污染指数 0~50 51~100 101~200 201~300 >300
空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染
空气质量级别 I II Ⅲ IV V
(1)我市今年某日电台公布的空气污染指数为76~81,根据以上信息判断我市当天的空气质量状况和空气质量级别分别是 和 。
(2)大气中氮氧化物、 等污染物增多,是产生酸雨的主要原因;温室效应主要是由于二氧化碳等含量过高造成的,其带来的环境问题有 (举一例)。
(3)汽车尾气是城市空气污染物,控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是(填序号) 。
①开发新能源 ②使用电动车 ③植树造林 ④带呼吸面具
(4)目前,有一种治理方法是在催化剂的条件下,把空气中的有害物质无害化处理。具体原理如图所示:该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)良;Ⅱ
(2)二氧化硫;全球气候变暖(或其它合理答案)
(3)①②③
(4)2NO2+4CO催化剂4CO2+N2
【解析】(1)根据空气污染指数可判断质量状况和级别;
(2) 氮氧化物 ,二氧化硫,臭氧等均属于污染性气体;
(3)开发清洁能源有利于减少污染;
(4)利用微粒模型写出化学式,在进行配平。
【解答】(1)指数为 76~81 ,查表第二列可知,我市当天的空气质量状况和空气质量级别分别是 良和 Ⅱ ;
(2) 大气中氮氧化物、二氧化硫等污染物增多 ; 其带来的环境问题有全球气候变暖(温室效应) ;
(3) 控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是(开发新能源,减少污染物质的排放)①②③ ;
(4) 由其微粒模型可知,该反应的化学方程式为2NO2+4CO催化剂4CO2+N2
12.阅读下列材料,回答问题。
材料一 研究人员发现大气层中特别是南极上空的臭氧层日益变薄。进入大气平流层的氯氟烃(一类合成有机化合物,应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等)是造成臭氧层变薄的主要原因。因为在紫外线的照射下,平流层中的臭氧存在如下平衡:O3紫外线O2+O;而氯氟烃进入平流层后会分解产生氯原子(Cl),进而发生下列反应:Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2。研究表明:平流层中1个氯原子大约可以破坏1×105个臭氧分子。
(1)氯氟烃分解产生的氯原子在上述反应中起着 作用。
(2)写出一条保护高空臭氧层的合理建议: 。
(3)如图是某地8月1日-5日的温度、相对湿度、近地面处臭氧浓度的变化。据图分析,该地这一时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化是否有关 ,并阐述理由: 。
【答案】(1)催化
(2)发明氯氟烃的代替物,禁止使用氯氟烃,推广无氟冰箱、无氟空调等 材料二 近地面处臭氧是一种空气污染物,其含量过高会对人体的呼吸道产生刺激作用,影响肺部功能;还会刺激、损伤眼睛,导致视力下降。
(3)有关;从总体变化趋势看,该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高,随温度的降低而降低(或无关,如图中8月2日、3日、4日某些时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化并不完全吻合)
【解析】催化剂是指在化学反应中只改变物质的反应速度,本身的质量和化学性质都不变;质量守恒定律是指在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和;臭氧层主要集中在平流层,对紫外线具有吸收的作用;
【解答】(1)从 Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2,这两个反应中可以知道总反应方程式为O3+O=2O2;所以Cl起催化作用;
(2)从材料中可以知道,进入大气平流层的氯氟烃(一类合成有机化合物,应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等)是造成臭氧层变薄的主要原因。所以提出的保护高空臭氧层的措施是发明氯氟烃的代替物,禁止使用氯氟烃,推广无氟冰箱、无氟空调等 材料二 近地面处臭氧是一种空气污染物,其含量过高会对人体的呼吸道产生刺激作用,影响肺部功能;还会刺激、损伤眼睛,导致视力下降。
(3)从图像中的曲线可以看出该地这一时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化有关且成正相关的关系;因为从总体变化趋势看,该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高,随温度的降低而降低
故答案为:(1) 催化 (2) 发明氯氟烃的代替物,禁止使用氯氟烃,推广无氟冰箱、无氟空调等 材料二 近地面处臭氧是一种空气污染物,其含量过高会对人体的呼吸道产生刺激作用,影响肺部功能;还会刺激、损伤眼睛,导致视力下降。 (3)有关、从总体变化趋势看,该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高,随温度的降低而降低(或无关,如图中8月2日、3日、4日某些时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化并不完全吻合)
13.(2023八下·定海期中)二氧化碳是主要的温室气体。大气中二氧化碳的浓度升高,会导致温室效应,进而对全球自然生态系统产生影响,如气候异常、海平面升高、冰川退缩等。
我国向国际社会作出郑重承诺,二氧化碳排放量力争于2030年前达到峰值,努力争取在2060年前实现碳中和(如图甲),树立了大国形象,彰显了大国担当。回答下列问题:
(1)如图乙所示的实验装置模拟二氧化碳产生温室效应,左侧集气瓶中盛放空气,右侧集气瓶中盛放二氧化碳气体。如果观察到 现象,可以证明二氧化碳是可以产生温室效应的气体。
(2)图丙是自然界中碳氧循环的示意图, 结合图丙分析当前大气中二氧化碳含量上升的主要原因是 。“碳中和”是指二氧化碳的排放总量和减少总量相当,下列做法不符合“碳中和”理念的是: (填序号) 。
A.骑行共享单车,倡导绿色出行 B.践行光盘行动,杜绝铺张浪费
C.推广火力发电,满足用电需求 D.开展植树造林,优化生态环境
(3)2022年4月28日我国科学家在国际学术期刊《自然催化》上发表成果——实现二氧化碳到葡萄糖的合成,开辟了一条二氧化碳转化的新途径。假设二氧化碳合成葡萄糖碳元素的转化率为100%,合成3.6kg葡萄糖(分子式C6H12O6)可以吸收 kg二氧化碳。
【答案】(1)食用油b侧液面高度低于a侧液面高度
(2)C
(3)5.28
【解析】二氧化碳等气体在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。绿色植物能进行光合作用,消耗大气中的二氧化碳,减弱温室效应,
【解答】(1)温度越高,气体压强越大,当能观察到食用油b侧液面高度低于a侧液面高度,可以证明二氧化碳是可以产生温室效应的气体。
(2) 结合图丙分析当前大气中二氧化碳含量上升的主要原因是化石燃料的燃烧。
A:骑行共享单车,倡导绿色出行,符合“碳中和”理念。
B:践行光盘行动,杜绝铺张浪费,符合“碳中和”理念。
C:推广火力发电,满足用电需求,不符合“碳中和”理念。
D:开展植树造林,优化生态环境,符合“碳中和”理念。故选C。
(3) 6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
264 180
x 3.6kg
x=5.28kg
合成3.6kg葡萄糖(分子式C6H12O6)可以吸收5.28kg二氧化碳。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第8节 空气污染与保护
考点一、空气污染源与主要污染物
(一)空气污染源
化石燃料的燃烧,如汽车排出的尾气;工业废气和烟尘;火山爆发产生的粉尘和气体等。
【注意】二氧化碳不是污染物。
(二)影响因素
造成空气污染的有自然因素和人为因素,一般以后者为主。
主要污染物:CO、氮氧化物、SO2、可吸入颗粒物等。
①汽车尾气:主要有害成分一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及碳烟等,为主要的空气污染源之一。
②可吸入颗粒物:粒径在10微米以下的颗粒物,是各大城市的首要污染物。。
典例1:(2023八下·拱墅期末)围绕“亚运治气攻坚”,杭州进一步推动柴油货车清洁化政策和措施。柴油车尾气排放物包括H2O、N2、NOx(氮氧化物)、CO、SO2、PM(颗粒状物质)和大量CO2。下列说法错误的是( )
A.大气的自净能力是有一定限度的
B.人为因素是造成空气污染的重要因素
C.CO2是主要的温室气体,应积极推动柴油车的CO2减排
D.柴油车尾气中的污染物包括CO、SO2、PM(颗粒状物质)、N2和NOx
变式1:(2023八下·金东期末)为了打赢蓝天保卫战,我们要加强大气质量监测。下列气体属于空气污染物的是( )
A.氧气 B.臭氧 C.二氧化碳 D.水蒸气
变式2:(2023八下·永嘉期中)空气是一种非常宝贵的自然资源,是指地球大气层中的多种气体混合。
(1)空气可以用来帮助物质燃烧,那是因为空气中含有 ,它在空气中的体积含量为 左右。
(2)PM2.5是指大气中粒径小于等于2.5微米的固体颗粒物。使用下列交通工具不会增加PM2.5的是 (不定项选择)。
(3)空气质量日益受到人们的关注,下列物质中需计入空气污染指数的有 (填序号)。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③一氧化碳 ④二氧化氮 ⑤氧气
变式3:2019年6月5日世界环境日全球主场活动在浙江杭州举行,主题聚焦空气污染防治。回答下列问题。
(1)汽车尾气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,在降水过程中容易形成 ,腐蚀建筑、损害林木。目前,杭州已开辟“零排放、零污染”的纯电动公交线路超过100条,纯电动汽车是由电动机驱动的汽车,其电动机的工作原理是 。
(2)2018年杭州市生态环境局已陆续在全市144个乡镇街道建立了小微空气自动监测站,实时接收监测数据。计入空气质量指数的污染物,除了二氧化硫、二氧化氮外,还有 (填序号)。
①二氧化碳 ②颗粒物 ③氮气 ④臭氧 ⑤一氧化碳
(3)为了防止空气污染,保护美丽的天空。下列做法值得提倡的是 (填字母)。
A.使用清洁能源代替煤和石油 B.积极植树造林,防治扬尘污染
C.焚烧落叶和垃圾 D.工业废气处理后再排放
考点二、环境问题与防治
(1)防治措施:减少污染物排放量、合理规划工业区和非工业区、植树造林等。
(2)空气质量指数:指一种评价大气环境质量状况简单而直观的指标。目前计入空气质量指数的污染物有:SO2、NO2、颗粒物、O3和CO等。分为6个级别,指数越大,表征颜色越深,空气污染状况越严重。
(3)全球性大气环境问题:温室效应、臭氧空洞、酸雨等。
(1)酸雨
①pH小于5.6的酸性降水,称为酸雨(天然降水呈弱酸性性,因为空气中含有少量的CO2)。
②形成的原因:雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中氮氧化物和二氧化硫等物质。
③主要危害物:硝酸与硫酸。
(2)臭氧(O3):一种蓝色的、带有腥臭味的气体。离地面22~25千米处臭氧浓度达到最高,这一层大气称为臭氧层。
①作用:吸收大部分紫外线,保护生物。
②破坏:破坏臭氧层的主要物质为氯氟烃,氟利昂是其中一种。
③臭氧空洞:地球南北极上空臭氧层中的臭氧浓度明显下降,出现臭氧薄层。
【能力拓展】
为了确定溶液中氢离子的浓度,化学家提出了pH的概念,pH越小,表示溶液中氢离子浓度越大。
臭氧在不同位置的利弊:高空臭氧层是保护层。近地低空臭氧是一种污染物。低空臭氧含量的增加可以引起光化学烟雾,危害森林、作物、建筑物等,臭氧还会直接引起人的机体失调和中毒。
典例1:(2023八下·黄岩期末)酸雨、臭氧层破坏和温室效应是全球环境的三大热点问题,下列情况不会加剧这三大环境问题的是( )
A.使用太阳能热水器 B.汽车尾气的排放
C.石油、煤等燃料的燃烧 D.使用氟利昂作致冷剂
变式1:(2023八下·杭州期末)我们身边有很多需要保护的资源,如水资源、土壤资源等。下列做法错误的是( )
A.不要使用含磷洗衣粉,减少水体污染
B.减少塑料袋使用,减少白色污染
C.尽量绿色出行,减少温室效应气体排放
D.禁止使用化肥,防止土壤板结
变式2:(2023八下·新昌期末)每年的6月5日是世界环境日,今年我国的主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列叙述中符合该主题的是( )
A.煤脱硫的目的是减少二氧化碳的生成
B.少植树、多开车,可以有效减弱温室效应
C.春节时大量燃放烟花燥竹;增加节日喜庆气氛
D.使用新型可降解塑料,减少白色污染,保护土壤
变式3:(2022八下·杭州期中)雾霾天气是早上或夜间相对湿度较大的时候形成雾,在白天气温上升,湿度下降的时候,逐渐转化成霾(空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机化合物等微粒悬浮而形成的浑浊现象)。大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物称为PM2.5,是可直接入肺的细小颗粒物。PM2.5是形成"雾霾"的主要原因,富含大量有毒、有害物质,且在大气中停留时间长,输送距离远。PM2.5的主要来源是目常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中排放的残留物。根据上述内容回答下列问题:
(1)雾霾天气首先主要危害人体的呼吸系统,该系统由呼吸道和 组成。
(2)如图两幅曲线图表示一个人在两种状态下的呼吸情况,其中表示剧烈运动呼吸状态下的曲线图是 。
(3)为了减少雾霾天气的产生,请提出一个具体建议 。
1.(2023八下·杭州期末)下列物质排放到空气中,不会造成空气污染的是( )
A.CO B.O3 C.CO2 D.SO2
2.(2023八下·路桥期末)下图是某日台州空气质量指数,其监测的污染物中属于单质的是( )
空气质量指数(AΩI)28一级优
PM2.5/1h PM10/1h SO2/1h NO2/1h CO/1h O3/1h
15 28 7 8 0.4 80
A.二氧化硫 B.二氧化氮 C.一氧化碳 D.臭氧
3.(2023八下·拱墅期末)如图所示为某地某日空气质量报告,下列叙述与报告内容不相符的是( )
A.该日空气首要污染物是PM10
B.该日空气质量等级属于轻度污染
C.污染物O2可导致酸雨
D.汽车尾气是污染物SO2和NO2的来源之一
4.(2022八下·温州期末)2022年6月5日世界环境日主题为“共建清洁美丽世界”,下列措施符合该主题的是( )
A.推广使用矿物燃料 B.工业废气直接排放
C.合理开发新型能源 D.鼓励使用一次性塑料袋
5.(2022八下·仙居期末)下表是某城市某日的空气质量日报:
项目 空气质量指数 空气质量级别 空气质量
可吸入颗粒物 65 Ⅱ 良
SO2 6
NO2 20
下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是( )
A.用氢气做燃料 B.露天焚烧垃圾
C.汽车排放尾气 D.用煤做燃料
6.(2022八下·新昌期末)2022年6月5日是第51个世界环境日,主题是共建清洁美丽世界。下 列环境问题的防治措施不合理的是( )
选项 环境问题 防治措施
A 土壤的重金属污染 控制污染物排放
B 温室效应 大量使用化石燃料
C 酸雨 对燃煤预先进行脱硫处理
D 臭氧空洞 禁止生产和使用含氯氟烃的制冷剂,洗洁剂等化学物质
A.A B.B C.C D.D
7.(2023八下·杭州月考)大气中二氧化碳含量的增多,会产生“温室效应”,使地球变暖。为了控制大气中二氧化碳含量的增加,下列措施不可行的是( )
A.保护现有森林
B.用澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳
C.开展国际合作,减少二氧化碳的排放
D.大力植树造林
8.以下是国家关于空气质量指数与空气质量等级、质量状况的对应关系表:
空气质量指数 50以下 51~100 101~150 151~200 201~300 300以上
质量等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
质量状况 优 良好 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
2021年5月11日,宁波市空气质量指数为67,据此可以判断宁波市当天的空气质量等级和空气质量状况分别是( )
A.Ⅰ级、优 B.Ⅰ级、良好 C.Ⅱ级、良好 D.Ⅲ级、轻度污染
9.人类生活经常要接触下列五种物质:①汽车尾气形成的烟雾;②石油化工厂排出的废气;③人体呼出的二氧化碳气体;④植物光合作用所放出的气体;⑤煤燃烧产生的烟尘。其中能使空气严重污染并对人类造成很大危害的物质是( )
A.①②⑤ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①④⑤
10.我国科学家在南海发现了大量的“可燃冰”,它是甲烷在海底高压条件下形成的水合物,燃烧后仅会产生二氧化碳和水,是清洁能源。和石油、煤炭一样,“可燃冰”中的甲烷也是来源于古生物遗骸。科学家们还通过实验证明了甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍。据此分析可以得出的观点,合理的是( )
A.大量使用“可燃冰”不会造成温室效应
B.海底甲烷逸漏会加剧温室效应
C.大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物在光合作用中制造了氧气
D.“可燃冰”被公认为是石油、煤炭的替代能源,且和石油、煤炭一样都是清洁能源
11.(2022八下·杭州月考)根据国家环保局的统一规定,目前进行常规大气监测的主要指标有二氧化硫、氮的氧化物、可吸入固体颗粒等三项。以下是国家关于空气的污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表:
空气污染指数 0~50 51~100 101~200 201~300 >300
空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染
空气质量级别 I II Ⅲ IV V
(1)我市今年某日电台公布的空气污染指数为76~81,根据以上信息判断我市当天的空气质量状况和空气质量级别分别是 和 。
(2)大气中氮氧化物、 等污染物增多,是产生酸雨的主要原因;温室效应主要是由于二氧化碳等含量过高造成的,其带来的环境问题有 (举一例)。
(3)汽车尾气是城市空气污染物,控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是(填序号) 。
①开发新能源 ②使用电动车 ③植树造林 ④带呼吸面具
(4)目前,有一种治理方法是在催化剂的条件下,把空气中的有害物质无害化处理。具体原理如图所示:该反应的化学方程式为 。
12.阅读下列材料,回答问题。
材料一 研究人员发现大气层中特别是南极上空的臭氧层日益变薄。进入大气平流层的氯氟烃(一类合成有机化合物,应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等)是造成臭氧层变薄的主要原因。因为在紫外线的照射下,平流层中的臭氧存在如下平衡:O3紫外线O2+O;而氯氟烃进入平流层后会分解产生氯原子(Cl),进而发生下列反应:Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2。研究表明:平流层中1个氯原子大约可以破坏1×105个臭氧分子。
(1)氯氟烃分解产生的氯原子在上述反应中起着 作用。
(2)写出一条保护高空臭氧层的合理建议: 。
(3)如图是某地8月1日-5日的温度、相对湿度、近地面处臭氧浓度的变化。据图分析,该地这一时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化是否有关 ,并阐述理由: 。
13.(2023八下·定海期中)二氧化碳是主要的温室气体。大气中二氧化碳的浓度升高,会导致温室效应,进而对全球自然生态系统产生影响,如气候异常、海平面升高、冰川退缩等。
我国向国际社会作出郑重承诺,二氧化碳排放量力争于2030年前达到峰值,努力争取在2060年前实现碳中和(如图甲),树立了大国形象,彰显了大国担当。回答下列问题:
(1)如图乙所示的实验装置模拟二氧化碳产生温室效应,左侧集气瓶中盛放空气,右侧集气瓶中盛放二氧化碳气体。如果观察到 现象,可以证明二氧化碳是可以产生温室效应的气体。
(2)图丙是自然界中碳氧循环的示意图, 结合图丙分析当前大气中二氧化碳含量上升的主要原因是 。“碳中和”是指二氧化碳的排放总量和减少总量相当,下列做法不符合“碳中和”理念的是: (填序号) 。
A.骑行共享单车,倡导绿色出行 B.践行光盘行动,杜绝铺张浪费
C.推广火力发电,满足用电需求 D.开展植树造林,优化生态环境
(3)2022年4月28日我国科学家在国际学术期刊《自然催化》上发表成果——实现二氧化碳到葡萄糖的合成,开辟了一条二氧化碳转化的新途径。假设二氧化碳合成葡萄糖碳元素的转化率为100%,合成3.6kg葡萄糖(分子式C6H12O6)可以吸收 kg二氧化碳。
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