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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:(2024八下·上城期末)如图为杭州某时刻的空气质量日报,下列说法正确的是( )
空气质量指数(AOI)54 良
PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
24优 57良 6优 25优 — 146优
A.当前空气质量首要污染物为臭氧
B.空气质量指数越高,空气质量状况越好
C.SO2、CO、CO2属于空气质量指数的污染物
D.PM2.5指大气中粒径≤2.5微米的颗粒物
【答案】D
【解析】空气污染的途径主要有两个:有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体;粉尘主要指一些固体小颗粒。空气质量指数越高,空气质量状况越差。
【解答】A.由表中数据可知,当前空气质量首要污染物为PM10,故A错;
B.空气质量指数越高,空气质量状况越差,故B错;
C.CO2不属于空气质量指数的污染物,故C错;
D.PM2.5指大气中粒径≤2.5微米的颗粒物,故D正确。
故答案为:D。
变式1:(2024八下·临海期末)下列选项中目前没有计入空气污染指数的物质是( )
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化氮 D.PM2.5
【答案】A
【解析】细颗粒物又称PM2.5,指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。
【解答】目前计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。不同地区的首要污染物有所不同。
故答案为:A。
变式2:近年来,部分大城市出现雾霾天气,下列情况:①煤的燃烧;②工业废气的排放;③动植物的呼吸;④汽车尾气的排放。其中可能引起大气污染的是( )
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
【答案】A
【解析】室外大气污染物主要包括:粉尘或可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳等;室内空气污染物主要包括:甲醛、氟利昂,厨房油烟、烟草燃烧的烟雾以及放射性物质等。
【解答】化石燃料的燃烧、汽车尾气、工厂废气排放、农田里大量秸秆的燃烧等都会产生大量的有害气体和粉尘.而动植物的呼吸,产生二氧化碳,二氧化碳不属于大气污染物.所以 A 选项是正确的.
故选:A
变式3:(2024八下·苍南月考)空气是一种非常宝贵的自然资源,是地球大气层中多种气体的混合。
(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或等于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____(填序号)。
A.共享单车 B.柴油汽车 C.地铁 D.电动汽车
(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
(3)②③④
【解析】(1)根据空气中的氧气的体积分数,氧气的性质分析。
(2)根据PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的固体颗粒物,使用共享单车、地铁、电动汽车均不会增加PM2.5分析。
(3)空气的污染物是主要有害气体和可吸入颗粒物,有害气体主要有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧等。
【解答】(1)空气中的氧气可以用来帮助物质燃烧,氧气具有助燃性,氧气大约占空气体积的21%。
(2)PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的固体颗粒物,使用共享单车、地铁、电动汽车均不会增加PM2.5。故答案为:ACD。
(3)空气质量日益受到人们的关注,被计入空气污染指数的污染物有②二氧化硫、③一氧化碳、④二氧化氮。
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:(2024八下·三门期末)2023年11月30日,国务院印发《空气质量改善行动计划》,台州积极行动,努力打造公园城市,下列做法不符合这一理念的是( )
A.加强大气监测,使用清洁燃料
B.铲除观赏植物,种植农作物
C.垃圾分类处理,污水集中处理
D.积极植树造林,促进达成“碳中和”
【答案】B
【解析】根据造成环境污染的原因以及防治环境污染的措施来分析。
【解答】A、加强大气监测可以及时了解空气质量状况,为改善空气质量提供数据支持;使用清洁燃料可以减少污染物排放,有利于空气质量改善。这个做法符合打造公园城市、改善空气质量的理念 ,不符合题意;
B、铲除观赏植物,种植农作物,可能会破坏生态环境,符合题意;
C、垃圾分类处理,可以实现资源的有效利用,减少污染物的排放,污水集中处理,可以减少污染,保护水资源,不符合题意;
D、积极植树造林,可以增加二氧化碳的吸收,减少二氧化碳的排放,促进达成“碳中和”,不符合题意。
故选B。
变式1:(2024八下·嘉兴期末)洁净的空气非常重要。下列做法中,有利于防治空气污染的是( )
A.加大植树造林力度
B.大量使用含氯氟烃的制冷剂
C.对各种垃圾进行露天焚烧
D.将排放废气的工厂集中建造在一起
【答案】A
【解析】根据对防治空气污染的方法的认识判断。
【解答】A.加大植树造林力度,有利于防治空气污染,故A正确;
B.大量使用含氯氟烃的制冷剂,氯氟烃会破坏臭氧层,不利于防治空气污染,故B错误;
C.对各种垃圾进行露天焚烧,不利于防治空气污染,故C错误;
D.将排放废气的工厂集中建造在一起,废气污染空气,不利于防治空气污染,故D错误。
变式2:(2024八下·义乌月考)煤是目前人类使用的主要能源之一, 燃烧生成的二氧化硫会造成大气污染。国家规定含硫量超过 2.1%的煤不得开采。
(1)二氧化硫的不断排放是形成 的主要原因。
(2)某实验小组准备用图所示的装置粗略测定某种煤的含硫量。广口瓶内的液体除了具有吸收 SO2 的性质外,还需具有的性质有 (写出一条)。
(3)硬质玻璃管中加入 100g煤,广口瓶内物质的质量记录如表所示:
时间/分 0 1 2 3 4 5 6
广口瓶内物质质量/g 50 50.5 50.8 51.1 51.4 51.6 51.6
请通过计算判断该煤是否允许开采。
(4)空气污染时刻威胁着人类的生存和发展,以下说法合理的是
A.空气质量差时应减少户外活动
B.为减少污染物排放,禁止使用煤作为燃料
C.森林对大气有很强的净化作用,要加大植树造林力度
D.有些植物有很强的吸收二氧化硫的能力,煤可以随意大量使用
【答案】(1)酸雨
(2)不能与CO2反应
(3)由实验数据可知,生成二氧化硫的质量为:51.6g-50g=1.6g
1.6g二氧化硫中含有硫元素的质量为
则该煤炭中硫元素的质量分数为×100%=0.8%<2.1%,因此该煤允许开采。
(4)A;C
【解析】(1)根据造成酸雨的主要物质来分析;
(2)根据溶液的作用来分析;
(3)根据实验数据来分析煤炭中硫元素的含量进行判断;
(4)根据空气质量对人体健康与环境的影响来分析。
【解答】(1)二氧化硫的不断排放是形成酸雨的主要原因。
(2)该装置粗略测定某种煤的含硫量,所以广口瓶内的液体除了具有吸收SO2的性质外,还需具有的性质有不能与CO2反应,
(3)由实验数据可知,生成二氧化硫的质量为:51.6g-50g=1.6g
1.6g二氧化硫中含有硫元素的质量为
则该煤炭中硫元素的质量分数为×100%=0.8%<2.1%,因此该煤允许开采。
(4)A.空气质量差时应减少户外活动,以防影响人体健康,故正确;
B.煤炭还是当今社会人类所需能量的主要来源,不能为减少污染物排放,而禁止使用煤作为燃料,故错误;
C.森林对大气有很强的净化作用,要加大植树造林力度,故正确;
D.有些植物有很强的吸收二氧化硫的能力,但是煤不能随意大量使用,故错误。
故选:AC。
变式3:近年来,“全球变暖”成为人们热议的话题。有人说,地球的温度就像一辆失控狂飙的汽车,如果不设法让它降下来,就会有灾难性的后果。
(1)有人认为,全球气候变暖是二氧化碳等温室气体过度排放所造成的。从较长的历史时期来看,情况是怎样的呢?分析图像得出你的观点: 。
(2)不论科学研究最终会得出什么结论,低碳生活代表着低成本、更健康的生活方式,是值得提倡的。下列做法:①大力发展火力发电;②优化建筑设计,增强室内自然采光,减少照明用电;③夏天,空调最低温度不低于26℃;④鼓励乘坐私家车出行,其中不符合“低碳”理念的是 (填序号)。
【答案】(1)①目前二氧化碳浓度低于历史大部分时期;②二氧化碳浓度与气温上升不成正比;③二氧化碳不一定是造成气温上升的罪魁祸首;④低碳生活理念,似乎不那么重要与迫切;⑤人类排放的二氧化碳未必造成灾难性后果
(2)①④
【解析】全球气候变暖是一种和自然有关的现象,是由于温室效应不断积累,导致地气系统吸收与发射的能量不平衡,能量不断在地气系统累积,从而导致温度上升,造成全球气候变暖。由于人们焚烧化石燃料,如石油,煤炭等,或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳,即温室气体,这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性,而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,导致地球温度上升,即温室效应。全球变暖会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,不仅危害自然生态系统的平衡,还影响人类健康[7]甚至威胁人类的生存。
【解答】(1)有人认为,全球气候变暖是由二氧化碳等温室气体过度排放所造成的。从较长的历史时期来看,其观点是:目前二氧化碳浓度低于历史大部分时期,二氧化碳浓度与气温上升不成正比,二氧化碳不一定是造成气温上升的罪魁祸首,人类排放的二氧化碳来必造成灾难性后果。
(2)低碳生活,就是指生活作息时所耗用的能量要尽力减少,从而减低碳,特别是二氧化碳的排放量,从而减少对大气的污染,减缓生态恶化,低碳生活代表着低成本、更健康的生活方式,从低碳生活的角度,我们应该减少发展火力发电;优化建筑设计,增强室内自然采光,减少照明用电;夏天,空调最低温度不低于26℃;不乘私家车出行,故②③正确,符合题意。
故答案为:(1)①目前二氧化碳浓度低于历史大部分时期;②二氧化碳浓度与气温上升不成正比;③二氧化碳不一定是造成气温上升的罪魁祸首;④低碳生活理念,似乎不那么重要与迫切;⑤人类排放的二氧化碳未必造成灾难性后果 ;(2) ①④
1.(2024八下·义乌期末)自然界中存在氧循环和碳循环,其中能将二氧化碳转化为氧气的是( )
A.水的吸收 B.动植物的呼吸
C.光合作用 D.燃料的燃烧
【答案】C
【解析】根据碳循环分析;
【解答】A、水的吸收与二氧化碳无关,选项错误;
B、动植物的呼吸是消耗氧气释放出二氧化碳,选项错误;
C、光合作用是消耗二氧化碳,释放出氧气,选项正确;
D、燃料的燃烧是消耗氧气释放出二氧化碳,选项错误;
故选:C。
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.(2024八下·余杭期末)我国将在2060年前实现“碳中和”的目标,“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量,达到“零排放”。下列做法不符合“碳中和”理念的是( )
A.推广太阳能发电 B.践行光盘行动
C.焚烧所有垃圾 D.开展植树造林
【答案】C
【解析】碳中和节能减排术语。一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。
【解答】下列做法不符合“碳中和”理念的是焚烧所有垃圾,会产生更多的二氧化碳气体,加剧温室效应;故答案为:C
5.(2024八下·临平期末)逆推是常用的演绎思维方法。以下逆推正确的是( )
A.燃烧常伴有发光、放热现象,所以有发光、放热现象的一定是燃烧
B.单质是由同种元素组成的纯净物,所以由同种元素组成的纯净物一定是单质
C.酸雨的值小于7,所以值小于7的雨水一定是酸雨
D.氧化物都含氧元素,所以含氧元素的化合物一定是氧化物
【答案】B
【解析】A、根据发光放热的变化可能是物理变化分析;
B、根据单质定义分析;
C、根据酸雨是pH小于5.6的雨水分析;
D、根据氧化物是由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物分析。
【解答】A、有发光、放热现象的不一定是燃烧,如灯泡通电发光放热 ,不符合题意;
B、单质是由同种元素组成的纯净物,所以由同种元素组成的纯净物一定是单质 ,符合题意;
C、正常雨水pH也小于7 ,pH值小于5.6的雨水才是酸雨,不符合题意;
D、含氧元素的化合物不一定是氧化物,如碳酸钠 ,不符合题意;故选B。
6.(2024八下·余杭期末)全球气候变暖已引起了全人类的关注,在汉斯出版社《可持续发展》期刊中,有论文收集了相关资料,试图回答怎样才能控制气温升高,下列措施中对控制气温升高不利的是( )
A.参与植树造林,扩大森林面积
B.乘坐公共交通工具或骑自行车出行
C.经常使用一次性筷子,方便生活
D.减少化石燃料燃烧,减少温室气体排放
【答案】C
【解析】全球气候变暖,有效控制措施是植树造林、节能减排等,抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量,达到控制目的。
【解答】A.大力植树造林,可减少空气中的二氧化碳含量,利于控制气温升高,A不符合题意。
B.乘坐公共交通工具,低碳出行可以减少有害物质的排放,符合节能减排,利于实现控制气温升高,B不符合题意。
C.使用一次性餐具,方便生活,浪费能源,不符合节能减排,不利于实现控制气温升高,C符合题意。
D.减少化石燃料燃烧,减少二氧化碳等温室气体排放,利于控制气温升高,D不符合题意。
故答案为:C。
7.(2024八下·长兴期末)2024年4月 22日是第五十四个世界地球日,今年的主题是“全球战塑”,呼吁减少塑料污染,保护地球家园。下列有关环境保护说法正确的是
选项 环境问题 防治措施
A 空气污染 合理规划工业区与非工业区
B 土壤盐碱化 减少塑料袋的使用
C 酸雨 禁止二氧化碳的排放
D 温室效应 禁止生产和使用含氟利昂制冷剂的物质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】根据工业废气对空气的污染分析;
B、根据塑料造成白色污染分析;
C、根据酸雨是硫、氮氧化物造成分析;
D、根据温室效应是二氧化碳产生的, 氟利昂制冷剂 的使用破坏臭氧层分析。
【解答】A、合理规划工业区与非工业区 ,可减少空气污染保护环境,符合题意;
B、减少塑料袋的使用是为了防治白色污染,不符合题意;
C、二氧化碳不是造成酸雨的气体,二氧化碳含量过高会导致温室效应,不符合题意;
D、禁止生产和使用含氟利昂制冷剂的物质,是为了保护臭氧层,不符合题意;
故选A。
8.造成全球温室效应的主要原因和缓解温室效应危机的重要措施分别是 ( )
A.煤、石油、天然气大量燃烧;营造森林绿地
B.二氧化硫等有毒气体的大量产生;种植苔藓类植物吸收二氧化硫
C.人造含氟制冷剂的泄漏;采用无氟制冷剂
D.工厂排放的废气和烟尘;收取排污费,限令整改
【答案】A
【解析】根据造成温室效应的原因和缓解措施进行分析。
【解答】温室效应加剧的原因是空气中二氧化碳的含量增多,造成二氧化碳含量增多的原因是煤、石油、天然气大量燃烧,要缓解温室效应可以大量植树种草;
故答案为:A。
9.(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
10.臭氧层衰竭、酸雨和温室效应是当今世界三大环境问题。
(1)人为的大气污染物,使地球外层空间的臭氧层受到不同程度破坏,减弱了臭氧层吸收 的作用。
(2)形成酸雨的原因是空气受SO2和氮氧化合物的污染。请举一例,说明酸雨可导致人类生存环境的恶化: 。
(3)形成温室效应的原因之一是 。
(4)你对防止温室效应加剧的一点建议是 。
【答案】(1)阳光中的紫外线
(2)腐蚀建筑物
(3)大量使用煤、石油、天然气等化石燃料,使大气中二氧化碳含量不断上升
(4)减少化石燃料的大量使用,开发新能源
【解析】空气污染的途径主要有两个:有害气体和粉尘有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体;粉尘主要指一些固体小颗粒.化石燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳,二氧化碳是造成温室效应的主要气体;二氧化硫是造成酸雨的主要气体;含氟的化合物会破坏臭氧层.
【解答】(1)臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳有害的紫外线强烈辐射.
(2)酸雨有很强的腐蚀性,它能腐蚀建筑物、桥梁、大理石雕像、导致树木枯萎等.
(3)形成温室效应的原因主要是大量化石燃料煤、石油、天然气的使用,释放大量的二氧化碳气体;
(4)要防止温室效应,可减少化石燃料的大量使用、开发新能源.
故答案为: 阳光中的紫外线 ; 腐蚀建筑物 ; 大量使用煤、石油、天然气等化石燃料,使大气中二氧化碳含量不断上升 ; 减少化石燃料的大量使用,开发新能源 。
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 。
【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:(2024八下·上城期末)如图为杭州某时刻的空气质量日报,下列说法正确的是( )
空气质量指数(AOI)54 良
PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
24优 57良 6优 25优 — 146优
A.当前空气质量首要污染物为臭氧
B.空气质量指数越高,空气质量状况越好
C.SO2、CO、CO2属于空气质量指数的污染物
D.PM2.5指大气中粒径≤2.5微米的颗粒物
变式1:(2024八下·临海期末)下列选项中目前没有计入空气污染指数的物质是( )
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化氮 D.PM2.5
变式2:近年来,部分大城市出现雾霾天气,下列情况:①煤的燃烧;②工业废气的排放;③动植物的呼吸;④汽车尾气的排放。其中可能引起大气污染的是( )
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
变式3:(2024八下·苍南月考)空气是一种非常宝贵的自然资源,是地球大气层中多种气体的混合。
(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或等于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____(填序号)。
A.共享单车 B.柴油汽车 C.地铁 D.电动汽车
(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
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:(2024八下·三门期末)2023年11月30日,国务院印发《空气质量改善行动计划》,台州积极行动,努力打造公园城市,下列做法不符合这一理念的是( )
A.加强大气监测,使用清洁燃料
B.铲除观赏植物,种植农作物
C.垃圾分类处理,污水集中处理
D.积极植树造林,促进达成“碳中和”
变式1:(2024八下·嘉兴期末)洁净的空气非常重要。下列做法中,有利于防治空气污染的是( )
A.加大植树造林力度
B.大量使用含氯氟烃的制冷剂
C.对各种垃圾进行露天焚烧
D.将排放废气的工厂集中建造在一起
变式2:(2024八下·义乌月考)煤是目前人类使用的主要能源之一, 燃烧生成的二氧化硫会造成大气污染。国家规定含硫量超过 2.1%的煤不得开采。
(1)二氧化硫的不断排放是形成 的主要原因。
(2)某实验小组准备用图所示的装置粗略测定某种煤的含硫量。广口瓶内的液体除了具有吸收 SO2 的性质外,还需具有的性质有 (写出一条)。
(3)硬质玻璃管中加入 100g煤,广口瓶内物质的质量记录如表所示:
时间/分 0 1 2 3 4 5 6
广口瓶内物质质量/g 50 50.5 50.8 51.1 51.4 51.6 51.6
请通过计算判断该煤是否允许开采。
(4)空气污染时刻威胁着人类的生存和发展,以下说法合理的是
A.空气质量差时应减少户外活动
B.为减少污染物排放,禁止使用煤作为燃料
C.森林对大气有很强的净化作用,要加大植树造林力度
D.有些植物有很强的吸收二氧化硫的能力,煤可以随意大量使用
变式3:近年来,“全球变暖”成为人们热议的话题。有人说,地球的温度就像一辆失控狂飙的汽车,如果不设法让它降下来,就会有灾难性的后果。
(1)有人认为,全球气候变暖是二氧化碳等温室气体过度排放所造成的。从较长的历史时期来看,情况是怎样的呢?分析图像得出你的观点: 。
(2)不论科学研究最终会得出什么结论,低碳生活代表着低成本、更健康的生活方式,是值得提倡的。下列做法:①大力发展火力发电;②优化建筑设计,增强室内自然采光,减少照明用电;③夏天,空调最低温度不低于26℃;④鼓励乘坐私家车出行,其中不符合“低碳”理念的是 (填序号)。
1.(2024八下·义乌期末)自然界中存在氧循环和碳循环,其中能将二氧化碳转化为氧气的是( )
A.水的吸收 B.动植物的呼吸
C.光合作用 D.燃料的燃烧
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.(2024八下·余杭期末)我国将在2060年前实现“碳中和”的目标,“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量,达到“零排放”。下列做法不符合“碳中和”理念的是( )
A.推广太阳能发电 B.践行光盘行动
C.焚烧所有垃圾 D.开展植树造林
5.(2024八下·临平期末)逆推是常用的演绎思维方法。以下逆推正确的是( )
A.燃烧常伴有发光、放热现象,所以有发光、放热现象的一定是燃烧
B.单质是由同种元素组成的纯净物,所以由同种元素组成的纯净物一定是单质
C.酸雨的值小于7,所以值小于7的雨水一定是酸雨
D.氧化物都含氧元素,所以含氧元素的化合物一定是氧化物
6.(2024八下·余杭期末)全球气候变暖已引起了全人类的关注,在汉斯出版社《可持续发展》期刊中,有论文收集了相关资料,试图回答怎样才能控制气温升高,下列措施中对控制气温升高不利的是( )
A.参与植树造林,扩大森林面积
B.乘坐公共交通工具或骑自行车出行
C.经常使用一次性筷子,方便生活
D.减少化石燃料燃烧,减少温室气体排放
7.(2024八下·长兴期末)2024年4月 22日是第五十四个世界地球日,今年的主题是“全球战塑”,呼吁减少塑料污染,保护地球家园。下列有关环境保护说法正确的是
选项 环境问题 防治措施
A 空气污染 合理规划工业区与非工业区
B 土壤盐碱化 减少塑料袋的使用
C 酸雨 禁止二氧化碳的排放
D 温室效应 禁止生产和使用含氟利昂制冷剂的物质
A.A B.B C.C D.D
8.造成全球温室效应的主要原因和缓解温室效应危机的重要措施分别是 ( )
A.煤、石油、天然气大量燃烧;营造森林绿地
B.二氧化硫等有毒气体的大量产生;种植苔藓类植物吸收二氧化硫
C.人造含氟制冷剂的泄漏;采用无氟制冷剂
D.工厂排放的废气和烟尘;收取排污费,限令整改
9.(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
10.臭氧层衰竭、酸雨和温室效应是当今世界三大环境问题。
(1)人为的大气污染物,使地球外层空间臭氧层受到不同程度破坏,减弱了臭氧层吸收 作用。
(2)形成酸雨的原因是空气受SO2和氮氧化合物的污染。请举一例,说明酸雨可导致人类生存环境的恶化: 。
(3)形成温室效应的原因之一是 。
(4)你对防止温室效应加剧的一点建议是 。
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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