名师导学——2.7 空气污染与保护

2.7 空气污染与保护
点击要点
1．空气污染：
(1) 污染物来源：燃料燃烧排放的废气和烟尘、土地沙漠化、汽车尾气、建筑装饰材料释放有毒气体。
(2) 主要污染物：二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、可吸入颗粒物等。
2．汽车尾气中，主要的有害成分有_ ___、_ ___、_ ___、_ ___；可吸入颗粒物是指粒径约为_ ___微米，不易在_ ___作用下降到地面，而在空气中长期飘浮的颗粒物。
3．pH值_ ___酸性降水我们称之为酸雨（说明：天然降水成弱酸性）。形成酸雨的主要原因是大气中_ ___和_ ___过多。酸雨中有害物质的主要成分是指_ ___和_ ___ 。酸雨危害健康，使水域和土壤酸化，损害农作物和林木，危害渔业，腐蚀建筑、工业设备、文化古迹等。
4．目前计入空气污染指数的项目有_ ___（填字母）。
A．SO2 B．CO
C．NO2 D．O3
E．CO2 F．可吸入颗粒物
5．下列不属于空气质量状况等级的是_ ___（填字母）。
A．重度污染 B．中度污染
C．轻度污染 D．及格
E．良 F．优
6．森林的作用：(1) ____ ____；
(2) __ __。
课堂讲练
例1 以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表。杭州市2007年4月8日的空气污染指数为56～76，根据以上信息判断杭州市当天的空气质量级别和空气质量状况分别是( )
污染指数
50以下
51～100
101～200
201～250
251～300
300以上
质量级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ(1)
Ⅳ(2)
V
质量状况
好
良好
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
A．I级好 B．Ⅱ级良好
C．Ⅲ级轻度污染 D．V级重度污染
巩固训练1 右图是1994年和2004年某城市的一天各个时刻测到的空气中二氧化硫的含量。下列说法不正确的是( )
A．曲线显示冬天大气中的二氧化硫含量比夏天高
B．曲线显示了1994年一天中大约8点左右二氧化硫的含量较高
C．二氧化硫的含量在10年间降低的原因可能是加强了燃料的脱硫和控制了二氧化硫的排放
D．二氧化硫污染的主要来源是汽车排放的尾气，控制污染的方法是禁止使用汽车
例2 目前我国重点城市空气质量日报的监测项目不包括( )
A．二氧化硫 B．二氧化碳
C．二氧化氮 D．臭氧
巩固训练2 空气质量日报是环境监测部门对一个地区空气质量情况所做的监测报告。目前计入空气主要污染物的是可吸入颗粒物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物。下列情况能直接造成空气污染的是( )
A．把煤作为主要燃料
B．随意丢弃塑料垃圾
C．随意丢弃废电池
D．利用太阳能、风能等清洁能源
跟踪演练
1．我国城市环境中，空气污染物主要是( )
A．CO2、C12、N2 B．SO2、NO2、CO
C．NH3、CO2、NO D．HC1、SO2、N2
2．世博“零碳馆”是中国第一座零碳排放的公共建筑。“零碳”中的“碳”主要指( )
A．CO B．CO2
C．CH4 D．C
3．（2011湛江）我市是全国十大宜居城市之一，人们对空气污染关注的程度不断加强，下列气体中不会造成空气污染的是( )
A．二氧化氮 B．二氧化硫
C．一氧化碳 D．氮气
4．（2011济南）泉城济南，山清水秀，保护环境，人人有责。下列做法中，不属于环境保护的是( )
A．工业废水处理达标后排放
B．严禁麦收后焚烧小麦秸秆
C．生活垃圾分类处理
D．欢度春节时大量燃放烟花爆竹
5．根据表1、表2提供的数据，指出影响该地区空气质量的首要污染物是( )
表1 我市某地区空气质量日报的部分内容 表2 空气质量分级标准（部分）
项目
污染指数
二氧化硫
15
一氧化碳
21
二氧化氮
35
可吸入颗粒物
75
污染指数
50以下
51~100
101～150
质量级别
I
Ⅱ
Ⅲ(1)
质量状况
好
良好
轻微污染
A．二氧化硫 B．二氧化氮
C．可吸入颗粒物 D．一氧化碳
6．下列物质的排放，不会造成空气污染的是( )
A．光合作用产生的气体 B．机动车随意排放的废气
C．水泥厂烟囱冒的白烟 D．春节时大量燃放焰火
7．“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度。下列做法不符合“低碳”要求的是( )
A．大量植树造林，禁止乱砍滥伐
B．大量使用化石燃料
C．提倡使用节能技术和节能产品
D．尽量乘坐公交车或骑自行车出行
8．(2010无锡)2009年12月在哥本哈根召开了联合国气候变化大会，气候变化问题进一步成为了人类关注的热点，下列认识不正确的是( )
A．温室气体除二氧化碳外，还有甲烷、臭氧等
B．在生产和生活中提倡使用节能技术和节能用具
C．开发新能源，禁止开采和使用化石燃料
D．提倡乘坐公交车、自行车或步行的方式出行
9．森林是“地球之肺”，下列说法与之不相关的是( )
A．树木通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气
B．森林能吸收空气中大量的粉尘和烟尘
C．森林能涵养水源，防止水土流失
D．森林能吸收空气中的二氧化硫等有害有毒气体
10．(2011达州)达州市2011年5月20日空气质量报告：老城区空气污染指数为64，空气质量级别为Ⅱ级，空气质量状况为良，空气首要污染物为可吸入颗粒物。下列有关空气各成分的说法正确的是( )
A．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
B．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
C．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好
D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
11．“低碳生活”、“低碳经济”、“碳减排”等日常出现在电视新闻或报纸上，其中关于“低碳生活”中的“低碳”是指( )
A．生活中不用含碳的物质
B．尽量减少含碳物质的排放和浪费
B．停止含碳矿物的开采和加工
D．禁止使用煤炭、石油
二、填空题
12．天然降水呈弱酸性，因为空气中含有少量的二氧化碳，溶于水呈弱酸性。pH低于 的酸性 ，称为酸雨。酸雨中溶有空气中存在的 、 等。下酸雨时，树叶会受到严重侵蚀，地面也会酸化，酸雨容易腐蚀水泥、 ，并能使 表面生锈等。我国的能源结构是以煤炭为主，所以二氧化碳、 和一氧化氮的排放量较大。经检测，酸雨约占降水量的44.5%。
13．绿化造林是治理大气污染、净化空气最有效而且经济的措施。植物是氧和二氧化碳的调节器。植物能够消耗空气中的 ，增加 。
14．（2010咸宁）低碳经济是一种以低能耗和高效能等为主要特征，以较少的温室气体排放获得较大产出的新经济发展模式。推广清洁能源，发展低碳经济，促进人与自然环境的和谐。
(1) 化石燃料主要包括 、煤、石油。
(2) 控制二氧化碳排放，充分利用和开发太阳能、核能及 （只填一种）等新能源。
(3) 下列做法符合“低碳经济”理念的是（填序号） 。
①改造或淘汰高能耗、高污染产业
②大力发展火力发电
③家用汽车代替公交车
④优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电
15．（2010邵阳）2009年12月在哥本哈根召开了联合国气候变化大会，“低碳生活”成为热点话题。“低碳生活”是指生活作息时所耗用能量要尽量减少，从而减低碳特别是二氧化碳的排放。
(1) 近年来大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是____ ，造成的危害是_ ___（均答一点）。
(2) 自然界中消耗二氧化碳的主要途径是 __，科学家正在研究将过多的二氧化碳与氢气在一定条件下反应转化成甲烷和水，该反应的化学方程式是
。
(3) 请你举一例在日常生活中符合“低碳生活”方式的做法： ____。
三、实验、简答题
16．（2010茂名）煤能源是我国现阶段主要能源之一，但煤燃烧排放的SO2会污染环境。某发电厂采用“亚硫酸钠循环法”吸收SO2 ，其基本过程是：用NaOH溶液在低温下吸收烟气中的SO2 ，得到Na2SO3 ；将生成的Na2SO3 溶液继续吸收SO2 ，得到NaHSO3；将生成的NaHSO3 吸收液加热再生，回收释放出的纯SO2 气体，并将得到的Na2SO3 返回吸收系统。
(1) SO2 遇雨水会形成 。
(2) 写出下列过程的化学方程式：
①NaOH溶液吸收SO2： ；
②NaHSO3 吸收液加热再生： 。
(3) 氢气是未来的绿色能源之一。若你戴上一副能够看清分子、原子等微粒的眼镜，则观察到的氢气燃烧过程的景象是
。
17．2010年1月7日，兰州石化公司石油化工厂的一个装有液化气等轻烃的罐区发生爆炸。消防官兵在灭火中使用了很多水炮对着火的罐体不断喷水，经46小时终于将火扑灭。环保部门监测发现：空气中粉尘颗粒增多，比正常值超出八倍。
(1) 水炮灭火的主要原理是 。
(2) 目前计入空气污染物的项目为：一氧化碳、二氧化硫、可吸入颗粒物、_ ___等。
(3) 当地某化学兴趣小组想探究爆炸现场附近的空气中是否含有CO气体。设计实验方案如下：
【实验目的】确定气体样品中是否含有CO。
【实验原理】①除去收集的空气样品中的氧气；
②3CO+ Fe2O32Fe+3CO2（假设该样品中不含除CO之外的其他能与Fe2O3 反应的物质）。
【实验仪器】
请根据他们的设计回答下列问题：
① 在实验时，上述仪器的连接顺序是：丙→乙→甲→乙。其中乙装置需要使用两次，第一次的作用是 。
② 根据实验中出现的 或 现象，能判断出爆炸现场附近的空气样品中有较多CO。
③ 从环境保护的角度考虑，你认为该实验的设计是否存在缺陷，如果有，该如何改进？


提高班习题精选
1．(2011无锡)无锡市某日的空气质量日报如下表：
项目
空气污染指数
空气质量级别
空气质量
可吸入颗粒物
65
Ⅱ
良
二氧化硫
6
二氧化氮
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．用氢气作燃料
B．露天焚烧垃圾
C．汽车排放尾气
D．用煤作燃料
2．（2011义鸟）保护地球是每个公民应尽的义务，下列做法对人类的生存环境会造成危害的是( )
A．回收处理废旧电池
B．使用无磷洗衣粉
C．冰箱、空调使用含氯氟烃的制冷剂
D．工业废水经处理达标后再排放
3．2011年11月28日至12月9日，在南非德班召开了世界气候大会，气候变化问题进一步成为了人类关注的热点。下列认识不正确的是( )
A．温室气体除二氧化碳外，还有甲烷、臭氧等。
B．在生产和生活中提倡使用节能技术和节能用具
C．开发新能源，禁止开采和使用化石燃料
D．提倡乘坐公交车、自行车或步行的方式出行
4．（2010天津）二氧化碳是导致温室效应的主要气体，但也是一种宝贵的碳氧资源。在高温高压下以CO2 和NH3为原料合成尿素[CO(NH2)]，同时有水生成。这是固定和利用二氧化碳的成功范例。请写出反应的化学方程式 。
5．(2010绵阳)目前，我国火力发电厂燃料主要是煤。煤燃烧会排放出SO2 和NO2 ，这些气体不仅污染空气，而且与空气中的物质反应后，生成的物质溶于雨水，会形成“酸雨”。请按要求回答下列问题：
① 二氧化硫与空气中水分反应生成亚硫酸(H2SO3 )，亚硫酸易与氧气反应生成硫酸。其中亚硫酸与氧气的化学方程式是__ __。
② NO2是一种红棕色气体。在盛有NO2 的集气瓶中放入一块活性炭，过一会儿，瓶内红棕色变淡甚至消失，活性炭具有的这种性质叫做 。
③ 对于SO2 和NO2 ，小余同学归纳出了如下一些共同点，其中正确的是 （多选）。
A．都是非金属氧化物
B．硫元素和氮元素化合价都为+2价
C．每个分子都由3个原子构成
D．常温常压下都是有颜色的气体
6．（2011衡阳）随着我国工业化进程的加速，有些城市的空气污染较严重。造成空气污染的有害气体有 、氮的氧化物和一氧化碳。氮的氧化物(如NO)主要来自于汽车排放的尾气，在高温条件下氮气(N2)与氧气反应生成一氧化氮，该反应的反应类型是___
_ 。一氧化碳和一氧化氮能在催化剂存在的条件下反应生成氮气和二氧化碳，试写该反应的化学方程式 。
7．阅读题：地球“发烧”了。
材料1 空气是多种气体的混合物。空气的成分可分为恒定成分和易变成分两类。恒定成分是指在空气中含量大，在任何地方含量几乎不变，包括78.06%氮气、20.94%氧气、0.94%氩等稀有气体，合计约占99.94%。易变成分是指在空气中含量很少，但因季节、地域等自然因素和人类的活动而引起相对含量的较大变化，甚至某些成分急剧增加或减少。下表中列出了大气中几种易变成分：
易变成分（浓度crn3／m3）
变化的原因
二氧化碳 约300（约占空气的0.03%）
水蒸气 约290 (约占空气的0.03%)
甲烷 约1.0～1.2t
天然气泄漏
氮的氧化物 约0.52
化石燃料的燃烧
臭氧 0.01～0.04
含氟化合物的使用
硫的化合物：二氧化硫、硫化氢等
化石燃料的燃烧等
一氧化碳
汽车尾气等
合计： 0.06%
材料2 自然界中碳循环
试回答下列问题：
(1) 从地球上动植物生命活动所需要的物质角度看，为什么空气如此重要？（答出3条即可）



(2) 大气中多余的二氧化碳从何而来？
从上述材料可以看出，人类赖以生存的大气，正遭受空前严重的破坏。二氧化碳作为一种主要的温室性气体，含量增加导致气候变暖、地球“发烧”、灾害频发，成为当前威胁人类生存发展最严重的问题。分析材料2，你认为导致大气中二氧化碳含量增加的直接原因是什么？（写出两条即可）



在材料2的图②中，以石灰石为例，分解反应的化学方程式为：

在图⑧中，消耗二氧化碳的过程叫做 __。
在图⑨中，消耗二氧化碳反应的化学方程式为：

在图④中，以天然气为例，燃烧反应的化学方程式为：

(3) 如何除去大气中多余的二氧化碳？
据统计，大气中每年新增CO2 约为185～242亿吨，而其综合利用还不足l亿吨／年，仅靠碳的自然循环来平衡大气中二氧化碳已不可能。为了降低大气中二氧化碳的含量，化学家们正想尽办法用化学反应的手段使二氧化碳“变废为宝”。
火电厂用碱液吸收产生的二氧化碳，获得化工产品碳酸钠。该反应的化学方程式为：
。
日本科学家研制成功一种新型催化剂，在常压、300℃条件下，CO2 和H2反应生成甲烷和水。该反应的化学方程式为：
。
③ 用三甲基膦做催化剂，在高压、极低温度条件下，CO2 和H2 可以高效合成甲酸(HCOOH)，并实现了工业化生产。该反应的化学方程式为
。
2.7 空气污染与保护
【点击要点】
2．一氧化碳 氮氧化物 碳烟 二氧化硫 0.1～100 重力
3．低于5.6 二氧化硫 氮氧化物 硝酸 亚硫酸
4．ABCDF
5．D
6．(1)吸收二氧化碳，释放氧气
(2)净化空气，杀灭病菌
例l B 巩固训练l D
例2 B 巩固训练2 A
【跟踪演练】
1．B 2．B 3．D 4．D 5．C 6．A 7．B 8．C 9．C 10．B 11．B
12．5.6 降水 二氧化硫 氮氧化物 大理石 金属 二氧化硫
13．二氧化碳 氧气
14．(1)天然气
(2)氢能、风能、地热能、潮汐能中的一种（其他合理答案也可）
(3)①④
15．(1)化石燃料的大量使用 引起温室效应（或导致全球气候变暖等也可）
(2)植物的光合作用 CO2＋4H2 CH4+2H2O
(3)随手关灯（其他合理答案均可）
16．(1)酸雨
(2)①2NaOH+SO2==== Na2SO3+H2O
②2NaHSO3 SO2↑+ Na2SO3+H2O
(3)1个氢分子和1个氧分子分别分成了2个氢原子和2个氧原子，然后2个氢原子与1个氧原子结合成1个水分子
17．(1)将可燃物的温度降到着火点以下
(2)二氧化氮
(3)①检验原气体样品中的二氧化碳是否除尽
②甲中药品由红变黑 乙中石灰水第一次不变浑浊，第二次变浑浊
③在d处将尾气点燃（或在d处用气球收集尾气等其他合理答案也可）
【提高班习题精选】
1．A 2．C 3．C
4．CO2 +2NH3 CO (NH2) 2 + H2O
5．①2H2SO3+ O2====2H2SO4 ②吸附性 ③AC
6．二氧化硫 化合反应 2CO+2NON2+2CO2
7．(1)（答出下列中的任意三条均可） 动植物的呼吸离不开氧气；植物的光合作用离不开二氧化碳；生命活动离不开水，没有大气中水蒸气参与的水的天然循环，一切生命活动就不可能正常进行；或：植物生长离不开氮元素，而空气中的氮气是氮元素的最大储备仓库；或：大气中臭氧层能保护地球上的生物免受紫外线的伤害。
(2)化石燃料的燃烧 森林的砍伐、植被减少。
CaCO3CaO+CO2↑ 光合作用 CO2+ H2O==== H2CO3
CH4+2O2 CO2+2H2O
(3)①2NaOH+CO2==== Na2CO3+H2O
②CO2+4H2 CH4+2H2O
③CO2+4H2 HCOOH