必修一4.3硫和氮的氧化物人類(lèi)與環(huán)境

人類(lèi)與環(huán)境人類(lèi)是偉大的，人們用自己的智慧創(chuàng)造了一個(gè)新的自然界。但是，人類(lèi)的活動(dòng)也對(duì)地球的環(huán)境造成了一些不良的影響。當(dāng)前環(huán)保面臨的十大問(wèn)題有：大氣污染、地球變暖、臭氧層被破壞、酸雨蔓延、生物多樣性減少、淡水資源枯竭與污染森林銳減、土壤荒漠化、海洋污染、固體廢棄物污染。（1）光化學(xué)煙霧：光化學(xué)煙霧是指汽車(chē)尾氣中的氮氧化物與碳?xì)浠衔锝?jīng)紫外線(xiàn)照射發(fā)生反應(yīng)形成的一種有毒的淺藍(lán)色煙霧。光化學(xué)煙霧具有特殊氣味，刺激眼睛，傷害植物，并使大氣能見(jiàn)度降低。氮氧化合物是形成光化學(xué)煙霧的一個(gè)重要原因。大氣中的氮氧化物主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣、化石燃料的燃燒和植物體的焚燒，以及農(nóng)田土壤和動(dòng)物排泄物中含氮化合物的轉(zhuǎn)化。（2）酸雨：酸雨中的酸度主要是硫酸和硝酸造成的，它們占總酸度的92%以上。其余為一些弱酸。我國(guó)的酸雨主要是硫酸型酸雨。一般認(rèn)為：“酸雨”是由于大量含硫燃料的燃燒排放的SO2等酸性氣體進(jìn)入大氣后造成局部地區(qū)大氣中的SO2富集．在水凝結(jié)過(guò)程中溶解于水形成H2SO3。然后經(jīng)空氣中的塵粒等污染物的催化作用。氧化成H2SO4隨雨水降下形成酸雨。主要反應(yīng)如下：2SO2+O22SO3SO3+H2O＝H2SO4SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2＝2H2SO4(酸性增強(qiáng))（3）富營(yíng)養(yǎng)化：進(jìn)入水體的氮的含量增大，會(huì)導(dǎo)致藻類(lèi)“瘋長(zhǎng)”，迅速地覆蓋在水面上，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化。水體中的氮主要來(lái)源于工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)田灌溉和淋洗，以及水產(chǎn)養(yǎng)殖所投入的餌料和肥料等。典例1：酸雨主要是大量燃燒含硫燃料釋放出SO2所造成的，試回答下列問(wèn)題：（1）現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時(shí)間測(cè)定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下：測(cè)試時(shí)間/h01234雨水的pH分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：①雨水樣品的pH變化的原因是（用化學(xué)方程式表示）_______________。②如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠?lái)水相混合，pH將變______，原因是（用化學(xué)方程式表示）___________________。（2）你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采用的措施是______________。①少用煤作燃料②把工廠煙囪造高③燃料脫硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤開(kāi)發(fā)新能源A．①②③ B．②③④⑤C．①③⑤ D．①③④⑤（3）有人在英國(guó)進(jìn)行的一項(xiàng)研究結(jié)果表明：高煙囪可以有效地降低地表面SO2濃度．在20世紀(jì)的60～70年代的10年間，由發(fā)電廠排放出的SO2增加了35%，但由于建筑高煙囪的結(jié)果，地面濃度降低了30%之多．請(qǐng)你從全球環(huán)境保護(hù)的角度，分析這種方法是否可?。亢?jiǎn)述其理由．解析：（1）酸雨放置時(shí)pH變小，其原因是雨水中的H2SO3被空氣中氧氣氧化所致．雨水和自來(lái)水混合，應(yīng)考慮H2SO3與Cl2（或HClO）的反應(yīng)．（2）減少酸雨的形成須減少SO2的排放，將煤轉(zhuǎn)化為清潔能源（如煤的氣化和液化），燃料脫硫、固硫，開(kāi)發(fā)不含硫的新能源（如氫能、核能等），都是有力措施。（3）將煙囪建高，并沒(méi)有減少SO2的排放，只是將SO2在地表的含量降了下來(lái)，無(wú)疑將增加高空中SO2的濃度，酸雨依舊會(huì)形成．答案：（1）①SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2＝2H2SO4．②小H2SO3＋HClO＝H2SO4＋HCl（或SO2＋2H2O＋Cl2＝H2SO4＋2HCl）（2）C（3）不可?。騍O2的排放總量沒(méi)有減少，所以進(jìn)一步形成的酸雨仍會(huì)造成對(duì)全球的危害．友情提示：接觸和認(rèn)識(shí)化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)，是化學(xué)學(xué)習(xí)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。因而關(guān)于環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容，如環(huán)境污染、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染物的處理及防措施等，都應(yīng)引起重視。變式1：常見(jiàn)的污染物分為一次污染物和二次污染物。二次污染物是排入環(huán)境中的一次污染物在物理化學(xué)因素或微生物作用下，發(fā)生變化所生成的新污染物。如反應(yīng)2NO＋O2＝2NO2中，二氧化氮為二次污染物。下列3種氣體：①硫化氫②二氧化硫③汽油，其中能生成二次污染物的是A．①②B．②③C．①③D．全部都是解析：上述3種氣體本身屬于大氣的污染物，即一次污染物。硫化氫還原性很強(qiáng)，易燃燒、氧化轉(zhuǎn)化成二次污染物二氧化硫。二氧化硫與水結(jié)合生成亞硫酸，進(jìn)一步被氧化成硫酸，增加酸雨的酸度。汽油不完全燃燒，生成劇毒的一氧化碳?xì)怏w。上述3種氣體都可轉(zhuǎn)化為二次污染物。答案：D。典例2：汽車(chē)尾氣是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車(chē)的排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”。它的特點(diǎn)是使CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無(wú)毒氣體。（1）與汽車(chē)尾氣排放密切相關(guān)的是。a光化學(xué)煙霧b赤潮c白色污染（2）寫(xiě)出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式。解析：（1）汽車(chē)尾氣中含有大量的氮氧化物，而氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧的主要原因。（2）根據(jù)題目提供的信息：CO與NO反應(yīng)。生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無(wú)毒氣體。這氣體是CO2和N2。答案：（1）a（2）2CO＋2NO2CO2＋N2變式2：下列做法中．不會(huì)造成大氣污染的是A．燃燒含硫的煤B．焚燒樹(shù)葉C．燃燒氫氣D．燃放煙花爆竹解析：本題是以當(dāng)前敏感的環(huán)境污染源為背景．考查是否能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)用于分析重要的社會(huì)現(xiàn)象。理解大氣污染產(chǎn)生的本質(zhì)。含硫的煤、樹(shù)葉以及煙花爆竹等物質(zhì)都含有C、N、S等元素，它們?nèi)紵螽a(chǎn)生嚴(yán)重污染大氣的CO、氮氧化物、SO2等有害氣體，H2是理想的燃料，燃燒熱值高，而且燃燒產(chǎn)物是水，無(wú)污染。答案：C變式3：SO2被認(rèn)為是造成大氣污染的“首犯”，大氣中的SO2主要來(lái)源于化石燃料（煤、石油）的燃燒。下列與SO2污染有關(guān)的是①酸雨現(xiàn)象②倫敦“毒霧事件”③洛杉磯“光化學(xué)煙霧”事件④溫室效應(yīng)A．①③B．②④C．①②D．③④解析：SO2在空中遇水蒸氣形成亞硫酸、硫酸．隨雨水降落到地面，俗稱(chēng)“酸雨”。1952年12月5日到8日，倫敦上空出現(xiàn)的“毒霧”4天內(nèi)導(dǎo)致4000人死亡，事件過(guò)后的兩個(gè)月內(nèi)還陸續(xù)有8000人死亡。這種“毒霧”就是工