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高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2章 化学键 化学反应规律微项目 研究车用燃料及安全气囊——利用化学反应解决实际问题多媒体教学ppt课件
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2章 化学键 化学反应规律微项目 研究车用燃料及安全气囊——利用化学反应解决实际问题多媒体教学ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，CO2，H2O，叠氮化钠，三氧化二铁，硝酸铵，Fe2O3，关键能力·合作学习，课堂检测·素养达标等内容，欢迎下载使用。
1.常见的汽车燃料(1)燃料通常指能够将自身存储的_____能通过化学反应(燃烧)转变为___能的物质。(2)自从汽车问世,汽车燃料经历了从___到_____的变迁。2.汽车尾气污染及处理(1)汽车尾气污染是指由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为_____化合物、_____化物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等,能引起光化学烟雾等。
(2)汽车尾气处理即汽车尾气由原有毒气体,变成无毒气体,再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。①采用催化剂:将CO氧化成___,碳氢化合物氧化成___和___,NOx被还原为__等。②水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴,可将粘在碳粒上的有毒物质洗去,使碳粒子胀大而给予去除。
3.汽车安全气囊气体发生剂(1)特点汽车安全气囊使用的气体发生剂一般具有生成物_____、低_____、有毒组分含量___、产气量___、产气___等特点。(2)常见气体发生剂种类①成分:目前,用于汽车安全气囊的气体发生剂主要由_________、___________、_______等物质按一定比例混合而成。其氧化剂主要是_____。
②原理Ⅰ.汽车受到强烈撞击时,点火器点火引发叠氮化钠分解为氮气和金属钠。反应的化学方程式为____________________。Ⅱ.硝酸铵吸收叠氮化钠放出的热量,生成一氧化二氮气体和水蒸气,反应的化学方程式为_________________________。 Ⅲ.三氧化二铁和钠反应,生成铁和氧化钠,反应的化学方程式为________________________
2NaN3 2Na+3N2↑
NH4NO3 N2O↑+2H2O↑
Fe2O3+6Na 2Fe+3Na2O
【自主探索】(情境思考)随着汽车应用的日益广泛,汽车尾气产生的污染越来越严重,汽车尾气的主要污染物有氮氧化合物、一氧化碳、含铅化合物等。你知道这些污染物是如何产生的吗?
提示:氮的氧化物是火花塞放电时空气中的氮气和氧气反应产生的;一氧化碳是汽油中碳元素不完全燃烧产生的;含铅化合物是汽油添加剂防爆剂燃烧后产生的。
项目活动1:选择车用燃料【情境导引】目前汽车所使用的燃料主要是汽油和柴油。而随着汽车保有量的逐年增加,汽车排放造成的环境污染问题以及石油资源逐渐匮乏的问题已不容忽视,因此各种代用燃料也得到了越来越广泛的应用。目前国内开发使用的发动机代用燃料包括天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等。
【思考讨论】(1)燃料燃烧是放热反应还是吸热反应?试用图象分析燃料燃烧过程中发生能量变化的本质原因。提示:燃烧是放热反应,所以反应物能量大于生成物能量,图示如图:
(2) 请根据下图判断哪种燃料更适合作车用燃油?为什么?
提示:选择燃料A。因为A达到燃点所需要的能量少且放出的热量多。
(3)如何减少汽车污染对城市环境的危害?提示:要减少汽车污染对城市环境的危害,最有效的办法是调整城市交通政策,大幅减少私家车数量,优先发展公交,提倡自行车交通;同时,还应加速发展、普及环保型汽车,减少对化石燃料的依赖。先进的汽车尾气处理技术,对不符合尾气排放标准的汽车进行淘汰或改造。定期清洗三元催化器,保持机动车尾气净化性能。汽车尾气中氮的氧化物治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”。它的特点是使CO与NO反应,生成无毒气体。反应方程式为2CO+2NO====2CO2+N2。
(4)选择汽车燃料主要考虑哪些因素?提示:从化学反应能量变化的角度选择汽车燃料时,既要考虑燃料发生化学变化时释放能量的多少,也要考虑达到燃料燃点需要吸收能量的多少,还要考虑燃料的来源、价格、生成物对环境的污染等因素。
【探究总结】1.化学反应选择应遵循的原则(1)从反应物的角度主要考虑:性质、状态、价格、安全性和原料的利用率的高低。(2)从生成物的角度主要考虑:生成物是否有污染的副产物,与产物是否易分离。(3)从反应条件的角度考虑:条件是否简便、节能。(4)从操作的角度考虑:操作是否简便、易行。
2.环境污染六大工业尾气的主要成分
【迁移应用】NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1) NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:______________。 (2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
该反应是________________(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:______________。 ② 当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <20CaO <38SrO<56BaO。原因是________________,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如图,Pt电极上发生的是________________反应(填“氧化”或“还原”)。
【解析】(1)NO2与H2O反应生成HNO3与NO;(2)反应能量变化=945 kJ·ml-1+498 kJ·ml-1-2×630 kJ·ml-1=+183 kJ·ml-1,反应为吸热反应;(3)①NO被CO还原为N2,CO被氧化为CO2;②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知,它们均处于第ⅡA族,同一主族自上而下,原子半径增大,金属性增强;(4)由工作原理示意图可知,O2在Pt电极发生还原反应生成O2-。答案:(1)3NO2+H2O＝2HNO3+NO (2)吸热反应(3)①2NO+2CO N2+2CO2 ②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知,它们均处于第ⅡA族,同一主族自上而下,原子半径增大 (4)还原
项目活动2:设计安全气囊【情境导引】安全气囊作为车身被动安全性辅助配置,越来越受到人们的重视。现代安全气囊系统由碰撞传感器、缓冲气囊、气体发生器及其控制系统等组成。请查阅相关资料,尝试思考解决下列问题。
1.气体发生器中的物质应具有哪些性质?你能找到哪些符合要求的物质?2.目前,叠氮化钠(NaN3)是在汽车安全气囊系统中普遍使用的物质之一。汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发叠氮化钠迅速分解,产生氮气和金属钠,同时释放大量的热,如果你是设计师,你会同时在安全气囊系统中加入哪些其他物质?为什么?
【活动探究】方案设计:
【思考讨论】(1)安全气囊中发生的三个反应分别是什么反应类型?提示:2NaN3 2Na+3N2↑ (分解反应、氧化还原反应);NH4NO3 N2O↑+2H2O↑ (分解反应、氧化还原反应);Fe2O3+6Na 2Fe+3Na2O(置换反应、氧化还原反应)。 (2)选取安全气囊中的气体发生剂应遵循什么原则?提示:一般具有生成物清洁、低腐蚀、有毒组分含量低、产气量大、产气快等特点。
(3)通过为安全气囊选择气体发生剂,你对化学反应的利用还有哪些新的认识?提示:选择物质时不仅要考虑所选物质的性质,还需要关注所发生反应中的物质变化、能量变化和反应的化学反应速率,科学、合理的利用化学反应。
【探究总结】叠氮化钠型安全气囊撞击时发生的反应1.2NaN3 2Na+3N2↑2.NH4NO3 N2O↑+2H2O↑3.Fe2O3+6Na 2Fe+3Na2O
【迁移应用】汽车常装有安全气囊,当发生强烈碰撞时,瞬间引发以下反应:2NaN3 2Na+3N2↑,所产生的气体快速充满气囊,可以达到保护车内人员的目的。(1)若气囊中装有65 g NaN3,则其物质的量为________; (2)若2 ml NaN3完全分解,在标准状况下,气囊膨胀的体积约为________。
【解析】(1)65gNaN3的物质的量= =1 ml;(2)设生成氮气的物质的量为n,则:2NaN3 2Na+3N2↑2 32 ml nn= =3ml,故标准状况下生成氮气的体积=3 ml×22.4 L·ml-1=67.2 L。答案:(1)1 ml (2)67.2 L
1.(2020·商洛高一检测)习总书记说“绿水青山就是金山银山。”保护生态环境是提高全体人民生活质量的重要举措。下列措施不利于保护生态环境的是 ( )A.推广使用燃煤脱硫技术防治SO2污染,减少重金属、农药和难分解有机物的排放B.实施绿色化学,即利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染C.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量D.开发新能源和新制冷剂,减少CO2和氟氯烃等物质的大量排放
【解析】选C。煤中含有硫元素,燃烧后产生二氧化硫污染空气,推广使用燃煤脱硫技术防治SO2污染,减少重金属、农药和难分解有机物的排放,有利于保护环境,故A正确;绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,故B正确;化石燃料的燃烧会产生大量空气污染物,如粉尘、有害气体等,所以加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量,不利于环境保护建设,故C错误;形成温室效应的物质是二氧化碳和氟氯烃,所以开发新能源和新制冷剂,减少CO2和氟氯烃等物质的大量排放,保护环境,故D正确。
【加固训练】保护环境,就是保护人类自己。目前,在我国的城市环境中最主要的大气污染物是( ) A.CO2、Br2、Cl2、酸雨B.NH3、CO2、NO2、雾C.HCl、SO2、N2、粉尘D.SO2、NO2、CO、烟尘【解析】选D。A项,CO2不是污染物,Br2、Cl2、酸雨不是大气主要污染物,错误;B项,CO2、雾不是污染物,NH3不是大气主要污染物,NO2是大气主要污染物,错误;C项,N2不是污染物,HCl不是大气主要污染物,错误;D项,SO2、NO2、CO、烟尘都是大气主要污染物,正确。
2.(2020·成都高一检测)下列说法不正确的是( )A.采用原煤脱硫技术,可减少燃煤燃烧时产生的SO2B.自来水可用氯气来杀菌消毒,说明氯气无毒C.氮氧化物可以破坏臭氧层,也能形成酸雨D.化石燃料燃烧产生大量CO2,会导致温室效应【解析】选B。氯气有毒,自来水可用氯气来杀菌消毒是因为Cl2与H2O反应生成了HClO,B项错。
3.化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是( )A.向煤中加入适量生石灰,可减少SO2对大气的污染B.用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,减少白色污染C.光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关D.机动车使用无铅汽油,是因为铅可使催化剂中毒,制约了催化剂的研究和开发
【解析】选D。A项,CaSO3易被氧化为CaSO4,向煤中加入适量生石灰,在煤燃烧时SO2最终生成CaSO4,故A正确;B项,利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,将CO2转化为可降解塑料,实现了“碳”的循环利用,可以减少白色污染,故B正确;C项,光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关,故C正确;D项,机动车使用无铅汽油的主要原因是减轻含铅物质对环境的污染,故D错误。
【加固训练】下列有关说法不正确的是( )A.重点查处露天烧烤、非法小广告、施工扬尘、道路遗撒等环境秩序类问题B.对锅炉和汽车等产生的有害气体和烟尘等进行处理C.提倡步行、骑自行车、乘公交车等“低碳”出行方式D.氢能是清洁能源,工业上用电解水法制大量氢气符合节能减排理念
【解析】选D。A项,查处露天烧烤、非法小广告、施工扬尘、道路遗撒等环境秩序类问题,有利于环境的改善,正确;B项,对锅炉和汽车等产生的有害气体和烟尘等进行处理,可减少雾霾的产生,正确;C项,提倡步行、骑自行车、乘公交车等“低碳”出行方式,减少了化石燃料的使用,既节约了资源又实现了环保,正确;D项,电解水会消耗大量的电能,错误。
4.(2020·济宁高一检测)化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。下列说法不正确的是( )A.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。因其比表面积大,故可吸附含有铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素,入肺后对人体产生很大的危害B.富含氮、磷的生活污水不能排放到河中,但能直接用于农田的灌溉C.大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染D.大气中CO2的含量增加会导致温室效应加剧【解析】选B。富含氮、磷的生活污水容易形成赤潮或水华,所以不能排放到河中,也不能直接用于农田的灌溉,B不正确。
【素养新思维】5.(2020·苏州高一检测)如图是汽车安全气囊打开时的情境。安全气囊中含有叠氮化钠(NaN3)等物质。
(1)叠氮化钠(NaN3)在受到猛烈撞击下会分解成两种单质,其中一种是空气中体积分数最大的气体。请写出该反应的化学方程式:_____________________________________,要产生42 g氮气,理论上需要__________g叠氮化钠分解。 (2)叠氮化钠(NaN3)是由钠离子和叠氮根离子构成,叠氮根离子还能跟铜、铅等金属离子形成叠氮化物,写出叠氮化铜的化学式:______________。
【解析】(1)叠氮化钠(NaN3)在受到猛烈撞击下会分解成两种单质,其中一种是空气中体积分数最大的气体,则该气体是氮气,根据质量守恒定律,生成的另一种物质是钠,反应的化学方程式为2NaN3 2Na+3N2↑。设理论上需要叠氮化钠的质量为x。2NaN3 2Na+3N2↑130 84 x 42 g130∶84=x∶42g x=65 g
(2)叠氮化钠(NaN3)是由钠离子和叠氮根离子构成,叠氮根离子为-1价,则形成叠氮化铜的化学式为Cu(N3)2。答案:(1)2NaN3 2Na+3N2↑ 65(2)Cu(N3)2
【加固训练】能源“非石油化”是战略目标,发展以CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H2S等有毒气体,下面为天然气合成氨的工艺流程。
(1)合成氨的原料之一为氮气,该流程中为合成氨提供氮气的物质是_______。 (2)①处加入Fe2O3·H2O的目的是_____________________。 (3)②处CH4与H2O(g)反应生成CO2、H2,反应的化学方程式是_______________。 (4)③处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2,K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3),该反应的化学方程式是_____________________________________。 (5)该流程中参与循环的物质是___________________________________。
1.常见的汽车燃料(1)燃料通常指能够将自身存储的_____能通过化学反应(燃烧)转变为___能的物质。(2)自从汽车问世,汽车燃料经历了从___到_____的变迁。2.汽车尾气污染及处理(1)汽车尾气污染是指由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为_____化合物、_____化物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等,能引起光化学烟雾等。
(2)汽车尾气处理即汽车尾气由原有毒气体,变成无毒气体,再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。①采用催化剂:将CO氧化成___,碳氢化合物氧化成___和___,NOx被还原为__等。②水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴,可将粘在碳粒上的有毒物质洗去,使碳粒子胀大而给予去除。
3.汽车安全气囊气体发生剂(1)特点汽车安全气囊使用的气体发生剂一般具有生成物_____、低_____、有毒组分含量___、产气量___、产气___等特点。(2)常见气体发生剂种类①成分:目前,用于汽车安全气囊的气体发生剂主要由_________、___________、_______等物质按一定比例混合而成。其氧化剂主要是_____。
②原理Ⅰ.汽车受到强烈撞击时,点火器点火引发叠氮化钠分解为氮气和金属钠。反应的化学方程式为____________________。Ⅱ.硝酸铵吸收叠氮化钠放出的热量,生成一氧化二氮气体和水蒸气,反应的化学方程式为_________________________。 Ⅲ.三氧化二铁和钠反应,生成铁和氧化钠,反应的化学方程式为________________________
2NaN3 2Na+3N2↑
NH4NO3 N2O↑+2H2O↑
Fe2O3+6Na 2Fe+3Na2O
【自主探索】(情境思考)随着汽车应用的日益广泛,汽车尾气产生的污染越来越严重,汽车尾气的主要污染物有氮氧化合物、一氧化碳、含铅化合物等。你知道这些污染物是如何产生的吗?
提示:氮的氧化物是火花塞放电时空气中的氮气和氧气反应产生的;一氧化碳是汽油中碳元素不完全燃烧产生的;含铅化合物是汽油添加剂防爆剂燃烧后产生的。
项目活动1:选择车用燃料【情境导引】目前汽车所使用的燃料主要是汽油和柴油。而随着汽车保有量的逐年增加,汽车排放造成的环境污染问题以及石油资源逐渐匮乏的问题已不容忽视,因此各种代用燃料也得到了越来越广泛的应用。目前国内开发使用的发动机代用燃料包括天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等。
【思考讨论】(1)燃料燃烧是放热反应还是吸热反应?试用图象分析燃料燃烧过程中发生能量变化的本质原因。提示:燃烧是放热反应,所以反应物能量大于生成物能量,图示如图:
(2) 请根据下图判断哪种燃料更适合作车用燃油?为什么?
提示:选择燃料A。因为A达到燃点所需要的能量少且放出的热量多。
(3)如何减少汽车污染对城市环境的危害?提示:要减少汽车污染对城市环境的危害,最有效的办法是调整城市交通政策,大幅减少私家车数量,优先发展公交,提倡自行车交通;同时,还应加速发展、普及环保型汽车,减少对化石燃料的依赖。先进的汽车尾气处理技术,对不符合尾气排放标准的汽车进行淘汰或改造。定期清洗三元催化器,保持机动车尾气净化性能。汽车尾气中氮的氧化物治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”。它的特点是使CO与NO反应,生成无毒气体。反应方程式为2CO+2NO====2CO2+N2。
(4)选择汽车燃料主要考虑哪些因素?提示:从化学反应能量变化的角度选择汽车燃料时,既要考虑燃料发生化学变化时释放能量的多少,也要考虑达到燃料燃点需要吸收能量的多少,还要考虑燃料的来源、价格、生成物对环境的污染等因素。
【探究总结】1.化学反应选择应遵循的原则(1)从反应物的角度主要考虑:性质、状态、价格、安全性和原料的利用率的高低。(2)从生成物的角度主要考虑:生成物是否有污染的副产物,与产物是否易分离。(3)从反应条件的角度考虑:条件是否简便、节能。(4)从操作的角度考虑:操作是否简便、易行。
2.环境污染六大工业尾气的主要成分
【迁移应用】NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1) NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:______________。 (2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
该反应是________________(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:______________。 ② 当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <20CaO <38SrO<56BaO。原因是________________,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如图,Pt电极上发生的是________________反应(填“氧化”或“还原”)。
【解析】(1)NO2与H2O反应生成HNO3与NO;(2)反应能量变化=945 kJ·ml-1+498 kJ·ml-1-2×630 kJ·ml-1=+183 kJ·ml-1,反应为吸热反应;(3)①NO被CO还原为N2,CO被氧化为CO2;②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知,它们均处于第ⅡA族,同一主族自上而下,原子半径增大,金属性增强;(4)由工作原理示意图可知,O2在Pt电极发生还原反应生成O2-。答案:(1)3NO2+H2O＝2HNO3+NO (2)吸热反应(3)①2NO+2CO N2+2CO2 ②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知,它们均处于第ⅡA族,同一主族自上而下,原子半径增大 (4)还原
项目活动2:设计安全气囊【情境导引】安全气囊作为车身被动安全性辅助配置,越来越受到人们的重视。现代安全气囊系统由碰撞传感器、缓冲气囊、气体发生器及其控制系统等组成。请查阅相关资料,尝试思考解决下列问题。
1.气体发生器中的物质应具有哪些性质?你能找到哪些符合要求的物质?2.目前,叠氮化钠(NaN3)是在汽车安全气囊系统中普遍使用的物质之一。汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发叠氮化钠迅速分解,产生氮气和金属钠,同时释放大量的热,如果你是设计师,你会同时在安全气囊系统中加入哪些其他物质?为什么?
【活动探究】方案设计:
【思考讨论】(1)安全气囊中发生的三个反应分别是什么反应类型?提示:2NaN3 2Na+3N2↑ (分解反应、氧化还原反应);NH4NO3 N2O↑+2H2O↑ (分解反应、氧化还原反应);Fe2O3+6Na 2Fe+3Na2O(置换反应、氧化还原反应)。 (2)选取安全气囊中的气体发生剂应遵循什么原则?提示:一般具有生成物清洁、低腐蚀、有毒组分含量低、产气量大、产气快等特点。
(3)通过为安全气囊选择气体发生剂,你对化学反应的利用还有哪些新的认识?提示:选择物质时不仅要考虑所选物质的性质,还需要关注所发生反应中的物质变化、能量变化和反应的化学反应速率,科学、合理的利用化学反应。
【探究总结】叠氮化钠型安全气囊撞击时发生的反应1.2NaN3 2Na+3N2↑2.NH4NO3 N2O↑+2H2O↑3.Fe2O3+6Na 2Fe+3Na2O
【迁移应用】汽车常装有安全气囊,当发生强烈碰撞时,瞬间引发以下反应:2NaN3 2Na+3N2↑,所产生的气体快速充满气囊,可以达到保护车内人员的目的。(1)若气囊中装有65 g NaN3,则其物质的量为________; (2)若2 ml NaN3完全分解,在标准状况下,气囊膨胀的体积约为________。
【解析】(1)65gNaN3的物质的量= =1 ml;(2)设生成氮气的物质的量为n,则:2NaN3 2Na+3N2↑2 32 ml nn= =3ml,故标准状况下生成氮气的体积=3 ml×22.4 L·ml-1=67.2 L。答案:(1)1 ml (2)67.2 L
1.(2020·商洛高一检测)习总书记说“绿水青山就是金山银山。”保护生态环境是提高全体人民生活质量的重要举措。下列措施不利于保护生态环境的是 ( )A.推广使用燃煤脱硫技术防治SO2污染,减少重金属、农药和难分解有机物的排放B.实施绿色化学,即利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染C.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量D.开发新能源和新制冷剂,减少CO2和氟氯烃等物质的大量排放
【解析】选C。煤中含有硫元素,燃烧后产生二氧化硫污染空气,推广使用燃煤脱硫技术防治SO2污染,减少重金属、农药和难分解有机物的排放,有利于保护环境,故A正确;绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,故B正确;化石燃料的燃烧会产生大量空气污染物,如粉尘、有害气体等,所以加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量,不利于环境保护建设,故C错误;形成温室效应的物质是二氧化碳和氟氯烃,所以开发新能源和新制冷剂,减少CO2和氟氯烃等物质的大量排放,保护环境,故D正确。
【加固训练】保护环境,就是保护人类自己。目前,在我国的城市环境中最主要的大气污染物是( ) A.CO2、Br2、Cl2、酸雨B.NH3、CO2、NO2、雾C.HCl、SO2、N2、粉尘D.SO2、NO2、CO、烟尘【解析】选D。A项,CO2不是污染物,Br2、Cl2、酸雨不是大气主要污染物,错误;B项,CO2、雾不是污染物,NH3不是大气主要污染物,NO2是大气主要污染物,错误;C项,N2不是污染物,HCl不是大气主要污染物,错误;D项,SO2、NO2、CO、烟尘都是大气主要污染物,正确。
2.(2020·成都高一检测)下列说法不正确的是( )A.采用原煤脱硫技术,可减少燃煤燃烧时产生的SO2B.自来水可用氯气来杀菌消毒,说明氯气无毒C.氮氧化物可以破坏臭氧层,也能形成酸雨D.化石燃料燃烧产生大量CO2,会导致温室效应【解析】选B。氯气有毒,自来水可用氯气来杀菌消毒是因为Cl2与H2O反应生成了HClO,B项错。
3.化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是( )A.向煤中加入适量生石灰,可减少SO2对大气的污染B.用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,减少白色污染C.光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关D.机动车使用无铅汽油,是因为铅可使催化剂中毒,制约了催化剂的研究和开发
【解析】选D。A项,CaSO3易被氧化为CaSO4,向煤中加入适量生石灰,在煤燃烧时SO2最终生成CaSO4,故A正确;B项,利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,将CO2转化为可降解塑料,实现了“碳”的循环利用,可以减少白色污染,故B正确;C项,光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关,故C正确;D项,机动车使用无铅汽油的主要原因是减轻含铅物质对环境的污染,故D错误。
【加固训练】下列有关说法不正确的是( )A.重点查处露天烧烤、非法小广告、施工扬尘、道路遗撒等环境秩序类问题B.对锅炉和汽车等产生的有害气体和烟尘等进行处理C.提倡步行、骑自行车、乘公交车等“低碳”出行方式D.氢能是清洁能源,工业上用电解水法制大量氢气符合节能减排理念
【解析】选D。A项,查处露天烧烤、非法小广告、施工扬尘、道路遗撒等环境秩序类问题,有利于环境的改善,正确;B项,对锅炉和汽车等产生的有害气体和烟尘等进行处理,可减少雾霾的产生,正确;C项,提倡步行、骑自行车、乘公交车等“低碳”出行方式,减少了化石燃料的使用,既节约了资源又实现了环保,正确;D项,电解水会消耗大量的电能,错误。
4.(2020·济宁高一检测)化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。下列说法不正确的是( )A.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。因其比表面积大,故可吸附含有铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素,入肺后对人体产生很大的危害B.富含氮、磷的生活污水不能排放到河中,但能直接用于农田的灌溉C.大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染D.大气中CO2的含量增加会导致温室效应加剧【解析】选B。富含氮、磷的生活污水容易形成赤潮或水华,所以不能排放到河中,也不能直接用于农田的灌溉,B不正确。
【素养新思维】5.(2020·苏州高一检测)如图是汽车安全气囊打开时的情境。安全气囊中含有叠氮化钠(NaN3)等物质。
(1)叠氮化钠(NaN3)在受到猛烈撞击下会分解成两种单质,其中一种是空气中体积分数最大的气体。请写出该反应的化学方程式:_____________________________________,要产生42 g氮气,理论上需要__________g叠氮化钠分解。 (2)叠氮化钠(NaN3)是由钠离子和叠氮根离子构成,叠氮根离子还能跟铜、铅等金属离子形成叠氮化物,写出叠氮化铜的化学式:______________。
【解析】(1)叠氮化钠(NaN3)在受到猛烈撞击下会分解成两种单质,其中一种是空气中体积分数最大的气体,则该气体是氮气,根据质量守恒定律,生成的另一种物质是钠,反应的化学方程式为2NaN3 2Na+3N2↑。设理论上需要叠氮化钠的质量为x。2NaN3 2Na+3N2↑130 84 x 42 g130∶84=x∶42g x=65 g
(2)叠氮化钠(NaN3)是由钠离子和叠氮根离子构成,叠氮根离子为-1价,则形成叠氮化铜的化学式为Cu(N3)2。答案:(1)2NaN3 2Na+3N2↑ 65(2)Cu(N3)2
【加固训练】能源“非石油化”是战略目标,发展以CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H2S等有毒气体,下面为天然气合成氨的工艺流程。
(1)合成氨的原料之一为氮气,该流程中为合成氨提供氮气的物质是_______。 (2)①处加入Fe2O3·H2O的目的是_____________________。 (3)②处CH4与H2O(g)反应生成CO2、H2,反应的化学方程式是_______________。 (4)③处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2,K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3),该反应的化学方程式是_____________________________________。 (5)该流程中参与循环的物质是___________________________________。
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