环境保护是高考命题的热点之一。更注重考查现代工业生产或日常生活中的环境污染和治理问题,可以增强学生的环保意识。其题型通常有以下几种:
一、考查大气污染及成因
例 1下列物质排放到空气中,不会使空气受到污染的是()。
A.煤燃烧时产生的烟气
B.植物光合作用产生的气体
C.石油化工厂排放的废气
D.汽车排放的尾气
【解析】煤燃烧后的烟气,石油化工厂排放的废气及汽车尾气中都含有大量有毒气体,如 NOx、 CO、 SO 2、碳氢化合物等,会造成大气污染,而植物光合作用产生的是 O 2。
【答案】 B
例 2.“环境保护、以人为本”,从 2000年 6月起,新调整的上海空气质量指标中指出,影响上海空气质量的一组主要污染物是()。
A. SO 2、 NO 2、可吸入颗粒物
B. CO 2、 N 2、 O 2
C. CO 2、 O 2、 SO 2
D. NO 2、 N 2、可吸入颗粒物
【解析】 SO 2、 NO 2都是有毒气体,空气中的一些微尘也极易危害人体健康。
【答案】 A
二、考查水污染及成因
例 3某河道两旁有甲、乙两厂.它们排放的工业废水中,共含 K+ 、 Ag+ 、 Fe 3+、 Cl-、 OH-、 NO 3-六种离子。甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是__________、__________、__________;乙厂的废水中含有另外三种离子.如果加一定量的___________(选填:“活性炭”“硫酸亚铁”“铁粉”),可以回收其中的金属___________(填写金属元素符号)。
另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当比例混合,可以使废水中的___________(填写离子符号)转化为沉淀,经过滤后的废水中主要含___________,可用来浇灌农田。
【解析】甲厂排放工业废水明显显碱性,一定含有 OH-,与 OH-可共存的离子有 K+、 Cl-、 NO 3-,考虑到 Ag+与 Cl-不能共存,所以甲厂废水中含 OH-、 K+、 Cl-,乙厂废水中含 Ag+、 Fe 3+和 NO 3-。在乙厂废水中加入一定量的铁粉可以回收银。若将两厂废水按适当比例混合,可将 Ag+与 Cl-、 Fe 3+与 OH-分别转化为 AgCl、 Fe (OH) 3沉淀,经过滤后溶液中主要含有 KNO 3, KNO 3是钾、氮的复合材料。
【答案】 OH-、 Cl-、 K+铁粉 Ag Ag+、 Fe 3+、 Cl-、 OH- KNO 3
三、考查治理污染的措施
例 4某工厂排出的废水中含 Cl 2,为除去废水中的游离氯,而且使废水变成中性,如果采用下图所示的方案处理废水,在 A、 B处分别注入一定流量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液处理。
( 1)请写出所发生反应的化学方程式,氯气在反应中的作用是否相同?
( 2)试写出 A、 B处应加入处理液的化学式分别是__________________、______________________,并说明原因。
【解析】( 1)处理含游离氯的废水,所发生的两个反应方程式不难写出,其中氯气的作用有所不同。 Cl 2与 Na 2 SO 3溶液反应,将+ 4价硫氧化成+ 6价,而氯元素由 0价态还原为- 1价, Cl 2是氧化剂。而在 Cl 2跟 NaOH溶液反应中, Cl 2不仅被还原成- 1价氯,而且被氧化成 NaClO中+ 1价氯, Cl 2既是氧化剂又是还原剂。这正是本题易错之处。
( 2)正确选择 A、 B处应加入的处理液,关键应注意三个箭号所示的液体的流向和题目“使废水变成中性”的目的,如果能够把握住这两点,便会做出先加 Na 2 SO 3后加 NaOH的正确选择。
【答案】( 1) Cl 2+ Na 2 SO 3+ H 2 O= Na 2 SO 4+ 2 HCl
Cl 2作氧化剂
Cl 2+ 2 NaOH= NaCl+ NaClO+ H 2 O
Cl 2既是氧化剂,又是还原剂
( 2) Na 2 SO 3; NaOH; A处反应生成盐酸,随废水流经 B处被一定流量的 NaOH中和,使废水呈中性。
例 5.回答下列问题:
( 1)盐碱地不利于作物的生长是因为含 NaCl、 Na 2 CO 3较多,施加少量石膏可降低盐碱地的碱性,试解释其原因并用化学方程式表示_______________________________________。
( 2)①某地雨水样品刚采集时测得 pH为 4.82,放在烧杯中经过 2小时后,再次测得 pH为 4.68,则其 pH变小的原因是_________________________________(用化学方程式表示)。
②经调查该地区出现酸雨的原因是因为该地区有一大型火力发电厂,该发电厂是以含硫重油作燃料,此燃料燃烧产生大量 SO 2之故。又知该地附近有丰富的石灰石矿,为了降低污染做到资源的综合利用,请提出你的方案。
【答案】( 1) CO 3 2-+ H 2 O HCO 3-+ OH-加入石膏后有: Ca 2++ CO 3 2-= CaCO 3↓使 CO 3 2-的浓度下降,上述水解平衡向左移,故碱性下降。
( 2)①雨水 pH变小是因为: 2 H 2 O+ 2 SO 2+ O 2= 2 H 2 SO 4或 2 H 2 SO 3+ O 2= 2 H 2 SO 4
②利用 CaSO 3粉末或 CaO粉末吸收 SO 2
2 CaCO 3+ 2 SO 2+ O 2= 2 CaSO 4+ 2 CO 2 O 2+ 2 CaO+ 2 SO 2= 2 CaSO 4或先将 CaCO 3煅烧制成生石灰,再制成石灰浆,用石灰浆浊液吸收 SO 2
2 Ca (OH) 2+ 2 SO 2+ O 2= 2 CaSO 4+ 2 H 2 O〔其中第( 2)中以上反应若无氧气参加,则生成物为 CaSO 3〕。
四、考查环保知识
例 6.有关化学物质对环境的影响,下列叙述错误的是()
A.汽车的高温引擎产生氮的氧化物,直接排放会造成空气污染
B.核能发电以铀— 235为燃料,产生的核废料具有放射性,需妥善处理
C.使用无铅汽油主要是减少二氧化碳的排放,可显著降低温室效应
D.电镀工厂若直接排放含高浓度铜、锌、铬等离子的废水,会造成环境污染
【解析】空气中 NOx、放射性物质及水中重金属盐,都会污染环境,造成人体伤害,使用无铅汽油,目的是防止铅中毒而非 CO 2。
【答案】 C
例 7.从保护人类的生存环境角度审视,下列燃料中最好的是()
A.石油
B.煤
C.木材
D.氢气
【解析】石油和煤都属化石燃料,其组成成分中含有碳、硫、氮等元素,燃烧过程中,会产生对大气造成污染的 CO、 SO 2、氮氧化物等;木材燃烧虽不会对大气造成严重污染,但是木材资源有限,乱砍滥伐会导致土地沙漠化等不良后果;氢气燃烧热值高,无污染,应为最理想的洁净燃料。不过使水在较低温度下分解的问题还有待进一步解决。
【答案】 D
五、考查环境保护新概念
例 8“零排放”是指在生产新物质的过程中,原料中的原子全部转化成到欲制取的产物中,在生产的过程中和末端均为“零排放”,从而达到“零排放”目的。下列反应类型中一定属于“零排放”的是( )
A.分解反应
B.化合反应
C.置换反应
D.复分解反应
【解析】由于化合反应中只有一种物质生成,故化合反应一定属于“零排放”反应。故答案为 B。