高中化学竞赛试题大气污染.docx
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高中化学竞赛试题大气污染
中学化学竞赛试题资源库——大气污染
A组
．目前我国许多城市和地区定期公布空气质量报告，在空气质量报告中，一般不涉及
ASO2BNO2CCO2D可吸入颗粒物
．下列有关环境问题都是由化学物质引起的，在下列组合中对应的化合物不正确的是
A温室效应：
二氧化碳B光化学污染：
二氧化氮
C酸雨：
二氧化碳D臭氧层破坏：
氟氯烃
．下列气体不会造成大气污染的是
A二氧化硫B氮气C一氧化碳D一氧化氮
．某气体在近地面空气中浓度稍大时是一种污染物，而在高空中却对人类有保护作用，该气体是
ANOBO3CCOD氯氟烃
．厄尔尼诺现象产生的原因之一是大气中CO2的含量剧增，要想减缓这一现象的发生，最理想的燃料是
A天然气B氢气C液化石油气D酒精
．二氧化硫是大气污染的主要有害物质之一，也是形成“酸雨”的主要成分，其来源主要有
A大量矿石的开采B生态环境的破坏
C工业上生产硫酸排放的尾气D工业上大量含硫物质的燃烧
．现有以下几种措施：
①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，②少用原煤做燃料，③燃煤时鼓入足量空气，④开发清洁能源。
其中能减少酸雨产生的措施的是
A①②③B②③④C①②④D①③④
．某雨水样品刚采集时测得pH为4.82，放在烧杯中经2小时后，再次测得pH为4.68。
以下对该雨水的判断正确的是
A雨水样品的性逐渐减小
B雨水样品酸性没有变化
C雨水样品继续吸收空气中的CO2
D雨水样品中的H2SO3逐渐被氧气氧化成H2SO4
．焚烧下列物质，严重污染大气的是
A聚氯乙烯B聚乙烯C聚丙烯D有机玻璃
．在相同条件下燃烧时对大气污染程度最小的燃料是
A液化气B煤油C煤饼D木柴
．下列情况可能引起大气污染的是
A煤的燃烧B工业废气的任意排放
C燃放鞭炮D飞机、汽车尾气的排放
．三峡工程是目前世界上最大的水利枢纽。
它所提供的清洁、廉价或再生的水电，相当于每年燃烧5000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于控制
①氮氧化物的排放②酸雨的形成③臭氧空洞扩大④温室效应⑤白色污染
A①②③B②④C③④D①②⑤
．汽车尾气中污染空气主要的是
ACOBCO2C氮氧化合物D铅的化合物
．汽车尾气易造成铅污染，其原因是汽油中溶有含铅物质（防爆剂），该防爆剂的化学式为
APbSBPb（NO3）2CPb（C2H5）4D（CH3COO）2Pb
．近年来，北京公共汽车大部分采用天然气作为汽车的燃料，其主要目的是
A防止石油短缺B降低成本
C减少对大气的污染D加大发动机的动力
．汽车尾气（含有烃类、CO、NOx、SO2等）是城市空气的主要污染源。
治理方法之一是在汽车排气管上加装“催化转换器”，它使CO和NOx反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并使烃类充分燃烧及SO2转化。
下列说法错误的是
ACO和NOx反应的化学方程式为：
2xCO＋2NOx
2xCO2＋N2
B此方法的缺点是，由于CO2增多会提高空气的酸度
C多植树造林，增大绿化面积，可有效控制汽车尾气中的各类污染源
D汽车改用天然气，液化气为燃料或开发氢能源，减少对空气的污染
．室内空气污染的主要来源之一是现代生活中所使用的化工产品，如泡沫绝缘材料的办公桌、化纤地毯及书报、油漆等会不同程度地释放出来某种气体，该气体可能是
A甲醛B氮气C二氧化碳D甲烷
．室内空气污染的主要来源之一是现代人的生活中使用的化工产品。
如泡沫绝缘材料的办公用品、化纤地毯及书报、油漆等不同程度释放出的气体。
该气体可能是
A甲醛B甲烷C一氧化碳D二氧化碳
．某些不合格的建筑装饰材料，会缓慢释放出浓度过高、影响健康的气体，这些气体最常见的是
A二氧化氮B二氧化硫
C一氧化碳D甲苯等有机物蒸气和甲醛
．室内装潢和家具挥发出来的甲醛是室内空气的主要污染物，甲醛易溶于水，常温下有强烈刺激性气味，当温度超过20℃时，挥发速度加快，根据甲醛的这些性质，下列做法错误的是
A入住前房间内保持一定温度并通风
B装修尽可能选择在温度较高的季节
C请环境监测部门检测室内甲醛含量低于国家标准后入住
D紧闭门窗一段时间后入住
．酸雨是因为大量燃烧煤和石油，生成的硫及氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。
某次雨水的分析数据如下：
[NH4＋]＝2.0×10－5mol/L，[Cl－]＝6.0×10－5mol/L，[Na＋]＝3.0×10－5mol/L，[NO3]＝2.3×10－5mol/L，[SO42－]＝2.8×10－5mol/L，则此次雨水的pH约为。
．
（1）空气中SO2的含量过高，会引起人体呼吸障碍，请问SO2主要影响呼吸的哪一个过程？
（2）某热电厂地处多雨地带，所使用的燃料煤中含少量硫，燃烧的气体未经处理就排往空中，又有部分发电用水未经冷却即排入河中。
其下游几十公里的河水中鱼类几乎绝迹，试解释出现这种现象的原因。
（3）结合材料和所学的各科知识，说说酸雨的危害；并谈谈为防治酸雨我们能采取那些对策。
．由于人类认识水平的时代局限性，许多不合理的行为方式最终却导致了对自身生存环境的危害。
人类活动排放的大量有害物质，使大气污染加重，导致气候恶化。
（1）随着人类社会的发展，化石燃料的消耗激增，导致大气中的显著增多。
这一变化始于历史上的时期。
随着上述物质为主的一些气体在大气中的积聚造成所谓的“”，那么由于、将会导致海平面上升。
（2）近年来，工业生产和家庭广泛使用的制冷设备排放出大量的，使层遭到破坏，给地球环境和人类健康带来极大危害。
（3）在美国洛杉矶，由于汽车排放的大量尾气长期聚集、不易扩散自净，在阳光的作用下，曾发生了“事件”。
（4）英国首都伦敦号称世界“雾都”，曾发生过举世震惊的“伦敦烟雾事件”，其罪魁祸首是，但其多雾的天气也是加重污染的重要原因。
①据研究发现，伦敦的浓雾与洋流有关。
流经伦敦沿海的洋流是（填洋流名称），它对伦敦气候的形成有巨大的作用。
②伦敦的浓雾多出现在季节，原因是。
③这种大气污染对人体系统的危害最大。
其主要污染物将直接危害陆生高等植物的组织。
（5）要防止类似上述大气污染事件的出现，应采取的根本措施是。
．1993年10月21日，南京炼油厂310号油罐汽油泄漏，一拖拉机行驶至附近，随着轰的一声巨响，瞬间油罐起火爆炸，后经及时扑救，火于20个小时后基本扑灭，可十几支消防水龙头仍对油罐继续喷水6小时。
10月24日，市环保部门对炼油厂和市区上空大气进行监测，测知其污染指标均没超过国家有关标准。
试依据学过的化学知识回答：
（1）310号油罐起火的原因？
（2）火灭后为何要继续对油罐喷水？
（3）市环保部门要监测大气中哪些有害气体？
（4）用烧碱溶液可吸收其中一种气体，该气体在烧煤时也能放出，写出有关的化学方程式。
．汽车尾气（含有烃类、CO、SO2和NO等物质）是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”。
它的特点是使CO与NO反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式。
（2）“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是。
（3）控制城市空气污染源的方法可以有
A开发氢能源B使用电动车C植树造林D戴上呼吸面具
．因为火电生产中煤的燃烧对环境的污染很大，有逐步被取代的趋势。
但由于技术及资源方面的原因，目前仍不能完全摒弃火电生产，因此最大限度地降低污染的影响是极为必要的。
以CO2为例，全球火电厂每年就有1.02×1013m3（标准状况下）排入大气中，此外还有其他废弃气体排放。
（1）写出除CO2之外，火电生产中煤燃烧所排放的对大气污染较为严重的两种废弃气体的化学式（煤燃烧过程中产生的氮的氧化物不予考虑）。
为了减少两种废弃气体对大气的污染，常在煤中加入适量的生石灰以减少其中的一种气体的排放量，写出这一气体与生石灰发生反应的总化学方程式；将煤粉送入沸腾炉中燃烧，采取这一措施的目的是。
（2）大量栽种绿色植物是充分利用废弃物、降低污染的有效途径，如果绿色植物通过光合作用将这些CO2全部吸收，则每年可产生O2多少吨？
。
．根据国家环保局的统一规定，目前进行常规大气监测的项目是：
二氧化硫、氮氧化合物、悬浮颗粒物等三种大气污染物。
（1）空气中二氧化硫主要来源于
A森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态平衡B汽车排出的尾气
C工业上大量燃烧含硫的燃料D大气中二氧化碳含量增多
（2）在下列情况中可能引起大气污染的是
①煤的燃烧②工业废气任意排放③燃放鞭炮④飞机、汽车尾气的排放
A只有①②B只有②④C只有①②③D①②③④
（3）二氧化硫是工业制硫酸中的必要物质，我国目前多用燃烧黄铁矿（FeS2）的方法来制取二氧化硫，这个反应常在炉内进行，其化学方程式是。
（4）工业制硫酸的尾气中含有二氧化硫。
尾气排入大气之前必须经过回收、净化处理，常用的处理方法是氨水吸收法，当吸收液中NH4HSO3达到一定浓度后，再跟溶质质量分数为93%的浓H2SO4作用得到纯净的二氧化硫，上述有关反应的化学方程式为：
________________、___________________，_________________、___________________。
（5）NO也是常见的大气污染物质，它与CO一样可以和人体血液内的血红蛋白结合。
由此回答一氧化氮是如何影响人体呼吸过程的。
目前治理方法之一是400℃左右，有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原为无污染的物质，其化学方程式为。
．读下面生物在地理环境形成中的作用示意图，回答问题
M
（1）填出图中A、B、C、D、E、F、G、H、M所代表的分子式、化学元素或化学物质名称。
（2）绿色植物对地理环境形成和发展起着非常重要的作用，最根本的原因是绿色植物能够通过光合作用把太阳能转化为化学能，写出光合作用的总反应式。
（3）绿色植物的光合作用制造葡萄糖，葡萄糖是一种重要的营养物质，它是人类生命活动所需能量的重要来源之一，它在人体组织中进行氧化反应，放出热量，以供应人们所需要的能量，试写出化学反应方程式。
（4）从图中分析，运用生物、化学知识试述自然界消耗CO2的三种主要途径。
（5）土壤是一种带负电荷的胶体，因此在土壤中施用含氮总量相同的下列化肥时，肥效最差的是
A硫铵B氯化铵C碳铵D硝酸铵
（6）结合上图、下左图，回答下列问题：
①生态系统中碳循环首先依赖于
②图中分解者通过和两种分解方式将生物组织中的碳放回大气中。
③图中A中的碳，除碳酸盐外，通过回到大气中。
④在生态系统中，碳元素主要以状态进行循环，碳循环始终与结合在一起进行。
（7）联系上图、上右图，回答下列问题：
①上右图A表示的分解作用。
②上右图B、C表示，D表示；若D，碳循环就无法进行。
③碳在无机环境中是以形式存在的。
④当今自然环境中的“温室效应”是大气中的增加造成的。
这种现象主要原因是人类活动中和。
（8）联系上文三幅图，概略地说明生物出现后显著的地理意义。
．SO2是引起大气污染的主要有害气体之一，我国大气质量标准中规定大气中SO2的最高浓度限值如下表：
浓度限值（mg/（m3空气））
一级标准
二级标准
三级标准
年日平均
0.02
0.06
0.10
日平均
0.05
0.15
0.25
任何一次
0.15
0.50
0.70
（1）据报导，1952年2月，某城市雾大无风，家庭和工厂排出的烟雾经久不散，大气中SO2的含量高达3.8mg/（m3空气），烟尘达4.5mg/（m3空气），居民健康普遍受到危害，4天死亡人数约4000，流经该城市的主要河道也因此而受到污染，引起鱼类死亡。
大气中SO2直接危害陆生高等植物的，大气中SO2超标最容易影响人的—________系统而患疾病，而河流中鱼类死亡与SO2造成大气污染所形成的有关。
（2）某空气污染监测仪是根据SO2和水的定量反应来测定空气中SO2含量的。
反应的溴来自一个装有酸性（稀硫酸）的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应，电解池的阳极室与阴极室是隔开的。
当测量某地区空气中SO2的含量时，一天中作了三次取样监测，每次取样的空气（已除尘）都以1.5×10－4m3·min－1的流速进入电解池的阳极室，从电流计显示出每次的电流强度分别为8.56×10－6A、9.25×10－6A、8.12×10－6A，每次都能保持电解池中溴浓度恒定且恰好与SO2完全反应（设空气中不含与反应的其它杂质、1个电子电量为1.6×10－19C）。
写出此监测过程中发生反应的化学方程式。
计算该地区空气中SO2含量有没有达到大气质量标准?
．请仔细阅读下图和文字说明，回答后面提出的问题。
下图所示的区域包含3个市区，一个核反应堆（需用水冷却），一个废水处理厂和一个火力发电厂，两个厂都向河里排放污水。
（1）在反应堆中发生反应：
U＋
n→
Ba＋
Kr＋3
n，则元素Kr的名称是。
若元素Kr在反应堆中发生泄漏，则这漏出的Kr会聚集在环境中吗？
（2）下表列出了上图中三个城市中空气的化学物质和粉尘的浓度（样本是在该地区典型气候下采集的）以及清洁空气中化学物质和粉尘的浓度。
清洁空气
市区A
市区B
市区C
NO2/ppm
0.001
0.05
0.21
0.02
O3/ppm
0.02
0.09
0.20
0.03
SO2/ppm
0.0002
0.04
0.0003
0.0004
粉尘/ugm－3
10
5001
300
40
①通过图和表的比较，市区1、2、3与市区A、B、C的对应关系是：
市区1对应，市区2对应，市区3对应。
②最可能发生光化学烟雾的地区是，理由是。
③偶尔，有未经处理的污水从处理厂直接排放河中，则P处水中溶解的O2变化是____________________________。
④有时候，水中产生难闻臭鸡蛋味的H2S气体，最简单的化学实验检验方法是_____________________________________。
．请仔细阅读下图和文字说明，回答后面提出的问题：
下图所示的区域包括三个市区，一个氯碱制造厂，一个废水处理厂和一个火力发电厂，两个厂都向河里排放污水。
（1）火力发电厂使用的燃料煤中含有少量的硫，燃烧的气体未经处理即排放到空气中，又有部分发电用水未经冷却排入附近的河中，经观察其下游几十公里范围内的河水中鱼类几乎绝迹，其原因是。
（2）由于SO2是形成酸雨的罪魁祸首之一。
近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法，第一步是用Na2SO3吸收SO2；第二步是加热吸收液，使之重新生成Na2SO3，同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。
请参照酸碱盐的转化关系，按顺序写出上述两步反应的化学方程式：
；___________________。
（3）有时候，水中产生难闻的臭鸡蛋气味的H2S气体，最简单的化学检验方法是_______________________________________（用化学方程式表示）
（4）火力发电厂的电能输送到氯碱制造厂进行NaOH、Cl2和H2的制备。
如果氯碱厂采用电解饱和食盐水的方法，则反应方程式为，NaOH将在电解装置的极产生，可用下列最简单的化学方法证明电解时生成NaOH。
（5）科研人员为减少火力发电厂对环境的污染，曾经考虑让火力发电厂和氯碱制造厂进行横向联合。
请你判断该方案是否可行？
；如果可行，请简述该方案的优点是__________________________________，如果涉及到化学反应，其化学反应是__________________________________。
．某工厂处理含二氧化硫废气时采用“将二氧化硫转化为硫酸铵”的方法。
该厂初步处理后的废气中氧气的体积分数为10%，二氧化硫的体积分数为0.2%。
使该废气在400℃时以5m3/h的速率通过催化剂层，与速率为20L凡的氨气混合，再喷水使之发生反应：
2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4。
将得到的溶液在结晶装置中处理，可得到硫酸铵晶体。
将气体都折合为标准状况进行下面的计算：
（1）该工厂为什么将废气以5m3/h的速率与速率为20L/h的氨气混合为最佳配比？
（用计算说明）
（2）若该厂每天排放10000m3这种废气，按上述方法该厂每月（按30天计算）可得到硫酸铵多少吨？
消耗氨气多少立方米？
．甲苯在某反应器中被硝酸氧化，每小时放出的氮的氧化物NO和NO2的量分别是3.54kmol和0.27kmol。
先把所得NO和NO2氧化，再使之溶于水，制成硝酸，假定这两阶段（氧化和吸收）的效率均为95%。
（1）写出由氮的氧化物制成硝酸的反应方程式。
（2）设吸收后的尾气中含5%的O2，试计算出所需空气（O2的体积为21%，N2的体积为79%）的总量（N·m3·h－1——每小时标准状况立方米）为。
（3）计算出在24小时内向环境排放的氮的氧化物的量为kmol。
（4）氮的氧化物对自然环境有较大的污染，工业上传统的治理办法是采用碱液吸收法，你还能提出其他治理方案否？
。
如能，请用化学方程式表示为。
（5）用烧碱溶液处理氮的氧化物（传统方法）的有关反应如下：
3NO2＋2NaOH＝2NaNO3＋NO↑＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O
①令n（NO2）、n（NO）、n（NaNO3），n（NaNO2）分别表NO2、NO、NaNO3和NaNO2的物质的量，且令n（NO2）／n（NO）＝x，试在下表内写出x在不同取值范围时，n（NaNO3）、n（NaNO2）的值与n（NO2）、n（NO）的关系式。
x
n（NaNO3）（mol）
n（NaNO2）（mol）
②设NaOH溶液为VmL，为保证含n（NO2）、n（NO）（mol）的混合气能被充分吸收，而无尾气产生，所用NaOH溶液的物质的量浓度的最小值为（用V、n（NO）、n（NO2）等字母表示）。
B组
．大气污染是环境污染的一个重要方面，常见的大气污染分一次污染和二次污染。
二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中的其他物质发生反应。
生成新的污染物，如：
2NO＋O2＝2NO2，则NO2就是二次污染物，由NO2导致的污染就是NO的二次污染。
下列物质：
①SO2，②NO，③NO2，④HCl，⑤CO2。
不易导致二次污染的是
A①②③④⑤B①③⑤C④和⑤D只有④
．某市和该市某住宅小区（该小区无工厂和矿山）的空气质量年报如下表所示：
NO2
SO2
O3
CO
总颗粒物
可吸入颗粒物
浓度以（mg/m3）计算
某市
一年
平均
80
80
5
12
80
55
住宅小区
40
132
2
13
150
80
由上表数据可以得出，造成该住宅小区空气污染的主要原因是
A该住宅小区可能使用煤作为主要燃料
B该住宅小区使用天然气作为主要燃料
C该住宅小区汽车的人均拥有量比本市其他小区多
D该住宅小区使用煤气作为主要燃料
．用下列方法测定空气中污染物的含量：
将一定体积的空气通入吸收剂，并测定其电导的变化（导体的电阻愈大，它的电导愈小）。
如测定H2S的含量，若用CuSO4溶液吸收，可测定很大浓度范围内的H2S的含量，但电导变化不大；若用浓溴水吸收，仅限于测定低浓度范围内H2S的含量，但有很高的灵敏度。
现要兼顾吸收容量与灵敏度的情况下测定空气中Cl2的含量，则应选用下列吸收剂中的
ANa2SO3溶液BHI溶液CNaOH溶液DH2O
．SO2和NOx（包括NO、NO2、N2O等）是大气污染的主要污染源科学家近来运用微波方法还原这两种气体微波还原NOx的方法：
让NOx在常温下先吸附在碳上，而后用微波照射，这样可以使反应的温度在较低温度下进行。
请写出配平化学方程式：
．中央电视台每晚10︰45（晚间新闻）后，都要预报42个重点城市的空气质量，预报中一般是将这些城市空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量（可用g/m3表示）分为8个等级。
目前，测定空气中SO2含量时主要用一些氧化还原反应。
假如给你一个气体流速管（单位时间内通过气体的体积恒定，且无除尘和吸收气体作用），请你设计一个实验装置，测定你所在地区的空气中SO2和可吸入颗粒的含量。
已知：
SO2气体与酸性KMnO4溶液反应时，MnO4－被还原为Mn2＋，SO2被氧化为SO42－。
现有药品：
0.1mol/L的酸性KMnO4溶液、颗粒吸附剂、品红试液、pH试纸
现有仪器：
密闭容器：
“□”，敞口仪器：
“
”；导管；“－”或“
”；气体流速管：
“
”
（1）配制200mL0.1mol/L的酸性KMnO4溶液需用仪器有玻璃棒、、、等。
玻璃棒的作用是、、。
（2）画出测定空气中SO2和可吸入颗粒含量的实验装置图（并指出仪器中的药品）。
（3）若气体流速管中气体流速为acm3/min，当tmin时，200mL0.1mol/L的酸性KMnO4溶液恰好褪色。
求空气中SO2的含量（g/cm3）
（4）若要测定空气中可吸入颗粒的含量，需要测出的数据有。
空气中SO2的含量还可用检测管测定，其原理是：
指示剂KIO3发生作用，可能发生的反应（未配平）有：
①KIO3＋SO2＋H2O－I2＋H2SO4＋KHSO4②KIO3＋SO2＋H2O－KI＋H2SO4
（5）检气管是按照上述两个化学方程式中的方程式设计的。
如果是按另一方程式设计实验程序，能检测出空气中的二氧化硫的含量吗？
（填能、不能、无法确定），理由是。
（6）为了能够准确地测定空气中的二氧化硫的含量，拉动采样器的手柄则应该注意的是，理由是。
．近年来，西方各国由于几起重大火灾、焚烧塑料造成的二次污染、二恶英问题的出现，而且塑料燃烧过程中产生的酸性及腐蚀性气体（SO2、NO2、CO2等）的危害较大，以及对环境保护的日趋严格，迫使塑料工业转向使用无毒、无公害、抑烟的无机阻燃剂，而占市场份额较大的溴系阻燃剂逐渐受到限制；1997年在美国召开了第八届世界阻燃剂会议，会议指出今后阻燃剂的发展方向集中为高效、低毒、低烟的阻燃剂。
（1）会议报告中有相当一部分内容涉及到Mg（OH）2和Al（OH）3阻燃剂，这都表明无机类阻燃剂（特别是Mg（OH）2和Al（OH）3）具有广阔的发展空间。
请说出此种无机阻燃剂的特点。
（2）溴系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂。
其主要品种之一“八溴醚”广泛用于聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类高聚物的阻燃。
八溴醚的合成路线如下：
A
B
C（八溴醚）
请写出A、B、C的结构式。
．焚烧是一种城市垃圾的高温氧化处理工艺。
在850～1000℃的焚烧炉炉膛内，垃圾通过燃烧，可以把废物中的可燃物基本上氧化成二氧化碳、水和灰，可以分解、破坏有毒废弃物，使之成为无毒无害的简单化合物，其中的化学活性成分被充分氧化，留下的无机组分成为熔渣被排出，在此过程中垃圾的体积得到缩减，其易腐的性质得到了充分的改变，而且焚烧排出的残渣容易处理，能有效地做到废弃物的
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