Question

19．化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān)．近年來霧霾問題已成為百姓所關(guān)注的主要問題，今年入秋以來，我國大部分地區(qū)更是“霾伏”四起，部分地區(qū)持續(xù)出現(xiàn)中度至重度霾，環(huán)境治理刻不容緩．回答下列問題：
（1）下列有關(guān)說法正確的是AC
A．光化學(xué)煙霧是氮氧化物與碳氫化合物受紫外線作用后產(chǎn)生的有毒煙霧
B．PH小于7的雨水都是酸雨
C．PM2.5含量的增加是形成霧霾天氣的重要原因之一
D．大氣中CO₂含量的增加會導(dǎo)致臭氧空洞的加劇
（2）鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的“三大酸”．現(xiàn)就硫酸、硝酸與金屬銅反應(yīng)的情況，回答下列問題：
①工業(yè)上制備硫酸銅是利用廢銅屑經(jīng)灼燒后，在加熱情況下跟稀硫酸反應(yīng)，有關(guān)的化學(xué)方程式是：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；（兩個）；不采用銅跟濃硫酸反應(yīng)來制取硫酸銅的原因是生成等量的硫酸銅需硫酸較多，且生成的二氧化硫污染環(huán)境（答兩點）
②在一定體積的10mol•L^-1的濃硫酸中加入過量銅片，加熱使之反應(yīng)，被還原的硫酸為0.9mol．則濃硫酸的實際體積大于（填“大于”、“等于”或“小于”）180mL．
③若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可在其中加入硝酸鹽溶液（如KNO₃溶液），則該反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
④將8g Fe₂O₃投入到150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉，充分反應(yīng)后，收集到1.68L H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），同時，F(xiàn)e和Fe₂O₃均無剩余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4mol•L^-1的NaOH溶液150mL．則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為2 mol•L^-1

Answer 1

分析 （1）A、大氣中的碳氫化合物和NOx等為一次污染物，在太陽光中紫外線照射下能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，衍生種種二次污染物．由一次污染物和二次污染物的混合物（氣體和顆粒物）所形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱為光化學(xué)煙霧；
B、酸雨是指pH＜5.6的降水；
C、PM2.5是形成霧霾天氣罪魁禍?zhǔn)祝?br />D、二氧化碳會導(dǎo)致溫室效應(yīng)．
（2）①加熱條件下，Cu和氧氣反應(yīng)生成CuO，堿性氧化物和酸反應(yīng)生成鹽和水，銅和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫會污染空氣；
②濃硫酸和銅在加熱條件下反應(yīng)，而稀硫酸和銅不反應(yīng)；
③在酸性條件下，硝酸根離子和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和NO；
④該過程中發(fā)生的反應(yīng)為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂、Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄、FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，最終溶液中的溶質(zhì)是Na₂SO₄，根據(jù)原子守恒計算硫酸的濃度．

解答 解：（1）A、光化學(xué)煙霧是汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物在陽光（紫外光）作用下會發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，故A正確；
B、由于空氣中二氧化碳的溶入，正常的降雨的pH也小于7，而酸雨是指pH＜5.6的降水，故B錯誤；
C、PM2.5是形成霧霾天氣罪魁禍?zhǔn)�，是�?dǎo)致霧霾的主要原因之一，故C正確；
D、二氧化碳會導(dǎo)致溫室效應(yīng)，是形成溫室效應(yīng)的主要原因，與臭氧空洞，故D正確．
故選AC；
（2）①加熱條件下，Cu和氧氣反應(yīng)生成CuO，反應(yīng)方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO和稀硫酸反應(yīng)方程式為CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，濃硫酸和銅反應(yīng)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂+2H₂O，生成等量的硫酸銅時需要硫酸較多且生成的二氧化硫污染環(huán)境，故答案為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；生成等量的硫酸銅需硫酸較多，且生成的二氧化硫污染環(huán)境；
②在加熱條件下，濃硫酸和銅反應(yīng)生成二氧化硫，稀硫酸和銅不反應(yīng)，但濃硫酸濃度達到一定值后變?yōu)橄×蛩�，稀硫酸和銅不反應(yīng)，所以被還原的硫酸為0.9mol．則濃硫酸的實際體積大于180mL，故答案為：大于；
③在酸性條件下，硝酸根離子和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和NO，所以離子反應(yīng)方程式為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
④該過程中發(fā)生的反應(yīng)為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂、Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄、FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，最終溶液中的溶質(zhì)是Na₂SO₄，原子守恒得$\frac{1}{2}$n（NaOH）=n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄），則c（H₂SO₄）=$\frac{n（NaOH）}{2×0.15L}$=$\frac{4mol/L×0.15L}{2×0.15L}$=2 mol•L^-1，故答案為：2mol/L．

點評 本題考查了物質(zhì)的推斷硝酸的性質(zhì)及物質(zhì)的量濃度計算，根據(jù)物質(zhì)之間的反應(yīng)來分析解答，明確物質(zhì)的性質(zhì)及特殊反應(yīng)現(xiàn)象是解本題關(guān)鍵，根據(jù)物質(zhì)的溶解性、物質(zhì)的性質(zhì)及題給信息來分析解答，題目難度中等．