高中化学必修第二册 研究与实践：测定雨水的pH

研究与实践测定雨水的pH

即究目的】

酸雨对环境危害巨大，人们已经采取多种措施来防治酸雨。通过以卜.活动了解测定雨水pH

的方法，认识酸雨的危害，激发保护环境的紧迫感。

【材料阅读】

材料一酸雨的概念

酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水，其酸度可能高出正常雨水100倍以上,

常温下二氧化硫溶于水生成亚硫酸，其酸性强于碳酸。

材料二酸雨的形成

酸雨形成是一种复杂的大气化学和物理现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，绝大部分是

硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。造成酸雨的罪魅祸首是由于化石燃料燃烧所产生的二

氧化硫(SO?)、氮氧化物(NO、)、工业加工和矿石冶炼过程产生的二氧化硫转化而成的。其形

成的化学反应可以随雨雪的形成或降落而发生，也可以在空气中发生反应被降水吸收形成酸

雨，可以是当地排放的，也可以是从远处迁移来的。

煤和石油燃烧以及金属冶炼等释放到大气中的SCh通过气相或液相反应生成硫酸。高温燃烧

生成一氧化氮(NO),排入大气后大部分转化为二氧化氮(NO2),遇水生成硝酸和亚硝酸。

概括起来，酸雨的形成必须具备以下几个条件：可产生污染源；有利的气候条件，使其发生

反应和变化；大气中的碱性物质浓度较低，对酸性降水的缓冲能力很弱；容易受到酸雨影响

或根舍的接受体。

材料三酸雨的危害

进年来，由于二氧化硫和氮氧化物的排放量日渐增多，酸荷的问题越来越突出。主要的危害有：

(1)酸雨可导致土壤酸化。

(2)酸雨能诱发植物病虫害，使农作物大幅度减产。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白

质含量和产量下降。

(3)酸雨能使非金属建筑材料(混凝土、砂浆和灰砂砖)表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，

导致强度降低，从而损坏建筑物。

【实验器材】

pH试纸，标准比色卡，pH计，收集的雨水，自来水，烧杯，玻璃棒

【实验步骤】

(I)分别收集甲、乙两地刚下雨和下雨快结束时的雨水备用

甲、乙两地刚下雨和雨快下完射的两样

(2)用pH试纸粗略测定雨水的pH

用玻璃棒蘸取收集的雨水并涂在pH试纸上，观察试纸颜色的变化，并与标准比色卡对比，

记录数据。

(3)精确测定收集的雨水放置过程中pH的变化

将收集的雨水倒入烧杯，把pH计的电极端浸入烧杯内，读取pH计所显示的示数，用水清洗

玻璃电极，重复3次，求其平均值。

雨样刚开始下雨时雨样的pH雨快结束时雨样的pH

时间/小时02460246

测试点甲5.224.914.734.725.365.084.924.90

测试点乙4.814.624.534.525.064.874.644.62

【结论与讨论】

(I)通过上述数据判断此次降雨甲、乙两地是否为酸雨，哪个地区酸雨更严重。

(2)分析放置过程中雨水pH变化的原因。

(3)分析开始下雨，和雨快结束时pH不同的原因。

答案⑴均为酸雨，乙更严重。因为两地pH均小于5.6,乙地pH更小。

(2)酸雨的酸性随放置时间的增长而增强.(SQ-Hq-H2so3,2H2so3+O：J=2H6O4)

(3)雨快结束时收集的雨水pH略大于刚开始下雨时收集的雨水pH。因为刚开始下雨时会溶解

较多的二氧化硫，二氧化硫与水反应产生的亚硫酸浓度较天，电离出的氢离子浓度也相应较大。

[I里解应用】

1.如图为某城市某日空气质量报告内容。

(1)该日空气首要污染物是什么？对人体健康是否有影响？

(2)该口空气质量属于哪个等级？

(3)该市的污染物NO?、CO主要来源于哪里？主要的危害有哪些？

⑷该市SO?的指数很小，他们是如何减少燃煤中SO?的排放的？

答案(1)PMIO;PM]。会影响人体健康。

(2)该日空气质量指数为79,空气质量等级属于良。

(3)机动车尾气中含有NO?、CO；NO?、CO直接影响人体健康，会引起光化学烟雾、酸雨等。

(4)向燃煤中加入石灰石或生石灰。

解析(1)首要污染物是指污染最重的污染物，根据空气质量报告，PMio数值最大，所以该日

空气首要污染物是PMio；PM10指的是环境空气中尘埃在10微米以下的颗粒物，PMio会影响

人体健康。(2)该日空气质量指数为79,空气质量等级属于良。(3)机动车尾气中含有NO?、

CO:NCh、CO直接影响人体健康，会引起光化学烟雾、酸雨等。(4)向燃煤中加入石灰石或

生石灰可以有效控制SO2的排放。

2.某地区经常有酸雨降落，为粗略测定空气中SO2的含量，某学习小组设计了如图所示的实

验装置进行实验。

【资料】

①室温下，碘的溶解度为0.029g。

②我国空气质景标准中SO2浓度限值⑺唱皿个如表。

一级标准二级标准二级标准

<0.15<0.50<0.70

③SO2+12+2H2O=H2SO4+2HI0

【实验步骤】

①检查装置气密性。

②向C装置中加入L0mL溶质质量分数为L27X10-6gnL/i的碘水1.0滴入2〜

3滴淀粉溶液。

③打开弹簧夹(填“a”或"b”)，关闭另一个弹簧夹，抽拉注射器吸取500mL空气,

再开、闭相应弹簧夹，缓缓推气体进入C装置，重熨上述操作多次。当C中溶液颜色________

时，停止推动注射器的活塞。

④实验数据处理。

(1)完善步骤③的内容。

(2汝口何检查装置气密性？

(3)实验时，C装置中原有蒸储水对实验有无影响？

(4)实验中哪些因素会使测定结果偏低？

⑸可以采用什么试剂代替C装置中碘的淀粉溶液？

⑹该小组在同•地点进行了3次实验，推动活塞次数记录如表（每次抽气为500mL）。进行3

次实验的目的是什么？

实验序号123

推动次数192021

答案（l）b由蓝色变成无色

（2）关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a,将注射器活塞从右向左推，如果A中得到水的体积等于注

射器活塞推动的体积，说明装置的气密性良好。

（3）无影响。

（4）推动注射器活塞速率太快、抽取空气时，未抽满500mL（答案合理即可）。

（5）酸性KMnO4溶液、溟水（答案合理即可）。

（6）取平均值，使测定结果更准确。

解析（4）推动注射器活塞遁率太快，会导致二氧化虢不能完仝反应，从而导致计算的结果偏

低；抽取空气时，未抽满500mL,会导致计算的二氧化硫质量偏小，从而导致计算的结果偏低。

（5）二氧化硫能使酸性KMnO4溶液、淡水褪色，因此能用酸性KMnCh溶液、淡水代替碘水。

课后测评

一、选择题（本题包括10小题，每小题只有一个正确选项,每小题2分，共20分）

1.（河北卷,4）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成

的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是（）

A.NO?和SCh均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因

B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO?和PM25

C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO?作为肥料,实现氮的固定

D.工业废气中的SO?可采用石灰法进行脱除

解析］SO2为无色有刺激性气味的气体,A项错误。汽车尾气中的主要大气污染物为CO、碳氢

化合物、氮氧化物、烟尘等,B项错误。氮的固定是将氮由游离态转化为化合态，植物一般利用

硝酸盐作为肥料，无法利用NO和NCh,通常大气中不含有NO、NO2C项错误。工业废气中的

SCh可采用石灰法进行脱碗,原理为SO2+CaO=^CaSO3,2CaSO3+O2-2CaSO4,D项正确。

2.（安徽师大附中高一期中）下列说法正确的是（）

A.在反应SQ+2C”强Si+2cOf中，硅被还原，所以碳的还原性强于硅的还原性

B.硅酸钠属于盐，不属于碱，故硅酸钠溶液可以保存在磨口玻璃塞的试剂瓶中

C.用SiCh制取硅酸，应先使其与NaOH溶液反应，然后再通入CO2

D.由反应SiCh+Na2cChJNazSiCh+CO2T可知,硅酸的酸性强于碳酸

答案|c

函反应SiO2+2C亘％Si+2c0T在高温下进行，不能据此比较碳、硅的还原性,A错误;硅酸钠的

水溶液能将磨口玻璃塞和试剂瓶黏在一起，应盛放在带橡校塞的试剂瓶中,B错误;H2cCh的酸

性强于H2SiO?,SiO2与NaOH溶液反应生成NazSiCh,再通入C02气体,可生成H2SiO3,C正

确;SiO?和Na2cCh在高温下反应产生的CO2是气体，脱离该反应体系,使反应向生成N^SiO?

的方向进行，不符合较强酸制取较弱酸的规律，实际上H2c。3的酸性强于HzSiO'D错误。

3.（天津部分区高一期末）下列说法不正确的是（）

A.遇空气变为红棕色的是、O

B.NH4HCO3不稳定，受热易分解

C.C12能使湿润的红色布条褪色

D.浓硫酸能使蔗糖变黑并有刺激性气味的气体生成，只体现了浓硫酸的脱水性

蠲D

I解析〔N0遇到空气中的02反应生成红棕色的N02,A正确;NH4HCO3不稳定，受热易分解生成

NH3、CO?和HzO.B正确;。2与湿润红色布条中的水发生反应生成HC1和HC1O,HC1O具有漂

白性，能使红色布条褪色C正确;浓硫酸能使蔗糖变黑并有刺激性气味的气体生成，在蔗糖脱水

炭化后，浓硫酸与炭反应生成CO2、SO2和HzO,故浓硫酸体现了脱水性和强氧化性,D错误。

4.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（）

A.NazO?吸收CO?产生0岂可用作呼吸面具供氧剂

氏。。2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

C.SiO2硬度大，可用于制造光导纤维

D.NH3易溶于水,可用作制冷剂

|答更|A

|解析A项,人呼出气体中含有的CO?可与Na2（）2反应生成。2,故NazOz可用作呼吸面具的供氧

剂,正确;B项,CIOz具有强氧化性，可以用于自来水的杀菌消毒,错误;C项,SiCh可用于制造光导

纤维不是因为其硬度大，两者无对应关系,错误;D项,NH3易液化，液氮汽化时吸收大量的热是其

可用作制冷剂的原因，错误。

5.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）

一021N,aOH（aq）

A.Fe点燃FeCh---------------*Fe（OH）2

2H2O

B.S点燃SO3-叶12so4

高温Si2

C.CaCO3^CaO高菌CaSiO.a

H式)

D.NH3催化剂，△NO--HN()3

I解析|A项,Fe与CL反应生成FeCb,错误;B项,S与O?反应生成SO2,错误;C项,CaCCh高温分

解生成CaO和CO2,碱性氧化物CaO与酸性氧化物SiO2在高温条件下反应生成CaSiCh,正确:D

项,NO与H2O不反应，错误。

6.（山东临沂高一期中）不能利用下图所示装置进行的气体制备实验是（）

A.用生石灰和浓氨水制取氨气

B.用铜和浓硝酸制取二氧化氮

C.用二氧化钵和浓盐酸制取氯气

D.用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳

函C

假折|MnCh与浓盐酸在常温下不反应，要在加热条件下反反生成02。

7.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是（）

选物质（括号内为杂

除杂试剂

项质）

AFeCh溶液(FeCh)Fe粉

NaCI溶液NaOH溶液、稀盐

B

(MgCh)酸

Cch(Hcr)FhO、浓硫酸

DNO(NO2)FhO、无水CaCb

HUB

［解析］A项,主反应Fe+2FcCl3-3FeCb属于氧化还原反应,A不选;B项，加入足量NaOH溶液

发生复分解反应生成Mg（OH）2沉淀，过滤后用盐酸中和过量的NaOH得到不含MgCh的NaCI

溶液,B符合题意;C项，除去Cl2中的HC1,可将混合气体通过饱和食盐水，然后再用浓硫酸干

燥,C不选;D项,主反应3NO2+H2O-2HNO3+NO属于氧化还原反应,D不选。

8.（山东枣庄高一期末）在提纯粗盐（含有Ca?+、Mg2\SO：等杂质离子）的实验中。下列说法正

确的是（）

A.加入试剂顺序可以是BaCL、Na2cO3、NaOH.HC1

B.过谑操作可以在所有的试剂加完后进行

C.可以用玻璃棒搅拌溶液，以加快过滤速度

D.将提纯后的食盐溶液倒入用烟，加热，至水分全部蒸干停止加热

鹿A

2+

廨薪|要先加入BaCL溶液除去S°；,后加入Na2CO3溶液除去Ca及过量Ba?+,最后加入盐酸,A

正确;过滤操作要在加入盐酸之前进行,B错误;过滤时，不能用玻箍棒搅拌，防止滤纸破损C错

误;蒸发时，待溶液中析出大量晶体时即可停止加热，利用余热蒸干溶液,D错误。

9.（全国乙卷,8）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是（）

选制备的

化学试剂

项气体

ACa(OH)2+NH4CINH?

BMnCh+HCl(浓)Ch

CMnOz+KClO?O2

DNaCI+H2sO«浓）HC1

蠲C

|解析|NH3的密度小于空气的密度，收集NE应该用向下排空气法，题千中装置采用的是向上排

空气法,A项不合理;MnCh与浓盐酸反应制02、NaCI与液硫酸反应制取HC1,均应该使用固-

液加热型制气装置，而题干给出的装置属于固-固加热型制气装置,B、D项不合理;利用MnO2

与KC1O3共热制取氧气，制取装置及收集装置均正确,C项合理。

10.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()

选

操作现象解释或结论

项

溶液呈

A过量的Fe粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴加KSCN溶液稀硝酸将Fe氧化为Fe"

红色

Al箔衣面被HNO3氧化,形成致

BA1箔插入稀硝酸中无现象

密的氧化膜

试纸变

C用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上浓氨水呈碱性

蓝色

向盛有某溶液的试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色试纸不

D原溶液中无NW

石蕊试纸置于试管口变蓝

唁C

丽|稀硝酸与Fe粉反应，首先生成Fe3+,过量的铁将FV+还原得到Fe?:滴入KSCN溶液不显红

色.A项错;A1箔能与稀硝酸反应放出NO,B项错;检脸溶液中的NH；应加入浓NaOH溶液，且

需要加热,故无法确定是否含有NHI,D项错。

二、选择题(本题包括5小题，每小题有1~2个正确选项,每小题4分，共20分)

11.(山东青岛高一期末)已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X,其转化关系如下。下列说

法错误的是()

r—I试剂Ar—|试剂Ar—1

W—问」,同

A.若A为硝酸,X为金属元素，则甲与丙反应可生成乙

B.若A为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体，则甲一定为非金属单质

C.若乙为NaHCO%则A可能是盐酸，也可能是氢氧化钠溶液

D.若甲为淡黄色固体，则丙与水形成的浓溶液与某些金属单质和非金属单质都可以生成乙

量B

解明若A为硝酸.X为铁元素，甲是Fe,乙是Fe(NCh)2,丙是Fe(NCh)3,Fe和Fe(NCh)3反应可生成

Fe(NO3)2,A正确。若A为氯气，丙是红棕色气体,则丙是NO2,乙是NO,甲可以是N2或NH3,B

错误。若乙为NaHCO3,A可能是盐酸，甲是Na2co3丙是CO2；A也可能是NaOH溶液，丙是

Na2co3,甲是C02,C正确。若甲为淡黄色固体，可能是S,A是O2,则乙是S0?,丙是SO3,SO3与水

反应生成H2so4,浓硫酸与某些金属单质、非金属单质反应均生成SOJD正确。

12.如图装置,将溶液A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是（）

A.若A为浓盐酸,B为MnO2.C中盛品红溶液，则C中溶液褪色

民若A为醋酸,B为贝壳,C中盛过量澄清石灰水，则C中溶液变浑浊

C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCh溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解

D.若A为浓硫酸,B为Na2so3固体,C中盛石浅溶液，则C中溶液先变红后褪色

解粉浓盐酸与MnCh反应需要加热,A项错误;AI（0H）3不与弱碱性的氮水反应,C项错误;SO?

具有漂白性，但不能使石蕊溶液褪色,D项错误。

13.下表中,对陈述I、II的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是（）

选

陈述1陈述H判断

项

向浓盐酸中加入浓硫酸可制备I对，1【

A浓盐酸易挥发，浓硫酸与水:乍用放出大量的热

氯化氢气体对;有

由于Cu具有还原性，浓硝酸具有氧化性，在任何条件下生I对，H

BCu能与浓硝酸反应

成的气体一定是N6对;无

硫单质在纯氧中燃烧有少量I对，11

C部分二氧化硫被氧化为S03

SO3生成对;无

氯化铁和碱石灰共热用于实验I对，II

D铉盐与碱能发生复分解反应

室制备NH3对;有

庭析］A项,浓硫酸具有吸水性,吸水的过程中放出大量的热，促使浓盐酸中的HC1挥发，从而制得

HCI气体:B项Cu与浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝最浓度逐渐减小，当变为稀硝酸叶生成

NO,且陈述I【与陈述I有因果关系;C项，硫单质燃烧仅生成SO2;D项，利用校盐与碱共热能发

生复分解反应，实脸室用氯化锭和碱石灰共热制备NHxo

14.（山东济南高一期末）向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉,产生气体的体

积随铁粉质量的变化如图所示（己知硝酸只被还原为NO气体）。下列说法错误的是（）

A.Q4段产生的气体是NOJ?C段产生的气体是H2

B.A点溶液中的溶质为FeXSOS和H2sCh

C.原混合溶液中他的物质的量为0.1mol

D.原混合溶液中H2sO’的物质的量浓度为1mol-L-1

|答案|CD

国粉酸性条件下，氧化性:N°3>Fe3+>H+。OA较稀硝酸足量，反应生成Fe(NCh)3,发生反应:①

3+3+

Fe+4H++N03-Fe+NOT+2H2O;由于Fe的氧化性强于H\AB段发生反应：②

3+2+

2Fe+Fe-3Fe2+;BC段铁与H卡发生反应:③Fe+2H*-Fe+H2to由上述分析可知,OA段产

生NO,8c段产生H2,A正确H点N°i恰好完全反应，溶液中溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4,B三确H

点2完全反应，消耗11.2gFe(即0.2mol),结合反应方程式可知同时消耗0.2mol故原混

合溶液中含0.2molN^3,C错误;反应①消耗0.2molFe和0.8molH:反应③消耗0.1molFe和

08mol

2

0.2molH+,则溶液中硫酸提供H+为0.8mol+0.2mol-0.2mol=0.8mol,n(H2SO4)==0.4mol,

04moi

故原混合液中c(H2so4)=02L=2molL-^D错误。

15.(山东德州高一期末)向500mL稀硝酸中加入一定量的铁粉，铁粉完全溶解后，放出NO6.272

L(标准状况下)，同时溶液质量增加11.2g。下列判断不正确的是()

A.原硝酸溶液的物质的量浓度为2.24mol-L-1

B.原溶液中投入铁粉的物质的量是0.2mol

C.反应后溶液中c(Fe3+)：t(Fe2+)=3:2

D.反应后的溶液还可以溶解铜粉4.48g

|答案］BC

|解析|标准状况下6.272LNO的物质的量为0.28mol,假设反应后生成Fe2\Fe?'的物质的量分

别为X、)，,据得失电子守恒可得:0.28molx(5-2)=2x+3y;反应后溶液质量增加11.2g,则有56

g・mol」(x+y)-0.28molx30g•moH=l1.2g,联立上述两式解得:x=0.2lmol,}=O.I4mol,则反应后溶

液中c(Fe3+)：c(Fe2+)=0.14:0.21=2：3,C错误。根据铁元素守恒可知，原溶液中投入铁粉的物

质的量为0.21mol+0.14mol=0.35mol,B错误。据短元素守恒可知，原HNCh溶液中

112rool

05L

n(HNO3)=0.21molx2+0.14molx3+0.28mol=LI2mol,则有c(HNO3)==2.24mol-L^A正

确。反应后的溶液为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合溶液，加入铜粉发生反应

2Fe"+Cu-----2Fe"+Cu",则0.14molFe"可溶解0.07molCu,其质量为0.07molx64

gmor'=4.48g.D正确。

三、非选择题(本题包括5小题，共60分)

16.(10分)A、B、C、D是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(反应条件

及部分产物已略去)：

⑴若A是一种黄色固体单质，则反应②③的化学方程式分别

为；。

(2)若A是一种金属单质,C是淡黄色固体，则反应③的化学方程式为

(3)①@③三步反应中，一定属于氧化还原反应的是(填序号)。

催化剂.

|答案|(l)2SO2+O2-2s。3SO3+H2O—H2SO4

(2)2Na2O2+2H2O^4NaOH+O2t

⑶①②

画图示中的①②反应就是常见的“连续氧化在中学教材中，这样的“连续氧化''有:C(或CH4

等)一CO-CO2；Na—Na2O->Na2O2；S(或H2S)->SO2-SO3；N?(或Nh)一NO-NO?等。据此可

知：

(1)的路线为:S—SO2-SO3TH2so4；

(2)的路线为:Na->Na2O->Na2O2-*NaOH;

根据上述分析可知，反应①@是单质或化合物被氧气氧化的反应，一定属于氧化还原反应,

而③则不一定。

17.(11分)(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸、②稀硫酸、③浓硝酸、

④稀硝酸，能随即发生剧烈反应的是(填序号,下同)，常温下缓慢反应(或微热后能发生

剧烈反应)的是，常温下不反应，但加热后发生剧烈反应的是，加热也不发生反应

的是。由此可以得到上述四种酸氧化性由强到弱的顺序是。

(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图装置中，一段时间后再将铜与浓硝酸反应

产生的大量气体Y也持续通入该装置中，可观察到的现象包括。

需

BaC1溶液

A.通入X气体后产生白色玩淀

B.通入X气体后溶液中无明显现象

C.通入Y气体后开始沉淀

D.通入Y气体后沉淀溶解

E.通入Y气体后溶液中无明显现象

由此可得到的结论是O

A.HNO3的酸性比H2SO4的强

B.盐酸的酸性比H2sCh的强

C.BaSO3能溶于盐酸

D.HN03能氧化H2so3(或S02)

E.BaSO4不溶于水也不溶于HNO3溶液

疆⑴③④①②③心①〉②

(2)BCBCDE

丽⑵因为盐酸的酸性比H2sO3的强，所以SO2不与BaCb反应，即持续通入X气体(S02)后溶

液中无明显现象。NCh与水反应生成HNO3HNO3氧化H2soM或S02)生成S°：,所以通入Y

气体(NO?)后开始生成沉淀BaSO4o

18.(15分)依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：

化合价

氧化物单质氧化物酸盐类别

(I)图I中,X的化学式为，从化合价上看,X具有(填“氧化”或“还原”)性。

(2)回答下列关于NIL的问题：

①实验室常用NH4cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式

为。

②下列试剂不能用于干燥NH3的是―(填字母)。

A.浓硫酸

B.碱石灰

C.NaOH固体

③若要收集一瓶氨气，请将上述装置补充完整，在图2虚框内画出连接图。

④氨气是重要的化工原料，可以合成多种物质，写出其催化氧化的化学方程

式:。

(3)回答下列关于NO、NO?的问题：

①汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污奥，汽车尾气中的有害气体CO和NO

反应可转化为无害气体排放，写出相关反应的化学方程

式:。

②NO和NO?按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，写出相关化学方程

式:O

工业生产中利用氨水吸收S02和NO2,原理如下图所示：

NO2被吸收过程的离子方程式是____________________________________

客到⑴N2O5氧化

(2)©Ca(OH)2+2NH4Cl^CaC12+2NH3t+2H2O

②A③收集装置

催化剂

®4NH3+5O2△~~4NO+6H2O

催化剂

(3)①2N0+2coN2+2CO2

②NO+NO2+2NaOH-2NaNO2+H2O

2NO2+4SOj—N2+4SOi

廨薪I⑴X中氮元素化合价是+5价，故该氧化物的化学式为NzOs,氮元素处于最高价，因此X具

有氧化性。

(2)①实验室常用NH4cl与Ca(OH)2制备氮气，该反应的化学方程式为

Ca(OHb+2NH4clecaCL+2NH3f+2H?0。

②氮气为磁性气体，且具有还原性,浓硫酸具有酸性和强氧化性，会与氯气发生反应，故不能

用浓硫酸干燥。

③氨气极易溶于水,密度比空气小，可用向下排空气法收集,导气管应短进长出。

催化剂

④氨气催化氧化反应的化学方程式为4NH3+5O2△4NO+6H2O。

(3)①汽车尾气中的有害气体CO和NO在催化剂作月下反应可转化为无害气体(Nz、CO2)

彳代化I剂

排放,根据元素化合价升降守恒和原子守恒可知，其化学方程式为2NO+2CO-'-N2+2CO2。

②NO中N显+2价,NCh中N显+4价，发生归中反应转化为含+3价N的NaNCh,故其化学

方程式为NO+NO2+2NaOH-2NaNO2+H2。;反应物是亚硫酸接、二氧化氮，生成物是硫酸馁

和感气,则NO?被吸收过程的离子方程式是2NO2+4SOi'-N2+4S优。

19.(12分)(山东潍坊高一斑末)“环境就是民生，青山就是美丽,蓝天也是幸福。”拥有天蓝、地绿、

水净的美好家园，是每个中国人的梦想。回答下列问题：

(1)排放到大气中的氮的氧化物，会造成污染。

(2)化肥、炼油、稀土、钢铁等工业中都会排放出高浓度的氨氮废水。氨氮废水是造成河流及

湖泊富营养化的主要因素。

①某氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以NH；和NH3H2。形式存在,为达到变废为宝回收

利用的目的，可采取的方法是

②某团队设计处理流程如下：

-一

达

I低浓度氨n含硝酸标

阿

水

氮废水废水.

过程II为硝化过程，在微生物的作用下实现NH」NHTN5的转化，在碱性条件下,北；被轨

气氧化成N0$的总反应离子方程式为；过程III为

反硝化过程,向一定条件卜.的废水中加入甲醇(CHQH)实现HNCh—N01—N2的转化，将Imol

他完全转化为N2,转移的电子数为

(3)硫酸生产及煤燃烧产生的SO2等会对大气造成污染。

①为防止工业煤燃烧产生SO入常向燃煤中加入CaCCh浆状物进行脱硫,脱硫的产品用于制造

石膏。脱硫反应的化学方程式为。

②某兴趣小组对取得的酸雨样品进行了pH测定，随着时间的推移,得到以下数据(pH越小，酸性

越强)。

时

开

间