新教材2023年高中化学第3章物质的性质与转化微项目论证重污染天气“汽车限行”的合理性导学案鲁科版必修第一册

微项目　论证重污染天气“汽车限行”的合理性

重污染天气“汽车限行”是为了应对重污染天气，把空气污染指数控制在合理范围内，采取“汽车限行”是合理的。

1．汽车行驶过程中的化学问题

汽油和空气在汽缸中剧烈反应生成大量的CO2，会造成温室效应，其中不完全燃烧产生CO，且在电火花引燃及高温时会使空气中的N2与O2反应产生NO，进一步转化为NO2，造成光化学烟雾、酸雨、雾霾等。

2．“汽车限行”的利

会减少有害气体的排放，减轻空气污染和温室效应和缓解道路交通压力。

3．“汽车限行”的弊

会使汽车保有量增加；增加公共交通压力，导致人们出行不便。

1．在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．该转化过程中有3种元素的化合价发生变化

B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应

C．该装置将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2

D．该催化转化的总反应方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2

答案　B

解析　由图可知发生的反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，该转化过程中有N、O、C三种元素的化合价发生变化，A、D正确；NO不稳定，与氧气反应生成NO2，该反应不需要催化剂，B错误；由方程式可知该装置将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2，C正确。

2．氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。

(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，发生反应的化学方程式为NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，在该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。

(2)在一定条件下氨气可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：________________________________，反应中氧化剂是________，还原剂是________。

答案　(1)NO2　NO

(2)6NO2＋8NH37N2＋12H2O　NO2　NH3

解析　(1)NO2中氮元素的化合价降低，NO2做氧化剂，NO中氮元素的化合价升高，NO做还原剂。

(2)氨气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质是氮气和水。

3．中国科学院官方微信于2017年3月发表《灰霾专题》，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如图所示。

(1)根据上图信息可以看出，下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的________。

a．SO2  B．NOx

C．VOCs  D．NH3

(2)机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图所示；写出稀燃过程中NO发生的主要反应的方程式：________________________________。

(3)科学家经过研究发现中国霾呈中性，其主要原因如下图所示：

请判断A的化学式________。

(4)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。将含有SO2和NOx的烟气通入盛有NaClO2溶液的反应器中，反应一段时间后，测得溶液中离子浓度的有关数据如下(其他离子忽略不计)：

①SO2和NaClO2溶液反应的离子方程式是__________________________________________________。

②表中y＝________。

答案　(1)a　(2)2NO＋O2===2NO2　(3)SO

(4)①2SO2＋ClO＋2H2O===2SO＋Cl－＋4H＋　②6×10－4

解析　(1)根据图中信息可以看出机动车行驶造成的污染有NOx、VOCs、NH3，SO2不是由机动车行驶造成的。

(2)稀燃过程中NO被氧气氧化生成NO2，发生的主要反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。

(3)因为反应之前S为＋4价，NO2中的N为＋4价，反应之后HONO中N元素为＋3价，氮元素化合价降低，则必有元素化合价升高，综合推断，应是S元素，再结合原子守恒、电荷守恒可得A为SO。

(4)①SO2和NaClO2溶液发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子，根据得失电子守恒、电荷守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式是2SO2＋ClO＋2H2O===2SO＋Cl－＋4H＋。

②由于溶液呈中性，则表中y＝5.5×10－3＋2.0×10－4－3.4×10－3－2×8.5×10－4＝6×10－4。