Question

2．化學與環(huán)境密切相關．近年來霧霾問題已成為百姓所關注的主要問題，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）下列有關說法正確的是AC
A．光化學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含量的增加會導致臭氧空洞的加劇
（2）鹽酸、硫酸和硝酸是中學階段常見的“三大酸”．現(xiàn)就硫酸、硝酸與金屬銅反應的情況，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，有關的化學方程式是：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；（兩個）；不采用銅跟濃硫酸反應來制取硫酸銅的原因是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（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，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），則該反應的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
④將8gFe₂O₃投入到150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉，充分反應后，收集到1.68LH₂（標準狀況），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2mol/L．

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)生化學反應，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首；
D．二氧化碳會導致溫室效應．
（2）①加熱條件下，Cu和氧氣反應生成CuO，堿性氧化物和酸反應生成鹽和水，銅和濃硫酸反應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，而稀硫酸和銅不反應；
③在酸性條件下，硝酸根離子和銅發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅和NO；
④該過程中發(fā)生的反應為：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)生光化學反應生成二次污染物，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首，是導致霧霾的主要原因之一，故C正確；
D．二氧化碳會導致溫室效應，是形成溫室效應的主要原因，與臭氧空洞，故D正確．
故答案為：AC；
（2）①加熱條件下，Cu和氧氣反應生成CuO，反應方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO和稀硫酸反應方程式為CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，濃硫酸和銅反應方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂+2H₂O；Cu與濃硫酸反應生成硫酸銅和二氧化硫，生成等量的硫酸銅時需要硫酸較多且生成的二氧化硫污染環(huán)境；
故答案為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；生成等量的硫酸銅需硫酸較多，且生成的二氧化硫污染環(huán)境；
②在加熱條件下，濃硫酸和銅反應生成二氧化硫，稀硫酸和銅不反應，但濃硫酸濃度達到一定值后變?yōu)橄×蛩�，稀硫酸和銅不反應，所以被還原的硫酸為0.9mol．則濃硫酸的實際體積大于180mL，
故答案為：大于；
③在酸性條件下，硝酸根離子和銅發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅和NO，所以離子反應方程式為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
④該過程中發(fā)生的反應為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂、Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄、FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，最終溶液中的溶質(zhì)是Na₂SO₄，原子守恒得$\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)之間的反應來分析解答，明確物質(zhì)的性質(zhì)及特殊反應現(xiàn)象是解本題關鍵，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．