【典例精析】
例1冶炼金属一般有下列四种方法(1)焦炭法;(2)水煤气(或氢气、一氧化碳)法;(3)活泼金属置换法;(4)电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(I)火烧孔雀石炼铜;(II)湿法炼铜;(III)铝热法炼铬;(IV)从光卤石中炼镁,对他们的冶炼方法分析不正确的是( )。
A.I用(1) B.II用(2)
C.III用(3) D.IV用(4)
解析 选择金属的冶炼方法与金属在自然界中存在的状态、金属活泼性有关,同学们一定要在理解的基础上加以记忆。
对于(I)(II)(III)(IV)发生的反应分别是:
(I)Cu2(OH)2CO3 △ 2CuO+CO2↑+H2O C+2CuO△ 2Cu+CO2 ,符合(1);
(II)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,适合于(3);
(III)2Al+Cr2O3高温Al2O3+2Cr,适合于(3);
(IV)先从光卤石中提取MgCl2,再电解MgCl2,MgCl2电解Mg+Cl2↑,符合(4)。
综上所述,答案为B。
例2 据《中国环境报》报道:从一份科技攻关课题研究结果显示,我国酸雨区已占国土面积的40%以上。研究结果还表明,我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
(1)在英国进行的一项研究结果表明:高烟囱可有效降低地面SO2 浓度。在20世纪的60~70年代的10年间,由发电厂排放SO2增加了35%,但由于建造高烟囱的结果,地面浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度分析这种做法是否可取?简述其理由。
(2)用传统的煤、石油作燃料,其主要特点是什么?与传统的煤、石油燃料相比,哪种物质可以作新能源?主要优点是什么,缺点又是什么?
(3)如图是研究酸雨成因分析学生实验用的"催化棒"。用两根外面套有玻璃管的粗导线穿过橡皮塞并固定于玻璃管中,将其一端用电热丝连接起来,即制成催化棒。实验时先接通直流电源,使电热丝红热,然后将红热的电热丝伸入装有SO2和空气的集气瓶中,瓶中立即出现a现象。再往其中加入用盐酸酸化后的BaCl2溶液,又出现b现象。请回答:
①现象:a ,b 。
②从以上实验可得出酸雨成因的化学原理
。
(4)目前一座中等城市每年用煤约300万吨,其含硫量按1%计算,则每年排放SO2多少吨?若此SO2有60%转化为硫酸,则能生成多少吨98%硫酸?
(5)如每隔一段时间测定某份雨水(酸雨)样品的PH,请作出有关时间与酸雨PH变化的曲线图。
解析 本题涉及能源、环保等热点问题,我们要从化学视角去关注这些与生态环境、与人们的健康密切相关的问题。环境污染的恶果是直接影响人类的延续和发展,酸雨是影响全球的污染问题。
减少酸雨的产生是要杜绝污染源,而不是建造高烟囱转移污染。而杜绝酸雨的污染途径一般由三个:一是对煤、石油等传统能源进行预处理,使其在燃烧过程中不产生SO2;二是对污染物SO2进行回收利用;三是开辟新能源。而目前最理想的能源为氢能源,因为他原料来源丰富,燃烧的产物又是水,既不污染环境,又可以循环利用。
答案 (1)不可取,因为SO2的排放总量并没有减少,进一步形成的酸雨仍会造成对环境的危害。
(2)煤、石油是不易再生的化石燃料,其资源是有限的,其次燃烧后产生的SO2、NO2等严重污染大气,进而形成酸雨,燃烧后产生的CO2又会造成温室效应。而氢燃料,第一,H2可以用水作为原料来制取;其次,H2燃烧时放热多,放出的热量约为同质量汽油的三倍;第三,氢燃料的最大优点是燃烧产物为水,不污染环境,还可循环使用。缺点是不易贮存和运输。