改 善 大 气 质 量 丽泽中学 梅玉娇
一、改善大气质量的方法 干燥、清洁空气的组成: 氮气 78% 氧气 21% 其他 1%(体积分数)
大气污染物包括 颗粒物(灰尘) 硫的氧化物(SO2、SO3) 氮的氧化物(NO、NO2) CO、碳氢化合物、氟氯代烷 由于近代工业和交通运输的迅速发展,人类向大气中排放大量烟尘和有害气体,对大气造成污染。 大气污染物包括 颗粒物(灰尘) 硫的氧化物(SO2、SO3) 氮的氧化物(NO、NO2) CO、碳氢化合物、氟氯代烷
一、大气污染的成因: 酸雨、臭氧层破坏、温室效应与全球变暖问题是目前大气质量所面临的三大问题。改善大气质量,应首先弄清楚大气污染的成因,才能对症下药,并以积极的防治。
怎样的降水称之为酸雨?可用哪些化学方程式来简单表示酸雨的形成? 思考: 怎样的降水称之为酸雨?可用哪些化学方程式来简单表示酸雨的形成? 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 硫酸雨形成之一 SO3 + H2O === H2SO4 酸雨形成之二 SO2 + H2O H2SO3(亚硫酸) 2H2SO3+O2==2H2SO4
注:氮的氧化物的污染主要来自燃料的燃烧、 汽车尾气的排放。 硝酸雨的自然形成: 在放电或高温下: N2 + O2 = 2 NO (无色) 一氧化氮 在常温下: 2 NO + O2 = 2 NO2 (红棕色) 二氧化氮 *比较NO和NO2的性质: NO:无色、不溶于水、不稳定(易氧化) NO2:红棕色、有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒性 NO2 易溶于水: 3 NO2 + H2O =2HNO3 + NO 放电 注:氮的氧化物的污染主要来自燃料的燃烧、 汽车尾气的排放。
臭氧空洞形成的主要原因——人类活动排入大气的某些化学物质(如氟氯代烷、溴的卤代烃等)与臭氧发生作用,使臭氧层受到破坏。 Cl + O3 → ClO + O2 ClO + O → Cl + O2 总式 O3 + O → 2O2 氟氯代烷、溴的卤代烃等:催化剂
二、改善大气质量 1、减少煤等化石燃料的燃烧产生的污染 从煤的组成分析可能造成的污染 CO SO2 NO NO2 C S N
调节燃烧时的空燃比、采用新型的煤粉燃烧器 目前采用的主要措施: (1)改善煤的质量 选洗加工—降低含硫量和含灰量 (2)改进燃烧的装置和燃烧的技术、改进排烟的设备等 调节燃烧时的空燃比、采用新型的煤粉燃烧器 向煤中加入适量的石灰石 ,反应如下: 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2 (2)可使用CaCO3代替CaO脱硫,CaCO3脱硫的化学方程式为 。 丰台二模26.(14分)煤的直接燃烧已引起严重的生态 和环境污染,并且其直接燃烧很难解决温室气体减排问题。 解决煤炭的清洁高效利用问题是中国发展低碳经济的关 键。下图是煤气化和除硫的实验系统示意图。其操作 步骤为: Ⅰ.升温至实验温度,通入高纯N2,从投料口加入石 英砂(含载氧体) Ⅱ.停止通入N2,从反应器下方按比例通入水蒸气和 CO2,从投料口加入CaO Ⅲ.停止通入水蒸气和CO2,从投料口加入煤 Ⅳ.持续通入水蒸气和CO2,开始反应;在气体出口管 中通入高纯N2 (2)可使用CaCO3代替CaO脱硫,CaCO3脱硫的化学方程式为 。 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
(3)发展洁净煤技术,综合利用煤 (4)调整和优化能源结构 煤的气化: C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) 水煤气、干馏煤气等 煤的气化、液化为化学变化 (4)调整和优化能源结构 降低燃煤使用,加快开发新型能源 太阳能、风能、地热能、核能、氢能
海淀二模27.(15分)煤的气化是高效、 清洁地利用煤炭的重要途径之一。 (1)在25℃、101kPa时,H2与O2化合生成 1 mol H2O(g)放出241.8kJ的热量, 其热化学方程式为 。 又知:①C(s)+ O2 (g) ==== CO2 (g) ΔH =-393.5 kJ/mol ②CO(g) + O2 (g) ==== CO2 (g) ΔH = -283.0 kJ/mol 焦炭与水蒸气反应是将固体煤变为气体燃料的方法, 其热化学方程式为: C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) ΔH = +131.3 kJ/mol
2、减少汽车等机动车尾气污染 汽车尾气中含有哪些大气污染物? 思考与 讨论 CO、氮氧化物和碳氢化合物,含铅化合物等。在相应的大气污染物排出总量中可达到40%-50%
减少汽车尾气污染的主要措施 推广使用无铅汽油 所谓90号、93号、97号无铅汽油,是指它们分别含有90%、93%、97%的抗爆震能力强的“异辛烷”,也就是说分别含有10%、7%、3%的抗爆震能力差的正庚烷。于是辛烷值的高低就成了汽油发动机对抗爆震能力高低的指标。应该用97号汽油的发动机,如果用90号汽油,当然容易产生爆震。
减少汽车尾气污染的主要措施 在汽车尾气系统中装置催化转化器 在催化转化器的前半部: 2CO+2NO====2CO2+N2 催化剂 在催化转化器的后半部: 2CO+O2====2CO2 C7H16+11O2====7CO2+8H2O 催化剂 催化剂
分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)转化为无毒 气体,该反应的化学方程式为 。 2010海淀二模26.近年来北京市汽车拥有量呈较快增长 趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物。0tNO的 转化率 T2T1 (1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)2NO(g), 是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时,向容积 为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2,达到平衡 后NO的物质的量为2 mol,则T ℃时该反应的平衡常数 K= 。(计算结果保留小数点后两位数字) ②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成 分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)转化为无毒 气体,该反应的化学方程式为 。 催化剂 2x CO + 2NOx == 2x CO2 + N2
3、减少室内污染 造成室内污染的主要原因: 1、来自家用燃料燃烧、烹调和吸烟等产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2和尼古丁; 2.建筑材料和装饰材料带来的危险:它们有的含有挥发性有机物,如甲苯、苯、二甲苯、甲醛等;还有放射性元素,如氡。 中山大学环境科学与工程学院大气科学系张淑娟副教授介绍,氡是一种放射性气体,无色,无味,摸不到,看不见,是除吸烟之外诱发肺癌的第二大因素,已被世卫组织公布为19种主要环境致癌物质之一。张淑娟介绍,室内环境中的氡主要有三种来源:一是来自于地基下岩石或土壤中的镭,这些氡通过“构造断裂”进入到空气;第二种途径是来自岩石类的建材,如花岗岩、大理石、板石和建筑用沙及人造石材、陶瓷砖和水泥、混凝土等,尤以花岗岩、砂岩和陶瓷砖的放射性最高;第三是来自地下水、煤等。
CO的危害: Hb + O2 HbO2 血红蛋白 氧合血红蛋白 Hb + CO HbCO 血红蛋白 碳氧血红蛋白 甲醛主要危害: 室内含量为0.1mg/m3时就有异味和不适感;0.5mg/m3可刺激眼睛,引起流泪;0.6mg/m3可引起咽喉不适或疼痛;浓度高时可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘,甚至肺水肿。长期接触低剂量甲醛可引起呼吸道疾病甚至引起鼻咽癌。
国际通用的 放射性标志 氡的危害 ①氡是无色无味放射性气体,来自地下岩石或土壤,以及含有放射性元素的天然石材。 ②长期吸入氡,超标量的氡会增加肺癌的发病率。 国际通用的 放射性标志
学以致用 1、城市大气中铅污染的主要来源是( ) A.铅笔的随意丢弃 B.使用含铅汽油的汽车尾气 C.蓄电池的使用 D.化妆品的大量使用 B
学以致用 2.飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小,不易沉降,它与空气中的SO2和O2接触时,SO2会部分转化为SO3,使空气的酸度增加,飘尘所起的作用可能是( ) A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.载体 C
学以致用 3.在一定温度和压强下,1L气体X和1L气体Y反应后可得到1LSO3 (g)和1LNO,且Y是形成光化学烟雾的物质之一。则X、Y两种气体是( ) A.SO2 N2O4 B.SO2 NO2 C.H2S N2O3 D.SO2 N2O B
除了废气,废水、废渣的处理也是经常考察 的题材,在高考复习中,生活模块不能象 会考复习那么表面化,有些内含的化学知识 和方程式还是需要落实。