Question

分析城市空气样本，主要污染物为可吸入颗粒物pm2.5、NOx、SO₂等，其主要来源为燃煤和机动车尾气排放等。

（1） 某同学为检测样本中所含成份，将样本用蒸馏水处理制成待测试样，设计实验及实验现象如下：

①该实验能确认存在的阳离子是           。

②该实验检测出样本中有NO₃^－，根据是（用化学方程式解释）                         。

③根据该实验能否确定样本中含有SO₃^2－，                （填“能”或“否”） ，若要确定SO₃^2－，所需的实验药品可以是              。

（2）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm（1μm =10³ nm）的颗粒物。下列说法不正确的是                 （填字母序号）。

a．PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程

b．PM2.5颗粒小，所以对人体无害

c．直径介于1 ~2.5μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体

d．推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染

（3）科研工作者用五年时间研究出利用石灰乳除工业燃煤尾气中的硫（SO₂、SO₃）和氮（NO、NO₂）的新工艺，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CaSO₄和Ca（NO₂）₂。

①CaSO₄可以调节水泥的硬化时间。尾气中SO₂与石灰乳反应生成CaSO₄的化学方程式为            。

②Ca（NO₂）₂可制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。尾气中NO、NO₂与石灰乳反应生成Ca（NO₂）₂的化学方程式                 。

Answer

（1）①Na＋、NH4＋、K＋

②3Cu＋8HNO3=3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O（1分）2NO＋O2=2NO2（1分）

③否；酸性高锰酸钾溶液（各1分，共2分）

（2）bc（2分，漏选1分\错选不得分）

（3）①2SO2+O2+2Ca（OH）2＝2CaSO4+2H2O（2分）

②NO+NO2+Ca（OH）2＝Ca（NO2）2+H2O（2分）

【解析】

试题分析：（1）①物质焰色反应为黄色，所以含有钠离子，和强碱共热反应产生氨气，能使石蕊试纸变蓝，证明含有铵根离子，加入硝酸酸化的硝酸银会产生白色沉淀，证明含有氯离子或是亚硫酸根离子中的一种，先加盐酸再加入氯化钡，产生白色沉淀，证明含有硫酸根离子，溶液中加入几滴硫酸，再加入金属铜，可以产生红棕色的气体，证明原溶液含有硝酸根离子，透过钴玻璃观察焰色反应呈现紫色，证明含钾离子，一定含有的钾离子是Na＋、NH4＋、K＋；

②溶液中加入几滴硫酸，再加入金属铜，可以产生红棕色的气体，证明原溶液含有硝酸根离子，金属铜可以和硝酸反应产生硝酸铜、一氧化氮和水，一氧化氮遇到空气迅速变为红棕色，即：3Cu＋8HNO3=3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O、2NO＋O2=2NO2；

③该实验不能确定样本中含有SO32-，加入硝酸酸化的硝酸银会产生白色沉淀，证明可能含有氯离子或是亚硫酸根离子中的一种，亚硫酸根离子可以和硝酸之间反应得到硫酸根离子，亚硫酸根离子可以使高锰酸钾褪色，但是硫酸根离子不能，可以采用高锰酸钾检验亚硫酸根离子的存在；

（2）a．PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程，a正确；b．PM2.5颗粒小，但仍然对人体有害，b错误；c．直径介于1～2.5μm的颗粒物分散到空气中不能形成胶体，应该是1nm～100nm，c错误；d．推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染，d正确，答案选bc；

（3）①尾气中SO2与石灰乳反应生成CaSO4，说明还有氧气参与，反应化学方程式为2SO2 + O2 +2Ca（OH）2＝2CaSO4 + 2H2O。②NO、NO2与石灰乳反应生成Ca（NO2）2的化学方程式为NO + NO2 + Ca（OH）2＝Ca（NO2）2 + H2O。

【考点定位】考查离子检验、环境污染以及有关方程式书写

【名师点晴】根据离子的特征反应及离子间的共存情况，进行离子推断时要遵循以下三条原则：（1）互斥性原则。判断出一定有某种离子存在时，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有的离子。（2）电中性原则。溶液呈电中性，溶液中一定有阳离子和阴离子，不可能只有阳离子或阴离子。（3）进出性原则。离子检验时，加入试剂会引入新的离子，某些离子在实验过程中可能消失（如溶液中的AlO在酸过量时转化为Al3＋），则原溶液中是否存在该种离子无法判断。解答时，首先，必须以扎实全面的基础知识作后盾。扎实全面的基础知识是考生认真、准确解答试题的前提和基础。例如考生要对离子的性质、离子的特征、离子间的反应关系要有准确全面的认识。其次，必须要有正确清晰的解题思路和正确灵活的解题方法。