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環(huán)境知識(shí)復(fù)習(xí)與精選試題解析
環(huán)境知識(shí)復(fù)習(xí)與精選試題解析婁善平
綜觀近幾年來的各類高考理科試卷，環(huán)境知識(shí)這類的試題正在逐漸加強(qiáng)。用這類試題既可以考查學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)、可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，又可以考查學(xué)生的綜合能力（因?yàn)榄h(huán)境問題涉及到了化學(xué)、物理、生物、地理等理科知識(shí)），因此環(huán)境問題是高考綜合的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，在高考復(fù)習(xí)過程中必須予以足夠的重視。把滲透到各學(xué)科中的這類知識(shí)摳出來作為一個(gè)專題進(jìn)行復(fù)習(xí)（并配以試題解析和鞏固練習(xí)），以大面積的提高學(xué)生這方面的知識(shí)能力。
一、環(huán)境知識(shí)的分類及在中學(xué)各學(xué)科（特別是化學(xué)學(xué)科）中的分布（見表）
二、例題解析
例１ 據(jù)政府間氣候變化專家研究得知：① 在過去的100年中， 全球氣溫上升了0.56℃；② 未來100年中全球氣溫可能會(huì)上升1.4℃-5.8℃。導(dǎo)致全球氣溫持續(xù)升高的主要原因是人類對(duì)于自然資源的不合理開發(fā)和利用（如礦石燃料的大量消耗；植被、森林、濕地的人為破壞；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不合理耕種方式），從而導(dǎo)致了大氣中溫室氣體（如二氧化碳、甲烷等）的增加。根據(jù)上述內(nèi)容回答下列問題：
⑴ 降低大氣中二氧化碳的含量，植樹造林是比較好的措施，因?yàn)橹参镌诠夂献饔脮r(shí)可大量地吸收二氧化碳，釋放出氧氣，這些二氧化碳在細(xì)胞內(nèi)的哪個(gè)部位被合成了有機(jī)物？ ( )
Ａ 線粒體 Ｂ 葉綠體 Ｃ 中心體 Ｄ 高爾基體
⑵ 全球變暖為蚊子、蒼蠅和病原微生物等提供了最佳的滋生繁衍條件，從而可以導(dǎo)致某些疾病的大流行。下列哪種疾病不會(huì)因此而流行？ （ ）
Ａ 虐疾 Ｂ 登革熱 Ｃ 心臟病 Ｄ流行性腦炎
⑶ 為減少因汽車燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w排放，可大力開發(fā)下列哪種燃料汽車 ( )
Ａ 氫氧燃料電池汽車 Ｂ 太陽能汽車 Ｃ 甲醇汽車 Ｄ 天然氣汽車
解析：這是一道生物、化學(xué)和物理之間的跨學(xué)科綜合試題，試題設(shè)問比較簡單，第⑴問考查了高中生物學(xué)中植物的光合作用；第⑵問則考查了初中生物學(xué)中的傳染病知識(shí)，因?yàn)椤靶呐K病”是指心臟器官的功能性病變，其原因不是由細(xì)菌和病毒引起的，所以“心臟病”不是傳染病，不具備傳染性；第⑶問考查了物理學(xué)中“能源”和化學(xué)中燃料燃燒的化學(xué)反應(yīng)，甲醇的化學(xué)式為CH3OH，是含碳燃料， 在燃燒的過程中產(chǎn)生溫室氣體二氧化碳，天然氣的主要成分為甲烷、一氧化碳等含炭燃料，因此燃燒后的主要產(chǎn)物也是二氧化碳；而氫燃料和太陽能則為綠色能源。所以上述三道試題的答案分別為Ｂ；Ｃ；ＡＢ。
例２ 機(jī)動(dòng)車尾氣（含有烴類、NO、CO2、CO、SO2等物質(zhì)）是城市大氣污染的主要污染源之一，對(duì)汽車尾氣的治理方法之一是在汽車的排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)換器”（用Pt、Pd合金作催化劑），使NO和CO反應(yīng)生成可參與生態(tài)環(huán)境循環(huán)的氣體，并促使烴類燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。請(qǐng)據(jù)此回答下列問題：
⑴機(jī)動(dòng)車尾氣可導(dǎo)致的環(huán)境污染有 （ ）
① 溫室效應(yīng) ② 臭氧層損耗 ③ 酸雨 ④ 光化學(xué)煙霧 ⑤ 白色污染
Ａ ①② Ｂ ①②③ Ｃ ①②③④ Ｄ ①②③④⑤
⑵ 寫出NO和CO反應(yīng)的化學(xué)方程式 __________________________。
⑶ “催化轉(zhuǎn)換器”在一定程度上提高了空氣的酸度，其原因是 _______ 。
解析：CO2是主要的溫室效應(yīng)氣體；烴類、NO等是破壞臭氧層的主要?dú)怏w； 所有的酸性氣體都可以導(dǎo)致酸雨的形成；大量的烴類、NO和CO在環(huán)境條件適宜；陽光照射下可以產(chǎn)生以臭氧為主的光化學(xué)煙霧；而“白色污染”是指不可降解塑料的污染，所以第⑴小題的答案為Ｄ。
NO和CO在催化劑的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成可參加生態(tài)循環(huán)的氣體，所 以第⑵問的答案為：２NO＋２CO＝＝＝２CO2＋N2。
酸雨的形成與大氣中含有的酸性氣體有關(guān)，機(jī)動(dòng)車尾氣中已經(jīng)含有了CO2和SO2等酸性氣體，而“催化轉(zhuǎn)換器”的存在又使CO轉(zhuǎn)化為酸性氣體CO2，使SO2轉(zhuǎn)化為酸性更強(qiáng)的S03，所以說“催化轉(zhuǎn)換器”在一定程度上提高了空氣的酸度。 因此第⑶小題的答案是“產(chǎn)生了較多的CO2以及SO2轉(zhuǎn)化為酸性更強(qiáng)的SO3”。
例３ 洗衣粉中含有三磷酸五鈉（Na5P3O10）。若含磷廢水直接排入水中，會(huì)造成水質(zhì)富營養(yǎng)化，促使藻類如藍(lán)藻等的大量繁殖，藍(lán)藻死后經(jīng)氧化，消耗水中的氧氣，造成水體缺氧，致使河水變黑變臭，魚類等水生生物因缺氧而死亡。試求：
⑴ 定量分析得藍(lán)藻的元素組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為C：35.83%；O：49.58%；P：0.87%；H：7.40%；N：6.31%；且藍(lán)藻的式量不超過4,000，求藍(lán)藻的化學(xué)式。
⑵ 寫出藍(lán)藻被氧氣完全氧化的化學(xué)方程式（N、P被氧化為最高價(jià)）。
⑶ 某居民生活區(qū)附近有一水塘，面積為10,000平方米，平均水深10米，水塘中的氧氣含量為9.1mg/L，若居民區(qū)每天向水塘中排入含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的三磷酸五鈉洗滌劑1,000kg，求多少天后水塘中的氧氣被藍(lán)藻完全耗盡（設(shè)P元素全部轉(zhuǎn)化為藍(lán)藻，且不考慮空氣中氧氣在水塘中的再溶解）
解析：該題以N、P污染造成的水體富營養(yǎng)化為載體，通過求解化學(xué)式、書寫方程式、計(jì)算水體溶解氧（ＤＯ）來考查學(xué)生的分析問題的能力，數(shù)據(jù)處理及解決問題的能力，從側(cè)面也告誡人們N、P污染的嚴(yán)重后果。
第⑴問：根據(jù)藍(lán)藻分子中已知的各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可求出分子中各原子的物質(zhì)的量的比（即原子個(gè)數(shù)比）
C：H：O：N：P ＝(35.83/12)：(7.40/1)：(49.58/16)：(6.31/14)：(0.87/31)
＝106：263：110：16：1
假設(shè)一個(gè)藍(lán)藻分子中含有１個(gè)P原子，則其式量為：
106×12＋263×1＋110×16＋16×14＋1×31＝3,550
假設(shè)一個(gè)藍(lán)藻分子中含有２個(gè)P原子，則其式量大于4,000，所以，該藍(lán)藻的式量為3,550，及其化學(xué)式為：C106H263O110N16P。
第⑵問：由于題設(shè)已給提示：N、P被氧化為最高價(jià)態(tài)，且該反應(yīng)在水溶液中進(jìn)行，所以各元素的產(chǎn)物為：CO2、H20、HNO3、H3PO4， 因此可以順利的寫出藍(lán)藻被氧化的化學(xué)方程式，
C106H263O110N16P＋138O2→106CO2＋122H2O＋16HNO3＋H3PO4
第⑶問：根據(jù)P元素守恒可知，1molNa5P3O10 可轉(zhuǎn)化為3molC106H263O110N16P，又由第⑵問中的化學(xué)方程式可知，1molC106H263O110N16P可消耗138molO2，所以Na5P3O10與消耗氧氣的關(guān)系式為：
Na5P3O10────3×138O2
因此根據(jù)每天向水塘中排放的Na5P3O10的量可求取每天消耗氧氣的量，而水塘中氧氣的總量也可以求得，這樣就很容易地得出耗盡氧氣的時(shí)間。
三、鞏固性練習(xí)
１ 下列情況可能引起大氣污染的是①煤的燃燒；②工業(yè)廢氣的任意排放；③燃放鞭炮；④飛機(jī)、汽車尾氣的排放
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