环境知识复习与精选试题解析
环境知识复习与精选试题解析娄善平
综观近几年来的各类高考理科试卷，环境知识这类的试题正在逐渐加强。用这类试题既可以考查学生的环境保护意识、可持续发展意识，又可以考查学生的综合能力（因为环境问题涉及到了化学、物理、生物、地理等理科知识），因此环境问题是高考综合的一个重要知识点，在高考复习过程中必须予以足够的重视。把渗透到各学科中的这类知识抠出来作为一个专题进行复习（并配以试题解析和巩固练习），以大面积的提高学生这方面的知识能力。
一、环境知识的分类及在中学各学科（特别是化学学科）中的分布（见表）
二、例题解析
例１ 据政府间气候变化专家研究得知：① 在过去的100年中， 全球气温上升了0.56℃；② 未来100年中全球气温可能会上升1.4℃-5.8℃。导致全球气温持续升高的主要原因是人类对于自然资源的不合理开发和利用（如矿石燃料的大量消耗；植被、森林、湿地的人为破坏；农业生产的不合理耕种方式），从而导致了大气中温室气体（如二氧化碳、甲烷等）的增加。根据上述内容回答下列问题：
⑴ 降低大气中二氧化碳的含量，植树造林是比较好的措施，因为植物在光合作用时可大量地吸收二氧化碳，释放出氧气，这些二氧化碳在细胞内的哪个部位被合成了有机物？ ( )
Ａ 线粒体 Ｂ 叶绿体 Ｃ 中心体 Ｄ 高尔基体
⑵ 全球变暖为蚊子、苍蝇和病原微生物等提供了最佳的滋生繁衍条件，从而可以导致某些疾病的大流行。下列哪种疾病不会因此而流行？ （ ）
Ａ 虐疾 Ｂ 登革热 Ｃ 心脏病 Ｄ流行性脑炎
⑶ 为减少因汽车燃料燃烧时所产生的二氧化碳气体排放，可大力开发下列哪种燃料汽车 ( )
Ａ 氢氧燃料电池汽车 Ｂ 太阳能汽车 Ｃ 甲醇汽车 Ｄ 天然气汽车
解析：这是一道生物、化学和物理之间的跨学科综合试题，试题设问比较简单，第⑴问考查了高中生物学中植物的光合作用；第⑵问则考查了初中生物学中的传染病知识，因为“心脏病”是指心脏器官的功能性病变，其原因不是由细菌和病毒引起的，所以“心脏病”不是传染病，不具备传染性；第⑶问考查了物理学中“能源”和化学中燃料燃烧的化学反应，甲醇的化学式为CH3OH，是含碳燃料， 在燃烧的过程中产生温室气体二氧化碳，天然气的主要成分为甲烷、一氧化碳等含炭燃料，因此燃烧后的主要产物也是二氧化碳；而氢燃料和太阳能则为绿色能源。所以上述三道试题的答案分别为Ｂ；Ｃ；ＡＢ。
例２ 机动车尾气（含有烃类、NO、CO2、CO、SO2等物质）是城市大气污染的主要污染源之一，对汽车尾气的治理方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转换器”（用Pt、Pd合金作催化剂），使NO和CO反应生成可参与生态环境循环的气体，并促使烃类燃烧及SO2的转化。请据此回答下列问题：
⑴机动车尾气可导致的环境污染有 （ ）
① 温室效应 ② 臭氧层损耗 ③ 酸雨 ④ 光化学烟雾 ⑤ 白色污染
Ａ ①② Ｂ ①②③ Ｃ ①②③④ Ｄ ①②③④⑤
⑵ 写出NO和CO反应的化学方程式 __________________________。
⑶ “催化转换器”在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是 _______ 。
解析：CO2是主要的温室效应气体；烃类、NO等是破坏臭氧层的主要气体； 所有的酸性气体都可以导致酸雨的形成；大量的烃类、NO和CO在环境条件适宜；阳光照射下可以产生以臭氧为主的光化学烟雾；而“白色污染”是指不可降解塑料的污染，所以第⑴小题的答案为Ｄ。
NO和CO在催化剂的作用下发生氧化还原反应，生成可参加生态循环的气体，所 以第⑵问的答案为：２NO＋２CO＝＝＝２CO2＋N2。
酸雨的形成与大气中含有的酸性气体有关，机动车尾气中已经含有了CO2和SO2等酸性气体，而“催化转换器”的存在又使CO转化为酸性气体CO2，使SO2转化为酸性更强的S03，所以说“催化转换器”在一定程度上提高了空气的酸度。 因此第⑶小题的答案是“产生了较多的CO2以及SO2转化为酸性更强的SO3”。
例３ 洗衣粉中含有三磷酸五钠（Na5P3O10）。若含磷废水直接排入水中，会造成水质富营养化，促使藻类如蓝藻等的大量繁殖，蓝藻死后经氧化，消耗水中的氧气，造成水体缺氧，致使河水变黑变臭，鱼类等水生生物因缺氧而死亡。试求：
⑴ 定量分析得蓝藻的元素组成（质量分数）为C：35.83%；O：49.58%；P：0.87%；H：7.40%；N：6.31%；且蓝藻的式量不超过4,000，求蓝藻的化学式。
⑵ 写出蓝藻被氧气完全氧化的化学方程式（N、P被氧化为最高价）。
⑶ 某居民生活区附近有一水塘，面积为10,000平方米，平均水深10米，水塘中的氧气含量为9.1mg/L，若居民区每天向水塘中排入含质量分数为30%的三磷酸五钠洗涤剂1,000kg，求多少天后水塘中的氧气被蓝藻完全耗尽（设P元素全部转化为蓝藻，且不考虑空气中氧气在水塘中的再溶解）
解析：该题以N、P污染造成的水体富营养化为载体，通过求解化学式、书写方程式、计算水体溶解氧（ＤＯ）来考查学生的分析问题的能力，数据处理及解决问题的能力，从侧面也告诫人们N、P污染的严重后果。
第⑴问：根据蓝藻分子中已知的各元素的质量分数，可求出分子中各原子的物质的量的比（即原子个数比）
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
假设一个蓝藻分子中含有１个P原子，则其式量为：
106×12＋263×1＋110×16＋16×14＋1×31＝3,550
假设一个蓝藻分子中含有２个P原子，则其式量大于4,000，所以，该蓝藻的式量为3,550，及其化学式为：C106H263O110N16P。
第⑵问：由于题设已给提示：N、P被氧化为最高价态，且该反应在水溶液中进行，所以各元素的产物为：CO2、H20、HNO3、H3PO4， 因此可以顺利的写出蓝藻被氧化的化学方程式，
C106H263O110N16P＋138O2→106CO2＋122H2O＋16HNO3＋H3PO4
第⑶问：根据P元素守恒可知，1molNa5P3O10 可转化为3molC106H263O110N16P，又由第⑵问中的化学方程式可知，1molC106H263O110N16P可消耗138molO2，所以Na5P3O10与消耗氧气的关系式为：
Na5P3O10────3×138O2
因此根据每天向水塘中排放的Na5P3O10的量可求取每天消耗氧气的量，而水塘中氧气的总量也可以求得，这样就很容易地得出耗尽氧气的时间。
三、巩固性练习
１ 下列情况可能引起大气污染的是①煤的燃烧；②工业废气的任意排放；③燃放鞭炮；④飞机、汽车尾气的排放