【知识点详解】
1. 臭氧层破坏与化学反应:
- 臭氧层的破坏主要是由于氯原子的催化作用,如冰箱中的氟里昂在紫外线作用下分解产生氯原子,以及飞机尾气中的NO参与的反应。这些反应导致臭氧(O3)分解为氧分子(O2)。总反应式为:2O3 → 3O2。在这个过程中,NO既作为还原剂,又起到了催化剂的作用。
2. 赤潮及其防治:
- 赤潮是由于水体富营养化,即过量使用氮肥、磷肥和农药,导致水中氮、磷元素含量过高,引发红藻、蓝藻等大量繁殖,进而消耗水中溶解氧,造成水质恶化和生物死亡。禁止使用的洗衣粉成分主要是三聚磷酸钠,因为它会增加水体中磷的含量。
3. 酸雨的形成与防治:
- 酸雨是由于大气中的SO2和NOx转化为硫酸和硝酸,随雨水降落。硫酸厂常使用氨水(NH3·H2O)吸收SO2,离子方程式为2NH3·H2O + SO2 → 2NH4+ + SO32- + H2O。硝酸厂则使用烧碱(NaOH)溶液吸收氮氧化物,如NO2,离子方程式为2NO2 + 2OH- → NO2- + NO3- + H2O。氨的催化还原法中,还原1体积NOx需要2x/3体积的氨气。
4. 氟化物防止龋齿:
- 氟化物添加剂在牙膏中可以促使牙齿表面形成氟磷酸钙,这是一层硬度高、溶解度低的保护层。根据化学组成,氟磷酸钙的化学式为Ca5(PO4)3F。
5. 金首饰纯度检测:
- 判断金首饰纯度常用的试剂是硝酸,因为纯金不会被硝酸溶解,而其他金属杂质会被硝酸腐蚀,从而显现不同颜色。
6. 安全气囊的工作原理:
- 高级轿车的安全气囊内部储存有硝酸铵,受到撞击后迅速分解产生N2O气体,反应方程式为2NH4NO3 → 2N2O + 4H2O。若需产生30dm3的N2O,需要0.15mol的硝酸铵。
7. 雷电中的化学反应与氮肥生成:
- 雷电过程中,氮气和氧气直接反应生成NO,每次闪电产生的NO物质的量可以通过能量计算得出,此次闪电产生约332mol的NO。相当于给土壤施用了约10.1kg的尿素,因为2NO对应于1mol的尿素(CO(NH2)2)。
以上知识点涵盖了环境保护中的化学反应,水体富营养化,酸雨防治,以及生活中常见的化学应用,如牙膏成分、金纯度测试和安全气囊的工作原理,还包括自然现象中的化学转化。这些知识不仅涉及化学基础,还反映了化学与环境保护、生活实际的紧密联系。