尿素(CH4N20)是一种含氮的有机化合物,它通常被用在农业生产中,以此来给田地里的庄稼增施氮肥。但是,尿素中的氮元素的化合价为-3价,有很强的还原性,它能把含氮的氧化物直接还原成氮单质,一次来降低大气中含氮氧化物的成分。
那么,尿素能减少酸雨的形成吗?
酸雨是当今社会普调关注的一个问题,当空气中含硫或含氮的氧化物气体大量存在时,当他们遇到空气中的水和氧气后,就会以酸的形式随着水而降落在土壤中,使土壤酸化。而酸化的土壤是不利于有些农作物生长的,故而酸雨的危害之一就是使粮食减产。
那么,尿素是如何降低酸雨的形成的呢?
在高速发展的现代,汽车已经走近了千千万万的家庭中,而汽油在燃烧时,不可避免的会产生一氧化氮NO或二氧化氮NO2,当NO或NO2在空气中遇到水后,就会形成硝酸,而硝酸就是酸雨的主要成分之一。所以,降低酸雨形成的第一个途径就是减少NO2的形成。
在NO2中,N元素的化合价为 4价,当NO2与尿素(CH4N20)在高温和催化剂的作用下就会发生归中反应,其化学式为6NO2 4CH4N2O==7N2 4CO2 8H2O。
生成的氮气为大气中的主要气体成分,因此是没有害的,而生成的CO2能够促进植物的光合作用,其在大气中的存在时,对大气的整个生态圈影响不大。故而,在汽车的尾气排放系统中加入一定量的尿素液,是可以降低酸雨形成的。
那么,除了对能源燃烧的生成物加以还原外,还有没有其它的办法能降低大气中酸雨的形成呢?
现在人们的生活中已经离不开能源了,例如家里用燃烧煤球烧水等等,要想使化石能源燃烧后生成的有害物质尽量少的话,就必须得对化石能源进行深加工处理了。这里,以煤来简要说明一下。
煤炭中的主要成分是碳,但当煤炭燃烧时,就会有二氧化硫等酸性气体产生,因此,可以对煤炭进行提前的预处理,分离出C和S等物质来。例如焦炭在高温的作用下,与水蒸气反应就会生成一氧化碳(CO)和H2。
其化学式为C(s) H2O==CO H2(条件为高温),从这个反应中不难看出,能燃烧的碳就变成了能够燃烧的CO和H2了,而且CO燃烧后的产物为CO2,H2燃烧的产物为H2O,没有有害的中间产物生产,因此将煤气化处理是高效利用能源的有效方法之一。
在高中化学阶段,所有燃烧都是放热反应,而有些吸热反应却可以给我们生活带来一大便利,例如碳酸钠与硝酸铵的反应就是一个典型的吸热反应,有些学霸们在外出旅游时,通常用它们来制作一个简单的冰袋子,以此来为食品保鲜。
具体的方法为,取以塑料袋,在塑料袋的底部放入少许的Na2CO3粉末,然后在袋子的中间系上绳子,接着在袋子的上部装上少许的NH4NO3粉末,最后用烧红的小锯条将小袋子的上口密封。当要用它们提供冷气时,就可以将中间的绳子解开,使碳酸钠粉末与硝酸铵粉末充分接触了,它们之间的化学反应式如下:
Na2CO3 2NH4NO3==2NaNO3 H2O 2NH3↑ CO2↑。这个小妙招,拿走不谢。
最后,太阳之所以能够向地球发射光源,是因为太阳内部一定在发生着某些反应。那么问题来了,太阳内部的反应是哪种反应呢?主要的反应物是什么呢?