1、第三节第三节 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学 基础巩固 1.十八大以来，习近平总书记在多个场合强调，“绿水青山就是金山银山”，对 环境生态环保尤为重视，下列说法不符合绿色化学理念的是( ) A.研发可降解高分子材料，减少“白色污染” B.利用有机垃圾发酵生产沼气做生活燃料 C.推广利用太阳能、风能的城市照明系统 D.将造纸废水通过高压水井压到地下，节约成本 解析 A.研发可降解高分子材料， 减少塑料制品的使用， 从而减少“白色污染”， 符合社会可持续发展理念；B.回收有机垃圾用于生产沼气，可以减小对其它形式 不可再生能源的使用，是低碳理念；C.我国的能源结构是以化石燃料为主，煤属 于不可
2、再生能源，推广利用太阳能、风能的城市照明系统，发展低碳经济，减少 化石燃料的消耗；D.造纸的废水中含有有毒、有腐蚀性的物质，将造纸废水通过 高压水井压到地下，污染土壤和地下水资源，则不符合可持续发展理念。 答案 D 2.将煤块粉碎、 经脱硫处理、 在适当过量的空气中燃烧， 这样处理的目的是( ) 使煤充分燃烧， 提高煤的利用率 减少 SO2的产生， 避免造成“酸雨” 减少有毒的 CO 产生，避免污染空气减少 CO2的产生，避免“温室效应” A. B. C. D. 解析 煤中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，直接燃烧时燃烧不充分会造成资源 浪费，还会产生 SO2、CO、氮氧化物等有毒气体污染环境，但
3、将煤块粉碎、经 脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，就会减少 SO2产生，减少 CO 的产生，使 煤燃烧更充分。 答案 A 3.下列环保建议中，你认为不能采纳的是( ) A.开发、使用无磷洗涤剂 B.用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料 C.禁止未经处理的工业废水和生活污水的任意排放 D.使用添加剂抑制水中所有动植物的生长 解析 A 项， 含磷洗涤剂流入江河、 湖泊中能使水体富营养化， 导致赤潮和水华， A 正确；B 项，天然气是清洁能源，代替汽油和柴油作发动机燃料，有助于减轻 环境污染，B 正确；C 项，工业废水中含有有毒物质，生活水中含有营养物质， 均能污染水源和土壤，C 正确；D 项，抑制水
4、中所有动植物的生长，会破坏生态 平衡，不符合生态环境要求，D 错。 答案 D 4.下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是( ) A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体 B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一 C.节能减排符合低碳经济的要求 D.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺 解析 N2不是造成温室效应的气体。 答案 A 5.下列说法不正确的是( ) A.采用原煤脱硫技术，可减少燃煤燃烧时产生的 SO2 B.自来水可用氯气来杀菌消毒，说明氯气无毒 C.氮氧化物可以破坏臭氧层，也能形成酸雨 D.化石燃料燃烧产生大量 CO2，会导致温室效应 解析 氯气有毒，
5、 自来水可用氯气来杀菌消毒是因为Cl2与H2O反应生成了HClO， B 项错。 答案 B 6.以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违 背发展低碳经济的是( ) A.发展氢能和太阳能 B.限制塑料制品的使用 C.提高原子利用率，发展绿色化学 D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂 解析 所谓低碳经济， 是指在可持续发展理念指导下， 通过技术创新、 制度创新、 产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗， 减少温室气体排放， 达到社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。 发展氢能和太阳能、限制塑料的使用和发展绿色化学，都符合低碳经济。
6、答案 D 7.空气污染物通常以气态形式进入地面或低层大气环境。空气污染物与其主要来 源不对应的是( ) 污染物 来源 A HCHO 家具生产与使用、 质量低劣的涂料的使用 B NO 和 NO2 飞机、汽车尾气 C 悬浮颗粒物 建筑施工、燃煤的使用 D SO2 雷电时在空气中产生 解析 A.甲醛主要来源于用复合地板、油漆、涂料制成的人造家具、用具，故 A 正确；B.大气中的氮氧化物的主要来源是燃煤、汽车尾气排放，故 B 正确；C. 悬浮颗粒物的来源主要是化石燃料的燃烧和施工产生的扬尘，故 C 正确；D.SO2 的来源主要是煤的燃烧产生的废气，故 D 错误。故选 D。 答案 D 8.造成雾霾的重要
7、原因之一是汽车尾气的排放，汽车加装尾气处理装置可以减少 有害尾气的排放。在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的 过程如下图所示。下列说法错误的是( ) A.NO2是该过程的中间产物 B.汽车尾气的主要污染成分为 CO 和 NO C.NO 和 O2必须在催化剂表面才能反应 D.该催化转化的总反应方程式：2NOO24CO 催化剂 4CO2N2 解析 A.由题目提供的图可知：2NOO2=2NO2，2NO24CO 催化剂 4CO2 N2，NO2是该过程的中间产物，故 A 正确；B.汽油不完全燃烧可生成 CO，空 气中的氮气在气缸中放电条件下可生成 NO，汽车尾气的主要污染成分是 CO、
8、 NO、NO2等，故 B 正确；C.NO 和 O2在常温下就能反应生成 NO2，故 C 错误； D.该反应的反应物是 NO、O2、CO，生成物是 CO2、N2，反应条件是催化剂， 所以该反应方程式 2NOO24CO 催化剂 4CO2N2，故 D 正确。故选 C。 答案 C 9.我国可再生能源法倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做 法与上述理念相违背的是( ) A.大力发展煤的气化及液化技术 B.加快石油等化石燃料的开采和使用 C.以 CO2为原料生产可降解塑料 D.将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 解析 A 项， 煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃料的先进 洁净煤技术
9、，可以减少污染物的排放，正确；B 项，石油等化石燃料为不可再生 能源，加快化石燃料的开采和使用，会破坏环境，加重环境污染，错误；C 项， 可降解塑料不会造成“白色污染”，正确；D 项，将秸秆转化为乙醇燃料，可以 减少 PM2.5 的产生，正确。 答案 B 10.下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是( ) “绿色化学”是指绝对无污染的化学过程 “绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程 “绿色化学”是没有或尽可能少污染的化学过程 “绿色化学”是人们理想中的化学过程，无法实现 治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴 合理施用农药属于“绿色化学” 加强环境监测属于“绿色化学”过程
10、开发利用氢能源属于“绿色化学” 富含叶绿素的食品属于“绿色食品” 新鲜的蔬菜属于“绿色食品” 无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品” 贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品” A. B. C. D. 解析 是对绿色化学叙述。 绿色化学的核心是从源头上减少或消除工业生 产对环境的污染，强调最理想的原料经济性原则和污染物的零排放。所以中的 “绝对无污染”、中的“依靠绿色植物”、中的“无法实现”、中的“治 理三废”、 中的“合理施用农药”、中的“加强环境监测”等内容都是错误 的或不属于绿色化学范畴，、正确。是对绿色食品的描述，只有 正确。 答案 A 能力提升 11.某次采集酸雨样品，每隔一
11、段时间测定一次 pH，得到数据如下： 时间 开始 8 小时 16 小时 24 小时 32 小时 40 小时 48 小时 pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0 (1)放置时，雨水样品酸性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。酸性变 化的原因是_ (用化学方程式表示)。 .汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与 NO 等物质)是城市空气的污染源。治理的方 法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它 的特点是使 CO 与 NO 反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使 烃类充分燃烧及 SO2的转化。 (2)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方
12、程式：_ _。 (3)在“催化转化器”转化后的气体中有 CO2、SO2，下列不能鉴别这两种气体的 是 (填字母)。 A.KMnO4溶液 B.石灰水 C.BaCl2溶液 D.品红溶液 (4)有效减少城市污染的方法可以有 (填字母)。 A.开发氢能源 B.使用电动车 C.植树造林 D.戴上呼吸面具 解析 (1)酸雨样品放置，酸性增强，原因是放置过程中，酸雨发生的反应为 2H2SO3O2=2H2SO4，酸雨样品中的 H2SO3逐渐被氧化成 H2SO4，使溶液的酸 性增强。(2)在催化作用下，一氧化氮与一氧化碳反应生成二氧化碳和氮气，方 程式为： 2NO2CO = 催化剂2CO 2N2； (3)A.K
13、MnO4溶液不与 CO2反应， 能与 SO2 反应：5SO22KMnO42H2O=K2SO42MnSO42H2SO4，可以鉴别，故 A 错误；B.SO2与 CO2均能使澄清的石灰水变浑浊，现象相同，无法鉴别，故 B 正 确；C.二氧化碳和 SO2均不能使 BaCl2溶液变浑浊，无法鉴别，故 C 正确；D. 二氧化硫具有漂白性能使品红溶液褪色，而二氧化碳不能使品红溶液褪色，则可 以鉴别，故 D 错误；故选 BC；(4)A.氢气燃烧的产物是水，对环境是无污染的， 能控制城市空气污染源，故 A 正确；B.使用电动车，不会产生对空气有污染的 物质， 能控制城市空气污染源， 故 B 正确； C.植树造林
14、可以净化空气， 保护环境， 故 C 正确；D.呼吸面具是在空气中有极度危险的病菌或污染物是佩戴的，平时 的生活中是不宜戴的，不是从源头上控制空气污染源，故 D 错误；故选 ABC。 答案 (1)增强 2SO22H2OO2=2H2SO4或 2H2SO3O2=2H2SO4 (2)2CO2NO = 催化剂2CO 2N2 (3)BC (4)ABC 12.SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中 SO2含量不得超过 0.02 mg L 1。 (1)酸雨是降水呈酸性(pH 小于 5.6)的统称，个别地方甚至低于 2.1(食醋的 pH 3)。引起酸雨的罪魁祸首是大气中的 SO2和氮的氧化物。它们的主要来
15、源是煤和 石油的燃烧，全世界每年排放 1.5 亿吨的 SO2。 SO2可在空气中受光照等因素作用而被氧化，最终与雨水形成硫酸型酸雨。试 写出这两个反应的化学方程式：_； _。 汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中都含有氮的氧化物，全世界每年排 放量约为 5107 kg。NO2溶于水生成 和 NO。 酸雨可导致的危害有 (填序号)。 A.腐蚀建筑物 B.导致树木枯萎 C.造成洪涝灾害 D.恶化人类环境 为了减少酸雨的形成，必须减少 SO2的排放量，对燃料中的硫化物进 行 ，对废气中的氮的氧化物用 吸收。 (2)某化学兴趣小组选用如图所示的实验装置，测定工业原料气(含 SO2、N2、O2) 中
16、SO2的含量(已知碘能氧化 H2SO3，生成 H2SO4)。 若原料气从左向右流时， 上述装置连接的顺序是： 原料气 (用 字母和箭头表示)。 写出装置 B 中发生反应的离子方程式：_ _； 当装置 B 中出现_ 现象时，立即停止通气。 你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘淀粉溶液的是 (填序 号)。 A.酸性 KMnO4溶液 B.NaOH 溶液 C.溴水 D.氨水 若碘溶液的浓度为 0.05 mol L 1，体积为 20 mL，收集到的 N 2与 O2的体积为 297.6 mL(已折算为标准状况下的体积)。那么 SO2的含量是否超标？ 。 解析 (1)据信息可以写出化学方程式：2SO2O
17、2 光 2SO3，SO3 H2O=H2SO4。 NO2溶于水中与水反应生成 HNO3与 NO， 化学方程式为 3NO2 H2O=2HNO3NO。酸雨的酸性较强，能腐蚀建筑物，导致树木枯萎等从 而恶化人类环境，但不会造成洪涝灾害。为了减少酸雨的形成，必须减少 SO2 的排放量，对燃料进行脱硫处理，对废气中的氮氧化物用碱液吸收。 (2)因废气中的 SO2能与 I2发生化学反应：SO2I22H2O=H2SO42HI，当 B 中蓝色恰好变成无色时，说明 SO2恰好完全反应，根据消耗掉 I2的物质的量即 可求出 SO2的体积，剩余气体 N2和 O2可用排水法(短管进，长管出)而测出二者 的体积即可求出
18、SO2的体积分数， 故装置的连接顺序为原料气cdbae。 SO2也能被酸性 KMnO4氧化且有明显的实验现象，溴水也能与 SO2反应，但 Br2 易挥发， 会产生实验误差， NaOH 溶液、 氨水也能消耗 SO2， 但无明显实验现象。 由条件知 n(SO2)n(I2)0.05 mol L 10.02 L0.001 mol， 即其体积为 22.4 mL， 所以工业原料气总体积为 297.6 mL22.4 mL320 mL， 其中 SO2的质量为 0.001 mol64 g mol 10.064 g， 故 SO 2的含量为64 mg 0.32 L200 mg L 10.02 mg L1， 所 以
19、SO2含量超标。 答案 (1)2SO2O2 光 2SO3 SO3H2O=H2SO4 HNO3 A、 B、 D 脱硫处理 碱液 (2)cdbae I2SO22H2O=2I SO2 44H 蓝色恰好变成 无色 A 超标 13.乙烯是重要化工原料， 其产量是一个国家石油化工发展水平的标志。 请回答： (1)在一定条件下，乙烷和乙烯都能制备氯乙烷(CH3CH2Cl)。 用乙烷制备氯乙烷的化学方程式为_， 该反应的类型是 。 用乙烯制备氯乙烷的化学方程式为_， 该反应的类型是 。 比较上述两种方法，第 (填“一”或“二”)种方法更好。其原因是 _。 (2)此外，乙烯大量用来生产环氧乙烷，生产工艺主要有两
20、种： 工艺一CH2=CH2Cl2Ca(OH)2CaCl2H2O 工艺二2CH2=CH2O2 Ag 原子利用率是被利用的原子数比上总原子数， 原子利用率决定了化学生产中反应 的使用程度。根据绿色化学的原则，理想的生产工艺是原子经济性好的反应，工 艺一的原子利用率 100%(填“”，下同)；工艺二的原子利用 率 100%，因此，在实际生产中，采用工艺 更环保，更经济。 解析 (1)因烷烃与卤素单质在光照条件下发生取代反应得到卤代烃，所以用 乙烷制备氯乙烷的化学方程式是 CH3CH3Cl2 光照 CH3CH2ClHCl。 因烯烃与卤化氢能发生加成反应得到卤代烃， 所以用乙烯制备氯乙烷的化学方 程式是
21、： CH2=CH2HCl 催化剂 CH3CH2Cl， 由乙烷与氯气在光照条件下发生反 应得到的产物有：一氯乙烷，1，1二氯乙烷，1，2二氯乙烷，1，1，2三 氯乙烷，1，1，2，2四氯乙烷，1，1，1，2四氯乙烷，1，1，1，2，2五 氯乙烷，六氯乙烷和氯化氢，产物不唯一，而乙烯和卤化氢能发生加成反应得到 氯乙烷，产物只有一种。 (2)工艺一除生成环氧乙烷外还有 CaCl2和 H2O 的生成，副产物多，原子利用率 低；工艺二乙烯和氧气反应全部生成了环氧乙烷，原子利用率为 100%，原子利 用率高，符合绿色化学的原则，故选工艺二。 答案 (1)CH3CH3Cl2 光照 CH3CH2ClHCl 取
22、代反应 CH2=CH2HCl 催化剂 CH3CH2Cl 加成反应 二 该种方法制备出的氯乙烷副产物少，产物较纯净，原子利用率高 (2) 二 14.酸雨形成的原理之一可简示如下： 含硫燃料 O2 反应 A O2 反应 B H2O 反应 硫酸 请回答下列问题： (1)A 物质的化学式为 ，B 物质的化学式为 。 (2)三个反应中，不属于氧化还原反应的是 (填序号)。 (3)SO2中硫元素显4 价，它可以降低到 0 价，利用这一性质可在工厂的烟道气 中通入合适的 (填“氧化剂”或“还原剂”)除去 SO2，达到减少污染的 目的。 (4)雨水的 pH5.6 时，就判断为酸雨。已知 pHlg c(H )，
23、经测定某次雨水中 只含硫酸，且其浓度为 510 5 mol L1，则这次降雨 (填“是”或“不 是”)酸雨。 (5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫元素，其排出的废气中往往含有 SO2、 O2、N2、CO2等。为了除去有害的 SO2气体，在英国已进行了一个研究，结果表 明：高烟囱可以有效降低地面 SO2的浓度，在 20 世纪 60 年代到 70 年代的 10 年间，由发电厂排放的 SO2增加了 35%，但由于高烟囱的建造，地面 SO2浓度 降低了 30%之多。 你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 。 A.少用煤作燃料 B.把工厂的烟囱造高 C.燃料脱硫 D.把工厂迁移到农村 E.开发新能源 请从全球环境保护的角度，分析这种建高烟囱的方法是否可取？ ，理 由是_ _。 解析 (1)含硫燃料 O2 SO2 O2 SO3 H2O H2SO4。 (2)SO3H2O=H2SO4为非氧化还原反应。 (3)SO2中硫元素从4 价变成 0 价，因此必须加入还原剂。 (4)因为 c(H )25105 mol L11104 mol L1，则 pHlg(1104) 45.6，故是酸雨。 (5)减少酸雨产生的本质途径是减少 SO2的排放量。 答案 (1)SO2 SO3 (2) (3)还原剂 (4)是 (5)ACE 不可取 没有减少 SO2排放量
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