1、第3节 环境保护与绿色化学基础达标一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1某冶金厂废水的pH为4.5，含超标10倍的Pb2。该厂处理废水的下列设计中，比较合理的是(D)A用离子交换法除去Pb2B在废水中加硫酸，生成PbSO4沉淀C在废水中加NaOH，调节pH到11.0，使Pb2转化为氢氧化物沉淀D在废水中加石灰，调节pH到11.0，使Pb2转化为氢氧化物沉淀解析：用离子交换法费用高，不经济，A不选；用H2SO4会引入H，pH下降，B不选；用NaOH使碱性增强，且费用高，不选C；石灰价格便宜，且能达到处理效果，选D。2绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总
2、质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是(C)3下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是(A)“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 BC D解析：是对绿色化学的叙述。
3、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。二、非选择题4.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。(1)下列各项属于“绿色化学”要求的是_D_(填字母，下同)。A处理废弃物 B治理污染点
4、C减少有毒物 D杜绝污染源(2)某化工厂排放的污水中含有Mg2、Fe3、Cu2、Hg2四种离子。某三位学生分别设计了从该污染水中回收纯净的金属铜的方案。在制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？_第步_。应增加哪些措施防止污染？_增加冷凝回收装置_。解析：(1)根据题干描述，绿色化学是“预防污染”的根本手段，因此应从“源头”上杜绝。(2)第步中，由于汞的沸点低、易挥发、有毒，因此会造成环境污染。5以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答下列问题：(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是_AD_(填字母)。ACH2=CH2HClCH3CH2ClBCH3
5、CH2OHHClCH3CH2ClH2OCCH3CH3Cl2CH3CH2ClHClDCH2=CHClH2CH3CH2Cl由上述四个反应可归纳出，原子经济性最高的是_加成反应_(填反应类型)。(2)有毒物质的无害化处理也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，它可将废水中少量的CN-等有毒的酸根离子氧化而除去。请写出用ClO2将废水中的CN-氧化成无毒气体的离子方程式：_2ClO22CN-=2CO2N22Cl-_，该方法的优点是_产物为无毒无害的Cl-、CO2和N2_。(3)某饮用水厂由天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图如下：活性炭的作用是_吸附水中的有机物(或除去水中
6、的异味)_；O3消毒的优点是_反应产物无毒无害_。解析：(1)原子经济性高，即理论上原子的利用率尽可能达到100%，没有副产物。A、D两项中的原子利用率都是100%。(2)把CN-氧化成无毒气体，说明C、N分别生成了CO2、N2，ClO2的还原产物应该是无毒的Cl-。(3)活性炭能吸附水中的有机物，从而除去异味。用O3消毒时，其产物为无毒无害的O2。能力提升一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1下列环保建议中，不符合“绿色化学”思想的是(CD)A提倡生活垃圾分类收集B用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料C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2下列不利
7、于“清水蓝天”工程实施的是(A)A将废旧电池深埋，防止污染环境B加强城市生活污水脱氮除磷处理，遏制水体富营养化C积极推广太阳能、风能、地热能及水能等的使用，减少化石燃料的使用D农作物秸秆收割后可发酵制造沼气和农家肥解析：废旧电池作深埋处理会污染土壤，A错误；加强城市生活污水脱氮除磷处理，遏制水体富营养化，有利于保护水资源，B正确；积极推广清洁能源的使用，减少化石燃料的使用，有利于保护环境，C正确；农作物收割后留下的秸秆发酵后作为农家肥，可循环使用，不产生污染，符合“绿色化学”理念，D正确。3造成雾霾的重要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
8、，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(BC)ANO2是该过程的中间产物B汽车尾气的主要污染成分为CO2和NOCNO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：2NOO24CO4CO2N2解析：由题目提供的图可知：2NOO2=2NO2,2NO24CO4CO2N2，NO2是该过程的中间产物，故A正确：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、NO、NO2等，故B正确；NO和O2在常温下就能反应生成NO2，故C错误；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
9、程式2NOO24CO4CO2N2，故D正确。二、非选择题4SO2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 mgL-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pH3)。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：_2SO2O22SO3_；_SO3H2O=H2SO4_。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
10、水生成_HNO3_和NO。酸雨可导致的危害有_A、B、D_(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_脱硫_，对废气中的氮的氧化物用_碱液_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_c，db，ae_(用字母和箭头表示)。写出装置B中发生反应的离子方程式：_I2SO22H2O=2I-SO4H_；当装置B中出现_蓝色恰好变成无色_现象时，立即停止通气。你
11、认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘-淀粉溶液的是_A_(填序号)。A酸性KMnO4溶液 BNaOH溶液C溴水 D氨水若碘溶液的浓度为0.05 molL-1，体积为20 mL，收集到的N2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？_超标_。解析：(1)据信息可以写出化学方程式：2SO2O22SO3，SO3H2O=H2SO4。NO2溶于水中与水反应生成HNO3与NO，化学方程式为3NO2H2O=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
12、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SO2的体积分数，故装置的连接顺序为原料气c，db，ae。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 molL-10.02 L0.001 mol，即其体积为22.4
13、 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SO2的含量为200 mgL-10.02 mgL-1，所以SO2含量超标。5直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有哪些？(2)在烟气脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙，写出反应化学方程式。答案：(1)温室效应、酸雨、粉尘污染。(2)Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4。
