1、环境保护与绿色化学 (建议用时:25分钟)基础过关练1常见的污染分为一次污染和二次污染。二次污染是排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或微生物作用下发生变化所生成的新污染物,如反应2NOO2=2NO2中,二氧化氮为二次污染物。下列三种气体:二氧化硫;二氧化氮;硫化氢。其中能生成二次污染物的是()A只有 B只有C只有 DDSO2和NO2本身都是有毒气体,是污染物,而它们与雨水反应生成的酸雨,是二次污染物;H2S有毒,H2S被氧化后的产物是SO2气体,因而也能产生二次污染物。2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()污染物主要来源A甲醛劣质家具的生产与
2、使用BNO和NO2飞机、汽车尾气C悬浮颗粒物建筑施工、化石燃料的燃烧DSO2雷电时在空气中产生D甲醛主要来源于劣质家具的生产与使用,故A正确;大气中氮氧化物的主要来源是燃煤、汽车尾气排放,故B正确;悬浮颗粒物的主要来源是化石燃料的燃烧和施工产生的扬尘,故C正确;SO2的主要来源是化石燃料的燃烧,故D错误。3化学与科技、社会、生产密切相关,下列有关说法不正确的是()A乙醇汽油的广泛使用能减少有害气体的排放B无磷洗涤剂的推广使用,能有效减少水体富营养化的发生C海水淡化可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化D倡导“低碳经济”“低碳生活”有助于减轻温室效应C海水淡化可以解决淡水供应危机,
3、明矾能净水,但不能淡化海水,C错误。4研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关 (如图所示)。下列叙述错误的是 ()A雾和霾的分散剂相同 B雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 CNH3是形成无机颗粒物的催化剂D雾霾的形成与过度施用氮肥有关C雾和霾的分散剂均为空气,A项正确;结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有NH4NO3和(NH4)2SO4,B项正确;根据图示可知空气中NOx、SO2分别转化为HNO3、H2SO4后,吸收空气中的NH3生成NH4NO3和(NH4)2SO4,即NH3是形成无机颗粒物的反应物,C项错误;过度施用氮肥,会导致空气中挥发的NH3浓度增大,与雾霾的形成有关,D项正
4、确。5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()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D废水量太大,不能用离子交换法;加硫酸虽能除去Pb2,但增加了溶液酸度;石灰比NaOH廉价,故选用石灰。6制取乙醇的下列反应中原子经济性最差的是()A乙烯水化法:CH2=CH2H2OCH3CH2OHB乙醛还原法:CH3CHOH2CH3CH2OHC卤代烃水解法:CH3CH2BrH2OCH3CH2OHHBrD酯类
5、水解法:CH3COOC2H5H2OCH3COOHC2H5OHCA、B项中两个反应的原子利用率都是100%,C项中反应的原子利用率约为36.2%,D项中反应的原子利用率约为43.4%。7绿色化学是指从技术、经济上设计可行的化学反应,尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应不符合绿色化学理念的是()A消除硫酸厂尾气排放:SO22NH3H2O=(NH4)2SO3B消除硝酸厂的氮氧化物污染:NO2NO2NaOH=2NaNO2H2OC制CuSO4:Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2OD制CuSO4:2CuO22CuO,CuOH2SO4(稀)=CuSO4H2OC二氧化硫是有害气体,用氨气吸收,消除
6、污染,A项符合绿色化学的理念;二氧化氮和一氧化氮都是有害气体,用氢氧化钠溶液吸收,消除污染,B顶符合绿色化学的理念;浓硫酸的还原产物是二氧化硫,对环境有污染,C项不符合绿色化学的理念;铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜,对环境无污染,D项符合绿色化学的理念。8(素养题)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型水处理剂,它有比高锰酸钾更强的氧化性,在水中反应被还原为Fe3。(1)高铁酸钠中铁元素的化合价为_;高铁酸钠能消毒杀菌,这是基于它的什么性质_。(2)高铁酸钠用于水处理,除了能消毒杀菌外,它还能沉降水中的悬浮杂质,起到净水作用,请说明其净水原理:_。解析高锰酸钾是强氧化剂,常
7、用于消毒杀菌,显然Na2FeO4因强氧化性而能杀菌消毒;其铁元素的还原产物为Fe3,Fe3可发生水解,生成Fe(OH)3胶体,故有类似于明矾的净水作用。答案(1)6强氧化性(2)高铁酸钠的还原产物是Fe3,Fe3可发生水解,生成Fe(OH)3胶体,它可吸附水中悬浮的杂质或泥沙颗粒等一起凝聚而沉降,达到净水的效果拓展培优练9发展循环经济应当在技术可行、经济合理和有利于节约资源、保护环境的前提下,按照减量化优先的原则实施。下列说法有悖于循环经济理念的是()A将有机垃圾转化为气态燃料B大力开采石油、煤、天然气满足社会生产需要以加快经济发展C将1 mol CH4转化为4 mol H2用于合成氨DCO、
8、CH3OH和C3H4合成CH2=C(CH3)COOCH3B大力开采化石燃料不符合绿色化学发展要求,应加快新能源、新材料的开发和利用。1 mol CH4在一定条件下可与H2O反应生成3 mol H2和1 mol CO,1 mol CO在一定条件下与H2O反应又得到1 mol H2,使CH4生产H2的量达到最大值,符合循环经济理念。根据反应COCH3OHC3H4CH2=C(CH3)COOCH3,可知其原子利用率为100%,符合循环经济理念。10我国科学家在绿色化学领域取得了新进展,利用双催化剂Cu和Cu2O,在水溶液中用H原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇,反应机理如图所示。下列有关说法
9、不正确的是()ACO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的B催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒C该催化过程中只涉及化学键的形成,未涉及化学键的断裂D有可能通过调控反应条件获得甲醛(HCHO)等有机物CCO2HCOOH,既有C=O键的断裂也有OH键的形成,C项不正确。11“可持续发展问题对科学的挑战绿色化学”是目前化学发展的主题之一。下列不属于绿色化学内容的是()A在厂房周边多种草、种树、种花B以绿色化学理论为指导,采用对环境无污染的、经济上可行的化学生产过程C利用无毒原料,在生产的各个环节都实现无环境污染的生产工艺D生产过程中,充分利用原料的全部原子,实现零排放和零污染A在厂房周边多
10、种草、种树、种花,可以美化环境、净化空气,但与绿色化学无关,A符合题意;以绿色化学理论为指导,采用对环境无污染的、经济上可行的化学生产过程,可以减少对环境的污染和破坏,属于绿色化学内容,B不符合题意;利用无毒原料,在生产的各个环节都实现无环境污染的生产工艺,可以在生产各个环节减少对环境的污染,属于绿色化学内容,C不符合题意;生产过程中,充分利用原料的全部原子,实现零排放和零污染,杜绝了环境污染,属于绿色化学内容,D不符合题意。12二氧化碳气体能引起温室效应,“碳捕捉技术”可实现二氧化碳的分离、储存和利用,其工艺流程如图所示,下列叙述正确的是()ACO2是引起酸雨的主要物质之一B能源消耗低是该技
11、术的一大优点C捕捉CO2可使用小苏打溶液D捕捉到的CO2可作化工原料DCO2是引起温室效应的主要物质之一,故A错误;由流程示意图可知,该捕捉技术反应复杂且能耗大,故B错误;CO2和小苏打溶液不反应,故C错误;CO2可以和许多物质发生反应,因此可作化工原料,故D正确。13(素养题)含有农药、染料、酚、氰化物以及引起色度、臭味的废水,常用化学氧化法进行处理,所用的氧化剂有氯类(如液氯、次氯酸钙、次氯酸钠等)和氧类(如空气、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等)。一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物(含CN)的废水。在碱性条件下(pH8.511),氯气可将氰化物中的CN氧化为只有其毒性的氰酸盐(含CN
12、O)。(1)写出含CN的废水用氯气氧化生成氰酸盐的离子方程式为_。 (2)若向含CNO的废水中再通入氯气,可使CNO转化为无毒的气体,写出这个反应的离子方程式为_。(3)在用液氯不便的地区,可用漂白粉处理含CN的废水,若将其氧化为CNO,其离子方程式为_。解析(1)CN是在碱性条件下被Cl2氧化的,故反应中有OH参加,产物除生成氰酸根外还应有Cl及H2O,离子方程式为CNCl22OH=CNO2ClH2O。(2)当Cl2过量时,(1)中的产物CNO与Cl2反应,碱性条件下不可能产生CO2及其他气体,而碳元素的存在形式为CO,无毒气体一定为N2,离子方程式为2CNO3Cl28OH=2CO6Cl4H
13、2ON2。(3)由于漂白粉中的ClO具有强氧化性,故可发生反应为CNClO=CNOCl。答案(1)CNCl22OH=CNO2ClH2O(2)2CNO3Cl28OH=2CO6Cl4H2ON2(3)CNClO=CNOCl14(素养题)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)下列各项符合“绿色化学”要求的是_。A处理废弃物 B治理污染点C减少有毒物 D杜绝污染源(2)在我国西部大开发中,某地为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你认为可行的是_。A建在西部干旱区可以脱贫致富B应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区C企业有权自主选择厂址D不宜建在人口稠密的居民区(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2、Fe3、Cu2、Hg2四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。在能制得纯铜的方案中,哪一步操作会导致环境污染?_,应增加哪些措施防止污染:_。解析(1)根据题干描述可知,绿色化学是预防污染的根本手段,因此应从“源头”上杜绝。(2)化工基地的筹建首先不宜建在人口稠密的居民区,同时要考虑水资源和交通问题。(3)第步是加热操作,由于汞的沸点低、易挥发、有毒,因此会造成环境污染。答案(1)D(2)BD(3)第步增加冷凝回收装置