1、环境保护与绿色化学(30分钟50分)一、选择题(本题包括3小题,每小题5分,共15分)1.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是()A.为了治理酸雨污染,政府应取缔硫酸厂、火电厂、水泥厂等B.我国是稀土储量大国,可以大量开采稀土矿卖给外国,赚取外汇C.减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等能源,符合“低碳生活”理念D.由铝土矿(主要含Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2等杂质)冶炼金属铝的过程中,只涉及复分解反应【解析】选C。A.为了治理酸雨污染,应对硫酸厂、火电厂、水泥厂等工厂进行尾气处理,而不是取缔,错误;B.我国是稀土储量大国,应合理开发使用稀土矿,错误;C.减少燃煤的使用,改用
2、风能、太阳能等能源,可减少污染物的排放,符合“低碳生活”理念,正确;D.由铝土矿(主要含Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2等杂质)冶炼金属铝的过程中,涉及复分解反应和氧化还原反应,错误。【加固训练】入冬以来,雾霾天气已经严重影响了我国多数人的正常出行和生活节奏。为改善空气质量而启动“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A.加高工厂的烟囱,使烟尘和废气远离地表B.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染C.研制新型高效可充电电池,发展纯电动汽车D.开发利用绿色能源(例如太阳能)替代化石燃料【解析】选A。加高工厂的烟囱,并不能减少有害气体的排放,也不可能使烟尘和废气远
3、离地表,A错误;推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染;研制新型高效可充电电池,发展纯电动汽车,可以减少化石燃料的使用;开发利用绿色能源(例如太阳能)替代化石燃料,可以减少化石燃料的使用,均有利于“蓝天工程”建设, BCD正确。2.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物,即原子利用率为100%。以下反应不符合绿色化学原子经济要求的是()A.乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料B.用乙烷与氯气制备一氯乙烷C.SO2与生石灰反应生成CaSO3D.乙烯和水反应制取乙醇【解析】选B。当反应物中的原子全部转化为产物,原子利用率为100%。A项
4、乙烯发生加聚反应制得聚乙烯,符合要求;B项乙烷与氯气发生取代反应制得一氯乙烷的同时还有大量副产物产生;C项SO2+CaOCaSO3、化合反应,符合要求;D项CH2CH2+H2OCH3CH2OH、加成反应,符合要求。3.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是()选项氧化物环境问题主要来源ACO2破坏臭氧层化石燃料的燃烧BSO2温室效应汽车尾气的排放CNO2光化学烟雾工厂废气的排放DCO酸雨汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧【解析】选C。化石燃料燃烧主要排放二氧化碳气体,与温室效应有关,而与破坏臭氧层无关,故A错误; 汽车尾气的排放产生大量二氧化硫气体,是形成酸雨的主要污染物,而温室
5、效应是由二氧化碳引起的,故B错误;工业废气排放产生大量的氮氧化物,氮氧化物是形成光化学烟雾的主要污染物,故C正确;酸雨的形成与二氧化硫及氮的氧化物有关,CO是一种有毒气体,与酸雨无关,故D错误。【加固训练】我们饮用的水是由源水净化所得。已知,明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀,氯气可杀菌。家庭饮用水的净化过程正确的是()A.源水过滤加氯气加明矾沉淀净水B.源水加氯气过滤加明矾沉淀净水C.源水加明矾加氯气过滤沉淀净水D.源水加明矾沉淀过滤加氯气净水【解析】选D。净水的过程一般为混凝沉淀过滤杀菌消毒。二、非选择题(本题包括1小题,共15分)4.酸雨形成的原理之一可简示如下:含硫燃料AB硫酸请回答下列问
6、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pH=-lg c(H+),经测定某次降雨中只含硫酸,且其浓度为510-5molL-1,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,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S
7、O2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%。()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.把工厂的烟囱建高C.燃料脱硫D.把工厂迁到农村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)酸雨形成的反应原理为含硫燃料SO2SO3H2SO4,故A为SO2,B为SO3。(2)以上三个反应中,反应不是氧化还原反应。(3)SO2中硫元素显+4价,由SO2S的反应中,SO2作氧化剂,故需加入还原剂。(4)雨水中c(H+)=2c(H2SO4)=2
8、510-5=10-4 molL-1,pH=-lg c(H+)=-lg 10-4=45.6,故这次降雨为酸雨。(5)()煤燃烧可产生大量SO2,故少用煤作燃料及燃料脱硫、开发新能源都能减少SO2的排放;把工厂烟囱建高及把工厂迁到农村,都不能减少SO2的排放。()把工厂烟囱建高,排放SO2的量没有改变,只是减少了地面SO2的含量。答案:(1)SO2SO3(2)(3)还原剂(4)是(5)()A、C、E()不可取没有减少SO2的排放量一、选择题(本题包括1小题,共5分)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Pb2+B.在废
9、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】选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,因石灰比NaOH廉价,故选用石灰。二、非选择题(本题包括1小题,共15分)6.煤是一种常用的燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘,会对环境造成污染,因此需要对煤进行加工后再燃烧,或将废气净化后再排放。(1)将煤直接进行燃烧,造成环境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。写出有关物质转化为硝酸的化学方程式 _。
10、以下是对硝酸型酸雨的评价,其中正确的是 (用字母填空)。a.杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物来源,破坏水生生态系统b.对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害c.破坏臭氧层d.硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐,向植物提供氮肥(2)煤燃烧产生的废气要进行常温脱硫处理。检验脱硫后的废气中是否含有SO2的简单方法是 _。【解析】(1)形成硝酸型酸雨,这说明煤燃烧生成了NO和NO2等氮氧化物,NO与O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3。硝酸型酸雨有它的危害性,但它所含有的氮元素又是植物所需要的主要元素之一。因此应该一分为二地评价酸雨的利与弊。这里不是对NO和NO2的评价,而是对硝酸型酸雨的评价,该酸雨对臭氧层没有破坏作用。(2)检验SO2的高效试剂是品红溶液,并且这里没有干扰因素。答案:(1)2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NOa、b、d(2)将气体通入品红溶液中观察品红溶液是否褪色,品红褪色,说明废气中还含有SO2;品红溶液不褪色,说明废气中不含SO2