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 学 考 练 1 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 2下列有关环境问题的说法正确的是（
2、） A燃煤中加入适量石灰石，可减少废气中 SO2的量 B臭氧的体积分数超过 10 4%的空气有利于人体健康 CpH 在 5.67.0 之间的降水通常称为酸雨 D含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染 解析 石灰石在煤燃烧过程中分解为 CaO，CaO 和 SO2结合为 CaSO3，进一步 转化为 CaSO4，可减少 SO2污染，A 正确；B 项，当空气中臭氧的含量超过 10 5%（体积分数）时，就会对人体、动植物及暴露在空气中的物质造成危害；C 项， pH 小于 5.6 的雨水称为酸雨；D 项，含磷合成洗涤剂易造成水体富营养化， 形成“水华”“赤潮”等水体污染。 答案 A 3下列关于化
3、学与生产、生活的认识不正确的是（ ） ACO2、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 4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， 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 5以节能减排为基础的
4、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。 答案 D 6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
5、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 7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，气体在催化剂表面吸附与解吸作用
6、 的过程如下图所示。下列说法错误的是（ ） ANO2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 CNO 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、 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
7、，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 8在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的最终 产物， 即原子利用率为 100%。 下列反应类型能体现 “原子经济性” 原则的是 （ ） 置换反应 化合反应 分解反应 取代反应 加成反应 加聚反 应 酯化反应 A B C只有 D只有 解析 根据四种基本反应类型的定义即可判断出只有化合反应产物唯一。 在有机 反应类型中，取代反应、酯化反应、水解反应的产物均不唯一，而加成反应、加 聚反应的产物唯一，反应物中的原子全部转化成期望的最终产物，
8、即原子利用率 为 100%。 答案 A 9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 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
9、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 10 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 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
10、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 SO2的含
11、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 BNaOH 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：2SO2O2
12、= 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
13、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 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 L 1，
14、所以 SO 2含量超标。 答案 （1） 2SO2O2= 光 2SO3 SO3H2O=H2SO4 HNO3 A、 B、 D 脱硫 碱液 （2）c，db，ae I2SO22H2O=2I SO2 44H 蓝色恰好变成 无色 A 超标 能 力 练 11 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
15、环氧乙烷，生产工艺主要有两种： 工艺一CH2=CH2Cl2Ca（OH）2CaCl2H2O 工艺二2CH2=CH2O22 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
16、备氯乙烷的化学方 程式是： CH2=CH2HCl 催化剂CH 3CH2Cl， 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）CH
17、3CH3Cl2 光照 CH3CH2ClHCl 取代反应 CH2=CH2HCl 催化剂CH 3CH2Cl 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 12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
18、 时，就判断为酸雨。已知 pHlg c（H ） ，经测定某雨水 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， 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）S 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（110 4）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