PAGE9-第三節環境保護與綠色化學一、化學與環境保護1.環境問題與環境保護(1)環境問題由于人類自然資源而造成的生態環境破壞,以及和所造成的環境污染。

(2)環境保護的任務①環境質量監測:對等進行分析和測定,為控制和消除污染提供可靠的數據。②治理工業“三廢”(、、)。

③尋找源頭治理環境污染的生產工藝:杜絕污染物的排放,能從根本上解決環境問題。2.三廢的治理(1)大氣污染及處理①污染物的來源②尋找,減少的使用是減少空氣污染的有效途徑。

(2)污水的處理①處理方法②處理的流程a.一級處理:通常采用方法,即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。

b.二級處理:采用方法(又稱法)及某些化學方法,除去水中的可降解有機物等污染物。

c.三級處理:主要采用法、法、法和法等,對污水進行深度處理和凈化。

(3)固體廢物的處理①處理原則:、和。

②目的:和。

二、綠色化學1.綠色化學也稱化學,與顏色(填“有”或“沒有”)關系。

2.核心思想:改變“先污染后治理”的觀念和做法,利用化學原理和技術手段,減少或消除產品在生產和應用中涉及的有害化學物質,實現從源頭或環境污染。

3.原子經濟性反應:反應物的原子全部轉化為期望的最終產物,原子利用率。

原子利用率=×100%。

1.2022年4月22日是第53個“世界地球日”,我國的宣傳主題為“珍愛地球,人與自然和諧共生”。下列有關活動或行為不符合這一主題的是()A.采用綠色化學工藝,使原料盡可能轉化為產品B.大量開采煤和石油,以滿足生產和生活的要求C.對燃料進行脫硫處理,對工業廢氣進行凈化后再排放D.節約能源,提高能源利用率2.“綠水青山就是金山銀山”,下列措施不利于改善大氣質量的是 ()A.開發新能源,減少煤等化石燃料的燃燒B.研制新型高效新能源汽車C.將煤轉化為水煤氣,發展潔凈燃煤技術D.增加汽車排氣管的長度以降低CO和NO的排放量3.以下非金屬氧化物與其引起的環境問題及主要來源對應正確的是 ()選項氧化物環境問題主要來源ACO2破壞臭氧層化石燃料的燃燒BSO2溫室效應汽車尾氣的排放CNO2光化學煙霧工廠廢氣、汽車尾氣的排放DCO酸雨汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒4.為了可持續發展,下列環保建議中,你認為不能采納的是 ()A.汽車的排氣管上裝有“催化轉化器”,使有毒的CO和NO反應生成N2和CO2B.用CO2合成聚碳酸酯類可降解塑料,減少白色污染C.向煤中加入適量石灰石,使煤燃燒產生的SO2轉化成CaSO4,可減少對大氣的污染D.用明礬代替二氧化氯處理生活污水,可提高殺菌消毒效果5.以下是與綠色化學、環境保護和人類健康息息相關的三個主題,請根據已知信息回答下列問題:(1)下列制備氯乙烷的反應中原子經濟性最高的是(填字母)。

A.CH2CH2+HClCH3CH2ClB.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2OC.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClD.CH2CHCl+H2CH3CH2Cl由上述四個反應可歸納出,原子經濟性最高的是(填反應類型)。

(2)有毒物質的無害化處理也是綠色化學研究的內容之一。ClO2(沸點為11℃)是一種性能優良的消毒劑,它可將廢水中少量的CN-等有毒的酸根離子氧化除去。請寫出常溫常壓下用ClO2將廢水中的CN-氧化成無毒氣體的離子方程式:,

該方法的優點是。

(3)ClO2也可用于自來水的消毒,利用了它的性。

6.工業廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法類別都正確的是 ()選項污染物處理措施方法類別A含Cr2O7加FeSO4沉降物理法B含純堿的廢水加石灰水反應化學法C含Cu2+等重金屬離子的廢水加硫酸鹽沉降化學法D含復雜有機物的廢水通過微生物代謝生物法7.使CO、NOx等在鉑表面發生化學反應轉變成無毒氣體,可以減少汽車尾氣中有毒氣體的排放。下列有關說法不正確的是 ()A.CO在鉑表面被氧化生成CO2,鉑起催化作用B.汽車尾氣中NOx在鉑表面發生反應的產物是N2C.NOx可以引起光化學煙霧D.NOx、CO、CO2均能與人體中的血紅蛋白結合8.中央經濟工作會議將碳達峰和碳中和列為主要任務之一,在此背景下,“新能源”“低碳”“節能減排”“綠色化學”等概念越來越受到人們的重視。下列說法不正確的是 ()A.太陽能、地熱能、氫能均屬于新能源B.低碳是指采用含碳量低的烴類作為燃料C.圖中HCl的循環使用體現了“節能減排”思想D.用乙烷和氯氣光照制取氯乙烷不是最理想的“原子經濟性反應”9.“綠色化學”要求從經濟、環保和技術上設計可行的化學反應。據此,由單質鎂制硝酸鎂的下列四個方案中,你認為可行而且符合“綠色化學”要求的方案是 ()A.MgMg(NO3)2B.MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2C.MgMgOMg(NO3)2D.MgMgSO4Mg(NO3)210.煤是一種常用的燃料,由于煤燃燒產生的廢氣中含有SO2、NO2和NO等多種有害氣體和煙塵,會對環境造成污染,因此需要對煤進行加工后再燃燒或將廢氣凈化后再排放。(1)將煤直接進行燃燒,造成環境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。①寫出煤燃燒廢氣中有關物質轉化為硝酸的化學方程式:、。

②下列關于硝酸型酸雨的說法沒有道理的是(填字母)。

a.使水中的浮游生物死亡,減少魚類食物來源,破壞水生生態系統b.對電線、鐵軌、橋梁、房屋等均會造成嚴重損害c.破壞臭氧層d.硝酸與土壤中的礦物質發生作用轉化為硝酸鹽,向植物提供氮肥(2)對煤燃燒產生的廢氣進行常溫脫硫處理的基本流程示意圖如圖,試結合圖中信息分別寫出廢氣脫硫并形成副產物(CaSO3、CaSO4和石膏CaSO4·2H2O)的過程中所發生的主要化學反應的化學方程式:;

;

③。

(3)脫硫以后,在廢氣中含量明顯增加的氣體是(寫物質名稱),它對環境的負面影響是。

(4)檢驗脫硫后廢氣中是否含有SO2的簡單方法是。

(5)某硫酸化工廠,使用一種含雜質為25%的黃鐵礦石(FeS2)為原料。若取2噸該礦石,可制得98%的濃硫酸噸(假設生產過程中96%SO2轉化為SO3)。第三節環境保護與綠色化學必備知識落實一、1.(1)不合理地開發和利用工農業生產人類生活(2)①污染物的存在形態、含量②廢氣廢水廢渣2.(1)①化石燃料的燃燒②新能源化石燃料(2)①生物氧化還原沉淀②a.物理b.生物微生物c.化學沉淀氧化還原離子交換反滲透(3)①無害化減量化資源化②減少環境污染資源回收利用二、1.環境友好沒有2.減少消除3.100%期望產物的總質量知能素養進階1.B采用綠色化學工藝,使原料盡可能轉化為產品,符合綠色環保要求,A正確;大量開采煤和石油,會造成化石能源浪費,同時會造成環境污染,不符合綠色環保要求,B錯誤;對燃料進行脫硫處理,對工業廢氣進行凈化后再排放,不僅保護了環境,同時也使廢物資源化,符合綠色環保要求,C正確;節約能源,提高能源利用率,既滿足了人們對資源的利用,同時也保護了環境,D正確。2.D開發新能源,減少煤等化石燃料的燃燒,能有效減少SO2、固體顆粒物的排放,有利于改善大氣質量,A正確;機動車尾氣中含有CO、NO等污染物,利用和開發新能源汽車,消除了機動車尾氣污染,有利于改善大氣質量,B正確;將煤轉化為水煤氣,發展潔凈燃煤技術,可減少污染物的排放,C正確;增加汽車排氣管的長度,不能降低汽車尾氣中NO和CO的排放量,D錯誤。3.C化石燃料燃燒主要排放二氧化碳氣體,與溫室效應有關,與破壞臭氧層無關,故A錯誤;工廠廢氣的排放產生大量二氧化硫氣體,是形成酸雨的主要污染物,而溫室效應是由二氧化碳引起的,故B錯誤;工廠廢氣、汽車尾氣含有大量的氮氧化物,氮氧化物是形成光化學煙霧的主要污染物,故C正確;形成酸雨與二氧化硫及氮的氧化物有關,CO與酸雨無關,故D錯誤。4.D二氧化氯有殺菌消毒效果,明礬能吸附水中的懸浮雜質,不具有殺菌消毒效果,D不可行。5.【解析】(1)A、D兩項中的原子利用率都是100%,原子經濟性最高。(2)把CN-氧化成無毒氣體,說明C、N分別生成了CO2、N2,ClO2的還原產物應該是無毒的Cl-。(3)ClO2具有強氧化性,所以可用于自來水的消毒。答案:(1)AD加成反應(2)2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-產物為無毒無害的Cl-、CO2和N2(3)強氧化6.DA項,FeSO4具有還原性,可與Cr2O72-發生氧化還原反應生成Fe3+和Cr3+,故方法類別為化學法,錯誤;B項,純堿與石灰水反應生成的氫氧化鈉又是新的污染物,錯誤;C項,硫酸銅可溶于水,所以不能通過沉降法除去,錯誤;D項,含復雜有機物的廢水可通過微生物代謝進行處理,7.D根據信息“使CO、NOx等在鉑表面發生化學反應轉變成無毒氣體”,可以得出CO在鉑表面被氧化生成CO2,鉑起催化作用,故A正確;由題給信息可知汽車尾氣中NOx在鉑表面反應轉化為N2,故B正確;光化學煙霧主要是由氮氧化物引起的,故C正確;CO2是無毒氣體,在CO2濃度高的地方人容易窒息死亡,而不是CO2與人體中的血紅蛋白結合,使人中毒,故D錯誤。8.BA.新能源是指無污染、可持續利用的能源,太陽能、地熱能、氫能均屬于新能源,故A正確;B.依據低碳概念可知,低碳是指減少二氧化碳等溫室氣體的排放,故B錯誤;C.圖中HCl的循環使用可以節約能源,減少污染物的排放,體現了“節能減排”思想,故C正確;D.用乙烷和氯氣光照制取氯乙烷,除了生成氯乙烷還生成氯化氫等物質,不是最理想的“原子經濟性反應”,故D正確。9.C據題意,“綠色化學”要求從經濟、環保和技術三個方面設計可行的化學反應。從經濟角度考慮,B項最不符合,反應過程中除Mg外還用了其他三種試劑;D項也不符合,反應過程中用了兩種較貴的試劑濃硫酸和Ba(NO3)2溶液。從環保角度考慮,A、D兩項分別產生了污染環境的氮氧化物、SO2,B項也使用了會對環境造成污染的Cl2。從技術角度看,D項中Ba(NO3)2溶液的加入量較難控制。綜上所述,只有C項符合“綠色化學”的要求。10.【解析】(1)①煤燃燒廢氣中NO與O2反應生成NO2,NO2溶于水反應生成HNO3,有關物質轉化為硝酸的化學方程式為2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO;②硝酸是強酸,具有強氧化性,能殺死水中的浮游生物,減少魚類食物的來源,破壞水生生態系統,a正確;硝酸具有酸性,電線、鐵軌、橋梁含有金屬,它們能和硝酸反應,房屋含有金屬和硅酸鹽,也能和硝酸反應,會造成嚴重損害,b正確;導致臭氧層空洞的是氟氯代烴,不是硝酸,c錯誤;硝酸中含有氮元素,硝酸與土壤中的礦物質發生作用轉化為硝酸鹽,可向植物提供氮肥,d正確。(2)由脫硫流程圖可知:脫硫過程中SO2和CaCO3反應生成CO2和CaSO3,CaSO3在空氣中不穩定,很容易轉化為CaSO4,進而形成副產物石膏CaSO4·2H2O,則脫硫并形成副產物的過程中所發生的主要反應的化學方程式為SO2+CaCO3CO2+CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4、CaSO4+2H2OCaSO4·2H2O;(3)由脫硫流程圖可知,脫硫過程反應生成CO2,使脫硫后的尾氣中CO2的含量明顯增加,CO2會導致溫室效應,導致全球氣候變暖;(4)檢驗SO2常用品紅溶液,操作為將氣體通入品紅溶液觀察溶液是否褪色,若溶液褪色,說明廢氣中含有SO2;若溶液不褪色,說明廢氣中不含SO2。(5)依據反應前后硫元素質量不變可知:FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4,設制備濃硫酸的質量為m