專題14環境保護與綠色化學思維導圖思維導圖知識詳解知識詳解考點1化學與環境保護1．生態系統：包括人類和其他生物生存的生物圈與大氣圈、水圈和巖石圈。2．環境問題：一是指由于人類不合理地開發和利用自然資源而造成的生態環境破壞，二是指工農業生產和人類生活所造成的環境污染。3．“三廢”污染——廢氣、廢液和廢渣(1)大氣污染：①大氣污染物主要來自化石燃料的燃燒和工業生產過程產生的廢氣及其攜帶的顆粒物。②次生污染物及其次生污染的產生(2)水體污染①污染原因：工農業生產和生活中產生污水的任意排放。②處理方法：水體污染物處理方法難溶性細小懸浮物物理法——利用混凝劑通經沉淀、過濾除去可溶性污染物化學法——根據化學性質采用中和法、氧化還原法等方法經沉淀除去復雜有機污染物生物法——通過微生物代謝作用轉化為簡單的、無害的物質除去污水的“三級”處理方法。(3)固體廢物污染工業廢渣和生活垃圾等固體廢物的處理應遵循無害化、減量化和資源化的原則，達到減少環境污染和資源回收利用兩個重要目的。4．六大環境問題及其危害環境問題主要污染物主要危害酸雨(雨水pH<5.6)SO2及氮氧化物(NOx)土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等溫室效應CO2、CH4造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小臭氧空洞氟氯代烴、氮氧化物(NOx)到達地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態環境帶來多方面危害光化學煙霧碳氫化合物、氮氧化物(NOx)刺激人體器官，特別是人的呼吸系統，使人生病甚至死亡白色污染難降解的廢棄塑料在土壤中影響農作物吸收養分和水分，導致農作物減產；易被動物當成食物吞入，導致動物死亡；混入生活垃圾中難處理、難降解赤潮(海水中)和水華(淡水中)廢水中含N、P等營養元素水體富營養化，導致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水質腐敗變質、變臭，水生生物因缺氧而死亡【典例1】霧霾天氣已經嚴重影響了我國多數人的正常出行和生活節奏。為改善空氣質量而啟動的“藍天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“藍天工程”建設的是()。A．加高工廠的煙囪，使煙塵和廢氣遠離地表B．推廣使用燃煤脫硫技術，防止SO2污染C．研制新型高效可充電電池，發展純電動汽車D．開發利用綠色能源(如太陽能)替代化石燃料【典例2】下列有關環境問題的說法正確的是()。A．煤燃燒時加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的含量B．臭氧的體積分數超過105%的空氣有利于人體健康C．pH在5．6~7．0之間的雨水通常稱為酸雨D．含磷合成洗滌劑易被細菌分解，故不會導致水體污染考點2綠色化學1．綠色化學思想：也稱環境友好化學，其核心思想就是改變“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，實現從源頭減少或消除環境污染。2．原子經濟性反應：就是反應物的原子全部轉變為期望的最終產物，原子利用率達到100%，也就是說在化學反應過程中不產生任何廢物，其中，原子利用率＝eq\f(期望產物的總質量,生成物的總質量)×100%。3．綠色化學對化學反應的要求4．開發和利用自然資源的原則：遵循減量化、再利用和再循環的原則，踐行綠色發展理念，保護生態環境。1．“綠色化學”的含義(1)核心：利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境造成的污染。又稱為“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物，不再處理廢物，這是一門從源頭上減少或消除污染的化學。(2)綠色化學的研究主要圍繞化學反應、原料、催化劑、溶劑和產品的綠色化開展的，因此化學反應及其產物具有以下特征：①采用無毒、無害的原料；②在無毒、無害的條件(包括催化劑、溶劑)下進行；③產品應該是環境友好的；④具有“原子經濟性”，即反應具有高選擇性、極少副產物，甚至實現“零排放”。此外，它還應當滿足“物美價廉”的傳統標準。2．原子經濟性原子經濟性可用原子利用率來衡量，其定義式可表示為：原子利用率＝eq\f(期望產品的總質量,生成物的總質量)×100%。經濟性的反應有兩個顯著優點：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地減少了廢物的排放。3．各種“綠色”新概念(1)綠色能源：甲醇、乙醇、菜籽油等可再生的清潔能源；(2)綠色氧化劑：過氧化氫和臭氧；(3)綠色食品：安全、無公害的營養食品；(4)綠色消費：崇尚自然追求健康，在生活舒適的同時節約資源實現可持續消費；(5)綠色商品：對環境無污染、無公害的商品；(6)綠色農藥：無殘留、無公害的農藥；(7)綠色材料：在原料采集，產品制造、使用和再循環利用以及廢物處理等環節中與生態環境和諧共存并有利于人類健康的材料；(8)綠色消毒劑：臭氧。【典例3】綠色化學的核心是反應過程的綠色化，即要求原料物質中的所有原子被完全利用且全部轉入期望的產品中，下列過程不符合這一思想的是()。A．甲烷與氯氣反應制氯仿：CH4+3Cl2CHCl3+3HClB．烯烴與水煤氣發生的羰基合成反應：+CO+H2RCH2CH2CHOC．甲烷、CO合成乙酸乙酯：2CH4+2COCH3COOCH2CH3D．乙烯合成聚乙烯：nCH2=CH2CH2—CH2【典例4】“綠色化學”是指從源頭上消除或減少對環境的污染。下列實驗或實驗過程符合化學實驗“綠色化學”原則的是()。A．用過氧化氫溶液代替高錳酸鉀制取氧氣B．用納米銅粉代替銅絲進行銅和濃硝酸反應的實驗C．用溴水代替碘水進行萃取實驗D．為了讓學生更清楚地看到實驗現象，用較多量的氯氣進行性質實驗專項練習專項練習一、選擇題1．(2022·江蘇省高郵市重點中學高三第一次診斷測試)我國承諾2060年前實現碳中和：碳中和是指通過植樹造林、節能減排等形式，抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”。下列不利于實現“碳中和”的是()A．植樹造林 B．節能減排 C．焚燒秸稈 D．風力發電2．(2022·浙江省杭州“六縣九校”聯盟高一期中聯考)垃圾分類并回收利用，可以減少污染，節約自然資源。下列垃圾投放有錯誤的是()A．廢舊報紙、飲料瓶、電池等B．剩飯菜、瓜皮果殼、枯草落葉等C．過期藥品、化妝品、油漆等D．一次性餐具、衛生紙、灰土等3．(2022·江蘇省徐州市高一期中)2022年4月22日是第53個世界地球日，其主旨是提高民眾對現有環境問題的意識，通過綠色低碳生活，改善地球的整體環境。下列做法符合這一主旨的是()A．垃圾分類處理，實現資源的再利用 B．城市街道中的落葉就地焚燒，以改善城市環境C．廢舊電池掩埋處理，可以節約處理費用 D．施用大量農藥，提高農作物的產量4．(2022·河南省部分名校高三摸底聯考)我國力爭在2060年前實現碳中和，即二氧化碳排放量“收支相抵”。下列做法對促進碳中和沒有直接效果的是()A．有機化工生產中原子利用率達到100%B．用可燃冰代替煤作燃料C．大力開發新能源代替傳統的化石燃料D．在煤中加石灰石降低污染氣體的排放5．(2022·上海市市北中學高一期中)化學與環境密切相關，下列有關酸雨的說法錯誤的是()A．酸雨是小于7的雨水 B．空氣中的SO2主要來自于含硫的煤和石油的燃燒C．SO2屬于大氣污染物 D．NO2或SO2都會導致酸雨的形成6．(2022·上海市七寶中學高一月考)下列措施不利于我國“碳達峰、碳中和”目標的是()A．發電端的減碳：鼓勵煤電、光伏、風電、水電、核電等能源的發展B．消費端的減碳：利用植物生產生物降解塑料可做到碳的循環和零排放C．消費端的減碳：推動新能源汽車的開發和充電樁基礎實施的安裝D．配套措施之碳捕捉：使用溶劑對CO2進行吸收，最后吹出CO2氣體壓縮再利用7．(2022·湖北省武漢市高三下學期高三調研考試)武漢，百湖之市；東湖、城市綠心。下列有關東湖的治理中，沒有涉及化學變化的是()A．定期打撈湖面垃圾，并進行垃圾分類 B．工業廢水經處理、達標后再排放C．在水下種植沉水植物，實現自我修復 D．將淤泥經無害化處理，用作園林用土8．(2022·山東省菏澤市二模)2022年1月，國務院辦公廳印發了《中央生態環境保護整改工作辦法》，凸顯了國家治理環境的決心和力度。下列說法不正確的是()A．工業上用氨水消除燃煤煙氣中的SO2B．納米鐵粉主要通過物理吸附除去污水中的、H、A等重金屬離子C．中國空間站宇航員采用多次蒸餾的方法，從尿液中分離出純凈水，實現了水的再生循環D．中國科學院在國際上首次實現了從CO2到淀粉的全合成，有利于促進“碳中和”9．(2022·山東省高三模擬預測)我國力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和，事關中華民族永續發展和構建人類命運共同體。下列措施中不能減少污染并降碳排放的是()A．完善充電樁、自行車道等相應的配套設施建設，引導公眾優先綠色出行B．大規模開采可燃冰作為新能源和通過清潔煤技術減少煤燃燒污染C．支持風力發電、光伏發電、潮汐發電等行業健康有序發展D．加大農村房屋建筑節能改造力度，降低冬季取暖燃料的使用10．(2022·江蘇省南京市二模)2022年2月，我國北京成功舉辦了第24屆冬季奧運會。下列有關說法正確的是()A．速滑館“冰絲帶”使用二氧化碳制冷劑制冰，該制冰過程屬于化學變化B．火炬“飛揚”使用H2作燃料，火焰呈黃色是因為在噴口格柵處涂有鉀鹽C．吉祥物“冰墩墩”外殼使用有機硅橡膠材料，該材料屬于硅酸鹽材料D．賽事服務用車使用氫燃料電池車代替普通燃油車，有利于實現“碳中和”11．(2022·重慶市育才中學高一月考)在2021年兩會上李克強總理指出，要打好節能減排和環境治理攻堅戰。下列做法與此不相符的是()A．推廣使用新能源汽車 B．積極進行垃圾分類C．禁止使用農藥、化肥 D．工業廢水處理達標后排放12．(2022·湖北省部分示范高中高一期中考試)近期我國多地開始施行限電令，減少工業用電。為了改善人類的生存環境與社會可持續發展，節能和尋找清潔的新能源成為人類的必然選擇。下列選項不符合這一理念的是()A．貫徹落實國家政策，盡可能節約用電 B．改進鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰C．禁止使用燃油車，大力發展新能源汽車 D．為減少化石燃料的使用，積極進行技術創新13．(2022·吉林省吉林市高三調研考試)《可再生能源法》倡導碳資源高效轉化及循環利用。下列做法與上述理念不相符的是()A．加快石油等化石燃料的開采和使用 B．通過清潔煤技術減少煤燃燒污染C．以CO2為原料生產可降解塑料 D．將秸稈加工轉化為乙醇燃料變廢為寶14．(2022·陜西省蒲城縣教學研究室高三期中)2022年北京—張家口第24屆冬季奧林匹克運動會的三大理念是“以運動員為中心、可持續發展、節儉辦”，下列做法與可持續發展宗旨相違背的是()A．用天然氣代替汽油和柴油作發動機燃料B．加高工廠的煙囪，使煙塵和廢氣遠離地表C．禁止未經處理的工業廢水和生活污水任意排放D．推廣使用煤炭、石油脫硫技術15．(2022·河北省神智達省級聯測)為了2030年實現碳達峰和2060年實現碳中和，“十四五”期間生態環境與資源綜合利用發展途徑對煤炭行業高質量發展具有重要意義。下列相關說法錯誤的是()A．開發煤炭廢棄資源的高值、高效利用技術能降低二次污染B．煤的綜合利用有利于保護自然環境和社會的可持續發展C．向煤中加人適量碳酸鈣可減少燃燒產物中二氧化碳的量D．利用太陽能等清潔能源代替煤炭，有利于節約資源、保護環境16．以下非金屬氧化物與其引起的環境問題及主要來源對應不正確的是()選項氧化物環境問題主要來源ACO2溫室效應化石燃料的燃燒BNO2酸雨工廠廢氣的排放CCOCO中毒燃料的不完全燃燒DSO2光化學煙霧：Z汽車尾氣的排放17．(2022·海南省中部六市一縣高三模擬考試)綠色化學也稱環境友好化學。下列做法不符合綠色化學理念的是()A．推廣使用高效、低毒的新型農藥B．大力發展氫能、風能和太陽能代替化石能源C．將秸稈等有機質耕埋于耕作的土壤中D．大量使用無毒的聚乙烯等材料制作食品包裝袋18．(2022·福建省寧德市普通高中畢業班高三下學期質量檢測)2022年3月30日，習總書記在參加首都義務植樹活動時提出：森林是水庫、錢庫、根庫，現在應該再加上一個“碳庫”。下列有關說法錯誤的是()A．森林植物通過光合作用吸收CO2B．利用CO2合成淀粉，實現碳的循環利用C．海水吸收過量CO2，對海洋環境沒有影響D．利用新型材料和技術，將二氧化碳“填埋”有利于實現“碳中和”19．(2022·湖南省邵陽市高一期中)2022年10月將在湖南長沙召開可持續廢物處理和資源回收國際會議，該會議將匯集世界各地的科學家、工程師和其他專家，共同為環境可持續發展和低碳生活貢獻智慧。下列做法中不利于實現可持續發展和綠色化學理念的是()A．工業生產過程產生的三廢不加處理任意排放B．生活垃圾不隨意丟棄，分類回收處理再利用C．使用高效催化劑將汽車尾氣轉化為氮氣和二氧化碳D．利用工業廢氣中的二氧化碳制造全降解塑料20．(2022·山東省濰坊市二模)“打造青山常在、綠水長流、空氣常新的美麗中國，讓錦繡河山造福人民”。下列水處理方法錯誤的是()A．用臭氧進行自來水消毒 B．向酸性廢水中加生石灰進行中和C．用FeS除去工業廢水中的Cu2+和Hg2+ D．用Na2SO4除去硬水中的Mg2+和Ca2+21．(2022·浙江省杭州市含周邊重點中學高一期中聯考)硫、氮及其化合物對人類生存和發展意義重大，其氧化物易造成的環境問題也日益受到關注，下列說法正確的是()A．NO2、SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體B．濃硫酸具有強吸水性，能吸收蔗糖中的水分并使其炭化C．濃HNO3和稀HNO3與反應的還原產物分別為NO2、NO，故稀HNO3氧化性更強D．汽車尾氣中含有的已成為城市空氣的主要污染源之一22．習總書記多次強調要“像對待生命一樣對待生態環境”。下列說法不正確的是()A．赤潮是水體富營養化，藻類大量繁殖，消耗了大量氧氣，造成水體缺氧的現象B．工業廢氣中的SO2可采用石灰法進行脫除C．汽車尾氣的大量排放是造成霧霾天氣的因素之一D．用明礬可消除水中Cu2+等重金屬離子污染23．2022年北京冬奧會和冬殘奧會通過科技助力“碳中和”，體現綠色環保理念。下列說法錯誤的是()A．冬奧會火炬“飛揚”采用碳纖維與樹脂復合材料，對比傳統金屬材質，碳纖維密度小、強度高B．冬奧會火炬用加入金屬鹽類的氫氣為燃料，火焰并非淡藍色是由于金屬鹽類的焰色反應，焰色反應屬于化學變化C．冬奧會采用二氧化碳跨臨界直冷制冰代替氟利昂等制冷劑，具備環保節能、來源廣泛、安全無毒等優點D．冬奧會頒獎花束所用的編織材料是以羊毛為原料的絨線，其主要成分為蛋白質24．第22屆冬奧會將于2022年2月4日在北京開幕，科技部提出了“科技冬奧”理念，并將重點著力于做好此次冬奧會的科技支撐保障工作。下列說法不正確的是()A．北京冬奧會將使用二氧化碳跨臨界制冰機組，與傳統制冷劑氟利昂相比更加環保B．輕質高強度的碳纖維有舵雪橇中的碳纖維是一種高分子材料C．冬奧會上將采用紫外殺菌技術對和筆記本電腦進行消毒，這是利用紫外線使蛋白質變性D．冬奧會將采用氫燃料電池車，還開發了全新的車載光伏發電系統，體現了“綠色出行”的理念25．(2022·山東省濰坊第四中學高一月考)“碳中和”是指一定時間內排放的碳總量與吸收的碳總量相互抵消，實現碳“零排放”，下列有關碳循環、碳中和的說法，錯誤的是()A．每個人都在參與碳循環，碳循環中的“碳”是指碳單質B．開發可再生能源，降低化石燃料的需求量，以控制二氧化碳排放量C．大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐森林，以控制二氧化碳排放量D．碳中和能有效維持碳循環的相對穩定，控制日趨嚴重的溫室效應26．(2022·吉林省長春外國語學校高一月考)“碳中和”是指CO2的排放總量和減少總量相當。我國提出2060年前實現碳中和，這對于改善環境、實現綠色發展至關重要。2021年5月9日，我國第一所培養“碳中和”領域專門人才的新型研究型學院西北大學榆林碳中和學院成立。下列科學研究對實現“碳中和”沒有幫助的是()A．燃煤中添加石灰石，以消除SO2對環境的污染B．化學反應就是原子重新組合的過程，研究新型化學反應實現原子利用率100%C．開發新型催化劑直接利用太陽能和水制備氫氣，進而制造氫能汽車D．開發新型光伏電池材料，提高太陽能電池的光電轉換效率27．(2022·湖南省邵陽市高一期中)2022年10月將在湖南長沙召開可持續廢物處理和資源回收國際會議，該會議將匯集世界各地的科學家、工程師和其他專家，共同為環境可持續發展和低碳生活貢獻智慧。下列做法中不利于實現可持續發展和綠色化學理念的是()A．工業生產過程產生的三廢不加處理任意排放B．生活垃圾不隨意丟棄，分類回收處理再利用C．使用高效催化劑將汽車尾氣轉化為氮氣和二氧化碳D．利用工業廢氣中的二氧化碳制造全降解塑料28．(2022·浙江省杭州市“六縣九校”高一期中聯考)我國提出爭取在2030年前實現碳達峰，2060年實現碳中和，這對于改善環境，實現綠色發展至關重要。下列措施中不利于實現漫畫中提到的“碳中和”目標的是()A．將煤轉化為煤粉再燃燒，可以從根本上杜絕碳排放B．農村推廣風力發電、光伏發電有利于“碳達峰、碳中和”C．努力開發太陽能、氫能等多種形式能源，降低化石燃料需求量，控制CO2排放量D．推廣使用新能源汽車有利于促進碳達峰、碳中和二、非選擇題29．工業上用“碳捕捉”技術將CO和CO2混合氣體中的CO2捕捉并回收CO，其基本過程如圖所示(部分條件及物質未標出)：(1)反應②分離出的CO2可制成干冰，干冰常用于___________________。(2)“捕捉室”中發生反應的化學方程式為___________________________。(3)反應①在“反應分離室”內進行，將NaOH溶液和CaCO3分離的操作是________。(4)下列有關該捕捉過程的敘述正確的有___________。A．捕捉到的CO2可用于制備其他化工產品，減少了溫室氣體的排放B．“反應分離室”中的反應要吸收大量熱C．整個過程中只有一種物質可循環利用D．能耗大是該捕捉技術的一大缺點30．綠色化學是“預防污染”的根本手段，它的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地節約能源，在化工生產各個環節中都實現凈化和無污染。(1)下列各項符合“綠色化學”要求的是__________。A．處理廢棄物 B．治理污染點C．減少有毒物 D．杜絕污染源(2)在我國西部大開發中，某地為籌建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你認為可行的是__________。A．建在西部干旱區可以脫貧致富B．應建在水資源豐富和交通方便且遠離城市的郊區C．企業有權自主選擇廠址D．不宜建在人口稠密的居民區(3)某化工廠排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四種離子。某同學設計了從該污水中回收純凈的金屬銅的方案。在能制得純銅的方案中，哪一步操作會導致環境污染？__________。應增加哪些措施防止污染_______________________________________________________。31．中國“十九大”規劃綱要提出節能減排(指的是減少能源浪費和降低廢氣排放)，這是貫徹落實科學發展觀、構建社會主義和諧社會的重大舉措；是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇；是推進經濟結構調整，轉變增長方式的必由之路；是維護中華民族長遠利益的必然要求。請你分析并回答下列問題：(1)“綠色化學”的最大特點在于它是在始端就采用預防實際污染的科學手段，因而過程和終端均為零排放和零污染，具有“原子經濟性”，下列化學反應不符合“綠色化學”思想的是________(填字母)。A．制備環氧乙烷：2CH2CH2＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑))B．制備硫酸銅：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(加熱))CuSO4＋SO2↑＋2H2OC．制備甲醇：2CH4＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱、加壓))2CH3OHD．制備硝酸銅：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(2)工業上目前使用兩種方法制取乙醛——“乙炔水化法”和