第八章　第三节　环境保护与绿色化学（含答案)

第三节　环境保护与绿色化学
题组一　化学与环境保护
1．十九大报告提出：必须树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，你认为下列做法与这一理念不相符的是(　　)
A．工业废水经处理达标后排放
B．植树造林，增大绿化面积
C．将废弃塑料焚烧处理
D．对含硫燃料预先进行脱硫处理，使能源更清洁
2．(2021·湖南，1)下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中，没有涉及到化学变化的是(　　)
A．定期清淤，疏通河道
B．化工企业“三废”处理后，达标排放
C．利用微生物降解水域中的有毒有害物质
D．河道中的垃圾回收分类后，进行无害化处理
3．(2022·河南洛阳高一阶段检测)以下氧化物的主要来源与其引起的环境问题对应正确的是(　　)
选项 氧化物 环境问题 主要来源
A CO2 酸雨 化石燃料的燃烧
B SO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放
C NO2 温室效应 工厂废气的排放
D CO 煤气中毒 煤炭的不完全燃烧
4.下列有关有机化合物的说法正确的是(　　)
A．利用煤燃烧放出热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向
B．“白色垃圾”“地沟油”均属于高分子材料，都对环境有害
C．聚氯乙烯制品可倾倒在海洋中处理
D．光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关
题组二　绿色化学
5．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欲制得的产物，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(　　)
①置换反应　②化合反应　③分解反应　④取代反应　⑤加成反应
A．①② B．②⑤ C．②④ D．①③
6．(2022·天津市第二南开中学高一检测)下列不符合“绿色发展，保护生态环境”理念的是(　　)
A．含酶洗衣粉代替含磷洗衣粉
B．含汞废旧电池有毒，应直接掩埋
C．用秸秆、粪便生产沼气，实现垃圾资源化
D．将废旧塑料制品制成再生制品
7．(2021·山东，1)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是(　　)
A．风能发电 B．粮食酿酒
C．燃煤脱硫 D．石油裂化
题组三　环境保护与可持续发展
8．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是(　　)
A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料
B．为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰
C．开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济
D．“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
9．下列关于垃圾分类的说法正确的是(　　)
A．废电池、过期药品属于有害垃圾，无需回收，为防止污染环境应当深埋处理
B．其他垃圾包括防新型冠状病毒用的口罩、烟头等物品无法利用，应当弃去不要
C．废纸类、废塑料、废玻璃、废金属、废油漆桶等属于可回收物
D．厨余垃圾经生化处理转化为沼气和有机肥料，从而生产绿色有机食品和清洁燃料
10．(2022·成都高一阶段检测)“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得的产物，即原子利用率为100%。下列反应中最符合“绿色化学”概念的是(　　)
A．溴乙烷在碱性条件下制备乙醇：CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr
B．合成甲基丙烯酸甲酯：CH3C≡CH＋CO＋CH3OHCH2==C(CH3)COOCH3
C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜：Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
D．FeCl3溶液制Fe(OH)3胶体：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl
11．如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上，并可制取H2和S。下列说法正确的是(　　)
A．吸收H2S的反应的离子方程式为Fe3＋＋H2S===Fe2＋＋S↓＋2H＋
B．吸收H2S的反应的离子方程式为2Fe3＋＋3H2S===2Fe2＋＋3S↓＋6H＋
C．实验室可用点燃的方法消除H2S对环境的污染
D．该工艺流程体现了绿色化学思想
12．“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述正确的是(　　)
①能耗小是该方法的一大优点
②整个过程中，有两种物质可以循环利用
③“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶
④该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
A．①③ B．②④ C．③④ D．①④
13．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_____________________________________(填字母)。
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)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。
在回收金属铜的方案中，操作________会导致环境污染，为防止污染，应采取的措施是_______________________________________________________________________________。
14．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pH＝3)。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和石油的燃烧，全世界每年排放1.5亿吨的SO2。
①SO2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：______________________________________________________________，
_______________________________________________________________________________。
②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5×107 kg。NO2溶于水生成________和NO。
③酸雨可导致的危害有________(填字母)。
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
④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的含量(已知碘能氧化H2SO3生成 H2SO4)。
①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)。
②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。
③你认为下列试剂中，可以用来代替试管中碘的淀粉溶液的是________(填字母)。
A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液
C．溴水 D．氨水
④若碘溶液的浓度为0.05 mol·L-1，体积为20 mL，收集到的N2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？__________________________(填“是”或“否”)。
第三节　环境保护与绿色化学
1．C　2.A
3．D　[化石燃料的燃烧产生的CO2过度排放不会产生酸雨污染，只会形成温室效应，A不符合题意；汽车尾气主要成分不是SO2，且SO2污染不会产生光化学烟雾污染，应该是汽车尾气中产生的氮氧化物，引起光化学烟雾，B不符合题意；工业废气中的氮氧化物NOx不会造成温室效应，C不符合题意；煤炭的不完全燃烧产生CO，会引起煤气中毒即CO中毒，D符合题意。]
4．D　[煤燃烧会产生大量的SO2等污染物，用其放出的热分解水产生氢气，效益低，故A错误；“白色垃圾”主要成分为塑料，属于高分子材料，“地沟油”主要成分为油脂，不属于高分子材料，故B错误；聚氯乙烯制品不易降解，不能倾倒在海洋中处理，故C错误。]
5．B　[上述反应中，②化合反应、⑤加成反应中反应产物只有一种，原子利用率达到100%，而置换反应、分解反应、取代反应生成物不止一种，不能满足原子利用率为100%。]
6．B　[含酶洗衣粉代替含磷洗衣粉可减少水体富营养化、水华、赤潮等水污染，A不符合题意；废旧电池中含有重金属等金属离子，直接掩埋会造成土壤污染、水体污染等，B符合题意；植物秸秆、枝叶、杂草含有生物质能，可通过发酵制取甲烷，从而有效利用生物质能，实现垃圾资源化，C不符合题意。]
7．A　8.B　9.D
10．B　[溴乙烷在碱性条件下制备乙醇，除了乙醇外还有副产物NaBr，不符合原子利用率为100%，A项错误；合成甲基丙烯酸甲酯，所有反应物均变成产物，原子利用率为100%，B项正确；以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜，会有副产物NO2和H2O，C项错误；FeCl3溶液制Fe(OH)3胶体，有副产物HCl，D项错误。]
11．D　[FeCl3有氧化性，H2S有还原性，二者在溶液中发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，A、B项错误；若点燃H2S，则发生反应：2H2S＋3O22SO2＋2H2O，燃烧产物SO2也是大气污染物，C项错误；电解的产物又重新用来吸收石油炼制过程中产生的大量H2S废气，物质得到充分利用，该工艺流程体现了绿色化学思想，D项正确。]
12．B　[根据题中信息可知，基本过程中有两个反应：①二氧化碳与氢氧化钠溶液反应；②碳酸钙的高温分解，循环利用的物质有CaO和NaOH两种物质，捕捉室中的反应为二氧化碳与氢氧化钠反应，得到Na2CO3，Na2CO3和CaO在溶液中反应得到NaOH和CaCO3，由此可分析判断。①碳酸钙高温分解需要消耗大量的能量，不正确；②氧化钙与氢氧化钠可以循环使用，正确；③碳酸钙不溶于水，所以“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤，不正确；④工业上可以用CO2合成甲醇，正确。]
13．(1)D　(2)③　增加冷凝回收装置
解析　(1)根据题干描述“绿色化学是预防污染的根本手段”可知，“绿色化学”要求从“源头”上杜绝污染源。(2)因为汞的沸点低，易挥发，且汞有毒，所以操作③会造成环境污染。
14．(1)①2SO2＋O22SO3　SO3＋H2O===H2SO4　②HNO3　③ABD　④脱硫处理　碱液　(2)①→c→d→b→a→e　②I2＋SO2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋　蓝色恰好变成无色　③A　④是
解析 　(2)因废气中的SO2能与I2发生化学反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，当装置B中蓝色恰好变成无色时，说明SO2恰好完全反应，根据消耗I2的物质的量即可求出SO2的体积，剩余气体N2和O2的体积可用排水法(短管进，长管出)测出，故装置的连接顺序为原料气→c→d→b→a→e。SO2也能被酸性KMnO4溶液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－1×0.02 L＝0.001 mol，即其体积为22.4 mL，所以工业原料气总体积为297.6 mL＋22.4 mL＝320 mL，其中SO2的质量为0.001 mol×64 g·mol－1＝0.064 g，故SO2的含量为＝200 mg·L－1>0.02 mg·L－1，所以SO2含量超标。