2024人教版高中化学必修第二册同步练习题--第三节　环境保护与绿色化学（含解析）

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2024人教版高中化学必修第二册同步
第三节　环境保护与绿色化学
基础过关练
题组一　化学与环境保护
1.(2022山东济宁泗水中学期中)垃圾分类并回收利用,可以减少污染,节约自然资源。下列垃圾投放有错误的是(　　)
A.废旧报纸、饮料瓶、电池等 B.剩饭菜、瓜皮果壳、枯草落叶等
C.过期药品、化妆品、油漆等 D.一次性餐具、卫生纸、灰土等
2.(2023江苏宿迁阶段练习)下列环境问题与产生的主要原因不相符的是(　　)
①“光化学烟雾”主要是由氮氧化物所引起的
②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的
④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的
A.①②　　　　B.②③　　　　C.全部　　　　D.②
题组二　绿色化学
3.(2023河南新乡一中期中)下列制备过程最符合“绿色化学”思想的是(　　)
A.二氧化硅与焦炭共热制备粗硅
B.生石灰与水混合制备Ca(OH)2
C.铜粉与浓硫酸共热制备CuSO4
D.铜粉与稀硝酸混合制Cu(NO3)2
4.乙烯大量用来生产环氧乙烷,生产工艺主要有两种。
工艺一:CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2O;
工艺二:2CH2CH2+O22。
试回答下列问题:
(1)根据绿色化学思想,理想的生产工艺是原子经济性好的反应,上述工艺一的原子利用率　　　　(填“高”或“低”);工艺二的原子利用率　　　　(填“高”或“低”),因此,在实际生产中,应采用工艺　　　　更环保、更经济。
(2)下列有机反应中最符合“绿色化学”思想的是　　　　(填序号)。
①CH2CH2++CH3COOH
②3++2H2O
③nCH2CH2 CH2—CH2
④CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
⑤+CO+CH3OH
能力提升练
题组一　环境保护与绿色化学的综合应用
1.(2023福建南平期末)目前“碳捕捉技术”常利用NaOH溶液“捕捉”CO2来实现其储存、分离和利用。其工艺流程如图所示(部分条件及物质未标出)。下列说法正确的是(　　)
A.CO2是引起酸雨的主要物质之一
B.整个过程中,只有CO2可循环利用
C.整个过程中,没有涉及氧化还原反应
D.该技术的一大优点是能源消耗低
2.(2023云南玉溪一中月考)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++H2SFe2++S↓+2H+
B.电解过程中,化学能转化为电能
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
题组二　以环境保护、绿色化学为载体的情境信息题
3.(2023湖南长沙长郡中学月考)将CO2转化为能源是缓解环境和解决能源问题的方案之一,由CO2和CH4制备合成气(CO、H2),再由合成气制备CH3OH的反应转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(　　)
A.标准状况下,11.2 L CH4所含的极性键个数为2NA
B.一定条件下等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8NA
C.反应Ⅲ的化学方程式为CO+2H2CH3OH,原子利用率为100%,符合绿色化学思想
D.制备合成气的反应中,若生成2 mol CO,反应Ⅰ和Ⅱ中共转移电子数为6NA
4.活性炭联合脱硫脱硝技术是一种比较成熟的脱硫脱硝技术,可以在较低的温度下,将废气中的SO2、NOx通过一系列反应生成铵盐,从而变废为宝,其工作示意图如图所示:
(1)SO2在活性炭表面被氧化最终生成硫酸,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)吸收塔通入NH3后,可脱除废气中的NO、NO2,写出NO和NO2分别和NH3反应的化学方程式:　　　　　　　 　　　　　、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)NH3和吸收塔中生成的H2SO4反应,会生成铵盐,写出反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)活性炭的造价较高,工业上一般选用焦炭作为吸附剂来脱硫脱硝,焦炭是煤干馏产品之一,煤的干馏为　　　　(填“物理”或“化学”)变化。
第三节　环境保护与绿色化学
基础过关练
1.A　电池中含有重金属,属于有害垃圾,A错误;剩饭菜、瓜皮果壳、枯草落叶等,属于厨余垃圾,B正确;过期药品、化妆品、油漆等对人体有害,属于有害垃圾,C正确;一次性餐具、卫生纸、灰土等,属于其他垃圾,D正确。
2.D　“光化学烟雾”主要是由汽车、工厂等排放的氮氧化物和碳氢化合物在紫外光作用下发生复杂光化学反应所引起的,①相符;“酸雨”主要是由生产活动排入空气中的氮氧化物和硫氧化物引起的,②不相符;“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的,③相符;“赤潮”是由于水体中N、P等元素含量过高,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象,④相符。
3.B　二氧化硅与焦炭共热制备粗硅,发生反应:SiO2+2C Si+2CO↑,生成CO有毒气体,不符合“绿色化学”思想,A错误;生石灰与水混合制备Ca(OH)2,只生成Ca(OH)2,原子利用率为100%,符合“绿色化学”思想,B正确;铜粉与浓硫酸共热制备CuSO4,发生反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,生成有毒气体SO2,不符合“绿色化学”思想,C错误;铜粉与稀硝酸混合制Cu,发生反应:3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成有毒气体NO,不符合“绿色化学”思想,D错误。
4.答案　(1)低　高　二　(2)③⑤
解析　(2)最符合“绿色化学”思想的反应为原子利用率为100%的反应,因此选择③⑤。
能力提升练
1.C　引起酸雨的主要物质是SO2和氮氧化物等,CO2是造成温室效应的主要物质之一,A错误;“反应分离”产生的NaOH可进入捕捉室循环利用,B错误;整个过程涉及复分解反应、化合反应和分解反应,没有涉及氧化还原反应,C正确;在“高温反应炉”中CaCO3分解需要消耗能量,D错误。
2.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项错误;电解过程中,电能转化为化学能,B项错误;若点燃H2S,则发生反应:2H2S+3O2 2SO2+2H2O,燃烧产物SO2也是大气污染物,C项错误;电解产物Cl2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。
3.B　1 mol甲烷中含4 mol C—H键,均为极性键,标准状况下,11.2 L CH4为0.5 mol,含极性键个数为2NA,A正确;1 mol CH3OH比1 mol甲烷多1 mol O原子,质子数多8NA,但等物质的量并非1 mol,因此无法确定质子数多多少,B错误;该反应为化合反应,反应物全部转化为生成物,原子利用率为100%,符合绿色化学思想,C正确;反应Ⅱ为CO2+C 2CO,生成2 mol CO,需消耗1 mol C,反应中转移电子数为2NA;反应Ⅰ为CH4C+2H2,生成1 mol C转移电子数为4NA,若生成2 mol CO,两反应总共转移电子数为6NA,D正确。
4.答案　(1)2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O H2SO4(或2SO2+O2+2H2O 2H2SO4)
(2)4NH3+6NO 5N2+6H2O　8NH3+6NO2 7N2+12H2O
(3)2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4(或NH3+H2SO4 NH4HSO4)
(4)化学
解析　(1)在反应中,SO2可以在活性炭表面被O2氧化为SO3,进而和H2O反应生成H2SO4。(2)NH3和NO、NO2反应时,NH3为还原剂,NO、NO2为氧化剂,最终生成N2和H2O。(3)NH3和生成的H2SO4反应可生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。(4)煤的干馏为化学变化。
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