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第三节 环境保护与绿色化学
第八章 化学与可持续发展
1．了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，认识化学对环境保护的重要意义。
2．了解“绿色化学”“原子经济性反应”的内涵，知道其在利用资源、保护环境中的重要意义。
学习目标
任务一 化学与环境保护
新知构建
1．环境问题
主要是指由于人类______地开发和利用________而造成的________破坏，以及__________和________所造成的环境污染。
2．环境保护的任务
(1)环境质量监测：对污染物的________、____等进行____和____，为控制和消除污染提供可靠的数据。
(2)治理工业“三废”(____、____、____)。
(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺，杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。
不合理
自然资源
生态环境
工农业生产
人类生活
存在形态
含量
分析
测定
废气
废水
废渣
3．大气污染物来源及次生污染物的形成
SO2
酸雨
雾霾
光化学烟雾
交流研讨 1
含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些物质发生反应加以控制、消除和回收利用。
(1)针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，请举例常用的吸收脱硫措施。
提示：用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3等吸收脱硫。
(2)机动车辆的尾气排放也同样需要控制，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2等在Pt、Pd等的催化作用下将氮氧化物还原为N2和H2O。请写出相关反应的化学方程式。
提示：CH4＋4NO2 4NO＋CO2＋2H2O，
CH4＋4NO 2N2＋CO2＋2H2O。
4．污水的处理
(1)常用的污水处理方法：________、________和________等。
(2)污水处理的常用化学方法： ________ 、____________、________等。
(3)污水处理的流程
①一级处理：通常采用_____方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经过一级处理后的水一般达不到排放标准，通常将一级处理作为预处理。
物理法
化学法
生物法
中和法
氧化还原法
沉淀法
物理
②二级处理：采用_____方法(又称________法)及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物。经过二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。
③三级处理：主要采用___________、___________、___________和_________等，对污水进行深度处理和净化。经过三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。
生物
微生物
化学沉淀法
氧化还原法
离子交换法
反渗透法
含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。你认为怎样预防水华、赤潮现象的发生？
提示：一要少用或不用含氮、磷的洗涤剂，合理使用化肥，适量向水产养殖区投放饲料等；二要对产生的含氮、磷的废水做科学合理的处理。
交流研讨 2
5．固体废弃物的处理
(1)原则：______、______和______。
(2)目的：____________和____________。
无害化
减量化
资源化
减少环境污染
资源回收利用
归纳总结
常见八大污染问题
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中CO2含量增加 全球气候变暖，两极冰雪融化，海平面上升
酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
光化学
烟雾 氮氧化物和碳氢化合物 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
归纳总结
环境
污染 形成原因 主要危害
赤潮和水华 含氮、磷等营养成分的生活污水和工农业废水的任意排放 使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华
白色
污染 聚乙烯塑料等的大量使用，任意丢弃 ①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产；②混入生活垃圾中难处理、难回收；③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡
归纳总结
环境
污染 形成原因 主要危害
雾霾 SO2和氮氧化物、以及可吸入颗粒物的排放 大气细粒子能吸附大量有致癌物质和基因毒性诱变物质，使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化、改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构
PM2.5 颗粒物 污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康
典例应用
1．判断正误。
(1)化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无，有污染治理就行( )
(2)化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物( )
(3)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量( )
(4)工业废渣和生活垃圾等固体废弃物对环境影响不大，可不必处理( )
(5)污水的一级处理通常采用化学法和生物法将难溶解的污染物除去( )
×
×
×
×
√
2．光化学烟雾是一次污染物(如氮氧化物、碳氢化合物等)在光照条件下发生化学反应后生成的二次污染物，主要含有臭氧、过氧硝酸酯等，下列说法不正确的是
A．光化学烟雾是混合物，其中某些成分具有强氧化性
B．光化学烟雾可以降低能见度，但不会对人体造成危害
C．汽车尾气超标排放是造成光化学烟雾的主要原因之一
D．夏秋季节正午日照较强，光化学烟雾产生几率较大
√
光化学烟雾对人眼睛、鼻、咽喉、气管和肺等呼吸器官有刺激作用，会危害人体健康。故选B。
3．下列说法不正确的是
A．为减少“白色污染”，提倡自带购物布袋
B．煤、石油、天然气属于化石燃料，取之不尽，用之不竭
C．对钢铁制品进行防锈处理，可以有效减少金属资源的浪费
D．开发新能源汽车可减少汽油、柴油的使用，从而减少环境污染
√
A．自带购物布袋，减少塑料袋的使用，有利于环境保护，可减少“白色污染”，故A正确；B.煤、石油和天然气等属于化石燃料，是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源，故B错误；C．对钢铁制品进行防锈处理，不仅可节约资源，而且可以减少对环境的污染，故C正确；D.开发新能源汽车可减少汽油、柴油的使用，可减少汽车尾气的排放，从而减少雾霾天气，故D正确；故答案为B。
4．化学与生产、生活、建设美丽中国密切相关，下列说法错误的是
A．推广新能源汽车对降低能源消耗、减少污染物排放有重大作用
B．垃圾分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用
C．直接在田间焚烧农作物秸秆，既破坏土壤中的有机质，又会造成污染
D．将洁厕净和“84”消毒液混合使用，既有利于除污垢又有利于杀菌消毒
√
A．新能源汽车可以减少化石能源的使用，从而降低能源消耗，减少污染物排放，减少酸雨的形成，A正确；B.垃圾分类的目的是减少垃圾处置量，便于回收垃圾中可利用物质，尽最大努力减少垃圾带来的污染，B正确；C．直接在田间焚烧农作物秸秆，会形成大量烟尘污染大气，同时也破坏土壤中的微生物，虽然草木灰里含有一定量的钾肥，但得不偿失，C正确；D.将洁厕净和“84”消毒液混合使用，会反应生成氯气，污染环境，所以不能混合使用，D错误；故选D。
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任务二 绿色化学
新知构建
1．绿色化学也称________化学。
2．核心思想：改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从________或____环境污染。
3．原子经济性反应：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，原子利用率为________。
环境友好
源头减少
消除
100%
4．绿色化学对化学反应的要求
典例应用
1．绿色化学要求从根本上消除污染，是一门能彻底阻止污染产生的科学。它包括“绿色生产”和“绿色销毁”等内容。某地在整顿音像市场的活动中，查获了一批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。以下做法中，属于绿色销毁的是
A．泼上汽油焚烧 B．深埋于土壤中
C．倾倒入江河中 D．碾压粉碎后再回收利用
√
A．泼上汽油焚烧，浪费能源，并产生污染性气体；B.深埋于土壤中，会造成土壤污染和地下水污染；C．倾倒入江河中，会造成水污染；D.碾压粉碎后再回收利用可节约资源，实现循环利用，同时减少污染；答案为D。
2．绿色化学实验是指化学实验要符合绿色化学思想，如减少污染，防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是
A．用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气
B．将CO还原Fe2O3的尾气直接排入空气中
C．工业制硝酸产生的氮氧化物尾气用NaOH溶液吸收
D．将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后，再清洗玻璃仪器
√
A．铜与浓硫酸反应消耗的硫酸多，放出的二氧化硫气体污染空气，品红溶液检验二氧化硫，不能用品红溶液吸收二氧化硫，故不选A；B.CO有毒，不能将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中，故不选B；C．氢氧化钠能吸收氮氧化物生成硝酸盐、亚硝酸盐，故选C；D.将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入废液缸，随意倾倒会污染环境，故不选D；选C。
√
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随堂达标演练
1．(2024·云南昆明高一期末)“低碳生活”是指减少二氧化碳的排放，低能量、低消耗的生活方式。下列不符合“低碳生活”的做法是
A．使用一次性餐具
B．使用节能灯
C．选择公共交通出行
D．开发新能源减少化石燃料的使用
√
A．大量使用一次性餐具用品，导致废弃物乱丢，砍伐大量树木，使环境恶化，不利于保护环境，A不符合“低碳生活”的做法；B.使用节能灯可以节约能源，提高能量利用率，从而可起到节能减排作用，B符合“低碳生活”的做法；C．多乘公共交通工具出行，就可以减少由于私家车使用造成的更多大气污染物的排放，有利于保护环境，C符合“低碳生活”的做法；D.开发新能源减少化石燃料的使用，可减少硫氮氧化物排放，减少污染，D符合“低碳生活”的做法。
2．(2024·上海市期末)联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会通过《昆明宣言》，《宣言》承诺，确保最迟在2030年使生物多样性走上恢复之路，进而全面实现“人与自然和谐共生”的2050年愿景。从化学角度，下列不利于实现该宣言的是
A．燃煤中添加石灰石，以消除SO2对环境的污染
B．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用
C．禁止使用农药和化肥，保护水资源
D．购物时使用布袋等代替塑料袋
√
A．燃煤中添加石灰石，降低二氧化硫排放，以消除SO2对环境的污染，有利于生物多样性，故不选A；B.垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用，减少环境污染，有利于生物多样性，故不选B；C．农药和化肥可以增加粮食的产量，应该合理使用农药和化肥，不能完全禁止使用农药和化肥，故选C；D.购物时使用布袋等代替塑料袋，减少白色污染，有利于生物多样性，故不选D；选C。
3．(2023·湖南邵阳二中高一校考)垃圾分类是生态文明的进步，也是每个人都能参与的环境保护方式。下列关于垃圾处理的说法不正确的是
A．被污染的餐巾纸属于可回收垃圾
B．废电池属于有害垃圾
C．厨余垃圾经发酵可制成肥料
D．废医用塑料不可回收制造餐具
√
A．用过的脏餐巾纸没有回收的价值，不可回收，A符合题意；B.废电池里含有大量的汞、镉、锰、铅等重金属元素，属于有害垃圾，B不符合题意；C．厨余垃圾经发酵技术处理可以变成优质肥料，C不符合题意；D.医用垃圾属于有害垃圾，需要专门处理，不能制造餐具，D不符合题意。
4．下列有关环境问题的说法错误的是
A．绿色化学的核心思想是利用化学原理和技术手段，实现从源头减少或消除环境污染
B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应制备1，2 二溴乙烷的原子利用率为100%
C．秸秆焚烧可获得钾肥，在农业生产中应大力提倡
D．控制含氮、磷元素污水任意排放，可避免出现水华、赤潮等水体污染
√
A．只有从源头做好，才能消除或减少人类在生产生活中对环境的影响，这就是绿色化学的核心，故A正确；C．秸秆焚烧可获得钾肥，但是燃烧会产生污染环境的气体和温室气体，故C错误；D.含氮、磷元素污水任意排放引起河流中氮、磷元素含量增加，导致水华、赤潮等水体污染，应控制排放，故D正确；故选C。
5．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______________________________
_____________________________________________。
2SO2＋O2 2SO3、SO3 ＋
H2O===H2SO4(或2SO2＋O2 ＋ 2H2O===2H2SO4)
在反应中，SO2可以在活性炭表面被O2氧化为SO3，进而和H2O生成H2SO4。
(2)吸收塔加入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：___________________________ 、
_____________________________。
NH3＋6NO===5N2＋6H2O
8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O
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：_______________
__________________________________________。
2NH3＋H2SO4 ===(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4===NH4HSO4)
NH3和生成的H2SO4反应可生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。
(4)活性炭的造价较高，工业上一般选用活性炭
作为吸附剂来脱硫脱硝，活性炭来自煤干馏产
品，煤的干馏为________(填“物理”或“化
学”)变化，从煤干馏产品中获取苯、二甲苯
的操作方法为__________________。
化学
蒸馏(或分馏)
煤的干馏为化学变化，从煤焦油中获取苯及二甲苯等原料应采取蒸馏或分馏的方法。
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课时测评
题点一 化学与环境保护
1．保护环境，共建美丽家园。下列做法值得提倡的是
A．废旧塑料制品深挖填埋 B．工业和生活废水直接排放
C．大量用含硫化石燃料 D．推广使用清洁能源
√
A．塑料难以降解，将废旧塑料深挖填埋，会引起土壤污染，不利于环境保护，故A不选；B.工业和生活废水中含有污染物质，不能直接排放，故B不选；C．大量用含硫化石燃料会产生大量二氧化硫，造成酸雨，故C不选；D.推广使用清洁能源，有利于保护环境，共建美丽家园，故选D。
2．化学与社会可持续发展密切相关。下列做法错误的是
A．按照国家规定，对生活垃圾进行分类放置
B．干冰、可燃冰属于新能源也属于同种物质
C．液氯罐泄漏时，可将其移入水塘中，并向水塘中加入熟石灰
D．氢气是一种有待大量开发的“绿色能源”
√
A．将垃圾进行分类放置，提高物质的利用率，符合社会可持续发展理念，A正确；B.干冰是固态CO2，可燃冰是甲烷的结晶水合物，二者不是同一物质，B错误；C．液氯罐泄漏时，可根据其能够溶于水，与水反应，并且可与Ca(OH)2反应产生盐，降低其对环境造成的污染，因此可以将其移入水塘中，并向水塘中加入熟石灰，达到保护环境，保护人体健康的目的，C正确；D.氢气燃烧生成水，水分解可产生氢气而能够得以再生，燃烧时无污染，热值高，因此氢气是一种有待大量开发的“绿色能源”，D正确；故符合题意选项是B。
3．“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，实现碳“零排放”，下列有关“碳循环”、“碳中和”的说法，不正确的是
A．每个人都在参与碳循环，碳循环中的“碳”是指碳单质
B．开发太阳能、风能等资源及植树造林，均有助于控制二氧化碳排放量
C．高选择性氧化铟基催化剂将CO2加H2转化为CH3OH，涉及到了氧化还原反应
D．“碳中和”能有效维持碳循环的相对稳定，控制日趋严重的温室效应
√
A．我们每个人都食用含碳元素的动植物，且都能释放出含碳物质，所以都在参与碳循环，碳循环中的“碳”是指碳元素，A错误；B.开发太阳能、风能等资源，可减少含碳燃料的使用，植树造林可减少大气中二氧化碳的含量，两项措施均有助于控制二氧化碳排放量，B正确；C．将CO2加H2转化为CH3OH，属于有单质参加的化合反应，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，C正确；D.“碳中和”即一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，所以能有效维持碳循环的相对稳定，从而控制温室效应，D正确；故选A。
4．下列有关环境问题的说法正确的是
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
C．pH在5.6～7.0的降水通常称为酸雨
D．含磷洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
√
燃煤中加入CaCO3可吸收SO2，最终生成CaSO4，可减少SO2排放，A正确；O3的体积分数超过10-4%的空气不利于人体健康，B错误；pH小于5.6的降水通常称为酸雨，C错误；含磷洗涤剂排入水体中，会造成水体富营养化，造成水体污染，D错误。
5．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
√
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。
6．(2024·云南昆明高一期末)下列做法不符合“绿色化学”思想的是
A．将工业废水直接排放到海洋中
B．生产中尽可能提高能源的利用率
C．生产中尽可能将反应物的原子全部转入期望的最终产物
D．将开采出的煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用
√
A．将工业废水直接排放到海洋中，造成海洋污染，不符合“绿色化学”思想，故A选；B.提高能源的利用率，可以节约能源，符合“绿色化学”思想，故B不选；C．将反应物的原子全部转化为期望的最终产物，有利于提高原料利用率，可以减少污染，符合“绿色化学”思想，故C不选；D.将开采出的煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用可以提高煤的利用率，有利于减少污染，符合“绿色化学”思想，故D不选；故选A。
√
7．“绿色化学”体现了化学承担的“可持续发展”的社会责任，工业上可以利用废铜屑来制备硝酸铜，下列方法中最适宜的方法为
A．Cu＋HNO3(浓)→Cu(NO3)2
B．Cu＋HNO3(稀)→Cu(NO3)2
A．该反应中除了生成Cu(NO3)2外，还生成有毒气体NO2，NO2污染空气，不符合环境保护，A项错误；B.该反应中除了生成Cu(NO3)2外，还生成气体NO，NO污染空气，不符合环境保护，B项错误；C．Cu和O2反应生成CuO，CuO和硝酸反应生成Cu(NO3)2和H2O，反应中没有产生对环境有污染的气体，C项正确；D.Cu和浓硫酸在加热条件下生成有毒气体SO2，SO2污染空气，不符合环境保护，D项错误；故选C。
题点三 环境保护与可持续发展
8．(2024·江苏苏州高一期中)我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。下列做法不应该提倡的是
A．使用一次性餐具 B．发展CO2捕集技术
C．开发新能源 D．开发清洁燃烧技术
√
A．使用一次性餐具，导致环境的污染及资源的浪费，故A错误；B.发展CO2捕集技术，减少大气中的CO2，减少了温室效应，有利于改善环境，故B正确；C．开发新能源替代传统能源，实现可持续的绿色发展，故C正确；D.开发清洁燃烧技术，减少污染性气体的排放，有利于环保，故D正确。
9．(2023·江苏响水高一期中)国务院颁布的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》提出，加强能源碳排放指标控制，到2060年，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内，单位国内生产总值能源消费比2015年下降15%，非化石能源比重达到15%，并实现碳中和。下列说法不正确的是
A．CO2属于酸性氧化物
B．使用氢能源替代化石燃料可减少CO2排放
C．可用Na2CO3溶液捕捉(吸收) CO2
D．碳中和的“碳”是指碳元素
√
A．CO2与水反应可生成H2CO3，H2CO3为含氧酸，所以CO2属于酸性氧化物，A正确；B.氢气燃烧生成水，没有CO2产生，而化石燃料燃烧会产生CO2气体，所以使用氢能源替代化石燃料可减少CO2排放，B正确；C．可用Na2CO3溶液捕捉(吸收) CO2，发生反应为Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，C正确；D.碳中和的“碳”不是指碳元素，而是特指二氧化碳，D错误。
√
10．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．其他垃圾包括使用过的一次性口罩、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
废电池、过期药品等有害垃圾需要进行特殊安全处理，A错误；其他垃圾应当进行填埋、焚烧处理，B错误；废油漆桶属于有害垃圾，C错误。
11．下列符合绿色发展的是
A．使用含磷洗涤剂
B．使用一次性塑料餐具和塑料袋
C．垃圾不分类存放、回收和处理
D．坐地铁，骑共享单车，绿色出行
√
A．使用含磷洗涤剂，会导致水体富营养化，引起水华和赤潮，A不符合；B.使用一次性塑料餐具和塑料袋，会引起白色污染，B不符合；C．垃圾不分类存放、回收和处理，会造成资源的浪费，且会产生污染，C不符合；D.坐地铁，骑共享单车，绿色出行，既能节省能源，减少浪费，又可降低污染性气体的排放，D符合。
12．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
√
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＋3O2 2SO2＋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。
13．“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
√
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，错误；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，错误；④工业上可以用CO2合成甲醇，正确。
14．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无害原材料，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
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。
D
(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________(填“①”、“②”或“③”)会导致环境污染，为防止污染，应采取的措施是_____________________。
③
增加冷凝回收装置
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。
(3)汽车尾气(含一氧化碳、氮气、二氧化硫和一氧化氮等)是城市空气的污染源之一、治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”，它能使一氧化碳与一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。
①汽车尾气中污染空气的主要物质是________________________________。
②写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：______________________。
氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫
汽车尾气中含一氧化碳、氮气、二氧化硫和一氧化氮等，故污染空气的主要物质是氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫；
方程式为2CO＋2NO 2CO2＋N2；
③使用“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是________________________________________________。
促进二氧化硫转化为三氧化硫，生成了硫酸酸雾
由于亚硫酸的酸性弱于硫酸，而使用“催化转化器”促进二氧化硫转化为三氧化硫，三氧化硫和水反应生成硫酸，产生了硫酸酸雾，故在一定程度上提高了空气的酸度；
④减少城市空气污染的方法有________(填字母)。
A．开发氢能源 B．使用电动车
C．植树造林 D．戴上呼吸面具
ABC
A．氢气燃烧产生水，对环境无污染，A项正确；B.使用电动车，不会产生对空气有污染的物质，B项正确；C．植树造林可以净化空气，C项正确；D.佩戴呼吸面具不能从源头上控制空气污染源，D项错误；答案选ABC。
15．汽车尾气中的CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物，研究它们的性质对环境治理具有重要意义。
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm(1 μm＝103 nm)的颗粒物。下列说法不正确的是________(填字母)。
a．PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程
b．PM2.5颗粒小，所以对人体无害
c．直径介于1～2.5 μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体
d．推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染
bc
A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物。它的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，故a正确；b.PM2.5表面积大，具有吸附性，能吸附大量有毒物质，对人体有害，故b错误；C．胶体微粒直径在1～100 nm，PM2.5粒子的大小不符合，故c错误；d.减少机动车尾气排放，减少了烟尘，能降低空气中PM2.5的含量，故d正确；故选bc；
(2)洗涤含SO2的烟气，下列物质不能作为洗涤剂的是________(填字母)。
a．Ca(OH)2 b．Na2CO3 c．CaCl2
c
SO2为酸性气体，可用碱性物质作为洗涤剂来吸收它；A．Ca(OH)2显碱性，两者反应生成亚硫酸钙和水，故不符合题意；b.Na2CO3显碱性，两者反应生成亚硫酸钠和二氧化碳，故不符合题意；C．CaCl2显中性，两者不反应，故符合题意；故选c；
(3)煤燃烧前需进行脱硫处理，某种脱硫技术的基本原理如下：
①该技术第一步反应的离子方程式为_______________________________
_________。
②处理1 kg含80%FeS2的黄铁矿，第二步消耗O2(标准状况下)的体积为________________L(精确到0.01)。
37.35(或37.33)
(4)治理汽车尾气的NSR(NOx储存还
原)技术均可有效降低柴油发动机工
作过程中排放的NOx。柴油发动机工
作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和
富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行，通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原，原理如下：
①BaO吸收NO2的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
1∶4
根据题图所示，NO2和O2与BaO反应生成Ba(NO3)2，化学方程式为2BaO＋4NO2＋O2===2Ba(NO3)2，其中O2作氧化剂，NO2作还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4；
②若柴油中硫含量较高，在稀燃过程
中，BaO吸收氮氧化物的能力会下降
至很低水平，结合化学方程式解释其
原因：__________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________。
稀燃过程中，柴油中的硫被
氧化为SO2，发生反应2SO2＋O2＋2BaO===2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应，使BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平
稀燃过程中氧气充足，柴油中的硫被氧化为SO2，SO2进一步与O2、BaO发生反应2SO2＋O2＋2BaO===2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应，使BaO吸收氮氧化物的能力下降到很低的水平。
返回第三节 环境保护与绿色化学
[学习目标] 1.了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，认识化学对环境保护的重要意义。 2.了解“绿色化学”“原子经济性反应”的内涵，知道其在利用资源、保护环境中的重要意义。
任务一 化学与环境保护
1．环境问题
主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
2．环境保护的任务
(1)环境质量监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据。
(2)治理工业“三废”（废气、废水、废渣）。
(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺，杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。
3．大气污染物来源及次生污染物的形成
[交流研讨1] 含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些物质发生反应加以控制、消除和回收利用。
(1)针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，请举例常用的吸收脱硫措施。
提示：用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3等吸收脱硫。
(2)机动车辆的尾气排放也同样需要控制，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2等在Pt、Pd等的催化作用下将氮氧化物还原为N2和H2O。请写出相关反应的化学方程式。
提示：CH4＋4NO24NO＋CO2＋2H2O，
CH4＋4NO2N2＋CO2＋2H2O。
4．污水的处理
(1)常用的污水处理方法：物理法、化学法和生物法等。
(2)污水处理的常用化学方法：中和法、氧化还原法、沉淀法等。
(3)污水处理的流程
①一级处理：通常采用物理方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经过一级处理后的水一般达不到排放标准，通常将一级处理作为预处理。
②二级处理：采用生物方法（又称微生物法）及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物。经过二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。
③三级处理：主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等，对污水进行深度处理和净化。经过三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。
[交流研讨2] 含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。你认为怎样预防水华、赤潮现象的发生？
提示：一要少用或不用含氮、磷的洗涤剂，合理使用化肥，适量向水产养殖区投放饲料等；二要对产生的含氮、磷的废水做科学合理的处理。
5．固体废弃物的处理
(1)原则：无害化、减量化和资源化。
(2)目的：减少环境污染和资源回收利用。
常见八大污染问题
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中CO2含量增加 全球气候变暖，两极冰雪融化，海平面上升
酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华 含氮、磷等营养成分的生活污水和工农业废水的任意排放 使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华
白色污染 聚乙烯塑料等的大量使用，任意丢弃 ①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产；②混入生活垃圾中难处理、难回收；③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡
雾霾 SO2和氮氧化物、以及可吸入颗粒物的排放 大气细粒子能吸附大量有致癌物质和基因毒性诱变物质，使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化、改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构
PM2.5 颗粒物 污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康
1．判断正误。
(1)化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无，有污染治理就行( )
(2)化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物( )
(3)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量( )
(4)工业废渣和生活垃圾等固体废弃物对环境影响不大，可不必处理( )
(5)污水的一级处理通常采用化学法和生物法将难溶解的污染物除去( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2．光化学烟雾是一次污染物（如氮氧化物、碳氢化合物等）在光照条件下发生化学反应后生成的二次污染物，主要含有臭氧、过氧硝酸酯等，下列说法不正确的是( )
A．光化学烟雾是混合物，其中某些成分具有强氧化性
B．光化学烟雾可以降低能见度，但不会对人体造成危害
C．汽车尾气超标排放是造成光化学烟雾的主要原因之一
D．夏秋季节正午日照较强，光化学烟雾产生几率较大
答案：B
解析：光化学烟雾对人眼睛、鼻、咽喉、气管和肺等呼吸器官有刺激作用，会危害人体健康。故选B。
3．下列说法不正确的是( )
A．为减少“白色污染”，提倡自带购物布袋
B．煤、石油、天然气属于化石燃料，取之不尽，用之不竭
C．对钢铁制品进行防锈处理，可以有效减少金属资源的浪费
D．开发新能源汽车可减少汽油、柴油的使用，从而减少环境污染
答案：B
解析：A．自带购物布袋，减少塑料袋的使用，有利于环境保护，可减少“白色污染”，故A正确；B.煤、石油和天然气等属于化石燃料，是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源，故B错误；C．对钢铁制品进行防锈处理，不仅可节约资源，而且可以减少对环境的污染，故C正确；D.开发新能源汽车可减少汽油、柴油的使用，可减少汽车尾气的排放，从而减少雾霾天气，故D正确；故答案为B。
4．化学与生产、生活、建设美丽中国密切相关，下列说法错误的是( )
A．推广新能源汽车对降低能源消耗、减少污染物排放有重大作用
B．垃圾分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用
C．直接在田间焚烧农作物秸秆，既破坏土壤中的有机质，又会造成污染
D．将洁厕净和“84”消毒液混合使用，既有利于除污垢又有利于杀菌消毒
答案：D
解析：A．新能源汽车可以减少化石能源的使用，从而降低能源消耗，减少污染物排放，减少酸雨的形成，A正确；B.垃圾分类的目的是减少垃圾处置量，便于回收垃圾中可利用物质，尽最大努力减少垃圾带来的污染，B正确；C．直接在田间焚烧农作物秸秆，会形成大量烟尘污染大气，同时也破坏土壤中的微生物，虽然草木灰里含有一定量的钾肥，但得不偿失，C正确；D.将洁厕净和“84”消毒液混合使用，会反应生成氯气，污染环境，所以不能混合使用，D错误；故选D。
任务二 绿色化学
1．绿色化学也称环境友好化学。
2．核心思想：改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。
3．原子经济性反应：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，原子利用率为100%。
4．绿色化学对化学反应的要求
1．绿色化学要求从根本上消除污染，是一门能彻底阻止污染产生的科学。它包括“绿色生产”和“绿色销毁”等内容。某地在整顿音像市场的活动中，查获了一批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”。以下做法中，属于绿色销毁的是( )
A．泼上汽油焚烧
B．深埋于土壤中
C．倾倒入江河中
D．碾压粉碎后再回收利用
答案：D
解析：A．泼上汽油焚烧，浪费能源，并产生污染性气体；B.深埋于土壤中，会造成土壤污染和地下水污染；C．倾倒入江河中，会造成水污染；D.碾压粉碎后再回收利用可节约资源，实现循环利用，同时减少污染；答案为D。
2．绿色化学实验是指化学实验要符合绿色化学思想，如减少污染，防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是( )
A．用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气
B．将CO还原Fe2O3的尾气直接排入空气中
C．工业制硝酸产生的氮氧化物尾气用NaOH溶液吸收
D．将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后，再清洗玻璃仪器
答案：C
解析：A．铜与浓硫酸反应消耗的硫酸多，放出的二氧化硫气体污染空气，品红溶液检验二氧化硫，不能用品红溶液吸收二氧化硫，故不选A；B.CO有毒，不能将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中，故不选B；C．氢氧化钠能吸收氮氧化物生成硝酸盐、亚硝酸盐，故选C；D.将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入废液缸，随意倾倒会污染环境，故不选D；选C。
3．“绿色化学”的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物，以下反应不符合绿色化学原则的是( )
A．工业生产环氧乙烷：2CH2===CH2＋O2
B．水煤气合成甲醇：CO＋2H2CH3OH
C．制取一氧化氮：3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
D．合成甲基丙烯酸甲酯：CH3C≡CH＋CO＋CH3OHCH2===C(CH3)COOCH3
答案：C
解析：A．工业生产环氧乙烷，其反应为2CH2===CH2＋O2，该反应中没有其他产物生成，原子利用率达到100%，故A不选；B.水煤气合成甲醇，反应为CO＋2H2CH3OH，该反应中没有其他产物生成，原子利用率达到100%，故B不选；C．制取一氧化氮，其反应为3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，除了NO外还有硝酸铜和水生成，原子利用率没有达到100%，故C选；D.合成甲基丙烯酸甲酯：CH3C≡CH＋CO＋CH3OHCH2===C(CH3)COOCH3，该反应中没有其他产物生成，原子利用率达到100%，故D不选；故选C。
1．（2024·云南昆明高一期末）“低碳生活”是指减少二氧化碳的排放，低能量、低消耗的生活方式。下列不符合“低碳生活”的做法是( )
A．使用一次性餐具
B．使用节能灯
C．选择公共交通出行
D．开发新能源减少化石燃料的使用
答案：A
解析：A．大量使用一次性餐具用品，导致废弃物乱丢，砍伐大量树木，使环境恶化，不利于保护环境，A不符合“低碳生活”的做法；B.使用节能灯可以节约能源，提高能量利用率，从而可起到节能减排作用，B符合“低碳生活”的做法；C．多乘公共交通工具出行，就可以减少由于私家车使用造成的更多大气污染物的排放，有利于保护环境，C符合“低碳生活”的做法；D.开发新能源减少化石燃料的使用，可减少硫氮氧化物排放，减少污染，D符合“低碳生活”的做法。
2．（2024·上海市期末）联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会通过《昆明宣言》，《宣言》承诺，确保最迟在2030年使生物多样性走上恢复之路，进而全面实现“人与自然和谐共生”的2050年愿景。从化学角度，下列不利于实现该宣言的是( )
A．燃煤中添加石灰石，以消除SO2对环境的污染
B．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用
C．禁止使用农药和化肥，保护水资源
D．购物时使用布袋等代替塑料袋
答案：C
解析：A．燃煤中添加石灰石，降低二氧化硫排放，以消除SO2对环境的污染，有利于生物多样性，故不选A；B.垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用，减少环境污染，有利于生物多样性，故不选B；C．农药和化肥可以增加粮食的产量，应该合理使用农药和化肥，不能完全禁止使用农药和化肥，故选C；D.购物时使用布袋等代替塑料袋，减少白色污染，有利于生物多样性，故不选D；选C。
3．（2023·湖南邵阳二中高一校考）垃圾分类是生态文明的进步，也是每个人都能参与的环境保护方式。下列关于垃圾处理的说法不正确的是( )
A．被污染的餐巾纸属于可回收垃圾
B．废电池属于有害垃圾
C．厨余垃圾经发酵可制成肥料
D．废医用塑料不可回收制造餐具
答案：A
解析：A．用过的脏餐巾纸没有回收的价值，不可回收，A符合题意；B.废电池里含有大量的汞、镉、锰、铅等重金属元素，属于有害垃圾，B不符合题意；C．厨余垃圾经发酵技术处理可以变成优质肥料，C不符合题意；D.医用垃圾属于有害垃圾，需要专门处理，不能制造餐具，D不符合题意。
4．下列有关环境问题的说法错误的是( )
A．绿色化学的核心思想是利用化学原理和技术手段，实现从源头减少或消除环境污染
B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应制备1，2 二溴乙烷的原子利用率为100%
C．秸秆焚烧可获得钾肥，在农业生产中应大力提倡
D．控制含氮、磷元素污水任意排放，可避免出现水华、赤潮等水体污染
答案：C
解析：A．只有从源头做好，才能消除或减少人类在生产生活中对环境的影响，这就是绿色化学的核心，故A正确；C．秸秆焚烧可获得钾肥，但是燃烧会产生污染环境的气体和温室气体，故C错误；D.含氮、磷元素污水任意排放引起河流中氮、磷元素含量增加，导致水华、赤潮等水体污染，应控制排放，故D正确；故选C。
5．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)吸收塔加入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，工业上一般选用活性炭作为吸附剂来脱硫脱硝，活性炭来自煤干馏产品，煤的干馏为 （填“物理”或“化学”）变化，从煤干馏产品中获取苯、二甲苯的操作方法为_______________________________________________________。
答案：(1)2SO2＋O22SO3、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 蒸馏（或分馏）
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，从煤焦油中获取苯及二甲苯等原料应采取蒸馏或分馏的方法。
课时测评27 环境保护与绿色化学
（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！）
题点一 化学与环境保护
1．保护环境，共建美丽家园。下列做法值得提倡的是( )
A．废旧塑料制品深挖填埋
B．工业和生活废水直接排放
C．大量用含硫化石燃料
D．推广使用清洁能源
答案：D
解析：A．塑料难以降解，将废旧塑料深挖填埋，会引起土壤污染，不利于环境保护，故A不选；B.工业和生活废水中含有污染物质，不能直接排放，故B不选；C．大量用含硫化石燃料会产生大量二氧化硫，造成酸雨，故C不选；D.推广使用清洁能源，有利于保护环境，共建美丽家园，故选D。
2．化学与社会可持续发展密切相关。下列做法错误的是( )
A．按照国家规定，对生活垃圾进行分类放置
B．干冰、可燃冰属于新能源也属于同种物质
C．液氯罐泄漏时，可将其移入水塘中，并向水塘中加入熟石灰
D．氢气是一种有待大量开发的“绿色能源”
答案：B
解析：A．将垃圾进行分类放置，提高物质的利用率，符合社会可持续发展理念，A正确；B.干冰是固态CO2，可燃冰是甲烷的结晶水合物，二者不是同一物质，B错误；C．液氯罐泄漏时，可根据其能够溶于水，与水反应，并且可与Ca(OH)2反应产生盐，降低其对环境造成的污染，因此可以将其移入水塘中，并向水塘中加入熟石灰，达到保护环境，保护人体健康的目的，C正确；D.氢气燃烧生成水，水分解可产生氢气而能够得以再生，燃烧时无污染，热值高，因此氢气是一种有待大量开发的“绿色能源”，D正确；故符合题意选项是B。
3．“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，实现碳“零排放”，下列有关“碳循环”、“碳中和”的说法，不正确的是( )
A．每个人都在参与碳循环，碳循环中的“碳”是指碳单质
B．开发太阳能、风能等资源及植树造林，均有助于控制二氧化碳排放量
C．高选择性氧化铟基催化剂将CO2加H2转化为CH3OH，涉及到了氧化还原反应
D．“碳中和”能有效维持碳循环的相对稳定，控制日趋严重的温室效应
答案：A
解析：A．我们每个人都食用含碳元素的动植物，且都能释放出含碳物质，所以都在参与碳循环，碳循环中的“碳”是指碳元素，A错误；B.开发太阳能、风能等资源，可减少含碳燃料的使用，植树造林可减少大气中二氧化碳的含量，两项措施均有助于控制二氧化碳排放量，B正确；C．将CO2加H2转化为CH3OH，属于有单质参加的化合反应，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，C正确；D.“碳中和”即一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，所以能有效维持碳循环的相对稳定，从而控制温室效应，D正确；故选A。
4．下列有关环境问题的说法正确的是( )
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
C．pH在5.6～7.0的降水通常称为酸雨
D．含磷洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
答案：A
解析：燃煤中加入CaCO3可吸收SO2，最终生成CaSO4，可减少SO2排放，A正确；O3的体积分数超过10-4%的空气不利于人体健康，B错误；pH小于5.6的降水通常称为酸雨，C错误；含磷洗涤剂排入水体中，会造成水体富营养化，造成水体污染，D错误。
5．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
答案：D
解析：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。
题点二 绿色化学
6．（2024·云南昆明高一期末）下列做法不符合“绿色化学”思想的是( )
A．将工业废水直接排放到海洋中
B．生产中尽可能提高能源的利用率
C．生产中尽可能将反应物的原子全部转入期望的最终产物
D．将开采出的煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用
答案：A
解析：A．将工业废水直接排放到海洋中，造成海洋污染，不符合“绿色化学”思想，故A选；B.提高能源的利用率，可以节约能源，符合“绿色化学”思想，故B不选；C．将反应物的原子全部转化为期望的最终产物，有利于提高原料利用率，可以减少污染，符合“绿色化学”思想，故C不选；D.将开采出的煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用可以提高煤的利用率，有利于减少污染，符合“绿色化学”思想，故D不选；故选A。
7．“绿色化学”体现了化学承担的“可持续发展”的社会责任，工业上可以利用废铜屑来制备硝酸铜，下列方法中最适宜的方法为( )
A．Cu＋HNO3（浓）→Cu(NO3)2
B．Cu＋HNO3（稀）→Cu(NO3)2
C．CuCuOCu(NO3)2
D．CuCuSO4Cu(NO3)2
答案：C
解析：A．该反应中除了生成Cu(NO3)2外，还生成有毒气体NO2，NO2污染空气，不符合环境保护，A项错误；B.该反应中除了生成Cu(NO3)2外，还生成气体NO，NO污染空气，不符合环境保护，B项错误；C．Cu和O2反应生成CuO，CuO和硝酸反应生成Cu(NO3)2和H2O，反应中没有产生对环境有污染的气体，C项正确；D.Cu和浓硫酸在加热条件下生成有毒气体SO2，SO2污染空气，不符合环境保护，D项错误；故选C。
题点三 环境保护与可持续发展
8．（2024·江苏苏州高一期中）我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。下列做法不应该提倡的是( )
A．使用一次性餐具 B．发展CO2捕集技术
C．开发新能源 D．开发清洁燃烧技术
答案：A
解析：A．使用一次性餐具，导致环境的污染及资源的浪费，故A错误；B.发展CO2捕集技术，减少大气中的CO2，减少了温室效应，有利于改善环境，故B正确；C．开发新能源替代传统能源，实现可持续的绿色发展，故C正确；D.开发清洁燃烧技术，减少污染性气体的排放，有利于环保，故D正确。
9．（2023·江苏响水高一期中）国务院颁布的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》提出，加强能源碳排放指标控制，到2060年，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内，单位国内生产总值能源消费比2015年下降15%，非化石能源比重达到15%，并实现碳中和。下列说法不正确的是( )
A．CO2属于酸性氧化物
B．使用氢能源替代化石燃料可减少CO2排放
C．可用Na2CO3溶液捕捉（吸收） CO2
D．碳中和的“碳”是指碳元素
答案：D
解析：A．CO2与水反应可生成H2CO3，H2CO3为含氧酸，所以CO2属于酸性氧化物，A正确；B.氢气燃烧生成水，没有CO2产生，而化石燃料燃烧会产生CO2气体，所以使用氢能源替代化石燃料可减少CO2排放，B正确；C．可用Na2CO3溶液捕捉（吸收） CO2，发生反应为Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，C正确；D.碳中和的“碳”不是指碳元素，而是特指二氧化碳，D错误。
10．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．其他垃圾包括使用过的一次性口罩、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
答案：D
解析：废电池、过期药品等有害垃圾需要进行特殊安全处理，A错误；其他垃圾应当进行填埋、焚烧处理，B错误；废油漆桶属于有害垃圾，C错误。
11．下列符合绿色发展的是( )
A．使用含磷洗涤剂
B．使用一次性塑料餐具和塑料袋
C．垃圾不分类存放、回收和处理
D．坐地铁，骑共享单车，绿色出行
答案：D
解析：A．使用含磷洗涤剂，会导致水体富营养化，引起水华和赤潮，A不符合；B.使用一次性塑料餐具和塑料袋，会引起白色污染，B不符合；C．垃圾不分类存放、回收和处理，会造成资源的浪费，且会产生污染，C不符合；D.坐地铁，骑共享单车，绿色出行，既能节省能源，减少浪费，又可降低污染性气体的排放，D符合。
12．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
答案：D
解析：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。
13．“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
答案：B
解析：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，错误；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，错误；④工业上可以用CO2合成甲醇，正确。
14．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无害原材料，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 （填“①”、“②”或“③”）会导致环境污染，为防止污染，应采取的措施是____________________________________________。
(3)汽车尾气（含一氧化碳、氮气、二氧化硫和一氧化氮等）是城市空气的污染源之一、治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”，它能使一氧化碳与一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。
①汽车尾气中污染空气的主要物质是 。
②写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：______________________________
________________________________________________________________________。
③使用“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④减少城市空气污染的方法有 （填字母）。
A．开发氢能源 B．使用电动车
C．植树造林 D．戴上呼吸面具
答案：(1)D (2)③ 增加冷凝回收装置
(3)①氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫 ②2CO＋2NO2CO2＋N2 ③促进二氧化硫转化为三氧化硫，生成了硫酸酸雾 ④ ABC
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。(3)①汽车尾气中含一氧化碳、氮气、二氧化硫和一氧化氮等，故污染空气的主要物质是氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫；②方程式为2CO＋2NO2CO2＋N2；③由于亚硫酸的酸性弱于硫酸，而使用“催化转化器”促进二氧化硫转化为三氧化硫，三氧化硫和水反应生成硫酸，产生了硫酸酸雾，故在一定程度上提高了空气的酸度；④A．氢气燃烧产生水，对环境无污染，A项正确；B.使用电动车，不会产生对空气有污染的物质，B项正确；C．植树造林可以净化空气，C项正确；D.佩戴呼吸面具不能从源头上控制空气污染源，D项错误；答案选ABC。
15．汽车尾气中的CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物，研究它们的性质对环境治理具有重要意义。
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm(1 μm＝103 nm)的颗粒物。下列说法不正确的是 （填字母）。
a．PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程
b．PM2.5颗粒小，所以对人体无害
c．直径介于1～2.5 μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体
d．推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染
(2)洗涤含SO2的烟气，下列物质不能作为洗涤剂的是 （填字母）。
a．Ca(OH)2 b．Na2CO3 c．CaCl2
(3)煤燃烧前需进行脱硫处理，某种脱硫技术的基本原理如下：
FeS2Fe2+＋SOFe3+
①该技术第一步反应的离子方程式为_______________________________________
________________________________________________________________________。
②处理1 kg含80%FeS2的黄铁矿，第二步消耗O2（标准状况下）的体积为 L（精确到0.01）。
(4)治理汽车尾气的NSR（NOx储存还原）技术均可有效降低柴油发动机工作过程中排放的NOx。柴油发动机工作时在稀燃（O2充足、柴油较少）和富燃（O2不足、柴油较多）条件下交替进行，通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原，原理如下：
①BaO吸收NO2的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
②若柴油中硫含量较高，在稀燃过程中，BaO吸收氮氧化物的能力会下降至很低水平，结合化学方程式解释其原因：_________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)bc (2)c
(3)①2FeS2＋7O2＋2H2O===4H＋＋2Fe2+＋4SO ②37.35（或37.33）
(4)①1∶4 ②稀燃过程中，柴油中的硫被氧化为SO2，发生反应2SO2＋O2＋2BaO===2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应，使BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平
解析：(1)A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物。它的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，故a正确；b.PM2.5表面积大，具有吸附性，能吸附大量有毒物质，对人体有害，故b错误；C．胶体微粒直径在1～100 nm，PM2.5粒子的大小不符合，故c错误；d.减少机动车尾气排放，减少了烟尘，能降低空气中PM2.5的含量，故d正确；故选bc；(2)SO2为酸性气体，可用碱性物质作为洗涤剂来吸收它；A．Ca(OH)2显碱性，两者反应生成亚硫酸钙和水，故不符合题意；b.Na2CO3显碱性，两者反应生成亚硫酸钠和二氧化碳，故不符合题意；C．CaCl2显中性，两者不反应，故符合题意；故选c；(3)①第一步反应物为FeS2、O2、H2O，生成物为Fe2+、SO，根据氧化还原反应得失电子数目相等、电荷守恒与原子守恒可知：2FeS2＋7O2＋2H2O===4H＋＋2Fe2+＋4SO；②第二步发生的反应为4Fe2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋2H2O，1 kg含80%FeS2的黄铁矿能生成Fe2+的物质的量为≈6.67 mol，第二步消耗O2的物质的量为6.67 mol÷4＝1.667 5 mol，标准状况下的体积为1.667 5 mol×22.4 L/mol＝37.35 L或×22.4 L/mol＝37.33 L；(4)①根据题图所示，NO2和O2与BaO反应生成Ba(NO3)2，化学方程式为2BaO＋4NO2＋O2===2Ba(NO3)2，其中O2作氧化剂，NO2作还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4；②稀燃过程中氧气充足，柴油中的硫被氧化为SO2，SO2进一步与O2、BaO发生反应2SO2＋O2＋2BaO===2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应，使BaO吸收氮氧化物的能力下降到很低的水平。
