第8章　化学与可持续发展 分层作业23　环境保护与绿色化学--2025人教版化学必修第二册同步练习题（含答案）

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2025人教版化学必修第二册
分层作业23　环境保护与绿色化学
A 级　必备知识基础练
题组1.化学与环境保护
1.(2024·湖南岳阳高一期末)环境保护是一项关乎国计民生的事业。下列叙述不正确的是(　　)
A.酸雨是指pH<7的雨水
B.将CO2转化为淀粉,有助于尽早实现“碳中和”
C.绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染
D.环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染
2.(2024·四川自贡高一期末)下列说法错误的是(　　)
A.绿色化学的核心思想就是利用化学方法治理污染
B.石油的分馏、裂化、裂解能更有效地使用化石能源
C.含氮、磷元素的大量污水排入河流、湖泊,会造成水体污染
D.含氮氧化物和含硫氧化物是形成酸雨的主要物质
3.(2024·湖北黄冈高一期末)工业生产需要大量原料,消耗大量的能源,同时会产生大量废气、废水和废渣,处理不当就会污染环境。下列有关环境保护的说法错误的是(　　)
A.工厂废气净化分离后循环利用
B.工厂废液需加水稀释后再排放
C.工地施工时适当喷水,降低粉尘污染
D.化工生产应在源头上减少或消除环境污染
4.(2024·辽宁锦州高一期末)下列说法错误的是(　　)
A.可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”
B.环保工程师用熟石灰处理酸性废水,利用熟石灰具有碱性
C.用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫,同时可得到石膏
D.温室气体是形成酸雨的主要物质
题组2.绿色化学
5.(2024·广东茂名高一期末)基于绿色化学理念,科学家提出有关甲醇(CH3OH)的碳循环如图所示。下列说法正确的是(“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当)(　　)
A.图中能量转化方式只有2种
B.CO2、CH3OH均属于有机化合物
C.CO2和H2合成CH3OH的反应中原子利用率为100%
D.利用CO2合成CH3OH燃料有利于促进“碳中和”
6.(2024·广西河池高一期末)绿色化学也称作环境友好化学,其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法。下列实验或叙述不符合绿色化学理念的是(　　)
A.用乙醇汽油代替普通汽油作汽车燃料
B.工业合成氨时,氨分离后剩余的气体再利用
C.制CuSO4时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应
D.通过化学方法去治理排放到环境中的废气、废渣、废液
7.(2024·湖北鄂州高一期末)绿色化学是21世纪化学发展的主导方向。绿色化学要求从根本上消除污染,是一门能防止污染的科学。它包括“原料的绿色化”“化学反应的绿色化”“产物的绿色化”等内容。绿色化学的核心是反应过程的绿色化,即要求原料物质中的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中,下列过程不符合这一思想的是(　　)
A.乙烯合成聚乙烯:nCH2CH2CH2—CH2
B.甲烷与氯气反应制氯仿:CH4+3Cl2CHCl3+3HCl
C.烯烃与水煤气发生的羰基合成反应:RCHCH2+CO+H2RCH2CH2CHO
D.甲烷与CO合成乙酸乙酯:2CH4+2COCH3COOCH2CH3
B 级　关键能力提升练
8.(2024·河北保定高一期末)以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是石油化工领域的核心产品,也是重要的基础有机化工原料,如图是一种新型合成低碳烯烃的工艺流程。下列有关说法正确的是(　　)
A.上述工艺流程体现了绿色化学的理念
B.CH4转化为CH3Cl的过程中发生了加成反应
C.低碳烯烃可在石油分馏过程中获取
D.该工艺流程中,HCl和CH3Cl均为催化剂
9.(2024·辽宁沈阳高一期末)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.途径①中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2
B.相对于途径①③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C.反应②的方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
D.后面途径转化中,加入的Y物质体现了其氧化性
10.(2024·江苏扬州中学高一期末)科学家已研究出CO2转化成有机化合物的多种反应,其中“原子经济性”最好的反应是原料中的原子全部转变成所需产物。
①6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
②CO2+CH4CH3COOH
③CO2+3H2CH3OH+H2O
④2CO2+6H2CH2CH2+4H2O
下列说法错误的是(　　)
A.通过反应①光能转化为化学能
B.反应②的“原子经济性”最好
C.反应③生成的CH3OH有毒,该反应无应用价值
D.反应④不是工业生产乙烯的主要方法
11.(2024·福建漳州高一期末)“以废治废”是基于绿色化学观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品,其工艺流程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.操作①、④均为过滤
B.由含SO2的烟气形成的酸雨在空气中放置一段时间酸性减弱
C.亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4
D.操作③发生反应的化学方程式为NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O
C 级　学科素养拔高练
12.(2024·北京丰台区高一期末)近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。
(1)硫酸工业排出的尾气(主要含SO2)有多种处理方式。
①写出用过量氨水吸收尾气的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　。
②尾气也可用软锰矿浆(MnO2)吸收,写出如图所示“反应1”的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　　。
(2)治理汽车尾气中NO和CO的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化装置,使NO和CO在催化剂作用下转化为无毒物质。写出该反应的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、Cl2、NO),设计了如下流程:
①“反应1”用于吸收Cl2,“反应1”的化学方程式为　　　　　　　　　　　　 　。
②“反应2”的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　。
答案：
1.A　解析 正常雨水因溶解CO2,其pH约为5.6,酸雨是指pH<5.6的雨水,A错误;将CO2转化为淀粉,有助于尽早实现“碳中和”,B正确;绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染,C正确;环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染,D正确。
2.A　解析 传统的化学工业给环境带来的污染已经十分严重,绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,A错误;石油的分馏、裂化、裂解能得到汽油、柴油和航空燃料等重要的原料,能更有效地使用化石能源,B正确;含氮、磷元素的大量污水任意排入湖泊、水库和近海域,会造成水华、赤潮等水体污染问题,C正确;酸雨主要有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,硫酸型酸雨由二氧化硫引起,硝酸型酸雨由氮氧化物引起,故含氮氧化物和含硫氧化物是形成酸雨的主要物质,D正确。
3.B　解析 工厂废气净化分离后循环利用,可提高利用率,A正确;应对工厂废液中的有害离子进行分离后再排放,B错误;工地施工时适当喷水可降低粉尘污染,C正确;绿色化学的核心思想是在源头上减少或消除环境污染,D正确。
4.D　解析 废弃可降解聚乳酸塑料可自行降解,推广应用该塑料可减少“白色污染”,A正确;熟石灰具有碱性,环保工程师用熟石灰处理酸性废水,发生中和反应,B正确;用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫,吸收燃煤产生的SO2,并产生CaSO3,CaSO3被空气中O2氧化生成CaSO4,可获得石膏,C正确;温室气体主要是指CO2,不能形成酸雨,D错误。
5.D　解析 图中能量转化方式有风能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转化为电能等,能量转化方式多于2种,A错误;二氧化碳是碳的氧化物,属于无机物,B错误;若原子利用率为100%,反应物全部转化为产品即甲醇,CO2和H2合成CH3OH的反应中原子利用率未达到100%,C错误;利用CO2合成CH3OH燃料,给人们提供了燃料,同时消耗了二氧化碳,减少对化石能源的依赖并减少碳排放,有利于促进“碳中和”,D正确。
6.D　解析 用乙醇代替汽油作汽车燃料,能够减少有害气体的排放,有利于环境保护,符合绿色化学的理念,A正确;工业合成氨时,氨分离后剩余的气体再利用,能够提高原料利用率,符合绿色化学的理念,B正确;制CuSO4时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应,不会产生有毒气体,消耗的硫酸的量少,符合绿色化学理念,C正确;先污染后治理的做法不符合绿色化学理念,D错误。
7.B　解析 乙烯合成聚乙烯的反应nCH2CH2CH2—CH2中,反应物的所有原子均转化为目标产物,A符合绿色化学的思想;甲烷与氯气制氯仿的反应CH4+3Cl2CHCl3+3HCl中,反应物所有原子未全部转化为目标产物,B不符合绿色化学的思想;烯烃与水煤气发生的羰基合成反应RCHCH2+CO+H2RCH2CH2CHO中,反应物所有原子均转化为目标产物,C符合绿色化学的思想;甲烷和CO合成乙酸乙酯的反应2CH4+2COCH3COOCH2CH3中,反应物所有原子均转化为目标产物,D符合绿色化学的思想。
8.A　解析 根据示意图可知反应物是甲烷和氧气,生成物是低碳烯烃和水,水不属于污染物,则该工艺流程体现了绿色化学的理念,A正确;CH4转化为CH3Cl的过程中发生了取代反应,B错误;低碳烯烃可在裂解过程中获取,石油分馏过程中不能得到低碳烯烃,C错误;该工艺流程中,HCl为催化剂,CH3Cl为中间产物,D错误。
9.D　解析 途径①中Cu与H2SO4、HNO3反应生成CuSO4,Cu与混酸反应的离子反应为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O,硝酸根离子由硝酸提供,氢离子由硝酸和硫酸提供,要使途径①所得溶液只含3 mol CuSO4,则消耗HNO3的物质的量为2 mol时,H2SO4的物质的量为3 mol,所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2,A正确;途径①③中生成有毒气体,②中Cu、氧气、硫酸反应生成硫酸铜和水,则途径②更好地体现了绿色化学思想,B正确;途径②中Cu与氧气、硫酸反应生成硫酸铜和水:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,C正确;硫酸铜与氢氧化钠生成氢氧化铜沉淀,与Y反应又生成氧化亚铜,知Y可能为葡萄糖,该过程中Cu元素化合价下降,Cu(OH)2作为氧化剂,C6H12O6是还原剂,则Y体现还原性,D错误。
10.C　解析 反应①6CO2+6H2OC6H12O6+6O2,该过程光能转化为化学能,A正确;反应②CO2+CH4CH3COOH中生成物只有1种,原子利用率为100%,B正确;反应③生成的CH3OH虽有毒,但甲醇是常见的基础化工原料,常用于精细化工、塑料等领域,C错误;工业生产乙烯的主要方法是石油的裂解,D正确。
11.D　解析 操作①是加水溶解后再过滤,④为过滤,A错误;由含SO2的烟气形成的酸雨中含有H2SO3,在空气中放置一段时间H2SO3被氧化为H2SO4,弱酸变为强酸,酸性增强,B错误;Na2SO3易被氧气氧化为Na2SO4,则亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4,C错误;操作③是向亚硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钠生成亚硫酸钠和水,化学方程式为NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,D正确。
12.答案 (1)①SO2+2NH3·H2O2N+S+H2O
②SO2+MnO2MnSO4
(2)2CO+2NO2CO2+N2
(3)①2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
②N+NN2↑+2H2O
解析 (1)①硫酸工业尾气中的SO2用过量的氨水吸收反应生成亚硫酸铵,该反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2O2N+S+H2O。②由图可得,用软锰矿浆(MnO2)吸收SO2生成MnSO4,该反应的化学方程式为SO2+MnO2MnSO4。
(2)NO和CO在催化剂作用下转化为无毒物质,则发生氧化还原反应生成CO2和N2,故化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。
(3)①“反应1”用石灰乳吸收Cl2,故化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。②“反应2”为N和NaNO2溶液反应生成无污染气体,根据氧化还原反应原理,N和N发生氧化还原反应生成N2,根据原子守恒可知还生成H2O,该反应的离子方程式为N+NN2↑+2H2O。
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