第21讲 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
[目标速览] 1.能借助国家关于安全生产、食品安全、药物开发等方面的法律、法规分析与化学有关的社会热点问题。2.认识物质及其变化对环境的影响,依据物质的性质及其变化认识环境污染的成因,主要危害及其防治措施。3.以酸雨的防治和废水处理为例,体会化学对环境的保护作用。4.能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题。
微考点 核心突破
考点1 化学品的合理使用
知|识|梳|理
一、化肥、农药的合理施用
1.农作物生长必需的三大化肥是________、________和________。
合理施用化肥,除了要考虑____________、__________等因素,还必须根据化肥本身的性质进行科学施用。如硝酸铵______或经________易发生爆炸,必须作改性处理后才能施用;过量施用化肥不仅会造成浪费,还会造成水体富营养化,产生______等污染现象;不合理施用化肥还会影响土壤的________和________。
2.人类早期使用的农药有除虫菊、烟草等植物和______________、石灰硫黄合剂等无机物。
后来,人们研制出了有机合成农药(如有机氯农药、有机磷农药),使农药向着________、________和______的方向发展。
农药施用不当会破坏害虫与天敌之间的生态平衡,还会造成大气和水污染。
二、合理用药
1.药物在促进人类健康的同时,可能对机体产生与用药目的无关的________。
2.合理用药必须在医生、药师的指导下,遵循安全、有效、经济和适当等原则,主要考虑______和________两个方面。
滥用药物危害巨大。如没有医生处方长期服用安眠药或镇静剂;滥用________;运动员服用兴奋剂;等等。______对个人和社会的危害极大,一定要远离毒品。
三、安全使用食品添加剂
1.着色剂、增味剂
(1)着色剂。
天然色素:红曲红、β 胡萝卜素、姜黄、叶绿素铜钠盐、焦糖色等。
合成色素:苋菜红、柠檬黄、靛蓝等。
(2)增味剂:味精,主要成分为______________,是______色晶体,______溶于水。
2.膨松剂、凝固剂
常见的膨松剂:____________________。
在制作豆腐时需要加入凝固剂(如盐卤等),其原理是胶体的______。
3.防腐剂、抗氧化剂
(1)常用的防腐剂:苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、亚硝酸钠等。
亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,但是,亚硝酸钠具有一定的毒性,还会与食物作用生成致癌物。亚硝酸钠外观与食盐相似,要严防误食中毒。
(2)抗氧化剂——防止食品在空气中被氧化而变质。
常用的抗氧化剂:抗坏血酸(即________)。
4.营养强化剂
常见的添加营养强化剂的食品:
(1)加碘食盐(在食盐中添加________)。
(2)中老年壮骨乳粉(在奶粉中添加______、维生素D等)。
(3)婴幼儿配方奶粉(在奶粉中添加DHA、维生素、硫酸锌、硫酸亚铁等)。
思维辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.鸦片、吗啡、海洛因等物质属于毒品。( )
2.对症下药是合理用药的首要原则。( )
3.一般药物的用量是经过严格的科学研究和大量的临床实验确定的。( )
4.使用食品添加剂与提倡“绿色食品”相违背。( )
5.含有食品添加剂的食品应尽量少食用,以防中毒。( )
6.天然食品添加剂对人体健康无害,故不必限量使用。( )
7.食品添加剂在合理限量范围内不影响人体健康。( )
8.只有不法商贩才使用食品添加剂。( )
知|识|对|练
角度一 化肥、农药的合理施用
1.某班同学就施用化肥的“利与弊”为题进行辩论,正方观点是施用化肥有利,正方的下列观点中不科学的是( )
A.施用化肥可使农作物增产
B.化肥的肥效快
C.施用化肥不会造成环境污染
D.复合肥能给农作物提供几种营养元素
2.下列不属于农药污染综合治理措施的是( )
A.研制低毒、低残留农药
B.改进农药施用方法,控制一次施用量
C.禁止在农田施用农药
D.综合防治植物病虫,减少农药用量
角度二 合理用药
3.化学与生活息息相关,下列说法正确的是( )
A.矿泉水中不含任何化学物质
B.非处方药其包装上有“OTC”标识
C.碳酸钡可用作医疗上的“钡餐”
D.碳酸钠可用作治疗胃酸过多的药物
4.人生病时要合理用药,下列药品与其作用相匹配的是( )
A.氢氧化铝:中和过多胃酸
B.阿司匹林:消炎抗菌
C.青霉素:解热镇痛
D.医用碘酒:人体补碘
5.DDT是瑞士化学家米勒合成的,因此他于1948年获得诺贝尔医学奖。
(1)早期人们使用DDT的主要目的在于消灭蚊、蝇等害虫,现在国际上已禁止使用,其原因可能是________(填字母,下同)。
A.蚊、蝇已产生抗药性,DDT对它们不再具有杀灭效果
B.容易降解,毒性太小
C.它很难降解,在体内聚集后引起人中毒
D.制造DDT的成本太高,价格太贵
(2)在过去,施用农药DDT的地区,虽然占陆地面积的一小部分,可是在远离施药地区的南极,在动物体内也发现了DDT;在喜马拉雅山的积雪中也发现了DDT。这些现象说明________。
A.DDT是挥发性物质
B.DDT已加入全球性的生物循环
C.考察队将DDT带到了南极
D.南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食
角度三 安全使用食品添加剂
6.下列食品添加剂作用对应正确的是( )
A.防腐剂——苯甲酸
B.着色剂——亚硝酸钠
C.膨松剂——柠檬酸
D.增稠剂——盐卤
7.为了科学饮食,了解一些食品相关的化学知识是必要的。
(1)油炸虾条、薯片等容易挤碎的食品,不宜选用真空袋装,而应用充气袋装。下列气体中不应该充入的是________(填字母,下同)。
A.氮气 B.二氧化碳
C.空气 D.氧气
(2)为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用碳酸氢钠作发泡剂,因为它________。
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供钠离子
A.③ B.①③
C.①④ D.③④
(3)能直接鉴别氯化钠和葡萄糖两种未知浓度溶液的方法是________。
A.观察颜色 B.测量比重
C.加热灼烧 D.分别闻味
考点2 环境保护与绿色化学
知|识|梳|理
一、化学与环境保护
1.环境问题
通常所说的环境问题,主要是指由于人类不合理地________和________自然资源而造成的______环境破坏,以及____________和________所造成的环境污染。
2.工业三废
指的是______、______、______。
3.污染物
除了自然因素,大气污染物主要来自________的燃烧和工业生产过程产生的______及其____________。这些污染物在太阳辐射等因素作用下,经过复杂变化形成________(如图),在一定的天气条件下会形成______、______、________等污染现象。
4.污水的处理方法
(1)污水的处理方法很多,常用的有________、________和________等。例如,加入________、________、____________等混凝剂,可使污水中的细小悬浮物等聚集成较大的颗粒,然后经______、______除去。对其他溶解在水中的污染物,则要根据其化学性质采用________、________和________等进行处理。
(2)污水处理的步骤。
①一级处理通常采用________,即用________、________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,所以通常将一级处理作为____处理。
②二级处理采用______方法(又称________法)及某些______方法,除去水中的________有机物等污染物。经过二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。
③三级处理主要采用________法、____________法、________法和________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。
5.固体废物的处理
工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循______、________和________的原则,达到____________和____________这两个重要目的。
二、绿色化学
1.绿色化学
绿色化学也称________化学,其核心思想就是改变“______________”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,______或______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(如图)。
2.原子经济性反应和原子利用率
(1)简单而言,化学反应就是原子重新组合的过程。因此,按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子______转化为________,这时原子利用率(即________________与________________)为100%。
(2)①以乙烯为原料生产环氧乙烷,过去主要使用的是氯代乙醇法,主要包括以下反应:
CH2==CH2+Cl2+H2O—→ClCH2CH2OH+HCl,
2ClCH2CH2OH+Ca(OH)2—→+CaCl2+2H2O。
总的反应可表示为
CH2==CH2+Cl2+Ca(OH)2—→+CaCl2+H2O。
②现代石油化工采用银作催化剂,可以实现一步完成:
2CH2==CH2+O2
试计算两种生产工艺的原子利用率。
解答:①过去生产工艺的原子利用率=
×100%=×100%≈25.4%。
②现代工艺的原子利用率=×100%=100%。
(3)开发和利用自然资源,必须遵循______、再利用和________的原则,践行绿色发展理念,保证生态环境。这关系到人类的生存和可持续发展,需要全社会共同努力,为子孙后代留下良好的生存空间和更加美好的未来。
思维辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想。( )
2.“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质。( )
3.在汽车排气管上安装“催化转化器”把CO、NO催化生成N2和CO2,符合绿色化学的理念。( )
4.“3R”原则(减量化、再利用和再循环)是开发和利用自然资源的基本原则。( )
5.植物秸秆中含大量钾元素,焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想。( )
6.利用阳光发电、光解水制氢气是解决能源危机,实现可持续发展的有效途径。( )
知|识|拓|展
1.引起温室效应的气体除CO2之外,还有烃类物质,如CH4等。
2.酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞均与氮氧化物有关。
3.CO2不属于空气污染物。
4.当只有一种产物时,原子利用率为100%;当存在多种产物时,可比较生成1 mol目标产物时其他产物的质量,其他产物的质量越大,则原子利用率越低。在有机化学反应中,取代反应、氧化反应、酯化反应、水解反应、裂解反应等产物均不唯一,而加成反应产物唯一,因此,只有加成反应原子利用率为100%,最符合绿色化学原则。
知|识|对|练
角度四 环境污染与保护
8.“山水桃花江,天下美人窝”,桃江的城市发展离不开环境保护。下列说法错误的是( )
A.充分建设城市管网,防范生活污水、工业废水流入江河
B.大力发展清洁能源,合理建设风能、太阳能等发电设施
C.加高工厂烟囱,工业废气排入高空,减少净化成本
D.积极践行垃圾分类,回收金属、塑料、玻璃等垃圾
9.中国宣布了到2030年单位国内生产总值CO2排放量比2005年下降60%~65%的减排目标。下列措施与这一目标无关的是( )
A.给汽车安装尾气处理器
B.自备购物布袋,不用塑料袋
C.使用节能电器,及时关闭电器设备,节约用电
D.开发新能源,如太阳能、风能等,减少对化石能源的依赖
10.化学在环境污染治理中发挥了重要作用。下列治理措施与化学原理无对应关系或有误的是( )
选项 治理措施 化学原理
A 向工业废水中添加FeS以除去废水中的Cu2+ FeS具有还原性
B 在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染 CO和NO在催化剂作用下发生反应,生成无毒气体
C 用聚酯塑料替代传统塑料以减少白色污染 聚酯具有生物可降解性
D 向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成 CaO具有碱性氧化物的通性
11.二十大报告中关于生态环境保护的论述全面而深刻,对研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要指导意义。
主要污染物
PM2.5 91 μg/m3 PM10 166 μg/m3
SO2 23 μg/m3 NO2 78 μg/m3
CO 1 μg/m3 O3 41 μg/m3
(1)上表为某市某日空气质量报告,当日的首要空气污染物为________。
(2)煤炭燃烧造成环境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。
①氮元素在元素周期表中的位置是______________,酸雨的pH________(填“>”“<”或“=”)5.6。
②煤燃烧产生的废气中的NO可以转化为硝酸,其过程一般分两步:
第一步为2NO+O2===2NO2
第二步为___________________________________________________________。
(3)CO、SO2和NOx等城市空气污染物来源之一为汽车尾气。三元催化可将汽车尾气中的CO和NOx进行净化处理,该过程中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)硝酸工业废气中有氮氧化物(NOx),在酸性NaClO溶液中HClO氧化NO生成Cl-和N。已知酸性NaClO溶液的初始pH越小,硝酸尾气NO转化率越高,其原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(5)通过如下流程可实现SO2和NO综合处理并获得保险粉(Na2S2O4)和硝酸铵。
装置Ⅲ中生成Ce4+与S2的物质的量之比为________。
角度五 绿色化学
12.下列制取乙醇的反应中,原子经济性最差的是( )
A.乙烯水化法:CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
B.乙醛还原法:CH3CHO+H2CH3CH2OH
C.卤代烃水解法:CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr
D.酯类水解法:CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH
13.构建和谐社会的内容之一是人类与环境的和谐发展,而“绿色化学”的内容是指从技术经济上设计可行的化学反应,尽可能减少对环境的副作用,下列化学反应不符合“绿色化学”理念的是( )
A.消除硫酸厂尾气中的SO2:SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3
B.消除硝酸工业尾气的氮氧化物污染:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
C.制CuSO4:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
D.制CuSO4:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
微充电 素养提升
立德树人——化学与劳动项目
【考情归纳】
试题的意图是落实立德树人的根本任务,试题情境真实,考查学生联系生产生活实际,灵活运用所学知识解决问题的能力。
【母题1】 (2024·安徽卷)青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是( )
A.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B.烹煮食物的后期加入食盐,能避免NaCl长时间受热而分解
C.将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D.制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
【母题2】 (2024·贵州卷)厨房中处处有化学。下列说法错误的是( )
选项 生活情境 涉及化学知识
A 清洗餐具时用洗洁精去除油污 洗洁精中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
B 炒菜时不宜将油加热至冒烟 油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物
C 长期暴露在空气中的食盐变成了糊状 食盐中常含有容易潮解的MgCl2
D 久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色 蛋白中的硫元素与蛋黄中的铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色
【母题3】 (2024·广东卷)“光荣属于劳动者,幸福属于劳动者”。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 水质检验员:用滴定法测水中Cl-的含量 Ag++Cl-===AgCl↓
B 化学实验员:检验Na2O2是否失效 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
C 化工工程师:进行顺丁橡胶硫化 碳碳双键可打开与硫形成二硫键
D 考古研究员:通过14C测定化石年代 C60与石墨烯互为同素异形体
【母题4】 (2024·黑吉辽卷)家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是( )
A.用过氧碳酸钠漂白衣物:Na2CO4具有较强的氧化性
B.酿米酒需晾凉米饭后加酒曲:乙醇受热易挥发
C.用柠檬酸去除水垢:柠檬酸的酸性强于碳酸
D.用碱液清洗厨房油污:油脂可碱性水解
微真题 把握方向
考向一 化学品的合理使用
1.(2024·山东卷)化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是( )
A.活性炭可用作食品脱色剂
B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.谷氨酸钠可用作食品增味剂
D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
2.(2023·全国甲卷)化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中的有色成分
D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
3.(2022·湖北卷)化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是( )
A.加入明矾后泥水变澄清
B.北京冬奥会用水快速制冰
C.炖排骨汤时加点醋味道更鲜
D.切开的茄子放置后切面变色
4.(2022·海南卷)化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是( )
A.使用含氟牙膏能预防龋齿
B.小苏打的主要成分是Na2CO3
C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙
D.使用食品添加剂不应降低食品本身的营养价值
考向二 环境保护与绿色化学
5.(2022·河北卷)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr的工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr===CO2↑+2LiBr+H2O
D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
6.(2021·湖南卷)下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中,没有涉及化学变化的是( )
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
7.(2021·天津卷)最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是( )
A.用电石与水制备乙炔的反应
B.用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯的反应
C.用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2,4,6 三溴苯酚的反应
D.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷()的反应
第21讲 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
微考点·核心突破
考点1
知识梳理
一、1.氮肥 磷肥 钾肥 土壤酸碱性 作物营养状况 受热 撞击 水华 酸碱性 土壤结构 2.波尔多液 高效 低毒 低残留
二、1.有害作用 2.药物 机体 抗生素 吸毒
三、1.(2)谷氨酸钠 无 易 2.碳酸氢铵、碳酸氢钠 聚沉
3.(2)维生素C 4.(1)碘酸钾 (2)碳酸钙
思维辨析
1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.×
知识对练
1.C 解析 施用化肥的目的就是使农作物增产,A项正确;化肥含营养素少,但量多见效快,农家肥含营养素种类多,但量少,见效慢,B项正确;由于化肥中含有氮、磷等元素,容易使水体富营养化,会造成赤潮或水华现象,所以应该合理施用化肥,C项错误;化学式中含有营养元素N、P、K中的任何两种或三种的叫复合肥,所以复合肥能给农作物提供几种营养元素,D项正确。
2.C 解析 农药在农作物病虫害防治中具有不可替代的地位,C项错误。
3.B 解析 矿泉水中含有的无机盐、水都是化学物质,A项错误;“OTC”一般指非处方药,可自行根据需要选购,B项正确;碳酸钡溶于盐酸,生成可溶性氯化钡,引起重金属盐中毒,所以碳酸钡不可用作医疗上的“钡餐”,C项错误;碳酸钠碱性较强,对人体伤害较大,碳酸氢钠可用作治疗胃酸过多的药物,D项错误。
4.A 解析 阿司匹林是解热镇痛药,青霉素是消炎抗菌药物,B、C两项错误;医用碘酒为I2的酒精溶液,是外用杀菌剂,D项错误。
5.答案 (1)C (2)B
解析 观察和研究表明,DDT是一种很难降解的有毒化合物,它进入人体后引起人慢性中毒,且它能在生物链中富集,我国已于1983年停止生产和使用。
6.A 解析 常用的防腐剂有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾,A项正确;着色剂包括食用天然色素和食用合成色素两类,而亚硝酸钠属于防腐剂,B项错误;柠檬酸是酸味剂,C项错误;增稠剂包括琼脂、食用明胶、果胶、海藻酸钠,D项错误。
7.答案 (1)CD (2)B (3)C
解析 (1)油炸虾条、薯片中的油脂与氧气接触时易被氧化,故选CD。
(2)由碳酸氢钠可作发泡剂可知,碳酸氢钠在面包发热过程中产生气体;又由2NaHCO3CO2↑+H2O+Na2CO3知,该气体为二氧化碳,故选B。(3)氯化钠溶液蒸发后的氯化钠白色固体灼烧显黄色(Na+焰色),而葡萄糖蒸发后的白色固体灼烧时分解生成碳而变黑,故选C。
考点2
知识梳理
一、1.开发 利用 生态 工农业生产 人类生活
2.废气 废水 废渣
3.化石燃料 废气 携带的颗粒物 次生污染物 酸雨 雾霾 光化学烟雾
4.(1)物理法 化学法 生物法 硫酸亚铁 硫酸铝 聚合氯化铝 沉淀 过滤 中和法 氧化还原法 沉淀法 (2)①物理方法 格栅间 沉淀池 预 ②生物 微生物 化学 可降解 ③化学沉淀 氧化还原 离子交换 反渗透
5.无害化 减量化 资源化 减少环境污染 资源回收利用
二、1.环境友好 先污染后治理 减少 消除 源头减少 消除
2.(1)全部 期望的最终产物 期望产物的总质量 生成物的总质量之比 (3)减量化 再循环
思维辨析
1.× 提示:“绿色化学”思想是从源头上减少或消除污染的化学,不是“先污染后治理”的化学思想。
2.√ 3.√ 4.√ 5.× 6.√
知识对练
8.C 解析 生活污水、工业废水中含有污染水源、土壤、大气的物质,需进行集中处理,所以应充分建设城市管网,防范生活污水、工业废水流入江河,A项正确;为营造青山绿水的宜居环境,应减少化石燃料的使用,从而减少SO2、NOx、CO2等气体的排放,大力发展清洁能源,合理建设风能、太阳能等发电设施,B项正确;加高工厂烟囱,工业废气排入高空,并未减少大气污染物,只是将一个地区的污染转嫁给另一地区,所以并未减少净化成本,C项错误;垃圾也是可以利用的自然资源,积极践行垃圾分类,回收金属、塑料、玻璃等垃圾,可有效利用垃圾资源,减少能源浪费,D项正确。
9.A 解析 给汽车安装尾气处理器,其中的有害气体CO、NO转化为无害气体N2、CO2,增加了CO2的排放,A项错误;自备购物布袋,不用塑料方便袋可减少白色污染,减少二氧化碳的排放,B项正确;使用节能电器,及时关闭电器设备,节约用电,减少二氧化碳的排放,C项正确;开发新能源,如太阳能、风能等,减少对化石能源的依赖,减少二氧化碳的排放,符合题意,D项正确。
10.A 解析 向工业废水中添加FeS 以除去废水中的Cu2+,是铜离子和FeS反应生成了硫化铜沉淀,没有体现FeS的还原性,A项错误;汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染,是排气系统中CO和NO在催化剂作用下发生反应,生成无毒气体氮气和二氧化碳,减少了污染,B项正确;聚酯塑料具有生物可降解性,易于降解,可减少白色污染,C项正确;向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成,是因为氧化钙能和二氧化硫等气体反应,体现了CaO具有碱性氧化物的通性,D项正确。
11.答案 (1)PM10
(2)①第二周期第ⅤA族 < ②3NO2+H2O===2HNO3+NO
(3)2xCO+2NOx===2xCO2+N2
(4)溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
(5)2∶1
解析 (1)由表格数据可知,PM10的污染最严重,当日的首要空气污染物为PM10。(3)三元催化可将汽车尾气中的CO和NOx进行净化处理,转化为没有污染的CO2和N2,化学方程式为2xCO+2NOx===2xCO2+N2。(4)HClO是弱酸,在水溶液中不完全电离,溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。(5)装置Ⅲ电解槽中Ce3+和HS发生氧化还原反应生成Ce4+与S2,Ce元素化合价由+3价上升到+4价,S元素化合价由+4价下降到+3价,由得失电子守恒可知生成Ce4+与S2的物质的量之比为2∶1。
12.C 解析 根据原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比,及A、B两项中生成物都是期望产物,可知它们的原子利用率都是100%,分析C、D两项有两种方法。
方法一(计算法):C项原子利用率=×100%=×100%≈36.2%
D项原子利用率=×100%=×100%≈43.4%
方法二(推断法):C、D两项比较,都生成1 mol C2H5OH时,C项的副产物是HBr,D项的副产物是CH3COOH,且都是1 mol,由于Mr(HBr)=81>Mr(CH3COOH)=60,故原子利用率D项>C项。
13.C 解析 用氨气和水与二氧化硫反应,减少了污染性气体排放,符合绿色化学理念,A项正确;用氢氧化钠溶液吸收氮氧化物,减少了污染性气体排放,符合绿色化学理念,B项正确;铜与浓硫酸反应有二氧化硫放出,不符合绿色化学理念,C项错误;制备硫酸铜过程中无污染性气体产生,符合绿色化学理念,D项正确。
微充电·素养提升
母题1 A 解析 铁发生吸氧腐蚀时,正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子,清洗铁锅后及时擦干,除去了铁锅表面的水分,没有了电解质溶液,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈,A项正确;NaCl性质稳定,受热不易分解,烹煮食物的后期加入食盐,目的是防止食盐中的KIO3受热分解,B项错误;焦糖的主要成分仍是糖类,同时还含有一些醛类、酮类等物质,蔗糖在高温下并未炭化,C项错误;食用纯碱的主要成分为Na2CO3,制作面点时加入食用纯碱,利用Na2CO3中和发酵过程产生的酸,D项错误。
母题2 A 解析 洗洁精去除油污主要是利用乳化原理,油污没有水解,A项错误;炒菜时不宜将油加热至冒烟,主要是油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物,B项正确;长期暴露在空气中的食盐变成了糊状,因为食盐中常含有容易潮解的MgCl2,C项正确;久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色,是由于蛋白中的硫元素与蛋黄中的铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色,D项正确。
母题3 D 解析 用滴定法测水中Cl-的含量利用了Ag+和Cl-反应生成AgCl沉淀,通过测AgCl沉淀的量从而测定水中Cl-的含量,劳动项目与所述化学知识有关联,A项不符合题意;利用过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气的反应可以检验Na2O2是否失效,劳动项目与所述化学知识有关联,B不符合题意;顺丁橡胶硫化就是聚异戊二烯中的碳碳双键打开与硫形成二硫键,劳动项目与所述化学知识有关联,C项不符合题意;通过14C测定化石年代是利用同位素的放射性,通过半衰期计算化石年代,与同素异形体无关,劳动项目与所述化学知识没有关联,D项符合题意。
母题4 B 解析 过氧碳酸钠中过碳酸根离子中有两个O原子为-1价,易得到电子变成-2价,因此过氧碳酸钠具有强氧化性,可以漂白衣物,A项正确;酒曲上有大量微生物,微生物可以分泌多种酶将谷物中的淀粉、蛋白质等转变成糖、氨基酸。糖在酵母菌的酶的作用下分解成乙醇,即酒精。因此,米饭需晾凉,米饭过热会使微生物失活,B项错误;柠檬酸的酸性强于碳酸,可以将水垢中的碳酸钙溶解为可溶性的钙盐,用于除水垢,C项正确;油脂可以在碱性条件下水解成可溶于水的甘油和脂肪酸盐,用于清洗油污,D项正确。
微真题·把握方向
1.D 解析 活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,能够吸附一些食品中的色素,A项正确;铁粉具有还原性,能与O2反应,可延长食品的保质期,作食品脱氧剂,B项正确;谷氨酸钠是味精的主要成分,能增加食物的鲜味,是一种常用的食品增味剂,C项正确;P2O5吸水后的产物有毒,不能用作食品干燥剂,D项错误。
2.B 解析 苯甲酸钠属于强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,因此,其可作为食品防腐剂不是由于其具有酸性,A项不正确;胶体具有丁达尔效应,是因为胶体粒子对光线产生了散射,豆浆属于胶体,因此,其能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射,B项正确;SO2可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中的有色成分化合为不稳定的无色物质,C项不正确;维生素C具有很强的还原性,因此,其可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧气氧化,从而防止水果被氧化,D项不正确。
3.B 解析 明矾净水的原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可以使泥水变澄清,涉及化学变化,A项错误。水和冰的分子式都是H2O,水快速制冰为物理变化,B项正确。炖排骨汤时放点醋可使骨头中的钙、磷、铁等矿物质溶解出来,营养价值更高。此外,醋还可以防止食物中的维生素被破坏,涉及化学变化,C项错误。茄子中存在一类叫“酚氧化酶”的物质,它遇到氧气之后发生化学反应产生一些有色的物质。反应时间越长,颜色越深,D项错误。
4.B 解析 含氟牙膏中的F-可与牙齿中的矿物质羟基磷灰石发生沉淀的转化Ca5(PO4)3OH+F-Ca5(PO4)3F+OH-,生成的氟磷灰石比羟基磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,A项正确;小苏打的主要成分是NaHCO3,B项错误;食醋的主要成分为CH3COOH,可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、二氧化碳和水,因此食醋可除去水垢中的碳酸钙,C项正确;食品中加入食品添加剂的目的是改善食品品质和色、香、味,还有防腐、保鲜和加工工艺的需要,所以合理使用食品添加剂有助于改善食品品质、丰富食品营养成分,但不应降低食品本身的营养价值,D项正确。
5.A 解析 还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液中含有NaBr和NaBrO等物质,若直接返回还原工序,则产品中会有一定量的NaBr,导致产品的纯度降低,A项错误;除杂工序中产生的滤渣为BaSO4和硫,硫可溶于煤油,而BaSO4不溶于煤油,因此可用煤油进行组分分离,B项正确;中和工序中,Li2CO3和HBr发生反应生成LiBr、CO2和H2O,该反应的化学方程式为 Li2CO3+2HBr===CO2↑ +2LiBr +H2O,C项正确;根据电子转移守恒可知,溴和硫化钡反应时物质的量之比为1∶1;根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知,n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1,因此,参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1,D项正确。
6.A 解析 定期清淤,疏通河道,保证河流畅通,没有涉及化学变化,A项符合题意;工业生产中得到产品的同时常产生废气、废水和废渣(简称“三废”),常涉及化学方法进行处理,如石膏法脱硫、氧化还原法和沉淀法等处理废水,废渣资源回收利用等过程均有新物质生成,涉及化学变化,B项不符合题意;可通过微生物的代谢作用,将废水中的有毒有害物质尤其是复杂的有机污染物降解为简单的无害物质,所以微生物法处理废水有新物质生成,涉及化学变化,C项不符合题意;河道中的垃圾回收分类,适合焚化处理的垃圾,利用现代焚化炉进行燃烧,消灭各种病原体,把一些有毒、有害物质转化为无害物质,同时可回收热能,用于供热和发电等,此过程涉及化学变化,D项不符合题意。
7.D 解析 用电石与水制备乙炔,还生成了氢氧化钙,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,A项不符合题意;用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯,还生成了水和溴化钠,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,B项不符合题意;用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2,4,6 三溴苯酚,还生成了溴化氢,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,C项不符合题意;用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷(),原子全部转化为期望的最终产物,属于最理想的“原子经济性反应”,D项符合题意。(共81张PPT)
第21讲
大单元三 非金属及其化合物
化学品的合理使用
环境保护与绿色化学
目
标
速
览
1.能借助国家关于安全生产、食品安全、药物开发等方面的法律、法规分析与化学有关的社会热点问题。2.认识物质及其变化对环境的影响，依据物质的性质及其变化认识环境污染的成因，主要危害及其防治措施。3.以酸雨的防治和废水处理为例，体会化学对环境的保护作用。4.能运用“绿色化学”思想分析和讨论化工生产的相关问题。
考点1 化学品的合理使用
微考点/核心突破
第一部分
一、化肥、农药的合理施用
1.农作物生长必需的三大化肥是______、 ______和______。
合理施用化肥，除了要考虑_____________、______________等因 素，还必须根据化肥本身的性质进行科学施用。如硝酸铵______或经______易发生爆炸，必须作改性处理后才能施用；过量施用化肥不仅会造成浪费，还会造成水体富营养化，产生______等污染现 象；不合理施用化肥还会影响土壤的________和__________。
氮肥
磷肥
钾肥
土壤酸碱性
作物营养状况
受热
撞击
水华
酸碱性
土壤结构
2.人类早期使用的农药有除虫菊、烟草等植物和___________、石灰硫黄合剂等无机物。
后来，人们研制出了有机合成农药(如有机氯农药、有机磷农药)，使农药向着______、______和_________的方向发展。
农药施用不当会破坏害虫与天敌之间的生态平衡，还会造成大气和水污染。
波尔多液
高效
低毒
低残留
二、合理用药
1.药物在促进人类健康的同时，可能对机体产生与用药目的无关的___________。
2.合理用药必须在医生、药师的指导下，遵循安全、有效、经济和适当等原则，主要考虑_______和_______两个方面。
滥用药物危害巨大。如没有医生处方长期服用安眠药或镇静剂；滥用__________；运动员服用兴奋剂；等等。_______对个人和社会的危害极大，一定要远离毒品。
有害作用
药物
机体
抗生素
吸毒
三、安全使用食品添加剂
1.着色剂、增味剂
(1)着色剂。
天然色素：红曲红、β-胡萝卜素、姜黄、叶绿素铜钠盐、焦糖色等。
合成色素：苋菜红、柠檬黄、靛蓝等。
(2)增味剂：味精，主要成分为________，是__色晶体，__溶于水。
2.膨松剂、凝固剂
常见的膨松剂：____________________。
在制作豆腐时需要加入凝固剂(如盐卤等)，其原理是胶体的______。
谷氨酸钠
无
易
碳酸氢铵、碳酸氢钠
聚沉
3.防腐剂、抗氧化剂
(1)常用的防腐剂：苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、亚硝酸钠等。
亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，但是，亚硝酸钠具有一定的毒 性，还会与食物作用生成致癌物。亚硝酸钠外观与食盐相似，要严防误食中毒。
(2)抗氧化剂——防止食品在空气中被氧化而变质。
常用的抗氧化剂：抗坏血酸(即 )。
维生素C
4.营养强化剂
常见的添加营养强化剂的食品：
(1)加碘食盐(在食盐中添加 )。
(2)中老年壮骨乳粉(在奶粉中添加 、维生素D等)。
(3)婴幼儿配方奶粉(在奶粉中添加DHA、维生素、硫酸锌、硫酸亚铁等)。
碘酸钾
碳酸钙
思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1.鸦片、吗啡、海洛因等物质属于毒品。( )
2.对症下药是合理用药的首要原则。 ( )
3.一般药物的用量是经过严格的科学研究和大量的临床实验确定的。
( )
4.使用食品添加剂与提倡“绿色食品”相违背。 ( )
5.含有食品添加剂的食品应尽量少食用，以防中毒。 ( )
6.天然食品添加剂对人体健康无害，故不必限量使用。( )
7.食品添加剂在合理限量范围内不影响人体健康。( )
8.只有不法商贩才使用食品添加剂。( )
角度一 化肥、农药的合理施用
1.某班同学就施用化肥的“利与弊”为题进行辩论，正方观点是施用化肥有利，正方的下列观点中不科学的是( )
A.施用化肥可使农作物增产
B.化肥的肥效快
C.施用化肥不会造成环境污染
D.复合肥能给农作物提供几种营养元素
施用化肥的目的就是使农作物增产，A项正确；化肥含营养素 少，但量多见效快，农家肥含营养素种类多，但量少，见效慢，B项正确；由于化肥中含有氮、磷等元素，容易使水体富营养 化，会造成赤潮或水华现象，所以应该合理施用化肥，C项错 误；化学式中含有营养元素N、P、K中的任何两种或三种的叫复合肥，所以复合肥能给农作物提供几种营养元素，D项正确。
解析
2.下列不属于农药污染综合治理措施的是( )
A.研制低毒、低残留农药
B.改进农药施用方法，控制一次施用量
C.禁止在农田施用农药
D.综合防治植物病虫，减少农药用量
农药在农作物病虫害防治中具有不可替代的地位，C项错误。
解析
角度二 合理用药
3.化学与生活息息相关，下列说法正确的是( )
A.矿泉水中不含任何化学物质
B.非处方药其包装上有“OTC”标识
C.碳酸钡可用作医疗上的“钡餐”
D.碳酸钠可用作治疗胃酸过多的药物
矿泉水中含有的无机盐、水都是化学物质，A项错误；“OTC”一般指非处方药，可自行根据需要选购，B项正确；碳酸钡溶于盐酸，生成可溶性氯化钡，引起重金属盐中毒，所以碳酸钡不可用作医疗上的“钡餐”，C项错误；碳酸钠碱性较强，对人体伤害较大，碳酸氢钠可用作治疗胃酸过多的药物，D项错误。
解析
4.人生病时要合理用药，下列药品与其作用相匹配的是( )
A.氢氧化铝：中和过多胃酸
B.阿司匹林：消炎抗菌
C.青霉素：解热镇痛
D.医用碘酒：人体补碘
阿司匹林是解热镇痛药，青霉素是消炎抗菌药物，B、C两项错 误；医用碘酒为I2的酒精溶液，是外用杀菌剂，D项错误。
解析
5.DDT是瑞士化学家米勒合成的，因此他于1948年获得诺贝尔医学 奖。
(1)早期人们使用DDT的主要目的在于消灭蚊、蝇等害虫，现在国际上已禁止使用，其原因可能是 (填字母，下同)。
A.蚊、蝇已产生抗药性，DDT对它们不再具有杀灭效果
B.容易降解，毒性太小
C.它很难降解，在体内聚集后引起人中毒
D.制造DDT的成本太高，价格太贵
C
(2)在过去，施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极，在动物体内也发现了DDT；在喜马拉雅山的积雪中也发现了DDT。这些现象说明 。
A.DDT是挥发性物质
B.DDT已加入全球性的生物循环
C.考察队将DDT带到了南极
D.南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食
B
观察和研究表明，DDT是一种很难降解的有毒化合物，它进入人体后引起人慢性中毒，且它能在生物链中富集，我国已于1983年停止生产和使用。
解析
角度三 安全使用食品添加剂
6.下列食品添加剂作用对应正确的是( )
A.防腐剂——苯甲酸 B.着色剂——亚硝酸钠
C.膨松剂——柠檬酸 D.增稠剂——盐卤
常用的防腐剂有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾，A项正确；着色剂包括食用天然色素和食用合成色素两类，而亚硝酸钠属于防腐剂，B项错误；柠檬酸是酸味剂，C项错误；增稠剂包括琼脂、食用明胶、果胶、海藻酸钠，D项错误。
解析
7.为了科学饮食，了解一些食品相关的化学知识是必要的。
(1)油炸虾条、薯片等容易挤碎的食品，不宜选用真空袋装，而应用充气袋装。下列气体中不应该充入的是 (填字母，下同)。
A.氮气 B.二氧化碳
C.空气 D.氧气
CD
(2)为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用碳酸氢钠作发泡剂，因为它 。
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供钠离子
A.③ B.①③
C.①④ D.③④
(3)能直接鉴别氯化钠和葡萄糖两种未知浓度溶液的方法是 。
A.观察颜色 B.测量比重
C.加热灼烧 D.分别闻味
B
C
解析
考点2 环境保护与绿色化学
微考点/核心突破
第一部分
一、化学与环境保护
1.环境问题
通常所说的环境问题，主要是指由于人类不合理地______和______自然资源而造成的______环境破坏，以及___________和__________所造成的环境污染。
2.工业三废
指的是______、 ______、______。
开发
利用
生态
工农业生产
人类生活
废气
废水
废渣
3.污染物
除了自然因素，大气污染物主要来自_______________的燃烧和工业生产过程产生的_______及其_______________。这些污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成_____________(如图),
在一定的天气条件下会形成______、______、______________等污染现象。
化石燃料
废气
携带的颗粒物
次生污染物
酸雨
雾霾
光化学烟雾
4.污水的处理方法
(1)污水的处理方法很多，常用的有________、 ________和________等。例如，加入____________、 ________、 _____________等混凝剂，可使污水中的细小悬浮物等聚集成较大的颗粒，然后经_____、______除去。对其他溶解在水中的污染物，则要根据其化学性质采用________、 ______________和________等进行处理。
物理法
化学法
生物法
硫酸亚铁
硫酸铝
聚合氯化铝
沉淀
过滤
中和法
氧化还原法
沉淀法
(2)污水处理的步骤。
①一级处理通常采用__________，即用________、________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，所以通常将一级处理作为____处理。
②二级处理采用______方法(又称________法)及某些______方法，除去水中的_________有机物等污染物。经过二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。
③三级处理主要采用___________法、__________法、__________法和_________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。
物理方法
格栅间
沉淀池
预
生物
微生物
化学
可降解
化学沉淀
氧化还原
离子交换
反渗透
5.固体废物的处理
工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循_________、 ________和_________的原则，达到_______________和_______________这两个重要目的。
无害化
减量化
资源化
减少环境污染
资源回收利用
二、绿色化学
1.绿色化学
绿色化学也称____________化学，其核心思想就是改变“_____________”的观念和做法,利用化学原理和技术手段，______或_____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(如图)。
环境友好
先污染后治理
减少
消除
源头减少
消除
2.原子经济性反应和原子利用率
(1)简单而言，化学反应就是原子重新组合的过程。因此，按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子_____转化为 ，这时原子利用率(即___________________与______________________)为100%。
(2)①以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去主要使用的是氯代乙醇法，主要包括以下反应：
CH2==CH2+Cl2+H2O—→ClCH2CH2OH+HCl，
全部
期望的最终产物
期望产物的总质量
生成物的总质量之比
(3)开发和利用自然资源，必须遵循_________、再利用和________的原则，践行绿色发展理念，保证生态环境。这关系到人类的生存和可持续发展，需要全社会共同努力，为子孙后代留下良好的生存空间和更加美好的未来。
减量化
再循环
思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1.“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想。( )
2.“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质。( )
3.在汽车排气管上安装“催化转化器”把CO、NO催化生成N2和
CO2，符合绿色化学的理念。( )
提示：“绿色化学”思想是从源头上减少或消除污染的化学，不是“先污染后治理”的化学思想。
4.“3R”原则(减量化、再利用和再循环)是开发和利用自然资源的基本原则。( )
5.植物秸秆中含大量钾元素，焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思 想。( )
6.利用阳光发电、光解水制氢气是解决能源危机，实现可持续发展的有效途径。( )
1.引起温室效应的气体除CO2之外，还有烃类物质，如CH4等。
2.酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞均与氮氧化物有关。
3.CO2不属于空气污染物。
4.当只有一种产物时，原子利用率为100%；当存在多种产物时，可比较生成1 mol目标产物时其他产物的质量，其他产物的质量越大，则原子利用率越低。在有机化学反应中，取代反应、氧化反应、酯化反应、水解反应、裂解反应等产物均不唯一,而加成反应产物唯一,因此，只有加成反应原子利用率为100%，最符合绿色化学原则。
角度四 环境污染与保护
8.“山水桃花江，天下美人窝”，桃江的城市发展离不开环境保护。下列说法错误的是( )
A.充分建设城市管网，防范生活污水、工业废水流入江河
B.大力发展清洁能源，合理建设风能、太阳能等发电设施
C.加高工厂烟囱，工业废气排入高空，减少净化成本
D.积极践行垃圾分类，回收金属、塑料、玻璃等垃圾
生活污水、工业废水中含有污染水源、土壤、大气的物质，需进行集中处理，所以应充分建设城市管网，防范生活污水、工业废水流入江河，A项正确；为营造青山绿水的宜居环境，应减少化石燃料的使用，从而减少SO2、NOx、CO2等气体的排放，大力发展清洁能源，合理建设风能、太阳能等发电设施，B项正确；加高工厂烟 囱，工业废气排入高空，并未减少大气污染物，只是将一个地区的污染转嫁给另一地区，所以并未减少净化成本，C项错误；垃圾也是可以利用的自然资源，积极践行垃圾分类，回收金属、塑料、玻璃等垃圾，可有效利用垃圾资源，减少能源浪费，D项正确。
解析
9.中国宣布了到2030年单位国内生产总值CO2排放量比2005年下降60%~65%的减排目标。下列措施与这一目标无关的是( )
A.给汽车安装尾气处理器
B.自备购物布袋，不用塑料袋
C.使用节能电器，及时关闭电器设备，节约用电
D.开发新能源，如太阳能、风能等，减少对化石能源的依赖
给汽车安装尾气处理器，其中的有害气体CO、NO转化为无害气体N2、CO2，增加了CO2的排放，A项错误；自备购物布袋，不用塑料方便袋可减少白色污染，减少二氧化碳的排放，B项正确；使用节能电器，及时关闭电器设备，节约用电，减少二氧化碳的排放，C项正确；开发新能源，如太阳能、风能等，减少对化石能源的依赖，减少二氧化碳的排放，符合题意，D项正确。
解析
10.化学在环境污染治理中发挥了重要作用。下列治理措施与化学原理无对应关系或有误的是( )
选项 治理措施 化学原理
A 向工业废水中添加FeS以除去废水中的Cu2+ FeS具有还原性
B 在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染 CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体
C 用聚酯塑料替代传统塑料以减少白色污染 聚酯具有生物可降解性
D 向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成 CaO具有碱性氧化物的通性
向工业废水中添加FeS 以除去废水中的Cu2+，是铜离子和FeS反应生成了硫化铜沉淀，没有体现FeS的还原性，A项错误；汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染，是排气系统中CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体氮气和二氧化碳，减少了污染，B项正确；聚酯塑料具有生物可降解性，易于降解，可减少白色污染，C项正确；向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成，是因为氧化钙能和二氧化硫等气体反应，体现了CaO具有碱性氧化物的通性，D项正确。
解析
11.二十大报告中关于生态环境保护的论述全面而深刻,对研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要指导意义。
主要污染物
PM2.5 91 μg/m3 PM10 166 μg/m3
SO2 23 μg/m3 NO2 78 μg/m3
CO 1 μg/m3 O3 41 μg/m3
(1)上表为某市某日空气质量报告，当日的首要空气污染物为_________。
(2)煤炭燃烧造成环境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。
①氮元素在元素周期表中的位置是 ，酸雨的pH_____(填“>”“<”或“=”)5.6。
②煤燃烧产生的废气中的NO可以转化为硝酸，其过程一般分两步：
第一步为2NO+O2===2NO2
第二步为 。
PM10
第二周期第ⅤA族
<
3NO2+H2O===2HNO3+NO
(3)CO、SO2和NOx等城市空气污染物来源之一为汽车尾气。三元催化可将汽车尾气中的CO和NOx进行净化处理，该过程中发生反应的化学方程式为 。
(4)硝酸工业废气中有氮氧化物(NOx)，在酸性NaClO溶液中HClO氧化NO生成Cl-和N。已知酸性NaClO溶液的初始pH越小，硝酸尾气NO转化率越高，其原因是____________________________________
____________________________。
2xCO+2NOx===2xCO2+N2
溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
(5)通过如下流程可实现SO2和NO综合处理并获得保险粉(Na2S2O4)和硝酸铵。
装置Ⅲ中生成Ce4+与S2的物质的量之比为 。
2∶1
(1)由表格数据可知，PM10的污染最严重，当日的首要空气污染物为PM10。(3)三元催化可将汽车尾气中的CO和NOx进行净化处理，转化为没有污染的CO2和N2，化学方程式为2xCO+2NOx===2xCO2+ N2。(4)HClO是弱酸，在水溶液中不完全电离，溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强。(5)装置Ⅲ电解槽中Ce3+和HS发生氧化还原反应生成Ce4+与S2，Ce元素化合价由+3价上升到+4价，S元素化合价由+4价下降到+3价，由得失电子守恒可知生成Ce4+与S2的物质的量之比为2∶1。
解析
解析
方法二(推断法)：C、D两项比较，都生成1 mol C2H5OH时，C项的副产物是HBr，D项的副产物是CH3COOH，且都是1 mol，由于Mr(HBr)=81>Mr(CH3COOH)=60，故原子利用率D项>C项。
解析
用氨气和水与二氧化硫反应，减少了污染性气体排放，符合绿色化学理念，A项正确；用氢氧化钠溶液吸收氮氧化物，减少了污染性气体排放，符合绿色化学理念，B项正确；铜与浓硫酸反应有二氧化硫放出，不符合绿色化学理念，C项错误；制备硫酸铜过程中无污染性气体产生，符合绿色化学理念，D项正确。
解析
立德树人——化学与劳动项目
微充电/素养提升
第二部分
【考情归纳】
试题的意图是落实立德树人的根本任务，试题情境真实，考查学生联系生产生活实际，灵活运用所学知识解决问题的能力。
【母题1】 (2024·安徽卷)青少年帮厨既可培养劳动习惯，也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是( )
A.清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B.烹煮食物的后期加入食盐，能避免NaCl长时间受热而分解
C.将白糖熬制成焦糖汁，利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D.制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
铁发生吸氧腐蚀时，正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子，清洗铁锅后及时擦干，除去了铁锅表面的水分，没有了电解质溶 液，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈，A项正确；NaCl性质稳定，受热不易分解，烹煮食物的后期加入食盐，目的是防止食盐中的KIO3受热分解，B项错误；焦糖的主要成分仍是糖类，同时还含有一些醛类、酮类等物质，蔗糖在高温下并未炭化，C项错误；食用纯碱的主要成分为Na2CO3，制作面点时加入食用纯碱，利用Na2CO3中和发酵过程产生的酸，D项错误。
解析
【母题2】 (2024·贵州卷)厨房中处处有化学。下列说法错误的是( )
选项 生活情境 涉及化学知识
A 清洗餐具时用洗洁精去除油污 洗洁精中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
B 炒菜时不宜将油加热至冒烟 油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物
C 长期暴露在空气中的食盐变成了糊状 食盐中常含有容易潮解的MgCl2
D 久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色 蛋白中的硫元素与蛋黄中的铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色
洗洁精去除油污主要是利用乳化原理，油污没有水解，A项错 误；炒菜时不宜将油加热至冒烟，主要是油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物，B项正确；长期暴露在空气中的食盐变成了糊状，因为食盐中常含有容易潮解的MgCl2，C项正确；久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色，是由于蛋白中的硫元素与蛋黄中的铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿色，D项正确。
解析
【母题3】 (2024·广东卷)“光荣属于劳动者，幸福属于劳动
者”。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 水质检验员：用滴定法测水中Cl-的含量 Ag++Cl-===AgCl↓
B 化学实验员：检验Na2O2是否失效 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
C 化工工程师：进行顺丁橡胶硫化 碳碳双键可打开与硫形成二硫键
D 考古研究员：通过14C测定化石年代 C60与石墨烯互为同素异形体
用滴定法测水中Cl-的含量利用了Ag+和Cl-反应生成AgCl沉淀，通过测AgCl沉淀的量从而测定水中Cl-的含量，劳动项目与所述化学知识有关联，A项不符合题意；利用过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气的反应可以检验Na2O2是否失效，劳动项目与所述化学知识有关联，B不符合题意；顺丁橡胶硫化就是聚异戊二烯中的碳碳双键打开与硫形成二硫键，劳动项目与所述化学知识有关联，C项不符合题意；通过14C测定化石年代是利用同位素的放射性，通过半衰期计算化石年代，与同素异形体无关，劳动项目与所述化学知识没有关联，D项符合题意。
解析
【母题4】 (2024·黑吉辽卷)家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是( )
A.用过氧碳酸钠漂白衣物：Na2CO4具有较强的氧化性
B.酿米酒需晾凉米饭后加酒曲：乙醇受热易挥发
C.用柠檬酸去除水垢：柠檬酸的酸性强于碳酸
D.用碱液清洗厨房油污：油脂可碱性水解
过氧碳酸钠中过碳酸根离子中有两个O原子为-1价，易得到电子变成-2价，因此过氧碳酸钠具有强氧化性，可以漂白衣物，A项正 确；酒曲上有大量微生物，微生物可以分泌多种酶将谷物中的淀 粉、蛋白质等转变成糖、氨基酸。糖在酵母菌的酶的作用下分解成乙醇，即酒精。因此，米饭需晾凉，米饭过热会使微生物失活，B项错误；柠檬酸的酸性强于碳酸，可以将水垢中的碳酸钙溶解为可溶性的钙盐，用于除水垢，C项正确；油脂可以在碱性条件下水解成可溶于水的甘油和脂肪酸盐，用于清洗油污，D项正确。
解析
微真题/把握方向
第三部分
考向一 化学品的合理使用
1.(2024·山东卷)化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是( )
A.活性炭可用作食品脱色剂
B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.谷氨酸钠可用作食品增味剂
D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能够吸附一些食品中的色 素，A项正确；铁粉具有还原性，能与O2反应，可延长食品的保质期，作食品脱氧剂，B项正确；谷氨酸钠是味精的主要成分，能增加食物的鲜味，是一种常用的食品增味剂，C项正确；P2O5吸水后的产物有毒，不能用作食品干燥剂，D项错误。
解析
2.(2023·全国甲卷)化学与生活密切相关，下列说法正确的是( )
A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中的有色成分
D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
苯甲酸钠属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，因此，其可作为食品防腐剂不是由于其具有酸性，A项不正确；胶体具有丁达尔效应，是因为胶体粒子对光线产生了散射，豆浆属于胶体，因此，其能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射，B项正确；SO2可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中的有色成分化合为不稳定的无色物质，C项不正确；维生素C具有很强的还原性，因 此，其可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧气氧化，从而防止水果被氧化，D项不正确。
解析
3.(2022·湖北卷)化学与生活密切相关，下列不涉及化学变化的是
( )
A.加入明矾后泥水变澄清
B.北京冬奥会用水快速制冰
C.炖排骨汤时加点醋味道更鲜
D.切开的茄子放置后切面变色
解析
4.(2022·海南卷)化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是( )
A.使用含氟牙膏能预防龋齿
B.小苏打的主要成分是Na2CO3
C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙
D.使用食品添加剂不应降低食品本身的营养价值
解析
考向二 环境保护与绿色化学
5.(2022·河北卷)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr的工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr===CO2↑+2LiBr+H2O
D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液中含有NaBr和NaBrO等物质，若直接返回还原工序，则产品中会有一定量的NaBr，导致产品的纯度降低，A项错误；除杂工序中产生的滤渣为BaSO4和硫，硫可溶于煤油，而BaSO4不溶于煤油，因此可用煤油进行组分分离，B项正确；中和工序中，Li2CO3和HBr发生反应生成LiBr、CO2和H2O，该反应的化学方程式为 Li2CO3+2HBr=== CO2↑ +2LiBr +H2O，C项正确；根据电子转移守恒可知，溴和硫
解析
化钡反应时物质的量之比为1∶1；根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知，n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1，因此，参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1，D项正确。
解析
6.(2021·湖南卷)下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中，没有涉及化学变化的是( )
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
定期清淤，疏通河道，保证河流畅通，没有涉及化学变化，A项符合题意；工业生产中得到产品的同时常产生废气、废水和废渣 (简称“三废”)，常涉及化学方法进行处理，如石膏法脱硫、氧化还原法和沉淀法等处理废水，废渣资源回收利用等过程均有新物质生成，涉及化学变化，B项不符合题意；可通过微生物的代谢作用，将废水中的有毒有害物质尤其是复杂的有机污染物降解为简单的无害物质,所以微生物法处理废水有新物质生成，涉及化
解析
学变化，C项不符合题意；河道中的垃圾回收分类，适合焚化处理的垃圾，利用现代焚化炉进行燃烧，消灭各种病原体，把一些有毒、有害物质转化为无害物质，同时可回收热能，用于供热和发电等，此过程涉及化学变化，D项不符合题意。
解析
解析课时微练(二十一) 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
基础训练
1.“饮食健康”是人们普遍的生活追求,下列说法正确的是( )
A.酸奶、果冻等食品中可添加工业明胶作增稠剂
B.在果汁中加入“塑化剂”(一种塑料添加剂)使其口感更好
C.在煲好的鸡汤中放入适当的加碘食盐
D.为保持香肠肉质鲜美,添加过量的亚硝酸钠
2.下列做法有利于环境保护和可持续发展的是( )
A.生活垃圾直接露天焚烧,减少处理成本
B.大量生产一次性超薄塑料袋,方便日常生活
C.加大农药和化肥的生产和施用量,以提高粮食的产量
D.推行绿色设计、绿色工艺,开发绿色产品,从源头上消除污染
3.下列有关药物的叙述中正确的是( )
A.药品说明书上的“R”表示非处方药,“OTC”表示处方药
B.肠溶片可嚼碎服用,因为肠溶片只有在碱性肠液中溶解,才能发挥其疗效
C.大部分药物都有副作用,应在医生的指导下使用
D.抗生素能抵抗所有类型细菌的感染,可以大量使用
4.我们饮用的水是由源水净化所得。已知明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀,氯气可杀菌。正确的家庭饮用水的净化过程是( )
A.源水→过滤→加氯气→加明矾→沉淀→净水
B.源水→加氯气→过滤→加明矾→沉淀→净水
C.源水→加明矾→加氯气→过滤→沉淀→净水
D.源水→加明矾→沉淀→过滤→加氯气→净水
5.某空气日报表中污染物的浓度如表所示,下列说法正确的是( )
主要污染物 PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
浓度/(μg·m-3) 32 65 14 42 0 15
A.CO和NO2均属于酸性氧化物
B.等质量SO2和NO2的氧原子数相同
C.1 m3该空气中含有3.125×10-7 mol O3
D.PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物,所以在空气中一定能形成胶体
6.合理施用化肥有利于农作物生长和减少环境污染,下列有关化肥的说法正确的是( )
A.合理施用化肥能够获得高产
B.氯化铵与熟石灰混合施用,既施了氮肥又改良了酸性土壤
C.硝酸钾属于盐,不是复合肥料
D.所有化肥都能全部溶于水
7.烟气脱硝是工业废气处理中的重要工艺。活性炭吸附催化脱硝法的工艺流程如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.烟气脱硝过程中NH3作还原剂
B.该流程中的活性炭仅起到吸附作用
C.为使气体在活性炭界面充分反应,需控制气体流速
D.若x=1,则相应的化学方程式为6NO+4NH35N2+6H2O
8.“低碳生活”可以理解为减少二氧化碳的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式。下列行为符合“低碳生活”理念的是( )
A.超市免费提供塑料方便袋
B.大量开采化石燃料,满足人民生活需求
C.大量使用一次性餐具用品
D.乘坐公共交通工具或骑自行车出行
9.原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比,原子利用率越高对环境污染越小。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是( )
A.3+
HOCH2CH2—O—CH2CH2OH+2H2O
B.CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2O
C.CH2CH2+(过氧乙酸)+CH3COOH
D.2CH2CH2+O22
能力训练
10.负载Pd催化剂上的H2-SCR(H2选择催化还原法)反应机制如图所示。载体碱性越强,其吸附NOx(主要是NO和NO2)的能力越强。下列说法错误的是( )
A.氮氧化物的排放易形成酸雨
B.整个反应过程涉及旧化学键的断裂和新化学键的形成
C.吸附的H2分子断键生成H原子的过程放出能量
D.用该反应机理高效除去烟气中的氮氧化物时,需要调控合适的pH
11.近年来,光催化处理船舶尾气技术被称为是一种“绿色友好”技术,以TiO2半导体为基底的表面经光激发后产生空穴和光生电子,空穴表面吸附水或氢氧根离子捕获生成·OH自由基,光生电子则与O2等在催化剂表面反应生成、H2O2等物质,这些物质作用于尾气中的SO2、NO等污染物并将其氧化降解,原理见图。下列说法错误的是( )
A.SO2和O3空间结构均为V形
B.与·OH自由基电子数相等的·CH3的空间结构为平面三角形
C.催化剂可以改变氮氧化物、硫氧化物被氧化的速率
D.尾气中含有大量有害物质,经过科学的处理可以转化为有实用价值的物质
12.践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,就要做好大气污染和水污染防治:
(1)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如图流程:
①上述工业废气中可能造成环境污染的气体有________(至少写两种),固体1中含有的物质是________________。
②NaNO2溶液综合处理含N废水时,发生反应的离子方程式为______________________________;捕获剂所捕获的气体成分主要是________。
(2)汽车尾气是城市的污染源,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使汽车尾气中的CO与NO2反应,生成无毒气体N2和CO2。
①写出上述反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
②某化学兴趣小组在实验室模拟汽车尾气处理,设计了如图所示装置(部分夹持装置已略去):
a.结合实验目的,装置Ⅲ的主要作用为___________________________________________________。
b.该套装置中有一些不完善之处,如在装置Ⅲ与Ⅳ之间应加一气体干燥装置,还应在装置Ⅳ后添加______________。
课时微练(二十一) 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
1.C 解析 工业明胶中含有毒物质,不能用于酸奶、果冻等食品的生产,A项错误;“塑化剂”有毒性,影响人体健康,不能加入果汁中,B项错误;加碘食盐中碘属于营养强化剂,C项正确;香肠中添加过量的亚硝酸钠易引起食物中毒,D项错误。
2.D 解析 生活垃圾直接露天焚烧可产生大量的有害气体和烟尘造成空气污染,对人体危害很大,A项错误;塑料不易降解,容易造成“白色污染”,不符合题意,B项错误;农药、化肥过量施用,在农作物上的残留会对人的健康不利,C项错误;推行绿色设计、绿色工艺,开发绿色产品,从源头上消除污染,D项正确。
解题有据 化肥和农药能保障农作物增产,减少农作物损失,但要注意施用方法、施用时机以及用量;必须在规定范围内使用食品添加剂,才能发挥其有利作用;超量使用就会损害人体健康。
3.C 解析 “R”表示处方药,“OTC”表示非处方药,A项错误;肠溶片不可咀嚼服用,以防药物对胃的刺激,防止胃液影响药物的疗效,延缓药物作用时间,B项错误;药物都有治疗疾病的作用,但同时对人体有一定的副作用,应在医生的指导下使用,C项正确;抗生素使用不当可能引起不良反应,也可能造成细菌耐药性增强,影响人体健康,D项错误。
4.D 解析 水的净化过程,应先加絮凝剂(如明矾)使水中杂质产生沉淀,后过滤除去,最后加入消毒剂如氯气进行杀菌消毒,故选D。
5.C 解析 CO与碱不反应,不是酸性氧化物,A项错误;1个二氧化硫分子和1个二氧化氮分子中都含2个氧原子,但是二者摩尔质量不同,等质量时依据n=可知二者的物质的量不同,所以含有的氧原子个数不同,B项错误;1 m3该空气中含有臭氧的质量为15 μg,含有臭氧的物质的量为=3.125×10-7 mol,C项正确;胶体颗粒直径为1~100 nm,PM2.5颗粒直径小于或等于2.5 μm,即2 500 nm,PM2.5在空气中不一定能形成胶体,D项错误。
6.A 解析 化肥要合理施用,有利于粮食增产,A项正确;将氯化铵与碱性物质熟石灰混合施用时会放出氨气,降低肥效,B项错误;硝酸钾中有钾元素和氮元素,属于复合肥料,C项错误;并不是所有化肥都溶于水,D项错误。
7.B 解析 反应中,NH3中N元素的化合价升高,则NH3作还原剂,A项正确;反应中活性炭起吸附作用和催化作用,B项错误;如果气体流速太快,则混合气体不能充分反应,所以为使气体在活性炭界面充分反应,需控制气体流速,C项正确;若x=1,即NH3与NO反应生成N2和水,则化学方程式为6NO+4NH35N2+6H2O,D项正确。
8.D 解析 超市免费提供塑料方便袋,容易形成白色污染,A项不符合“低碳”理念。大量开采化石燃料,增加了二氧化碳、空气污染物的排放,B项不符合“低碳”理念。大量使用一次性餐具用品,容易形成白色污染,不能减少二氧化碳的排放,C项不符合“低碳”理念。乘坐公共交通工具或骑自行车出行,能减少交通工具的使用,从而减少二氧化碳的排放,D项符合“低碳”理念。
9.D 解析 生成2种副产物,并且有一种副产物结构比产品环氧乙烷更复杂,原子利用率不高,A项不符合题意;生成2种副产物,原子利用率也不高,B项不符合题意;生成1种副产物,原子利用率不高,C项不符合题意;生成物只有环氧乙烷,原子利用率为100%,D项符合题意。
10.C 解析 排放到大气中的氮氧化物易与O2和水反应生成HNO3等,从而形成酸雨,A项正确;整个转化过程中,发生氮氧化物与氢气等在催化剂表面上的化学反应,涉及旧化学键的断裂和新化学键的形成,B项正确;吸附的H2分子断裂共价键生成H原子,需要吸收能量,C项错误;载体碱性越强,其吸附NOx(主要是NO和NO2)的能力越强,所以用该反应机理高效除去烟气中的氮氧化物时,需要调控合适的pH,D项正确。
11.B 解析 SO2和O3分子中含有的原子数相同,中心原子都是sp2杂化,空间结构为V形,A项正确;·CH3结构中有3个σ键,未成键的轨道有1个单电子,故空间结构为三角锥形,B项错误;催化剂可以改变氮氧化物、硫氧化物被氧化的反应速率,C项正确;尾气中含有大量有害物质,经过科学的处理可以转化为有实用价值的物质,D项正确。
12.答案 (1)①SO2、NO、CO CaSO3、CaCO3、Ca(OH)2
②N+N===N2↑+2H2O CO
(2)①4CO+2NO24CO2+N2
②检验CO是否转化为CO2 尾气处理装置
解析 (1)①工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO)中可能造成环境污染的气体有SO2、NO、CO,CO2、SO2可被石灰乳吸收,固体1为CaSO3、CaCO3及过量Ca(OH)2混合物。②NaNO2与含有N的溶液反应生成无污染气体,应生成N2,根据电子守恒、原子守恒及物质的拆分原则,可知N、N发生氧化还原反应生成N2和H2O,反应的离子方程式为N+N===N2↑+2H2O。由分析可知捕获剂所捕获的气体成分主要是CO。(2)①一氧化碳和二氧化氮在催化剂和加热的条件下转化为氮气和二氧化碳,根据电子守恒、原子守恒,可知该反应的化学方程式为4CO+2NO24CO2+N2。②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以装置Ⅲ的主要作用是检验CO是否转化为CO2,由于尾气中仍残留未反应的NO和CO,所以该装置的不完善之处是无尾气处理装置,应该连接一个尾气处理装置。(共29张PPT)
课时微练(二十一)
化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
1.“饮食健康”是人们普遍的生活追求，下列说法正确的是( )
A.酸奶、果冻等食品中可添加工业明胶作增稠剂
B.在果汁中加入“塑化剂”(一种塑料添加剂)使其口感更好
C.在煲好的鸡汤中放入适当的加碘食盐
D.为保持香肠肉质鲜美，添加过量的亚硝酸钠
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工业明胶中含有毒物质，不能用于酸奶、果冻等食品的生产，A项错误；“塑化剂”有毒性，影响人体健康，不能加入果汁中，B项错误；加碘食盐中碘属于营养强化剂，C项正确；香肠中添加过量的亚硝酸钠易引起食物中毒，D项错误。
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2.下列做法有利于环境保护和可持续发展的是( )
A.生活垃圾直接露天焚烧，减少处理成本
B.大量生产一次性超薄塑料袋，方便日常生活
C.加大农药和化肥的生产和施用量，以提高粮食的产量
D.推行绿色设计、绿色工艺，开发绿色产品，从源头上消除污染
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生活垃圾直接露天焚烧可产生大量的有害气体和烟尘造成空气污染，对人体危害很大，A项错误；塑料不易降解，容易造成“白色污染”，不符合题意，B项错误；农药、化肥过量施用，在农作物上的残留会对人的健康不利，C项错误；推行绿色设计、绿色工艺，开发绿色产品，从源头上消除污染，D项正确。
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化肥和农药能保障农作物增产，减少农作物损失，但要注意施用方法、施用时机以及用量；必须在规定范围内使用食品添加剂，才能发挥其有利作用；超量使用就会损害人体健康。
解题有据
3.下列有关药物的叙述中正确的是( )
A.药品说明书上的“R”表示非处方药，“OTC”表示处方药
B.肠溶片可嚼碎服用，因为肠溶片只有在碱性肠液中溶解，才能发挥其疗效
C.大部分药物都有副作用，应在医生的指导下使用
D.抗生素能抵抗所有类型细菌的感染，可以大量使用
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“R”表示处方药，“OTC”表示非处方药，A项错误；肠溶片不可咀嚼服用，以防药物对胃的刺激，防止胃液影响药物的疗效，延缓药物作用时间，B项错误；药物都有治疗疾病的作用，但同时对人体有一定的副作用，应在医生的指导下使用，C项正确；抗生素使用不当可能引起不良反应，也可能造成细菌耐药性增强，影响人体健康，D项错误。
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4.我们饮用的水是由源水净化所得。已知明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀，氯气可杀菌。正确的家庭饮用水的净化过程是( )
A.源水→过滤→加氯气→加明矾→沉淀→净水
B.源水→加氯气→过滤→加明矾→沉淀→净水
C.源水→加明矾→加氯气→过滤→沉淀→净水
D.源水→加明矾→沉淀→过滤→加氯气→净水
水的净化过程，应先加絮凝剂(如明矾)使水中杂质产生沉淀，后过滤除去，最后加入消毒剂如氯气进行杀菌消毒，故选D。
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5.某空气日报表中污染物的浓度如表所示，下列说法正确的是( )
A.CO和NO2均属于酸性氧化物
B.等质量SO2和NO2的氧原子数相同
C.1 m3该空气中含有3.125×10-7 mol O3
D.PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物，所以在空气中一定能形成胶体
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主要污染物 PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
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6.合理施用化肥有利于农作物生长和减少环境污染，下列有关化肥的说法正确的是( )
A.合理施用化肥能够获得高产
B.氯化铵与熟石灰混合施用，既施了氮肥又改良了酸性土壤
C.硝酸钾属于盐，不是复合肥料
D.所有化肥都能全部溶于水
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化肥要合理施用，有利于粮食增产，A项正确；将氯化铵与碱性物质熟石灰混合施用时会放出氨气，降低肥效，B项错误；硝酸钾中有钾元素和氮元素，属于复合肥料，C项错误；并不是所有化肥都溶于水，D项错误。
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7.烟气脱硝是工业废气处理中的重
要工艺。活性炭吸附催化脱硝法的
工艺流程如图所示。下列有关说法
错误的是( )
A.烟气脱硝过程中NH3作还原剂
B.该流程中的活性炭仅起到吸附作用
C.为使气体在活性炭界面充分反应，需控制气体流速
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8.“低碳生活”可以理解为减少二氧化碳的排放，低能量、低消耗、低开支的生活方式。下列行为符合“低碳生活”理念的是( )
A.超市免费提供塑料方便袋
B.大量开采化石燃料，满足人民生活需求
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超市免费提供塑料方便袋，容易形成白色污染，A项不符合“低碳”理念。大量开采化石燃料，增加了二氧化碳、空气污染物的排 放，B项不符合“低碳”理念。大量使用一次性餐具用品，容易形成白色污染，不能减少二氧化碳的排放，C项不符合“低碳”理念。乘坐公共交通工具或骑自行车出行，能减少交通工具的使用，从而减少二氧化碳的排放，D项符合“低碳”理念。
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9.原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比,原子利用率越高对环境污染越小。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是( )
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生成2种副产物，并且有一种副产物结构比产品环氧乙烷更复杂，原子利用率不高，A项不符合题意；生成2种副产物，原子利用率也不高，B项不符合题意；生成1种副产物，原子利用率不高，C项不符合题意；生成物只有环氧乙烷，原子利用率为100%，D项符合题意。
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10.负载Pd催化剂上的H2-SCR(H2选
择催化还原法)反应机制如图所示。
载体碱性越强，其吸附NOx(主要是
NO和NO2)的能力越强。下列说法错误的是( )
A.氮氧化物的排放易形成酸雨
B.整个反应过程涉及旧化学键的断裂和新化学键的形成
C.吸附的H2分子断键生成H原子的过程放出能量
D.用该反应机理高效除去烟气中的氮氧化物时，需要调控合适的pH
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能力训练
排放到大气中的氮氧化物易与O2和水反应生成HNO3等，从而形成酸雨，A项正确；整个转化过程中，发生氮氧化物与氢气等在催化剂表面上的化学反应，涉及旧化学键的断裂和新化学键的形 成，B项正确；吸附的H2分子断裂共价键生成H原子，需要吸收能量，C项错误；载体碱性越强，其吸附NOx(主要是NO和NO2)的能力越强，所以用该反应机理高效除去烟气中的氮氧化物时，需要调控合适的pH，D项正确。
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11.近年来，光催化处理船舶尾气技术被称为是一种“绿色友好”技 术，以TiO2半导体为基底的表面经光激发后产生空穴和光生电子，空穴表面吸附水或氢氧根离子捕获生成·OH自由基，光生电子则与O2等在催化剂表面反应生成、H2O2等物质，这些物质作用于尾气中的SO2、NO等污染物并将其氧化降解，原理见图。下列说法错误的是( )
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A.SO2和O3空间结构均为V形
B.与·OH自由基电子数相等的·CH3的空间结构为平面三角形
C.催化剂可以改变氮氧化物、硫氧化物被氧化的速率
D.尾气中含有大量有害物质，经过科学的处理可以转化为有实用价值的物质
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SO2和O3分子中含有的原子数相同，中心原子都是sp2杂化，空间结构为V形，A项正确；·CH3结构中有3个σ键，未成键的轨道有1个单电子，故空间结构为三角锥形，B项错误；催化剂可以改变氮氧化物、硫氧化物被氧化的反应速率，C项正确；尾气中含有大量有害物质，经过科学的处理可以转化为有实用价值的物质，D项正确。
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12.践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，就要做好大气污染和水污染防治：
(1)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分),设计了如图流程：
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①上述工业废气中可能造成环境污染的气体有 (至少写两种)，固体1中含有的物质是 。
②NaNO2溶液综合处理含N废水时，发生反应的离子方程式为 ____________________________；捕获剂所捕获的气体成分主要是_______。
(2)汽车尾气是城市的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使汽车尾气中的CO与NO2反应，生成无毒气体N2和CO2。
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SO2、NO、CO
CaSO3、CaCO3、Ca(OH)2
N+N===N2↑+2H2O
CO
写出上述反应的化学方程式： 。
②某化学兴趣小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置(部分夹持装置已略去)：
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a.结合实验目的，装置Ⅲ的主要作用为 。
b.该套装置中有一些不完善之处，如在装置Ⅲ与Ⅳ之间应加一气体干燥装置，还应在装置Ⅳ后添加 。
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检验CO是否转化为CO2
尾气处理装置
(1)①工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO)中可能造成环境污染的气体有SO2、NO、CO，CO2、SO2可被石灰乳吸收，固体1为CaSO3、CaCO3及过量Ca(OH)2混合物。②NaNO2与含有N的溶液反应生成无污染气体，应生成N2，根据电子守恒、原子守恒
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