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第四章·
化学与自然资源的开发利用
第二节
资源综合利用环境保护
煤、石油和天然气的综合利用
有机物
无机物
碳
氢、氧、
氮、硫
隔绝空气加强热使之分解
煤的焦化
焦炉气
煤焦油
可燃性气体
甲烷
合成氨
生产甲醇
碳氢化合物
沸点
链状烃
环
状烃
塑料
合成橡胶
合成纤维
加成
环境保护与绿色化学
不合理
生态
环境
化石燃料
废水
废气
废渣
氮、磷
硫氧化物
氮氧化物(NOx)
源头
100%
9
标题
氨上
前1:●伊尔康环填
H生后的
能看
世界吗
学习目标导航
知识点
物质组成
和少量
元素构成,主要含元素,另有少量等元素
利用原油中各
的不同进行分
的过程
将碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为
碳原子数较少、沸点较低的烃的过程,目
的是提高轻质油的产量,特别是提高汽
深度裂化,目的是获得不饱和气态烃等
化工原料
石油在加热和催化剂的作用下,可以通
Q过结构的重新调整使转化为
加聚利用加成反应原理使小分子化合物聚合成高分子化
反应厂物的反应
单体)粲合成高分子化合物的小分子化合物聚乙烯的单体为
C
链
分子化合物中的最小重复结构单元聚乙烯的链节为
聚合度)高分子化合物
涟节的数目,聚乙烯的聚合度为n
Q
知识点(②
e
michael
gilbert/s《资源综合利用
环境保护第一课时》习题
一、选择题
1．下列说法中错误的是( )
A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物
D．可以用分馏或蒸馏的方法从煤中获得苯和甲苯
答案：D
解析：
选项
分析
A项(√)
石油的主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃
B项(√)
含C18以上烷烃的重油经过催化裂化得到汽油等轻质油
C项(√)
煤的成分是有机物和无机物组成的复杂混合物
D项(×)
煤经干馏后得到的煤焦油中含有苯和甲苯
2.下列说法中正确的是
( )
A．煤属于有机化合物
B．在物质变化类型上，煤的干馏过程包含了物理变化和化学变化
C．煤中含有大量的苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源
D．煤的气化和液化属于煤的综合利用
答案：BD
3．从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生了( )
A．加成反应
B．取代反应
C．聚合反应
D．催化裂化反应
答案：B
解析：石油分馏后得到的产物仍然是饱和烃，所以在用Cl2漂白的过程中与Cl2会发生取代反应，故选B。
4．中国将停止在建的煤化工项目和粮食乙醇燃料项目，在不得占用耕地、不得消耗粮食、不得破坏生态环境的原则下，坚持发展非粮食燃料乙醇。据此推断，下列说法正确的是( )
①现行的以玉米为主的粮食乙醇存在与人争粮问题 ②煤制油项目耗资巨大，成本很高，很不划算 ③煤作为化石能源，本身是不可再生的，因而煤变油为不可持续发展的项目 ④乙醇属可再生能源，因此在化石能源日渐枯竭的今天，发展非粮食乙醇燃料项目是大势所趋 ⑤煤制油可以提高煤的利用率，减少环境污染，因而必须大力提倡
A．①③⑤
B．①②③
C．①②③④
D．①②③④⑤
答案：C
5．下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是( )
A．有机高分子化合物称为聚合物，是因为它们大部分是由小分子通过加成聚合反应制得的
B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复
C．对于一种高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的
D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
答案：C
解析：有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类，合成高分子化合物可由小分子通过加成聚合反应制备，对于高分子化合物来说，虽然相对分子质量很大，但没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，它们的结构均是由若干个链节组成的。
6．某混合气体依次通过溴水(使其褪色)，通过灼热的氧化铜(使其黑色变红色)，通过无水CuSO4白色粉末(使其变蓝色)，通过澄清石灰水(石灰水由清变浑再变清)，最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈淡蓝色，该混合气体是( )
A．水煤气
B．焦炉煤气
C．石油液化气
D．高炉煤气
答案：B
解析：水煤气的主要成分是CO和H2；焦炉煤气的主要成分是H2、CH4、C2H4和CO等；石油液化气的成分是C2～C3的烷烃；高炉煤气的成分是CO、CO2和N2等。能符合题给实验现象的气体只有焦炉煤气。
7．煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。下图为加热某地煤样所得气体组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该气体中( )
A．只含有碳、氢两种元素
B．所含的有机物是CH4、CnHm、CO
C．CO体积分数小于CH4体积分数
D．H2体积分数最大
答案：C
解析：煤气中有CO，至少应含碳、氢、氧三种元素，A项错误；CH4、CnHm是有机物，CO为无机物，B项错误；400～550℃时，CH4体积分数高于H2，D项错误。
8．C8H18在一定条件下受热可完全裂解生成CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C4H8五种气体的混合气，此混合气对相同条件下氢气的相对密度为
( )
A．38
B．57
C．19
D．无定值
答案：C
解析：由C8H18C4H10＋C4H8，C4H10C2H6＋C2H4，C4H10CH4＋C3H6得关系式：2C8H18C2H4＋2C4H8＋CH4＋C3H6＋C2H6，所以反应后混合气的平均相对分子质量为2×114÷6＝38，对相同条件下氢气的相对密度为38÷2＝19。
9．下列说法中错误的是
( )
A．煤中含量最大的元素是碳
B．煤、煤焦油都是复杂的混合物
C．煤是芳香烃的一种重要来源
D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
答案：D
解析：煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主。煤焦油是含有多种芳香族化合物的复杂混合物，工业上利用煤焦油获取大量的芳香烃，A、B、C说法正确。
10．下列说法中不正确的是
( )
①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体 ③直接燃烧煤不如将煤加工后再燃烧效果好 ④固体煤变为气体燃料后，燃烧效果将降低
A．①④
B．②③
C．①③
D．②④
答案：A
解析：化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧。化石燃料不经处理直接燃烧可产生CO、SO2等有害气体。化石燃料(如煤)经加工后变为气体燃料再燃烧，不仅能减少SO2对大气的污染，而且能提高燃烧效率。所以①④选项的说法是错误的。
11．下列属于高分子化合物且在自然界中原来并不存在的是( )
A．淀粉
B．纤维素
C．聚乙烯
D．蛋白质
答案：C
解析：淀粉、纤维素和蛋白质广泛存在于植物、动物体内，属于天然高分子化合物；而聚乙烯是以乙烯为单体人工合成的。
12．现有两种烯烃：CH2===CH2和CH2===CR2(R为烃基)，将它们的混合物进行聚合反应，产物中可能含有( )
①CH2—CH2
②CH2—CH2—CR2—CH2
③CH2—CH2—CH2—CR2
④CH2—CH2CHR—CHR
⑤CH2—CR2
A．①⑤
B．②④
C．①③⑤
D．①②③⑤
答案：D
解析：根据乙烯的聚合反应，两种烯烃双键打开后的结构为—CH2—CH2—、—CH2—CR2—，当相同的结构发生聚合时得到的产物分别是CH2—CH2、CH2—CR2，当两种结构相互聚合时产物为CH2CH2CR2CH2或CH2CH2CH2CR2。发生聚合时烃基R的位置不变，故得不到产物④。
二、非选择题
13．有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤：
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。
②连接好冷凝管，把冷凝管固定在铁架台上，将和冷凝管进水口相接的橡皮管的一端和水龙头连接，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。
③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。
④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把牛角管连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶)中。
⑤检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。
请完成下列题目：
(1)上述实验正确的操作顺序是________(填序号)。
(2)所用的主要仪器有_____________________________________________。
(3)冷凝管里水流的方向与蒸气的流向________(填“相同”或“相反”)。
(4)温度计的水银球应放在________位置，以测量________温度。
(5)蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是_____________________________________。
答案：(1)③①②⑤④
(2)铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶
(3)相反
(4)蒸馏烧瓶支管口下沿 蒸馏出蒸气的沸点
(5)防止暴沸
14．已知A、B、F是家庭中常见的有机物，E是石油化工发展水平的标志，F是一种常见的高分子材料。根据下列转化关系回答下列问题：
(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为________、________。
(2)下列物质中沸点最高的是________。
A．汽油
B．煤油
C．柴油
D．重油
(3)在①～⑤中属于取代反应的是___
__；原子利用率为100%的反应是__
__(填序号)。
(4)写出结构简式：A________、F________。
(5)写出反应③的离子方程式：____________________________________________。
(6)作为家庭中常见的物质F，它给我们的生活带来了极大的方便，但同时也造成了环境污染，这种环境污染称为________________。
答案：(1)分馏 裂解 (2)D (3)①②③ ④⑤
(4)CH3COOH CH2—CH2
(5)CH3COOCH2CH3＋OH－―→CH3COO－＋C2H5OH
(6)白色污染
解析：石油经过分馏可生产石油气、汽油、柴油等产品，而上述产品再经过高温裂解可制得乙烯、丙烯等化工产品，又已知E是石油化工发展水平的标志，故E为乙烯，则F为聚乙烯，B为乙醇。由框图知C为乙醇与酸A发生酯化反应生成的酯，且A为家庭中常见有机物，故A为乙酸，C为乙酸乙酯，其他答案可依次推出。
15．Ⅰ.如图是石油分馏塔的示意图。a、b、c三种馏分中________
A．a的沸点最高
B．b的熔点最低
C．c的平均相对分子质量最大
D．每一种馏分都是纯净物
Ⅱ.裂化汽油中除含有C5～C11的烷烃外，还含有C5～C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物，实验步骤为：
(1)先逐滴加入________，振荡，如果看到________，则证明有________存在。
(2)继续逐滴加入________至________为止，静置，用分液漏斗分出________(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品，再加入________振荡，如果看到________，则证明裂化汽油中有________存在。
答案：Ⅰ.C
Ⅱ.(1)溴水 褪色 烯烃
(2)溴水 不褪色 上 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 苯的同系物
解析：Ⅰ.由题图可知，a先分馏出来，c较a、b最后分馏出来，故熔沸点高低顺序为aⅡ.因为烯烃可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色，根据这一性质差异，则先用溴水检验烯烃的存在，再用酸性KMnO4溶液检验苯的同系物的存在。(1)向样品中逐滴加入溴水，振荡，如看到溴水褪色，则证明有烯烃存在。(2)继续逐滴加溴水至不再褪色为止，用分液漏斗分出上层的裂化汽油样品，因为加足量溴水后，生成的卤代烷及水的密度均比烷烃和苯的同系物大，所以上层应是烷烃和苯的同系物的混合物。向分出的上层样品中加入酸性KMnO4溶液，如果紫色褪去，则证明有苯的同系物存在。
16．目前生产聚氯乙烯的方法是先将乙烯与氯气和氧气在一定条件下反应生成氯乙烯和水，再进一步合成聚氯乙烯。请回答：
(1)请写出上述两个过程的化学反应方程式：
____________________________________________________，
____________________________________________________。
(2)聚氯乙烯是一种可燃物，火灾中聚氯乙烯产生有害气体，其主要成分可能是________；若在火灾现场，为了防止气体中毒，应采取的防护措施是________________。
(3)请分析说明聚氯乙烯________(填“是”或“不”)可以用作食品包装袋，原因是_______________
_________。
答案：(1)4CH2===CH2＋2Cl2＋O24CH2===CH—Cl＋2H2O
(2)HCl 用泡过肥皂水或Na2CO3溶液的毛巾捂住口鼻
(3)不 聚氯乙烯中含有氯元素，受热易产生有毒物质，不能用作食品包装袋
解析：(1)由反应物为乙烯、氯气和氧气，生成物为氯乙烯和水，即可写出方程式。
(2)聚氯乙烯燃烧时，氯元素转化为氯化氢，可用碱溶液吸收。
17．将煤直接作为燃料燃烧，不但热效率较低，且产生烟尘、二氧化硫、氮的氧化物等，带来严重的环境污染。煤干馏是提高煤利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。
某化学学习小组在实验室条件下探究煤干馏的现象及产物，装置如下，请回答有关问题：
(1)煤干馏的条件是__________________________________；
(2)盛有冷水的烧杯的作用是_________________________；
(3)实验后检验生成粗氨水的操作是___________________；
(4)已知CO不能使溴水褪色，若将具支试管出来的气体通入溴水中，发现溴水褪色，则说明产生了____________________；
(5)检验具支试管出来的气体的性质后，将尾气点燃，火焰的颜色为________；
(6)从煤焦油中分离出苯及其同系物的实验方法是_________
___________________________________________________。
答案：(1)隔绝空气加强热
(2)使粗氨水和煤焦油冷凝下来
(3)将具支试管取出加热，用事先润湿的红色石蕊试纸放在试管口，若变蓝，则产生了粗氨水
(4)乙烯等不饱和烃类物质 (5)淡蓝色 (6)蒸馏《资源综合利用 环境保护》
STS方面：有利于加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证看待人类和自然协调发展中可能出现的问题，培养做出明达决策的意识和能力。
学科教学方面：有利于将前面所学过的知识和技能进行梳理归纳和拓展。让学生体会到性质不仅影响用途，性质也影响了污染治理的方式。在学以致用中体会到化学学科的魅力。
【知识与能力目标】
1、让学生认识到环境保护的重要性；
2、以二氧化硫的污染和防治为例，以小见大，初步掌握利用转化观进行污染治理的思路；
3、认识化学在自然资源综合利用方面的的重要价值。
【过程与方法目标】
科学教育与人文教育融为一体，体现基础性和时代性，突出化学基础知识，引导学生独立分析问题。通过改进实验以及多媒体的利用，让学生进一步认识化学在环保方面的积极作用，树立环保意识。
【情感态度价值观目标】
1、在预设的情景中激发学生的兴趣；
2、通过实验的改进体现环保精神，同时培养学生多角度解决问题的能力；
3、体会化学对环境保护的意义，培养学生关注社会的意识和生态责任感。
【教学重点】
1、了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用；
2、了解以煤、石油、天然气为原料生产合成材料；
3、了解节约能源和防止污染的重要性；
4、了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产中的重要性。
【教学难点】
根据物质性质对症下药设计合理的治污方案。
本节试验安排所需相关化学试剂和仪器。
1课时
【导入】通过展示各种污染现象，尤其是郑州近几年严重的空气质量恶化状况，引起学生对环境问题的关注。以小见大，以SO2的污染和防治为例展示化学学科从性质出发，利用化学反应进行污染物治理的过程。
【教材整理】化石燃料的综合利用
1．煤的综合利用
(1)煤的组成
(2)煤的综合利用
2．天然气的综合利用
(1)组成：天然气的主要成分是甲烷。
(2)综合应用
①天然气是一种清洁的化石燃料。
②作为一种化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。
3．石油的综合利用
(1)组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。
(2)综合利用
4．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
(1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。
(2)加聚反应：在适当温度、压强和催化剂存在的条件下，不饱和化合物发生自身加成反应，形成相对分子质量巨大的高分子化合物的反应。
(3)实例：制取聚乙烯反应的化学方程式为
nCH2=CH2?CH2—CH2?。
(4)四个概念
【特别提醒】 化学“六气”的主要成分
高炉煤气
水煤气
天然气
液化石油气
焦炉气
裂解气
主要成分
CO、CO2
H2、CO
CH4
C3H8、C4H10
H2、CH4、C2H4、CO
C2H4、C3H6、C4H8、CH4
【课堂练习】题组 煤、石油和天然气的综合利用
1．下列关于化石燃料的加工说法正确的是( )
A．石油裂化主要得到乙烯
B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油
C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
【解析】 石油裂化是为了提高轻质油的产量(如汽油)，石油裂解主要得到乙烯，A错误；石油的分馏是物理变化，煤的气化是化学变化，B、D错误。
【答案】 C
2．下列属于物理变化的是( )
①石油的分馏 ②煤的干馏 ③石油的裂化
④铝热反应 ⑤由乙烯制备聚乙稀 ⑥将氧气转化为臭氧 ⑦乙烯催熟果实 ⑧将苯加入溴水中
⑨海水蒸馏制取淡水
A．①②③④
B．①②⑤⑦
C．①⑧⑨
D．①②⑥⑨
【解析】 蒸馏和分馏的原理相同，都是利用沸点不同分离物质，将苯加入溴水中不发生化学反应，而是苯萃取溴水中的溴，故①⑧⑨均属于物理变化，其余各项均发生了化学变化。
【答案】 C
3．下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是( )
A．煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程
B．煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程
C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程
D．石油通过催化裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油
【解析】 A项，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤的干馏产品主要有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等；B项，煤的液化是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程；C项，煤的气化是将煤转化为气体燃料(如CO、H2)的过程为化学变化；D项，石油的催化裂化是将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小，沸点低的烃的过程，从而获得轻质油。
【答案】 C
4．下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是( )
A．二者都能使溴水褪色，性质相似
B．二者互为同系物
C．二者最简式相同
D．二者相对分子质量相同
【解析】 单体CH2=CH2与链节—CH2—CH2—的组成元素相同，二者的区别是CH2=CH2分子中有，而?CH2—CH2?分子中有无，结构上不相似，所以性质不同，不是同系物，故正确答案为C。
【答案】 C
【题后归纳】
“三馏”比较
干馏
蒸馏
分馏
原理
隔绝空气加强热使物质分解
根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离
与蒸馏原理相同
产物
产物为混合物
产物为单一组分的纯净物
产物为沸点不同的各组分组成的混合物
反应类型
化学变化
物理变化
物理变化
【教材整理】1．环境保护
(1)环境问题：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)环境污染的来源：主要来自化石燃料的燃烧和工业三废，即：废水、废气、废渣的任意排放。
(3)化学工作者面临的重要任务：
对环境情况的监测、三废的治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等。
(4)常见的环境污染
①形成酸雨的主要污染物有硫氧化物和氮氧化物(NOx)。
②造成水污染水华和赤潮的主要污染物有含氮、磷的大量污水。
2．绿色化学
【思考探究】探究 原子利用率的计算与判断
(1)以乙烯合成环氧乙烷有以下两种方法：
方法一：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→＋CaCl2＋H2O
方法二：2CH2=CH2＋O22
①方法一的原子利用率为多少？写出计算式。
【提示】 原子利用率＝×100%≈25.4%。
②方法二的原子利用率为多少？
【提示】 100%。
(2)写出工业制取乙醇，原子利用率为100%的反应方程式。
【提示】 CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH。
【认知升华】绿色化学的“三角度”理解
(1)核心
利用化学原理从源头上减少和消除工业生产和日常生活对环境的污染。
(2)从环境上
强调从源头上消除污染，从一开始就避免污染物的产生。
(3)从经济上
提倡合理利用资源和能源，降低生产成本，尽可能提高原子利用率，最高目标是原子利用率为100%，即反应物原子全部转化为期望产物。如无机化合反应、有机加成和加聚反应、原子利用率为100%。
【课堂练习】题组1 环境污染与保护
1．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持，下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A．推广使用燃煤脱硫技术，防治污染
B．实施绿化工程，防治扬尘污染
C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染
D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应速度
【解析】 以环保为主题，是一道融合多个考点的综合题。联系题给的信息“蓝天工程”，再结合选项中的“污染物质”，很容易得出正确结论。需要注意的是，学生往往忽略“不利于”三个字，而选错答案。
【答案】 D
2．化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。下列说法不正确的是( )
A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。PM2.5比胶体粒子小，因其比表面积大，故可吸附含有铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的重金属离子，入肺后对人体产生很大的危害
B．富含氮、磷的生活污水不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉
C．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染
D．大气中CO2的含量增加会导致温室效应加剧
【解析】 A．PM2.5比胶粒大，砷是非金属，A不正确；B.富含氮、磷的生活污水容易形成赤潮或水华，所以不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉，B正确；C.大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染，C正确；CO2含量增加易导致温室效应，D正确。
【答案】 A
题组2 绿色化学
3．“绿色化学”是指从技术、经济上设计出可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应中不符合绿色化学理念的是( )
A．除硫酸厂尾气：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除硝酸工业尾气氮氧化物的污染：
NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：
2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2O
【解析】 C项产物中有SO2生成，SO2是大气污染物，可导致酸雨等现象。故答案为C。
【答案】 C
4．下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是( )
①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程
②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程
③“绿色化学”是没有或尽可能少污染的化学过程
④“绿色化学”是人们理想中的化学过程，无法实现
⑤治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴
⑥合理施用农药属于“绿色化学”
⑦加强环境监测属于“绿色化学”过程
⑧开发利用氢能源属于“绿色化学”
⑨富含叶绿素的食品属于“绿色食品”
⑩新鲜的蔬菜属于“绿色食品”
无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品”
贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品”
A．③⑧
B．①②③⑤⑥⑧⑩
C．②⑥⑦⑨
D．④
【解析】 ①～⑧是对绿色化学的叙述。绿色化学的核心是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，强调最理想的原料经济性原则和污染物的零排放。所以①中的“绝对无污染”、②中的“依靠绿色植物”、④中的“无法实现”、⑤中的“治理三废”、⑥中的合理施用农药、⑦中的“加强环境监测”等内容都是错误的或不属于绿色化学范畴，③、⑧正确。⑨～ 是对绿色食品的描述，只有 正确。
【答案】 A
【作业布置】
略。
教材分析
教学目标
教学重难点
课前准备
课时安排
教学过程
教学反思《资源综合利用
环境保护第二课时》习题
一、选择题
1．上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。下列叙述中不正确的是( )
A．世博会前期，处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质
B．世博会期间，利用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒，可防止产生白色污染
C．世博会中国馆——“东方之冠”使用的钢筋混凝土属于有机高分子化合物
D．世博停车场安装催化光解设施，可将汽车尾气中CO和NOx反应生成无毒气体
答案：C
解析：本题考查化学与社会、生活知识。钢筋混凝土是硅酸盐和钢筋形成的复合材料，不是高分子化合物。
2．构建和谐社会的总要求之一是人与自然和谐相处，下列做法不符合这一主题的是( )
A．中科院广州化学所在利用二氧化碳制取可降解塑料的技术方面处于世界领先水平，该技术的成功应用将有效改善以二氧化碳为主的温室气体引发的“厄尔尼诺”“拉尼娜”等全球气候异常现象
B．许多国家对聚乙烯等塑料垃圾进行了深埋或者倾倒入海处理，达到消除“白色污染”的目的
C．山东单县采用以杂草、秸秆等为原料的生物质发电，有效地减少了二氧化硫的排放
D．汽油中掺入酒精使用，可以降低对环境的污染和节约能源
答案：B
解析：聚乙烯等塑料垃圾难分解，深埋或倾倒入海并不能根除危害，只是起到转移危害的作用。
3．减少酸雨产生的途径可采取下列中的哪些措施( )
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等 ⑤开发新能源
A．①②③④
B．②③④⑤
C．①②③⑤
D．①③④⑤
答案：D
解析：煤、石油中含硫，在燃烧时会产生SO2污染环境，因此对燃料脱硫，减少煤、石油等燃料的使用，用清洁燃料或开发使用新能源均可减少大气污染物的排放，而把工厂烟囱造高，只能减少近地面污染物的浓度，而向环境中排放总量不变，因此，不会减少SO2的排放，故选D。
4．为了提高公众认识地球保障发展的意识，许多省市地区广泛开展了一系列活动。下列活动不符合这一宗旨的是( )
A．加强海底可燃冰、锰结核的探测与开发研究
B．积极推广风能、太阳能光伏发电
C．在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”
D．将高能耗、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，提高当地居民收入
答案：D
解析：将高能耗、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，虽然能带动当地的经济发展，提高当地居民收入，但会对当地地区造成新的污染，从节约能源和环境保护方面考虑，此类高能耗、高污染的企业都不宜发展。
5．提高资源的利用率、保护生态环境是每一个公民的责任和义务，下列做法与之相悖的是( )
A．自2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋
B．洗涤衣物时尽量使用含磷洗衣粉，以利于水生植物的生长
C．对煤进一步气化或液化以获得洁净的燃料
D．采用“绿色化学”工艺，建立环境友好型化工体系
答案：B
6．最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中
( )
A．对废水、废气、废渣进行严格处理
B．不排放任何有害物质
C．在化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂
D．以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学
答案：B
7．化学在自然资源的开发和利用中具有重要的意义，下列对其认识中不正确的是
( )
A．利用化学知识和化学规律，人们可以更好地开发和利用资源
B．利用化学知识和化学规律，人们可以制取更多物质，丰富物质世界
C．人们在开发和利用资源的过程中，对环境造成了污染，化学对此无能为力
D．人们对资源的开发和利用过程中，时刻不能忘记资源的可持续发展
答案：C
8．下列广告宣传：
①某品牌八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不含糖，适合糖尿病人食用；
②某品牌纯净水不含任何化学成分，可放心饮用；
③韭菜是天然的绿色食品；
④不要随意丢弃废纸，以免造成白色污染。
其中错误的是
( )
A．仅②
B．仅①
C．仅②③④
D．①②③④
答案：D
解析：①中桂圆、红豆、糯米中本身就含有大量的淀粉，属糖类；②中H2O就是一种化学成分；③中天然的绿色食品是自然生长的，无污染、无人为因素的干预；④中白色污染指的是塑料，废纸不属于白色污染，全部错误。
9．绿色化学是指从技术、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概念的是( )
A．消除硫酸厂尾气排放：
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除硝酸厂的氮氧化物污染：
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O
答案：C
10．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 ⑥加聚反应 ⑦缩聚反应
A．②⑤⑥
B．②④⑤
C．只有⑥
D．只有⑥⑦
答案：A
解析：据四种基本反应类型的定义即判断出只有化合反应产物唯一，在有机反应类型中，取代反应、缩聚反应的产物均不唯一，而加成、加聚反应产物唯一，反应物中的原子全部转化成期望的最终产物，即原子利用率为100%。
11．下列实验或叙述不符合绿色化学理念的是( )
A．制CuSO4时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应
B．采用银作催化剂，乙烯和氧气制取环氧乙烷，原子利用率100%
C．用乙醇代替汽油作汽车燃料
D．用稀硝酸和铜制取Cu(NO3)2
答案：D
解析：A.Cu―→CuO―→CuSO4中Cu利用率100%且没有有害气体产生，B亦如此，C乙醇为使用价值比较高的洁净能源物质，D中Cu的利用率100%，但是产生NO有毒气体，不符合绿色化学理念，而且N的利用率低。
12．绿色化学是人类与自然和谐的化学，是面向21世纪化学发展的方向和议题。绿色化学概念从一提出来，就明确了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都实现净化和无污染的反应途径。下列化工生产中体现绿色化学思想的是( )
①减少“三废”排放量 ②考虑催化剂和载体的重复作用 ③回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂 ④考虑有关原材料的再生利用 ⑤拒绝使用无法替代、无法回收再生和重复使用的有毒副作用的原料。
A．①②③
B．①③④⑤
C．①②③⑤
D．①②③④⑤
答案：D
解析：绿色化学的基本思想就是原材料无毒害、无污染，原材料利用率高，最大限度地节约能源，提高资源的利用率，因此①～⑤项都符合绿色化学的思想。
二、非选择题
13．为制取硝酸铜，某同学设计了如下四种方法：
①铜与浓硝酸反应制取硝酸铜；
②铜与稀硝酸反应制取硝酸铜；
③铜先与空气反应制取氧化铜，再与硝酸反应制取硝酸铜；
④铜与硝酸银溶液反应制取硝酸铜。
(1)方法②中被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是________。
(2)“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，杜绝污染源，提高原子利用率是绿色化学的重要衡量指标。试从“绿色化学”和经济效益角度考虑，大量制取硝酸铜宜采用以上第________种方法，原因是
____________________________________________________
____________________________________________________。
答案：(1)3?2 (2)③ 方法③中硝酸的利用率高，成本低且无污染物产生，而方法①、②中原子利用率不高且会产生污染物，方法④中的成本偏高，经济效益差
解析：(1)方法②中铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，在反应消耗的8分子硝酸中，只有2分子硝酸中氮元素的化合价降低，即只有2分子硝酸被还原，所以铜与被还原的硝酸的物质的量之比为3?2。(2)方法①中铜与浓硝酸反应的化学方程式为2Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，所以铜与浓、稀硝酸反应时不是所有的NO都转化成硝酸铜，另外在反应时会产生NO、NO2两种污染性气体；方法④中用硝酸银作反应物的成本太高；方法③中是铜与氧气反应生成氧化铜，再用氧化铜与硝酸反应，化学方程式为2Cu＋O22CuO、CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O，则硝酸中的NO全部进入了硝酸铜中，所以原子利用率最高，且在生产过程中不产生污染物。综上所述，从“绿色化学”和经济效益角度考虑，大量制取硝酸铜时，方法③最合理。
14．(煤是一种常用的燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧，或将废气净化后再排放。
(1)将煤直接进行燃烧可能会形成硝酸型酸雨。
①写出有关物质转化为硝酸的化学方程式______________
___
____________________________________________
_________。
②以下是对硝酸型酸雨的评价，其中正确的是__________(用序号填空)。
a．杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统
b．对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害
c．破坏臭氧层，导致臭氧空洞
d．硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐，给植物提供氮肥
(2)如图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图，试写出在废气脱硫并形成副产物的过程中所发生的主要化学反应的化学方程式_______________________________
____
______________________
_
_______________________。
(3)脱硫以后，在废气中含量明显增加的不良气体是(写物质名称)________，它对环境的负面影响是_________________________。
(4)检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是__________
_________。
答案：(1)①2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②a
b
d
(2)CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2，2CaSO3＋O22CaSO4，CaSO4＋2H2O===CaSO4·2H2O
(3)二氧化碳 使温室效应加剧，导致气候变暖
(4)将气体通入品红溶液，观察品红溶液是否褪色，若品红溶液褪色说明废气中还含有SO2；若品红溶液不褪色，说明废气中不含SO2
解析：(1)形成硝酸型酸雨，这说明煤燃烧生成了NO和NO2等氮氧化物，NO跟O2反应生成NO2，NO2跟H2O反应生成HNO3。硝酸型酸雨有它的危害性，但它所含的氮元素又是植物所需要的主要肥料之一，因此应该一分为二地评价硝酸型酸雨的功与过。酸雨对臭氧层没有破坏作用。
(2)由图可知，脱硫是将硫元素转化为CaSO4，最终产品是CaSO4·2H2O。
(3)通过问题(2)的解答可知，在脱硫的同时生成了CO=，并且CO2与SO2以等物质的量代换。
(4)检验SO2的高效试剂是品红溶液，并且这里没有干扰因素。
15．南太平洋岛国图瓦卢被迫全国移民到新西兰。该国前总理佩鲁曾声称图瓦卢是“温室效应的第一个受害者”。目前该国正面临生存环境严重恶化的局面。该国岛屿近20年来已经被海水侵蚀得千疮百孔，岛上的淡水日益减少；海水的大量侵入使土壤盐碱化，粮食和蔬菜无法正常生长。图瓦卢陆地最高处仅海拔4.5米，由于海平面日渐升高，据估计这些岛屿将于50年内被海水淹没。请根据以上材料分析：
(1)温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为原因主要是：
___________________________________________________。
(2)为了控制温室效应。各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底。以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是( )
A．减压、升温
B．增压、升温
C．减压、降温
D．增压、降温
(3)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。
如将CO2和H2以1:4的比例混合，通入反应器。在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程式：CO2＋4H2―→________＋2H2O
若将CO2与H2混合，在一定条件下以1:3的比例发生反应，生成某种重要的化工原料和水。该化工原料可能是( )
A．甲烷
B．乙烯
C．乙醇
D．苯
(4)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是
( )
A．使用天然气等燃料
B．控制全球人口增长
C．植树造林，保护森林
D．立即减少煤和石油的燃烧
答案：(1)化石燃料的燃烧 (2)D (3)CH4 B (4)BC
16．汽车的发明与使用，是人类智慧的杰出体现，它为人们的生活和生产带来了极大的方便，同时，由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。
(1)新型环保出租车采用“LPG＋汽油”的双燃料系统，其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降80%左右，缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列物质中不属于上述有毒气体的成分是________。
A．CO2和H2
B．NO2和NO
C．CO和SO2
D．碳粒和含铅化合物
(2)所谓“绿色汽车”是指使用液化石油气等无污染或污染较小的能源作燃料的汽车。“绿色汽车”可避免有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳烃的排放。燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含C3～C4的烃)与汽油相比较________。
A．前者生成的水较少
B．前者消耗的氧气量较少
C．前者燃烧产生的热量较多
D．前者产生的含碳化合物种类较少
(3)为减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气，另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分都是________。
A．碳水化合物
B．碳氢化合物
C．氢气
D．醇类
答案：(1)A (2)D (3)B
