2011年新版人教版必修2化学同步学案：第4章第2节 资源综合利用 环境保护（带详细解析）
文档属性
| 名称 | 2011年新版人教版必修2化学同步学案：第4章第2节 资源综合利用 环境保护（带详细解析） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 829.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-03-03 18:16:00 | ||
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文档简介
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第二节 资源综合利用 环境保护
重难点一 化学“三馏”
名称 定义 适用范围 变化类型
蒸馏 把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作 被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯 物理变化
分馏 对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏 多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分 物理变化
干馏 把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程 化学变化
特别提醒 (1)由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。
(2)煤的干馏有两个条件：一是隔绝空气，防止煤在空气中燃烧；二是加强热。
(3)煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，煤中并不含有小分子有机物苯、萘、蒽等；苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物煤焦油中含有的。
重难点二 化学“七气”
名称 来源 主要成分 用途
高炉煤气 炼铁高炉 CO2、CO等 燃料
水煤气 水煤气炉 CO、H2等 燃料、化工原料
炼厂气 石油炼制厂 低级烷烃 燃料、化工原料
油田气 油田 低级烷烃 燃料、化工原料
天然气 天然气田、油田 CH4 燃料、化工原料
裂解气 裂解炉 “三烯二烷” 石油化工原料
焦炉气 炼焦炉 H2、CH4、C2H4等 燃料、化工原料
重难点三 石油炼制方法的比较
石油的炼制方法 石油的分馏 石油的裂化 石油的裂解
原理 用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物 在催化剂存在的条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃
主要原料 原油 重油 石油分馏产品(包括石油气)
主要产品 汽油、煤油、柴油、重油 汽油、甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等 乙烯、丙烯等
主要变化类型 物理变化 化学变化 化学变化
重难点四 加聚反应
1．加聚反应化学方程式的书写
一般根据单体的结构特点、种数确定反应类型，分析反应的过程，写出高分子化合物的链节，进而写出结构简式，然后配平。正确书写链节是书写高分子结构简式的关键。
(1)烯烃自聚型
。
(2)二烯烃自聚型
(3)烯烃共聚型
?
(4)烯烃与二烯烃共聚型
2．加聚反应单体的推断
“弯箭头”法是高聚物与单体的互求方法，它的范围限于“加聚反应”。例如求下面高聚物的单体：
方法如下：
由聚合物求单体，可用从链节(结构表示式)一端第一个价键开始，顺次间隔向另一侧单键转移。用弯箭头表示为：
即“弯箭头”尾部一键断开，“弯箭头”头部一新键形成。
这样即可得到单体：CH2===CHCN、CH2===CHCH===CH2、。
重难点五 典型的环境污染
1．温室效应
工农业生产及生活燃烧含碳化合物导致二氧化碳含量升高，造成全球气温上升，水位上升，陆地面积减少。
2．赤潮
工农业生产(如石油化工、炼焦、化肥等)的废水中所含的氮、磷元素导致水体富营养化，从而使藻类大量繁殖，消耗水中大量的溶解氧，水质腐败变质、变臭，水生生物因缺氧死亡或被污染。淡水中叫水华，海水中叫赤潮。
3．酸雨
煤炭燃烧排放的二氧化硫和机动车排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素。降水的pH<5.6时，将会对森林、农作物、材料和建筑物产生明显损害。
4．臭氧空洞
氟氯代烃等物质的排放，使臭氧层被破坏。臭氧层被大量破坏后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。
5．白色污染
主要是由生活、生产中抛弃使用后的难降解的塑料制品造成的，它们的主要危害：(1)废旧塑料混在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；(2)废旧塑料易被动物当作食物吞入，导致动物死亡；(3)混入生活垃圾中的废塑料很难处理、回收，不易分解。
6．光化学烟雾
主要是由氮氧化合物、碳氢化合物造成的，能刺激人体器官，使人患病甚至死亡。
重难点六 绿色化学
1．含义
“绿色化学”可以诠释为环境友好化学，它的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。它研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。
2．“绿色化学”的特点
(1)开发绿色反应，将原子利用率提高到100%。
(2)使用无毒、无害的原料、催化剂、溶剂。
(3)开发绿色工艺。
(4)开发和生产绿色产品。
3．原子经济
原子经济要求反应物的原子全部转变成最终产物，原子利用率达到100%，也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。化学反应的原子经济好坏用原子利用率来衡量。
原子利用率＝×100%
由于反应中生成的副产物通常并不清楚或者不易确定，故有人提出“原子经济百分数”概念：
原子经济百分数＝×100%
特别提醒 绿色化学提出的目标和任务不是被动地治理环境污染，而是主动地防止环境
污染。只有从根本上切断污染源，才能真正做到保护环境。
题型1 煤、石油、天然气的组成和综合利用
例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以上的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的混合物
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
解析 煤经过干馏发生复杂物理、化学变化后得到煤焦油等物质。煤焦油是含有多种芳香族化合物的复杂混合物，煤焦油在170℃以下蒸馏出来的馏出物里主要含有甲苯、二甲苯和其他苯的同系物等，所以并不是煤中含有苯和甲苯。
答案 D
题型2 有机合成高分子化合物
例2 下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是( )
A．有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的
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
解析 有机高分子化合物分天然高分子化合物和合成高分子化合物两部分，合成高分子化合物主要由加聚、缩聚两类反应制备，加聚和缩聚是聚合反应的两个类型。对于高分子化合物来说，尽管相对分子质量很大，没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，但它们的结构均是由若干个链节组成的。
答案 C
题型3 环境污染
例3 环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列名词与环境污染有关的是( )
①酸雨 ②臭氧空洞 ③白色污染 ④温室效应 ⑤赤潮 ⑥光化学烟雾
A．①③④⑤ B．①②③④⑥ C．③④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
解析 题中提到的环境问题与引起该问题的原因是：
①酸雨——SO2和氮的氧化物的大量排放；②臭氧空洞——氮的氧化物、氟氯代烃等的排放；③白色污染——难降解的塑料袋、地膜和一次性餐盒的随意丢弃；④温室效应——大气中CO2含量的不断增加；⑤赤潮——含有大量氮、磷元素的污水的任意排放；⑥光化学烟雾——氮氧化合物、碳氢化合物的排放。
答案 D
题型4 绿色化学
例4 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消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应
A．①②⑤ B．②⑤⑦ C．⑦⑧ D．⑦
解析 化合反应、加成反应和加聚反应均只有一种产物，即反应物原子全部转化为欲得产物，符合“绿色化学工艺”的要求。
答案 B
1．你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料和数据作为论据。
提示 (1)生产和使用合成材料的弊端：
①生产和使用合成材料等自然界原本没有的物质，超出环境的自然消化能力，这不是科技的进步，而是异化和倒退。
②废旧合成材料的回收和利用并不容易，甚至有些材料的回收再生成本大大高于制造成本，从经济上考虑根本不合算。
③天然的东西是最好的，我们应该提倡“回归自然”的绿色生活方式，拒绝生产和使用合成材料。
(2)生产和使用合成材料的好处：
①生产和使用合成材料可以更加合理地开发和利用自然资源；
②生产和使用合成材料可以使利用太阳能变得方便、经济和实用；
③用合成材料替代木材、棉花、天然橡胶等，有利于生态环境的保护。
2．目前，回收利用废旧合成材料有很多途径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着从环境保护和经济成本等方面作出评价。
提示 回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通过熔融再生重新做成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是废旧合成材料作为燃料使用。
3．根据碳循环示意图(图4－10)，举出一些化学反应实例，说明循环过程中碳及其化合物之间的转化，讨论这些过程对人类生存、发展的意义和作用。
提示 (1)nCO2＋nH2O(CH2O)n＋nO2
光合作用产生的糖类化合物是生物所需能量的重要来源，这一过程也是氧循环的重要环节。
(2)
由化石燃料中获得的基本化工原料，可以通过化学变化，为人类提供必要的物质基础。
硫氧化物和氮氧化物（NOx）是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质……
提示 酸雨是指pH<5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）所造成的。
利用化学方法可以控制硫氧化物和氮氧化物，进而控制酸雨的危害。例如，针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca（OH）2、NH3等吸收脱硫。
CaO(s)＋SO2(g)CaSO4(s)
2CaSO3(s)＋O2(g)2CaSO4(s)
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
再如，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烟雾的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下将氮氧化物还原，转化为N2、CO2、H2O等无害气体。
CH4＋4NO24NO＋CO2＋2H2O
CH4＋4NO2N2＋CO2＋2H2O
2．含氮、磷的大量污水任意排向湖泊、水库和近海海域，会出现水华、赤潮等水体污染问题……
提示 工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重的水体和水源污染。例如，含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域，造成了水体的富营养化，出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂，在水体中经藻类的微生物催化后，多聚磷酸盐容易水解为磷酸盐，成为引起水体富营养化的污染物。
(1)农村污水主要是生活污水，浓度低、变化大、分布广而散；一般不含重金属和有毒有害物质，可生化性强；多数未处理，易造成水体富营养化。
(2)城市污水分生活污水和工业污水。城市生活污水与农村污水无太大的差别，多数城市生活污水经处理后引向农村，做有机肥料。
城市工业污水往往含有重金属和有毒有害物质，且排放量大，危害严重，必须处理达标后方可排放，较好的做法是处理达标后循环利用。
3．结合实例，分析和说明在化学实验中如何防止可能造成的室内和室外环境的污染。
提示 根据SO2、SO3以及氮氧化物、甲醛等对人类环境产生的污染，通过在化学实验中增加尾气处理装置，将有毒、有污染物质转化为无污染的物质，从而消除这些物质对环境的污染。
以乙烯为原料生产环氧乙烷，经典的方法是氯代乙醇法，包括以下两步反应……
提示 (1)以乙烯为原料通过氯代乙醇法生产环氧乙烷，其原子利用率为＝25.4%。
采用银催化一步合成环氧乙烷的原子利用率为100%。
(2)无机化学反应中的化合反应和有机化学中的加成反应，产物均唯一，它们的原子利用率为100%，如：
CaO＋H2O===Ca(OH)2；
CH2===CH2＋HCl―→CH3—CH2Cl。
(3)原子利用率＝×100%
产率＝×100%
因为在实际生产中均会有一定的损耗，因此几乎没有产率为100%的过程。
(4)绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。
①绿色化学是化学科学基础内容的更新，为化学工作者提供了宽广的研究空间。
②绿色化学要求从源头上消除污染，势必要求更新化学工艺。
1．B 2.B
3．AD [长链烃分子的使用价值有很大的局限性，石油裂化使长链烃分子断裂为短链烃分子，提高了汽油的产量和质量。]
4．B 5.D 6.C
7．(1)二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等
(2)避免铅污染大气
(3)一般来说要考虑两个方面：大幅度减少二氧化硫和氮氧化物等空气污染物的排放和对被污染的环境进行改造恢复。例如，推广实行清洁能源技术和措施，改善燃料质量和提高能源利用效率；推行清洁生产，对落后生产工艺和设备实行淘汰制度等。
8．?
9．(1)C4H10
(2)不只含有7种不同的物质，因为含有相同碳原子数的烃存在着同分异构现象，如C4H10有两种结构：
CH3CH2CH2CH3和。所以第①步得到的烃类混合物中物质种类大于7种
(3)聚合反应(加聚反应)。
10．2CO＋O22CO2、2H2＋O22H2O、C3H8＋5O23CO2＋4H2O 增大空气进入量或减少液化石油气进入量
11．(1)主要从环境和经济等方面进行考虑。例如：①储量丰富，且易于开发、利用；②相等质量，能够产生更多的能量；③运输的方便、安全；④释放的能量应该远远地大于生产它们时所消耗的能量；⑤开发利用时，不会产生环境、社会等问题。
(2)目前，使用下列能源还存在一些问题。例如，
煤和天然气——运输不够安全、方便，汽车等使用时也不够方便；
风能、水力能、生物质能、地热能等——受自然因素影响较大，不便于连续地利用；
核能——长久安全地使用和废弃物的无害化处置等；
氢能——开发、运输和利用成本大于使用成本等。
比较好的方法可能是因地制宜，调整能源结构；开源节流，保证可持续发展。
(3)如何更好地利用有限的化石燃料是人类社会可持续发展所面临的问题，而解决这些问题确实复杂，并且涉及到方方面面的利益，因此需要进行认真地思考和抉择。
参考资料：有资料表明，目前世界上原油产量的80%多用作汽油、柴油等燃料，近10%用来生产沥青、石蜡和润滑油等，用作有机化工原料的不到10%。可见，地球上有限的石油资源大多被烧掉了，没有真正实现其应有的价值。除了作为能源，石油可利用的价值到底有多大呢？有下列一项调查：1978年美国商业部有关部门调查显示，投入石化原料520亿美元，经一次加工产出初级化学品100亿美元；二次化工产出有机中间体240亿美元和最终化学品40亿美元；再加工成塑料、树脂、合成橡胶、人造纤维、塑料和橡胶制品、清洗剂、化妆品400亿美元和最终产品270亿美元，再进一步深加工成可直接上市的最终产品农药、汽车用化学品、纸张及关联产品、建筑材料、家用器具、印刷及出版物、纺织品、鞋袜等，总价值可达5 300亿美元。即一美元石化原料加工到合成材料可增值8美元(塑料为5美元，合成纤维为10美元)，如加工到精细化学品和消费品，则可增值106美元。30年前的调查已经显示，仅仅通过石化工业就可以使从石油中得到的基本原料增值10倍，如果再加上医药、染料等其他
工业，其增值的空间更大。由此可见，通过化学变化，可以化腐朽为神奇。
1．下列关于石油的说法不正确的是( )
A．石油主要含C、H两种元素
B．石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物
C．石油有固定的熔点
D．石油分馏得到的汽油是混合物
答案 C
解析 石油是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物；混合物没有固定的熔、沸点；石油分馏所得馏分为混合物。
2．化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是( )
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
答案 B
解析 B项中食品添加剂只要在国家规定允许范围内合理使用对人体是无害的，例如味精等；其余几项都正确。
3．下列变化属于化学变化，且产物中兼有气体、液体、固体的是( )
A．石油的分馏 B．石油的裂解 C．煤的干馏 D．煤的气化
答案 C
解析 石油的分馏不属于化学变化；石油的裂解主要是为了得到一些气态烃如C2H4、CH4等化工原料；煤的干馏产物中有气体(焦炉气)、液体(煤焦油)、固体(焦炭)；煤的气化主要得到CO与H2等。
4.
可降解餐具
乳酸()在一定条件下经聚合生成一种塑料。用这种塑料制成的餐具，在乳酸菌的作用下，60天内可分解成无害的物质，不会对环境造成污染。在该聚合反应中，生成的另一种物质是( )
A．H2O B．CO2 C．O2 D．H2
答案 A
解析 比较可知，后者比前者少1个H原子和1个OH原子团，则另一种生成物是H2O。
5．“预防污染”要求我们利用各种手段减少各种污染物的排放，提高资源和能源的利用效率，绿色化学是“预防污染”的基本手段，下列各项中属于绿色化学的是( )
A．处理废弃物 B．治理污染点
C．减少有毒物排放 D．杜绝污染源
答案 D
解析 绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。绿色化学不同于通过对“三废”处理与利用来治理污染的化学方法，因为那些化学方法是终端污染控制而不是始端污染预防。至于那些通过加强管理来实现污染预防的手段和方法，不属于化学的范畴，因而不属于绿色化学。
6.
从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用右图所示装置进行的是( )
A．不同浓度的硝酸与铜反应
B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应
D．H2O2在不同催化剂作用下分解
答案 A
解析 绿色化学理念是不产生污染环境的物质，原子利用率高，消耗原料少，产量大，反应易进行，实验设计合理，A不符合。
7．下图是实验室干馏煤的装置图，完成下列问题：
(1)指出图中仪器名称：c________，d__________。
(2)仪器d的作用是______________，c中液体有________和________，其中无机物可用__________检验出来；有机物可以通过__________的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体的主要成分是________________，火焰的颜色是__________。
答案 (1)具支试管 烧杯 (2)盛装冷水，对气体进行冷却
粗氨水 煤焦油 酚酞试液(或红色石蕊试纸) 分馏
(3)H2、CH4、C2H4、CO 淡蓝色
解析 本题综合考查煤的干馏，从装置图中可知，硬质管为反应装置，烧杯和具支试管为冷凝收集液态产物的装置，尖嘴管用来点燃和检验气态产物。
8．甲、乙、丙三名学生分别设计了制备Cu(NO3)2的方案：(甲)铜与浓硝酸反应；(乙)铜与稀硝酸反应；(丙)铜先在空气中灼烧生成氧化铜，再跟硝酸反应。试从绿色化学的角度评价实验方案的优劣。
铜与硝酸反应的化学方程式为：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
答案 甲方案耗HNO3最多，生成污染物最多；丙方案耗HNO3最少，没有污染环境的气体产生。故丙方案最好，甲方案最差。
解析 从绿色化学角度评价上述三个实验方案要考虑两点：(1)节约原料；(2)副产品对环境污染小。
(甲)Cu＋4NHO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，
(乙)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，
(丙)2Cu＋O22CuO，CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O。
若生成3 mol Cu(NO3)2，列下表比较消耗原料量及生成污染物的量即得答案。
Cu(NO3)2 Cu HNO3 NOx
(甲) 3 mol 3 mol 12 mol 6 mol
(乙) 3 mol 3 mol 8 mol 2 mol
(丙) 3 mol 3 mol 6 mol 0
第1课时 煤、石油和天然气的综合利用
1．观察下图，下列叙述中错误的是( )
A．图示实验中发生了化学变化
B．液体X的pH>7，液体Y是一种黑色黏稠状液体
C．气体Z易燃，可还原CuO
D．液体Y是一种纯净物
答案 D
解析 煤的干馏是使煤在隔绝空气的条件下加强热使煤分解，为化学变化，A正确；液体X为粗氨水，液体Y为煤焦油，含有多种芳香烃，故B正确，D不正确；气体Z为H2、CO、甲烷等的混合物，具有还原性，C正确。
2．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( )
A．煤、石油、天然气均为可再生能源
B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
答案 C
解析 煤、石油、天然气均为化石燃料，是不可再生的能源；石油分馏得到的汽油、煤油等均为饱和烃的混合物，不能发生加聚反应，B说法错误；水煤气是煤的气化得到的气体燃料，D说法错误。
3．人造象牙中，主要成分的结构是，它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是( )
A．(CH3)2O B．HCHO C．CH3CHO D．
答案 B
解析 题目中给出的高聚物是由单体经加聚反应制得的，由高聚物的链节的组成和单体的组成相同可知，单体应为CH2O。
4．现以C8H18为原料经裂解制得乙烯，进而制得1,2－二溴乙烷，根据如图所示装置，结合有关知识回答问题：
(1)制取乙烯的化学方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)制取的二溴乙烷可能混有一些杂质，这些杂质可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)冷凝管的进出水方向为_______________________________________________，
使用冷凝管的目的是____________________________________________________。
(4)设计三种简单的实验证明广口瓶内发生的是加成反应而不是取代反应：
第一种_______________________________________________________________；
第二种______________________________________________________________；
第三种______________________________________________________________。
(3)b处进水，a处出水 使辛烷冷凝回流
(4)向广口瓶中加入适量AgNO3溶液，无淡黄色沉淀生成，证明是加成反应 向广口瓶中加入适量紫色石蕊试液，溶液不变红，证明是加成反应 用pH试纸测定广口瓶中试剂的pH，不显酸性，证明是加成反应
证明广口瓶内发生的是加成反应可用反证法，若为取代反应，则有HBr生成，可用
AgNO3溶液、紫色石蕊试液、pH试纸检测。
1．下列关于煤的叙述中不正确的是( )
A．煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源
B．煤的干馏过程属于化学变化
C．煤是由多种有机物组成的混合物
D．煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素
答案 C
解析 煤是由多种有机物和少量的无机物组成的复杂的混合物。煤的干馏过程发生了复杂的物理、化学反应，通过干馏可获得焦炭、煤焦油、煤气，煤焦油和煤气又是工业上获得芳香烃的一种重要来源。
2．近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是( )
A．石油属于可再生矿物能源 B．石油主要含有碳、氢两种元素
C．石油的裂化是物理变化 D．石油分馏的各馏分均是纯净物
答案 B
解析 石油、煤均属于化石燃料，是不可再生矿物资源，故A错误；石油的裂化是把长链烃变为短链烃，是化学变化，故C错误；石油分馏是利用各类烃的沸点不同，将石油分为不同的馏分，但是每种馏分是由沸点接近的烃组成，属于混合物，故D错误。
3．煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是( )
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化 ②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 ③该技术实现了煤的清洁利用 ④该技术实现了煤的高效利用
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
答案 C
解析 煤粉加压气化制备合成气过程中，既有物理变化，又有化学变化；气化后燃烧充分，且无污染。故选C项。
4．石油加工的主要目的是( )
A．将石油按沸点范围不同加以分离
B．将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离
C．得到碳原子数较多的烃类
D．将石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃分开
答案 A
解析 石油加工的主要目的是将石油按沸点范围不同加以分离得到不同的石油产品。
5．煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。下为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中( )
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．氢气体积分数最大
答案 C
解析 A项水煤气中有CO，至少含C、H、O三种元素；B项中CO不是有机物；D项的550℃以前，CH4体积分数高于H2。
6．下列说法中不正确的是( )
A．天然气是气体，它不属于化石燃料
B．煤是由焦炭、煤焦油等成分组成的有机物和无机物的混合物
C．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
D．煤转化为煤气后燃烧，可以提高燃烧效率
答案 AB
解析 天然气、石油、煤均是化石燃料，与它们的状态无关，煤是成分复杂的混合物，煤干馏以后得到的焦炭、煤焦油是化学变化后产生的，故A、B错；化石燃料中往往含有S、N等元素，故燃烧后能产生SO2、NO、NO2等有害气体，若不能充分燃烧，则会产生CO气体，煤转化为煤气后，燃烧充分，提高了燃烧效率，故C、D对。
7．聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。其结构简式为，它属于( )
①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物
A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②③④
答案 C
解析 从组成来看，聚丙烯酸酯属于有机物中的高分子化合物；从价键结构来看，它属于共价化合物。
8．已知煤的近似结构模型为：
(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得________烃的重要来源；
(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的，从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的________、________等气体物质，造成严重的大气污染；
(3)“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐，下列物质中适宜于作固硫剂的是________。
A．氯化钙 B．氧化钙 C．硫酸钙 D．氢氧化钙
(4)某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程：________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
答案 (1)芳香 (2)二氧化硫(或SO2) 氮氧化物(或NOx) (3)BD
(4)CaCO3CaO＋CO2↑ 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
解析 (1)煤结构中含有较多的苯环，隔绝空气给煤加强热可以使它分解，从而获得芳香烃。
(2)煤结构中含有S和N，所以直接燃煤能产生SO2和氮氧化物，污染环境。
(3)煤燃烧产生SO2，固硫过程是使其生成稳定的硫酸盐，所以固硫剂可选用氧化钙或氢氧化钙。固硫反应分别为：SO2＋CaOCaSO3 2CaSO3＋O22CaSO4；Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O 2CaSO3＋O22CaSO4
(4)若利用石灰石作固硫剂，则发生的反应可表示为：
CaCO3CaO＋CO2↑，2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
9．已知某种燃料含有碳、氢、氧3种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如下表所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收)
实验前 实验后
(干燥剂＋U形管)的质量 101.1 g 102.9 g
(石灰水＋广口瓶)的质量 312.0 g 314.2 g
根据实验数据求：
(1)实验完毕后，生成物中水质量为________g，假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为________g；
(2)生成的水中氢元素的质量为________g；
(3)生成的二氧化碳中碳元素的质量为________g；
(4)该燃料中碳元素与氢元素的质量比为________；
(5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子，则该燃料的分子式为________，结构简式为________。
答案 (1)1.8 5 (2)0.2 (3)0.6 (4)3∶1 (5)CH4O CH3OH
解析 (1)m(H2O)＝102.9 g－101.1 g＝1.8 g
m(CO2)＝314.2 g－312.0 g＝2.2 g
则n(CaCO3)＝n(CO2)＝0.05 mol
m(CaCO3)＝5 g
(2)m(H)＝m(H2O)×＝1.8 g×＝0.2 g
(3)m(C)＝m(CO2)×＝2.2 g×＝0.6 g
(4)m(C)∶m(H)＝0.6 g∶0.2 g＝3∶1
(5)该燃料分子中C、H的原子个数比为：
n(C)∶n(H)＝∶＝1∶4
据碳四价的原则知，当有机物分子中的碳氢原子个数比为1∶4时，分子中只能含CH4，而不能为CH4的整数倍，又因为每个分子中含有一个氧原子，则该燃料的分子式为CH4O，结构简式为CH3OH。
第2课时 环境保护与绿色化学
1．下列说法正确的是( )
①正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0
②严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染
③使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品会对人体健康产生损害
④使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害
⑤食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水可长期排向水库养鱼
A．①②③ B．①④⑤ C．②③④ D．③④⑤
答案 C
解析 pH<5.6的雨水称为酸雨；含氮、磷营养丰富的废水长期排向水库，会造成水体富营养化，导致藻类植物大量疯长，消耗水中溶解氧，使水质变坏，形成水华。
2．当前，全世界都在倡导“绿色化学”，下列成语表达的意义与“绿色化学”和环境污染的关系最不相符的是( )
A．防微杜渐 B．未雨绸缪 C．防患未然 D．亡羊补牢
答案 D
解析 “绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，而不是产生了污染再治理。
3．以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷
C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D．用SiO2制备高纯硅
答案 A
解析 绿色化学原子经济性要求的含义是原子利用率高，生产过程无污染等，因此选
A。
1．广州将于2010年承办第16界亚运会。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有( )
①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上，广东将继续发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题 ②积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料 ③加速建设地铁、轻轨等轨道交通，促进珠三角城市一体化发展，减少汽车尾气排放 ④发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统
⑤使用生物酶降解生活废水中的有机物，使用填埋法处理未经分类的生活垃圾
A．①②③④ B. ①②⑤ C．①②④⑤ D. ③④⑤
答案 A
解析 使用填埋法处理未经分类的生活垃圾不是一种节能减排、改善环境质量的做法。
2．下列有关环境问题的说法正确的是( )
A．燃煤时加入适量石灰石，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之间的降水通常称为酸雨
D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
答案 A
解析 A项中，CaCO3CaO＋CO2↑，2CaO＋2SO2＋O22CaSO4；B项中，低空臭氧浓度过大对人体有害；C项中，酸雨的pH<5.6；D项中，水体含磷量高，会导致水体富营养化。
3．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物质，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就是一种化学物质；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。
4．我国古代有“女娲补天”的传说，今天人类也面临“补天”的问题，下列采取的措施与今天所说的“补天”无关的是( )
A．研究新型催化剂，消除汽车尾气的污染
B．禁止使用含氟电冰箱
C．倡导使用无磷洗衣粉
D．严格控制硝酸厂的尾气处理
答案 C
解析 今天所说的“补天”是指弥补臭氧层遭到破坏所造成的臭氧层变薄和臭氧空洞。氮氧化物、氟氯烃等都能破坏臭氧层，能杜绝或减少这些物质排放的措施都可以称为补天。
5．下列符合化学实验“绿色化”的有( )
①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水 ②在铜与浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝 ③将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
答案 D
解析 化学实验“绿色化”的含义是指节约试剂、操作简便、安全实用、减少或避免有害物质排放等，因此①②③都符合。
6．根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr
②2HBr＋HgHgBr2＋H2↑
③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2
④2HgO2Hg＋O2↑
该方案的目的是制备( )
A．HBr B．CaO C．H2 D．Hg
答案 C
解析 根据“绿色化学”的思想，反应要提高原子利用率，最终产品应该是环境友好的产品或者是清洁燃料等。将化学方程式①×2＋②×2＋③×2＋④得：2H2O2H2↑＋O2↑。
7．人们把食品分为绿色食品、蓝色食品、白色食品等。绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色食品，海洋提供的食品叫蓝色食品，通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。下面属于白色食品的是( )
A．酱油 B．面粉 C．海带 D．菜油
答案 A
解析 根据题中分类的标准，A是通过微生物发酵制得的食品。
8．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2===C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要的其他反应物有( )
A．CO和CH3OH B．CO2和H2O C．H2和CO2 D．CH3OH和H2
答案 A
解析 CH3C≡CH的化学式为C3H4，产物的化学式为C5H8O2，其与C3H4相差C2H4O2，答案A中两者1∶1时，能满足题设要求。
9．保护环境已成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是( )
A．发电厂的煤经脱硫处理 B．将煤转化为水煤气作燃料
C．回收并合理处理聚乙烯塑料废物 D．电镀废液经中和后直接排放
答案 D
解析 煤经脱硫处理、煤转化为水煤气、回收并合理处理聚乙烯塑料废物都是有利于环保的具体措施，因此A、B、C正确；由于电镀液中往往含氰化物，应有严格的回收处理措施，D错误。
10．下列化工生产中体现“绿色化学”内涵的是( )
①减少“三废”排放量 ②考虑催化剂和载体的重复使用 ③回收未反应的原料、副产物、助熔剂、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，不能再生，具有毒副作用、污染严重的原料
A．①②③ B．①③④⑤ C．①②③⑤ D．①②③④⑤
答案 D
11．某化学兴趣小组选用下列实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。
________→________→________→________→________→________(填字母)。
(2)装置②中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
当装置②中出现________的现象时，立即停止通气。
(3)你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是________(填字母)。
A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液 C．溴水 D．氨水
答案 (1)c d b a e (2)I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－ 蓝色褪去 (3)AC
d→d→b→a→e。
(2)由反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI知，利用②中溶液的蓝色变化来确定反应的进程。
(3)因SO2具有还原性，可利用酸性KMnO4溶液、溴水来代替碘的淀粉溶液。
12．某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、
OH－、NO六种离子。甲厂排放的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是
______、______、______；乙厂排放的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的______(填“活性炭”、“硫酸亚铁”或“铁粉”)，可以回收其中的金属______(填金属元素的符号)。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的________(填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含______(填化学式)，可用来浇灌农田。
答案 OH－ Cl－ K＋ 铁粉 Ag Ag＋、Cl－、Fe3＋、OH－ KNO3
解析 甲厂排放的工业废水明显显碱性，一定含有OH－，与OH－可共存的离子有K＋、Cl－、NO，考虑到Ag＋与Cl－不能共存，所以甲厂废水中含OH－、K＋、Cl－，乙厂废水中含Ag＋、Fe3＋和NO。在乙厂废水中加入一定量的铁粉可以回收银。若将两厂废水按适当比例混合，可将Ag＋与Cl－、Fe3＋与OH－分别转化为AgCl、Fe(OH)3沉淀。
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第二节 资源综合利用 环境保护
重难点一 化学“三馏”
名称 定义 适用范围 变化类型
蒸馏 把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作 被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯 物理变化
分馏 对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏 多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分 物理变化
干馏 把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程 化学变化
特别提醒 (1)由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。
(2)煤的干馏有两个条件：一是隔绝空气，防止煤在空气中燃烧；二是加强热。
(3)煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，煤中并不含有小分子有机物苯、萘、蒽等；苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物煤焦油中含有的。
重难点二 化学“七气”
名称 来源 主要成分 用途
高炉煤气 炼铁高炉 CO2、CO等 燃料
水煤气 水煤气炉 CO、H2等 燃料、化工原料
炼厂气 石油炼制厂 低级烷烃 燃料、化工原料
油田气 油田 低级烷烃 燃料、化工原料
天然气 天然气田、油田 CH4 燃料、化工原料
裂解气 裂解炉 “三烯二烷” 石油化工原料
焦炉气 炼焦炉 H2、CH4、C2H4等 燃料、化工原料
重难点三 石油炼制方法的比较
石油的炼制方法 石油的分馏 石油的裂化 石油的裂解
原理 用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物 在催化剂存在的条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃
主要原料 原油 重油 石油分馏产品(包括石油气)
主要产品 汽油、煤油、柴油、重油 汽油、甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等 乙烯、丙烯等
主要变化类型 物理变化 化学变化 化学变化
重难点四 加聚反应
1．加聚反应化学方程式的书写
一般根据单体的结构特点、种数确定反应类型，分析反应的过程，写出高分子化合物的链节，进而写出结构简式，然后配平。正确书写链节是书写高分子结构简式的关键。
(1)烯烃自聚型
。
(2)二烯烃自聚型
(3)烯烃共聚型
?
(4)烯烃与二烯烃共聚型
2．加聚反应单体的推断
“弯箭头”法是高聚物与单体的互求方法，它的范围限于“加聚反应”。例如求下面高聚物的单体：
方法如下：
由聚合物求单体，可用从链节(结构表示式)一端第一个价键开始，顺次间隔向另一侧单键转移。用弯箭头表示为：
即“弯箭头”尾部一键断开，“弯箭头”头部一新键形成。
这样即可得到单体：CH2===CHCN、CH2===CHCH===CH2、。
重难点五 典型的环境污染
1．温室效应
工农业生产及生活燃烧含碳化合物导致二氧化碳含量升高，造成全球气温上升，水位上升，陆地面积减少。
2．赤潮
工农业生产(如石油化工、炼焦、化肥等)的废水中所含的氮、磷元素导致水体富营养化，从而使藻类大量繁殖，消耗水中大量的溶解氧，水质腐败变质、变臭，水生生物因缺氧死亡或被污染。淡水中叫水华，海水中叫赤潮。
3．酸雨
煤炭燃烧排放的二氧化硫和机动车排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素。降水的pH<5.6时，将会对森林、农作物、材料和建筑物产生明显损害。
4．臭氧空洞
氟氯代烃等物质的排放，使臭氧层被破坏。臭氧层被大量破坏后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。
5．白色污染
主要是由生活、生产中抛弃使用后的难降解的塑料制品造成的，它们的主要危害：(1)废旧塑料混在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；(2)废旧塑料易被动物当作食物吞入，导致动物死亡；(3)混入生活垃圾中的废塑料很难处理、回收，不易分解。
6．光化学烟雾
主要是由氮氧化合物、碳氢化合物造成的，能刺激人体器官，使人患病甚至死亡。
重难点六 绿色化学
1．含义
“绿色化学”可以诠释为环境友好化学，它的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。它研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。
2．“绿色化学”的特点
(1)开发绿色反应，将原子利用率提高到100%。
(2)使用无毒、无害的原料、催化剂、溶剂。
(3)开发绿色工艺。
(4)开发和生产绿色产品。
3．原子经济
原子经济要求反应物的原子全部转变成最终产物，原子利用率达到100%，也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。化学反应的原子经济好坏用原子利用率来衡量。
原子利用率＝×100%
由于反应中生成的副产物通常并不清楚或者不易确定，故有人提出“原子经济百分数”概念：
原子经济百分数＝×100%
特别提醒 绿色化学提出的目标和任务不是被动地治理环境污染，而是主动地防止环境
污染。只有从根本上切断污染源，才能真正做到保护环境。
题型1 煤、石油、天然气的组成和综合利用
例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以上的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的混合物
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
解析 煤经过干馏发生复杂物理、化学变化后得到煤焦油等物质。煤焦油是含有多种芳香族化合物的复杂混合物，煤焦油在170℃以下蒸馏出来的馏出物里主要含有甲苯、二甲苯和其他苯的同系物等，所以并不是煤中含有苯和甲苯。
答案 D
题型2 有机合成高分子化合物
例2 下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是( )
A．有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的
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
解析 有机高分子化合物分天然高分子化合物和合成高分子化合物两部分，合成高分子化合物主要由加聚、缩聚两类反应制备，加聚和缩聚是聚合反应的两个类型。对于高分子化合物来说，尽管相对分子质量很大，没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，但它们的结构均是由若干个链节组成的。
答案 C
题型3 环境污染
例3 环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列名词与环境污染有关的是( )
①酸雨 ②臭氧空洞 ③白色污染 ④温室效应 ⑤赤潮 ⑥光化学烟雾
A．①③④⑤ B．①②③④⑥ C．③④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
解析 题中提到的环境问题与引起该问题的原因是：
①酸雨——SO2和氮的氧化物的大量排放；②臭氧空洞——氮的氧化物、氟氯代烃等的排放；③白色污染——难降解的塑料袋、地膜和一次性餐盒的随意丢弃；④温室效应——大气中CO2含量的不断增加；⑤赤潮——含有大量氮、磷元素的污水的任意排放；⑥光化学烟雾——氮氧化合物、碳氢化合物的排放。
答案 D
题型4 绿色化学
例4 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消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应
A．①②⑤ B．②⑤⑦ C．⑦⑧ D．⑦
解析 化合反应、加成反应和加聚反应均只有一种产物，即反应物原子全部转化为欲得产物，符合“绿色化学工艺”的要求。
答案 B
1．你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料和数据作为论据。
提示 (1)生产和使用合成材料的弊端：
①生产和使用合成材料等自然界原本没有的物质，超出环境的自然消化能力，这不是科技的进步，而是异化和倒退。
②废旧合成材料的回收和利用并不容易，甚至有些材料的回收再生成本大大高于制造成本，从经济上考虑根本不合算。
③天然的东西是最好的，我们应该提倡“回归自然”的绿色生活方式，拒绝生产和使用合成材料。
(2)生产和使用合成材料的好处：
①生产和使用合成材料可以更加合理地开发和利用自然资源；
②生产和使用合成材料可以使利用太阳能变得方便、经济和实用；
③用合成材料替代木材、棉花、天然橡胶等，有利于生态环境的保护。
2．目前，回收利用废旧合成材料有很多途径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着从环境保护和经济成本等方面作出评价。
提示 回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通过熔融再生重新做成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是废旧合成材料作为燃料使用。
3．根据碳循环示意图(图4－10)，举出一些化学反应实例，说明循环过程中碳及其化合物之间的转化，讨论这些过程对人类生存、发展的意义和作用。
提示 (1)nCO2＋nH2O(CH2O)n＋nO2
光合作用产生的糖类化合物是生物所需能量的重要来源，这一过程也是氧循环的重要环节。
(2)
由化石燃料中获得的基本化工原料，可以通过化学变化，为人类提供必要的物质基础。
硫氧化物和氮氧化物（NOx）是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质……
提示 酸雨是指pH<5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）所造成的。
利用化学方法可以控制硫氧化物和氮氧化物，进而控制酸雨的危害。例如，针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca（OH）2、NH3等吸收脱硫。
CaO(s)＋SO2(g)CaSO4(s)
2CaSO3(s)＋O2(g)2CaSO4(s)
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
再如，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烟雾的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下将氮氧化物还原，转化为N2、CO2、H2O等无害气体。
CH4＋4NO24NO＋CO2＋2H2O
CH4＋4NO2N2＋CO2＋2H2O
2．含氮、磷的大量污水任意排向湖泊、水库和近海海域，会出现水华、赤潮等水体污染问题……
提示 工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重的水体和水源污染。例如，含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域，造成了水体的富营养化，出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂，在水体中经藻类的微生物催化后，多聚磷酸盐容易水解为磷酸盐，成为引起水体富营养化的污染物。
(1)农村污水主要是生活污水，浓度低、变化大、分布广而散；一般不含重金属和有毒有害物质，可生化性强；多数未处理，易造成水体富营养化。
(2)城市污水分生活污水和工业污水。城市生活污水与农村污水无太大的差别，多数城市生活污水经处理后引向农村，做有机肥料。
城市工业污水往往含有重金属和有毒有害物质，且排放量大，危害严重，必须处理达标后方可排放，较好的做法是处理达标后循环利用。
3．结合实例，分析和说明在化学实验中如何防止可能造成的室内和室外环境的污染。
提示 根据SO2、SO3以及氮氧化物、甲醛等对人类环境产生的污染，通过在化学实验中增加尾气处理装置，将有毒、有污染物质转化为无污染的物质，从而消除这些物质对环境的污染。
以乙烯为原料生产环氧乙烷，经典的方法是氯代乙醇法，包括以下两步反应……
提示 (1)以乙烯为原料通过氯代乙醇法生产环氧乙烷，其原子利用率为＝25.4%。
采用银催化一步合成环氧乙烷的原子利用率为100%。
(2)无机化学反应中的化合反应和有机化学中的加成反应，产物均唯一，它们的原子利用率为100%，如：
CaO＋H2O===Ca(OH)2；
CH2===CH2＋HCl―→CH3—CH2Cl。
(3)原子利用率＝×100%
产率＝×100%
因为在实际生产中均会有一定的损耗，因此几乎没有产率为100%的过程。
(4)绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。
①绿色化学是化学科学基础内容的更新，为化学工作者提供了宽广的研究空间。
②绿色化学要求从源头上消除污染，势必要求更新化学工艺。
1．B 2.B
3．AD [长链烃分子的使用价值有很大的局限性，石油裂化使长链烃分子断裂为短链烃分子，提高了汽油的产量和质量。]
4．B 5.D 6.C
7．(1)二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等
(2)避免铅污染大气
(3)一般来说要考虑两个方面：大幅度减少二氧化硫和氮氧化物等空气污染物的排放和对被污染的环境进行改造恢复。例如，推广实行清洁能源技术和措施，改善燃料质量和提高能源利用效率；推行清洁生产，对落后生产工艺和设备实行淘汰制度等。
8．?
9．(1)C4H10
(2)不只含有7种不同的物质，因为含有相同碳原子数的烃存在着同分异构现象，如C4H10有两种结构：
CH3CH2CH2CH3和。所以第①步得到的烃类混合物中物质种类大于7种
(3)聚合反应(加聚反应)。
10．2CO＋O22CO2、2H2＋O22H2O、C3H8＋5O23CO2＋4H2O 增大空气进入量或减少液化石油气进入量
11．(1)主要从环境和经济等方面进行考虑。例如：①储量丰富，且易于开发、利用；②相等质量，能够产生更多的能量；③运输的方便、安全；④释放的能量应该远远地大于生产它们时所消耗的能量；⑤开发利用时，不会产生环境、社会等问题。
(2)目前，使用下列能源还存在一些问题。例如，
煤和天然气——运输不够安全、方便，汽车等使用时也不够方便；
风能、水力能、生物质能、地热能等——受自然因素影响较大，不便于连续地利用；
核能——长久安全地使用和废弃物的无害化处置等；
氢能——开发、运输和利用成本大于使用成本等。
比较好的方法可能是因地制宜，调整能源结构；开源节流，保证可持续发展。
(3)如何更好地利用有限的化石燃料是人类社会可持续发展所面临的问题，而解决这些问题确实复杂，并且涉及到方方面面的利益，因此需要进行认真地思考和抉择。
参考资料：有资料表明，目前世界上原油产量的80%多用作汽油、柴油等燃料，近10%用来生产沥青、石蜡和润滑油等，用作有机化工原料的不到10%。可见，地球上有限的石油资源大多被烧掉了，没有真正实现其应有的价值。除了作为能源，石油可利用的价值到底有多大呢？有下列一项调查：1978年美国商业部有关部门调查显示，投入石化原料520亿美元，经一次加工产出初级化学品100亿美元；二次化工产出有机中间体240亿美元和最终化学品40亿美元；再加工成塑料、树脂、合成橡胶、人造纤维、塑料和橡胶制品、清洗剂、化妆品400亿美元和最终产品270亿美元，再进一步深加工成可直接上市的最终产品农药、汽车用化学品、纸张及关联产品、建筑材料、家用器具、印刷及出版物、纺织品、鞋袜等，总价值可达5 300亿美元。即一美元石化原料加工到合成材料可增值8美元(塑料为5美元，合成纤维为10美元)，如加工到精细化学品和消费品，则可增值106美元。30年前的调查已经显示，仅仅通过石化工业就可以使从石油中得到的基本原料增值10倍，如果再加上医药、染料等其他
工业，其增值的空间更大。由此可见，通过化学变化，可以化腐朽为神奇。
1．下列关于石油的说法不正确的是( )
A．石油主要含C、H两种元素
B．石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物
C．石油有固定的熔点
D．石油分馏得到的汽油是混合物
答案 C
解析 石油是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物；混合物没有固定的熔、沸点；石油分馏所得馏分为混合物。
2．化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是( )
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
答案 B
解析 B项中食品添加剂只要在国家规定允许范围内合理使用对人体是无害的，例如味精等；其余几项都正确。
3．下列变化属于化学变化，且产物中兼有气体、液体、固体的是( )
A．石油的分馏 B．石油的裂解 C．煤的干馏 D．煤的气化
答案 C
解析 石油的分馏不属于化学变化；石油的裂解主要是为了得到一些气态烃如C2H4、CH4等化工原料；煤的干馏产物中有气体(焦炉气)、液体(煤焦油)、固体(焦炭)；煤的气化主要得到CO与H2等。
4.
可降解餐具
乳酸()在一定条件下经聚合生成一种塑料。用这种塑料制成的餐具，在乳酸菌的作用下，60天内可分解成无害的物质，不会对环境造成污染。在该聚合反应中，生成的另一种物质是( )
A．H2O B．CO2 C．O2 D．H2
答案 A
解析 比较可知，后者比前者少1个H原子和1个OH原子团，则另一种生成物是H2O。
5．“预防污染”要求我们利用各种手段减少各种污染物的排放，提高资源和能源的利用效率，绿色化学是“预防污染”的基本手段，下列各项中属于绿色化学的是( )
A．处理废弃物 B．治理污染点
C．减少有毒物排放 D．杜绝污染源
答案 D
解析 绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。绿色化学不同于通过对“三废”处理与利用来治理污染的化学方法，因为那些化学方法是终端污染控制而不是始端污染预防。至于那些通过加强管理来实现污染预防的手段和方法，不属于化学的范畴，因而不属于绿色化学。
6.
从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用右图所示装置进行的是( )
A．不同浓度的硝酸与铜反应
B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应
D．H2O2在不同催化剂作用下分解
答案 A
解析 绿色化学理念是不产生污染环境的物质，原子利用率高，消耗原料少，产量大，反应易进行，实验设计合理，A不符合。
7．下图是实验室干馏煤的装置图，完成下列问题：
(1)指出图中仪器名称：c________，d__________。
(2)仪器d的作用是______________，c中液体有________和________，其中无机物可用__________检验出来；有机物可以通过__________的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体的主要成分是________________，火焰的颜色是__________。
答案 (1)具支试管 烧杯 (2)盛装冷水，对气体进行冷却
粗氨水 煤焦油 酚酞试液(或红色石蕊试纸) 分馏
(3)H2、CH4、C2H4、CO 淡蓝色
解析 本题综合考查煤的干馏，从装置图中可知，硬质管为反应装置，烧杯和具支试管为冷凝收集液态产物的装置，尖嘴管用来点燃和检验气态产物。
8．甲、乙、丙三名学生分别设计了制备Cu(NO3)2的方案：(甲)铜与浓硝酸反应；(乙)铜与稀硝酸反应；(丙)铜先在空气中灼烧生成氧化铜，再跟硝酸反应。试从绿色化学的角度评价实验方案的优劣。
铜与硝酸反应的化学方程式为：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
答案 甲方案耗HNO3最多，生成污染物最多；丙方案耗HNO3最少，没有污染环境的气体产生。故丙方案最好，甲方案最差。
解析 从绿色化学角度评价上述三个实验方案要考虑两点：(1)节约原料；(2)副产品对环境污染小。
(甲)Cu＋4NHO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，
(乙)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，
(丙)2Cu＋O22CuO，CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O。
若生成3 mol Cu(NO3)2，列下表比较消耗原料量及生成污染物的量即得答案。
Cu(NO3)2 Cu HNO3 NOx
(甲) 3 mol 3 mol 12 mol 6 mol
(乙) 3 mol 3 mol 8 mol 2 mol
(丙) 3 mol 3 mol 6 mol 0
第1课时 煤、石油和天然气的综合利用
1．观察下图，下列叙述中错误的是( )
A．图示实验中发生了化学变化
B．液体X的pH>7，液体Y是一种黑色黏稠状液体
C．气体Z易燃，可还原CuO
D．液体Y是一种纯净物
答案 D
解析 煤的干馏是使煤在隔绝空气的条件下加强热使煤分解，为化学变化，A正确；液体X为粗氨水，液体Y为煤焦油，含有多种芳香烃，故B正确，D不正确；气体Z为H2、CO、甲烷等的混合物，具有还原性，C正确。
2．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( )
A．煤、石油、天然气均为可再生能源
B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
答案 C
解析 煤、石油、天然气均为化石燃料，是不可再生的能源；石油分馏得到的汽油、煤油等均为饱和烃的混合物，不能发生加聚反应，B说法错误；水煤气是煤的气化得到的气体燃料，D说法错误。
3．人造象牙中，主要成分的结构是，它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是( )
A．(CH3)2O B．HCHO C．CH3CHO D．
答案 B
解析 题目中给出的高聚物是由单体经加聚反应制得的，由高聚物的链节的组成和单体的组成相同可知，单体应为CH2O。
4．现以C8H18为原料经裂解制得乙烯，进而制得1,2－二溴乙烷，根据如图所示装置，结合有关知识回答问题：
(1)制取乙烯的化学方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)制取的二溴乙烷可能混有一些杂质，这些杂质可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)冷凝管的进出水方向为_______________________________________________，
使用冷凝管的目的是____________________________________________________。
(4)设计三种简单的实验证明广口瓶内发生的是加成反应而不是取代反应：
第一种_______________________________________________________________；
第二种______________________________________________________________；
第三种______________________________________________________________。
(3)b处进水，a处出水 使辛烷冷凝回流
(4)向广口瓶中加入适量AgNO3溶液，无淡黄色沉淀生成，证明是加成反应 向广口瓶中加入适量紫色石蕊试液，溶液不变红，证明是加成反应 用pH试纸测定广口瓶中试剂的pH，不显酸性，证明是加成反应
证明广口瓶内发生的是加成反应可用反证法，若为取代反应，则有HBr生成，可用
AgNO3溶液、紫色石蕊试液、pH试纸检测。
1．下列关于煤的叙述中不正确的是( )
A．煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源
B．煤的干馏过程属于化学变化
C．煤是由多种有机物组成的混合物
D．煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素
答案 C
解析 煤是由多种有机物和少量的无机物组成的复杂的混合物。煤的干馏过程发生了复杂的物理、化学反应，通过干馏可获得焦炭、煤焦油、煤气，煤焦油和煤气又是工业上获得芳香烃的一种重要来源。
2．近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是( )
A．石油属于可再生矿物能源 B．石油主要含有碳、氢两种元素
C．石油的裂化是物理变化 D．石油分馏的各馏分均是纯净物
答案 B
解析 石油、煤均属于化石燃料，是不可再生矿物资源，故A错误；石油的裂化是把长链烃变为短链烃，是化学变化，故C错误；石油分馏是利用各类烃的沸点不同，将石油分为不同的馏分，但是每种馏分是由沸点接近的烃组成，属于混合物，故D错误。
3．煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是( )
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化 ②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 ③该技术实现了煤的清洁利用 ④该技术实现了煤的高效利用
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
答案 C
解析 煤粉加压气化制备合成气过程中，既有物理变化，又有化学变化；气化后燃烧充分，且无污染。故选C项。
4．石油加工的主要目的是( )
A．将石油按沸点范围不同加以分离
B．将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离
C．得到碳原子数较多的烃类
D．将石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃分开
答案 A
解析 石油加工的主要目的是将石油按沸点范围不同加以分离得到不同的石油产品。
5．煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。下为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中( )
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．氢气体积分数最大
答案 C
解析 A项水煤气中有CO，至少含C、H、O三种元素；B项中CO不是有机物；D项的550℃以前，CH4体积分数高于H2。
6．下列说法中不正确的是( )
A．天然气是气体，它不属于化石燃料
B．煤是由焦炭、煤焦油等成分组成的有机物和无机物的混合物
C．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
D．煤转化为煤气后燃烧，可以提高燃烧效率
答案 AB
解析 天然气、石油、煤均是化石燃料，与它们的状态无关，煤是成分复杂的混合物，煤干馏以后得到的焦炭、煤焦油是化学变化后产生的，故A、B错；化石燃料中往往含有S、N等元素，故燃烧后能产生SO2、NO、NO2等有害气体，若不能充分燃烧，则会产生CO气体，煤转化为煤气后，燃烧充分，提高了燃烧效率，故C、D对。
7．聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。其结构简式为，它属于( )
①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物
A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②③④
答案 C
解析 从组成来看，聚丙烯酸酯属于有机物中的高分子化合物；从价键结构来看，它属于共价化合物。
8．已知煤的近似结构模型为：
(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得________烃的重要来源；
(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的，从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的________、________等气体物质，造成严重的大气污染；
(3)“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐，下列物质中适宜于作固硫剂的是________。
A．氯化钙 B．氧化钙 C．硫酸钙 D．氢氧化钙
(4)某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程：________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
答案 (1)芳香 (2)二氧化硫(或SO2) 氮氧化物(或NOx) (3)BD
(4)CaCO3CaO＋CO2↑ 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
解析 (1)煤结构中含有较多的苯环，隔绝空气给煤加强热可以使它分解，从而获得芳香烃。
(2)煤结构中含有S和N，所以直接燃煤能产生SO2和氮氧化物，污染环境。
(3)煤燃烧产生SO2，固硫过程是使其生成稳定的硫酸盐，所以固硫剂可选用氧化钙或氢氧化钙。固硫反应分别为：SO2＋CaOCaSO3 2CaSO3＋O22CaSO4；Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O 2CaSO3＋O22CaSO4
(4)若利用石灰石作固硫剂，则发生的反应可表示为：
CaCO3CaO＋CO2↑，2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
9．已知某种燃料含有碳、氢、氧3种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如下表所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收)
实验前 实验后
(干燥剂＋U形管)的质量 101.1 g 102.9 g
(石灰水＋广口瓶)的质量 312.0 g 314.2 g
根据实验数据求：
(1)实验完毕后，生成物中水质量为________g，假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为________g；
(2)生成的水中氢元素的质量为________g；
(3)生成的二氧化碳中碳元素的质量为________g；
(4)该燃料中碳元素与氢元素的质量比为________；
(5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子，则该燃料的分子式为________，结构简式为________。
答案 (1)1.8 5 (2)0.2 (3)0.6 (4)3∶1 (5)CH4O CH3OH
解析 (1)m(H2O)＝102.9 g－101.1 g＝1.8 g
m(CO2)＝314.2 g－312.0 g＝2.2 g
则n(CaCO3)＝n(CO2)＝0.05 mol
m(CaCO3)＝5 g
(2)m(H)＝m(H2O)×＝1.8 g×＝0.2 g
(3)m(C)＝m(CO2)×＝2.2 g×＝0.6 g
(4)m(C)∶m(H)＝0.6 g∶0.2 g＝3∶1
(5)该燃料分子中C、H的原子个数比为：
n(C)∶n(H)＝∶＝1∶4
据碳四价的原则知，当有机物分子中的碳氢原子个数比为1∶4时，分子中只能含CH4，而不能为CH4的整数倍，又因为每个分子中含有一个氧原子，则该燃料的分子式为CH4O，结构简式为CH3OH。
第2课时 环境保护与绿色化学
1．下列说法正确的是( )
①正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0
②严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染
③使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品会对人体健康产生损害
④使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害
⑤食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水可长期排向水库养鱼
A．①②③ B．①④⑤ C．②③④ D．③④⑤
答案 C
解析 pH<5.6的雨水称为酸雨；含氮、磷营养丰富的废水长期排向水库，会造成水体富营养化，导致藻类植物大量疯长，消耗水中溶解氧，使水质变坏，形成水华。
2．当前，全世界都在倡导“绿色化学”，下列成语表达的意义与“绿色化学”和环境污染的关系最不相符的是( )
A．防微杜渐 B．未雨绸缪 C．防患未然 D．亡羊补牢
答案 D
解析 “绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，而不是产生了污染再治理。
3．以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷
C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D．用SiO2制备高纯硅
答案 A
解析 绿色化学原子经济性要求的含义是原子利用率高，生产过程无污染等，因此选
A。
1．广州将于2010年承办第16界亚运会。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有( )
①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上，广东将继续发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题 ②积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料 ③加速建设地铁、轻轨等轨道交通，促进珠三角城市一体化发展，减少汽车尾气排放 ④发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统
⑤使用生物酶降解生活废水中的有机物，使用填埋法处理未经分类的生活垃圾
A．①②③④ B. ①②⑤ C．①②④⑤ D. ③④⑤
答案 A
解析 使用填埋法处理未经分类的生活垃圾不是一种节能减排、改善环境质量的做法。
2．下列有关环境问题的说法正确的是( )
A．燃煤时加入适量石灰石，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之间的降水通常称为酸雨
D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
答案 A
解析 A项中，CaCO3CaO＋CO2↑，2CaO＋2SO2＋O22CaSO4；B项中，低空臭氧浓度过大对人体有害；C项中，酸雨的pH<5.6；D项中，水体含磷量高，会导致水体富营养化。
3．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物质，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就是一种化学物质；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。
4．我国古代有“女娲补天”的传说，今天人类也面临“补天”的问题，下列采取的措施与今天所说的“补天”无关的是( )
A．研究新型催化剂，消除汽车尾气的污染
B．禁止使用含氟电冰箱
C．倡导使用无磷洗衣粉
D．严格控制硝酸厂的尾气处理
答案 C
解析 今天所说的“补天”是指弥补臭氧层遭到破坏所造成的臭氧层变薄和臭氧空洞。氮氧化物、氟氯烃等都能破坏臭氧层，能杜绝或减少这些物质排放的措施都可以称为补天。
5．下列符合化学实验“绿色化”的有( )
①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水 ②在铜与浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝 ③将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
答案 D
解析 化学实验“绿色化”的含义是指节约试剂、操作简便、安全实用、减少或避免有害物质排放等，因此①②③都符合。
6．根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr
②2HBr＋HgHgBr2＋H2↑
③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2
④2HgO2Hg＋O2↑
该方案的目的是制备( )
A．HBr B．CaO C．H2 D．Hg
答案 C
解析 根据“绿色化学”的思想，反应要提高原子利用率，最终产品应该是环境友好的产品或者是清洁燃料等。将化学方程式①×2＋②×2＋③×2＋④得：2H2O2H2↑＋O2↑。
7．人们把食品分为绿色食品、蓝色食品、白色食品等。绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色食品，海洋提供的食品叫蓝色食品，通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。下面属于白色食品的是( )
A．酱油 B．面粉 C．海带 D．菜油
答案 A
解析 根据题中分类的标准，A是通过微生物发酵制得的食品。
8．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2===C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要的其他反应物有( )
A．CO和CH3OH B．CO2和H2O C．H2和CO2 D．CH3OH和H2
答案 A
解析 CH3C≡CH的化学式为C3H4，产物的化学式为C5H8O2，其与C3H4相差C2H4O2，答案A中两者1∶1时，能满足题设要求。
9．保护环境已成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是( )
A．发电厂的煤经脱硫处理 B．将煤转化为水煤气作燃料
C．回收并合理处理聚乙烯塑料废物 D．电镀废液经中和后直接排放
答案 D
解析 煤经脱硫处理、煤转化为水煤气、回收并合理处理聚乙烯塑料废物都是有利于环保的具体措施，因此A、B、C正确；由于电镀液中往往含氰化物，应有严格的回收处理措施，D错误。
10．下列化工生产中体现“绿色化学”内涵的是( )
①减少“三废”排放量 ②考虑催化剂和载体的重复使用 ③回收未反应的原料、副产物、助熔剂、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，不能再生，具有毒副作用、污染严重的原料
A．①②③ B．①③④⑤ C．①②③⑤ D．①②③④⑤
答案 D
11．某化学兴趣小组选用下列实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。
________→________→________→________→________→________(填字母)。
(2)装置②中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
当装置②中出现________的现象时，立即停止通气。
(3)你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是________(填字母)。
A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液 C．溴水 D．氨水
答案 (1)c d b a e (2)I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－ 蓝色褪去 (3)AC
d→d→b→a→e。
(2)由反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI知，利用②中溶液的蓝色变化来确定反应的进程。
(3)因SO2具有还原性，可利用酸性KMnO4溶液、溴水来代替碘的淀粉溶液。
12．某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、
OH－、NO六种离子。甲厂排放的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是
______、______、______；乙厂排放的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的______(填“活性炭”、“硫酸亚铁”或“铁粉”)，可以回收其中的金属______(填金属元素的符号)。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的________(填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含______(填化学式)，可用来浇灌农田。
答案 OH－ Cl－ K＋ 铁粉 Ag Ag＋、Cl－、Fe3＋、OH－ KNO3
解析 甲厂排放的工业废水明显显碱性，一定含有OH－，与OH－可共存的离子有K＋、Cl－、NO，考虑到Ag＋与Cl－不能共存，所以甲厂废水中含OH－、K＋、Cl－，乙厂废水中含Ag＋、Fe3＋和NO。在乙厂废水中加入一定量的铁粉可以回收银。若将两厂废水按适当比例混合，可将Ag＋与Cl－、Fe3＋与OH－分别转化为AgCl、Fe(OH)3沉淀。
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