第三节 环境保护与绿色化学
课后篇巩固提升
/夯实基础·轻松达标
1.近年来,环境问题越来越引起人们的重视。温室效应、酸雨、臭氧层被破坏、赤潮等已经给我们赖以生存的环境带来较大的影响,造成酸雨的主要有害物质是0( )
A.C
O
2
B.硫和氮的氧化物
C.含氟化合物
D.化肥和含磷洗衣粉的使用及其污水的排放
答案B
2.环境污染已成为人类社会面临的重大问题,各种污染数不胜数,下列词语与环境污染无关的是( )
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学污染 ⑤臭氧空洞 ⑥水俣病 ⑦潮汐 ⑧大脖子病 ⑨水华
A.①③④⑨ B.只有⑦⑧
C.⑥⑦⑧ D.②⑤⑦
答案B
解析⑦潮汐是由地球自转引起的自然现象,⑧大脖子病是人体缺碘引起的,二者均与环境污染无关。
3.以下反应最符合绿色化学(原料原子全部转化为产品原子)要求的是( )
A.乙烯与水反应制乙醇
B.甲烷与氯气反应制备一氯甲烷
C.乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯
D.皂化反应制肥皂
答案A
解析乙烯与水反应制乙醇为加成反应,原料利用率为100%,故A项正确;甲烷与氯气反应制备一氯甲烷为取代反应,有副产品HCl等生成,原料利用率不为100%,故B项错误;乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯,有副产品水生成,原料利用率不为100%,故C项错误;油脂在碱性条件下水解称为皂化反应,有副产物甘油生成,原料利用率不为100%,故D项错误。
4.化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )
A.煤炭经蒸馏、气化和液化等过程,可获得清洁能源和重要的化工原料
B.医药中常用75%的酒精溶液来消毒,是因为酒精能够使细菌的蛋白质发生变性
C.“海水淡化”可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
D.新型材料聚酯纤维、光导纤维都属于有机高分子材料
答案B
解析煤炭是固体物质,无法蒸馏,A项错误;75%的医用酒精可以使蛋白质变性,杀死细菌,B项正确;利用明矾净水可除去水中悬浮杂质,不能使海水淡化,C项错误;光导纤维的主要成分是SiO2,不是有机高分子材料,D项错误。
5.对以下问题的认识中,不正确的是( )
A.矿泉水瓶回收、再利用,是减少“白色污染”的有效措施
B.大量使用食品添加剂,可有助于改善食品的色、香、味,并不影响健康
C.电子垃圾统一回收、拆解、再利用,能够减少对土壤和水源的污染
D.“地沟油”经过加工处理制得肥皂或生物柴油,可以实现厨余废物合理利用
答案B
解析过量使用食品添加剂会对人体造成伤害。
6.下列有关水处理方法不正确的是( )
A.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
C.用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子
D.用烧碱处理含高浓度N
H
4
+
的废水并回收利用氨
答案C
解析C项,处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子可用沉淀法,如加入适量硫化钠,但用氯气不能除去,错误。
7.(1)人类活动产生的污染物会影响臭氧层,如超音速飞机排放物中的氮的氧化物(NO和NO2),它们与O3和O发生如下反应:O3+NO/NO2+O2、NO2+O/NO+O2,以上反应反复循环,其反应总的化学方程式为 ,氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起到了 的作用。?
(2)氮的氧化物是大气污染物之一,目前有一种治理方法是在400 ℃左右,有催化剂存在的情况下,用氨把NOx还原为N2和水,写出反应的化学方程式: 。?
答案(1)O3+O/2O2 催化剂
(2)4xNH3+6NOx/(2x+3)N2+6xH2O
解析(1)将两个化学方程式相加得:O3+O/2O2,可见反应前后氮的氧化物没有变化,为催化剂。
/提升能力·跨越等级
1.“绿色化学”追求减少化工生产对环境造成的污染,下列物质可以称为“绿色氧化剂”的是( )
A.浓硫酸 B.浓硝酸 C.双氧水 D.漂白粉
答案C
解析浓硫酸作氧化剂时,其还原产物一般是SO2,会污染环境;浓硝酸作氧化剂时,其还原产物一般为NO或NO2,会污染环境;漂白粉作氧化剂时,其还原产物可能为Cl2,会污染环境;H2O2作氧化剂时,其还原产物是水,对环境无污染。
2.化学与生产、生活和科研密切相关,下列说法错误的是0( )
A.用菜籽油浸泡花椒制得花椒油的过程未发生化学变化
B.河水中有许多杂质和有害细菌,加入明矾消毒杀菌后可以直接饮用
C.把浸泡过KMnO4溶液的硅藻土放在水果箱里可延长水果的保鲜期
D.对医疗器械高温消毒时,病毒的蛋白质受热变性
答案B
解析用菜籽油浸泡花椒制得花椒油的过程为萃取,其为物理变化,A项正确;明矾能净化河水,但不能对河水进行消毒杀菌,B项错误;浸泡过KMnO4溶液的硅藻土可以吸收水果释放出的乙烯,从而延长水果的保鲜期,C项正确;对医疗器械高温消毒时,病毒的蛋白质受热发生变性,D项正确。
3.绿色化学实验是指在绿色化学的思想指导下,对常规实验进行改革而形成的实验新方法。下列符合绿色化学实验操作的是( )
A.将一氧化碳还原氧化铜的尾气直接排入空气中
B.将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中
C.将与氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全
D.将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离
答案D
解析一氧化碳还原氧化铜的尾气中含有未反应的一氧化碳,是有毒气体,对环境有害,A项不符合绿色化学实验操作;将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中,会腐蚀下水道,污染水资源,B项不符合绿色化学实验操作;将与氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全,产生的二氧化硫有毒,污染空气,C项不符合绿色化学实验操作;将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离,防止了残余物对环境的污染,符合绿色化学实验操作,故D项正确。
4.化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列叙述错误的是( )
A.雾霾是一种分散系,分散剂是空气,带活性炭口罩防雾霾的原理是吸附原理
B.洁厕灵的主要成分是盐酸,不能与“84”消毒液(主要成分是NaClO)混用
C.推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳等温室气体的排放
D.Cl2、ClO2、O3和Na2O2等都具有强氧化性,但Na2O2不能用于饮用水的消毒
答案C
解析活性炭具有吸附作用,能吸附空气中的悬浮物,A项不符合题意;洁厕灵与“84”消毒液者混用会产生有毒的Cl2,B项不符合题意;煤的组成元素主要是碳元素,碳完全燃烧生成二氧化碳,因此推广使用煤液化技术,不能减少二氧化碳等温室气体的排放,C项符合题意;Cl2、ClO2、O3和Na2O2等都具有强氧化性,Cl2、ClO2、O3可用于饮用水的消毒,但Na2O2溶于水生成NaOH,NaOH有腐蚀性,因此Na2O2不能用于饮用水消毒,D项不符合题意。
5.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
纳米铁粉有很好的吸附性
纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子
B
硅胶可以和水发生化学反应
硅胶作袋装食品的干燥剂
C
SO2有毒
SO2能作食品防腐剂
D
肥皂水显碱性
肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
答案D
解析铁是活泼的金属,具有较强的还原性,可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,A错误;硅胶具有吸水性,可用作干燥剂,其与水不反应,B错误;SO2有毒,不能作食品防腐剂,C错误;肥皂水显碱性,可作蚊虫叮咬处的清洗剂,D正确。
6.“绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”思想的是( )
/
①实验室收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应实验
A.②③④ B.①②③
C.①②④ D.①③④
答案C
解析甲装置用向下排空气法收集NH3,且多余的NH3可用水吸收,①符合;乙装置中多余的Cl2可用浸有碱液的棉球吸收,防止Cl2污染环境,②符合;丙装置中反应生成的NO贮存在气球中,防止NO污染环境,④符合;实验③中浓盐酸和浓氨水挥发出的HCl和NH3会逸散到大气中,对环境造成污染,③不符合。
7.近几年来,冠以“绿色”的新概念不断产生,如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等,这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表达。“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此,由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中,你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是( )
A.Mg/Mg(NO3)2
B.Mg/MgCl2/Mg(OH)2/Mg(NO3)2
C.Mg/MgO/Mg(NO3)2
D.Mg/MgSO4/Mg(NO3)2
答案C
解析据题意,“绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学反应。从经济角度考虑,B项最不符合,反应过程中除Mg外还用了其他三种试剂;D项也不符合,反应过程中用了两种较贵的试剂浓硫酸和Ba(NO3)2溶液。从环保角度考虑,A、D两项分别产生了污染环境的氮氧化物、SO2,B项也使用了会对环境造成污染的Cl2。从技术角度看,D项中Ba(NO3)2溶液的加入量较难控制。综上所述,只有C项符合“绿色化学”的要求。
8.“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有 。(填字母)?
A.减少化石燃料的使用
B.植树造林,增大植被面积
C.采用节能技术
D.利用太阳能、风能
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
A.6CO2+6H2O/C6H12O6+6O2
B.CO2+3H2/CH3OH+H2O
C.CO2+CH4/CH3COOH
D.2CO2+6H2/CH2/CH2+4H2O
以上反应中,最节能的是 ,原子利用率最高的是 。?
答案(1)ABCD
(2)A C
解析(1)利用太阳能、风能的同时也就减少了化石燃料的使用,降低了CO2的排放量;而采用节能技术,提高了能源利用率,也使CO2的排放量减少;植树造林,吸收空气中的CO2,有利于降低大气中CO2的浓度。
(2)A项利用植物光合作用完成,最节能;而C项反应物中的原子全部进入期望的产物中去,原子利用率最高。
/贴近生活·拓展创新
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 。?
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)在我国西部大开发中,某地为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你认为可行的是 。?
A.建在西部干旱区可以脱贫致富
B.应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区
C.企业有权自主选择厂址
D.不宜建在人口稠密的居民区
(3)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。
污水
①过量的铁粉
过滤
/
在能制得纯铜的方案中,哪一步操作会导致环境污染? ,应增加哪些措施防止污染: 。?
答案(1)D
(2)BD
(3)第③步 增加冷凝回收装置
解析(1)根据题干描述可知,绿色化学是预防污染的根本手段,因此应从“源头”上杜绝。
(2)化工基地的筹建首先不宜建在人口稠密的居民区,同时要考虑水资源和交通问题。
(3)第③步是加热操作,由于汞的沸点低、易挥发、有毒,因此会造成环境污染。
课件22张PPT。第三节 环境保护与绿色化学知识铺垫新知预习自主测试造成温室效应、酸雨的主要原因分别是空气中二氧化碳含量的增加、二氧化硫、氮的氧化物的排放。知识铺垫新知预习自主测试一、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,以及工农业和人类生活所造成的环境污染。
2.常见污染物及处理方法
(1)工业“三废”:是指废水、废气、废渣,是主要的环境污染物。
(2)大气污染物的来源
①大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。这些污染物在太阳辐射等因素的作用下,经过复杂变化形成次生污染物,在一定的天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。知识铺垫新知预习自主测试②次生污染物形成示意图 知识铺垫新知预习自主测试(3)污水处理方法
①常用处理方法:物理法、化学法和生物法等。
②具体方法
(4)水华与赤潮
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。知识铺垫新知预习自主测试二、绿色化学
1.绿色化学也称环境友好化学,其核心思想是改变“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,实现从源头上减少或消除环境污染。
2.最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%。
【微思考】化合反应、加成反应和加聚反应符合绿色化学的思想,且原子利用率是100%,正确吗?
提示正确,化合反应、加成反应和加聚反应只得到目标产物,无副产物,故原子利用率是100%,符合绿色化学的思想。
3.开发和利用自然资源,必须遵循减量化、再利用和再循环的原则,践行绿色发展理念,保护生态环境。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化。( )
(2)将废电池深埋,可以避免其中的重金属污染。( )
(3)CO2、NO2和SO2都会导致酸雨的形成。( )
(4)CO2、CH4、N2都是造成温室效应的气体。( )
(5)酸雨是pH<7的雨水。( )
(6)田间焚烧秸秆可减少土壤废弃物污染。( )
(7)大脖子病是由于缺碘造成的,与环境污染无关。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√知识铺垫新知预习自主测试2.用金属铜制取硝酸铜,从节约原料和防止环境污染方面考虑,最好的方法是( )知识铺垫新知预习自主测试答案:D 任务素养脉络随堂检测环境保护和绿色化学
问题探究
1.塑料制品的使用给我们的生活带来方便的同时,也带来巨大危害——“白色污染”问题,我们该如何解决这个问题?
提示(1)改进塑料的配方和生产工艺,研制可降解的塑料。如以乙烯和一氧化碳为原料制成聚乙烯光降解塑料,以纤维素和淀粉为原料制成微生物降解塑料等。(2)回收利用废旧合成材料。通过熔融再生重新做成多种有用的材料;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;将废旧合成材料作为燃料使用。任务素养脉络随堂检测2.在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂),可以把汽车尾气中的有害气体CO、NO催化生成可参与大气生态循环的无毒气体CO2和N2,这种尾气处理的方法是否符合绿色化学的理念?
提示不符合,绿色化学的核心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。这种尾气处理的方法是被动地治理污染,不符合绿色化学的理念。任务素养脉络随堂检测知识拓展
1.绿色化学理念
(1)核心:
利用化学原理和技术手段从源头上减少或消除产品在生产和应用中对环境的污染。
(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。任务素养脉络随堂检测2.六大环境问题 任务素养脉络随堂检测任务素养脉络随堂检测素能应用
典例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.只有①②⑤
C.①②④⑤ D.③④⑤
答案:A
解析:⑤中“填埋法”不能改善环境质量,相反会造成土壤污染。任务素养脉络随堂检测变式训练下列活动不符合“如何应对气候变化、提升经济绿色水平,实现人类可持续发展”这一主题的是( )
A.机动车实行限行措施是减少雾霾的途径之一
B.积极推广风能、太阳能、氢能等新型能源的使用
C.通过吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划
D.将秸秆焚烧可得富含钾肥的草木灰,焚烧是一种较为理想的秸秆处理办法
答案:D
解析:机动车实行限行措施可以减少雾霾,A项不符合题意;推广风能、太阳能、氢能等新型能源的使用,可以降低污染,B项不符合题意;通过吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划,C项不符合题意;焚烧秸秆会增加雾霾的产生,D项符合题意。任务素养脉络随堂检测任务素养脉络随堂检测1.当今环境污染已成为人类面临的重大威胁,下列对应关系不完全正确的是( )
A.酸雨——SO2、NO2、CO2等
B.光化学烟雾——NO2、CxHy等
C.温室效应——CO2、CH4等
D.白色污染——各种颜色的难降解的塑料膜、袋等
答案:A
解析:CO2排放过多会引起温室效应,但不会造成酸雨。任务素养脉络随堂检测2.发展以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是( )
A.发展氢能和太阳能
B.限制塑料制品的使用
C.提高原子利用率,发展绿色化学
D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂
答案:D
解析:所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能、限制塑料的使用和发展绿色化学,都符合低碳经济的要求。任务素养脉络随堂检测3.人类生活离不开化学知识,下列叙述不正确的是( )
A.臭氧是饮用水的理想消毒剂之一,因为它杀菌能力强且不影响水质
B.因患“禽流感”而被捕杀的家禽尸体常用生石灰处理
C.医疗上常用体积分数为75%的酒精溶液进行皮肤消毒
D.食品加工、消毒、防腐常使用福尔马林
答案:D
解析:福尔马林有毒,不能用于食品加工,D项错误。任务素养脉络随堂检测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的含量
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,石灰石在煤燃烧过程中分解为CaO,CaO和SO2结合为CaSO3,进一步转化为CaSO4,可减少SO2的排放;B项,当空气中臭氧的含量超过10-5%(体积分数)时,就会对人体、动植物及暴露在空气中的物质造成危害;C项,pH小于5.6的雨水称为酸雨;D项,含磷合成洗涤剂易造成水体富营养化,形成“水华”“赤潮”等水体污染。
