新教材高中化第8章化與可持續(xù)發(fā)展第3節(jié)基次時(shí)環(huán)境保護(hù)與綠色化作業(yè)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE6-環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)(建議用時(shí)：25分鐘)[基礎(chǔ)過關(guān)練]1．常見的污染分為一次污染和二次污染。二次污染是排入環(huán)境中的一次污染物在物理、化學(xué)因素或微生物作用下發(fā)生變化所生成的新污染物，如反應(yīng)2NO＋O2=2NO2中，二氧化氮為二次污染物。下列三種氣體：①二氧化硫；②二氧化氮；③硫化氫。其中能生成二次污染物的是()A．只有①② B．只有②③C．只有①③ D．①②③D[SO2和NO2本身都是有毒氣體，是污染物，而它們與雨水反應(yīng)生成的酸雨，是二次污染物；H2S有毒，H2S被氧化后的產(chǎn)物是SO2氣體，因而也能產(chǎn)生二次污染物。]2．空氣污染物通常以氣態(tài)形式進(jìn)入地面或低層大氣環(huán)境?？諝馕廴疚锱c其主要來源不對(duì)應(yīng)的是()污染物主要來源A甲醛劣質(zhì)家具的生產(chǎn)與使用BNO和NO2飛機(jī)、汽車尾氣C懸浮顆粒物建筑施工、化石燃料的燃燒DSO2雷電時(shí)在空氣中產(chǎn)生D[甲醛主要來源于劣質(zhì)家具的生產(chǎn)與使用，故A正確；大氣中氮氧化物的主要來源是燃煤、汽車尾氣排放，故B正確；懸浮顆粒物的主要來源是化石燃料的燃燒和施工產(chǎn)生的揚(yáng)塵，故C正確；SO2的主要來源是化石燃料的燃燒，故D錯(cuò)誤。]3．化學(xué)與科技、社會(huì)、生產(chǎn)密切相關(guān)，下列有關(guān)說法不正確的是()A．乙醇汽油的廣泛使用能減少有害氣體的排放B．無磷洗滌劑的推廣使用，能有效減少水體富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生C．海水淡化可以解決淡水供應(yīng)危機(jī)，向海水中加入明礬可以使海水淡化D．倡導(dǎo)“低碳經(jīng)濟(jì)”“低碳生活”有助于減輕溫室效應(yīng)C[海水淡化可以解決淡水供應(yīng)危機(jī)，明礬能凈水，但不能淡化海水，C錯(cuò)誤。]4．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．霧和霾的分散劑相同B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C．NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)C[霧和霾的分散劑均為空氣，A項(xiàng)正確；結(jié)合圖示可知形成霧霾的無機(jī)顆粒物中含有NH4NO3和(NH4)2SO4，B項(xiàng)正確；根據(jù)圖示可知空氣中NOx、SO2分別轉(zhuǎn)化為HNO3、H2SO4后，吸收空氣中的NH3生成NH4NO3和(NH4)2SO4，即NH3是形成無機(jī)顆粒物的反應(yīng)物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；過度施用氮肥，會(huì)導(dǎo)致空氣中揮發(fā)的NH3濃度增大，與霧霾的形成有關(guān)，D項(xiàng)正確。]5．某冶金廠廢水的pH為4.5，含超標(biāo)10倍的Pb2＋。該廠處理廢水的下列設(shè)計(jì)中，比較合理的是()A．用離子交換法除去Pb2＋B．在廢水中加硫酸，生成PbSO4沉淀C．在廢水中加NaOH，調(diào)節(jié)pH到11.0，使Pb2＋轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀D．在廢水中加石灰，調(diào)節(jié)pH到11.0，使Pb2＋轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀D[廢水量太大，不能用離子交換法；加硫酸雖能除去Pb2＋，但增加了溶液酸度；石灰比NaOH廉價(jià)，故選用石灰。]6．制取乙醇的下列反應(yīng)中原子經(jīng)濟(jì)性最差的是()A．乙烯水化法：CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up11(催化劑))CH3CH2OHB．乙醛還原法：CH3CHO＋H2eq\o(→,\s\up11(催化劑))CH3CH2OHC．鹵代烴水解法：CH3CH2Br＋H2O→CH3CH2OH＋HBrD．酯類水解法：CH3COOC2H5＋H2Oeq\o(→,\s\up11(稀硫酸),\s\do10(△))CH3COOH＋C2H5OHC[A、B項(xiàng)中兩個(gè)反應(yīng)的原子利用率都是100%，C項(xiàng)中反應(yīng)的原子利用率約為36.2%，D項(xiàng)中反應(yīng)的原子利用率約為43.4%。]7．綠色化學(xué)是指從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對(duì)環(huán)境的副作用。下列化學(xué)反應(yīng)不符合綠色化學(xué)理念的是()A．消除硫酸廠尾氣排放：SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3B．消除硝酸廠的氮氧化物污染：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2OC．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up11(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制CuSO4：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up11(△))2CuO，CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2OC[二氧化硫是有害氣體，用氨氣吸收，消除污染，A項(xiàng)符合綠色化學(xué)的理念；二氧化氮和一氧化氮都是有害氣體，用氫氧化鈉溶液吸收，消除污染，B頂符合綠色化學(xué)的理念；濃硫酸的還原產(chǎn)物是二氧化硫，對(duì)環(huán)境有污染，C項(xiàng)不符合綠色化學(xué)的理念；銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，對(duì)環(huán)境無污染，D項(xiàng)符合綠色化學(xué)的理念。]8．(素養(yǎng)題)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型水處理劑，它有比高錳酸鉀更強(qiáng)的氧化性，在水中反應(yīng)被還原為Fe3＋。(1)高鐵酸鈉中鐵元素的化合價(jià)為________；高鐵酸鈉能消毒殺菌，這是基于它的什么性質(zhì)________。(2)高鐵酸鈉用于水處理，除了能消毒殺菌外，它還能沉降水中的懸浮雜質(zhì)，起到凈水作用，請(qǐng)說明其凈水原理：____________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑，常用于消毒殺菌，顯然Na2FeO4因強(qiáng)氧化性而能殺菌消毒；其鐵元素的還原產(chǎn)物為Fe3＋，F(xiàn)e3＋可發(fā)生水解，生成Fe(OH)3膠體，故有類似于明礬的凈水作用。[答案](1)＋6強(qiáng)氧化性(2)高鐵酸鈉的還原產(chǎn)物是Fe3＋，F(xiàn)e3＋可發(fā)生水解，生成Fe(OH)3膠體，它可吸附水中懸浮的雜質(zhì)或泥沙顆粒等一起凝聚而沉降，達(dá)到凈水的效果[拓展培優(yōu)練]9．發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)當(dāng)在技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理和有利于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的前提下，按照減量化優(yōu)先的原則實(shí)施。下列說法有悖于循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的是()A．將有機(jī)垃圾轉(zhuǎn)化為氣態(tài)燃料B．大力開采石油、煤、天然氣滿足社會(huì)生產(chǎn)需要以加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展C．將1molCH4轉(zhuǎn)化為4molH2用于合成氨D．CO、CH3OH和C3H4合成CH2=C(CH3)COOCH3B[大力開采化石燃料不符合綠色化學(xué)發(fā)展要求，應(yīng)加快新能源、新材料的開發(fā)和利用。1molCH4在一定條件下可與H2O反應(yīng)生成3molH2和1molCO,1molCO在一定條件下與H2O反應(yīng)又得到1molH2，使CH4生產(chǎn)H2的量達(dá)到最大值，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。根據(jù)反應(yīng)CO＋CH3OH＋C3H4→CH2CCH3COOCH3，可知其原子利用率為100%，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。]10．我國科學(xué)家在綠色化學(xué)領(lǐng)域取得了新進(jìn)展，利用雙催化劑Cu和Cu2O，在水溶液中用H原子將CO2高效還原為重要工業(yè)原料之一的甲醇，反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是A．CO2生成甲醇是通過多步還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的B．催化劑Cu結(jié)合氫原子，催化劑Cu2O結(jié)合含碳微粒C．該催化過程中只涉及化學(xué)鍵的形成，未涉及化學(xué)鍵的斷裂D．有可能通過調(diào)控反應(yīng)條件獲得甲醛HCHO等有機(jī)物C[CO2Heq\o(→,\s\up11(H))COOH，既有C=O鍵的斷裂也有O—H鍵的形成，C項(xiàng)不正確。]11．“可持續(xù)發(fā)展問題對(duì)科學(xué)的挑戰(zhàn)——綠色化學(xué)”是目前化學(xué)發(fā)展的主題之一。下列不屬于綠色化學(xué)內(nèi)容的是()A．在廠房周邊多種草、種樹、種花B．以綠色化學(xué)理論為指導(dǎo)，采用對(duì)環(huán)境無污染的、經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)生產(chǎn)過程C．利用無毒原料，在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)無環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝D．生產(chǎn)過程中，充分利用原料的全部原子，實(shí)現(xiàn)零排放和零污染A[在廠房周邊多種草、種樹、種花，可以美化環(huán)境、凈化空氣，但與綠色化學(xué)無關(guān)，A符合題意；以綠色化學(xué)理論為指導(dǎo)，采用對(duì)環(huán)境無污染的、經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)生產(chǎn)過程，可以減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞，屬于綠色化學(xué)內(nèi)容，B不符合題意；利用無毒原料，在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)無環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝，可以在生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)減少對(duì)環(huán)境的污染，屬于綠色化學(xué)內(nèi)容，C不符合題意；生產(chǎn)過程中，充分利用原料的全部原子，實(shí)現(xiàn)零排放和零污染，杜絕了環(huán)境污染，屬于綠色化學(xué)內(nèi)容，D不符合題意。]12．二氧化碳?xì)怏w能引起溫室效應(yīng)，“碳捕捉技術(shù)”可實(shí)現(xiàn)二氧化碳的分離、儲(chǔ)存和利用，其工藝流程如圖所示，下列敘述正確的是()A．CO2是引起酸雨的主要物質(zhì)之一B．能源消耗低是該技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)C．捕捉CO2可使用小蘇打溶液D．捕捉到的CO2可作化工原料D[CO2是引起溫室效應(yīng)的主要物質(zhì)之一，故A錯(cuò)誤；由流程示意圖可知，該捕捉技術(shù)反應(yīng)復(fù)雜且能耗大，故B錯(cuò)誤；CO2和小蘇打溶液不反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；CO2可以和許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此可作化工原料，故D正確。]13．(素養(yǎng)題)含有農(nóng)藥、染料、酚、氰化物以及引起色度、臭味的廢水，常用化學(xué)氧化法進(jìn)行處理，所用的氧化劑有氯類(如液氯、次氯酸鈣、次氯酸鈉等)和氧類(如空氣、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等)。一個(gè)典型實(shí)例是用氯氧化法處理含有劇毒的氰化物(含CN－)的廢水。在堿性條件下(pH＝8.5～11)，氯氣可將氰化物中的CN－氧化為只有其毒性eq\f(1,1000)的氰酸鹽(含CNO－)。(1)寫出含CN－的廢水用氯氣氧化生成氰酸鹽的離子方程式為_________________________________________________________。(2)若向含CNO－的廢水中再通入氯氣，可使CNO－轉(zhuǎn)化為無毒的氣體，寫出這個(gè)反應(yīng)的離子方程式為______________________。(3)在用液氯不便的地區(qū)，可用漂白粉處理含CN－的廢水，若將其氧化為CNO－，其離子方程式為_________________________。[解析](1)CN－是在堿性條件下被Cl2氧化的，故反應(yīng)中有OH－參加，產(chǎn)物除生成氰酸根外還應(yīng)有Cl－及H2O，離子方程式為CN－＋Cl2＋2OH－=CNO－＋2Cl－＋H2O。(2)當(dāng)Cl2過量時(shí)，(1)中的產(chǎn)物CNO－與Cl2反應(yīng)，堿性條件下不可能產(chǎn)生CO2及其他氣體，而碳元素的存在形式為COeq\o\al(2－,3)，無毒氣體一定為N2，離子方程式為2CNO－＋3Cl2＋8OH－=2COeq\o\al(2－,3)＋6Cl－＋4H2O＋N2。(3)由于漂白粉中的ClO－具有強(qiáng)氧化性，故可發(fā)生反應(yīng)為CN－＋ClO－=CNO－＋Cl－。[答案](1)CN－＋Cl2＋2OH－=CNO－＋2Cl－＋H2O(2)2CNO－＋3Cl2＋8OH－=2COeq\o\al(2－,3)＋6Cl－＋4H2O＋N2(3)CN－＋ClO－=CNO－＋Cl－14．(素養(yǎng)題)綠色化學(xué)是預(yù)防污染的根本手段，它的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在化工生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中都實(shí)現(xiàn)凈化和無污染。(1)下列各項(xiàng)符合“綠色化學(xué)”要求的是________。A．處理廢棄物 B．治理污染點(diǎn)C．減少有毒物 D．杜絕污染源(2)在我國西部大開發(fā)中，某地為籌建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你認(rèn)為可行的是________。A．建在西部干旱區(qū)可以脫貧致富B．應(yīng)建在水資源豐富和交通方便且遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)C．企業(yè)有權(quán)自主選擇廠址D．不宜建在人口稠密的居民區(qū)(3)某化工廠排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四