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第三單元環(huán)境保護(hù)綠色化學(xué)
【課標(biāo)要求】1.認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化對(duì)環(huán)境的影響,依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化認(rèn)
識(shí)環(huán)境污染的成因,主要危害及其防治措施。
2.以酸雨的防治和廢水處理為例,體會(huì)化學(xué)對(duì)環(huán)境的保護(hù)作用。
3.能運(yùn)用“綠色化學(xué)”忠想分析和討論化工生產(chǎn)的相關(guān)問(wèn)題。
夯?必備知識(shí)
一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)
L環(huán)境問(wèn)題與環(huán)境保護(hù)
⑴環(huán)境問(wèn)題
主要是指由于人類(lèi)不合理地開(kāi)發(fā)和利
用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞
以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)生活所造成的
環(huán)境污染
(2)環(huán)境保護(hù)的任務(wù)
環(huán)境—對(duì)污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行
境
環(huán)
監(jiān)測(cè)分析和測(cè)定,提供可靠的分析數(shù)據(jù)
護(hù)
保
任
的治理工業(yè)三廢(蛆、度江、鹿遺)
務(wù)尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝
杜絕污染物的排放,能從根本上解決環(huán)
境問(wèn)題
2.三廢的治理
(1)大氣污染
①大氣污染物的來(lái)源
化石燃料的燃燒產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生
生的廢氣及其攜帶的廢氣及其攜帶的
的顆粒物顆粒物
②次生污染物的形成
一定條件卜.形成
I
酸雨、霧鐲、光化學(xué)煙霧等污染現(xiàn)象
(2)酸及其治理
①兩類(lèi)酸崩的形成過(guò)程
,--->pH<5.6的雨水
a.硫酸型酸雨
途徑1:S02―~T03且2H2so4
沁以csH2O空氣(O2)“s
途彳仝2:SO?-----*HTT2soorv3-----------tHzSO,
b.硝酸型酸雨
NOt------>HNO3
②酸雨的危害
a.破壞農(nóng)作物、森林、草原,酸化湖泊,危害水生生物。
b.加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具及電信電纜的腐蝕。
③酸雨的防治
根本上:減少歿1的生成和排放。
a.開(kāi)發(fā)新能源。
b.對(duì)含硫燃料進(jìn)行脫硫處理。
c.處理尾氣,提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
(3)污水處理方法
「中和法
物理法1|污水處
生物法化學(xué)法-氧化還原法
L沉淀法
(4)固體廢棄物的處理遵循的原則及達(dá)到的目的
遵循無(wú)害化、減量化和資源
遵循原則;一’
化的原則
I達(dá)到減少環(huán)境污染和資源問(wèn)
達(dá)到目的一
收利用的目的
3.空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)
(1)空氣質(zhì)量指數(shù)
空氣質(zhì)星指數(shù)(AQI)中有細(xì)顆粒物(PM2.5)、可吸入顆粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、
二氧化氮(NCh)、臭氧(。3)、一氧化碳(CO)六大檢測(cè)項(xiàng)目。
(2)AQI作為衡量空氣質(zhì)量好壞的指標(biāo),其數(shù)值越小,空氣質(zhì)量越好,對(duì)人體健康
的危害就越小。
(3)空氣質(zhì)量指數(shù)的確定
①測(cè)定該地區(qū)空氣中備獨(dú)質(zhì)染物的濃度。
②將各種污染物的濃度換算為質(zhì)量鬼數(shù)。
③選取污染指數(shù)最大的污染物為苴度注染物,苴要亙?nèi)疚锏馁|(zhì)量指數(shù)即為該地區(qū)
的空氣質(zhì)量指數(shù)。
(4)AQI與空氣質(zhì)量等級(jí)
根據(jù)AQI的數(shù)值可將空氣質(zhì)量等級(jí)分為優(yōu)、良、輕微污染、輕度污染、中度污染、
中度重污染、重污染。
4.常見(jiàn)的七大環(huán)境問(wèn)題
環(huán)境問(wèn)題主要污染物
溫室效應(yīng)
CO2
甲烷也是造成溫室效應(yīng)的氣體
酸雨SO2、NOv
臭氧層破壞氟氯代烷、NOv
光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔?、NOv
白色污染廢棄塑料制品
赤潮卻水華廢水中含氮、磷元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
PM2.5顆粒物
【診斷1】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“J”,錯(cuò)誤的劃“X”)。
考點(diǎn)一酸雨及防治、環(huán)境保護(hù)
題組一環(huán)境污染與防治
1.化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.PM2.5是指粒徑不大于2.5pm的可吸入懸浮顆粒物
B.綠色化學(xué)要求從源頭上消除或減少生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染
C.燃煤中加入CaO可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放
D.天然氣和液化石油氣是我國(guó)目前推廣使用的清潔燃料
答案C
解析燃煤中加入CaO的目的是除S,可以減少酸雨的形成,但不能減少C02
的排放,故C錯(cuò)誤。
2.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()
無(wú)
YNO型電。.些HNC)3NH,NO
Lt機(jī)
體
顆
燃
物NH,
粒
料
物
燃S()FSO,蛆2H2soi(NH^SO,
燒
------顆粒物
A.霧和霾的分散劑相同
B.霧霾中含有硝酸鏤和硫酸錢(qián)
C.NHs是形成無(wú)機(jī)顆粒物的催化劑
D.霧霾的形成與過(guò)度施用氮肥有關(guān)
答案C
解析霧和霾的分散劑都是空氣,A正確;霧霾中的無(wú)機(jī)顆粒物含有硝酸鐵和硫
酸錢(qián),B正確;NM參與反應(yīng)生成錢(qián)鹽,是反應(yīng)物,不是催化劑,C錯(cuò)誤;過(guò)度
施用氮肥會(huì)增加大氣中氨的含量,D正確。
題組二酸雨的成因與防治
3.酸雨的主要成分是H2so4,以下是形成途徑之一:?NO2+SO2=NO+SO3;
②2NO+O2=2NCh;③SO3+H2OH2so4,以下敘述錯(cuò)誤的是()
A.N02由反應(yīng)N2+2O2坐身2NCh生成
B.總反應(yīng)可表示為2so2+O2+2H2O粵^=2H2so4
C.還可能發(fā)生的反應(yīng)有4NO2+02+2H2O=4HNO3
D.還可能發(fā)生的反應(yīng)有4N0+302+2H2O=4HNO3
答案A
解析A項(xiàng),N2+O2星星2NO,不能生成NCh,錯(cuò)誤;B項(xiàng),①X2+②+③*2
得:2SO2+02+2H2O=2H2SO4,正確;C項(xiàng),利民3NO2+H2O=2HNO3+NO?
以及④X2+②得:4NO2+02+2H2O=4HNO3,正確;D項(xiàng),利用3NCh+
H2O=2HNCh+NO④以及④X2+②X3#:4N0+3O2+2H2O=4HNO3,正確。
4.酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和光學(xué)化學(xué)過(guò)程,在清潔空氣、污染空氣中
形成硫酸型酸雨的過(guò)程如圖,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
①SO,3-SOXSO?激發(fā)態(tài))速率
化石清潔空氣
燃料(2>SO;+O--------SO,
光照;途徑
化工③SO|+SO?‘.so.
生產(chǎn)so.
火山①NO,、碳?xì)浠衔锇?-OH+-
光照途徑n[
噴發(fā)
污染空氣'2?HOM):速率
③HOSO2+*OH------->H2soi().8%/小時(shí)
A.光照能引發(fā)酸雨的形成
B.所涉及的變化均為氧化還原反應(yīng)
C.污染空氣能加快酸雨的形成
D.SO;的能量比S02的高
答案B
解析由圖示可知,酸雨形成的兩個(gè)途徑中都涉及了光照的條件,故A正確;三
氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸,沒(méi)有化合價(jià)變化,不屬于氧化還原反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
由圖中信息可知,污染空氣中氮的氧化物、碳?xì)浠衔锛岸趸虻却髿馕廴疚?/p>
可以通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸,在這個(gè)過(guò)程中,氮的氧化物是催化劑,加快了酸
雨的形成,故C正確。
口規(guī)律方法,
?兩種常見(jiàn)的NO,尾氣處理方法
(1)方法一:堿液吸收法
用堿液吸收處理NCh、NO的混合氣體,能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是
〃(NO?)2〃(NO)c
(2)方法二:催化轉(zhuǎn)化法
在催化劑、加熱條件下,氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2);NO、與CO在一
定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和C02)(一般適用于汽車(chē)尾氣的處理)。
?二氧化硫尾氣處理的常用四種方法
(1)方法一:鈣基固硫法
用生石灰和含硫的煤混合后燃燒,燃燒時(shí)硫、生石灰、02共同反應(yīng)生成硫酸鈣,
從而使硫轉(zhuǎn)移到煤渣中,反應(yīng)原理為CaO+SO2^=CaSO3,2CaSO.3+O2=^=
2CaSO4,總反應(yīng)方程式為2CaO+2SCh+Ch獸=2CaSCU。
(2)方法二:氨水脫硫法
該脫硫法采用噴霧吸收法,霧化的氨水與煙氣中的S02直接接觸,反應(yīng)的化學(xué)方
程式為2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4O(或生
成NH4HSO3,然后進(jìn)一步氧化)
(3)方法三:鈉堿脫硫法
用NaOH/Na2co3吸收煙氣中的SCh,得到Na2s。3和NaHSCh,反應(yīng)的化學(xué)方程
式為2NaOH+SO2=Na2SCh+H2O,Na2CO34-SO2=Na2SO3+CO2,Na2sO3+
SO2+H2O=2NaHSO3o
(4)方法四:雙堿脫硫法
先利用燒堿吸收S02,再利用熟石灰漿液再生,再生后的NaOH堿液可循環(huán)使用,
化學(xué)反應(yīng)原理為:
①吸收反應(yīng):2NaOH+SCh=Na2sO3+H2O,2Na2so3+Ch=2Na2so4。
②再生反應(yīng):Na2sCh+Ca(OH)2=CaSO3I+2NaOH,Na2SO4+
Ca(OH)2=CaSO4I+2NaOHo
考點(diǎn)二綠色化學(xué)的核心與應(yīng)用
【題組訓(xùn)練】
1.最近,國(guó)際上提出的綠色化學(xué)是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中()
A.對(duì)廢水、廢氣、廢渣進(jìn)行嚴(yán)格處理
B.不排放任何有害物質(zhì)
C.在化工廠周?chē)N草、種樹(shù)、種花,使化工廠成為花園式工廠
D.以綠色植物為原料,以生物催化劑實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程的化學(xué)
答案B
解析綠色化學(xué)的核心是從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,則在化學(xué)
生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì),B項(xiàng)符合題意。
2.原子利用率是衡量綠色化學(xué)的重要指標(biāo),下列是理想的綠色化學(xué)工藝的是()
A.工業(yè)上利用硅石與焦炭冶煉粗硅
B.利用石灰乳與純堿溶液反應(yīng)制燒堿
C.工業(yè)上利用廢銅與濃硫酸反應(yīng)制備膽機(jī)
D.石油化工利用乙烯催化氧化法制備環(huán)氧乙烷
答案D
解析硅石的主要成分是SiO2,402與焦炭反應(yīng)會(huì)有CO生成,污染環(huán)境月原子
利用率不高,A項(xiàng)不符合要求;產(chǎn)物中還有碳酸鈣,原子利用率不高,B項(xiàng)不符
合要求;銅與濃硫酸反應(yīng)會(huì)有SO2生成,污染環(huán)境且原子利用率不高,C項(xiàng)不符
合要求。
|易錯(cuò)提醒,
綠色化學(xué)的特點(diǎn)
?開(kāi)發(fā)綠色反應(yīng),將原子利用率提高到HX)%。
?使用無(wú)毒、無(wú)害的原料、催化劑、溶劑。
?開(kāi)發(fā)綠色工藝。
?開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品。
微專(zhuān)題10學(xué)科素養(yǎng)的核心價(jià)值一一碳達(dá)峰、碳
中和
【進(jìn)階學(xué)習(xí)】
(1)“碳達(dá)峰”是指某個(gè)地區(qū)或行業(yè),年度碳排放量達(dá)到歷史最高值,是碳排放量
由增轉(zhuǎn)降的歷史拐點(diǎn),標(biāo)志著經(jīng)濟(jì)發(fā)展由高耗能、高排放向清潔的低能耗模式轉(zhuǎn)
變。
(2)“碳中和"(Carbonneulrality)是指企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人測(cè)算在一定時(shí)間內(nèi),直接
或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量,通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排等形式,抵消自身產(chǎn)
生的二氧化碳排放量,實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。如下圖所示:
日麗~X~耳收]
(3)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的兩大方向:減少碳排放、增加碳吸收。碳捕捉是指將工
業(yè)生產(chǎn)中的二氧化碳用各種手段捕捉的過(guò)程,其吸引力在于能夠減少燃燒化石燃
料產(chǎn)生的溫室氣體。
【專(zhuān)題精練】
1.(2021.山東卷)有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的是()
A.風(fēng)能發(fā)電B.糧食釀酒
C.燃煤脫硫D.石油裂化
答案A
解析碳達(dá)峰是指我國(guó)承諾2030年前,二氧化碳的排放不再增長(zhǎng),達(dá)到峰值之后
逐步降低;碳中和是指通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排等形式,抵消自身產(chǎn)生的二氧化
碳排放量,實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”,故選A。
2.(2021?全國(guó)乙卷)我國(guó)提出爭(zhēng)取在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和,
這對(duì)于改善環(huán)境、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要?!疤贾泻汀笔侵窩O2的排放總量和減
少總量相當(dāng)。下列措施中能促進(jìn)碳中和最直接有效的是()
A.將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油作為燃料
B.大規(guī)模開(kāi)采可燃冰作為新能源
C.通過(guò)清潔煤技術(shù)減少煤燃燒污染
D.研發(fā)催化劑將CCh還原為甲醇
答案D
解析“碳中和”實(shí)際上就是通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排等方法實(shí)現(xiàn)二氧化碳的
“零排放”。重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油,只是將長(zhǎng)鏈母變?yōu)槎替湡紵a(chǎn)生的二氧
化碳的量不會(huì)改變,A錯(cuò)誤;可燃冰作為新能源,其主要成分為甲烷,燃燒依舊
會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,B錯(cuò)誤;清潔煤技術(shù)主要是減少二氧化硫、氮氧化物以及可吸
入顆粒物等污染物的排放,但不能減少二氧化碳的排放,C錯(cuò)誤:將二氧化碳轉(zhuǎn)
化為其他能源是實(shí)現(xiàn)“碳中和”最直接有效的一種方法,D正確。
3.如圖是自然界中碳、氧循環(huán)簡(jiǎn)圖(X為H2c03,Y為C6Hl2。6)。下列說(shuō)法不正確
的是(
CO2+H2。CO.+H.O
轉(zhuǎn)化2轉(zhuǎn)化2
圖一圖二
A.圖一中的轉(zhuǎn)化1是酸雨形成的主要原因
B.圖二中可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物與無(wú)機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化
C.綠色植物通過(guò)光合作用,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能
D.碳循環(huán)和氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定
答案A
解析A.圖一中轉(zhuǎn)化1水與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為C02十
H2OH2CO3;不是酸雨形成的主要原因,酸雨是二氧化硫溶于水造成的,故
錯(cuò)誤;B.圖二中是自然界中碳、氧循環(huán)的重要反應(yīng),6co2+6H2O#泰祓C6Hl2。6
+602,可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物與無(wú)機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化,故正確;C.綠色植物通過(guò)光合作用,
將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,故正確;D.碳循環(huán)和氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二
氧化碳含量的穩(wěn)定,故正確。
4.(2021?太原模擬)我國(guó)向國(guó)際社會(huì)承諾2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年實(shí)現(xiàn)“碳
中和”的鄭重承諾,科學(xué)家成功將空氣中捕獲的CO2直接轉(zhuǎn)化為甲醇燃料,向“碳
中和”邁出重要的一步,過(guò)程如圖所示。下列關(guān)于該過(guò)程的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
仆
H
HCOO-
A.化石燃料的大量使用會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)
可重復(fù)捕獲二氧化碳
C.過(guò)程①只涉及化學(xué)鍵的斷裂
D.二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)為CCh+3H2催化到CH3OH+H2O
答案C
解析A.化石燃料燃燒產(chǎn)生二氧化碳,二氧化碳為溫室氣體,能夠?qū)е聹厥倚?yīng)
產(chǎn)生,故A正確;B.依據(jù)圖示反應(yīng)①與二氧化碳反應(yīng)生成
coo-,coo-又通過(guò)一系列反應(yīng)重新生成《7、所以
(N一『x%可重復(fù)捕獲二氧化碳,故B正確;c.依據(jù)圖示可知反應(yīng)①斷裂舊鍵
的同時(shí)生成新的化學(xué)鍵N—C鍵,故C錯(cuò)誤;D.依據(jù)反應(yīng)過(guò)程可知?dú)錃馀c二氧化
碳在催化劑條件下生成甲醇和水,化學(xué)方程式:CO2+3H2--CH3OH+H2O,
故D正確。
力練?高考真題
1.(2021?全國(guó)甲卷)化學(xué)與人體健康及環(huán)境保護(hù)息息相關(guān)。下列敘述正確的是()
A.食品加工時(shí)不可添加任何防腐劑
B.掩埋廢舊電池不會(huì)造成環(huán)境污染
C.天然氣不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生有毒氣體
D.使用含磷洗滌劑不會(huì)造成水體污染
答案C
解析食品加工時(shí)可以添加防腐劑,但要控制用量,A錯(cuò)誤;廢舊電池中含有重
金屬(如汞等),掩埋其會(huì)造成土壤及水污染,B錯(cuò)誤;天然氣不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生
有毒氣體一氧化碳,C正確;含磷洗滌劑會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化,D錯(cuò)誤。
2.(2021.河北卷)硫和氮及其化合物對(duì)人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展意義重大,但硫氧化物
和氮氧化物造成的環(huán)境問(wèn)題也日益受到關(guān)注。下列說(shuō)法正確的是()
A.NCh和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體,是酸雨的主要成因
B.汽車(chē)尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM25
C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NCh作為肥料,實(shí)現(xiàn)氮的固定
D.工業(yè)廢氣中的SCh可采用石灰法進(jìn)行脫除
答案D
解析S02是無(wú)色氣體,A錯(cuò)誤;汽車(chē)尾氣中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃燒
的碳?xì)浠衔?、含鉛化合物、固體顆粒物等,B錯(cuò)誤;植物不能直接吸收利用空
氣中的NO和NCh作為肥料,NO、NO2轉(zhuǎn)化為肥料也不是氮的固定,C錯(cuò)誤;石
灰(CaO)可與SCh反應(yīng)生成CaSCh,故可采用石灰法脫除工業(yè)廢氣中的SO2,D正
確。
3.(雙選)(2020?海南卷)含有下列有害組分的尾氣,常用NaOH溶液吸收以保護(hù)環(huán)境。
吸收過(guò)程中發(fā)生歧化反應(yīng)的是()
A.SO3B.C12
C.NO?D.HBr
答案BC
解析A.三氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水,為非氧化還原反應(yīng),故A錯(cuò)
誤;R氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,氯氣中C元素的化合價(jià)
既升高又降低,發(fā)生氧化還原反應(yīng),屬于歧化反應(yīng),故B正確;C.二氧化氮與氫
氧化鈉反應(yīng)生成亞硝酸鈉、硝酸鈉和水,N元素化合價(jià)既升高又降低,發(fā)生氧化
還原反應(yīng),屬于歧化反應(yīng),故C正確;D.溟化氫與氫氧化鈉反應(yīng)生成淡化鈉和水,
為非氧化還原反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
4.(2020.全國(guó)卷H)二氧化碳的過(guò)量排放可對(duì)海洋生物的生存環(huán)境造成很大影響,
其原理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.海水酸化能引起HCON農(nóng)度增大、COM濃度減小
B.海水酸化能促進(jìn)CaCCh的溶解,導(dǎo)致珊瑚礁減少
C.CO2能引起海水酸化,其原理為HCO3H+-FCOr
D.使用太陽(yáng)能、氫能等新能源可改善珊瑚的生存環(huán)境
答案C
解析根據(jù)圖示可知CO2的過(guò)量排放,能導(dǎo)致海水中CO2+H2OH2co3H
++HCO*平衡右移:H+又能與珊瑚礁溶解生成的COM結(jié)合生成HCO?,促使
CaCOsCa2++C0l平衡右移,從而使珊瑚礁減少。結(jié)合上述分析可知海水酸
化,海水中H+和HCQT的濃度均增大,使海水中COM的濃度減小,A項(xiàng)正確;
H+可結(jié)合珊瑚礁溶解產(chǎn)生的COM,故能促進(jìn)CaCCh的溶解,使珊瑚礁減少,B
項(xiàng)正確;CCh引起海水酸化的原理為CO2+H2OH2cChH++HCO?,C項(xiàng)
錯(cuò)誤;使用太陽(yáng)能、氫能等新能源,能有效減少CO2的排放,利于改善珊瑚的生
存環(huán)境,D項(xiàng)正確。
成?學(xué)科素養(yǎng)
A級(jí)基礎(chǔ)鞏固
1.(2022?蘇州高三調(diào)研)“碳中和”是指CO2的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列措
施中能促進(jìn)“碳中和”最直接有效的是()
A.推行生活垃圾分類(lèi)
B.大規(guī)模開(kāi)采可燃冰作為新能源
C.安裝脫硫設(shè)備減少煤燃燒污染
D.研發(fā)催化劑將CO2還原為甲醇
答案D
解析A項(xiàng),能夠使垃圾資源化,減少垃圾量,但對(duì)CO2的排放總量影響不大,
錯(cuò)誤;B項(xiàng),可燃冰是甲烷的結(jié)晶水合物,大量開(kāi)采使用,會(huì)產(chǎn)生CO2,不利用
碳中和,錯(cuò)誤;C項(xiàng),安裝脫硫設(shè)備只會(huì)減少S6的排放,但對(duì)CCh的排放總量
無(wú)影響,錯(cuò)誤。
2.(2021?江蘇第二次適應(yīng)性考試)SCh是一種空氣污染物,會(huì)導(dǎo)致硫酸型酸雨。下列
選項(xiàng)所述措施均能減少工業(yè)排放尾氣中SCh含量的是()
①以其他清潔能源代替燃煤
②對(duì)煤炭進(jìn)行固硫、脫硫處理
③用“石灰乳+氧氣”吸收含SO2的尾氣
④將含SO2的尾氣向高空排放
A.①②③B.②?④
C.①③④D.@@③④
答案A
解析so?屬于大氣污染物,所以不可直接排放到空氣中,④錯(cuò)誤:①煤燃燒會(huì)
產(chǎn)生S02,用清潔能源代替燃煤,可以減少S02的排放,正確;②對(duì)煤進(jìn)行脫硫
處理,使S元素轉(zhuǎn)化為固體物質(zhì),可以減少S02的排放,正確;③S02與Ca(0H)2、
O2反應(yīng),可生成CaSCh,可以減少SO2的排放,正確,A正確。
3.(2021?荊州模擬)以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問(wèn)題及主要來(lái)源對(duì)應(yīng)正確的
是()
選項(xiàng)氧化物環(huán)境問(wèn)題主要來(lái)源
ACO2酸雨化石燃料的燃燒
BSO2光化學(xué)煙霧汽車(chē)尾氣的排放
溫室效應(yīng)工廠廢氣的排放
CNO2
DCOCO中毒燃料的不完全燃燒
答案D
解析A.化石燃料燃燒主要排放二氧化碳?xì)怏w,與溫室效應(yīng)有關(guān),而與酸雨無(wú)關(guān),
故A錯(cuò)誤;B.二氧化硫是形成酸雨的主要污染物,而光化學(xué)煙霧與二氧化氮有關(guān),
且汽車(chē)尾氣的排放的主要為C、N的氧化物,故B錯(cuò)誤;C.溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?/p>
為二氧化碳,不是二氧化氮,故C錯(cuò)誤;D.汽車(chē)尾氣和化石燃料的不完全燃燒會(huì)
產(chǎn)生CO,CO為有毒專(zhuān)體,故D正確。
4.(2021?武漢模擬)綠色化學(xué)的“原子經(jīng)濟(jì)性”是指在化學(xué)品合成過(guò)程中,合成方
法和工藝應(yīng)被設(shè)計(jì)成能把反應(yīng)過(guò)程中所用的所有原材料盡可能多的轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)
物中,以下反應(yīng)最符合綠色化學(xué)的“原子經(jīng)濟(jì)性”要求的是()
A.甲烷與氯氣反應(yīng)制取四氯化碳
B.以銅和濃硫酸為原料制取硫酸銅
C.乙烯與水反應(yīng)制取乙醇
D.苯和濃硝酸、濃硫酸的混合物在一定條件下反應(yīng)制取硝基苯
答案C
解析A.甲烷與氯氣制備四氯化碳:產(chǎn)物有多種,不符合“綠色化學(xué)”的思想,
故A錯(cuò)誤;B.以銅和濃硫酸為原料制取硫酸銅,生成硫酸銅、水、二氧化硫,有
污染,故B錯(cuò)誤;C.乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)制取乙醇:反應(yīng)物中原子全部轉(zhuǎn)化為
產(chǎn)物,且產(chǎn)物只有一種,符合“綠色化學(xué)”的思想,故C正確;D.苯和濃硝酸、
濃硫酸的混合物在一定條件下反應(yīng)制取硝基苯:產(chǎn)物有兩種,分別為硝基苯、水,
不符合“綠色化學(xué)”的思想,故D錯(cuò)誤。
5.(2021?太原模擬)某空氣日?qǐng)?bào)表中污染物的濃度如表所示,下列說(shuō)法正確的是
()
主要污染物PM2.5PM10SO2NO2CO03
濃度pg/m332651442015
A.CO和NO?均屬于酸性氧化物
B.等質(zhì)量的SO2和NCh氧原子數(shù)相同
3
C.lnr該空氣中含有3.125X10-7molO3
D.PM2.5是指直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,所以在空氣中一定能形成膠體
答案C
解析A.CO與堿不反應(yīng),不是酸性氧化物,故A錯(cuò)誤;B.二氧化硫和二氧化氮
都含2個(gè)氧原子,但是二者摩爾質(zhì)量不同,依據(jù)〃=令可知二者物質(zhì)的量不同,
所以含有的氧原子個(gè)數(shù)不同,故B錯(cuò)誤;C.ln?該空氣中含有臭氧的質(zhì)量為15闕,
X]0-6p
含有臭氧物質(zhì)的量為48g/mo「=3.125X10一7口⑹,故C正確;D.氣溶膠屬于膠
體,微粒直徑在lO-m?lOfm之間,而PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5
微米,即小于或等于2.5X10fm,故其在空氣中不一定能形成膠體,故D錯(cuò)誤。
6.(2021?河北衡水中學(xué)高三第一次聯(lián)合考試)隨著國(guó)家環(huán)境法律法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)
格,二氧化硫煙氣被國(guó)家列為重點(diǎn)減排對(duì)象,二氧化硫的減排與回收已成為環(huán)保
領(lǐng)域急需突破的重大課題。一種還原脫硫的工藝流程如下:
CaS精煤
脫硫氣體
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.SCh有毒且能形成酸雨,因此被列為國(guó)家重點(diǎn)減排對(duì)象
B.“脫硫塔”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaS+2SCh=CaSO4+S2
C.脫硫過(guò)程中,當(dāng)產(chǎn)生1molCaSCh,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2moi
D.“再生塔”中生成的M可在“脫硫塔”中循環(huán)使用,M的化學(xué)式為CaS
答案C
解析S02有毒,且能形成硫酸型酸雨,因此被列為國(guó)家重點(diǎn)減排對(duì)象,A正確;
“脫硫塔”中進(jìn)箭頭為反應(yīng)物,出箭頭為生成物,根據(jù)得失電子守恒配平得CaS
4-2SO2=CaSO4+S2,B正確;根據(jù)方程式可知當(dāng)產(chǎn)生ImolCaSCh時(shí),有1mol
SO2被還原為S2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol,C錯(cuò)誤;“再生塔”中C與CaSCh,
反應(yīng)生成CO2和M,根據(jù)元素守恒和得失電子守恒規(guī)律,可判斷M為CaS,D
正確。
7.(2021?河北正定中學(xué)高三月考)某興趣小組模擬用粉煤灰(主要含AI2O3、Si(h等)
制備A12(S04)x(0H)63溶液,并用其脫除煙氣中的SCh,其流程如下:
稀硫酸碳酸鈣
粉JL廠
煤一浸取一調(diào)pH=3.6-A12(SOJ,(OH)心溶液-]
灰
濾渣1濾渣2煙氣(含amolSCy
I
SO2(6mol)一]熱分解I吸收卜-----
循環(huán)液
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.浸取時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為A12O3+6H+=2A13++3H2O
B.濾渣1和濾渣2的主要成分分別為SiCh和CaSCh
C.為增強(qiáng)SO2的脫除效果,可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再加入過(guò)量碳酸鈣
D.若熱分解完全),則循環(huán)液的堿性比吸收SO2前溶液的堿性弱
答案C
解析浸取時(shí)氧化鋁和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
+3+
AI2O3+6H=2A1+3H2O,A正確;SiCh和硫酸不反應(yīng),所以濾渣1的成分是
SiO2,用碳酸鈣和硫酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH生成CaSO4,濾渣2的主要成分為CaSO4,
B正確;加入過(guò)量碳酸鈣會(huì)使溶液pH>3.6,生成氫氧化鋁沉淀,SCh的脫除效果
降低,C錯(cuò)誤;若〃V〃(熱分解完全),說(shuō)明部分SO2沒(méi)有釋放,氫氧根離子濃度
降低,循環(huán)液的堿性比吸收SCh前溶液的堿性弱,D正確。
8.(2022?福建三明一中高三月考)雙堿法脫硫過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
so2\ZNaOH\zCaSO
過(guò)程&程口
Na2SO/'calOH%、。?
A.過(guò)程I中,SO2表現(xiàn)出酸性氧化物的性質(zhì)
B.過(guò)程II中,1molCh可氧化2molNa2sO3
C.雙堿法脫硫過(guò)程中,NaOH起的是催化作用
D.總反應(yīng)為2Ca(OH)2+2sO2+O2=2CaSO4+2H2O
答案C
解析過(guò)程ISO2與NaOH反應(yīng)生成Na2s03,反應(yīng)方程式為S02+
2NaOH=Na2SO3+H2O,過(guò)程IINa2so3、Ca(OH)2、O2反應(yīng)生成NaOH和CaSO4,
反應(yīng)方程式為2Na2so3+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+4NaOH,則總反應(yīng)為
2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2Oo過(guò)程I為SO2與堿反應(yīng)生成鹽和水,表
現(xiàn)出酸性氧化物的性質(zhì),A正確;由過(guò)程II的反應(yīng)方程式可得關(guān)系式02?2Na2so3,
由此可知1molO2可氧化2moiNa2so3,B正確;根據(jù)圖示,再結(jié)合過(guò)程I和過(guò)
程H可知,NaOH在整個(gè)過(guò)程中屬于中間產(chǎn)物,C錯(cuò)誤;根據(jù)圖示可得總反應(yīng)為
2Ca(OH)2+2SO24-O2=2CaSO4+2H2O,DIF確,
9.(2021?揚(yáng)州模擬)廢水中氨氮(NHa、NHj)采用微生物脫氮法、化學(xué)沉淀法均可
除去,具體原理如下:
①微生物脫氮法:NH/化舞02NO3反石嬲1菌N?
②化學(xué)沉淀法:向廢水中加入含MgCL、Na3P04的溶液,生成MgNH4Po>6比0
沉淀從而去除氨氮
下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()
A.該廢水大量直接排放,對(duì)水體的影響不大
B.微生物脫氮時(shí)可在高溫下進(jìn)行,以加快脫氮的速率
C.步驟a發(fā)生反應(yīng):NH4+2O2=NO?+H2O+2Hb
D.化學(xué)沉淀法脫氮時(shí),溶液的堿性過(guò)強(qiáng),氨氮的去除率將上升
答案C
解析A.該廢水大量直接排放,可使水中藻類(lèi)植物大量繁殖,造成水體污染,故
A錯(cuò)誤;B.高溫下微生物發(fā)生變性,不利用脫氮,故B錯(cuò)誤;C.步躲a中鍍根離
+
子被氧化,發(fā)生NH:+2O2=NOJ+H2O+2H,故C正確;D.溶液的堿性過(guò)強(qiáng),
鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀,則氨氮的去除率將下降,故D錯(cuò)誤。
10.(2021?銀川模擬)霾也叫灰霾(煙霞),空氣中的灰塵、硫酸、硝酸等顆粒物組成
的氣溶膠系統(tǒng)造成視覺(jué)障礙的叫霾。科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽(含
SOF.HSO4)生成的三個(gè)階段的轉(zhuǎn)化機(jī)理,其主要過(guò)程示意圖如圖,下列說(shuō)法不
正確的是()
A.NO2為該硫酸鹽轉(zhuǎn)化過(guò)程中的催化劑
B.第I階段的化學(xué)方程式為:SO?+NO2=SO3+NO2
C.lmolSOM在第II、HI兩個(gè)階段共失去電子數(shù)目為NA
D.氧化性:NO2>HNO2
答案A
解析A.根據(jù)圖示可知,NO?轉(zhuǎn)化為HNCh,N的化合價(jià)由+4價(jià)變到+3價(jià),化
合價(jià)降低,被還原,參與了反應(yīng)生成新物質(zhì),是氟化劑,故A不正確;B.第1階
段N02得到SOM失去的電子,轉(zhuǎn)化為NO和S03,故反應(yīng)的離子方程式為:so.r
+NO2=SOJ+NOJ,故B正確;C.在第II、IH兩個(gè)階段,1molSOi'失去1mol
電子生成HSOL共失去的電子數(shù)為NA,故C正瑜;D.根據(jù)圖示可知,NCh轉(zhuǎn)化
為HNO2,NO2是氧化劑,HNCh是還原產(chǎn)物,所以氧化性:NO2>HNO2,故D
正確。
11.我國(guó)是以煤炭為主要能源的發(fā)展中國(guó)家,煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量的
N。、.和SO2,帶來(lái)了嚴(yán)重的大氣污染。某化工小組進(jìn)行了。02協(xié)同氨水法脫除模
擬煙氣中NOx和S02的實(shí)驗(yàn)研究,其流程如圖:
噴淋液
模
世
上
擬$
了
煙
氣
No
副產(chǎn)物
回答下列問(wèn)題:
⑴制備“模擬煙氣”時(shí)應(yīng)首先向裝置管道內(nèi)通入,目的是
__________________________________________________________________O
(2)“噴淋液”中所含C102可通過(guò)向酸性氯酸鈉溶液中加入葡萄糖的方法制備,
同時(shí)產(chǎn)生CO2等物質(zhì),則該反應(yīng)的離子方程式為
還可將葡萄糖替換為(填字母標(biāo)號(hào))。
A.FeCh溶液B.S03
C.甲醇D.酸性KMnCh溶液
⑶利用C1O2協(xié)同氨水進(jìn)行脫硫脫硝凈化時(shí),污染性氣體脫除效率變化情況如圖
所示,則該脫除技術(shù)的最佳溫度應(yīng)為℃,噴淋塔中可能產(chǎn)生的一種副產(chǎn)
物的化學(xué)式為,該物質(zhì)的常見(jiàn)用途是o
2030405()607()
溫度/七
(4)傳統(tǒng)濕式氨法煙氣處理技術(shù)以尿素[CO(NH2)2]熱水解產(chǎn)生的NH3溶于水為噴淋
液。在催化劑作用下,噴淋除去NO過(guò)程中有一種無(wú)污染氣體生成,該反應(yīng)的化
學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________
答案(1)N2排盡裝置中空氣,防止NO被02氧化
⑵24ao5+C6Hl2O6+24H'=24C1O2t+6CO2t+I8H2OC
(3)40NH4CI或(NHQ2SO4或NH4NO3作氮肥
(4)4NH3+6N0IO*+6H2O
解析(1)模擬煙氣中的重要成分為SCh、NO、N2,由于NO易被空氣中的氧氣氧
化,制備“模擬煙氣”時(shí)應(yīng)首先向裝置管道內(nèi)通入N2,排盡裝置中空氣,防止
NO被02氧化;(2)“噴淋液”中所含C1O2可通過(guò)向酸性氯酸鈉溶液中加入葡萄
糖的方法制備,同時(shí)產(chǎn)生CO2等物質(zhì),則該反應(yīng)的離子方程式為:24C1O3+
C6H1206+24H1=24002f+6CO2t+I8H2O;該反應(yīng)中葡萄糖做還原劑,F(xiàn)eCh
溶液、SO3、酸性KMnCM溶液均為氧化劑,只有C甲醇具有還原性,答案選C;
(3)根據(jù)圖示分析,脫除效率最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度為最佳溫度,脫除效率最佳溫度為
40C,CICh具有氧化性,一定條件下可與NO、、SCh發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸、
硝酸和鹽酸,再與氨水反應(yīng)生成硝酸鍍、硫酸筱、氯化筱,錠鹽在生產(chǎn)生活中常
用作氮肥;(4)由題意可知,傳統(tǒng)濕式氨法煙氣處理技術(shù)的反應(yīng)物為氨氣、一氧化
氮,兩者在催化劑的作用下反應(yīng),生成一種無(wú)污染的氣體,由元素守恒可推知,
生成物為氮?dú)夂退淦胶蠡瘜W(xué)方程式為:4NH3+6NO%星5N2+6H2O。
12.(2019?江蘇卷)N2。、NO和NCh等氮氧化物是空氣污染物,含有氮氧化物的尾
氣需處理后才能排放。
(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物,用特種催化劑能使N2O
分解。NH3與02在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為
(2)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收,主要反應(yīng)為
NO+NO2+2OH=2NO2+H2O
2NO2+2OH-=NO2+NOJ+H2O
①卜列措施能提高尾氣中NO和NCh去除率的看(填字母)。
A.加快通入尾氣的速率
B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣
C.吸收尾氣過(guò)程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液
②吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過(guò)淀,得到NaNCh晶體,該晶體中的主要雜質(zhì)是
(填化學(xué)式);吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是________(填化
學(xué)式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaQO溶液吸收硝酸尾氣,可提高尾氣中NO的去除率。
其他條件相同,NO轉(zhuǎn)化為NO9的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調(diào)節(jié))
的變化如圖所示。
①在酸性NaClO溶液中,HC1O氧化NO生成C「和NO7,其離子方程式為
②NaClO溶液的初始pH越小,NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是
J
答案(1)2NH3+2O2^^N2O+3H2O
(2)@BC②NaNChNO
⑶①3HC1O+2NO+HQ=3C「+2NO5+5H+
②溶液pH越小,溶液中HC1O的濃度越大,氧化NO的能力越強(qiáng)
解析(1)NH3被02氧化生成N2O,N元素從一3分升至+1價(jià),ImolNHa失去4
mole,0元素從0價(jià)降至一2價(jià),1molO2得到4mole,根據(jù)N和O元素得失
電子守恒及原子守恒配平方程式。(2)①A項(xiàng),通入尾氣速率過(guò)快時(shí),尾氣吸收不
充分,錯(cuò)誤;B項(xiàng),采用氣、液逆流方式吸收尾氣時(shí),尾氣吸收會(huì)更充分,正確;
C項(xiàng),補(bǔ)充N(xiāo)aOH溶液,c(OH)增大,能更充分的吸收尾氣,正確。②NCh與NaOH
反應(yīng)可生成NaNCh、NaNCh和水,所以NaNCh晶體中會(huì)混有NaNCh雜質(zhì)。由吸
收尾氣的主要反應(yīng)可知,NCh吸收更充分,故吸收后排放的尾氣中NO的含量較
高。(3)①HC1O氧化NO生成NO。自身被還原為。一,根據(jù)得失電子守恒、原
子守恒、電荷守恒配平方程式。②氧化NO的是HC10,NaCIO在酸性條件下會(huì)
生成HCIO,所以pH越小,溶液中HC10的濃度越大,NO轉(zhuǎn)化率越高。
B級(jí)能力提升
13.(2021?江蘇蘇州高三調(diào)研)用石灰乳吸收硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)可獲得
Ca(NO2)2,其部分工藝流程如下:
石灰乳
硝酸匚業(yè)
一吸收一過(guò)濾無(wú)水
的尾氣
Ca(NO2)2
氣體排放濾渣
下列說(shuō)法不正確的是()
A.吸收時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O
B.將石灰乳改為澄清石灰水吸收效率將會(huì)增大
C.采用氣液逆流接觸有利于尾氣中NO、NO2的充分吸收
D.若尾氣中〃(NO2):/?(NO)<1:I,吸收后排放的氣體中NO含量升高
答案B
解析A項(xiàng),吸收時(shí)王要反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2
+H2O,正確;B項(xiàng),石灰乳更利于氣體附著,改為澄清石灰水吸收效率將會(huì)降
低,錯(cuò)誤;C項(xiàng),采用氣液逆流接觸,增大了氣體和石灰乳的接觸面積,有利于
尾氣中NO、NO2的充分吸收,正確;D項(xiàng),尾氣中〃(NO2):〃(NO)V1:1,發(fā)生
反應(yīng)NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O,多余的NO無(wú)法被Ca(OH)2吸收,
造成排放氣體中NO含量升高,正確。
14.(2021?湘潭模擬)循環(huán)流化床煙氣脫硫灰的主要成分有CaCCh、CaSO305H2O、
CaSOso為實(shí)現(xiàn)脫硫灰的資源化利用,對(duì)脫硫灰進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如圖所示。
下列分析錯(cuò)誤的是()
分解檢測(cè)時(shí)間/min
氫氣氛闈F脫硫灰熱重聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)
圖1
8.5
8
E
/8Z.
制.0
圖7.5
及.()
畫(huà).5
6.
6.()
()2(1037()8()01(MM)12(X)1400
溫度/f
空氣氛圍下脫硫灰熱重曲線
圖2
A.圖1中120()℃時(shí),殘留固體主要成分為CaO
B.圖1中600-630。。時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO36(XN^2CCaO+CO2f
C.圖2中260?37()℃時(shí)曲線下降的原因是CaSCh分解生成CaO與SO2
D.圖2中370?580C時(shí)曲線上升的原因是CaSCh被空氣中的Ch氧化成CaSCh
答案C
解析A.圖1中1200c時(shí),殘留固體主要成分為CaO,故A正確;B.圖1中600?
630℃出現(xiàn)CCh的峰,則說(shuō)明600?630°C時(shí)碳酸鈣開(kāi)始分解為氧化鈣導(dǎo)致質(zhì)量減
60(C
小,化學(xué)方程
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