河南省罗山高中高三化学一轮复习 4.2环境保护与绿色化学精选课时练2（含解析）新人教版必修2.doc

4.2环境保护与绿色化学（2）1、绿色化学的核心是反应过程的绿色化，即要求原料物质中的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中，下列过程不符合这一思想的是（）a甲烷与氯气反应制氯仿：ch4+3cl2chcl3+3hclb烯烃与水煤气发生的羰基合成反应：rch=ch2+co+h2rch2ch2choc甲烷、co合成乙酸乙酯：2ch4+2coch3cooch2ch3d乙烯合成聚乙烯nch2ch2【答案】a【解析】解：a甲烷与氯气反应制氯仿：ch4+3cl2chcl3+3hcl，产物有两种，不符合“绿色化学”的思想，故a选；b烯烃与水煤气发生的羰基合成反应：rch=ch2+co+h2rch2ch2cho，产物只有一种，即原子的利用率为100%，符合“绿色化学”的思想，故b不选；c甲烷、co合成乙酸乙酯：2ch4+2coch3cooch2ch3，产物只有一种，即原子的利用率为100%，符合“绿色化学”的思想，故c不选；d烯合成聚乙烯nch2ch2，产物只有一种，即原子的利用率为100%，符合“绿色化学”的思想，故d不选；故选a2、“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的co2分离出来并利用如可利用naoh溶液来“捕捉”co2，其基本过程如图所示（部分条件及物质未标出）下列有关该方法的叙述中正确的是( )能耗小是该方法的一大优点整个过程中，有二种物质可以循环利用“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶该方法可减少碳排放，捕捉到的co2还可用来制备甲醇等产品a bc d【答案】b【解析】碳酸钙的分解在高温条件下进行，消耗能量大，故错误；基本过程中有两个反应：二氧化碳与氢氧化钠反应，碳酸钙的高温分解，循环利用的应该有cao和naoh 两种物质，故正确；“反应分离”过程中分离物质的操作应该是过滤，目的是通过过滤得到碳酸钙沉淀，故错误；甲醇工业上可用co2制备，故正确故选b3、我国科学家研发成功了甲烷和二氧化碳的共转化技术，利用分子筛催化剂高效制得乙酸。下列有关说法正确的是（ ）a.所有反应物和产物中都既含极性键又含非极性键b消耗22. 4l co2可制得乙酸60gc该反应不是氧化还原反应d.该反应过程符合“绿色化学”原理，原子利用率达100【答案】d【解析】反应物中的ch4只含有极性键，无非极性键，a错误；未注明是否标准状况，22.4lco2的物质的量不确定，故无法计算生成乙酸的质量，b错误；该反应中有化合价的变化，是氧化还原反应，c错误；该反应为化合反应，原子利用率达100，符合“绿色化学”原理，d正确。4、为了实现绿色化学，符合工业生产实际的是（）a用纯碱吸收硫酸工业的尾气b用烧碱吸收氯碱工业的尾气c用纯碱吸收合成氨工业的尾气d用烧碱吸收炼铁工业的尾气【答案】b【解析】a纯碱溶液碱性较弱，通常用氨水来吸收二氧化硫，故a错误；b氯气为有毒气体，能够与氢氧化钠反应，所以可以用烧碱吸收氯碱工业的尾气，故b正确；c硫酸溶液能与氨气反应，所以用硫酸溶液吸收合成氨工业尾气（主要成分氨气），故c错误；d炼铁工业的尾气主要成分为一氧化碳，与强氧化钠不反应，不能用烧碱进行尾气处理，故d错误；故选：b5、下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（）乙烷与氯气制备一氯乙烷乙烯聚合为聚乙烯高分子材料苯和硝酸反应制备硝基苯乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷a bc d【答案】b【解析】产物有多种，不符合绿色化学原子经济性要求，故错误；反应物中原子全部转化为产物，且产物只有一种，符合绿色化学原子经济性要求，故正确，产物有两种，不符合绿色化学原子经济性要求，故错误；反应物中原子全部转化为产物，且产物只有一种，符合绿色化学原子经济性要求，故正确，故符合绿色化学原子经济性要求的是，故选b6、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()a.铜硝酸铜b.铜硝酸铜c.cucucl2cu(no3)2d.cucuocu(no3)2【答案】d【解析】a中反应为cu+4hno3(浓)=cu(no3)2+2no2+2h2o;b中反应为3cu+8hno3(稀)=3cu(no3)2+2no+4h2o。两个反应都既浪费原料(hno3),又污染大气(有no2和no气体放出)。c中,cu在cl2中燃烧会造成大气污染,用agno3作反应物不经济。d中反应为2cu+o22cuo,cuo+2hno3=cu(no3)2+h2o,符合题目要求。7、“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,理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物,即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是()a.乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料b.用甲烷与氯气制备一氯甲烷c.用苯和液溴为原料制取溴苯d.用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳【答案】a【解析】当反应物中的原子全部转化为产物时,原子利用率为100%,乙烯发生加聚反应制得聚乙烯,符合要求,而b项甲烷与氯气发生取代反应制得一氯甲烷同时还有大量副产物产生,c项反应物制得溴苯同时还生成溴化氢,d项反应物制取co2同时还生成cacl2和h2o,因此选a。8、不仅化工生产应遵循绿色化学的原则，化学实验也应遵循绿色化学的原则，实现原料和过程的绿色化。下列实验或实验过程遵循绿色化学原则的是( )在萃取操作的演示实验中，将ccl4萃取溴水改为ccl4萃取碘水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将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放用双氧水代替高锰酸钾制氧气将用铜粉与浓硫酸反应制取硫酸铜的实验方案改为先将铜粉在空气中充分加热制得氧化铜，再将氧化铜溶解在稀硫酸中a. b. c. d.【答案】d【解析】溴水易挥发出有毒的溴蒸气，改用碘水可减少有毒气体的挥发；铜与浓硝酸剧烈反应产生有毒的no2气体，将铜片改为可调节高度的铜丝可及时终止反应，减少no2气体的排放量；将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放可以减少对水的污染；用双氧水制氧气副产物为水，不产生污染；既杜绝了产生so2而导致的污染，又提高了硫原子的利用率。以上过程均做到了从源头上减少或杜绝污染，符合绿色化学的思想。9、某工厂用caso4、nh3、h2o、co2制备(nh4)2so4,其工艺流程如下:下列推断不合理的是()a.向甲中通适量co2有利于(nh4)2so4生成b.生成1 mol(nh4)2so4至少消耗2 mol nh3c.co2可被循环利用d.直接蒸干滤液能得到纯净的(nh4)2so4【答案】d【解析】氨气和二氧化碳反应生成碳酸铵,然后碳酸铵和硫酸钙反应得到硫酸铵和碳酸钙,往甲中通二氧化碳有利于(nh4)2so4的生成,故a正确;根据氮元素守恒,生成1 mol(nh4)2so4至少消耗2 mol nh3,故b正确;碳酸钙高温分解产生的二氧化碳,可以在第二步作为硫酸铵生成的原料循环利用,故c正确;由于(nh4)2so4的水解,加热蒸干只能得到(nh4)2so4、nh4hso4等混合物,故d错误。10、下列物质与其用途相符合的是（ ）。n2保护气sio2光导纤维agi人工降雨碘预防甲状腺肿大al2o3耐火材料naclo消毒剂a bc d全部【答案】d【解析】工业上常用二氧化硅制造光导纤维。11、从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最适宜采用的方法是（）acuhno3(浓)cu(no3)2no2bcuhno3 (稀) cu(no3)2noh2occuo2cuo，cuohno3 (稀) cu(no3)h2odcu agno3 cu(no3)2ag【答案】c12、2016年我国将实施新的环境空气质量标准。下列措施有利于改善大气质量、保护环境的是（ ）出行尽量多开私家车，少乘坐公交车； 推广洁净煤利用技术优化能源结构，提高能源利用效率；生活垃圾露天焚烧a b c d【答案】a13、下列关于牙膏的说法中不正确的是( ) a牙膏中加甘油作保湿剂，可用新制cu(oh)2检验其存在b牙膏中的摩擦剂可增强牙膏的摩擦作用和去污效果。c牙膏中的增香剂和甜味剂可改善牙膏的口感d用含氟牙膏刷牙可使牙齿坚固，从而有效防止蛀牙，故牙膏中的氟含量越高越好【答案】d14、下列现象或应用不能用胶体知识解释的是（）a肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析进行治疗b牛油与naoh溶液共煮，向反应后所得的溶液中加入食盐有固体析出c氯化铝溶液中加入小苏打溶液会产生白色沉淀和气体d水泥厂、冶金厂常用高压电除去工厂烟尘，减少对空气污染【答案】c【解析】本题主要考查胶体的性质及应用。a项中渗析属于胶体的提纯操作；b项属于胶体的聚沉现象；c项中应为氯化铝与小苏打溶液的双水解反应，跟胶体知识无关；d项中烟尘属于胶体，胶体具有电泳现象，高压电除去工厂烟尘利用了胶体的电泳性质。即c项正确。15、化学与生产、生活密切相关，下列叙述正确的是（）a推广使用清洁能源天然气可以解决化石燃料资源短缺问题b研制乙醇汽油技术，不能降低机动车辆尾气中有害气体的排放c钇铝石榴石(y3al5o12)是组装led灯的原料之一，其中钇的化合价是3d氯气常用于自来水消毒，氯气溶于水生成hcl和hclo,1 mol hclo中含有na个hcl键【答案】c【解析】a项，天然气也属于化石燃料；b项，研制乙醇汽油技术，能够使燃料燃烧更充分，降低机动车尾气中有害气体的排放；c项，根据化合价代数和为零可知y3al5o12中钇显3价，正确；d项，hclo的结构式为hocl，无hcl键。16、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。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)b、d(3)第步增加冷凝回收装置【解析】(1)根据题干描述: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)第步由于汞的沸点低、易挥发、有毒,因此会造成环境污染。17、以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息问题：（1）下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是（可多选） ach2=ch2+hclch3ch2clbch3ch2oh+hclch3ch2cl+h2occh3ch3+cl2ch3ch2cl+hcldch2=chcl+h2ch3ch2cl由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是 反应（填反应类型）（2）有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一clo2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的s2、no2和cn等有毒有害的还原性酸根离子氧化除去请写出用clo2将废水中剧毒的cn氧化成无毒气体的离子方程式 ，并说明该方法的优点 （3）下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水（去离子水）的工艺流程示意图：活性炭的作用是 ；o3消毒的优点是 a、b中放置的物质名称分别是：a b 【答案】（1）ad；加成；（2）2clo2+2cn2co2+n2+2cl；产物为无毒的气体（co2和n2）；（3）吸附水中的有机物（或去除水中的异味）；反应产物无毒无害；阳离子交换树脂；阴离子交换树脂；【解析】（1）a、ch2=ch2+hclch3ch2cl中所有原子是否都转化成了所需产物，原子利用率100%，故a符合；b、ch3ch2oh+hclch3ch2cl+h2o中除目标产物ch3ch2cl外，还有水生成，原子利用率不是100%，故b不符合；c、ch3ch3+cl2ch3ch2cl+hcl中除目标产物ch3ch2cl外，还有hcl生成，原子利用率不是100%，故c不符合；d、ch2=chcl+h2ch3ch2cl中所有原子是否都转化成了所需产物，原子利用率100%，故d符合；由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是加成反应；故答案为：ad；加成；（2）将cn氧化成无毒的co2和n2两种气体，而clo2被还原为cl该离子反应为：2clo2+2cn2co2+n2+2cl，其优点为产物为无毒的气体（co2和n2），不污染环境；故答案为：2clo2+2cn2co2+n2+2cl；产物为无毒的气体（co2和n2）；（3）根据流程图天然水去除水中不溶性杂质通过吸附作用去除有毒、有异味的分子去除水中的阳离子去除水中的阴离子杀菌消毒，所以活性炭的作用为吸附水中的有机物（或去除水中的异味），o3消毒的优点是反应产物无毒无害，a为阳离子交换树脂，b为阴离子交换树脂，故答案为：吸附水中的有机物（或去除水中的异味）；反应产物无毒无害；阳离子交换树脂；阴离子交换树脂；18、co2、so2、nox是对环境影响较大的气体，控制和治理co2、so2、nox是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。 有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是 。（填字母序号）a电解水制氢：2h2o2h2o2 b高温使水分解制氢：2h2o2h2o2c太阳光催化分解水制氢：2h2o2h2o2d天然气制氢：ch4h2oco3h2 co2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 l的密闭容器中，充入1 molco2和3 mol h2，一定条件下发生反应：co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g) h=49.0 kj/mol，测得co2 和ch3oh(g)的浓度随时间变化如下图所示。从3 min到10 min，v(h2)= moll-1min-1。（保留2位有效数字）能说明上述反应达到平衡状态的是 （选填编号）。a反应中co2与ch3oh的物质的量浓度相等b混合气体的密度不随时间的变化而变化c单位时间内每消耗3 mol h2，同时生成1 mol h2odco2的体积分数在混合气体中保持不变 新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的so2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用so2外，还能得到一种正盐作为复合肥料。该复合肥料的化学式为 。 在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（co、nox、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。某研究性学习小组探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果。在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如下图所示。空燃比约为 时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好。（填a、b、c、d）【答案】（1）c （2）0.11 d （3）(nh4)3po4 （4）c 【解析】19、飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小(直径小于107m)，不易沉降(可漂浮数小时甚至数年)，它与空气中的so2、o2接触时，so2会部分转化为so3，使空气酸度增加，形成酸雨。(1)飘尘所起的主要作用是_。a氧化作用 b还原作用 c吸附作用 d催化作用(2)由题意，试写出形成酸雨的两个化学方程式：_，_。(3)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气含有氮氧化物，全世界每年排放量约5107 kg，no2溶于水生成_酸。(4)酸雨可导致下列哪种危害_。a腐蚀建筑物 b导致树木枯萎 c造成洪涝灾害 d恶化人类环境(5)为了减少酸雨的形成，必须减少so2的排放量，对燃料中的硫化物进行_，对废气中的氮氧化物进行_。【答案】(1)d(2)2so2o22so3so3h2o=h2so4(3)硝(4)abd(5)脱硫处理吸收利用【解析】酸雨的形成主要是由so2和nox引起的，so2在飘尘和微生物的催化下，被氧化成so3，so3溶于水形成酸雨。20、酸雨形成的原理之一可简示如下：含硫燃料(+o2反应)a硫酸请回答下列问题：(1)a物质的化学式为_，b物质的化学式为_。(2)三个反应中，不属于氧化还原反应的是_(填序号)。(3)so2中硫元素显4价，它可以降低到0价，利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的_(填“氧化剂”或“还原剂”)除去so2，达到减少污染的目的。(4)从环境保护的角度认为：雨水的ph5.6时，就判断为酸雨。已知phlg c(h)，经测定某次雨水只含硫酸，且其浓度为5105moll1，则这次降雨_(填“是”或“不是”)酸雨。(5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫，其排出的废气中往往含有so2、o2、n2、co2等。为了除去有害的so2气体，在英国已进行了一个研究，结果表明：高烟囱可以有效降低地面so2的浓度。在20世纪60年代到70年代的10年间，由发电厂排放的so2增加了35%，但由于高烟囱的建造，地面so2浓度降低了30%之多。你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是_。a少用煤作燃料 b把工厂的烟囱造高 c燃料脱硫 d把工厂迁移到农村e开发新能源请从全球环境保护的角度，分析这种建高烟囱的方法是否可取？_，理由是_。【答案】(1)so2so3(2)(3)还原剂(4)是(5)ace不可取未减少二氧化硫的总排放量【解析】(1)(2)图示原理为：含硫燃料h2so4，其中反应不是氧化还原反应。(3)so2中硫元素的化合价降低，so2被还原，应加入还原剂。(4)c(h2so4)5105 moll1，则c(h)25105 moll11104 moll1，phlg (1104)45.6，是酸雨。(5)少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新能源都会减少so2的排放，a、c、e正确。建高烟囱，向环境中排放的总so2的量未减少，所以该做法不可取。21、人们对酸、碱的认识，已有几百年的历史，经历了一个由浅入深、由低级到高级的认识过程。我们目前中学课本中的酸碱理论是1887年阿仑尼乌斯(arrhenius)提出了的电离理论。(1)1905年富兰克林(franklin)深入研究了水和液氨的相似性，把阿仑尼乌斯以水为溶剂的个别现象，推广到任何溶剂，提出了酸碱溶剂理论。溶剂理论认为：凡能离解而产生溶剂正离子的物质为酸，凡能离解而产生溶剂负离子的物质为碱。试写出液氨电离的方程式(生成的两种微粒电子数相等)：_。(2)1923年丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳莱提出了质子论。凡是能够释放质子(氢离子)的任何物质都是酸；凡是能与质子(氢离子)结合的都是碱。按质子理论：下列微粒在水溶液既可看作酸又可看作碱的是_。ah2obnh4+cohdhco3 ech3coo fcl(3)1923年路易斯(lewis)提出了广义的酸碱概念。凡是能给出电子对而用来形成化学键的物质是碱；凡是能和电子对结合形成化学键的物质是酸。如：酸(电子对接受体)碱(电子对给予体)反应产物hohhoh试指出下列两个反应中的酸或碱：h3bo3h2ohb(oh) 4+，该反应中的碱是_。(填：h3bo3或h2o)nahh2o=naohh2，该反应中的酸是_。(填：nah或h2o)【答案】(1)nh3nh3nh4+nh2(2)ad(3)h2oh2o【解析】(1)水的电离实质上是质子的转移，h2oh2oh3ooh，因此，液氨中氨的电离即质子转移可表示为nh3nh3nh4+nh2。 (2)所给微粒中，能结合质子的有h2o、oh、hco3、ch3coo，能释放质子的有h2o、nh4+、hco3，因此既可看作酸又可看作碱的是h2o、hco3。(3)中是h2o产生的oh与h3bo3b(oh)3中的b原子形成化学键，oh提供电子对，h2o是碱。中nah电子式nah，反应中h提供电子对与h2o电离的h形成h2中的化学键，nah是碱，h2o是酸。22、(1)光化学烟雾形成的化学过程是：当汽车尾气产生的no2在日光照射下分解成为no和o时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生o3，这个循环包括了下面三个化学方程式，请补充中的化学方程式b。a.no2noo；b._；coo2=o3。写出以上三个化学反应的结果：_。(2)发动机燃油在不充分燃烧和氧气过量时，汽车尾气中的污染物分别是什么？o2不足时：_。o2过量时：_。【答案】(1)2noo2=2no23o2=2o3(2)cono、no2【解析】(1)据题意知，汽车尾气中的no2在光照下会产生no和o。而no非常活泼，在空气中很快被空气中的氧气氧化成no2。no2生成的o与o2结合生成o3。因此此过程中发生的三个反应分别为：no2光,noo；2noo2=2no2；oo2=o3。将三个反应叠加得3o2=2o3。(2)发动机燃油不充分燃烧会产生co，而o2过量时，又会发生反应：n2o22no,2noo2=2no2。23、2012年3月21 日是第二十届“世界水日”，保护水资源，从我做起！（1）clo2和cl2（还原产物都为cl-）是生活中常用的消毒剂。当消耗等物质的量的两种物质时，clo2的消毒效率是cl2的 倍。（2）自来水厂常用高铁酸钠（na2feo4，强氧化剂） 改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理（3）某无色废水中可能含有fe3+、al3+、mg2+、na+、no3-、co32-、so42-离子中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100ml，进行了三组实验，其操作和有关想象如下图所示：请根据上图回答下列问题：实验中