（全国）2020版高考化学一轮复习 真题专训 第三章 自然界中的元素 专题课时5 环境保护与绿色化学 鲁科版

专题课时5环境保护与绿色化学1(2020云南名校统考)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是() A汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2B向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染C高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维D大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2，从而使雨水的pH5.6形成酸雨解析本题考查了生产、生活中的化学知识，意在考查考生运用所学知识解释生产、生活中有关问题的能力。向煤中加入适量石灰石，可使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO4，B项错误；制造光导纤维的材料是二氧化硅，而不是单质硅，C项错误；CO2不是形成酸雨的物质，酸雨的pH5.6，D错误。答案A2下列关于“化学与健康”的说法不正确的是()A服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害B食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收C“血液透析”利用了胶体的性质D光化学烟雾不会引起呼吸道疾病解析铬是重金属，铬含量超标的药用胶囊是有毒的，故A正确；有些维生素是脂溶性的，油脂能促进其吸收，故B正确；血液透析是指血液中的一些废物通过半渗透血液透析膜除去，血液透析是一种较安全、易行、应用广泛的血液净化方法之一，故C正确；光化学烟雾是大气中的氮氧化合物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应形成的，光化学烟雾的成分非常复杂，具有强氧化性，刺激人的眼睛和呼吸道黏膜，伤害植物叶子，加速橡胶老化，并使大气能见度降低，故D错。答案D3(2020南昌模拟)随着社会的发展，人们日益重视环境问题，下列说法正确的是()A用铜与浓硝酸、稀硝酸反应制备Cu(NO3)2，后者产生的污染少，符合绿色化学要求B将废旧电池深埋可防止重金属污染C采用催化转换技术可将汽车尾气中的NOx和CO转化为无毒气体D营养元素氮、磷的化合物大量进入水中，有利于水中动植物的生长解析铜与稀硝酸反应仍然产生有害物质，不符合绿色化学要求，A错误；深埋后的重金属渗透到地下水中，造成水及土壤污染，B错误；NOx和CO之间反应生成N2、CO2，C正确；水中氮、磷化合物浓度过大会导致水中植物疯长，造成水中缺氧，导致水生动物死亡，D错误。答案C4化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是()A改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放B开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用C研发可降解高分子材料，减少“白色污染”D过度开采矿物资源，促进地方经济发展解析矿物资源为不可再生资源，为了社会可持续发展应节制使用，并且开采利用时也会引起一定程度的污染，D错。答案D5减少SO2的排放、回收利用SO2成为世界性的研究课题。我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收高温焙烧废渣产生的SO2制备硫酸锰的生产流程如下：浸出液的pH2，其中的金属离子主要是Mn2，还含有少量的Fe2、Al3、Ca2、Pb2等金属离子。有关金属离子的半径及形成氢氧化物沉淀时的pH如表所示，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果如图所示。离子离子半径(pm)开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2747.69.7Fe3642.73.7Al3503.84.7Mn2808.39.8Pb21218.08.8Ca299已知PbO2的氧化性大于MnO2的氧化性。请回答下列问题：(1)废渣的主要成分是硫铁矿，1 mol FeS2高温焙烧转移 mol电子。(2)在氧化后的浸出液中加入石灰浆，用于调节浸出液pH，pH应调节至 。(3)阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是 (填序号)a溶液的pH b金属离子的电荷c金属离子的半径 d吸附时间(4)操作a包括 等过程。解析(1)根据反应4FeS211O22Fe2O38SO2，可知1 mol FeS2与O2反应，转移11 mol电子。(2)浸出液中含有的Fe2对Mn2的分离具有严重的干扰，加入氧化剂MnO2，可将Fe2氧化为Fe3，2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2O，便于调节溶液的pH，使Fe3等与Mn2分离，观察表中给出的各种离子沉淀时的pH，当pH4.7时，Fe3、Al3完全生成沉淀，而Mn2、Pb2、Ca2没有产生沉淀，当pH8.0时，Pb2开始生成沉淀，而Mn2未沉淀，所以溶液的pH应调节至4.78.0，使Fe3、Al3与Mn2分离，浸出液中剩余的Pb2、Ca2可通过吸附方法除去。(3)对比吸附效果图和离子半径可知，离子半径越大，被吸附率越高。离子所带电荷越少，被吸附率越高。吸附时间越长，被吸附率越高。吸附率与溶液的pH没有直接关系。(4)过滤后的滤液为MnSO4溶液，该溶液经蒸发浓缩、冷却结晶，则可得到MnSO4H2O晶体。答案(1)11(2)4.78.0(3)bcd(4)蒸发浓缩、冷却结晶6(2020金考卷选粹)铜与稀硝酸反应产生NO，NO又被氧化成NO2，对实验现象无色NO有干扰，过多的NO、NO2又会污染环境。改进实验的设计符合绿色化学的思想。某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是 。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜块，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是 。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是 。(3)表中是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是 ，理由是 。方案反应物甲Cu、浓硝酸乙Cu、稀硝酸丙Cu、O2、稀硝酸(4)该兴趣小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4Cl2Br2，操作步骤为 ，实验现象为 ；但此实验的不足之处是 。解析(1)制取气体或许多验证气体性质的实验，实验前都需要检查装置的气密性；(2)由题意知实验开始是铜与浓硝酸反应，产生红棕色NO2，加水后是铜与稀硝酸反应，产生无色的NO；(3)绿色化学理念是原料利用率高，不产生污染，分析三个方案，可看出，甲方案用硝酸最多，产生有毒气体NO2，乙方案产生有毒气体NO，丙方案用硝酸最少，不产生有毒气体；(4)若证明KMnO4、Cl2、Br2的氧化性，利用KMnO4与浓盐酸反应产生Cl2，将Cl2通入KBr溶液中，根据反应及现象，可得出结论。但此装置没有尾气吸收装置，多余的Cl2会污染空气。答案(1)检查装置气密性(2)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O反应变慢，气体颜色变淡(3)丙硝酸耗量少，产物无污染(4)向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕黄色没有尾气吸收装置7(2020四川理综，11)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已省略去)。请回答下列问题： (1)上述流程脱硫实现了 (选填下列字母编号)。 A废弃物的综合利用 B白色污染的减少 C酸雨的减少 (2)用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3 ，其原因是 。(3)已知：25 、101 kPa时，Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJmol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H1 065 kJmol1SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是 。(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是 。(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是 。(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程，将a m3(标准状况)含SO2 的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量为c kg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2 kg。解析(1)白色污染是废弃塑料造成的环境污染，该过程对白色污染无影响；SO2是形成酸雨的主要污染物，题中脱硫有效地减少了SO2的排放，又得到了有用物质K2SO4，故脱硫处理既达到了废弃物的综合利用，又减少了酸雨的发生。(2)Al3、Fe3易发生水解，Al33H2OAl(OH)33H，Fe33H2OFe(OH)33H，加MnCO3，MnCO32H=Mn2H2OCO2消耗了H，促进了Al3、Fe3的水解，使之转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀。(3)将题中三个热化学方程式由上到下依次编号为、；根据盖斯定律可知，得MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)H1 065 kJmol1520 kJmol1297 kJmol1248 kJmol1(4)根据Mn的化合价，从2价4价，失电子发生氧化反应，则阳极电极反应式为Mn22H2O2e=MnO24H。(5)碱性锌锰干电池中，MnO2作为正极，发生还原反应，其电极反应式MnO2H2Oe=MnO(OH)OH。(6)根据MnO2SO2=MnSO4，3MnSO42KMnO42H2O=5MnO2K2SO42H2SO4，得到的c kg MnO2中与SO2反应的MnO2及除去铁、铝、铜、镍等杂质时引入的MnO2总的物质的量为n(MnO2) mol，由MnO2SO2=Mn