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文档简介
1、学习必备欢迎下载专题讲座六环境爱护与绿色化学 考纲解读 1. 明白氮氧化物、 二氧化硫等污染物的来源、性质和危害, 体会化学对环境爱护的重要意义;2. 明白化工生产过程产生的“三废”对环境的危害,树立绿色化学的观念;3. 原子经济性的概念和原子利用率的运算;一、环境污染及其防治1环境污染与化学相关的环境污染问题主要包括如下几个方面;一是大气污染问题:这是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物so2、so3 、氮的氧化物 no、 no2 等 、co、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染 其中 so2、nox 主要来源于化石类燃料的大量使用 ;大气污染的详细表现主要有:形成酸雨、酸雾;臭氧层空洞;光化学烟雾;
2、室内空气污染 指家用燃料的燃烧、烹饪、吸烟产生的co、co2、no、no2、so2 等,各种建筑材料和装饰材料释放出的 甲醛、 苯等有机物造成的污染等,其中 co与血红蛋白作用会使血液失去输氧才能,导致co 中毒 ;二是水体污染:这是指过量有害物质进入水中造成的污染;导致水体污染的物质主要有两大类,一类是重金属污染,如重金属hg、cd、pb、cr 等进入水中形成的污染,这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水;另一类是植物养分物质污染:水中高浓度的n、p 等植物养分物质,导致水体富养分化而形成的污染;它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的;三
3、是固体废弃物造成的污染:主要是指生活垃圾、工业废料随便堆放造成的污染,目前最引人留意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染;垃圾污染范畴广泛,对环境及生物的不良影响途径多样;摸索: 1. 当今环境污染存在以下几方面问题: 用物质化学式或元素名称填写相关缘由(1) 酸雨形成缘由主要是 和 ;(2) 光化学烟雾主要是 、碳氢化合物造成的;(3) 臭氧空洞主要是 、氮氧化合物等的排放引起的;(4) 温室效应主要是由于大气中 等的含量的不断增加造成的;(5) 白色污染 等难降解塑料的大量使用;(6) 赤潮含 洗衣粉的大量使用,工、农业及城市生活污水的任意排放;2环境爱护的措施(1) 工
4、业废气携带颗粒物的回收利用;(2) 工业、生活污水经处理达标后排放,限制使用 洗涤剂;(3) 回收、限制难降解塑料,研制【例 1】环境问题及解决措施 . 臭氧层空洞 塑料;高空大气中o2 吸取紫外线可变成臭氧o3 ,而冰箱中的致冷剂氟里昂在紫外线作用下分解出氯原子,氯原子能加速臭氧的分解,从而破坏平流层中的臭氧层;同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的no 也能加快o3 的分解,反应式如下:no o3no2 2o; no2学习必备欢迎下载 ono o2 ; 请 你 写 出 总 的 反 应 式 : ; 其 中no 的 作 用 是 和 ;.水源污染 富养分化 (1) 工、农业及城市生活污水中含磷;
5、家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源 洗涤剂中含有磷酸钠 ;关于处理污水时要不要除去磷的说法正确选项 a磷是生物所需的养分元素,不必除去b含磷的污水是很好的肥料,不必除去 c含磷污水排到自然水中引起藻类增殖,使水变质,必需除去d磷对人无毒,除去与否都无关紧要(2) 赤潮我国沿海显现了大面积赤潮,赤潮是红藻、 蓝藻等在较短时间内大量繁衍形成的,它造成的 严 重 后 果 是 ; 赤 潮 是 水 体 富 营 养 化 的 结 果 , 主 要 是 因 为 等,使水中含有大量的 元素对应的离子; 为了防止水污染,我国很多地区已经对洗衣粉的成分加以限制,不得再销售含有下述选项中选 的洗衣粉;a硅酸钠b烷基苯磺
6、酸钠c三聚磷酸钠d蛋白质.酸雨 从1 自然界“酸雨”形成的缘由主要是a未经处理的工业废水的任意排放 b大气中二氧化碳含量增多 c工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼 d汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体2so 2 主要来自于硫酸工厂废气和含硫矿物的燃烧;如用na2so3 溶液来吸取工厂的so2 尾气,加热吸取液可获得高浓度的so2,变废为宝;你能写出主要的化学方程式吗?为除去燃料中的硫,可采纳如图脱硫工艺;你能写出主要的化学方程式吗? .光化学烟雾:大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳氢化合物在太阳光的照耀下,在低空大气中发生复杂的光化学反应 大气中的氧气也参与了反应 ,形成白色或浅
7、蓝色有特殊气味的光化学 烟雾;光化学烟雾中主要含二次污染物如醛类、酮类、臭氧、过氧乙酰硝酸酯等;光化学烟雾严学习必备欢迎下载重危害人体健康,损害植物及橡胶制品等;汽车尾气污染:汽车尾气 含有烃类、 co、so2 与 no等物质 是城市空气的污染源之一;治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器” 用铂、钯合金作催化剂 ;它的特点是使co 和 no反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及so2的转化;1 写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 ;2“催化转换器” 的缺点是在肯定程度上提高空气的酸度,其缘由是 ;(3) 掌握城市空气污染源的方法可以有;a开发氢能源b
8、使用电动车c植树造林d戴上呼吸面具二、绿色化学1绿色化学有关概念(1) 核心: 利用化学原理从源头上削减和排除工业生产对环境造成的污染;又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”;绿色化学的抱负在于不再使用有毒有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,这是一门从源头上削减或排除污染的化学;(2) 绿色化学的讨论主要环绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的,因此化学反应及其产物具有以下特点:a采纳无毒、无害的原料;b在无毒、无害的条件 包括催化剂、溶剂 下进行; c 产品应当是环境友好的;d具有“原子经济性”,即反应具有高挑选性、极少副产物,甚至实现“零排放”;此外,它仍应
9、当满意“物美价廉”的传统标准;2原子经济性原子经济性在化学合成特殊是有机合成中,削减废物的关键是提高挑选性问题,即挑选正确反应途径,使反应物原子尽可能多地转化成产物原子,最大限度地削减副产物,才会真正削减废物的生成;美国闻名有机化学家b.m.trost在 1991 年第一提出“原子经济性”的概念:认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中 如完全的加成反应:a b=c,达到零排放;原子经济性可用原子利用期望产品的总质量率来衡量,其定义可表示为原子利用率生成物的总质量×100%;经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地削减了
10、废物的排放;【例 2】在以下制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是a ch2=ch2 cch3oooh过 氧乙酸 ch2och2 ch3coohb ch2=ch2 cl 2 caoh2 ch2och2 cacl2 h2o催化剂c 2ch2 =ch2o2 2ch2och2学习必备欢迎下载d 3chohch催化剂 hochch o chchohchoch 2h o22oh2 222222【例3 】工业上合成氨的原料之一为氢气,其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷c3h8 制取;以下途径,假设反应都能进行,从经济效益考虑最合理的反应是a c h极高温 3c 4h3 8 2高温b c3h8 c3h
11、6 h2高温c c3h8 6h2o3co2 10h2通电d 2h2o 2h2 o2【例 4】以下几种生产乙苯的方法中,原子经济性最好的是 反应均在肯定条件下进行 【例5】在“绿色化学工艺”中,抱负状态是原子利用率为100%;在用ch3cch 合成ch2=cch3cooch3 的过程中,欲使原子利用率达到最高,仍需要其他的反应物有a co和 ch3ohb co2 和 h2oc h2 和 co2d ch3oh和 h2三、无机非金属材料的应用及环境爱护无机化工原理在考查方面的另外一个着力点是以全新的信息考查化学反应原理在合成氨、工业制 h2so4 、氯碱工业及无机非金属材料方面的应用;中学化学需要把
12、握的重要的化工生产原理如下:化学工业学习必备欢迎下载【例 6】工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:学习必备欢迎下载(1) 简述原料气n2、h2 的来源: ;(2) 以下可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是 ;a浓硫酸b氯化钙c氯化镁d生石灰(3) 氨气和氧气145 就开头反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物 如下列图 :4nh3+5o24no+6h2o k1=1× 1053 900 4nh3+3o22n2+6h2ok2=1×1067 900 温度较低时以生成为主,温度高于900时, no 产率下降的原 因:;吸取塔中需要补充空气的缘由: ;(4) 尾气处理时,
13、小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸取剂,此法运行费用低,吸取成效好,不产生二次污染,吸取后尾气中no和 no2的去除率高达99.95%;其主要的反应 为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素conh22 反应生成 co2和 n2,请写出有关反应的化学方程式: , ;【例 7】“低碳”既是时尚,也是环保要求;“低碳”在工业生产中意义重大,充分利用 原材料, 不排放或削减排放“三废”,不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式;下面是几个工厂利用废气、废渣 液 联合生产化肥硫酸铵的工艺:请回答以下问题:(1) 工艺操作、分别为 、 ;(2) 工业合成氨的化学方程式为 ;(3) 写诞
14、生成“产品”的离子方程式: ;(4) 在试验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是 ;(5) 副产品的化学式为 ;该联合生产工艺中可以循环使用的物质是 ;【例8】. 某硝酸厂邻近的空气中的主要污染物为氮的氧化物;为了爱护环境和综合利用, 可采纳氨碱两级吸取法;此法兼有碱吸取和氨吸取两法的优点,其吸取工艺流程如学习必备欢迎下载下:(1) 排空物质的主要成分为 ;(2) 进入吸取塔以前加一个缓冲器的目的是 ;(3) 从吸取塔排出的混合液的用途之一为 ;. 空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物;讨论人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法,将其转化为硫酸和硝酸,工艺流程如下:
15、各室中发生的反应如下: 1氧化室: no2g so2g h2ol=h 2so4l nog ha kj·mol; 1清除室: nog no2g=n 2o3gh b kj·mol; n2o3g 2h2so4l=2nohso4s h2ol;1 h c kj · mol 1分解室: 4nohs4os o2g 2h2ol=4h 2so4l4no2gh d kj·mol;回答以下问题:(1) 物质和分别为 写化学式 、 ;(2) 写出 so2、o2 和 h2o反应生成 h2so4 的热化学方程式: ;12021 ·福建理综,6 以下关于化学与生产、生活的熟
16、悉不正确选项 a co2、ch4、n2 等均是造成温室效应的气体b使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一c节能减排符合低碳经济的要求d合理开发利用可燃冰 固态甲烷水合物 有助于缓解能源紧缺22021 ·天津理综,1 以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可连续进展的战略举措;以下做法违反进展低碳经济的是a进展氢能和太阳能 b限制塑料制品的使用 c提高原子利用率,进展绿色化学d尽量用纯液态有机物代替水作溶剂32021 ·江苏, 1 化学与能源开发、环境爱护、资源利用等亲密相关;以下说法正确选项学习必备欢迎下载a为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药b绿色化学的核心是应
17、用化学原理对环境污染进行治理c实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源 d垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用4201 0·四川理综, 6 节能减排对进展经济、爱护环境有重要意义;以下措施不能削减二氧化碳排放的是a利用太阳能制氢 b关停小火电企业 c举办“地球一小时”熄灯活动d推广使用煤液化技术52021 ·重庆理综,6 减缓温室气体排放是20xx年哥本哈根气候变化会议的议题;以下 反应不产生温室气体的是a用纯碱制玻璃b用煤炭作燃料c用铁矿石炼铁d用氨制碳酸铵62021 ·上海,1 以下做法不能表达低碳生活的是 a削减食物加工过程b留意节省用电c尽量购买本地的、当季
18、的食物d大量使用薪柴为燃料学习必备欢迎下载答案1摸索(1) so 2氮氧化合物2 氮氧化合物3 氟氯代烃4co 25 聚乙烯6 磷2 2 含磷3 可降解no【例 1】.o 3o2 o仍原剂催化剂.1c(2) 藻类分泌毒素, 并且消耗水中的溶解氧,造成水质恶化和鱼类死亡滥用氮肥、 磷肥、农药和城镇废水任意排放氮、磷c. 1c2 so2h2o na2so3=2nahso3caos so高温s ,2g=caso32caso3s o2g=2caso4s催化剂. 12co 2no=n22co22so 2 转化成 so3, so3 遇水生成硫酸 3abc【例 2】c【例 3】c【例 4】c【例 5】a【例 6】1n 2 来源于空气,h2 来源于焦炭与水蒸气的反应 2a3n 2生成 no的反应为放热反应,上升温度,平稳向逆反应方向移动,no的产率下降提高氨气的转化率,进一步与no反应,尽可能多的生成所需产品 4no no2 h2o=2hn2oconh2 2 2hno2=co2 2n2
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