2022-2023学年人教版必修第二册 第八章 第三节 环境保护与绿色化学 作业

PAGE9-第三节环境保护与绿色化学一、化学与环境保护1.环境问题与环境保护(1)环境问题由于人类自然资源而造成的生态环境破坏,以及和所造成的环境污染。

(2)环境保护的任务①环境质量监测:对等进行分析和测定,为控制和消除污染提供可靠的数据。②治理工业“三废”(、、)。

③寻找源头治理环境污染的生产工艺:杜绝污染物的排放,能从根本上解决环境问题。2.三废的治理(1)大气污染及处理①污染物的来源②寻找,减少的使用是减少空气污染的有效途径。

(2)污水的处理①处理方法②处理的流程a.一级处理:通常采用方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。

b.二级处理:采用方法(又称法)及某些化学方法,除去水中的可降解有机物等污染物。

c.三级处理:主要采用法、法、法和法等,对污水进行深度处理和净化。

(3)固体废物的处理①处理原则:、和。

②目的:和。

二、绿色化学1.绿色化学也称化学,与颜色(填“有”或“没有”)关系。

2.核心思想:改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头或环境污染。

3.原子经济性反应:反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子利用率。

原子利用率=×100%。

1.2022年4月22日是第53个“世界地球日”,我国的宣传主题为“珍爱地球,人与自然和谐共生”。下列有关活动或行为不符合这一主题的是()A.采用绿色化学工艺,使原料尽可能转化为产品B.大量开采煤和石油,以满足生产和生活的要求C.对燃料进行脱硫处理,对工业废气进行净化后再排放D.节约能源,提高能源利用率2.“绿水青山就是金山银山”,下列措施不利于改善大气质量的是 ()A.开发新能源,减少煤等化石燃料的燃烧B.研制新型高效新能源汽车C.将煤转化为水煤气,发展洁净燃煤技术D.增加汽车排气管的长度以降低CO和NO的排放量3.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是 ()选项氧化物环境问题主要来源ACO2破坏臭氧层化石燃料的燃烧BSO2温室效应汽车尾气的排放CNO2光化学烟雾工厂废气、汽车尾气的排放DCO酸雨汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧4.为了可持续发展,下列环保建议中,你认为不能采纳的是 ()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.用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,减少白色污染C.向煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的SO2转化成CaSO4,可减少对大气的污染D.用明矾代替二氧化氯处理生活污水,可提高杀菌消毒效果5.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,请根据已知信息回答下列问题:(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(填字母)。

A.CH2CH2+HClCH3CH2ClB.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2OC.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClD.CH2CHCl+H2CH3CH2Cl由上述四个反应可归纳出,原子经济性最高的是(填反应类型)。

(2)有毒物质的无害化处理也是绿色化学研究的内容之一。ClO2(沸点为11℃)是一种性能优良的消毒剂,它可将废水中少量的CN-等有毒的酸根离子氧化除去。请写出常温常压下用ClO2将废水中的CN-氧化成无毒气体的离子方程式:,

该方法的优点是。

(3)ClO2也可用于自来水的消毒,利用了它的性。

6.工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是 ()选项污染物处理措施方法类别A含Cr2O7加FeSO4沉降物理法B含纯碱的废水加石灰水反应化学法C含Cu2+等重金属离子的废水加硫酸盐沉降化学法D含复杂有机物的废水通过微生物代谢生物法7.使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体,可以减少汽车尾气中有毒气体的排放。下列有关说法不正确的是 ()A.CO在铂表面被氧化生成CO2,铂起催化作用B.汽车尾气中NOx在铂表面发生反应的产物是N2C.NOx可以引起光化学烟雾D.NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合8.中央经济工作会议将碳达峰和碳中和列为主要任务之一,在此背景下,“新能源”“低碳”“节能减排”“绿色化学”等概念越来越受到人们的重视。下列说法不正确的是 ()A.太阳能、地热能、氢能均属于新能源B.低碳是指采用含碳量低的烃类作为燃料C.图中HCl的循环使用体现了“节能减排”思想D.用乙烷和氯气光照制取氯乙烷不是最理想的“原子经济性反应”9.“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此,由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中,你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是 ()A.MgMg(NO3)2B.MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2C.MgMgOMg(NO3)2D.MgMgSO4Mg(NO3)210.煤是一种常用的燃料,由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘,会对环境造成污染,因此需要对煤进行加工后再燃烧或将废气净化后再排放。(1)将煤直接进行燃烧,造成环境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。①写出煤燃烧废气中有关物质转化为硝酸的化学方程式:、。

②下列关于硝酸型酸雨的说法没有道理的是(填字母)。

a.使水中的浮游生物死亡,减少鱼类食物来源,破坏水生生态系统b.对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害c.破坏臭氧层d.硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐,向植物提供氮肥(2)对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图如图,试结合图中信息分别写出废气脱硫并形成副产物(CaSO3、CaSO4和石膏CaSO4·2H2O)的过程中所发生的主要化学反应的化学方程式:;

;

③。

(3)脱硫以后,在废气中含量明显增加的气体是(写物质名称),它对环境的负面影响是。

(4)检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是。

(5)某硫酸化工厂,使用一种含杂质为25%的黄铁矿石(FeS2)为原料。若取2吨该矿石,可制得98%的浓硫酸吨(假设生产过程中96%SO2转化为SO3)。第三节环境保护与绿色化学必备知识落实一、1.(1)不合理地开发和利用工农业生产人类生活(2)①污染物的存在形态、含量②废气废水废渣2.(1)①化石燃料的燃烧②新能源化石燃料(2)①生物氧化还原沉淀②a.物理b.生物微生物c.化学沉淀氧化还原离子交换反渗透(3)①无害化减量化资源化②减少环境污染资源回收利用二、1.环境友好没有2.减少消除3.100%期望产物的总质量知能素养进阶1.B采用绿色化学工艺,使原料尽可能转化为产品,符合绿色环保要求,A正确;大量开采煤和石油,会造成化石能源浪费,同时会造成环境污染,不符合绿色环保要求,B错误;对燃料进行脱硫处理,对工业废气进行净化后再排放,不仅保护了环境,同时也使废物资源化,符合绿色环保要求,C正确;节约能源,提高能源利用率,既满足了人们对资源的利用,同时也保护了环境,D正确。2.D开发新能源,减少煤等化石燃料的燃烧,能有效减少SO2、固体颗粒物的排放,有利于改善大气质量,A正确;机动车尾气中含有CO、NO等污染物,利用和开发新能源汽车,消除了机动车尾气污染,有利于改善大气质量,B正确;将煤转化为水煤气,发展洁净燃煤技术,可减少污染物的排放,C正确;增加汽车排气管的长度,不能降低汽车尾气中NO和CO的排放量,D错误。3.C化石燃料燃烧主要排放二氧化碳气体,与温室效应有关,与破坏臭氧层无关,故A错误;工厂废气的排放产生大量二氧化硫气体,是形成酸雨的主要污染物,而温室效应是由二氧化碳引起的,故B错误;工厂废气、汽车尾气含有大量的氮氧化物,氮氧化物是形成光化学烟雾的主要污染物,故C正确;形成酸雨与二氧化硫及氮的氧化物有关,CO与酸雨无关,故D错误。4.D二氧化氯有杀菌消毒效果,明矾能吸附水中的悬浮杂质,不具有杀菌消毒效果,D不可行。5.【解析】(1)A、D两项中的原子利用率都是100%,原子经济性最高。(2)把CN-氧化成无毒气体,说明C、N分别生成了CO2、N2,ClO2的还原产物应该是无毒的Cl-。(3)ClO2具有强氧化性,所以可用于自来水的消毒。答案:(1)AD加成反应(2)2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-产物为无毒无害的Cl-、CO2和N2(3)强氧化6.DA项,FeSO4具有还原性,可与Cr2O72-发生氧化还原反应生成Fe3+和Cr3+,故方法类别为化学法,错误;B项,纯碱与石灰水反应生成的氢氧化钠又是新的污染物,错误;C项,硫酸铜可溶于水,所以不能通过沉降法除去,错误;D项,含复杂有机物的废水可通过微生物代谢进行处理,7.D根据信息“使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体”,可以得出CO在铂表面被氧化生成CO2,铂起催化作用,故A正确;由题给信息可知汽车尾气中NOx在铂表面反应转化为N2,故B正确;光化学烟雾主要是由氮氧化物引起的,故C正确;CO2是无毒气体,在CO2浓度高的地方人容易窒息死亡,而不是CO2与人体中的血红蛋白结合,使人中毒,故D错误。8.BA.新能源是指无污染、可持续利用的能源,太阳能、地热能、氢能均属于新能源,故A正确;B.依据低碳概念可知,低碳是指减少二氧化碳等温室气体的排放,故B错误;C.图中HCl的循环使用可以节约能源,减少污染物的排放,体现了“节能减排”思想,故C正确;D.用乙烷和氯气光照制取氯乙烷,除了生成氯乙烷还生成氯化氢等物质,不是最理想的“原子经济性反应”,故D正确。9.C据题意,“绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学反应。从经济角度考虑,B项最不符合,反应过程中除Mg外还用了其他三种试剂;D项也不符合,反应过程中用了两种较贵的试剂浓硫酸和Ba(NO3)2溶液。从环保角度考虑,A、D两项分别产生了污染环境的氮氧化物、SO2,B项也使用了会对环境造成污染的Cl2。从技术角度看,D项中Ba(NO3)2溶液的加入量较难控制。综上所述,只有C项符合“绿色化学”的要求。10.【解析】(1)①煤燃烧废气中NO与O2反应生成NO2,NO2溶于水反应生成HNO3,有关物质转化为硝酸的化学方程式为2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO;②硝酸是强酸,具有强氧化性,能杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物的来源,破坏水生生态系统,a正确;硝酸具有酸性,电线、铁轨、桥梁含有金属,它们能和硝酸反应,房屋含有金属和硅酸盐,也能和硝酸反应,会造成严重损害,b正确;导致臭氧层空洞的是氟氯代烃,不是硝酸,c错误;硝酸中含有氮元素,硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐,可向植物提供氮肥,d正确。(2)由脱硫流程图可知:脱硫过程中SO2和CaCO3反应生成CO2和CaSO3,CaSO3在空气中不稳定,很容易转化为CaSO4,进而形成副产物石膏CaSO4·2H2O,则脱硫并形成副产物的过程中所发生的主要反应的化学方程式为SO2+CaCO3CO2+CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4、CaSO4+2H2OCaSO4·2H2O;(3)由脱硫流程图可知,脱硫过程反应生成CO2,使脱硫后的尾气中CO2的含量明显增加,CO2会导致温室效应,导致全球气候变暖;(4)检验SO2常用品红溶液,操作为将气体通入品红溶液观察溶液是否褪色,若溶液褪色,说明废气中含有SO2;若溶液不褪色,说明废气中不含SO2。(5)依据反应前后硫元素质量不变可知:FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4,设制备浓硫酸的质量为m