83环境保护与绿色化学（精讲）

8.3环境保护与绿色化学（精讲）思维导图思维导图常见考点常见考点考点一化学与环境保护【例11】（2023福建南平·高一统考期末）二十大报告中提出“稳妥推进碳达峰碳中和”。目前“碳捕捉技术”常利用NaOH溶液“捕捉”CO2来实现其储存、分离和利用。其工艺流程如图所示(部分条件及物质未标出)。下列说法正确的是A．CO2是引起酸雨的主要物质之一B．整个过程中，只有CO2可循环利用C．整个过程中，没有涉及氧化还原反应D．该技术的一大优点是能源消耗低【答案】C【解析】A．引起酸雨的主要物质是SO2和氮氧化物等，CO2是造成温室效应的主要物质之一，选项A错误；B．“反应分离”产生的NaOH可进入捕捉室循环利用，选项B错误；C．涉及复分解反应、化合反应和分解反应，没有涉及氧化还原反应，选项C正确；D．在“高温反应炉”中CaCO3分解需要消耗能量，选项D错误；答案选C。【例12】（2023春·高一课时练习）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温室效应工厂废气的排放CNO2光化学烟雾汽车尾气的排放DCO酸雨汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧【答案】C【解析】A．化石燃料燃烧主要排放二氧化碳气体，与温室效应有关，而与破坏臭氧层无关，A错误；B．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，B错误；C．汽车尾气排放大量的氮氧化物，是形成光化学烟雾的主要污染物，C正确；D．形成酸雨与二氧化硫及氮的氧化物有关，CO是一种有毒气体，与酸雨无关，D错误；故选C。【一隅三反】1．（2023福建漳州·高一统考期末）“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为)吸收烟气中的，得到亚硫酸钠粗品，其工艺流程如图所示。下列说法正确的是A．操作①、④均为过滤B．由含的烟气形成的酸雨在空气中放置一段时间酸性减弱C．亚硫酸钠粗品中不可能含有D．操作③发生反应的化学方程式为【答案】D【解析】A．操作①是加水溶解后再过滤，④为过滤，故A错误；B．由含的烟气形成的酸雨中含有H2SO3，在空气中放置一段时间H2SO3被氧化为H2SO4，弱酸变为强酸，酸性增强，故B错误；C．Na2SO3易被氧气氧化为Na2SO4，所以亚硫酸钠粗品可能含有，故C错误；D．操作③是亚硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钠生成亚硫酸钠和水，发生反应的化学方程式为，故D正确；选D。2．（2022秋·四川凉山·高一校考期末）2021年3月全国两会期间，政府工作报告中提到的“碳达峰”、“碳中和”成为热词。“碳中和”指的是在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，中国努力争取2060年前实现“碳中和”。下列说法不正确的是A．积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量B．可利用CaO或氨水捕集废气中的CO2C．一定条件下，将CO2转化为CH3OH，实现CO2的资源化利用D．大力发展燃煤火力发电【答案】D【解析】A．植物可通过光合作用吸收CO2，故植树造林可降低CO2含量，A正确；B．CaO或氨水均具有碱性，能与酸性气体CO2反应，B正确；C．CO2转化为CH3OH，可降低CO2含量，C正确；D．大力发展火力发电，会增大CO2的排放，D错误；答案选D。3．（2023春·高一课时练习）当前，环境治理已成为重要的民生工程。(1)教育部规定在学校公共场所禁止吸烟。下列有关说法中不正确的是______(填字母代号，下同)。A．吸烟会对室内和公共场所造成污染B．吸入焦油、尼古丁及颗粒物可导致多种病变C．N2、CO2、CO和尼古丁都属于室内空气污染物(2)下列做法可能会加重“雾霾”的是______。A．大量焚烧秸秆

B．在汽车尾气系统装置催化转化器

C．发展煤的气化和液化等洁净煤技术(3)下列处理垃圾的方法中，不正确的是______。A．回收利用废纸

B．回收利用易拉罐

C．堆肥处理旧衣服(4)垃圾处理遵循无害化、减量化和资源化的原则。垃圾分类收集是实现上述原则的措施之一。贴有如图所示标志的垃圾箱收集的是______。A．可回收物

B．有害垃圾

C．其他垃圾(5)我国城市发布的“空气质量日报”中，下列物质不列入首要污染物的是______。A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒物【答案】(1)C(2)A(3)C(4)A(5)B【解析】（1）A．吸烟会产生有毒气体，如CO等，所以吸烟会对室内和公共场所造成污染，A正确；B．焦油、尼古丁及颗粒物会危害人体健康，吸入焦油、尼古丁及颗粒物可导致多种病变，B正确；C．N2、CO2无毒，对人体无害，所以N2、CO2不属于室内空气污染物，C错误；故选C。（2）A．大量焚烧秸秆，会产生大量烟尘，能够加重雾霾，A选；B．在汽车尾气系统装置催化转化器，减少汽车尾气污染物的排放，有利于减少雾霾，B不选；C．发展煤的气化和液化等洁净煤技术，减少灰尘等空气污染物排放，有利于减少雾霾，C不选；故选A。（3）A．回收利用废纸可以节约资源，减少环境污染，A正确；B．回收利用易拉罐，可以节约资源，B正确；C．旧衣服不易降解、腐烂，故不应该用堆肥法处理，C错误；故选C。（4）图表示可回收垃圾的标志，故选A。（5）“空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等，二氧化碳为空气组成成分，不属于污染物，故选B。考点二绿色化学【例21】（2023春·高一课时练习）在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现原子经济性原则的是①置换反应

②化合反应

③分解反应

④取代反应

⑤加成反应

⑥加聚反应A．②⑤⑥ B．②④⑤ C．①②⑥ D．③④⑤【答案】A【解析】根据四种基本反应类型的定义即可判断出只有化合反应的产物唯一，故②符合；在有机反应类型中，取代反应的产物不唯一，而加成反应的产物和加聚反应的产物唯一，故⑤⑥符合；总之②⑤⑥符合反应物中的原子全部转化成期望的最终产物，即原子利用率为100%，故选A。【例22】（2023湖北武汉·高一校联考期中）与实现“碳达峰、碳中和”理念相违背的是A．大力发展风能发电 B．外出随手关闭电源C．优先选乘公共交通 D．焚烧处理稻田秸秆【答案】D【解析】A．大力发展风能发电有利于节能减排，有利于实现“碳达峰、碳中和”，A不选；B．外出随手关闭电源，可减少能源浪费，有利于实现“碳达峰、碳中和”，B不选；C．优先选乘公共交通可减少大气污染，有利于实现“碳达峰、碳中和”，C不选；D．焚烧处理稻田秸秆容易造成大气污染，不利于实现“碳达峰、碳中和”，D选；答案选D。【一隅三反】1．（2023四川凉山）“绿色生活，可持续发展”是上海世博会的主题。下列有关环境、健康可持续发展的叙述中，正确的是①在饲料中加入“瘦肉精”，人食用猪肉后能降低“高血脂”的发病率；②自备购物袋，不用塑料袋；③建立空调液化水和屋面雨水收集系统，充分利用水资源；④大力发展、推广可利用太阳能、风能的城市照明系统；⑤可吸入颗粒(例如硅酸盐粉尘)形成雾霾，对人类健康危害较大；⑥用填埋法处理未经分类的生活垃圾。A．②③④⑤ B．②③④⑥ C．②③④ D．③④⑤⑥【答案】A【解析】①在饲料中加入“瘦肉精”，会在动物肝脏内积累，人食用后会引起中毒现象，不利于人体健康，故①错误；②自备购物袋，不用塑料袋，能够减少白色污染，符合环保、可持续发展的要求，故②正确；③建立空调液化水和屋面雨水收集系统，充分利用水资源，有利于节约水资源，符合环保、可持续发展的要求，故③正确；④大力发展、推广可利用太阳能、风能的城市照明系统，可减少化石燃料的使用，能够起到保护环境、节约能源的作用，故④正确；⑤可吸入颗粒(例如硅酸盐粉尘)形成气溶胶，对人类健康危害较大，故⑤正确；⑥用填埋法处理未经分类的生活垃圾，会污染环境，不符合环保、可持续发展的要求，故⑥错误；综上所述，正确的有②③④⑤；故答案选A。2．（2022春·宁夏银川·高一校考阶段练习）下列做法不符合“绿色化学”思想的是A．将工业废水直接排放到海洋中B．生产中尽可能提高能源的利用率C．生产中尽可能将反应物的原子全部转入期望的最终产物D．将开采出的煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用【答案】A【解析】A．将工业废水直接排放到海洋，引起海洋污染，不符合“绿色化学”思想，故A选；B．提高能源的利用率，可以节约能源，符合“绿色化学”思想，故B不选；C．将反应物的原子全部转化为期望的最终产物，有利于提高原料利用率，可以减少污染，符合“绿色化学”思想，故C不选；D．将开采出的煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用可以提高煤的利用率，有利于减少污染，符合“绿色化学”思想，故D不选；故选：A。3．（2022秋·宁夏银川·高一六盘山高级中学校考期中）碳中和是指一定时间内产生的二氧化碳总量与吸收的总量相等，达到相对“零排放”，中国政府提出努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于实现“碳中和”目标的是A．持续加大化石能源的开发使用 B．倡导践行节能低碳的生活方式C．扩大植树造林，增加绿色植被 D．研究二氧化碳的捕集和再利用【答案】A【解析】A．化石能源的开发使用，会释放大量的二氧化碳，不利于实现“碳中和”目标，A符合题意；B．倡导践行节能低碳生活方式对实现"碳中和有直接贡献，利于实现“碳中和”目标，B不符合题意；C．植树造林增加绿色植被对实现“碳中和”具有直接贡献，利于实现“碳中和”目标，C不符合题意；D．将二氧化碳捕集和再利用，直接减少了二氧化碳,利于实现“碳中和”目标，D不符合题意；故选A。4．（2022春·江苏苏州·高一常熟中学校考阶段练习）绿色化学是当今社会提出的一个新理念。在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中的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”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．用水煤气CO和H2来制备汽油(C8H18)D．用电石CaC2和水来制备乙炔【答案】A【解析】A．乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料，即nCH2=CH2，原子利用率为100%，符合要求，故A符合题意；B．甲烷与氯气制备一氯甲烷，属于取代反应，即CH4+Cl2CH3Cl+HCl，还发生副反应，反应物没全部转化为所需产物，不符合要求，故B不符合题意；C．用水煤气CO和H2来制备汽油(C8H18)，根据质量守恒可知，氧原子没有转化为产物，反应物没全部转化为所需产物，不符合要求，故C不符合题意；D．用电石CaC2和水来制备乙炔，根据质量守恒可知，氧原子、钙原子没有转化为产物，反应物没全部转化为所需产物，不符合要求，故D不符合题意；故选A。考点三综合运用【例31】（2023陕西咸阳·高一咸阳市实验中学校考阶段练习）十九大报告中指出“持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战”。汽车尾气中的以及燃煤废气中的都是大气污染物，研究它们的性质对环境治理具有重要意义。(1)是指大气中直径小于或等于的颗粒物。下列说法不正确的是_________(填字母)。a.主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程b.颗粒小，所以对人体无害c.直径介于的颗粒物分散到空气中可形成胶体d.推广使用电动汽车，可以减少的污染(2)直接排放含的烟气会形成酸雨，危害环境。用化学方程式表示形成硫酸型酸雨的过程_________(只写第一步)。(3)洗涤含的烟气，下列物质不能作为洗涤剂的是_________(填字母)。a.

b.

c.(4)煤燃烧前需进行脱硫处理，某种脱硫技术的基本原理如下：①该技术第一步反应的离子方程式为_________。②处理含的黄铁矿，第二步消耗(标准状况下)的体积为_________L(精确到0.01)。(5)治理汽车尾气的(储存还原)技术均可有效降低柴油发动机工作过程中排放的。柴油发动机工作时在稀燃(充足、柴油较少)和富燃(不足、柴油较多)条件下交替进行，通过和的相互转化实现的储存和还原，原理如下：①吸收的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。②若柴油中硫含量较高，在稀燃过程中，吸收氮氧化物的能力会下降至很低水平，结合化学方程式解释其原因_________。【答案】(1)bc(2)(3)c(4)

37.35或37.33(5)

1∶4

稀燃过程中，柴油中的硫被氧化为，发生反应，稳定，不易分解，也难与反应【解析】（1）是指大气中直径小于或等于2.5um的颗粒物。它的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，故a正确；表面积大，具有吸附性，能吸附大量有毒物质，故b错误；c.胶体微粒直径在107m~109m之间，PM2.5粒子的大小不符合，故c错误；d.减少机动车尾气排放，减少了烟尘，能降低空气中PM2.5，故d正确；故选:bc；（2）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，形成硫酸型酸雨的过程用化学式表示为：；（3）为酸性气体，可用碱性物质作为洗涤剂来吸收它；a.Ca(OH)2显碱性，两者反应生成亚硫酸钠和水，故符合题意；b.Na2CO3显碱性，两者反应生成亚硫酸钠和二氧化碳，故符合题意；c.CaCl2显中性，两者不反应，故不符合题意；故选c；（4）①第一步反应物为，生成物为，根据氧化还原反应得失电子数目相等，电荷守恒与原子守恒可知：；②第二步发生的反应为：，含的黄铁矿能生成的物质的量为：，第二步消耗的物质的量为6.67mol÷4=1.6675mol，(标准状况下)的体积为1.6675mol×22.4L/mol=37.35L；（5）①根据题图乙所示，NO2和O2，与BaO反应生成Ba(NO3)2，化学方程式为2BaO+4NO2+O2=2Ba(NO3)2其中O2作氧化剂，NO2作还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4；②稀燃过程中氧气充足，柴油中的硫被氧化为，进一步与O2、BaO发生反应，稳定，不易分解，也难与反应，使BaO吸收氮氧化物的能力下降到很低的水平。【一隅三反】1．（2021·高一课时练习）阅读下列材料并回答问题。(1)常见的大气污染分为一次污染和二次污染。二次污染指的是排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中的其他物质发生反应生成新的污染物，如，二氧化氮就是二次污染物。在、NO、、HC1、CO等五种物质中，不会导致二次污染的是_________。(2)汽车尾气(含一氧化碳、二氧化硫和一氧化氮等)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“催化转化器”，它能使一氧化碳和一氧化氮发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。①汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是_________。②写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：_________。③下列措施中有利于控制城市空气污染的方法有_________。A．开发和使用氢能

B．推广电动汽车

C．植树造林

D．戴上呼吸面具(3)氨气亦可用来处理氮氧化物。例如，氨气与二氧化氮发生如下反应：。若某工厂排出的废气中二氧化氮含量为0.5%(体积分数)，处理(标准状况)这种废气，需要_________千克氨气。【答案】(1)、NO、、CO(2)

二氧化硫和一氧化氮

AB(3)5.06【解析】（1）①SO2可导致二次污染，生成SO3，符合；②NO可导致二次污染，生成NO2，符合；③NO2可导致二次污染，生成硝酸，符合；④HCl不能在物理化学因素或微生物作用下发生变化，不能导致二次污染，不符合；

⑤CO可导致二次污染，生成CO2，造成温室气体，符合；答案为、NO、、CO；（2）①汽车尾气中污染空气的主要物质是二氧化硫和一氧化氮，故答案为：二氧化硫和一氧化氮；②由题意知CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使SO2的转化（催化剂作用下），可知CO与NO反应生成的是N2和CO2，反应方程式为，故答案为：；③控制城市空气污染源，要从源头找解决方法，控制大气污染物的生成和排出。植树造林是吸收大气污染物，戴上呼吸面具不能消除污染，只是免于被污染，开发氢能源和使用电动车都是在源头上控制了大气污染物的产生，故答案为：AB；（3）尾气中二氧化氮含量为1×106L×0.5%=0.5×104L，则由可知，设需要氨气的物质的量为=297.62mol．则氨气的质量为297.62×17×103kg=5.06kg。2．（2023·高一课时练习）阅读材料，完成下列题目。(