高中化学新教材同步必修第二册 第8章 第三节　环境保护与绿色化学

第三节环境保护与绿色化学[核心素养发展目标]1.了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法，认识化学对环境保护的重要意义，培养保护环境的“科学态度与社会责任”。2.了解绿色化学、原子经济性反应的内涵，知道它们在对利用资源、保护环境中的重要意义，加强环境保护意识并培养绿色化学的理念。一、化学与环境保护1．环境质量监测的意义通过对污染物的存在形态、含量进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据，是进行环境质量评价和污染治理的基础。2．化学与“三废”污染(1)“三废”污染：是指工业生产中产生的废气、废水和废渣对环境的污染。(2)大气污染物与次生污染物(3)化学与“污水”处理①污水处理常用方法：物理法、化学法和生物法等。②污水的“三级”处理(4)化学与“废渣”及生活垃圾处理原则：无害化、减量化和资源化，达到减少环境污染和资源回收利用两个目的。(1)化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无，有污染治理就行(×)提示环境质量监测工作是进行环境质量评价和污染治理的基础，非常必要。(2)化石燃料燃烧产生的CO、NOx、SO2为次生污染物(×)提示CO、NOx、SO2为一次污染物，其形成的酸雨、光化学烟雾等为次生污染物。(3)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量(√)提示“燃煤固硫”可以减少SO2的污染，汽车尾气催化净化可以减少CO、NOx及某些有机物的污染。(4)工业废渣和生活垃圾等固体废物对环境影响不大，可不必处理(×)提示处理固体废物要遵循无害化、减量化和资源化原则，达到减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。(5)污水的一级处理通常采用化学法和生物法将难溶解的污染物除去(×)提示一级处理通常采用物理方法，用格栅间、沉淀池等去除不溶性污染物。Ⅰ.为了防治酸雨，减少煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上采用生石灰和含硫的煤混合使用以“固硫”(避免硫的化合物进入大气)，最后生成石膏。试回答：(1)整个“固硫”过程涉及的反应有①SO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(△))CaSO3②2CaSO3＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4，涉及的反应类型有________(填序号)。①化合反应②分解反应③置换反应④复分解反应⑤氧化还原反应⑥非氧化还原反应⑦离子反应⑧非离子反应(分子反应)(2)比较此法与石灰石粉末和含硫煤混合法哪个更好些________(A.生石灰B．石灰石)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是________(填字母)。①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高③先将燃料煤脱硫④在土壤中加石灰防止酸化⑤开发新能源，避免含S、N的氧化物大量排放A．①②③ B．②③④⑤C．①③⑤ D．①③④⑤Ⅱ.活性炭联合脱硫脱硝技术(AC)是一种比较成熟的脱硫脱硝技术，可以在较低的温度下，将废气中的SO2、NOx通过一系列反应生成铵盐，从而变废为宝，其工作示意图如下所示：(1)SO2在活性炭表面被氧化最终生成硫酸，反应的化学方程式为：______________________________________________________________________________________。(2)吸收塔加入NH3后，可脱除废气中的NO、NO2，写出NO和NO2分别和NH3反应的化学方程式：____________________________、__________________________________________。(3)NH3和吸收塔中生成的H2SO4反应，会生成铵盐，写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)活性炭的造价较高，工业上一般选用活性焦作为吸附剂来脱硫脱硝，活性炭来自于煤干馏产品，煤的干馏为________(填“物理”或“化学”)变化，从煤干馏产品中获取苯、二甲苯的操作方法为______________________________________________________________。答案Ⅰ.(1)①⑤⑥⑧(2)ACaCO3分解为CaO需要消耗很高的能量，浪费煤，使生产成本提高(3)CⅡ.(1)2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O=H2SO4(或2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4)(2)4NH3＋6NO=5N2＋6H2O8NH3＋6NO2=7N2＋12H2O(3)2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4或NH3＋H2SO4=NH4HSO4(4)化学蒸馏(分馏)解析Ⅰ.(1)在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反应是CaO＋SO2eq\o(=,\s\up7(△))CaSO3、2CaSO3＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4，可见所涉及到的反应类型有化合反应、氧化还原反应、非氧化还原反应和非离子反应。(3)把烟囱造高不能减少SO2的排放量；在土壤中加石灰虽可中和酸雨造成的酸性，但不属于减少酸雨而采取的措施。Ⅱ.(1)在反应中，SO2可以被O2在活性炭表面氧化为SO3，进而和H2O生成H2SO4。(2)NH3和NO、NO2反应时，NH3为还原剂，NO、NO2为氧化剂最终生成N2和H2O。(3)NH3和生成的H2SO4可生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。(4)煤的干馏为化学变化，从煤焦油中获取苯及二甲苯等原料应采取蒸馏(分馏)的方法。1．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持，下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A．推广使用燃煤脱硫技术，防治污染B．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量C．实施绿化工程，防治扬尘污染D．利用和开发新能源汽车，消除机动车尾气污染答案B解析加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量，会加剧大气污染物的排放，不利于“蓝天工程”建设。2．为了保护自然环境，提高人民的生活质量，必须重视处理“白色污染”。该“白色污染”指的是()A．冶炼厂的白色烟尘B．石灰窑的白色粉末C．聚氯乙烯等塑料垃圾D．白色建筑材料答案C解析白色污染是指聚氯乙烯等塑料垃圾，难以降解，在颜色上不一定为白色，题中白色烟尘、粉末以及白色建筑材料都不属于白色污染，分别为粉尘污染和建筑垃圾。3．我国近海海域海水中一些元素含量普遍超标，富营养化十分严重，经常发生“赤潮”现象。下列生活用品中能引起“赤潮”的是()A．肥皂 B．含磷洗涤剂C．加酶洗衣粉 D．化妆品答案B解析发生在海洋中的“赤潮”和湖泊内河中的“水华”都是由于水体的“富营养化”导致的结果，含磷洗涤剂的广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一。4．下列有关环境问题的说法正确的是()A．燃煤中加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康C．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染答案A解析燃煤中加入CaCO3可吸收SO2，最终生成CaSO4，可减少SO2排放，A正确；O3体积分数超过10－4%就不利于人体健康，B错误；pH小于5.6的降水通常称为酸雨，C错误；含磷洗涤剂排入水体中，会造成水体富营养化，造成水体污染，D错误。5．“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是()A．采取低碳、节俭的生活方式B．按照规定对生活废弃物进行分类放置C．深入农村和社区宣传环保知识D．经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等答案D解析D项，经常使用一次性筷子、纸杯会浪费木材，破坏森林，塑料袋的使用会造成“白色污染”，不应该提倡。六大环境问题及其危害环境问题主要污染物主要危害酸雨(雨水pH<5.6)SO2及氮氧化物(NOx)土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等温室效应CO2、CH4造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小臭氧空洞氟氯代烃、氮氧化物(NOx)到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害光化学烟雾碳氢化合物、氮氧化物(NOx)刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡白色污染难降解的废弃塑料在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；易被动物当成食物吞入，导致动物死亡；混入生活垃圾中难处理、难降解赤潮(海水中)和水华(淡水中)废水中含N、P等营养元素水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水质腐败变质、变臭，水生生物因缺氧而死亡二、绿色化学1．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，实现从源头减少或消除环境污染。2．“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，这时原子利用率为100%。3．绿色化学示意图4．开发和利用自然资源遵循的三原则(3R原则)减量化、再利用和再循环。(1)“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想(×)提示“绿色化学”思想是从源头上减少或消除污染的化学，不是“先污染后治理”的化学思想。(2)“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质(√)(3)在汽车排气管上安装“催化转化器”把CO、NO催化生成N2和CO2，符合绿色化学的理念(×)提示“绿色化学”理念是从源头上减少或消除污染。(4)“3R”原则(减量化、再利用和再循环)是开发和利用自然资源的基本原则(√)(5)植物秸秆含大量钾元素，焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想(×)提示植物秸秆燃烧会产生大量的污染物，不符合绿色化学的思想。(6)利用阳光发电，光解水制氢气是解决能源危机，实现可持续发展的有效途径(√)以乙烯制环氧乙烷，有两种方法方法一：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→＋HCl＋Ca(OH)2→＋CaCl2＋2H2O总反应为：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2CH2＋O2eq\o(→,\s\up7(Ag))试回答下列问题：(1)已知原子利用率为：eq\f(期望产物总质量,生成物的总质量)×100%，试计算两种方法的原子利用率，方法一为________%，方法二为________%。提示方法一的原子利用率为：eq\f(44,44＋111＋18)×100%≈25.43%方法二的原子利用率为：eq\f(2×44,2×44)×100%＝100%。(2)试从反应物、产物对环境的影响，生产工艺，原子经济性反应，催化剂选择性等角度分析两方法的优劣。提示方法一：反应物Cl2和Ca(OH)2对环境及设备有很大的污染性和腐蚀性，生产工艺分二步，产率和原子利用率低，成本高，反应的选择性低，产物中有大量的非期望物质。方法二：反应物中O2无毒无污染、生产工艺简单，原子利用率为100%，催化剂选择性高、产率高、成本低，因此方法二更优。(3)下列有机反应中最符合“绿色化学”思想的为________(填序号)。①CH2CH2＋eq\o(→,\s\up7(一定条件))＋CH3COOH②eq\o(→,\s\up7(催化剂))＋＋2H2O③nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化剂))CH2—CH2④CH3CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O⑤CH3—C≡CH＋CO＋CH3OHeq\o(→,\s\up7(一定条件))提示最符合“绿色化学”思想的应为满足原子经济性反应，原子利用率为100%的反应，因此选择③⑤。1．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⑦酯化反应A．②⑤⑥ B．②④⑤C．只有⑥ D．只有⑥⑦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产物唯一。在有机反应类型中，取代反应、酯化反应、水解反应的产物均不唯一，而加成反应、加聚反应的产物唯一，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%。2．(2018·泉州高一检测)下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是()A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料B．甲烷与氯气制备一氯甲烷C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜D．用SiO2制备高纯硅答案A解析反应为加聚反应，原子利用率为100%，故A正确；甲烷和氯气反应为取代反应，有副产品HCl生成，故B错误；Cu和浓HNO3生产Cu(NO3)2，产生有毒气体NO2，故C错误；SiO2和C制备高纯硅有副产品CO生成，故D错误。3．“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4个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是()A．Mgeq\o(→,\s\up7(HNO3))Mg(NO3)2B．Mgeq\o(→,\s\up7(Cl2))MgCl2eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Mg(NO3)2C．Mgeq\o(→,\s\up7(O2))MgOeq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Mg(NO3)2D．Mgeq\o(→,\s\up7(浓硫酸))MgSO4eq\o(→,\s\up7(BaNO32溶液))Mg(NO3)2答案C解析根据题意“绿色化学”要从经济、环保和技术三个方面设计可行的反应。从经济上看，B项最不合算，环节多、试剂使用多、转化率低；D项不合算，用的原料较贵；从环保角度看，A和D项产生污染环境的氮氧化物和SO2，B项原料Cl2也有毒；从技术角度看，D项中Ba(NO3)2溶液的量难以控制，综上分析，选择C项。课时对点练A组基础对点练题组一化学与环境污染1．下列有关酸雨及形成的说法正确的是()A．pH小于7的降雨通常称为酸雨B．酸雨的形成和空气中CO2含量增多有直接关系C．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因D．植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成答案C解析酸雨是指pH<5.6的降雨，故A错误；CO2含量增多，导致温室效应，不会导致酸雨形成，故B错误；含硫化石燃烧会产生大量SO2，经过系列变化形成酸雨，故C正确；植被破坏、水土流失、生态环境破坏不会形成酸雨，D错误。2．下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是()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答案A解析N2不是造成温室效应的气体。3．下列有关燃料的说法错误的是()A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一答案B解析形成温室效应的主要原因是CO2的大量排放，故A正确；化石燃料含硫元素，完全燃烧会产生SO2，会造成大气污染，故B错误；液化石油气杂质少，燃烧更充分，产生的CO等污染物少，可减少大气污染，故C正确；CO可以和人体中血红蛋白结合损失送氧能力，是大气污染物之一，故D正确。4．下列有关有机化合物的说法正确的是()A．利用煤燃烧放出热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向B．“白色垃圾”“地沟油”均属于高分子材料，都对环境有害C．聚氯乙烯制品易造成环境污染，可采用焚烧法处理D．光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关答案D解析煤燃烧会产生大量的SO2等污染物，用其放出热分解氢气，效益低，故A错误；白色垃圾主要成分为塑料，属于高分子材料，“地沟油”主要成分为油脂，不为高分子材料，故B错误；焚烧聚氯乙烯制品会产生大量的含氯污染物，故C错误。题组二“绿色化学”理念及应用5．原子利用率＝期望产物的总质量与生成物的总质量之比，原子利用率越高对环境污染越小。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是()A.B.C.D.答案D解析据信息，如果产物完全变为产物，无其他副产品产生，则原子利用率最高，A、B、C三项反应中都生成了副产品，故原子利用率低。6．绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。下列不符合绿色化学理念的是()A．尽可能使用无毒无害的原材料B．尽可能减少生产过程中的能量消耗C．治理产生的污染优于防治污染的产生D．尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线答案C解析生产中使用无毒无害的原材料，可有效减少生产过程中对环境的污染，故A正确；减少生产过程中能量损耗，可以减少化石燃料的利用，可有效防止环境污染，故B正确；绿色化学理念应是从源头上防止或减少污染而不是先污染后防治，故C项不符合绿色化学理念；制造产品时，采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线，可有效减少生产过程对环境的污染，符合绿色化学理念，故D正确。7．“绿色商品”是指商品从原料、生产到运输、使用等各环节对生态环境无害或危害极小，并有利于资源的保护和再回收的商品。下列肯定不属于“绿色商品”的是()A．一次性餐具B．LED照明灯具C．“FreeForest”再生纸D．竹制家具答案A题组三环境保护与可持续发展8．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是()A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料B．为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰C．开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济D．“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量答案B解析碳纤维的成分为碳单质，为无机物，是一种新型无机非金属材料，A正确；生石灰只能吸收水分，不能吸收氧气，所以加入生石灰不能防止富脂食品被氧化变质，B错误；开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济，C正确；“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都可减少污染气体的排放，能提高空气质量，D正确。9．(2017·江苏，1)2017年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源，倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是()A．夏天设定空调温度尽可能的低B．推广使用一次性塑料袋和纸巾C．少开私家车多乘公共交通工具D．对商品进行豪华包装促进销售答案C解析A项，空调温度低，能源消耗增多，错误；B项，一次性塑料袋使用易引起“白色污染”，纸巾的大量使用会造成森林的乱砍乱伐，错误；C项，少开私家车，一是减少汽车尾气污染，二是节约能源，正确；D项，过度包装会引起资源浪费，错误。10．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．CH2=CH2＋HCl→CH3CH2ClB．CH3CH2OH＋HCleq\o(→,\s\up7(催化剂))CH3CH2Cl＋H2OC．CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HClD．CH2CHCl＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂))CH3CH2Cl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而除去。请写出用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)某饮用水厂由天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图如下：活性炭的作用是_________________________________________________________________；O3消毒的优点是_______________________________________________________________。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)吸附水中的有机物(或除去水中的异味)反应产物无毒无害解析(1)原子经济性高，即理论上原子的利用率尽可能达到100%，没有副产物。A、D两项中的原子利用率都是100%。(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)活性炭能吸附水中的有机物，从而除去异味。用O3消毒时，其产物为无毒无害的O2。B组综合强化练1．(2018·湖南长郡中学等十四校高三联考)十九大报告中指出：“绿水青山就是金山银山。”而利用化学知识降低污染、治理污染，改善人类居住环境是化学工作者当前的首要任务。下列做法不利于环境保护的是()A．开发清洁能源B．有效提高能源利用率C．研制易降解的生物农药D．对废电池做深埋处理答案D解析开发清洁能源有利于减少空气污染，保护环境；有效提高能源利用率，可以减少能源的消耗，保护环境；研制易降解的生物农药，可以减少农药的残留，保护环境；对废电池做深埋处理，电池中的重金属离子会污染土壤和地下水，故D项符合题意。2．(2017·全国卷Ⅲ，7)化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A．PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料答案C解析A项，PM2.5是指粒径小于或等于2.5微米的颗粒物，正确；B项，绿色化学就是要从源头上消除或减少工业生产对环境的污染，正确；C项，煤燃烧可生成二氧化硫和二氧化碳等产物，加入的CaO可与SO2反应生成CaSO3，进一步被氧气氧化为CaSO4，从而减少SO2的排放量，减少酸雨的形成，但CaO与CO2反应生成的CaCO3在高温下又会分解为CaO，故不能吸收CO2，不能减少温室气体的排放量，错误；D项，天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，燃烧产物为CO2和H2O，对环境无污染，所以这两类燃料均是清洁燃料，正确。3．2018年4月22日是第49个世界地球日。这个地球日活动周主题为“珍惜自然资源呵护美丽国土”。下列有关说法或做法正确的是()A．推广使用煤、石油、天然气，有利于缓解温室效应B．普通锌锰干电池不含环境污染物，可以随意丢弃C．在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”D．将高耗能、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，提高贫穷地区居民收入答案C解析燃烧化石燃料能产生大量的二氧化碳，所以减少煤、石油、天然气的燃烧能防止温室效应，A错误；普通锌锰干电池，其中的酸性电解质溶液会影响土壤和水系的pH，使土壤和水系酸化，而锰等重金属被生物吸收后，形成重金属污染，B错误；在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”，是实现可持续发展战略的重要组成部分，推广“减量化、再利用、资源化”有利于环境保护和资源的充分利用，C正确；将高能耗、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，虽然能提高居民收入，但会破坏环境，得不偿失，D错误。4．某市拟投资建设一个工业酒精厂，目的是用工业酒精与汽油混合制成“乙醇汽油”。已知制酒精的方法有三种：①CH2CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH②CH3CH2Br＋H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))CH3CH2OH＋HBr③(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(淀粉酶))nC6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(葡萄糖)eq\o(→,\s\up7(酒化酶))2C2H5OH＋2CO2↑从绿色化学(“原子利用率”最大化)的角度看，制酒精最好的方法是()A．①B．③C．①③D．①②③答案A解析加成反应的原子利用率为100%，符合“绿色化学”思想，所以从原子利用率角度，制酒精最好方法为①。5．(2018·江苏，1)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是()A．光合作用 B．自然降雨C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积答案C解析光合作用是吸收CO2生成O2，不会引起大气中CO2含量上升，A错误；自然降雨，会使CO2部分溶于水，不会引起大气中CO2含量上升，B错误；化石燃料为煤、石油、天然气等，都含碳元素，燃烧过程中都产生CO2气体，故C正确；碳酸盐沉积是大气中碳元素减少的过程，不会引起CO2含量上升，D错误。6．(2018·全国卷Ⅱ，8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是()A．雾和霾的分散剂相同B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关答案C解析雾和霾的分散剂均为空气，A项正确；结合图示形成雾和霾的颗粒物中含有NH4NO3和(NH4)2SO4，B项正确；据图示可知空气中NOx、SO2等转化为HNO3、H2SO4后吸收空气中NH3生成NH4NO3和(NH4)2SO4，即NH3是形成NH4NO3和(NH4)2SO4的反应物，C项错误；过度使用氮肥，会导致空气中挥发的NH3浓度增大，与雾霾的形成有关，D项正确。7．全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻挑战。在此背景下，“新能源”“低碳”“节能减排”“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是()A．太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”B．“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料C．如图所示，甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”的思想D．让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用答案B解析A项，太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等是新能源，正确；B项，“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，低碳就是指控制二氧化碳的排放量，错误；C项，从图示分析，甲烷在温和条件下转化为低碳烯烃，控制了二氧化碳的排放，体现了“节能减排”思想，正确；D项，让煤变成合成气，实现了煤的清洁、高效利用，正确。8．煤是一种常用的燃料，但由于燃烧产生的废气中含有的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，造成环境污染的表现之一是形成硝酸型酸雨。①有关物质转化为硝酸的反应中，原子利用率为100%的反应的化学方程式为_____________。②以下是对硝酸型酸雨的评价，其中正确的是________(填字母)。a．能杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏生态系统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(2)如图所示是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，试写出在废气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：_____________________________________________________________________________________________________。(3)废气脱硫以后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)检验脱硫后的气体中是否含有SO2的简单方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①2NO＋O2=2NO2②ab(2)CaCO3＋SO2=CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2=2CaSO4、CaSO4＋2H2O=CaSO4·2H2O(3)二氧化碳使“温室效应”加剧，导致全球气候变暖(4)将气体通入品红溶液中，观察溶液是否褪色，若溶液褪色，说明废气中还含有SO2；若溶液不褪色，说明废气中不含SO2解析(1)①形成硝酸型酸雨，这说明煤燃烧生成NO和NO2等氮氧化物，NO跟O2反应生成NO2，NO2跟H2O反应生成HNO3和NO，其中NO与O2的反应中原子利用率为100%。②酸雨对臭氧层没有破坏作用。(2)由图可知，脱硫是将硫元素转化为CaSO4，最终产品是CaSO4·2H2O。(3)通过对问题(2)的解答可知，在脱硫的同时生成了CO2。(4)检验SO2的常用试剂是品红溶液。课后测评(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共20分)1.地球是我们赖以生存的美丽家园,人类在生产、生活中的下列活动会对环境造成污染的是()①植树造林、种花种草②过量使用农药、化肥,增加农作物产量③生活污水直接排放④回收旧电池和塑料制品⑤焚烧秸秆作肥料⑥使用无铅汽油A.①④⑥ B.③④⑤C.④⑤⑥ D.②③⑤答案D解析植树造林对环境有益;过量使用农药、化肥会污染环境;生活污水直接排放也会对环境造成严重污染;回收旧电池和塑料制品不仅对环境有益,而且有利于节约资源;焚烧秸秆作肥料的目的是好的,但在焚烧过程中产生的废气会污染空气;使用无铅汽油有利于改善空气质量。2.(河北石家庄高一期末)地球上金属矿物资源有限,选用合理的方法冶炼金属尤为重要。下列金属需用电解法冶炼的是()A.铜 B.银 C.镁 D.铁答案C解析工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg;冶炼铜、铁采用热还原法,冶炼Ag则采用热分解法。3.(河北张家口高一期末)在现代食品工业中,食品添加剂的合理使用满足了人们对食品多样化的需求。下列食品添加剂与类别对应错误的是()A.糖果中添加的苋菜红、柠檬黄、靛蓝等属于着色剂B.加工馒头、面包、饼干时添加的碳酸氢钠属于增味剂C.加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于防腐剂D.食盐中添加的碘酸钾属于营养强化剂答案B解析碳酸氢钠属于膨松剂,不是增味剂。4.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法中不正确的是()A.“天宫一号”中使用的碳纤维是一种新型无机非金属材料B.为防止富脂食品氧化变质,常在包装袋中放入生石灰C.开发新能源,减少对化石燃料的依赖,可以促进低碳经济D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量答案B解析生石灰只能用于吸收水分,不能用作氧化剂。5.下列有关资源综合利用的说法不正确的是()A.煤的气化、液化均为化学变化,而石油的常压蒸馏和减压蒸馏均是物理变化B.绿色化学的核心就是利用化学原理吸收处理工业生产的污染物并将其转化为有用物质C.利用石油的裂化可以提高汽油的产量和质量D.将苦卤水浓缩、氧化,鼓入空气吹出溴蒸气,经SO2吸收、Cl2氧化、蒸馏可提取溴答案B解析煤经过气化生成水煤气,经过液化生成甲醇等,有新物质生成,都属于化学变化,而石油的常压蒸馏和减压蒸馏中无新的物质生成,因此发生的均是物理变化,A正确;绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,以便使化学在环境保护中起到重要作用,B错误;利用石油的裂化可以获得更多的液态优质燃料,可以提高汽油的产量和质量,C正确;将苦卤水浓缩,然后向其中通入Cl2将NaBr氧化为Br2,再鼓入空气将溴蒸气吹出,用SO2和水吸收,再经过Cl2氧化,蒸馏,可提取溴,D正确。6.(山东滨州高一期末)年世界化学论坛以“化学让世界更美好”为主题,对材料、环境与能源等领域进行深入探讨。下列叙述正确的是()A.二氧化硅常被用来制作光导纤维B.蒸馏“地沟油”可以获得汽油C.掩埋废旧电池不会造成环境污染D.绿色化学的核心思想是污染后及时治理答案A解析“地沟油”的主要成分是油脂,汽油是多种烃的混合物,故蒸馏“地沟油”不能获得汽油,B错误;废旧电池中含有Hg等重金属,掩埋废旧电池会造成土壤污染、水体污染等,C错误;绿色化学的核心思想是从源头上控制污染,而不是先污染后治理,D错误。7.(河北唐山高一期末)关于常见氮肥及其使用,下列说法错误的是()A.氮肥主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素B.硝态氮肥宜在高温天气、多雨的水田使用C.铵态氮肥在使用时不可以跟碱性物质混合使用D.尿素是一种中性肥料,肥效高、易保存,对土壤的破坏作用小答案B解析硝态氮肥即硝酸盐,硝酸盐易溶于水,故不宜在多雨的水田使用。8.(广东佛山南海区高一期末)绿色化学的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物。以下反应符合绿色化学原则的是()A.制备乙烯:CH3CH2OHH2CCH2↑+H2OB.合成甲基丙烯酸甲酯:+CO+CH3OHH2CC(CH3)COOCH3C.制备一氯乙烷:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClD.制取硝酸铜:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O答案B解析绿色化学的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物,即原子经济利用率为100%,故只有B项符合要求。9.(湖南湘西高一期末)乙酰水杨酸(阿司匹林)的结构如图,下列说法错误的是()A.阿司匹林有镇痛、解热的功效B.乙酰水杨酸分子中含有羧基、酯基官能团C.乙酰水杨酸可发生酯化反应和水解反应D.乙酰水杨酸是一种不饱和烃答案D解析乙酰水杨酸含有C、H、O三种元素,故不属于烃类。10.化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A.PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料答案C解析CaO可以与SO2反应生成CaSO3,CaSO3被O2氧化成CaSO4,可以减少硫酸型酸雨的形成。CaO也可以与CO2反应生成CaCO3,但是CaCO3在高温下分解仍生成CO2,所以不会减少CO2的排放,即不能减少温室气体的排放,C项错误。二、选择题(本题包括5小题,每小题有1~2个正确选项,每小题4分,共20分)11.有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是()A.反应①是将煤在空气中加强热使其分解的过程B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物C.反应②是吸热的过程D.B为甲醇或乙酸时,反应③原子利用率均达到100%答案CD解析A项,煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,错误;B项,煤通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物,错误;C项,反应②是碳和水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气,为吸热反应,正确;D项,甲醇(CH4O)可写为(H2)2·CO,乙酸(C2H4O2)可写为(H2)2·(CO)2,CO和H2反应生成甲醇或乙酸时,原子利用率均达到100%,正确。12.(广州五校高一期末)化学与生活息息相关,下列关于化学品应用的说法正确的是()A.亚硝酸钠有毒,不能作为食品添加剂B.碳酸钡不溶于水,且不容易被X射线透过,可以用来做“钡餐”C.波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物是人类早期使用的农药D.为了达到更好的效果,日常生活中可以使用90%(体积分数)的乙醇溶液作为消毒剂答案C解析亚硝酸钠是肉类制品中常用的防腐剂,但要限量使用,A错误;碳酸钡与胃酸(主要成分是盐酸)反应生成易溶于水的BaCl2,易引起中毒,故不能用于做“钡餐”,B错误;日常生活中杀菌消毒使用的酒精浓度是75%(体积分数),D错误。13.下列装置或操作能达到实验目的的是()A.除去乙醇中的乙酸B.形成原电池C.铝热反应D.石油的蒸馏答案C解析乙醇与乙酸互溶,不能用分液的方法使二者分离,A项错误;酒精是非电解质,B项错误;石油的蒸馏需要温度计,D项错误。14.下列有关资源的开发利用的说法中正确的是()A.从海水中提取溴单质的过程一定涉及氧化还原反应B.从海水中可以得到MgCl2,电解MgCl2溶液可制备Mg和Cl2C.天然气、乙醇和水煤气分别属于化石能源、不可再生能源和二次能源D.Cu、Al、Hg可以分别用热还原CuO、Al2O3、HgO的方法得到答案A解析海水中的溴元素以化合态形式存在,需加入氧化剂才能使之转化为Br2,A项正确;电解熔融的MgCl2可制备Mg和Cl2,B项错误;乙醇为可再生能源,C项错误;电解熔融Al2O3可得到Al,HgO受热分解可得到Hg,D项错误。15.用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料,例如用由石油得到的乙烯和由煤得到的苯可制取聚苯乙烯。其生产过程如下:①CH2CH2+②③n下列说法不正确的是()A.通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯B.煤干馏能直接得到纯净的苯C.反应①为加成反应D.反应①②③的原子利用率都达到了100%答案BD解析煤干馏得到苯和苯的同系物的混合物,还要进行分馏才能得到苯,B项错误;反应①③的原子利用率都达到100%,而反应②中除生成目标产物外,还生成了H2,原子利用率小于100%,D项错误。三、非选择题(本题包括5小题,共60分)16.(10分)下图是两种化肥标签的一部分,请回答:(1)从标签上看,两种化肥具有的共同物理性质之一是;碳酸氢铵不同于尿素的化学性质是。

(2)这种尿素和碳酸氢铵所含氮元素的质量分数之比为。

(3)从含氮量角度考虑,50kg这种碳酸氢铵相当于(精确到0.1)kg这种尿素。

答案(1)可(或易)溶于水受热易分解(2)23∶8(3)17.4解析(1)根据化肥标签中的内容,避免雨天施用、防潮,说明两种化肥可(或易)溶于水;NH4HCO3需放于阴暗处保存,避免高温天气施用,说明NH4HCO3受热易分解。(2)46.0%∶16.0%=23∶8。(3)设与50kg这种碳酸氢铵中氮元素含量相等的尿素的质量为m,则50kg×16.0%=m×46.0%,m≈17.4kg。17.(8分)汽车的发明与使用,是人类智慧的杰出体现,它为人们的生活和生产带来了极大的方便,同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气,造成产生氮的氧化物的主要原因是(填字母,下同)。

A.燃烧含氮化合物燃料B.燃烧含铅汽油C.汽油燃烧不充分D.汽缸中的N2被氧化(2)下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应关系正确的是。

A.汽车尾气——光化学烟雾;工业废气——酸雨;工业废水——“公害病”B.汽车尾气——酸雨;工业废气——“公害病”;工业废水——光化学烟雾C.汽车尾气——“公害病”;工业废气——酸雨;工业废水——光化学烟雾D.汽车尾气——光化学烟雾;工业废气——“公害病;”工业废水——酸雨(3)新型环保出租车采用LPG+汽油的双燃料系统,其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降80%左右,缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列物质中不属于上述有害气体的是。

A.CO2和H2B.NO2和NOC.CO和SO2D.C粒和含铅化合物(4)为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类:一类是压缩天然气,另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分都是。

A.碳水化合物B.碳氢化合物C.氢气D.醇类答案(1)D(2)A(3)A(4)B解析(1)汽车在工作时,发动机的活塞在汽缸中运行一个循环时要经过进气、压缩、点火燃烧和排气四个过程,在压缩和点火燃烧等过程中由于形成高压高温,使空气中的N2和O2发生反应:N2+O22NO、2NO+O22NO2,生成污染大气的NO2、NO。(3)CO2和H2均不属于有毒气体。(4)天然气(主要成分是CH4)和液化石油气(主要成分为分子中含有3~4个碳原子的烃)的主要成分都是碳氢化合物。18.(14分)Ⅰ.某同学做“铝热反应”的实验。查阅资料知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸点数据如下:物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750—(1)下列能与Al发生铝热反应的有(填字母)。

A.MnO2B.Na2OC.MgOD.FeO(2)该同学根据上表数据推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。若证明上述所得的熔融物中含有金属铝,所用试剂是。

Ⅱ.某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的实验仪器有(填字母)等。

A.试管B.坩埚C.烧杯D.三脚架E.泥三角F.酒精灯G.铁架台H.量筒(2)第2步:含I-溶液的获取。操作是将灰烬转入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,为加快溶解可以采取哪