83環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)（精講）

8.3環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)（精講）思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖常見考點(diǎn)常見考點(diǎn)考點(diǎn)一化學(xué)與環(huán)境保護(hù)【例11】（2023福建南平·高一統(tǒng)考期末）二十大報(bào)告中提出“穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和”。目前“碳捕捉技術(shù)”常利用NaOH溶液“捕捉”CO2來實(shí)現(xiàn)其儲(chǔ)存、分離和利用。其工藝流程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。下列說法正確的是A．CO2是引起酸雨的主要物質(zhì)之一B．整個(gè)過程中，只有CO2可循環(huán)利用C．整個(gè)過程中，沒有涉及氧化還原反應(yīng)D．該技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)是能源消耗低【答案】C【解析】A．引起酸雨的主要物質(zhì)是SO2和氮氧化物等，CO2是造成溫室效應(yīng)的主要物質(zhì)之一，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．“反應(yīng)分離”產(chǎn)生的NaOH可進(jìn)入捕捉室循環(huán)利用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．涉及復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和分解反應(yīng)，沒有涉及氧化還原反應(yīng)，選項(xiàng)C正確；D．在“高溫反應(yīng)爐”中CaCO3分解需要消耗能量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C?！纠?2】（2023春·高一課時(shí)練習(xí)）以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對(duì)應(yīng)正確的是選項(xiàng)氧化物環(huán)境問題主要來源ACO2破壞臭氧層化石燃料的燃燒BSO2溫室效應(yīng)工廠廢氣的排放CNO2光化學(xué)煙霧汽車尾氣的排放DCO酸雨汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒【答案】C【解析】A．化石燃料燃燒主要排放二氧化碳?xì)怏w，與溫室效應(yīng)有關(guān)，而與破壞臭氧層無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．工廠廢氣的排放產(chǎn)生大量二氧化硫氣體，是形成酸雨的主要污染物，而溫室效應(yīng)是由二氧化碳引起的，B錯(cuò)誤；C．汽車尾氣排放大量的氮氧化物，是形成光化學(xué)煙霧的主要污染物，C正確；D．形成酸雨與二氧化硫及氮的氧化物有關(guān)，CO是一種有毒氣體，與酸雨無關(guān)，D錯(cuò)誤；故選C。【一隅三反】1．（2023福建漳州·高一統(tǒng)考期末）“以廢治廢”是基于“綠色化學(xué)”觀念治理污染的思路。用工業(yè)廢堿渣(主要成分為)吸收煙氣中的，得到亞硫酸鈉粗品，其工藝流程如圖所示。下列說法正確的是A．操作①、④均為過濾B．由含的煙氣形成的酸雨在空氣中放置一段時(shí)間酸性減弱C．亞硫酸鈉粗品中不可能含有D．操作③發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為【答案】D【解析】A．操作①是加水溶解后再過濾，④為過濾，故A錯(cuò)誤；B．由含的煙氣形成的酸雨中含有H2SO3，在空氣中放置一段時(shí)間H2SO3被氧化為H2SO4，弱酸變?yōu)閺?qiáng)酸，酸性增強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；C．Na2SO3易被氧氣氧化為Na2SO4，所以亞硫酸鈉粗品可能含有，故C錯(cuò)誤；D．操作③是亞硫酸氫鈉溶液中加入氫氧化鈉生成亞硫酸鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故D正確；選D。2．（2022秋·四川涼山·高一?？计谀?021年3月全國兩會(huì)期間，政府工作報(bào)告中提到的“碳達(dá)峰”、“碳中和”成為熱詞。“碳中和”指的是在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量，實(shí)現(xiàn)正負(fù)抵消，達(dá)到相對(duì)“零排放”，中國努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。下列說法不正確的是A．積極鼓勵(lì)植樹造林，降低空氣中CO2含量B．可利用CaO或氨水捕集廢氣中的CO2C．一定條件下，將CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH，實(shí)現(xiàn)CO2的資源化利用D．大力發(fā)展燃煤火力發(fā)電【答案】D【解析】A．植物可通過光合作用吸收CO2，故植樹造林可降低CO2含量，A正確；B．CaO或氨水均具有堿性，能與酸性氣體CO2反應(yīng)，B正確；C．CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH，可降低CO2含量，C正確；D．大力發(fā)展火力發(fā)電，會(huì)增大CO2的排放，D錯(cuò)誤；答案選D。3．（2023春·高一課時(shí)練習(xí)）當(dāng)前，環(huán)境治理已成為重要的民生工程。(1)教育部規(guī)定在學(xué)校公共場所禁止吸煙。下列有關(guān)說法中不正確的是______(填字母代號(hào)，下同)。A．吸煙會(huì)對(duì)室內(nèi)和公共場所造成污染B．吸入焦油、尼古丁及顆粒物可導(dǎo)致多種病變C．N2、CO2、CO和尼古丁都屬于室內(nèi)空氣污染物(2)下列做法可能會(huì)加重“霧霾”的是______。A．大量焚燒秸稈

B．在汽車尾氣系統(tǒng)裝置催化轉(zhuǎn)化器

C．發(fā)展煤的氣化和液化等潔凈煤技術(shù)(3)下列處理垃圾的方法中，不正確的是______。A．回收利用廢紙

B．回收利用易拉罐

C．堆肥處理舊衣服(4)垃圾處理遵循無害化、減量化和資源化的原則。垃圾分類收集是實(shí)現(xiàn)上述原則的措施之一。貼有如圖所示標(biāo)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)我國城市發(fā)布的“空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)”中，下列物質(zhì)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．可吸入顆粒物【答案】(1)C(2)A(3)C(4)A(5)B【解析】（1）A．吸煙會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，如CO等，所以吸煙會(huì)對(duì)室內(nèi)和公共場所造成污染，A正確；B．焦油、尼古丁及顆粒物會(huì)危害人體健康，吸入焦油、尼古丁及顆粒物可導(dǎo)致多種病變，B正確；C．N2、CO2無毒，對(duì)人體無害，所以N2、CO2不屬于室內(nèi)空氣污染物，C錯(cuò)誤；故選C。（2）A．大量焚燒秸稈，會(huì)產(chǎn)生大量煙塵，能夠加重霧霾，A選；B．在汽車尾氣系統(tǒng)裝置催化轉(zhuǎn)化器，減少汽車尾氣污染物的排放，有利于減少霧霾，B不選；C．發(fā)展煤的氣化和液化等潔凈煤技術(shù)，減少灰塵等空氣污染物排放，有利于減少霧霾，C不選；故選A。（3）A．回收利用廢紙可以節(jié)約資源，減少環(huán)境污染，A正確；B．回收利用易拉罐，可以節(jié)約資源，B正確；C．舊衣服不易降解、腐爛，故不應(yīng)該用堆肥法處理，C錯(cuò)誤；故選C。（4）圖表示可回收垃圾的標(biāo)志，故選A。（5）“空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物等，二氧化碳為空氣組成成分，不屬于污染物，故選B?？键c(diǎn)二綠色化學(xué)【例21】（2023春·高一課時(shí)練習(xí)）在綠色化學(xué)工藝中，理想狀態(tài)是反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%。下列反應(yīng)類型能體現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性原則的是①置換反應(yīng)

②化合反應(yīng)

③分解反應(yīng)

④取代反應(yīng)

⑤加成反應(yīng)

⑥加聚反應(yīng)A．②⑤⑥ B．②④⑤ C．①②⑥ D．③④⑤【答案】A【解析】根據(jù)四種基本反應(yīng)類型的定義即可判斷出只有化合反應(yīng)的產(chǎn)物唯一，故②符合；在有機(jī)反應(yīng)類型中，取代反應(yīng)的產(chǎn)物不唯一，而加成反應(yīng)的產(chǎn)物和加聚反應(yīng)的產(chǎn)物唯一，故⑤⑥符合；總之②⑤⑥符合反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化成期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%，故選A。【例22】（2023湖北武漢·高一校聯(lián)考期中）與實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”理念相違背的是A．大力發(fā)展風(fēng)能發(fā)電 B．外出隨手關(guān)閉電源C．優(yōu)先選乘公共交通 D．焚燒處理稻田秸稈【答案】D【解析】A．大力發(fā)展風(fēng)能發(fā)電有利于節(jié)能減排，有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”，A不選；B．外出隨手關(guān)閉電源，可減少能源浪費(fèi)，有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”，B不選；C．優(yōu)先選乘公共交通可減少大氣污染，有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”，C不選；D．焚燒處理稻田秸稈容易造成大氣污染，不利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”，D選；答案選D?！疽挥缛础?．（2023四川涼山）“綠色生活，可持續(xù)發(fā)展”是上海世博會(huì)的主題。下列有關(guān)環(huán)境、健康可持續(xù)發(fā)展的敘述中，正確的是①在飼料中加入“瘦肉精”，人食用豬肉后能降低“高血脂”的發(fā)病率；②自備購物袋，不用塑料袋；③建立空調(diào)液化水和屋面雨水收集系統(tǒng)，充分利用水資源；④大力發(fā)展、推廣可利用太陽能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng)；⑤可吸入顆粒(例如硅酸鹽粉塵)形成霧霾，對(duì)人類健康危害較大；⑥用填埋法處理未經(jīng)分類的生活垃圾。A．②③④⑤ B．②③④⑥ C．②③④ D．③④⑤⑥【答案】A【解析】①在飼料中加入“瘦肉精”，會(huì)在動(dòng)物肝臟內(nèi)積累，人食用后會(huì)引起中毒現(xiàn)象，不利于人體健康，故①錯(cuò)誤；②自備購物袋，不用塑料袋，能夠減少白色污染，符合環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的要求，故②正確；③建立空調(diào)液化水和屋面雨水收集系統(tǒng)，充分利用水資源，有利于節(jié)約水資源，符合環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的要求，故③正確；④大力發(fā)展、推廣可利用太陽能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng)，可減少化石燃料的使用，能夠起到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的作用，故④正確；⑤可吸入顆粒(例如硅酸鹽粉塵)形成氣溶膠，對(duì)人類健康危害較大，故⑤正確；⑥用填埋法處理未經(jīng)分類的生活垃圾，會(huì)污染環(huán)境，不符合環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的要求，故⑥錯(cuò)誤；綜上所述，正確的有②③④⑤；故答案選A。2．（2022春·寧夏銀川·高一?？茧A段練習(xí)）下列做法不符合“綠色化學(xué)”思想的是A．將工業(yè)廢水直接排放到海洋中B．生產(chǎn)中盡可能提高能源的利用率C．生產(chǎn)中盡可能將反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)入期望的最終產(chǎn)物D．將開采出的煤通過干餾、氣化、液化等多種途徑實(shí)現(xiàn)其綜合利用【答案】A【解析】A．將工業(yè)廢水直接排放到海洋，引起海洋污染，不符合“綠色化學(xué)”思想，故A選；B．提高能源的利用率，可以節(jié)約能源，符合“綠色化學(xué)”思想，故B不選；C．將反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，有利于提高原料利用率，可以減少污染，符合“綠色化學(xué)”思想，故C不選；D．將開采出的煤通過干餾、氣化、液化等多種途徑實(shí)現(xiàn)其綜合利用可以提高煤的利用率，有利于減少污染，符合“綠色化學(xué)”思想，故D不選；故選：A。3．（2022秋·寧夏銀川·高一六盤山高級(jí)中學(xué)?？计谥校┨贾泻褪侵敢欢〞r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳總量與吸收的總量相等，達(dá)到相對(duì)“零排放”，中國政府提出努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。下列措施不利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的是A．持續(xù)加大化石能源的開發(fā)使用 B．倡導(dǎo)踐行節(jié)能低碳的生活方式C．?dāng)U大植樹造林，增加綠色植被 D．研究二氧化碳的捕集和再利用【答案】A【解析】A．化石能源的開發(fā)使用，會(huì)釋放大量的二氧化碳，不利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，A符合題意；B．倡導(dǎo)踐行節(jié)能低碳生活方式對(duì)實(shí)現(xiàn)"碳中和有直接貢獻(xiàn)，利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，B不符合題意；C．植樹造林增加綠色植被對(duì)實(shí)現(xiàn)“碳中和”具有直接貢獻(xiàn)，利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，C不符合題意；D．將二氧化碳捕集和再利用，直接減少了二氧化碳,利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，D不符合題意；故選A。4．（2022春·江蘇蘇州·高一常熟中學(xué)?？茧A段練習(xí)）綠色化學(xué)是當(dāng)今社會(huì)提出的一個(gè)新理念。在綠色化學(xué)工藝中，理想狀態(tài)是反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為欲制的產(chǎn)物，即原子利用率為100%。以下反應(yīng)最符合綠色化學(xué)“原子經(jīng)濟(jì)”要求的是A．乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)制得聚乙烯高分子材料B．用甲烷與氯氣制備一氯甲烷C．用水煤氣CO和H2來制備汽油(C8H18)D．用電石CaC2和水來制備乙炔【答案】A【解析】A．乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)制得聚乙烯高分子材料，即nCH2=CH2，原子利用率為100%，符合要求，故A符合題意；B．甲烷與氯氣制備一氯甲烷，屬于取代反應(yīng)，即CH4+Cl2CH3Cl+HCl，還發(fā)生副反應(yīng)，反應(yīng)物沒全部轉(zhuǎn)化為所需產(chǎn)物，不符合要求，故B不符合題意；C．用水煤氣CO和H2來制備汽油(C8H18)，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，氧原子沒有轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，反應(yīng)物沒全部轉(zhuǎn)化為所需產(chǎn)物，不符合要求，故C不符合題意；D．用電石CaC2和水來制備乙炔，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，氧原子、鈣原子沒有轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，反應(yīng)物沒全部轉(zhuǎn)化為所需產(chǎn)物，不符合要求，故D不符合題意；故選A。考點(diǎn)三綜合運(yùn)用【例31】（2023陜西咸陽·高一咸陽市實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）十九大報(bào)告中指出“持續(xù)實(shí)施大氣污染防治行動(dòng)，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”。汽車尾氣中的以及燃煤廢氣中的都是大氣污染物，研究它們的性質(zhì)對(duì)環(huán)境治理具有重要意義。(1)是指大氣中直徑小于或等于的顆粒物。下列說法不正確的是_________(填字母)。a.主要來源于火力發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程b.顆粒小，所以對(duì)人體無害c.直徑介于的顆粒物分散到空氣中可形成膠體d.推廣使用電動(dòng)汽車，可以減少的污染(2)直接排放含的煙氣會(huì)形成酸雨，危害環(huán)境。用化學(xué)方程式表示形成硫酸型酸雨的過程_________(只寫第一步)。(3)洗滌含的煙氣，下列物質(zhì)不能作為洗滌劑的是_________(填字母)。a.

b.

c.(4)煤燃燒前需進(jìn)行脫硫處理，某種脫硫技術(shù)的基本原理如下：①該技術(shù)第一步反應(yīng)的離子方程式為_________。②處理含的黃鐵礦，第二步消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的體積為_________L(精確到0.01)。(5)治理汽車尾氣的(儲(chǔ)存還原)技術(shù)均可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中排放的。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)在稀燃(充足、柴油較少)和富燃(不足、柴油較多)條件下交替進(jìn)行，通過和的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)的儲(chǔ)存和還原，原理如下：①吸收的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_________。②若柴油中硫含量較高，在稀燃過程中，吸收氮氧化物的能力會(huì)下降至很低水平，結(jié)合化學(xué)方程式解釋其原因_________?！敬鸢浮?1)bc(2)(3)c(4)

37.35或37.33(5)

1∶4

稀燃過程中，柴油中的硫被氧化為，發(fā)生反應(yīng)，穩(wěn)定，不易分解，也難與反應(yīng)【解析】（1）是指大氣中直徑小于或等于2.5um的顆粒物。它的主要來源是日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物，故a正確；表面積大，具有吸附性，能吸附大量有毒物質(zhì)，故b錯(cuò)誤；c.膠體微粒直徑在107m~109m之間，PM2.5粒子的大小不符合，故c錯(cuò)誤；d.減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放，減少了煙塵，能降低空氣中PM2.5，故d正確；故選:bc；（2）二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，形成硫酸型酸雨的過程用化學(xué)式表示為：；（3）為酸性氣體，可用堿性物質(zhì)作為洗滌劑來吸收它；a.Ca(OH)2顯堿性，兩者反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，故符合題意；b.Na2CO3顯堿性，兩者反應(yīng)生成亞硫酸鈉和二氧化碳，故符合題意；c.CaCl2顯中性，兩者不反應(yīng)，故不符合題意；故選c；（4）①第一步反應(yīng)物為，生成物為，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)目相等，電荷守恒與原子守恒可知：；②第二步發(fā)生的反應(yīng)為：，含的黃鐵礦能生成的物質(zhì)的量為：，第二步消耗的物質(zhì)的量為6.67mol÷4=1.6675mol，(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的體積為1.6675mol×22.4L/mol=37.35L；（5）①根據(jù)題圖乙所示，NO2和O2，與BaO反應(yīng)生成Ba(NO3)2，化學(xué)方程式為2BaO+4NO2+O2=2Ba(NO3)2其中O2作氧化劑，NO2作還原劑，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4；②稀燃過程中氧氣充足，柴油中的硫被氧化為，進(jìn)一步與O2、BaO發(fā)生反應(yīng)，穩(wěn)定，不易分解，也難與反應(yīng)，使BaO吸收氮氧化物的能力下降到很低的水平?！疽挥缛础?．（2021·高一課時(shí)練習(xí)）閱讀下列材料并回答問題。(1)常見的大氣污染分為一次污染和二次污染。二次污染指的是排入環(huán)境中的一次污染物在物理、化學(xué)因素或生物作用下發(fā)生變化，或與環(huán)境中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成新的污染物，如，二氧化氮就是二次污染物。在、NO、、HC1、CO等五種物質(zhì)中，不會(huì)導(dǎo)致二次污染的是_________。(2)汽車尾氣(含一氧化碳、二氧化硫和一氧化氮等)是城市空氣的污染源之一，治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝“催化轉(zhuǎn)化器”，它能使一氧化碳和一氧化氮發(fā)生反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體。①汽車尾氣中易造成光化學(xué)煙霧的物質(zhì)是_________。②寫出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________。③下列措施中有利于控制城市空氣污染的方法有_________。A．開發(fā)和使用氫能

B．推廣電動(dòng)汽車

C．植樹造林

D．戴上呼吸面具(3)氨氣亦可用來處理氮氧化物。例如，氨氣與二氧化氮發(fā)生如下反應(yīng)：。若某工廠排出的廢氣中二氧化氮含量為0.5%(體積分?jǐn)?shù))，處理(標(biāo)準(zhǔn)狀況)這種廢氣，需要_________千克氨氣?！敬鸢浮?1)、NO、、CO(2)

二氧化硫和一氧化氮

AB(3)5.06【解析】（1）①SO2可導(dǎo)致二次污染，生成SO3，符合；②NO可導(dǎo)致二次污染，生成NO2，符合；③NO2可導(dǎo)致二次污染，生成硝酸，符合；④HCl不能在物理化學(xué)因素或微生物作用下發(fā)生變化，不能導(dǎo)致二次污染，不符合；

⑤CO可導(dǎo)致二次污染，生成CO2，造成溫室氣體，符合；答案為、NO、、CO；（2）①汽車尾氣中污染空氣的主要物質(zhì)是二氧化硫和一氧化氮，故答案為：二氧化硫和一氧化氮；②由題意知CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使SO2的轉(zhuǎn)化（催化劑作用下），可知CO與NO反應(yīng)生成的是N2和CO2，反應(yīng)方程式為，故答案為：；③控制城市空氣污染源，要從源頭找解決方法，控制大氣污染物的生成和排出。植樹造林是吸收大氣污染物，戴上呼吸面具不能消除污染，只是免于被污染，開發(fā)氫能源和使用電動(dòng)車都是在源頭上控制了大氣污染物的產(chǎn)生，故答案為：AB；（3）尾氣中二氧化氮含量為1×106L×0.5%=0.5×104L，則由可知，設(shè)需要氨氣的物質(zhì)的量為=297.62mol．則氨氣的質(zhì)量為297.62×17×103kg=5.06kg。2．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）閱讀材料，完成下列題目。(