8.3环境保护与绿色化学 专题练习
一、选择题
1．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
A CO2 酸雨 化石燃料的燃烧
B SO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放
C NO2 温室效应 工厂废气的排放
D CO CO中毒 燃料的不完全燃烧
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
3．随着社会经济的发展，汽车已进入千家万户，它给人们出行带来方便的同时汽车尾气污染问题也日益突显，汽车尾气中含和固体悬浮颗粒等。用活性炭还原处理氮氧化物是一种实用的氮氧化物转化方法：，可实现氮氧化物无害转化。下列环境问题与汽车尾气的大量排放无关的是( )
A．酸雨 B．温室效应
C．PM 2.5超标 D．白色污染
4． “绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物,即原子利用率为100%。以下反应不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．用乙烷与氯气制备一氯乙烷
C．SO2与生石灰反应生成CaSO3
D．乙烯和水反应制取乙醇
5．当今环境污染已成为人类面临的重大威胁，下列对应关系不完全正确的是( )
A．酸雨——SO2、NO2、CO2等
B．光化学烟雾——NO2、CxHy等
C．温室效应——CO2、CH4等
D．白色污染——各种颜色的难降解的塑料膜、塑料袋等
6．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
7．“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。以下反应不符合绿色化学原则的是（ ）
A．工业生产环氧乙烷：
B．水煤气合成甲醇：CO + 2H2CH3OH
C．制取硫酸铜：Cu + 2H2SO4（浓）CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
D．合成甲基丙烯酸甲酯：CH3C≡CH + CO + CH3OHCH2=C（CH3）COOCH3
8． 我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做法与上述理念相违背的是( )
A．大力发展煤的气化及液化技术
B．加快石油等化石燃料的开采和使用
C．以CO2为原料生产可降解塑料
D．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料
9．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得的产物，即原子的利用率为100%。在用CH3CH===CH2合成CH2===C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子的利用率达到最高，还需要其他的反应物有( )
A．CO2和H2O B．CO和HCHO
C．CH3OH和H2 D．H2和CO2
10．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
让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用
二、非选择题
11．科学家认为，氢气是一种高效而无污染的理想能源，近20年来，对氢能源的研究获得了迅速发展。
(1)已知1 mol H2完全燃烧时放出285.8 kJ的热量，试写出H2燃烧的热化学方程式：_________。
(2)为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是_________(填序号)。
A．电解水 B．锌和稀硫酸反应 C．光解海水
(3)某学生查阅大量资料，提出下列用水制取氢气的研究方向：
①研究在水不发生化学反应的情况下制取氢气，同时释放能量。
②设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气。
③寻找高效催化剂，提高水在一定条件下分解产生氢气的转化率。
④寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，用以分解水制取氢气
请你从上述研究方向中，选择其中不合理的项，并简述理由：不合理的是_________，理由是___________。
12．促进生态文明，保护生态环境，是实现“中国梦”的重要组成部分。
(1)生活中一次性物品的使用会大大增加生态压力，一次性纸巾使用后应投入贴有 (填字母)标志的垃圾桶内。
(2)用明矾处理废水中细小悬浮颗粒的方法属于_______(填字母)。
a．混凝法 b．中和法 c．氧化还原法
(3)选择环保的装修材料可以有效减少居室污染。劣质胶合板释放的主要污染物是 (填字母) 。
a．NO b．CO c．甲醛
(4)NH3催化还原氮氧化合物法是目前应用最广泛的烟气氮氧化合物脱除技术，二者会反应生成对空气无污染无害的物质，写出NH3催化还原NO2反应的化学方程式 。
13．煤是一种常用的燃料，但由于煤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，造成环境污染的主要表现之一是形成硝酸型酸雨。
以下是对硝酸型酸雨的评价，其中正确的是________(填序号)。
a．能杀死水中的浮游生物，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，为植物提供氮肥
(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化学反应的化学方程式：
____________________________。
(3)脱硫以后，在废气中含量明显增加的不良气体是________(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___________________。
参考答案
1、D
解析：A中，CO2对应的环境问题是温室效应；B中，SO2对应的环境问题是酸雨，主要来源于煤的燃烧和硫酸厂排放的废气；C中，NO2对应的环境问题是酸雨及光化学烟雾，主要来源于汽车尾气的排放。
2、A
解析：N2不是造成温室效应的气体。
3、D
解析：A.汽车尾气中的氮氧化物、SO2可分别形成硝酸型、硫酸型酸雨，酸雨与汽车尾气的大量排放有关；
B.汽车尾气中的CO2可造成温室效应，温室效应与汽车尾气的大量排放有关；
C.汽车尾气中固体悬浮颗粒等会导致PM2.5超标，PM2.5超标与汽车尾气的大量排放有关；
D.白色污染是对废塑料污染环境现象的一种形象称谓，与汽车尾气的大量排放无关；
答案选D。
4、B
解析：当反应物中的原子全部转化为产物,原子利用率为100%。A项乙烯发生加聚反应制得聚乙烯,符合要求;B项乙烷与氯气发生取代反应制得一氯乙烷的同时还有大量副产物产生;C项SO2+CaOCaSO3、化合反应,符合要求;D项CH2CH2+H2OCH3CH2OH、加成反应,符合要求。
5、A
解析：CO2是引起温室效应的主要物质，但不是造成酸雨的物质。
6、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。
7、C
解析：A. 工业生产环氧乙烷，反应物原子完全转化为生成物，符合绿色化学要求，故A不符合题意；
B. 水煤气合成甲醇，反应物原子完全转化为生成物，符合绿色化学要求，故B不符合题意；
C. 反应物的原子没有完全转化为目标产物CuSO4，因此不符合绿色化学要求，故C符合题意；
D. 合成甲基丙烯酸甲酯时，反应物原子完全转化为目标产物，符合绿色化学要求，故D不符合题意；
综上所述，答案为C。
8、B
解析：煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃料的先进洁净煤技术，可以减少污染物的排放，A项正确；石油等化石燃料为不可再生能源，加快化石燃料的开采和使用，会破坏环境，加重环境污染，B项错误；可降解塑料不会造成“白色污染”，C项正确；将秸秆转化为乙醇燃料，可以减少PM2.5的产生，D项正确。
9、B
解析：根据质量守恒定律可知：CH3CH===CH2＋CO＋HCHO―→CH2===C(CH3)COOCH3，故答案为B。
10、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。
11、H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol C ①③ ①：水分子中不含氢气分子，不可能在不发生化学反应的情况下得到氢气，且水分解是吸热反应(或③：催化剂能提高水分解产生氢气的反应速率，但不能提高水的转化率)
解析：(1)1 mol H2完全燃烧产生1 mol液态H2O时放出285.8 kJ的热量，则其燃烧的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol；
(2)A. 电解水需要大量的电能，不符合廉价的要求，A不符合题意；
B. 锌与稀硫酸反应，需要消耗大量的锌和硫酸，不符合廉价的要求，B不符合题意；
C. 光解海水，可充分利用光能，廉价而又低碳，符合要求，C符合题意；
故合理选项是C；
(3)①水是纯净物，不是混合物，水是化合物，其中含有H、O两种元素，而H2是单质，因此由水制取氢气的变化是由化合物转化为单质，发生的是化学变化，且水分解反应是吸热反应，故①不可行；
②用水制取新能源氢气，水在高温下也可以发生分解反应，设法将太阳光聚焦，产生高温使水分解产生氢气，②可行；
③催化剂，能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变，故寻找高效催化剂，使水分解产生氢气的速率加快，但催化剂不能使化学平衡发生移动，因此不能改变水分解的转化率，③不可行；
④寻找特殊的化学物质，改变水分解的化学反应速率，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气，④可行；
综上所述可知：不可行的措施是①③。
12、(1)b (2)a (3)c (4)6NO2+8NH37N2+12H2O
解析： (1)生活中一次性物品的使用会大大增加生态压力，一次性纸巾使用后应投入贴有不可回收标志的垃圾桶内。故答案为：b；
(2)氢氧化铝胶体具有吸附性，用明矾处理废水中细小悬浮颗粒的方法属于混凝法。故答案为：a；
(3)劣质胶合板释放的主要污染物是甲醛，是致癌物质，选择环保的装修材料可以有效减少居室污染。故答案为：c；
(4)NH3催化还原NO2反应生成氮气和水，化学方程式6NO2+8NH3 7N2+12H2O。故答案为：6NO2+8NH3 7N2+12H2O。
13、(1)abd
(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)硝酸型酸雨有它的危害性，但它所含有的氮元素又是植物所需要的主要肥料之一。因此应该一分为二地评价硝酸型酸雨的利与弊。这里不是对NO和NO2的评价，所以该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，并且CO2与SO2以等物质的量代换。
(4)检验SO2的高效试剂是品红溶液，并且该过程中没有干扰因素。
