華師綠色化學(xué)試題參考

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 化學(xué)與環(huán)境學(xué)院2015-2016學(xué)年第二學(xué)期期末考試綠色化學(xué)試卷（A卷）專業(yè) 年級 _ 班級 _ 姓名 _ 學(xué)號_ 題號一二三四五總分得分一、單項(xiàng)選擇題（102分=20分）1、綠色化學(xué)對化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放。以下反應(yīng)中符合綠色化學(xué)原理的是： （ ）A乙烯與氧氣在銀催化作用下生成環(huán)氧乙烷B乙烷與氯氣制備氯乙烷C苯和乙醇為原料，在一定條件下生產(chǎn)乙苯D乙醇與濃硫酸共熱制備乙烯2、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)化為欲制得的產(chǎn)物，

2、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： （ ） 置換反應(yīng) 化合反應(yīng) 分解反應(yīng) 取代反應(yīng) 加成反應(yīng) 消去反應(yīng) 加聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng) A B C只有 D只有3、香葉醇是一種為人們所喜愛的香料，關(guān)于它的說法錯誤的是（ ）A. 它的分子式為C10H18OB. 它可以發(fā)生酯化反應(yīng)C. 它是一種昆蟲信息素D. 它屬于一種農(nóng)藥，對人類有害4、以NMMO(N-甲基嗎啉-N-氧化物)作為溶劑生產(chǎn)的纖維是（ ）A. CC纖維 B. 竹漿纖維 C. Lyocell纖維 D. 甲殼素纖維5、中國環(huán)境標(biāo)志是（ ）A. B. C. D. 6、羧酸是應(yīng)用很廣的一類商用化學(xué)品，可用于合成中間物、增塑

3、劑、催化劑、保鮮劑等。很多常用羧酸均有一定的藥效或毒性。下列所列的羧酸毒效最大的是：（ ）A. CH3COOH B. CH3CH2(CH3)2CCOOH C. CH2=CH-CH2COOH D. CH3CH2(CH3) CHCOOH7、要預(yù)防有機(jī)金屬化合物的毒性，應(yīng)遵循一定的原則對有機(jī)金屬化合物進(jìn)行設(shè)計(jì)。下列關(guān)于其原則說法不正確的是：（ ）A. 增大logP，使其大于8； B. 增大熔點(diǎn)；C. 增大相對分子質(zhì)量使其大于1000； D. 增大水溶性8、用CO2代替氫化氟氯烴類（HCFCs）和氟氯烴類（CFCs）和脂肪烴作發(fā)泡劑，關(guān)于其優(yōu)點(diǎn)說法如下：CO2不會消耗臭氧；CO2不會形成煙霧；CO2不

4、能燃燒，操作更安全； CO2更廉價。以上說法正確的是 （ ）A. B. C. D. 只有9、大量使用氟利昂，會導(dǎo)致的環(huán)境問題是（ ）A. 酸雨 B. 光化學(xué)煙霧 C. 臭氧空洞 D.溫室效應(yīng)10、分解產(chǎn)物為氧和水的綠色氧化殺菌劑為（ ）A. 臭氧 B. 過氧乙酸（CH3COOOH） C. 二氧化氯（ClO2） D. 過氧化氫二 名詞解釋（52分=10分）1. 生物多樣性 2. 環(huán)境因子 3.離子液體 4.綠色裝修5.綠色農(nóng)藥 三、是非題（101分=10分）1. “可燃冰”是一種可再生能源。2. NO是氮氧化物之一，是有害物質(zhì)。3. 利用氯氣進(jìn)行消毒、漂白，可能生成氯仿（CHCl3）、二噁英等有

5、毒有機(jī)物。4. 二氧化氯(ClO2)是易爆易分解氣體，用氯酸鉀和草酸、硫酸反應(yīng)制備（）時，需通入氮?dú)猓瑢⒍趸葲_淡并吹出。5. DDT是一種有機(jī)鹵代物，它沒有氣味，無刺激性，但對人有劇毒。6. 無氟冰箱指的是使用不含氟的制冷劑的冰箱。7. 半導(dǎo)體照明具有工作電壓低、耗電量小、發(fā)光效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。8. 交通材料綠色化不僅包括汽車制造材料的綠色化，還包括道路制造材料的綠色化。9. 高鐵酸鹽作為一種新型水處理劑，具有很強(qiáng)的氧化性，溶于水中釋放大量的分子氧10. 反滲透膜技術(shù)是典型的綠色膜分離技術(shù)，主要用于海水淡化、污水處理方面。四、客觀簡答題（55分=25分）1. 簡述酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)。2.

6、 怎樣選擇裝修材料，才能建造出健康環(huán)保的綠色家居環(huán)境？3. 目前洗滌劑中的磷酸鹽替代技術(shù)主要有哪些？4. 常見的綠色水處理技術(shù)有哪些？5. 綠色化學(xué)提倡的基本化學(xué)品“五R”原則是什么？5、 計(jì)算題（45=20分） 苯乙酸是一種重要有機(jī)化工原料，具有羧基、亞甲基氫和苯環(huán)的典型反應(yīng)，生成許多有用的中間體，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等行業(yè)都有廣泛的用途。傳統(tǒng)工藝采用芐氯和氫氰酸反應(yīng)合成。1. 寫出該過程的化學(xué)計(jì)量關(guān)系式和反應(yīng)條件。2. 計(jì)算該方法的原子利用率，用綠色化學(xué)觀點(diǎn)分析該過程的不足。3. 設(shè)計(jì)一條新的更接近綠色化學(xué)目標(biāo)的苯乙酸合成路線。4. 分析你設(shè)計(jì)的過程的綠色化學(xué)優(yōu)點(diǎn)。六、論述題（15分） 綠色

7、表面活性劑、綠色農(nóng)藥、綠色催化劑、綠色塑料、綠色能源、綠色溶劑等是綠色化學(xué)研究的重要領(lǐng)域，選擇其中之一，論述該領(lǐng)域的某些研究進(jìn)展。參考答案1、 單項(xiàng)選擇題 1-5 A B D C A 6-10 D B A C D2、 名詞解釋1.生物多樣性：是指地球上所有生物植物、動物和微生物及其他物質(zhì)構(gòu)成的綜合體。它包括遺傳的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個組成部分。生物多樣性是人類社會賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。（4分）2. 環(huán)境因子：即每生產(chǎn)1公斤的目標(biāo)產(chǎn)物，同時所生產(chǎn)廢物的質(zhì)量，環(huán)境因子可衡量生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響。（4分） 3.離子液體：離子溶液是室溫離子液體的簡稱，由帶正電的離子和帶負(fù)電的離子構(gòu)成

8、的在室溫或近于室溫下呈液態(tài)的物質(zhì)。具有良好的溶解性和催化活性，是一種綠色、新型的溶劑和催化劑。（4分） 4.綠色裝修指在對房屋進(jìn)行裝修時采用環(huán)保型的材料來進(jìn)行房屋裝飾，使用有助于環(huán)境保護(hù)的材料，把對環(huán)境造成的危害降低到最小。 5.綠色農(nóng)藥是指對防治病菌，而對人畜、害蟲天敵、農(nóng)作物安全，在環(huán)境中易分解、在農(nóng)作物中低殘留或無殘留的農(nóng)藥。3、 判斷題1-5 6-10 解析：1、“可燃冰”是水分子與甲烷等烷烴在低溫、高壓下形成的固體結(jié)晶物質(zhì)，是一種天然氣水合物，是不可再生能源。2、NO是一種重要的信使分子，可控制血壓、抑制血小板凝聚，在人體的生理調(diào)節(jié)上是幫助作用4、反應(yīng)本身有CO2產(chǎn)生，能起到?jīng)_淡并吹

9、出ClO2的效果，因此不必再通入氮?dú)狻?、無氟冰箱，實(shí)際上是不含氟利昂的冰箱，而不是不含氟的冰箱9、高鐵酸鹽溶于水中會釋放大量的原子氧，而不是分子氧。四、簡答題1、以酶為催化劑，具有以下主要特點(diǎn)：（1） 反應(yīng)條件溫和。一般在常溫常壓下即可進(jìn)行，由于酶是蛋白質(zhì)，故遇高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、紫外線等易失去活性；（2） 高度專一性。一種酶只能催化一種反應(yīng)，而對其他反應(yīng)不具有活性；（3）活化能低，催化效率極高，比一般的無機(jī)或有機(jī)催化劑可高出1081012倍；（4） 多樣性。酶的種類繁多，幾乎能催化所有的反應(yīng)。（5） 酶催化反應(yīng)的歷程復(fù)雜（從而速率方程復(fù)雜），酶反應(yīng)受pH值、溫度以及離子強(qiáng)度的影響

10、較大。2、首先，選擇裝修材料時，要選擇質(zhì)量合格產(chǎn)品，最好是選擇通過ISO9000系列質(zhì)量體系認(rèn)證的裝修材料，以減少材料中的甲醛、苯類物質(zhì)和氡等帶來的污染。其次，裝修時要考慮具體實(shí)際，比如，在暖氣附近、廚房和衛(wèi)生間中，多使用不含甲醛的天然材料和金屬，避免人造裝修材料遇熱或受潮后散發(fā)出甲醛；老人和小孩的臥房盡量不要使用大面積石材；為保持室內(nèi)空氣的潔凈，也可安裝空氣凈化器或者空氣換氣裝置等。最后，裝修完畢后，應(yīng)當(dāng)保持室內(nèi)的良好通風(fēng)狀態(tài)，待異味去除后再入住3、（1）使用復(fù)配的表面活性劑（2）使用有機(jī)螯合劑代替磷酸鹽（3）使用離子交換劑（硅酸鈉）的方法（4）使用復(fù)配的無機(jī)沉淀劑4、綠色膜分離技術(shù)、綠色中

11、和技術(shù)、綠色絮凝技術(shù)、高級氧化技術(shù)（又包括濕式催化氧化技術(shù)、超臨界水氧化技術(shù)、光催化氧化技術(shù)）5、（1）拒用危害品（Reject）；（2）減少用量（Reduce）；（3）循環(huán)使用（Recycle）；（4）回收再用（Reuse）；（5）再生利用（Regenerate）五、計(jì)算題（1）化學(xué)計(jì)量式： 1）苯乙酸的合成（5分） 苯乙腈水解法，苯乙腈是由芐氯和氫氰酸反應(yīng)合成的。 C6H5CH2Cl + HCN C6H5CH2CN + HCl 2 C6H5CH2CN + H2SO4 + 4H2O 2C6H5CH2COOH + (NH4)2SO4（2） 計(jì)算原子利用率，用綠色化學(xué)觀點(diǎn)分析過程的不足2C6H5

12、CH2Cl + 2HCN + H2SO4 + 4H2O 2C6H5CH2COOH + (NH4)2SO4 + 2HCl原子利用率=(272/479)100%=56.78%該反應(yīng)的原子利用率僅為56.78%，同時由于要使用大量劇毒的氫氰酸，因此生產(chǎn)過程極不安全。生成大量副產(chǎn)物硫酸胺和氯化氫，同時排放的廢物中難免不含有氰化物，因而對環(huán)境的影響亦嚴(yán)重。（5分）（3）芐氯與一氧化碳反應(yīng)合成苯乙酸。（5分） C6H5CH2Cl + CO + H2O C6H5CH2COOH + HCl此反應(yīng)在水和有機(jī)物組成的兩相體系中進(jìn)行，加入相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨等，促進(jìn)反應(yīng)加快。用一氧化碳代替氫氰酸不僅避免使用劇毒

13、原料，而且原料成本也大大降低。這一反應(yīng)不產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)，反應(yīng)后除生成氯化鈉外，基本上無其他副產(chǎn)物生成。（5分）六、論述題 綠色表面活性劑： 根據(jù)表面活性劑結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的研究成果，設(shè)計(jì)或改進(jìn)分子結(jié)構(gòu)，開發(fā)易生物降解、對人體溫和的表面活性劑。 研究表面活性劑結(jié)構(gòu)，尤其是疏水鏈結(jié)構(gòu)與生物降解的關(guān)系。 研究極性基團(tuán)與刺激性的關(guān)系。一般來說，在疏水鏈相同的情況下，鈉鹽的刺激性大于銨鹽和胺鹽，因而在香波和餐洗配方中，人們逐漸用烷基硫酸三乙醇胺、烷基硫酸銨代替烷基硫酸鈉，用醇醚硫酸的胺鹽和銨鹽代替鈉鹽。 降低現(xiàn)有產(chǎn)品中有害物質(zhì)含量，推進(jìn)產(chǎn)品的環(huán)境友好化。如AOS( 烯基磺酸鹽) 產(chǎn)品、AES 類產(chǎn)品

14、、咪唑啉、甜菜堿類兩性表面活性劑產(chǎn)品。 在表面活性劑及其中間體的合成中推進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的綠色化?！霸咏?jīng)濟(jì)”反應(yīng)如：生成陰離子表面活性劑的磺化與硫酸化反應(yīng)，由傳統(tǒng)的鹽酸磺化、氯磺酸磺化變?yōu)镾O3磺化，以避免生成HCl和稀H2 SO4。 減少中間過程，提高反應(yīng)選擇性。 采用環(huán)境友好的高效催化劑。 在考慮產(chǎn)品綠色化、反應(yīng)過程綠色化的同時，還應(yīng)考慮原料的綠色化。在要求產(chǎn)品具有高表面活性的同時，還要求其生物降解性好、低毒、無刺激，并采用再生資源，進(jìn)行清潔生產(chǎn)，是表面活性劑領(lǐng)域80 、90 年代以來的追求目標(biāo)，其中最典型的產(chǎn)品有：烷基葡萄糖酰胺(MEGA)、烷基多苷(APG)、甲酯磺酸型(MES)、甲酯乙氧

15、基化物(FMEE)。 表面活性劑的綠色應(yīng)用。鑒于表面活性劑能對界面過程產(chǎn)生影響，因此它往往能有效地改進(jìn)相關(guān)的工藝過程，或者能改善產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降耗、改善環(huán)境，使反應(yīng)過程綠色化，甚至起到“綠色使者”的作用。藥物賦型劑、制備高效催化劑與生物礦化模擬、液膜分離、膠束增溶超濾與土壤修復(fù)、微乳燃油、代替使用有機(jī)溶劑的精細(xì)清洗。 綠色催化劑： 分子篩催化劑，又稱沸石分子篩催化劑，系指以分子篩為催化劑活性組分或主要活性組分之一的催化劑。分子篩具有離子交換性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性，并有良好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性，可制成對許多反應(yīng)有高活性、高選擇性的催化劑。 雜多酸有類似于濃液的“擬液相”，這種特

16、性使其具有很高的催化活性，既可以在表面發(fā)生催化反應(yīng)，也可以在液相中發(fā)生催化反應(yīng)。雜多酸既是氧化催化劑，還是光電催化劑。雜多酸在石油化工中作為烷基化、酰基化、異構(gòu)化、酯化、水合、脫水及氧化等諸多反應(yīng)的催化劑。雜多酸具有的可調(diào)控酸性，它取代HF、硫酸、磷酸，以固體形式進(jìn)行多相催化反應(yīng)。用雜多酸做催化劑可提高反應(yīng)的回收率。與沸石分子篩催化劑類似，它具有不腐蝕設(shè)備、資源利用充分、不污染環(huán)境、工藝簡便等優(yōu)點(diǎn)。雜多酸又因其兼具氧化、光電催化等功能，在化工生產(chǎn)尤其是石油化工生產(chǎn)中被廣泛采用。 以固體超強(qiáng)酸作催化劑主要應(yīng)用于石油煉制及有機(jī)合成工業(yè)，具有多方面的優(yōu)點(diǎn)。由于是固相催化劑，故反應(yīng)物和催化劑易于分離。催化劑可反復(fù)使用，不腐蝕反應(yīng)器，催化劑選擇性高，反應(yīng)條件溫和，原料利用率高，“三廢”少。 其他類型的綠色催化劑。光催化劑，這是一