2025版高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第三節(jié)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)課時(shí)講練作業(yè)新人教版必修第二冊(cè)

-1-第三節(jié)環(huán)境愛(ài)護(hù)與綠色化學(xué)一、化學(xué)與環(huán)境愛(ài)護(hù)1.環(huán)境問(wèn)題與環(huán)境愛(ài)護(hù)(1)環(huán)境問(wèn)題由于人類(lèi)________________________自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及__________________和______________所造成的環(huán)境污染。

(2)環(huán)境愛(ài)護(hù)的任務(wù)①環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè):對(duì)____________等進(jìn)行分析和測(cè)定,為限制和消退污染供應(yīng)牢靠的數(shù)據(jù)。

②治理工業(yè)“三廢”(________、________、________)。

③找尋源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝:杜絕污染物的排放,能從根本上解決環(huán)境問(wèn)題。2.三廢的治理(1)大氣污染及處理①污染物的來(lái)源②找尋________,削減__________的運(yùn)用是削減空氣污染的有效途徑。

(2)污水的處理①處理方法②處理的流程a.一級(jí)處理:通常接受____________方法,即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。

b.二級(jí)處理:接受________方法(又稱____________法)及某些化學(xué)方法,除去水中的可降解有機(jī)物等污染物。

c.三級(jí)處理:主要接受____________法、____________法、____________法和____________法等,對(duì)污水進(jìn)行深度處理和凈化。

(3)固體廢物的處理①處理原則:________、________和________。

②目的:____________和____________。

二、綠色化學(xué)1.綠色化學(xué)也稱__________化學(xué),與顏色______(填“有”或“沒(méi)有”)關(guān)系。

2.核心思想:變更“先污染后治理”的觀念和做法,利用化學(xué)原理和技術(shù)手段,削減或消退產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學(xué)物質(zhì),實(shí)現(xiàn)從源頭________或________環(huán)境污染。

3.原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng):反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,原子利用率______。

原子利用率=______________×100%。

1.2024年4月22日是第53個(gè)“世界地球日”,我國(guó)的宣揚(yáng)主題為“珍愛(ài)地球,人與自然和諧共生”。下列有關(guān)活動(dòng)或行為不符合這一主題的是()A.接受綠色化學(xué)工藝,使原料盡可能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品B.大量開(kāi)采煤和石油,以滿意生產(chǎn)和生活的要求C.對(duì)燃料進(jìn)行脫硫處理,對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行凈化后再排放D.節(jié)約能源,提高能源利用率2.“綠水青山就是金山銀山”,下列措施不利于改善大氣質(zhì)量的是()A.開(kāi)發(fā)新能源,削減煤等化石燃料的燃燒B.研制新型高效新能源汽車(chē)C.將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣,發(fā)展干凈燃煤技術(shù)D.增加汽車(chē)排氣管的長(zhǎng)度以降低CO和NO的排放量3.綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)。下列敘述符合綠色化學(xué)理念的是()A.綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成的環(huán)境污染進(jìn)行治理B.用聚苯乙烯等塑料代替木材生產(chǎn)包裝盒、快餐盒等,以削減木材運(yùn)用C.研制新型殺蟲(chóng)劑,使其只對(duì)目標(biāo)昆蟲(chóng)有毒殺作用而對(duì)其他昆蟲(chóng)無(wú)害D.現(xiàn)代石油化工接受銀做催化劑,將乙烯干脆氧化生成環(huán)氧乙烷,該反應(yīng)屬于“原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)”4.為了可持續(xù)發(fā)展,下列環(huán)保建議中,你認(rèn)為不能接受的是()A.汽車(chē)的排氣管上裝有“催化轉(zhuǎn)化器”,使有毒的CO和NO反應(yīng)生成N2和CO2B.用CO2合成聚碳酸酯類(lèi)可降解塑料,削減白色污染C.向煤中加入適量石灰石,使煤燃燒產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化成CaSO4,可削減對(duì)大氣的污染D.用明礬代替二氧化氯處理生活污水,可提高殺菌消毒效果5.以下是與綠色化學(xué)、環(huán)境愛(ài)護(hù)和人類(lèi)健康休戚相關(guān)的三個(gè)主題,請(qǐng)依據(jù)已知信息回答下列問(wèn)題:(1)下列制備氯乙烷的反應(yīng)中原子經(jīng)濟(jì)性最高的是________(填字母)。

A.CH2CH2+HClCH3CH2ClB.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2OC.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClD.CH2CHCl+H2CH3CH2Cl由上述四個(gè)反應(yīng)可歸納出,原子經(jīng)濟(jì)性最高的是____________(填反應(yīng)類(lèi)型)。

(2)有毒物質(zhì)的無(wú)害化處理也是綠色化學(xué)探討的內(nèi)容之一。ClO2(沸點(diǎn)為11℃)是一種性能優(yōu)良的消毒劑,它可將廢水中少量的CN-等有毒的酸根離子氧化除去。請(qǐng)寫(xiě)出常溫常壓下用ClO2將廢水中的CN-氧化成無(wú)毒氣體的離子方程式:_________________________________,

該方法的優(yōu)點(diǎn)是_________________________________。

(3)ClO2也可用于自來(lái)水的消毒,利用了它的________性。

6.科學(xué)家提出有關(guān)甲醇(CH3OH)的碳循環(huán)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(“碳中和”是指CO2的排放總量和削減總量相當(dāng))()A.圖中能量轉(zhuǎn)化方式只有2種B.CO2、CH3OH均屬于有機(jī)物C.CO2和H2合成CH3OH的反應(yīng)中原子利用率為100%D.利用CO2合成CH3OH燃料有利于促進(jìn)“碳中和”7.使CO、NOx等在鉑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒氣體,可以削減汽車(chē)尾氣中有毒氣體的排放。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.CO在鉑表面被氧化生成CO2,鉑起催化作用B.汽車(chē)尾氣中NOx在鉑表面發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物是N2C.NOx可以引起光化學(xué)煙霧D.NOx、CO、CO2均能與人體中的血紅蛋白結(jié)合8.“碳捕獲技術(shù)”是指通過(guò)肯定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分別出來(lái)并利用。如可利用NaOH溶液來(lái)“捕獲”CO2,其基本過(guò)程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。下列有關(guān)該方法的敘述正確的是()①能耗小是該方法的一大優(yōu)點(diǎn)②整個(gè)過(guò)程中,有兩種物質(zhì)可以循環(huán)利用③“反應(yīng)分別”環(huán)節(jié)中,分別物質(zhì)的基本操作是過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶④該方法可削減碳排放,捕獲到的CO2還可用來(lái)制備甲醇等產(chǎn)品A.①③B.②④C.③④D.①④9.二氧化氯(ClO2)是國(guó)際上公認(rèn)的平安、無(wú)毒的綠色消毒劑,對(duì)酸性污水中的Mn2+也有明顯的去除效果,其反應(yīng)原理為ClO2+Mn2+MnO2↓+Cl-(部分反應(yīng)物和產(chǎn)物省略、未配平),下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A.工業(yè)上可用更為廉價(jià)的Cl2來(lái)代替ClO2B.利用該原理處理含Mn2+的污水后溶液的pH上升C.該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5D.理論上處理含5molMn2+的污水,須要的ClO2的物質(zhì)的量為2mol10.煤是一種常用的燃料,由于煤燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有SO2、NO2和NO等多種有害氣體和煙塵,會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,因此須要對(duì)煤進(jìn)行加工后再燃燒或?qū)U氣凈化后再排放。(1)將煤干脆進(jìn)行燃燒,造成環(huán)境污染的主要緣由之一是形成硝酸型酸雨。①寫(xiě)出煤燃燒廢氣中有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硝酸的化學(xué)方程式:_________________、

_________________。

②下列關(guān)于硝酸型酸雨的說(shuō)法沒(méi)有道理的是________(填字母)。

a.使水中的浮游生物死亡,削減魚(yú)類(lèi)食物來(lái)源,破壞水生生態(tài)系統(tǒng)b.對(duì)電線、鐵軌、橋梁、房屋等均會(huì)造成嚴(yán)峻損害c.破壞臭氧層d.硝酸與土壤中的礦物質(zhì)發(fā)生作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,向植物供應(yīng)氮肥(2)對(duì)煤燃燒產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行常溫脫硫處理的基本流程示意圖如圖,試結(jié)合圖中信息分別寫(xiě)出廢氣脫硫并形成副產(chǎn)物(CaSO3、CaSO4和石膏CaSO4·2H2O)的過(guò)程中所發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式:①_______________________________________________;

②_______________________________________________;

③_______________________________________________。

(3)脫硫以后,在廢氣中含量明顯增加的氣體是________(寫(xiě)物質(zhì)名稱),它對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響是________________________________。

(4)檢驗(yàn)脫硫后廢氣中是否含有SO2的簡(jiǎn)潔方法是_________________。

(5)某硫酸化工廠,運(yùn)用一種含雜質(zhì)為25%的黃鐵礦石(FeS2)為原料。若取2噸該礦石,可制得98%的濃硫酸________噸(假設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中96%SO2轉(zhuǎn)化為SO3)。

第三節(jié)環(huán)境愛(ài)護(hù)與綠色化學(xué)必備學(xué)問(wèn)落實(shí)一、1.(1)不合理地開(kāi)發(fā)和利用工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人類(lèi)生活(2)①污染物的存在形態(tài)、含量②廢氣廢水廢渣2.(1)①化石燃料的燃燒②新能源化石燃料(2)①生物氧化還原沉淀②a.物理b.生物微生物c.化學(xué)沉淀氧化還原離子交換反滲透(3)①無(wú)害化減量化資源化②削減環(huán)境污染資源回收利用二、1.環(huán)境友好沒(méi)有2.削減消退3.100%期望產(chǎn)物的總質(zhì)量知能素養(yǎng)進(jìn)階1.B接受綠色化學(xué)工藝,使原料盡可能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,符合綠色環(huán)保要求,A正確;大量開(kāi)采煤和石油,會(huì)造成化石能源奢侈,同時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染,不符合綠色環(huán)保要求,B錯(cuò)誤;對(duì)燃料進(jìn)行脫硫處理,對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行凈化后再排放,不僅愛(ài)護(hù)了環(huán)境,同時(shí)也使廢物資源化,符合綠色環(huán)保要求,C正確;節(jié)約能源,提高能源利用率,既滿意了人們對(duì)資源的利用,同時(shí)也愛(ài)護(hù)了環(huán)境,D正確。2.D開(kāi)發(fā)新能源,削減煤等化石燃料的燃燒,能有效削減SO2、固體顆粒物的排放,有利于改善大氣質(zhì)量,A正確;機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中含有CO、NO等污染物,利用和開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē),消退了機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染,有利于改善大氣質(zhì)量,B正確;將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣,發(fā)展干凈燃煤技術(shù),可削減污染物的排放,C正確;增加汽車(chē)排氣管的長(zhǎng)度,不能降低汽車(chē)尾氣中NO和CO的排放量,D錯(cuò)誤。3.D綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上削減和消退工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,并非對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行治理,A錯(cuò)誤;聚苯乙烯等塑料難降解,易產(chǎn)生“白色污染”,B錯(cuò)誤;殺蟲(chóng)劑會(huì)在農(nóng)作物中殘留,損害人體健康,C錯(cuò)誤;在Ag做催化劑的條件下,CH2CH2與O2反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷,該過(guò)程原子利用率為100%,符合“原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)”的要求,D正確。4.D二氧化氯有殺菌消毒效果,明礬能吸附水中的懸浮雜質(zhì),不具有殺菌消毒效果,D不行行。5.【解析】(1)A、D兩項(xiàng)中的原子利用率都是100%,原子經(jīng)濟(jì)性最高。(2)把CN-氧化成無(wú)毒氣體,說(shuō)明C、N分別生成了CO2、N2,ClO2的還原產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是無(wú)毒的Cl-。(3)ClO2具有強(qiáng)氧化性,所以可用于自來(lái)水的消毒。答案:(1)AD加成反應(yīng)(2)2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-產(chǎn)物為無(wú)毒無(wú)害的Cl-、CO2和N2(3)強(qiáng)氧化6.D圖中能量轉(zhuǎn)化方式有風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能等,所以能量轉(zhuǎn)化方式不止2種,A項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化碳是碳的氧化物,屬于無(wú)機(jī)物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若原子利用率為100%,反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品即甲醇,但CO2和H2合成CH3OH的反應(yīng)中還生成了水:CO2+3H2CH3OH+H2O,原子利用率未達(dá)到100%,C項(xiàng)錯(cuò)誤;利用CO2合成CH3OH燃料,給人們供應(yīng)了燃料,同時(shí)消耗了二氧化碳,削減對(duì)化石能源的依靠并削減碳排放,有利于促進(jìn)“碳中和”,D項(xiàng)正確。7.D依據(jù)信息“使CO、NOx等在鉑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒氣體”,可以得出CO在鉑表面被氧化生成CO2,鉑起催化作用,故A正確;由題給信息可知汽車(chē)尾氣中NOx在鉑表面反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2,故B正確;光化學(xué)煙霧主要是由氮氧化物引起的,故C正確;CO2是無(wú)毒氣體,在CO2濃度高的地方人簡(jiǎn)潔窒息死亡,而不是CO2與人體中的血紅蛋白結(jié)合,使人中毒,故D錯(cuò)誤。8.B依據(jù)題中信息可知,基本過(guò)程中有兩個(gè)反應(yīng):①二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng),②碳酸鈣的高溫分解,循環(huán)利用的應(yīng)當(dāng)有CaO和NaOH兩種物質(zhì),捕獲室中的反應(yīng)為二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng),得到的Na2CO3和CaO在溶液中反應(yīng)得到NaOH和CaCO3,由此可分析推斷。碳酸鈣高溫分解須要消耗大量的能源,①不正確;氧化鈣與氫氧化鈉可以循環(huán)運(yùn)用,②正確;碳酸鈣不溶于水,所以“反應(yīng)分別”環(huán)節(jié)中,分別物質(zhì)的基本操作是過(guò)濾,③不正確;工業(yè)上可以用CO2合成甲醇,④正確。9.D氯氣是有毒的氣體,所以不能代替ClO2,故A錯(cuò)誤;用ClO2處理酸性污水中的Mn2+,反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+5Mn2++6H2O5MnO2↓+2Cl-+12H+,所以處理后溶液的pH是減小的,故B錯(cuò)誤;該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為MnO2,還原產(chǎn)物為Cl-,由反應(yīng)方程式可知,二者的物質(zhì)的量之比為5∶2,故C錯(cuò)誤;由反應(yīng)的離子方程式可知,處理1molMn2+,須要25mol的ClO2,則處理5molMn2+,須要2molClO2,故D正確。10.【解析】(1)①煤燃燒廢氣中NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2溶于水反應(yīng)生成HNO3,有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硝酸的化學(xué)方程式為2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO;②硝酸是強(qiáng)酸,具有強(qiáng)氧化性,能殺死水中的浮游生物,削減魚(yú)類(lèi)食物的來(lái)源,破壞水生生態(tài)系統(tǒng),a正確;硝酸具有酸性,電線、鐵軌、橋梁含有金屬,它們能和硝酸反應(yīng),房屋含有金屬和硅酸鹽,也能和硝酸反應(yīng),會(huì)造成嚴(yán)峻損害,b正確;導(dǎo)致臭氧層空洞的是氟氯代烴,不是硝酸,c錯(cuò)誤;硝酸中含有氮元素,硝酸與土壤中的礦物質(zhì)發(fā)生作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,可向植物供應(yīng)氮肥,d正確。(2)由脫硫流程圖可知:脫硫過(guò)程