8.3环境保护与绿色化学 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019） 必修第二册

环境保护与绿色化学 (分值:60分) A级　合格过关练 选择题只有1个选项符合题意 (1~8题,每题4分,共32分) (一)化学与环境保护 1.大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是 (　　) 燃烧煤炭供热 利用风力发电 增加植被面积 节约用水用电 2.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 (　　) 推广使用燃煤脱硫技术,防治污染 加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量 实施绿化工程,防治扬尘污染 利用和开发新能源汽车,消除机动车尾气污染 3.下列有关化合物的说法正确的是 (　　) 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 “白色垃圾”“地沟油”均属于高分子材料,都对环境有害 聚氯乙烯制品易造成环境污染,可采用焚烧法处理 光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关 4.下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中,没有涉及化学变化的是 (　　) 定期清淤,疏通河道 化工企业“三废”处理后,达标排放 利用微生物降解水域中的有毒、有害物质 河道中的垃圾回收分类后,进行无害化处理 (二)绿色化学 5.下列实验或叙述符合绿色化学理念的是 (　　) 加热Cu和浓硫酸的混合物制备CuSO4 催化剂作用下乙烯和水反应制备乙醇 使用含铅汽油,降低汽车噪声 用稀硝酸和铜反应制取Cu(NO3)2 6.在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应物原子全部转化为欲制的产物,即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济要求的是 (　　) 乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 甲烷与氯气制备一氯甲烷 以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 用二氧化硅制备高纯硅 7.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 ②⑤⑥ ②④⑤ 只有⑥ 只有⑥⑦ 8.我国科学家在绿色化学领域取得了新进展,利用双催化剂Cu和Cu2O,在水溶液中用H原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇,反应机理如图所示。下列有关说法不正确的是 (　　) CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的 催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒 该催化过程中只涉及化学键的形成,未涉及化学键的断裂 有可能通过调控反应条件获得甲醛(HCHO)等有机物 9.(6分)绿色化学是“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。 (1)(2分)下列各项符合“绿色化学”要求的是　　　　。  A.处理废弃物 B.治理污染点 C.减少有毒物 D.杜绝污染源 (2)(2分)在我国西部大开发中,某地为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你认为可行的是　　　　。  A.建在西部干旱区可以脱贫致富 B.应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区 C.企业有权自主选择厂址 D.不宜建在人口稠密的居民区 (3)(2分)某化工厂排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。 在能制得纯铜的方案中,哪一步操作会导致环境污染?　　　　　　;应增加哪些措施防止污染　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。 B级　素养培优练 (10~12题,每题4分,共12分) 10.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+H2OCH3CH2OH ②CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr ③ 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 (　　) ① ③ ①③ ①②③ 11.如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上,并可制取H2和S。下列说法不正确的是 (　　) 吸收H2S的反应的离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+ 吸收H2S的反应的离子方程式为2Fe3++3H2S2Fe2++3S↓+6H+ 实验室不可用点燃的方法消除H2S对环境的污染 该工艺流程体现了绿色化学思想 12.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。 下列有关该方法的叙述不正确的是 (　　) 能耗小是该方法的一大优点 整个过程中,有两种物质可以循环利用 “反应分离”环节中,分离物质的基本操作是过滤 该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品 13.(10分)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)(3分)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是　　　　　(2分)(填字母)。  A.CH2CH2+HClCH3CH2Cl B.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2O C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl D.CH2CHCl+H2CH3CH2Cl 由上述四个反应可归纳出,原子经济性最高的是　　　　(1分)(填反应类型)。  (2)(3分)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:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　(2分),  该方法的优点是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　(1分)。  (3)(4分)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　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。 环境保护与绿色化学 1.A　[燃烧煤炭供热会产生CO2,A正确;利用风力发电不会产生CO2,B错误;增加植被面积,会增加植物的光合作用,减少大气中CO2的含量,C错误;节水节电不会增加CO2的排放,D错误。] 2.B　[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。] 3.D　[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,不是高分子材料,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。] 4.A　[定期清淤,疏通河道,保证河流畅通,没有涉及化学变化。] 5.B　[Cu和浓硫酸反应生成CuSO4、SO2和H2O,SO2污染空气,故不选A;催化剂作用下乙烯和水发生加成反应生成乙醇,原子利用率为100%,符合绿色化学理念,故选B;铅是重金属,能污染土壤,使用含铅汽油,降低汽车噪声,容易引起重金属污染,故不选C;稀硝酸和铜反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,NO污染空气,故不选D。] 6.A　[A项,属于乙烯的加聚反应,符合原子利用率100%的特点;B项,属于取代反应,还生成HCl等;C项,铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水;D项,属于置换反应,用碳还原二氧化硅制备高纯硅的产物还有CO。] 7.A　[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。产物唯一的反应中反应物的原子全部转化成期望的最终产物,即原子利用率为100%。] 8.C　[CO2COOH,既有C==O键的断裂也有O—H键的形成,C项不正确。] 9.(1)D　(2)BD　(3)第③步　增加冷凝回收装置 解析　(1)根据题干描述:绿色化学是“预防污染”的根本手段,因此应从“源头”上杜绝。(2)化工基地的筹建首先不宜建在人口稠密的居民区,同时要考虑水资源和交通问题。(3)第③步由于汞的沸点低、易挥发、有毒,因此会造成环境污染。] 10.A　[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。] 11.B　[FeCl3有氧化性,H2S有还原性,二者在溶液中发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+,A项正确,B项错误;若点燃H2S,则发生反应:2H2S+3O22SO2+2H2O,燃烧产物SO2也是大气污染物,C项正确;电解的产物又重新用来吸收石油炼制过程中产生的大量H2S废气,物质得到充分利用,该工艺流程体现了绿色化学思想,D项正确。] 12.A　[根据题中信息可知,捕捉室中的反应为二氧化碳与氢氧化钠反应,得到Na2CO3,Na2CO3和CaO在溶液中反应得到NaOH和CaCO3,碳酸钙高温分解生成CaO和CO2。A项,碳酸钙高温分解需要消耗大量的能量,不正确;B项,氧化钙与氢氧化钠可以循环使用,正确;C项,碳酸钙不溶于水,所以“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是过滤,正确;D项,工业上可以用CO2合成甲醇,正确。] 13.(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。 学考真题体验(八) 1.D　[三大化石燃料是:煤、石油、天然气。生物质能不属于化石燃料。] 2.B　[A项,煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化;B项,石油减压分馏是利用组分的沸点不同进行分离,属于物理变化;C项,石油裂化是将长链烃断裂成短链的烃,属于化学变化;D项,乙烯中含有碳碳双键,在一定条件下,发生加聚反应生成聚乙烯,属于化学变化。] 3.B　[A项,铁是较活泼金属,通常用热还原法冶炼;B项,镁是活泼金属,通常用电解法冶炼;C项,汞是不活泼金属,通常用热分解法冶炼;D项,银是不活泼金属,通常用热分解法冶炼。] 4.B　[铝的化学性质非常活泼,工业上采用电解熔融氧化铝的方法制备。] 5.A　[A项,海水晒盐过程中没有新物质生成,属于物理变化;B项,粮食酿酒过程中有新物质酒精生成,属于化学变化;C项,石油裂化的目的是将长链的烷烃裂解后得到短链的轻质液体燃料烯烃,是化学变化;D项,海水制镁过程中有新物质镁生成,属于化学变化。] 6.B　[A项,海水中含有钠元素,需要电解熔融的NaCl得到金属钠,其中涉及化学变化;B项,要得到氯化钠,就要对蒸发得到的粗盐进行提纯,有物理变化也有化学变化;C项,用静置、过滤的方法可以除去水中的难溶性杂质,不能使海水淡化,可以采用蒸馏的方式;D项,潮汐发电是通过水的动能与势能转化成电能,没有化学变化。] 7.D　[A项,谷氨酸钠是味精的主要成分,是常用的鲜味剂;B项,硫酸亚铁具有还原性,可以作抗氧化剂;C项,碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一,是常用的膨松剂;D项,苯甲酸及其钠盐是应用很广的化学防腐剂,在酸性环境下能抑制微生物生长,所以可以用苯甲酸及其钠盐作防腐剂。] 8.D　[A项,抗生素过量使用会抑制体内的有益菌,使肠道菌群失衡;B项,止痛药是指可部分或完全缓解疼痛的药物,过量使用会影响血液系统,导致白细胞以及中性粒细胞比例的下降,出现免疫力低下;C项,镇静剂是指抑制某些器官和组织的功能,抑制中枢神经系统起到镇静作用的药物,过量使用镇静剂可以抑制脑细胞的功能,引起患者记忆功能下降等;D项,药品为处方药和非处方药,处方药需按医嘱服用药物。] 9.B　[A项,柠檬黄可作为着色剂;B项,亚硝酸钠因为其还原性,可作为防腐剂,但致癌需要控量使用;C项,苯甲酸钠可作为防腐剂;D项,酱油加铁盐补充铁,为营养加强剂。] 10.D　[高锰酸钾是常见的强氧化剂,具有杀菌消毒的作用,不能作食品添加剂,故不选A;三聚氰胺是化工原料,具有轻微毒性,不是食品添加剂,故不选B;阿司匹林是解热、镇痛药,不是食品添加剂,故不选C;碳酸氢钠是食品膨松剂的主要成分,是常用的食品添加剂,故选D。] 11.A　[A项,阿司匹林是一种重要的合成药物,化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用;B项,亚硝酸钠具有还原性,因此能防止肉制品氧化变质,但有一定毒性,因此一定要注意量的使用在安全范围;C项,农药可以防治病虫害,提高农作物的产量,因此在农作物病虫害的综合防治中占有重要地位;D项,毒品对中枢神经系统和周围神经系统都有很大的损害,可产生异常的兴奋、抑制等作用,出现一系列神经、精神症状,如失眠、烦躁、惊厥、麻痹、记忆力下降、主动性降低、性格孤僻、意志消沉、周围神经炎等。对心血管系统、呼吸系统、消化系统和生殖系统等都会造成严重的危害。吸毒使免疫力下降,还会成为感染艾滋病、乙肝等血液传染病的高危人群。可见毒品对个人和社会危害极大,每一个人都应远离毒品。] 12.(1)①维生素C　②铁元素　③油脂 (2)①阿司匹林　②抗生素　③MgCO3+2H+Mg2++CO2↑+H2O　④葡萄糖 解析　(1)①人体缺乏维生素C会引起坏血病;②人体缺乏铁元素会发生贫血;③油脂是既能为人体提供热量,又能提供必需脂肪酸的物质。(2)①阿司匹林属于解热镇痛的药物;②青霉素的作用是消炎,属于抗生素;③碳酸镁可与胃酸中的盐酸反应, 离子方程式为MgCO3+2H+Mg2++CO2↑+H2O。④淀粉为多糖,水解的最终产物是葡萄糖。 13.C　[A项,化石燃料的燃烧及含硫矿物的燃烧产生大量二氧化硫气体,是形成酸雨的主要污染物,白色污染是塑料制品引起;B项,汽车尾气排放大量的氮氧化物,氮氧化物是形成光化学烟雾的主要污染物;C项,化石燃料燃烧主要排放二氧化碳气体,与温室效应有关;D项,形成酸雨与二氧化硫及氮的氧化物有关,CO是有毒气体,与酸雨无关。] 14.A　[将生活垃圾分类处理有利于环保,A选项正确;塑料是难以降解的,不能深挖填埋处理,B选项错误;使用一次性筷子、纸杯和塑料袋都不利于环保,C选项错误;大量施肥、农药对环境有污染,应该合理使用,D选项错误。] 15.D　[A项,正常雨水由于溶解了二氧化碳pH约为5.6,酸雨是指pH小于5.6的雨水;B项,自然界以现成方式提供的能源称为一级能源,天然气为一级能源;C项,在煤中添加石膏(CaSO4·2H2O),不能吸收二氧化硫,则不能起到固硫的作用,可添加石灰石作为脱硫剂;D项,雾霾是许多细小液体和固体微粒分散到空气中形成的一种气溶胶,而使空气浑浊的现象。] 16.B　[A项,垃圾是放错位置的资源,对垃圾分类处理,有利于垃圾的回收利用,热值高的垃圾可用于焚烧发电;B项,汞、铬、铅等元素属于重金属元素,含汞、铬、铅等工业污水需处理达标后再排放;C项,废旧电池中的重金属盐会对土壤和水源造成污染,因此不能随意丢弃,应回收;D项,由于大多数塑料难以降解,故治理白色污染主要应从源头减少使用,加强回收和再利用。] 17.B　[符合绿色化学这一特点的反应类型是化合反应。化合反应的特点是多合一,生成物只有一种。A项,工业冶铁是利用一氧化碳的还原性,生成二氧化碳会造成温室效应,不符合“零排放”;B项,该反应是多合一,是化合反应,符合绿色化学的特点;C项,该反应属于复分解反应,还有副产物硫酸铵,不符合绿色化学的特点;D项,该反应属于复分解反应,还有副产物氯化钠,原料不能完全转化到氢氧化铁中,不符合绿色化学的特点。] 学科网（北京）股份有限公司 $$