内容正文:
[课下巩固训练(二十六)] 环境保护与绿色化学
(选择题每小题5分,非选择题每小题10分)
【基础达标练】
1.下列与氮氧化物无关的环境问题是( )
A.汽车尾气排放 B.白色污染
C.光化学烟雾 D.酸雨
答案:B
2.(2024·湖北名校联考)下列做法不符合绿色化学理念的是( )
A.将废旧塑料裂解为化工原料
B.道路结冰时大量使用融雪剂
C.开发及推广使用新能源汽车
D.用壳聚糖制农用可降解地膜
解析:选B。道路结冰时大量使用融雪剂对环境不友好,不符合绿色化学理念。
3.(2024·湖南长沙二模)绿色发展推动人与自然和谐共生。下列有关说法错误的是( )
A.要推进美丽中国建设,坚持山、水、林、田、湖、草、沙一体化保护和系统治理
B.为满足工业发展的需求,要采用新技术快速开采煤、石油、天然气
C.城市公交采用电动机车替代燃油机车,可推进“碳达峰”“碳中和”,有利于推动绿色发展
D.化工企业应确保“三废”处理设施各个环节及装置始终处于良好状态,实现“三废”稳定达标排放
解析:选B。对多种生态体系的保护,能推动人与自然和谐共生,A正确;煤、石油、天然气燃烧会加剧环境污染,不利于绿色发展,B错误。
4.表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是( )
选项
环境问题
措施
A
臭氧层空洞
限制氟氯烃类物质的生产和消耗
B
酸雨
改变能源结构,减少二氧化硫和氮氧化物的排放
C
白色污染
回收利用废旧塑料,开发可降解塑料制品
D
水体富营养化
禁止使用含磷洗衣粉和施用氮肥
解析:选D。禁止施用氮肥不符合农业现状,D项不正确。
5.从防止污染和减少用酸量的角度分析,下列制取Cu(NO3)2的方法中最好的是( )
A.CuCu(NO3)2
B.CuCu(NO3)2
C.CuCuOCu(NO3)2
D.CuCuSO4Cu(NO3)2
解析:选C。Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜的同时还生成NO2,部分硝酸转化为NO2,酸的利用率并不高,同时生成的NO2会污染环境,A错误;Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜的同时生成NO,部分硝酸转化为NO,酸的利用率并不高,同时生成的NO会污染环境,B错误;Cu与O2反应生成CuO,CuO与硝酸反应生成硝酸铜,硝酸全部转化为硝酸铜且无污染物生成,C正确;Cu与浓硫酸加热条件下反应生成硫酸铜的同时,生成SO2,SO2会污染环境且硫酸利用率不高,D错误。
6.绿色化学实验已走进课堂,下列做法符合绿色化学的是( )
①实验室中收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A.②③④ B.①②③
C.①②④ D.①③④
解析:选C。因为氨气的密度比空气小,实验室用向下排空气法收集氨气,氨气溶于水呈弱碱性,可以使滴有酚酞的水变红,①符合绿色化学;氯气有毒,与钠反应后,多余的氯气被碱液吸收,②符合绿色化学;铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒,一氧化氮可以用气球收集,④符合绿色化学;浓盐酸和浓氨水都易挥发,③不符合绿色化学。
7.绿色化学是指从源头上消除或减少对环境的污染。下列实验或实验过程符合化学实验绿色化学原则的是( )
A.用过氧化氢溶液代替高锰酸钾制取氧气
B.用纳米铜粉代替铜丝进行铜和浓硝酸反应的实验
C.用溴水代替碘水进行萃取实验
D.为了让学生更清楚地看到实验现象,要用较多量的氯气进行性质实验
解析:选A。2H2O22H2O+O2↑,2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,与用高锰酸钾在加热下制取氧气相比,不需加热,节约能源,并且生成物是水,没有污染,转化成了期望中的产品,实现了绿色化学的理念,A正确;用纳米铜粉代替铜丝进行铜和浓硝酸反应的实验,Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,仍会产生二氧化氮等污染,不符合绿色化学的理念,B错误;溴水易挥发、溴蒸气有毒,故不符合绿色化学理念,C错误;Cl2是有毒气体之一,故不符合绿色化学理念,D错误。
【能力提升练】
8.(2024·安徽滁州联考)下列关于燃煤发电的叙述错误的是( )
A.向煤中加入CaO能减少酸雨的形成
B.可用生锈铁屑处理烟囱排放废气中的CO
C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率的高低
D.用石灰石浆液吸收64 g SO2理论上生成22 g CO2
解析:选D。向煤中加入CaO,氧化钙能和硫的氧化物反应而固定硫,可减少酸雨的形成,A正确;生锈铁屑中氧化铁能和CO反应生成二氧化碳,故能处理烟囱排放废气中的CO,B正确;二氧化硫能和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色,故通过溶液颜色变化可粗略判断烟气脱硫效率的高低,C正确;石灰石浆液和二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳,2CaCO3+2SO2+O2===2CaSO4+2CO2,则64 g SO2(1 mol)理论上生成44 g CO2(1 mol),D错误。
9.“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中正确的是( )
①能耗小是该方法的一大优点
②整个过程中,有两种物质可以循环利用
③“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶
④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
A.①③ B.②④
C.③④ D.①④
解析:选B。根据题中信息可知,基本过程中有两个反应:①二氧化碳与氢氧化钠溶液反应;②碳酸钙的高温分解。循环利用的物质有CaO和NaOH两种物质,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,由此可分析判断。①碳酸钙高温分解需要消耗大量的能量,不正确;②氧化钙与氢氧化钠可以循环使用,正确;③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,不正确;④工业上可以用CO2合成甲醇,正确。综上所述,B项正确。
10.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。下列说法正确的是( )
A.吸收H2S的反应的离子方程式为Fe3++H2S===Fe2++S↓+2H+
B.吸收H2S的反应的离子方程式为2Fe3++3H2S===2Fe2++3S↓+6H+
C.实验室可用点燃的方法消除H2S对环境的污染
D.该工艺流程体现了绿色化学思想
解析:选D。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++H2S===2Fe2++S↓+2H+,A、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项错误;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。
11.活性炭联合脱硫脱硝技术(AC)是一种比较成熟的脱硫脱硝技术,可以在较低的温度下,将废气中的SO2、NOx通过一系列反应生成铵盐,从而变废为宝,其工作示意图如下所示:
(1)SO2在活性炭表面被氧化最终生成硫酸,化学方程式为______________________________________。
(2)吸收塔加入NH3后,可脱除废气中的NO、NO2,写出NO和NO2分别和NH3反应的化学方程式:________________________________。
(3)NH3和吸收塔中生成的H2SO4反应,会生成铵盐,写出反应的化学方程式:___________________________________。
(4)活性炭的造价较高,工业上一般选用活性焦作为吸附剂来脱硫脱硝,活性炭来自煤干馏产品,煤的干馏为________(填“物理”或“化学”)变化,从煤干馏产品中获取苯、二甲苯的操作方法为:___________________________。
答案:(1)2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4(或2SO2+O2+2H2O===2H2SO4)
(2)4NH3+6NO===5N2+6H2O 8NH3+6NO2===7N2+12H2O
(3)2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3+H2SO4===NH4HSO4)
(4)化学 蒸馏(或分馏)
12.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)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是________(填字母)。
A.CH2===CH2+HCl―→CH3CH2Cl
B.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2O
C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
D.CH2===CHCl+H2CH3CH2Cl
由上述四个反应可归纳出,原子经济性最高的是________(填反应类型)。
(2)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:____________________,
该方法的优点是________________________________________________。
(3)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____________________________________________。
答案:(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
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