内容正文:
第八章 化学与可持续发展
第三节 环境保护与绿色化学
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[学习目标]
1.了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法。
2.了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产中的重要性。
[思维导图]
[核心知识梳理]
一、化学与环境保护
1.环境保护
(1)环境问题:主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
(2)环境保护的任务
①环境质量监测:对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定,为控制和消除污染提供可靠的数据。
②环境污染治理:杜绝污染物的排放,能从根本上解决环境问题。例如,治理工业“三废”(废气、废水、废渣)。
2.大气污染物来源及次生污染物的形成
【小结】(1)常见环境问题及其成因、危害
环境问题
主要成因物质
主要危害
温室效应
CO2
造成全球气候变暖,水位上升,陆地面积减小等
酸雨
SO2、NOx
土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
臭氧层空洞
氟氯代烷、NOx
到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康及生态环境带来多方面危害
光化学烟雾
碳氢化合物、NOx
刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡
白色污染
废弃塑料制品
①在土壤中影响农作物吸收水分和养分,导致农作物减产;②混入生活垃圾中难处理、难回收
赤潮和水华
含N、P元素的废水
使水体富营养化,导致水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水质恶化
(2)常见工业废气的成分及处理方式
工厂尾气
主要成分
处理方式
硫酸厂尾气
SO2、O2、N2等
一般用氨水吸收
硝酸厂尾气
NO、NO2、N2、O2等
一般用NaOH溶液吸收
高炉煤气
CO、CO2、N2等
一般回收利用
炼钢烟气
Fe2O3烟尘、CO等
一般回收利用
焦炉气
H2、CH4、CO、C2H4等
可用作燃料
3.污水的处理
(1)常用的污水处理方法:物理法、化学法和生物法等。
(2)污水处理的常用化学方法:中和法、氧化还原法、沉淀法等。
(3)污水处理的流程
①一级处理:通常采用物理方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经一级处理后的水一般达不到排放标准,通常将一级处理作为预处理。
②二级处理:采用生物方法(又称微生物法)及某些化学方法,除去水中的可降解有机物等污染物。经二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。
③三级处理:主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等,对污水进行深度处理和净化。经三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。
4.固体废弃物的处理
(1)原则:无害化、减量化和资源化。
(2)目的:减少环境污染和资源回收利用。
二、绿色化学
1.核心思想
利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。
2.最高目标
原子利用率是100%,即反应物中的原子全部转化为期望的最终产物。
3.开发和利用自然资源的原则:遵循减量化、再利用和再循环的原则,践行绿色发展理念,保护生态环境。
4.绿色化学对化学反应的要求
[典例分析]
[典例1]践行绿色发展理念,保护生态环境。下列做法值得提倡的是
A.为粮食增产尽量多施用化肥
B.将塑料袋、废旧电池深埋处理
C.回收利用铝制饮料盒
D.将含重金属离子的废水大量排放到河流中
【答案】C
【详解】A.大量施用化肥对环境有污染,应该合理使用,A错误;
B.塑料是不可降解的,不能深挖填埋处理,B错误;
C.回收利用铝制饮料盒,可以节约金属资源、节约冶炼金属消耗的能源,C正确;
D.将含重金属离子的废水大量排放到河流中,对水体有污染,D错误;
答案选C。
[典例2]以下关于环境保护与绿色化学的说法错误的是
A.绿色化学的核心思想是先污染后治理
B.建立垃圾发电厂,可减少污染物的排放
C.“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式
D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
【答案】A
【详解】A.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,直接从源头上杜绝污染,A错误;
B.建立垃圾发电厂,可变废为宝,以减少污染物的排放,B正确;
C.“低碳经济”就是减少碳排放,低能耗,降低污染,C正确;
D.“静电除尘”“燃煤固碗”“汽车尾气催化净化”都能除去有害物质,能提高空气质量,D正确;
故答案为:A。
[典例3]生活环境逐渐恶化,人们日益重视环境问题,下列说法正确的是
A.酸雨是指的降水
B.工业废水中的等重金属离子会使蛋白质变性危害人体健康,不能直接排放
C.大力开展植树造林,植物直接吸收利用空气中的和作为肥料,实现氮的固定
D.是指大气中直径接近()的颗粒物,也称可吸入颗粒物,这些细颗粒物分散在空气中形成的分散系是胶体
【答案】B
【详解】A.酸雨是指的降水,故A错误;
B.工业废水中的等重金属离子会使蛋白质变性危害人体健康,不能直接排放,需要净化回收处理才能排放,故B正确;
C.植物不能直接吸收利用空气中的和作为肥料,且氮的固定是指由游离态直接转化为化合态的过程,故C错误。
D.胶体的分散系中分散质的直径在1~100nm,PM2.5是指大气中直径接近于2.5×10-6m的颗粒物,直径大于100nm,则细颗粒物分散在空气中形成的分散系不是胶体,故D错误;
故选B。
[典例4]“绿水青山就是金山银山。”下列做法中,不利于改善水质的是.
A.回收废水中的重金属 B.除去水体中的有机污染物
C.规范水产养殖的用药 D.污水未经处理直接排放
【答案】D
【详解】A.重金属不易降解,具有生物积累性,能够通过食物链逐级放大,对人类和生态环境造成潜在危害,回收废水中的重金属有利于改善水质,A不符合题意;
B.水体中的有机污染物会使水中的物质发生变化,破坏水体原有的物质平衡状态,除去水体中的有机污染物有利于改善水质,B不符合题意;
C.规范水产养殖的用药可以减少水体中的有毒物质,有利于改善水质,C不符合题意;
D.污水未经处理直接排放会导致水污染,不利于改善水质,D符合题意;
故选D。
[典例5]党的二十大报告提出:“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。”下列做法不符合绿色化学理念的是
A.生产过程中“先污染后治理” B.提高化工生产中的能源利用率
C.研究开发可降解的高分子材料 D.用原子利用率100%的反应生产环氧乙烷
【答案】A
【详解】A.“先污染后治理” 违背了绿色化学从源头上减少或消除污染的理念。在生产过程中,污染物一旦产生,即使后续进行治理,也已经对环境造成了破坏,并且治理往往需要耗费大量的人力、物力和财力,还可能无法完全恢复环境原貌,A错误;
B.提高化工生产中的能源利用率,能够减少能源的浪费,降低因能源生产和使用过程中产生的污染物排放,B正确;
C.研究开发可降解的高分子材料,当这些材料废弃后,能够在自然环境中逐渐降解,避免了传统不可降解高分子材料造成的 “白色污染” 等环境问题,C正确;
D.用原子利用率100%的反应生产环氧乙烷,意味着反应物中的原子全部转化为目标产物,没有副产物生成,最大限度地利用了资源,减少了废弃物的产生,D正确;
故答案选A。
[典例6]“垃圾分类”是现代生活的新时尚,下列有关垃圾分类或处理错误的是
A.废旧电池为有害垃圾 B.鱼骨剩菜为厨余垃圾
C.废旧塑料要深挖填埋 D.过期药品要回收处理
【答案】C
【详解】A.废旧电池含有重金属等,属于有害垃圾,故A正确;
B.鱼骨剩菜等为厨房、用餐等产生的垃圾,为厨余垃圾,故B正确;
C.废旧塑料不能乱丢乱放,也不能深埋,埋入土壤会阻止土壤中植物根系的发育和生长,通常还会影响水的渗透和吸收,塑料在土壤中的分解时间会达到几十年甚至达到上百年,会造成非常严重的污染,故C错误;
D.过期药品不能随意丢弃,要回收处理,故D正确;
答案选C。
[基础达标训练]
1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法不正确的是
A.家庭储备的药品过期后应作为有害垃圾处理
B.水华、赤潮等水体污染是由于含氮、磷的大量污水任意排放造成的
C.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D.燃煤中添加生石灰可以减少SO2的排放
【答案】C
【详解】A.家庭储备的药品过期后具有毒性,应该作为有害垃圾处理,A正确;
B.水华、赤潮等水体污染是水体富营养化造成,是由于含氮、磷的大量污水任意排放造成的,B正确;
C.绿色化学的核心是从源头上杜绝污染,而不是污染后的治理,C错误;
D.生石灰可以和SO2发生反应产生固体物质,因而可以减少SO2的排放,D正确;
故合理选项是C。
2.以下不符合“绿色发展,保护生态环境”理念的是
A.含酶洗衣粉代替含磷洗衣粉
B.含汞废旧电池有毒,应直接掩埋
C.用秸秆、粪便生产沼气,实现垃圾资源化
D. 实现原子利用率100%
【答案】B
【详解】A.含酶洗衣粉代替含磷洗衣粉可减少水体富营养化,水华、赤潮等水污染,A不符合题意;
B.废旧电池中含有重金属等金属离子,直接掩埋会造成土壤污染,水体污染等,B符合题意;
C.植物秸秆、粪便含有生物质能,可通过发酵制取甲烷,从而有效利用生物质能,实现垃圾资源化,C不符合题意;
D.反应中产物只有一种,实现了原子利用率100%,符合绿色化学理念,D不符合题意;
答案选B。
3.下列做法值得提倡的是
A.经常使用一次性纸杯
B.大量使用食品添加剂
C.选乘公共交通工具出行
D.将废旧塑料制品进行深挖填埋
【答案】C
【详解】A.经常使用一次性纸杯会消耗纸质品,加剧树木的砍伐,A不符合题意;
B.大量使用食品添加剂不利于人体健康,B不符合题意;
C.选乘公共交通工具出行可以减少二氧化碳的排放,缓解温室效应,C符合题意;
D.将废旧塑料制品进行深挖填埋,却不能分解塑料制品,会污染环境,D不符合题意;
答案选C。
4.构建绿色低碳循环发展经济体系,是实现碳达峰碳中和的目标之一。下列措施不能减少排放的是
A.减少化石燃料的使用 B.大量使用一次性筷子
C.推广风力、光伏发电 D.将转化为淀粉
【答案】B
【详解】A.减少化石燃料的使用可以减少二氧化碳的排放,故A不选;
B.大量使用一次性筷子会减少树林量,减少CO2的吸收量,故B选;
C.推广风力、光伏发电可以减少碳燃烧,可以减少二氧化碳的排放,故C不选;
D.将CO2转化为淀粉可以消耗二氧化碳,故D不选;
答案选B。
5.党的二十大报告中提到“尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求”。下面做法符合此精神的是
A.化肥能使粮食增产,使用时多多益善
B.生活污水、工业废水不要乱排放,通过打深井,将之排到地层深处
C.环境友好化学的核心思想是先污染后治理
D.使用可降解塑料,有利于减少白色污染
【答案】D
【详解】A.化肥虽然能使粮食增产,但具有一定的毒性,若使用不当,可能造成食物残毒,且会导致环境污染,所以并不是使用时多多益善,A错误;
B.通过打深井,将“生活污水、工业废水”排到地层深处,容易污染地下水源,B错误;
C.环境友好化学的核心思想是从源头上防止污染的产生,C错误;
D.可降解塑料在生产过程中加入一定量的添加剂,使其稳定性下降,经过一段时间后发生降解,有利于减少白色污染,D正确;
故选D。
6.以下说法错误的是
A.绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染
B.反应2原子利用率为100%
C.煤的干馏和石油的分馏都属于物理变化
D.金属银的冶炼方法:2Ag2O4Ag+O2↑
【答案】C
【详解】A.绿色化学的核心思想是从源头减少或不产生环境污染,实现零排放,A正确;
B.由转化可知,反应产物只有一种,反应的原子利用率为100%,B正确;
C.煤的干馏过程生成新物质,是化学变化,C错误;
D.根据Ag的活泼性,采用热分解法冶炼Ag:2Ag2O4Ag+O2↑,D正确;
故选C。
7.下列措施中不利于节能减排的是
A.改进锅炉的炉型、清理积灰 B.利用发电厂、钢铁厂的余热给城市供暖
C.将燃煤脱硫、脱氮处理后使用 D.鼓励群众多开私家车
【答案】D
【详解】A.改进锅炉的炉型、清理积灰,可使燃料充分燃烧,减少能源损耗,有利于实现节能减排,A不符合题意;
B.利用发电厂、钢铁厂的余热给城市供暖,可以提高能源的利用率,有利于节能减排,B不符合题意;
C.将燃煤脱硫、脱氮处理后使用,可减少二氧化硫、氮氧化物的排放,有利于节能减排,C不符合题意;
D.鼓励群众多开私家车,会增加化石燃料的燃烧,不利于节能减排,D符合题意;
故答案为:D。
8.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是
A.天然气、石油为可再生能源
B.发展低碳经济、循环经济,推广利用太阳能、风能的城市照明系统
C.PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素
D.无论是风力发电还是火力发电,都是将化学能转化为电能
【答案】B
【详解】A.天然气和石油被归类为非再生能源,A错误;
B.发展低碳经济、循环经济,推广可利用太阳能、风能的城市照明系统等有利于资源利用、节能减排,B正确;
C.砷为非金属元素,不是金属元素,C错误;
D.风力发电是将风能转化为电能,火力发电是将化学能转化为电能,D错误;
故选B。
9.从能源开发、环境保护、资源利用等角度分析,下列说法正确的是
A.太阳能、风能和天然气都是可再生能源
B.煤经气化转化为煤气是化学变化
C.研究采煤、采油新技术的目的就是提高产量以满足工业生产的需要
D.氢能是理想的清洁能源,目前储存与运输方便、安全
【答案】B
【详解】A.太阳能、风能是可再生能源,但天然气是不可再生能源,故A错误;
B.煤的气化是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的反应,是化学变化,故B正确;
C.研究采煤、采油新技术的主要目的是减少污染,提高效率,故C错误;
D.氢气的熔沸点较低,故液化困难,不利于运输和储存,故D错误;
答案选B。
10.资源、能源、环保、安全等是当今社会的重要议题。下列有关说法正确的是
A.石油分馏可得到乙烯
B.煤的液化属于物理变化
C.利用潮汐能等新能源,减少使用化石燃料
D.布洛芬具有解热镇痛作用,可长期大量服用
【答案】C
【详解】A.石油是多种烷烃和环烷烃组成的混合物,不含烯烃,故石油分馏得不到乙烯,故A错误;
B.煤的液化过程中产生新物质,是化学变化,故B错误;
C.利用潮汐能等新能源,可减少使用化石燃料,有利于节能环保,故C正确;
D.是药三分毒,虽然布洛芬具有解热镇痛作用,也不能长期大量服用,需遵医嘱,故D错误;
故选C。
[能力提升训练]
11.化学在健康保障、材料研发、环境治理等领域发挥着重要的作用。下列说法正确的
A.“北斗”芯片中特殊的半导体材料氮化镓属于新型合金材料
B.谷氨酸钠是一种常见的食品添加剂,其主要作用是防腐
C.航天运载火箭使用了液氧煤油推进剂,基中煤油是煤经过干馏获得的产物
D.燃煤中添加石灰石,可以减少的排放,防止污染环境
【答案】D
【详解】A.“北斗”芯片中特殊的半导体材料氮化镓属于化合物,不属于新型合金材料,A项错误;
B.谷氨酸钠是一种常见的食品添加剂,其主要作用是增味剂,B项错误;
C.航天运载火箭使用了液氧煤油推进剂,基中煤油是石油经过分馏获得的产物,C项错误;
D.燃煤中添加石灰石,可将污染气体SO2转化为CaSO3固体,可以减少的排放,防止污染环境,D项正确;
答案选D。
12.下列做法不符合“绿色发展”理念的是
A.改进汽车尾气净化技术
B.不断减少煤、石油等化石燃料的使用
C.积极开发利用风能、太阳能等新能源
D.为了发展地方经济,引进落后产能的企业
【答案】D
【详解】A.汽车尾气中含有一氧化碳 、碳氢化合物、 氮氧化合物 、 二氧化硫等,会污染空气,改进汽车尾气净化技术,符合“绿色发展”理念,A项正确;
B.不断减少煤、石油等化石燃料的使用,可以减少SO2、NO2等污染气体的排放,符合“绿色发展”理念,B项正确;
C.积极开发利用风能、太阳能等无污染的新能源,符合“绿色发展”理念,C项正确;
D.引进落后产能的企业,不利于节能减排,不符合“绿色发展”理念,D项错误;
答案选D。
13.化学与人体健康及环境保护息息相关。下列说法正确的是
A.日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
B.阿司匹林具有解热镇痛作用
C.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药
D.使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
【答案】B
【详解】A.日常生活中常用75%的酒精进行杀菌消毒,不能选用无水乙醇用于杀菌消毒,故A错误;
B.阿司匹林是常见的药物,具有解热、镇痛、抗炎、抗风湿和抗血栓作用,故B正确;
C.为提高农作物的产量和质量,可以适量使用化肥和农药,大量使用农药会引起食品污染,大量使用化肥会造成土壤板结,故C错误;
D.使用含磷洗涤剂会导致湖泊和河流中的磷含量升高,进而引发水体富营养化造成水体污染,故D错误;
故选B。
14.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A.晶体硅可用作航天器的太阳能电池板
B.聚丙烯腈纤维可织成毛毯,聚丙烯腈纤维是有机高分子材料
C.“超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
D.用银作催化剂一步完成乙烯和氧气生成环氧乙烷的反应,符合“原子经济性反应”
【答案】C
【详解】A.晶体硅为半导体,可以导电,故可用作航天器的太阳能电池板,故A正确;
B.聚丙烯腈纤维是合成有机高分子材料,故B正确;
C.石墨烯是新型无机非金属材料,故C错误;
D.用银作催化剂一步完成乙烯和氧气生成环氧乙烷,生成物只有环氧乙烷,故原子利用率为100%,符合“原子经济性反应”,故D正确;
故选C。
15.硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法不正确的是
A.汽车尾气中的主要大气污染物为CO和氮氧化物
B.NO2和SO2均为无色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
C.植物直接吸收利用空气中的N2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
【答案】B
【详解】A.汽车尾气中的主要大气污染物为碳与氮的氧化物,如NOx和CO等,A正确;
B.NO2是红棕色且有刺激性气味的气体,而SO2是无色有刺激性气味的气体,B错误;
C.氮的固定是指将游离态的氮转化为氮的化合物的过程,且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气中的氮氧化物,C正确;
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除,如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理,D正确;
故选B。
16.火力发电产生的燃煤烟气含,需净化处理后排放。一种综合处理燃煤烟气的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.“绿色化学”的核心思想是实现从源头减少或消除环境污染
B.“吸收”步骤中发生反应的方程式为:
C.可用KSCN溶液检验“氧化”步骤中是否存在
D.由“吸收”和“氧化”步骤可推出氧化性的强弱顺序:
【答案】C
【分析】吸收燃煤烟气中,生成,化学方程式为;被空气中的氧气氧化生成,可循环使用。
【详解】A.绿色化学的核心思想是改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害物质,实现从源头减少或消除环境污染,A正确;
B.根据分析,“吸收”步骤中发生反应的方程式为:,B正确;
C.可用溶液检验“氧化”步骤中是否存在,若存在,则现象为产生蓝色沉淀,C错误;
D.根据氧化性:氧化剂大于氧化产物可知,“吸收”步骤中发生反应,则氧化性:;“氧化”步骤中发生反应,则氧化性:,因此氧化性的强弱顺序:,D正确;
答案选C。
17.有关下图环境问题的说法中错误的是
A.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
B.汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的和反应生成和
C.在煤中添加适量的生石灰可减少燃烧过程中含硫化合物的排放,从而减少污染
D.煤、石油等化石燃料燃烧过程中排放的废气是形成酸雨的主要原因,酸雨指的是小于7的雨水
【答案】D
【详解】A.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,可以使空气浑浊,A正确;
B.有毒的和在催化剂作用下,可以反应生成和,B正确;
C.在煤中添加适量的生石灰,可以与二氧化硫反应,减少燃烧过程中含硫化合物的排放,从而减少污染,C正确;
D.酸雨指的是pH小于5.6的雨水,D错误;
答案选D。
18.环境保护与化学密切相关。下列说法错误的是
A.将生活垃圾进行分类处理
B.将废旧塑料制品焚烧回收热能
C.酸雨的形成主要是大量燃烧含硫化石燃料
D.绿色化学的目标是防患于未然,最终杜绝化学污染源
【答案】B
【详解】A.将生活垃圾进行分类处理,有利于环境保护,A正确;
B.将废旧塑料制品焚烧回收热能,会产生大量污染气体,不利于环境保护,B错误;
C.大量燃烧含硫化石燃料,生成的二氧化硫溶于水,生成亚硫酸或硫酸,当酸性达到一定程度时会形成酸雨,C正确;
D.绿色化学”的核心是从源头上减少污染物的使用,而不能先污染后进行治理,最终杜绝化学污染源,D正确;
故选B。
19.下列说法正确的是
A.针对H7N9禽流感的扩散情况,要加强环境、个人等的消毒预防,可选用含氯消毒剂、活性银离子、酒精、双氧水等作为消毒剂,这种处理方法符合绿色化学的核心
B.2013年1月1日起,我省正式发布环境空气质量指数(AQI),包括PM2.5、PM10、、、和等6项指标
C.泡沫灭火器是常见的灭火器之一,其内筒为塑料桶,盛有饱和溶液;外筒为铁桶,外筒和内筒之间装有硫酸溶液
D.国家环保部对《环境空气质量标准》重新作了修订,其中有“增设了臭氧8小时平均浓度限值”等;高空中臭氧层能够吸收太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障,但低空的臭氧是污染气体,会给人体造成伤害
【答案】D
【详解】A.活性银离子为重金属离子,容易造成后续污染,不符合绿色化学的核心,A错误;
B.二氧化碳不是空气污染物,B错误;
C.硫酸和铁反应,不能使用铁桶盛放硫酸溶液,C错误;
D.大气层外高空中的臭氧层的主要作用是吸收紫外线,保护了人类生存环境,但低空的臭氧是污染气体,会给人体造成伤,D正确;
故选D。
20.下列关于化学与生产生活、环境保护与绿色化学的认识不正确的是
A.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C.在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”
D.大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因
【答案】B
【详解】A.绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用,要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染,故A正确;
B.化石燃料含硫元素,即使化石燃料完全燃烧,燃烧产物含有二氧化硫,引起酸雨,造成大气污染,故B错误;
C. 在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化” ,最优化利用资源,有利于环境保护,故C正确;
D. 大量含硫化石燃料燃烧产生二氧化硫,是形成酸雨的主要原因,故D正确;
故选B。
21.“绿色化学”要求从源头减少或消除环境污染,改变“先污染后治理”的观念和做法。下列物质制取方案可以一步实现并符合“绿色化学”要求的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.将产生有毒有害气体NO或NO2,不符合“绿色化学”要求,A不合题意;
B.可以转化,产物只有一种,符合“绿色化学”要求,B符合题意;
C.将产生有毒有害气体SO2,不符合“绿色化学”要求,C不合题意;
D.Cu与S共热生成Cu2S,而得不到CuS,D不合题意;
故答案为:B。
22.环境保护是一项关乎国计民生的事业,下列叙述正确的是
A.环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染
B.酸雨是pH小于6.5的雨水
C.燃煤脱硫有助于减少二氧化碳的排放
D.绿色化学的核心思想是污染后及时治理,防止产生更大的危害
【答案】A
【详解】A.环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染,A正确;
B.酸雨是pH小于5.6的酸性降水,B错误;
C.燃煤脱硫能减少煤燃烧时SO2的排放,但不能减少CO2的排放,C错误;
D.绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染,而不是污染后及时治理,防止产生更大的危害,D错误;
故合理选项是A。
23.新材料、新技术是加快新质生产力的重要产业方向。下列说法错误的是
A.使用铝钛箔替代聚乙烯塑料膜保鲜食物,可以减少“白色污染”
B.以废旧纺织品为原料可以生产再生纤维,再生纤维属于化学纤维
C.回收的矿泉水瓶经过粉碎、造粒、熔融等工序制成书包,符合“绿色化学”理念
D.在制作豆腐时,加入石膏、氯化镁等凝固剂可以使大豆中的蛋白质发生水解反应
【答案】D
【详解】A.“白色污染”是指废塑料不易降解、污染环境的现象,使用铝钛箔替代聚乙烯塑料膜保鲜食物,可以减少“白色污染”,A正确;
B.以废旧纺织品为原料可以生产再生纤维,再生纤维属于化学纤维,B正确;
C.回收的矿泉水瓶经过粉碎、造粒、熔融等工序制成书包,符合“绿色化学”理念,C正确;
D.在制作豆腐时,加入石膏、氯化镁等凝固剂可以使大豆中的蛋白质聚沉,并未发生水解反应,D错误;
故选D。
24.化学与生活、环境密切相关,下列说法不正确的是
A.会导致酸雨的形成 B.煤是我国目前推广的清洁燃料
C.可用于杀菌消毒 D.生活垃圾的处理需遵循无害化原则
【答案】B
【详解】A.与水反应生成硝酸,会导致硝酸型酸雨,A正确;
B.煤中含有硫元素,燃烧释放二氧化硫,造成环境污染,不属于清洁燃料,B错误;
C.可用于杀菌消毒,C正确;
D.生活垃圾的处理需遵循无害化处理原则,D正确;
故选B。
25.绿色化学
(1)绿色化学也称环境友好化学,其核心思想就是改变 的观念和做法,利用 和技术手段,减少或 产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头 环境污染。
(2)简单而言,化学反应就是原子重新组合的过程。因此,按照 的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子 (即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。
(3)常见环境问题
环境问题
主要污染物
主要危害
CO2
造成全球气候 ,水位上升,陆地面积减小等
SO2、NOx
土壤酸化、 污染、建筑物被腐蚀等
氟氯代烷、NOx
到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康及生态环境带来多方面危害
碳氢化合物、NOx
刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡
废弃塑料制品
①在土壤中影响农作物吸收水分和养分,导致农作物减产。
②混入生活垃圾中难处理、难回收。
③易被动物当作食物吞入,导致动物死亡
废水中含氮、磷元素的营养物质
使水体 ,导致水中藻类 ,消耗水中溶解的氧,使水体变得浑浊、水质恶化
PM2.5
颗粒物
污染空气,形成雾霾天气,增加交通事故,危害人体健康
【答案】(1)先污染后治理 化学原理 消除 减少或消除
(2)绿色化学 利用率
(3)温室效应 气候变暖 酸雨 水源 臭氧层破坏 光化学污染 白色污染 水华 富营养化 疯长
【详解】(1)绿色化学也称环境友好化学,其核心思想就是改变先污染后治理的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。
(2)简单而言,化学反应就是原子重新组合的过程。因此,按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。
(3)
环境问题
主要污染物
主要危害
温室效应
CO2
造成全球气候气候变暖,水位上升,陆地面积减小等
酸雨
SO2、NOx
土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
臭氧层破坏
氟氯代烷、NOx
到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康及生态环境带来多方面危害
光化学污染
碳氢化合物、NOx
刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡
白色污染
废弃塑料制品
①在土壤中影响农作物吸收水分和养分,导致农作物减产。
②混入生活垃圾中难处理、难回收。
③易被动物当作食物吞入,导致动物死亡
赤潮和水华
废水中含氮、磷元素的营养物质
使水体富营养化,导致水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水体变得浑浊、水质恶化
PM2.5
颗粒物
污染空气,形成雾霾天气,增加交通事故,危害人体健康
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第八章 化学与可持续发展
第三节 环境保护与绿色化学
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→[能力提升训练]
[学习目标]
1.了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法。
2.了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产中的重要性。
[思维导图]
[核心知识梳理]
一、化学与环境保护
1.环境保护
(1)环境问题:主要是指由于人类不合理地开发和利用 而造成的 破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
(2)环境保护的任务
①环境质量监测:对 的存在形态、含量等进行分析和测定,为控制和消除污染提供可靠的数据。
②环境污染治理: 的排放,能从根本上解决环境问题。例如,治理工业“三废”( 、 、废渣)。
2.大气污染物来源及次生污染物的形成
【小结】(1)常见环境问题及其成因、危害
环境问题
主要成因物质
主要危害
温室效应
CO2
造成全球气候变暖,水位上升,陆地面积减小等
酸雨
SO2、NOx
土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
臭氧层空洞
氟氯代烷、NOx
到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康及生态环境带来多方面危害
光化学烟雾
碳氢化合物、NOx
刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡
白色污染
废弃塑料制品
①在土壤中影响农作物吸收水分和养分,导致农作物减产;②混入生活垃圾中难处理、难回收
赤潮和水华
含N、P元素的废水
使水体富营养化,导致水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水质恶化
(2)常见工业废气的成分及处理方式
工厂尾气
主要成分
处理方式
硫酸厂尾气
SO2、O2、N2等
一般用氨水吸收
硝酸厂尾气
NO、NO2、N2、O2等
一般用NaOH溶液吸收
高炉煤气
CO、CO2、N2等
一般回收利用
炼钢烟气
Fe2O3烟尘、CO等
一般回收利用
焦炉气
H2、CH4、CO、C2H4等
可用作燃料
3.污水的处理
(1)常用的污水处理方法: 法、 法和生物法等。
(2)污水处理的常用化学方法: 法、 法、沉淀法等。
(3)污水处理的流程
①一级处理:通常采用物理方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经一级处理后的水一般达不到排放标准,通常将一级处理作为预处理。
②二级处理:采用生物方法(又称微生物法)及某些化学方法,除去水中的可降解有机物等污染物。经二级处理后的水一般可达到国家规定的排放标准。
③三级处理:主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等,对污水进行深度处理和净化。经三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。
4.固体废弃物的处理
(1)原则:无害化、减量化和资源化。
(2)目的:减少环境污染和资源回收利用。
二、绿色化学
1.核心思想
利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现
从 环境污染。
2.最高目标
原子利用率是 %,即反应物中的原子全部转化为期望的最终产物。
3.开发和利用自然资源的原则:遵循减量化、再利用和再循环的原则,践行绿色发展理念,保护生态环境。
4.绿色化学对化学反应的要求
[典例分析]
[典例1]践行绿色发展理念,保护生态环境。下列做法值得提倡的是
A.为粮食增产尽量多施用化肥
B.将塑料袋、废旧电池深埋处理
C.回收利用铝制饮料盒
D.将含重金属离子的废水大量排放到河流中
[典例2]以下关于环境保护与绿色化学的说法错误的是
A.绿色化学的核心思想是先污染后治理
B.建立垃圾发电厂,可减少污染物的排放
C.“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式
D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
[典例3]生活环境逐渐恶化,人们日益重视环境问题,下列说法正确的是
A.酸雨是指的降水
B.工业废水中的等重金属离子会使蛋白质变性危害人体健康,不能直接排放
C.大力开展植树造林,植物直接吸收利用空气中的和作为肥料,实现氮的固定
D.是指大气中直径接近()的颗粒物,也称可吸入颗粒物,这些细颗粒物分散在空气中形成的分散系是胶体
[典例4]“绿水青山就是金山银山。”下列做法中,不利于改善水质的是.
A.回收废水中的重金属 B.除去水体中的有机污染物
C.规范水产养殖的用药 D.污水未经处理直接排放
[典例5]党的二十大报告提出:“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。”下列做法不符合绿色化学理念的是
A.生产过程中“先污染后治理” B.提高化工生产中的能源利用率
C.研究开发可降解的高分子材料 D.用原子利用率100%的反应生产环氧乙烷
[典例6]“垃圾分类”是现代生活的新时尚,下列有关垃圾分类或处理错误的是
A.废旧电池为有害垃圾 B.鱼骨剩菜为厨余垃圾
C.废旧塑料要深挖填埋 D.过期药品要回收处理
[基础达标训练]
1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法不正确的是
A.家庭储备的药品过期后应作为有害垃圾处理
B.水华、赤潮等水体污染是由于含氮、磷的大量污水任意排放造成的
C.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D.燃煤中添加生石灰可以减少SO2的排放
2.以下不符合“绿色发展,保护生态环境”理念的是
A.含酶洗衣粉代替含磷洗衣粉
B.含汞废旧电池有毒,应直接掩埋
C.用秸秆、粪便生产沼气,实现垃圾资源化
D. 实现原子利用率100%
3.下列做法值得提倡的是
A.经常使用一次性纸杯
B.大量使用食品添加剂
C.选乘公共交通工具出行
D.将废旧塑料制品进行深挖填埋
4.构建绿色低碳循环发展经济体系,是实现碳达峰碳中和的目标之一。下列措施不能减少排放的是
A.减少化石燃料的使用 B.大量使用一次性筷子
C.推广风力、光伏发电 D.将转化为淀粉
5.党的二十大报告中提到“尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求”。下面做法符合此精神的是
A.化肥能使粮食增产,使用时多多益善
B.生活污水、工业废水不要乱排放,通过打深井,将之排到地层深处
C.环境友好化学的核心思想是先污染后治理
D.使用可降解塑料,有利于减少白色污染
6.以下说法错误的是
A.绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染
B.反应2原子利用率为100%
C.煤的干馏和石油的分馏都属于物理变化
D.金属银的冶炼方法:2Ag2O4Ag+O2↑
7.下列措施中不利于节能减排的是
A.改进锅炉的炉型、清理积灰 B.利用发电厂、钢铁厂的余热给城市供暖
C.将燃煤脱硫、脱氮处理后使用 D.鼓励群众多开私家车
8.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是
A.天然气、石油为可再生能源
B.发展低碳经济、循环经济,推广利用太阳能、风能的城市照明系统
C.PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素
D.无论是风力发电还是火力发电,都是将化学能转化为电能
9.从能源开发、环境保护、资源利用等角度分析,下列说法正确的是
A.太阳能、风能和天然气都是可再生能源
B.煤经气化转化为煤气是化学变化
C.研究采煤、采油新技术的目的就是提高产量以满足工业生产的需要
D.氢能是理想的清洁能源,目前储存与运输方便、安全
10.资源、能源、环保、安全等是当今社会的重要议题。下列有关说法正确的是
A.石油分馏可得到乙烯
B.煤的液化属于物理变化
C.利用潮汐能等新能源,减少使用化石燃料
D.布洛芬具有解热镇痛作用,可长期大量服用
[能力提升训练]
11.化学在健康保障、材料研发、环境治理等领域发挥着重要的作用。下列说法正确的
A.“北斗”芯片中特殊的半导体材料氮化镓属于新型合金材料
B.谷氨酸钠是一种常见的食品添加剂,其主要作用是防腐
C.航天运载火箭使用了液氧煤油推进剂,基中煤油是煤经过干馏获得的产物
D.燃煤中添加石灰石,可以减少的排放,防止污染环境
12.下列做法不符合“绿色发展”理念的是
A.改进汽车尾气净化技术
B.不断减少煤、石油等化石燃料的使用
C.积极开发利用风能、太阳能等新能源
D.为了发展地方经济,引进落后产能的企业
13.化学与人体健康及环境保护息息相关。下列说法正确的是
A.日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
B.阿司匹林具有解热镇痛作用
C.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药
D.使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
14.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A.晶体硅可用作航天器的太阳能电池板
B.聚丙烯腈纤维可织成毛毯,聚丙烯腈纤维是有机高分子材料
C.“超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
D.用银作催化剂一步完成乙烯和氧气生成环氧乙烷的反应,符合“原子经济性反应”
15.硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法不正确的是
A.汽车尾气中的主要大气污染物为CO和氮氧化物
B.NO2和SO2均为无色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
C.植物直接吸收利用空气中的N2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
16.火力发电产生的燃煤烟气含,需净化处理后排放。一种综合处理燃煤烟气的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.“绿色化学”的核心思想是实现从源头减少或消除环境污染
B.“吸收”步骤中发生反应的方程式为:
C.可用KSCN溶液检验“氧化”步骤中是否存在
D.由“吸收”和“氧化”步骤可推出氧化性的强弱顺序:
17.有关下图环境问题的说法中错误的是
A.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
B.汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的和反应生成和
C.在煤中添加适量的生石灰可减少燃烧过程中含硫化合物的排放,从而减少污染
D.煤、石油等化石燃料燃烧过程中排放的废气是形成酸雨的主要原因,酸雨指的是小于7的雨水
18.环境保护与化学密切相关。下列说法错误的是
A.将生活垃圾进行分类处理
B.将废旧塑料制品焚烧回收热能
C.酸雨的形成主要是大量燃烧含硫化石燃料
D.绿色化学的目标是防患于未然,最终杜绝化学污染源
19.下列说法正确的是
A.针对H7N9禽流感的扩散情况,要加强环境、个人等的消毒预防,可选用含氯消毒剂、活性银离子、酒精、双氧水等作为消毒剂,这种处理方法符合绿色化学的核心
B.2013年1月1日起,我省正式发布环境空气质量指数(AQI),包括PM2.5、PM10、、、和等6项指标
C.泡沫灭火器是常见的灭火器之一,其内筒为塑料桶,盛有饱和溶液;外筒为铁桶,外筒和内筒之间装有硫酸溶液
D.国家环保部对《环境空气质量标准》重新作了修订,其中有“增设了臭氧8小时平均浓度限值”等;高空中臭氧层能够吸收太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障,但低空的臭氧是污染气体,会给人体造成伤害
20.下列关于化学与生产生活、环境保护与绿色化学的认识不正确的是
A.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C.在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”
D.大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因
21.“绿色化学”要求从源头减少或消除环境污染,改变“先污染后治理”的观念和做法。下列物质制取方案可以一步实现并符合“绿色化学”要求的是
A.
B.
C.
D.
22.环境保护是一项关乎国计民生的事业,下列叙述正确的是
A.环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染
B.酸雨是pH小于6.5的雨水
C.燃煤脱硫有助于减少二氧化碳的排放
D.绿色化学的核心思想是污染后及时治理,防止产生更大的危害
23.新材料、新技术是加快新质生产力的重要产业方向。下列说法错误的是
A.使用铝钛箔替代聚乙烯塑料膜保鲜食物,可以减少“白色污染”
B.以废旧纺织品为原料可以生产再生纤维,再生纤维属于化学纤维
C.回收的矿泉水瓶经过粉碎、造粒、熔融等工序制成书包,符合“绿色化学”理念
D.在制作豆腐时,加入石膏、氯化镁等凝固剂可以使大豆中的蛋白质发生水解反应
24.化学与生活、环境密切相关,下列说法不正确的是
A.会导致酸雨的形成 B.煤是我国目前推广的清洁燃料
C.可用于杀菌消毒 D.生活垃圾的处理需遵循无害化原则
25.绿色化学
(1)绿色化学也称环境友好化学,其核心思想就是改变 的观念和做法,利用 和技术手段,减少或 产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头 环境污染。
(2)简单而言,化学反应就是原子重新组合的过程。因此,按照 的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子 (即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。
(3)常见环境问题
环境问题
主要污染物
主要危害
CO2
造成全球气候 ,水位上升,陆地面积减小等
SO2、NOx
土壤酸化、 污染、建筑物被腐蚀等
氟氯代烷、NOx
到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康及生态环境带来多方面危害
碳氢化合物、NOx
刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡
废弃塑料制品
①在土壤中影响农作物吸收水分和养分,导致农作物减产。
②混入生活垃圾中难处理、难回收。
③易被动物当作食物吞入,导致动物死亡
废水中含氮、磷元素的营养物质
使水体 ,导致水中藻类 ,消耗水中溶解的氧,使水体变得浑浊、水质恶化
PM2.5
颗粒物
污染空气,形成雾霾天气,增加交通事故,危害人体健康
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