内容正文:
高中化学必修二期末核心考点考点聚焦与冲刺指南
第八章 化学与可持续发展
第二节 环境保护与绿色化学
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
攻坚一 化学与环境保护
【典例剖析】
【核心精讲】
1.环境污染
2.环境保护的措施
攻坚二 绿色化学
【典例剖析】
【核心精讲】
1.绿色化学有关概念
2.原子经济性
3.碳中和
04 跟踪训练,闭环提能
学习目标
梳理考点
1. 通过分析环境污染现象及化学污染物特性,体会化学物质对生态环境的影响,培养宏观辨识与微观探析核心素养。
2. 通过学习绿色化学的 “原子经济性” 等理念与原则,体会化学学科可持续发展的内涵,培养变化观念与平衡思想核心素养。
3. 通过设计绿色化学实验方案或参与环保实践活动,体会创新方法在解决环境问题中的应用,培养科学探究与创新意识核心素养。
4. 通过探讨环境保护与绿色化学对社会发展的意义,体会化学工作者的责任,培养科学态度与社会责任核心素养。
1. 环境污染
2. 环境保护的措施
3. 绿色化学有关概念
4. 原子经济性
5. 碳中和
攻坚一:化学与环境保护
1.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”得到了全民支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,减轻污染
B.实施绿化工程,减轻扬尘污染
C.研发燃料电池汽车,减轻机动车尾气污染
D.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的使用量
2.[2024春·高一·福建福州·月考联考]党的十九大强调树立“社会主义生态文明观”。下列做法不应该提倡的是( )
A.研发可降解高分子材料,缓解白色污染问题
B.扩大铅蓄电池、含汞干电池的生产,满足消费需求
C.采用碳捕集和封存技术,逐步实现二氧化碳零排放
D.大力发展太阳能、风能等清洁能源,减少对化石燃料的依赖
3.[2024届·长安一中·模拟考试]有科研工作者研究发现,以负载Ce-Pt-Pd氧化处理后的不锈钢丝网具有较好的催化性能,可以消除VOCs(挥发性有机化合物,如苯、甲苯、丙酮等)、的污染,如图所示简要表示了该催化过程及反应机理。有关说法错误的是( )
A.不锈钢丝网可增大催化剂与VOCs的接触面积
B.氧气参与了上述催化反应
C.碳原子在该催化反应中得电子
D.该催化剂可用于机动车尾气的处理
4.下列有关黄河流域的治理和生态修复的措施中,没有涉及化学变化的是( )
A.将含沙量大的黄河水引入处于黄河堤坝后的低洼地区进行沉淀
B.将长期引黄灌溉和施肥导致的以硝酸盐为主要污染物的污水,处理达标后排放
C.通过微生物的代谢作用,将废水中有毒有害的有机污染物降解为简单的、无害的物质
D.将河道中的垃圾回收分类,利用现代焚化炉进行燃烧,消灭各种病原体
5.2022年北京—张家口第24届冬季奥林匹克运动会的三大理念是“以运动员为中心、可持续发展、节俭办”,下列做法与可持续发展宗旨相违背的是( )
A.用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料
B.加高工厂的烟囱,使烟尘和废气远离地表
C.禁止未经处理的工业废水和生活污水任意排放
D.推广使用煤炭、石油脱硫技术
6.下列垃圾或废弃物的处理不符合环保节约理念的是( )
A.废纸、塑料瓶、废铁回收再利用
B.厨余垃圾采用生化处理或堆肥
C.稻草、一次性餐具露天焚烧
D.废电池等有毒有害垃圾分类回收
考点一 化学与环境保护
1.环境污染
(1)大气污染问题
大气污染是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮氧化物(NOx)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO2、NOx主要来源于化石燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有:形成酸雨、酸雾;臭氧层空洞;光化学烟雾;室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等,各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等;其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力,导致CO中毒)。
(2)水体污染
指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类,一类是重金属污染,如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染,这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水;另一类是植物营养物质污染:水中高浓度的N、P等植物营养物质,导致水体富营养化而形成的污染,它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量施用的磷肥造成的。
(3)固体废弃物造成的污染
主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛,对环境及生物的不良影响途径多样。
2.环境保护的措施
(1)工业废气携带颗粒物的回收利用。
(2)工业、生活污水经处理达标后排放,限制使用含磷洗涤剂。
(3)回收、限制难降解塑料,研制可降解塑料。
攻坚二:绿色化学
1.[2024届·江苏·一模]我国早在“十二五”期间就增加了“脱硝”这一节能减排约束性硬指标。“脱硝”中的“硝”是指( )
A. B. C. D.
2.[2024届·陕西宝鸡·三模]化学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列说法不正确的是( )
A.“库车绿氢”用光伏发电电解水制氢,能有效减少碳排放
B.国产大飞机“”使用的芳纶蜂窝材料属于有机高分子材料
C.国产“龙芯”的主要材料与光导纤维的材料相同
D.“鲲龙”水陆两栖飞机所用的航空煤油是石油分馏产品
3.[2024年全国甲卷高考真题]人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是( )
A.木材与煤均含有碳元素 B.石油裂化可生产汽油
C.燃料电池将热能转化为电能 D.太阳能光解水可制氢
4.绿色化学的核心是反应过程的绿色化,即要求原料物质中的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中,下列过程不符合这一思想的是( )
A.甲烷、CO合成乙酸乙酯的反应为
B.烯烃与水煤气的羰基合成反应:(R为烷基)
C.葡萄糖在酒化酶作用下转化为酒精:
D.工业制取乙醛的方法之一:
5.碳循环经济是科学家研究的重要课题,下图是某科学家团队提出的碳循环模式。下列有关说法不正确的是( )
A.该循环有利于缓解温室效应,减少对常规能源的依赖
B.该循环所涉及的化学反应不可能都是放热反应
C.有机物和无机物之间在一定条件下可以相互转化
D.和合成甲醇,符合绿色化学中的最理想的“原子经济”
6.[2023秋·高一·山东烟台·月考校考]汽车尾气(含有碳氢化合物、CO、和NO)等物质是造成城市空气污染的重要原因之一、研究汽车尾气的绿色排放具有重要意义。回答下列问题:
(1)治理方法之一是在汽车的排气管上装“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应,生成可参与大气循环的无毒气体,并使碳氢化合物充分燃烧及的转化。
①CO和NO反应的化学方程式为___________。
②的转化过程在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是___________。
(2)“稀薄燃烧”也是普遍采用的治理方法。“稀薄燃烧”是指汽油在较大空/燃比(空气与燃料气的体积比)条件下燃烧。但“稀薄燃烧”时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将转化为。不同空/燃比的汽车尾气中主要污染物的含量变化如图所示。
①“稀薄燃烧”技术除节约能源外,还具有的优点是___________。
②某探究小组同学按下列流程探究不同催化剂对还原NO反应的催化性能。
NO与混合气体→催化反应器→检测→尾气处理
i.催化反应器中与NO生成,当生成1mol时,转移的电子数为___________mol。
ii.控制其它实验条件相同,在催化转化器中装载不同催化剂,将催化反应后的混合气体按相同流量缓缓通入滴有酚酞的稀硫酸溶液中(溶液的体积和浓度相同)。为比较不同催化剂的催化性能,需要记录的实验数据是___________。
iii.实验发现当NO与混合气体中混入一定量空气时,催化反应后的混合气体中NO的含量明显升高,NO的含量明显升高的原因是___________(用化学方程式表示)。
考点二 绿色化学
1.绿色化学有关概念
(1)核心:利用化学原理和技术手段,从源头上减少或消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”。绿色化学的理念在于不再使用有毒有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,这是一门从源头上减少或消除污染的化学。
(2)绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的,因此化学反应及其产物具有以下特征:
①采用无毒、无害的原料;
②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行;
③产品应该是环境友好的;
④具有“原子经济性”,即反应具有高选择性、极少副产物,甚至实现“零排放”。此外,它还应当满足“物美价廉”的传统标准。
2.原子经济性
美国著名有机化学家B.M.Trost在1991年首先提出“原子经济性”的概念:认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中(如完全的加成反应:A+B―→C),达到零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量,其定义可表示为原子利用率=×100%。原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。
(三)碳中和
2020年9月,我国作出对于全球减排具有里程碑意义的承诺:2060年实现碳中和。碳中和是指直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。
1.[2024春·高一·福建福州·月考联考]党的十九大强调树立“社会主义生态文明观”。下列做法不应该提倡的是( )
A.研发可降解高分子材料,缓解白色污染问题
B.扩大铅蓄电池、含汞干电池的生产,满足消费需求
C.采用碳捕集和封存技术,逐步实现二氧化碳零排放
D.大力发展太阳能、风能等清洁能源,减少对化石燃料的依赖
2.[2024届·江西·一模联考]化学与生产、生活、环境密切相关。下列做法或说法错误的是( )
A.将核污染水排海,会破坏海洋生态环境
B.使用聚乙烯塑料包装会造成“白色污染”
C.保护林田湖草有利于实现“碳中和”
D.新型纳米材料石墨烯属于有机化合物
3.[2024届·江西吉安·一模校考]化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是( )
A.古代壁画颜料中所用的铁红成分为氧化亚铁
B.涂料增稠剂的成分之一聚丙烯酸钠属于无机非金属材料
C.乙醇汽油的广泛使用能有效减少汽车尾气中氮氧化物的排放
D.二氧化碳人工合成淀粉实现了无机小分子向有机高分子的转变
4.[2024秋·高一·江苏·月考联考]“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)新概念及要求,理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物,不产生副产物,实现零排放。下列反应类型中符合这一要求的是( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④水解反应
⑤酯化反应 ⑥加聚反应
A.② B.①④ C.③⑤ D.②⑥
5.下列有关说法不正确的是( )
A.“赤潮”与含磷元素废水的大量排放有关
B.“绿色食品”是指绿色的蔬菜与水果
C.“白色垃圾”是指难降解的塑料制品引起的污染
D.“蓝”,是指会议期间京津冀实施道路限行和污染企业停工等措施,来保证空气质量,使得北京呈现蓝蓝的天空
6.[2023春·高三·河南焦作·月考校考]“绿色化学”又称无害化学、环境友好化学、清洁化学,即减少或消除有害化学物质的使用和生产。以废铜屑为原料制备硝酸铜的方案中,最适宜采用的是( )
A.
B.
C.
D.
7.“煤制油”的关键技术是煤的气化,目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气反应:,该反应是吸热反应,反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(用空气代替)来提供:。下列说法不正确的是( )
A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B.第一个反应需要吸热,故煤的气化从能量角度来看,得不偿失
C.煤气化后作为燃料,燃烧充分,热利用率高
D.上述两个反应,反应后的混合气体中除去CO、后主要是合成氨的两种原料气
8.[2024秋·高二·江西宜春·开学考试]绿色化学的核心就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。下列做法不符合绿色化学理念的是( )
A.研制水溶剂涂料替代有机溶剂涂料
B.用可降解塑料生产包装盒或快餐盒
C.用反应制备环氧乙烷
D.用反应制备硫酸铜
9.[2024春·高一·吉林吉林·期末联考]鼓励园区、企业、社区、学校等基层单位开展绿色、清洁、零碳引领行动,把建设美丽中国转化为全社会行为自觉。下表中解决相应环境问题所采取的措施错误的是( )
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使用
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及施用氮肥
10.[2024秋·高三·河北廊坊·期末校考]北京冬奥会成功举办、神舟十三号载人飞船顺利往返、“华龙一号”核电海外投产等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是( )
A.冬奥会火炬“飞扬”使用的碳纤维属于合金材料
B.冬奥会火炬采用代替天然气作燃料,符合绿色低碳发展理念
C.核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同系物
D.飞船返回舱表层中的玻璃纤维属于天然有机高分子材料
11.某中学化学课外小组为检测某化工污水(可能含有、葡萄糖或其他污染物)中的污染物设计出如图所示检测方案并进行实验探究:
下列有关说法正确的是( )。
A.该小组用pH试纸测定的结果明显错误
B.加入过量烧碱溶液并加热至沸腾无砖红色沉淀证明无和葡萄糖
C.加入硝酸酸化后再加入硝酸银溶液,产生淡黄色沉淀说明一定存在
D.该污水含有的污染物可能是氢溴酸
12.[2023秋·高一·漯河市高级中学·期末]“碳中和”已作为一种新型环保形式,和的催化重整可以缓解一部分环保压力。反应为一定条件,下列说法错误的是( )
A.生成2个时,共转移4个电子
B.每消耗1个,得到2个电子
C.既是氧化剂,又是还原剂
D.该反应既可以缓解温室效应,又能提供燃料
13.今年,总理的政府工作报告中总结了我国生态环境的改善状况。单位国内生产总值能耗下降8.1%、排放下降14.1%。地级及以上城市细颗粒物(PM2.5)平均浓度下降27.5%,重污染天数下降超过五成。从化学学科素养角度思考,下列措施不利于大气中减少的是( )
A.用氨水捕集废气中的,将其转化为氮肥
B.大力推广使用风能、水能等清洁能源
C.大力推广使用干冰实现人工降雨,缓解旱情
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的
14.C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料,但是当它们分散到空气中时,会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是( )
A.开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些元素的氧化物的产生
B.N与S的某些氧化物能直接危害人的身体健康,引发呼吸道疾病
C.“温室效应”与的排放有直接的关系
D.NO是酸性氧化物,在空气中会转变为硝酸,是酸雨的重要成因之
15.[2024秋·高三·辽宁沈阳·月考联考]为常见的空气污染物,会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。
(1)利用工业废碱渣(主要成分为)来吸收含的烟气,同时得到粗品。其流程如图所示:
①操作1和操作2中均包含的分离技术为_______;
②被溶液吸收时,会释放出一种无色无味气体,该反应的离子方程式为_______。
(2)利用含有的烟气制备。其流程如图所示:
①反应a的化学方程式为_______。
②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,一定时间内,温度对、NO脱除率的影响如图所示:
已知烟气中与NO的体积比为4:1,且吸收后转化为:、。
①NO在吸收过程中,反应的离子方程式是_______。
②50℃时,吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为_______。
③烟气中 含量的测定:将VL气样通入适量酸化的溶液中,使 完全被氧化为,加水稀释至100mL。量取25mL该溶液,加入(过量),充分反应后,用溶液和剩余的恰好反应(该反应的还原产物为),消耗。气样中折合成NO的含量为_______。
16.为了保护和改善环境,防治污染和其他公害,保障公众健康,推进生态文明建设,我国制定了《中华人民共和国环境保护法》。
(1)下列做法不符合这一垃圾分类主题的是______。
A.推行绿色消费方式,扩大低碳产品
B.供给大量生产、销售和使用一次性塑料袋
C.大力发展风力发电、太阳能发电等清洁能源产品
D.推进垃圾分类管理,全面提升生活垃圾资源化利用
(2)垃圾分类有利于资源回收利用,下列垃圾的归类错误的是__________。
选项
A
B
C
D
垃圾
矿泉水瓶
铅蓄电池
过期药片
果皮
归类
(3)垃圾分类可以有效回收资源。通过对物质的分类,可以更有效的归纳物质性质和变化规律,下列关于物质分类正确的是________。
A.化合物:胆矾、矿泉水、干冰 B.碱:烧碱、纯碱、熟石灰
C.混合物:盐酸、液氮、大理石 D.酸性氧化物:
(4)通常所说的“白色污染”指的是________。
A.聚乙烯等塑料垃圾 B.石灰窑的白色粉尘
C.冶炼厂的白色烟尘 D.白色建筑废料
(5)排放下列气体不利于蓝天出现的是________。
A. B. C.
(6)空气污染物主要是化工生产把自然界中元素通过化学变化产生的。下列元素中,在自然界中只能以化合态形式存在的是______。
A.碳元素 B.氮元素 C.硫元素 D.氯元素
17.汽车的发明与使用是人类智慧的杰出体现,它为人们的生活和生产带来了极大的方便,同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。
(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气,产生氮的氧化物的主要原因是_______(填字母,下同)。
A.燃烧含氨燃料
B.燃烧含铅汽油
C.汽油燃烧不充分
D.汽缸中的被氧化
(2)下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应关系中正确的是_______。
A.汽车尾气——光化学烟雾;工业废气——酸雨;工业废水——“公害病”
B.汽车尾气——酸雨;工业废气——“公害病”;工业废水——光化学烟雾
C.汽车尾气——“公害病”;工业废气——酸雨;工业废水——光化学烟雾
D.汽车尾气——光化学烟雾;工业废气——“公害病”;工业废水——酸雨
(3)一氧化氮和一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地发生反应:。利用此反应,某同学拟设计一种环保装置以消除汽车尾气对大气的污染。下列说法中正确的是_______。
①选用适当的催化剂可提高该反应的转化速率
②该反应为置换反应
③NO中氮元素和CO中碳元素的化合价相同
④为大气污染物,会造成温室效应,故该同学设计的环保装置中应增设除的装置
A.①③
B.②④
C.①③④
D.②③
(4)新型环保出租车采用LPG+汽油的双燃料系统,其尾气中的有毒成分较普通车型下降80%左右,缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列不属于上述有毒成分的是________。
A.和
B.和NO
C.CO和
D.C粒和含铅化合物
(5)“绿色汽车”是指使用液化石油气等无污染或污染较小的能源作燃料的汽车。绿色汽车可避免有毒的铅、苯和苯的同系物以及稠环芳香烃的排放。燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含3~4个碳原子的烃)与汽油相比较________。
A.液化石油气生成的水少
B.液化石油气消耗氧气量少
C.液化石油气燃烧产生的污染物多
D.液化石油气产生的含碳化合物少
(6)为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类:一类是压缩天然气,另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分都是________。
A.碳水化合物
B.碳氢化合物
C.氢气
D.醇类
18.提高燃料利用率,减少化石燃料的燃烧造成的污染,已成为人类面临的重大挑战。请回答下列有关问题:
(1)氢气是人类理想的能源。为了有效发展民用氢能源,首先必须低成本制得氢气。下列可供开发且相对比较经济的制氢气的方法是_________(填序号)。
①电解水
②锌与稀硫酸反应
③光解海水
制得氢气后还需要解决的问题是_________(写出一个即可)。
(2)将转化为有机物可有效实现碳循环。转化为有机物的例子有很多,如:
a.
b.
c.
d.
以上反应中,最节能的是_________(填序号,下同),原子利用率最高的是_________。
(3)煤液化后可得到甲醇,甲醇在一定条件下可与,作用生成有机物A,A发生加聚反应可生成高分子化合物,写出A的结构简式:_________。
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$$高中化学必修二期末核心考点考点聚焦与冲刺指南
第八章 化学与可持续发展
第二节 环境保护与绿色化学
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
攻坚一 化学与环境保护
【典例剖析】
【核心精讲】
1.环境污染
2.环境保护的措施
攻坚二 绿色化学
【典例剖析】
【核心精讲】
1.绿色化学有关概念
2.原子经济性
3.碳中和
04 跟踪训练,闭环提能
学习目标
梳理考点
1. 通过分析环境污染现象及化学污染物特性,体会化学物质对生态环境的影响,培养宏观辨识与微观探析核心素养。
2. 通过学习绿色化学的 “原子经济性” 等理念与原则,体会化学学科可持续发展的内涵,培养变化观念与平衡思想核心素养。
3. 通过设计绿色化学实验方案或参与环保实践活动,体会创新方法在解决环境问题中的应用,培养科学探究与创新意识核心素养。
4. 通过探讨环境保护与绿色化学对社会发展的意义,体会化学工作者的责任,培养科学态度与社会责任核心素养。
1. 环境污染
2. 环境保护的措施
3. 绿色化学有关概念
4. 原子经济性
5. 碳中和
攻坚一:化学与环境保护
1.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”得到了全民支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,减轻污染
B.实施绿化工程,减轻扬尘污染
C.研发燃料电池汽车,减轻机动车尾气污染
D.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的使用量
1.答案:D
解析:A、B、C项措施都是可采取的措施,D项中增加石油、煤炭的使用量会使空气中的等污染物的含量增加。
2.[2024春·高一·福建福州·月考联考]党的十九大强调树立“社会主义生态文明观”。下列做法不应该提倡的是( )
A.研发可降解高分子材料,缓解白色污染问题
B.扩大铅蓄电池、含汞干电池的生产,满足消费需求
C.采用碳捕集和封存技术,逐步实现二氧化碳零排放
D.大力发展太阳能、风能等清洁能源,减少对化石燃料的依赖
2.答案:B
解析:A、“白色污染”的原因主要是由于大部分塑料在自然环境中很难降解,长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存,如果焚烧含氯塑料会产生氯化氢对空气造成污染,故研发可降解高分子材料可以缓解白色污染问题,做法正确;故不符合题意;、铅汞属于有害元素,故扩大铅蓄电池、含汞干电池的生产会带来环境问题,做法错误;故符合题意;C、二氧化碳的排放会引起温室效应,故采用碳捕集和封存技术可以减少二氧化碳排放,缓解温室效应,做法正确;故不符合题意;D、化石燃料燃烧造成空气污染,如产生二氧化硫、一氧化碳、浮沉等,故开发清洁燃料减少环境污染,做法正确;故不符合题意;故选B。
3.[2024届·长安一中·模拟考试]有科研工作者研究发现,以负载Ce-Pt-Pd氧化处理后的不锈钢丝网具有较好的催化性能,可以消除VOCs(挥发性有机化合物,如苯、甲苯、丙酮等)、的污染,如图所示简要表示了该催化过程及反应机理。有关说法错误的是( )
A.不锈钢丝网可增大催化剂与VOCs的接触面积
B.氧气参与了上述催化反应
C.碳原子在该催化反应中得电子
D.该催化剂可用于机动车尾气的处理
3.答案:C
解析:不锈钢丝网的网状结构增大了催化剂与反应物的接触面积,A说法正确;
Ce、Pt、Pd等金属氧化物为催化剂,在该反应中催化剂参与了反应,但催化剂在反应前后质量和化学性质不变,说明氧气以这些金属氧化物为“纽带”将氧元素传递给VOCs,达到了氧化的目的,B说法正确;
挥发性有机物中碳元素的化合价低于+4价,而生成物中碳元素为+4价,故碳原子在该催化反应中失电子,C说法错误;
该催化机理可消除VOCs及的污染,这些污染物也是机动车尾气的主要成分,D说法正确。
4.下列有关黄河流域的治理和生态修复的措施中,没有涉及化学变化的是( )
A.将含沙量大的黄河水引入处于黄河堤坝后的低洼地区进行沉淀
B.将长期引黄灌溉和施肥导致的以硝酸盐为主要污染物的污水,处理达标后排放
C.通过微生物的代谢作用,将废水中有毒有害的有机污染物降解为简单的、无害的物质
D.将河道中的垃圾回收分类,利用现代焚化炉进行燃烧,消灭各种病原体
4.答案:A
解析:A. 将含沙量大的黄河水为固液混合物,引入处于黄河堤坝后的低洼地区进行沉淀,利用沙子密度大于水、不溶于水、不与水反应性质,是物理变化,A符合;
B. 将污水中的硝酸盐处理转变为氮气后排放,有新物质生成、是化学变化,B不符合;
C.废水中有毒有害的有机污染物转变为简单的、无害的物质,有新物质生成、是化学变化,C不符合;
D.垃圾燃烧,有新物质生成、是化学变化,D不符合;
答案选A。
5.2022年北京—张家口第24届冬季奥林匹克运动会的三大理念是“以运动员为中心、可持续发展、节俭办”,下列做法与可持续发展宗旨相违背的是( )
A.用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料
B.加高工厂的烟囱,使烟尘和废气远离地表
C.禁止未经处理的工业废水和生活污水任意排放
D.推广使用煤炭、石油脱硫技术
5.答案:B
解析:A.用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料,有利于可持续发展,A错误;
B.加高工厂的烟囱,使烟尘和废气远离地表,并未减少污染,不符合可持续发展宗旨,B错误;
C.禁止未经处理的工业废水和生活污水的任意排放,有利于可持续发展,C错误;
D.推广使用煤炭、石油脱硫技术,利于可持续发展,D错误;
故选B。
6.下列垃圾或废弃物的处理不符合环保节约理念的是( )
A.废纸、塑料瓶、废铁回收再利用
B.厨余垃圾采用生化处理或堆肥
C.稻草、一次性餐具露天焚烧
D.废电池等有毒有害垃圾分类回收
6.答案:C
解析:废纸、塑料瓶、废铁均属于可回收垃圾,将它们回收再利用符合环保节约理念,故A正确;厨余垃圾含有大量有机物,采用生化处理或堆肥,可减少污染,符合环保节约理念,故B正确;稻草、一次性餐具露天焚烧,会产生大量烟尘和有害气体,污染空气,不符合环保节约理念,故C错误;废电池中含有重金属,任意丢弃会引起重金属污染,废电池等有毒有害垃圾分类回收,可减少污染,符合环保节约理念,故D正确。
考点一 化学与环境保护
1.环境污染
(1)大气污染问题
大气污染是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮氧化物(NOx)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO2、NOx主要来源于化石燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有:形成酸雨、酸雾;臭氧层空洞;光化学烟雾;室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等,各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等;其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力,导致CO中毒)。
(2)水体污染
指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类,一类是重金属污染,如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染,这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水;另一类是植物营养物质污染:水中高浓度的N、P等植物营养物质,导致水体富营养化而形成的污染,它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量施用的磷肥造成的。
(3)固体废弃物造成的污染
主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛,对环境及生物的不良影响途径多样。
2.环境保护的措施
(1)工业废气携带颗粒物的回收利用。
(2)工业、生活污水经处理达标后排放,限制使用含磷洗涤剂。
(3)回收、限制难降解塑料,研制可降解塑料。
攻坚二:绿色化学
1.[2024届·江苏·一模]我国早在“十二五”期间就增加了“脱硝”这一节能减排约束性硬指标。“脱硝”中的“硝”是指( )
A. B. C. D.
1.答案:C
解析:“脱硝”是指去除烟气和尾气中的氮氧化物的过程,故“硝”是指氮氧化物,C正确。
2.[2024届·陕西宝鸡·三模]化学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列说法不正确的是( )
A.“库车绿氢”用光伏发电电解水制氢,能有效减少碳排放
B.国产大飞机“”使用的芳纶蜂窝材料属于有机高分子材料
C.国产“龙芯”的主要材料与光导纤维的材料相同
D.“鲲龙”水陆两栖飞机所用的航空煤油是石油分馏产品
2.答案:C
解析:A.用光伏发电系统制的电能,然后电解水制绿氢,能有效减少碳排放,A正确;
B.芳纶属于有机合成高分子材料,B正确;
C.芯片的主要成分为单质硅,光导纤维的主要成分为二氧化硅,两者主要成分不同,C错误;
D.航空煤油是石油分馏产品,D正确;
故选C。
3.[2024年全国甲卷高考真题]人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是( )
A.木材与煤均含有碳元素 B.石油裂化可生产汽油
C.燃料电池将热能转化为电能 D.太阳能光解水可制氢
3.答案:C
解析:燃料电池将化学能转化为电能,C错误。
4.绿色化学的核心是反应过程的绿色化,即要求原料物质中的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中,下列过程不符合这一思想的是( )
A.甲烷、CO合成乙酸乙酯的反应为
B.烯烃与水煤气的羰基合成反应:(R为烷基)
C.葡萄糖在酒化酶作用下转化为酒精:
D.工业制取乙醛的方法之一:
4.答案:C
解析:绿色化学的核心是反应过程的绿色化,即要求原料物质中的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中,即原料利用率为100%。葡萄糖在酒化酶作用下酒化酶转化为酒精的反应为,反应物中的所有原子没有全部进入期望的产品中,原子利用率小于100%,不符合绿色化学思想,C符合题意。
5.碳循环经济是科学家研究的重要课题,下图是某科学家团队提出的碳循环模式。下列有关说法不正确的是( )
A.该循环有利于缓解温室效应,减少对常规能源的依赖
B.该循环所涉及的化学反应不可能都是放热反应
C.有机物和无机物之间在一定条件下可以相互转化
D.和合成甲醇,符合绿色化学中的最理想的“原子经济”
5.答案:D
解析:根据示意图可知,该循环能利用光能、风能将、转化为化合物甲醇,因此有利于缓解温室效应,减少对常规能源的依赖,A正确;根据示意图可知,该循环所涉及的化学反应不可能都是放热反应,B正确;由无机物和可以合成有机物甲醇,甲醇发生氧化反应,又可以生成和,故有机物和无机物之间在一定条件下可以相互转化,C正确;根据原子守恒可知,和合成甲醇的过程中还有生成,不符合绿色化学中的最理想的“原子经济”,D错误。
6.[2023秋·高一·山东烟台·月考校考]汽车尾气(含有碳氢化合物、CO、和NO)等物质是造成城市空气污染的重要原因之一、研究汽车尾气的绿色排放具有重要意义。回答下列问题:
(1)治理方法之一是在汽车的排气管上装“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应,生成可参与大气循环的无毒气体,并使碳氢化合物充分燃烧及的转化。
①CO和NO反应的化学方程式为___________。
②的转化过程在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是___________。
(2)“稀薄燃烧”也是普遍采用的治理方法。“稀薄燃烧”是指汽油在较大空/燃比(空气与燃料气的体积比)条件下燃烧。但“稀薄燃烧”时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将转化为。不同空/燃比的汽车尾气中主要污染物的含量变化如图所示。
①“稀薄燃烧”技术除节约能源外,还具有的优点是___________。
②某探究小组同学按下列流程探究不同催化剂对还原NO反应的催化性能。
NO与混合气体→催化反应器→检测→尾气处理
i.催化反应器中与NO生成,当生成1mol时,转移的电子数为___________mol。
ii.控制其它实验条件相同,在催化转化器中装载不同催化剂,将催化反应后的混合气体按相同流量缓缓通入滴有酚酞的稀硫酸溶液中(溶液的体积和浓度相同)。为比较不同催化剂的催化性能,需要记录的实验数据是___________。
iii.实验发现当NO与混合气体中混入一定量空气时,催化反应后的混合气体中NO的含量明显升高,NO的含量明显升高的原因是___________(用化学方程式表示)。
6.答案:(1);二氧化硫转化为三氧化硫生成硫酸酸雾
(2)可以减少CO和碳氢化合物的污染;2.4;溶液变成(浅)红色所需的时间;
解析:(1)CO和NO反应,生成可参与大气循环的无毒气体,生成的气体为氮气和二氧化碳,反应方程式:;的转化过程在一定程度上提高了空气的酸度,是因为二氧化硫转化为三氧化硫生成硫酸酸雾;
(2)“稀薄燃烧”是指汽油在较大空/燃比(空气与燃料气的体积比)条件下燃烧,可以减少CO和碳氢化合物的污染;
与NO生成,根据反应方程式:可知,每当生成1mol氮气,转移的电子数2.4mol;
比较催化剂的催化性能即比较催化剂的催化效率,实际可转化为比较反应物的转化率。因NO与稀硫酸不反应,故滴有酚酞的稀硫酸是用来吸收的。不同的催化剂可能导致的转化速率不同,故反应混合物中剩余的量也会不同,因而使溶液变色的时间也会不同;
充入一定量空气,可与氨气发生氧化还原反应,反应方程式:。
考点二 绿色化学
1.绿色化学有关概念
(1)核心:利用化学原理和技术手段,从源头上减少或消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”。绿色化学的理念在于不再使用有毒有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,这是一门从源头上减少或消除污染的化学。
(2)绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的,因此化学反应及其产物具有以下特征:
①采用无毒、无害的原料;
②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行;
③产品应该是环境友好的;
④具有“原子经济性”,即反应具有高选择性、极少副产物,甚至实现“零排放”。此外,它还应当满足“物美价廉”的传统标准。
2.原子经济性
美国著名有机化学家B.M.Trost在1991年首先提出“原子经济性”的概念:认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中(如完全的加成反应:A+B―→C),达到零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量,其定义可表示为原子利用率=×100%。原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。
(三)碳中和
2020年9月,我国作出对于全球减排具有里程碑意义的承诺:2060年实现碳中和。碳中和是指直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。
1.[2024春·高一·福建福州·月考联考]党的十九大强调树立“社会主义生态文明观”。下列做法不应该提倡的是( )
A.研发可降解高分子材料,缓解白色污染问题
B.扩大铅蓄电池、含汞干电池的生产,满足消费需求
C.采用碳捕集和封存技术,逐步实现二氧化碳零排放
D.大力发展太阳能、风能等清洁能源,减少对化石燃料的依赖
1.答案:B
解析:A、“白色污染”的原因主要是由于大部分塑料在自然环境中很难降解,长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存,如果焚烧含氯塑料会产生氯化氢对空气造成污染,故研发可降解高分子材料可以缓解白色污染问题,做法正确;故不符合题意;、铅汞属于有害元素,故扩大铅蓄电池、含汞干电池的生产会带来环境问题,做法错误;故符合题意;C、二氧化碳的排放会引起温室效应,故采用碳捕集和封存技术可以减少二氧化碳排放,缓解温室效应,做法正确;故不符合题意;D、化石燃料燃烧造成空气污染,如产生二氧化硫、一氧化碳、浮沉等,故开发清洁燃料减少环境污染,做法正确;故不符合题意;故选B。
2.[2024届·江西·一模联考]化学与生产、生活、环境密切相关。下列做法或说法错误的是( )
A.将核污染水排海,会破坏海洋生态环境
B.使用聚乙烯塑料包装会造成“白色污染”
C.保护林田湖草有利于实现“碳中和”
D.新型纳米材料石墨烯属于有机化合物
2.答案:D
解析:A.核污染水中含大量的放射性物质,会对海洋生物造成危害,A正确;
B.聚乙烯塑料难降解,会造成白色污染,B正确;
C.保护林田湖草可增强绿色植物光合作用,增大的吸收,有利于实现“碳中和”,C正确;
D.石墨烯是由碳元素组成的单质,D错误;
故选D。
3.[2024届·江西吉安·一模校考]化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是( )
A.古代壁画颜料中所用的铁红成分为氧化亚铁
B.涂料增稠剂的成分之一聚丙烯酸钠属于无机非金属材料
C.乙醇汽油的广泛使用能有效减少汽车尾气中氮氧化物的排放
D.二氧化碳人工合成淀粉实现了无机小分子向有机高分子的转变
3.答案:D
解析:A.氧化亚铁呈黑色,古代壁画颜料中所用的铁红成分为氧化铁,故A错误;
B.涂料增稠剂的成分之一聚丙烯酸钠属于有机高分子材料,故B错误;
C.汽车尾气中氮氧化物是发动机吸入空气中的氧气和氮气在放电条件下生成的,所以乙醇汽油的广泛使用不能有效减少汽车尾气中氮氧化物的排放,故C错误;
D.二氧化碳属于无机小分子、淀粉属于有机高分子,所以二氧化碳人工合成淀粉实现了无机小分子向有机高分子的转变,故D正确;故答案为D。
4.[2024秋·高一·江苏·月考联考]“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)新概念及要求,理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物,不产生副产物,实现零排放。下列反应类型中符合这一要求的是( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④水解反应
⑤酯化反应 ⑥加聚反应
A.② B.①④ C.③⑤ D.②⑥
4.答案:D
解析:加成反应和加聚反应产物均只有一种,使原料分子中的原子全部转化成所需要的产物,不产生副产物,因此②⑥符合要求;取代反应、消去反应、水解反应、酯化反应产物不是一种,原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物,①③④⑤不符合要求,故D项正确。
5.下列有关说法不正确的是( )
A.“赤潮”与含磷元素废水的大量排放有关
B.“绿色食品”是指绿色的蔬菜与水果
C.“白色垃圾”是指难降解的塑料制品引起的污染
D.“蓝”,是指会议期间京津冀实施道路限行和污染企业停工等措施,来保证空气质量,使得北京呈现蓝蓝的天空
5.答案:B
解析:A.“赤潮”与含磷元素废水的大量排放有关,P元素过量造成的水体富营养化,A正确;
B. “绿色食品”是指产自优良生态环境、按照绿色食品标准生产、实行全程质量控制并获得绿色食品标志使用权的安全、优质食用农产品及相关产品,B错误;
C.“白色垃圾”是指难降解的塑料制品引起的污染,C正确;
D.“APEC蓝”,是指APEC会议期间京津冀实施道路限行和污染企业停工等措施,来保证空气质量,使得北京呈现蓝蓝的天空,D正确;
故选B。
6.[2023春·高三·河南焦作·月考校考]“绿色化学”又称无害化学、环境友好化学、清洁化学,即减少或消除有害化学物质的使用和生产。以废铜屑为原料制备硝酸铜的方案中,最适宜采用的是( )
A.
B.
C.
D.
6.答案:B
解析:“绿色化学”又称无害化学、环境友好化学,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,提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现零排放。A.用铜和浓硝酸制硝酸铜,同时生成二氧化氮,造成硝酸利用率低且污染环境,故A不符合题意;B.铜和空气中的氧气反应生成氧化铜,氧化铜再与稀硝酸反应生成硝酸铜和水,对环境无污染,硝酸利用率高,故B符合题意;C.用铜与浓硫酸反应生成硫酸铜,同时生成二氧化硫,硫酸利用率低,且污染环境,硫酸铜再与硝酸钡反应,生成了副产物硫酸钡,原子的利用率低,故C不符合题意;D.铜与氯气反应生成氯化铜,再与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜,再加硝酸生成硝酸铜和水,工艺复杂,造成氯气及氢氧化钠的浪费,副产物多,原子的利用率低,故D不符合题意。
7.“煤制油”的关键技术是煤的气化,目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气反应:,该反应是吸热反应,反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(用空气代替)来提供:。下列说法不正确的是( )
A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B.第一个反应需要吸热,故煤的气化从能量角度来看,得不偿失
C.煤气化后作为燃料,燃烧充分,热利用率高
D.上述两个反应,反应后的混合气体中除去CO、后主要是合成氨的两种原料气
7.答案:B
解析:虽然在煤的气化过程中会有一部分煤的潜在能量遭到损失,但因为加工后得到的气态燃料的热利用率高,而且比较清洁,故从总体来看,将煤气化后再使用还是比较合理的,B错误。
8.[2024秋·高二·江西宜春·开学考试]绿色化学的核心就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。下列做法不符合绿色化学理念的是( )
A.研制水溶剂涂料替代有机溶剂涂料
B.用可降解塑料生产包装盒或快餐盒
C.用反应制备环氧乙烷
D.用反应制备硫酸铜
8.答案:D
解析: A.涂料中的有机溶剂主要是苯类酯类醛类或醚类,含有有害物质危害人的身体健康,研制水溶剂代替有机溶剂涂料,减少有机溶剂的危害,符合绿色化学理念,不选A;
B.可降解塑料减少白色污染,符合绿色化学理念,不选B;
C.此反应原子利用率为100%,不产生污染物,符合绿色化学理念,不选C;
D.用浓硫酸和铜反应制备硫酸铜,反应过程中产生二氧化硫有害气体,不符合绿色化学理念,选D;
故选D。
9.[2024春·高一·吉林吉林·期末联考]鼓励园区、企业、社区、学校等基层单位开展绿色、清洁、零碳引领行动,把建设美丽中国转化为全社会行为自觉。下表中解决相应环境问题所采取的措施错误的是( )
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使用
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及施用氮肥
9.答案:D
解析:A.氟利昂能破坏臭氧层,限制氟氯烃类物质的生产量和消耗量可减缓臭氧空洞的产生,所采取的措施科学,故A不选;
B.正常雨水含碳酸,酸雨是指PH值小于5.6的雨水,N、S的氧化物可导致酸雨发生,酸雨是由于雨水中溶有二氧化硫或氮氧化物生成硝酸、硫酸,改变能源结构,减少二氧化硫和氮氧化物的排放量,所采取的措施科学,故B不选;
C.白色污染是人们对难降解的塑料垃圾污染环境现象的一种形象称谓,它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物,回收利用废旧塑料,开发可降解塑料制品,会减少白色污染,故C不选;
D.富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶氧量下降,鱼类及其它生物大量死亡的现象,禁止使用含磷洗衣粉,但庄稼生长需氮肥,不能禁止施用氮肥,故D选;
故选:D。
10.[2024秋·高三·河北廊坊·期末校考]北京冬奥会成功举办、神舟十三号载人飞船顺利往返、“华龙一号”核电海外投产等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是( )
A.冬奥会火炬“飞扬”使用的碳纤维属于合金材料
B.冬奥会火炬采用代替天然气作燃料,符合绿色低碳发展理念
C.核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同系物
D.飞船返回舱表层中的玻璃纤维属于天然有机高分子材料
10.答案:B
解析:A.碳纤维的主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,A不正确;B.用代替天然气作燃料,燃料中不含有碳元素,且燃烧充分,燃烧产物为水,所以符合绿色低碳发展理念,B正确;C.与的质子数相同、质量数不同,二者互为同位素,C不正确;D.玻璃纤维的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,D不正确;故选B。
11.某中学化学课外小组为检测某化工污水(可能含有、葡萄糖或其他污染物)中的污染物设计出如图所示检测方案并进行实验探究:
下列有关说法正确的是( )。
A.该小组用pH试纸测定的结果明显错误
B.加入过量烧碱溶液并加热至沸腾无砖红色沉淀证明无和葡萄糖
C.加入硝酸酸化后再加入硝酸银溶液,产生淡黄色沉淀说明一定存在
D.该污水含有的污染物可能是氢溴酸
11.答案:D
解析:该小组用pH试纸测定的结果是pH=3.5,pH试纸一般有两种,一种是广泛pH试纸,测定结果为1~14的整数,另一种为精密pH试纸,测定范围小,测定结果可以精确到小数点后一位,因此无法判断该小组用pH试纸测定的结果是否错误,A错误;加入过量烧碱溶液并加热至沸腾,无砖红色沉淀,可以证明和葡萄糖不都存在,但无法证明二者均不存在,B错误;虽然加人硝酸酸化后加人硝酸银溶液,产生浅黄色沉淀,由于污染物种类不定,产生的淡黄色沉淀可能是一定量氯化银和碘化银的混合物,因此无法确定是否一定存在,C错误;由于溶液pH=3.5,加入硝酸酸化后加入硝酸银溶液,产生淡黄色沉淀,因此该污水中含有的污染物可能是氢溴酸,D正确。
12.[2023秋·高一·漯河市高级中学·期末]“碳中和”已作为一种新型环保形式,和的催化重整可以缓解一部分环保压力。反应为一定条件,下列说法错误的是( )
A.生成2个时,共转移4个电子
B.每消耗1个,得到2个电子
C.既是氧化剂,又是还原剂
D.该反应既可以缓解温室效应,又能提供燃料
12.答案:A
解析:A.由分析可知,生成2个时,共转移6个电子,A错误;
B.中C元素由+4价降低为+2价,则每消耗1个,得到2个电子,B正确;
C.中C元素化合价升高,H元素化合价降低,则既是氧化剂,又是还原剂,C正确;
D.该反应中,、转化为CO、,反应物都是温室气体,生成物都可做燃料,所以此反应既可以缓解温室效应,又能提供燃料,D正确;
故选A。
13.今年,总理的政府工作报告中总结了我国生态环境的改善状况。单位国内生产总值能耗下降8.1%、排放下降14.1%。地级及以上城市细颗粒物(PM2.5)平均浓度下降27.5%,重污染天数下降超过五成。从化学学科素养角度思考,下列措施不利于大气中减少的是( )
A.用氨水捕集废气中的,将其转化为氮肥
B.大力推广使用风能、水能等清洁能源
C.大力推广使用干冰实现人工降雨,缓解旱情
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的
13.答案:C
解析:氨水与反应生成或,则用氨水捕集废气中的,将其转化为氮肥有利于大气中的减少,A不符合题意;大力推广使用风能、水能等清洁能源可以减少化石能源的使用,从而减少的排放,有利于大气中的减少,B不符合题意;大力推广使用干冰实现人工降雨,会增加大气中的量,不利于大气中的减少,C符合题意;通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的,有利于大气中的减少,D不符合题意。
14.C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料,但是当它们分散到空气中时,会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是( )
A.开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些元素的氧化物的产生
B.N与S的某些氧化物能直接危害人的身体健康,引发呼吸道疾病
C.“温室效应”与的排放有直接的关系
D.NO是酸性氧化物,在空气中会转变为硝酸,是酸雨的重要成因之
14.答案:D
解析:传统能源会产生C、N、S的氧化物,会带来很多环境问题,太阳能、水能、风能、氢能等清洁能源的使用,能减少对传统能源的依赖,有利于减少这些元素的氧化物的产生,A正确;NO、、等能直接危害人的身体健康,引发呼吸道疾病,B正确;是引起温室效应的主要气体,C正确;NO是不成盐氧化物,既不与水反应,也不与酸反应,不属于酸性氧化物,D错误。
15.[2024秋·高三·辽宁沈阳·月考联考]为常见的空气污染物,会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。
(1)利用工业废碱渣(主要成分为)来吸收含的烟气,同时得到粗品。其流程如图所示:
①操作1和操作2中均包含的分离技术为_______;
②被溶液吸收时,会释放出一种无色无味气体,该反应的离子方程式为_______。
(2)利用含有的烟气制备。其流程如图所示:
①反应a的化学方程式为_______。
②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,一定时间内,温度对、NO脱除率的影响如图所示:
已知烟气中与NO的体积比为4:1,且吸收后转化为:、。
①NO在吸收过程中,反应的离子方程式是_______。
②50℃时,吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为_______。
③烟气中 含量的测定:将VL气样通入适量酸化的溶液中,使 完全被氧化为,加水稀释至100mL。量取25mL该溶液,加入(过量),充分反应后,用溶液和剩余的恰好反应(该反应的还原产物为),消耗。气样中折合成NO的含量为_______。
15.答案:(1) 过滤;
(2);2∶1
(3);13∶2
解析:(1)将工业废碱渣溶于水过滤后,得到碳酸钠溶液,用碳酸钠溶液吸收烟气中的二氧化硫得到亚硫酸氢钠溶液,往其中加入氢氧化钠,即可得到亚硫酸钠溶液,进一步处理后可得亚硫酸钠粗产品。
(2)中通入SO2发生反应a生成和,则反应a的化学方程式为;在碱性条件下可以氧化生成氧气,同时生成,则反应b为。
(1)①工业废碱渣经过操作1后得废渣和碳酸钠溶液,所以操作1为溶解、过滤,操作1为过滤,均包含过滤。
②亚硫酸酸性强于碳酸,所以被溶液吸收时,释放出的无色无味气体为二氧化碳,反应的离子方程式为;
(2)①中通入发生反应a生成和,则反应a的化学方程式为,故答案为:;
②反应b的化学方程式为,该反应中,为氧化剂,为还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1,故答案为:2∶1;
(3)①NaClO溶液吸收烟气中NO,NaClO溶液吸收烟气中NO,发生氧化还原反应生成硝酸和氯化钠,反应的离子方程式是:;
②吸收发生的反应为,烟气中和NO的体积比为4∶1,50℃时的脱除率见图2分别为100%和80%,根据反应、,则此吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为13∶2。
③用标准溶液滴定剩余的,终点时消耗,此时加入的为;所以过量的为;则与硝酸根离子反应的为;所以硝酸根离子为;根据氮元素守恒,硝酸根与NO的物质的量相等。考虑到配制100mL溶液取出来25mL进行实验,所以NO为,质量为,即 。这些NO是VL气体中含有的,所以含量为,即为mg/L,所以答案为:mg/L。
16.为了保护和改善环境,防治污染和其他公害,保障公众健康,推进生态文明建设,我国制定了《中华人民共和国环境保护法》。
(1)下列做法不符合这一垃圾分类主题的是______。
A.推行绿色消费方式,扩大低碳产品
B.供给大量生产、销售和使用一次性塑料袋
C.大力发展风力发电、太阳能发电等清洁能源产品
D.推进垃圾分类管理,全面提升生活垃圾资源化利用
(2)垃圾分类有利于资源回收利用,下列垃圾的归类错误的是__________。
选项
A
B
C
D
垃圾
矿泉水瓶
铅蓄电池
过期药片
果皮
归类
(3)垃圾分类可以有效回收资源。通过对物质的分类,可以更有效的归纳物质性质和变化规律,下列关于物质分类正确的是________。
A.化合物:胆矾、矿泉水、干冰 B.碱:烧碱、纯碱、熟石灰
C.混合物:盐酸、液氮、大理石 D.酸性氧化物:
(4)通常所说的“白色污染”指的是________。
A.聚乙烯等塑料垃圾 B.石灰窑的白色粉尘
C.冶炼厂的白色烟尘 D.白色建筑废料
(5)排放下列气体不利于蓝天出现的是________。
A. B. C.
(6)空气污染物主要是化工生产把自然界中元素通过化学变化产生的。下列元素中,在自然界中只能以化合态形式存在的是______。
A.碳元素 B.氮元素 C.硫元素 D.氯元素
16.答案:(1)B
(2)B
(3)D
(4)A
(5)A
(6)D
解析:(1)A.推行绿色消费方式,扩大低碳产品供给,有利于环境保护,符合主题,A正确;
B.一次性塑料袋引起“白色污染”,不利于环境保护,不符合主题,B错误;
C.风能、太阳能属于清洁能源,大力发展风电、太阳能等清洁能源,可减少化石燃料的使用,实行低碳经济,节约资源,符合主题,C正确;
D.推进垃圾分类管理,全面提升生活垃圾资源化利用,有利于环境保护,符合主题,D正确;
故选B。
(2)A.塑料可回收再利用,属于可回收利用的材料,属于可回收物,A正确;
B.废电池中含有重金属等有害物质,所以废电池属于有害垃圾,不是其他垃圾,B错误;
C.过期药品属于有害垃圾,含有有害成分,会对空气、土壤和水质造成严重污染,C正确;
D.果皮易腐烂,是生活垃圾,不能回收利用,属于厨余垃圾,D正确;
故选B。
(3)A.纯净矿泉水除水外,还含有其他成分,如矿物质,属于混合物,A错误;
B.纯碱属于盐类,B错误;
C.液氮属于纯净物,C错误;
D.二氧化碳对应的酸是碳酸,二氧化硫对应的酸是亚硫酸,两者都是酸性氧化物,D正确;
故选D。
(4)白色污染是指不可降解的高分子材料的污染,故选A。
(5)二氧化氮有毒,容易造成光化学烟雾;二氧化碳、氮气不是大气污染物,故选A。
(6)A.自然界中存在游离态的碳元素,如:金刚石,故不选A;
B.自然界中存在游离态的氮元素,如:氮气,故不选B;
C.自然界中存在游离态的硫元素,如:硫磺,故不选C;
D.氯元素性质活泼,氯元素在自然界只能以化合态形式存在,故选D;
故选D。
17.汽车的发明与使用是人类智慧的杰出体现,它为人们的生活和生产带来了极大的方便,同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。
(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气,产生氮的氧化物的主要原因是_______(填字母,下同)。
A.燃烧含氨燃料
B.燃烧含铅汽油
C.汽油燃烧不充分
D.汽缸中的被氧化
(2)下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应关系中正确的是_______。
A.汽车尾气——光化学烟雾;工业废气——酸雨;工业废水——“公害病”
B.汽车尾气——酸雨;工业废气——“公害病”;工业废水——光化学烟雾
C.汽车尾气——“公害病”;工业废气——酸雨;工业废水——光化学烟雾
D.汽车尾气——光化学烟雾;工业废气——“公害病”;工业废水——酸雨
(3)一氧化氮和一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地发生反应:。利用此反应,某同学拟设计一种环保装置以消除汽车尾气对大气的污染。下列说法中正确的是_______。
①选用适当的催化剂可提高该反应的转化速率
②该反应为置换反应
③NO中氮元素和CO中碳元素的化合价相同
④为大气污染物,会造成温室效应,故该同学设计的环保装置中应增设除的装置
A.①③
B.②④
C.①③④
D.②③
(4)新型环保出租车采用LPG+汽油的双燃料系统,其尾气中的有毒成分较普通车型下降80%左右,缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列不属于上述有毒成分的是________。
A.和
B.和NO
C.CO和
D.C粒和含铅化合物
(5)“绿色汽车”是指使用液化石油气等无污染或污染较小的能源作燃料的汽车。绿色汽车可避免有毒的铅、苯和苯的同系物以及稠环芳香烃的排放。燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含3~4个碳原子的烃)与汽油相比较________。
A.液化石油气生成的水少
B.液化石油气消耗氧气量少
C.液化石油气燃烧产生的污染物多
D.液化石油气产生的含碳化合物少
(6)为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类:一类是压缩天然气,另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分都是________。
A.碳水化合物
B.碳氢化合物
C.氢气
D.醇类
17.答案:(1)D
(2)A
(3)A
(4)A
(5)D
(6)B
解析:(1)发动机工作时汽缸中的压强和温度都很高,空气中和发生反应:,生成污染大气的。
(2)汽车尾气主要是氮的氧化物,形成光化学烟雾;工业废气中含有二氧化硫,造成酸雨;工业废水中含有很多有害的元素,可以形成“公害病”,故A项正确。
(3)催化剂可加快该反应的转化速率,①正确;该反应的两种反应物均为化合物,不属于置换反应,②错误;NO中氮元素和CO中碳元素的化合价均为+2价,③正确;不是大气污染物,④错误。故A项符合题意。
(4)和均不属于有毒气体,故A项符合题意。
(5)“绿色汽车”是指使用液化石油气作燃料的汽车,绿色汽车可避免有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳香烃的排放,燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含的烃)与汽油相比较,液化石油气产生的含碳化合物少,故D项符合题意。
(6)天然气(主要成分)、液化石油气(主要成分是含的烃)的成分中只含C元素和H元素,所以两类燃料均为碳氢化合物,完全燃烧的产物为和,不会造成环境污染,故B项符合题意。
18.提高燃料利用率,减少化石燃料的燃烧造成的污染,已成为人类面临的重大挑战。请回答下列有关问题:
(1)氢气是人类理想的能源。为了有效发展民用氢能源,首先必须低成本制得氢气。下列可供开发且相对比较经济的制氢气的方法是_________(填序号)。
①电解水
②锌与稀硫酸反应
③光解海水
制得氢气后还需要解决的问题是_________(写出一个即可)。
(2)将转化为有机物可有效实现碳循环。转化为有机物的例子有很多,如:
a.
b.
c.
d.
以上反应中,最节能的是_________(填序号,下同),原子利用率最高的是_________。
(3)煤液化后可得到甲醇,甲醇在一定条件下可与,作用生成有机物A,A发生加聚反应可生成高分子化合物,写出A的结构简式:_________。
18.答案:(1)③;贮存或运输
(2)a;c
(3)
解析:(1)①②都不符合经济原则,③既可开发又相对比较经济。制得氢气后需要解决的问题是贮存和运输。
(2)节能中的“能”指人类提供的能量。利用太阳能是最节能的措施之一,而光合作用就是充分利用太阳能;化合反应、加成反应、加聚反应等的产物只有一种,原子利用率最高。反应a利用太阳能,最节能;反应c中无副产物,原子利用率最高。
(3)由高分子化合物的结构可推知A的结构简式为。
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