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课时测评27 环境保护与绿色化学
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-11题,每小题3分,共33分)
题点一 化学与环境保护
1.保护环境,共建美丽家园。下列做法值得提倡的是( )
A.废旧塑料制品深挖填埋
B.工业和生活废水直接排放
C.大量用含硫化石燃料
D.推广使用清洁能源
答案:D
解析:塑料难以降解,将废旧塑料深挖填埋,会引起土壤污染,故A不选;工业和生活废水中含有污染物质,不能直接排放,故B不选;大量用含硫化石燃料会产生大量二氧化硫,造成酸雨,故C不选;推广使用清洁能源,有利于保护环境,共建美丽家园。
2.化学与社会可持续发展密切相关。下列做法错误的是( )
A.按照国家规定,对生活垃圾进行分类放置
B.干冰、可燃冰属于新能源也属于同种物质
C.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰
D.氢气是一种有待大量开发的“绿色能源”
答案:B
解析:将垃圾进行分类放置,提高物质的利用率,符合社会可持续发展理念,A正确;干冰是固态CO2,可燃冰是甲烷的结晶水合物,二者不是同一物质,B错误;液氯罐泄漏时,可根据其能够溶于水,与水反应,并且可与Ca(OH)2反应产生盐,降低其对环境造成的污染,因此可以将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰,达到保护环境,保护人体健康的目的,C正确;氢气燃烧生成水,水分解可产生氢气而能够得以再生,燃烧时无污染,热值高,因此氢气是一种有待大量开发的“绿色能源”,D正确。
3.(2024·山东济南高一检测)以下氧化物的主要来源与其引起的环境问题对应正确的是( )
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
酸雨
化石燃料的燃烧
B
SO2
光化学烟雾
汽车尾气的排放
C
NO2
温室效应
工厂废气的排放
D
CO
煤气中毒
煤炭的不完全燃烧
答案:D
解析:化石燃料的燃烧产生的CO2过度排放不会产生酸雨污染,只会加剧温室效应,A不符合题意;汽车尾气主要成分不是SO2,且SO2不会产生光化学烟雾,应该是汽车尾气中产生的氮氧化物,引起光化学烟雾,B不符合题意;工业废气中的氮氧化物NOx不会造成温室效应,C不符合题意;煤炭的不完全燃烧产生的CO会引起煤气中毒即CO中毒,D符合题意。
4.下列有关环境问题的说法正确的是( )
A.燃煤中加入适量石灰石,可减少废气中SO2的含量
B.臭氧的体积分数超过10-4%的空气有利于人体健康
C.pH在5.6~7.0的降水通常称为酸雨
D.含磷洗涤剂易被细菌分解,故不会导致水体污染
答案:A
解析:燃煤中加入CaCO3可吸收SO2,最终生成CaSO4,可减少SO2排放,A正确;O3的体积分数超过10-4%的空气不利于人体健康,B错误;pH小于5.6的降水通常称为酸雨,C错误;含磷洗涤剂排入水体中,不易被细菌分解,会造成水体富营养化,造成水体污染,D错误。
5.下列有关有机化合物的说法正确的是( )
A.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
B.“白色垃圾”“地沟油”均属于高分子材料,都对环境有害
C.聚氯乙烯制品可倾倒在海洋中处理
D.光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关
答案:D
解析:煤燃烧会产生大量的SO2等污染物,用其放出的热分解水产生氢气,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,不属于高分子材料,故B错误;聚氯乙烯制品不易降解,不能倾倒在海洋中处理,故C错误。
题点二 绿色化学
6.(2024·云南昆明高一期末)下列做法不符合“绿色化学”思想的是( )
A.将工业废水直接排放到海洋中
B.生产中尽可能提高能源的利用率
C.生产中尽可能将反应物的原子全部转入期望的最终产物
D.将开采出的煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用
答案:A
解析:将工业废水直接排放到海洋中,造成海洋污染,不符合“绿色化学”思想,故A选;提高能源的利用率,可以节约能源,符合“绿色化学”思想,故B不选;将反应物的原子全部转化为期望的最终产物,有利于提高原料利用率,可以减少污染,符合“绿色化学”思想,故C不选;将开采出的煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用可以提高煤的利用率,有利于减少污染,符合“绿色化学”思想,故D不选。
7.下列符合绿色发展的是( )
A.大量使用含磷洗涤剂
B.大量使用一次性塑料餐具和塑料袋
C.垃圾不分类存放、回收和处理
D.坐地铁,骑共享单车,绿色出行
答案:D
解析:大量使用含磷洗涤剂,会导致水体富营养化,引起水华和赤潮,A不符合;大量使用一次性塑料餐具和塑料袋,会引起白色污染,B不符合;垃圾不分类存放、回收和处理,会造成资源的浪费,且会产生污染,C不符合;坐地铁,骑共享单车,绿色出行,既能节省能源,减少浪费,又可降低污染性气体的排放,D符合。
题点三 环境保护与可持续发展
8.(2024·江苏苏州高一期中)我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。下列做法不应该提倡的是( )
A.大量使用一次性餐具 B.发展CO2捕集技术
C.开发新能源 D.开发清洁燃烧技术
答案:A
解析:大量使用一次性餐具,导致环境的污染及资源的浪费,故A错误;发展CO2捕集技术,减少大气中的CO2的含量,减轻了温室效应,有利于改善环境,故B正确;开发新能源替代传统能源,实现可持续的绿色发展,故C正确;开发清洁燃烧技术,减少污染性气体的排放,有利于环保,故D正确。
9.国务院颁布的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》提出,加强能源碳排放指标控制,到2060年,能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内,单位国内生产总值能源消费比2015年下降15%,非化石能源比重达到15%,并实现碳中和。下列说法不正确的是( )
A.CO2属于酸性氧化物
B.使用氢能源替代化石燃料可减少CO2排放
C.可用Na2CO3溶液捕捉(吸收) CO2
D.碳中和的“碳”是指碳元素
答案:D
解析:CO2与碱反应可生成碳酸盐和水,所以CO2属于酸性氧化物,A正确;氢气燃烧生成水,没有CO2产生,而化石燃料燃烧会产生CO2气体,所以使用氢能源替代化石燃料可减少CO2排放,B正确;可用Na2CO3溶液捕捉(吸收) CO2,发生反应为Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,C正确;碳中和的“碳”不是指碳元素,而是特指二氧化碳,D错误。
10.“绿色化学”体现了化学承担的“可持续发展”的社会责任,工业上可以利用废铜屑来制备硝酸铜,下列方法中最适宜的为( )
A.Cu+HNO3(浓)Cu(NO3)2
B.Cu+HNO3(稀)Cu(NO3)2
答案:C
解析:A选项:该反应中除了生成Cu(NO3)2外,还生成有毒气体NO2,NO2污染空气,不利于环境保护,错误;B选项:该反应中除了生成Cu(NO3)2外,还生成NO气体,NO污染空气,不利于环境保护,错误;C选项:Cu和O2反应生成CuO,CuO和硝酸反应生成Cu(NO3)2和H2O,反应中没有产生对环境有污染的气体,正确;D选项:Cu和浓硫酸在加热条件下生成有毒气体SO2,SO2污染空气,不利于环境保护,错误。
11.下列有关环境问题的说法错误的是( )
A.绿色化学的核心思想是利用化学原理和技术手段,实现从源头减少或消除环境污染
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应制备1,2-二溴乙烷的原子利用率为100%
C.秸秆焚烧可获得钾肥,在农业生产中应大力提倡
D.控制含氮、磷元素污水任意排放,可避免出现水华、赤潮等水体污染
答案:C
解析:从源头做好,消除或减少人类在生产生活中对环境的影响,这就是绿色化学的核心思想,故A正确;秸秆焚烧可获得钾肥,但是燃烧会产生污染环境的气体和温室气体,故C错误;含氮、磷元素污水任意排放引起河流中氮、磷元素含量增加,导致水华、赤潮等水体污染,应控制排放,故D正确。
12.(12分)活性炭联合脱硫脱硝技术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,其工作示意图如图所示。
(1)SO2在活性炭表面被氧化最终生成硫酸,反应的化学方程式为
。
(2)吸收塔通入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炭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+O2+2H2O2H2SO4
(2)4NH3+6NO5N2+6H2O 8NH3+6NO27N2+12H2O
(3)2NH3+H2SO4(NH4)2SO4(或NH3+H2SO4NH4HSO4)
(4)化学 蒸馏(或分馏)
解析:(1)在反应中,SO2可以在活性炭表面被氧化最终生成H2SO4。(2)NH3和NO、NO2反应时,NH3为还原剂,NO、NO2为氧化剂最终生成N2和H2O。(3)NH3和生成的H2SO4反应可生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。(4)煤的干馏为化学变化,从煤焦油中获取苯及二甲苯等原料应采取蒸馏或分馏的方法。
13.(15分)汽车尾气中的CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,研究它们的性质对环境治理具有重要意义。
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm(1 μm=103 nm)的颗粒物。下列说法不正确的是 (填字母)。
a.PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程
b.PM2.5颗粒小,所以对人体无害
c.直径介于1~2.5 μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体
d.推广使用电动汽车,可以减少PM2.5的污染
(2)洗涤含SO2的烟气,下列物质不能作为洗涤剂的是 (填字母)。
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2
(3)煤燃烧前需进行脱硫处理,某种脱硫技术的基本原理如下:
①该技术第一步反应的离子方程式为 。
②处理1 kg含80% FeS2的黄铁矿,第二步消耗O2(标准状况下)的体积为 L(精确到0.01)。
(4)治理汽车尾气的NSR(NOx储存还原)技术均可有效降低柴油发动机工作过程中排放的NOx。柴油发动机工作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行,通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原,原理如下:
①BaO吸收NO2的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
②若柴油中硫含量较高,在稀燃过程中,BaO吸收氮氧化物的能力会下降至很低水平,结合化学方程式解释其原因: 。
答案:(1)bc (2)c
(3)①2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4S ②37.33
(4)①1∶4 ②稀燃过程中,柴油中的硫被氧化为SO2,发生反应2SO2+O2+2BaO2BaSO4,BaSO4稳定,不易分解,也难与NOx反应,使BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平
解析:(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物。它的主要来源是火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,故a正确;PM2.5表面积大,具有吸附性,能吸附大量有毒物质,对人体有害,故b错误;胶体微粒直径在1~100 nm,PM2.5粒子的大小不符合,故c错误;推广使用电动汽车,减少机动车尾气排放,减少了烟尘,能降低空气中PM2.5的含量,故d正确。(2)SO2为酸性气体,可用碱性物质作为洗涤剂来吸收它;Ca(OH)2显碱性,两者反应生成亚硫酸钙和水,故a不符合题意;Na2CO3溶液显碱性,两者反应生成亚硫酸钠和二氧化碳,故b不符合题意;CaCl2显中性,两者不反应,故c符合题意。(3)①第一步反应物为FeS2、O2、H2O,生成物为Fe2+、S,根据氧化还原反应得失电子数目相等、电荷守恒与原子守恒可知:2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4S;②第二步发生的反应为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,1 kg含80% FeS2的黄铁矿标准状况下消耗O2的体积为×22.4 L/mol≈37.33 L;(4)①根据题图所示,NO2和O2与BaO反应生成Ba(NO3)2,化学方程式为2BaO+4NO2+O22Ba(NO3)2,其中O2作氧化剂,NO2作还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4;②稀燃过程中氧气充足,柴油中的硫被氧化为SO2,SO2会与O2、BaO发生反应2SO2+O2+2BaO2BaSO4,BaSO4稳定,不易分解,也难与NOx反应,使BaO吸收氮氧化物的能力下降到很低的水平。
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