内容正文:
第三节 环境保护与绿色化学
题组一 化学与环境保护
1.(2025·山东济南期末)空气中的首要污染物是可吸入颗粒物、二氧化硫、一氧化碳。下列对其形成的主要原因分析不合理的是( )
A.燃油汽车排放的尾气
B.植被破坏,粉尘随风飘扬
C.生活污水的随意排放
D.生活和生产以原煤为燃料
2.环境问题与我们的日常生活息息相关,下列与环境相关说法错误的是( )
A.“酸雨”主要是大量排放氮氧化物、硫的氧化物引起的
B.“光化学烟雾”主要是由氮氧化物引起的
C.“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高引起的
D.“白色垃圾”主要是大量纸张的铺张浪费引起的
3.化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是( )
A.CO2属于大气污染物
B.酸雨是pH小于7的雨水
C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
4.为了保护自然环境,提高人民的生活质量,必须重视处理“白色污染”。该“白色污染”指的是( )
A.冶炼厂的白色烟尘 B.石灰窑的白色粉末
C.聚氯乙烯等塑料垃圾 D.白色建筑材料
5.下列关于垃圾分类的说法正确的是( )
A.废电池、过期药品属于有害垃圾,无需回收,为防止污染环境应当深埋处理
B.其他垃圾包括使用过的一次性口罩、烟头等物品无法利用,应当弃去不要
C.废纸类、废塑料、废玻璃、废金属、废油漆桶等属于可回收物
D.厨余垃圾经生化处理转化为沼气和有机肥料,从而生产绿色有机食品和清洁燃料
题组二 绿色化学
6.(2025·广东深圳高一期末)氰化物广泛用于湿法冶金和电镀,工业上通常把废水中的CN-氧化为无污染的CO2和N2。下列试剂中无法达到该目的的是( )
A.NH3 B.H2O2
C.O3 D.NaClO
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欲制得的产物,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
A.①② B.②⑤
C.②④ D.①③
8.“绿水青山就是金山银山”的发展理念与化学上的“绿色化学”相吻合。下列说法正确的是( )
A.“绿色化学”就是污染后有效治理的化学思想
B.“绿色化学”中的“3R”原则(减量化、再利用和再循环)是开发和利用自然资源的基本原则
C.植物秸秆含大量钾元素,焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想
D.将废弃塑料焚烧处理符合“绿色化学”的理念
9.(2025·福建名校联盟大联考)“绿色化学”实验是指在“绿色化学”思想指导下,对常规实验进行改革而形成的实验新方法。下列符合“绿色化学”实验操作的是( )
A.将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离
B.将锌和稀硫酸反应后的废液倒入下水道中
C.将跟氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全
D.将一氧化碳还原氧化铜的尾气排入空气中
10.(2025·广东汕头高一月考)为解决大气污染物SO2的排放问题,某实验小组模拟工业烟气脱硫步骤,设计如图工艺流程,下列有关说法正确的是( )
A.吸收塔内发生的反应为氧化还原反应
B.沉淀室内发生主要反应:Na2SO4+Ca(OH)22NaOH+CaSO4↓
C.氧化室内每生成136 g CaSO4时理论上可消耗1 mol O2
D.流程中可循环利用的物质为NaOH溶液
11.CuSO4是一种重要的化工原料,制备途径如图所示。下列说法不正确的是( )
A.将途径①反应所得气体循环利用体现了绿色化学思想
B.途径②制备0.1 mol CuSO4,被还原的硫酸的物质的量为0.1 mol
C.途径③制备CuSO4,当Cu过量时H2SO4也不能完全反应
D.生成等量的CuSO4,三种途径中参加反应的H2SO4的物质的量为①=②<③
12. (2025·青海西宁高一期末)“绿水青山就是金山银山”,除尘脱硫在环境保护中有着重要的作用。双碱法脱硫过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程Ⅰ中,SO2表现出酸性氧化物的性质
B.过程Ⅱ中,0.5 mol O2可氧化1 mol Na2SO3
C.双碱法脱硫过程中,Ca(OH)2可以循环利用
D.总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O22CaSO4+2H2O
13.爱护水资源,落实长江大保护。
(1)树立保护水体意识。下列做法正确的有 (填字母)。
A.节约用水 B.工业用水重复利用 C.洗衣污水集中处理
(2)掌握水的净化方法。日常生活中,我们常使用活性炭制作净水器滤芯,是利用活性炭的 性,为降低水的硬度,我们常选择的方法是
。
(3)学习净水材料制备。高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型非氯高效水处理消毒剂,主要用于饮用水处理,制备高铁酸钾的一种模拟流程如图(部分反应条件未标出):
①K2FeO4中铁元素的化合价为 。
②反应A、B、C、D中属于复分解反应的是 。
③反应A的化学方程式是 。
14. SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg·L-1。
(1)酸雨的罪魁祸首是大气中的SO2和氮的氧化物,它们的主要来源是煤和石油的燃烧。
①SO2可在空气中受光照等因素作用而被氧化,最终与雨水形成硫酸型酸雨。试写出这两个反应的化学方程式:
,
。
②汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中都含有氮的氧化物。NO2溶于水生成 和NO。
③为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料中的硫化物进行 ,对废气中的氮的氧化物用 吸收。
(2)某化学兴趣小组选用如图所示的实验装置,测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。
①若原料气从左向右流时,上述装置连接的顺序是原料气→ (用字母和箭头表示)。
②写出装置B中发生反应的离子方程式: ;当装置B中出现 现象时,立即停止通气。
③若碘的淀粉溶液的浓度为0.05 mol·L-1,体积为20 mL,收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已折算为标准状况下的体积)。那么SO2的含量是否超标? (填“是”或“否”)。
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第三节 环境保护与绿色化学
1.C 燃油汽车排放的尾气含有一氧化碳等有毒的气体,造成空气污染,A不符合题意;植被破坏,粉尘随风飘扬,导致空气中可吸入颗粒物增多,造成空气污染,B不符合题意;生活污水的随意排放会造成水体污染,不是造成空气污染的原因,C符合题意;生活和生产以原煤为燃料,燃烧后会产生大量的二氧化硫、一氧化碳等污染物,D不符合题意。
2.D “白色垃圾”主要是塑料大量使用引起的。
3.D 二氧化碳不属于大气污染物,A项错误;酸雨是pH小于5.6的雨水,B项错误;酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的,二氧化碳不会引起酸雨,C项错误;全球气温变暖的温室效应与二氧化碳的排放有关系,D项正确。
4.C 白色污染是指聚氯乙烯等塑料垃圾,难以降解,在颜色上不一定为白色,题中白色烟尘、粉末以及白色建筑材料都不属于白色污染,分别为粉尘污染和建筑垃圾。
5.D 废电池、过期药品属于有害垃圾,需要回收经过特殊处理,A错误;使用过的一次性口罩为医疗垃圾,应回收经过特殊处理,B错误;废油漆桶为有害垃圾,不属于可回收物,C错误;厨余垃圾可以生化处理或者制作堆肥,减少环境污染,同时变废为宝,D正确。
6.A 需要氧化剂把废水中的CN-氧化为无污染的CO2和N2,当元素化合价为最高价态时,物质只具有氧化性,元素化合价为中间价态时,物质既具有氧化性又具有还原性,处于最低价态时,只具有还原性,氨气具有还原性,过氧化氢、臭氧、次氯酸钠具有氧化性,A正确。
7.B 上述反应中,②化合反应、⑤加成反应中反应产物只有一种,原子利用率达到100%,而置换反应、分解反应、取代反应生成物不止一种,不能满足原子利用率为100%。
8.B “绿色化学”的核心是将污染消灭在生产的源头,是污染前有效治理的化学思想,A错误;农作物秸秆露天焚烧、将废弃塑料焚烧都会引起大气的严重污染,不符合“绿色化学”的思想,C、D错误。
9.A 将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离,防止残余物对环境的污染,符合绿色化学实验操作,A正确;将锌和稀硫酸反应后的废液倒入下水道中,会造成污染,不符合绿色化学实验操作,B错误;将跟氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全,产生的二氧化硫有毒,会污染空气,不符合绿色化学实验操作,C错误;一氧化碳还原氧化铜的尾气中含有一氧化碳,一氧化碳会污染空气,不符合绿色化学实验操作,D错误。
10.D 吸收塔内发生的反应是SO2与NaOH溶液的反应,属于非氧化还原反应,A错误;沉淀室内发生主要反应:Na2SO3+Ca(OH)22NaOH+CaSO3↓,B错误;氧化室内反应方程式为2CaSO3+O22CaSO4,每生成136 g CaSO4时理论上可消耗0.5 mol O2,C错误;由图可知,流程中可循环利用的物质为NaOH溶液,D正确。
11.B 途径①反应中产生一氧化氮有害气体,循环使用,体现了绿色化学思想,A正确;途径②铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与硫酸发生非氧化还原反应,B错误;随反应不断进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应不能继续进行,Cu过量时H2SO4不能完全反应,C正确;根据反应方程式,生成等量的CuSO4,三种途径中参加反应的H2SO4的物质的量为①=②<③,D正确。
12.C 过程Ⅰ的化学方程式为SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,即酸性氧化物与碱反应生成盐和水,SO2表现出酸性氧化物的性质,A正确;过程Ⅱ中,O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价,则O2作氧化剂,1 mol O2可得到4 mol电子,Na2SO3中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,则1 mol Na2SO3被氧化时,失去2 mol电子,根据得失电子守恒可知,0.5 mol O2可氧化1 mol Na2SO3,B正确;双碱法脱硫过程中,过程Ⅰ消耗NaOH,过程Ⅱ会生成NaOH,NaOH参与了反应,可循环利用,C错误;总反应的反应物为Ca(OH)2、SO2和O2,生成物为CaSO4,O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价,SO2中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,根据元素化合价升降总数守恒可知,O2和SO2的系数比为1∶2,若O2的系数为1,则SO2的系数为2,依次根据硫原子、钙原子守恒可知,CaSO4的系数为2,Ca(OH)2的系数为2,最后根据氢原子和氧原子守恒可知,生成物还有H2O,系数为2,所以总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O22CaSO4+2H2O,D正确。
13.(1)ABC (2)吸附 加热煮沸 (3)①+6 ②B、D
③2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
解析:(2)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味;加热煮沸是生活中常用的硬水软化的方法。
(3)①根据化合物中各元素的化合价之和为0,设K2FeO4中铁元素的化合价为x,1×2+x+(-2)×4=0,解得x=+6。②反应A有单质氯气参加反应,故A一定不属于复分解反应;反应C中产物K2FeO4中铁元素的化合价为+6,故化合价发生了变化,不可能为复分解反应。③氯气与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O。
14.(1)①2SO2+O22SO3 SO3+H2OH2SO4
②HNO3 ③脱硫处理 碱液
(2)①c→d→b→a→e ②I2+SO2+2H2O2I-+S+4H+ 溶液由蓝色恰好变成无色 ③是
解析:(1)①根据信息可以写出化学方程式:2SO2+O22SO3,SO3+H2OH2SO4。②NO2与水反应生成HNO3与NO,化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。③为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料进行脱硫处理,对废气中的氮的氧化物用碱液吸收。(2)因废气中的SO2能与I2发生化学反应:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,当装置B中溶液由蓝色恰好变成无色时,说明SO2恰好完全反应,根据消耗I2的物质的量即可求出SO2的体积,剩余气体N2和O2的体积可用排水法(短管进,长管出)测出,故装置的连接顺序为原料气→c→d→b→a→e。由条件知n(SO2)=n(I2)=0.05 mol·L-1×0.02 L=0.001 mol,即SO2体积为22.4 mL,所以工业原料气总体积为297.6 mL+22.4 mL=320 mL,其中SO2的质量为0.001 mol×64 g·mol-1=0.064 g,故SO2的含量为=200 mg·L-1>0.02 mg·L-1,所以SO2含量超标。
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