專題課時(shí)5環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) 以非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì) 無(wú)機(jī)化工生產(chǎn) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究為載體 考查環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)的應(yīng)用是近幾年高考命題的熱點(diǎn) 常以選擇 化學(xué)第1題 綜合分析題為考查形式 是一類與社會(huì) 生產(chǎn) 生活結(jié)合較為緊密的一類題目 選擇題考查中往往難度不大 在 卷綜合題中一些答案的制定經(jīng)常具有一定的開(kāi)放性 作答時(shí) 要聯(lián)系生產(chǎn) 生活實(shí)際 充分利用化學(xué)語(yǔ)言 敢于下筆 題型說(shuō)明 微題型一環(huán)境污染和綠色化學(xué)與非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì) 題型示例 2 在海洋碳循環(huán)中 通過(guò)下圖所示的途徑固碳 3 海水中溶解無(wú)機(jī)碳占海水總碳的95 以上 其準(zhǔn)確測(cè)量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ) 測(cè)量溶解無(wú)機(jī)碳 可采用如下方法 氣提 吸收CO2 用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收 裝置示意圖如下 將虛線框中的裝置補(bǔ)充完整并標(biāo)出所用試劑 滴定 將吸收液吸收的無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3 再用xmol L 1HCl溶液滴定 消耗ymLHCl溶液 海水中溶解無(wú)機(jī)碳的濃度 mol L 1 4 利用如圖所示裝置從海水中提取CO2 有利于減少環(huán)境溫室氣體含量 結(jié)合方程式簡(jiǎn)述提取CO2的原理 用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水 合格后排回大海 處理至合格的方法是 知識(shí)總結(jié) 環(huán)境污染的類型及防治措施 1 PM2 5是指大氣中直徑小于或等于2 5 10 6m的顆粒物 它主要來(lái)自化石燃料的燃燒 如機(jī)動(dòng)車尾氣 燃煤等 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 題型精練 A PM2 5又稱可入肺顆粒物 對(duì)人物健康無(wú)害B PM2 5在空氣中一定能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C 開(kāi)發(fā)利用新能源 實(shí)施 低碳經(jīng)濟(jì) 可減少PM2 5的產(chǎn)生D PM2 5中含有的鉛 鉻 砷等元素均為主族元素 解析PM2 5粒子半徑小 易附帶有毒 有害物質(zhì) 且在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng) 因而對(duì)人體健康有害 A項(xiàng)錯(cuò)誤 PM2 5是指大氣中直徑小于或等于2 5微米的顆粒物 顆粒物直徑不一定在膠體粒子直徑 1 100nm 的范圍內(nèi) 因而在空氣中不一定能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng) B項(xiàng)錯(cuò)誤 鉛 砷等元素為主族元素 鉻為副族元素 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案C 2 2015 江蘇化學(xué) 1 保護(hù)環(huán)境 是我國(guó)的基本國(guó)策 下列做法不應(yīng)該提倡的是 A 采取低碳 節(jié)儉的生活方式B 按照規(guī)定對(duì)生活廢棄物進(jìn)行分類放置C 深入農(nóng)村和社區(qū)宣傳環(huán)保知識(shí)D 經(jīng)常使用一次性筷子 紙杯 塑料袋等解析D項(xiàng) 經(jīng)常使用一次性筷子 紙杯會(huì)浪費(fèi)木材 破壞森林 塑料袋的使用會(huì)造成 白色污染 不應(yīng)該提倡 答案D 3 直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題 將煙氣通過(guò)裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫 最終生成硫酸鈣 硫酸鈣可在下圖所示的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應(yīng)器中與甲烷反應(yīng) 氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳 從而有利于二氧化碳的回收利用 達(dá)到減少碳排放的目的 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中 引發(fā)的主要環(huán)境問(wèn)題有 填字母 A 溫室效應(yīng)B 酸雨C 粉塵污染D 水體富營(yíng)養(yǎng)化 2 在煙氣脫硫的過(guò)程中 所用的石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前 需通一段時(shí)間的二氧化碳 以增加其脫硫效率 脫硫時(shí)控制漿液的pH 此時(shí)漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣 二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為 亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式為 解析 1 煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有的粉塵會(huì)造成粉塵污染 含有的二氧化硫 與空氣接觸可產(chǎn)生三氧化硫 會(huì)造成酸雨 二氧化碳可以造成溫室效應(yīng) 故應(yīng)選A B C 2 因CO2 CaCO3 H2O Ca HCO3 2 故二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為Ca HCO3 2 1molCa HSO3 2被氧氣氧化肯定生成1molCaSO4 根據(jù)S元素守恒 還要有H2SO4生成 故反應(yīng)方程式為Ca HSO3 2 O2 CaSO4 H2SO4 答案 1 ABC 2 Ca HCO3 2 或碳酸氫鈣 Ca HSO3 2 O2 CaSO4 H2SO4 規(guī)律總結(jié) 常見(jiàn)的環(huán)境污染及其成因 微題型二環(huán)境污染和綠色化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)原理 題型示例 1 反應(yīng)3NO g O3 g 3NO2 g 的 H kJ mol 1 2 室溫下 固定進(jìn)入反應(yīng)器的NO SO2的物質(zhì)的量 改變加入O3的物質(zhì)的量 反應(yīng)一段時(shí)間后體系中n NO n NO2 和n SO2 隨反應(yīng)前n O3 n NO 的變化見(jiàn)下圖 知識(shí)歸納 環(huán)境保護(hù)的措施 1 工業(yè)廢氣攜帶顆粒物的回收利用 2 工業(yè) 生活污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放 限制使用含磷洗滌劑 3 回收 限制難降解塑料 研制可降解塑料 1 2015 湖北省宜昌市高三教學(xué)測(cè)試 工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示 下列說(shuō)法不正確的是 題型精練 已知 Ni2 在弱酸性溶液中發(fā)生水解 氧化性 Ni2 高濃度 H Ni2 低濃度 A 碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng) 4OH 4e O2 2H2OB 電解過(guò)程中 B中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減少 C 為了提高Ni的產(chǎn)率 電解過(guò)程中需要控制廢水pHD 若將圖中陽(yáng)離子膜去掉 將A B兩室合并 則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變解析電極反應(yīng)式為陽(yáng)極 4OH 4e 2H2O O2 陰極 Ni2 2e Ni 2H 2e H2 A項(xiàng)正確 B項(xiàng) 由于C中Ni2 H 不斷減少 Cl 通過(guò)陽(yáng)離子膜從C移向B A中OH 不斷減少 Na 通過(guò)陽(yáng)離子膜從A移向B 所以B中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大 錯(cuò)誤 C項(xiàng) 由于H 的氧化性大于Ni2 低濃度 的氧化性 所以為了提高Ni的產(chǎn)率 電解過(guò)程需要控制廢水的pH D項(xiàng) 若去掉陽(yáng)離子膜 在陽(yáng)極Cl 放電生成Cl2 反應(yīng)總方程式發(fā)生改變 正確 答案B 2 2013 天津理綜 10 某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè) 發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2 5 直徑小于等于2 5 m的懸浮顆粒物 其主要來(lái)源為燃煤 機(jī)動(dòng)車尾氣等 因此 對(duì)PM2 5 SO2 NOx等進(jìn)行研究具有重要意義 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 將PM2 5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣 若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表 微題型三環(huán)境污染和綠色化學(xué)與化工生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià) 示例3 2014 江蘇化學(xué) 16 煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放 實(shí)驗(yàn)室用粉煤灰 主要含Al2O3 SiO2等 制備堿式硫酸鋁 Al2 SO4 x OH 6 2x 溶液 并用于煙氣脫硫研究 題型示例 1 酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 濾渣 的主要成分為 填化學(xué)式 2 加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3 6 其目的是中和溶液中的酸 并使Al2 SO4 3轉(zhuǎn)化為Al2 SO4 x OH 6 2x 濾渣 的主要成分為 填化學(xué)式 若溶液的pH偏高 將會(huì)導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低 其原因是 用離子方程式表示 3 上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量 其主要原因是 與吸收SO2前的溶液相比 熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將 填 增大 減小 或 不變 知識(shí)歸納 綠色化學(xué)概念 1 核心 利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染 又稱為 環(huán)境無(wú)害化學(xué) 環(huán)境友好化學(xué) 清潔化學(xué) 綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒有害的物質(zhì) 不再產(chǎn)生廢物 不再處理廢物 這是一門從源頭上減少或消除污染的化學(xué) 2 綠色化學(xué)的研究主要圍繞化學(xué)反應(yīng) 原料 催化劑 溶劑和產(chǎn)品的綠色化開(kāi)展的 因此化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特征 a 采用無(wú)毒 無(wú)害的原料 b 在無(wú)毒 無(wú)害的條件 包括催化劑 溶劑 下進(jìn)行 c 產(chǎn)品應(yīng)該是環(huán)境友好的 d 具有 原子經(jīng)濟(jì)性 即反應(yīng)具有高選擇性 極少副產(chǎn)物 甚至實(shí)現(xiàn) 零排放 此外 它還應(yīng)當(dāng)滿足 物美價(jià)廉 的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) 1 下列工業(yè)過(guò)程不符合綠色化學(xué)理念的是 題型精練 解析C項(xiàng)制法產(chǎn)生污染大氣的NO2 且消耗HNO3較多 故不符合綠色化學(xué)理念 答案C 答案B 3 2015 遼寧沈陽(yáng)高三模擬 工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法 原理是NH3和NOx反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì) 某同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過(guò)程 一 提供的裝置 二 NH3的制取 1 下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制備氣體的說(shuō)法正確的是 填序號(hào) 可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣 用赤熱的炭與水蒸氣反應(yīng)制取氫氣 實(shí)驗(yàn)室制氧氣有時(shí)需要加熱 有時(shí)不需要加熱 用無(wú)水氯化鈣干燥氨氣 用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管 2 從所提供的裝置中選取一個(gè)能制取氨氣的裝置 填序號(hào) 3 當(dāng)采用你所選用的裝置制取氨氣時(shí) 相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是 三 模擬尾氣的處理選用上述部分裝置 按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置 回答有關(guān)問(wèn)題 4 A中反應(yīng)的離子方程式為 5 D裝置中的液體可換成 填序號(hào) a CuSO4b H2Oc CCl4d 濃硫酸 6 該同學(xué)所設(shè)計(jì)的模擬尾氣處理實(shí)驗(yàn)還存在的明顯缺陷是 思維建模 解答環(huán)境與化學(xué)類題目的步驟步驟一 認(rèn)真審題 明確目的認(rèn)真讀題 收集信息明確實(shí)驗(yàn)或流程的目的 步驟二 分析問(wèn)題 確定污染物根據(jù)問(wèn)題 分析可能出現(xiàn)的污染物和不環(huán)保的操作步驟 步驟三 緊扣環(huán)保 規(guī)范作答結(jié)合問(wèn)題和元素及其化合物的性質(zhì) 從 資源的回收和利用 綠色化學(xué) 生產(chǎn) 環(huán)境保護(hù)兩個(gè)角度組織化學(xué)語(yǔ)言作答