專題課時專題課時5環(huán)境保護與綠色化學環(huán)境保護與綠色化學以非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)、無機化工生產(chǎn)、實驗設計與以非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)、無機化工生產(chǎn)、實驗設計與探究為載體，考查環(huán)境保護與綠色化學的應用是近幾年高考命探究為載體，考查環(huán)境保護與綠色化學的應用是近幾年高考命題的熱點；常以選擇題的熱點；常以選擇(化學第化學第1題題)、綜合分析題為考查形式，是、綜合分析題為考查形式，是一類與社會、生產(chǎn)、生活結(jié)合較為緊密的一類題目，選擇題考一類與社會、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)常具有卷綜合題中一些答案的制定經(jīng)常具有一定的開放性，作答時，要聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，充分利用化一定的開放性，作答時，要聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，充分利用化學語言，敢于下筆。學語言，敢于下筆。題型說明題型說明微題型一環(huán)境污染和綠色化學與非金屬單微題型一環(huán)境污染和綠色化學與非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)質(zhì)及其化合物的性質(zhì)題型示例題型示例(2)在海洋碳循環(huán)中，通過下圖所示的途徑固碳。在海洋碳循環(huán)中，通過下圖所示的途徑固碳。(3)海水中溶解無機碳占海水總碳的海水中溶解無機碳占海水總碳的95%以上，其準確測量是研以上，其準確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎。測量溶解無機碳，可采用如下方法：究海洋碳循環(huán)的基礎。測量溶解無機碳，可采用如下方法：氣提、吸收氣提、吸收CO2。用。用N2從酸化后的海水中吹出從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液并用堿液吸收吸收(裝置示意圖如下裝置示意圖如下)。將虛線框中的裝置補充完整并標出所。將虛線框中的裝置補充完整并標出所用試劑。用試劑。滴定。將吸收液吸收的無機碳轉(zhuǎn)化為滴定。將吸收液吸收的無機碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3，再用，再用x molL1HCl溶液滴定，消耗溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解無機碳的溶液。海水中溶解無機碳的濃度濃度_ molL1。(4)利用如圖所示裝置從海水中提取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，有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。氣體含量。結(jié)合方程式簡述提取結(jié)合方程式簡述提取CO2的原理：的原理：_。用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水，合格后排回大海。室排出的海水，合格后排回大海。處理至合格的方法是處理至合格的方法是_?！局R總結(jié)】【知識總結(jié)】環(huán)境污染的類型及防治措施環(huán)境污染的類型及防治措施 主要污染物及來源主要污染物及來源主要危害主要危害防治措施防治措施大氣大氣污染污染污染物：硫氧化物、污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氫化合氮氧化物、碳氫化合物、固體顆粒物、固體顆粒來源：化石燃料的來源：化石燃料的燃燒，工業(yè)煙塵燃燒，工業(yè)煙塵危害人體健危害人體健康康破壞建筑破壞建筑影響動、植影響動、植物生長物生長改變氣候改變氣候開發(fā)新能源，開發(fā)新能源，減少化石燃料的減少化石燃料的燃燒燃燒對工業(yè)尾氣進對工業(yè)尾氣進行處理行處理立法管理立法管理水污水污染染污染物：重金屬鹽、污染物：重金屬鹽、耗氧有機物，氮、磷化耗氧有機物，氮、磷化合物等合物等來源：工業(yè)來源：工業(yè)廢水、生活廢水、實驗廢水、生活廢水、實驗室和醫(yī)院廢水室和醫(yī)院廢水污染飲用水、影污染飲用水、影響人畜健康響人畜健康影響植物生長影響植物生長形成水華、赤潮，形成水華、赤潮，影響水中生物生長影響水中生物生長對廢水進對廢水進行無害化處行無害化處理后排放理后排放立法管理立法管理土壤土壤污染污染污染物：重金屬鹽、污染物：重金屬鹽、廢塑料、工業(yè)廢料、建廢塑料、工業(yè)廢料、建筑垃圾筑垃圾來源：生活垃圾、工來源：生活垃圾、工廠、建筑、化肥、農(nóng)藥、廠、建筑、化肥、農(nóng)藥、各種廢水各種廢水使土壤板結(jié)、硬使土壤板結(jié)、硬化化水肥流失水肥流失對垃圾進對垃圾進行回收和分行回收和分類處理，綜類處理，綜合利用合利用控制各種控制各種污水排放污水排放1.PM2.5是指大氣中直徑小于或等于是指大氣中直徑小于或等于2.5106m的顆粒物，它的顆粒物，它主要來自化石燃料的燃燒主要來自化石燃料的燃燒(如機動車尾氣、燃煤等如機動車尾氣、燃煤等)。下列有。下列有關說法正確的是關說法正確的是()題型精練題型精練A.PM2.5又稱可入肺顆粒物，對人物健康無害又稱可入肺顆粒物，對人物健康無害B.PM2.5在空氣中一定能產(chǎn)生丁達爾效應在空氣中一定能產(chǎn)生丁達爾效應C.開發(fā)利用新能源，實施開發(fā)利用新能源，實施“低碳經(jīng)濟低碳經(jīng)濟”，可減少，可減少PM2.5的產(chǎn)生的產(chǎn)生D.PM2.5中含有的鉛、鉻、砷等元素均為主族元素中含有的鉛、鉻、砷等元素均為主族元素解析解析PM2.5粒子半徑小，易附帶有毒、有害物質(zhì)，且在大氣粒子半徑小，易附帶有毒、有害物質(zhì)，且在大氣中停留時間長，因而對人體健康有害，中停留時間長，因而對人體健康有害，A項錯誤；項錯誤；PM2.5是指是指大氣中直徑小于或等于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微米的顆粒物，顆粒物直徑不一定在膠體粒子直徑膠體粒子直徑(1100 nm)的范圍內(nèi)，因而在空氣中不一定能產(chǎn)的范圍內(nèi)，因而在空氣中不一定能產(chǎn)生丁達爾效應，生丁達爾效應，B項錯誤；鉛、砷等元素為主族元素，鉻為副項錯誤；鉛、砷等元素為主族元素，鉻為副族元素，族元素，D項錯誤。項錯誤。答案答案C2.(2015江蘇化學，江蘇化學，1)“保護環(huán)境保護環(huán)境”是我國的基本國策。下列是我國的基本國策。下列做法不應該提倡的是做法不應該提倡的是()A.采取低碳、節(jié)儉的生活方式采取低碳、節(jié)儉的生活方式B.按照規(guī)定對生活廢棄物進行分類放置按照規(guī)定對生活廢棄物進行分類放置C.深入農(nóng)村和社區(qū)宣傳環(huán)保知識深入農(nóng)村和社區(qū)宣傳環(huán)保知識D.經(jīng)常使用一次性筷子、紙杯、塑料袋等經(jīng)常使用一次性筷子、紙杯、塑料袋等解析解析D項，經(jīng)常使用一次性筷子、紙杯會浪費木材，破壞森項，經(jīng)常使用一次性筷子、紙杯會浪費木材，破壞森林，塑料袋的使用會造成林，塑料袋的使用會造成“白色污染白色污染”，不應該提倡。，不應該提倡。答案答案D3.直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題，將煙氣直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題，將煙氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，通過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器中與甲烷反應，氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含料反應器中與甲烷反應，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，達到減雜質(zhì)的二氧化碳，從而有利于二氧化碳的回收利用，達到減少碳排放的目的。少碳排放的目的。請回答下列問題：請回答下列問題：(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)境問題煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中，引發(fā)的主要環(huán)境問題有有_(填字母填字母)。A.溫室效應溫室效應 B.酸雨酸雨C.粉塵污染粉塵污染 D.水體富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化(2)在煙氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進入脫硫裝置前，在煙氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進入脫硫裝置前，需通一段時間的二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時控制漿需通一段時間的二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時控制漿液的液的pH，此時漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成，此時漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣。硫酸鈣。二氧化碳與石灰石漿液反應得到的產(chǎn)物為二氧化碳與石灰石漿液反應得到的產(chǎn)物為_。亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學方程式為亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學方程式為_。解析解析(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有的粉塵會造成粉塵污染，含煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有的粉塵會造成粉塵污染，含有的二氧化硫有的二氧化硫(與空氣接觸可產(chǎn)生三氧化硫與空氣接觸可產(chǎn)生三氧化硫)會造成酸雨，二氧會造成酸雨，二氧化碳可以造成溫室效應，故應選化碳可以造成溫室效應，故應選A、B、C。(2)因因CO2CaCO3H2O=Ca(HCO3)2，故二氧化碳與石灰石漿液反應，故二氧化碳與石灰石漿液反應得到的產(chǎn)物為得到的產(chǎn)物為Ca(HCO3)2；1 mol Ca(HSO3)2被氧氣氧化肯定被氧氣氧化肯定生成生成1 mol CaSO4，根據(jù)，根據(jù)S元素守恒，還要有元素守恒，還要有H2SO4生成，故反生成，故反應方程式為應方程式為Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4。答案答案(1)ABC(2)Ca(HCO3)2(或碳酸氫鈣或碳酸氫鈣)Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】常見的環(huán)境污染及其成因常見的環(huán)境污染及其成因微題型二微題型二環(huán)境污染和綠色化學與化學反應原理環(huán)境污染和綠色化學與化學反應原理題型示例題型示例(1)反應反應3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的的H_kJmol1。(2)室溫下，固定進入反應器的室溫下，固定進入反應器的NO、SO2的物質(zhì)的量，改變加入的物質(zhì)的量，改變加入O3的物質(zhì)的量，反應一段時間后體系中的物質(zhì)的量，反應一段時間后體系中n(NO)、n(NO2)和和n(SO2)隨反應前隨反應前n(O3)n(NO)的變化見下圖：的變化見下圖：【知識歸納】【知識歸納】環(huán)境保護的措施環(huán)境保護的措施(1)工業(yè)廢氣攜帶顆粒物的回收利用。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)處理達標后排放，限制使用含磷洗滌劑。工業(yè)、生活污水經(jīng)處理達標后排放，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?；厥铡⑾拗齐y降解塑料，研制可降解塑料。1.(2015湖北省宜昌市高三教學測試湖北省宜昌市高三教學測試)工業(yè)上用電解法處理含鎳酸工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是的原理如圖所示。下列說法不正確的是()題型精練題型精練已知：已知：Ni2在弱酸性溶液中發(fā)生水解在弱酸性溶液中發(fā)生水解氧化性：氧化性：Ni2(高濃度高濃度)HNi2(低濃度低濃度)A.碳棒上發(fā)生的電極反應：碳棒上發(fā)生的電極反應：4OH4e=O22H2OB.電解過程中，電解過程中，B中中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減少溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減少C.為了提高為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水pHD.若將圖中陽離子膜去掉，將若將圖中陽離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應總方兩室合并，則電解反應總方程式發(fā)生改變程式發(fā)生改變解析解析電極反應式為電極反應式為陽極：陽極：4OH4e=2H2OO2陰極：陰極：Ni22e=Ni、2H2e=H2，A項正確；項正確；B項，項，由于由于C中中Ni2、H不斷減少，不斷減少，Cl通過陽離子膜從通過陽離子膜從C移向移向B，A中中OH不斷減少，不斷減少，Na通過陽離子膜從通過陽離子膜從A移向移向B，所以，所以B中中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，錯誤；溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，錯誤；C項，由于項，由于H的氧化性的氧化性大于大于Ni2(低濃度低濃度)的氧化性，所以為了提高的氧化性，所以為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過的產(chǎn)率，電解過程需要控制廢水的程需要控制廢水的pH；D項，若去掉陽離子膜，在陽極項，若去掉陽離子膜，在陽極Cl放放電生成電生成Cl2，反應總方程式發(fā)生改變，正確。，反應總方程式發(fā)生改變，正確。答案答案B2.(2013天津理綜，天津理綜，10)某市對大氣進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)該市首要污某市對大氣進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于直徑小于等于2.5 m的懸浮顆粒的懸浮顆粒物物)，其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此，對，其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此，對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義。等進行研究具有重要意義。請回答下列問題：請回答下列問題：(1)將將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學組分及其平均濃度若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學組分及其平均濃度如下表：如下表：微題型三環(huán)境污染和綠色化學與化工微題型三環(huán)境污染和綠色化學與化工生產(chǎn)和實驗評價生產(chǎn)和實驗評價【示例【示例3】 (2014江蘇化學，江蘇化學，16)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰的排放。實驗室用粉煤灰(主要含主要含Al2O3、SiO2等等)制備堿式硫制備堿式硫酸鋁酸鋁Al2(SO4)x(OH)62x溶液，并用于煙氣脫硫研究。溶液，并用于煙氣脫硫研究。題型示例題型示例(1)酸浸時反應的化學方程式為酸浸時反應的化學方程式為_；濾渣濾渣的主要成分為的主要成分為_(填化學式填化學式)。(2)加加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的調(diào)節(jié)溶液的pH至至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并，其目的是中和溶液中的酸，并使使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6 2x。濾渣。濾渣的主要成分為的主要成分為_(填化學式填化學式)；若溶液的；若溶液的pH偏高，將會導致溶液中鋁元素偏高，將會導致溶液中鋁元素的含量降低，的含量降低， 其原因是其原因是_ (用離子方程式表示用離子方程式表示)。 (3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的量總是小于吸收的SO2量，量，其主要原因是其主要原因是_；與吸收與吸收SO2前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液的前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將將_(填填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)?！局R歸納】【知識歸納】綠色化學概念綠色化學概念(1)核心：利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造核心：利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。又稱為成的污染。又稱為“環(huán)境無害化學環(huán)境無害化學”、“環(huán)境友好化學環(huán)境友好化學”、“清潔化學清潔化學”。綠色化學的理想在于不再使用有毒有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，綠色化學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。不再處理廢物，這是一門從源頭上減少或消除污染的化學。(2)綠色化學的研究主要圍繞化學反應、原料、催化劑、溶劑和綠色化學的研究主要圍繞化學反應、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的，因此化學反應及其產(chǎn)物具有以下特征：產(chǎn)品的綠色化開展的，因此化學反應及其產(chǎn)物具有以下特征：a.采用無毒、無害的原料；采用無毒、無害的原料；b.在無毒、無害的條件在無毒、無害的條件(包括催化劑、溶劑包括催化劑、溶劑)下進行；下進行；c.產(chǎn)品應該是環(huán)境友好的；產(chǎn)品應該是環(huán)境友好的；d.具有具有“原子經(jīng)濟性原子經(jīng)濟性”，即反應具有高選擇性、極少副產(chǎn)物，即反應具有高選擇性、極少副產(chǎn)物，甚至實現(xiàn)甚至實現(xiàn)“零排放零排放”。此外，它還應當滿足。此外，它還應當滿足“物美價廉物美價廉”的傳的傳統(tǒng)標準。統(tǒng)標準。1.下列工業(yè)過程不符合綠色化學理念的是下列工業(yè)過程不符合綠色化學理念的是()題型精練題型精練解析解析C項制法產(chǎn)生污染大氣的項制法產(chǎn)生污染大氣的NO2，且消耗，且消耗HNO3較多，故不較多，故不符合綠色化學理念。符合綠色化學理念。答案答案C答案答案B3.(2015遼寧沈陽高三模擬遼寧沈陽高三模擬)工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是收法，原理是NH3和和NOx反應生成無毒物質(zhì)。某同學采用以下反應生成無毒物質(zhì)。某同學采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過程。裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過程。(一一)提供的裝置提供的裝置(二二)NH3的制取的制取(1)下列有關實驗室制備氣體的說法正確的是下列有關實驗室制備氣體的說法正確的是_(填序號填序號)?？梢杂门棚柡褪雏}水的方法收集氯氣可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣用赤熱的炭與水蒸用赤熱的炭與水蒸氣反應制取氫氣氣反應制取氫氣實驗室制氧氣有時需要加熱，有時不需要實驗室制氧氣有時需要加熱，有時不需要加熱加熱用無水氯化鈣干燥氨氣用無水氯化鈣干燥氨氣用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管解制氧氣的試管( 2 ) 從 所 提 供 的 裝 置 中 選 取 一 個 能 制 取 氨 氣 的 裝 置 ：從 所 提 供 的 裝 置 中 選 取 一 個 能 制 取 氨 氣 的 裝 置 ：_ (填序號填序號)。(3)當采用你所選用的裝置制取氨氣時，相應反應的化學方程式當采用你所選用的裝置制取氨氣時，相應反應的化學方程式是是_。(三三)模擬尾氣的處理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，回答有關問題：答有關問題：(4)A中反應的離子方程式為中反應的離子方程式為_。(5)D裝置中的液體可換成裝置中的液體可換成_(填序號填序號)。a.CuSO4 b.H2O c.CCl4 d.濃硫酸濃硫酸(6)該同學所設計的模擬尾氣處理實驗還存在的明顯缺陷是該同學所設計的模擬尾氣處理實驗還存在的明顯缺陷是_。【思維建?！俊舅季S建?！拷獯瓠h(huán)境與化學類題目的步驟解答環(huán)境與化學類題目的步驟步驟一：認真審題，明確目的步驟一：認真審題，明確目的認真讀題，收集信息明確實驗或流程的目的。認真讀題，收集信息明確實驗或流程的目的。步驟二：分析問題，確定污染物步驟二：分析問題，確定污染物根據(jù)問題，分析可能出現(xiàn)的污染物和不環(huán)保的操作步驟。根據(jù)問題，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)范作答步驟三：緊扣環(huán)保，規(guī)范作答結(jié)合問題和元素及其化合物的性質(zhì)，從結(jié)合問題和元素及其化合物的性質(zhì)，從資源的回收和利用，資源的回收和利用，“綠色化學綠色化學”生產(chǎn)、環(huán)境保護兩個角度組織化學語言作答。生產(chǎn)、環(huán)境保護兩個角度組織化學語言作答。