(通用版)2022-2023版高中化學 第四章 化學與自然資源的開發(fā)與利用 第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護學案 新人教版必修2
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1、(通用版)2022-2023版高中化學 第四章 化學與自然資源的開發(fā)與利用 第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護學案 新人教版必修2 一、化石燃料的綜合作用 1.煤的綜合利用 (1)煤的分類與組成 煤 (2)煤的綜合利用方式 ①干餾 ②氣化 ③液化 (3)煤綜合利用的意義 ①減少煤燃燒產(chǎn)生的大量SO2、NOx、碳的氧化物和粉塵等污染物的排放。 ②提高煤燃燒的效率——煤的氣化、液化都是使煤變成清潔能源的有效途徑,煤的燃燒效率也有很大的提高。 ③生產(chǎn)基本化工原料——通過煤的干餾,獲得大量的基本化工原料。 2.天然氣的綜合利用 (1)天然氣的主要成分:甲烷。 (2)天然氣的用
2、途: 天然氣 3.石油的綜合利用 (1)石油的組成 石油是由多種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴等碳氫化合物組成的混合物,沒有固定的熔、沸點,只能在一定溫度范圍內(nèi)熔化或汽化。 (2)石油的綜合利用途徑 4.以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料 (1)高分子化合物 ①特征:相對分子質(zhì)量很大,性質(zhì)穩(wěn)定的混合物 ②分類 (2)聚乙烯塑料的合成 ①反應的化學方程式: nCH2===CH2CH2—CH2; ②反應類型:加聚反應。 (3)相關(guān)概念 ①單體:聚合成高分子化合物的小分子化合物。聚乙烯的單體是CH2===CH2。 ②鏈節(jié):高分子化合物中的最小的重復結(jié)構(gòu)單元。聚乙烯的鏈
3、節(jié)是—CH2—CH2—。 ③聚合度:高分子化合物所含鏈節(jié)的數(shù)目,聚乙烯的聚合度為n。 例1 下列敘述不正確的是( ) A.天然氣是一種清潔、不可再生的化石燃料 B.煤的干餾、氣化和液化都發(fā)生了化學變化 C.石油的分餾、裂化和裂解都發(fā)生了化學變化 D.煤干餾和石油分餾都能獲得烴類物質(zhì) 考點 煤、石油和天然氣綜合利用 題點 化石燃料的相關(guān)綜合 答案 C 解析 石油的分餾是物理變化,沒有發(fā)生化學變化。 特別提示 (1)煤的干餾發(fā)生復雜的物理和化學變化,煤的氣化、液化都發(fā)生化學變化。 (2)石油分餾為物理變化,石油裂化、裂解都是化學變化。 例2 下列說法中正確的是
4、( ) A.煤中含有苯和甲苯,可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來 B.將煤在空氣中加強熱使之分解的過程,稱為煤的干餾,也叫煤的焦化 C.將石油分餾得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料 D.用溴的四氯化碳溶液可鑒別分餾獲得的汽油和裂化獲得的汽油 考點 煤、石油和天然氣綜合利用 題點 化石燃料的相關(guān)綜合 答案 D 解析 煤中不含苯和甲苯,煤干餾后從煤焦油或出爐煤氣中能分離出來苯和甲苯;煤在隔絕空氣加強熱的情況下分解的過程稱為煤的干餾,而不是在空氣中;石油分餾主要得到汽油、煤油等,乙烯、丙烯等可通過石油裂化、裂解獲得;分餾獲得的汽油主要成分是飽和烴,裂化獲得的汽油中含有不飽和烴,
5、二者可用溴的四氯化碳溶液鑒別。 二、環(huán)境保護和綠色化學 1.環(huán)境保護 (1)環(huán)境問題:主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。 (2)環(huán)境保護的任務 ①環(huán)境監(jiān)測:對污染物的存在形態(tài)、含量等進行分析和鑒定,提供可靠的分析數(shù)據(jù)。 ②治理工業(yè)三廢(廢水、廢氣、廢渣)。 ③尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝:杜絕污染物的排放,能從根本上解決環(huán)境問題。 2.綠色化學 (1)綠色化學的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。 (2)最高目標:原子利用率為100%,即反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。
6、 (1)環(huán)境污染:包括大氣污染、土壤污染、水污染。 (2)環(huán)境保護:綠色化學——“原子經(jīng)濟性”。 例3 最近,國際上提出的“綠色化學”是指化學工業(yè)生產(chǎn)中( ) A.對廢水、廢氣、廢渣進行嚴格處理 B.不排放任何有害物質(zhì) C.在化工廠周圍種草、種樹、種花,使化工廠成為花園式工廠 D.以綠色植物為原料,以生物催化劑實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的化學 考點 環(huán)境保護和綠色化學 題點 綠色化學的概念 答案 B 解析 綠色化學的核心是從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,即在化學生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì),B項符合題意。 例4 綠色化學最理想的“原子經(jīng)濟”,就是
7、反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。以下反應最符合這一要求的是( ) A.硫化亞銅高溫氧化的火法煉銅 B.用銅作催化劑將乙醇氧化為乙醛 C.銅和濃硝酸反應制硝酸銅 D.鎳作催化劑的條件下,苯與氫氣發(fā)生加成反應生成環(huán)己烷 考點 環(huán)境保護和綠色化學 題點 綠色化學中的原子利用率 答案 D 解析 A項,Cu2S高溫氧化的火法煉銅中還會產(chǎn)生SO2氣體,不符合“原子經(jīng)濟”,錯誤;B項,CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO的同時有H2O生成,不符合“原子經(jīng)濟”,錯誤;C項,Cu和濃硝酸反應制備Cu(NO3)2時還會生成H2O和NO2,不符合“原子經(jīng)濟”,錯誤;D項,苯與氫氣發(fā)生加成
8、反應只生成環(huán)已烷,原子利用率為100%,符合“原子經(jīng)濟”,正確。 1.國內(nèi)能源供應緊張形勢日益加劇,煤的漲價導致部分地區(qū)電荒,煤在國民經(jīng)濟中的重要地位由此可見一斑。下列關(guān)于煤的說法正確的是( ) A.煤屬于有機化合物 B.在物質(zhì)變化類型上,煤的干餾包含了物理變化和化學變化 C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烴,煤是芳香烴的主要來源 D.煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量不會增加,因此煤的氣化并無意義 考點 煤、石油和天然氣的綜合利用 題點 煤的綜合利用 答案 B 解析 煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物。苯和甲苯是煤中的某些干餾產(chǎn)物中的主要成分,并不是煤本身含有
9、的,是煤干餾過程中發(fā)生化學反應生成的。煤氣化后變成清潔高效的燃料,再燃燒可提高其利用率,意義重大。 2.下列關(guān)于煤、石油、天然氣等能源的說法正確的是( ) A.石油裂解得到的汽油是純凈物 B.石油產(chǎn)品都可用于聚合反應 C.天然氣是一種清潔的化石燃料 D.水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料 考點 煤、石油和天然氣的綜合利用 題點 化石燃料的相關(guān)綜合應用 答案 C 解析 A項,石油的裂解是深度裂化,是將大分子烴斷裂成小分子烴的過程,產(chǎn)物主要是短鏈不飽和烴的混合物,錯誤;B項,能發(fā)生聚合反應的分子必須含有不飽和鍵,但石油的分餾產(chǎn)品大多是烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴,所以不是所有的石油產(chǎn)品
10、都能發(fā)生聚合反應,錯誤;C項,天然氣的主要成分是CH4,燃燒無污染,屬于清潔的化石燃料,正確;D項,水煤氣是由煤與水在高溫條件下反應得到的,是煤的氣化產(chǎn)物,錯誤。 3.根據(jù)聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡式推測,丙烯(CH2===CH—CH3)聚合生成的聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式正確的是( ) A.CH2—CH—CH3 B. C. D. 考點 高分子材料及其合成 題點 加聚反應及其產(chǎn)物的判定 答案 D 解析 丙烯合成聚丙烯的過程類似于乙烯合成聚乙烯的過程,但丙烯分子中的—CH3只能作支鏈,選項D正確。 4.在“綠色化學工藝”中,理想狀態(tài)是反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,即原子利用率為
11、100%。下列反應類型能體現(xiàn)“原子經(jīng)濟性”原則的是( ) ①置換反應?、诨戏磻、鄯纸夥磻、苋〈磻、菁映煞磻、藜泳鄯磻、啧セ磻? A.②⑤⑥ B.②④⑤ C.只有⑥ D.只有⑥⑦ 考點 環(huán)境保護與綠色化學 題點 綠色化學中的原子利用率 答案 A 解析 根據(jù)四種基本反應類型的定義即可判斷出只有化合反應產(chǎn)物唯一。在有機反應類型中,取代反應、酯化反應、水解反應的產(chǎn)物均不唯一,而加成反應、加聚反應的產(chǎn)物唯一,反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化成期望的最終產(chǎn)物,即原子利用率為100%。 5.下列有關(guān)“綠色化學”及“綠色食品”的描述均正確的組合是( ) ①“綠色化學”是指絕對
12、無污染的化學過程 ②“綠色化學”是指依靠綠色植物來完成的化學過程 ③“綠色化學”是沒有或盡可能少污染的化學過程 ④“綠色化學”是人們理想中的化學過程,無法實現(xiàn) ⑤治理工業(yè)“三廢”屬于“綠色化學”范疇 ⑥合理施用農(nóng)藥屬于“綠色化學” ⑦加強環(huán)境監(jiān)測屬于“綠色化學”過程 ⑧開發(fā)利用氫能源屬于“綠色化學” ⑨富含葉綠素的食品屬于“綠色食品” ⑩新鮮的蔬菜屬于“綠色食品” ?無污染的安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)類食品屬于“綠色食品” ?貼有“綠色”防偽標志的食品屬于“綠色食品” A.③⑧? B.①②③⑤⑥⑧⑩ C.②⑥⑦⑨ D.④ 考點 環(huán)境保護與綠色化學 題點 綠色化學的概念 答案
13、 A 解析 ①~⑧是對綠色化學的敘述,綠色化學的核心是從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,強調(diào)最理想的原子經(jīng)濟性原則和污染物的零排放,所以①中的“絕對無污染”、②中的“依靠綠色植物”、④中的“無法實現(xiàn)”、⑤中的“治理三廢”、⑥中的合理施用農(nóng)藥、⑦中的“加強環(huán)境監(jiān)測”等內(nèi)容都是錯誤的或不屬于綠色化學范疇,③⑧正確。⑨~?是對綠色食品的描述,只有?正確。 [對點訓練] 題組一 煤、石油和天然氣的綜合利用 1.下列不屬于煤的綜合利用的是( ) A.將煤干餾制得煤焦油和焦炭 B.在一定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料 C.煤變?yōu)槊猴炞魅剂? D.將煤干餾制得甲苯和乙烯 考點 煤
14、、石油和天然氣的綜合應用 題點 煤的綜合利用 答案 C 解析 煤的綜合利用包括煤的干餾、煤的氣化和煤的液化。 2.下列說法正確的是( ) A.石油是混合物,汽油是純凈物 B.沸點:汽油>煤油>柴油>潤滑油 C.直餾汽油和裂化汽油成分完全相同 D.石油的分餾是物理過程,而裂化和裂解屬于化學過程 考點 煤、石油和天然氣的綜合利用 題點 石油的綜合利用 答案 D 解析 石油、汽油都是混合物;沸點:汽油<煤油<柴油<潤滑油;直餾汽油多為飽和烴,而裂化汽油含有不飽和烴,兩者組成上不完全相同;石油的分餾是利用各組分沸點的不同進行分離的過程,是物理變化過程,而裂化和裂解是將碳原子多
15、的烴轉(zhuǎn)化為碳原子少的烴,是化學變化過程。 3.在石油工業(yè)中,將重油制成乙烯的方法是( ) A.裂化 B.裂解 C.干餾 D.分餾 考點 煤、石油和天然氣的綜合利用 題點 石油的裂化和裂解 答案 B 解析 將重油制成氣態(tài)不飽和烴,應采取比裂化更高的溫度才可以實現(xiàn),采用裂解的方法。 4.下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是( ) A.煤干餾所得氣體中只含無機氣體 B.天然氣、石油液化氣是清潔的化石燃料 C.石油裂解氣中主要成分為甲烷 D.石油產(chǎn)品都能發(fā)生加聚反應 考點 煤、石油和天然氣的綜合利用 題點 化石燃料的相關(guān)綜合 答案 B 解析 煤干餾所
16、得的氣體中含有CH4等有機物氣體;天然氣、石油液化氣的主要成分為碳氫化合物,燃燒充分,生成物為CO2和H2O,為清潔的化石燃料;石油裂解氣的主要成分有乙烯、丙烯、甲烷、乙烷等;石油加工得到的產(chǎn)品烷烴不能發(fā)生加聚反應。 5.煤的干餾和石油的分餾,兩種變化在本質(zhì)上的差別是( ) A.加熱的溫度不同 B.得到的產(chǎn)品不同 C.前者要隔絕空氣,后者不用隔絕空氣 D.干餾是化學變化,分餾是物理變化 考點 煤、石油和天然氣的綜合應用 題點 化石燃料的相關(guān)綜合 答案 D 解析 石油分餾為物理變化;煤的干餾為化學變化。 6.合理利用燃料減小污染符合“綠色奧運”理念,下列關(guān)于燃料的說法正確的
17、是( ) A.“可燃冰”是將水變?yōu)橛偷男滦腿剂? B.氫氣是具有熱值高、無污染等優(yōu)點的燃料 C.乙醇是比汽油更環(huán)保、不可再生的燃料 D.石油和煤是工廠經(jīng)常使用的可再生的化石燃料 考點 煤、石油和天然氣的綜合利用 題點 新能源的開發(fā)與利用 答案 B 解析 可燃冰外觀像冰,其化學組成是CH4·nH2O,根據(jù)元素守恒知,水不能變?yōu)橛?;氫能源具有來源廣、熱值高,且燃燒后生成水對環(huán)境無污染;乙醇中含有碳、氫、氧三種元素,其燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水,但乙醇為可再生能源;石油和煤都屬于化石燃料,且屬于不可再生能源。 題組二 高分子材料及其合成 7.工業(yè)上以煤、石油和天然氣為原料,生產(chǎn)三大合
18、成材料:塑料、合成橡膠和合成纖維。下列有關(guān)說法錯誤的是( ) A.塑料、合成橡膠和合成纖維屬于合成高分子化合物 B.淀粉、纖維素、葡萄糖等都屬于天然高分子化合物 C.石油裂解得到的乙烯、丙烯等是生產(chǎn)合成材料的基本原料 D.高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類 考點 高分子材料及其合成 題點 高分子化合物 答案 B 解析 高分子材料可分為天然高分子材料(如淀粉、纖維素)和合成高分子材料(如塑料、合成橡膠和合成纖維)兩大類,葡萄糖不屬于高分子化合物。 8.高分子化合物的單體是( ) A. B.CH2===CH2 C.CH3—CH2—CH2—CH3 D.
19、CH3—CH===CH—CH3 考點 高分子化合物及其合成 題點 高分子化合物單體的判斷 答案 D 解析 此高分子化合物是由CH3—CH===CH—CH3通過加聚反應生成的,故其單體為CH3—CH===CH—CH3,其鏈節(jié)為 9.乙烯的產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工水平的重要標志。聚乙烯是以乙烯為原料合成的一種人們常用的高分子材料。下列有關(guān)聚乙烯的敘述中正確的是( ) A.乙烯合成聚乙烯的變化屬于化合反應 B.乙烯合成聚乙烯的化學方程式是nCH2===CH2CH2===CH2 C.聚乙烯在自然界中很難降解,容易導致“白色污染” D.聚乙烯是純凈物 考點 高分子材料及其合成
20、 題點 加聚反應及其產(chǎn)物 答案 C 解析 乙烯合成聚乙烯的反應屬于加聚反應,聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2—CH2,高聚物均為混合物。 題組三 環(huán)境保護與綠色化學 10.為了保護自然環(huán)境,提高人民的生活質(zhì)量,必須重視處理“白色污染”。該“白色污染”指的是( ) A.冶煉廠的白色煙塵 B.石灰窯的白色粉末 C.聚氯乙烯等塑料垃圾 D.白色建筑材料 考點 環(huán)境保護和綠色化學 題點 環(huán)境污染及其防治 答案 C 解析 白色污染是指聚氯乙烯等塑料垃圾,難以降解,在顏色上不一定為白色,題中白色煙塵、粉末以及白色建筑材料都不屬于白色污染,分別為粉塵污染和建筑垃圾。 11.下列有關(guān)
21、環(huán)境問題的說法正確的是( ) A.燃煤中加入適量石灰石,可減少廢氣中SO2的量 B.臭氧的體積分數(shù)超過10-4%的空氣有利于人體健康 C.pH在5.6~7.0之間的降水通常稱為酸雨 D.含磷合成洗滌劑易于被細菌分解,故不會導致水體污染 考點 環(huán)境保護和綠色化學 題點 環(huán)境污染及其防治 答案 A 解析 石灰石在煤燃燒過程中分解為CaO,CaO和SO2結(jié)合為CaSO3,進一步轉(zhuǎn)化為CaSO4,可減少SO2污染;當空氣中臭氧的含量超過10-5%(體積分數(shù))時,就會對人體、動植物及暴露在空氣中的物質(zhì)造成危害;pH小于5.6的雨水稱為酸雨;含磷合成洗滌劑易造成水體富營養(yǎng)化,形成“水華”
22、“赤潮”等水體污染。 12.以節(jié)能減排為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟是保持社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。下列做法違背發(fā)展低碳經(jīng)濟的是( ) A.發(fā)展氫能和太陽能 B.限制塑料制品的使用 C.提高原子利用率,發(fā)展綠色化學 D.盡量用純液態(tài)有機物代替水作溶劑 考點 環(huán)境保護 題點 保護環(huán)境,從我做起 答案 D 解析 所謂低碳經(jīng)濟,是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導下,通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段,盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。發(fā)展氫能和太陽能,限制塑料的使用和發(fā)展綠色化學,都符合低碳經(jīng)濟。 13.下
23、列環(huán)保建議中,不符合“綠色化學”思想的是( ) A.提倡生活垃圾分類收集 B.用天然氣代替汽油和柴油作發(fā)動機燃料 C.禁止未經(jīng)處理的工業(yè)廢水和生活污水的任意排放 D.使用添加劑抑制水中所有動植物的生長 考點 綠色化學 題點 綠色化學的概念 答案 D 14.綠色化學提倡化工生產(chǎn)應提高原子利用率。原子利用率表示目標產(chǎn)物的質(zhì)量與生成物總質(zhì)量之比。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應中,原子利用率最高的是( ) A.CH2===CH2+―→+CH3COOH 過氧乙酸 B.CH2===CH2+Cl2+Ca(OH)2―→+CaCl2+H2O C.2CH2===CH2+O2 D.+HOCH
24、2CH2—O—CH2CH2OH+2H2O 考點 綠色化學 題點 綠色化學中的原子利用率 答案 C 解析 A:×100%≈42%;B:×100%≈25%; C:×100%=100%;D:×100%≈24%。 [綜合強化] 15.下圖是實驗室對煤進行干餾的裝置圖,回答下列問題: (1)指出圖中儀器名稱:c________,d________。 (2)儀器d的作用是__________________________________________________, c中液體有________和________,其中無機物里溶有________,可用________檢驗出來。
25、有機物可以通過________的方法使其中的重要成分分離出來。 (3)e處點燃的氣體的主要成分有________,火焰的顏色為________。 考點 煤、石油和天然氣的綜合利用 題點 煤的綜合利用 答案 (1)U形管 燒杯 (2)盛裝冷水對蒸氣進行冷卻 粗氨水 煤焦油 氨 酚酞溶液 蒸餾(或分餾) (3)H2、CH4、C2H4、CO 淡藍色 解析 c是U形管,d是燒杯。煤的干餾產(chǎn)物主要有:焦炭(固體),煤焦油、粗氨水(液體),焦爐氣(H2、CH4、C2H4、CO)等,利用d將蒸氣冷卻,無機物中溶有氨,可利用酚酞檢驗;有機物可利用蒸餾或分餾使其中的重要成分分離出來。e處點燃的氣體
26、是焦爐氣,火焰呈淡藍色。 16.(2017·廈門雙十中學期末)酸雨形成的原理之一可表示如下: 含硫燃料AB硫酸 請回答下列問題。 (1)A的化學式為__________,B的化學式為__________________________________。 (2)三個反應中,不屬于氧化還原反應的是________(填序號)。 (3)SO2中硫元素顯+4價,它可以降低到0價,利用這一性質(zhì)可在工廠的煙道氣中通入合適的________(填“氧化劑”或“還原劑”)除去SO2,達到減少污染的目的。 (4)雨水的pH小于5.6時,就判定為酸雨。已知pH=-lg c(H+),經(jīng)測定某次雨水所含酸性
27、物質(zhì)只有硫酸,且其濃度為5×10-5 mol·L-1,則這次降雨________(填“是”或“不是”)酸雨。 (5)火力發(fā)電廠燃燒的煤中含有大量的硫,其排出的廢氣中往往含有SO2、CO2等。為了除去有害的SO2氣體,在英國已進行了一個研究,結(jié)果表明:高煙囪可以有效降低地面SO2的濃度。在20世紀60年代到70年代的10年間,由發(fā)電廠排放的SO2增加了35%,但由于高煙囪的建造,地面SO2濃度降低了30%之多。 ①你認為減少酸雨產(chǎn)生可采取的措施是__________(填字母)。 A.少用煤作燃料 B.把工廠的煙囪建高 C.燃料脫硫 D.把工廠遷移到農(nóng)村 E.開發(fā)新能源 ②請從全球
28、環(huán)境保護的角度,分析這種建高煙囪的方法是否可取?________(填“可取”或“不可取”),理由是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 考點 環(huán)境保護和綠色化學 題點 環(huán)境污染及其防治 答案 (1)SO2 SO3 (2)③ (3)還原劑 (4)是 (5)①ACE ②不可取 未減少二氧化硫的總排放量 解析 (1)(2)題中所示原理為含硫燃料SO2SO3H2SO4,其中反應③不是
29、氧化還原反應。(3)SO2中硫元素化合價降低,SO2被還原,應加入還原劑。 (4)c(H2SO4)=5×10-5 mol·L-1,則c(H+)=2×5×10-5 mol·L-1=1×10-4 mol·L-1。所以pH=-lg(1×10-4)=4<5.6,故這次降雨是酸雨。(5)少用煤作燃料、燃料脫硫,開發(fā)新能源都會減少SO2排放。建高煙囪雖降低了地面SO2濃度,但向環(huán)境中排放的SO2未減少,所以該做法不可取。 17.以下是與綠色化學、環(huán)境保護和人類健康息息相關(guān)的三個主題,請根據(jù)已知信息回答下列問題: (1)下列制備氯乙烷的反應中原子經(jīng)濟性最高的是________(填字母)。 A.CH2
30、===CH2+HCl―→CH3CH2Cl B.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2O C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl D.CH2===CHCl+H2CH3CH2Cl 由上述四個反應可歸納出,原子經(jīng)濟性最高的是______(填反應類型)。 (2)有毒物質(zhì)的無害化處理也是綠色化學研究的內(nèi)容之一。ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑,它可將廢水中少量的CN-等有毒的酸根離子氧化而除去。請寫出用ClO2將廢水中的CN-氧化成無毒氣體的離子方程式:_____________________________________________ ________________
31、________________________________________________________, 該方法的優(yōu)點是___________________________________________________。 (3)某飲用水廠由天然水制備純凈水(去離子水)的工藝流程示意圖如下: 活性炭的作用是_______________________________________________________; O3消毒的優(yōu)點是_______________________________________________________。 考點 環(huán)境保護和綠色化學 題點 綠色化學的相關(guān)綜合應用 答案 (1)AD 加成反應 (2)2ClO2+2CN-===2CO2+N2+2Cl- 產(chǎn)物為無毒無害的Cl-、CO2和N2 (3)吸附水中的有機物(或除去水中的異味) 反應產(chǎn)物無毒無害 解析 (1)原子經(jīng)濟性高,即理論上原子的利用率盡可能達到100%,沒有副產(chǎn)物。A、D兩項中的原子利用率都是100%。 (2)把CN-氧化成無毒氣體,說明C、N分別生成了CO2、N2,ClO2的還原產(chǎn)物應該是無毒的Cl-。 (3)活性炭能吸附水中的有機物,從而除去異味。用O3消毒時,其產(chǎn)物為無毒無害的O2。
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