高三化学有机化合物课题点击5：环境保护与绿色化学练习题.doc

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环境保护与绿色化学

知识梳理

一.环境污染与环境保护

1.环境问题是指、的环境污染。

2.环境保护：

3.保护环境工作者当前的任务、、。

4.环境监测主要任务是、、。

5.通常所说的三废是指、和。

6.大气污染物主要来自、；工业废水的任意排放会导致污染；固体废弃伍的处理具有和的目的。

二.绿色化学与可持续发展

1．绿色化学核心是_______________________________________________________

2．原子经济是指_________________________________________________________,此时原子利用率为________,

【答案】一1.由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的。

3.环境监测三废治理寻找源头治理环境污染的生产工艺

4.了解环境的污染情况消除和控制污染以及研究污染物的存在、分布和转化规律。

5.废气、废水、废渣

6.化石燃料的燃烧和工业废气以及其携带的颗粒物土壤、水源污染减少环境污染资源回收利用

二、1.利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

2.反应物的原子全部转化为期望的最终产物，100%

要点突破

要点一环境污染

1、环境污染的含义

工农业生产和人类活动排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，危害人类健康和生存。

2、环境污染的分类：

（1）按环境要素分：

大气污染、水体污染（海洋、江河、湖泊）、土壤污染；

（2）按人类活动分：

工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染；

（3）按造成污染的性质分：

化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。

3.大气污染的来源、危害、治理

大气污染是指空气中污染物的浓度达到有害程度，以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和生物造成危害的现象。

（1）主要污染物:

二氧化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等

（2）来源:

煤、石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等。

（3）危害:

危害人类健康、影响植物生长、破坏建筑材料、改变地球气候。

4.水体污染的含义和污染物的类型

水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。

水体污染物主要有以下几类：

（1）硫化物、无机酸碱盐（如氯化物、硫酸盐、酸、碱）的无机有害物；

（2）氟化物、氰化物的无机有毒化学物质及汞、砷、铬、铝、镉等重金属元素；

（3）氨基酸、蛋白质、碳水化物、油类、脂类等耗氧有机物；

（4）钾、铵盐、磷、磷酸盐等植物营养源；

（5）苯类、酚类、有机磷农药、有机氯农药、多环芳烃等有毒有机物；

（6）寄生虫、、细菌、病菌等微生物污染；

（7）铯、钚、锶、铀等放射性污染物。

5、噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常工作、学习、生活的现象。

6、放射性污染是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线。

7、"温室效应"与全球变暖

“温室效应”是大气中的二氧化碳等气体阻碍热量从地球表面散发出去，从而维持了地球表面的气温。

这种效应，就如同温室的作用一样，称为"温室效应"。

能产生温室效应的气体有:

二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氯氟烃、臭氧等气体，这些气体被称为“温室气体”。

大气中的二氧化碳为主要温室气体。

二氧化碳浓度越高，保温作用就越强，会使地球温度升高。

金星的大气层中CO2含量高达97%以上，因此，温室效应相当显著，其表面温度高达465°C~485°C，在那里，锡、铅、锌等金属都会熔化为液体。

随着工业的发展，人类使用燃料越来越多，向大气中排出的二氧化碳与日俱增。

加之，乱砍滥伐使森林面积减少，导致对CO2的吸收能力降低，由此引起大气中CO2浓度的升高。

某些专家已经提出警告:

到2057年，世界的热带雨林可能全部消失。

那么，在不到100年至150年的时间里，大气中的CO2将显著增加。

"温室效应"的作用将愈演愈烈，全球将会变暖。

据科学家估计，到21世纪中叶，地球表面平均温度可能上升1.5°C~4.5°C。

全球变暖，非洲将是受影响最严重的地区。

森林消失，沙漠扩大，美国、中美洲和东南亚会遭受旱灾。

恶劣的天气可能增多，它将破坏城市，夺去生命。

热带流行的疟疾和寄生虫病将向北方蔓延，并可能使欧洲也出现流行病。

地中海地区由于严重的缺水将出现半沙漠化，积雪在欧洲将全部消失，亚热带植被将北迁几千米，使农业生产失调。

气候的变暖将会使南北极的高山冰川融化，而使海平面上升。

海水的上涨将会带来灾难性后果:

沿海城市被海水吞没，如我国上海、意大利威尼斯、泰国曼谷、英国伦敦、美国纽约等海滨城市将会遭到灭顶之灾，这将会使很多人无家可归，成为"生态难民"。

地球变暖，会导致种种恶果。

大气污染对全球气温的影响已成为举世关注的问题。

于是，联合国环境规划署把"警惕:

全球变暖"作为1989年世界环境日的主题，提醒人们保护全球气候，减少或避免大气污染物的排放。

8、“赤潮”与水体富营养化

"赤潮"是一种危害巨大的自然灾害，它会造成水质恶化和鱼类的大量死亡。

赤潮的发生机理至今尚无定论。

一般认为，适度的水温、盐分、营养盐、促生质（促进藻类生长的物质）等各种因素都是赤潮生物的增殖因子。

而水体富营养化亦即含氮磷营养盐的富集是赤潮发生的一个不可缺少的先决条件。

水体中过量的磷、氮营养盐，成为水中微生物和藻类的营养物，使得蓝、绿藻和红藻迅速生长，急剧繁殖。

它们的繁殖、生长、腐败，引起水中氧气大量减少，导致鱼虾等水生生物大量窒息死亡。

某些藻类甚至还会释放出一些有毒物质使鱼类中毒死亡。

此外，由于死亡藻类分解时会放出一些CH4、H2S等气体，使海水变得腥臭难闻.水质恶化。

这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染，叫做水体的"富营养化"。

这种现象在海湾出现叫做"赤潮"，如果是发生在淡水中，又叫做"水华"。

因此，水体富营养化是赤潮（或水华）的先兆，赤潮是水体富营养化的结果。

9、臭氧与光化学烟雾

来自于汽车尾气的有害气体:

一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物（NOx）和一些碳氢化合物，它们在空气中形成所谓的"光化学烟雾气。

要点二、环境保护与可持续发展

环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。

化学在环保方面发挥重要的作用。

可持续发展观强调的是经济、社会和环境的协调发展，其核心思想是经济发展应当建立在社会公正和环境、生态可持续的前提下，既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害。

可持续发展要求人们改变"高投入、高消耗、高污染"的生产和消费模式，提高资源利用效率。

环境保护关系到人类的可持续发展。

【典例1】（07全国Ⅰ理综6）下列有关环境问题的说法正确的是（）

A.燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量

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之间的降水通常称为酸雨

D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染

解析A项中，煤燃烧时加入石灰石，采用是钙基固硫的方法，硫酸钙比碳酸钙稳定，CaCO3CaO+CO2↑,2CaO+2SO2+O22CaSO4;B项中，臭氧在高空可以吸收紫外线，低空臭氧浓度过大对人体有害；C项中，酸雨的pH<5.6；D项中，水体含磷量高，会导致水体富营养化。

【方法技巧】熟悉基本的环境污染常识，逐项分析，得出正确结论。

答案A

变式练习1下列环境问题与化石燃料无关的是（）

A、酸雨B、光化学烟雾

C、水华D、温室效应

答案：

.C解析：

水华是因为含磷洗衣粉的任意排放引起的。

【典例2】.（08年威海市调研）下列表述正确的是（）

①现代研制的油漆中一般不使用甲醛、酚类等化合物，因为这些化合物对人体有毒②我国从2000年起逐渐用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒，因为二氧化氯杀菌、消毒能力强，持效长③我国禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因铅资源短缺④明矾能使水中的悬乳物凝聚，可做为净水剂⑤赤潮、白色污染、绿色食品都与相关物质颜色有关⑥给机动车安装尾气净化器，可减少光化学烟雾的发生⑦开发使用新型清洁能源，减少化石燃料的燃烧，可从根本上防止酸雨的产生

A．①③④⑤⑥　　B．①②④⑥⑦　　C．②③④⑤⑥　　D．全部

答案B

变式练习2空气是人类生存所必需的重要资源。

为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。

下列措施不利于“蓝天工程”建设的是（）

A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染

B．实施绿化工程．防治扬尘污染

C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染

D．加大石油、煤炭的开采速率，增加化石燃料的供应量

答案：

D

要点三、绿色化学

1、绿色化学的定义：

绿色化学是指：

在制造和应用化学产品时应有效利用（最好可再生）原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂（美国《绿色化学》（GreenChemistry）杂志）。

绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个“新化学婴儿”。

它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。

绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。

世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。

今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术，它可通过使用自然能源，避免给环境造成负担、避免排放有害物质。

利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。

传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。

化学工业能否生产出对环境无害的化学品？

甚至开发出不产生废物的工艺？

有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。

绿色化学的核心：

利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是：

反应物的原子全部转化为期望的最终产物。

2、绿色化学的主要特点

（1）充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；

（2）在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；

（3）提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；

（4）生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。

自1996年起，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。

绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。

3、绿色化学的原则

①防治污染的产生优于治理产生的污染；

②原子经济性（设计的合成方法应将反应过程中所用的材料，尽可能全部地转化到最终产品中）；

③只要可行，应尽量采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线；

④设计的化学品应能保留其功效，降低其毒性；

⑤应尽可能避免使用辅助物质（如溶剂、分离试剂等），如使用也应是无毒的；

⑥应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源（在常温、常压下进行）；

⑦只要技术和经济上可行，原料应是可再生的，而不是即将耗竭的；

⑧尽量避免不必要的衍生步骤（阻断基团、保护和脱保护等）；

⑨催化剂（尽可能好的选择性）优于化学计量性试剂；

⑩化工产品在完成其使命后，应能降解为无害的物质，而不应残留在环境中；

应进一步发展分析方法，使有害物质在生成前能够进行即时在线跟踪和控制；

在化学转换过程中，所选用的物质和物质的形态尽可能地降低发生化学事故的可能性（包括泄漏、爆炸、火灾等）。

4、原子经济

化学反应的“原子经济性”（Atomeconomy）概念是绿色化学的核心内容之一，原子经济既要求尽可能地节约不可再生资源，又要求最大限度地减少废弃物排放。

理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。

目前绿色化学工艺与技术研究的主要成果和趋势：

①开发“原子经济性”反应。

近年来，开发原子经济性反应已成为绿色化学研究的热点之一。

②采用无毒、无害的原料

为了人类健康和环境安全，需要用无毒无害的原料代替有毒有害的原料生产所需的化工产品。

③采用无毒、无害的催化剂

④采用无毒、无害的溶剂、助剂

⑤利用可再生的资源合成化学品

⑥环境友好产品

【典例3】（’07广东理科基础32）以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（）

A.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料B.甲烷与氯气制备一氯甲烷

C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜D.用SiO2制备高纯硅

答案A

解析绿色化学原子经济性要求的含义是原子利用率高，生产过程无污染等，因此选A。

变式练习3.（徐州市2006～2007学年度高三第一次质量）2006年6月5日是第35个世界环境日，国家环保总局确定的主题是：

“生态安全与环境友好型社会”。

下列说法不符合这一主题的是（）

A．用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质

B．回收废电池，减少对环境的污染

C．为使农作物高产，大量施用化肥和农药

D．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染

答案C

【典例4】（08广东理基22）保护环境已成为人类的共识。

人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。

下列做法不利于环境保护的是 （）

A.发电厂的煤经脱硫处理 B.将煤转化为水煤气作燃料

C.回收并合理处理聚乙烯塑料废物 D.电镀废液经中和后直接排放

答案D

解析煤经脱硫处理、煤转化为水煤气、回收并合理处理聚乙烯塑料废物都是有利于环保的具体措施，因此A、B、C正确；由于电镀液中往往含氰化物，应有严格的回收处理措施，D错误。

【方法技巧】

变式练习4．（北京市宣武区2007年高考化学模拟试题）下列关于某些社会热点问题的说法中，不正确的是（）

A．“绿色食品”是指不含任何化学物质的食品

B．“无磷洗涤剂”的推广使用，可以减少水体富营养化的发生

C．甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见污染物之一

D．臭氧在高空对人类有保护作用

答案B

达标训练

A级（基础题）

1.为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气，另一类是液化石油气，这两类燃料的主要成分是（）

A．碳水化合物B．碳氢化合物C．氢气D．醇类

1.B解析：

压缩天然气和液化石油气都是烃类，也成为碳氢化合物

2．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率，从根本上解决环境污染问题。

原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。

在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（）

2.C解析：

加成反应的原子利用率100%

3.（’07上海1）近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。

下列关于石油的说法正确的是（）

A.石油属于可再生矿物能源 B.石油主要含有碳、氢两种元素

C.石油的裂化是物理变化 D.石油分馏的各馏分均是纯净物

3答案B解析：

A石油是不可再生矿物能源C.石油的裂化是化学变化D.石油分馏的各馏分仍然是混合物

解析石油、煤均属于化石燃料，是不可再生矿物资源，故A错误；石油的裂化是把长链烃变为短链烃，是化学变化，故C错误；石油分馏是利用各类烃的沸点不同，将石油分为不同的馏分，但是每种馏分是由沸点接近的烃组成属于混合物，故D错误。

4.某年“世界无烟日”的主题是“清洁空气，拒吸二手烟”。

“二手烟”燃烧产生的烟气中含有三种主要毒素，除烟碱和致癌物焦油外，还有一种不易注意的有毒物质是（）

A．NOB．SO2C．COD．CO2

4.C解析：

根据题目不易注意的有毒物质说明颜色是无色无味气体

5.清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，为提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。

削减污染应从（）

A.过程B.结果C.源头D.都不对

5.C解析：

绿色化学是从源头上杜绝污染

6.燃煤产生的大气污染主要是（）

A二氧化硫B氮氧化物C一氧化碳D.二氧化碳

6.A解析：

煤中含有硫元素，燃烧煤时可以产生大气污染物二氧化硫

7．目前排放到空气中的二氧化碳逐年增加，对此科学家最担心的是（）

A．会使空气中的氧含量下降，不足以供给人类呼吸

B．会使地球温度升高，冰川融化，生态失衡

C．会使人体吸进大量二氧化碳，损害健康

D．会使石灰岩大量溶解，破坏自然风光

7.B解析：

二氧化碳属于温室气体，会导致地球温度升高

8．科技文献经常出现的下列词汇，其中与相关物质的颜色并无联系的是（）

A．赤色海潮B．白色污染C．绿色食品D．棕色烟气

8.C解析：

绿色食品是指纯天然的食品，没有收化肥、农药污染的食品

9．燃放爆竹对环境的危害是

A．有毒有害气体、粉尘污染B．纸屑污染C．噪声D．前列三项总和

9.D解析：

燃放爆竹会导致噪声、纸屑、有毒气体、粉尘污染等很多环境问题

10.（08江苏1）化学与生活、社会密切相关。

下列说法不正确的是 （）

A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境

B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用

C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术

D.提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染

10答案B

解析B项中食品添加剂只要在国家规定允许范围内使用、合理使用对人体是无害的，例如味精等。

其余几项都正确。

11.（08山东理综9）下列叙述合理的是 （）

A.金属材料都是导体，非金属材料都是绝缘体

B.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O

C.水电站把机械能转化成电能，而核电站把化学能转化成电能

D.我国规定自2008年6月1日起，商家不得无偿提供塑料袋，目的是减少“白色污染”

11答案D

解析导体和绝缘体的划分并非以金属和非金属为依据，如石墨是很好的导体，A错误；毛的主要成分是蛋白质，蛋白质中含有C、H、O、S、N等元素，完全燃烧不止生成CO2和H2O；核电站是把核能转化为电能。

“限塑”的根本目的是减少“白色污染”；只有D选项正确。

12.（06四川理综6）下列物质中，下列物质中，属于“城市空气质量日报”报道的污染物是 （）

A.N2 B.SO2 C.CO2 D.CO

12答案B

解析环境问题一直是全世界最为关注的问题，我国“城市空气质量日报”报道的污染物中有SO2，故答案为B。

13.（06天津理综8）引起下列环境污染的原因不正确的是 （）

A.重金属、农药和难分解有机物等会造成水体污染

B.装饰材料中的甲醛、芳香烃及氡等会造成居室污染

C.SO2、NO2或CO2都会导致酸雨的形成

D.CO2和氟氯烃等物质的大量排放会造成温室效应的加剧

13答案C

解析SO2和NO2能导致酸雨的形成，但CO2不能导致酸雨的形成，故C错。

14.（08上海12校第二次联考）某校文印室里有两台复印机长期工作着，使用和操作复印机的师傅，时常感到身体有不适的现象。

一天，一位学生知道后，查阅了相关资料，了解到复印机工作时易产生臭氧，臭氧浓度过高时，对人体有害。

臭氧具有强氧化性，可以使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，其中臭氧部分转化为氧气。

（1）写出并配平发生反应的离子方程式；

（2）该反应的氧化剂是，还原产物是；

（3）该反应包含两种反应：

①氧化反应为转化，

②还原反应过程的反应式。

（4）反应中1mol臭氧（填“得到”或“失去”）mol电子。

14解析：

根据题目使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，可以知道生成物是碘单质

答案

（1）O3+2I—+H2O=2OH—+I2+O2

（2）O2OH—（或）KOH

（3）①I-I2②O2+H2O+2e=2OH—+O2

（4）得到2

15．（09上海卷30）臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。

实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：

（1）若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol（保留一位小数）。

（2）将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为_____________L。

（3）实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L（标准状况）通入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6g。

则原混合气中臭氧的体积分数为__________________。

15答案

（1）35.6

（2）3（3）0.5

B级（拓展题）

1．90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念，绿色化学是预防污染的基本手段。

下列各项中属于绿色化学的是

A．杜绝污染源B．减少有毒物C．治理污染点D．处理废弃物

2．（09南昌三校联考高三上）大气中的臭氧层可使人类和其他生物免受紫外线的危害，人为因素可能使臭氧层受到破坏、下列因素可破坏臭氧层的是（）

A．SO2的排放 B．制冷剂氟氯烃（商品名氟利昂）的泄漏

C．CO2的排放 D．燃料的不完全燃烧

3.（09黄冈中学高三九月月考）接触法生产H2SO4的过程中，对废气、废液、废渣和“废热”的处理