第22第22講環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)知識(shí)索引知識(shí)索引知識(shí)知識(shí)精析知識(shí)點(diǎn)一：一、化學(xué)與環(huán)境保護(hù)1．環(huán)境保護(hù)(1)環(huán)境問(wèn)題：主要是指由于而造成的生態(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(hù)的任務(wù)①環(huán)境監(jiān)測(cè)：對(duì)污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行分析和測(cè)定，為控制和消除污染提供可靠的數(shù)據(jù)。②治理工業(yè)三廢(、、)。③尋找從源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝：杜絕污染物的排放，從根本上解決環(huán)境問(wèn)題。2．大氣污染(1)污染物主要來(lái)源：除了自然因素，大氣污染物主要來(lái)自和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物。這些污染物在太陽(yáng)輻射等因素作用下，經(jīng)過(guò)復(fù)雜變化形成次生污染物，在一定的天氣條件下會(huì)造成、、等污染現(xiàn)象。(2)次生污染物的形成示意圖3．污水的處理方法(1)常用的污水處理方法有、和等。(2)污水處理常用化學(xué)方法：、、等。(3)污水處理的流程①一級(jí)處理：通常采用方法，即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后的水一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，所以通常將一級(jí)處理作為預(yù)處理。②二級(jí)處理：采用方法(又稱法)及某些化學(xué)方法，除去水中的可降解有機(jī)物等污染物。經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后的水一般可達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。③三級(jí)處理：主要采用、、和等，對(duì)污水進(jìn)行深度處理和凈化。經(jīng)過(guò)三級(jí)處理后的水可用于綠化和景觀用水等。4．固體廢棄物的處理工業(yè)廢渣和生活垃圾等固體廢物的處理應(yīng)遵循、和的原則，達(dá)到和這兩個(gè)重要目的?！炯磳W(xué)即練1】1．你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的措施是①用脫硫煤作燃料②把工廠煙囪造高③燃料脫硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤開發(fā)新能源A．①②③ B．②③④⑤ C．③⑤ D．①③⑤2．打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，提高空氣質(zhì)量。下列物質(zhì)不屬于空氣污染物的是A．PM2.5 B．SO2 C．CO2 D．CO3．水是一種寶貴的資源，保護(hù)水資料就是保護(hù)我們的生命。下列做法不利于水資源保護(hù)的是A．科學(xué)合理使用農(nóng)藥 B．任意排放化工廠廢水C．處理生活污水，達(dá)標(biāo)排放 D．分類處理城市垃圾4．我們要保護(hù)好水生態(tài)，守護(hù)好碧水藍(lán)天，有關(guān)措施均正確的是①定期監(jiān)測(cè)水質(zhì)②植樹造林③大量抽取河沙④污水經(jīng)處理后排放⑤推廣綠色能源⑥定期清理河道A．①②③④ B．②③⑤ C．③④⑤⑥ D．①②④⑤⑥知識(shí)點(diǎn)二：二、綠色化學(xué)1．綠色化學(xué)的核心思想綠色化學(xué)也稱環(huán)境友好化學(xué)，其核心思想就是改變“”的觀念和做法，利用化學(xué)原理和技術(shù)手段，減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學(xué)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)從減少或消除環(huán)境污染。2．原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)就是的過(guò)程。因此，按照綠色化學(xué)的思想，最理想的“原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這時(shí)原子利用率(即期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比)為。3．綠色化學(xué)示意圖【即學(xué)即練2】1．堅(jiān)持低碳生活，促進(jìn)人與自然和諧共生。下列做法不符合低碳理念的是()A．在冬季，居民用燃煤取暖 B．回收利用廢舊衣物C．出行盡量步行或騎自行車 D．使用太陽(yáng)能熱水器2．工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，低碳經(jīng)濟(jì)和低碳生活成為熱門話題。以下做法與“低碳”不相適應(yīng)的是A．提倡騎自行車、乘公交車出行B．盡量不使用一次性竹、木筷子C．為了加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展，要多燃煤、多發(fā)電D．開發(fā)利用太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)能等清潔能源3．二十大報(bào)告中指出“我們要推進(jìn)美麗中國(guó)建設(shè)，堅(jiān)持山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理”，下列做法不符合上述要求的是A．深入推進(jìn)能源革命，加強(qiáng)煤炭清潔高效利用B．推動(dòng)形成綠色低碳的生產(chǎn)方式和生活方式C．大面積使用化肥農(nóng)藥，使糧食增產(chǎn)農(nóng)民增收D．合理利用和保護(hù)稀土資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略4．下列做法不符合“綠色化學(xué)”思想的是A．將工業(yè)廢水直接排放到海洋中B．生產(chǎn)中盡可能提高能源的利用率C．生產(chǎn)中盡可能將反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)入期望的最終產(chǎn)物D．將開采出的煤通過(guò)干餾、氣化、液化等多種途徑實(shí)現(xiàn)其綜合利用易錯(cuò)辨析易錯(cuò)辨析一、以乙烯為原料生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，過(guò)去主要使用的是氯代乙醇法，包括以下兩步反應(yīng)：CH2=CH2＋Cl2＋H2O→ClCH2CH2OH＋HCl2ClCH2CH2OH＋Ca(OH)2→＋CaCl2＋2H2O總的反應(yīng)可表示為CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→＋CaCl2＋H2O現(xiàn)代石油化工采用銀作催化劑，可以實(shí)現(xiàn)一步完成：(1)兩種生產(chǎn)工藝的原子利用率分別為______，______。(2)列出原子利用率為100%的化學(xué)反應(yīng)類型及其實(shí)際例子的方程式_____________________________，_______________________。(3)原子利用率與產(chǎn)率是否相同？________(填“是”或“否”)?！炯?xì)剖精析】(1)25.4%100%(2)化合反應(yīng)：加聚反應(yīng)：加成反應(yīng)：(任選兩個(gè)，其他合理答案均可)(3)否二、含硫氧化物和含氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。工業(yè)上常利用它們與一些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)加以控制、消除和回收利用。請(qǐng)舉例說(shuō)明這些方法所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)類型?！炯?xì)剖精析】例如，針對(duì)我國(guó)以煤炭為主、酸雨類型屬于硫酸型的特點(diǎn)，主要采取燃料預(yù)脫硫、爐內(nèi)脫硫和煙囪排氣除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3等吸收脫硫，其主要化學(xué)反應(yīng)原理和類型如下：再如，機(jī)動(dòng)車輛的尾氣排放也同樣需要控制，其中的氮氧化物還是光化學(xué)污染的主要成因，它比硫氧化物的消除難度大，一般采用CH4、H2等在Pt、Pd等的催化作用下將氮氧化物還原為N2和H2O，其主要化學(xué)反應(yīng)原理和類型如下：CH4＋4NO2eq\o(=,\s\up10(Pt),\s\do10(400～500℃))4NO＋CO2＋2H2O，氧化還原反應(yīng)CH4＋4NOeq\o(=,\s\up10(Pt),\s\do10(400～500℃))2N2＋CO2＋2H2O，氧化還原反應(yīng)三、含氮、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊和近海水域，會(huì)出現(xiàn)水華、赤潮等水體污染問(wèn)題。你認(rèn)為在城市和農(nóng)村出現(xiàn)的這種水體污染各有什么特點(diǎn)？怎樣預(yù)防？【細(xì)剖精析】導(dǎo)致水華、赤潮現(xiàn)象的原因，從農(nóng)村方面來(lái)說(shuō)，主要是人們的日常生活、水產(chǎn)及禽畜養(yǎng)殖等產(chǎn)生的污水或固體廢棄物未經(jīng)處理排放，化肥的不當(dāng)施用等；從城市方面來(lái)說(shuō)，主要是人們的生活廢水及工業(yè)生產(chǎn)廢水的排放等。水華、赤潮現(xiàn)象達(dá)到一定程度，會(huì)使飲用水(淡水)水源受到威脅，水生生物大量減少，生態(tài)遭到破壞，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)更是面臨毀滅性打擊。預(yù)防水華、赤潮現(xiàn)象的發(fā)生，一要少用或不用含氮、磷洗滌劑，合理施用化肥，適量向水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)投放飼料等；二要對(duì)產(chǎn)生的含氮、磷的廢水、固體廢棄物做科學(xué)合理的處理。四、十八大以來(lái)，習(xí)近平總書記在多個(gè)場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)，“綠水青山就是金山銀山”，對(duì)環(huán)境生態(tài)保護(hù)尤為重視。下列說(shuō)法符合綠色化學(xué)理念的是哪些？①開發(fā)高效氫能、太陽(yáng)能等新型電動(dòng)汽車，以解決城市機(jī)動(dòng)車尾氣排放問(wèn)題②利用有機(jī)垃圾發(fā)酵生產(chǎn)沼氣作生活燃料③將造紙廢水通過(guò)高壓水井壓到地下，節(jié)約成本④積極開發(fā)廢舊電池的綜合利用技術(shù)，解決電池中的重金屬對(duì)土壤和水體的污染【細(xì)剖精析】①②④。開發(fā)高效氫能、太陽(yáng)能等新型電動(dòng)汽車，可以減少污染性氣體的排放，改善空氣質(zhì)量，①符合；利用有機(jī)垃圾生產(chǎn)沼氣，可以減少對(duì)其他形式不可再生能源的使用，②符合；造紙的廢水中含有有毒、有腐蝕性的物質(zhì)，將造紙廢水通過(guò)高壓水井壓到地下，會(huì)污染土壤和地下水，③不符合；電池中的重金屬污染土壤和水源，應(yīng)積極開發(fā)廢舊電池的綜合利用技術(shù)，④符合。能力提升能力提升1．常見環(huán)境問(wèn)題環(huán)境問(wèn)題主要污染物主要危害溫室效應(yīng)CO2造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小等酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)多方面危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔?、NOx刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染廢棄塑料制品①在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。②混入生活垃圾中難處理、難回收。③易被動(dòng)物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡赤潮和水華廢水中含氮、磷元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長(zhǎng)，消耗水中溶解的氧，使水體變得渾濁、水質(zhì)惡化PM顆粒物污染空氣，形成霧霾天氣，增加交通事故，危害人體健康霧霾SO2、氮氧化物和可吸入顆粒物大氣細(xì)粒子能吸附大量有致癌物質(zhì)和基因毒性誘變物質(zhì)，使慢性病加劇、使呼吸系統(tǒng)及心臟系統(tǒng)疾病惡化、改變肺功能及結(jié)構(gòu)、影響生殖能力、改變?nèi)梭w的免疫結(jié)構(gòu)等2．綠色化學(xué)(1)核心：從源頭上減小或消除環(huán)境污染。(2)原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)：充分利用反應(yīng)物中的各個(gè)原子，既能充分利用資源，又能防止污染。綠色化學(xué)可用原子利用率來(lái)衡量，原子利用率＝eq\f(期望產(chǎn)物的總質(zhì)量,生成物的總質(zhì)量)×100%，原子利用率越高，反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物就越少，對(duì)環(huán)境造成的污染也就越小。最理想的“原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)”要求反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這時(shí)原子利用率達(dá)到100%，也就是說(shuō)在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生任何廢棄物，原子利用率為100%的反應(yīng)有化合反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)。注意：與原子利用率相似的幾個(gè)概念：純度＝eq\f(純凈物質(zhì)量,樣品混合物質(zhì)量)×100%；產(chǎn)率＝eq\f(實(shí)際產(chǎn)量,理論產(chǎn)量)×100%；原料利用率＝eq\f(理論消耗量,實(shí)際消耗量)×100%；轉(zhuǎn)化率＝eq\f(已反應(yīng)的反應(yīng)物的量,反應(yīng)總量)×100%。層級(jí)訓(xùn)練層級(jí)訓(xùn)練題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．硫和氮及其化合物對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問(wèn)題也日益受到關(guān)注，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．工業(yè)廢氣中的可采用生石灰法進(jìn)行脫除B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為、和C．豆科植物直接吸收空氣中的作為肥料，實(shí)現(xiàn)氮的固定D．、和均為有刺激性氣味的有毒氣體2．“碳中和”就是二氧化碳總排放量等于總吸收量。下列措施不利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”的是A．保護(hù)和治理山水林田湖草B．充分開發(fā)利用氫能等清潔能源C．使用特殊催化劑實(shí)現(xiàn)CO2和H2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物D．利用合適催化劑，促進(jìn)汽車尾氣中的CO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體3．下列有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的說(shuō)法中正確的是A．煤、石油等化石燃料燃燒過(guò)程中排放的廢氣是形成酸雨的主要原因，酸雨指的是pH小于7的雨水B．煤和石油都屬于一級(jí)能源，而天然氣屬于二級(jí)能源C．在煤中添加適量的石膏可減少燃燒過(guò)程中含硫化合物的排放，從而減少污染D．霧霾是許多細(xì)小液體和固體微粒分散到空氣中形成的一種氣溶膠4．化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．酸雨是B．綠色化學(xué)要求利用化學(xué)原理中從源頭上消除污染，或減少生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染C．燃煤中加入可以減少酸雨的形成D．天然氣和液化石油氣是可再生資源EMBEDEquation.DSMT45．下列有關(guān)黃河流域的治理和生態(tài)修復(fù)的措施中，沒(méi)有涉及化學(xué)變化的是A．將廢水中的有機(jī)污染物在微生物作用下降解為無(wú)害的物質(zhì)B．將沿黃河工業(yè)廢水中的重金屬離子沉淀處理，達(dá)標(biāo)后排放C．將含沙量大的黃河水引入低洼地區(qū)進(jìn)行沉降D．將河道中的垃圾回收分類，利用現(xiàn)代焚化爐進(jìn)行燃燒無(wú)害化處理6．下列關(guān)于水的敘述不正確的是A．冰水共存物屬于純凈物B．肥皂水可以區(qū)分硬水與軟水C．將硬水過(guò)濾可以得到軟水D．將工業(yè)廢水處理達(dá)標(biāo)后再排放，有利于保護(hù)水資源7．工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法類別都正確的是選項(xiàng)污染物處理措施方法類別含的廢水加沉降物理法含純堿的廢水加石灰水反應(yīng)化學(xué)法含等重金屬離子的廢水加硫酸鹽沉降化學(xué)法含復(fù)雜有機(jī)物的廢水通過(guò)微生物代謝生物法A． B． C．C D．EMBEDEquation.DSMT48．綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指在綠色化學(xué)思想指導(dǎo)下，對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革而形成的實(shí)驗(yàn)新方法。下列符合綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的是A．將氯酸鉀和二氧化錳共熱后的殘余物回收分離B．將鋅和稀硫酸反應(yīng)后的廢液倒入下水道中C．將跟氧氣反應(yīng)后剩余的硫磺放在空氣中燃燒完全D．將一氧化碳還原氧化銅的尾氣排入空氣中9．“綠水青山就是金山銀山”，化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān)。綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。下列做法不符合綠色化學(xué)理念的是A．有毒，但實(shí)驗(yàn)室不可用點(diǎn)燃的方法消除污染B．生產(chǎn)可降解塑料材質(zhì)的包裝盒和研制水溶劑涂料替代有機(jī)溶劑涂料C．含磷的合成洗滌劑可以被細(xì)菌分解，故大量使用不會(huì)導(dǎo)致水體污染D．制取環(huán)氧乙烷新工藝：2CH2=CH2+O2，符合綠色化學(xué)的理念10．下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．“赤潮”與含磷元素廢水的大量排放有關(guān)B．“綠色食品”是指綠色的蔬菜與水果C．“白色垃圾”是指難降解的塑料制品引起的污染D．“藍(lán)”，是指會(huì)議期間京津冀實(shí)施道路限行和污染企業(yè)停工等措施，來(lái)保證空氣質(zhì)量，使得北京呈現(xiàn)藍(lán)藍(lán)的天空11．碳中和是指二氧化碳的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列說(shuō)法不正確的是A．大氣中濃度增加會(huì)導(dǎo)致氣溫升高B．為實(shí)現(xiàn)“碳中和”，應(yīng)禁止使用化石燃料C．用氨水捕集廢氣中的，可以減少碳排放D．我因首次由二氧化碳合成淀粉，是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的一種新思路12．近年來(lái)，全球氣候變暖給人類生存和發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在此背景下，“新能源”“低碳”“節(jié)能減排”“吃干榨盡”等概念愈來(lái)愈受到人們的重視。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．太陽(yáng)能、地?zé)崮?、海洋能和氫能均屬于“新能源”B．“低碳”是指采用含碳量低的烴類作為燃料C．如圖甲烷經(jīng)一氯甲烷生成低碳烯烴的途徑體現(xiàn)了“節(jié)能減排”思想D．讓煤變成合成氣，把煤“吃干榨盡”，實(shí)現(xiàn)了煤的清潔、高效利用13．氫氣是非常有前途的新型能源，是各國(guó)研究的熱點(diǎn)之一、氫能開發(fā)的首要問(wèn)題是研究如何以水為原料制取氫氣。以下研究方向中你認(rèn)為不可行的是A．建設(shè)水電站，用電力分解水制取氫氣B．設(shè)法將太陽(yáng)能聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣C．尋找特殊的化學(xué)物質(zhì)作催化劑，用于分解水制取氫氣D．尋找更多的化石燃料，利用其燃燒放熱，使水分解產(chǎn)生氫氣14．在綠色化學(xué)工藝中，理想狀態(tài)是反應(yīng)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100%。下列反應(yīng)類型能體現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性原則的是①置換反應(yīng)

②化合反應(yīng)

③分解反應(yīng)

④取代反應(yīng)

⑤加成反應(yīng)

⑥加聚反應(yīng)A．②⑤⑥ B．②④⑤ C．①②⑥ D．③④⑤(1)酸雨：pH＜_______的降水被稱為酸雨。(2)形成寫出圖中標(biāo)號(hào)表示的化學(xué)方程式：①_______；②_______；③_______；④_______。①酸化湖泊，危害水生生物。②酸化土壤，降低土壤肥力，影響作物生長(zhǎng)。③腐蝕建筑物。①消除污染源，研究開發(fā)新能源(如太陽(yáng)能、核能、氫能等)。②對(duì)含硫燃料進(jìn)行脫硫處理。③對(duì)SO2廢氣進(jìn)行處理或回收利用。(3)工業(yè)上選擇處理SO2的方法，會(huì)考慮環(huán)保、成本、工藝流程是否簡(jiǎn)便易行等因素。①實(shí)驗(yàn)室通常用_______來(lái)吸收二氧化硫；化學(xué)方程式為_______。②用熟石灰吸收：化學(xué)方程式為_______。③海水吸收：利用海水的微堿性，用海水吸收