熱點(diǎn)強(qiáng)化10綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)

I■知識(shí)精講」

一、環(huán)境污染及其防治

1.環(huán)境污染

⑴大氣污染問題

大氣污染是指由空氣中的顆粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮氧化物(NO.,)、CO,碳?xì)浠?/p>

物、氟氯代燃等造成的污染(其中SCh、NQ,主要來源于化石燃料的大量使用)。大氣污染的具

體表現(xiàn)主要有：形成酸雨、酸霧；臭氧層空洞；光化學(xué)煙霧；室內(nèi)空氣污染(指家用燃料的燃

燒、烹調(diào)、吸煙產(chǎn)生的CO、CO2、NO、NCh、SO?等，各種建筑材料和裝飾材料釋放出的甲

醛、苯等有機(jī)物造成的污染等；其中CO與血紅蛋白作用會(huì)使血液失去輸氧能力，導(dǎo)致CO

中毒)。

(2)水體污染

指過量有害物質(zhì)進(jìn)入水中造成的污染。導(dǎo)致水體污染的物質(zhì)主要有兩大類。一類是重金屬污

染，如重金屬Hg、Cd、Pb、Cr等進(jìn)入水中形成的污染，這些重金屬主要來自于化工、冶金、

電子、電鍍等排放的工業(yè)廢水。另一類是植物營養(yǎng)物質(zhì)污染：水中高濃度的N、P等植物營

養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化而形成的污染。它主要是由進(jìn)入水中腐爛的含蛋白質(zhì)的物質(zhì)、含

磷洗滌劑及大量使用的磷肥造成的。

(3)固體廢棄物造成的污染

主要是指生活垃圾、工業(yè)廢料隨意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的

白色污染及廢舊電池造成的重金屬污染。垃圾污染范圍廣泛，對(duì)環(huán)境及生物的不良影響途徑

多樣。

2.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。

⑶回收、限制難降解塑料，研制可降解塑料。

二、綠色化學(xué)

1.綠色化學(xué)有關(guān)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)的研究主要是圍繞化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的，因此

化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特征：

①采用無毒、無害的原料；

②在無毒、無害的條件（包括催化劑、溶劑）下進(jìn)行；

③產(chǎn)品應(yīng)該是環(huán)境友好的；

④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)。

2.原子經(jīng)濟(jì)性

美國著名有機(jī)化學(xué)家B.M.Trost在1991年首先提出“原子經(jīng)濟(jì)性”的概念：認(rèn)為高效的有機(jī)

合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子，使之結(jié)合到目標(biāo)分子中（如完全的加成反應(yīng)：

A+B-C）,達(dá)到零排放。原子經(jīng)濟(jì)性可用原子利用率來衡量，其定義可表示為原子利用率

目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量

=蒜芯溫諭:X100%。原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：一是最大限度地利用了原料?,

二是最大限度地減少了廢物的排放。

三、碳中和

2020年9月，我國作出對(duì)于全球減排具有里程碑意義的承諾：2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。碳中和是

指直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排、碳捕集與封存等形式，

抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。

I■熱點(diǎn)專練」

1.有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的是（）

A.風(fēng)能發(fā)電B.糧食釀酒

C.燃煤脫硫D.石油裂化

答案A

2.“碳中和”是指CO2的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列措施能促進(jìn)碳中和最直接有效的

是（）

A.將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油作為燃料

B.大規(guī)模開采可燃冰作為新能源

C.通過清潔煤技術(shù)減少煤燃燒污染

D.研發(fā)催化劑將CO2還原為甲醇

答案D

解析將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油并不能減少二氧化碳的排放量，達(dá)不到碳中和的目的，故A不

符合題意；大規(guī)模開采可燃冰作為新能源，會(huì)增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，

故B不符合題意：通過清潔煤技術(shù)減少煤燃燒污染，不能減少二氧化碳的排放量，達(dá)不到碳

中和的目的，故C不符合題意。

3.（2021?河北，4）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)境問題也日益受到關(guān)注，下列說法正確的是（）

A.NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因

B.汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5

C.植物直接吸收利用空氣中的NO和Nth作為肥料，實(shí)現(xiàn)氮的固定

D.工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除

答案D

解析NCh是紅棕色且有刺激性氣味的氣體，而SO2是無色有刺激性氣味的氣體，A錯(cuò)誤；

汽車尾氣中的主要大氣污染物為碳與氮的氧化物，如NO*和CO等，B錯(cuò)誤；氮的固定是指

將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氨的化合物的過程，且植物可吸收土壤中的鎂根離子或硝酸根離子作為

肥料，不能直接吸收空氣中的氟氧化物，C錯(cuò)誤。

4.利用Cu—ZSM—5分子篩催化劑，NH3可脫除燃煤煙氣中的NO和NO2,生成兩種無毒

物質(zhì)，其反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法正確的是（）

A.上述總反應(yīng)為2NH3+NO+NO2=2N2+3H2。

B.X是HNO3、Y是N2

C.階段④中是氧化還原反應(yīng)

D.NH3、NH；中的化學(xué)鍵形成方式完全相同

答案AC

解析根據(jù)質(zhì)量守恒，由轉(zhuǎn)化③可知X為N2和H2O,由轉(zhuǎn)化④可知Y是N2,B錯(cuò)誤；根據(jù)

反應(yīng)歷程圖可知，進(jìn)入體系的物質(zhì)N%、NO、NO?為反應(yīng)物，從體系出來的物質(zhì)N2、H2O

為生成物，故上述總反應(yīng)：2NH3+NO+NO2==2N2+3H2O,A正確；根據(jù)反應(yīng)歷程圖可知，

階段④有元素化合價(jià)發(fā)生改變，屬于氧化還原反應(yīng)，C正確；NFh中化學(xué)鍵為共價(jià)鍵，而NH；

中則存在配位鍵，故化學(xué)鍵形成方式不完全相同，D錯(cuò)誤。

5.為應(yīng)對(duì)全球氣候問題，中國政府承諾“2030年碳達(dá)峰”“2060年碳中和”。科學(xué)家使用

絡(luò)合物作催化劑，用多聚物來捕獲二氧化碳，反應(yīng)可能的過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

H

CH：QH仆0^C02

空化網(wǎng)//多聚基

Stepl\

2Hpco2捕淀

H-6

H3

,coo-

Step2/-H2

催化劑

+H"