eq\a\vs4\al\co1(大單元整合|)eq\a\vs4\al\co1(提能力驗考情三)綠色化學(xué)與常見的環(huán)境問題1.綠色化學(xué)核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中對環(huán)境的污染；最理想的“原子經(jīng)濟性反應(yīng)”是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物(此時原子利用率是100%)。2.常見環(huán)境污染名稱主要污染物酸雨SO2和NOx光化學(xué)煙霧NOx和碳?xì)浠衔锍粞鯇涌斩捶却鸁N溫室效應(yīng)CO2、CH4白色污染大量廢棄塑料制品赤潮、水華含N、P元素的廢水霧霾PM2.5居室污染甲醛、氡、苯、甲苯脫硫1.H2S污染的治理方案一：用氧化劑(如Fe3＋、H2O2、MnO2等)氧化H2S生成硫，回收利用；用K2FeO4作氧化劑，將H2S氧化為硫酸鹽；H2S和SO2尾氣聯(lián)合處理生成硫。方案二：電化學(xué)脫硫，生成硫單質(zhì)。方案三：H2S分解生成S，并且獲得清潔能源H2。方案四：利用氫硫酸的酸性，用氨水、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉等堿性溶液吸收。2.SO2對大氣的污染與防治(1)SO2來源：化石燃料的燃燒、含硫礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)等。(2)SO2危害：污染大氣、形成酸雨(pH＜5.6)，危害人體健康。(3)硫酸型酸雨的形成：途徑1：SO2＋H2O=H2SO3、2H2SO3＋O2=2H2SO4途徑2：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(塵埃))2SO3、SO3＋H2O=H2SO4(4)防治：開發(fā)新能源、燃煤脫硫、凈化工業(yè)廢氣。(5)SO2的脫除方法：思路一：SO2是酸性氧化物，轉(zhuǎn)化成亞硫酸鹽，亞硫酸鹽被氧化成硫酸鹽，制得有用產(chǎn)品；或者亞硫酸鹽重新生成SO2，SO2可回收再利用。方法原理鈣基固硫法(常用于燃煤脫硫)加石灰石：CaCO3＋SO2=CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2=2CaSO4總反應(yīng)：2CaCO3＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2CO2氨水脫硫法①NH3·H2O(少量)＋SO2=NH4HSO3、2NH3·H2O(過量)＋SO2=(NH4)2SO3＋H2O②NH4HSO3、(NH4)2SO3用濃硫酸酸化：(NH4)2SO3＋H2SO4=(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O、2NH4HSO3＋H2SO4=(NH4)2SO4＋2SO2↑＋2H2O產(chǎn)物(NH4)2SO4可用作氮肥，產(chǎn)物SO2可用于制漂白劑、消毒劑和生產(chǎn)硫酸鈉堿脫硫法①2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O、Na2CO3＋SO2=Na2SO3＋CO2②Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3③2NaHSO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO3＋SO2↑＋H2O(Na2SO3和SO2循環(huán)利用)思路二：SO2中，硫元素的化合價為＋4，加氧化劑(如NaClO、NaClO2等)脫硫，生成硫酸鹽，或加還原劑(如CO等)脫硫，生成硫單質(zhì)。脫氮1.硝酸工業(yè)尾氣處理(1)用NaOH溶液吸收NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O(2)用石灰乳吸收NO2＋NO＋Ca(OH)2=Ca(NO2)2＋H2O4NO2＋2Ca(OH)2=Ca(NO2)2＋Ca(NO3)2＋2H2O(3)用Na2CO3溶液吸收NO2＋NO＋COeq\o\al(2－,3)=2NOeq\o\al(－,2)＋CO22NO2＋COeq\o\al(2－,3)=NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋CO2[總結(jié)]用石灰乳吸收NO2、NO混合氣體并制得產(chǎn)品Ca(NO2)2時，若eq\f(nNO2,nNO)>1，產(chǎn)品Ca(NO2)2中會混有Ca(NO3)2，若eq\f(nNO,nNO2)>1，尾氣中會有NO未被處理。2.汽車尾氣處理2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))2CO2＋N23.NOx其他處理方法(1)NOxeq\o(→,\s\up7(還原劑))N2。常見還原劑：①NH3、CO、CH4、C2H4；②CO(eq\o(N,\s\up6(－3))H2)2(與NOx發(fā)生歸中反應(yīng))。(2)NOxeq\o(→,\s\up7(氧化劑))HNO3/NOeq\o\al(－,3)。常見氧化劑：Cl2、HClO、ClO－、ClO2、ClOeq\o\al(－,2)、O2、H2O2、MnOeq\o\al(－,4)等。4.廢水中氨氮(NH3/NHeq\o\al(＋,4))處理(1)沉淀法：向廢水中加入鎂鹽和磷酸鹽，生成不溶于水的磷酸銨鎂沉淀。如Mg2＋＋HPOeq\o\al(2－,4)＋NHeq\o\al(＋,4)＋5H2O＋OH－=MgNH4PO4·6H2O↓。(2)氧化法：使用強氧化劑(如NaClO)將氨氮轉(zhuǎn)化為N2。(3)生物法：通過微生物作用，先將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，再將硝酸鹽反硝化為N2。5.廢水中NOeq\o\al(－,2)處理N2eq\o(→,\s\up7(還原劑))NOeq\o\al(－,2)eq\o(→,\s\up7(氧化劑))NOeq\o\al(－,3)6.廢水中NOeq\o\al(－,3)處理NOeq\o\al(－,3)eq\o(→,\s\up7(還原劑))N2。物質(zhì)的性質(zhì)、用途1.(2024·甘肅卷)化學(xué)與生活息息相關(guān)。下列對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項物質(zhì)性質(zhì)用途A次氯酸鈉氧化性衣物漂白B氫氣可燃性制作燃料電池C聚乳酸生物可降解性制作一次性餐具D活性炭吸附性分解室內(nèi)甲醛2.(2024·浙江1月卷)工業(yè)上將Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液。下列說法不正確的是()A.漂白液的有效成分是NaClOB.ClO－水解生成HClO使漂白液呈酸性C.通入CO2后的漂白液消毒能力增強D.NaClO溶液比HClO溶液穩(wěn)定物質(zhì)的轉(zhuǎn)化3.(2024·湖北卷)過量SO2與0.1mol/L的下列溶液反應(yīng)。下列總反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫錯誤的是()選項溶液現(xiàn)象化學(xué)方程式ANa2S產(chǎn)生淡黃色沉淀3SO2＋2Na2S=3S↓＋2Na2SO3BFeCl3溶液由棕黃色變淺綠色2FeCl3＋SO2＋2H2O=2FeCl2＋H2SO4＋2HClCCuCl2溶液褪色，產(chǎn)生白色沉淀SO2＋2CuCl2＋2H2O=2CuCl↓＋H2SO4＋2HClDNa2CO3(含酚酞)溶液由紅色變無色2SO2＋Na2CO3＋H2O=CO2＋2NaHSO34.(2024·江蘇卷)工業(yè)上用CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)。下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是()A.汽車尾氣處理：2NO＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋4CO2B.NOeq\o\al(－,3)電催化為N2的陽極反應(yīng)：2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2OC.硝酸工業(yè)中NH3的氧化反應(yīng)：4NH3＋3O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2N2＋6H2OD.CO2和H2催化制二甲醚：2CO2＋6H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))CH3OCH3＋3H2O5.(2024·安徽卷)下列選項中的物質(zhì)能按圖示路徑在自然界中轉(zhuǎn)化，且甲和水可以直接生成乙的是()選項甲乙丙ACl2NaClONaClBSO2H2SO4CaSO4CFe2O3Fe(OH)3FeCl3DCO2H2CO3Ca(HCO3)26.(2024·北京卷)硫酸是重要化工原料，工業(yè)生產(chǎn)制取硫酸的原理示意圖如下。下列說法不正確的是()A.Ⅰ的化學(xué)方程式：3FeS2＋8O2eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋6SO2B.Ⅱ中的反應(yīng)條件都是為了提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率C.將黃鐵礦換成硫黃可以減少廢渣的產(chǎn)生D.生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣可用堿液吸收7.(2024·北京卷)可采用Deacon催化氧化法將工業(yè)副產(chǎn)物HCl制成Cl2，實現(xiàn)氯資源的再利用。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：4HCl(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7(CuO))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－114.4kJ/mol。下圖所示為該方法的一種催化機理。下列說法不正確的是()A.Y為反應(yīng)物HCl，W為生成物H2OB.反應(yīng)制得1molCl2，須投入2molCuOC.升高反應(yīng)溫度，HCl被O2氧化制Cl2的反應(yīng)平衡常數(shù)減小D.圖中轉(zhuǎn)化涉及的反應(yīng)中有兩個屬于氧化還原反應(yīng)化學(xué)實驗基礎(chǔ)8.(2024·廣東卷)1810年，化學(xué)家戴維首次確認(rèn)“氯氣”是一種新元素組成的單質(zhì)。興趣小組利用以下裝置進(jìn)行實驗。其中，難以達(dá)到預(yù)期目的的是() A.制備Cl2 B.凈化、干燥Cl2 C.收集Cl2 D.驗證Cl2的氧化性9.(2024·河北卷)圖示裝置不能完成相應(yīng)氣體的發(fā)生和收集實驗的是(加熱、除雜和尾氣處理裝置任選)()選項氣體試劑裝置ASO2飽和Na2SO3溶液＋濃硫酸BCl2MnO2＋濃鹽酸CNH3NH4Cl固體＋熟石灰DCO2石灰石＋稀鹽酸10.(2024·廣東卷)按如圖裝置進(jìn)行實驗。攪拌一段時間后，滴加濃鹽酸，不同反應(yīng)階段的預(yù)期現(xiàn)象及其相應(yīng)推理均合理的是()A.燒瓶壁會變冷，說明存在ΔH＜0的反應(yīng)B.試紙會變藍(lán)，說明有NH3生成，產(chǎn)氨過程熵增C.滴加濃鹽酸后，有白煙產(chǎn)生，說明有NH4Cl升華D.實驗過程中，氣球會一直變大，說明體系壓強增大11.(2024·湖南卷)某學(xué)生按圖示方法進(jìn)行實驗，觀察到以下實驗現(xiàn)象：①銅絲表面緩慢放出氣泡，錐形瓶內(nèi)氣體呈紅棕色；②銅絲表面氣泡釋放速度逐漸加快，氣體顏色逐漸變深；③一段時間后氣體顏色逐漸變淺，至幾乎無色；④錐形瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升，最終銅絲與液面脫離接觸，反應(yīng)停止。下列說法正確的是()A.開始階段銅絲表面氣泡釋放速度緩慢，原因是銅絲在稀硝酸中表面鈍化B.錐形瓶內(nèi)出現(xiàn)了紅棕色氣體，表明銅和稀硝酸反應(yīng)生成了NO2C.紅棕色逐漸變淺的主要原因是3NO2＋H2O=2HNO3＋NOD.銅絲與液面脫離接觸，反應(yīng)停止，原因是硝酸消耗完全12.(2024·浙江1月卷)根據(jù)材料的組成和結(jié)構(gòu)變化可推測其性能變化。下列推測不合理的是()選項材料組成和結(jié)構(gòu)變化性能變化A生鐵減少含碳量延展性增強B晶體硅用碳原子取代部分硅原子導(dǎo)電性增強C纖維素接入帶有強親水基團(tuán)的支鏈吸水能力提高D順丁橡膠硫化使其結(jié)構(gòu)由線型轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀強度提高13.(2024·浙江1月卷)為回收利用含I2的CCl4廢液，某化學(xué)興趣小組設(shè)計方案如圖所示。下列說法不正確的是()A.步驟Ⅰ中，加入