环境保护与绿色化学(人教版2019必修第二册)(解析版).docx

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第八章 化学与可持续发展
第三节 环境保护与绿色化学
重点
合理使用化学品的意识；抗酸药有效成分验证方案的设计；常见食品添加剂的种类和功能。
难点
合理使用化学品的意识；化学科学的应用价值。
1．下列气体①N2；②O2；③NO2；④NO；⑤CO2；⑥SO2中，属于大气污染物的是
A．③④⑥ B．①②③④ C．③④⑤⑥ D．全部
【答案】A
【详解】
空气污染的主要原因是近代工业和交通运输业的迅猛发展，由于化石燃料的大量使用和工厂废气的任意排放导致空气污染，目前记入空气污染指数的物质有：氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫及可吸入颗粒等，气体①N2 ②O2 ③NO2 ④NO ⑤CO2 ⑥SO2中，属于大气污染物的是③NO2 ④NO ⑥SO2 ；
故选：A。
2．下列对酸雨和雾霾的理解正确的是
A．酸雨是指pH＜7的降水(包括雨、雪、霜等)
B．酸雨放置后酸性会降低
C．酸雨和雾霾的形成均与空气中的SO2有关
D．对化石燃料的不合理利用导致了酸雨、雾霾，该过程中涉及硫的转化的反应均为氧化还原反应
【答案】C
【详解】
A．酸雨是指pH＜5.6的降水，A不正确；
B．酸雨中含有H2SO3，放置后会被空气中的O2逐渐氧化为H2SO4，酸性会增强，B不正确；
C．雾霾的形成主要与大气中的二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物有关，C正确；
D．SO2溶于水生成H2SO3的反应为非氧化还原反应，D不正确；
故选C。
3．汽车尾气中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。下列说法中正确的是
A．固体悬浮微粒是造成雾霾天气的一种重要因素
B．一氧化碳、氮氧化物是酸雨形成的主要因素
C．含铅化合物没有毒性
D．汽车尾气中主要有毒物质是SO2
【答案】A
【解析】A．固体悬浮微粒悬浮在空中，会引发雾霾天气，A正确；
B．酸雨的形成与一氧化碳无关，SO2、氮氧化物是酸雨形成的主要因素，B错误；
C．含铅化合物是重金属化合物，是有毒性的，能够造成重金属污染，C错误；
D．汽车尾气中主要有毒物质是氮氧化物，D错误；
故答案为：A。
4．下列说法正确的是
A．pH在5.6～7.0之间的雨水通常称为酸雨
B．NO可用NaOH溶液吸收
C．过氧化钠可做潜水艇中的“供氧剂”
D．大气中SO2的主要来源是汽车排出的尾气
【答案】C
【详解】A． pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水称为酸雨，故A错误；
B．NO是不成盐氧化物，不能与NaOH溶液反应，若NO、氧气一起通入氢氧化钠溶液，则可以被吸收，故B错误；
C．过氧化钠能分别与水、二氧化碳反应放出氧气，可做潜水艇中的“供氧剂”，故C正确；
D． 大气中SO2的主要来源是化石燃料的燃烧，可导致酸雨，汽车尾气主要含氮氧化物、一氧化碳等，故D错误；
答案为C。
5．“垃圾分类工作就是新时尚！”下列有关说法错误的是
A．垃圾分类有利于资源回收利用 B．垃圾分类中可回收物标志为
C．野外焚烧垃圾会产生二噁英等致癌物 D．实验室用完的试剂瓶属于有害垃圾
【答案】B
【详解】
A．垃圾分类有利于更好地保护生态环境，改善环境，节约资源，提高资源回收利用率，A项正确；
B．为其他垃圾标志，B项错误；
C．野外焚烧垃圾会产生二噁英，二噁英是致癌物质，C项正确；
D．实验室用完的试剂瓶属于有害垃圾，应妥善处理，D项正确；
答案选B。
6．人类在提高自身生活水平的同时还应关注环境问题，下列叙述不正确的是
A．化石燃料的高消耗、森林面积锐减是造成大气中二氧化碳浓度增高的主要原因
B．氮氧化物和硫的氧化物都是形成酸雨的主要物质
C．回收废旧电池的目的是因为废旧电池对空气产生污染以及材料的回收再利用
D．当进入水体的氮的含量增大时，会造成水体的富营养化从而破坏水质
【答案】C
【详解】A．化石燃料的使用产生二氧化碳，森林可吸收二氧化碳，所以化石燃料的高消耗、森林面积的锐减是造成大气中二氧化碳浓度增高的主要原因，故A正确；
B．氮氧化物和硫的氧化物使雨水酸性增强，都是形成酸雨的主要物质，故B正确；
C．废旧电池中的重金属离子会污染水源和土壤，需要回收再利用，故C错误；
D．N元素可导致水中藻类植物大量繁殖，造成水体的富营养化从而破坏水质，故D正确；
故选C。
7．2022北京冬奥会是我国提出“2030碳达峰、2060碳中和”目标后的首个世界级体育盛会，冬奥会承诺碳排放将全部中和。下列技术中不能促进碳中和的是
A．在火力发电中，对烟尘采用脱硫除尘处理减少空气污染
B．张北风电、太阳能发电实现绿色用电
C．“平原用电、山地用氢”的原则，在各赛区推广电动汽车、氢燃料电池汽车
D．中科院首次实现了从二氧化碳到淀粉的从头全合成
【答案】A
8．环境保护与资源利用与我们生活息息相关，下列说法不正确的是
A．燃煤中加氧化钙可减少酸雨的形成及温室气体的排放
B．对含NO2、NO的废气处理后再排放
C．一定条件下，将CO2转化为淀粉，实现CO2的资源化利用
D．研发新型催化剂将CO2分解成碳和O2，同时吸收热量
【答案】A
【解析】A．氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，燃煤中加氧化钙可减少酸雨的形成，但氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，碳酸钙高温分解又生成二氧化碳，燃煤中加氧化钙不能减少温室气体的排放，A错误；
B．NO2、NO对环境有污染，应对含NO2、NO的废气处理后再排放，B正确；
C．一定条件下，将CO2转化为淀粉，可减少二氧化碳的量，实现CO2的资源化利用，达到碳中和的目的，C正确；
D．CO2分解成碳和O2，为吸热反应，需要吸收能量，D正确；
答案选A。
9．我国于2020年9月22日在第七十五届联合国大会上提出力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能最直接有效促进碳中和的是
A．采用含碳量低的烃类作为燃料 B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．研发催化剂将还原为甲醇 D．把煤变成合成气，实现煤的高效利用
【答案】C
【解析】采用含碳量低的烃类作为燃料、大规模开采可燃冰作为新能源、把煤变成合成气，实现煤的高效利用都会向空气中排放二氧化碳，而研发催化剂将还原为甲醇，直接消耗二氧化碳，能直接减少空气中二氧化碳的含量，最直接有效的促进碳中和，故选C；
答案选C。
10．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列说法错误的是

A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．氮氧化物过度排放会引起光化学烟雾和酸雨
D．图示转化过程中①②④⑤均是氧化还原反应
【答案】D
【详解】A．雾和霾都是小颗粒分散在空气中形成的，分散剂都是空气，故A正确；
B．从图中可以看出，雾霾中含有无机颗粒物硝酸铵和硫酸铵，故B正确；
C．氮氧化物过度排放会引起光化学烟雾，也能引起硝酸型酸雨，故C正确；
D．图示转化过程中的①④中有化合价的变化，是NOx和SO2被氧化的过程，是氧化还原反应，②⑤中没有化合价的变化，不是氧化还原反应，故D错误；
故选D。
11．构建和谐社会的内容之一是人类与环境的和谐发展，而“绿色化学”的内容是指从技术经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列化学反应不符合“绿色化学”理念的是
A．消除硫酸厂尾气中的SO2：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3
B．消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
C．制CuSO4：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
D．制CuSO4：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
【答案】C
【解析】A．用氨气和水与二氧化硫反应，减少了污染性气体排放，符合绿色化学理念，A正确；
B．用氢氧化钠溶液吸收氮氧化物，减少了污染性气体排放，符合绿色化学理念，B正确；
C．铜与浓硫酸反应有二氧化硫放出，不符合绿色化学理念，C错误；
D．制备硫酸铜过程无污染性气体产生，符合绿色化学理念，D正确；
故选C。
12．“绿色化学”特点之一是提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”。下列反应不符合绿色化学原子经济性要求的是
A．甲烷与氯气反应制备四氯化碳 B．乙烯与水反应制备乙醇
C．乙烯与氯化氢反应制备一氯乙烷 D．氨气被硫酸吸收制备硫酸铵
【答案】A
【详解】A．甲烷与氯气发生取代反应，可能生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，CH4与Cl2不能完全转化为CCl4，故不符合原子经济性要求，A符合题意；
B．由反应CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，知该反应符合原子经济性要求，B不符合题意；
C．由反应CH2=CH2+HClCH3CH2Cl，知该反应符合原子经济性要求，C不符合题意；
D．由反应2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，知该反应符合原子经济性要求，D不符合题意；
故答案选A。
13．绿色化学的“原子经济性”是指在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材科尽可能多的转化到最终产物中，以下反应最符合绿色化学的“原子经济性”要求的是
A．利用SO2与反应制备 B．甲烷与氯气反应制取四氯化碳
C．以铜和浓硝酸为原科制取硝酸铜 D．一定条件下，用乙烯与水反应制取乙醇
【答案】D
【解析】根据“绿色化学”的特征：反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100%；即生成物质只有一种，据此判断。
A．利用SO2与反应制备，该反应属于可逆反应，不符合“绿色化学”的思想，故A错误；
B．甲烷与氯气制备四氯化碳：产物有多种，不符合“绿色化学”的思想，故B错误；
C．以铜和浓硝酸为原料制取硝酸铜，生成硝酸铜、水、二氧化氮，有污染，故C错误；
D．乙烯与水发生加成反应制取乙醇：反应物中原子全部转化为产物，且产物只有一种，符合“绿色化学”的思想，故D正确；
故选D。
14．酸雨的危害很大，能直接破坏农作物、腐蚀建筑物，还会危害人体健康。、是形成酸雨的主要物质。研究、等对减少酸雨，改善空气质量具有重要意义。请回答下列问题：
(1)酸雨是指小于_______的雨水。
(2)你认为减少酸雨的产生可采取的措施有_______(填序号)。
①少用煤作燃料        ②把工厂烟囱造高        ③燃料脱硫        ④在已酸化的土壤中加石灰
(3)开发新能源可有效减少酸雨。下列能源不属于新能源的有_______(填序号)。
①太阳能        ②风能        ③地热能        ④海洋能        ⑤氢能        ⑥石油        ⑦无烟煤
(4)主要来源于汽车尾气。通过传感器可监测汽车尾气中含量，其工作原理如下图。据此回答：

电极为_______(填“正极”或“负极”)；其电极反应式为_______。
(5)可用氨水将转化为，再用氧化成来脱除烟气中的，原理是_______、_______(用离子方程式表示)。
【答案】(1)5.6
(2)①③
(3)⑥⑦
(4) 负极    
(5)      
【解析】(1)酸雨是指pH<5.6的雨水。
(2)①未经脱硫的煤燃烧会产生二氧化硫，少用煤作燃料，可减少二氧化硫的排放，从而减少酸雨，①正确；
②把工厂烟囱造高，不能减少SO2、NOx的排放，不能减少酸雨，②错误；
③使用脱硫煤，可减少二氧化硫的排放，从而减少酸雨，③正确；
④在已酸化的土壤中加石灰，不会减少空气中SO2、NOx的含量，不能减少酸雨，④错误；
答案选①③。
(3)新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、海洋能、氢能、沼气、酒精、甲醇等，石油和无烟煤为化石燃料，是不可再生能源，答案选⑥⑦。
(4)由图示可知，NO在NiO电极上转化为了NO2，氮元素化合价升高，失电子，则NiO电极为负极，电极反应式为：。
(5)二氧化硫为酸性氧化物，过量的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氢铵，反应的离子方程式为：，亚硫酸氢铵有还原性，能与氧气发生氧化还原反应生成硫酸氢铵，反应的离子方程式为：。
15．稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2.不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如图所示。

(1)稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是_______(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、_______等环境问题(填一项)。
(2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。

若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是_______。
(3)若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体：①纯NO气体，②汽车尾气。消耗NH3的物质的量较多的可能是_______(填字母)，原因是_______。
A．①　　　B．②　　　　C．都有可能
【答案】减少CO和碳氢化合物的排放 光化学烟雾(或破坏臭氧层) 溶液显色所需要的时间 A 汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，它们也可以还原NOx，则消耗氨气就少(或B，汽车尾气中含有一定量的NO2，多消耗NH3；或C，汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体，二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少)
【详解】
(1)因燃油气燃烧过程中可产生对空气有污染的CO、NOx、碳氢化合物等大气污染物，结合“空/燃比”的含义和题图可以推知，增大“空/燃比”可以减少CO、碳氢化合物的排放从而减少污染，根据课本知识可推出排放到大气中的NOx可导致酸雨及光化学烟雾(或破坏臭氧层)而引起环境污染。故答案为：减少CO和碳氢化合物的排放；光化学烟雾(或破坏臭氧层)；
(2)因实验目的是探究催化剂的催化性能，而从所给的探究步骤中，有滴有酚酞的稀硫酸(该溶液为无色)，所以肯定是利用NH3与滴有酚酞的稀硫酸溶液作用显红色的快慢来检测催化性能。只要记录显色所需时间即可。故答案为：溶液显色所需要的时间；
(3)根据氧化还原反应中电子得失守恒原则可推知，若汽车尾气中会有一定量的CO和碳氢化合物，因它们也可以还原NOx，则所消耗氨气就少；若汽车尾气中含NO2，则因NO2也可氧化NH3，则消耗的氨气就多。故答案为：A；汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，它们也可以还原NOx，则消耗氨气就少(或B，汽车尾气中含有一定量的NO2，多消耗NH3；或C，汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体，二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少)。