2020高考化学冲刺核心素养专题 环境保护与绿色化学含解析.doc

1、核心素养微专题核心素养微专题 3 3 环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学 1.1.环境污染环境污染 (1)大气污染问题 元素 化合物 主要来源 对环境的影响 C CO2 化石燃料燃烧 温室效应 碳氢 化合物 石油开采、植物腐败 温室效应、光化学烟雾 N NOx 汽车尾气 硝酸型酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾 S SO2、SO3 煤的燃烧 硫酸型酸雨 F、Cl 氟氯烃 空调、冰箱 制冷剂 臭氧空洞 (2)水体污染 指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类,一类 是重金属污染,如重金属 Hg、Cd、Pb、Cr 等进入水中形成的污染,这些重金属主 要来自化工、 冶金、 电子、

2、电镀等排放的工业废水。 另一类是植物营养物质污染: 水中高浓度的 N、 P 等植物营养物质,导致水体富营养化而形成的污染。它主要是 由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的。 (3)固体废弃物造成的污染 主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料 制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛,对环境 及生物的不良影响途径多样。 2.2.环境保护的措施环境保护的措施 (1)工业废气携带颗粒物的回收利用。 (2)工业、生活污水经处理达标后排放,限制使用含磷洗涤剂。 (3)回收、限制难降解塑料,研制可降解塑料。 3.3.绿色化学绿

3、色化学 【典例】(2020汕头模拟)“践行绿色发展理念,建设美丽中国”要求工业生产 符合绿色化学或环境保护理念。原子利用率是衡量绿色化学的重要指标,下列化 工生产工艺是理想的绿色化学工艺的是 ( ) A.工业上利用硅石与焦炭冶炼粗硅 B.利用石灰乳与纯碱水溶液反应制烧碱 C.工业上利用废铜与浓硫酸反应制备胆矾 D.石油化工利用乙烯催化氧化法制备环氧乙烷 【解析】选 D。A 项,工业上利用硅石与焦炭冶炼粗硅,反应为 2C+SiO2Si+2CO ,原子利用率不是 100%,不符合“绿色化学”的理念,错误;B 项,利用石灰乳与 纯碱水溶液反应制烧碱,反应的化学方程式为 Na2CO3+Ca(OH)2C

4、aCO3+2NaOH, 原子利用率不是 100%,不符合“绿色化学”的理念,错误;C 项,工业上利用废铜与 浓硫酸反应制备胆矾过程中铜和浓硫酸反应生成二氧化硫污染性气体,原子利用 率 不 是 100%, 错 误 ;D 项 , 石 油 化 工 利 用 乙 烯 催 化 氧 化 法 制 备 环 氧 乙 烷:2CH2CH2+O2,原子利用率是 100%,符合 “绿色化学” 的理 念,正确。 【延伸探究】(1)乙烯聚合为聚乙烯高分子材料是否符合绿色化学原子经济性要 求? 提示:符合。 nCH2CH2CH2CH2反应无副产物,符合绿色化学要求。 (2)甲烷与氯气制备一氯甲烷是否符合绿色化学原子经济性要求?

5、 提示:不符合。可能发生反应 CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl 等, 有副产物,不符合绿色化学的要求。 1.下列有关环境问题的叙述正确的是 ( ) A.赤潮、白色污染、绿色食品都与相关物质的颜色有关 B.地震发生后,灾区急需大量消毒剂,其中 SO2可用于环境消毒 C.在空气质量日报中 CO2含量属于空气污染指数 D.我国禁止汽车使用含铅汽油,其主要原因是铅对环境有污染 【解析】选 D。A 项,绿色食品与颜色无关;B 项,SO2不可用于环境消毒;C 项,CO2 含量不属于空气污染指数;D 项,铅为重金属,对环境有污染。 2.SO2为大气污染物,研究它的性质

6、对环境治理具有重要意义。 在铝基氧化铜作催 化剂时,可利用天然气脱除二氧化硫,并回收单质硫(熔点为 112.8 ,沸点为 444.6 )。 (1)装置中导管 X 的作用是 _。 用装置 A 制取 SO2,则试剂的组合最好是_(填字母)。 a.18.4 molL -1 H 2SO4+Cu b.4 molL -1 HNO 3+Na2SO3 c.60% H2SO4+K2SO3 水与 Al4C3在装置 A 中制取甲烷,其化学方程式为_ 。 (2) 利 用 制 得 的CH4和SO2并 结 合B G装 置 验 证 反 应 产 物:CH4+2SO22S+CO2+2H2O 生成的单质 S 和 CO2。 B 装

7、置有三个作用,分别是_、_、_。 实验装置依次连接的合理顺序为 B、_(每个装置只用一次)。 证明有 CO2产生的现象为 _。 G 装置中发生反应的离子方程式为 _。 【解析】(1)蒸馏烧瓶中产生气体,使其中的压强增大, 若分液漏斗与蒸馏烧瓶不连通,则不利于液体滴入,所以装置中导管 X 的作用是 平衡压强,使液体顺利滴入烧瓶中。a 项,“18.4 molL -1 H 2SO4+Cu”制取 SO2 需要加热,而装置 A 为固、液不加热装置,故不适合;b 项,HNO3具有强氧化性, “4 molL -1 HNO 3+Na2SO3”发生氧化还原反应,+4 价 S 被氧化成+6 价,得不到 SO2,

8、故不适合;c 项,“60% H2SO4+K2SO3”制取 SO2符合强酸制弱酸原理,故适合。由 已知,用水与 Al4C3制取甲烷,根据原子守恒还生成 Al(OH)3,故化学方程式为 Al4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4。 (2)CH4和SO2的反应需要高温条件下在硬质玻璃管中进行,B中浓硫酸可以起到 干燥CH4和SO2的作用;B装置中可同时通入CH4和SO2,便于充分混合CH4和SO2;CH4 和 SO2气体通过浓硫酸,会形成气泡,观察气泡以便调节 CH4和 SO2的流速比约为 12。根据实验目的:验证 CH4和 SO2反应生成的单质 S 和 CO2,则装置 C 冷却得 到固体 S

9、 单质,用 E 装置中澄清石灰水验证 CO2,为防止 SO2对验证 CO2实验造成干 扰,必须先将其除尽,可依次通过酸性高锰酸钾溶液和品红溶液,综上分析实验装 置依次连接的合理顺序为 B、D、C、G、F、E。若 F 中品红溶液不褪色,则说明 SO2已经除尽,E 中澄清石灰水变浑浊则能证明该实验有 CO2产生。G 装置中,酸 性高锰酸钾溶液与 SO2发生氧化还原反应,+7 价 Mn 被还原为+2 价,+4 价 S 被氧化 为 +6 价 , 根 据 电 子 守 恒 、 电 荷 守 恒 、 原 子 守 恒 可 写 出 离 子 方 程 式:2Mn+5SO2+2H2O2Mn 2+5S +4H +。 答案:(1)平衡气压,使液体顺利滴入烧瓶中 c Al4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4 (2)干燥 充分混合 观察气泡以便调节 CH4和 SO2的流速 D、C、G、F、E F 中品红溶液不褪色,E 中澄清石灰水变浑浊 2Mn+5SO2+2H2O2Mn 2+5S +4H +