1、【 精品教育资源文库 】 第 16讲 环境保护与绿色化学 海水资源的开发利用 考纲要求 1.了解常见元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 2.了解科学、技术、社会的相互关系 (如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等 )。 3.了解在化工生产中遵循 “ 绿色化学 ” 思想的重要性。 考点一 海水资源的综合利用 1水资源的利用 2化学资源的开发利用 (1)氯碱工业 电解 NaCl溶液： (写出化学方程式，下同 ) 2NaCl 2H2O=电解2NaOH H2 Cl2 ； 产物制盐酸： H2 Cl2=点燃2HCl； 制漂白液： Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O
2、。 (2)海水提镁 海水 CaO过滤Mg(OH)2 盐酸MgCl2(溶液 ) 浓缩结晶MgCl26H 2O 脱水MgCl2 电解Mg。 (3)海水提溴 海水 (酸化 ) Cl2Br2 热空气吹出 SO2吸收HBr Cl2Br2(液 )。 【感悟测评】 判断正误 (正确的打 “” ，错误的打 “”) (1)海水的淡化方法中没有涉及化学变化。 ( ) 【 精品教育资源文库 】 (2)电解饱和食盐水，电解熔融 NaCl都能得到氯气。 ( ) (3)海水制镁可电解 MgCl2溶液实现。 ( ) (4)海水提溴过程中只涉及了两次氧化还原反应。 ( ) (5)海带中得到碘既有化学变化，也有物理变化。 (
3、 ) 答案： (1) (2) (3) (4) (5) 从海水中提取镁的工艺流程 考向一 从海水中提取镁 1 (2018 泰安模拟 )从海水中提取镁，正确的方法是 ( ) A海水 NaOHMg(OH)2 电解Mg B海水 HClMgCl2溶液 MgCl 2晶体 电解Mg C海水 石灰乳Mg(OH)2 灼烧MgO 电解Mg D海水 石灰乳Mg(OH)2 HClMgCl2溶液 MgCl 26H 2O MgCl 2(熔融 ) 电解Mg 解析： 从海水中 提取镁时，首先用石灰乳将海水中的 Mg2 沉淀出来，然后再用盐酸将其溶解得到 MgCl2 溶液，从 MgCl2 溶液中冷却结晶得到 MgCl26H 2
4、O，在 HCl 气流中加热MgCl26H 2O 得到无水 MgCl2，最后电解熔融 MgCl2得到单质 Mg。 答案： D 2 (2018 天津南开中学月考 )海水中蕴藏着丰富的资源，海水综合利用的示意图如下： 【 精品教育资源文库 】 下列说法正确的是 ( ) 通过氯碱工业可生产的产品有 NaOH、 NaClO、盐酸等 除去粗盐中的 SO24 、 Ca2 、 Mg2 等杂质，加入试剂及相 关操作顺序可以是： NaOH溶液BaCl 2溶液 Na 2CO3溶液 过滤 盐酸 可将 MgCl26H 2O晶体在空气中直接加热脱水得到较纯净的无水 MgCl2 电解 MgCl2溶液可制取金属镁 A B
5、C D 解析： 氯碱工业的主要产品是氢氧化钠和氯气，延伸产品可以有 NaClO、盐酸等，正确； 加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀，加入过量的 Na2CO3溶液可以将 Ca2 、 Ba2 沉淀，正确； 若在空气中加热 MgCl26H 2O，生成 的是 MgO，错误； 镁是活泼金属，工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，错误。 答案： D 考向二 从海水中提取溴、碘 3海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐、淡水和溴的过程如下： (1) 步骤 中 已 获 得 Br2 ， 步 骤 中又将 Br2 还原成 Br ， 其 目 的 为_ _。 (2)步骤 用
6、SO2 水溶液吸收 Br2，吸收率可达 95%，有关反应的离子方程式为_ _， 【 精品教育资源文库 】 由 此反应可 知，除 要保 护环境外 ，在工 业生 产中应解 决的主 要问 题是_。 解析： (1)海水中溴离子的含量低，步骤 的目的是将低浓度的含溴物质浓缩 (或富集 )。(2)用 SO2水溶液吸收 Br2： Br2 SO2 2H2O=2HBr H2SO4，反应产生大量的酸，会腐蚀设备。 答案： (1)富集溴元素 (2)Br2 SO2 2H2O=4H SO24 2Br 强酸对设备的严重腐蚀 4溴、碘主要存在于海水中，有 “ 海洋元素 ” 的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世
7、界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示： 干海带 焙烧海带灰 水水溶液 氧化 a b 碘单质 下列有关叙述正确的是 ( ) A碘元素在海水中也有游离态存在 B在提取的过程中用的氧化剂可以是 H2O2 C操作 a是结晶或重结晶 D b是提纯操作，常用蒸馏或分馏 解析： 碘在海水中只以化合态 (I )存在，没有游离态。操作 a是萃取，操作 b是分液，然后才是蒸馏等操作。 答案： B 5工业海水提溴、实验室海带提碘过程中发生的主要反应有： Cl 2 2Br =2Cl Br2 Br 2 SO2 2H2O=2Br SO24 4H H 2O2 2I 2H =I2 2H2O 根据上述反应作出
8、如下判断，其中正确的是 ( ) A三个反应都属于氧化还原反应，且 还属于置换反应 B Cl2、 Br2、 I2的氧化性逐渐减弱 C 中溴元素被还原， 中溴元素被氧化 D 中每有 1 mol 电子转移，会生成 1 mol I2 解析： 根据反应 不能判断 Cl2、 Br2的氧化性强于 I2的氧化性， B项错误； 中溴元素被氧化， 中溴元素被还原， C项错误； 中每有 2 mol 电子转移，会生成 1 mol I2，D项错误。 答案： A 考点二 环境保护和绿色化学 【 精品教育资源文库 】 1环境问题 主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所
9、造成的环境污染。 2常见环境污染问题 3环境保护的措施 (1)工业废气和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，限制使用含氮、磷洗涤剂。 (3)回收、限制难降解塑料，研制 可降解 塑料。 4绿色化学 (1)核心 绿色化学的核心就是利用化学原理从 源头上减少和消除工业生产 对环境的污染。又称为“ 环境友好化学 ”“ 清洁化学 ” 。 (2)原子经济 原子经济要求反应物的原子 全部转化成期望的最终产物 ，原子的利用率达到 100%，也就是说在化学反应中不产生任何废物。 【多维思考】 【 精品教育资源文库 】 1电视中常说的 PM2.5，你认为属于何种污染？ 提示： PM2.
10、5属于可吸入颗粒。 2符合 “ 绿色化学 ” 要求的化学反应类型有哪些？ 提示： 化合反应、加成反应和加聚反应。 1主要的大气污染物及其危害 大气污染物 主要成分 危害 颗粒物 (如PM2.5) 大气中液体、固体状颗粒物，又称飘尘 加重呼吸道疾病，其他有 害气体转化的催化剂 S的氧化物 SO2、 SO3 酸雨 N的氧化物 NO、 NO2 光化学烟雾、酸雨、破坏臭氧层 C的氧化物 CO 降低血液的输氧能力 碳氢化合物 CH4、 C2H6等 温室效应、光化学烟雾 氟氯代烷 CF3Cl(氟利昂 )等 温室效应，破坏臭氧层 2.绿色化学的特征 (1)采用无毒、无害的原料。 (2)在无毒、无害的条件 (
11、包括催化剂、溶剂 )下进行； (3)产品应该是环境友好的； (4)具有 “ 原子经济性 ” ，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现 “ 零排放 ” 。此外，它还应当满足 “ 物美价廉 ” 的传统标准。 考向一 环境污染分类与防治 1下列说法不正确的是 ( ) A在空气质量报告的各项指标中，有二氧化硫和二氧化氮的指数 B对煤燃烧后形成的烟气脱硫是防治酸雨的措施之一，石灰法是目前应用最广泛的废气脱硫方法 C大气中二氧化硫和二氧化氮超标会形成酸雨，正常雨水的 pH 为 7，酸雨的 pH小于 7 D汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，主要成分是氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物和颗粒物等 解
12、析： 只有 pH5.6的降水才称为酸雨， C项不正确。 答案： C 2 (2018 重庆三模 )2017年 “ 六 五 ” 世界环境日，中国主题为 “ 人人参与创造绿色【 精品教育资源文库 】 家园 ” ，下列有关污染的说法不正确的是 ( ) A “ 可燃冰 ” 是一种埋藏在深海下面的燃料，是甲烷和水在高压和低温的条件下形成的，大量使用 “ 可燃冰 ” 不会加剧 “ 温室效应 ” B农药、化肥的大量施用会导致水体富营养化 C使用可降解的塑料袋可以缓解 “ 白色污染 ” D空气中 SO2的含量升高会引起 “ 酸雨 ” ， “ 酸雨 ” 的 pH 5.6 解析： 可燃冰燃烧会生成二氧化碳，加剧温
13、室效应， A错误；化肥和农药中含有的元素能促进水生藻类的生长，所以大量施用会导致水体富营养化， B正确；塑料制 品引起的污染就是白色污染，因为塑料很难降解，而使用可降解的塑料袋可以缓解这一问题， C正确；只有 pH小于 5.6的雨水才称为酸雨，二氧化硫是导致酸雨的主要物质， D正确。 答案： A 考向二 绿色化学 3 (2018 河北邢台一中月考 )绿色化学工艺的特点可以用原子经济化、原料绿色化、催化剂绿色化、溶液绿色化、产品绿色化等来形象地概括。下列说法不符合绿色化学理念的是 ( ) A无机化工生产中使用 H2O2代替 KClO3作氧化剂 B生产过程中选用催化剂只需考虑能加快反应即可 C物质合成中使用无毒、无害的原料或可再生 资源 D有机化工生产中所需溶剂尽量不选择苯、氯仿等有机物 解析： 过氧化氢作氧化剂还原产物为水，无污染，符合绿色化学的理念；选择催化剂既要考虑能加快反应的速率，又要考虑反应物的转化率，是否符合原子经济化，是否有毒等，故 B不符合绿色化学理念；物质合成中使用无毒、无害的原料或可再生资源，符合绿色化学的理念；苯、氯仿等有机物有毒，有机化工生产中所需溶剂尽量不选择它们，符合绿色化学的理
