2021版高考化学一轮复习核心素养微专题3环境保护与绿色化学练习含解析新人教版

2021版高考化学一轮复习核心素养微专题3环境保护与绿色化学练习含解析新人教版

环境保护与绿色化学 ‎ ‎1.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、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.绿色化学 - 5 -‎ ‎【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 ‎【思维建模】解答本题要注意原子的经济性 ‎【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)2CaCO3↓+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。‎ - 5 -‎ 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？‎ 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.为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：‎ 下列说法不正确的是 (　　)‎ A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3‎ B.X可以是空气，且需过量 C.捕获剂所捕获的气体主要是CO D.处理含N废水时，发生反应的离子方程式为N+NN2↑+2H2O ‎【解析】选B。SO2、CO2与过量石灰乳反应生成CaSO3、CaCO3，故固体1中主要含有CaSO3、CaCO3、Ca(OH)2，A项正确；X可以是空气，但不能过量，若空气过量，通过NaOH溶液后得不到NaNO2溶液，而是得到NaNO3溶液，B项不正确；N2无污染，CO无法被NaOH溶液吸收，捕获剂主要捕获CO，C项正确；N与N在溶液中发生氧化还原反应生成N2和H2O，D项正确。‎ ‎2.SO2为大气污染物，研究它的性质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 ℃‎)。 ‎ - 5 -‎ ‎(1)①装置中导管X的作用是________________________________。 ‎ ‎②用装置A制取SO2，则试剂的组合最好是________(填字母)。 ‎ a.18.4‎‎ mol·L-1 H2SO4+Cu b.4 mol·L-1 HNO3+Na2SO3‎ c.60% H2SO4+K2SO3‎ ‎③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。‎ ‎①B装置有三个作用，分别是________、________、________。 ‎ ‎②实验装置依次连接的合理顺序为B、________(每个装置只用一次)。 ‎ ‎③证明有CO2产生的现象为______________________________________。 ‎ ‎④G装置中发生反应的离子方程式为_____________________________。 ‎ ‎【解析】(1)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。②a项，“18.4 mol·L-1 H2SO4+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 mol·L-1 HNO3+Na2SO‎3”‎发生氧化还原反应，+4价S被氧化成+6价，得不到SO2，故不适合；c项，“60% H2SO4+K2SO‎3”‎制取SO2符合强酸制弱酸原理，故适合。③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)①CH4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1∶2。②根据实验目的：验证 - 5 -‎ CH4和SO2反应生成的单质S和CO2，则装置C冷却得到固体S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。③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。④G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+2H2O2Mn2++5S+4H+。‎ 答案：(1)①平衡气压，使液体顺利滴入烧瓶中　②c ‎③Al‎4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4↑‎ ‎(2)①干燥　充分混合　观察气泡以便调节CH4和SO2的流速　②D、C、G、F、E　③F中品红溶液不褪色，E中澄清石灰水变浑浊 ‎④2Mn+5SO2+2H2O2Mn2++5S+4H+‎ - 5 -‎