高中人教版 (2019)第三节 环境保护与绿色化学精练

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1．下列有关河流的治理和生态修复的措施中，没有涉及化学变化的是( )
A．定期清淤，疏通河道
B．化工企业“三废”处理后，达标排放
C．利用微生物降解水域中的有毒有害物质
D．河道中的垃圾回收分类后，进行无害化处理
A [清理江河淤泥，没有新物质生成，不涉及化学变化，A符合题意；化工企业“三废”指的是废水、废气、废渣，“三废”处理是指将有害固体、液体、气体转化为无害物质或可回收利用的物质，此过程涉及化学变化，B不符合题意；微生物降解使有毒有害物质转化为无毒无害物质，有新物质生成，涉及化学变化，C不符合题意；垃圾无害化处理，是指通过物理、化学、生物热处理等方式处理垃圾，此过程涉及化学变化，D不符合题意。]
2．有利于实现“碳达峰、碳中和”的是( )
A．风能发电 B．粮食酿酒
C．燃煤脱硫D．石油裂化
A [碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低；碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。]
3．化学与科技、社会、生产密切相关，下列有关说法不正确的是( )
A．乙醇汽油的广泛使用能减少有害气体的排放
B．无磷洗涤剂的推广使用，能有效减少水体富营养化的发生
C．海水淡化可以解决淡水供应危机，向海水中加入明矾可以使海水淡化
D．倡导“低碳经济”“低碳生活”有助于减轻温室效应
C [海水淡化可以解决淡水供应危机，明矾能净水，但不能淡化海水，C错误。]
4．绿色化学是指从技术、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．消除硫酸厂尾气排放：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除硝酸厂的氮氧化物污染：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up10(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：2Cu＋O2eq \(=====,\s\up10(△))2CuO，CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O
C [二氧化硫是有害气体，用氨气吸收，消除污染，A项符合绿色化学的理念；二氧化氮和一氧化氮都是有害气体，用氢氧化钠溶液吸收，消除污染，B顶符合绿色化学的理念；浓硫酸的还原产物是二氧化硫，对环境有污染，C项不符合绿色化学的理念；铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，对环境无污染，D项符合绿色化学的理念。]
5．(素养题)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型水处理剂，它有比高锰酸钾更强的氧化性，在水中反应被还原为Fe3＋。
(1)高铁酸钠中铁元素的化合价为________；高铁酸钠能消毒杀菌，这是基于它的什么性质________。
(2)高铁酸钠用于水处理，除了能消毒杀菌外，它还能沉降水中的悬浮杂质，起到净水作用，请说明其净水原理：______________________________________
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[解析] 高锰酸钾是强氧化剂，常用于消毒杀菌，显然Na2FeO4因强氧化性而能杀菌消毒；其铁元素的还原产物为Fe3＋，Fe3＋可发生水解，生成Fe(OH)3胶体，故有类似于明矾的净水作用。
[答案] (1)＋6 强氧化性
(2)高铁酸钠的还原产物是Fe3＋，Fe3＋可发生水解，生成Fe(OH)3胶体，它可吸附水中悬浮的杂质或泥沙颗粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果
6．发展循环经济应当在技术可行、经济合理和有利于节约资源、保护环境的前提下，按照减量化优先的原则实施。下列说法有悖于循环经济理念的是( )
A．将有机垃圾转化为气态燃料
B．大力开采石油、煤、天然气满足社会生产需要以加快经济发展
C．将1 ml CH4转化为4 ml H2用于合成氨
D．CO、CH3OH和C3H4合成CH2===C(CH3)COOCH3
B [大力开采化石燃料不符合绿色化学发展要求，应加快新能源、新材料的开发和利用。1 ml CH4在一定条件下可与H2O反应生成3 ml H2和1 ml CO，1 ml CO在一定条件下与H2O反应又得到1 ml H2，使CH4生产H2的量达到最大值，符合循环经济理念。根据反应CO＋CH3OH＋C3H4―→CH2=====CCH3COOCH3，可知其原子利用率为100%，符合循环经济理念。
7．我国科学家在绿色化学领域取得了新进展，利用双催化剂Cu和Cu2O，在水溶液中用H原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇，反应机理如图所示。下列有关说法不正确的是 
A．CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的
B．催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒
C．该催化过程中只涉及化学键的形成，未涉及化学键的断裂
D．有可能通过调控反应条件获得甲醛HCHO等有机物
C [CO2eq \(―→,\s\up10(H))COOH，既有C===O键的断裂也有O—H键的形成，C项不正确。]
8．二氧化碳气体能引起温室效应，“碳捕捉技术”可实现二氧化碳的分离、储存和利用，其工艺流程如图所示，下列叙述正确的是( )
A．CO2是引起酸雨的主要物质之一
B．能源消耗低是该技术的一大优点
C．捕捉CO2可使用小苏打溶液
D．捕捉到的CO2可作化工原料
D [CO2是引起温室效应的主要物质之一，故A错误；由流程示意图可知，该捕捉技术反应复杂且能耗大，故B错误；CO2和小苏打溶液不反应，故C错误；CO2可以和许多物质发生反应，因此可作化工原料，故D正确。]
9．(素养题)绿色化学是预防污染的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。
(1)下列各项符合“绿色化学”要求的是________。
A．处理废弃物B．治理污染点
C．减少有毒物D．杜绝污染源
(2)在我国西部大开发中，某地为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是________。
A．建在西部干旱区可以脱贫致富
B．应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区
C．企业有权自主选择厂址
D．不宜建在人口稠密的居民区
(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。
在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？________，应增加哪些措施防止污染：_____________________________________________________
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[解析] (1)根据题干描述可知，绿色化学是预防污染的根本手段，因此应从“源头”上杜绝。
(2)化工基地的筹建首先不宜建在人口稠密的居民区，同时要考虑水资源和交通问题。
(3)第③步是加热操作，由于汞的沸点低、易挥发、有毒，因此会造成环境污染。
[答案] (1)D (2)BD (3)第③步 增加冷凝回收装置