自测13 环境保护与绿色化学-【刷透假期】高一化学暑假作业自测+预习自学（人教版2019）

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自测13 环境保护与绿色化学
目录：
测试知识点
测试题
练后小结
练后易错归纳
测试知识点：化学与环境保护、绿色化学
可能用到相对原子质量：
一、选择题（只有一个正确选项，10x6分）
1．（2023春·江苏苏州·高一苏州中学校考开学考试）环境污染已严重危害人类的生活。下列引起污染环境的主要物质对应关系不正确的是
A．温室效应——B．酸雨——
C．臭氧层空洞——PM2.5D．光化学烟雾——
【答案】C
【解析】A．是主要的温室气体，故A正确；B．溶于水生成亚硫酸，是引起酸雨的主要气体，故B正确；C．氟氯烃是引起臭氧层空洞的主要原因，故C错误；D．可引起光化学烟雾，故D正确；选C。
2．（2023春·高一校联考期末）下列不符合节能减排要求的是
A．将煤块粉碎提高燃料的燃烧效率
B．在汽车上安装汽车尾气催化转化装置，可使汽车尾气中的和发生反应：
C．在大力推广乙醇汽油的同时，研究开发太阳能汽车和氢燃料电池汽车
D．在水力发电、火力发电、核能发电和风力发电中，要大力发展火力发电
【答案】D
【解析】A.将煤块粉碎可以增大与空气的接触面积，从而提高燃料的燃烧效率，故不选A；B.在汽车上安装汽车尾气催化转化装置，可使汽车尾气中的CO和NO发生反应，生成无污染的和，故不选B；C.乙醇汽油、太阳能、氢燃料电池使用时污染较小或无污染，故不选C；D.火力发电是利用煤、石油、天然气等燃料燃烧时产生的热能进行发电，煤、石油的使用均污染环境，故选D。
3．（2023秋·山东菏泽·高一山东省鄄城县第一中学校考期末）自然界中氮的循环如图所示。下列说法错误的是
A．工业上用N2和H2合成NH3属于人工固氮
B．减少开私家车可减少氮氧化物的排放
C．氨和铵盐转化为硝酸盐时发生复分解反应
D．豆科植物的根瘤菌将游离态的氨转化为化合态的氮
【答案】C
【解析】A．氮的固定是指由氮气单质生成含氮的化合物，工业上用和合成属于人工固氮，A正确；B．汽车会尾气排放氮氧化物，减少开私家车可减少氮氧化物的排放，B正确；C．氨和铵盐(氮的化合价为-3)在硝化细菌作用下转化为硝酸盐(氮的化合价为+5)发生氧化还原反应，C错误；D．豆科植物的根瘤菌将游离态的氨转化为化合态的氮，属于生物固氮，D正确；故选C。
4．（2023春·江西宜春·高一江西省清江中学校考期末）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)。下列叙述错误的是

A．雾和霾的分散质不同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．推广使用天然气等清洁燃料可减少雾霾的形成
【答案】C
【解析】A．雾的分散剂是空气，分散质是水；霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒；因此雾和霾的分散剂相同，A正确；B．由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；C．NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，C错误；D．天然气的主要成分是CH4，推广使用天然气等清洁燃料可减少雾霾的形成，故D正确；故选C。
5．（2023春·湖北恩施·高一校联考期中）2021年已全面开启乡村振兴战略，其中环境治理、人居环境优化、提升农产品产量质量是乡村振兴的重要内容。结合所学化学知识，你认为不合理的是
A．利用光驱动合成生物学，将CO2合理转化
B．规模种植业中尽量使用传统农家肥，尽量少使用化学肥料和农药
C．把塑料等“白色垃圾”回收制成一次性饮用杯子或者焚烧
D．垃圾分类回收、处理
【答案】C
【解析】A．利用光驱动合成生物学，将二氧化碳合理转化，可减少二氧化碳的排放，有利于环境治理，A不符合题意；B．规模种植业中尽量使用传统农家肥，尽量少使用化学肥料和农药，有利于减少土壤污染，B不符合题意；C．把塑料等“白色垃圾”回收制成一次性饮用杯子不利于身体健康，而焚烧会造成污染，不合理，C符合题意；D．垃圾分类回收、处理，有利于资源的再利用，D不符合题意；答案选C。
6．（2023春·黑龙江大庆·高一大庆实验中学校考期中）关于塑料制品，下列说法不正确的是
A．长期不使用也会老化B．废弃塑料制品可随意丢弃
C．可制成再生制品D．裂解可作为化工原料
【答案】B
【解析】A．塑料制品长期不使用会老化，A正确；B．废弃塑料制品不可随意丢弃，否则会引起白色污染，B错误；C．塑料制品经过加工可制成再生制品，C正确；D．通过废塑料裂解法可将废塑料转化为清洁油品或化工原料，D正确；故答案选B。
7．（2023春·黑龙江大庆·高一大庆实验中学校考期中）资源、能源、环保、安全等是当今社会重要的研究主题。下列有关说法不正确的是
A．在规定范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响
B．将煤气化生成水煤气，实现了煤的清洁、高效利用
C．太阳能和风能对环境无污染，是理想的新能源
D．当前，新能源使用量已超过化石能源，成为人类使用的主要能源
【答案】D
【解析】A．在规定范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响，过量使用会对人体健康造成一定损害，故A正确；B．煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径，故B正确；C．太阳能和风能对环境无污染，是理想的新能源，故C正确；D．当前，化石能源仍是人类使用的主要能源，故D错误；选D。
8．（2023春·山西大同·高一统考期中）加强生态环境保护，促进绿色低碳发展。下列说法正确的是
A．21世纪最具发展潜力的清洁能源是氢能
B．新能源汽车电池生产过程中对环境不会产生污染
C．合成氨工业解决了粮食不足和生态环境保护问题
D．只要做好汽车尾气的有效处理，可继续提倡燃油车的使用
【答案】A
【解析】A．氢能清洁无污染，是21世纪最具发展潜力的清洁能源，故A正确；B．新能源汽车电池生产过程中需要用到大量的金属，会对环境产生污染，故B错误；C．合成氨工业解决了粮食不足，但是在生成过程会造成氮氧化物的污染，故C错误；D．汽车的使用会排放大量的碳氧化物，引起温室效应，故D错误；故选A。
9．（2023春·高一单元测试）中央经济工作会议将碳达峰和碳中和列为主要任务之一，在此背景下，“新能源”、“低碳”、“节能减排”、“绿色化学”等概念愈来愈受到人们的重视。下列说法不正确的是
A．太阳能、地热能、氢能均属于“新能源”
B．“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料
C．图中HCl的循环使用体现了“节能减排”思想
D．用乙烷和氯气光照制取氯乙烷不是最理想的“原子经济性反应”
【答案】B
【解析】A．太阳能、地热能、氢能、生物能以及核能均属于“新能源”，故A正确；B．“低碳”主要是指二氧化碳的排放量，故B错；C．图中HCl的循环利用，排除的水无污染，符合“节能减排”思想，故C正确；D．用乙烷和氯气光照制取氯乙烷，会有副反应发生，生成二氯乙烷等副产物，所以导致C原子利用率低，即用乙烷和氯气光照制取氯乙烷不是最理想的“原子经济性反应”，而应用乙烯与氯化氢加成制取，故D正确；答案选B。
10．（2023春·四川广安·高一广安二中校考期中）化学与生活紧密相关，下列描述正确的是
A．pH小于7的雨水通常称为酸雨
B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO2、NO、CO和CO2
C．自然固氮、人工固氮中氮气均发生氧化反应
D．煤燃烧产生的SO2可采用生石灰法进行脱除
【答案】D
【解析】A．正常的雨水pH约为5.6，pH小于5.6的通常称为酸雨，A错误；B．CO2不属于大气污染物，B错误；C．人工固氮是氮气和氢气反应生成NH3，此时N得电子发生还原反应，C错误；D．石灰的主要成分是CaO，能与SO2反应生成CaSO3，则工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，D正确；故答案选：D。
二、非选择题（3小题，共40分）
11．（14分）（2023春·广东广州·高一广州市真光中学校考期中）绿水青山，保护环境是当社会发展必须关注的重要课题。氮氧化物和硫氧化物是造成大气污染的主要原因之一，消除氮氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：
①氮氧化物会带来什么污染 (回答任一点)；NH3与NO2反应的化学方程式 。
②用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同对应的脱氮率如图3所示，脱氮效果最佳的= 。
(2)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的亚硝酸钙Ca(NO2)2其部分工艺流程如图：
①上述工艺流程中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)法，其目的是 ；
②生产中溶液需保持弱碱性。在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为 。
(3)氢能是可循环利用的清洁能源，在2020年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢-氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢-氧燃料电池的内部结构如图，
根据原电池的原理，回答下问题：
①a通入的是 。
②右侧的电极反应式为 。
【答案】（每空2分）(1)酸雨、光化学烟雾等 6NO2+8NH37N2+12H2O 1∶1
(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 3＋2H＋= ＋2NO↑＋H2O
(3)氢气 O2+4e-+ 4H+= 2H2O
【解析】（1）①氮氧化物(NO、NO2)是大气污染物，以上污染物会造成的环境问题有酸雨、光化学烟雾等，根据化合价变化可知NO和NO2为氧化剂，方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O；
②根据图像可知=1∶1时脱氮率最高；故答案为：1∶1；
（2）①尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋，这样就能增大NO、NO2与Ca(OH)2的接触面积，使尾气中的NO、NO2被充分吸收；
②Ca(NO2)2中N的化合价为＋3，生成的NO中N的化合价为＋2，根据氧化还原反应规律，可推知有＋5价的N生成，应为，根据得失电子守恒配平和NO的化学计量数，再根据电荷守恒，确定反应物还有H＋，反应的离子方程式为3＋2H＋= ＋2NO↑＋H2O。故答案为：3＋2H＋= ＋2NO↑＋H2O；
（3）①原电池中电子从负极流向正极，根据电子流向可知左侧为负极，右侧为正极，氢氧燃料电池，氢气为燃料从负极通入，即a处通入的是氢气；
②根据氢燃料电池的内部结构如图所示可知负极电极反应为，正极电极反应为O2+4e-+ 4H+= 2H2O。
12．（16分）（2023春·高一单元测试）煤是一种常用的燃料，由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧或将废气净化后再排放。
(1)将煤直接进行燃烧，造成环境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。
①写出煤燃烧废气中有关物质转化为硝酸的化学方程式： 、 。
②下列关于硝酸型酸雨的说法，其中没有道理的是 ( 填序号) 。
a．使水中的浮游生物致死，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统
b．对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害
c．破坏臭氧层
d．硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐，向植物提供氮肥
(2)对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图如图，试结合图中信息分别写出废气脱硫并形成副产物(CaSO3、CaSO4和石膏)的过程中所发生的主要化学反应的化学方程式：
① ；
② ；
③ 。
(3)脱硫以后，在废气中含量明显增加的气体是 (写物质名称)，它对环境的负面影响是 。
【答案】（每空2分）(1)2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO c
(2)SO2+CaCO3CO2+CaSO3 2CaSO3+O22CaSO4 CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O
(3)CO2 使“温室效应”加剧，导致全球气候变暖
【解析】（1）①煤燃烧废气中NO与O2反应产生NO2，NO2溶于水反应产生HNO3，有关物质转化为硝酸的化学方程式为：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO；
②a．硝酸是强酸，具有强氧化性，能杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物的来源，破坏水生生态系统，a正确；
b．硝酸具有酸性，电线，铁轨，桥梁，含有金属铁等，它们能和硝酸反应，房屋含有金属和硅酸盐，它们也能和硝酸反应，会造成严重损害，b正确；
c．导致臭氧层空洞的是氟氯烃，不是硝酸，c错误；
d．硝酸中含有氮元素，硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐，可向植物提供氮肥，d正确；
故合理选项是c；
（2）由脱硫流程图可知：脱硫过程中SO2和CaCO3反应生成CO2和CaSO3，CaSO3在空气中不稳定，很容易转化为CaSO4，进而形成副产物石膏CaSO4·2H2O，则脱硫并形成副产物的过程中所发生的主要反应的化学方程式为：SO2+CaCO3CO2+CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4、CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O；
（3）由脱硫流程图可知，脱硫过程反应生成CO2，使脱硫后的尾气中CO2的含量明显增加，CO2会导致温室效应，导致全球气候变暖；
13．（10分）（2023春·全国·高一期末）、、NO是有害气体，有多种方法处理有害气体的工艺。
Ⅰ．一种脱除回收硫碘工艺的两个阶段主要反应分别如下：
第一阶段：
第二阶段：
(1)该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的的物质的量之比约为1：2.若过大，会导致 。
(2)溶液脱除空气中并再生的原理如图所示。溶液脱除空气中的总反应化学方程式为 。
Ⅱ．有氧条件下，NO在催化剂作用下可被还原为。在钒基催化剂作用下的脱硝反应机理如图所示。
(3)根据如图机理，等物质的量的NO、在有氧条件下的总化学方程式是 。
(4)按上述图中、NO和的比例进行催化脱硝反应。相同反应时间，和NO的转化率与温度的关系如图所示，200℃后，NO转化率急剧下降的原因是 。
(5)羟基自由基(HO·)也可以用于脱硫脱硝。如图表示光催化氧化技术可生成HO·；光照时，价带失去电子产生有强氧化性的空穴，价带上直接转化为HO·；描述产生HO·的另一种过程： 。
【答案】(每空2分)(1)SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气
(2)
(3)
(4)NH3与O2生成了NO
(5)光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2-，最终转化为HO•
【解析】（1）由题意可知，若过大，第一步反应生成的SO2过多，在第二步反应中SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气；
故答案为：SO2不能完全转化为S2，多余的SO2排放到空气中会污染大气；
（2）由图可知，溶液脱除空气中H2S的总反应为H2S与O2反应生成了S和H2O，根据原子守恒和化合价升降守恒，可得方程式为：；
故答案为：；
（3）根据如图机理，等物质的量的NO、在有氧条件下的总化学方程式是：；
故答案为：；
（4）按上述图中 、NO和 的比例进行催化脱硝反应。相同反应时间， 和NO的转化率与温度的关系如图所示，200℃后，NO转化率急剧下降的原因是NH3与O2生成了NO；
故答案为：NH3与O2生成了NO；
（5）由图可知，价带上水转化为自由基HO• ，电极反应为：H2O-e-=H++HO•，图中HO•还有另外的产生途径，光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2-，最终转化为HO• ；
故答案为：光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2-，最终转化为HO• 。
【练后小结】
【练后易错归纳】
1、酸雨中的酸度主要是硫酸和硝酸造成的。它们占总酸度的90%以上。我国酸雨以硫酸型为主，主要是燃烧含硫物向大气中排放SO2等酸性气体导致。
2、一般把pH小于5.6的雨水称为酸雨，它包括雨、雪、雾、雹等降水过程。天然降水pH在6左右，这是大气中溶有CO2的缘故。
3、原子利用率为100%的化学反应：无机反应中化合反应、有机反应中加成反应、加聚反应。
4、原子利用率=(期望产物的总质量/生成物的总质量)×100%，产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值。二者明显不同。