高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 专题课时5 环境保护与绿色化学课件 新人教版

专题课时专题课时5环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学以非金属单质及其化合物的性质、无机化工生产、实验设计与以非金属单质及其化合物的性质、无机化工生产、实验设计与探究为载体，考查环境保护与绿色化学的应用是近几年高考命探究为载体，考查环境保护与绿色化学的应用是近几年高考命题的热点；常以选择题的热点；常以选择(化学第化学第1题题)、综合分析题为考查形式，是、综合分析题为考查形式，是一类与社会、生产、生活结合较为紧密的一类题目，选择题考一类与社会、生产、生活结合较为紧密的一类题目，选择题考查中往往难度不大，在查中往往难度不大，在卷综合题中一些答案的制定经常具有卷综合题中一些答案的制定经常具有一定的开放性，作答时，要联系生产、生活实际，充分利用化一定的开放性，作答时，要联系生产、生活实际，充分利用化学语言，敢于下笔。学语言，敢于下笔。题型说明题型说明微题型一环境污染和绿色化学与非金属单微题型一环境污染和绿色化学与非金属单质及其化合物的性质质及其化合物的性质题型示例题型示例(2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用如下方法：究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用如下方法：气提、吸收气提、吸收CO2。用。用N2从酸化后的海水中吹出从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液并用碱液吸收吸收(装置示意图如下装置示意图如下)。将虚线框中的装置补充完整并标出所。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。用试剂。滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用，再用x molL1HCl溶液滴定，消耗溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的溶液。海水中溶解无机碳的浓度浓度_ molL1。(4)利用如图所示装置从海水中提取利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室，有利于减少环境温室气体含量。气体含量。结合方程式简述提取结合方程式简述提取CO2的原理：的原理：_。用该装置产生的物质处理用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是处理至合格的方法是_。【知识总结】【知识总结】环境污染的类型及防治措施环境污染的类型及防治措施 主要污染物及来源主要污染物及来源主要危害主要危害防治措施防治措施大气大气污染污染污染物：硫氧化物、污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合氮氧化物、碳氢化合物、固体颗粒物、固体颗粒来源：化石燃料的来源：化石燃料的燃烧，工业烟尘燃烧，工业烟尘危害人体健危害人体健康康破坏建筑破坏建筑影响动、植影响动、植物生长物生长改变气候改变气候开发新能源，开发新能源，减少化石燃料的减少化石燃料的燃烧燃烧对工业尾气进对工业尾气进行处理行处理立法管理立法管理水污水污染染污染物：重金属盐、污染物：重金属盐、耗氧有机物，氮、磷化耗氧有机物，氮、磷化合物等合物等来源：工业来源：工业废水、生活废水、实验废水、生活废水、实验室和医院废水室和医院废水污染饮用水、影污染饮用水、影响人畜健康响人畜健康影响植物生长影响植物生长形成水华、赤潮，形成水华、赤潮，影响水中生物生长影响水中生物生长对废水进对废水进行无害化处行无害化处理后排放理后排放立法管理立法管理土壤土壤污染污染污染物：重金属盐、污染物：重金属盐、废塑料、工业废料、建废塑料、工业废料、建筑垃圾筑垃圾来源：生活垃圾、工来源：生活垃圾、工厂、建筑、化肥、农药、厂、建筑、化肥、农药、各种废水各种废水使土壤板结、硬使土壤板结、硬化化水肥流失水肥流失对垃圾进对垃圾进行回收和分行回收和分类处理，综类处理，综合利用合利用控制各种控制各种污水排放污水排放1.PM2.5是指大气中直径小于或等于是指大气中直径小于或等于2.5106m的颗粒物，它的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃烧主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等如机动车尾气、燃煤等)。下列有。下列有关说法正确的是关说法正确的是()题型精练题型精练A.PM2.5又称可入肺颗粒物，对人物健康无害又称可入肺颗粒物，对人物健康无害B.PM2.5在空气中一定能产生丁达尔效应在空气中一定能产生丁达尔效应C.开发利用新能源，实施开发利用新能源，实施“低碳经济低碳经济”，可减少，可减少PM2.5的产生的产生D.PM2.5中含有的铅、铬、砷等元素均为主族元素中含有的铅、铬、砷等元素均为主族元素解析解析PM2.5粒子半径小，易附带有毒、有害物质，且在大气粒子半径小，易附带有毒、有害物质，且在大气中停留时间长，因而对人体健康有害，中停留时间长，因而对人体健康有害，A项错误；项错误；PM2.5是指是指大气中直径小于或等于大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，颗粒物直径不一定在微米的颗粒物，颗粒物直径不一定在胶体粒子直径胶体粒子直径(1100 nm)的范围内，因而在空气中不一定能产的范围内，因而在空气中不一定能产生丁达尔效应，生丁达尔效应，B项错误；铅、砷等元素为主族元素，铬为副项错误；铅、砷等元素为主族元素，铬为副族元素，族元素，D项错误。项错误。答案答案C2.(2015江苏化学，江苏化学，1)“保护环境保护环境”是我国的基本国策。下列是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是做法不应该提倡的是()A.采取低碳、节俭的生活方式采取低碳、节俭的生活方式B.按照规定对生活废弃物进行分类放置按照规定对生活废弃物进行分类放置C.深入农村和社区宣传环保知识深入农村和社区宣传环保知识D.经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等解析解析D项，经常使用一次性筷子、纸杯会浪费木材，破坏森项，经常使用一次性筷子、纸杯会浪费木材，破坏森林，塑料袋的使用会造成林，塑料袋的使用会造成“白色污染白色污染”，不应该提倡。，不应该提倡。答案答案D3.直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。少碳排放的目的。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有有_(填字母填字母)。A.温室效应温室效应 B.酸雨酸雨C.粉尘污染粉尘污染 D.水体富营养化水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。硫酸钙。二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为_。亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为_。解析解析(1)煤燃烧产生的烟气中含有的粉尘会造成粉尘污染，含煤燃烧产生的烟气中含有的粉尘会造成粉尘污染，含有的二氧化硫有的二氧化硫(与空气接触可产生三氧化硫与空气接触可产生三氧化硫)会造成酸雨，二氧会造成酸雨，二氧化碳可以造成温室效应，故应选化碳可以造成温室效应，故应选A、B、C。(2)因因CO2CaCO3H2O=Ca(HCO3)2，故二氧化碳与石灰石浆液反应，故二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为得到的产物为Ca(HCO3)2；1 mol Ca(HSO3)2被氧气氧化肯定被氧气氧化肯定生成生成1 mol CaSO4，根据，根据S元素守恒，还要有元素守恒，还要有H2SO4生成，故反生成，故反应方程式为应方程式为Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4。答案答案(1)ABC(2)Ca(HCO3)2(或碳酸氢钙或碳酸氢钙)Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4【规律总结】【规律总结】常见的环境污染及其成因常见的环境污染及其成因微题型二微题型二环境污染和绿色化学与化学反应原理环境污染和绿色化学与化学反应原理题型示例题型示例(1)反应反应3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的的H_kJmol1。(2)室温下，固定进入反应器的室温下，固定进入反应器的NO、SO2的物质的量，改变加入的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和和n(SO2)随反应前随反应前n(O3)n(NO)的变化见下图：的变化见下图：【知识归纳】【知识归纳】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。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。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。回收、限制难降解塑料，研制可降解塑料。1.(2015湖北省宜昌市高三教学测试湖北省宜昌市高三教学测试)工业上用电解法处理含镍酸工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是的原理如图所示。下列说法不正确的是()题型精练题型精练已知：已知：Ni2在弱酸性溶液中发生水解在弱酸性溶液中发生水解氧化性：氧化性：Ni2(高浓度高浓度)HNi2(低浓度低浓度)A.碳棒上发生的电极反应：碳棒上发生的电极反应：4OH4e=O22H2OB.电解过程中，电解过程中，B中中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少溶液的物质的量浓度将不断减少C.为了提高为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的产率，电解过程中需要控制废水pHD.若将图中阳离子膜去掉，将若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方两室合并，则电解反应总方程式发生改变程式发生改变解析解析电极反应式为电极反应式为阳极：阳极：4OH4e=2H2OO2阴极：阴极：Ni22e=Ni、2H2e=H2，A项正确；项正确；B项，项，由于由于C中中Ni2、H不断减少，不断减少，Cl通过阳离子膜从通过阳离子膜从C移向移向B，A中中OH不断减少，不断减少，Na通过阳离子膜从通过阳离子膜从A移向移向B，所以，所以B中中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，错误；溶液的物质的量浓度不断增大，错误；C项，由于项，由于H的氧化性的氧化性大于大于Ni2(低浓度低浓度)的氧化性，所以为了提高的氧化性，所以为了提高Ni的产率，电解过的产率，电解过程需要控制废水的程需要控制废水的pH；D项，若去掉阳离子膜，在阳极项，若去掉阳离子膜，在阳极Cl放放电生成电生成Cl2，反应总方程式发生改变，正确。，反应总方程式发生改变，正确。答案答案B2.(2013天津理综，天津理综，10)某市对大气进行监测，发现该市首要污某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于直径小于等于2.5 m的悬浮颗粒的悬浮颗粒物物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)将将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：如下表：微题型三环境污染和绿色化学与化工微题型三环境污染和绿色化学与化工生产和实验评价生产和实验评价【示例【示例3】 (2014江苏化学，江苏化学，16)烟气脱硫能有效减少二氧化硫烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰的排放。实验室用粉煤灰(主要含主要含Al2O3、SiO2等等)制备碱式硫制备碱式硫酸铝酸铝Al2(SO4)x(OH)62x溶液，并用于烟气脱硫研究。溶液，并用于烟气脱硫研究。题型示例题型示例(1)酸浸时反应的化学方程式为酸浸时反应的化学方程式为_；滤渣滤渣的主要成分为的主要成分为_(填化学式填化学式)。(2)加加CaCO3调节溶液的调节溶液的pH至至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并，其目的是中和溶液中的酸，并使使Al2(SO4)3转化为转化为Al2(SO4)x(OH)6 2x。滤渣。滤渣的主要成分为的主要成分为_(填化学式填化学式)；若溶液的；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，的含量降低， 其原因是其原因是_ (用离子方程式表示用离子方程式表示)。 (3)上述流程中经完全热分解放出的上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的量总是小于吸收的SO2量，量，其主要原因是其主要原因是_；与吸收与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将将_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)。【知识归纳】【知识归纳】绿色化学概念绿色化学概念(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为成的污染。又称为“环境无害化学环境无害化学”、“环境友好化学环境友好化学”、“清洁化学清洁化学”。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。(2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：a.采用无毒、无害的原料；采用无毒、无害的原料；b.在无毒、无害的条件在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂包括催化剂、溶剂)下进行；下进行；c.产品应该是环境友好的；产品应该是环境友好的；d.具有具有“原子经济性原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现甚至实现“零排放零排放”。此外，它还应当满足。此外，它还应当满足“物美价廉物美价廉”的传的传统标准。统标准。1.下列工业过程不符合绿色化学理念的是下列工业过程不符合绿色化学理念的是()题型精练题型精练解析解析C项制法产生污染大气的项制法产生污染大气的NO2，且消耗，且消耗HNO3较多，故不较多，故不符合绿色化学理念。符合绿色化学理念。答案答案C答案答案B3.(2015辽宁沈阳高三模拟辽宁沈阳高三模拟)工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是收法，原理是NH3和和NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。(一一)提供的装置提供的装置(二二)NH3的制取的制取(1)下列有关实验室制备气体的说法正确的是下列有关实验室制备气体的说法正确的是_(填序号填序号)。可以用排饱和食盐水的方法收集氯气可以用排饱和食盐水的方法收集氯气用赤热的炭与水蒸用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气气反应制取氢气实验室制氧气有时需要加热，有时不需要实验室制氧气有时需要加热，有时不需要加热加热用无水氯化钙干燥氨气用无水氯化钙干燥氨气用浓盐酸洗涤高锰酸钾分用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管解制氧气的试管( 2 ) 从 所 提 供 的 装 置 中 选 取 一 个 能 制 取 氨 气 的 装 置 ：从 所 提 供 的 装 置 中 选 取 一 个 能 制 取 氨 气 的 装 置 ：_ (填序号填序号)。(3)当采用你所选用的装置制取氨气时，相应反应的化学方程式当采用你所选用的装置制取氨气时，相应反应的化学方程式是是_。(三三)模拟尾气的处理模拟尾气的处理选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：答有关问题：(4)A中反应的离子方程式为中反应的离子方程式为_。(5)D装置中的液体可换成装置中的液体可换成_(填序号填序号)。a.CuSO4 b.H2O c.CCl4 d.浓硫酸浓硫酸(6)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是_。【思维建模】【思维建模】解答环境与化学类题目的步骤解答环境与化学类题目的步骤步骤一：认真审题，明确目的步骤一：认真审题，明确目的认真读题，收集信息明确实验或流程的目的。认真读题，收集信息明确实验或流程的目的。步骤二：分析问题，确定污染物步骤二：分析问题，确定污染物根据问题，分析可能出现的污染物和不环保的操作步骤。根据问题，分析可能出现的污染物和不环保的操作步骤。步骤三：紧扣环保，规范作答步骤三：紧扣环保，规范作答结合问题和元素及其化合物的性质，从结合问题和元素及其化合物的性质，从资源的回收和利用，资源的回收和利用，“绿色化学绿色化学”生产、环境保护两个角度组织化学语言作答。生产、环境保护两个角度组织化学语言作答。