第三节 环境保护与绿色化学

一、刷基础

1.世界地球日的主旨是提高民众对现有环境问题的意识,通过绿色低碳生活,改善地球的整体环境。下列做法符合这一主旨的是(      )

A. 垃圾分类处理,实现资源的再利用

B. 城市街道中的落叶就地焚烧,以改善城市环境

C. 废旧电池掩埋处理,可以节约处理费用

D. 施用大量农药,提高农作物的产量

答案:A
解析:

垃圾分类处理,实现资源的再利用,有利于改善环境, $ {\rm \mathrm{A}} $ 符合题意;落叶就地焚烧易产生有害气体,污染空气, $ {\rm \mathrm{B}} $ 不符合题意;废旧电池含有重金属,直接掩埋处理会造成土壤污染, $ {\rm \mathrm{C}} $ 不符合题意;施用大量农药,会造成地下水的污染, $ {\rm \mathrm{D}} $ 不符合题意。


2.下列有关环境保护的说法错误的是(      )

A. 化石燃料燃烧产生的 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{x}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 等属于次生污染物

B. 污水的一级处理通常采用物理方法,除去污水中不溶解的污染物

C. 含氮、磷化合物的生活污水大量排放会造成水体富营养化

D. 未经处理的化工厂废水中含有汞、镉、铅等重金属元素的盐,对土壤和水源会造成污染

答案:A
解析:

化石燃料燃烧产生的 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{x}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 等属于一次污染物, $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误;污水处理按照处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理,一级处理通常采用物理方法,主要除去污水中不溶解的污染物, $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确;含氮、磷化合物的生活污水会造成水体富营养化,使水中藻类大量生长, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确;重金属离子能使蛋白质变性,未经处理的化工厂废水中含有汞、镉、铅等重金属元素的盐,对水源、土壤会造成污染,应集中回收处理, $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。


3.绿水青山就是金山银山,下列有关环境保护的说法不正确的是(      )

A. 农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”

B. 向煤中加入适量石灰石,在燃烧时 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 最终生成 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ ,可减少酸雨

C. 努力开发太阳能、氢能等多种形式能源,降低化石燃料需求量,控制 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 排放量

D. 汽车排气管上装有“催化转化器”,使有毒的 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 和 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ,有利于酸雨的防治

答案:B
解析:

农村推广风力发电、光伏发电可减少二氧化碳的排放,有利于“碳达峰、碳中和”, $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确;向煤中加入适量石灰石,在燃烧时 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 先和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ ,后 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 被空气中的氧气氧化为 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误;努力开发太阳能、氢能等多种形式能源,降低化石燃料需求量,减少二氧化碳的排放,有利于“碳达峰、碳中和”, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确; $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 是造成酸雨的原因之一,汽车排气管上装有“催化转化器”,使有毒的 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 和 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ,有利于酸雨的防治, $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。


4.下列有关“绿色化学”或“绿色食品”的描述正确的是(      )

A. 贴有“绿色”标签的食品属于“绿色食品”

B. “绿色化学”的核心是利用化学原理对环境污染进行治理

C. “绿色化学”中的“ $ {\rm 3\mathrm{R}} $ ”原则(减量化、再利用和再循环)是开发和利用自然资源的基本原则

D. 植物秸秆含大量钾元素,焚烧后用作钾肥符合“绿色化学”的思想

答案:C
解析:

“绿色食品”是指安全、无污染、优质的食品, $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误;绿色化学的着眼点是将污染消灭在生产的源头,从源头减少或消除环境污染,其核心思想是改变“先污染后治理”的观念和做法, $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误;开发和利用自然资源,必须遵循减量化、再利用和再循环的原则,践行绿色发展理念,要求人们节约能源,减少污染物的排放,保护环境, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确;将植物秸秆焚烧会产生大量的空气污染物,不符合“绿色化学”的思想, $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。


5.绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子,具有“原子经济性”,因此它既能够充分利用资源,又能够防止污染。下列过程中符合绿色化学理念的是(      )

A. 消除硫酸厂尾气排放: $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}+2{\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{}({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4})_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $

B. 乙醇与乙酸在一定条件下制备乙酸乙酯

C. 蔗糖在稀酸的催化下发生水解反应制备葡萄糖

D. 利用油脂的碱性水解反应制取肥皂

答案:A
解析:

该化学方程式中 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ 完全转化为 $ {\rm ({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4})_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ ,原子利用率为 $ 100\% $ ,符合绿色化学理念, $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确;乙醇与乙酸酯化生成乙酸乙酯和水,水是副产物,原子利用率低于 $ 100\% $ ,不符合绿色化学理念, $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误;蔗糖在稀酸的催化下发生水解反应制备葡萄糖除生成葡萄糖外,还会生成果糖,原子利用率低于 $ 100\% $ ,不符合绿色化学理念, $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误;油脂碱性水解生成高级脂肪酸盐和甘油,高级脂肪酸盐用于生产肥皂,甘油为副产物,不符合绿色化学的“原子经济性”原则, $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。


6.绿色化学是当今社会提出的一个新概念。在绿色化学工艺中,理想状态是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,即原子利用率为 $ 100\% $ 。下列反应中最符合“绿色化学”思想的是(      )

A. 溴乙烷在碱性条件下制备乙醇: $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{2}\mathrm{B}\mathrm{r}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}{\xrightarrow[ ~△]{{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}}}{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{r}} $

B. 合成甲基丙烯酸甲酯: $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{C}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{O}+{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{O}\mathrm{H}{\xrightarrow[ ~]{\mathrm{P}\mathrm{d}}}{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{2}\stackrel{}{=}\mathrm{C}\left({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\right){\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}} $

C. 以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜: $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{u}+4{\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3} (浓 )\xlongequal{}\mathrm{C}\mathrm{u} ({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3})_{2}+2{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}↑+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $

D. $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{3}} $ 溶液制 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}(\mathrm{O}\mathrm{H})_{3}} $ 胶体: $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{3}+3{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{△}\mathrm{F}\mathrm{e} (\mathrm{O}\mathrm{H})_{3} ({胶体} )+3\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $

答案:B
解析:

溴乙烷在碱性条件下制备乙醇,除了乙醇外还有产物 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{r}} $ ,原子利用率不为 $ 100\% $ , $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误;合成甲基丙烯酸甲酯,反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子利用率为 $ 100\% $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确;以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜,除 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{u}({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3})_{2}} $ 外还有产物 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ , $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误; $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{3}} $ 溶液制 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}(\mathrm{O}\mathrm{H})_{3}} $ 胶体,除 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}(\mathrm{O}\mathrm{H})_{3}} $ 胶体外还有产物 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ , $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。