2024-2025学年新教材高中化学第八章化学与可持续发展3环境保护与绿色化学课时作业含解析新人教版必修第二册

PAGEPAGE9环境爱护与绿色化学1．“世界地球日”即每年的4月22日，是一项世界性的环境爱护活动。下列行为中不利于环境爱护的是(B)A．严格履行《京都议定书》，限制温室气体的排放B．大量开采煤、石油及自然气以满意工业发展的须要C．加强新能源探讨，运用压缩自然气、氢气作汽车燃料D．研发可降解塑料或代用品，限制白色污染解析：A.选项中《京都议定书》，限制温室气体的排放，符合善待地球这一要求，选项A不选；B.选项中的做法违反节约资源使地球持续发展这一主题，选项B选；C.选项中我们应当努力开发新能源如太阳能、氢能等，选项C不选；D.选项中研发可降解塑料等削减白色污染，都利于地球环境的爱护，选项D不选；答案选B。2．(双选)2024年5月第八次全国生态环境爱护大会在北京召开，旨在爱护环境、造福人类。下列说法不正确的是(AB)A．“光化学烟雾”、“温室效应”的形成都与氮氧化物有关B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C．用光催化分解代替电解水制备氢气，可实现节能环保D．用可降解塑料聚乳酸代替聚乙烯塑料可削减白色污染解析：A项，以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”形成的一个重要缘由，但“温室效应”与氮氧化物无关，故A错误；B项，绿色化学的核心是从源头上削减污染物，而不是对环境污染进行治理，故B错误；C项，电解消耗电能，而光催化分解水制氢可利用太阳能，更节约能源，故C正确；D项，聚乙烯塑料难降解，可造成白色污染，聚乳酸塑料易降解不会造成白色污染，故用可降解塑料聚乳酸代替聚乙烯塑料，可削减白色污染，故D正确。故选AB。3．绿色化学的一个原则是“原子经济”，最志向的“原子经济”是全部反应物的原子转入期望的产物中。在下列反应类型中，“原子经济”程度最低的是(B)A．化合反应 B．取代反应C．加成反应 D．加聚反应解析：取代反应的产物不止一种，所以原子利用率是最低的，其余一般都是只有一种，原子利用率高，答案选B。4．目前，城市污水处理厂多采纳活性污泥法二级处理工艺来进行污水处理。该工艺的一级处理是在沉淀池中通过过滤除去污水中固体沉淀物和悬浮物，再加入肯定量的化学试剂中和酸性或碱性物质。二级处理是采纳空气曝气活性污泥法，利用细菌等微生物除去废水中的有机污染物。在这种污水处理工艺中，采纳的污水处理方法有(D)①化学法②生物法③物理法A．①②B．②③C．①③D．①②③解析：在处理污水的过程中，中和法、化学沉淀法、氧化还原法等方法的过程中都有新物质生成，都属于化学方法；过滤可以把不溶于水的物质除去，过滤过程中没有新物质生成，属于物理改变，即过滤法属于物理方法。微生物能进行呼吸作用，分解污水中的有机物，把有机物分解成二氧化碳和水，并释放出能量，供生命活动利用，从而起到净化污水的作用，是生物法。5．(双选)下列关于水体污染及防治的说法正确的是(CD)A．N和P是植物养分素，海洋或湖泊中N、P含量越高越有利于水生动植物的生长B．只要不喝被重金属污染的水就不会中毒，因此水中的重金属污染对人类影响不大C．用熟石灰处理钢铁厂的酸性废水，利用的是复分解反应原理D．用Na2S处理含Hg2＋废水使Hg2＋变成HgS沉淀而除去，利用的是复分解反应原理解析：海洋或湖泊中N、P含量越高越简单引起赤潮等现象。重金属的污染是多方面的，B不正确。D是沉淀法，属于复分解反应。所以正确的答案是C、D。6．近年来，冠以绿色的新概念不断产生，如绿色食品、绿色能源、绿色化学等，绿色化学要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中，你认为可行且符合“绿色化学”要求方案的是(C)A．Mgeq\o(→,\s\up17(硝酸))Mg(NO3)2B．Mgeq\o(→,\s\up17(Cl2))MgCl2eq\o(→,\s\up17(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up17(稀硝酸))Mg(NO3)2C．Mgeq\o(→,\s\up17(O2))MgOeq\o(→,\s\up17(稀硝酸))Mg(NO3)2D．Mgeq\o(→,\s\up17(浓硫酸))MgSO4eq\o(→,\s\up17(BaNO32溶液))Mg(NO3)2解析：绿色化学要求在生产过程中原料和产品都无毒、无害、不污染环境。镁跟硝酸反应生成氮的氧化物，镁跟浓硫酸反应生成二氧化硫，既产生污染又奢侈原料；B项，反应物中的氯气有毒。答案选C。7．“绿色化学”有助于解决环境污染问题。下列做法不符合“绿色化学”理念的是(B)A．因地制宜，大力发展风力发电B．废旧电池集中回收，并填埋处理C．大力发展公共交通，提倡绿色出行D．运用可降解塑料，削减“白色污染”解析：A.发展风力发电将有效削减煤的燃烧，削减有害气体、温室气体的排放，符合绿色化学理念，A不符合题意；B.废电池的深埋处理也会污染土壤和水源，故不符合绿色化学的概念，B符合题意；C.大力发展公共交通，少开私家车有利于环保，符合绿色化学的理念，C不符合题意；D.运用可降解塑料可削减“白色污染”，符合绿色化学理念，D不符合题意，答案选B。8．化学试验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了爱护环境，这些废液必需经处理后才能排放。某化学试验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe3＋、Cu2＋，化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，爱护环境。(1)操作①的名称是过滤。(2)沉淀A中含有的金属单质有铁、铜。(3)操作②中视察到的试验现象是溶液由浅绿色变为棕黄色。(4)操作③中发生反应的离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。解析：(1)操作①中加入过量的铁，由于铁的化学性质比铜活泼，因此可以把金属铜从盐溶液中置换出来，同时Fe3＋能氧化单质铁生成Fe2＋，通过过滤得到沉淀Fe、Cu和溶液A；(2)由上述分析可知，沉淀A中含有金属单质铜、铁；(3)Fe2＋能被过氧化氢氧化生成Fe3＋，溶液由浅绿色变为棕黄色；(4)溶液B中含有的金属阳离子为Fe3＋，溶液B中加入氨水，发生反应Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。9．绿色化学是当今社会人们提出的新概念，它可以公开为环境友好化学。着眼点是使污染歼灭在生产的源头，从根本上消退污染。请回答下列问题：(1)下列叙述错误的是：A。A．绿色化学和环境化学都是探讨爱护环境的B．绿色化学不是被动的治理环境，而是主动地防治环境污染C．绿色化学爱护了环境，而且也能给企业带来经济利益(2)硝酸工业的尾气中主要含有NO、NO2气体。下列关于它的危害的叙述中，正确的是：ABE。A．形成酸雨B．破坏臭氧层C．NO能刺激呼吸道D．NO2能跟血红蛋白作用生成二氧化氮血红蛋白而引起中毒E．NO、NO2在空气中能形成褐色或红色的毒性好大的烟雾(3)工厂里常采纳NaOH溶液汲取NO、NO2，使其转化为化工产品NaNO2。请写出有关的化学方程式：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，这一处理方法是否符合绿色化学概念：是(填“是”或“不是”)；其原子利用率为：88.5%。解析：(1)A.绿色化学的核心是把有害、有毒物质转化为无污染的物质，而综合治理其污染是环境化学，故A错误；B.绿色化学的核心是利用化学原理从源头消退污染，是主动地防治环境污染，故B正确；C．绿色化学的核心是利用化学原理从源头消退污染，既爱护了环境，又减小治理污染所增加的成本，提高了经济利益，故C正确；故答案为A。(3)A.正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH＜5.6，一氧化氮在空气中可氧化为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸工业的尾气中主要含有NO、NO2气体等物质是形成硝酸型酸雨的主要物质，故A正确；B.氮氧化物NO和O3及O发生如下反应：O3＋NO=NO2＋O2，O＋NO2=NO＋O2，一氧化氮(NO)可破坏臭氧层，故B正确；C.NO是无色无味的有毒，它能与血液中的血红蛋白结合，从而导致体内组织器官严峻缺氧而死亡，故C错误；D.NO2有刺激性气味的有毒气体，与血液中的血红蛋白结合的是NO，不是二氧化氮，故D错误；E.NO、NO2属于有毒气体，NO2是红棕色气体，NO、NO2在空气中可形成褐色或黄色的毒性很大的烟雾，故E正确；故答案为A、B、E；(3)利用NaOH溶液汲取NO、NO2，生成NaNO2，发生反应的化学方程式为NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，减小了对环境的污染，符合绿色化学概念，其原子利用率为eq\f(目标生成物的质量,参与反应全部反应物的质量)×100%＝eq\f(138,30＋46＋80)×100%≈88.5%。1．(双选)地球是我们唯一的家园，爱护地球环境是我们共同的使命与责任，下列措施不利于环境爱护的是(CD)A．开发和利用太阳能、水能等能源B．合理利用石油、煤等不行再生资源C．工厂“三废”和生活污水处理干脆排放D．为使农作物高产，大量施用化肥和农药解析：工业“三废”和生活污水处理后才能排放，C不正确；大量施用化肥、农药，易造成水、土壤污染及药物残留，对人体有害，不符合爱护环境的目的，因此选项D不正确，答案选C、D。2．2024年3月召开的“两会”指出，当前我国城乡居民正在进入生活质量全面提升时期，人们对生态环境质量特别关注，迫切希望生态环境越来越好。下列做法有利于环境爱护的是(C)A．市区禁止自行车通行B．自己尽量不做饭，多叫外卖C．提倡将生活垃圾进行分类处理D．将工业废水注入地下岩石层，削减排放量解析：A.自行车出行不须要消耗汽油等化石能源，有利于环境爱护，A项错误；B.多叫外卖会增加外卖的包装材料的消耗，会引起更多的资源奢侈，产生白色污染等，B项错误；C.提倡垃圾分类更加有利于废物的回收利用，削减不必要的垃圾的产生，C项正确；D.工业废水注入地下岩石层，会污染地下水，D项错误；本题答案选C。3．下列做法与可持续发展理念不符合的是(D)A．加大清洁能源的开发利用，提高资源的利用率B．催化处理汽车尾气，减轻氮氧化物污染和光化学烟雾C．对工业废水、生活污水净化处理，削减污染物的排放D．加大铅酸蓄电池、含汞锌锰干电池的生产，满意消费需求解析：A.加大清洁能源的开发利用，提高资源的利用率，可削减化石能源的运用和SO2、CO2的排放，符合可持续发展理念，故A正确；B.汽车尾气中的氮氧化物可形成光化学烟雾等环境污染，催化处理汽车尾气，可以减轻氮氧化物污染和光化学烟雾，故B正确；C.水污染主要来自于工业、农业和生活污水的排放，工业废水和生活污水经过处理后可以爱护水源，削减污染物的排放，符合可持续发展理念，故C正确；D.废旧电池中含有的铅、汞、锌、锰等重金属、废旧蓄电池的电解液都会造成环境污染，所以加大铅酸蓄电池、含汞锌锰干电池的生产，不符合可持续发展理念，故D错误；答案选D。4．(双选)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的平安、无毒的绿色消毒剂，对酸性污水中的Mn2＋也有明显的去除效果，其反应原理为：ClO2＋Mn2＋→MnO2↓＋Cl－(部分反应物和产物省略、未配平)，下列有关该反应的说法正确的是(CD)A．工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2B．利用该原理处理含Mn2＋的污水后溶液的pH上升C．该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为52D．理论上处理含1molMn2＋的污水，须要标准状况下的ClO28.96L解析：A.氯气是有毒的气体，所以不能代替ClO2，则A错误；B.用ClO2处理酸性污水中的Mn2＋，反应的离子方程式为2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O=5MnO2↓＋2Cl－＋12H＋，所以处理后溶液的pH是减小的，故B错误；C.该反应的氧化产物为MnO2，还原产物为Cl－，由反应方程式可知，二者的物质的量之比为52，故C正确；D.由反应的离子方程式可知，处理1molMn2＋，须要2/5mol的ClO2，在标准状况下的体积为8.96L，故D正确。本题正确答案为C、D。5．“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上歼灭污染，是一门能防止污染的科学。它包括“原料的绿色化”、“化学反应的绿色化”、“产物的绿色化”等内容。其中“化学反应的绿色化”要求反应物中全部的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。下列不符合“化学反应的绿色化”的是(D)A．消退硫酸厂尾气中的SO2：SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3B．消退制硝酸工业尾气的氮氧化物：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2OC．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制CuSO4：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up17(△))2CuO，CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2O解析：“绿色化学”的理念提倡提高原子利用率、从源头上消退污染。C项中产生了SO2，是环境污染物，不符合绿色化学的理念。答案应选D项。6．绿色化学对于化学反应提出了原子经济性的要求。最志向的原子经济性反应是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，没有副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯()的方法和过程中，最符合原子经济性要求的是(C)解析：志向的“原子经济”是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放，所以要想实现原子经济应当发生加成反应，则A.该反应是取代反应，不仅生成乙苯还生成副产物HCl，所以不符合原子经济理念，A不符合题意；B.该反应中生成乙苯同时还生成水，属于取代反应，不符合原子经济理念，B不符合题意；C.该反应中苯乙烯和氢气发生加成反应生成一种产物乙苯，符合原子经济理念，C符合题意；D.该反应中第一个反应是消去反应，生成副产物HBr，不符合原子经济理念，D不符合题意；答案选C。7．工业上依据污水中所含物质或离子的不同，有多种处理方法，比如：污水中所含离子处理方法H＋、OH－中和法Cu2＋、Hg2＋沉淀法CN－氧化还原法请回答：(1)在中和法中，若用CO2来处理污水，则离子方程式是CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)(写成CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O不给分)。(2)在沉淀法中，用硫化钠作沉淀剂，能有效地处理含Cu2＋、Hg2＋等重金属离子的污水。若某污水中能与硫化钠反应的阳离子只有Hg2＋，且含量为400mg/L，则处理10L这样的污水至少须要加入硫化钠1.6g(精确到0.1)。我国规定的排放标准不能超过0.05mg/L，若1L污水经过沉淀法处理后含Hg2＋为2×10－7mol，则该污水是否达到了排放标准是(填“是”或“否”)。(3)在氧化还原法中，常用Cl2氧化污水中有毒的CN－，得到无毒的CO2和N2，若参与反应的Cl2与CN－的物质的量之比为52，则该反应的离子方程式是5Cl2＋2CN－＋4H2O=10Cl－＋2CO2＋N2＋8H＋。解析：(1)假如CO2和OH－反应生成COeq\o\al(2－,3)，则溶液呈碱性，假如生成HCOeq\o\al(－,3)，溶液的碱性要小一些，所以生成HCOeq\o\al(－,3)更为合理，即离子方程式为CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)；(2)m(Hg2＋)＝400mg/L×10L＝4g，n(Hg2＋)＝eq\f(4g,200g/mol)＝0.02mol，由于Hg2＋＋S2－=HgS↓，所以n(Na2S)＝0.02mol，m(Na2S)＝0.02mol×78g/mol＝1.56g≈1.6g；1L污水中，n(Hg2＋)＝2×10－7mol，则m(Hg2＋)＝4×10－5g＝0.04mg，即该污水中Hg2＋的浓度为0.04mg/L(<0.05mg/L)，则该无水达到了排放标准；(3)题中已经告知反应物和生成物，以及反应物的物质的量之比，依据得失电子守恒可以配平离子反应方程式为：5Cl2＋2CN－＋4H2O=10Cl－＋