1、 环境保护与绿色化学婺源紫阳中学 傅老师整理要点一 环境污染1、环境污染的含义：工农业生产和人类活动排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，危害人类健康和生存。2、环境污染的分类 ：（1）按环境要素分：大气污染、水体污染（海洋、江河、湖泊） 、土壤污染；（2）按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染；（3）按造成污染的性质分：化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。3. 大气污染的来源、危害、治理：大气污染是指空气中污染物的浓度达到有害程度，以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和生物造成危害的现象。 （1）主要污染物: 二氧化物、碳氧化
2、物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等（2）来源: 煤、石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等。 （3）危害: 危害人类健康、影响植物生长、破坏建筑材料、改变地球气候。4.水体污染的含义和污染物的类型：水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水体污染物主要有以下几类：（1）硫化物、无机酸碱盐（如氯化物、硫酸盐、酸、碱）的无机有害物；（2）氟化物、氰化物的无机有毒化学物质及汞、砷、铬、铝、镉等重金属元素；（3）氨基酸、蛋白质、碳水化物、油类、脂类等耗氧有机物；（4
3、）钾、铵盐、磷、磷酸盐等植物营养源；（5）苯类、酚类、有机磷农药、有机氯农药、多环芳烃等有毒有机物；（6）寄生虫、 、细菌、病菌等微生物污染；（7）铯、钚、锶、铀等放射性污染物。5、噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常工作、学习、生活的现象。6、放射性污染是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线。7、“温室效应“与全球变暖“温室效应”是大气中的二氧化碳等气体阻碍热量从地球表面散发出去，从而维持了地球表面的气温。这种效应，就如同温室的作用一样，称为“温室效应“ 。能产生温室效应的气体有: 二氧化碳、甲烷、
4、氮氧化物、氯氟烃、臭氧等气体，这些气体被称为“温室气体”。8、 “赤潮”与水体富营养化“赤潮“ 是一种危害巨大的自然灾害，它会造成水质恶化和鱼类的大量死亡。赤潮的发生机理至今尚无定论。一般认为，适度的水温、盐分、营养盐、促生质(促进藻类生长的物质) 等各种因素都是赤潮生物的增殖因子。而水体富营养化亦即含氮磷营养盐的富集是赤潮发生的一个不可缺少的先决条件。水体中过量的磷、氮营养盐，成为水中微生物和藻类的营养物，使得蓝、绿藻和红藻迅速生长，急剧繁殖。它们的繁殖、生长、腐败，引起水中氧气大量减少，导致鱼虾等水生生物大量窒息死亡。某些藻类甚至还会释放出一些有毒物质使鱼类中毒死亡。此外，由于死亡藻类分解
5、时会放出一些 CH4、H 2S 等气体，使海水变得腥臭难闻.水质恶化。这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染，叫做水体的“富营养化 “。这种现象在海湾出现叫做 “赤潮“ ，如果是发生在淡水中，又叫做“水华“ 。因此，水体富营养化是赤潮(或水华)的先兆，赤潮是水体富营养化的结果。9、臭氧与光化学烟雾来自于汽车尾气的有害气体:一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物(NOx)和一些碳氢化合物，它们在空气中形成所谓的“ 光化学烟雾气。要点二、环境保护与可持续发展环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。化学在环保方面发挥重要的作用。
6、可持续发展观强调的是经济、社会和环境的协调发展，其核心思想是经济发展应当建立在社会公正和环境、生态可持续的前提下，既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害。可持续发展要求人们改变“高投入、高消耗、高污染“ 的生产和消费模式，提高资源利用效率。环境保护关系到人类的可持续发展。【典例】下列有关环境问题的说法正确的是 ( )A.燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中 SO2 的量B.臭氧的体积分数超过 10-4%的空气有利于人体健康C.pH 在 5.67.0 之间的降水通常称为酸雨D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染变式练习1 下列环境问题与化石燃料无关的是 （ ）A、酸
7、雨 B、光化学烟雾 C、水华 D、温室效应【典例】下列表述正确的是( ) 现 代 研 制 的 油 漆 中 一 般 不 使 用 甲 醛 、 酚 类 等 化 合 物 ， 因 为 这 些 化 合 物 对 人 体 有 毒 我 国 从2000 年 起 逐 渐 用 二 氧 化 氯 取 代 氯 气 对 饮 用 水 进 行 消 毒 ， 因 为 二 氧 化 氯 杀 菌 、 消 毒 能 力 强 ， 持 效 长 我 国 禁 止 汽 车 使 用 含 铅 汽 油 ， 其 主 要 原 因 铅 资 源 短 缺 明 矾 能 使 水 中 的 悬 乳 物 凝 聚 ， 可 做 为净 水 剂 赤 潮 、 白 色 污 染 、 绿 色
8、食 品 都 与 相 关 物 质 颜 色 有 关 给 机 动 车 安 装 尾 气 净 化 器 ， 可 减 少光 化 学 烟 雾 的 发 生 开 发 使 用 新 型 清 洁 能 源 ， 减 少 化 石 燃 料 的 燃 烧 ， 可 从 根 本 上 防 止 酸 雨 的 产 生A B C D全部变式练习 2 空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的 “蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 ( )A推广使用燃煤脱硫技术，防治 SO2 污染 B实施绿化工程防治扬尘污染C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D加大石油、煤炭的开采速率，增加化石燃料的供应量要点三、绿色
9、化学1、绿色化学的定义：绿色化学是指：在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生) 原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂（美国绿色化学(GreenChemistry)杂志） 。绿 色 化 学 又 称 “环 境 无 害 化 学 ”、 “环 境 友 好 化 学 ”、 “清 洁 化 学 ”， 绿 色 化 学 是 近 十 年 才 产 生 和发 展 起 来 的 ， 是 一 个 “新 化 学 婴 儿 ”。 它 涉 及 有 机 合 成 、 催 化 、 生 物 化 学 、 分 析 化 学 等 学 科 ,内容 广 泛 。 绿 色 化 学 的 最 大 特 点 是 在 始 端 就 采 用 预 防 污
10、染 的 科 学 手 段 ,因 而 过 程 和 终 端 均 为 零 排放 或 零 污 染 。 世 界 上 很 多 国 家 已 把 “化 学 的 绿 色 化 ”作 为 新 世 纪 化 学 进 展 的 主 要 方 向 之 一 。今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术，它可通过使用自然能源，避免给环境造成负担、避免排放有害物质。利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。绿色化学的核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是：反应物的原子全部转化为期望的最终产物。2、绿色化学的主要特点:（1
11、）充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；（2）在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；（3）提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；（4）生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。3、绿色化学的原则防治污染的产生优于治理产生的污染；原子经济性（设计的合成方法应将反应过程中所用的材料，尽可能全部地转化到最终产品中）；只要可行，应尽量采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线；设计的化学品应能保留其功效，降低其毒性；应尽可能避免使用辅助物质（如溶剂、分离试剂等），如使用也应是无毒的；应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源
12、（在常温、常压下进行）；只要技术和经济上可行，原料应是可再生的，而不是即将耗竭的；尽量避免不必要的衍生步骤（阻断基团、保护和脱保护等）；催化剂（尽可能好的选择性）优于化学计量性试剂；化工产品在完成其使命后，应能降解为无害的物质，而不应残留在环境中；应进一步发展分析方法，使有害物质在生成前能够进行即时在线跟踪和控制； 在化学转换过程中，所选用的物质和物质的形态尽可能地降低发生化学事故的可能性（包括泄漏、爆炸、火灾等）。4、原子经济化 学 反 应 的 “原 子 经 济 性 ”（ Atom economy） 概 念 是 绿 色 化 学 的 核 心 内 容 之 一 ， 原 子 经济 既 要 求 尽 可
13、 能 地 节 约 不 可 再 生 资 源 ， 又 要 求 最 大 限 度 地 减 少 废 弃 物 排 放 。 理 想 的 原 子 经济 反 应 是 原 料 分 子 中 的 原 子 百 分 之 百 地 转 变 成 产 物 ， 不 产 生 副 产 物 或 废 物 ， 实 现 废 物 的 “零排 放 ”。目 前 绿 色 化 学 工 艺 与 技 术 研 究 的 主 要 成 果 和 趋 势 ： 开 发 “原 子 经 济 性 ”反 应 。 近 年 来 ， 开 发原 子 经 济 性 反 应 已 成 为 绿 色 化 学 研 究 的 热 点 之 一 。 采 用 无 毒 、 无 害 的 原 料 采 用 无 毒 、
14、 无 害的 催 化 剂 采 用 无 毒 、 无 害 的 溶 剂 、 助 剂 利 用 可 再 生 的 资 源 合 成 化 学 品 环 境 友 好 产 品【典例】以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是 A.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B.甲烷与氯气制备一氯甲烷C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D.用 SiO2 制备高纯硅变式练习 3. 2006 年 6 月 5 日是第 35 个世界环境日，国家环保总局确定的主题是：“生态安全与环境友好型社会”。下列说法不符合这一主题的是 A用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质B回收废电池，减少对环境的污染C为使农作物高产，大量施用化肥和农药D研制开
15、发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染【典例】保护环境已成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是 A.发电厂的煤经脱硫处理 B.将煤转化为水煤气作燃料C.回收并合理处理聚乙烯塑料废物 D.电镀废液经中和后直接排放变式练习 4下列关于某些社会热点问题的说法中，不正确的是 A “绿色食品”是指不含任何化学物质的食品B “无磷洗涤剂”的推广使用，可以减少水体富营养化的发生C甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见污染物之一D臭氧在高空对人类有保护作用1.为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气
16、，另一类是液化石油气，这两类燃料的主要成分是 ( )A碳水化合物 B碳氢化合物 C氢气 D醇类2.某年“世界无烟日” 的主题是“ 清洁空气，拒吸二手烟”。 “二手烟”燃烧产生的烟气中含有三种主要毒素，除烟碱和致癌物焦油外，还有一种不易注意的有毒物质是 ( )ANO BSO 2 CCO DCO 23科技文献经常出现的下列词汇，其中与相关物质的颜色并无联系的是 ( )A赤色海潮 B白色污染 C绿色食品 D棕色烟气4.化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是 ( )A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用C.为防止电池中的
17、重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术D.提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染5绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率，从根本上解决环境污染问题。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是 6.近期我国冀东渤海湾发现储量达 10 亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是A.石油属于可再生矿物能源 B.石油主要含有碳、氢两种元素C.石油的裂化是物理变化 D.石油分馏的各馏分均是纯净物7.下列叙述合理的是 ( )A.金属材料都是导体，非金属材料都是绝缘体B.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成 CO2 和 H2OC.水
18、电站把机械能转化成电能，而核电站把化学能转化成电能D.我国规定自 2008 年 6 月 1 日起，商家不得无偿提供塑料袋，目的是减少“白色污染”8.下列物质中，下列物质中，属于“城市空气质量日报”报道的污染物是 ( )A.N2 B.SO2 C.CO2 D.CO9 引起下列环境污染的原因不正确的是 ( )A.重金属、农药和难分解有机物等会造成水体污染B.装饰材料中的甲醛、芳香烃及氡等会造成居室污染C.SO2、 NO2 或 CO2 都会导致酸雨的形成D.CO2 和氟氯烃等物质的大量排放会造成温室效应的加剧1090 年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念，绿色化学是预防污染的基本手段。下列各项中
19、属于绿色化学的是A杜绝污染源 B减少有毒物 C治理污染点 D处理废弃物11大气中的臭氧层可使人类和其他生物免受紫外线的危害，人为因素可能使臭氧层受到破坏、下列因素可破坏臭氧层的是 （ ）ASO 2 的排放 B制冷剂氟氯烃( 商品名氟利昂)的泄漏CCO 2 的排放 D燃料的不完全燃烧12.接触法生产 H2SO4 的过程中，对废气、废液、废渣和“废热”的处理正确的是 尾气用氨水处理污水用石灰乳处理废渣用来造水泥、炼铁 设置“废热”锅炉产生蒸气，供热或发电。A只有 B只有 C只有 D全部13工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气中含有 SO2，为便于监控，实施环境保护，下列适合测定硫酸尾气 SO2
20、含量的试剂是 （ ）A品红溶液 B氨水、酚酞试液 C碘水、淀粉溶液 D以上都能14、绿色化学是利用化学知识和技术预防污染，从源头消除污染。下列各项关于“ 绿色化学” 的说法不正确是（ ）A. 绿色化学是针对大量化学品对环境的严重危害应运而生的B. 绿色化学是用来治理污染点的化学C. 绿色化学的发展还可能将传统的化学研究和化工生产从“粗放型”转变为“ 集约型”，充分 地利用每个原料的原子，做到物尽其用 D. 发展绿色化学意味着要从过去的污染环境的化工生产转变为安全的、清洁的生产15、 绿色化学对于化学反应提出了 “原子经济性”的新概念及要求，下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（反应均在
21、一定条件下进行） （ ）16 “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，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为 100%，在用 CH3CH=CH2 合成CH2=C(CH3)COOCH3 的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其它的反应物有 ACO 和 CH3OH BCO 2 和 H2O CH 2 和 CO2 DCH 3OH 和 H217、绿色化学对化学反应提出了“ 原子经济性”的新概念及要求。理想的原子经济性反应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。以下反应中符合绿色化学原理的是：A乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷
22、B乙烷与氯气制备氯乙烷C苯和乙醇为原料，在一定条件下生产乙苯 D乙醇与浓硫酸共热制备乙烯18、在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为 100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是：置换反应 化合反应 分解反应 取代反应 加成反应 消去反应 加聚反应 缩聚反应A B C只有 D只有19、20 世纪 90 年代，国际上提出了“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，在化工生产各环节都能实现净化和无污染的反应途径，下列各项属于“绿色化学” 的是 （ ）A处理废弃物 B治理污染点 C减少有毒物 D杜绝污
23、染源20、 “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。下面化学反应不符合绿色化学概念的是 （ ）A消除硫酸厂尾气排放：SO 22NH 3 = (NH4)2SO3B消除制硝酸工业尾气排放：NO 2NO 2NaOH =2NaNO2H 2OC制 CuSO4：Cu 2H 2SO4(浓) = CuSO4SO 22H 2O D制 CuSO4：2CuO 2= 2CuO CuOH 2SO4(稀) = CuSO4H 2O21.某校文印室里有两台复印机长期工作着，使用和操作复印机的师傅，时常感到身体有不适的现象。一天，一位学生知道后，查阅了相关资料，了解到复印机工作时易产生臭氧，
24、臭氧浓度过高时，对人体有害。臭氧具有强氧化性，可以使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，其中臭氧部分转化为氧气。（1）写出并配平发生反应的离子方程式 ；（2）该反应的氧化剂是 ，还原产物是 ；（3）该反应包含两种反应：氧化反应为 转化 ，还原反应过程的反应式 。（4）反应中 1mol 臭氧 （填“得到”或“ 失去”） mol 电子。22臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧： 233O 放 电（1）若在上述反应中有 30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为_g/mol（保留一位小数） 。（2）将 8L 氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气
25、体 6.5L，其中臭氧为_L。（3）实验室将氧气和臭氧的混合气体 0.896L（标准状况）通入盛有 20.0g 铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为 21.6g。则原混合气中臭氧的体积分数为_。23 5 月 12 日四川汶川发生特大地震，为防止在大灾之后疫病流行，全国各地向灾区运送了大量的各种消毒剂、漂白剂等。（1）二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由 KClO3 在H2SO4 存在下与 SO2 反应制得。请写出反应的离子方程式： 。（2）漂白剂亚氯酸钠（NaClO 2）在常温与黑暗处可保存一年，亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为：HClO 2 ClO2 H
26、 Cl H 2O(未配平) 。当 1 mol HClO2 发生分解反应时，转移的电子数是 。（3）过碳酸钠是一种有多用途的新型氧系固态漂白剂，化学式可表示为Na2CO33H2O2，它具有 Na2CO3 和 H2O2 的双重性质。过碳酸钠与下列物质均会发生化学反应而失效，其中过碳酸钠只发生了氧化反应的是 。AMnO 2 BKMnO 4 溶液 C稀盐酸 DNa 2SO3 溶液24. 脱除天然气中的硫化氢既能减少环境污染，又可回收硫资源。（1）硫化氢与 FeCl3 溶液反应生成单质硫，其离子方程式为 。（2）用过量 NaOH 溶液吸收硫化氢后，以石墨作电极电解该溶液可回收硫，其电解总反应方程式（忽略
27、氧的氧化还原）为 ；该方法的优点是 。（3）一定温度下，1 mol NH 4HS 固体在定容真空容器中可部分分解为硫化氢和氨气。当反应达平衡时 p 氨气 p 硫化氢 =a(Pa2),则容器中的总压为 Pa;右图是上述反应过程中生成物浓度随时间变化的示意图。若 t2 时增大氨气的浓度且在 t3 时反应再次达到平衡，请在图上画出 t2 时刻后氨气、硫化氢的浓度随时间的变化曲线。25. 二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。（1）硫酸生产中，SO 2 催化氧化生成 SO3：某温度下，SO 2 的平衡转化率（）与体系总压强（p）的
28、关系 如图所示。根据图示回答下列问题：将 2.0 mol SO2 和 1.0 mol O2 置于 10 L 密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为 0.10 MPa。该反应的平衡常数等于 。平衡状态由 A 变到 B 时，平衡常数 K（A ） K（B ） （填 “”、 “”或“=”） 。（2）用 CH4 催化还原 NOx，可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4（g）+4NO 2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-574 kJmol-1CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-1 160 kJmol-1若用标准状况下 4.48 L CH4 还
29、原 NO2 至 N2，整个过程中转移的电子总数为 （阿伏加德罗常数用 NA 表示） ，放出的热量为 kJ。（ 3） 新 型 纳 米 材 料 氧 缺 位 铁 酸 盐 （ MFe2Ox 3x4,M=Mn、 Co、 Zn 或 Ni）由 铁 酸 盐 （ MFe2O4)经 高 温 还 原 而 得 ， 常 温 下 ， 它 能 使 工 业 废 气 中 的 酸 性 氧 化 物 分 解除 去 。 转 化 流 程 如 图 所 示 ：请写出 MFe2Ox 分解 SO2 的化学方程式 （不必配平）。26、在化学实验中，如使某步中的有害物质作为另一步的反应物，形成一个循环，就可以不再向环境中排放这种有害物质。例如：(1)在上述有编号的步骤中，需要用还原剂的是（ ） ，需要用氧化剂的是（ ） 。(填编号)(2) 在上述循环中，既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是_ 。(填化学式)(3)完成并配平步骤 的化学方程式，标出电子转移的方向和数目：（ ）Na 2Cr2O7（ ）KI（ ）HCl =（ ）CrCl 3（ ）NaCl（ ）KCl （ ）I 2（ ）
