2022高考化學(xué)一輪專題復(fù)習(xí)20環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)含解析

PAGE專練20環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)一、單項選擇題1．形成酸雨的過程如圖所示。下列說法正確的是()A．含NOx、SO2的煙氣和酸雨的分散劑相同B．酸雨沉降到地面后酸性還會有所增強(qiáng)C．機(jī)動車尾氣中的NOx來自燃油中的含氮物質(zhì)D．在已酸化的土壤中加消石灰可以減少酸雨的形成2．[2021·河北卷]硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關(guān)注。下列說法正確的是()A．NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實現(xiàn)氮的固定D．工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除3．“煤制油”的關(guān)鍵技術(shù)是煤的氣化，而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)eq\o(→,\s\up7(高溫))CO(g)＋H2(g)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需能量是由間歇進(jìn)行的碳的燃燒(氧氣用空氣代替)來提供的：C＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2。下面關(guān)于該過程的說法不正確的是()A．煤的氣化可以減少煤直接燃燒對環(huán)境造成的粉塵污染B．第一個反應(yīng)需要吸熱，所以煤的氣化從能量角度來看，得不償失C．煤氣化后作為燃料，燃燒充分，熱利用率高D．上述兩個反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣體中除去CO、CO2后主要就是合成氨的兩種原料氣體4．[2020·全國卷Ⅱ]二氧化碳的過量排放可對海洋生物的生存環(huán)境造成很大影響，其原理如下圖所示。下列敘述錯誤的是()A．海水酸化能引起HCOeq\o\al(－,3)濃度增大、COeq\o\al(2－,3)濃度減小B．海水酸化能促進(jìn)CaCO3的溶解，導(dǎo)致珊瑚礁減少C．CO2能引起海水酸化，其原理為HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)D．使用太陽能、氫能等新能源可改善珊瑚的生存環(huán)境5．[2021·山東德州檢測]化學(xué)與生活、環(huán)境、科技等密切相關(guān)。下列說法不正確的是()A．“煤改氣”“煤改電”等清潔能源工程有利于減少霧霾天氣B．二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫的超量排放是形成酸雨的主要原因C．用石墨烯彈性氣凝膠制成的“碳海綿”可用作海上原油泄漏的吸油材料D．葡萄酒含維生素C等多種維生素，通常添加微量SO2防止?fàn)I養(yǎng)成分被氧化6．“綠色化學(xué)”實驗已走進(jìn)課堂，下列做法符合“綠色化學(xué)”的是()①實驗室中收集氨氣采用圖甲所示裝置②實驗室中做氯氣與鈉反應(yīng)實驗時采用圖乙所示裝置③實驗室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸反應(yīng)生成銨鹽的實驗④實驗室中采用圖丙所示裝置進(jìn)行銅與稀硝酸的反應(yīng)A．②③④B．①②③C．①②④D．①③④7．“綠色化學(xué)”是當(dāng)今社會人們提出的一個新概念。在“綠色化學(xué)”工藝中，理想狀態(tài)是反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的產(chǎn)物，即原子利用率為100%。下列反應(yīng)最符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟(jì)性要求的是()A．由乙烯制備聚乙烯B．甲烷與氯氣反應(yīng)制備一氯甲烷C．以銅和濃硝酸為原料制備硝酸銅D．用SiO2制備高純硅二、不定項選擇題8．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯誤的是()A．霧和霾的分散劑相同B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C．NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)9．我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正確的是()A．生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%B．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂C．①→②要吸收能量D．該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率10．“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來捕捉CO2，其基本過程如下圖所示(部分條件及物質(zhì)未給出)。下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是()A．能耗大是該方法的一大缺點B．整個過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用C．“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶，過濾D．該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品11．海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B．粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C．工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D．富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收三、非選擇題12．控制“酸雨”是防治大氣污染的重要問題之一。煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用Ca(ClO)2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問題：(1)Ca(ClO)2中氯元素的化合價為________。(2)工業(yè)上制備Ca(ClO)2的化學(xué)方程式______________________________________。(3)實驗室在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2的煙氣，反應(yīng)溫度為323K，Ca(ClO)2溶液濃度為5×10－3mol·L－1。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表：離子SOeq\o\al(2－,4)Cl－c/(mol·L－1)5×10－31×10－2寫出Ca(ClO)2溶液在脫硫過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。(4)目前可用電化學(xué)方法處理由二氧化硫引起的酸雨。常見的一種方法是惰性電極電解氫溴酸，其陽極的電極反應(yīng)為：______________________。陰極的電極反應(yīng)為：______________________。總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______________________。(5)將其陽極產(chǎn)物用水溶解配成溶液去淋洗含二氧化硫的廢氣。上述吸收廢氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子1mol，則可吸收二氧化硫氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為________L，這種方法是否符合綠色化學(xué)、原子經(jīng)濟(jì)的原則________(答“是”或“否”)，請說明理由____________________________________。13．綜合利用CO2、CO對環(huán)境保護(hù)和能源開發(fā)以及構(gòu)建低碳社會有重要意義。(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，下列建議合理的是________(填字母)。a．可在堿性氧化物中尋找b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找c．可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找(2)Li4SiO4可用于吸收、釋放CO2，原理是：在500℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3；平衡后加熱至700℃，反應(yīng)逆向進(jìn)行，放出CO2，Li4SiO4再生。寫出CO2與Li4SiO4反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________；該反應(yīng)為________(填“吸”或者“放”)熱反應(yīng)，原因是______________________________________________。(3)CO和鐵粉在一定條件下可以合成五羰基合鐵[Fe(CO)5]，該物質(zhì)可用作無鉛汽油的防爆劑，是一種淺黃色液體，熔點－20.5℃，沸點103℃，易溶于苯等有機(jī)溶劑，不溶于水，密度1.46～1.52g/cm3，有毒，光照時生成Fe2(CO)9,60℃發(fā)生自燃。五羰基合鐵的制備原理如下：Fe(s)＋5CO(g)eq\o(,\s\up7(200℃，20MPa),\s\do5(250℃～300℃))Fe(CO)5(g)①下列說法正確的是________。A．利用上述反應(yīng)原理可制備高純鐵B．制備Fe(CO)5應(yīng)在隔絕空氣的條件下進(jìn)行C．反應(yīng)Fe(s)＋5CO(g)Fe(CO)5(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為eq\f(c[FeCO5],cFe·cCO)D．Fe(CO)5應(yīng)密封、陰涼、避光并加少量蒸餾水液封貯存②五羰基合鐵能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成Na2Fe(CO)4和另兩種常見無機(jī)物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________________________________。(4)如圖所示，利用缺鐵氧化物[如Fe0.9O]可實現(xiàn)CO2的綜合利用。請說明該轉(zhuǎn)化的2個優(yōu)點________。若用1mol缺鐵氧化物[Fe0.9O]與足量CO2完全反應(yīng)可生成________molC(碳)。14．煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測其含量，選用如下采樣和檢測方法。回答下列問題：Ⅰ.采樣采樣步驟：①檢驗系統(tǒng)氣密性；②加熱器將煙道氣加熱至140℃；③打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣；④采集無塵、干燥的氣樣；⑤關(guān)閉系統(tǒng)，停止采樣。(1)A中裝有無堿玻璃棉，其作用是________。(2)C中填充的干燥劑是(填序號)________。a．堿石灰b．無水CuSO4c．P2O5(3)用實驗室常用儀器組裝一套裝置，其作用是與D(裝有堿液)相同，在虛線框中畫出該裝置的示意圖，標(biāo)明氣體的流向及試劑。(4)采樣步驟②加熱煙道氣的目的是________。Ⅱ.NOx含量的測定將vL氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化為NOeq\o\al(－,3)，加水稀釋至100.00mL。量取20.00mL該溶液，加入v1mLc1mol·L－1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(過量)，充分反應(yīng)后，用c2mol·L－1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2＋，終點時消耗v2mL。(5)NO被H2O2氧化為NOeq\o\al(－,3)的離子方程式是____________________________________。(6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有______________________________________。(7)滴定過程中發(fā)生下列反應(yīng)：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=NO↑＋3Fe3＋＋2H2OCr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O則氣樣中NOx折合成NO2的含量為______mg·m－3。(8)判斷下列情況對NOx含量測定結(jié)果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)若缺少采樣步驟③，會使測定結(jié)果________。若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，會使測定結(jié)果________。專練20環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1．B含NOx、SO2的煙氣的分散劑是空氣，酸雨的分散劑是水，A項錯誤；硫酸型酸雨的形成過程是SO2＋H2O=H2SO3，亞硫酸是弱酸，不穩(wěn)定，易被氧化成硫酸，所以沉降到地面后酸性還會有所增強(qiáng)，B項正確；機(jī)動車尾氣中含有NOx是由于高溫條件下空氣中的氮氣和氧氣反應(yīng)生成了氮的氧化物，C項錯誤；在已酸化的土壤中加消石灰可以中和土壤的酸性，不能減少酸雨的形成，D項錯誤。2．DSO2是無色氣體，A錯誤；汽車尾氣中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、含鉛化合物、固體顆粒物等，B錯誤；植物不能直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，C錯誤；石灰(CaO)可與SO2反應(yīng)生成CaSO3，故可采用石灰法脫除工業(yè)廢氣中的SO2，D正確。3．B從煤的氣化產(chǎn)物的燃燒分析；氣態(tài)燃料的熱利用率高，而且比較清潔；氣態(tài)燃料比固態(tài)煤炭更易充分燃燒；由于反應(yīng)C＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2中的氧氣是用空氣代替的，所以反應(yīng)后的混合氣體中有N2、CO2、CO和H2等。4．C海水酸化會引起H＋濃度增大，H＋與COeq\o\al(2－,3)結(jié)合生成HCOeq\o\al(－,3)，故HCOeq\o\al(－,3)濃度增大、COeq\o\al(2－,3)濃度減?。缓Ｋ峄瘯笴Oeq\o\al(2－,3)濃度減小，平衡CaCO3Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)朝著CaCO3溶解的方向移動，導(dǎo)致珊瑚礁減少；CO2引起海水酸化的原理是CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)；使用太陽能、氫能等新能源可減少二氧化碳的排放，可改善珊瑚的生存環(huán)境。故選C。5．B“煤改氣”“煤改電”等清潔能源工程減少了可吸入顆粒物等的排放，有利于減少霧霾天氣，A項正確；二氧化碳不會形成酸雨，B項錯誤；用石墨烯彈性氣凝膠制成的“碳海綿”具有很強(qiáng)的吸附性，可用作海上原油泄漏的吸油材料，C項正確；二氧化硫具有還原性，添加微量SO2可防止葡萄酒中營養(yǎng)成分被氧化，D項正確。6．C①在實驗中用帶有酚酞的水吸收逸出的氨氣，防止污染環(huán)境，符合“綠色化學(xué)”，故選①；②用沾有堿液的棉球吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境，符合“綠色化學(xué)”，故選②；③沒有氣體處理裝置，揮發(fā)的HCl和NH3會污染大氣，不符合“綠色化學(xué)”，故不選③；④氣球可以用來收集生成的NO，防止污染環(huán)境，符合“綠色化學(xué)”，故選④。故正確序號為①②④。7．A由乙烯制備聚乙烯，原子利用率為100%。A正確。8．C霧和霾的分散劑均是空氣，A正確；根據(jù)示意圖分析，B正確；氨氣是反應(yīng)物不是催化劑，C錯誤；氮肥會釋放出氨氣，D正確。9．CDA項，生成CH3COOH的總反應(yīng)為CH4＋CO2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3COOH，原子利用率為100%；B項，CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^程中，有1個C－H鍵發(fā)生斷裂；C項，根據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①→②放出能量并形成C－C鍵；D項，催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率。10．AD由題可知基本過程中有兩個反應(yīng)：二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，碳酸鈣的高溫分解，高溫分解需要消耗較大的能量，是“碳捕捉技術(shù)”的一大缺點，故A正確；循環(huán)利用的應(yīng)該有CaO和NaOH兩種物質(zhì)，故B錯誤；“反應(yīng)分離”過程中分離物質(zhì)的操作應(yīng)該是過濾，故C錯誤；甲醇工業(yè)上可用CO2制備，故D正確。11．C向苦鹵中通入Cl2置換出溴單質(zhì)，分離得到溴，故A項正確；粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì)，精制時通常在溶液中依次加入過量的BaCl2溶液、過量的NaOH溶液和過量的Na2CO3溶液，過濾后向濾液中加入鹽酸至溶液呈中性，再進(jìn)行重結(jié)晶進(jìn)行提純，故B項正確；氫氧化鈉成本較高，工業(yè)常選用生石灰或石灰水作沉淀劑，故C項錯誤；海水提取溴一般用氯氣置換溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)，用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收轉(zhuǎn)化為HBr，達(dá)到富集的目的，故D項正確。12．(1)＋1價(2)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(3)Ca(ClO)2＋2H2O＋2SO2=H2SO4＋CaSO4↓＋2HCl(4)陽極：2Br－－2e－=Br2陰極：2H＋＋2e－=H2↑總反應(yīng)：2HBreq\o(=,\s\up7(通電))H2↑＋Br2(5)Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr11.2是該反應(yīng)不生成污染性物質(zhì)，且實現(xiàn)了變廢為寶，生成物除循環(huán)利用外，都是重要的工業(yè)原料13．(1)ab(2)CO2＋Li4SiO4eq\o(,\s\up7(500℃),\s\do5(700℃))Li2CO3＋Li2SiO3放升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，說明逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)①ABD②Fe(CO)5＋4NaOH=Na2Fe(CO)4＋Na2CO3＋2H2O(4)將CO2轉(zhuǎn)化為C和O2；利用了太陽能0.1解析：(1)a.Li2O、Na2O、MgO均屬于堿性氧化物，均能吸收酸性氧化物CO2，可在堿性氧化物中尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，故a正確；b．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，鈉、鎂為ⅠA、ⅡA族元素，所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，故b正確；c．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，但它們都沒有強(qiáng)氧化性，且吸收二氧化碳與氧化還原無關(guān)，故c錯誤；(2)在500℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3，反應(yīng)物為CO2與Li4SiO4，生成物有Li2CO3，根據(jù)質(zhì)量守恒可知產(chǎn)物還有Li2SiO3，所以化學(xué)方程式為：CO2＋Li4SiO4eq\o(,\s\up7(500℃),\s\do5(700℃))Li2CO3＋Li2SiO3；由于升高溫度平衡左移，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)．(3)①A項，可以將粗鐵與CO反應(yīng)生成Fe(CO)5，然后減壓讓Fe(CO)5分解產(chǎn)生高純鐵，CO為氣體會逸出體系，A正確；B項，F(xiàn)e會與空氣中的氧氣反應(yīng)，所以要在隔絕空氣的條件下制備Fe(CO)5，B正確；C項，F(xiàn)e為固體，不能算在平衡常數(shù)里，C錯誤；D項，光照時生成Fe2(CO)9，60℃發(fā)生自燃，所以應(yīng)密封、陰涼、避光并加少量蒸餾水液封貯存，D正確。②五羰基合鐵能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成Na2Fe(CO)4和另兩種常見無機(jī)物，根據(jù)原子守恒，另外兩種常見的物質(zhì)為H2O和Na2CO3，所以方程式為：Fe(CO)5＋4NaOH=Na2Fe(CO)4＋Na2CO3＋2H2O。(4)根據(jù)圖示可知，F(xiàn)e0.9O可以將CO2轉(zhuǎn)化為Fe3O4和C，而Fe3O4又在太陽能高溫作用下分解為Fe0.9O和氧氣，在此循環(huán)過程中，利用了太陽能，F(xiàn)e3O4可循環(huán)使用，且能將CO2轉(zhuǎn)化為C和O2，減少了空氣污染；依據(jù)圖示得到化學(xué)方程式為：Fe0.9O＋0.1CO2=xC＋eq\f(0.9,3)Fe3O4，依據(jù)碳原子守恒得到x＝0.1。14．(1)除塵(2)c(3)(4)防止NOx溶于冷凝水