（全国）高考化学一轮复习 第三章 自然界中的元素 专题课时5 环境保护与绿色化学课件 鲁科.ppt

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2021/8/11 星期三1以以非非金金属属单单质质及及其其化化合合物物的的性性质质、无无机机化化工工生生产产、实实验验设设计计与与探探究究为为载载体体，考考查查环环境境保保护护与与绿绿色色化化学学的的应应用用是是近近几几年年高高考考命命题题的的热热点点；常常以以选选择择(化化学学第第1题题)、综综合合分分析析题题为为考考查查形形式式，是是一一类类与与社社会会、生生产产、生生活活结结合合较较为为紧紧密密的的一一类类题题目目，选选择择题题考考查查中中往往往往难难度度不不大大，在在卷卷综综合合题题中中一一些些答答案案的的制制定定经经常常具具有有一一定定的的开开放放性性，作作答答时时，要要联联系系生生产产、生生活活实实际际，充充分分利利用用化化学语言，敢于下笔。学语言，敢于下笔。题型说明题型说明2021/8/11 星期三2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2021/8/11 星期三3(2)在海洋碳循在海洋碳循环环中，通中，通过过下下图图所示的途径固碳。所示的途径固碳。2021/8/11 星期三4(3)海海水水中中溶溶解解无无机机碳碳占占海海水水总总碳碳的的95%以以上上，其其准准确确测测量量是是研研究海洋碳循究海洋碳循环环的基的基础础。测测量溶解无机碳，可采用如下方法：量溶解无机碳，可采用如下方法：气气提提、吸吸收收CO2。用用N2从从酸酸化化后后的的海海水水中中吹吹出出CO2并并用用碱碱液液吸吸收收(装装置置示示意意图图如如下下)。将将虚虚线线框框中中的的装装置置补补充充完完整整并并标标出出所所用用试剂试剂。滴定。将吸收液吸收的无机碳滴定。将吸收液吸收的无机碳转转化化为为NaHCO3，再用，再用xmolL1HCl溶溶液液滴滴定定，消消耗耗ymLHCl溶溶液液。海海水水中中溶溶解解无无机机碳碳的的浓浓度度_molL1。2021/8/11 星期三5(4)利利用用如如图图所所示示装装置置从从海海水水中中提提取取CO2，有有利利于于减减少少环环境境温温室室气体含量。气体含量。结结合方程式合方程式简简述提取述提取CO2的原理：的原理：_。用用该该装装置置产产生生的的物物质质处处理理b室室排排出出的的海海水水，合合格格后后排排回回大大海海。处处理至合格的方法是理至合格的方法是_。2021/8/11 星期三62021/8/11 星期三72021/8/11 星期三82021/8/11 星期三9【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2021/8/11 星期三10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行对废水进行无害化处理后无害化处理后排放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行对垃圾进行回收和分类处回收和分类处理，综合利用理，综合利用控制各种污控制各种污水排放水排放2021/8/11 星期三111.PM2.5是是指指大大气气中中直直径径小小于于或或等等于于2.5106m的的颗颗粒粒物物，它它主主要要来来自自化化石石燃燃料料的的燃燃烧烧(如如机机动动车车尾尾气气、燃燃煤煤等等)。下下列列有有关关说说法正确的是法正确的是()题型精练题型精练A.PM2.5又称可入肺又称可入肺颗颗粒物，粒物，对对人物健康无害人物健康无害B.PM2.5在空气中一定能在空气中一定能产产生丁达生丁达尔尔效效应应C.开开发发利用新能源，利用新能源，实实施施“低碳低碳经济经济”，可减少，可减少PM2.5的的产产生生D.PM2.5中含有的中含有的铅铅、铬铬、砷等元素均、砷等元素均为为主族元素主族元素2021/8/11 星期三12解解析析PM2.5粒粒子子半半径径小小，易易附附带带有有毒毒、有有害害物物质质，且且在在大大气气中中停停留留时时间间长长，因因而而对对人人体体健健康康有有害害，A项项错错误误；PM2.5是是指指大大气气中中直直径径小小于于或或等等于于2.5微微米米的的颗颗粒粒物物，颗颗粒粒物物直直径径不不一一定定在在胶胶体体粒粒子子直直径径(1100nm)的的范范围围内内，因因而而在在空空气气中中不不一一定定能能产产生生丁丁达达尔尔效效应应，B项项错错误误；铅铅、砷砷等等元元素素为为主主族族元元素素，铬铬为为副副族元素，族元素，D项错误。项错误。答案答案C2021/8/11 星期三132.(2015江江苏苏化化学学，1)“保保护护环环境境”是是我我国国的的基基本本国国策策。下下列列做做法不法不应该应该提倡的是提倡的是()A.采取低碳、采取低碳、节俭节俭的生活方式的生活方式B.按照按照规规定定对对生活生活废废弃物弃物进进行分行分类类放置放置C.深入深入农农村和社区宣村和社区宣传环传环保知保知识识D.经经常使用一次性筷子、常使用一次性筷子、纸纸杯、塑料袋等杯、塑料袋等解解析析D项项，经经常常使使用用一一次次性性筷筷子子、纸纸杯杯会会浪浪费费木木材材，破破坏坏森森林，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D2021/8/11 星期三143.直直接接排排放放煤煤燃燃烧烧产产生生的的烟烟气气会会引引起起严严重重的的环环境境问问题题，将将烟烟气气通通过过装装有有石石灰灰石石浆浆液液的的脱脱硫硫装装置置可可以以除除去去其其中中的的二二氧氧化化硫硫，最最终终生生成成硫硫酸酸钙钙。硫硫酸酸钙钙可可在在下下图图所所示示的的循循环环燃燃烧烧装装置置的的燃燃料料反反应应器器中中与与甲甲烷烷反反应应，气气体体产产物物分分离离出出水水后后得得到到几几乎乎不不含含杂杂质质的的二二氧氧化化碳碳，从从而而有有利利于于二二氧氧化化碳碳的的回回收收利利用用，达达到到减减少碳排放的目的。少碳排放的目的。2021/8/11 星期三15请请回答下列回答下列问题问题：(1)煤煤燃燃烧烧产产生生的的烟烟气气直直接接排排放放到到空空气气中中，引引发发的的主主要要环环境境问问题题有有_(填字母填字母)。A.温室效温室效应应B.酸雨酸雨C.粉粉尘污尘污染染D.水体富水体富营营养化养化(2)在在烟烟气气脱脱硫硫的的过过程程中中，所所用用的的石石灰灰石石浆浆液液在在进进入入脱脱硫硫装装置置前前，需需通通一一段段时时间间的的二二氧氧化化碳碳，以以增增加加其其脱脱硫硫效效率率；脱脱硫硫时时控控制制浆浆液液的的pH，此此时时浆浆液液含含有有的的亚亚硫硫酸酸氢氢钙钙可可以以被被氧氧气气快快速速氧氧化化生生成成硫酸硫酸钙钙。二氧化碳与石灰石二氧化碳与石灰石浆浆液反液反应应得到的得到的产产物物为为_。亚亚硫硫酸酸氢氢钙钙被被足足量量氧氧气气氧氧化化生生成成硫硫酸酸钙钙的的化化学学方方程程式式为为_。2021/8/11 星期三16解解析析(1)煤煤燃燃烧烧产产生生的的烟烟气气中中含含有有的的粉粉尘尘会会造造成成粉粉尘尘污污染染，含含有有的的二二氧氧化化硫硫(与与空空气气接接触触可可产产生生三三氧氧化化硫硫)会会造造成成酸酸雨雨，二二氧氧化化碳碳可可以以造造成成温温室室效效应应，故故应应选选A、B、C。(2)因因CO2CaCO3H2O=Ca(HCO3)2，故故二二氧氧化化碳碳与与石石灰灰石石浆浆液液反反应应得得到到的的产产物物为为Ca(HCO3)2；1molCa(HSO3)2被被氧氧气气氧氧化化肯肯定定生生成成1molCaSO4，根根据据S元元素素守守恒恒，还还要要有有H2SO4生生成成，故故反反应应方程式为方程式为Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4。答案答案(1)ABC(2)Ca(HCO3)2(或碳酸或碳酸氢钙氢钙)Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO42021/8/11 星期三17【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2021/8/11 星期三18微题型二环境污染和绿色化学与化学反应原理微题型二环境污染和绿色化学与化学反应原理 题型示例题型示例2021/8/11 星期三19(1)反反应应3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的的H_kJmol1。(2)室室温温下下，固固定定进进入入反反应应器器的的NO、SO2的的物物质质的的量量，改改变变加加入入O3的的物物质质的的量量，反反应应一一段段时时间间后后体体系系中中n(NO)、n(NO2)和和n(SO2)随随反反应应前前n(O3)n(NO)的的变变化化见见下下图图：2021/8/11 星期三202021/8/11 星期三212021/8/11 星期三222021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24【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。2021/8/11 星期三251.(2015湖湖北北省省宜宜昌昌市市高高三三教教学学测测试试)工工业业上上用用电电解解法法处处理理含含镍镍酸酸性性废废水水并并得得到到单单质质Ni的的原原理理如如图图所所示示。下下列列说说法法不不正正确确的的是是()题型精练题型精练已知：已知：Ni2在弱酸性溶液中在弱酸性溶液中发发生水解生水解氧化性：氧化性：Ni2(高高浓浓度度)HNi2(低低浓浓度度)A.碳棒上碳棒上发发生的生的电电极反极反应应：4OH4e=O22H2OB.电电解解过过程中，程中，B中中NaCl溶液的物溶液的物质质的量的量浓浓度将不断减少度将不断减少2021/8/11 星期三26C.为为了提高了提高Ni的的产产率，率，电电解解过过程中需要控制程中需要控制废废水水pHD.若若将将图图中中阳阳离离子子膜膜去去掉掉，将将A、B两两室室合合并并，则则电电解解反反应应总总方方程式程式发发生改生改变变解析解析电极反应式为电极反应式为阳极：阳极：4OH4e=2H2OO2阴阴极极：Ni22e=Ni、2H2e=H2，A项项正正确确；B项项，由由于于C中中Ni2、H不不断断减减少少，Cl通通过过阳阳离离子子膜膜从从C移移向向B，A中中OH不不断断减减少少，Na通通过过阳阳离离子子膜膜从从A移移向向B，所所以以B中中NaCl溶溶液液的的物物质质的的量量浓浓度度不不断断增增大大，错错误误；C项项，由由于于H的的氧氧化化性性大大于于Ni2(低低浓浓度度)的的氧氧化化性性，所所以以为为了了提提高高Ni的的产产率率，电电解解过过程程需需要要控控制制废废水水的的pH；D项项，若若去去掉掉阳阳离离子子膜膜，在在阳阳极极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B2021/8/11 星期三272.(2013天天津津理理综综，10)某某市市对对大大气气进进行行监监测测，发发现现该该市市首首要要污污染染物物为为可可吸吸入入颗颗粒粒物物PM2.5(直直径径小小于于等等于于2.5m的的悬悬浮浮颗颗粒粒物物)，其其主主要要来来源源为为燃燃煤煤、机机动动车车尾尾气气等等。因因此此，对对PM2.5、SO2、NOx等等进进行研究具有重要意行研究具有重要意义义。请请回答下列回答下列问题问题：(1)将将PM2.5样样本用蒸本用蒸馏馏水水处处理制成待理制成待测试样测试样。若若测测得得该该试试样样所所含含水水溶溶性性无无机机离离子子的的化化学学组组分分及及其其平平均均浓浓度度如下表：如下表：2021/8/11 星期三282021/8/11 星期三292021/8/11 星期三302021/8/11 星期三312021/8/11 星期三32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【示示例例3】(2014江江苏苏化化学学，16)烟烟气气脱脱硫硫能能有有效效减减少少二二氧氧化化硫硫的的排排放放。实实验验室室用用粉粉煤煤灰灰(主主要要含含Al2O3、SiO2等等)制制备备碱碱式式硫硫酸酸铝铝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2021/8/11 星期三33(1)酸浸酸浸时时反反应应的化学方程式的化学方程式为为_；滤滤渣渣的主要成分的主要成分为为_(填化学式填化学式)。(2)加加CaCO3调调节节溶溶液液的的pH至至3.6，其其目目的的是是中中和和溶溶液液中中的的酸酸，并并使使Al2(SO4)3转转化化为为Al2(SO4)x(OH)6 2x。滤滤渣渣的的主主要要成成分分为为_(填填化化学学式式)；若若溶溶液液的的pH偏偏高高，将将会会导导致致溶溶液液中中铝铝元元素素的含量降低，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)上上述述流流程程中中经经完完全全热热分分解解放放出出的的SO2量量总总是是小小于于吸吸收收的的SO2量量，其其主主要要原原因因是是_；与与吸吸收收SO2前前的的溶溶液液相相比比，热热分分解解后后循循环环利利用用的的溶溶液液的的pH将将_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”)。2021/8/11 星期三342021/8/11 星期三352021/8/11 星期三36【知识归纳】【知识归纳】绿色化学概念绿色化学概念(1)核核心心：利利用用化化学学原原理理从从源源头头上上减减少少和和消消除除工工业业生生产产对对环环境境造造成成的的污污染染。又又称称为为“环环境境无无害害化化学学”、“环环境境友友好好化化学学”、“清清洁洁化化学学”。绿绿色色化化学学的的理理想想在在于于不不再再使使用用有有毒毒有有害害的的物物质质，不不再再产产生生废废物物，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。2021/8/11 星期三37(2)绿绿色色化化学学的的研研究究主主要要围围绕绕化化学学反反应应、原原料料、催催化化剂剂、溶溶剂剂和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.具具有有“原原子子经经济济性性”，即即反反应应具具有有高高选选择择性性、极极少少副副产产物物，甚甚至至实实现现“零零排排放放”。此此外外，它它还还应应当当满满足足“物物美美价价廉廉”的的传传统统标准。标准。2021/8/11 星期三381.下列工下列工业过业过程不符合程不符合绿绿色化学理念的是色化学理念的是()题型精练题型精练解解析析C项项制制法法产产生生污污染染大大气气的的NO2，且且消消耗耗HNO3较较多多，故故不不符合绿色化学理念。符合绿色化学理念。答案答案C2021/8/11 星期三392021/8/11 星期三40答案答案B2021/8/11 星期三413.(2016辽辽宁宁沈沈阳阳高高三三模模拟拟)工工业业尾尾气气中中的的氮氮氧氧化化物物常常用用氨氨催催化化吸吸收收法法，原原理理是是NH3和和NOx反反应应生生成成无无毒毒物物质质。某某同同学学采采用用以以下下装置和步装置和步骤骤模模拟拟工工业业上氮氧化物的上氮氧化物的处处理理过过程。程。(一一)提供的装置提供的装置2021/8/11 星期三42(二二)NH3的制取的制取(1)下列有关下列有关实验实验室制室制备备气体的气体的说说法正确的是法正确的是_(填序号填序号)。可可以以用用排排饱饱和和食食盐盐水水的的方方法法收收集集氯氯气气用用赤赤热热的的炭炭与与水水蒸蒸气气反反应应制制取取氢氢气气实实验验室室制制氧氧气气有有时时需需要要加加热热，有有时时不不需需要要加加热热用用无无水水氯氯化化钙钙干干燥燥氨氨气气用用浓浓盐盐酸酸洗洗涤涤高高锰锰酸酸钾钾分分解制氧气的解制氧气的试试管管(2)从从 所所 提提 供供 的的 装装 置置 中中 选选 取取 一一 个个 能能 制制 取取 氨氨 气气 的的 装装 置置：_(填序号填序号)。(3)当当采采用用你你所所选选用用的的装装置置制制取取氨氨气气时时，相相应应反反应应的的化化学学方方程程式式是是_。2021/8/11 星期三43(三三)模模拟拟尾气的尾气的处处理理选选用用上上述述部部分分装装置置，按按下下列列顺顺序序连连接接成成模模拟拟尾尾气气处处理理装装置置，回回答有关答有关问题问题：(4)A中反中反应应的离子方程式的离子方程式为为_。(5)D装置中的液体可装置中的液体可换换成成_(填序号填序号)。a.CuSO4b.H2Oc.CCl4d.浓浓硫酸硫酸(6)该该同同学学所所设设计计的的模模拟拟尾尾气气处处理理实实验验还还存存在在的的明明显显缺缺陷陷是是_。2021/8/11 星期三442021/8/11 星期三45【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，规范作答结结合合问问题题和和元元素素及及其其化化合合物物的的性性质质，从从资资源源的的回回收收和和利利用用，“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。2021/8/11 星期三46