高中化学专题4化学科学与人类文明第二单元化学是社会可持续发展的基础学案苏教版必修2Word格式文档下载.docx
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FeCl3溶液腐蚀铜箔反应的化学方程式为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
（2）从自然界中的石英砂（SiO2）制超纯硅（单晶硅）
①制取粗硅的反应：
Si＋2CO↑。
②粗硅提纯：
Si＋2Cl2
SiCl4，SiCl4＋2H2
Si＋4HCl。
1．下列说法不正确的是（ ）
A．利用单晶硅制造芯片
B．光导纤维主要成分是SiO2
C．硅可作半导体材料
D．石英钟表使用晶体硅
解析：
选D 硅可作半导体材料，可制计算机芯片，SiO2可制光导纤维，也可制石英
钟表。
2．20世纪的七大技术发明中，对其他六大技术发明起推动和决定作用的是（ ）
A．信息技术
B．航空航天和导弹技术
C．化学合成和分离技术
D．生物技术
选C 化学合成和分离技术为信息、生物、核科学和核武器、航空航天和导弹、激光、纳米等技术的发明提供了物质基础。
解决环境问题需要化学科学
1．化学工业对环境和生态造成的影响
（1）工业“三废”（废气、废渣、废液）的大量排放，导致大气污染、水污染等；
（2）氟利昂的使用导致臭氧层破坏；
（3）一次性塑料制品的大量使用导致“白色污染”等；
（4）含硫燃料的燃烧导致酸雨；
（5）含磷洗衣粉的使用导致水体富营养化。
2．化学对环境保护的贡献
（1）燃煤烟气脱硫
随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用，产生的SO2可造成酸雨，还能导致人类患呼吸疾病，为了减少SO2的排放，可在化石燃料燃烧前首先进行除硫，或在化石燃料燃烧时进行固硫。
燃煤烟气的脱硫常见方法有：
①石灰石－石膏法：
燃煤烟气中的SO2被Ca（OH）2吸收，生成的CaSO3在空气中加热被氧化为CaSO4，得到副产品石膏（CaSO4·
2H2O）。
②氨水法：
燃煤烟气中的SO2被氨水吸收，生成（NH4）2SO3或NH4HSO3，在空气中加热使其氧化，最后得到副产品（NH4）2SO4。
（2）消除汽车尾气对环境的污染
①汽车尾气中的CO、NO、NO2及碳氢化合物、颗粒物造成了严重的空气污染。
②消除汽车尾气对环境污染的方法措施
a．在石油炼制过程中进行石油脱硫处理；
b．安装汽车尾气处理装置；
c．使用新的无害的汽油添加剂代替产生污染的四乙基铅抗震剂；
d．使用酒精、天然气作燃料代替部分或全部燃油；
e．用氢作汽车燃料，用燃料电池作动力，使汽车成为“零排放”的电动汽车。
（3）回收二氧化碳
CO2排放日益增多，温室效应加剧，致使全球气候变暖。
为减少CO2的影响，可对其进行回收，将其制造成全降解塑料。
如用CO2和环氧丙烷在催化剂作用下可生成一种可降解高聚物：
3．绿色化学
（1）要求：
利用化学原理从源头消除污染。
（2）期望：
在化学反应和化学工业过程中充分利用参与反应的原料。
（3）结果：
所有物质原料、中间产物都在内部循环、利用，实现对环境的零排放。
1．燃煤烟气脱硫的方法有多种，其中石灰石－石膏法和氨水法是最常用的两种方法，对燃煤进行烟气脱硫有哪些优点？
提示：
消除大气中的污染物SO2，同时得到副产品石膏和硫酸铵。
2．汽车燃油排放的尾气有哪些污染物？
为消除污染，在汽车排气管安装尾气处理装置，能将有毒的CO和NO转化成无毒的气体，你能写出该反应的化学方程式吗？
CO、NO、NO2、碳氢化合物、颗粒物等。
比较上述两种途径，你认为哪种途径的方法更符合绿色化学的要求？
并评价每种途径的优缺点。
途径二更符合绿色化学的要求。
途径一中使用了剧毒的HCN会污染环境，且原子利用率不到100%；
途径二中原子利用率达100%，但也使用到了有毒的CO，也会对环境造成不利影响。
1．常见环境问题的形成和防治（选考内容）
环境污染
污染源
污染物
防治措施
酸雨
煤、石油等化石燃料的燃烧，汽车尾气等
SO2、NOx
开发利用新能源；
化石燃料脱硫或固硫，废气用氨水、
Ca（OH）2吸收
光化学
烟雾
石油、天然气等化石燃料的使用，汽车尾气
NOx、碳氢化合物
安装汽车尾气处理装置，开发新能源
温室效应
煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧
CO2等温室气体
减少化石燃料的使用，开发利用新能源；
植树造林
臭氧层
空洞
使用含氟氯烃的冰箱、空调等
氟氯烃
限制或停止氟氯烃的使用
赤潮
含一定量氮和磷等植物营养物质的生活污水、工业废水
氮、磷等营养物质
工业、生活污水处理后再排放，限制使用含磷洗涤剂
白色污染
难以降解塑料制品的丢弃
废弃塑料制品
减少使用和加强回收，使废塑料再利用、再循环，研制开发降解塑料
2.绿色化学核心与目标
1．用短线将下列环境污染与成因连接起来。
（1）酸雨 A．NOx
（2）光化学烟雾B．SO2
（3）臭氧空洞C．氟氯烃
（4）温室效应D．碳氢化合物
（5）水华E．CO2
（6）白色污染F．塑料制品
G．水中N、P含量过高
酸雨与NOx、SO2有关；
光化学烟雾与NOx、碳氢化合物有关；
臭氧空洞与NOx、氟氯烃有关；
温室效应与CO2有关；
水中N、P含量过高会引起水华；
难降解塑料制品属于白色污染。
答案：
（1）—A、B
（2）—A、D （3）—A、C （4）—E （5）—G （6）—F
2．近年来，我国许多城市禁止使用含铅汽油，其主要原因是（ ）
A．提高汽油燃烧效率 B．降低汽油成本
C．避免铅污染大气D．铅资源短缺
选C 含铅汽油会造成大气污染而禁止使用。
[三级训练·
节节过关]
1．“保护环境，就是保护自己。
”目前，我国城市环境中主要的大气污染物是（ ）
A．HCl、NO2、N2、粉尘 B．CO2、Cl2、N2、雾
C．SO2、NO2、CO、烟尘D．CO2、NO、NH3、H2S
选C 氮气、CO2不是大气污染物。
2．下列说法与“节能减排”不相符的是（ ）
A．为推广氢能的使用，工业上可采用电解水法制取大量氢气
B．将石油裂化、裂解，综合利用石油资源
C．有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源
D．倡导“绿色化学”理念，逐步实现化工企业零排放
选A A项中氢能的使用固然能减排，但用电解水法制取氢气会消耗大量的能量；
B项中将石油进行深加工将更能提高原料的利用率，达到“节能”的目的，资源是有限的，有效合理地开采各种化石原料是目前倡导的节能方式，C项正确；
D项中实现工业零排放是原子经济性的目的，符合“绿色化学”理论。
3．“绿色化学”要求从根本上消除污染，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”要求反应物中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。
下列不符合“化学反应绿色化”的是（ ）
选C 用Cu与浓H2SO4反应制CuSO4时，同时生成SO2，污染空气，不符合“化学反应的绿色化”。
4．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。
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（ ）
选C A、B和D有副产物生成，原子利用率均达不到100%，C项的原子利用率为100%。
5．“保护我们生存的环境，因为地球只有一个”，这已成为各国的共识。
全球环境面临的三大热点问题是酸雨、臭氧层的破坏、温室效应。
（1）酸雨形成的主要原因是人们向空气中排放了大量的________。
A．二氧化硫 B．二氧化碳
C．一氧化碳D．硫化氢
（2）臭氧层易被破坏的原因是________。
A．臭氧氧化性强，不稳定
B．臭氧还原性强，不稳定
C．臭氧被紫外线破坏
D．臭氧与氢气合成雨水
（3）目前地球气温普遍上升是由温室效应而引起的，引起温室效应的主要原因是________。
A．CO2能放出能量，使大气层中空气的温度升高
B．植物的光合作用需要CO2，可促进光合作用
C．CO2可产生温室效应，使地球温度升高
D．CO2能阻挡太阳光由地面反射回高空的红外辐射
酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3，其中H2SO4含量较高。
酸雨的形成是大量含硫物质燃烧和汽车尾气所致，2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4,4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
氮氧化物、氟氯烷烃是破坏臭氧层的主要物质。
（1）A
（2）A （3）D
1．化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．CO2属于大气污染物
B．酸雨是pH小于7的雨水
C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
选D SO2及氮的氧化物是导致酸雨形成的主要物质，而CO2是造成温室效应的主要物质；
CO2无毒，不属于大气污染物；
酸雨是pH小于5.6的降水。
2．（福建高考）下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是（ ）
A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C．节能减排符合低碳经济的要求
D．合理开发利用可燃冰（固态甲烷水合物）有助于缓解能源紧缺
选A N2不属于温室气体，A项错误；
清洁能源使用中不会产生SO2、NOx等气体，B项正确；
可燃冰是一种能源，D项正确。
3．近年来，建筑装潢材料进入家庭，调查发现经过装修的居室中由装潢材料缓慢释放出来的化学污染物浓度过高，影响健康。
这些污染物中最常见的是（ ）
A．CO B．SO2
C．甲醛、甲苯等有机物蒸气 D．臭氧
选C 各种树脂、油漆、乳胶、涂料、黏合剂等大量释放出甲醛。
装修中使用的各种溶剂、黏合剂可造成苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯等挥发性有机物污染。
4．人们从自然界的石英沙中制取粗硅的反应是（ ）
A．SiO2＋2CO
Si＋2CO2
B．Si＋O2
SiO2
C．SiO2＋2H2
Si＋2H2O
D．SiO2＋2C
Si＋2CO↑
选D 焦炭和石英沙（主要成分为SiO2）在高温下反应可制得粗硅，D正确。
5．酸雨形成的主要原因是（ ）
A．森林乱伐，破坏生态平衡
B．工业上大量含S燃料燃烧
C．制H2SO4厂排出大量尾气
D．汽车尾气的排放
选B A项，森林乱伐，破坏生态平衡，与酸雨的形成无关，因不能生成二氧化硫、氮氧化物，错误；
B项，工业上大量含S燃料燃烧，可导致二氧化硫的排放，形成酸雨，正确；
C项，硫酸厂排放的含硫的废气能形成酸雨，但不是大量酸雨形成的主要原因，错误；
D项，汽车排放的尾气主要成分是氮氧化物，一氧化碳等，氮氧化物可以发生反应生成硝酸，是形成酸雨的原因，但不是主要原因，错误。
6．下列有关环境保护与绿色化学的叙述不正确的是（ ）
A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物
B．大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气
C．绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理
D．水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的
选C A项，形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物，正确；
B项，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气，正确；
C项，绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的影响，错误；
D项，水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的，正确。
7．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）
A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜
C．烧杯中铁、铜都有D．烧杯中铁、铜都无
选B FeCl3可以将铁、铜氧化。
由于铁比铜活泼，向FeCl3溶液中加入铁粉和铜粉时，铁粉先与Fe3＋反应，待反应完后，铜粉再与Fe3＋反应，因此不可能出现有铁无铜的结果，因而选B。
8．绿色化学是从源头上防止污染产生或将化学过程对环境的负面影响降低到最低限度。
不仅化工生产应遵循绿色化学的原则，化学实验也应遵循绿色化学的原则，实现原料和过程的绿色化。
下列实验遵循绿色化学原则的是（ ）
A．用过量的氯气进行性质实验
B．用双氧水代替高锰酸钾制氧气
C．用溴水代替碘水进行萃取实验
D．用铜粉代替铜丝进行Cu和浓HNO3的反应
选B A项，用过量的氯气进行性质实验，Cl2会造成环境污染，错误；
B项，高锰酸钾分解除生成O2外，还产生锰酸钾、二氧化锰，双氧水分解产生H2O和O2，不需要加热，节约能源，产生的水不污染环境，转化成了期望的产品，实现了绿色化学理念，正确；
C项，用溴水代替碘水进行萃取实验，由于溴单质容易挥发，因此会造成环境污染，错误；
D项，用铜粉代替铜丝进行Cu和浓HNO3的反应，会使反应速率加快，产生更多NO2，对环境造成的污染更严重，错误。
9．飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小（直径小于10－7m），不易沉降（可漂浮数小时甚至数年），它与空气中的SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气酸度增加，形成酸雨。
（1）飘尘所起的主要作用是________。
A．氧化作用 B．还原作用
C．吸附作用D．催化作用
（2）由题意，试写出形成酸雨的两个化学方程式：
__________________________，________________________________________________________________________。
（3）汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气含有氮氧化物，全世界每年排放量约5×
107kg，NO2溶于水生成________酸。
（4）酸雨可导致下列哪种危害________。
A．腐蚀建筑物 B．导致树木枯萎
C．造成洪涝灾害D．恶化人类环境
（5）为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料中的硫化物进行________，对废气中的氮氧化物进行________。
酸雨的形成主要是由SO2和NOx引起的，SO2在飘尘和微生物的催化下，被氧化成SO3，SO3溶于水形成酸雨。
（1）D
（2）2SO2＋O2
2SO3
SO3＋H2O===H2SO4
（3）硝 （4）ABD （5）脱硫处理 吸收利用
10．印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成的，制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”生成CuCl2和FeCl2，其反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2。
（1）请在化学方程式中标出电子转移的方向和数目。
（2）该反应的氧化剂是_____________________________________________________。
（3）写出FeCl3的电离方程式__________________________________________________。
（4）使用过的腐蚀液会失效，但还可以回收利用，其中有一步需要将Fe2＋转化为Fe3＋，下列试剂能实现上述变化的是________（填字母）。
A．氯气 B．铁
C．铜D．稀硫酸
使用过的腐蚀液中含有CuCl2、FeCl2和FeCl3，要想回收FeCl3溶液，首先要加入足量的铁粉将Cu2＋转化为Cu，过滤后通入足量氯气将Fe2＋氧化为Fe3＋。
（2）FeCl3 （3）FeCl3===Fe3＋＋3Cl－ （4）A
1．下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是（ ）
A．海水提镁：
用电解MgCl2（熔融）产生的Cl2制取盐酸
B．工业制硫酸：
提高尾气排放的烟囱高度
C．工业制胆矾：
使用稀硫酸、双氧水溶解铜
D．火力发电：
在燃煤中加入适量生石灰
选B A项，用电解MgCl2（熔融）产生的Cl2制取盐酸，实现有毒气体的利用，减少污染，能体现“绿色化学”思想；
B项，工业制硫酸中提高排放尾气的烟囱高度，不能减少尾气的排放，不能体现“绿色化学”思想；
C项，工业制胆矾采用稀硫酸、双氧水溶解铜，不仅可以减少尾气排放，且提高了硫酸的利用率，能体现“绿色化学”思想；
D项，火力发电时，在燃煤中加入适量生石灰，可以减少SO2的排放，能体现“绿色化学”思想。
2．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。
下列措施有利于节能减排、保护环境的是（ ）
①加快化石燃料的开采与使用；
②研发易降解的生物农药；
③应用高效洁净的能源转化技术；
④田间焚烧秸秆；
⑤推广使用节能环保材料。
A．①③⑤B．②③⑤
C．①②④D．②④⑤
选B 加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排，田间焚烧秸秆会污染环境，故选B。
3．以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是（ ）
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
化石燃料的燃烧
B
SO2
光化学烟雾
汽车尾气的排放
C
NO2
工厂废气的排放
D
CO
CO中毒
燃料的不完全燃烧
选D A中，CO2对应的环境问题是温室效应；
B中，SO2对应的环境问题是酸雨，主要来源于煤的燃烧和硫酸厂排放的废气；
C中，NO2对应的环境问题是酸雨及光化学烟雾，主要来源于汽车尾气的排放。
4．根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2＋H2O
CaO＋2HBr
②2HBr＋Hg
HgBr2＋H2↑
③HgBr2＋CaO
HgO＋CaBr2
④2HgO
2Hg＋O2↑
该方案的相关叙述正确的是（ ）
A．该实验的目的是制取HBr
B．该过程的副产品是Hg
C．该过程得到的气体只有H2
D．该过程的本质是水的分解
选D 将题给四个化学方程式相加可得：
2H2O===2H2↑＋O2↑，而CaBr2、Hg是该反应的催化剂，HBr、HgBr2、HgO只是中间产物，因此正确的选项是D。
5．燃煤发电厂的废气中有SO2，是形成酸雨的罪魁之一。
处理SO2一般用生石灰或类似物质来吸收。
下图是处理该废气的装置示意图。
下列说法不正确的是（ ）
A．此过程中既有分解反应，也有化合反应
B．CaSO4既是氧化产物，又是还原产物
C．使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
D．理论上整个过程每转移电子1mol，会对应生成1molCO2
选D A项，碳酸钙受热分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙和氧气反应生成硫酸钙，分别是分解反应、化合反应、化合反应，正确；
B项，亚硫酸钙和氧气反应生成硫酸钙，硫酸钙既是氧化产物又是还原产物，正确；
C项，此过程可以吸收二氧化硫，减少酸雨的形成，正确；
D项，根据反应找到关系CO2～CaCO3～CaSO3～
O2～2e－，由此可知，每转移1mol电子，会对应生成0.5molCO2，错误。
6．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。
下列名词与环境污染无关的是（ ）
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学污染 ⑤臭氧空洞 ⑥水俣病 ⑦潮汐 ⑧大脖子病 ⑨水华
A．②⑨B．⑦⑧
C．⑥⑦⑧D．②⑤⑦
选B 潮汐是涨潮落潮引起的一种自然现象，大脖子病是碘缺乏引起的疾病，这两个名词与环境污染无关。
①CO2和CH4引起温室效应。
②海水水体的富营养化会引起赤潮。
③氮和硫的氧化物引起酸雨。
④氮的氧化物和碳氢化合物引起光化学烟雾。
⑤氟氯烃的排放引起臭氧层空洞。
⑥一些重金属离子引起水俣病。
⑨含氮、含磷化合物的过多排放引起水华。
7．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。
如用CH3C≡CH合成CH2===C（CH3）COOCH3，欲使原子利用率达到最高，还需要的反应物是（ ）
A．H2和CO2 B．CO2和H2O
C．CO和CH3OHD．CH3OH和H2
选C 将CH3C≡CH完全转化为CH2===C（CH3）COOCH3，则应发生加成反应，比较CH3C≡CH与产物的结构简式，根据质量守恒定律可知，CH3C≡CH应加成的物质是CO和CH3OH。
8．为解决日益加剧的温室效应等问题，科学家正在研究建立如下图所示的二氧化碳新循环体系：
上述关系图能反映的化学观点或化学思想有（ ）
①化学变化中元素种类是守恒的 ②燃烧时化学能可以转化为热能和光能 ③光能或电能可以转化为化学能 ④无机物和有机物可以相互转化 ⑤二氧化碳也是一种重要的
资源
A．①②③B．①②④⑤
C．①④⑤D．①②③④⑤
选D ①化学变化中原子个数不变，元素种类不变，因此元素种类是守恒的，正确；
②物质燃烧时发生化学反应，常常会产生大量的热，有时会有光，因此化学能可以转化为热能和光能，正确；
③光能或电能也可以转化为化学能，正确；
④有机物燃烧能够转化为无机物，无机物如二氧化碳和水在光照射时，在叶绿体内通过光合作用也可以转化为有机物，因此无机物和有机物可以相互转化，正确；
⑤二氧化碳可以制取纯碱、尿素、植物的光合作用，因此也是一种重要的资源，正确。
9．汽车已经成为重要的交通工具，但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。
已知汽车尾气中的主要污染物有：
CmHn（烃）、SO2、NOx、CO和C等，请回答下列有关问题。
（1）若用CmHn表示汽油的主要组成，CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为________________________
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