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13 绿色化学与环境保护
一、环境污染及其防治
1．环境污染
(1)大气污染问题
大气污染是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO 、SO )、氮氧化物(NO)、CO、碳氢化合
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物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO 、NO 主要来源于化石燃料的大量使用)。大气污染的
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具体表现主要有：形成酸雨、酸雾；臭氧层空洞；光化学烟雾；室内空气污染(指家用燃料
的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO 、NO、NO 、SO 等，各种建筑材料和装饰材料释放
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出的甲醛、苯等有机物造成的污染等；其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力，导
致CO中毒)。
(2)水体污染
指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类，一类是重金属污
染，如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染，这些重金属主要来自于化工、冶金、
电子、电镀等排放的工业废水。另一类是植物营养物质污染：水中高浓度的 N、P等植物营
养物质，导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含
磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的。
(3)固体废弃物造成的污染
主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染。目前最引人注意的是由塑料制品造成的
白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛，对环境及生物的不良影响途径
多样。
2．环境保护的措施
(1)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。
(3)回收、限制难降解塑料，研制可降解塑料。
二、绿色化学
1．绿色化学有关概念
(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无
害化学”“环境友好化学”“清洁化学”。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，
不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。
(2)绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂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：
①采用无毒、无害的原料；
②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；
③产品应该是环境友好的；④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，
它还应当满足“物美价廉”的传统标准。
2．原子经济性
美国著名有机化学家B.M.Trost在1991年首先提出“原子经济性”的概念：认为高效的有机
合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中(如完全的加成反应：
A＋B―→C)，达到零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用
率＝×100%×100%。原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二
是最大限度地减少了废物的排放。
1．(2019·石家庄质检)某研究小组采用如图所示电解法处理石油炼制过程中产生的大量HS
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废气的工艺流程。该方法对HS的吸收率达99%以上，并可制取H 和S。下列说法正确的
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是( )
A．吸收HS的离子方程式为Fe3＋＋HS===Fe2＋＋S↓＋2H＋
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B．电解过程中的阳极反应主要为2Cl－－2e－===Cl↑
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C．该工艺流程体现绿色化学思想
D．实验室可用点燃充分燃烧的方法消除HS对环境的污染
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答案 C
解析 A项，电荷不守恒；B项，由循环箭头可知，阳极电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋；D
项，HS完全燃烧的产物SO 仍是大气污染物。
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2．食品、大气、工业尾气中SO 均需严格检测或转化吸收。下列有关SO 的检测或吸收方
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法正确的是( )
A．滴定法：用酸性KMnO 溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO 的浓度
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B．沉淀法：用Ba(OH) 溶液沉淀SO ，然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测
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定大气中SO 的浓度
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C．氨酸法：用氨水吸收尾气中的SO 后再将吸收液与硫酸反应，将富集后的SO 循环使用
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D．石灰—石膏法：常温下用石灰石吸收尾气中的SO 得到CaSO ，再经氧化可用于生产石
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膏
答案 C
解析 A项，葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化，对 SO 的检测有干扰；B项，大
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气中的CO 能与Ba(OH) 溶液形成沉淀，对SO 的检测有干扰；C项，氨水吸收SO 生成
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(NH )SO 或NH HSO ，(NH )SO 或NH HSO 与硫酸反应能产生SO ，SO 可以循环使用；
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D项，常温下石灰石不与SO 反应，不能吸收尾气中的SO 。
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3．工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是( )
A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH＋2O===NO＋2H＋＋HO
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B．长期过量使用NH Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化
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C．检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH
答案 C
解析 NH Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正
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确；检验NH应使用红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以
加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。
4．(2020·北京模拟)研究表明，大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染
物——光化学烟雾，其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．整个过程中O 作催化剂
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B．反应Ⅲ的方程式为O＋O===O
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C．光化学烟雾中含甲醛、乙醛等刺激性物质
D．反应Ⅰ、反应Ⅱ均属于氧化还原反应
答案 A
解析 催化剂：反应前后质量和性质不发生改变，根据过程，反应Ⅱ中O 只参与反应，没
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有O 的生成，因此O 不是催化剂，故A说法错误；根据过程，反应Ⅲ：O和O 参与反应，
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生成O ，即反应方程式为O ＋O===O ，故B说法正确；根据反应过程，反应Ⅱ生成甲醛和
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乙醛，因此光化学烟雾中含有甲醛和乙醛等刺激性物质，故 C说法正确；反应Ⅰ：O ＋
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3NO===3NO ，存在化合价的变化，属于氧化还原反应，反应Ⅱ：丙烯与O 发生反应生成
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甲醛和乙醛，发生氧化还原反应，故D说法正确。
