2019-2020年高中化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用 第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù)學(xué)案 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用 第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù)學(xué)案 新人教版必修2 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.了解煤、石油、天然氣的組成及其綜合利用?!?.了解以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料?!?.了解節(jié)約能源和防止污染的重要性?!?.了解綠色化學(xué)的含義并體會(huì)綠色化學(xué)在化工生產(chǎn)中的重要性。 ?自主探究自主學(xué)習(xí) 探究歸納 閱讀教材P95~P100,思考并填空 1.煤、石油和天然氣的組成 化石燃料 組成 煤 有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物,主要含碳元素,另外有少量氫、氧、氮、硫等元素 天然氣 主要成分是甲烷 石油 由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物 2.煤、石油和天然氣的加工及利用 3.以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料 (1)三大合成材料:①塑料;②合成橡膠;③合成纖維。 (2)合成高分子的反應(yīng)——加聚反應(yīng) ①定義:在適當(dāng)溫度、壓強(qiáng)和催化劑存在的條件下,不飽和化合物發(fā)生自身加成反應(yīng),形成相對(duì)分子質(zhì)量巨大的高分子化合物的反應(yīng)。 ②相關(guān)概念 單體——生成高分子化合物的小分子化合物。 鏈節(jié)——高分子化合物中的最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。 聚合度——高分子化合物中所含的鏈節(jié)的數(shù)目。 例如:聚乙烯的生成 自我測(cè)評(píng)?———————————————————(做一做) 1.判斷正誤: (1)石油的分餾、裂化、裂解都屬于化學(xué)變化。() 分析:石油的分餾屬于物理變化,利用的原理是物質(zhì)的沸點(diǎn)不同,其他為化學(xué)變化。 (2)石油的裂化是根據(jù)石油中各組分的沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離,從而獲得裂化汽油。() 分析:石油的裂化是將含碳原子數(shù)較多,沸點(diǎn)較高的烴斷裂為含碳原子數(shù)較少,沸點(diǎn)較低的烴的過(guò)程。 (3)化石燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳是大氣污染物之一。() 分析:二氧化碳是空氣的組成成分,含量過(guò)大時(shí)會(huì)引起溫室效應(yīng),但不屬于大氣污染物。 (4)天然氣的主要用途就是作燃料。() 分析:天然氣在日常生活中主要作燃料,但在工業(yè)上主要作化工原料,如合成氨、生成甲醇等。 2.思考: (1)高分子化合物聚乙烯(CH2—CH2)的單體和鏈節(jié)的組成和結(jié)構(gòu)都相同嗎? 提示:不同。高分子化合物的單體是形成高分子化合物的小分子,鏈節(jié)是高分子中的重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元。聚乙烯的單體是乙烯(CH2===CH2)分子,鏈節(jié)是“—CH2—CH2—”,二者組成相同,結(jié)構(gòu)不同。 (2)能否用裂化汽油萃取溴水中的溴單質(zhì)? 提示:不能。裂化汽油為飽和烴和不飽和烴的混合物,不飽和烴可以與溴水發(fā)生加成反應(yīng),無(wú)法達(dá)到萃取溴的目的。 [認(rèn)知總結(jié)] 化學(xué)中的“三餾”和“兩裂” 1.化學(xué)中“三餾”的比較 名稱(chēng) 原理 特點(diǎn) 干餾 隔絕空氣、高溫下使物質(zhì)分解的過(guò)程 屬于化學(xué)變化,產(chǎn)物為混合物 蒸餾 根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點(diǎn)不同,加熱使某一組分蒸發(fā)進(jìn)行分離 屬于物理變化,產(chǎn)物為單一組分的純凈物 分餾 根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離 屬于物理變化,產(chǎn)物為沸點(diǎn)相近的各組分組成的混合物 2.化學(xué)中“兩裂”的比較 名稱(chēng) 定義 目的 裂化 在一定條件下,把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴 提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量,特別是提高汽油的產(chǎn)量 裂解 在高溫下,使具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴,屬于深度裂化 獲得短鏈不飽和烴 特別提醒 (1)煤干餾時(shí)一定要隔絕空氣,目的是防止煤在空氣中燃燒。 (2)由于石油中有些物質(zhì)的沸點(diǎn)很接近,所以每種石油的餾分仍然是多種烴的混合物。 (3)因?yàn)榱呀鈿庵泻邢N,因此把裂解氣通入溴水或酸性KMnO4溶液中,二者均會(huì)褪色。 (4)直餾汽油和裂化汽油的成分不同,性質(zhì)有明顯的區(qū)別,直餾汽油的成分為飽和烴,裂化汽油為飽和烴和不飽和烴的混合物,故裂化汽油可以發(fā)生加成反應(yīng),可使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色。 ?講練互動(dòng)典例剖析 題組訓(xùn)練 [典例剖析] 下列有關(guān)石油和煤的利用敘述不正確的是( ) A.煤的干餾就是將煤隔絕空氣在高溫條件下使之分解,得到焦炭、煤焦油等物質(zhì)的過(guò)程 B.煤的液化就是將煤轉(zhuǎn)化成甲醇等液態(tài)物質(zhì)的過(guò)程 C.煤的氣化就是將煤在高溫條件下由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的物理變化過(guò)程 D.石油通過(guò)催化裂化或裂解,可以獲得碳原子數(shù)較少的輕質(zhì)油 [解析] A項(xiàng),煤的干餾是將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程,煤的干餾產(chǎn)品有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦?fàn)t氣等;B項(xiàng),煤的液化是將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料(如甲醇等)的過(guò)程;C項(xiàng),煤的氣化是將煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料(如CO、H2)的過(guò)程,為化學(xué)變化;D項(xiàng),石油的催化裂化與裂解原理相同,都是將相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴的過(guò)程,從而獲得輕質(zhì)油。 [答案] C [題組訓(xùn)練] 題組一 煤的干餾與石油的分餾 1.對(duì)如圖所示的變化敘述錯(cuò)誤的是( ) A.右圖所示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化 B.液體X的pH>7,Y是一種黑色黏稠狀液體 C.氣體Z易燃,可還原CuO,也可使溴的四氯化碳溶液褪色 D.液體Y是一種純凈物 解析:選D。煤的干餾是將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱的過(guò)程,它發(fā)生了復(fù)雜的物理、化學(xué)變化,A項(xiàng)正確;煤的干餾產(chǎn)物中有氣體(焦?fàn)t氣)、液體(煤焦油、粗氨水)、固體(焦炭),B項(xiàng)正確;焦?fàn)t氣的主要成分有氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳等氣體,C項(xiàng)正確;煤焦油是含有許多芳香族化合物的復(fù)雜混合物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.下圖是石油分餾塔的示意圖,a、b、c三種餾分中( ) A.a(chǎn)的沸點(diǎn)最高 B.b的沸點(diǎn)最低 C.c的平均相對(duì)分子質(zhì)量最大 D.每一種餾分都是純凈物 解析:選C。石油分餾得到的每一種餾分都是混合物,沸點(diǎn)最低的最先蒸出,故a、b、c三種餾分中,a餾分的沸點(diǎn)最低,c餾分的沸點(diǎn)最高,沸點(diǎn)最高的餾分含碳原子數(shù)最多,即平均相對(duì)分子質(zhì)量最大。 題組二 石油、煤的綜合利用 3.下列說(shuō)法正確的是( ) A.石油分餾獲得的汽油是純凈物 B.石油的裂化是物理變化 C.煤干餾后可以得到粗苯 D.石油的裂解可以得到氯乙烯 解析:選C。分餾是利用物質(zhì)沸點(diǎn)不同來(lái)分離液體物質(zhì)的方法,石油分餾時(shí)得到的每一種餾分仍為混合物,A錯(cuò)誤;石油裂化是指在一定條件下將含碳原子數(shù)較多,相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴斷裂為含碳原子數(shù)較少,相對(duì)分子質(zhì)量較小的烴的過(guò)程,屬化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;煤干餾可以得到粗苯、煤焦油等物質(zhì),C正確;石油是烴類(lèi)物質(zhì)的混合物,裂解產(chǎn)物仍然為烴,不會(huì)生成氯乙烯,D錯(cuò)誤。 知識(shí)點(diǎn)二 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) ?自主探究自主學(xué)習(xí) 探究歸納 閱讀教材P100~P102,思考并填空 1.環(huán)境問(wèn)題:是指人類(lèi)不合理地開(kāi)發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)生活所造成的環(huán)境污染。 2.環(huán)境保護(hù)的任務(wù) (1)環(huán)境監(jiān)測(cè):對(duì)污染物的存在形態(tài)、含量等進(jìn)行分析和鑒定,提供可靠的分析數(shù)據(jù)。 (2)三廢的治理:工業(yè)三廢是指廢水、廢氣、廢渣,是主要的環(huán)境污染物。 (3)尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝:杜絕污染物的排放,能從根本上解決環(huán)境問(wèn)題。 3.綠色化學(xué) (1)核心:利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。 (2)最高目標(biāo):原子利用率是100%,即反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。 自我測(cè)評(píng)?———————————————————(做一做) 1.判斷正誤: (1)綠色化學(xué)的含義是對(duì)污染物進(jìn)行治理。() 分析:綠色化學(xué)是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,而不僅是對(duì)污染物進(jìn)行冶理。 (2)加成反應(yīng)和取代反應(yīng)中,反應(yīng)物原子利用率均達(dá)到100%。() 分析:加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)只有目標(biāo)產(chǎn)物,無(wú)副產(chǎn)物,故原子利用率為100%,符合綠色化學(xué)的思想;但取代反應(yīng)副反應(yīng)多,有副產(chǎn)物,反應(yīng)物的原子利用率達(dá)不到100%。 2.思考: 防止環(huán)境污染,用化學(xué)方法處理“工業(yè)三廢”是一種重要的手段。這種措施是否符合綠色化學(xué)的理念? 提示:不符合。綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上消除或減少對(duì)環(huán)境的污染,即不產(chǎn)生或少產(chǎn)生污染物,而不是產(chǎn)生污染后再治理。 [認(rèn)知總結(jié)] 1.綠色化學(xué)的特點(diǎn)和原子經(jīng)濟(jì)性 (1)綠色化學(xué)的特點(diǎn) ①開(kāi)發(fā)綠色反應(yīng),將原子利用率提高到100%。 ②使用無(wú)毒、無(wú)害的原料、催化劑、溶劑。 ③開(kāi)發(fā)綠色工藝。 ④開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品。 (2)“原子經(jīng)濟(jì)” “原子經(jīng)濟(jì)”要求反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)物,原子利用率達(dá)到100%,也就是說(shuō)在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生任何廢物。化學(xué)反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)”好壞用原子利用率來(lái)衡量:原子利用率=100%。 特別提醒 綠色化學(xué)提出的目標(biāo)和任務(wù)不是被動(dòng)地治理環(huán)境污染,而是主動(dòng)地防止環(huán)境污染。只有從根本上切斷污染源,才能真正做到保護(hù)環(huán)境。 2.六大環(huán)境問(wèn)題 環(huán)境問(wèn)題 主要污染物 主要危害 溫室效應(yīng) CO2 造成全球氣候變暖,水位上升,陸地面積減小等 酸雨 SO2、NOx 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等 臭氧層破壞 氟氯代烷、NOx 到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多,給人類(lèi)健康及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)多方面危害 光化學(xué)煙霧 碳?xì)浠衔?、NOx 刺激人體器官,特別是人的呼吸系統(tǒng),使人生病甚至死亡 白色污染 廢棄塑料制品 (1)在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn) (2)混入生活垃圾中難處理、難回收 (3)易被動(dòng)物當(dāng)作食物吞入,導(dǎo)致動(dòng)物死亡 赤潮和水華 廢水中含氮、磷元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 使水體富營(yíng)養(yǎng)化,導(dǎo)致水中藻類(lèi)瘋長(zhǎng),消耗水中溶解的氧,使水體變得渾濁、水質(zhì)惡化 ?講練互動(dòng)典例剖析 題組訓(xùn)練 [典例剖析] 化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( ) A.CO2屬于大氣污染物 B.酸雨是pH小于7的雨水 C.CO2、NO2或SO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成 D.大氣中CO2含量的增加會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇 [解析] 常見(jiàn)的大氣污染物有:顆粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳?xì)浠衔锏?。二氧化碳不屬于大氣污染物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;酸雨是pH小于5.6的降雨,B項(xiàng)錯(cuò)誤;酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的,二氧化碳不會(huì)引起酸雨,C項(xiàng)錯(cuò)誤;全球氣溫變暖的溫室效應(yīng),城市中的熱島效應(yīng),還有海洋中的厄爾尼諾現(xiàn)象和拉尼娜現(xiàn)象等其產(chǎn)生都和二氧化碳的排放有關(guān)系,D項(xiàng)正確。 [答案] D [規(guī)律方法] 酸雨形成的化學(xué)反應(yīng) (1)酸雨形成多數(shù)由于化石燃料的燃燒 ①含有硫的煤燃燒生成二氧化硫: S+O2SO2; ②二氧化硫和水作用生成亞硫酸: SO2+H2OH2SO3; ③亞硫酸在空氣中可氧化成硫酸: 2H2SO3+O22H2SO4。 (2)氮氧化物溶于水形成酸:雷雨閃電時(shí),大氣中常有少量的二氧化氮產(chǎn)生。 ①閃電時(shí)氮?dú)馀c氧氣化合生成一氧化氮: N2+O22NO; ②一氧化氮不穩(wěn)定,在空氣中氧化成二氧化氮: 2NO+O2===2NO2; ③二氧化氮和水作用生成硝酸: 3NO2+H2O===2HNO3+NO [題組訓(xùn)練] 題組一 環(huán)境保護(hù) 1.化學(xué)與環(huán)境保護(hù)、工業(yè)生產(chǎn)、生活等密切相關(guān)。下列說(shuō)法不正確的是( ) A.PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物。PM2.5比膠體粒子小,因其比表面積大,故可吸附含有鉛、鎘、鉻、釩、砷等對(duì)人體有害的重金屬離子,入肺后對(duì)人體產(chǎn)生很大的危害 B.富含氮、磷的生活污水不能排放到河中,也不能直接用于農(nóng)田的灌溉 C.大力實(shí)施礦物燃料“脫硫、脫硝技術(shù)”,可以減少硫的氧化物和氮的氧化物對(duì)環(huán)境的污染 D.14C可用于文物的年代鑒定,14C和12C互為同位素 解析:選A。A.砷是非金屬,A不正確;B.富含氮、磷的生活污水容易形成赤潮或水華,所以不能排放到河中,也不能直接用于農(nóng)田的灌溉,B正確;C.大力實(shí)施礦物燃料“脫硫、脫硝技術(shù)”,可以減少硫的氧化物和氮的氧化物對(duì)環(huán)境的污染,C正確;D.14C可用于文物的年代鑒定,14C和12C的質(zhì)子數(shù)相同,而中子數(shù)不同,二者互為同位素,D正確。 2.某校高一研究性學(xué)習(xí)小組將造成我省某市空氣污染的主要原因分為以下四種: A.燃燒農(nóng)作物秸稈 B.燃燒含硫煤 C.粉塵污染 D.機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染 并就造成該市空氣污染的最主要原因調(diào)查了該市100名市民和100位環(huán)保部門(mén)人士。調(diào)查結(jié)果如下圖所示: (1)調(diào)查結(jié)果顯示:該市市民認(rèn)為造成空氣污染的最主要原因是__________(填序號(hào),下同),環(huán)保人士認(rèn)為造成該市空氣污染的最主要原因是________________。 (2)調(diào)查結(jié)果說(shuō)明市民對(duì)造成空氣污染的最主要原因認(rèn)識(shí)不足。該最主要原因造成的大氣污染的主要有害成分是______________,空氣中該成分含量較高時(shí),在空氣中的氧氣和水的共同作用下,會(huì)形成酸霧,其化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (3)下列措施能夠減少空氣中該成分排放量的是__________________。 ①用天然氣代替煤炭作民用燃料?、诟倪M(jìn)燃燒技術(shù),提高熱能利用率?、酃S生產(chǎn)時(shí)將燃煤鍋爐的煙囪造得更高?、苋济褐屑尤脒m量石灰石后使用 解析:(1)從圖表知該市市民認(rèn)為造成空氣污染的最主要原因是粉塵污染,環(huán)保人士認(rèn)為造成該市空氣污染的最主要原因是燃燒含硫煤;(2)燃燒含硫煤產(chǎn)生SO2污染;(3)天然氣中的含硫量較煤少,改進(jìn)燃燒技術(shù)可減少硫的排放,燃煤中加入適量石灰石可起到固硫作用,工廠生產(chǎn)時(shí)將燃煤鍋爐的煙囪造得更高并不能減少的SO2排放,故選①②④。 答案:(1)C B (2)SO2 2SO2+O2+2H2O===2H2SO4 (3)①②④ 題組二 綠色化學(xué) 3.下列做法中不符合“綠色化學(xué)”思想的是 ( ) A.以水性涂料代替油性涂料 B.以無(wú)磷洗滌劑代替含磷洗滌劑 C.實(shí)驗(yàn)后的有毒有害物質(zhì)應(yīng)分類(lèi)收集、統(tǒng)一處理 D.在通風(fēng)櫥中制氯氣時(shí)不用NaOH溶液吸收尾氣 解析:選D。油性涂料中含有有機(jī)溶劑,其揮發(fā)會(huì)造成大氣污染。磷元素是營(yíng)養(yǎng)元素,大量使用含磷洗滌劑會(huì)造成赤潮等水污染。有毒有害物質(zhì)分類(lèi)收集、統(tǒng)一處理,能夠減少污染。在通風(fēng)櫥中制取Cl2,尾氣不用NaOH溶液處理,會(huì)逸散到大氣中造成大氣污染。 ——————————————[易錯(cuò)易混小結(jié)]—————————————— 1.煤的干餾必須是在隔絕空氣的條件下進(jìn)行的,原因是煤在高溫下與空氣中的O2易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 2.煤的干餾、氣化和液化,石油的裂化和裂解均為化學(xué)變化,石油的分餾屬于物理變化。 3.煤的氣化、液化的目的是把煤轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵞茉?,提高煤的燃燒效率;石油分餾的目的是為了得到汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油;石油裂化的目的是為了提高輕質(zhì)油特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量;石油裂解的目的是為了得到乙烯、丙烯、丁二烯等短鏈不飽和烴。 4.綠色化學(xué)、白色污染與顏色無(wú)關(guān):綠色化學(xué)不是被動(dòng)地治理污染而是主動(dòng)地防止環(huán)境污染,只有從根本上切斷污染源,才能真正的做到保護(hù)環(huán)境;白色污染是指生活、生產(chǎn)中廢棄的塑料制品而造成的污染。 知能演練 輕松闖關(guān)[學(xué)生用書(shū)獨(dú)立成冊(cè)] [基礎(chǔ)溫故] 1.下列變化不屬于化學(xué)變化的是( ) A.煤的干餾 B.石油分餾 C.由乙烯制聚乙烯 D.重油裂化 解析:選B。石油分餾是利用各物質(zhì)沸點(diǎn)不同而將物質(zhì)分離,屬于物理變化。 2.(xx四川樂(lè)山高一檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是( ) A.石油中只含有烷烴 B.石油裂解的目的是得到更多的汽油 C.石油裂化主要是得到甲烷等氣態(tài)烴 D.石油分餾能得到不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物 解析:選D。石油的主要成分是烷烴,還含有芳香烴、環(huán)烷烴及其他雜質(zhì);裂解主要是得到氣態(tài)烴,裂化主要是得到更多汽油等輕質(zhì)油。 3.環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注,造成環(huán)境污染的主要原因大多是人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)中過(guò)度排放有關(guān)物質(zhì)引起的。下列環(huán)境問(wèn)題與所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)不相關(guān)的是( ) A.溫室效應(yīng)——二氧化碳 B.光化學(xué)污染——二氧化氮 C.酸雨——二氧化碳 D.白色污染——一次性塑料制品的使用 解析:選C。酸雨的形成主要與硫的氧化物、氮的氧化物有關(guān),與CO2無(wú)關(guān)。 4.在日常生活中使用一次性聚乙烯用品會(huì)帶來(lái)“白色污染”。這種材料難分解、難處理。聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2—CH2,下列關(guān)于聚乙烯的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.由乙烯生成聚乙烯的反應(yīng)屬于加聚反應(yīng) B.聚乙烯的單體為乙烯 C.聚乙烯是一種純凈物 D.聚乙烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的n稱(chēng)為聚合度 解析:選C。聚乙烯是由CH2===CH2通過(guò)加聚反應(yīng)生成的,其鏈節(jié)為—CH2—CH2—,單體為CH2===CH2,聚合度為n;聚乙烯分子中n值不同,因此聚乙烯為混合物。 5.綠色化學(xué)是當(dāng)今社會(huì)提出的一個(gè)新理念。在綠色化學(xué)工藝中,理想狀態(tài)是反應(yīng)中原子全部轉(zhuǎn)化為欲制的產(chǎn)物,即原子利用率為100%。以下反應(yīng)最符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟(jì)性要求的是( ) A.乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)制得聚乙烯高分子材料 B.用甲烷與氯氣制備一氯甲烷 C.用苯與液溴為原料制取溴苯 D.用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制得二氧化碳 解析:選A。A項(xiàng),當(dāng)反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,原子利用率為100%,乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)制得聚乙烯,符合要求。B項(xiàng),甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制得一氯甲烷同時(shí)還有大量副產(chǎn)物產(chǎn)生。C項(xiàng),反應(yīng)物制得溴苯的同時(shí)還生成溴化氫。D項(xiàng),反應(yīng)物制取CO2同時(shí)還生成CaCl2和H2O。 6.煤的氣化所得氣體可用于城市家用燃?xì)?。下列選項(xiàng)中的氣體均屬于家用燃?xì)庥行С煞值氖? ) A.CO、H2、N2 B.CO、CH4、H2 C.CO、CH4、CO2 D.CH4、H2、O2 解析:選B。CO和H2為煤氣的主要成分;CH4是天然氣的主要成分,故選B。 7.下列關(guān)于化石燃料及其使用的一些說(shuō)法中不正確的是( ) A.煤的氣化是指將固態(tài)煤粉碎后高溫下變?yōu)闅鈶B(tài),以使煤燃燒時(shí)能與氧氣充分接觸而完全燃燒 B.天然氣除可用作清潔能源外,也可用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等 C.石油分餾得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同 D.化石燃料也是重要的化工原料,乙烯和苯就是分別來(lái)自于石油和煤的基本化工原料 解析:選A。煤的氣化是將固態(tài)煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程,主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),A項(xiàng)錯(cuò)誤;天然氣、煤和石油都是重要的化工原料,B、D項(xiàng)正確;直餾汽油的成分是烷烴,裂化汽油中含有不飽和烴,C項(xiàng)正確。 8.下圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖。裝置內(nèi)發(fā)生的主要反應(yīng)中不含( ) A.化合反應(yīng) B.分解反應(yīng) C.置換反應(yīng) D.氧化還原反應(yīng) 解析:選C。裝置內(nèi)沒(méi)有單質(zhì)出現(xiàn),故不存在置換反應(yīng)。化合反應(yīng)為SO2+CaO===CaSO3,分解反應(yīng)為CaCO3CaO+CO2↑,氧化還原反應(yīng)為2CaSO3+O2===2CaSO4。 9.“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。 (1)下列措施中,有利于降低大氣中CO2含量的有________(填字母)。 A.減少化石燃料的使用 B.植樹(shù)造林,增大植被面積 C.采用節(jié)能技術(shù) D.利用太陽(yáng)能、風(fēng)能 (2)將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多,如 A.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 B.CO2+3H2CH3OH+H2O C.CO2+CH4CH3COOH D.2CO2+6H2CH2===CH2+4H2O 以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是________,原子利用率最高的是________。 解析:(1)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能的同時(shí)也就減少了化石燃料的使用,降低了CO2的排放量;而采用節(jié)能技術(shù),提高了能源利用率,也能使CO2的排放量減少;植樹(shù)造林,吸收空氣中的CO2,以上這些措施均有利于降低大氣中CO2的含量。 (2)A項(xiàng)利用植物光合作用完成,最節(jié)能;C項(xiàng)反應(yīng)物中的原子全部進(jìn)入期望的產(chǎn)物中去,原子利用率最高。 答案:(1)ABCD (2)A C 10.綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段,它的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無(wú)毒害原材料,最大限度地節(jié)約能源,在化工生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中都實(shí)現(xiàn)凈化和無(wú)污染。 (1)下列各項(xiàng)符合“綠色化學(xué)”要求的是________。 A.處理廢棄物 B.治理污染點(diǎn) C.減少有毒物 D.杜絕污染源 (2)在我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)中,某地為籌建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你認(rèn)為可行的是________。 A.建在西部干旱區(qū)可以脫貧致富 B.應(yīng)建在水資源豐富和交通方便且遠(yuǎn)離城市的郊區(qū) C.企業(yè)有權(quán)自主選擇廠址 D.不宜建在人口稠密的居民區(qū) (3)某化工廠排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四種離子。某同學(xué)設(shè)計(jì)了從該污水中回收純凈的金屬銅的方案。 在能制得純銅的方案中,哪一步操作會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染? ________________________________________________________________________。應(yīng)增加哪些措施防止污染? ________________________________________________________________________。 解析:(1)根據(jù)題干描述:綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段,因此應(yīng)從“源頭”上杜絕。 (2)化工基地的籌建首先不宜建在人口稠密的居民區(qū),同時(shí)要考慮水資源和交通問(wèn)題。 (3)第③步由于汞的沸點(diǎn)低、易揮發(fā)、有毒,因此會(huì)造成環(huán)境污染。 答案:(1)D (2)BD (3)第③步 增加冷凝回收裝置 [能力提升] 11.下列說(shuō)法正確的是( ) A.煤的干餾就是加熱除去煤中的水分,得到干燥的炭 B.煤中含有甲苯、二甲苯等,可通過(guò)干餾得到 C.以煤為主要原料,可以合成甲醇 D.煤干餾得到的焦?fàn)t氣不能與溴水反應(yīng)而使溴水褪色 解析:選C。本題考查了煤的綜合利用及產(chǎn)物成分。煤的干餾是將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱,使煤分解,干餾屬于化學(xué)變化,A錯(cuò)誤;煤是復(fù)雜有機(jī)物與無(wú)機(jī)物的混合物,干餾才會(huì)生成甲苯和二甲苯等,B錯(cuò)誤;煤干餾得到的焦?fàn)t氣主要成分為氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳,因含有乙烯故能使溴水褪色,錯(cuò)誤。 12.下列關(guān)于有機(jī)高分子化合物的說(shuō)法不正確的是( ) A.有機(jī)高分子化合物稱(chēng)為聚合物,是因?yàn)樗鼈兇蟛糠质怯尚》肿油ㄟ^(guò)加成聚合反應(yīng)制得的 B.有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量很大,但其結(jié)構(gòu)是若干鏈節(jié)的重復(fù) C.對(duì)于一種高分子材料,n是一個(gè)整數(shù)值,因而它的相對(duì)分子質(zhì)量是確定的 D.丙烯可以發(fā)生加聚反應(yīng)生成高分子 解析:選C。高分子化合物可由小分子通過(guò)加成聚合反應(yīng)制備,高分子化合物是混合物,雖然相對(duì)分子質(zhì)量很大,但沒(méi)有確定的相對(duì)分子質(zhì)量,只有一個(gè)范圍,它們的結(jié)構(gòu)均是由若干個(gè)鏈節(jié)組成的。丙烯中含碳碳雙鍵,能發(fā)生加聚反應(yīng),故選C。 13.下列屬于物理變化的是( ) ①石油的分餾?、诿旱母绅s?、凼偷牧鸦、茕X熱反應(yīng)?、萦梢蚁┲苽渚垡蚁、迣⒀鯕廪D(zhuǎn)化為臭氧?、咭蚁┐呤旃麑?shí)?、鄬⒈郊尤脘逅小、岷K麴s制取淡水 A.①②③④ B.①②⑤⑦ C.①⑧⑨ D.①②⑥⑨ 解析:選C。蒸餾和分餾的原理相同,都是利用沸點(diǎn)不同分離物質(zhì),將苯加入溴水中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而是苯萃取溴水中的溴,故①⑧⑨均屬于物理變化,其余各項(xiàng)均發(fā)生了化學(xué)變化。 14.用金屬銅制取硝酸銅,從節(jié)約原料和防止環(huán)境污染方面考慮,最好的方法是( ) A.銅硝酸銅 B.銅硝酸銅 C.CuCuCl2Cu(NO3)2 D.CuCuOCu(NO3)2 解析:選D。A中反應(yīng)為Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,B中反應(yīng)為3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,兩個(gè)反應(yīng)都既浪費(fèi)原料(HNO3),又污染大氣(有NO2和NO氣體放出);C中,Cu在Cl2中燃燒會(huì)造成大氣污染,用AgNO3作反應(yīng)物不經(jīng)濟(jì);D中反應(yīng)為2Cu+O22CuO,CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O,符合題目要求。 15.下圖是實(shí)驗(yàn)室干餾煤的裝置圖,結(jié)合下圖回答問(wèn)題。 (1)指出圖中儀器名稱(chēng): a____________;b____________;c____________; d____________。 (2)裝置c的作用是________________________________________________________________________, d中的液體有____________和____________。有機(jī)物可以通過(guò)__________的方法使其中的重要成分分離出來(lái)。 (3)e處點(diǎn)燃的氣體是____________,火焰的顏色是____________色。 (4)下列敘述錯(cuò)誤的是________。 A.煤發(fā)生了化學(xué)變化 B.d中液體顯堿性 C.d中液體不分層 D.e處的氣體可以還原氧化銅,也可以使溴水褪色 解析:煤的干餾生成焦炭、煤焦油和出爐煤氣,出爐煤氣包括焦?fàn)t氣、粗氨水等,經(jīng)c裝置的降溫和冷凝,粗氨水和煤焦油變?yōu)橐后w在d中聚集,則液體顯堿性;H2、CO、CH4燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰;焦?fàn)t氣中氫氣、一氧化碳都具有還原性,可用于還原氧化銅,乙烯可以使溴水褪色;煤焦油是有機(jī)物的液態(tài)混合物,應(yīng)采用分餾的方法分離。 答案:(1)酒精噴燈 硬質(zhì)玻璃管 水槽 U形管 (2)將干餾生成的氣體進(jìn)行降溫和冷凝 粗氨水 煤焦油 分餾 (3)焦?fàn)t氣 藍(lán) (4)C 16.裂化汽油中除含有C5~C11的烷烴外,還含有C5~C11的烯烴及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化學(xué)方法檢驗(yàn)?zāi)沉鸦蜆悠分泻邢N及苯的同系物,實(shí)驗(yàn)步驟為 (1)先逐滴加入____________,振蕩,如果看到____________,則證明有____________存在; (2)繼續(xù)逐滴加入____________至____________為止,靜置,用分液漏斗分出____________(填“上”或“下”)層的裂化汽油樣品,再加入____________振蕩,如果看到____________,則證明裂化汽油中有____________存在。 解析:因?yàn)橄N可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色,根據(jù)這一性質(zhì)差異,則先用溴水檢驗(yàn)烯烴的存在,再用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)苯的同系物的存在。(1)向樣品中逐滴加入溴水,振蕩,如看到溴水褪色,則證明有烯烴存在;(2)繼續(xù)逐滴加溴水至不再褪色為止,用分液漏斗分出上層的裂化汽油樣品,因?yàn)榧幼懔夸逅?,生成的鹵代烷及水的密度均比烷烴和苯的同系物大,所以上層應(yīng)是烷烴和苯的同系物的混合物。向分出的上層樣品中加入酸性KMnO4溶液,如果紫色褪去,則證明有苯的同系物存在。 答案:(1)溴水 褪色 烯烴 (2)溴水 不褪色 上 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 苯的同系物- 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