2.环境保护

随着人类生产和社会活动的增加,大量污染物进入环境,冲击生态环境和影响人体健康,人们对改善环境质量要求可持续发展的愿望日益迫切。从二十世纪八十年代开始,酸雨、臭氧空洞和全球气候变暖这三大全球环境问题,已经成为上至政府下至黎民百姓议论的话题,如何解决此问题已经不是一代人能解决的问题,是二十一世纪的热点问题。联合国于1972年首次召开世界环境会议,会议通过了将每年的6月5日定为“世界环境日”的决议。每年的环境日都有一个主题,旨在通过宣传,强化公众环境意识。

环境问题不仅与化学联系在一起,而且还广泛涉及到物理、生物等多学科知识。与本章内容密切相关的环保问题有:

①氟利昂造成臭氧空洞,使紫外线辐射增强,导致皮肤癌等多种疾病。

②微量的硒是正常的肝功能必须酶的关键组成元素,但稍加大量的硒对人体有毒。

③二氧化硫及形成酸雨的危害。

④接触法制硫酸的反应原理、设备与保护环境的重要性相联系,与化工生产的原理相联系。

⑤“三废”的污染与生物中环境保护知识有关,如大气监测、水质监测、生化需氧量计算等。

⑥垃圾发电消除污染与物理知识中能量转换有关。

⑦空气质量预报,污染指数有关分析。

二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一。少量的二氧化硫能刺激人的眼睛,损伤呼吸器官,浓度高达一定程度时,会使人死亡;二氧化硫可加速钢铁的腐蚀;以及由其生成的三氧化硫进入植物叶子的气孔就产生硫酸,细胞组织被水解和脱水引起黄萎和落叶;硫的氧化物所形成的酸雨,能毒害鱼类和其他水生生物,使土壤酸化、破坏生态环境、危害建筑和人类健康等。防止酸雨的主要措施有:①提高能源的利用率,减少污染气体的排放;②改变能源结构,发展无污染能源;③增强防“酸”意识;④回收处理二氧化硫废气。

[例题]最近,国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的

A.对废水、废气、废渣进行严格处理

B.对化学生产中不排放任何有害物质

C.对化工厂及周围种草、种树、种花,使工厂成为花园式工厂

D.以绿色植物为原料,以生物催化剂实现化工生产过程的化学

解析:绿色化学是指以绿色意识为指导,研究和设计没有(或尽可能少的)环境负作用,在技术上和经济上可行的化学品与化学过程。其目标就是研究与寻找能充分利用无毒害原材料,最大限度地节约能源,在各个环节都实现净化和无污染的反应途径的工艺,是始端实现污染预防而非终端治理的科学手段。由于它在通过化学转化获取新物质的过程中,就已充分利用了每种原料的全部原子,因而生产过程和末端均为零排放或零污染,是提高经济效益和环境效益的根本措施。

绿色化学的研究重点有四个:一是设计对人类健康和环境危害小的,淘汰有毒的反应起始物(原材料);二是选择最佳的反应(生产)条件,以实现最大限度的节能和零排放;三是研究最佳的转换反应和良性的试剂(含催化剂);四是设计对人类健康和环境更安全的目标化合物(最终产品)。

答案:B

3.硫酸工业

(1)硫酸的工业制法(接触法)

系统地学习掌握某一物质的工业制法,一般要从所用原料、化学反应、适宜条件、生产过程、主要设备、环境保护等角度去分析理解。按照上述要求,工业上接触法制硫酸概括为“五个三”,即三种原料、三个反应、适宜生产条件中的三个问题、三个生产过程、三个主要设备等:

二氧化硫的制取和净化  4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2  (沸腾炉)

二氧化硫氧化成三氧化硫  2SO2+O22SO3  (接触室)

三氧化硫的吸收和硫酸的生成  SO3+H2O===H2SO4  (吸收塔)

(2)关于硫酸工业综合经济效益的讨论

①环境保护与原料的综合利用。化工生产必须保护环境,严格治理“三废”,并尽可能把“三废”变为有用的副产品,实现原料的综合利用。硫酸厂的“三废”经处理后,不仅消除了污染,而且也使SO2和黄铁矿矿渣得到合理利用。

②能量的充分利用。许多化学反应是放热反应。化工生产中应充分利用反应热,这对于降低成本具有重要意义。硫酸生产中的反应热得到充分利用后,不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量,而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能量。

③生产规模和厂址选择。现代化工生产要求有较大的生产规模;厂址选择涉及原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输、环境保护等因素,应对这些因素综合考虑,作出合理的抉择。由于硫酸是腐蚀性液体,不便贮存和运输,因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费中心的地区,厂址应避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。工厂规模的大小,主要由硫酸用量的多少来决定。

(3)环境保护

环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染,此外还包括固体废弃物、放射性、噪声等污染。大气污染物是指粉尘、煤烟、硫的氧化物、氮的化合物、碳氢化合物等,其中二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一,易形成酸雨,对人体、生物、物品有严重的危害性;其来源除硫酸厂的尾气中含有二氧化硫外,大量的二氧化硫来源于煤和石油的燃烧、金属矿石的冶炼。消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放。

29.答案:(1)AB

(2)非金属  只有非金属元素才既能呈正价又能呈负价

(3)S  H2S

解析:本题的设置意在考查考生对非金属元素的单质及化合物性质的综合认识水平,与之相结合,还考查了考生的分析、推理、正向思维与逆向思维、抽象思维和发散思维的能力。解本题的关键在于进行逻辑推理。

化合物A既然是由甲、乙两种单质化合而成的,则化合物A中一定含有乙元素。再看框图的左边纵行,单质甲不含乙元素,而A中含乙元素,则A中的乙元素必来自于B中。至于C是否含有乙元素从题给条件上无法判断,这样一定含乙元素的应是A、B两种化合物。由框图的右侧纵行可以看出,由于反应物A、B都含乙元素,而其产物为单质乙,则A、B中的乙元素必有一种呈正价,另一种呈负价,只有非金属才有这种性质。所以乙为非金属。对第(3)问,要求对元素化合物知识十分熟悉,而且习惯于发散思维。本题应从两种含有相同元素的化合物反应生成该元素的单质作为思维的出发点。再思考能在二元化合物中呈正、负两种价态的非金属最常见的就是硫,2H2S+SO2===3S↓+2H2O。将这几种物质放到所给出的反应关系中去试验,就可得出结论:乙为S,B为H2S。

本题在整体设计上由易到难,考查的层次逐步深入。将化合价的基本概念与具体反应相结合,考查了逻辑思维和发散思维的能力,表明了高考的方向。

 0  397151  397159  397165  397169  397175  397177  397181  397187  397189  397195  397201  397205  397207  397211  397217  397219  397225  397229  397231  397235  397237  397241  397243  397245  397246  397247  397249  397250  397251  397253  397255  397259  397261  397265  397267  397271  397277  397279  397285  397289  397291  397295  397301  397307  397309  397315  397319  397321  397327  397331  397337  397345  447090 

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