環(huán)境保護與綠色化學專題解讀

■孫燕萍

環(huán)境問題是由于人類不合理地開發(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)和人類生活造成的環(huán)境污染。綠色化學又稱環(huán)境友好化學、環(huán)境無害化學、清潔化學,綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應用中涉及的有害化學物質(zhì),實現(xiàn)從源頭減少或消除環(huán)境污染。對環(huán)境情況的監(jiān)測、“三廢”治理、尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝等,都是為了保護環(huán)境。綠色化學理念也是高考命題的一個重要指導思想,部分試題滲透了綠色化學意識,因此在學習中,不可忽視綠色化學理念。下面通過例題解析,加深同學們對綠色化學理念的理解。

例1 關于綠色化學特點概述錯誤的是( )。

A.采用無毒無害的原料,生產(chǎn)有利環(huán)保、人體健康和安全的產(chǎn)品

B.在無毒、無害的條件下反應,減少廢物向環(huán)境排放

C.充分利用能源、資源,提高原子利用率,使原料的原子都成為產(chǎn)品

D.充分利用綠色原料進行化工生產(chǎn),產(chǎn)出綠色產(chǎn)品

綠色化學是指環(huán)境友好化學,與原料的顏色沒有關系。

答案:D

綠色化學的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。主要特點:①充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;②在無毒、無害的條件下進行反應,以減少向環(huán)境排放廢物;③提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實現(xiàn)“零排放”;④生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。

例2 一氧化氮是汽車尾氣中的一種大氣污染物,它是無色氣體,難溶于水,密度比空氣略大,在空氣中能與氧氣迅速反應生成紅棕色的二氧化氮。在實驗室中,收集一氧化氮時可選用的收集方法是( )。

A.排水集氣法

B.向上排空氣法

C.向下排空氣法

D.向上排空氣法或排水集氣法

一氧化氮是一種大氣污染物,因為NO 的相對分子質(zhì)量為30,與空氣的平均相對分子質(zhì)量29 相近,故不能采用排空氣法,一氧化氮難溶于水,可用用排水法進行收集。

答案:A

密度與空氣相近且難溶于水的氣體不能采用排空氣法收集,而只能用排水法收集,如NO、N2、CO、C2H4、C2H6等,對于有毒有害氣體還需要加裝尾氣吸收裝置。

例3 污染物的有效去除和資源的充分利用是化學造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程,既脫除燃煤尾氣中的SO2,又制得電池材料MnO2(反應條件已省略)。請回答下列問題:

(1)上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了(選填下列字母編號)。

A.廢棄物的綜合利用

B.白色污染的減少

C.酸雨的減少

(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是_____。

(3)已知,25℃、101kPa時:

①Mn(s)+O2(g)══MnO2(s) ΔH=-520kJ·mol-1

②S(s)+O2(g)══SO2(g) ΔH=-297kJ·mol-1

③Mn(s)+ S(s)+2O2(g)══MnSO4(s) ΔH=-1065kJ·mol-1

答案:(1)A、C

大氣污染物主要包括氮氧化物、硫氧化物、碳氧化物、粉塵等。二氧化硫等酸性氣體進入大氣后溶于水形成亞硫酸,被氧化成硫酸隨雨水降下而形成酸雨。酸雨的危害很大,會使河湖水酸化,影響魚類生長和繁殖,甚至導致魚類大量死亡;會使土壤酸化,危害農(nóng)作物或森林生長并進而危害人體健康;還會腐蝕建筑物、橋梁、鐵軌等。防治酸雨最根本的途徑是減少人為硫氧化物和氮氧化物的排放。