例談中學化學與環境保護

步入二十一世紀之后,日益加重的環境問題使得人們越來越注重對環境的保護。同學們在中學化學的學習過程中,也要加強對利用化學知識保護環境意識的培養。下面僅以兩道與環境保護有關的化學試題的求解為例,展現化學知識在環境保護過程中的重要作用。

一、涉及綠色材料的問題

綠色材料是指與生態環境和諧共存并有利于人類健康的材料,包括循環材料、凈化材料、綠色能源材料和綠色建材等。例如再生紙、再生塑料、再生金屬及循環利用混凝土等,是利用固體廢物制造、再生循環制備和使用的循環材料。

例1為了響應保護環境的號召,我國各地新建的高鐵站和機場中更加注重對綠色材料的使用。某新建機場航站樓中為了環境保護的需要就采用了多種有利于環境保護的設計理念和綠色材料,請回答下列問題：

(1)航站樓的屋頂用到了以下材料,其中屬于有機合成材料的是____,屬于無機非金屬材料的是____。

a.鋼板 b.玻璃 c.鋁板 d.塑料

(2)下列做法能體現“低碳、環保”理念的是_____。

a.航站樓屋頂采用鏤空設計,能提高采光率

b.航站樓內顯示屏采用LED 節能材料

c.航站樓屋頂防水材料選用光反射率大的新型塑料代替瀝青油氈

(3)航站樓主體使用了鋼架結構,提倡回收廢舊鋼鐵的目的是____。

解析：(1)塑料屬于有機合成材料,簡稱合成材料;玻璃屬于無機非金屬材料;鋼板、鋁板屬于金屬材料。(2)a、b、c中的舉措都能不同程度地節約能源,間接降低對化石燃料的使用,降低CO2及其他污染氣體的排放,充分體現了“低碳、環保”的理念。(3)回收鋼鐵的主要目的是廢物再利用、節約金屬資源(答案合理即可)。

二、涉及汽車尾氣治理的問題

為了治理汽車尾氣對大氣造成的污染,多地政府部門選擇了“限號行駛”的措施,以減少汽車尾氣的排放量;科學家們則致力于對綠色能源代替石油技術的研究,以凈化汽車尾氣。

例2某省會城市政府在其某年度環境健康公報中稱：“我市大氣污染主要來源于工業污染和汽車尾氣。99%的一氧化碳和一氧化氮來源于汽車尾氣的排放。我市近幾年來汽車所有量的增長達20%,環保面臨如汽車尾氣污染等問題的考驗。將氫氣作為燃料應用于汽車的技術在我國已經取得突破性進展;將現有汽車加裝以酒精為燃料的氣罐已經得到廣泛推廣,我市也有部分車輛完成改裝。”根據上述內容回答下列問題：

(1)該市將部分汽車排氣管加裝三效轉換器,能使一氧化碳在排氣管內與空氣作用轉化為二氧化碳,其反應式為____。

(2)就目前的情況來看,氫氣作燃料的汽車要投入使用前,你認為還要研究解決的問題有_____。

(3)請提出該市治理汽車尾氣對大氣造成污染的一條合理化建議。

解析：(1)一氧化碳與空氣作用轉化為二氧化碳的反應式為2CO+O2==2CO2。(2)氫氣作燃料的汽車要投入使用前,還要研究解決的問題有很多,比如如何獲得大量而廉價的氫氣? 如何貯存和運輸大量的氫氣? 如何實現在汽車上灌裝一定量的氫氣? 如何防止氫氣在使用、貯存和運輸時與空氣混合發生爆炸等(答案合理即可)?(3)比如減少私家車的使用量,發展公共交通;鼓勵人們購買新能源汽車;對現有汽車加裝尾氣凈化裝置等(答案合理即可)。