環(huán)境保護與綠色化學(xué)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(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)、環(huán)境無害化學(xué)、清潔化學(xué),綠色化學(xué)的最大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,減少或消除產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用中涉及的有害化學(xué)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(xué)理念也是高考命題的一個重要指導(dǎo)思想,部分試題滲透了綠色化學(xué)意識,因此在學(xué)習(xí)中,不可忽視綠色化學(xué)理念。下面通過例題解析,加深同學(xué)們對綠色化學(xué)理念的理解。

例1 關(guān)于綠色化學(xué)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(yīng),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(xué)是指環(huán)境友好化學(xué),與原料的顏色沒有關(guān)系。

答案:D

綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)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(yīng),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(yīng)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(xué)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(yīng)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(dǎo)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。