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高中三年级化学

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    (三选一)【化学与技术】
    以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题,请根据已知信息问题
    (1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)________。
    A.CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl
    B.CH3CH2OH+HCl→CH3CH2Cl+H2O
    C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
    D.CH2=CHCl+H2CH3CH2Cl
    由上述四个反应可归纳出,原子经济性高的是________反应(填反应类型)。
    (2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂,还可将废水中少量的S2-、NO2和CN等有毒有害的还原性酸根离子氧化除去。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN氧化成无毒气体的离子方程式______________,并说明该方法的优点____________________。
    (3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图:

    活性炭的作用是_________________;O3消毒的优点是_______________。
    A、B中放置的物质名称分别是:A____________B______________。
    本题信息:2012年北京模拟题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “(三选一)【化学与技术】以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题,请根据已知信息问题(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可...” 主要考查您对

二氧化氯

加成反应

绿色化学

水的净化与处理

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 二氧化氯
  • 加成反应
  • 绿色化学
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二氧化氯:

二氧化氯有与氯气相似的刺激性气味,具有强烈刺激性,接触后主要引起眼和呼吸道刺激,吸入高浓度可发生肺水肿,能致死,对呼吸道产生严重损伤,高浓度的本品气体,可能对皮肤有刺激性。皮肤接触或摄入本品的高浓度溶液,可能引起强烈刺激和腐蚀,长期接触可导致慢性支气管炎。


二氧化氯的物理性质和化学性质:

(1)物理性质:二氧化氯(ClO2)是一种棕红色气体,浓度低是黄绿色气体,相对空气比重为1.1,比空气重,液体比重2.37,具有与氯相似的刺激性气味,浓度极低时,具有青草气味及轻微的甜味,沸点11℃凝固点-59℃,易溶于水和冰醋酸、四氯化碳等溶剂,液化二氧化氯及高浓度二氧化氯极不稳定,撞击或日光照射均会发生爆炸,在空气中,浓度超过10%就可能发生爆炸,低于10%则是稳定性极好的物质,没有爆炸的危险。
(2)化学性质:二氧化氯易溶于水,深解度是氯气的5倍,在室温30mm/Hg分压下,溶解度为2.9g/L;在室温760mm/Hg压力(常压),溶解度为3.1g/L,二氧化氯不易被水解,在水中以分子的形成存在,在低浓度下,(10mg/L以下)它杀茵、消毒能力,主要以氧化的方式进行,与氯气杀茵消毒不同,氯气消毒以电子转移的方式进行,因此ClO2杀茵可在pH值较大范围内(2-10)高效杀菌消毒,且对人体绝无害处,经检测水中ClO2在1mg/L浓度以下时对比1mg/L氯气的杀茵能力超过10倍以上,(在各种介质下,对应杀灭的时间,残菌数量,对照得出的结论)。与现有ClO2杀茵能力按有效氯大于ClO2的2.6倍的数据有出入。
影响ClO2的杀菌能力的因素:
对它不良影响的是:Cl2或对应的ClO-离子,ClO2-、ClO3-   
对它产生促进作用的是:溶解氧 H2O2,ClO2+离子,Cl-   
对它没有影响的是:CO32-、Na+、Ca2+等离子


氯的氧化物:

a.Cl2O是黄棕色气体,在有还原剂或加热时会发生爆炸,溶于水生成次氯酸,是次氯酸的酸酐。
b.ClO2是红黄色气体,冷凝时为红棕色液体,易发生爆炸。大量制取的方法为:2NaClO3+SO2== 2ClO2+Na2SO4。ClO2与碱作用生成亚氯酸盐和氯酸盐:2ClO2+2NaOH==NaClO2+NaClO3+H2O。
c.Cl2O7是无色油状液体,受热或撞击立即爆炸。

氯的含氧酸及其盐的性质变化规律:


加成反应:

反应类型 定义 举例
加成反应 有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应

绿色化学:

1.定义绿色化学是一门研究运用现代科学技术的原理和方法来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用与产生,使所研究开发的化学产品和过程对环境更加友好的学科。
2.绿色化学的基本原则
(1)防治污染的产生优于治理产生的污染;
(2)原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料,尽可能全部转化到最终产品中)即原子的利用率达到100%。
(3)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行)。
水的净化:

(1)基本流程:天然水+混凝剂过滤→清洁水+消毒剂→饮用水天然水中溶解的主要气体是O2、CO2、H2S。
(2)除去水中的固体杂质和悬浮物:常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。原理为:Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H,Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H,生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降,达到净水的效果。
(3)消毒:常用的消毒剂为氯气、漂白粉精、臭氧、二氧化氯等。对自来水进行暴晒是为了除去水中少量的次氯酸。水处理剂能杀菌消毒是因为它具有强氧化性。过氧化钠不能用于自来水的杀菌消毒。O3消毒的反应产物无毒无害。
(4)消除水中的异味:活性炭颗粒的比表面积大,吸附能力强,让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。活性炭在水的净化过程中只发生物理变化。通入CO2可以除去水中的Ca离子和调节溶液的pH

污水处理:

(1)生物化学方法通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥,在强力通入空气的条件下,微生物以水中的有机废物为养料生长繁殖,将有机物分解为二氧化碳、水等无机物,从而达到净化污水的目的。
(2)中和法酸性废水常用熟石灰中和,碱性废水常用H2SO4或CO2中和。
(3)③沉淀法 Hg2+、Pb2+、Cu2+等重金属离子可用Na2S除去,反应的离子方程式为Hg2++S2-===HgS↓,Pb2++S2-===PbS↓,Cu2++S2-===CuS↓。
注意:
①一般不采用离子交换法,因为离子交换法价格昂贵。
②过滤用到的玻璃仪器出烧杯外,还有漏斗、玻璃棒
③分离Hg是需在通风橱中进行,原因是Hg有挥发性,且有毒
④回收纯净的金属铜时应增加冷凝回流装置以防止污染。
3.水质检测的项目:BOD、有机物、N、P、重金属、pH值、悬浮物、溶解性固体、总碱度
富营养化的检测项目:水样的总铅、总铜、总铁、阴离子表面活性剂、氨氮值
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