8.3环境保护与绿色化学（讲）-2022-2023学年高一化学同步精品讲练(人教版2019必修第二册）（解析版）

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第3节　环境保护与绿色化学
知识点 1、 化学与环境保护
1. 环境保护
(1)环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以
及工农业生产和人类生活所造成的环境污染
(2)环境保护的任务
①环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定，为控制和消除污染提供可
靠的数据
②治理工业三废(废水、废气、废渣)
③寻找源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，从根本上解决环境问题。
(3)常见的环境污染
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中 CO2含量不断增加 全球气候变暖，两极冰雪融化，海平面
上升
酸雨
(pH<5.6) SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，
使人生病甚至死亡
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华 含氮、磷等营养成分的生活污水
和工农业废水的任意排放
使水体富营养化，导致水中藻类疯长，
消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、
水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水
中为水华
白色污染 聚乙烯塑料等的大量使用，任意
丢弃
①在土壤中影响农作 物 吸 收水分和 养
分，导致农作物减产
②混入生活垃圾中难处理、难回收
③易被动物当作食物吞入，导致动物死
亡
雾霾 SO2和氮氧化、以及可吸入颗粒
物的排放
大气细粒子能吸附大量有致癌物质和基
因毒性诱变物质，使慢性病加剧、使呼
吸系统及心脏系统疾病恶化、改变肺功
能及结构、影响生殖能力、改变人体的
免疫结构
PM2.5 颗粒物 污染空气，形成雾霾天气，增加交通事
故，危害人体健康
2. 大气污染
(1)污染物主要来源：除了自然因素外，大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过
程产生的废气及其携带的颗粒物
(2)次生污染物的形成：这些污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成此生污染
物。在一定的天气条件下，会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。具体形成过程如
下：
(3)常见工业废气的成分及处理
工厂尾气 主要成分 处理方式
硫酸厂尾气SO2、O2、N2等一般用氨水吸收
硝酸厂尾气NO、NO2、N2、O2等一般用NaOH 溶液吸收
高炉煤气CO、CO2、N2等一般回收利用
炼钢烟气 Fe2O3烟尘、CO 等一般回收利用
焦炉气H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2
等可用作燃料
(4)酸雨形成及防治
①正常雨水偏酸性，pH 约为5.6，这是因为大气中的 CO2溶于雨水中的缘故。酸雨是指 pH
小于5.6 的雨水，CO2不会导致酸雨，NO2或SO2都会导致酸雨，酸雨的形成主要人为排放
的氮氧化物和硫氧化物等酸性气体转化而成的
②硫酸型酸雨及治理
a．硫酸型酸雨(SO2 引起)：SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+ O2===2H2SO4 (酸雨在空气中酸
性增强的原因)
b．SO2 主要来源：主要是煤等化石燃料的燃烧
c．治理：开发新能源、处理工业废气、燃煤脱硫
石灰石脱硫：在煤中添加石灰石作为脱硫剂，可以减少煤燃烧时产生的 SO2，发生反应的
化学方程式如下：2Ca CO3＋O2＋2SO2=====2CaSO4＋2CO2
用CaO 脱 硫 ：CaO ＋SO2=====CaSO3、2CaSO3＋O22CaSO4(或2CaO ＋2SO2＋
O2=====2CaSO4)
△
用Ca(OH)2脱硫：Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O、2CaSO3＋O22CaSO4
用氨水脱硫：2NH3·H2O＋SO2===(NH4)2SO3＋H2O(或NH3·H2O＋SO2===NH4HSO3)、
2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4
③硝酸型酸雨及治理
a．硝酸型酸雨(氮氧化合物 NO、NO2引起)：2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===HNO3＋NO
b．氮氧化物主要来源：煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等
c．治理：
碱液吸收法：NO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。
一般适用于工业尾气中 NOx的处理。2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO
＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
催化转化：在催化剂、一定温度下，NOx可与氨反应转化为无毒气体(N2)和H2O或与CO 反
应转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。NO2与CO 反应的方程式为
2NO2＋4CO=====N2＋4CO2
3. 水污染
（1）污水主要成分：重金属盐、酸、碱等无机化合物；耗氧物质、石油和难降解的有机物
以及洗涤剂等
（2）常用的污水处理方法：物理法、化学法和生物法等。
（3）污水处理的常用化学方法：中和法、氧化还原法、沉淀法等。
方法 常用试剂 原理
混凝法 明矾、聚合氯化铝等Al3+＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H+，生成的胶体吸附水中悬浮物
中和法熟石灰、硫酸、CO2
通过加碱中和酸或加酸中和碱进行污水处理，
如Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4↓+2H2O
沉淀法 Na2S 等
加沉淀剂使金属离子形成沉淀而除去，如除去Hg2+：Hg2++S2-=
HgS↓
氧化还原
法
氧化剂或还原剂
污水中含有还原性物质，可加入氧化剂除去；含有氧化性物质可加入
还原性物质除去，注意加入的物质不能对水产生次生污染
（4）污水处理的流程
①一级处理：通常采用物理方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经
一级处理后的水一般达不到排放标准，将一级处理作为预处理。
②二级处理：采用生物方法(又称微生物法)及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等
污染物。经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。
③三级处理：主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等，对污水进行
△
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