《化学与环境保护》典型例题2

第四节化学与环境保护

例1（经典回放）我们目前使用得最多的燃料是煤、石油、天然气，它们都是由古代动植物遗体埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。因此，它们被称为化石燃料。这些燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过亿万年才能形成的非再生能源，用一些就会少一些，最终会枯竭。右图是我国近年来能源总消费量与人均能源消费量。因此，如何来控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，这对节约能源非常重要。如果我们能把煤等燃料利用率提高一倍，就相当于将这些燃料的使用时间延长一倍。当今世界各国能源研究的前沿课题之一就是如何提高燃烧效率，节约能源。

煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘，而且煤中所含的硫在燃烧时会生成SO2，这是导致酸雨形成的主要原因之一。因此，发展洁净煤技术、减少污染物的排放、提高煤炭利用率，正成为我国乃至国际上的又一项重要研究课题。

（1）使煤充分燃烧，提高煤的燃烧效率，应采取的措施是___________________。（2）煤燃烧产生的主要污染物是_________,如果煤不充分燃烧还会产生的污染物有_________。

（3）高效、清洁地利用煤的主要途径有________________________。

（4）二十一世纪，人类在研究开发新能源方面一定会取得重大突破，你认为无污染的能源有____________________________________。

思路解析：本题主要解答煤的充分燃烧和消除煤燃烧所引起的污染问题。煤的充分燃烧可由燃烧的条件和燃烧的现象等有关知识解释：一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。煤的燃烧产物中烟尘和SO2是主要污染物，如果煤不完全燃烧，还会产生CO导致空气污染。为高效清洁地利用煤，目前采用的方法有：将煤气化，如将煤制成水煤气以提高利用率，或将煤进行脱硫处理以减少污染。

答案：（1）鼓入空气、将煤粉碎以增大与空气的接触面积

（2）SO2CO

（3）将煤制成水煤气、将煤进行脱硫处理

（4）氢能源、核能、地热能、潮汐能、水能、风能、太阳能等

绿色通道：解答阅读题应着重信息处理，理论联系实际，用已学知识结合信息来解释生活、生产中的实际问题，特别是社会热点问题。能源问题是当今社会的热点问题，与之相关的还有环境问题。依题意，当今社会主要的能源依然是石油、煤和天然气。

变式训练有六种物质：①汽车尾气形成的蒸汽；②水蒸发形成的蒸汽；③石油化工厂排放的尾气；④植物光合作用放出的气体；⑤人呼出的二氧化碳气体；⑥煤燃烧产生的烟尘，其中均会使空气受到污染的是（）

A．①③⑤B．②③⑥C．①③⑥D．①④⑤思路解析：汽车尾气形成的烟雾中含一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有害气体；水蒸发形成的水蒸气，人呼出的二氧化碳，植物光合作用放出的气体均是无毒的，不会污染空气。石油化工厂排放的废气中含有一氧化碳、二氧化碳等有害物质，煤中含硫等杂质，燃烧后产生的烟尘和二氧化硫气体，对空气造成污染。

答案：C

例2为了降低汽车尾气对大气污染，以优美的城市环境迎接2008年的北京奥运，北京市有关部门拟用乙醇（C2H5OH）替代液化石油气作为公交车的燃料。（1）以前的汽车燃料_________（填“充分”或“不充分”）燃烧时，放出大量的有害物质有_________、_________（举两例）。

（2）乙醇燃料时反应的化学方程式为____________________________________。（3）乙醇作为燃烧的好处有（两点好处）___________、___________，因此乙醇又可称为“___________能源”。

思路解析：化石燃料中含有氮、硫等元素燃烧时产生污染性气体二氧化硫、氮氧化合物等污染性气体，若不充分燃烧还会生成一氧化碳等有毒气体。碳氢化合物在燃烧的过程中碳转化为二氧化碳，氢转化为水。煤、石油、天然气等化石燃料为不可再生能源，近年随着煤、石油的大量开采，已经出现全球性的能源危机；煤、石油作为燃料在燃烧过程中产生的有害气体给我们的生存环境带来很大危害，所以在研究能源的开发和利用时，我们一方面要考虑煤和石油的综合利用，

减少对环境的污染，另一方面要开发新能源，如氢能源、水能、风能和太阳能等。答案：(1)充分二氧化硫二氧化氮(2)C2H5OH +3O2点燃2CO2+3H2O (3)燃烧无污染发热量高清洁

绿色通道：化石燃料无论是完全燃烧还是不完全燃烧都会产生污染物，这是因为化石燃料中含有氮、硫等元素燃烧时产生污染性气体二氧化硫、氮氧化合物等，若不充分燃烧还会生成一氧化碳等有毒气体。新能源要求减少对环境的污染。变式训练当走过大庆油田时，你发现长久不熄灭的巨大“火炬”，“火炬”产生的黑烟飘向空中。其实那是为处理在原油开采过程中释放的燃气而造成的。看到这一情景，你会想到什么？请从能源和环境两个角度谈谈你的观点。

思路解析：此题属于开放性试题，旨在引导学生利用题目给予信息、结合所学知识，对社会普遍关注的能源、环境等社会热点问题，阐述自己的观点。煤、石油、天然气是不可再生能源，其储量有限。目前，在石油开采过程中还存在巨大的能源浪费，大量的粉尘排放，燃烧过程中产生的有害气体污染了我们生存的环境。答案：能源角度：①将燃气储备输送，直接供给生产、生活的能源；②对燃气加工处理，提高燃料的使用效率；

③将燃烧放出的热量应进行综合利用。

环境角度：①燃烧产生的有毒、有害气体及粉尘造成空气污染；②燃烧中产生大量二氧化碳气体容易造成温室效应。

问题探究

问题：某工厂近期排出的废液有明显的酸味，经测定水中含有大量的盐酸。现要将该废液调至中性，你能设计出几种方法？那种方法好？

该题目考查用中和法治理水污染，可以看出化学在治理水污染中的重要作用。这也是应用酸的性质来解决实际问题，方案设计可从酸与金属、金属氧化物、碱、盐的反应等几个方面考虑。

探究：这里主要是采用中和法治理污水。

（1）用氧化钙和盐酸反应

（2）用氢氧化钙和盐酸反应

(3)用石灰石和盐酸反应