[精练精析]4.2资源综合利用 环境保护(人教版必修2)
【典例导悟】
【典例1】煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是
AC O、H2、N2 B CO、CH4、H2
CCO、CH4、CO2 DCH4、H2、O2
【规范解答】选B。CO和H2为煤气的主要成分;CH4是天然气的主要成分,故选B。
【互动探究】(1)煤气化的化学方程式如何书写?
(2)家用液化石油气的主要成分是什么?为什么冬天温度很低时,会出现气流不畅的情况?
提示:(1)煤气化的化学方程式为:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。
(2)液化石油气的主要成分是低级的烷烃,当冬天温度很低时,其中的丁烷等会变成液体,而使气流不畅。
【规律方法】煤的干馏、气化和液化,石油的裂化、裂解均为化学变化,石油的分馏 属于物理变化。煤的气化和液化的目的是把煤变成清洁能源,提高煤的燃烧效率;石油的分馏目的是得到汽油、煤油、柴油等轻质油,石油的裂化与裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等化工基本原料。
【变式训练】1.(2010•徐州高一检测)下列转化不属于煤或石油的综合利用的是( )
A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭
B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料
C.将煤变为煤饼作燃料
D.将石油裂解制得乙烯等化工原料
【解析】选C。A项煤的干馏和B项煤的液化属于煤的综合利用,而将煤变成煤饼作燃料是为了提高煤的利用率,不属于综合利用,D项石油裂解属石油的综合利用,故选C。
2.如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置,下列有关叙述错误的是( )
A.图示实验中发生了化学变化
B.实验后水溶液的pH>7,溶液Y是黑色黏稠的煤焦油,上层X是粗苯等
C.气体Z易燃,可以还原氧化铜
D.液体Y是一种纯净物
【解析】选D。煤的干馏发生了化学变化,产物有粗氨水(使水溶液pH>7),粗苯(包括苯、甲苯、二甲苯)密度小于水的密度,在上层,煤焦油(包括苯、酚类、沥青等物质)为液体Y,焦炉气(包括H2、CH4、CO、C2H4)易燃,能还原CuO,故选D。
【典例2】保护环境已成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源,以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是
A.发电厂的煤经脱硫处理
B.将煤转化为水煤 气作燃料
C.回收并合理处理聚乙烯塑料废物
D.电镀废液经中和后直接排放
【规范解答】选D。将煤脱硫、转化为水煤气燃烧,可以防止造成环境污染的SO2气体生成,A、B均正确;废物回收有利于环保,C正确;工业生产上常用氰化物配制电镀液,由于CN- 有剧毒,中和后直接排放会污染环境。
【互动探究】(1)“钙基固硫”是向煤中加入CaCO3,这样既能除去硫,又能变废为宝,请用化学用语解释。
(2)氮氧化物也是大气污染物之一且比硫氧化物的消除难度大,一般用NH3或CH4在一定条件下使之转化为N2、CO2和H2O等无害物质,请写出NH3和CH4分别与NO反应的化学方程式。
【变式训练】三峡工程是目前世界上最大的水利枢纽,它所提供 的清洁、廉价、再生的水电, 相当于每年烧5 000万吨原煤的火力发电厂产生的电能,因此三峡工程的建成和使用有助于控制( )
①氮氧化物的排放 ②酸雨的形成 ③臭氧空洞扩大
④“温室效应” ⑤白色污染
A.①② B.②④
C.③④ D.①②⑤
【解析】选B。减少了原煤的燃烧,就减少了二氧化碳和二氧化硫的排放。二氧化硫的排放是导致酸雨的主要原因,二氧化碳的排放是加剧“温室效应”的主要原因。
【学业达标训练】
1.煤是一种重要的能源,含有硫元素,燃烧时会生成SO2,下列说法正确的是( )
A.煤是含硫化合物
B.煤是一种可再生能源
C.在水吸收SO2的过程中只发生物理变化
D.SO2是酸性氧化物,被云雾吸收后可转化成酸雨
【解析】选D。煤是由多种无机物和有机物组成的复杂的混合物,其作为一种化石燃料是不可再生的,A、B错误。SO2是一种酸性氧化物,其溶于水中部分SO2和H2O发生反应生成H2SO3,也可被云雾吸收形成酸雨,C不正确,D正确。
2.(多选)下列关于石油的说法不正确的是( )
A.所含基本元素是碳和氢,所以石油属于烃