绿色化学习题

臭氧层破坏：臭氧层破坏意味着大量紫外线将直接辐射到地面，导致人类皮肤癌、白内障

发病率增高，并抑制人体免疫系统功能；农作物受害而减产；破坏海洋生态系统的食物链，导致生态平衡的破坏。

研究表明，臭氧层破坏与氟利昂分解时产生的氯原子有直接关系。 3、 生物多样性减少

野生物种的减少不仅与生态环境的恶化有关，还与人的捕杀有关。

4、酸 雨成灾：正常的未被污染的雨水PH值为5.6，它由大气中的水和CO2的平衡决定,PH

值<5.6的雨水就称为酸雨。全球三大酸雨区美国和加拿大地区、 北欧地区、 中国南方地区 。 酸雨使水体和土壤酸化，损害农作物和林木生长，危害渔业生产（pH＜4.8，鱼类就会死亡，腐蚀建筑物、文化古迹和工厂设备，危害人类健康

我国重庆、贵州、长江三角洲、珠江三角洲雨水的pH值经常在4左右。 5、森林锐减

全球森林面积的减少主要发生在20世纪50年代以后，其中1980年至1990年期间全球平均每年损失森林995万公顷，约等于一个韩国的面积。

近100年来，中国的森林面积已经减少了50%，木材蓄积量减少了33%；森林覆盖率为13.92%，不到全世界森林覆盖率30%的一半，居世界第100位左右。

2 试从绿色化学应用的12项原则中任选2项加以简单的论述。

（1）防止污染优于污染治理； （2）提高原子经济性；

（3）尽量减少化学合成中的有毒原料、产物； （4）设计安全的化学品；

（5）使用无毒无害的溶剂和助剂； （6）合理使用和节省能源；

（7）利用可再生资源代替消耗性资源合成化学品； （8）减少不必要的衍生化步骤；

（9）采用高选择性催化剂优于使用化学计量助剂； （10）产物的易降解性；

（11）发展分析方法，对污染物实行在线监测和控制； （12）减少使用易燃易爆物质，降低事故隐患。

3说明绿色化学的基本定义和其特点

答：1. 绿色化学的定义 绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。它是利用化学原理和方法来减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的使用和产生的新兴学科 。是一门从源头上减少或消除

污染的化学。 2. 绿色化学的特点 从科学观点看，绿色化学是对传统化学思维方式的创新和发展； 从经济观点看，绿色化学为我们提供合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济持续发展的原理和方法; 从环境观点看，绿色化学是从源头上消除污染，保护环境的新科学和新技术方法。

4 试比较以煤、燃油、原子能、水力、风力作为能源对环境造成的影响。 5 为什么在南方地区也存在水源不足问题？

答;: 因为我们南方地区的降水集中在夏季的几个月里，常常形洪水灾害 6 试述丰富的海洋天然资源及近代人类对海洋资源造成的破坏。

答：海洋面积约占地球表面的71%，储水量占地球的总水量的97%。这些丰富的海洋资源，使得地球的温度适合人类及其他生物生存，海洋中的浮游生物能大量吸收二氧化碳，他们产生的地球60%~70%的氧气。海水蒸发是陆地降水的主要来源。海洋资源包括海洋空间资源，海洋矿产资源，海洋生物资源，海水资源，海洋化学资源，海洋能资源等。海洋是社会可持续发展的宝贵财富和最后空间，是能源，矿物，食物和淡水的战略资源基地。

.进几十年来，人们对海洋生物资源的过度利用和对海洋日趋严重的污染，使全球范围内的海洋生产力和海洋环境质量出现明显的退化。

海洋污染会引起多方面严重的后果，影响面涉及到人类健康，海洋生态，甚至地球气候的问题。例如：（1）污染会使海洋食品聚积毒素，人食用后在人体内积累，发病；（2）污染导致海产品大大减少，祸及人类的食物来源；（3）污染会毒害海洋中大量的浮游生物，引起浮游生物大批的死亡，使海洋重要的吸收二氧化碳的功能减弱，导致地球温室效应的加速发展。（4）污染会极大地伤害海洋生物的健康，甚至使它们发生畸变，不育以至种群灭绝，由此破

7 炼油产生那些“三废”，如何进行清洁生产？

答：废气：二氧化碳，甲烷，二氧化硫，氮氧化物，VOCs等。

废水：炼油排放的废水中含有大量的RSH，R2S2，RSNa，Na2S和少量的NaOH 还释放出刺激性的蒜臭气味。

废渣：各种废催化剂，废白土，酸碱渣等。

炼油技术既要适应加工高硫，高金属，重质原油的需要，还要能适应灵活生产清洁油品和石油化工原料的需要，传统炼油技术要升级换代，核心技术要由催化裂化转向催化加氢。同时，电子技术信息技术，生物技术，纳米技术，膜技术，合成技术等高心技术将进入炼油技术领域，发挥越来越大的作用。

8 汽车的汽油造成什么污染？近年来出现那些汽油的代用品？

铅化合物可以通过呼吸道，食道或皮肤进入人体并在体内积累，铅中毒会危及肾脏和神经系统。

（1）叔戊基醚或乙基叔丁基醚（2）叔丁醇和乙醇（3）烷基化油 替代甲基叔丁基醚

9 洗涤剂主要造成什么污染？试介绍若干绿色洗涤剂。

洗涤剂大多是人工合成的有机化合物，如洗衣粉、洗涤灵等。其中含磷（磷酸钠）量较高，洗涤后含磷的废水流入江河湖泊，引起水体富营养化，致使水体中藻类繁殖旺盛，造成鱼类及其他水生生物缺氧死亡，直至水质变坏甚至变质发臭。另外高磷洗涤剂对皮肤有直接的刺激作用，可引发多种皮肤病。

绿色洗涤剂：聚氨酯清洗用溶剂，植物洗涤剂，酸性还原皂洗剂，棉用精练湿润剂

10 试述酸雨的产生、危害及防治。

答：酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理现象。酸雨中含有多种有机酸和无机酸。绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧堞发排放出来的二氧化硫，燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物，经过“云内成雨过程”，发生液相氧化反应，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；含酸雨滴在下降过程不断合并吸附，冲刷其他含酸雨滴和含酸气体，形成较大雨滴，最后降落仁地面上，形成了酸雨。

危害：（1）酸雨可导致土壤酸化（2）酸雨可使土壤为生物种类变化，细菌个体生长变少。生长繁殖速度降低（3）造成蔬菜叶面黄斑，生长不良。抗菌能力下降，产量降低。（4）酸雨污染河流，海洋，湖泊及地下水直接危害人类健康（5）酸雨对金属、木材、石料等都有腐蚀作用。（6）对文物的破破坏。 防治：（1）加强监督管理（2）调整能源结构，改善燃烧方式。（3）改善交通环境，控制汽车尾气排放（4）加强植树造林，扩大绿化面积（5）开展区域二氧化碳排放研究所，进行区域排放（6）建立酸雨控制区（7）生物防治（8）大众宣传，公众参与。

11 试举出你（或同学、朋友）家中家具所用的涂料，使用什么稀释剂？有什么毒害？如何减少对人体的危害？

答：涂料通常由成膜物质，颜料，溶剂和各种添加剂组成。涂料中的化学物质除了成膜基

质外，其余物质大都是一挥发的有机物VOCs，VOCs主要是通过呼吸途径进入人体，还可以通过与人体的接触或皮肤呼吸导致中毒。室内VOCs 是城市肺癌蹭加的重要原因。 稀释剂：二甲苯，松节油，丙酮，乙醇等。和人体接触或吸入后可导致疾病。

涂料的发展方向：a.高性能涂料b.耐腐蚀性涂料c.耐候性，耐久性达15年的氟碳树脂外墙涂料d.与电子产业，高新技术相配合的各种涂料e.塑料及橡胶制品涂料f.各种功能性涂料，如防静电涂料，防火涂料等g.发展低污染涂料，水性涂料，无溶剂涂料等h.国外通过各种方法对树脂改性，不断推出水性树脂等i.纳米技术在涂料中的应用

12 试举出3种不产生挥发性有机化合物的涂料。

答：芬琳涂料，纳米涂料，奥贝环保涂料，普林斯顿纤维涂料

13 试举出催化剂在绿色有机合成中应用的实例。

加成反应是不饱和分子与其它分子在反应中加合生成新分子的反应，反应中同时发生不饱和分子中π键的断裂和与加合原子或基团间新的σ键的生成。

加成反应一般分为亲电加成、亲核加成、催化加氢和环加成等类型。

14 什么叫做“原子经济性”？试举例说明之。

1991年，美国Stanford大学的B.M.Trost教授首次提出了反应的“原子经济性”（Atom Economy）的概念。他认为高效的化学反应应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合成目标产物。原子经济性可用原子利用率衡量：

原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。

15 废旧塑料与垃圾一起焚烧造成什么污染？试述废旧塑料的资源化。

（1）形成光化学烟雾（2）引起和加剧多种呼吸系统疾病，增加癌症发病率导致谷物减产、橡胶硬化等，每年造成大量损失。资源化：将其填埋，或密封燃烧，高价降解，资源回收利用

16 试述“白色污染”及其防治方法。为什么白色垃圾是百年难题？

答：白色污染有两方面：“视觉污染”和“潜在危害”

视觉污染是指散落在环境中的塑料制品对市容，景观的破坏。

潜在危机：（1）废塑料制品混在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产。 （2）抛弃在陆地或水体中的废塑料制品，被动物当作食物吞下，导致动物死亡。 （3）进入生活垃圾中的废塑料制品很难处理。如将其添埋会占用土地，且长时间不降解。混有塑料的生活垃圾也不适于堆肥 。从垃圾中分捡出来的废塑料，因为无法保重质量，其利用价值很低。处理方法：多生产可降解塑料来解决白色污染。少用或不用不能降解的塑料制

17 农药如何通过食物链对人体造成危害？

农药利用率一般为10% 约90%的残留在环境中, 造成对环境的污染。大量散失的农药挥发到空气中, 流入水体中, 沉降聚集在土壤中,污染农畜渔果产品, 并通过食物链的富集作用转移到人体, 对人体产生危害。 农药可以间接对人体造成危害。间接途径就是农药对环境造成污染, 经食物链的逐步富集, 最后进入人体, 引起慢性中毒。高效剧毒的农药, 毒性大, 且在环境中残留的时间长, 当人畜食用了含有残留农药的食物时, 就会造成积累性中毒。这类危害往往要经过较长的时间积累才显示出症状, 不为人们所认识; 它又是通过食物链的富集作用, 最后才进入人体, 不易及时发现, 因此, 一般不为人们所重视, 而且这类污染范围广, 危害的人众多, 在许多情况下, 是人类自己在毒害自己,

18 绿色农药展望。

绿色农药--就是指对环境友好、高效安全的化学农药和生物农药。它在农林牧鱼等产业中一直起着不可替代的作用。在加入WTO的今天，政府应大力支持我国绿色农药的自主创新，以促进形成自己的知识产权，确保我们在国际农药知识及技术创新中占有一席之地。 国家对农药基础设施的投入尽管非常有限，但确在发挥着积极的作用，基础研究水平也有了明显提高，自主创新能力有所增强，初步具备了农药创新的基本条件，正逐步面对国际农药研究领域的激烈竞争。与会专家殷切期望在政府引导下，促进公众对农药的全面、科学、正确的理解，积极推进协调开展国际学术交流、加强和改善农药的生产和使用管理，引导、促进中国农药精细化工工业健康、快速发展，为中国农药科学技术的跨越性发展创造有利的环境

19 试述汽车尾气治理在2001年的新进展。

Catalytic Solution公司（CSI）开发了用于控制汽车排放污染的新型陶瓷氧化物催化剂，这种混合相催化剂（MPC）使用的贵金属比常规汽车排放控制催化剂减少50%~80%。用完全不同的设计途径制造，MPC含有几种金属和非贵金属氧化物的混合物，大多来自非贵金属的尖晶石和钙钛矿，贵金属和非贵金属组合在同一结构中。其采用的贵金属比常规技术要少50%~80%。除了汽车尾气排放催化剂外，CSI还投资2960万美元开发MPC催化剂用于控制燃气轮机的NOX排放污染。

俄罗斯科学院物理化学研究所以普通金属的化合物为原料，研制出了能净化汽车尾气的新型催化剂。目前部分欧洲国家的汽车消声器中装有用铂、钯制成的催化剂，能够把汽车尾气中有害的碳氧化物、氮氧化物分别转化成无害的碳酸气和氮气。但是近年来科学家发现，上述催化剂会使汽车尾气中出现铂、钯离子。如何确定这些金属离子的排放量，及其对环境的影响，目前还是个难题。此外，含铂、钯的催化剂制作成本高。

20 试举出从末端防止污染和从始端防止污染的实例。

末端：炼钢工艺污染防治技术废气末端治理技术：（1）（1）铁水倒罐站和铁水预处理系统（2）转炉一次烟气除尘系统（3）转炉二次烟气除尘系统（4）电炉烟气除尘系统5）精炼系统烟气（6）连铸烟气7）氟化物末端治理技术。从始端：在工厂排放前进行进化或者采用绿色的化学反应

21 试比较采用“填埋法”与“焚烧法”处理固体废弃物的优劣。近年来我国处理固体废弃物有何新进展？

填埋法：因其最省投资，。填埋时首先选用废弃的粘土坑、采石场、矿坑等，将垃圾填埋在这些废坑中，有利于恢复地貌，维持生态环境。但是大面积的洼地、港湾、山谷等回填，会对生态环境造成影响。另外如果采用沥滤循环填埋、压缩垃圾填埋和破碎垃圾填埋等可能产生二次污染、回填场的危险。发生地质灾害。

焚烧法：垃圾焚烧是一种较古老的传统的处理垃圾的方法，是现代各国相继建造焚烧炉，垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一。将垃圾用焚烧法处理后，垃圾能减量化，节省用地，还可消灭各种病原体，将有毒有害物质转化为无害物。但是烟尘会对大气产生污染。对人类健康造成威胁。因此近年来，垃圾焚烧法在国内外已开始进入萎缩期。目前有超过15个国家和地区，通过了对焚烧垃圾的部分禁令。

（1）中宜汇富医疗垃圾高温蒸煮设备（2）填埋法的防渗膜的应用（3）中宜汇富地沟油处理设备（液中焚烧炉）

22简述使用超临界二氧化碳作溶剂的优点。

答：(1)CO2临界温度为31.26℃，临界压力为72.9atm，临界条件容易达到. (2)CO2化学性质不活泼，无色无味无毒，安全性好. (3)价格便宜，纯度高，容易获得.（4）它可以很好的溶解一般的有机化合物

23 试述二氧化碳在绿色有机合成中的用途。

以二氧化碳为原料合成有用的化合物,如环状碳酸酯、噁唑烷酮、碳酸二甲酯等,就是采用环境友好的化学方法固定二氧化碳的一些重要途径,体现了绿色有机合成的研究方法。噁唑烷酮在医药、有机合成和实际生产中有着广泛的用途,是具有重要应用价值的五元环化合物。氮杂环丙烷类化合物和二氧化碳原子经济性地合成噁唑烷酮不仅是化学固定二氧化碳的有效方法,更是高效、高选择性的合成噁唑烷酮的重要方法之一。目前,该方法的研究主要集中在单组分或双组分的均相催化领域,而操作方法简单、催化剂可回收再利用的非均相催化体系并未见报道。氧氯化锆在空气中对湿气稳定,无毒、价廉,对广泛的有机反应具有高效的催化活性

24 传统的农业生产对环境产生哪些负面影响？如何实现农业的清洁生产？

答：1. 农药引起的急性中毒 2.农药对环境和土壤的污染

3.农药对生态的破坏4.农药对粮食和果蔬的污染

农药的使用不可避免地造成粮食和果蔬的污染。而生产者缺乏安全用药意识和知识，频繁使用农药，并当病菌和害虫对一些常用农药产生抗药性后擅自提高浓度，增加喷药次数，更进一步加剧了农药对粮食和果蔬的污染。据报道，我国粮食中有机氯的检出率为100%，小麦中666含量超标率为95%。由于化学农药残留量超标，影响了我国农产品出口贸易。1998年，我国向日本出口了300吨茶叶，经检验化学农药残留量超标，对方拒收退货，直接经济

损失近1亿元人民币。近8年来，我国农产品出口因农药残留而受到影响的退货损失达74亿美元。

绿色农药是指对防治病菌、害虫高效，而对人畜、害虫天敌、农作物安全，在环境中易分解、在农作物中低残留或无残留的农药。

25列出历届世界环境日的主题。

1只有一个地球 2人类居住 3水：生命的重要源泉 3关注臭氧层破坏，水土流失 4没有破坏的发展 5为了儿童和未来——没有破坏的发展 6新的十年，新的挑战——没有破坏的发展 7保护地下水和人类的食物链，防治有毒化学品污染 8斯德哥尔摩人类环境会议十周年——提高环境意识 9管理和处置有害废弃物，防治酸雨破坏和提高能源利用率 10沙漠化 11青年、人口、环境 12环境与和平

26通过因特网查询绿色化学研究和应用的10条最新进展。

答：（1）开发“原子经济”反应（2）循环冷却水处理配方（3）利用可再生的资源合成化学品（4）环境友好的海洋生物防垢剂（5）两个高效工艺以生产热聚天冬氨酸（6）Gfoss首创了利用生物或农业废物如多糖类制造新型聚合物的工作（7）开发超临界流体（SCF)（8）国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂（9）Komiya研究开发了在固态熔融的状态下，采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术。它取代了常规的光气合成路线（10）关于代替剧毒氢氰酸原料，Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发。经过催化蜕氢，开发了安全生产氨基二乙酸钠的工艺，改变了过去的拟氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线。

27什么是降解塑料？使用降解塑料有什么意义？降解塑料有哪些主要类型？

降解塑料是指在保存期内各项性能可满足使用要求，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。

降解塑料的降解主要包括生物降解、光降解和化学降解（又分为氧化降解和水解降解）三种类型。这三种降解过程相互间具有协同、增效和连贯作用。例如光降解与氧化降解经常同时进行并相互促进，而生物降解更容易在光降解之后发生。

绿色化学认为，化学品的设计必须考虑当其功能用尽时能被降解为无害的物质，而不在环境中长期滞留，同时也要考虑母体化合物降解后的存在形式，只有当降解后的化合物的毒性和危害小于母体化合物时，才具有绿色化学意义。

28试举出可持续发展在绿色化学中的两个应用实例。

（1）丙烯环氧化制环氧丙烷：

传统工艺—氯醇法：原子经济性=31%

2CH3CHCH2 2HOCl+次氯酸

CH3CHCH2OHCl1- 氯丙醇

+CH3CHCH2ClOH2- 氯丙醇

CH3CHCH2OHCl+CH3CHCH2ClOH+Ca(OH)2石灰

O2CH3CHCH2+CaCl2+2H2OOCH3CHCH2H2O

绿色工艺—钛硅分子筛催化：原子经济性=76%

H2O2CH3CHCH2TS-1（2）光降解塑料

光降解的机理是在太阳光的照射下，引发光化学反应，使高分子化学物的链断裂和分解。一种有效的方法是通过共聚改性，在塑料中引入光敏性基团。如：在高分子化合物中引入羰基可获得光降解高分子材料；当高分子化合物接有不饱和侧链时也容易降解，如侧链接有乙烯基的聚乙烯，受光照易发生降解 （3）生物可降解塑料

生物可降解塑料可以在细菌、酶和微生物的侵入、吸收及破坏下产生分子链的断裂，从而达到降解、崩溃的结果。生物降解塑料有两种不同的降解方式，一种称为生物降解，主要是由微生物的作用使塑料分子链断裂；另一种称为生物崩溃，虽然也是微生物或细菌的作用，但塑料的降解过程表现为整体的崩溃，是一种突变过程。 我国长江以北的地区耕地约占全国耕地面积的__________ 。

A. 45%

B. 55% D. 75%

2. 我国长江以北的地区水资源则占全国的_________。

A. 20%

C. 40%

B. 30% D. 50%

C. 65%

3. 酸雨成因之一是化工厂大量排放的废气中的_________。

A. NOx C. CH4

B. SO2

4. 为了减少直至消除染料对环境的污染，科学家们采取的对策是__________。

A. 不用染料

B. 开发代替品

D. A+B

C. 改革染整工艺

D. B+C

5. 用水晶玻璃瓶装酒时，在酒中可以检测到的有害元素是6. 由于玻璃加工中粉尘的影响，从业工人容__________。 易引起的职业病是__________。

A. 钾 C. 硅

B. 铅

D. 钠

A. 尘肺 C. 肝炎

B. 硅沉着病

D. 肺炎

7. 残留农膜对农业的负面影响是__________。

A. 削弱耕地的抗旱能力 B. 阻碍农作物根系发育

C. 污染农作物

8. 面对成灾的废弃塑料和橡胶，最好的解决方法是__________。

A. 填埋

B. 扔到深海

D. 焚烧

D. A+B

C. 再资源化

9. 绿色制革工业需要开发无毒或低毒的__________。

A. 附腐剂 C. 染剂

B. 鞣剂和复鞣剂

10. 涂料对海洋的污染主要是__________。

A. 有机锡

C. 溶剂

B. VOC

D. A+B+C

D. 树脂

绿色涂装是涂料在使用过程中的清洁工艺，它的作用是__________。

A. 节省涂料

B. 降低成本

2. 以生物质为原料的有机合成最大特点是__________。

A. 反应简单 C. 设备简单

B. 变废为宝

D. 工艺成熟

C. 减少排放有毒溶剂

D. A+B+C

3. 绿色有机合成中，为减轻有机溶剂对环境的压力，采用4. 农药是农业增产的重要措施，而它的负面的措施有__________。 影响则是造成__________。

A. 水相反应 C. SFCO2中反应

B. 固相反应

A. 人畜中毒 C. 破坏植被

B. 生物多样性减少

D. A+B+C D. A+B

5. 为减少农药污染，必须__________。

A. 改进农药剂型 C. 病虫害综合防治

B. 改革施用技术

6. 《寂静的春天》一书的作者是 __________。

A. 马寅初 C. 马尔萨斯

B. 蕾切尔·卡逊

D. 丹尼斯·米都斯

D. A+B+C

7. 20世纪的“八大公害事件”有__________次发生在日8. 华裔化学家翁启惠获得__________年度本。 “总统绿色化学奖”。

A. 1 C. 3

B. 2

A. 1995

B. 1998 D. 1999

D. 4 C. 2000

9. 引起水体富营养化的元素包括__________。

A. N C. P

B. S

10. 磷铵、硫酸和__________已实现无污染联

产。

A. 水泥

C. 溴化镁

B. 食盐 D. 烧碱

D. N+P