Question

中國“十一五”規劃綱要提出節能減排（指的是減少能源浪費和降低廢氣排放），這是貫徹落實科學發展觀、構建社會主義和諧社會的重大舉措；是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇；是推進經濟結構調整，轉變增長方式的必由之路；是維護中華民族長遠利益的必然要求．請你分析并回答下列問題：
（1）“綠色化學”的最大特點在于它是在始端就采用預防實際污染的科學手段，因而過程和終端均為零排放和零污染，具有“原子經濟性”．下列化學反應不符合“綠色化學”思想的是

 

．
A．制備環氧乙烷：2CH₂=CH₂+O₂

催化劑

B．制備硫酸銅：Cu+2H₂SO₄ 

加熱  .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
C．制備甲醇：2CH₄+O₂ 

催化劑

加熱加壓

2CH₃OH
D．制備硝酸銅：3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
（2）冶金廢水中含有[Au（CN）₂]，其電離出的CN^-有毒，當與H⁺結合生成HCN時，其毒性更強．工業上處理這種廢水是在堿性條件下，用NaClO將CN^-氧化為CO₃^2-和一種無毒氣體，該反應的方程式為

 

，在酸性條件下，ClO^-也能將CN^-氧化，但實際處理時卻不在酸性條件下進行的主要原因是

 

．
（3）工業上目前使用兩種方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”．下面兩表提供生產過程中原料、反應條件、原料平衡轉化率和產量等的有關信息：
表一：原料、反應條件、平衡轉化率、日產量

	乙炔水化法	乙烯氧化法
原料	乙炔、水	乙烯、空氣
反應條件	HgSO4、100～125℃	PdCl2-CuCl2、100～125℃
平衡轉化率	乙炔平衡轉化率90%左右	乙烯平衡轉化率80%左右
日產量	2.5噸（某設備條件下）	3.6噸（相同設備條件下）

表二：原料來源生產工藝

	原料生產工藝過程
乙炔	CaCO3 ①850-1100℃ CaO ②+C、電爐 1100℃ CaC2 ③飽和食鹽水 C2H2
乙烯	來源于石油裂解氣

從兩表中分析，現代工業上“乙烯氧化法”將逐步取代“乙炔水化法”的可能原因．
①從產率和產量角度分析

 

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②從環境保護和能耗角度分析

 

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Answer 1

分析：（1）化學反應符合“綠色化學”思想是指產物無污染、原子利用率高的反應；
（2）次氯酸根離子具有氧化性，可以將氫氰根離子氧化，在酸性環境下，氫氰根離子和氫離子形成的弱酸HCN有劇毒；
（3）對比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”兩種方法，從化學反應速率、日產量、消耗的催化劑的性質以及能源的消耗角度來回答．

解答：解：（1）A、反應屬于化合反應，原子利用率高達100，且產物無污染，故A正確；
B、制備硫酸銅的過程硫酸的利用率低，且生成的二氧化硫是有毒的氣體，故B錯誤；
C、反應屬于化合反應，原子利用率高達100，且產物無污染，故C正確；
D、制備硝酸銅的過程硝酸的利用率低，且生成的二氧化氮是有毒的氣體，故D錯誤．
故選BD；             
（2）次氯酸根離子具有氧化性，可以將氫氰根離子氧化，在堿性條件下，用NaClO將CN^-氧化為CO₃^2-和一種無毒氣體氮氣，原理方程式為：5ClO^-+2CN^-+2OH^-=2CO₃^2-+N₂↑+5Cl^-+H₂O，在酸性條件下，CN^-與H⁺結合生成毒性很強的HCN，對人和環境造成危害，所以實際處理時不在酸性條件下進行，
故答案為：5ClO^-+2CN^-+2OH^-=2CO₃^2-+N₂↑+5Cl^-+H₂O；在酸性條件下，CN^-與H⁺結合生成毒性很強的HCN，對人和環境造成危害；
（3）①對比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”兩種方法，從產率和產量角度可以看出：雖然乙烯氧化法的轉化率略小于乙炔水化法，但反應快、日產量比其高得多，
故答案為：雖然乙烯氧化法的轉化率略小于乙炔水化法，但反應快、日產量比其高得多；
②對比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”兩種方法，從環境保護和能耗角度可以知道兩者反應條件溫度相當，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞鹽催化劑，汞鹽的毒性大，并且乙炔的制取要經過多步反應制得，且消耗大量的熱能、電能，但是乙烯來源于石油裂解氣，消耗的總能量比乙炔少，且較容易獲得等，
故答案為：兩者反應條件溫度相當，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞鹽催化劑，毒性大；乙炔的制取要經過多步反應制得，且消耗大量的熱能、電能；乙烯來源于石油裂解氣，消耗的總能量比乙炔少，且較容易獲得．

點評：本題考查了對“綠色化學”的理解，題目難度不大，只要抓住題干中所給出的“綠色化學”的要求，即可順利作答．