绿色化学试题集锦.doc

PAGE 1PAGE 1绿色化学试题集锦江苏省江都广播电视大学 邓立新（225200） 绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个“新化学婴儿”。它涉及化学的有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，内容广泛。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”，即充分利用反应物中的各个原子，因而它既能够充分利用资源，又能够防止污染。如2001年的高考题：【例1】绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是 解析：原子经济性的概念是1991年美国著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的总统绿色化学挑战奖的学术奖）提出的，他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。绿色有机合成应该是原子经济性的，即原料的原子100%转化成产物，不产生废弃物。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。其定义可表示为：原子利用率 == × 100% A的原子利用率 == 44 /104×100%≈ 42% B原子利用率 == 44 / 173×100%≈ 25% C原子利用率 == 44/44×100%=100% D原子利用率 == 44 /186×100%≈ 24%【例2】在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部都转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COO CH3的过程中,欲使原子利用率达到最高，还需要的其它反应物有 （ ） A． CO和CH3OH B． CO2和H2OC． H2和CO2 D． CH3OH和H2 解析：生成物比反应物多2个Ｃ原子、２个Ｏ原子和４个Ｈ原子，只有Ａ答案正好符合这一要求。其它答案不管怎样组合都达不到这一要求。【例3】绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。以下反应中符合绿色化学原理的是：A．乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷 B．乙烷与氯气制备氯乙烷 C．苯和乙醇为原料，在一定条件下生产乙苯 D．乙醇与浓硫酸共热制备乙烯解析：B、C、D在反应过程都会产生附产物，唯有B反应没有附产物，原子利用率为100%。 【例4】在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是：①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应 ⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应 A．①②⑤ B．②⑤⑦ C．只有⑦⑧ D．只有⑦解析：高效的绿色有机合成反应应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，如完全的加成反应： A + B == C，达到零排放。则正确答案应为B。绿色化学的核心内容之二，即其内涵主要体现在五个“R”上：第一是Reduction ——“减量”，即减少“三废”排放；第二是Reuse ——“重复使用”，诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，这是降低成本和减废的需要；第三是Recycling ——“回收”，可以有效实现“省资源，少污染，减成本”的要求；第四是Regeneration ——“再生”，即变废为宝，节省资源、能源、减少污染的有效途径；第五是Rejection ——“拒用”，指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这是杜绝污染的最根本方法。 【例5】由于原料和环境方面的考虑，对生产中的化学反应提出了绿色化学的要求，现有4种合成苯酚的反应，最符合绿色化学生产过程的是 （ ）A．① B．② C．③ D．④① ＋HCl ② 　　　　　　　　＋Na2SO4③ 　　　＋ ④　　　　　　　＋ＮＯ eq \o(\s\up 9(催化剂),——→ )　　　　　 ＋Ｎ２ 解析：①②法是古老的生产苯酚的方法，由于其污染严重，目前已被淘汰，③法产生的丙酮虽然也是重要有机原料，但其原子利用率低于④法。第四种方法是孟山都和俄罗斯Boreskov催化剂研究所合作开发的由苯直接制苯酚而不产生丙酮副产物的一步