Question

以下是與綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)和人類健康息息相關(guān)的三個(gè)主題，請(qǐng)根據(jù)已知信息問題：
（1）下列制備氯乙烷的反應(yīng)中原子經(jīng)濟(jì)性最高的是（可多選）

 

．
A．CH₂=CH₂+HCl→CH₃CH₂Cl
B．CH₃CH₂OH+HCl→CH₃CH₂Cl+H₂O
C．CH₃CH₃+Cl₂

光

CH₃CH₂Cl+HCl
D．CH₂=CHCl+H₂

催化劑

CH₃CH₂Cl
由上述四個(gè)反應(yīng)可歸納出，原子經(jīng)濟(jì)性高的是

 

反應(yīng)（填反應(yīng)類型）．
（2）有毒物質(zhì)的無害化也是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容之一．ClO₂是一種性能優(yōu)良的消毒劑，還可將廢水中少量的S^2-、NO₂^-和CN^-等有毒有害的還原性酸根離子氧化除去．請(qǐng)寫出用ClO₂將廢水中劇毒的CN^-氧化成無毒氣體的離子方程式

 

，并說明該方法的優(yōu)點(diǎn)

 

．
（3）下圖為某飲用水廠從天然水制備純凈水（去離子水）的工藝流程示意圖：

活性炭的作用是

 

；O₃消毒的優(yōu)點(diǎn)是

 

．
A、B中放置的物質(zhì)名稱分別是：A

 

B

 

．

Answer 1

分析：（1）把握“原料分子中的原子全轉(zhuǎn)變?yōu)樗�需產(chǎn)物”或“不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放”，然后根據(jù)題給各選項(xiàng)觀察反應(yīng)物中所有原子是否都轉(zhuǎn)化成了所需產(chǎn)物；
（2）先根據(jù)題意先確定反應(yīng)產(chǎn)物：應(yīng)將CN^-氧化成無毒的CO₂和N₂兩種氣體，而ClO₂被還原為Cl^-，Cl元素由+4-→-1價(jià)，C元素由+2-→+4，N元素由-3-→0價(jià)，然后再利用化合價(jià)升降法配平化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)流程圖天然水

過濾

去除水中不溶性雜質(zhì)

活性碳

通過吸附作用去除有毒、有異味的分子

陽離子交換樹脂

去除水中的陽離子

陰離子交換樹脂

去除水中的陰離子

O3

殺菌消毒來解答；

解答：解：（1）A、CH₂=CH₂+HCl→CH₃CH₂Cl中所有原子是否都轉(zhuǎn)化成了所需產(chǎn)物，原子利用率100%，故A符合；
B、CH₃CH₂OH+HCl→CH₃CH₂Cl+H₂O中除目標(biāo)產(chǎn)物CH₃CH₂Cl外，還有水生成，原子利用率不是100%，故B不符合；
C、CH₃CH₃+Cl₂

光

CH₃CH₂Cl+HCl中除目標(biāo)產(chǎn)物CH₃CH₂Cl外，還有HCl生成，原子利用率不是100%，故C不符合；
D、CH₂=CHCl+H₂

催化劑

CH₃CH₂Cl中所有原子是否都轉(zhuǎn)化成了所需產(chǎn)物，原子利用率100%，故D符合；
由上述四個(gè)反應(yīng)可歸納出，原子經(jīng)濟(jì)性高的是加成反應(yīng)；
故答案為：AD；加成；
（2）將CN^-氧化成無毒的CO₂和N₂兩種氣體，而ClO₂被還原為Cl^-該離子反應(yīng)為：2ClO₂+2CN^-═2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-，其優(yōu)點(diǎn)為產(chǎn)物為無毒的氣體（CO₂和N₂），不污染環(huán)境；
故答案為：2ClO₂+2CN^-═2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-；產(chǎn)物為無毒的氣體（CO₂和N₂）；
（3）根據(jù)流程圖天然水

過濾

去除水中不溶性雜質(zhì)

活性碳

通過吸附作用去除有毒、有異味的分子

陽離子交換樹脂

去除水中的陽離子

陰離子交換樹脂

去除水中的陰離子

O3

殺菌消毒，所以活性炭的作用為吸附水中的有機(jī)物（或去除水中的異味），O₃消毒的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害，A為陽離子交換樹脂，B為陰離子交換樹脂，
故答案為：吸附水中的有機(jī)物（或去除水中的異味）；反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害；陽離子交換樹脂；陰離子交換樹脂；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了原子經(jīng)濟(jì)性、離子方程式的書寫，污水處理及自來水凈化，明確發(fā)生的反應(yīng)及凈化流程為解答的關(guān)鍵，注重化學(xué)與生活的聯(lián)系，題目難度中等．