Question

16．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(wèn)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）AD；
A．CH₂=CH₂+HCl→CH₃CH₂Cl          B．CH₃CH₂OH+HCl→CH₃CH₂Cl+H₂O
C．CH₃CH₃+Cl₂$\stackrel{光}{→}$CH₃CH₂Cl+HCl       D．CH₂=CHCl+H₂$\stackrel{催化劑}{→}$CH₃CH₂Cl
由上述四個(gè)反應(yīng)可歸納出，原子經(jīng)濟(jì)性高的是加成反應(yīng)（填反應(yīng)類型）；
（2）有毒物質(zhì)的無(wú)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(xiě)出用ClO₂將廢水中劇毒的CN^-氧化成無(wú)毒氣體的離子方程式2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-，
并說(shuō)明該方法的優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)物為無(wú)毒的氣體（CO₂和N₂）；
（3）圖如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(wú)毒無(wú)害；
A、B中放置的物質(zhì)名稱分別是：A陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，B陰離子交換樹(shù)脂．

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(wú)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$\stackrel{過(guò)濾}{→}$去除水中不溶性雜質(zhì)$\stackrel{活性炭}{→}$通過(guò)吸附作用去除有毒、有異味的分子$\stackrel{陽(yáng)離子交換樹(shù)脂}{→}$去除水中的陽(yáng)離子$\stackrel{陰離子交換樹(shù)脂}{→}$去除水中的陰離子$\stackrel{{O}_{3}}{→}$殺菌消毒來(lái)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$\stackrel{光}{→}$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$\stackrel{催化劑}{→}$CH₃CH₂Cl中所有原子都轉(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(wú)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(wú)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(wú)毒的氣體（CO₂和N₂）；
（3）流程圖天然水$\stackrel{過(guò)濾}{→}$去除水中不溶性雜質(zhì)$\stackrel{活性炭}{→}$通過(guò)吸附作用去除有毒、有異味的分子$\stackrel{陽(yáng)離子交換樹(shù)脂}{→}$去除水中的陽(yáng)離子$\stackrel{陰離子交換樹(shù)脂}{→}$去除水中的陰離子$\stackrel{{O}_{3}}{→}$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(wú)毒無(wú)害，A為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，B為陰離子交換樹(shù)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(wú)毒無(wú)害；陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；陰離子交換樹(shù)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(shū)寫(xiě)，污水處理及自來(lái)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．