绿色化工样题 答案

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1、1. 人类面临的环境问题哪些与化学有关？大气污染，酸雨，臭氧层破坏，全球变暖，海洋污染，有毒化学品和危险废物 泛滥，水体污染。2. 解决污染问题的主要途径？3. 什么是绿色化学？绿色化学是一种对环境友好的化学过程，其目标是利用可持续发展的方法来降 低维持人类生活水平及科学进步所需化学产品与过程所使用与产生的有害物 质。4. 绿色化学的核心内容是什么？利用化学原理和新化工技术，以原子经济性为基本原则从源头上消除污染。5. 绿色化学的12 条原则？ 防止废物的产生而不是产生后再来处理。 合成方法应该设计成能将所有的起始物质嵌入到最终产物中。 尽可能在反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒

2、性很小 设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量使其无毒或毒性很小 尽量不使用辅助性物质，否则尽可能是无害的 能耗越小越好 使用的原料应尽可能是能再生的。 应尽可能的避免不必要的衍生过程 尽量使用选择性高的催化剂，而不是提高反应物的配料。 设计化学品时，应考虑当物质完成自己的功能后，滞留在环境中可以降 解为无毒的产物11 研究开发新的分析方法，使之能实时分析，进程中检测，以防有害物质 产生。12 化学过程中使用的物质，应尽量考虑减少发生事故的潜在危险。6. 绿色化学的原子经济性指标有哪些？a.原子经济性=目标产物的分子质量反应物质的原子质量之和X100%b.产率=目标产物的质量理论上目标产物的

3、质量X100%c.环境因子=废物质量目标产物质量7. 原子经济性是什么？原子经济性是指反应物中的原子有多少进入了产物，一个理想的原子经济性的反 应，就是反应物中的所有原子都进入目标产物的反应，也就是原子利用率为 100%的反应。8. 什么是环境熵？环境熵是化工生产过程中产生废物的多少，物化性质及其在环境中的毒性行 为等的综合评价指标。9. 列举典型大宗化学品的原子经济反应。丙烯环氧化制环氧丙烷，苯酚氧化制对苯二酚。10. 环境友好的绿色助剂有哪些？超临界二氧化碳溶剂，离子液体，超临界水，水11. 绿色化学品的设计原则。转变观念功能和环境影响并重，在加工和应用过程中功能消失之后均不会对人类健康和

4、生态环境产生危害12. 写出甲基丙烯酸甲酯合成的传统方法和绿色化生产的反应式，并说明其绿色化特点。13. 绿色化学品设计中需考虑的因素有哪些？ 物质的结构和活性的关系 避免使用毒性功能基团 生物吸收量最小化 使辅助的物质最小化。14. 什么是超临界流体，其性质与常态流体有哪些区别？超临界流体 SCF 是指在临界温度和临界压力以上的流体，高于临界温度和临 界压力而接近临界点状态，称为超临界状态，处于超临界状态时，气液两相性质 非常接近，以至于无法分辨故称SCF.。超临界流体的密度，粘度，溶解度，热 容量，介电常数等所有流体的物性发生急剧的变化。兼有液体和气体的双重特性， 扩散系数大，粘度小，渗透

5、性好。15. 什么是超临界流体萃取？超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利 用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的，当气体处于超临界状态 时，成为性质介于液体和气体之间的单一相态，具有和液体相近的密度，粘度 虽高于气体，但明显低于液体，扩散速度为液体的 10100 倍，因此对物料有 较好的渗透性和较强的溶解能力，能够将物料中某些成分提取出来。16. 超临界流体萃取的主要影响因素有哪些？密度：溶剂强度和SCF的密度有关夹带剂：适用于SCF的多数溶剂极性小，限制了对极性较大溶剂的应用 粒度：扩散影响萃取的收率流体体积：增大流体的体积能提高回收率。17. 超临界

6、流体萃取的强化措施有哪些？超声场强化，电场强化，微波强化18. 超临界流体中反应的特点 压力对化学反应速率常数有强烈的影响 克服界面阻力 降低某些高温反应的温度，抑制或减轻积碳现象 实现反应和分离的耦合 延长催化剂寿命19. 什么是绿色化工技术？绿色化工技术是指在绿色化学基础上开发的从源头上阻止环境污染的化工技术20. 清洁生产的定义是什么？旧定义：清洁生产是将综合性，预防性的环境战略持续的应用于生产过程，产品和服务中，以提高效率和降低对人类和环境的危害新定义：清洁生产是指既可满足人们的需要，又可合理使用自然资源和能源并 保护环境的实用生产方法和措施。其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活 动

7、的规划和管理。将废物减量化，资源化和无害化，或消灭于生产过程中。21. 清洁生产的主要内容是什么？清洁的能源，清洁的生产过程，清洁的产品22. 清洁能源指的是什么？清洁的能源是指：清洁能源是不排放污染物的能源，它包括核能和“可再生 能源”。可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳 能、生物能（沼气）、海潮能这些能源。23. 什么是企业清洁生产审核？是一种系统化的分析污染来源，废物生产原因及其解决方案的程序24. 清洁生产的实施途径。 资源合理利用 组织厂内的物料循环 改革工艺和设备 加强管理 改革产品体系 必要的末端治理25. 工业生态学中产品的生命周期指什么？26. 什

8、么是生态工业园？有哪些典型的生态工业园？生态工业园：是生态工业的聚集场所，通过模拟自然生态系统建立工业系统 “生产者消费者分解者”的循环过程，从而形成一个区域性的相互依 存，类似自然生态系统食物链过程的工业生态系统。典型的生态工业园：美国 查塔努加生态工业园区。27. 循环经济的三个原则是什么？ 输出端减量化：减少进入生产端和消费过程的物质量，从源头节约资源使用和污染物的排放 过程中再利用：提高产品和服务的利用效率，减少污染 输出端再循环：要求物品完成使用的功能后可以重新变成再生资源28. 城市垃圾处理的绿色技术主要有哪些？各有何优缺点？a. 堆肥技术（有机固体废弃物转换技术）依靠自然界广泛分

9、布的细菌等微生物， 人为的促进生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程。b. 焚烧技术：以足量的空气与被处理有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧，有毒 物质在高温下氧化热解，使废弃物减量成残渣安全填埋。（缺点：投资大， 释放有毒气体并产生有毒炉渣和灰尘。优点：占地少能大大减少排放量，过 程产生的热循环可发电，供暖）c. 垃圾填埋：是一种按照工程理论和土建标准对固体废物进行有效管理的综合 性科学工程方法（缺点：占地面积大，使用时间短，会造成二次污染。优点： 投资少，处理量大，技术相对简单。）29. 废电池对环境造成何种污染？30. 废电池的综合利用技术有哪些？31. 碳酸二甲酯的生产工艺有哪些

10、？各种工艺的流程？各有何优缺点？32. 碳酸二甲酯的应用主要有哪些方面？ DMC 代替光气作羰基化剂合成异氰酸酯 DMC 作甲基化剂 新产品开发 用作汽油添加剂和溶剂33. 举 2-3 例绿色化工产品的生产工艺及说明其绿色化的特点。34. 固体酸碱催化剂的定义有哪些？各举例说明。定义：Lewis酸：能接受电子对 Lewis碱：能给出电子对Bronsted酸：能给出质子 Bronsted碱：能接受质子35. 什么是固体酸碱强度与酸碱量？ 固体酸碱强度：该固体表面将吸附于其上的中性碱（酸）分子转化为它的共轭酸（碱）的能力。酸碱量（酸碱量）：单位重量或单位表面积上所含酸（碱）中心数或毫摩尔数36.

11、固体酸碱性测定有哪些方法？ 指示剂滴定法 气相碱性（酸性）分子吸附法 热重程序升温热脱附 微分吸附量热法 IR 法：氨气吸附， XPS NMR 方法 Raman 紫外翻身光谱技术 催化反应活性方法37. 举例描述复合金属氧化物酸性的产生机理。38. 固体超强酸的定义?有哪些种类？超强酸：固体表面酸强度大于 100%硫酸序号类型举例1SbF5,TaF32SbF5,BF3石墨，Pt-石墨3BF ,AICI ,AIBr333离子父换树脂，硫酸盐， 氯化物4SbF5-CFCOOHaipo4，活性炭5Nafion6Zr02-S042-,Ti02-S042-,Fe203-S042-7H-ZSM-539.

12、什么是杂多阴离子和杂多酸？ 由两种以上不同含氧阴离子缩合而成的聚合态阴离子称为杂多阴离子杂多酸：是由不同的含氧酸缩合而制得的缩合含氧酸的总称40. 沸石分子筛的结构层次有哪些？有哪几大类？各类有何区别？1）第一结构层次：SiO4和A1O4分子筛的骨架2）第二结构层次：环，按成环的氧原子数分，有四元，五元，六元，八元和十二元等是分子筛的通道孔径，对通过分子起筛分作用3）第三结构层次：笼，氧环通过氧桥互联形成的形状规则的多面体空穴，是分 子筛的重要特征。41. 沸石分子筛有哪些笼？各有何特点？分a笼，八面沸石笼，卩笼，立方体笼，六角柱笼，八面柱笼等42. ZSM-5 型分子筛有何特点？a. 具有十

13、元窗孔，可容纳分子的可能性：正构烷烃 异构烷烃单甲基取代的烷烃二甲基取代烷烃单环芳烃b. 具有交叉空穴，交叉处 0.9nmc. 孔道走向上无笼，不宜积碳43. 无机孔材料如何分类？孔径小于 2纳米的为微孔材料（活性炭，沸石）孔径大于 50纳米的为大孔材料（多孔陶瓷，气凝胶，水泥）孔径介于 250 纳米之间的为中孔材料44. 分子筛催化剂的酸性如何产生的？骨架上和孔隙中的三配位的铝原子和铝离子经离子交换得到的分子筛 HY 上的OH基显酸位中心，骨架外的铝原子会强化酸位，形成L酸中心，多价阳 离子经交换后可以显酸位中心，过渡金属离子还原也能形成酸位中心，一般来 说，Al/Si比越高，OH基的比活性

14、越高。45. 什么是择形催化？分子筛结构中有均匀的小内孔，当反应物和产物分子线度和晶内的孔径接近 时，催化反应的选择性常取决于分子与孔径的相应大小，这种选择性称之为择 形催化46. 择形催化反应类型有哪些？各举例说明。 反应物择形催化 产物的择形催化 中间过渡态限制的选择性 分子交通控制的择形催化47. 举例说明择形催化的应用。择形催化在炼油工艺和石油工业生产中取得了广泛的应用。过程选择性类型目标工艺过程的特征选择重整反应物（毛沸石）提咼汽油辛烷值产生并 生产液化石油气选择裂解正构烷烃M-重整反应物（ZSM5）提高汽油产率和辛烷值裂解正构和轻枝化烷 烃，其产物使芳烃烷基化脱蜡反应物（ZSM5）从重燃料油制轻燃料油， 生产低倾点润滑油裂解高分子量的正 构，单甲基烷烃乙苯合成过渡态（ZSM5）提咼乙苯产率减少副反应，免去aici3处理二甲苯异构化产物，过渡态（ZSM5）提咼二甲苯产率生产能力大抑制副反 应，寿命长甲苯歧化产物，过渡态（ZSM5）生产苯和二甲苯对二甲基选择性高， 副反应少甲醇制汽油产物，过渡态（ZSM5）合成高级汽油48. 举 1-2 例说明固体酸催化的应用，说明其工艺，并分析其绿色化的特点。