暑假作业05 化学与可持续发展-【暑假分层作业】2024年高一化学暑假培优练（人教版2019必修第二册）

限时练习：45min 完成时间： 月 日 天气： 作业05 化学与可持续发展 1．工业上采用电解法冶炼铝和镁的原料分别为Al2O3和MgCl2，而不是AlCl3和MgO。 这是因为AlCl3是共价化合物，熔融时不导电；而MgO虽然是离子化合物，但其熔点太高，熔化时会消耗大量的电能，成本较高。 2．铝热反应是利用铝的强还原性，在高温下将相对不活泼且熔点高的金属从其氧化物中还原出来。故只有Al和比Al不活泼的金属形成的氧化物所组成的混合物才能称之为铝热剂。如Al和MgO组成的混合物不能称之为铝热剂。 3．铝热反应实验注意问题： ①镁带要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。 ②氧化铁粉末要干燥，铝粉没有被氧化，否则难以反应。 ③要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质从四周溅出。 ④因为铝热反应是一个典型的放热反应，反应中放出的大量热量能够使铁熔化，所以要垫细沙，这样做的目的一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的金属溅出伤人。 ⑤实验装置应远离人群和易燃物。 4．工业上制备钠，是电解熔融的氯化钠而不是电解饱和食盐水，电解饱和食盐水得到的是氢氧化钠。 5．钾在实际生产中不用电解法，因为实际生产中用石墨电极，熔融的金属钾能渗透到石墨中，侵蚀电极。还有钾太容易溶解在熔融的氯化钾中，以致钾不能浮在电解槽的上部加以分离收集；同时，还因为钾在操作温度下迅速气化，增加了不安全因素。所以现在金属钾的生产方法都采用金属钠与氯化钾的反应。 6．关于蒸馏实验： ①烧瓶需垫石棉网加热。 ②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的，也不能少于。 ③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。 ④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。 7．海水制溴：海水中溴的含量很小，需加热浓缩，富集Br－；再者海水呈碱性，会与Cl2反应，因此在通Cl2前，需将海水进行酸化处理。 8．氯化镁溶液中结晶得到的晶体是MgCl2·6H2O而不是无水MgCl2，MgCl2·6H2O加热脱水通常在氯化氢气流中进行。 9．萃取剂选择：一是与原溶剂互不相溶，二是物质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。 10．煤的干馏发生复杂的物理和化学变化，煤的气化、液化都是化学变化。 11．煤中不含苯、甲苯等芳香烃，这些芳香烃可通过煤干馏后得到的煤焦油进行分馏得到。 12．石油分馏为物理变化，石油裂化、裂解都是化学变化。 13．直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区别——直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，故裂化汽油可以发生加成反应，可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。 14．石油裂化的目的是提高轻质油的产量，石油裂解的目的是获得气态短链不饱和烃作化工原料。 15．硝酸钾、硝酸铵受撞击时易发生爆炸，在使用时千万不能进行敲、砸等猛力撞击。 16．铵态氮肥使用时要低温保存，深施盖土，避免受热；铵态氮肥不可以跟碱性物质(如草木灰等)混合使用。 17．使用气雾型农药时，勿接近火源，不可存放在冰箱里，不可朝电器喷射。 18．使用农药时应避免误食，防止与皮肤接触，减少对呼吸道的刺激。 19．不要采摘和食用刚喷洒过农药水果、蔬菜，水果、蔬菜在洗涤时应先放入水中浸泡几分钟，以除去残留农药。 20．不是所有能与盐酸反应的物质都可以作为抗酸药，理论上能与盐酸反应的物质可降低胃酸的浓度，但具体选择物质时要考虑物质对胃的刺激性、灼伤性及与胃酸反应后产物的毒性。如Na2CO3碱性太强；BaCO3与盐酸反应生成的重金属离子Ba2＋会使人中毒等。 21．“食品添加剂”与“绿色食品”的关系： 食品添加剂的使用和“绿色食品”不相违背。食品添加剂按来源可分为天然提取和人工化学合成品，只要在合理的限量范围内使用，就不会对人体构成伤害。“绿色食品”是指无公害的食品，要求生产食品的环境好，食品的生产过程遵守国家有关规定，产品经过专门检测，包装、储存、运输等过程也要严格按照有关标准进行。 22．绿色化学的核心是：杜绝污染源，实现零排放。即绿色化学是从源头上消除污染，而不是产生污染后治理。 23．原子利用率为100%的反应类型有：化合反应、加成反应、加聚反应。 1．下列过程中发生化学变化的是 A．氨气液化 B．煤的干馏 C．干冰升华 D．石油分馏 【答案】B 【解析】A．氨气液化变成液氨没有新物质产生是物理变化，A错误； B．煤的干馏会得到多种化工原料如粗苯、煤焦油等属于化学变化，B正确； C．干冰升华是由固态变为气态的过程是物理变化，C错误； D．石油分馏是将石油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法，属于物理变化，D错误； 故选B。 2．焦作市正在深入促进传统能源与风能、太阳能、生物质能等可再生能源的协同开发，到2025年非化石能源占能源消费总量比重能达到河南省目标任务。下列属于不可再生能源的是 A．氢气 B．核能 C．沼气 D．甲醇 【答案】B 【解析】甲醇、氢气、沼气均为可再生能源，核能通过核变化释放能量，为不可再生能源；故选B。 3．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．Hg活动性较弱，用热分解的方法冶炼，选项A正确； B．Mn是比较活泼的金属，用热还原的方法冶炼，选项B正确； C．Mg是活泼的金属，用电解的方法冶炼，由于氧化镁的熔点太高，应电解熔融氯化镁，选项C错误； D．Fe是比较活泼的金属，用热还原的方法冶炼，选项D正确； 答案选C。 4．工业上制备下列物质的生产流程不合理的是 A．铝土矿制铝： B．海水提溴： C．海带提碘： D．海水提镁： 【答案】D 【解析】A．铝土矿制铝，可先提纯铝土矿获得，然后采用电解熔融法制备铝，A不符合题意； B．溴元素在海水中以存在，可在酸性条件下通氯气氧化其为溴单质，然后利用空气吹出法富集溴，富集过程经历了先还原后氧化两个阶段，最终得到含量较高的溴单质，B不符合题意； C．海带经灼烧、浸泡、过滤后可获得含的溶液，在酸性条件下加入过氧化氢可得到含的溶液，再经萃取分液即制得，C不符合题意； D．海水提镁的第一步是使镁离子沉淀下来，应选择廉价易得的氢氧化钙作沉淀剂，D符合题意； 故选D。 5．煤和石油综合利用的说法正确的是 A．煤的气化和液化都是物理变化 B．生石灰和煤混合燃烧可减少SO2排放，CaSO3是最终产物 C．石油通过分馏和裂化都能获得汽油 D．石油分馏产品包括汽油、沥青、焦炭等 【答案】C 【解析】A．煤的气化和液化都生成新物质，是化学变化，A错误； B．生石灰和煤混合燃烧可减少SO2排放，生成的CaSO3又被空气中的氧气氧化为CaSO4，故B错误； C．石油通过分馏得到直馏汽油，通过裂化得到裂化汽油，故C正确； D．焦炭是煤干馏得到的，石油分馏可以得到汽油、煤油、柴油和沥青等，故D错误； 答案选C。 6．下列物质与用途对应不正确的是 A．凝固剂：谷氨酸钠 B．苯甲酸钠：食品防腐剂 C．碳酸氢钠：膨松剂 D．阿司匹林：解热镇痛药 【答案】A 【解析】A．味精的主要成分为谷氨酸钠，气主要功能是增加食品鲜味，属于增味剂而不是凝固剂，A符合题意； B．防腐剂的主要功能是防止食品腐败变质，如苯甲酸及其钠盐，山梨酸及其钾盐等，故苯甲酸钠属于食品防腐剂，B不合题意； C．碳酸氢钠，利用其受热分解生成CO2，使食品蓬松，NaHCO3属于膨松剂，C不合题意； D．阿司匹林是一种解热镇痛药，可治疗感冒、发热，还能抑制血小板聚集，D不合题意； 故答案为：A。 7．下列说法不正确的是 A．农药应向着高效、低毒和低残留方向发展 B．可以将废旧塑料制品裂解为化工原料 C．氯化镁等很多化学物质均不能做为食品添加剂 D．阿司匹林可预防某些疾病但不能长期大量服用 【答案】C 【解析】A．很多农药毒性强，在环境中残留时间长，对环境危害大，所以农药向着高效、低毒和低残留的方向发展，以减轻对环境的影响，A正确； B．废旧塑料制品裂解为化工原料，可以减少白色污染，有利于保护环境，B正确； C．一种物质被添加入食品，首要考虑是否对人体有当。很多化学物质都能增稠、染色、添香、乳化、消泡，但只有通过食品安全性检验和毒理学测试后，方被允许加入食品。其次，食品添加剂还必须符合食品等级生产流程；此外，食品添加剂的用量也有限制。食品添加剂可以改变食品的保质期、改善食品的营养价值等，氯化镁等对人体无害，能够维持神经系统的功能、适当补充可以给人体补充适量缺乏元素的物质，故也是能做为食品添加剂的，C错误； D．阿司匹林具有解热镇痛作用，因此可预防某些疾病，但不能长期大量服用，否则会导致水杨酸中毒症状，D正确； 故合理选项是C。 8．在现代食品工业中，食品添加剂的使用满足了人们对食品多样化的需求。下列说法错误的是 A．为满足中老年人补钙的要求，可在中老年奶粉中加入 B．为防止水果罐头被氧化而变质，可加入抗坏血酸(即维生素C) C．受热会产生有刺激性气味的，不可用作食品膨松剂 D．能使蛋白质聚沉，是制作豆腐常用的凝固剂 【答案】C 【解析】A．可以提供人体所需的钙元素，是一种营养强化剂，A不符合题意； B．维生素C具有还原性，可防止水果罐头被氧化而变质，B不符合题意； C．受热分解产生的会挥发，挥发后对人体无害，可用作食品膨松剂，C符合题意； D．豆浆是一种胶体，加入电解质可使其聚沉，是制作豆腐常用的凝固剂，D不符合题意； 故选C。 9．我国积极启动“蓝天工程”和“绿水工程”，是保护生态环境、提高全体人民生活质量的重要举措。下列措施不利于以上工程实施的是 A．在燃煤中添加生石灰 B．在燃油汽车上安装尾气催化转化器 C．将废旧电池分类回收，深埋处理 D．工业废水排放前要“脱硝”、“除磷”，防止水体富营养化 【答案】C 【解析】A．燃煤中添加生石灰，可减少的排放，故A不符合题意； B．汽车尾气中的NO、CO，通过催化转化器转化为和，故B不符合题意； C．废旧电池中含有重金属，深埋仍然会造成土壤及水体污染，故C符合题意； D．脱硝、除磷可避免水体富营养化，故D不符合题意。 综上所述，答案为C。 10．下列反应符合“原子经济性反应”的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。 【解析】A．反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2中有两种生成物，原子利用率小于100%； B．反应CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl中有两种生成物，原子利用率小于100%； C．反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O中有三种生成物，原子利用率小于100%； D．反应2CH2=CH2+O22中只有一种生成物，原子利用率为100%； 符合“原子经济性反应”的是2CH2=CH2+O22，答案选D。 11．我国积极启动“蓝天工程”和“绿水工程”，是保护生态环境、提高全体人民生活质量的重要举措。下列措施不利于以上工程实施的是 A．在燃煤中添加生石灰 B．在燃油汽车上安装尾气催化转化器 C．将废旧电池分类回收，深埋处理 D．工业废水排放前要“脱硝”、“除磷”，防止水体富营养化 【答案】C 【解析】A．燃煤中添加生石灰，可减少的排放，故A不符合题意； B．汽车尾气中的NO、CO，通过催化转化器转化为和，故B不符合题意； C．废旧电池中含有重金属，深埋仍然会造成土壤及水体污染，故C符合题意； D．脱硝、除磷可避免水体富营养化，故D不符合题意。 综上所述，答案为C。 12．实验室中模拟“海带提碘”过程如图甲所示，下列说法错误的是            A．①灼烧碎海带可用如图乙装置 B．①海带提碘中的氧化： C．⑤也可以用萃取碘水中的 D．⑥可用蒸馏的方法从含碘的苯溶液中提取碘 【答案】B 【解析】A．①在坩埚中灼烧碎海带，可用如图乙装置，故A正确； B．①海带提碘中的氧化，I-在酸性条件下被双氧水氧化为I2，，故B错误； C．I2易溶于，不溶于水，也可以用萃取碘水中的，故C正确； D．苯和碘单质的沸点相差较大，可以利用蒸馏的方法将苯蒸出去得到I2，故D正确； 选B。 13．Ⅰ．钠、铝、铁是三种重要的金属，它们的单质及其化合物在生活生产中有重要的作用。请回答下列问题： （1）钠着火不能用二氧化碳来灭火，已知钠在足量二氧化碳中燃烧生成炭黑和一种白色固体。根据实验现象写出方程式： ，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 Ⅱ．一些活泼金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。例如“铝热反应”的原理是：。其反应装置如下图所示，已知镁条与氯酸钾反应产生高温可引发“铝热反应”。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”；“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入装有沙子的蒸发皿中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。 物质 Al Fe 熔点/℃ 660 2054 1535 1460 沸点/℃ 2467 2980 2750 （2）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物可能是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁的低，此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金，设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 (填化学式)，该试剂与金属铝反应的离子方程式为 。 （3）另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有，他设计了如下方案来验证熔融物是否有剩余：取一块该熔融物冷却后投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明该熔融物中不含有。则物质甲是 (填化学式)。该同学的实验方案是否合理？ (填“合理”或“不合理”)。理由： (用离子方程式说明)。 【答案】（1） （2） （3） 不合理 【解析】（1）钠在足量二氧化碳中燃烧生成炭黑C和一种白色固体即碳酸钠，反应方程式为，该反应碳元素化合价降低，二氧化碳是氧化剂，且3个CO2中只有1个二氧化碳表现氧化性，钠元素化合价升高，钠是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为； （2）铝与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气，反应的离子方程式为，所以可用NaOH溶液检验所得的块状熔融物中含有金属铝； （3）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁，铁离子用硫氰化钾溶液检验，故答案为：KSCN；取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质硫氰化钾的溶液，Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红，离子方程式为，所以无法证明熔融物中不含有Fe2O3，所以该同学的实验方案不合理。 14．海洋中蕴含着丰富的资源，我们通过“浓缩、氧化、提取”等步骤获取溴、碘单质等资源。回答下列问题： Ⅰ．为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别设计了如下实验流程： 甲：苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴 乙：苦卤含溴海水溴蒸气液溴 （1）对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中较符合实际工业生产要求且能耗较低的是 (填“甲”或“乙”)。 （2）甲同学设计的流程中，步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的 性；步骤④中发生反应的化学方程式为 。 Ⅱ．对比溴元素的提取，碘元素是从海洋植物如海带、海藻中提取，某提取碘单质的工艺流程如图。    （3）步骤③操作名称为 ；步骤④的离子方程式为 。 （4）从含碘的某溶液中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置中的错误之处： (任写两点)。    【答案】（1）甲 （2）挥发 （3）过滤 （4）蒸馏的三点错误：①烧杯加热未垫石棉网(陶土网)；②温度计插入液面以下；③冷凝管进、出水方向颠倒(任写两点即给分) 【分析】海水提溴中甲方案，①②操作利用卤素单质之间的置换，将Br-转化为Br2，再通过③④⑤对海水中的溴单质进行富集，提高溴的浓度，第⑥步从溴水混合物中蒸馏出纯净的溴单质，最后通过冷凝得到液溴；乙方案缺少富集的步骤，得到的含溴海水中溴的浓度过低，直接蒸馏成本高、不节能。 从海带中提取碘单质，步骤①灼烧海带，得到海带灰，方便海带中碘离子溶于水，操作③过滤得到含有碘离子的溶液，通入氯气，通过卤素单质之间的置换反应，得到含有碘单质的水溶液，第⑤步用苯萃取，得到含碘的苯溶液，蒸馏得到碘单质。 【解析】（1）根据分析，符合工业生产要求的是甲，原因是乙方案中含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲方案③④⑤对海水中的溴单质进行富集，提高溴的浓度，较少能源消耗，降低成本。 （2）步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的挥发性，Br2易挥发，步骤④用SO2吸收溴单质，方程式为。 （3）通过流程图分析，步骤③为过滤；步骤④向含碘离子的溶液中通入氯气，发生氧化还原反应，得到含碘水溶液。 （4）蒸馏的三点错误：①烧杯加热未垫石棉网(陶土网)；②温度计插入液面以下；③冷凝管进、出水方向颠倒。 15．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是 A．可以采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝 B．加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于着色剂 C．石油的分馏属于物理变化，煤的干馏属于化学变化 D．大量SO2排放到空气中，既能形成酸雨，又能产生光化学烟雾 【答案】C 【解析】A．氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝不导电，不能采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝，工业上采用电解熔融氧化铝的方法制取单质铝，故A错误； B．亚硝酸盐是食品添加剂的一种，起防腐作用，加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于防腐剂，但要严格控制用量，故B错误； C．石油的分馏没有生成新物质，属于物理变化；煤的干馏有新物质生成，属于化学变化，故C正确； D．大量SO2排放到空气中能形成酸雨，SO2不能产生光化学烟雾，故D错误； 选C。 16．2022年，中国已形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系，但化石能源仍占比高达，化石能源仍是中国能源供应主导，煤炭、原油、天然气是中国能源重中之重。下列关于化石燃料的说法正确的是 A．化石燃料中天然气为纯净物 B．煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料 C．石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃 D．煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油 【答案】C 【解析】A．天然气主要成分为甲烷，为混合物，故A错误； B．煤的气化和液化均为化学变化，故B错误； C．石油裂解的主要目的是得到气态短链烃，如乙烯、丙烯等，故C正确； D．煤中不含汽油、柴油和煤焦油等物质，煤之所以能变“油”，是通过煤的气化、液化等措施将煤转化为汽油、柴油和煤焦油等物质，故D错误； 故选：C。 17．下列最符合绿色化学原子经济性反应要求的是 A．乙烯与水反应制备乙醇 B．甲烷与反应制备一氯甲烷 C．用制备高纯 D．和浓反应制备 【答案】A 【解析】按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%。据此判断。 【解析】A．乙烯与水的反应为加成反应，产物只有乙醇，符合原子经济性要求，故A选； B．甲烷与氯气反应时有多种有机取代产物出现，不符合原子经济性要求，故B不选； C．用制备高纯硅原理是用氢气高温还原得到硅单质的同时还有HCl生成，不符合原子经济性要求，故C不选； D．和浓反应出生成硝酸铜外还有有毒气体二氧化氮气体生成，不符合原子经济性要求，故D不选； 故选：A。 18．有关煤的综合利用如图所示，下列说法正确的是    A．煤焦油是纯净物 B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 C．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 D．B为甲醇或乙酸时，原子利用率均可达到100% 【答案】D 【解析】A．煤焦油是由苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等组成的混合物，A项错误； B．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素，煤中不含苯、甲苯、二甲苯等有机物，煤通过煤的干馏能获得含苯、甲苯、二甲苯等的煤焦油，B项错误； C．①为煤的干馏，煤的干馏指煤隔绝空气加强热使之分解的过程，C项错误； D．水煤气的主要成分为CO和H2，B为CH3OH或CH3COOH时，③中发生的反应为CO+2H2CH3OH或2CO+2H2CH3COOH，生成物均只有1种，原子利用率均可达到100%，D项正确； 答案选D。 19．“空气吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，流程图如下，下列说法正确的是    A．用热空气吹出溴，再用SO2吸收，达到了富集溴的目的 B．“吹出”后剩余溶液中，大量存在的离子有 C．“吸收”过程发生反应的离子方程式为 D．从“氧化2”所得溶液中分离出单质溴的方法是过滤 【答案】A 【分析】海水通入氯气氧化溴离子为溴单质，通入热空气吹出溴蒸气得到粗溴，通入二氧化硫得到溴化氢，再通入氯气氧化溴化氢得到精溴，萃取精馏得到液溴单质 【解析】A．溴易挥发，用热空气吹出溴，再用还原剂SO2将其还原吸收，以富集溴，故A正确； B．“吹出”后剩余溶液中，不会大量存在，在氧化1时已被大量氧化为溴单质，故B错误； C．“吸收”过程发生反应的离子方程式为，故C错误； D．氧化2所得溶液中为溴单质，溴单质在有机溶剂中的溶解度大于水中溶解度，可通过萃取分离出溴，故D错误； 故选A。 20．铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%)，主要以铝土矿形式存在(主要成分是)。要从铝土矿中提取铝，首先要获得纯度较高的氧化铝，主要的工艺流程如图所示： 下列说法正确的是 A．碱溶①后，溶液中主要含有的阳离子为和 B．步骤②通入足量反应的离子方程式为： C．受热分解，生成高熔点物质和水，该高熔点物质常用作高温耐火材料 D．灼烧③一般在坩埚中进行，电解④添加冰晶石()，目的是增强导电性 【答案】C 【分析】氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，通入二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，灼烧生成氧化铝，电解得到铝单质。 【解析】A．碱溶①后，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，溶液中主要含有的阳离子为Na＋，A错误； B．酸化②通足量的CO2应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根，离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，B错误； C．Al(OH)3受热分解，2Al(OH)3Al2O3+3H2O，生成高熔点的Al2O3和水，Al2O3常用作高温耐火材料，C正确； D．灼烧③一般在坩埚中进行，电解④添加冰晶石(Na3AlF6)，目的是降低Al2O3熔融温度，D错误； 故选C。 21．海洋资源是当今世界资源开发利用的重点领域之一，请回答下列相关问题：    （1）将粗盐溶于适量的水中，为除去粗盐中的三种杂质离子，常加入过量的NaOH溶液、溶液和 ，过滤后加入 调节pH，经蒸发结晶后得到精盐；氯碱工业中电解饱和食盐水，得到烧碱、氢气和氯气，其离子方程式为 。 （2）向母液中加入氢氧化钠溶液，经过滤、洗涤得到氢氧化镁，判断沉淀已洗涤干净的操作是 。镁元素在元素周期表中的位置为 ，中离子半径： (填“>”或“<”) （3）反应釜1中每得到8g溴，理论上至少需要 L氯气(标准状况)；在吸收塔中，发生反应的离子方程式为，请将该离子方程式配平，并用单线桥法标出电子的转移方向和数目： ；向反应釜2中加硫酸，发生反应的离子方程式是 。 （4）设计简单的实验验证溴的非金属性比碘强，其操作及现象是 (可选择的试剂：溴水、碘水、苯、NaBr溶液、KI溶液、淀粉溶液)。 【答案】（1）溶液 盐酸 （2）取最后一次洗涤液于试管中，加入酸化，再加入溶液，无白色沉淀生成 第三周期ⅡA族 > （3）1.12    （4）取适量KI溶液于试管中，先加入淀粉溶液，再加入少量溴水，溶液变为蓝色(或取适量KI溶液于试管中，先加入少量溴水，再加入苯，振荡，静置，溶液分层，上层呈紫色) 【分析】粗盐中加入氢氧化钠除去镁离子、加入氯化钡除去硫酸根离子、加入碳酸钠除去过量的钡离子，过滤后滤液加入盐酸调节pH后结晶得到精盐用于氯碱工业； 母液加入氢氧化钙得到氢氧化镁沉淀，加入盐酸处理得到氯化镁晶体，最终得到无水氯化镁； 母液酸化后通入氯气氧化溴离子为溴单质，使用热空气吹出后使用碳酸钠吸收溴，加入硫酸酸性条件下得到溴单质，蒸馏得溴单质； 【解析】（1）由分析可知，常加入过量的NaOH溶液、溶液和溶液，过滤后加入盐酸调节pH，经蒸发结晶后得到精盐；氯碱工业中电解饱和食盐水，得到烧碱、氢气和氯气，其离子方程式为； （2）洗涤不干净会残留氯离子，氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀，故检验方法为：取最后一次洗涤液于试管中，加入酸化，再加入溶液，无白色沉淀生成； 镁元素为12号元素，在元素周期表中的位置为第三周期ⅡA族；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；中离子半径：>。 （3），反应釜1中每得到8g溴（为0.05mol），理论上至少需要0.05mol氯气，为1.12L氯气(标准状况)；在吸收塔中，发生反应的离子方程式为，反应中部分溴化合价由0变为-1、部分溴由0变为+5，根据电子守恒可知，反应为，单线桥法表示电子的转移方向和数目，故表示为：  ；向反应釜2中加硫酸，溴离子和溴酸根离子发生归中反应生成溴单质，离子方程式是； （4）溴单质能将碘离子氧化为碘单质，说明溴的非金属性比碘强，故实验设计可以为：取适量KI溶液于试管中，先加入淀粉溶液，再加入少量溴水，溶液变为蓝色(或取适量KI溶液于试管中，先加入少量溴水，再加入苯，振荡，静置，溶液分层，上层呈紫色)。 22．氮是生物体的重要组成元素，也是维持高等动植物生命活动的必需元素。研究氮的循环和转化对生产和生活有重要的价值。 Ⅰ．某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。    （1）设备1中发生反应的化学方程式是 。 （2）同温同压下，理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为 。 Ⅱ．工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2，可用以下方法吸收： （3）水吸收法。用水吸收NO2的缺陷是 (用化学方程式和必要的文字说明)。 （4）NaOH溶液吸收法。发生的反应有：， (书写化学方程式)。 （5）用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气(α表示尾气中NO2的体积百分含量)，测得氮氧化物吸收率与NaOH溶液浓度的关系如图所示。    ①依据测得的关系图，下列说法正确的是 (填序号)。 A．NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大 B．NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大 ②当小于50%时，通入适量O2能提升氮氧化物的吸收率，原因是 。 （6）为防止环境污染，以下装置(除⑤标明外，其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。    【答案】（1）4NH3+5O24NO+6H2O （2）5：3 （3）3NO2+H2O=2HNO3+NO，还有变为NO，仍然是大气污染物，而不能被完全吸收 （4）2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O （5）A O2具有氧化性，能将NO氧化成NO2，NO2含量增大，氮氧化物吸收率提升 （6）②④⑤ 【分析】Ⅰ．氨气与空气中的氧气在氧化炉中发生反应产生NO、H2O，发生反应为：4NH3+5O24NO+6H2O；NO、O2、H2O发生反应产生HNO3，HNO3与NH3反应产生NH4NO3。 Ⅱ．工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2，直接排放会造成大气污染，可根据气体的性质采用不同方法吸收，同时要注意防止倒吸现象的发生。 【解析】（1）在设备1中发生NH3与O2在催化剂存在条件下加热，发生反应产生NO、H2O，该反应的化学方程式是4NH3+5O24NO+6H2O； （2）在设备2中NO与O2反应产生NO2，NO2被H2O吸收反应产生HNO3、NO，反应方程式为：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，将这两个方程式叠加，可得总反应方程式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3。若设备1中通入的NH3氧化产生的NO在设备2中完全转化为HNO3，反应消耗的O2的物质的量的比是5：3。根据阿伏伽德罗定律，在同温同压下，气体的体积比等于气体的物质的量的比，故同温同压下，理论上设备1与设备2中消耗氧气(或空气)的体积比为5：3； （3）NO2不能与空气反应，但溶于水，与水反应产生HNO3、NO，反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。根据方程式可知：NO2在被H2O吸收时只有转化为HNO3，还有NO2反应后变为有毒的NO，NO仍然是大气污染物，故不能被完全吸收转化； （4）除了NO、NO2与NaOH溶液发生归中反应产生NaNO2外， NO2还会发生歧化反应，NO2中+4价的N部分化合价降低，转化为NaNO2中+3价的N，还应有部分N化合价升高，转化为NaNO3中+5价的N，因此另一个化学方程式为：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O； （5）①A．当NaOH溶液浓度一定时， NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大，A正确； B．根据上述图像可知：随着NaOH溶液浓度增大，氮氧化物的吸收率先增加后减小，B错误； 故合理选项是A； ②根据图示可知：当混合气体中NO2含量小于50%时，通入具有氧化性的O2，会将NO氧化成NO2，使NO2的含量增大，从而使氮氧化物的吸收率增大； （6）①只有气体入口，不能吸收的气体不能排出，因此不能用于NH3的吸收，①错误； ②在导气管末端安装一个倒扣的漏斗，使NH3的吸收面积扩大，这样既可以使氨气被充分吸收，同时也可以防止倒吸现象的发生，②正确； ③导气管末端直接插入水中，NH3在水中溶解导致导气管中气体压强减小，烧杯中的水在外界大气压强作用下会进入导气管而引起倒吸现象，不能用于吸收NH3，③错误； ④导气管末端安装一个干燥管，干燥管的下端伸入到水中，既可以使氨气被充分吸收，同时也可以防止倒吸现象的发生，可用于NH3的吸收，④正确； ⑤导气管伸入到CCl4中，NH3不能在其中溶解，就可以避免引起倒吸现象，NH3在CCl4中上升，溶解在密度比CCl4小，与CCl4互不相溶的H2O层中，也可以使NH3被充分吸收，⑤正确； 综上所述可知：装置②④⑤均可以防止倒吸，故合理选项是②④⑤。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 限时练习：45min 完成时间： 月 日 天气： 作业05 化学与可持续发展 1．工业上采用电解法冶炼铝和镁的原料分别为Al2O3和MgCl2，而不是AlCl3和MgO。 这是因为AlCl3是共价化合物，熔融时不导电；而MgO虽然是离子化合物，但其熔点太高，熔化时会消耗大量的电能，成本较高。 2．铝热反应是利用铝的强还原性，在高温下将相对不活泼且熔点高的金属从其氧化物中还原出来。故只有Al和比Al不活泼的金属形成的氧化物所组成的混合物才能称之为铝热剂。如Al和MgO组成的混合物不能称之为铝热剂。 3．铝热反应实验注意问题： ①镁带要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。 ②氧化铁粉末要干燥，铝粉没有被氧化，否则难以反应。 ③要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质从四周溅出。 ④因为铝热反应是一个典型的放热反应，反应中放出的大量热量能够使铁熔化，所以要垫细沙，这样做的目的一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的金属溅出伤人。 ⑤实验装置应远离人群和易燃物。 4．工业上制备钠，是电解熔融的氯化钠而不是电解饱和食盐水，电解饱和食盐水得到的是氢氧化钠。 5．钾在实际生产中不用电解法，因为实际生产中用石墨电极，熔融的金属钾能渗透到石墨中，侵蚀电极。还有钾太容易溶解在熔融的氯化钾中，以致钾不能浮在电解槽的上部加以分离收集；同时，还因为钾在操作温度下迅速气化，增加了不安全因素。所以现在金属钾的生产方法都采用金属钠与氯化钾的反应。 6．关于蒸馏实验： ①烧瓶需垫石棉网加热。 ②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的，也不能少于。 ③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。 ④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。 7．海水制溴：海水中溴的含量很小，需加热浓缩，富集Br－；再者海水呈碱性，会与Cl2反应，因此在通Cl2前，需将海水进行酸化处理。 8．氯化镁溶液中结晶得到的晶体是MgCl2·6H2O而不是无水MgCl2，MgCl2·6H2O加热脱水通常在氯化氢气流中进行。 9．萃取剂选择：一是与原溶剂互不相溶，二是物质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。 10．煤的干馏发生复杂的物理和化学变化，煤的气化、液化都是化学变化。 11．煤中不含苯、甲苯等芳香烃，这些芳香烃可通过煤干馏后得到的煤焦油进行分馏得到。 12．石油分馏为物理变化，石油裂化、裂解都是化学变化。 13．直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区别——直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，故裂化汽油可以发生加成反应，可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。 14．石油裂化的目的是提高轻质油的产量，石油裂解的目的是获得气态短链不饱和烃作化工原料。 15．硝酸钾、硝酸铵受撞击时易发生爆炸，在使用时千万不能进行敲、砸等猛力撞击。 16．铵态氮肥使用时要低温保存，深施盖土，避免受热；铵态氮肥不可以跟碱性物质(如草木灰等)混合使用。 17．使用气雾型农药时，勿接近火源，不可存放在冰箱里，不可朝电器喷射。 18．使用农药时应避免误食，防止与皮肤接触，减少对呼吸道的刺激。 19．不要采摘和食用刚喷洒过农药水果、蔬菜，水果、蔬菜在洗涤时应先放入水中浸泡几分钟，以除去残留农药。 20．不是所有能与盐酸反应的物质都可以作为抗酸药，理论上能与盐酸反应的物质可降低胃酸的浓度，但具体选择物质时要考虑物质对胃的刺激性、灼伤性及与胃酸反应后产物的毒性。如Na2CO3碱性太强；BaCO3与盐酸反应生成的重金属离子Ba2＋会使人中毒等。 21．“食品添加剂”与“绿色食品”的关系： 食品添加剂的使用和“绿色食品”不相违背。食品添加剂按来源可分为天然提取和人工化学合成品，只要在合理的限量范围内使用，就不会对人体构成伤害。“绿色食品”是指无公害的食品，要求生产食品的环境好，食品的生产过程遵守国家有关规定，产品经过专门检测，包装、储存、运输等过程也要严格按照有关标准进行。 22．绿色化学的核心是：杜绝污染源，实现零排放。即绿色化学是从源头上消除污染，而不是产生污染后治理。 23．原子利用率为100%的反应类型有：化合反应、加成反应、加聚反应。 1．下列过程中发生化学变化的是 A．氨气液化 B．煤的干馏 C．干冰升华 D．石油分馏 2．焦作市正在深入促进传统能源与风能、太阳能、生物质能等可再生能源的协同开发，到2025年非化石能源占能源消费总量比重能达到河南省目标任务。下列属于不可再生能源的是 A．氢气 B．核能 C．沼气 D．甲醇 3．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是 A． B． C． D． 4．工业上制备下列物质的生产流程不合理的是 A．铝土矿制铝： B．海水提溴： C．海带提碘： D．海水提镁： 5．煤和石油综合利用的说法正确的是 A．煤的气化和液化都是物理变化 B．生石灰和煤混合燃烧可减少SO2排放，CaSO3是最终产物 C．石油通过分馏和裂化都能获得汽油 D．石油分馏产品包括汽油、沥青、焦炭等 6．下列物质与用途对应不正确的是 A．凝固剂：谷氨酸钠 B．苯甲酸钠：食品防腐剂 C．碳酸氢钠：膨松剂 D．阿司匹林：解热镇痛药 7．下列说法不正确的是 A．农药应向着高效、低毒和低残留方向发展 B．可以将废旧塑料制品裂解为化工原料 C．氯化镁等很多化学物质均不能做为食品添加剂 D．阿司匹林可预防某些疾病但不能长期大量服用 8．在现代食品工业中，食品添加剂的使用满足了人们对食品多样化的需求。下列说法错误的是 A．为满足中老年人补钙的要求，可在中老年奶粉中加入 B．为防止水果罐头被氧化而变质，可加入抗坏血酸(即维生素C) C．受热会产生有刺激性气味的，不可用作食品膨松剂 D．能使蛋白质聚沉，是制作豆腐常用的凝固剂 9．我国积极启动“蓝天工程”和“绿水工程”，是保护生态环境、提高全体人民生活质量的重要举措。下列措施不利于以上工程实施的是 A．在燃煤中添加生石灰 B．在燃油汽车上安装尾气催化转化器 C．将废旧电池分类回收，深埋处理 D．工业废水排放前要“脱硝”、“除磷”，防止水体富营养化 10．下列反应符合“原子经济性反应”的是 A． B． C． D． 11．我国积极启动“蓝天工程”和“绿水工程”，是保护生态环境、提高全体人民生活质量的重要举措。下列措施不利于以上工程实施的是 A．在燃煤中添加生石灰 B．在燃油汽车上安装尾气催化转化器 C．将废旧电池分类回收，深埋处理 D．工业废水排放前要“脱硝”、“除磷”，防止水体富营养化 12．实验室中模拟“海带提碘”过程如图甲所示，下列说法错误的是            A．①灼烧碎海带可用如图乙装置 B．①海带提碘中的氧化： C．⑤也可以用萃取碘水中的 D．⑥可用蒸馏的方法从含碘的苯溶液中提取碘 13．Ⅰ．钠、铝、铁是三种重要的金属，它们的单质及其化合物在生活生产中有重要的作用。请回答下列问题： （1）钠着火不能用二氧化碳来灭火，已知钠在足量二氧化碳中燃烧生成炭黑和一种白色固体。根据实验现象写出方程式： ，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 Ⅱ．一些活泼金属也可作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。例如“铝热反应”的原理是：。其反应装置如下图所示，已知镁条与氯酸钾反应产生高温可引发“铝热反应”。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”；“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入装有沙子的蒸发皿中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。 物质 Al Fe 熔点/℃ 660 2054 1535 1460 沸点/℃ 2467 2980 2750 （2）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物可能是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁的低，此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金，设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 (填化学式)，该试剂与金属铝反应的离子方程式为 。 （3）另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有，他设计了如下方案来验证熔融物是否有剩余：取一块该熔融物冷却后投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明该熔融物中不含有。则物质甲是 (填化学式)。该同学的实验方案是否合理？ (填“合理”或“不合理”)。理由： (用离子方程式说明)。 14．海洋中蕴含着丰富的资源，我们通过“浓缩、氧化、提取”等步骤获取溴、碘单质等资源。回答下列问题： Ⅰ．为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别设计了如下实验流程： 甲：苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴 乙：苦卤含溴海水溴蒸气液溴 （1）对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中较符合实际工业生产要求且能耗较低的是 (填“甲”或“乙”)。 （2）甲同学设计的流程中，步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的 性；步骤④中发生反应的化学方程式为 。 Ⅱ．对比溴元素的提取，碘元素是从海洋植物如海带、海藻中提取，某提取碘单质的工艺流程如图。    （3）步骤③操作名称为 ；步骤④的离子方程式为 。 （4）从含碘的某溶液中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置中的错误之处： (任写两点)。    15．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是 A．可以采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝 B．加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于着色剂 C．石油的分馏属于物理变化，煤的干馏属于化学变化 D．大量SO2排放到空气中，既能形成酸雨，又能产生光化学烟雾 16．2022年，中国已形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系，但化石能源仍占比高达，化石能源仍是中国能源供应主导，煤炭、原油、天然气是中国能源重中之重。下列关于化石燃料的说法正确的是 A．化石燃料中天然气为纯净物 B．煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料 C．石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃 D．煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油 17．下列最符合绿色化学原子经济性反应要求的是 A．乙烯与水反应制备乙醇 B．甲烷与反应制备一氯甲烷 C．用制备高纯 D．和浓反应制备 18．有关煤的综合利用如图所示，下列说法正确的是    A．煤焦油是纯净物 B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 C．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 D．B为甲醇或乙酸时，原子利用率均可达到100% 19．“空气吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，流程图如下，下列说法正确的是    A．用热空气吹出溴，再用SO2吸收，达到了富集溴的目的 B．“吹出”后剩余溶液中，大量存在的离子有 C．“吸收”过程发生反应的离子方程式为 D．从“氧化2”所得溶液中分离出单质溴的方法是过滤 20．铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%)，主要以铝土矿形式存在(主要成分是)。要从铝土矿中提取铝，首先要获得纯度较高的氧化铝，主要的工艺流程如图所示： 下列说法正确的是 A．碱溶①后，溶液中主要含有的阳离子为和 B．步骤②通入足量反应的离子方程式为： C．受热分解，生成高熔点物质和水，该高熔点物质常用作高温耐火材料 D．灼烧③一般在坩埚中进行，电解④添加冰晶石()，目的是增强导电性 21．海洋资源是当今世界资源开发利用的重点领域之一，请回答下列相关问题：    （1）将粗盐溶于适量的水中，为除去粗盐中的三种杂质离子，常加入过量的NaOH溶液、溶液和 ，过滤后加入 调节pH，经蒸发结晶后得到精盐；氯碱工业中电解饱和食盐水，得到烧碱、氢气和氯气，其离子方程式为 。 （2）向母液中加入氢氧化钠溶液，经过滤、洗涤得到氢氧化镁，判断沉淀已洗涤干净的操作是 。镁元素在元素周期表中的位置为 ，中离子半径： (填“>”或“<”) （3）反应釜1中每得到8g溴，理论上至少需要 L氯气(标准状况)；在吸收塔中，发生反应的离子方程式为，请将该离子方程式配平，并用单线桥法标出电子的转移方向和数目： ；向反应釜2中加硫酸，发生反应的离子方程式是 。 （4）设计简单的实验验证溴的非金属性比碘强，其操作及现象是 (可选择的试剂：溴水、碘水、苯、NaBr溶液、KI溶液、淀粉溶液)。 22．氮是生物体的重要组成元素，也是维持高等动植物生命活动的必需元素。研究氮的循环和转化对生产和生活有重要的价值。 Ⅰ．某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。    （1）设备1中发生反应的化学方程式是 。 （2）同温同压下，理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为 。 Ⅱ．工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2，可用以下方法吸收： （3）水吸收法。用水吸收NO2的缺陷是 (用化学方程式和必要的文字说明)。 （4）NaOH溶液吸收法。发生的反应有：， (书写化学方程式)。 （5）用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气(α表示尾气中NO2的体积百分含量)，测得氮氧化物吸收率与NaOH溶液浓度的关系如图所示。    ①依据测得的关系图，下列说法正确的是 (填序号)。 A．NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大 B．NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大 ②当小于50%时，通入适量O2能提升氮氧化物的吸收率，原因是 。 （6）为防止环境污染，以下装置(除⑤标明外，其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。    ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$