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第1章 认识化学科学
第1节 走进化学科学
综合训练
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.化学在人类社会发展中起着重要的作用,展望未来,化学科学具有十分广阔的探索空间。请分析下列四个选项中现代化学科学不涉及的研究领域是( )
A.开发新的能源
B.合成新的物质
C.空间形式和数量关系
D.防治环境污染
解析 现代化学作为一门“中心科学”,和人们的生活息息相关,涉及微观世界、能源开发、材料研制、环境保护、生命科学等诸多领域。
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解析 A项,没有新物质生成,属于物理变化;B项,铅丹、硼酸盐等原料化合后,再经过熔烧制成不透明或半透明的、有独特光泽的物质,该过程中有新物质生成,属于化学变化;C项,烧制陶瓷过程中有新物质生成,属于化学变化;D项,酸洗去污,该过程中酸与金属氧化物反应生成易溶性物质,属于化学变化。
2.景泰蓝是一种传统的手工艺品。下列制作景泰蓝的步骤中,不涉及化学变化的是( )
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3.化学在人类社会发展中起着重要作用,展望未来,化学科学具有十分广阔的探索空间。下列四个选项中,不正确的是( )
A.塑料降解技术与化学科学无关
B.新能源——可燃冰(CH4·8H2O)的利用与化学关系密切
C.化学科学将在防治酸雨方面大有作为
D.随着化学科学的发展,合成橡胶的品种将越来越多
解析 塑料是有机高分子化合物,它的降解过程实际上是化学变化,与化学密切相关。
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4.下列描述中不正确的是( )
A.化学的特征就是认识物质和创造物质,它是一门具有创造性和实用性的科学
B.人们可以利用先进的技术和设备通过化学变化制造出新的原子和新的分子
C.制陶、冶金及酿酒过程中,肯定发生了化学变化
D.化学变化不但生成其他物质,而且还伴随能量的变化,如吸热、放热、发光等
解析 化学变化可以制造新分子,但不能制造新原子,B错误。
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解析 A、B、D分别体现了化学科学在化妆品研制、医药研制、消毒剂制备中的实际应用,C中内容与化学无关。
5.化学在生产和生活中有着重要作用。下列叙述中,与化学科学的实用性无关的是( )
A.化妆品的研制使一些人提高了自信心
B.新型药品的成功研制使人类的寿命得到延长
C.台风登陆,给陆地带来了大量的降水,有利于植物的生长
D.消毒剂的使用对杀灭禽流感病毒起到了很大作用
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解析 利用排除法分析。用乙醚提取青蒿素类似于用汽油洗涤衣服上的油污,不属于过滤、蒸发、沉淀。
6.在青蒿素的提取过程中,用到的实验操作是( )
A.过滤
B.蒸发
C.萃取
D.沉淀
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7.化学反应有多方面的应用。下列有关叙述中正确的是( )
①生产自然界中不存在的新物质 ②获得热能或电能 ③消除环境污染 ④检验蔬菜上农药残留 ⑤提取或合成药物,提高人类的生存质量
A.①②③④⑤
B.①②
C.②③④⑤
D.③④⑤
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解析 化学反应的特征是有新物质生成,可以通过化学反应生产自然界中不存在的新物质,属于化学反应的应用,①正确;化学反应伴随能量变化,即可以通过化学反应获得热能或电能,属于化学反应的应用,②正确;消除环境污染属于化学反应的应用,③正确;根据物质的检验方法等知识可以通过化学反应检验蔬菜上农药残留,属于化学反应的应用,④正确;化学和医学是密不可分的,可以通过化学反应提取或合成药物,提高人类的生存质量,属于化学反应的应用,⑤正确。
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8.下列说法中不正确的是( )
A.21世纪,化学还将继续推动材料科学的发展,使各种新型功能材料的生产成为可能
B.化学家可以在微观层面上操纵分子和原子,组装分子材料、分子器件和分子机器
C.放射性元素的发现和现代量子化学理论的建立,都是进入20世纪后现代化学的重大成就
D.俄国化学家门捷列夫提出原子论,为近代化学的发展奠定了坚实的基础
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解析 化学是材料科学、生命科学、环境科学和能源科学的重要基础,故A正确;因化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化等的基础自然科学,化学家可以在微观层面上操纵分子和原子,组装分子材料、分子器件和分子机器,故B正确;进入20世纪后,现代化学的重大成就有放射性元素的发现和现代量子化学理论的建立等,故C正确;原子论是由道尔顿提出的,故D错误。
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解析 任何物质都由化学元素组成,均属于化学物质;口服液中的氮、磷、镁不属于微量元素,微量元素不可能含量丰富;根据能量守恒定律可知,任何汽车都会消耗能源。
9.宣传科学知识,介绍高新科技,推广高新技术,揭露伪科学,是科学工作者和当代中学生的义务。下列说法中不属于伪科学的是( )
A.没有水就没有生命
B.这种饮料中不含任何化学物质
C.这种口服液中含丰富的氮、磷、镁等微量元素
D.这种环保汽车不消耗任何能源
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10.下列科技成果不属于化学成就的是( )
A.美国科学家约翰等发现“宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性”,获得诺贝尔奖
B.我国研制的二十四面体铂纳米晶粒催化剂比传统铂催化剂的催化效率高4倍
C.我国科学家成功合成结晶牛胰岛素
D.美国科学家利用分子组装技术研制出世界上最小的“纳米算盘”,该算盘的算珠由球形的C60分子构成
解析 A项,物理学的研究范畴。
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11.下面是人们关于化学科学的各种常见认识,其中错误的是( )
A.利用化学可以改善能源应用问题
B.化学将在能源、资源的合理开发和安全应用方面大显身手
C.化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质
D.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖,意味着化学已成为以理论研究为主的学科
解析 化学是一门以实验为基础的自然科学,D错误。
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解析 我国科学家人工合成的牛胰岛素是世界上首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质,不是核糖核酸,D错误。
12.下列有关化学科学的形成与发展的认识及事实不正确的是( )
A.化学科学的发展可借助紫外光谱、核磁共振、红外光谱等手段
B.现代化学的发展可带动相关科学的进一步发展
C.屠呦呦因发现青蒿素而获得了诺贝尔奖
D.我国科学家人工合成的牛胰岛素是世界上首次人工合成的核糖核酸
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二、非选择题
13.当前人类所面临的挑战有健康问题、能源问题、粮食问题、环境问题等,化学家们希望从化学的角度,通过化学方法解决这些问题,为人类的发展与进步作出更大的贡献。化学界所研究的课题很多,其中有:
①合成高效缓释化肥 ②研制开发新型药品
③寻找高效催化剂用太阳能分解水,得到H2作燃料
④寻找废塑料、废橡胶等化工产品再利用的途径
⑤研制人造骨骼、心脏 ⑥在无毒无害的条件下进行化学反应
⑦研制开发超导材料
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请将有助于解决下列问题的课题序号填在相应的横线上。
(1)健康问题______________。
(2)环境问题______________。
(3)能源问题______________。
(4)粮食问题______________。
(5)材料问题______________。
②⑤
④⑥
③
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14.“药金”外观和金(Au)相似,常被误认为黄金。不法分子用炉甘石(ZnCO3)、赤铜矿(主要成分为Cu2O)和木炭粉混合加热至800 ℃左右,制得金光闪闪的假黄金(“药金”)以牟取暴利,试回答下列问题:
(1)用上述方法制得的“药金”不可能是黄金,理由是___________________。
(2)“药金”的主要成分是________(填元素符号),制“药金”的有关反应的化学方程式是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________。
(3)试写出一种鉴别“药金”的方法:_____________________________________ ______________________________________________________________________。
原料中不含金元素
Zn、Cu
灼烧表面变黑的为药金(生成CuO);放入白醋中有气体生成的为药金(Zn与酸反应生成H2)(任写一种即可)
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2Cu2O+Ceq \o(=========,\s\up17(800 ℃左右))4Cu+CO2↑,ZnCO3eq \o(=========,\s\up17(800 ℃左右))ZnO+CO2↑,
2ZnO+Ceq \o(=========,\s\up17(800 ℃左右))2Zn+CO2↑
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