第八章 化学与可持续发展 素养提升练 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章　化学与可持续发展 1.(2024·山东枣庄高一期末)人类生活、社会的可持续发展与化学密切相关,下列有关叙述正确的是(　　) A.食品添加剂可补充食品的营养成分 B.亚硝酸钠对人体无害,可作为食品添加剂大量使用 C.喷施叶面肥料可以完全代替土壤的施肥 D.长期服用阿司匹林可预防某些疾病,没有副作用 2.从石器时代到青铜器时代,再到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展历程和水平。下列关于金属冶炼的说法正确的是(　　) A.制铝:将Al(OH)3溶于盐酸中,电解AlCl3溶液可得铝 B.制铜:“曾青(CuSO4)得铁,则化为铜”的过程发生复分解反应 C.炼铁:用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 D.制钠:高温分解NaCl制备Na 3.(2024·江苏连云港高一期末)《本草纲目》中有对“盐胆水(卤水)”的记载:“藏器曰:此乃盐初熟,槽中沥下黑汁也。时珍曰:盐下沥水,则味苦不堪食。今人用此水,收豆腐。”卤水的主要成分为氯化镁等。下列说法错误的是(　　) A.卤水是海水制盐工业的副产物,可用于提溴 B.“今人用此水,收豆腐”利用了胶体聚沉的性质 C.直接向氯化镁溶液中加入铁粉,可置换出金属镁 D.工业上通过电解熔融氯化镁的方法制取金属镁 4.化学在环境污染治理中发挥了重要作用。下列治理措施没有运用相应化学原理的是(　　) 选项 治理措施 化学原理 A 向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成 CaO具有碱性氧化物的通性 B 在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染 CO和NO在催化剂作用下发生反应,生成无毒气体 C 用聚乳酸塑料替代传统塑料以减少白色污染 聚乳酸具有生物可降解性 D 向工业废水中添加Na2S溶液除去废水中Cu2+ Na2S具有还原性 5.(2024·辽宁辽阳高一期末)合理的工业设计和能源利用是改善环境的重要手段。下列有关说法中错误的是(　　) A.硫酸厂用氨水吸收SO2后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的SO2循环使用 B.制取等量的硝酸铜,使用稀硝酸比使用浓硝酸排放的污染物更少 C.将煤炭通过煤液化技术转化为甲醇燃料,实现“碳中和” D.工业合成氯乙烷采用加成反应比采用取代反应更符合绿色化学理念 6.下列从海洋中获取物质的方案不合理的是(　　) A.粗盐先通过除杂、精制得到饱和食盐水,然后电解饱和食盐水得到氯气,最后利用氯气与石灰乳反应制得漂白粉 B.将苦卤酸化后通入氯气可得到溴,然后用热空气将溴吹入SO2水溶液中,最后向溶液中通入氯气后蒸馏可得粗溴 C.将干海带灼烧后加水浸取,然后加入H2O2溶液得到碘水,最后通过系列操作得到碘单质 D.向引入水库中的海水加入明矾,明矾电离后可以与水反应产生胶体,即可获得较为纯净的饮用水 7.(2024·湖北咸宁高一期末)下列做法与建设天蓝、地绿、水清的美丽中国不相符合的是(　　) A.将煤进行气化处理,既提高煤的综合利用效率,又可减少酸雨的危害 B.将废旧电池进行直接填埋,减少对环境的污染 C.开发核能、太阳能、风能等新能源,减少对矿物能源的依赖 D.利用微生物发酵技术,将植物秸秆、动物粪便等制成沼气 8.(2024·山东烟台高一期末)工业废水脱硝(除去N和N)是废水处理的重要环节。一种利用还原铁粉和微生物进行脱硝的过程如图所示: 实验测得脱硝过程中N的浓度几乎为零。下列说法正确的是(　　) A.反应①的离子方程式为N+Fe+2H+N+Fe2++H2O B.反应②中N是氧化产物 C.理论上反应①和②消耗还原铁粉物质的量之比为1∶2 D.脱硝过程中,N的消耗速率小于其生成速率 9.某同学为了验证海带中含有碘,在实验室进行如下实验。下列说法正确的是(　　) A.步骤①灼烧海带在蒸发皿中进行 B.步骤③所需玻璃仪器为漏斗、烧杯 C.步骤④中H2O2的作用为催化剂 D.“粗碘”固体中含有少量硫酸钠固体,可采用升华的方法提纯获得碘单质 10.(2024·广东湛江高一期末)海水是一种重要的自然资源,其综合利用途径之一如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.“提溴”工序中可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质,实现溴的富集 B.“提镁”工序中所用的石灰可用氢氧化钠替代 C.“二次提钙”所得产品A为CaSO4 D.该方案集成多项综合利用技术,具有获得产品种类多、附加值高等特点 11.中国科学院官方媒体发表《灰霾专题》,提出灰霾中细颗粒物的成因,部分分析如图1所示。 图1 图2 (1)根据图1信息可知看出,下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的　　　　。 A.SO2 B.NOx C.VOCs D.NH3 (2)机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图2所示,写出稀燃过程中NO发生主要反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　。 (3)科学家经过研究发现雾霾呈中性,其主要原因如图3所示: 图3 请写出上述转化过程的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)①在微生物作用下可实现N→N→N转化,称为硝化过程。在碱性条件下,N被氧气氧化为N的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH),实现HNO3→NO2→N2的转化,称为反硝化过程。1 mol HNO3完全转化为N2,转移的电子数为　　　　　(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含NA的式子表示)。 (5)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。将含有SO2和NOx的烟气通入盛有NaClO2溶液的反应器中,反应一段时间后,测得溶液中离子浓度的有关数据如下(其他离子忽略不计): 离子 Na+ S N H+ Cl- 5.5×10-3 y 6.0×10-4 2.0×10-4 3.4×10-3 ①上述转化过程中表现氧化性的物质为　　　　(填化学式)。 ②表中y=　　　　　　。 答案 1.A　解析 食品添加剂中营养强化剂,如KIO3等可补充食品的营养成分,A正确;亚硝酸钠作为肉类制品的防腐剂,要限量使用,使用过量易造成中毒,B错误;喷施叶面肥料是给植物施肥的一种方法,不能完全代替土壤的施肥,C错误;药物对人体都有副作用,长期服用阿司匹林,会影响人体健康,D错误。 2.C　解析 电解熔融Al2O3可得金属铝,A错误;“曾青(CuSO4)得铁,则化为铜”发生反应Fe+CuSO4FeSO4+Cu,该反应属于置换反应,B错误;用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物冶炼铁,C正确;电解熔融NaCl冶炼金属Na,D错误。 3.C　解析 卤水是海水制盐工业的副产物,含大量的Br-,可加入氧化剂将其转化为Br2,然后富集、分离,可用于提溴,A正确;一定浓度的MgCl2溶液能使豆浆蛋白质凝聚,利用了胶体聚沉的性质,B正确;由于镁比铁更活泼,故向氯化镁溶液中加入铁粉,不发生反应,C错误;电解熔融的氯化镁可得金属镁,D正确。 4.D　解析 向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成,氧化钙能和二氧化硫等气体反应,体现CaO具有碱性氧化物的通性,A正确;汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染,是排气系统中CO和NO在催化剂作用下发生反应,生成无毒气体氮气和二氧化碳,从而减少污染,B正确;聚乳酸具有生物可降解性,可减少白色污染,C正确;向工业废水中添加Na2S溶液除去废水中的Cu2+,生成CuS沉淀,该反应不是氧化还原反应,D错误。 5.C　解析 回收工业制硫酸尾气中的SO2常采用氨吸收法,即先用氨水吸收二氧化硫,当吸收液中NH4HSO3达到一定浓度后,再与硫酸反应放出SO2,可以循环利用,A正确。制取等量的硝酸铜,消耗浓硝酸的量较大,且放出的有毒气体的量相对较多,即使用稀硝酸比使用浓硝酸排放的污染物更少,B正确。将煤炭通过煤液化技术转化为甲醇燃料,甲醇燃料在燃烧时,不会减少二氧化碳的排放量,不会实现“碳中和”,C错误。乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应产生一氯乙烷、二氯乙烷等多种氯代物和氯化氢气体,有副产物生成;而乙烯与氯化氢发生加成反应只生成氯乙烷,反应物全部转化为生成物,没有副产物,原子利用率达到100%,D正确。 6.D　解析 粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、S等杂质,先依次加入BaCl2、Na2CO3、NaOH除去S、Ca2+、Mg2+,再过滤除去泥沙及沉淀,最后加入稀盐酸调节pH,除去过量的Na2CO3、NaOH,从而得到精制饱和食盐水,然后电解饱和食盐水得到氯气,A正确;苦卤中含有Br-,酸化后通入氯气得到溴(Cl2+2Br-2Cl-+Br2),然后用热空气将溴吹入SO2水溶液中(Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr),最后通入氯气后蒸馏得粗溴(2HBr+Cl22HCl+Br2),B正确;将干海带灼烧后加水浸取得到含碘离子的溶液,然后加入H2O2溶液得到碘水,最后通过萃取、分液、蒸馏得到碘单质,C正确;明矾电离后可以与水反应产生胶体,胶体只是吸附水中的悬浮杂质沉淀,无法除去海水中的Mg2+、Na+、Br-、Cl-等离子,不能获得较为纯净的饮用水,D错误。 7.B　解析 推广煤的干馏、气化、液化技术,提供清洁、高效燃料和基础化工原料,可提高煤的使用率、减少污染性气体的排放、减少酸雨的危害,A不符合题意;废旧电池中含有重金属离子,如果直接填埋,会对土壤造成污染,B符合题意;开发新能源,如核能、太阳能、风能等,可减少对矿物能源的依赖,C不符合题意;推广利用微生物发酵技术,将植物秸秆、动物粪便等制成沼气以替代液化石油气,可减少污染性气体的排放,D不符合题意。 8.A　解析 根据图示,反应①中铁被氧化生成Fe2+,N被还原生成N,A正确;N中N元素化合价显+3价,反应生成的N中N元素显-3价,说明N元素发生还原反应,生成还原产物,B错误;反应①中每个N原子得2个电子,反应②中每个氮原子得6个电子,则消耗还原铁粉的物质的量之比为1∶3,C错误;对于②和③两个反应,转移相同电子数时,消耗N比生成N个数多,故脱硝过程中,N的消耗速率大于生成速率,D错误。 9.D　解析 步骤①灼烧固体海带要在耐高温的坩埚中进行,A错误;步骤③为过滤操作,所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,缺少玻璃棒,B错误;步骤④中H2O2是氧化剂,将I-氧化生成I2,C错误;碘易升华,提纯粗碘固体可采用升华的方法,D正确。 10.B　解析 “提溴”工序中通入氯气氧化溴离子变为溴单质:Cl2+2Br-2Cl-+Br2,溴单质在水中溶解度小,可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质,实现溴的富集,A正确;生石灰的主要成分为CaO,熟石灰的主要成分为Ca(OH)2,提镁后浓缩提钙,再根据二次提钙加入硫酸钠溶液可知,“提镁”工序中所用药品不能用氢氧化钠替代,B错误;提镁加入石灰后,二次提钙加入硫酸钠溶液,Ca2+与S形成微溶于水的硫酸钙,则所得产品A为CaSO4,C正确;该实验中涉及提溴、提镁、提钙、氯碱工业、晒盐、联合制碱,产品种类多、附加值高,D正确。 11.答案 (1)A (2)2NO+O22NO2 (3)2NH3+SO2+2NO2+2H2O2N+S+2HONO (4)①N+2O2+2OH-N+3H2O　②5NA (5)①NaClO2　②8.5×10-4 解析 (3)由图可知,反应物为NH3、SO2、NO2和2H2O,生成物为N、A(液相)和HONO,结合氧化还原反应的知识及电荷守恒可知,A是S,据此写出离子方程式。 (4)①在碱性条件下,N被O2氧化为N,离子方程式为N+2O2+2OH-N+3H2O。②HNO3→N2过程中,N元素由+5价降低到0价,则1 mol HNO3完全转化为N2,转移的电子数为5NA。 (5)①将含有SO2和NOx的烟气通入NaClO2溶液中,发生氧化还原反应,测得反应生成S、N、Cl-等,该过程中NaClO2被还原,表现氧化性。②反应后混合溶液中,据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(N)+c(Cl-),代入数据可得5.5×10-3 mol·L-1+2.0×10-4 mol·L-1=2c(S)+6.0×10-4 mol·L-1+3.4×10-3 mol·L-1,解得c(S)=8.5×10-4 mol·L-1。 8 学科网（北京）股份有限公司 $$