第八章 化学与可持续发展【单元测试·考点卷】-2024-2025学年高一化学单元速记·巧练(人教版2019必修第二册)
2025-04-25
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.95 MB |
| 发布时间 | 2025-04-25 |
| 更新时间 | 2025-04-25 |
| 作者 | 化学学习资料中心 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-04-25 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第八章 化学与可持续发展
考点概览
考点1 金属冶炼方法的选择
考点2 海水化学资源与化工生产过程
考点3 石油冶炼方法的比较
考点4 常用于物质分离的几种方法
考点5 化肥、农药、药物和食品添加剂的使用
考点6 常见的环境问题及危害
考点7 三废的处理
考点8 绿色化学与原子经济
考点9 碳达峰与碳中和
考点过关
考点1 金属冶炼方法的选择
1.(24-25高一下·福建泉州·阶段练习)下列制备金属单质的方法或原理正确的是
A.在通电条件下,电解饱和食盐水制备金属Na
B.在通电条件下,电解熔融MgO制备单质Mg
C.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质Al
D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
2.(24-25高一·全国·随堂练习)下列关于金属冶炼的说法中错误的是
A.电解法获得镁时,不可在或中降温冷却
B.热还原法常用的还原剂有等
C.金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D.回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
3.(23-24高一下·安徽马鞍山·期末)工业上常以铝土矿(主要成分为,含少量)为原料冶炼金属铝,其工艺流程如图:
下列说法正确的是
A.“溶解时发生反应的离子方程式为
B.“酸化”时可以用代替
C.“过滤2”中所得滤液的主要成分为
D.“熔融电解”时加入试剂X为冰晶石,用作催化剂
4.(23-24高一下·江苏泰州·期末)下列有关金属冶炼的说法正确的是
A.制Na:高温分解NaCl制备Na
B.制Al:在通电条件下,电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制备单质Al
C.制Fe:工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁
D.制Cu:“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”发生了分解反应
5.(24-25高一下·全国·单元测试)冶炼金属一般有下列五种方法:①焦炭法;②水煤气(或)法;③活泼金属置换法;④电解法;⑤热分解法。五种方法各有优缺点,在工业上均有应用。
(1)一种无色气体A与红热的炭反应,得到另一种无色气体B,B与灼热的氧化铜反应,又得到A,则A、B分别为___________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)铝热反应是采用题干中的方法③,列举铝热反应的一个用途: ;由金属氧化物冶炼是采用题干中的哪种方法? (填序号);高炉炼铁是采用题干中的方法②,用炼铁的化学方程式为 。
(3)钛有“未来钢铁”之称。工业上常以获得海绵状钛。该反应在下列哪种环境中进行___________(填字母)。
A.稀有气体中 B.空气中 C.氮气中 D.气体中
(4)工业上电解冶炼铝的化学方程式为 。若电路中通过电子,可以得到 。
考点2 海水化学资源与化工生产过程
1.(23-24高一下·河南南阳·期中)离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。如图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的主要流程。
已知:①;②强碱性阴离子树脂(用R-Cl表示,Cl-可被其它更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子()有很强的交换吸附能力:步骤“交换吸附”发生的反应:。下列说法正确的是
A.“氧化”可以加入过量
B.在方框表示的六个过程中有2个是氧化还原反应
C.“洗脱”过程生成NaI和的物质的量之比理论上为5∶1
D.“酸化氧化”过程若选择为氧化剂,反应只生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,则NaI与的物质的量之比理论上应不小于1∶1
2.(24-25高一下·河南周口·期中)海洋是一个巨大的资源宝库,从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料氯化钠,还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。请回答下列问题:
I.全球海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的,故溴有“海洋元素”之称。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图:
(1)步骤①中获得的离子方程式为 。
(2)根据上述反应可判断、、氧化性由强到弱的顺序 。
(3)步骤③中完全吸收共有 个电子转移用和的代数式表示。
II.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:
(4)H2O2被称作绿色氧化剂的原因为 。
(5)实验操作②的名称为 ,操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外,尚缺少的玻璃仪器有 ,碘的溶液位于 层填“上”或“下”,呈 色。检验水层是否仍含碘单质的试剂是 。
(6)③是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,方程式为,接下来④发生的反应方程式为 。
(7)本实验中可以循环利用的物质是 。
3.(24-25高一下·河南郑州·阶段练习)海洋是一个巨大的化学资源宝库,有待有志青年继续开发。目前综合利用的部分流程如下:
(1)粗盐中常含、、等杂质离子,其中钙元素在周期表中的位置是 。
(2)下列方法可用于海水淡化的是 (填字母)。
A.蒸馏法 B.萃取法 C.过滤法
(3)用母液(含、、、、)提取溴,其生产流程如下:
已知:的沸点为59℃,微溶于水,有毒性,具有强腐蚀性。
①吸收塔中有生成,则吸收塔中反应的离子方程式为 。
②母液中通入已获含溴的溶液,还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含的溶液的原因是 。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热时,蒸馏温度一般控制在88~92℃,温度不宜过高的原因是 。
(4)实验室中从海带中提取碘的流程如下图:
①灼烧海带应当盛放在 中进行,灼烧的目的是 。
②步骤Ⅲ是氧化:向含的溶液中加入过量的和稀,该反应的离子方程式为 。
③步骤Ⅳ是萃取和分液:溶液分两层,下层液体呈 色,不能改用乙醇作为萃取剂的原因是 。
④步骤Ⅴ是蒸馏:蒸馏操作前蒸馏烧瓶内需要放几片碎瓷片的目的是 。
4.(22-23高一下·山东枣庄·阶段练习)海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)下图是从海水中提取粗溴的主要流程
①从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式是 。
②可用热空气吹出溴是因为溴的 。(选填编号)
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(2)海带灰中富含以形式存在的碘元素。实验室提取的途径如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是 。
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式 。反应结束后,再加入作萃取剂,振荡、静置,该步操作用到的仪器名称为 ,可以观察到层呈 色。
(3)某化学小组用如图所示装置检验氯气是否具有漂白性及卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法错误的是_______。
A.c处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比I2强
B.a中U型管可盛放无水氯化钙
C.b处棉花球变成黄色,说明Cl2的氧化性比Br2强
D.d装置中可发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
5.(23-24高一下·陕西渭南·阶段练习)元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具,如图是元素周期表的一部分,①~⑧分别代表一种元素。回答下列问题:
(1)元素①有2个中子的核素可表示为 。
(2)元素②、③形成的化合物 (填“属于”或“不属于”)电解质。
(3)元素④、⑤、⑥形成的简单离子氧化性由强到弱的顺序为 (用离子符号填空)。
(4)元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
(5)将少量元素⑦的单质通入元素④与元素⑧形成化合物的水溶液中,溶液中的实验现象为 ,该反应的离子方程式为 。从天然海水中提取⑧的单质最成熟的工业方法为 。
考点3 石油冶炼方法的比较
1.(23-24高一下·安徽马鞍山·期末)化学是人类利用自然资源的科学依据,下列叙述正确的是
A.高炉炼铁时利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质
B.以海水为原料制取精盐,再电解溶液可获取金属钠
C.煤的干馏属于物理变化
D.重油经过催化裂化过程可转化为汽油等物质
2.(23-24高一下·广东广州·期末)下列有关说法不正确的是
A.用焦炭还原石英砂制备粗硅
B.石油的分馏属于化学变化
C.石油化工产品可为医药行业提供原料
D.用黄铁矿制备硫酸的过程中一定发生了氧化还原反应
3.(23-24高一下·河北张家口·期末)下列说法正确的是
A.与(环丙烷)互为同系物
B.煤的气化和石油的分馏都是化学变化
C.动力电池和超轻海绵使用了石墨烯材料,石墨烯是有机化合物
D.,Z的体积分数不再发生变化不能说明反应已达平衡状态
4.(23-24高一下·山东临沂·期末)下列说法正确的是
A.裂化汽油和直馏汽油都可以与溴水反应使其褪色
B.煤通过气化、液化这样的物理变化可获得洁净的燃料
C.石油通过分馏得到的汽油是纯净物
D.煤通过干馏可获得焦炉气、煤焦油、焦炭等
5.(23-24高一下·陕西宝鸡·阶段练习)甲烷是天然气、沼气、油田气和坑道气的主要成分,下列说法正确的是
A.无同分异构体说明甲烷为正四面体结构而非平面正方形
B.有一套以天然气为燃料的灶具,现改烧液化石油气(主要成分是丙烷),应采取的措施是减少空气进入量,增大石油气进入量
C.将甲烷和氯气以物质的量之比1:4混合光照可得到纯净的
D.沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在富氧条件下发酵分解而成的气体,是一种清洁能源
考点4 常用于物质分离的几种方法
1.(24-25高一下·山东·阶段练习)为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设计方案如下,下列说法错误的是
A.萃取过程中放气的操作为
B.步骤I中,发生反应的离子方程式为
C.试剂X可用稀硫酸
D.可利用碘易升华的性质将I2和NH4Cl固体分离
2.(22-23高一下·江苏盐城·开学考试)下列分离混合物的方法中正确的是
A.使浑浊的食盐水变澄清——过滤
B.从溴水中分离出溴——蒸馏
C.从酒精和水的混合物中分离出酒精——分液
D.把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来——蒸发结晶
3.(23-24高一下·江苏苏州·阶段练习)下述实验方案能达到实验目的的是
选项
A
B
方案
目的
收集乙烯并验证它与溴水发生加成反应
在强直光条件下验证甲烷与氯气的反应
选项
C
D
方案
目的
分馏石油获得汽油
除去甲烷中少量的乙烯
4.(24-25高一下·安徽淮北·阶段练习)为了从海带浸取液(含I-)中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:
(1)H2O2被称作绿色氧化剂的原因 。
(2)操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外,尚缺少的玻璃仪器有 ,碘的溶液位于 层(填“上”或“下”),呈 色。检验水层是否仍含碘单质的方法是 。
(3)③是将富集在CCl4中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,方程式为,接下来④发生的离子方程式为 。
(4)本实验中可以循环利用的物质是 。
5.(23-24高一下·山东泰安·阶段练习)某研究性学习小组设计并进行了如图实验:
回答下列问题。
(1)步骤①的实验操作名称是 。
(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃仪器是 。
(3)步骤③中能选用从碘水中萃取碘的原因是_______(填字母)。
A.与水不互溶 B.的密度比水大
C.不易燃烧,可作灭火剂 D.碘在中的溶解度比在水中大很多
(4)步骤②中反应的离子方程式是 。
(5)请设计一种简单的实验方案,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘: 。
考点5 化肥、农药、药物和食品添加剂的使用
1.(22-23高一下·湖南长沙·期末)科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任。下列说法错误的是
A.亚硝酸钠有毒,不可用作食品添加剂
B.非处方药的包装上印有“OTC”标识
C.合理施用化肥应考虑土壤酸碱性、作物营养状况等因素
D.新型农药应具备高效、低毒和低残留的特点
2.(22-23高一下·福建莆田·期中)人类生活离不开化学知识,下列叙述不正确的是
A.臭氧是饮用水的理想消毒剂之一,因为它杀菌能力强且不影响水质
B.合理生产和使用农药和化肥,以提高粮食的产量
C.新冠病毒可以用体积分数为75%的酒精进行消毒
D.食品加工、消毒、防腐常使用福尔马林
3.(24-25高一下·湖北咸宁·阶段练习)安全使用食品添加剂满足了人们对食品多样化的需求。食盐中添加的碘酸钾属于
A.营养强化剂 B.着色剂 C.膨松剂 D.防腐剂
4.(23-24高一下·新疆省直辖县级单位·阶段练习)下列有关化学品的说法正确的是
A.阿司匹林有解热镇痛作用,是非处方药,可以长期服用
B.硝酸铵是一种高效氮肥,但受热或经撞击易发生爆炸,必须作改性处理后施用
C.亚硝酸钠是一种常见防腐剂和护色剂,无毒性,对人体无害
D.维生素C性质稳定不易被氧化,是水果罐头中常用的抗氧化剂
5.(23-24高一下·陕西西安·期末)下列食品添加剂与类别对应正确的一组是
A.着色剂——胡萝卜素、苯甲酸钠、山梨酸钾
B.调味剂——亚硝酸钠、味精
C.营养强化剂——维生素、硫酸亚铁
D.防腐剂——氯化钠、柠檬黄
6.(23-24高一下·河北张家口·期末)化学与社会生产、生活密切相关,下列相关说法错误的是
A.国家严禁“地沟油”回流餐桌,但可以蒸馏“地沟油”获得汽油,变废为宝
B.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
C.包装上标有“OTC”标识的药品不需要医生的处方可自行购买
D.在规定的范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响
考点6 常见的环境问题及危害
1.(24-25高一下·山东潍坊·开学考试)化学与生活、生产、社会、环境密切相关,下列说法错误的是
A.酸雨、光化学烟雾等环境问题与汽车尾气有关
B.小苏打可用于烘焙糕点,也可作为一种治疗胃酸过多的药物
C.用漂白粉漂白的棉、麻、纸张等长期露置在空气中会恢复原色
D.油墨中含有的Fe3O4是一种具有磁性的物质
2.(22-23高一下·河北·期中)化学与生活、环境、生产息息相关。下列叙述错误的是
A.燃料脱硫、脱硝的目的是减少温室气体的产生
B.食品包装盒中的铁粉可防止食品氧化变质
C.碳纳米点是一种直径小于10 nm的材料,分散到溶剂中能产生丁达尔效应
D.过度使用含氮化肥会污染土壤和水体
3.(22-23高一下·河北石家庄·阶段练习)化学与生活、生产等密切相关,下列说法正确的是
A.处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得,其包装上有“OTC”标识
B.为杀灭甲型流感病毒,可用体积分数为的酒精进行环境消毒
C.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,可以大量用于肉制品食品添加剂
D.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附
4.(22-23高一下·广东江门·期末)化学与科学、技术、社会、环境、生产生活密切相关。下列有关说法中正确的是
A.长期施用硫酸铵化肥会造成土壤板结;硝酸铵是一种高效氮肥,不可直接施用
B.向豆浆中加入石膏溶液制成豆腐,主要利用石膏能使蛋白质变性的原理
C.小苏打可用于生产玻璃,也可用来除去物品表面的油污
D.西药是人工合成药,不能随便吃;中药是天然的,多吃少吃都没关系
5.(22-23高一下·河南洛阳·期末)回答下列问题。
(1)保持营养均衡,合理使用药物是人类健康的重要保证。
①人体内提供能量的主要营养物质为 、糖类和蛋白质。
②维生素C能防治坏血病并具有还原性,验证维生素C有还原性可以使用淀粉溶液和 共同完成。
③咽喉发炎的病人可以使用药物 (选填“氢氧化铝”或“青霉素”),起杀菌消炎作用。
④阿司匹林( )在人体内可以水解为水杨酸( )和一种生活中常见的酸味剂,具有解热镇痛疗效,写出其水解的化学方程式:
(2)当前环境问题,如酸雨、温室效应、臭氧层破坏、光化学烟雾、有毒物质的污染等,已成为世界各国普遍关注和研究的问题。请用相应的字母填空。
①导致酸雨的主要气体是 。
A.N2 B.CO2 C.SO2
②使臭氧层受到破坏的主要气体是 。
A.氟氯代烷 B.H2O C.二氧化碳
③造成居室污染的气体是 。
A.N2 B.CO C.CO2
④解决能源短缺问题的一种方法是 。
A.开发新能源 B.加速煤、石油的开采
考点7 三废的处理
1.(24-25高一下·江苏苏州·阶段练习)煤燃烧时,烟气中含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是
A.煤燃烧不影响自然界氮循环 B.燃煤过程没有发生氮的固定
C.含氧量越高越不易生成 D.燃煤温度越高污染越重
2.(24-25高一下·陕西·阶段练习)硫和氮的氧化物造成的环境问题日益受到关注,下列说法错误的是
A.和均为有刺激性气味的有毒气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、CO和
C.豆科植物直接吸收利用空气中的和作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的可采用生石灰法进行脱除
3.(23-24高一下·广东广州·期中)以下关于环境保护与绿色化学的说法错误的是
A.绿色化学的核心思想是先污染后治理
B.建立垃圾发电厂,可减少污染物的排放
C.“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式
D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
4.(23-24高一下·广东潮州·期末)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是
A.垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用
B.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源
C.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药
D.绿色化学也称环境友好化学,其核心思想就是应用化学原理对环境污染进行治理
5.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·阶段练习)以下不符合“绿色发展,保护生态环境”理念的是
A.含酶洗衣粉代替含磷洗衣粉
B.含汞废旧电池有毒,应直接掩埋
C.用秸秆、粪便生产沼气,实现垃圾资源化
D. 实现原子利用率100%
考点8 绿色化学与原子经济
1.(24-25高一下·江苏苏州·阶段练习)化学与生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A.低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,可减少温室气体的排放
B.“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金耐腐蚀,耐高压
C.“绿色化学”的核心内容之一是使原料尽可能全部转化为目标产物
D.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
2.(23-24高一下·湖南岳阳·阶段练习)“绿色化学”的主要内容之一是从技术、经济上设计可行的化学反应,使原子充分利用,不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是
A.制Cu(NO3)2:Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.制Cu(NO3)2:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C.制CuSO4:2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O
D.制CuSO4:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
3.(23-24高一下·湖南·期末)下列有关绿色化学、环境污染与保护的说法中,正确的是
A.加成反应、置换反应均是最理想的“原子经济性反应”
B.尽可能杜绝污染源应是化工生产设计优先考虑的问题
C.废塑料深挖填埋有利于保护环境
D.实验室中被污染了的试剂应通过水池排入下水道
4.(23-24高一下·贵州六盘水·期末)火力发电产生的燃煤烟气含,需净化处理后排放。一种综合处理燃煤烟气的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.“绿色化学”的核心思想是实现从源头减少或消除环境污染
B.“吸收”步骤中发生反应的方程式为:
C.可用KSCN溶液检验“氧化”步骤中是否存在
D.由“吸收”和“氧化”步骤可推出氧化性的强弱顺序:
5.(23-24高一下·云南曲靖·期末)下列实验或叙述中不符合绿色化学理念的是
A.用乙醇汽油代替普通汽油作汽车燃料
B.用浓硝酸和Cu制取
C.制时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应
D.采用银作催化剂,乙烯和氧气反应制取环氧乙烷,原子利用率100%
考点9 碳达峰与碳中和
1.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期中)《中国碳中和与清洁空气协同路径(2022)》报告指出,我国要在2030年实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是
A.该装置存在至少两种能量转化形式
B.N极电极反应方程式为
C.工作一段时间后,M电极室中的溶液pH下降
D.外电路中,电流由N极经负载流向M极
2.(24-25高一下·山东·阶段练习)为早日实现“碳中和碳达峰”目标,科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)反应生成HCOOH。反应机理如图所示。
已知:生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。
下列说法正确的是
A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B.物质I为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
C.上述物质中H2O和CO2都是直线形分子
D.通过CO2(g)和H2(g)反应制备液态HCOOH,每转移1mole-,放出31.2kJ的热量
3.(23-24高一下·江苏连云港·期中)我国提出2030、2060年前实现“碳达峰”、“碳中和”目标。下列说法不正确的是
A.大量使用化石燃料可延缓“碳达峰”时间
B.“碳达峰”“碳中和”中的碳指的是二氧化碳
C.可以利用和氨水等物质吸收
D.推广的资源化再利用有利于实现上述目标
4.(23-24高一下·江西景德镇·期末)“十四五”生态环保工作强调要落实“减污降碳”的总要求。下列说法不正确的是
A.人工合成淀粉技术的应用,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”
B.推广使用煤气化和液化技术,获得清洁燃料和化工原料
C.采用化学链燃烧技术,对二氧化碳的进行捕集和再利用
D.燃油汽车尾气不需要催化转化可以直接排放
5.(23-24高一下·山东济南·期末)将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”,某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.该电池中电极b作负极
B.工作时,电极a产生的电极反应式为
C.工作时质子向电极a迁移
D.当消耗时,理论上电极b消耗
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第八章 化学与可持续发展
考点概览
考点1 金属冶炼方法的选择
考点2 海水化学资源与化工生产过程
考点3 石油冶炼方法的比较
考点4 常用于物质分离的几种方法
考点5 化肥、农药、药物和食品添加剂的使用
考点6 常见的环境问题及危害
考点7 三废的处理
考点8 绿色化学与原子经济
考点9 碳达峰与碳中和
考点过关
考点1 金属冶炼方法的选择
1.(24-25高一下·福建泉州·阶段练习)下列制备金属单质的方法或原理正确的是
A.在通电条件下,电解饱和食盐水制备金属Na
B.在通电条件下,电解熔融MgO制备单质Mg
C.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质Al
D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
【答案】C
【解析】A.制备单质Na采用电解熔融NaCl的方法,电解溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,故A错误;
B.Mg为活泼金属,电解熔融MgO理论上可以制备单质Mg, 但是MgO熔点高,熔融MgO需消耗大量能源,常通过电解熔融MgCl2制备镁,故B错误;
C.Al为活泼金属,应用电解熔融Al2O3制备,故C正确;
D.制备单质Cu用热还原法制备,故D错误;
故C正确。
2.(24-25高一·全国·随堂练习)下列关于金属冶炼的说法中错误的是
A.电解法获得镁时,不可在或中降温冷却
B.热还原法常用的还原剂有等
C.金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D.回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
【答案】C
【解析】A.镁与或都能反应,因此电解法获得镁时,不可在或中降温冷却,A正确;
B.热还原法常用有等四种还原剂,B正确;
C.金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得,金属通过电解熔融氧化铝的方法获得,C错误;
D.回收旧金属可进行冶炼生成金属单质,也可用于制备其他化工产品,如回收铁、铝等,D正确;
故选C;
3.(23-24高一下·安徽马鞍山·期末)工业上常以铝土矿(主要成分为,含少量)为原料冶炼金属铝,其工艺流程如图:
下列说法正确的是
A.“溶解时发生反应的离子方程式为
B.“酸化”时可以用代替
C.“过滤2”中所得滤液的主要成分为
D.“熔融电解”时加入试剂X为冰晶石,用作催化剂
【答案】A
【分析】铝土矿(主要成分为,含少量),加入NaOH溶液溶解后,滤渣为,滤液为溶液,通入过量的CO2生成Al(OH)3,过滤,滤液主要为碳酸氢钠溶液,滤渣为Al(OH)3,灼烧后得到Al2O3,加入冰晶石,在熔融状态下电解Al2O3,得到Al和氧气,冰晶石的作用是降低Al2O3的熔点。
【解析】A.由分析可知,加入NaOH溶液后,与氧化铝反应生成,反应的离子方程式为,故A正确;
B.“酸化”时不可以用代替,因为如果过量会溶解Al(OH)3,故B错误;
C.“过滤2”中所得滤液的主要成分为,故C错误;
D.试剂X为冰晶石,作用是降低Al2O3的熔点,故D错误;
答案选A。
4.(23-24高一下·江苏泰州·期末)下列有关金属冶炼的说法正确的是
A.制Na:高温分解NaCl制备Na
B.制Al:在通电条件下,电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制备单质Al
C.制Fe:工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁
D.制Cu:“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”发生了分解反应
【答案】B
【解析】A.钠元素的金属性强,不能用高温分解制备金属钠,所以工业上用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠,A错误;
B.制备单质Al,在通电条件下,电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物,B正确;
C.工业炼铁常用CO还原Fe2O3的方法,而不用铝热反应,因为利用铝热反应炼铁成本较高且得到的往往是金属粉混合物,难以分离,C错误;
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”是铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜,D错误;
故选B。
5.(24-25高一下·全国·单元测试)冶炼金属一般有下列五种方法:①焦炭法;②水煤气(或)法;③活泼金属置换法;④电解法;⑤热分解法。五种方法各有优缺点,在工业上均有应用。
(1)一种无色气体A与红热的炭反应,得到另一种无色气体B,B与灼热的氧化铜反应,又得到A,则A、B分别为___________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)铝热反应是采用题干中的方法③,列举铝热反应的一个用途: ;由金属氧化物冶炼是采用题干中的哪种方法? (填序号);高炉炼铁是采用题干中的方法②,用炼铁的化学方程式为 。
(3)钛有“未来钢铁”之称。工业上常以获得海绵状钛。该反应在下列哪种环境中进行___________(填字母)。
A.稀有气体中 B.空气中 C.氮气中 D.气体中
(4)工业上电解冶炼铝的化学方程式为 。若电路中通过电子,可以得到 。
【答案】(1)C
(2)焊接铁轨 ⑤
(3)A
(4)(熔融) 9
【解析】(1)由B与灼热的氧化铜反应得到A推测B应为CO,发生反应 ,则A为CO2,A与红热的炭反应,得到B,则发生反应,因此答案选C。
(2)铝热反应是用作还原剂发生置换反应,如,可用于焊接铁轨;将加热分解得到,因此采取方法⑤;高炉炼铁,如用炼铁生成铁单质与二氧化碳,发生反应:。
(3)空气中的气体在加热的条件下均与镁反应,故应在稀有气体中进行,答案选A。
(4)工业上电解熔融的制取,化学方程式为:(熔融),该反应中每生成,转移电子,因此电路中通过电子时,生成,即。
考点2 海水化学资源与化工生产过程
1.(23-24高一下·河南南阳·期中)离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。如图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的主要流程。
已知:①;②强碱性阴离子树脂(用R-Cl表示,Cl-可被其它更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子()有很强的交换吸附能力:步骤“交换吸附”发生的反应:。下列说法正确的是
A.“氧化”可以加入过量
B.在方框表示的六个过程中有2个是氧化还原反应
C.“洗脱”过程生成NaI和的物质的量之比理论上为5∶1
D.“酸化氧化”过程若选择为氧化剂,反应只生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,则NaI与的物质的量之比理论上应不小于1∶1
【答案】CD
【分析】海带浸出液中加双氧水将碘离子氧化为碘单质,粗碘水将交换树脂吸附,碘元素以R-I3形式被吸附,再加NaOH洗脱,将碘单质转化为碘化钠和碘酸钠,混合物经酸化重新反应生成碘单质,洗脱剂浸泡在氯化钠溶液中进行洗脱,使树脂再生,得到的碘化钠溶液中加氧化剂将碘离子氧化为碘单质。
【解析】A.过量的过氧化氢会把碘元素全部氧化为碘单质,不利于的进行,不利于交换吸附,A错误;
B.在方框表示的六个过程中氧化、洗脱、酸化、酸化氧化过程中均存在碘元素化合价改变, 氧化还原反应,B错误;
C.“洗脱”过程反应为3I2+6NaOH=5NaI +NaIO3+3H2O,生成的NaI和NaIO3的物质的量之比为5∶1,C正确;
D.“酸化氧化”过程若选择NaNO2为氧化剂,反应生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,则生成气体为NO,反应中氮元素化合价由+3变为+2、碘元素化合价由-1变为0,则反应关系为:NaNO2~NaI,故NaNO2与NaI的物质的量之比应不少于1∶1,D正确;
故选CD。
2.(24-25高一下·河南周口·期中)海洋是一个巨大的资源宝库,从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料氯化钠,还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。请回答下列问题:
I.全球海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的,故溴有“海洋元素”之称。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图:
(1)步骤①中获得的离子方程式为 。
(2)根据上述反应可判断、、氧化性由强到弱的顺序 。
(3)步骤③中完全吸收共有 个电子转移用和的代数式表示。
II.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:
(4)H2O2被称作绿色氧化剂的原因为 。
(5)实验操作②的名称为 ,操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外,尚缺少的玻璃仪器有 ,碘的溶液位于 层填“上”或“下”,呈 色。检验水层是否仍含碘单质的试剂是 。
(6)③是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,方程式为,接下来④发生的反应方程式为 。
(7)本实验中可以循环利用的物质是 。
【答案】(1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(2)Cl2>Br2>H2SO4
(3)2aNA
(4)还原产物只有水,产物无污染
(5)萃取、分液 分液漏斗 下 紫 淀粉溶液
(6)5NaI+NaIO3+3H2SO4=3I2+3Na2SO4+3H2O
(7)CCl4
【分析】I.海水提溴:浓缩海水通入氯气把氧化为,用空气吹出溴单质,再用二氧化硫吸收溴蒸气,得到硫酸和氢溴酸的混合液使溴元素富集,再用氯气把氧化为,蒸馏得溴;
II.海带浸取液中的碘离子被加入的过氧化氢氧化得到含碘单质的水溶液;加入四氯化碳振荡、静置分层、分液得到碘单质的四氯化碳溶液;向碘单质的四氯化碳溶液中加入浓氢氧化钠溶液,碘单质和氢氧化钠反应得含碘化钠和的溶液;振荡、静置分层,去掉四氯化碳层,再加入稀硫酸酸化,碘化钠和在酸性条件下发生氧化还原反应得到碘单质的悬浊液,分离得到碘单质,据此分析;
【解析】(1)步骤①中氯气和溴离子反应生成溴单质和氯离子,反应的离子方程式为:;
(2)上述过程中发生反应:,,可知、、三种物质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>H2SO4;
(3)步骤③中吸收剂为(足量),被还原为,溴元素化合价由0降低为-1,则完全吸收amol共有2a个电子转移;
(4)的氧化性强,且反应得到的还原产物为水,不引入新杂质,产物无污染;
(5)实验操作②为萃取碘单质的操作,为萃取、分液;操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外,尚缺少的玻璃仪器有分液漏斗;四氯化碳密度大于水,则碘的溶液位于下层,呈紫色;碘单质能使淀粉溶液变蓝色,检验水层是否仍含碘单质的方法是:取水层溶液,滴加淀粉溶液,溶液变蓝色,说明水层含有碘单质,如果溶液不变蓝,说明水层中没有碘单质;
(6)碘化钠和在酸性条件下发生归中反应得到碘单质:;
(7)由流程可知,分液后得到的四氯化碳可以继续萃取含碘水溶液中的碘单质,可以循环利用。
3.(24-25高一下·河南郑州·阶段练习)海洋是一个巨大的化学资源宝库,有待有志青年继续开发。目前综合利用的部分流程如下:
(1)粗盐中常含、、等杂质离子,其中钙元素在周期表中的位置是 。
(2)下列方法可用于海水淡化的是 (填字母)。
A.蒸馏法 B.萃取法 C.过滤法
(3)用母液(含、、、、)提取溴,其生产流程如下:
已知:的沸点为59℃,微溶于水,有毒性,具有强腐蚀性。
①吸收塔中有生成,则吸收塔中反应的离子方程式为 。
②母液中通入已获含溴的溶液,还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含的溶液的原因是 。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热时,蒸馏温度一般控制在88~92℃,温度不宜过高的原因是 。
(4)实验室中从海带中提取碘的流程如下图:
①灼烧海带应当盛放在 中进行,灼烧的目的是 。
②步骤Ⅲ是氧化:向含的溶液中加入过量的和稀,该反应的离子方程式为 。
③步骤Ⅳ是萃取和分液:溶液分两层,下层液体呈 色,不能改用乙醇作为萃取剂的原因是 。
④步骤Ⅴ是蒸馏:蒸馏操作前蒸馏烧瓶内需要放几片碎瓷片的目的是 。
【答案】(1)第四周期第IIA族
(2)A
(3)3Br2+3=5Br-++3CO2↑ 富集溴,提高溴的浓度 会将大量的水蒸馏出来
(4)坩埚 将海带中的有机碘化物(如碘的有机结合形态)通过高温氧化分解,转化为可溶于水的无机碘离子(I⁻),以便后续通过酸化、萃取等步骤提取碘单质 2I-+H2O2+2H+=Ⅰ2+2H2O 紫红 乙醇和水互溶 防暴沸
【分析】海水中存在大量资源,可以进行海水淡化、粗盐提纯、海水提镁、海带提碘,海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,粗盐中常含Ca2+、Mg2+、硫酸根离子等杂质离子,可依次加入NaOH溶液除镁离子、BaCl2溶液除硫酸根离子、Na2CO3溶液除过量的钡离子和钙离子,过滤后加入稀盐酸除过量的氢氧根和碳酸根离子,蒸发结晶得NaCl;海水提溴是将氯气通入母液中,得到溴的稀溶液,利用溴单质的挥发性,用热空气将溴单质吹出,进而用纯碱溶液吸收,酸化后得到溴的浓溶液,蒸馏得溴单质;海带中提取碘为将海带灼烧,浸取后得碘离子的溶液,氧化后得到碘单质,继而用CCl4萃取,蒸馏后得到碘单质。
【解析】(1)钙元素为20号元素,在周期表中的位置是第四周期第IIA族。
(2)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,故答案选A;
(3)①吸收塔中用纯碱溶液吸收热空气吹出的Br2,反应的离子方程式为3Br2+3=5Br-++3CO2↑;
②母液中通入Cl2获得的含溴的溶液浓度低,直接蒸馏效率低,能耗大,故需要经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的浓溶液,故原因为富集溴,提高溴的浓度;
③Br2的沸点为59℃,微溶于水,向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制在90℃左右进行蒸馏的原因是温度过低,难以将Br2蒸发出来,温度过高又会将大量的水蒸馏出来;
(4)①灼烧海带在坩埚中进行;灼烧的目的是将海带中的有机碘化物(如碘的有机结合形态)通过高温氧化分解,转化为可溶于水的无机碘离子(I⁻),以便后续通过酸化、萃取等步骤提取碘单质。
②步骤Ⅲ是将I−氧化Ⅰ2:向含I−的溶液中加入过量的H2O2和稀H2SO4,该反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=Ⅰ2+2H2O;
③CCl4密度大于水,且Ⅰ2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,故下层液体为紫红色,因乙醇和水互溶,故不能用乙醇作萃取剂;
④碎瓷片的作用为防暴沸。
4.(22-23高一下·山东枣庄·阶段练习)海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)下图是从海水中提取粗溴的主要流程
①从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式是 。
②可用热空气吹出溴是因为溴的 。(选填编号)
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(2)海带灰中富含以形式存在的碘元素。实验室提取的途径如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是 。
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式 。反应结束后,再加入作萃取剂,振荡、静置,该步操作用到的仪器名称为 ,可以观察到层呈 色。
(3)某化学小组用如图所示装置检验氯气是否具有漂白性及卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法错误的是_______。
A.c处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比I2强
B.a中U型管可盛放无水氯化钙
C.b处棉花球变成黄色,说明Cl2的氧化性比Br2强
D.d装置中可发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
【答案】(1) C
(2)坩埚 分液漏斗 紫红
(3)A
【分析】氯气将溴离子氧化生成溴单质,含溴单质的苦卤被热空气吹出后,冷凝得到粗溴;
干海带灼烧后溶解过滤,滤液酸化后加入过氧化氢,碘离子被氧化为碘单质,使用四氯化碳萃取后得到碘;
氯气不具有漂白性,U形管左端放置湿润的有色布条,用于验证次氯酸的漂白性,U形管装有无水氯化钙用于干燥氯气,右侧干燥的有色布条不褪色,证明氯气无漂白性,硬质玻璃管内用于验证卤素单质氧化性的强弱。
【解析】(1)①氯气将溴离子氧化生成溴单质和氯离子,该反应的离子方程式是;
②可用热空气吹出溴是因为溴的沸点较低,能挥发出来,故选C;
(2)①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是坩埚,坩埚是可以用于灼烧的仪器;
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,过氧化氢具有氧化性可以和碘离子发生反应生成碘单质和水,该反应的离子方程式;反应结束后,再加入CCl4作萃取剂,振萃取出碘单质,该步操作用到的仪器名称为分液漏斗,碘的CCl4层显紫红色。
(3)A.c处发生、只能说明有碘生成、由于氯气的干扰不能说明Br2的氧化性比I2强,故A错误;
B.Cl2本身没有漂白性,次氯酸具有漂白性,故a 中湿润的有色布条褪色,经过U形管中干燥剂干燥后,干燥的有色布条不褪色,故a中U形管可盛放无水氯化钙来干燥Cl2,故B正确;
C.b 处发生 ,则b 处棉花球变成黄色,说明Cl2的氧化性比 Br2强,故C正确;
D.d处为尾气处理,d装置中可发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,故D正确;
故选A。
5.(23-24高一下·陕西渭南·阶段练习)元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具,如图是元素周期表的一部分,①~⑧分别代表一种元素。回答下列问题:
(1)元素①有2个中子的核素可表示为 。
(2)元素②、③形成的化合物 (填“属于”或“不属于”)电解质。
(3)元素④、⑤、⑥形成的简单离子氧化性由强到弱的顺序为 (用离子符号填空)。
(4)元素④和⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
(5)将少量元素⑦的单质通入元素④与元素⑧形成化合物的水溶液中,溶液中的实验现象为 ,该反应的离子方程式为 。从天然海水中提取⑧的单质最成熟的工业方法为 。
【答案】(1)(或T)
(2)不属于
(3)Al3+>Mg2+>Na+
(4)Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
(5)由无色变为橙黄色 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 空气吹出法
【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可知,①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧依次代表H、C、O、Na、Mg、Al、Cl、Br元素。
【解析】(1)元素①为H元素,含2个中子的核素的质量数为3,符号为或T;
(2)元素②、③形成的化合物为CO或CO2,都不属于电解质;
(3)元素④、⑤、⑥依次为Na、Mg、Al,同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,离子的氧化性在逐渐增强,所以简单离子氧化性由强到弱的顺序为Al3+>Mg2+>Na+;
(4)元素④、⑥的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,两者反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-;
(5)元素④、⑧形成的化合物为NaBr,将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,实验现象为溶液由无色变为橙黄色,从天然海水中提取Br2最成熟的工业方法为空气吹出法,先用氯气将溴离子氧化为溴单质,然后空气吹出溴单质用二氧化硫水溶液吸收,最后在用氯气氧化得到溴单质。
考点3 石油冶炼方法的比较
1.(23-24高一下·安徽马鞍山·期末)化学是人类利用自然资源的科学依据,下列叙述正确的是
A.高炉炼铁时利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质
B.以海水为原料制取精盐,再电解溶液可获取金属钠
C.煤的干馏属于物理变化
D.重油经过催化裂化过程可转化为汽油等物质
【答案】D
【解析】A.高炉炼铁中利用焦炭与氧气反应生成CO2,CO2再与焦炭反应,生成CO,最后是CO将铁矿石还原为铁单质,故A错误;
B.用海水为原料制得精盐,再电解熔融的NaCl可制得金属钠,电解纯净的NaCl溶液无法制得金属钠,故B错误;
C.通过煤的干馏获得煤焦油、焦炭等物质,发生了化学反应,煤的干馏属于化学变化,故C错误;
D.通过催化裂化,将长链的重油转化为短链的汽油等物质,故D正确;
答案选D。
2.(23-24高一下·广东广州·期末)下列有关说法不正确的是
A.用焦炭还原石英砂制备粗硅
B.石油的分馏属于化学变化
C.石油化工产品可为医药行业提供原料
D.用黄铁矿制备硫酸的过程中一定发生了氧化还原反应
【答案】B
【解析】A.用焦炭还原石英砂制备粗硅,A正确;
B.石油的分馏基于石油中各种烃的沸点不同,属于物理变化,B错误;
C.石油化工产品可为制药行业产品的基础原料和反应所用的溶剂,C正确;
D.制备硫酸,硫的化合价升高,一定发生了氧化还原反应,D正确;
故选B。
3.(23-24高一下·河北张家口·期末)下列说法正确的是
A.与(环丙烷)互为同系物
B.煤的气化和石油的分馏都是化学变化
C.动力电池和超轻海绵使用了石墨烯材料,石墨烯是有机化合物
D.,Z的体积分数不再发生变化不能说明反应已达平衡状态
【答案】D
【解析】A.同系物必须是含有相同官能团的同类物质,乙烯与环丙烷的结构不同,不是同类物质,不可能互为同系物,故A错误;
B.石油的分馏过程中没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;
C.石墨烯是性能优良的无机非金属材料,不是有机化合物,故C错误;
D.由方程式可知,反应中Z的体积分数始终不变,则Z的体积分数不再发生变化不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应已达平衡状态,故D正确;
故选D。
4.(23-24高一下·山东临沂·期末)下列说法正确的是
A.裂化汽油和直馏汽油都可以与溴水反应使其褪色
B.煤通过气化、液化这样的物理变化可获得洁净的燃料
C.石油通过分馏得到的汽油是纯净物
D.煤通过干馏可获得焦炉气、煤焦油、焦炭等
【答案】D
【解析】A.裂化汽油中含烯烃,可以与溴水反应使其褪色,但直馏汽油不含有不饱和键,不能使溴水发生加成反应而褪色,故A错误;
B.煤的气化是用煤生产水煤气,煤的液化是用煤来生产甲醇,故均为化学变化,故B错误;
C.石油的各种馏分均是一个温度段内分馏的产物,故仍然是混合物,故C错误;
D.将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏,故煤的干馏是化学变化,能得到焦炉气、煤焦油和焦炭等,故D正确;
故选D。
5.(23-24高一下·陕西宝鸡·阶段练习)甲烷是天然气、沼气、油田气和坑道气的主要成分,下列说法正确的是
A.无同分异构体说明甲烷为正四面体结构而非平面正方形
B.有一套以天然气为燃料的灶具,现改烧液化石油气(主要成分是丙烷),应采取的措施是减少空气进入量,增大石油气进入量
C.将甲烷和氯气以物质的量之比1:4混合光照可得到纯净的
D.沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在富氧条件下发酵分解而成的气体,是一种清洁能源
【答案】A
【解析】A.CH2Cl2无同分异构体说明甲烷为正四面体结构而非平面正方形,A正确;
B.以天然气为燃料的灶具,现改烧液化石油气(主要成分是丙烷),应采取的措施是增大空气进入量,减小石油气进入量,B错误;
C.将甲烷和氯气以物质的量之比1∶4混合光照可得到的是含CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,C错误;
D.沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在厌氧条件下发酵分解而成的气体,是一种清洁能源,D错误;
故选A。
考点4 常用于物质分离的几种方法
1.(24-25高一下·山东·阶段练习)为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设计方案如下,下列说法错误的是
A.萃取过程中放气的操作为
B.步骤I中,发生反应的离子方程式为
C.试剂X可用稀硫酸
D.可利用碘易升华的性质将I2和NH4Cl固体分离
【答案】D
【分析】由题给流程可知,向碘的四氯化碳溶液中加入碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,分液得到四氯化碳和溶液A;向溶液A中加入硫酸溶液,碘化钠和碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘。
【解析】A.萃取操作时,振荡过程中需要放气,放气时应将分液漏斗倒转,通过打开分液漏斗下口的活塞进行,故A正确;
B.步骤Ⅰ中,I2和碳酸钠溶液反应生成碘化钠、碘酸钠和二氧化碳,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,故B正确;
C.由分析可知,向溶液A中加入硫酸溶液的目的是使碘化钠和碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘,则试剂X可用硫酸,故C正确;
D.NH4Cl加热易分解,冷却后又可生成NH4Cl,I2加热时易升华,冷却后又生成I2固体,不能用加热的方法分离,D错误;
故选D。
2.(22-23高一下·江苏盐城·开学考试)下列分离混合物的方法中正确的是
A.使浑浊的食盐水变澄清——过滤
B.从溴水中分离出溴——蒸馏
C.从酒精和水的混合物中分离出酒精——分液
D.把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来——蒸发结晶
【答案】A
【解析】A.食盐水浑浊,说明食盐水里混有固体杂质,过滤可以除去混在食盐水里的固体物质,使液体由浑浊变澄清,A正确;
B.溴水是溴和水形成的均匀的液态混合物,可先用萃取剂(如CCl4)将溴从溴水中萃取出来,然后再进行分液,B错误;
C.酒精与水互溶为均匀的液态混合物,酒精的沸点比水的沸点低,用蒸馏法可以把酒精分离出来,C错误;
D.硝酸钾和氯化钾的溶解度随温度的变化不同,可用结晶的方法分离,而不能直接蒸发结晶,D错误;
故选A。
3.(23-24高一下·江苏苏州·阶段练习)下述实验方案能达到实验目的的是
选项
A
B
方案
目的
收集乙烯并验证它与溴水发生加成反应
在强直光条件下验证甲烷与氯气的反应
选项
C
D
方案
目的
分馏石油获得汽油
除去甲烷中少量的乙烯
【答案】C
【解析】A.乙烯的密度与空气密度接近,不能排空气法收集,A错误;
B.在强直光条件下验证甲烷与氯气的反应将发生爆炸,应该在漫射光的照射下发生取代反应,B错误;
C.蒸馏分离沸点不同的互溶物,则蒸馏石油获得汽油,C正确;
D.乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,D错误;
故答案为:C。
4.(24-25高一下·安徽淮北·阶段练习)为了从海带浸取液(含I-)中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:
(1)H2O2被称作绿色氧化剂的原因 。
(2)操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外,尚缺少的玻璃仪器有 ,碘的溶液位于 层(填“上”或“下”),呈 色。检验水层是否仍含碘单质的方法是 。
(3)③是将富集在CCl4中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,方程式为,接下来④发生的离子方程式为 。
(4)本实验中可以循环利用的物质是 。
【答案】(1)不引入新杂质
(2)分液漏斗 下 紫 取水层溶液,滴加淀粉溶液,溶液变蓝色,说明含有碘单质,如果溶液不变蓝,说明溶液中没有碘单质
(3)5I-+IO+6H+=3I2+3H2O
(4)CCl4
【分析】海带浸取液中的碘离子被加入的过氧化氢氧化得到含碘单质的水溶液;加入四氯化碳振荡、静置分层、分液得到碘单质的四氯化碳溶液;向碘单质的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液,碘单质和氢氧化钠反应得碘化钠和溶液;振荡、静置分层,去掉四氯化碳层,再加入稀硫酸酸化,碘化钠和在酸性条件下发生氧化还原反应得到碘单质的悬浊液,通过过滤得到碘单质。
【解析】(1)被称作绿色氧化剂原因是:反应还原产物为水不引入新杂质;
(2)实验操作②为萃取碘单质的操作,为萃取分液;操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外,尚缺少的玻璃仪器有分液漏斗;四氯化碳密度大于水,则碘的溶液位于下层,呈紫色;碘单质能使淀粉溶液变红色,检验水层是否仍含碘单质的方法是:取水层溶液,滴加淀粉溶液,溶液变蓝色,说明含有碘单质,如果溶液不变蓝,说明溶液中没有碘单质;
(3)碘化钠和在酸性条件下发生归中反应得到碘单质:;
(4)由流程可知,分液后得到的四氯化碳可以继续萃取含碘水溶液中的碘单质,可以循环利用。
5.(23-24高一下·山东泰安·阶段练习)某研究性学习小组设计并进行了如图实验:
回答下列问题。
(1)步骤①的实验操作名称是 。
(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃仪器是 。
(3)步骤③中能选用从碘水中萃取碘的原因是_______(填字母)。
A.与水不互溶 B.的密度比水大
C.不易燃烧,可作灭火剂 D.碘在中的溶解度比在水中大很多
(4)步骤②中反应的离子方程式是 。
(5)请设计一种简单的实验方案,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘: 。
【答案】(1)过滤
(2)漏斗、分液漏斗
(3)AD
(4)Cl2+2I-═I2+2Cl-
(5)取少量待测液于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝色,说明水溶液中存在I2,否则水溶液中无I2
【分析】海带晒干灼烧得海带灰,海带灰加水浸泡、过滤得到含有碘离子的溶液,往其中通入适量氯气置换出碘,得到碘的水溶液,加萃取剂萃取得到含碘的有机溶液,经处理可得到碘;
【解析】(1)步骤①分离固体和液体,则实验操作名称为过滤;
(2)过滤要用到漏斗(主要材质玻璃)、烧杯、玻璃棒、铁架台(含铁圈)、滤纸等;分液需要用到分液漏斗、烧杯、玻璃棒等,故完成该实验尚缺少的玻璃仪器是:漏斗、分液漏斗;
(3)萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多。
A.CCl4与水不互溶,符合萃取分液溶剂要求,故A选;
B.CCl4的密度比水大不是萃取的原因,故B不选;
C.CCl4不易燃烧,可作灭火剂,与萃取分液实验操作无关,故C不选;
D.碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多,加入四氯化碳碘单质会进入四氯化碳层,分液后蒸馏得到碘单质,故D选;
故答案为:AD;
(4)氯气可将含碘离子的溶液氧化为碘单质,反应的离子方程式为:Cl2+2I-═I2+2Cl-;
(5)根据淀粉遇碘变蓝色检验碘单质的存在,实验操作为取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色,如果变蓝,说明含有单质碘,否则水溶液中无I2。
考点5 化肥、农药、药物和食品添加剂的使用
1.(22-23高一下·湖南长沙·期末)科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任。下列说法错误的是
A.亚硝酸钠有毒,不可用作食品添加剂
B.非处方药的包装上印有“OTC”标识
C.合理施用化肥应考虑土壤酸碱性、作物营养状况等因素
D.新型农药应具备高效、低毒和低残留的特点
【答案】A
【解析】A.亚硝酸钠虽有毒,但可以作食品添加剂,需控制用量符合国家标准,故A错误;
B.“OTC”为非处方药标识,故B正确;
C.应结合土壤酸碱性、作物营养状况等因素合理选择施用化肥,故C正确;
D.高效、低毒和低残留是新型农药应具有的特点,故D正确;
故选:A。
2.(22-23高一下·福建莆田·期中)人类生活离不开化学知识,下列叙述不正确的是
A.臭氧是饮用水的理想消毒剂之一,因为它杀菌能力强且不影响水质
B.合理生产和使用农药和化肥,以提高粮食的产量
C.新冠病毒可以用体积分数为75%的酒精进行消毒
D.食品加工、消毒、防腐常使用福尔马林
【答案】D
【解析】A.臭氧具有强氧化性,可用于杀菌消毒,与水不反应且无残留,不影响水质,A正确;
B.化肥中的N、P、K等元素有利于农作物生长,农药可减少病虫害,合理生产和使用农药和化肥,可提高粮食的产量,B正确;
C.体积分数75%的酒精杀菌消毒效果较好,新冠病毒可用体积分数为75%的酒精进行消毒,C正确;
D.福尔马林主要成分为甲醛,甲醛有毒,能破坏蛋白质结构,不仅对人体有害而且降低了食品的质量,D错误;
故答案选D。
3.(24-25高一下·湖北咸宁·阶段练习)安全使用食品添加剂满足了人们对食品多样化的需求。食盐中添加的碘酸钾属于
A.营养强化剂 B.着色剂 C.膨松剂 D.防腐剂
【答案】A
【解析】碘酸钾在食盐中添加的主要目的是补充人体所需的碘元素,预防碘缺乏引起的疾病(如甲状腺肿大)。这类通过添加特定营养成分来强化食品营养价值的物质,属于营养强化剂,故选A。
4.(23-24高一下·新疆省直辖县级单位·阶段练习)下列有关化学品的说法正确的是
A.阿司匹林有解热镇痛作用,是非处方药,可以长期服用
B.硝酸铵是一种高效氮肥,但受热或经撞击易发生爆炸,必须作改性处理后施用
C.亚硝酸钠是一种常见防腐剂和护色剂,无毒性,对人体无害
D.维生素C性质稳定不易被氧化,是水果罐头中常用的抗氧化剂
【答案】B
【解析】A.任何药物都不能长期使用,阿司匹林长期使用会导致胃损伤,A错误;
B.硝酸铵受热或撞击易分解而爆炸,必须改性处理后使用,B正确;
C.亚硝酸钠能够防止食品因微生物引起的腐败变质,同时也能使肉类呈现新鲜的红色,增强食品的感官品质。然而,亚硝酸钠具有一定的毒性,因此其在食品中的最大使用量和残留量都有严格的规定,以防止误食中毒,C错误;
D.维生素C具有还原性易被氧化,所以常做食品中的抗氧化剂,D错误;
故选B。
5.(23-24高一下·陕西西安·期末)下列食品添加剂与类别对应正确的一组是
A.着色剂——胡萝卜素、苯甲酸钠、山梨酸钾
B.调味剂——亚硝酸钠、味精
C.营养强化剂——维生素、硫酸亚铁
D.防腐剂——氯化钠、柠檬黄
【答案】C
【解析】A.胡萝卜素是着色剂,苯甲酸钠、山梨酸钾能抑制微生物生长,是常用的食品防腐剂,不是着色剂,A错误;
B.亚硝酸钠能抑制微生物生长,是食品防腐剂,味精是调味剂,B错误;
C.维生素是人体所需的营养素,铁为人体所需的微量元素,所以维生素、硫酸亚铁都是营养强化剂,C正确;
D.柠檬黄是着色剂,不是防腐剂,氯化钠是一种常见的调味品,在日常生活中适当食用可以起到补充营养的作用。此外,该物质还具有一定的杀菌作用,在一定程度上还可以达到抑制细菌生长的效果,D错误;
故选C。
6.(23-24高一下·河北张家口·期末)化学与社会生产、生活密切相关,下列相关说法错误的是
A.国家严禁“地沟油”回流餐桌,但可以蒸馏“地沟油”获得汽油,变废为宝
B.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
C.包装上标有“OTC”标识的药品不需要医生的处方可自行购买
D.在规定的范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响
【答案】A
【解析】A.地沟油的主要成分是油脂,应禁止用于食品用油,但可以用于制肥皂和生物柴油,不能得到汽油,故A错误;
B.碳纳米管与石墨均为碳单质,结构不同,互为同素异形体,故B正确;
C.OTC药品是指非处方药,可以不需要医生的处方自行购买,故C正确;
D.在规定的范围内合理使用食品添加剂是安全的,不会对人体健康产生不良影响,故D正确;
故选A。
考点6 常见的环境问题及危害
1.(24-25高一下·山东潍坊·开学考试)化学与生活、生产、社会、环境密切相关,下列说法错误的是
A.酸雨、光化学烟雾等环境问题与汽车尾气有关
B.小苏打可用于烘焙糕点,也可作为一种治疗胃酸过多的药物
C.用漂白粉漂白的棉、麻、纸张等长期露置在空气中会恢复原色
D.油墨中含有的Fe3O4是一种具有磁性的物质
【答案】C
【解析】A.汽车尾气中含有氮氧化物、碳氢化合物等。氮氧化物在空气中经过一系列反应会形成硝酸,是导致酸雨的原因之一;氮氧化物和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应会形成光化学烟雾,所以酸雨、光化学烟雾等环境问题与汽车尾气有关,A正确;
B.小苏打(碳酸氢钠)受热分解会产生二氧化碳气体,可使糕点蓬松,用于烘焙;同时它能与胃酸(主要成分是盐酸)反应,消耗胃酸,可作为治疗胃酸过多的药物,B正确;
C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,在空气中与二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使棉、麻、纸张等漂白,这种漂白是永久性的,长期露置在空气中不会恢复原色,C错误;
D.Fe3O4俗称磁性氧化铁,是一种具有磁性的物质,可用于油墨中,D正确;
故选C。
2.(22-23高一下·河北·期中)化学与生活、环境、生产息息相关。下列叙述错误的是
A.燃料脱硫、脱硝的目的是减少温室气体的产生
B.食品包装盒中的铁粉可防止食品氧化变质
C.碳纳米点是一种直径小于10 nm的材料,分散到溶剂中能产生丁达尔效应
D.过度使用含氮化肥会污染土壤和水体
【答案】A
【解析】A.燃料脱硫、脱硝的目的是减少酸雨,二氧化碳是形成温室气体的主要气体,故A错误;
B.铁与氧气会反应,因此食品包装盒中的铁粉可防止食品氧化变质,故B正确;
C.碳纳米点是一种直径小于10 nm的材料,分散到溶剂中形成胶体,胶体能产生丁达尔效应,故C正确;
D.过度使用含氮化肥会污染土壤和水体,水体中氮肥含量增多,会导致水华或赤潮现象,因此要合理的使用化肥,故D正确。
综上所述,答案为A。
3.(22-23高一下·河北石家庄·阶段练习)化学与生活、生产等密切相关,下列说法正确的是
A.处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得,其包装上有“OTC”标识
B.为杀灭甲型流感病毒,可用体积分数为的酒精进行环境消毒
C.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,可以大量用于肉制品食品添加剂
D.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附
【答案】B
【解析】A.处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得,带OTC字母的就非处方药,A错误;
B.体积分数为的酒精可以消毒杀菌,能进行环境消,B正确;
C.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,其有毒性,应该按照国家规定用量用于肉制品食品添加剂,C错误;
D.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的等重金属离子,其本质是纳米铁粉为活泼金属单质,能和这些重金属离子发生置换反应,D错误;
故选B。
4.(22-23高一下·广东江门·期末)化学与科学、技术、社会、环境、生产生活密切相关。下列有关说法中正确的是
A.长期施用硫酸铵化肥会造成土壤板结;硝酸铵是一种高效氮肥,不可直接施用
B.向豆浆中加入石膏溶液制成豆腐,主要利用石膏能使蛋白质变性的原理
C.小苏打可用于生产玻璃,也可用来除去物品表面的油污
D.西药是人工合成药,不能随便吃;中药是天然的,多吃少吃都没关系
【答案】A
【解析】A.硫酸铵是强酸弱碱盐,水溶液显酸性,长期施用硫酸铵化肥会造成土壤板结。硝酸铵的阳离子和阴离子都含有氮元素,该物质易溶于水,能够被植物吸收利用,因此是一种高效氮肥,但由于其受到撞击或受热会发生分解而导致爆炸,因此不可直接施用,A正确;
B.豆浆中含有蛋白质,由于蛋白质分子直径比较大,因此豆浆属于胶体,向其中加入电解质石膏,蛋白质发生聚沉制成豆腐,而不是蛋白质发生变性,B错误;
C.生产玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英,不是使用小苏打,C错误;
D.俗话说是药三分毒,西药是人工合成药,不能随便吃;中药是天然的,也不能乱吃,否则会导致药物中毒,甚至危机生命,D错误;
故合理选项是A。
5.(22-23高一下·河南洛阳·期末)回答下列问题。
(1)保持营养均衡,合理使用药物是人类健康的重要保证。
①人体内提供能量的主要营养物质为 、糖类和蛋白质。
②维生素C能防治坏血病并具有还原性,验证维生素C有还原性可以使用淀粉溶液和 共同完成。
③咽喉发炎的病人可以使用药物 (选填“氢氧化铝”或“青霉素”),起杀菌消炎作用。
④阿司匹林( )在人体内可以水解为水杨酸( )和一种生活中常见的酸味剂,具有解热镇痛疗效,写出其水解的化学方程式:
(2)当前环境问题,如酸雨、温室效应、臭氧层破坏、光化学烟雾、有毒物质的污染等,已成为世界各国普遍关注和研究的问题。请用相应的字母填空。
①导致酸雨的主要气体是 。
A.N2 B.CO2 C.SO2
②使臭氧层受到破坏的主要气体是 。
A.氟氯代烷 B.H2O C.二氧化碳
③造成居室污染的气体是 。
A.N2 B.CO C.CO2
④解决能源短缺问题的一种方法是 。
A.开发新能源 B.加速煤、石油的开采
【答案】(1)油脂 碘酒(碘水) 青霉素
(2)C A B A
【解析】(1)①人体内提供能量的主要营养物质为糖类、油脂、蛋白质;
②维生素C能防治坏血病并具有还原性,可根据碘单质遇淀粉溶液变为蓝色,若同时使用维生素C,结合维生素C具有还原性,可以被碘单质氧化,碘单质被还原为I-,而使溶液的蓝色褪去,故验证维生素C有还原性可以使用淀粉溶液和碘水(或碘酒);
③氢氧化铝是两性氢氧化物,能够与胃酸即盐酸发生反应,因此是治疗胃酸过多的药物;而青霉素是一种抗生素,就是我们平日所说的消炎药物,故咽喉发炎的病人可以使用药物是青霉素来起杀菌消炎作用;
④阿司匹林分子中含有酯基,能够在人体内发生水解反应产生酚羟基而产生水杨酸和一种生活中常见的酸味剂——乙酸,故具有解热镇痛疗效,其水解的化学方程式为:;
(2)①A.N2是空气的成分,不会导致酸雨,A错误;
B.CO2是空气的成分,CO2的含量增多会导致温室效应,不会导致酸雨,B错误;
C.SO2是大气污染物,空气中SO2的含量增多会导致酸雨,C正确;
故合理选项是C;
②氟氯代烷在紫外线作用下会产生游离的Cl原子,Cl原子是破坏臭氧层的催化剂,会导致臭氧层空洞,故合理选项是A;
③A.N2是空气的成分,不会导致居室污染,A不符合题意;
B.CO 会导致人体煤气中毒,故会导致居室污染,B符合题意;
C.CO2是空气的成分,不会导致居室污染,C不符合题意;
故合理选项是B;
④A.开发新能源,能够解决能源短缺问题,同时也可以保护环境,A符合题意;
B.若加速煤、石油的开采,虽然能够一时解决能源问题,但由于化石能源有限,短时间内不能再生,同时会破坏环境,造成污染,因此最终还是不能解决能源短缺问题,B不符合题意;
故合理选项是A。
考点7 三废的处理
1.(24-25高一下·江苏苏州·阶段练习)煤燃烧时,烟气中含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是
A.煤燃烧不影响自然界氮循环 B.燃煤过程没有发生氮的固定
C.含氧量越高越不易生成 D.燃煤温度越高污染越重
【答案】D
【解析】A.煤燃烧时发生生成NO的反应,污染环境,影响了氮循环,故A错误;
B.燃煤过程中发生了N2到NO的反应,为氮的固定,故B错误;
C.由图可知,含氧量越高,烟气中NO浓度越高,越容易生成NO,故C错误;
D.由图可知,温度越高,烟气中NO浓度越高,污染越重,故D正确;
故选D。
2.(24-25高一下·陕西·阶段练习)硫和氮的氧化物造成的环境问题日益受到关注,下列说法错误的是
A.和均为有刺激性气味的有毒气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、CO和
C.豆科植物直接吸收利用空气中的和作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的可采用生石灰法进行脱除
【答案】C
【解析】A.和均为有刺激性气味的有毒气体,它们在空气中转化为硫酸和硝酸,是酸雨的主要成因,A正确;
B.汽车尾气的主要污染物包括氮氧化物(来源于空气中氮气和氧气在高温下生成)、及,B正确;
C.豆科植物的固氮作用是通过根瘤菌将空气中的氮气转化为含氮化合物,而非直接吸收,C错误;
D.工业废气中的二氧化硫可用生石灰脱除,反应生成,属于常见脱硫方法,方程式为:、,D正确;
故选C。
3.(23-24高一下·广东广州·期中)以下关于环境保护与绿色化学的说法错误的是
A.绿色化学的核心思想是先污染后治理
B.建立垃圾发电厂,可减少污染物的排放
C.“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式
D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
【答案】A
【解析】A.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,直接从源头上杜绝污染,A错误;
B.建立垃圾发电厂,可变废为宝,以减少污染物的排放,B正确;
C.“低碳经济”就是减少碳排放,低能耗,降低污染,C正确;
D.“静电除尘”“燃煤固碗”“汽车尾气催化净化”都能除去有害物质,能提高空气质量,D正确;
故答案为:A。
4.(23-24高一下·广东潮州·期末)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是
A.垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用
B.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源
C.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药
D.绿色化学也称环境友好化学,其核心思想就是应用化学原理对环境污染进行治理
【答案】A
【解析】A.垃圾中含有大量可回收利用的资源,垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用,故A正确;
B.化石燃料即使实现清洁利用,但它是有限的一次能源,为了长远的可持续发展,必须要开发新能源,故B错误;
C.大量使用化肥和农药会污染土壤和水资源,应合理使用,故C错误;
D.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,故D错误;
故选A。
5.(23-24高一下·海南省直辖县级单位·阶段练习)以下不符合“绿色发展,保护生态环境”理念的是
A.含酶洗衣粉代替含磷洗衣粉
B.含汞废旧电池有毒,应直接掩埋
C.用秸秆、粪便生产沼气,实现垃圾资源化
D. 实现原子利用率100%
【答案】B
【解析】A.含酶洗衣粉代替含磷洗衣粉可减少水体富营养化,水华、赤潮等水污染,A不符合题意;
B.废旧电池中含有重金属等金属离子,直接掩埋会造成土壤污染,水体污染等,B符合题意;
C.植物秸秆、粪便含有生物质能,可通过发酵制取甲烷,从而有效利用生物质能,实现垃圾资源化,C不符合题意;
D.反应中产物只有一种,实现了原子利用率100%,符合绿色化学理念,D不符合题意;
答案选B。
考点8 绿色化学与原子经济
1.(24-25高一下·江苏苏州·阶段练习)化学与生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A.低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,可减少温室气体的排放
B.“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金耐腐蚀,耐高压
C.“绿色化学”的核心内容之一是使原料尽可能全部转化为目标产物
D.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
【答案】D
【解析】A.传统化石燃料的使用会导致二氧化碳排放、低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,可减少温室气体的排放,A正确;
B.钛合金是一种新型合金,钛合金耐腐蚀,耐高压,广泛应用于航空航天等领域,B正确;
C.“绿色化学”的核心内容之一是源头上控制污染物的产生——使原料尽可能全部转化为目标产物、原料利用率达100%,则不会产生污染,C正确;
D.制作光导纤维的原料为高纯度的二氧化硅,而高纯度的硅单质主要用于制作芯片,D错误;
故答案为:D。
2.(23-24高一下·湖南岳阳·阶段练习)“绿色化学”的主要内容之一是从技术、经济上设计可行的化学反应,使原子充分利用,不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是
A.制Cu(NO3)2:Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.制Cu(NO3)2:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C.制CuSO4:2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O
D.制CuSO4:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【答案】C
【解析】A.铜与浓硝酸反应生成有害气体二氧化氮,不符合“绿色化学”理念,A错误;
B.铜与浓硝酸反应生成气体一氧化氮,一氧化氮在空气中与氧气反应生成有害气体二氧化氮,不符合“绿色化学”理念,B错误;
C.该反应过程中无有害物质生成,符合“绿色化学”理念,C正确;
D.铜与浓硫酸反应生成有害气体二氧化硫,不符合“绿色化学”理念,D错误;
答案选C。
3.(23-24高一下·湖南·期末)下列有关绿色化学、环境污染与保护的说法中,正确的是
A.加成反应、置换反应均是最理想的“原子经济性反应”
B.尽可能杜绝污染源应是化工生产设计优先考虑的问题
C.废塑料深挖填埋有利于保护环境
D.实验室中被污染了的试剂应通过水池排入下水道
【答案】B
【解析】A.最理想的“原子经济性反应”是反应物原子全部转化为期望产物,置换反应有副产物,A项错误;
B.若能杜绝污染源就不会产生污染,B项正确;
C.废塑料深挖填埋会造成土壤、地下水污染,C项错误;
D.被污染了的试剂直接排入下水道会导致水污染,D项错误;
答案选B。
4.(23-24高一下·贵州六盘水·期末)火力发电产生的燃煤烟气含,需净化处理后排放。一种综合处理燃煤烟气的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.“绿色化学”的核心思想是实现从源头减少或消除环境污染
B.“吸收”步骤中发生反应的方程式为:
C.可用KSCN溶液检验“氧化”步骤中是否存在
D.由“吸收”和“氧化”步骤可推出氧化性的强弱顺序:
【答案】C
【分析】吸收燃煤烟气中,生成,化学方程式为;被空气中的氧气氧化生成,可循环使用。
【解析】A.绿色化学的核心思想是改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害物质,实现从源头减少或消除环境污染,A正确;
B.根据分析,“吸收”步骤中发生反应的方程式为:,B正确;
C.可用溶液检验“氧化”步骤中是否存在,若存在,则现象为产生蓝色沉淀,C错误;
D.根据氧化性:氧化剂大于氧化产物可知,“吸收”步骤中发生反应,则氧化性:;“氧化”步骤中发生反应,则氧化性:,因此氧化性的强弱顺序:,D正确;
答案选C。
5.(23-24高一下·云南曲靖·期末)下列实验或叙述中不符合绿色化学理念的是
A.用乙醇汽油代替普通汽油作汽车燃料
B.用浓硝酸和Cu制取
C.制时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应
D.采用银作催化剂,乙烯和氧气反应制取环氧乙烷,原子利用率100%
【答案】B
【分析】绿色化学应符合“原料中的原子全部转变成所需要的产物,不产生副产物,无污染,实现零排放”,绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
【解析】A.用乙醇代替汽油作汽车燃料,能够减少有害气体的排放,有利于环境保护,符合绿色化学的理念,故A不符合题意;
B.用稀硝酸和Cu制取Cu(NO3)2,反应生成有毒气体NO,不符合绿色化学的理念,故B符合题意;
C.制CuSO4时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应,不会产生有毒气体,消耗的硫酸的量少,符合绿色化学理念,故C不符合题意;
D.原子利用率100%,原料中的原子全部转变成所需要的产物,不产生副产物,无污染,符合绿色化学理念,故D不符合题意;
故答案选B。
考点9 碳达峰与碳中和
1.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·期中)《中国碳中和与清洁空气协同路径(2022)》报告指出,我国要在2030年实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是
A.该装置存在至少两种能量转化形式
B.N极电极反应方程式为
C.工作一段时间后,M电极室中的溶液pH下降
D.外电路中,电流由N极经负载流向M极
【答案】B
【分析】由图可知,M极发生氧化反应生成氧气,为负极,电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑;N极发生还原反应生成CO,为正极,电极反应为。
【解析】A.由图可知,该装置为原电池,能将化学能转化为电能,利用紫外光将光能转化为化学能,故A正确;
B.N极二氧化碳得到电子发生还原反应生成CO,电极反应方程式为,故B错误;
C. M极发生氧化反应生成氧气,工作一段时间后,M电极室中生成氢离子迁移到N极,氢离子个数不变,但由于消耗了水,导致溶液酸性增强,pH下降,故C正确;
D.外电路中,电流由正极流向负极,故由N极经负载流向M极,故D正确;
故选B。
2.(24-25高一下·山东·阶段练习)为早日实现“碳中和碳达峰”目标,科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)反应生成HCOOH。反应机理如图所示。
已知:生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。
下列说法正确的是
A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B.物质I为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
C.上述物质中H2O和CO2都是直线形分子
D.通过CO2(g)和H2(g)反应制备液态HCOOH,每转移1mole-,放出31.2kJ的热量
【答案】B
【解析】A.由反应示意图可知反应过程中存在碳氧极性键断裂、氢氢非极性键断裂,碳氢等极性键生成,但不存在非极性键的形成,A错误;
B.物质为反应起点存在的物质,且在整个过程中,量未发生改变,物质为催化剂,物质、为中间过程出现的物质,为中间产物,B正确;
C.水分子是形结构,二氧化碳是直线型分子O=C=O,C错误;
D.根据转化流程可知,该反应方程式为:,生成液态时放出的热量,同时转移,每转移,放出的热量,D错误;
故选B。
3.(23-24高一下·江苏连云港·期中)我国提出2030、2060年前实现“碳达峰”、“碳中和”目标。下列说法不正确的是
A.大量使用化石燃料可延缓“碳达峰”时间
B.“碳达峰”“碳中和”中的碳指的是二氧化碳
C.可以利用和氨水等物质吸收
D.推广的资源化再利用有利于实现上述目标
【答案】A
【解析】A.大量使用化石燃料,燃烧产物是二氧化碳和水,不利于实现“碳达峰”,故A错误;
B.“碳达峰”“碳中和”中的碳指的是二氧化碳,故B正确;
C.、氨水等物质均能与CO2反应,所以可以吸收,故C正确;
D.实现二氧化碳的资源利用,减少二氧化碳的排放,对于实现“碳达峰”、“碳中和”具有重要意义,故D正确;
故选:A。
4.(23-24高一下·江西景德镇·期末)“十四五”生态环保工作强调要落实“减污降碳”的总要求。下列说法不正确的是
A.人工合成淀粉技术的应用,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”
B.推广使用煤气化和液化技术,获得清洁燃料和化工原料
C.采用化学链燃烧技术,对二氧化碳的进行捕集和再利用
D.燃油汽车尾气不需要催化转化可以直接排放
【答案】D
【解析】A.人工合成淀粉技术的应用,有利于减少二氧化碳的排放,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”,故A正确;
B.推广使用煤气化和液化技术,可以减少环境污染物的排放,符合“减污降碳”的要求,故B正确;
C.采用化学链燃烧技术,对二氧化碳的进行捕集和再利用,可以减少二氧化碳的排放,符合“减污降碳”的要求,故C正确;
D.汽车尾气系统中安装的催化转化器目的是把一氧化碳和氮氧化物转化为氮气和二氧化碳,减小污染气体排放,燃油汽车尾气不需要催化转化直接排放,不符合“减污降碳”的总要求,故D错误;
故选D。
5.(23-24高一下·山东济南·期末)将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”,某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.该电池中电极b作负极
B.工作时,电极a产生的电极反应式为
C.工作时质子向电极a迁移
D.当消耗时,理论上电极b消耗
【答案】D
【分析】由图可知,二氧化碳发生还原反应、氢气发生氧化反应生成甲烷和CO混合气,则a为正极、b为负极;
【解析】A.由分析可知,该电池中电极b作负极,A正确;
B.工作时,电极a上二氧化碳得到电子发生还原反应产生,电极反应式为,B正确;
C.原电池工作时,阳离子质子向正极电极a迁移,C正确;
D.部分二氧化碳转化为CO,生成CO和CH4的各自物质的量是多少不知道,故不能判断消耗时,理论上电极b消耗氢气的物质的量,D错误;
故选D。
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