第八章 化学与可持续发展【B卷·测试卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷（湖北专用，人教版2019必修第二册）

第四章 化学与可持续发展 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共48分） 一、选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．科学家们不断科研创新，研发出新材料提高我们的生活质量，下列使用的材料为金属材料的是 A B C D 三维石墨烯气凝胶材料 竹纤维状陶瓷复合材料 在铈合金中掺杂钇做成的变色材料 本征型自修复聚硅氧烷材料 2．生产精细化学品已经成为当代化学工业结构调整的重点之一、下列不属于精细化学品的是 A．化肥 B．农药 C．医药 D．食品添加剂 3．下列有关环境污染的叙述错误的是 A．酸雨通常是指pH在7以下的降水 B．氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因 C．大气污染主要指CO、SO2、氮氧化物以及粉尘等 D．N与S的氧化物直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病 4．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 5．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 6．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 7．中华文化源远流长，三星堆考古出土了大量文物，如黄金面具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关说法正确的是 A．可以用碳的一种核素测定出土文物的年代 B．丝绸转化为黑炭的过程属于物理变化 C．黄金易被氧化，出土后的黄金制品要密闭保存 D．青铜属于合金，青铜器上的铜锈的主要成分为CuO 8．劳动创造幸福，实干成就伟业，下列劳动项目所涉及的化学知识叙述正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 电池研发人员研发用于汽车的氢气燃料电池 电动汽车中的能量转化是将化学能直接转化为动能 B 营养师进行膳食指导：是否需要多补充 纤维素与蔗糖互为同分异构体 C 食品采用真空包装 减慢食品氧化速率 D 面包师用奶油给糕点裱花 奶油是高分子化合物 9．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： 10．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 11．高温下利用铝粉与氧化铁的反应可焊接钢轨，发生的反应为，该反应放出大量的热，下列说法错误的是 A．常温下，比更容易被腐蚀，是由于易形成一层致密氧化膜 B．该反应中为还原剂 C．该反应中属于两性氧化物，可以溶于氨水 D．利用上述反应原理进行作业时，需进行隔热防护 12．下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 分别向盛有等体积乙醇和水的试管中加入一小块大小、形状完全相同的钠，钠与水反应更剧烈 羟基氢原子的活泼性： B 碳酸氢钠能与碱反应 碳酸氢钠可用作食品膨松剂 C 将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 D 从煤的干馏产物中获得苯、甲苯等化工原料 干馏方法可用于分离不同沸点的物质 13．按照绿色化学的思想，下列化学反应中最理想的“原子经济性反应”是 A．   B． C．     D． 14．反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应：①；②。下列说法正确的是 A．两个反应中硫元素均被氧化 B．碘元素在反应①中被还原，在反应②中被氧化 C．氧化性： D．酸性条件下，I-和有可能反应生成I2 15．科学家进行如图所示的 CH3OH制备及应用的研究，下列说法不正确的是 A．甲醇电池中甲醇为正极 B．氢能属于二次能源 C．制 CH3OH的总反应为：CO2 +3H2 = CH3OH+H2O D．1 mol CO2含有约2.2×6.02×1024 个电子 16．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 第II卷 非选择题（共52分） 二、非选择题（本大题共4个小题，共52分） 17．（12分）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)。 18．（14分）溴单质是重要的化工原料之一，工业上从海水中提取溴的流程如下： （已知：海水中溴元素主要以形式存在） （1）将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔，用和水进行吸收，写出吸收反应的离子方程式： 。 （2）吸收后的空气进行循环利用。吹出时，吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。吸收过程流量过大，吹出率反而下降的原因是： 。 （3）含溶液通过蒸馏法获得液溴，某同学在进行蒸馏操作时，采用如下图所示装置： ①实验时试管A中除加入溶液外，还需加入少量 ，其作用是 。 ②长导管除了导气之外，另一个作用是 。 ③含溶液中溶有一定量的氯气，因此可以在将蒸馏产生的气体通过 （填试剂名称）溶液，以除去氯气。 （4）“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程： ①写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式： 。 ②当有3mol 参加反应，发生转移的电子的物质的量为 。 19．（13分绿矾()是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。现利用如下工艺流程，从主要含Fe、Cu、Al及其氧化物的废旧金属材料回收部分金属，同时制得绿矾。    完成下列问题。 （1）碱浸时发生反应的物质有 (填化学式)。 （2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是 ，用到的玻璃仪器有 。 （3）酸浸1和酸浸2用到的酸是 (填名称，下同)，向酸浸1后的溶液中加入过量的试剂a是 。 （4）由滤液Ⅱ制得绿矾需要经过一系列操作，主要包括 、 、过滤、洗涤、干燥。 （5）向滤液Ⅰ中通入过量的会产生白色沉淀，该反应的化学方程式为 。 （6）已知易被氧化，则与酸性溶液反应的离子方程式为 。 20．（13分工业以炼钢废渣(主要含还有等杂质)为原料制备脱硫剂活性，并用该脱硫剂处理沼气中的流程如下：    （1）为加快“酸浸”的反应速率可采取的措施有 (写出两条即可)。 （2）滤渣1的成分有 。 （3）写出“还原”时发生反应的离子的离子符号 。 （4）加热条件下滤渣2可与浓硫酸反应生成一种气体，请写出该气体的电子式 。 （5）写出“沉铁”时生成沉淀的离子方程式 。 （6）“脱硫Ⅰ、再生Ⅱ”的原理如图所示。    工业上要求再生过程中温度不能超过，原因是 。在整个过程中当有完全反应时理论上能处理标况下 L。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 化学与可持续发展 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共48分） 一、选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．科学家们不断科研创新，研发出新材料提高我们的生活质量，下列使用的材料为金属材料的是 A B C D 三维石墨烯气凝胶材料 竹纤维状陶瓷复合材料 在铈合金中掺杂钇做成的变色材料 本征型自修复聚硅氧烷材料 【答案】C 【解析】A．形成石墨烯的元素是C元素，属于非金属，故A错误； B．陶瓷复合材料是硅元素和氮元素形成的化合物，是非金属元素形成的化合物，不是金属材料，故B错误； C．铈合金中掺杂钇做成的材料，铈和钇都是金属，合金也是金属材料，故C正确； D．聚硅氧烷不属于金属材料，故D错误； 答案选C。 2．生产精细化学品已经成为当代化学工业结构调整的重点之一、下列不属于精细化学品的是 A．化肥 B．农药 C．医药 D．食品添加剂 【答案】A 【分析】精细化工产品(即精细化学品)是指那些具有特定的应用功能，技术密集，商品性强，产品附加值较高的化工产品；化学品分类：乙烯、硫酸、纯碱、化肥等属于大宗化学品，医药，农药、日用化学品、食品添加剂等属于精细化学品。 【解析】A．化肥等属于大宗化学品，不属于精细化学品，A符合题意；                                                  B．农药具有特定应用功能，符合精细化学品，B不符合题意； C．医药应用广泛，具有特定的应用功能，C不符合题意；    D．食品添加剂具有特定应用功能，符合精细化学品，D不符合题意； 故选A。 3．下列有关环境污染的叙述错误的是 A．酸雨通常是指pH在7以下的降水 B．氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因 C．大气污染主要指CO、SO2、氮氧化物以及粉尘等 D．N与S的氧化物直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病 【答案】A 【解析】A．常雨水的pH约为5.6，溶解二氧化硫的雨水为酸雨，酸性增强，则酸雨的pH<5.6，故A错误； B．氮的氧化物可导致光化学烟雾发生，则氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因，故B正确； C．CO、SO2、氮氧化物以及粉尘等均为环境污染物，可引起大气污染，故C正确； D．N与S的氧化物有毒，直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病，故D正确； 故选A。 4．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。 5．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。 6．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。 7．中华文化源远流长，三星堆考古出土了大量文物，如黄金面具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关说法正确的是 A．可以用碳的一种核素测定出土文物的年代 B．丝绸转化为黑炭的过程属于物理变化 C．黄金易被氧化，出土后的黄金制品要密闭保存 D．青铜属于合金，青铜器上的铜锈的主要成分为CuO 【答案】A 【解析】A．可以用测定出土文物的年代，其为碳的一种核素，A正确； B．丝绸和黑炭成分不同，二者的转化发生了化学变化，B错误； C．黄金化学活动性很弱，不易被氧化，C错误； D．铜锈的主要成分是，D错误； 故选A。 8．劳动创造幸福，实干成就伟业，下列劳动项目所涉及的化学知识叙述正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 电池研发人员研发用于汽车的氢气燃料电池 电动汽车中的能量转化是将化学能直接转化为动能 B 营养师进行膳食指导：是否需要多补充 纤维素与蔗糖互为同分异构体 C 食品采用真空包装 减慢食品氧化速率 D 面包师用奶油给糕点裱花 奶油是高分子化合物 【答案】C 【解析】A．电动汽车中的能量转化是将化学能转化为电能，电能转化为动能，A错误； B．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；纤维素为高分子化合物、蔗糖不是高分子物质，不互为同分异构体，B错误； C．真空包装隔绝氧气，可减慢食品氧化速率，C正确； D．奶油属于油脂，相对分子质量较小，不是高分子化合物，D错误； 故选C。 9．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。 10．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。 11．高温下利用铝粉与氧化铁的反应可焊接钢轨，发生的反应为，该反应放出大量的热，下列说法错误的是 A．常温下，比更容易被腐蚀，是由于易形成一层致密氧化膜 B．该反应中为还原剂 C．该反应中属于两性氧化物，可以溶于氨水 D．利用上述反应原理进行作业时，需进行隔热防护 【答案】C 【解析】A．Al是活泼金属，常温下，Al不易被腐蚀，是因为Al与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜，保护内部的Al不被氧化，A正确； B．反应中，Al元素化合价升高，Al为还原剂，B正确； C．该反应中属于两性氧化物，但是不可以溶于弱碱氨水，C错误； D．该反应放出大量的热，利用该反应原理进行作业时，需进行隔热防护，D正确； 故选C。 12．下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 分别向盛有等体积乙醇和水的试管中加入一小块大小、形状完全相同的钠，钠与水反应更剧烈 羟基氢原子的活泼性： B 碳酸氢钠能与碱反应 碳酸氢钠可用作食品膨松剂 C 将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 D 从煤的干馏产物中获得苯、甲苯等化工原料 干馏方法可用于分离不同沸点的物质 【答案】A 【解析】A．羟基氢原子的活泼性：，所以分别向盛有等体积乙醇和水的试管中加入一小块大小、形状完全相同的钠，钠与水反应更剧烈，故A正确； B．碳酸氢钠可用作食品膨松剂，原因是其受热不稳定，分解生成二氧化碳气体，与碳酸氢钠能与碱反应无关，故B错误； C．浓盐酸中氯离子也能使溶液紫色褪去，不能证明Fe2+离子存在，故C错误； D．从煤的干馏产物中获得苯、甲苯等化工原料，但干馏是化学变化；用于分离不同沸点物质的操作叫分馏，故D错误； 故答案为：A。 13．按照绿色化学的思想，下列化学反应中最理想的“原子经济性反应”是 A．   B． C．     D． 【答案】A 【分析】原子经济是指在化学合成中最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之结合到目标分子中(如完全的加成反应A+B→C)而达到零排放。 【解析】A．反应的原子利用率为100%，且不产生污染性气体，符合绿色化学思想，A正确； B．产物有三种，原子利用率低且产生污染性气体Cl2，B错误； C．产物不唯一，原子的利用率不是100%，C错误； D．产物不唯一，原子的利用率不是100%，D错误； 故选A。 14．反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应：①；②。下列说法正确的是 A．两个反应中硫元素均被氧化 B．碘元素在反应①中被还原，在反应②中被氧化 C．氧化性： D．酸性条件下，I-和有可能反应生成I2 【答案】D 【解析】A．在反应①中S元素化合价不变，因此S元素未发生氧化还原反应，A错误； B．在反应①中I元素化合价由反应前NaI中的-1价变为反应后I2中的0价，化合价升高，失去电子被氧化；在反应②中I元素化合价由反应前NaIO3中的+5价变为反应后I2中的0价，化合价降低，得到电子被还原，B错误； C．在氧化还原反应中，物质的氧化性：氧化剂＞氧化产物。在反应①中氧化剂是MnO2，氧化产物是I2，所以氧化性：MnO2＞I2；在反应②中氧化剂是NaIO3，氧化产物是Na2SO4，所以氧化性：＞，C错误； D．在酸性条件下，I-和有可能反应生成I2，反应的离子方程式为：5I-++6H+=3I2+3H2O，D正确； 故合理选项是D。 15．科学家进行如图所示的 CH3OH制备及应用的研究，下列说法不正确的是 A．甲醇电池中甲醇为正极 B．氢能属于二次能源 C．制 CH3OH的总反应为：CO2 +3H2 = CH3OH+H2O D．1 mol CO2含有约2.2×6.02×1024 个电子 【答案】A 【解析】A．甲醇电池中甲醇失去电子为负极，A错误； B．氢能不属于化石能源，属于二次能源，B正确； C．由图知，制 CH3OH的总反应为：CO2 +3H2 = CH3OH+H2O，C正确； D．1分子二氧化碳含有22个电子，则1 mol CO2含有电子22mol，1 mol CO2含有约2.2×6.02×1024 个电子，D正确； 故选D。 16．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。 第II卷 非选择题（共52分） 二、非选择题（本大题共4个小题，共52分） 17．（12分）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。 18．（14分）溴单质是重要的化工原料之一，工业上从海水中提取溴的流程如下： （已知：海水中溴元素主要以形式存在） （1）将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔，用和水进行吸收，写出吸收反应的离子方程式： 。 （2）吸收后的空气进行循环利用。吹出时，吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。吸收过程流量过大，吹出率反而下降的原因是： 。 （3）含溶液通过蒸馏法获得液溴，某同学在进行蒸馏操作时，采用如下图所示装置： ①实验时试管A中除加入溶液外，还需加入少量 ，其作用是 。 ②长导管除了导气之外，另一个作用是 。 ③含溶液中溶有一定量的氯气，因此可以在将蒸馏产生的气体通过 （填试剂名称）溶液，以除去氯气。 （4）“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程： ①写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式： 。 ②当有3mol 参加反应，发生转移的电子的物质的量为 。 【答案】（1） （2）过量的随将溴单质还原成，使溴单质的吹出率下降 （3） 碎瓷片或者沸石 防止暴沸 冷凝 溴化铁或其它含的盐类物质 （4） 5mol 【分析】将浓缩的海水酸化，通入氯气将海水中的溴离子氧化为溴单质，利用溴的挥发性，向收集好的溴中通入热空气和水蒸气，用二氧化硫吸收吹出的溴蒸汽，将溴单质转化为溴化氢进行富集，最后用氯气将溴化氢进行氧化得到产品溴。 【解析】（1）溴单质有氧化性，二氧化硫具有还原性，溴和二氧化硫在水溶液中易发生氧化还原反应，用和水进行吸收的离子方程式为。 （2）Br2吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如图所示，SO2流量过大时，过量的二氧化硫随“吸收Br2后的空气”进入“吹出”步骤，与溴反应将溴单质还原成，方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，使溴吹出率下降。 （3）实验时试管A中除加入溶液外，还需加入少量碎瓷片或者沸石防止溶液暴沸，长导管除了导气之外，另一个作用是冷凝，含溶液中溶有一定量的氯气，因此可以将蒸馏产生的气体通过溴化铁或其它含的盐类物质，让溴离子与氯气发生氧化还原反应将氯气除去。 （4）由图可知溴单质与碳酸钠溶液反应，得到含有的水溶液，结合得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒可知另一种气体是二氧化碳，所以对应离子方程式为，该反应转移电子数为5e-，所以3mol 参加反应，发生转移的电子的物质的量为5mol。 19．（13分绿矾()是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。现利用如下工艺流程，从主要含Fe、Cu、Al及其氧化物的废旧金属材料回收部分金属，同时制得绿矾。    完成下列问题。 （1）碱浸时发生反应的物质有 (填化学式)。 （2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是 ，用到的玻璃仪器有 。 （3）酸浸1和酸浸2用到的酸是 (填名称，下同)，向酸浸1后的溶液中加入过量的试剂a是 。 （4）由滤液Ⅱ制得绿矾需要经过一系列操作，主要包括 、 、过滤、洗涤、干燥。 （5）向滤液Ⅰ中通入过量的会产生白色沉淀，该反应的化学方程式为 。 （6）已知易被氧化，则与酸性溶液反应的离子方程式为 。 【答案】（1）Al、 （2）过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒 （3）硫酸 铁/铁粉 （4）蒸发浓缩 冷却结晶 （5） （6） 【分析】废旧金属材料主要含Fe、Cu、Al及其氧化物，加氢氧化钠碱浸，Al、Al2O3溶于氢氧化钠得到偏铝酸钠，过滤，滤液Ⅰ中含有偏铝酸钠，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤，滤渣Ⅲ是氢氧化铝；滤渣Ⅰ中含有Fe、Cu及其氧化物，滤渣Ⅰ加酸浸取，Fe、Fe2O3、CuO能溶于酸，Cu能和Fe3+反应，加过量Fe，铁置换出硫酸铜中的铜，过滤，滤渣Ⅱ是Fe、Cu的混合物，滤液Ⅱ是硫酸亚铁，滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得；滤渣Ⅱ加酸溶解铁，过滤得Cu单质。 【解析】（1）Al、Al2O3溶于氢氧化钠得到偏铝酸钠，碱浸时发生反应的物质有Al、。 （2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是固液分离，操作名称是过滤，过滤装置图为  ，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗； （3）实验目的是回收部分金属及制得绿矾，所以酸浸1和酸浸2用到的酸是稀硫酸，向酸浸1后的溶液中加入过量的试剂a的目的是还原Fe3+、置换出金属铜，所以a是Fe粉。 （4）由滤液Ⅱ是硫酸亚铁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得； （5）滤液Ⅰ是偏铝酸钠溶液，向滤液Ⅰ中通入过量的会产生氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠，该反应的化学方程式为。 （6）易高锰酸钾氧化为Fe3+， 被还原为Mn2+，根据得失电子守恒， 与酸性溶液反应的离子方程式为。 20．（13分工业以炼钢废渣(主要含还有等杂质)为原料制备脱硫剂活性，并用该脱硫剂处理沼气中的流程如下：    （1）为加快“酸浸”的反应速率可采取的措施有 (写出两条即可)。 （2）滤渣1的成分有 。 （3）写出“还原”时发生反应的离子的离子符号 。 （4）加热条件下滤渣2可与浓硫酸反应生成一种气体，请写出该气体的电子式 。 （5）写出“沉铁”时生成沉淀的离子方程式 。 （6）“脱硫Ⅰ、再生Ⅱ”的原理如图所示。    工业上要求再生过程中温度不能超过，原因是 。在整个过程中当有完全反应时理论上能处理标况下 L。 【答案】（1）粉碎炼钢废渣、适当提高硫酸浓度、适当提高温度、搅拌等(任写两条) （2）SiO2、CaSO4 （3）Fe3+、H+ （4）   （5）Fe2++HCO+NH3·H2O=FeCO3↓+NH+H2O （6）温度较高时，H2O2会发生大量分解 22.4L 【分析】“酸浸过滤”加入过量稀硫酸，Fe3O4与硫酸反应：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，CaO与硫酸反应CaO+H2SO4=CaSO4+H2O，CaSO4微溶于水，MgO与硫酸反应MgO+2H+=Mg2++H2O，SiO2不与硫酸反应，且不溶于水，过滤，滤渣中有SiO2和CaSO4； “还原”加入铁粉，发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=H2↑+Fe2+； “除钙镁”加入氟化铵，生成难溶物氟化钙、氟化镁； “沉铁”加入氨水-碳酸氢铵，发生Fe2++HCO+NH3·H2O=FeCO3↓+NH+H2O； 据此分析； 【解析】（1）为加快“酸浸”的反应速率可以采取措施粉碎炼钢废渣、适当提高硫酸浓度、适当提高温度、搅拌等；故答案为粉碎炼钢废渣、适当提高硫酸浓度、适当提高温度、搅拌等(任写两条)； （2）根据上述分析，滤渣1为SiO2、CaSO4；故答案为SiO2、CaSO4； （3）“酸浸过滤”滤液中有Fe3+、Fe2+、Mg2+和H+，向滤液中加入铁粉，发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=H2↑+Fe2+；故答案为Fe3+、H+； （4）“除钙镁”步骤中加入氟化铵，生成难溶物氟化钙、氟化镁，加入浓硫酸，利用酸性强的制取酸性弱的，会生成HF气体，其电子式为  ；故答案为  ； （5）根据流程铁元素转化成FeCO3沉淀，其离子方程式为Fe2++HCO+NH3·H2O=FeCO3↓+NH+H2O；故答案为Fe2++HCO+NH3·H2O=FeCO3↓+NH+H2O； （6）该反应中有过氧化氢参与，过氧化氢不稳定受热易分解，温度超过90℃，H2O2会发生大量分解，导致原料损失；根据原理，H2O2作氧化剂，H2S作还原剂，根据得失电子数目守恒，有1mol×2×[(-1)-(-2)]=n(H2S)×[0-(-2)]，解得n(H2S)=1mol，标准状况下，能处理硫化氢的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L；故答案为温度较高时，H2O2会发生大量分解；22.4L。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$