内容正文:
第八章 化学与可持续发展
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共60分)
一、选择题(本大题共20个小题,每题3分,共60分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.中国古代灯具是艺术和科技融合的结晶。下列灯具的主要材料属于有机高分子的是
A.红木雕刻灯
B.珐琅玻璃灯
C.翡翠龙纹灯
D.青铜长信宫灯
A.A B.B C.C D.D
2.化学与生活息息相关,下列相关说法错误的是
A.连花清瘟胶囊成分中的石膏CaSO4•2H2O属于纯净物
B.陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品,其主要原料为黏土
C.5G芯片“骁龙888”主要材料是SiO2
D.向煤中加入适量石灰石,在燃烧时SO2最终生成CaSO4 ,可减少酸雨
3. 图中的石斧、三足青铜鼎与铁锄是我国劳动人民不同时期制作的器具。人类大规模使用以上器具的时期从早到晚依次为
A.石器→青铜器→铁器 B.石器→铁器→青铜器
C.青铜器→石器→铁器 D.铁器→石器→青铜器
4.下列关于合金的说法,正确的是
A.改变原料的配比,变更制造合金的工艺,可以制得具有不同性能的合金
B.储氢合金能大量吸收氢气,并稳定存在,加热也不容易分解
C.古代留下大量的青铜器文物是由于青铜比纯铜硬度小,容易制成各种器皿
D.飞机机身使用的是铝合金而不是钢材,是因为钢材价格高
5.我国古文献中记载了大量化学领域的研究成果,下列有关说法错误的是
A.《周礼》:“煤饼烧蛎房(牡蛎壳)成灰”,蔡伦造纸用此“灰”溶于水沤浸树皮脱胶。“灰”的主要成分是氧化钙
B.《新修本草》:硝石“如摆盐雪不冰,强烧之,紫青烟起”,用于区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4),利用焰色反应原理
C.明朝《天工开物》中对“膏液”的描述为“草木之实,其中蕴藏膏液,而不能自流、假媒水火,凭藉木石,而后倾注而出焉。”这里的“膏液”的主要成分为油脂
D.清初《泉州府志》物产条记载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”该段文字记载了蔗糖的分离用硅酸盐将其反应而变白
6.绚丽多彩的有机化合物世界中,蕴藏着物质组成、性质、转化及应用的一系列重要规律,下列说法正确的是
A.石油裂化的目的是获得乙烯、丙烯等小分子烃,它们是重要的化工基本原料
B.生产医用防护口罩的原料聚丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.除去乙烷中混有的少量乙烯:混合气体通过过量溴水并用浓硫酸干燥
D.煤的气化、液化、干馏均为化学变化
7.化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入生石灰或硅胶
B.为使水果保鲜,可在水果箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土
C.服用阿司匹林出现水杨酸反应,可用溶液解毒
D.使用含浓度较大的地下水洗衣服,肥皂的去污能力减弱
8.“美丽中国,我是行动者”是我国2018年环境日主题。以下做法与该主题相违背的是
A.垃圾分类回收
B.尽量使用一次性筷子
C.使用布袋代替塑料购物袋
D.生活污水净化处理后排放
9.下列说法不正确的是
A.海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库
B.海水中金元素的储存量很大,但它的富集程度却很低
C.从海水中可以提取铀和重水等核原料
D.海水中的溴、氟等元素均为微量元素,但仍有提取的价值
10.下列反应原理不符合工业实际的是
A.2Ag2O4Ag+O2↑ B.4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
C.2MgO2Mg+O2↑ D.2CuO+C2Cu+CO2↑
11.有关化学资源的合成、利用与开发的叙述合理的是
A.大量使用化肥和农药,能不断提高农作物产量
B.通过有机合成,可以制造出比钢铁更强韧的新型材料
C.安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了提高煤的利用率
D.开发利用可燃冰(固态甲烷水合物),有助于海洋生态环境的治理
12.我国提出在2060年前实现碳中和,改善环境。碳中和是指CO2排放总量和减少总量相当。下列措施中有利于实现碳中和的是
A.使用汽车尾气催化转化器
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.转化废弃油脂生成“生物柴油”做燃料
D.推广光伏发电
13.下列说法正确的是
A.金属钠露置在空气中最终会转化为Na2CO3
B.电解法可降低反应的活化能,但不能使非自发反应发生
C.已知CH4+H2OCH3OH+H2该反应的有机产物是无毒物质
D.聚乙烯、橡胶、聚酯纤维都是通过加聚反应制得的高分子化合物
14.海水是巨大的资源宝库,对海水资源综合利用的主要工艺如图所示。下列说法错误的是
A.从成本角度考虑,适合选用熟石灰作沉镁试剂
B.“一系列操作”中包含灼烧、电解
C.热空气吹出利用了易挥发的物理性质
D.亚硫酸吸收过程发生反应的离子方程式为
15.海洋中有丰富的“食品、矿产、能源、药物和水产资源”等,下列说法正确的是
A.第③步至第⑤步的目的是为了富集溴元素
B.第①步中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、过滤后加盐酸
C.工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠
D.向海水中加入NaOH溶液使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀
16.溴元素主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤如下:
①一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2;
②利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等;
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。
下列有关制备Br2的操作说法正确的组合是
①氧化Br应在酸性条件下进行
②Br2可用热空气吹出,其原因是Br2易挥发
③步骤③中生成0.1molBr2,转移电子数为0.2NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)
④步骤③所得混合物经蒸馏操作可分离出Br2
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
17.下列有关金属的说法中,正确的是( )
①纯铁较生铁不易生锈 ②冶炼铝和钠都可以用电解法
③KSCN溶液可以检验Fe3+离子 ④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血
⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 ⑥铜与硫反应,生成黑色的CuS
A.①②③④⑤ B.②③④⑤⑥ C.①③④⑤ D.①②③④⑤⑥
18. 世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:
①把贝壳制成生石灰;
②在海水中加入生石灰,过滤,洗涤沉淀物;
③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤;
④在氯化氢热气流中加热晶体;
⑤电解上述所得盐(熔融条件下)
下列说法中,不正确的是
A.向最后一次洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净
B.上述变化过程中包括了分解、化合、复分解三种反应类型
C.步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法
D.为节省原料、减少污染,在提取镁的工业流程中使用了物质循环的过程
19.用下列图示实验装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.用所示装置灼烧碎海带
B.用所示装置制取并收集O2
C.用所示装置检查装置气密性
D.用所示装置分离溴和苯
A.A B.B C.C D.D
20.金属材料对于促进生产发展发挥了巨大的作用。如图是两种金属及其化合物的转化关系(每一步反应均反应完全),其中X、Y是日常生活中常见的金属单质,M、N、Z是含有元素Y的化合物,反应②是工业上制备金属X的方法之一,下列说法错误的是
A.金属X、Y分别是、
B.反应①和③中等量的完全反应,则转移的电子数:①>③
C.溶液与的反应在工业上用于制作印刷电路板
D.由转化关系可推知氧化性:
II卷(40分)
二、填空题
21.(9分) 化学就在我们身边,人类的衣、食、住、行都离不开化学。
(1)人们喜欢吃红心猕猴桃,猕猴桃中富含 。
A.油脂 B.蛋白质 C.维生素
(2)施肥是农业增产的重要手段,下列化肥中属于复合肥料的是___________。
A.KNO3 B.K2SO4 C.CO(NH2)2 D.Ca(H2PO4)2
(3)吸烟有害健康,烟气中的一氧化碳、尼古丁、焦油等对人体毒害最大,其中 (用化学式填空)能与血液中的血红蛋白结合使人中毒。
(4)同学们剧烈运动时受伤了,应该到医务室处理,医务人员一般进行冰敷处理;揉搓冰敷袋,水袋破裂,盐溶解吸热。这种盐是 (填“氯化钠”或“硝酸铵”),塑料膜属于 (填“合成”或“复合”)材料。
(5)成都市有些小区中的路灯是利用太阳能转化为电能,所用的材料是硅。硅属于 元素(填“金属”或“非金属”),它在地壳中的含量居第 位,查阅资料可知,它的氧化物的化学性质与二氧化碳类似,请写出硅的氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式: 。
22.(13分)下表是元素周期表前20号元素的有关信息:
元素
a
b
c
d
e
f
g
h
原子半径/nm
0.030
0.066
0.117
0.232
0.106
0.186
0.143
0.099
最高正化合价
+1
+4
+1
+6
+1
+3
+7
最低负化合价
-2
-4
-2
-1
已知:Li的半径为0.152nm,Be的半径为0.111nm。回答下列问题:
(1)元素c在周期表中的位置为 ,用电子式表示a2e的形成过程: 。
(2)f、h、b简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)BaCl2溶液中先通入eb2,再加入h的单质,可观察到的现象是 ,发生反应的离子方程式为 。
(4)化合物A、B均由a、b、e、f四种元素组成,则A和B相互反应的离子方程式: 。
(5)工业上用含g元素的矿石(主要成分为g的氧化物,还含有杂质FeO、Fe2O3)提纯g的氧化物并冶炼单质g,流程如下,滤渣1的成分为: (填写化学式),滤液1中通入过量Y试剂反应的离子方程式为: 。
23. (10分)海水是一个巨大的化学资源宝库,利用海水可以获得很多化工产品。
(1)海水淡化的方法有蒸馏法、 (填1种方法)。
(2)海水中制得的饱和氯化钠溶液可以利用电解法直接制取次氯酸钠,制取的离子方程式为 。
(3)利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:
Br2+ Na2CO3=== NaBrO3+ +
(4)盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
已知:常温下0.010 mol·L-1金属离子在不同pH下的沉淀情况如下:
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
Mg(OH)2
9.6
11.1
①步骤②中需控制pH=9.8,其目的是 。
②NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和一种能参与大气循环的物质。除去0.2 mol CO(NH2)2时消耗NaClO g。
24.(8分) 我国有较长的海岸线,浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量的宝库。目前,世界各国都在研究如何充分利用海洋资源。全球海水中的溴的储量丰富,约占地球溴总储量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg·L-1。其工业提取法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到单质溴。该方法涉及的反应有:
①Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
②3Br2+3=+5Br-+3CO2↑
③+5Br- +6H+=3Br2+3H2O
其中②中的氧化剂是 ,③中的还原剂是 。
(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(Ⅰ),只是将吹出的溴用SO2溶液来吸收,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式 。
(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度的不同的原理来进行的。
实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是 。
下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是 (填序号)。
①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸
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第八章 化学与可持续发展
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共60分)
一、选择题(本大题共20个小题,每题3分,共60分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.中国古代灯具是艺术和科技融合的结晶。下列灯具的主要材料属于有机高分子的是
A.红木雕刻灯
B.珐琅玻璃灯
C.翡翠龙纹灯
D.青铜长信宫灯
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.红木雕刻灯,使用木材,木材主要成分是纤维素,属于有机高分子化合物,故选A;
B.珐琅玻璃灯,玻璃的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,故不选B;
C.翡翠龙纹灯,翡翠的主要成分是硅酸盐,故不选C;
D.青铜长信宫灯,材质为青铜,属于金属材料,故不选D;
选A。
2.化学与生活息息相关,下列相关说法错误的是
A.连花清瘟胶囊成分中的石膏CaSO4•2H2O属于纯净物
B.陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品,其主要原料为黏土
C.5G芯片“骁龙888”主要材料是SiO2
D.向煤中加入适量石灰石,在燃烧时SO2最终生成CaSO4 ,可减少酸雨
【答案】C
【详解】A.CaSO4•2H2O是结晶水合物,是一种纯净物,A正确;
B.陶瓷是传统硅酸盐产品,是人类最早使用的硅酸盐制品,B正确;
C.5G芯片“骁龙888”主要材料是Si,C错误;
D.向煤中加入适量石灰石,S燃烧生成二氧化硫,石灰石分解生成CaO,CaO与二氧化硫反应后被氧化,则使煤燃烧产生的SO2最终转化为CaSO4,可减少对大气的污染,D正确;
故选C。
3. 图中的石斧、三足青铜鼎与铁锄是我国劳动人民不同时期制作的器具。人类大规模使用以上器具的时期从早到晚依次为
A.石器→青铜器→铁器 B.石器→铁器→青铜器
C.青铜器→石器→铁器 D.铁器→石器→青铜器
【答案】A
【详解】A.石器出现时间最早,铜比铁冶炼温度低,铜器出现早于铁器,A正确;
B.铜器出现早于铁器,B错误;
C.石器出现时间最早,C错误;
D.石器出现时间最早,铜器出现早于铁器,D错误;
故选A。
4.下列关于合金的说法,正确的是
A.改变原料的配比,变更制造合金的工艺,可以制得具有不同性能的合金
B.储氢合金能大量吸收氢气,并稳定存在,加热也不容易分解
C.古代留下大量的青铜器文物是由于青铜比纯铜硬度小,容易制成各种器皿
D.飞机机身使用的是铝合金而不是钢材,是因为钢材价格高
【答案】A
【详解】A.改变原料的配比,变更制造合金的工艺,可以制得具有不同性能的合金,A正确;
B.储氢合金加热时会分解放出氢气,B错误;
C.青铜是合金,硬度大于纯铜,C错误;
D.使用铝合金是因为铝合金密度低,强度大,D错误;
故选A。
5.我国古文献中记载了大量化学领域的研究成果,下列有关说法错误的是
A.《周礼》:“煤饼烧蛎房(牡蛎壳)成灰”,蔡伦造纸用此“灰”溶于水沤浸树皮脱胶。“灰”的主要成分是氧化钙
B.《新修本草》:硝石“如摆盐雪不冰,强烧之,紫青烟起”,用于区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4),利用焰色反应原理
C.明朝《天工开物》中对“膏液”的描述为“草木之实,其中蕴藏膏液,而不能自流、假媒水火,凭藉木石,而后倾注而出焉。”这里的“膏液”的主要成分为油脂
D.清初《泉州府志》物产条记载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”该段文字记载了蔗糖的分离用硅酸盐将其反应而变白
【答案】D
【详解】牡蛎壳主要成分为碳酸钙,灼烧后变为氧化钙,溶于水变为氢氧化钙,用来沤浸树皮脱胶,A错误;含有钠元素的物质灼烧时火焰颜色为黄色,含有钾元素的物质灼烧时火焰颜色为紫色(透过蓝色钴玻璃片观察),可以区分,B正确;草木之实,其中蕴藏膏液,而不能自流,可知道“膏液”为植物果实种子压榨出的植物油,属于油脂,C正确;黄泥中含有硅酸盐,疏松多孔,具有吸附作用,吸附糖中色素,而成为糖白,不是反应所致,D错误;正确选项D。
6.绚丽多彩的有机化合物世界中,蕴藏着物质组成、性质、转化及应用的一系列重要规律,下列说法正确的是
A.石油裂化的目的是获得乙烯、丙烯等小分子烃,它们是重要的化工基本原料
B.生产医用防护口罩的原料聚丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.除去乙烷中混有的少量乙烯:混合气体通过过量溴水并用浓硫酸干燥
D.煤的气化、液化、干馏均为化学变化
【答案】C
【详解】A.石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量,而石油裂解的目的才是是获得乙烯、丙烯等重要的化工基本原料,A选项错误;
B.聚丙烯不能和溴发生加成反应,溴的四氯化碳溶液不能褪色,B错误;
C.乙烯和溴反应生成二溴乙烷,常温为液体,除去乙烷中混有的少量乙烯:混合气体通过过量溴水并用浓硫酸干燥,C正确:
D.煤的气化、液化、干馏均为化学变化,D错误;
故答案为:C。
7.化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入生石灰或硅胶
B.为使水果保鲜,可在水果箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土
C.服用阿司匹林出现水杨酸反应,可用溶液解毒
D.使用含浓度较大的地下水洗衣服,肥皂的去污能力减弱
【答案】A
【详解】A.生石灰或硅胶可作干燥剂,不能防止月饼等富脂食品因被氧化而变质,故A错误;
B. 乙烯可催熟,高锰酸钾可氧化乙烯,可在水果箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土,可起到保鲜的作用,故B正确;
C.服用阿司匹林出现水杨酸反应,水杨酸与可发生反应,可用溶液解毒,故C正确;
D.使用含浓度较大的地下水洗衣服,肥皂的去污能力减弱,是因为生成溶解度较小的硬脂酸钙,故D正确。
故选A。
【点睛】水杨酸为邻羟基苯甲酸,含有羧基、酚羟基,羧基能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳。
8.“美丽中国,我是行动者”是我国2018年环境日主题。以下做法与该主题相违背的是
A.垃圾分类回收
B.尽量使用一次性筷子
C.使用布袋代替塑料购物袋
D.生活污水净化处理后排放
【答案】B
【分析】“美丽中国,我是行动者”是我国2018年环境日主题,推动社会各界和公众积极参与生态文明建设,携手行动,共建天蓝、地绿、水清的美丽中国,让绿水青山就是金山银山的理念在祖国大地上更加充分地展示出来。
【详解】A. 垃圾分类回收,充分利用垃圾能源,减少环境污染,A正确;
B. 尽量使用一次性筷子,会破坏森林资源,B错误;
C. 使用布袋代替塑料购物袋,减少使用塑料制品,减少白色污染,C正确;
D. 生活污水净化处理后排放,净化污水,减少环境污染,D正确;
答案为B
9.下列说法不正确的是
A.海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库
B.海水中金元素的储存量很大,但它的富集程度却很低
C.从海水中可以提取铀和重水等核原料
D.海水中的溴、氟等元素均为微量元素,但仍有提取的价值
【答案】D
【详解】A.海洋中的水资源和其它化学资源具有十分巨大的开发潜力,A正确;
B.海水中金元素的总储量约为5×106 t,但1 t海水中金元素的含量仅为4.0×10-6 g,浓度较低,因此它的富集程度不高,B正确;
C.海水中含有铀及重水,因此可从海水中提取铀和重水等核原料,C正确;
D.海水中的溴、氟元素为常量元素,D错误;
故合理选项是D。
10.下列反应原理不符合工业实际的是
A.2Ag2O4Ag+O2↑ B.4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
C.2MgO2Mg+O2↑ D.2CuO+C2Cu+CO2↑
【答案】C
【详解】A.氧化银热稳定性差,加热可分解,可用来制备金属银,A正确;
B.Mn活泼性比Al差,用铝热反应可制得金属Mn,B正确;
C.氧化镁熔点非常高,通常用电解熔融氯化镁来制备金属镁,C错误;
D.可用热还原法,如C还原氧化铜来制备金属铜,D正确;
故选C。
11.有关化学资源的合成、利用与开发的叙述合理的是
A.大量使用化肥和农药,能不断提高农作物产量
B.通过有机合成,可以制造出比钢铁更强韧的新型材料
C.安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了提高煤的利用率
D.开发利用可燃冰(固态甲烷水合物),有助于海洋生态环境的治理
【答案】B
【详解】A.使用农药和化肥固然有利于增加农作物的产量,但会在农产品中造成农药残留,会使土地里的盐碱越来越多,土壤越来越硬,影响农作物的生长,从长远来讲反而会影响农作物的收成,故A错误;
B.通过有机物的合成可以制造出新型高分子材料,某些新型高分子材料的性能比钢铁更强韧,故B正确;
C.安装煤炭燃烧过程的“固硫“装置,主要是为了减少污染,故C错误;
D.过分开发可燃冰,会影响海洋生态环境,故D错误;故选B。
12.我国提出在2060年前实现碳中和,改善环境。碳中和是指CO2排放总量和减少总量相当。下列措施中有利于实现碳中和的是
A.使用汽车尾气催化转化器
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.转化废弃油脂生成“生物柴油”做燃料
D.推广光伏发电
【答案】D
【详解】A.使用汽车尾气催化转化器将NO和CO转化为氮气和二氧化碳,不能减少二氧化碳的排放量,A错误;
B.可燃冰燃烧会产生二氧化碳,大规模开采可燃冰作为新能源,不能减少二氧化碳的排放量,B错误;
C.生物柴油燃烧产生二氧化碳,转化废弃油脂生成生物柴油不能减少二氧化碳的排放量,C错误;
D.推广光伏发电,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放量,D正确;
故答案选D。
13. 下列说法正确的是
A.金属钠露置在空气中最终会转化为Na2CO3
B.电解法可降低反应的活化能,但不能使非自发反应发生
C.已知CH4+H2OCH3OH+H2该反应的有机产物是无毒物质
D.聚乙烯、橡胶、聚酯纤维都是通过加聚反应制得的高分子化合物
【答案】A
【详解】A. 金属钠露置在空气中首先转化为氧化钠,氧化钠吸水转化为氢氧化钠,氢氧化钠吸收二氧化碳,因此最终会转化为Na2CO3,A正确;
B. 催化剂能降低反应的活化能,电解法不能降低反应的活化能,但能使非自发反应发生,B错误;
C. CH3OH有毒,能致人失明,故C错误;
D. 聚酯纤维含-COOC-,由缩聚反应生成,而聚乙烯、橡胶都是通过加聚反应制得的高分子化合物,故A错误;
14.海水是巨大的资源宝库,对海水资源综合利用的主要工艺如图所示。下列说法错误的是
A.从成本角度考虑,适合选用熟石灰作沉镁试剂
B.“一系列操作”中包含灼烧、电解
C.热空气吹出利用了易挥发的物理性质
D.亚硫酸吸收过程发生反应的离子方程式为
【答案】B
【分析】海水淡化处理得到淡水和盐卤,盐卤分离得到母液和粗盐,母液进行沉镁操作得到氢氧化镁沉淀,氢氧化镁沉淀中加盐酸溶解、结晶得到氯化镁晶体,氯化镁晶体在HCl气流中加热脱水生成MgCl2,电解熔融的氯化镁得到金属镁;母液的滤液中加入Cl2将溴离子转化为溴单质,热空气吹出后用亚硫酸吸收,得到HBr的浓溶液,再通入氯气生成溴单质,蒸馏得到溴。
【详解】A.熟石灰能与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,且成本较低,从成本角度考虑,适合选用熟石灰作沉镁试剂, A正确;
B.“一系列操作” 为:氢氧化镁沉淀加盐酸溶解、结晶得到氯化镁晶体,氯化镁晶体在HCl气流中加热脱水生成MgCl2,电解熔融的氯化镁得到金属镁, B错误;
C. 易挥发,热空气吹出利用了易挥发的物理性质,C正确;
D.亚硫酸能与Br2反应生成硫酸和HBr,吸收过程的离子方程式为,D正确;
故答案选B。
15.海洋中有丰富的“食品、矿产、能源、药物和水产资源”等,下列说法正确的是
A.第③步至第⑤步的目的是为了富集溴元素
B.第①步中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、过滤后加盐酸
C.工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠
D.向海水中加入NaOH溶液使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀
【答案】A
【分析】海水蒸发结晶可获得粗盐和浓缩海水,粗盐除杂提纯得到精盐,工业上通过电解饱和食盐水制备NaOH和氯气,称为氯碱工业;浓缩海水中加入生石灰,将镁离子转化为Mg(OH)2沉淀,经多步反应最终制备金属镁;海水中通入氯气将氧化,用热空气吹出,并用SO2的水溶液吸收,反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,再将富集后的高浓度含溶液氧化、萃取,获得单质溴。
【详解】A.在海水中浓度很低,通入氯气将Br-氧化所得溴水浓度也低,用热空气吹出溴单质,需用SO2的水溶液吸收生成的Br2,获得高浓度的含溶液,再次氧化,从而富集溴元素,A正确;
B.除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序可以为:溶液、溶液、溶液、过滤后加盐酸,由于加入溶液除去的同时会引入,因此需要在加入溶液后加入溶液,除去和过量的,B错误;
C.工业上通过电解熔融氯化钠制取金属钠,C错误;
D.海水提镁时,向海水中加入石灰乳使转化为沉淀,不使用NaOH,成本较高,D错误;
故选A。
16.溴元素主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤如下:
①一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2;
②利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等;
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。
下列有关制备Br2的操作说法正确的组合是
①氧化Br应在酸性条件下进行
②Br2可用热空气吹出,其原因是Br2易挥发
③步骤③中生成0.1molBr2,转移电子数为0.2NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)
④步骤③所得混合物经蒸馏操作可分离出Br2
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】A
【详解】①氧化应在酸性条件下进行,目的是避免氯气与碱发生歧化反应(或与碱发生歧化反应),故①正确;
②易挥发(或沸点低),所以可用热空气吹出,故②正确;
③步骤③所发生反应的化学方程式为,生成,转移电子数为,故③错误;
④从溴水中分离,应选择萃取操作,故④错误;
正确的组合①②,选A。
17.下列有关金属的说法中,正确的是( )
①纯铁较生铁不易生锈 ②冶炼铝和钠都可以用电解法
③KSCN溶液可以检验Fe3+离子 ④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血
⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 ⑥铜与硫反应,生成黑色的CuS
A.①②③④⑤ B.②③④⑤⑥ C.①③④⑤ D.①②③④⑤⑥
【答案】A
【详解】①生铁易发生电化学腐蚀,故纯铁较生铁不易生锈;
②铝和钠都是活泼金属,用电解法制备;
③用KSCN溶液检验Fe3+离子;
④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血;
⑤青铜、不锈钢、硬铝都属于合金;
⑥铜与硫反应,由于硫的氧化性较弱,生成黑色的Cu2S,
综上所述,A项符合题意,
答案选A。
18. 世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:
①把贝壳制成生石灰;
②在海水中加入生石灰,过滤,洗涤沉淀物;
③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤;
④在氯化氢热气流中加热晶体;
⑤电解上述所得盐(熔融条件下)
下列说法中,不正确的是
A.向最后一次洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净
B.上述变化过程中包括了分解、化合、复分解三种反应类型
C.步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法
D.为节省原料、减少污染,在提取镁的工业流程中使用了物质循环的过程
【答案】C
【详解】A、如果沉淀没有洗涤干净,沾附溶液中含Ca2+,滴加Na2CO3溶液可进行检验,正确;
B、由贝壳制成生石灰为分解反应,CaO与H2O的反应为化合反应,Ca(OH)2与MgCl2、Mg(OH)2与HCl的反应为复分解反应,正确;
C、电解MgCl2溶液生成Mg(OH)2、Cl2、H2,无法得到金属Mg,错误;
D、提取镁的工业流程中Cl2循环使用,可节省原料、减少污染,正确。
19.用下列图示实验装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.用所示装置灼烧碎海带
B.用所示装置制取并收集O2
C.用所示装置检查装置气密性
D.用所示装置分离溴和苯
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.灼烧碎海带应该在坩埚中进行,而不是在烧杯中进行,A错误;
B.二氧化锰可催化H2O2分解生成氧气,生成的氧气密度大于空气,可用向上排空气法收集,B正确;
C.图中长颈漏斗没有密封,气体会从长颈漏斗中逸出,无法检验装置的气密性,C错误;
D.苯和溴能互溶,不能用分液的方式分离溴和苯,D错误;
故答案选B。
20.金属材料对于促进生产发展发挥了巨大的作用。如图是两种金属及其化合物的转化关系(每一步反应均反应完全),其中X、Y是日常生活中常见的金属单质,M、N、Z是含有元素Y的化合物,反应②是工业上制备金属X的方法之一,下列说法错误的是
A.金属X、Y分别是、
B.反应①和③中等量的完全反应,则转移的电子数:①>③
C.溶液与的反应在工业上用于制作印刷电路板
D.由转化关系可推知氧化性:
【答案】B
【分析】X、Y是日常生活中常见的金属单质,M、N、Z是含有元素Y的化合物,根据图中信息可知,Z为红褐色沉淀,因此Z为,M中加入NaOH溶液后得到Z,而YSO4中加入稀硫酸和H2O2可得到M,可知M为,YSO4为FeSO4,Y为Fe,M中加入KSCN溶液得到N,则N为;反应②是工业上制备金属X的方法之一,可知为湿法炼铜,X为Cu,XSO4为CuSO4,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,X为,Y为,A项正确;
B.反应①的离子方程式为,反应③是在酸性溶液中将氧化成,反应的离子方程式为,等量的完全反应,则转移的电子数相同,B项错误;
C.溶液(溶液)与的反应为,在工业上用于制作印刷电路板,C项正确;
D.同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,根据题中的离子反应:、,可知氧化性:,即,D项正确;
故答案选B。
II卷(40分)
二、填空题
21.(9分)化学就在我们身边,人类的衣、食、住、行都离不开化学。
(1)人们喜欢吃红心猕猴桃,猕猴桃中富含 。
A.油脂 B.蛋白质 C.维生素
(2)施肥是农业增产的重要手段,下列化肥中属于复合肥料的是___________。
A.KNO3 B.K2SO4 C.CO(NH2)2 D.Ca(H2PO4)2
(3)吸烟有害健康,烟气中的一氧化碳、尼古丁、焦油等对人体毒害最大,其中 (用化学式填空)能与血液中的血红蛋白结合使人中毒。
(4)同学们剧烈运动时受伤了,应该到医务室处理,医务人员一般进行冰敷处理;揉搓冰敷袋,水袋破裂,盐溶解吸热。这种盐是 (填“氯化钠”或“硝酸铵”),塑料膜属于 (填“合成”或“复合”)材料。
(5)成都市有些小区中的路灯是利用太阳能转化为电能,所用的材料是硅。硅属于 元素(填“金属”或“非金属”),它在地壳中的含量居第 位,查阅资料可知,它的氧化物的化学性质与二氧化碳类似,请写出硅的氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式: 。
【答案】(1)C
(2)A
(3)CO
(4) 硝酸铵 合成
(5) 非金属 2 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2分)
【详解】(1)猕猴桃是一种水果,其中富含维生素,故选C;
(2)A.KNO3中含有钾元素和氮元素,属于复合肥,A符合题意;
B.K2SO4中含有钾元素,属于钾肥,B不符合题意;
C.CO(NH2)2中含有氮元素,属于氮肥,C不符合题意;
D.Ca(H2PO4)2中含有磷元素,属于磷肥,D不符合题意;
故选A;
(3)吸烟有害健康,烟气中的CO、尼古丁、焦油等对人体毒害最大,其中CO能与血液中的血红蛋白结合使人中毒;
(4)硝酸铵溶解吸热,故冰敷时使用硝酸铵;三大合成材料是塑料、合成纤维、合成橡胶,故塑料膜属于合成材料;
(5)硅是第14号元素,属于非金属元素;地壳中含量前四位的元素为O、Si、Al、Fe,Si排在第2位;Si的氧化物的化学性质与CO2相似,与碱反应生成盐和水,因此方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
22.(13分)下表是元素周期表前20号元素的有关信息:
元素
a
b
c
d
e
f
g
h
原子半径/nm
0.030
0.066
0.117
0.232
0.106
0.186
0.143
0.099
最高正化合价
+1
+4
+1
+6
+1
+3
+7
最低负化合价
-2
-4
-2
-1
已知:Li的半径为0.152nm,Be的半径为0.111nm。回答下列问题:
(1)元素c在周期表中的位置为 ,用电子式表示a2e的形成过程: 。
(2)f、h、b简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)BaCl2溶液中先通入eb2,再加入h的单质,可观察到的现象是 ,发生反应的离子方程式为 。
(4)化合物A、B均由a、b、e、f四种元素组成,则A和B相互反应的离子方程式: 。
(5)工业上用含g元素的矿石(主要成分为g的氧化物,还含有杂质FeO、Fe2O3)提纯g的氧化物并冶炼单质g,流程如下,滤渣1的成分为: (填写化学式),滤液1中通入过量Y试剂反应的离子方程式为: 。
【答案】(1) 第3周期ⅣA族 (2分)
(2)Cl->O2->Na+
(3) 先无明显现象,后产生白色沉淀 Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+2Cl-+4H+(2分)
(4)H++HSO=H2O+SO2↑(2分)
(5) FeO、Fe2O3 (2分) [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO(2分)
【分析】根据原子半径递变规律:同周期元素从左到右依次递减,同主族元素从上到下依次递增;所以a为H元素;b元素只有最低负价且为-2,为O元素;c原子半径大于Be,根据其最高正价和最低负价,则该元素为Si;d和f最高正价为+1,且根据原子半径d>f,可知d为K元素,f为Na元素;e最高正价为+6,最低负价为-2,结合原子半径可知该元素为S元素;g原子半径小于f,大于e,最高正价为+3,为Al元素;h最高正价为+7,最低负价-1,原子半径小于S,为Cl元素,以此作答。
【详解】(1)c为Si元素,位于元素周期表第三周期第ⅣA族;硫化氢属于共价化合物,其形成过程为;
(2)离子的核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Na+;
(3)BaCl2溶液中先通入SO2,再通入氯气,由于氯气具有强氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸,进而生成硫酸钡沉淀,可观察到的现象是先无明显现象,后产生白色沉淀,发生反应的离子方程式为Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+2Cl-+4H+。
(4)化合物A、B均由H、O、S、Na四种元素组成,分别是硫酸氢钠和亚硫酸氢钠,二者相互反应的离子方程式为H++HSO=H2O+SO2↑。
(5)含氧化铝的矿石加入氢氧化钠溶液,氧化铁和氧化亚铁不溶,过滤得到滤渣1,因此滤渣1的成分为FeO、Fe2O3。滤液中含有生成的四羟基合铝钠,通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,煅烧氢氧化铝生成氧化铝,电解熔融的氧化铝得到金属铝,其中生成氢氧化铝的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO。
23.(10分) 海水是一个巨大的化学资源宝库,利用海水可以获得很多化工产品。
(1)海水淡化的方法有蒸馏法、 (填1种方法)。
(2)海水中制得的饱和氯化钠溶液可以利用电解法直接制取次氯酸钠,制取的离子方程式为 。
(3)利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:
Br2+ Na2CO3=== NaBrO3+ +
(4)盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
已知:常温下0.010 mol·L-1金属离子在不同pH下的沉淀情况如下:
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
Mg(OH)2
9.6
11.1
①步骤②中需控制pH=9.8,其目的是 。
②NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和一种能参与大气循环的物质。除去0.2 mol CO(NH2)2时消耗NaClO g。
【答案】 没空两分 电渗析法(或离子交换法) Cl-+H2OClO-+H2↑ (2分) 3 3 1 5 NaBr 3 CO2↑ 除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质,使之完全生成沉淀而除去 (2分) 44.7(2分)
【分析】(1)海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析发和离子交换法;
(2)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
(3)Br2与Na2CO3反应生成NaBrO3、NaBr和CO2,根据化合价升降守恒配平方程式;
(4)盐卤加水溶解,加NaClO将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入NaOH调节溶液的pH为9.8,使Fe2+、Fe3+、Mn2+转化为沉淀,过滤后,滤液经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤可得到氯化镁的晶体,在HCl氛围中加热可得到无水氯化镁,电解熔融的氯化镁的可制取单质镁,以此解答。
【详解】(1)海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析发和离子交换法;
(2)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl-+H2OClO-+H2↑;
(3)Br2与Na2CO3反应生成NaBrO3、NaBr和CO2,根据化合价升降守恒配平后反应的方程式为:3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2;
(4)①步骤②中加入NaOH调节溶液的pH为9.8,可使除Mg2+以外的所有金属离子均成为沉淀,以便过滤除去;
②NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和一种能参与大气循环的物质,反应的方程式为:3NaClO+ CO(NH2)2=3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O,因此除去0.2 mol CO(NH2)2时消耗NaClO的物质的量为0.6mol,其质量为0.6mol×74.5g/mol=44.7g。
24. (8分)我国有较长的海岸线,浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量的宝库。目前,世界各国都在研究如何充分利用海洋资源。全球海水中的溴的储量丰富,约占地球溴总储量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg·L-1。其工业提取法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到单质溴。该方法涉及的反应有:
①Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
②3Br2+3=+5Br-+3CO2↑
③+5Br- +6H+=3Br2+3H2O
其中②中的氧化剂是 ,③中的还原剂是 。
(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(Ⅰ),只是将吹出的溴用SO2溶液来吸收,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式 。
(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度的不同的原理来进行的。
实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是 。
下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是 (填序号)。
①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸
【答案】(1) Br2 (1分) Br2(1分)
(2)Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr(2分)
(3) 分液漏斗 (2分) ②(2分)
【详解】(1)反应Br2+3=+5Br-+3CO2↑中Br2的化合价由0价变为+5价和-1价,所以Br2是氧化剂发生还原反应,也是还原剂发生氧化反应,还原剂、氧化剂都为Br2;
故答案为:Br2;Br2。
(2)溴有氧化性,二氧化硫有还原性,在水溶液里,二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸,反应方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;
故答案为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。
(3)用于萃取实验的主要仪器是分液漏斗;
萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度,萃取剂和原溶剂不互溶,萃取剂和溶质不反应,根据萃取剂的选取标准知,乙醇、硝酸都和水互溶,所以不能作萃取剂,裂化汽油含有不饱和烃和溴单质发生加成反应,不能做萃取剂,能作萃取剂的是四氯化碳;
故答案为:分液漏斗;②。
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