内容正文:
一、金属矿物的开发利用
1.金属元素在自然界中的存在形态
2.金属冶炼的一般原理
将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来,用于生产各种金属材料,这一过程在工业上称为金属的冶炼。金属的冶炼是利用氧化还原反应原理,在一定条件下,使金属离子得到电子被还原成金属原子,从而获得金属单质。即Mn++ne-===M。
3.金属的冶炼方法
(1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下:
(2)金属的冶炼方法
热分解法
分解HgO
2HgO2Hg+O2↑
分解Ag2O
2Ag2O4Ag+O2↑
电解法
冶炼钠
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
冶炼镁
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
冶炼铝
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
热还原法
高炉炼铁
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
铝热法炼铁
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
其他方法
湿法炼铜
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
火法炼铜
Cu2S+O22Cu+SO2
4.金属矿物资源的开发和利用措施
(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的腐蚀。
(4)使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量。
(5)加强废旧金属的回收和再利用。
二、海水资源的开发利用
1.海水水资源的开发利用
(1)利用途径:海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
(2)海水淡化:通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去,都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法和膜分离法等。其中蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高。
(3)海水的蒸馏
①主要仪器:A冷凝管,B蒸馏烧瓶,C锥形瓶。
②冷却水的流向:a口进,b口出。
③B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。
2.海水中化学资源的开发利用
(1)海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量最多的O、H两种元素,加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F元素,其总含量超过99%,其他元素为微量。虽然海水中元素的种类很多,总储量很大,但许多元素的富集程度却很低。
(2)海水制盐
从海水中制得的氯化钠,可以食用,同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等的化工原料。
①氯碱工业:电解饱和食盐水,可生产氢氧化钠、氢气和氯气。
化学反应方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
②制钠和氯气:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
③制盐酸:H2+Cl22HCl。
④制漂白剂(84消毒液):2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O。
⑤制纯碱:NaCl+CO2+H2O+NH3===NH4Cl+NaHCO3↓;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(3)海水提溴
①海水提溴的方法(吹出法)
工艺流程
基本操作
浓缩
海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br-得到浓缩
氧化
向浓缩的海水中通入Cl2,将Br-氧化成Br2
吹出
利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹出溴蒸气
吸收
吹出的溴蒸气用SO2吸收
蒸馏
再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离
②氧化、吸收环节主要离子方程式:
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-、SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br-。
3.从海水中获取能量
(1)从海水提取铀和重水,用于核能开发。
(2)开发潮汐能、波浪能等新型能源。
三、煤和天然气的综合利用
1.煤的组成
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
2.煤的综合利用
(1)煤的干馏
①定义:将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,也叫煤的焦化。
②主要产品:出炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯),煤焦油,焦炭。
(2)煤的气化
①定义:将煤转化为可燃性气体的过程。
②主要反应:C+H2O(g)CO+H2。
(3)
3.天然气的综合利用
二、石油的综合利用 化石能源与合成高分子材料
1.石油的组成
由多种碳氢化合物组成的混合物。
2.石油的综合利用
(1)石油的分馏:利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程,分馏后可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。
(2)石油的裂化
①目的:提高汽油的产量和质量。
②原理(以C16H34为例):C16H34C8H18+C8H16。
(3)石油的裂解
①目的:生成乙烯等气态化工原料。
②原理:C8H18C4H10+C4H8。
C4H10C2H6+C2H4。
C4H10CH4+C3H6。
(4)石油的催化重整
①目的:使链状烃转化为环状烃。
②产品:苯或甲苯等化工原料。
3.化石能源与合成高分子材料
(1)三大合成高分子材料包括:塑料、合成橡胶、合成纤维。
(2)以煤、石油、天然气为原料,通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如:
①乙烯制聚乙烯:nCH2==CH2CH2—CH2
②丙烯制聚丙烯:nCH2==CH—CH3
1.(2021·全国乙卷·高考真题)我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A.将重质油裂解为轻质油作为燃料
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D.研发催化剂将还原为甲醇
【答案】D
【解析】A.将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量,达不到碳中和的目的,故A不符合题意; B.大规模开采可燃冰做为新能源,会增大二氧化碳的排放量,不符合碳中和的要求,故B不符合题意;C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染,不能减少二氧化碳的排放量,达不到碳中和的目的,故C不符合题意;D.研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇,可以减少二氧化碳的排放量,达到碳中和的目的,故D符合题意;故选D。
2.(2022·浙江·高考真题)下列说法正确的是
A.苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性
B.通过石油的常压分馏可获得石蜡等馏分,常压分馏过程为物理变化
C.在分子筛固体酸催化下,苯与乙烯发生取代反应获得苯乙烷
D.含氮量高的硝化纤维可作烈性炸药
【答案】D
【解析】A.硫酸铵使蛋白质发生盐析,而不是变性,A错误;B.石油经过减压分馏得到石蜡等馏分,是物理变化,B错误;C.在分子筛固体酸催化下,苯与乙烯发生加成反应获得苯乙烷,C错误;D.含氮量高的硝化纤维可作烈性炸药,D正确;答案选D。
3.(2020·浙江·高考真题)下列说法不正确的是( )
A.天然气的主要成分甲烷是高效,较洁净的燃料
B.石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
C.石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油
D.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能
【答案】B
【解析】A.天然气的主要成分为甲烷,燃烧生成二氧化碳和水,是较清洁的燃料,故A正确;B.煤的气化和液化均为化学变化,故B错误;C.石油裂化使大分子转化为小分子,提高轻质燃料的产量,则石油裂化的主要目的是为了得到轻质油,故C正确;D. 厨余垃圾中蕴藏着以生物质为载体的能量,故D正确;故答案为B。
4.(2018·浙江·高考真题)下列不属于化石燃料的是
A.煤 B.石油 C.天然气 D.甲醇
【答案】D
【解析】煤、石油和天然气是三大化石燃料,是不可再生能源;甲醇不属于化石燃料,属于可再生能源;故选D。
5.(2018·浙江·高考真题)下列属于物理变化的是
A.煤的气化 B.天然气的燃烧 C.烃的裂解 D.石油的分馏
【答案】D
【解析】无新物质生成的变化为物理变化,有新物质生产的变化为化学变化,据此分析。A.煤的气化是用煤和水在高温条件下来生产CO和H2的过程,故为化学变化,A错误;B.天然气燃烧生成二氧化碳和水,故为化学变化,B错误;C.烃的裂解是用重油为原料来生产乙烯等短链烯烃的过程,有新物质生成,故为化学变化,C错误;D.石油的分馏是利用石油中各组分的沸点的不同、用加热的方法将各组分分离的方法,无新物质生成,故为物理变化,D正确;答案选D。
6.(2009·上海·高考真题)下图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中
A.a的沸点最高
B.b的熔点最低
C.c的平均相对分子质量最大
D.每一种馏分都是纯净物
【答案】C
【解析】在分馏塔中,位置越高温度越低,石油蒸气在上升途中会逐步液化凝结成液体馏分,相对分子质量大、熔沸点高的优先在低出口处冷凝,即分馏塔出口越低,分馏出的馏分相对分子质量越大、熔沸点越高;A.A.B.c三处,a处出口最高,a的沸点最低,A项错误;B.b处出口在中间,b的熔点介于A.c之间,B项错误;C.c处出口最低,c的沸点最高,c的平均相对分子质量最大,C项正确;D.从分馏塔各个出口出来的馏分仍是混合物,D项错误;答案选C。
7.(2011·海南·高考真题)下列叙述正确的是
A.“接触法”制H2SO4时,催化氧化阶段的反应原理为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0
B.海水提镁的主要步骤为
C.普通水泥的主要成分是硅酸钙
D.黏土的主要成分是三氧化二铝
【答案】A
【解析】A.“接触法”制H2SO4时,催化氧化阶段是二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫,A项正确;B.海水提镁的过程中,海水中应加入石灰乳而不是碳酸钙,获得单质镁时应电解熔融的MgCl2,B项错误;C.普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,C项错误;D.黏土的主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O,D项错误;选A。
8.(2024·浙江·高考真题)为回收利用含的废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是
A.步骤I中,加入足量溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤I中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗可用升华法进一步提纯
【答案】B
【解析】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。A.由分析可知,步骤I中,加入足量碳酸钠溶液发生的反应为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,则充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,故A正确;B.四氯化碳的密度大于水,加入足量碳酸钠溶液充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,则分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A,故B错误;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.碘受热会发生升华,所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯,故D正确;故选B。
9.(2023·辽宁·高考真题)下列有关物质的工业制备反应错误的是
A.合成氨:N2+3H22NH3 B.制HCl:H2+Cl22HCl
C.制粗硅:SiO2+2CSi+2CO D.冶炼镁:2MgO(熔融)2Mg+O2↑
【答案】D
【解析】A.工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的,反应方程式为N2+3H22NH3,A正确;B.工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的,反应方程式为H2+Cl22HCl,B正确;C.工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅,反应方程式为SiO2+2CSi+2CO,C正确;D.冶炼金属镁是电解熔融氯化镁,反应方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,D错误;故答案选D。
10.(2012·上海·高考真题)下列关于化石燃料的加工说法正确的( )
A.石油裂化主要得到乙烯
B.石油分馏是化学变化,可得到汽油、煤油
C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗苯、粗氨水和焦炉气
D.煤制煤气是物理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径
【答案】C
【解析】A.石油裂化主要得到轻质油,石油的裂解主要是得到乙烯,故A错误;B.分馏是利用沸点不同分离的方法,属于物理变化,不是化学方法,故B错误;C.煤干馏是煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭、煤焦油、粗苯、粗氨水、煤气等产物的过程,故C正确;D.煤制煤气是C与水蒸气在高温下反应生成CO和氢气,反应中有新物质生成,是化学变化,故D错误;故答案为:C。
11.(2015·新课标Ⅱ·高考真题)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
【答案】C
【解析】A.向苦卤中通入氯气置换出溴单质,分离得到溴,通入氯气是为了提取溴,A正确;B.粗盐中含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等杂质,精制时通常在溶液中依次加入过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液和过量的碳酸钠溶液,过滤后向滤液中加入盐酸到溶液呈中性,再进行重结晶进行提纯,B正确;C.工业常选用生石灰或石灰乳作为沉淀剂,C错误;D.提取溴时一般用氯气置换出溴单质,由于Br2具有挥发性,用空气和水蒸气吹出溴单质,再用二氧化硫将其还原吸收转化为溴化氢,达到富集的目的,D正确;答案选C。
12.(2021·湖南·高考真题)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
【答案】D
【解析】海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含Mg2+,苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2,过滤除去滤液,煅烧Mg(OH)2得MgO,MgO和C.Cl2经“氯化”得无水MgCl2。A.物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+,A正确;B.Mg是较活泼金属,工业上常用电解熔融制备金属镁,B正确;C.由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C,生成物之一为MgCl2,C在高温下能将二氧化碳还原为CO,则“气体”为CO,反应方程式为,C正确;D.“煅烧”后得到MgO,MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液,由于MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和HCl,将所得溶液加热蒸发HCl会逸出,MgCl2水解平衡正向移动,得到氢氧化镁,得不到无水MgCl2,D错误;选D。
一、化肥、农药的合理施用
1.合理施用化肥
(1)施用化肥的目的:保障农作物增产,减少农作物损失。
(2)施用化肥时需考虑的因素:土壤酸碱性,作物营养状况,化肥本身性质。
(3)过量施用化肥的危害
①很多化肥易溶于水,过量施用会造成浪费。
②部分化肥随着雨水流入河流和湖泊,造成水体富营养化,产生水华等污染现象。
③不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构。
2.合理施用农药
(1)施用农药的目的:减少农作物损失。
(2)农药的发展:早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。现在人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等有机合成农药。
(3)农药的发展方向:高效、低毒和低残留。
(4)不合理施用农药的危害
①农药可能会破坏害虫与天敌之间有生态平衡;可能会引起一些昆虫的大量死亡。
②农药会造成土壤和作物的农药残留超标。
③农药会造成大气、地表水和地下水的污染。
(5)长期使用滴滴涕(DDT)的危害
①害虫在体内将DDT转化为DDE,产生抗药性。原理:
(毒性较低)
DDT DDE
②通过生物链在生物体内富集。
二、合理用药
1.药物的分类
(1)药物按来源分为天然药物与合成药物。
(2)药物按使用严格程度分为处方药和非处方药。
2.药物的作用机理
(1)有的药物是通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效,如抗酸药。
(2)更多药物是通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效,其分子结构与生物活性密切相关。
3.阿司匹林
(1)阿司匹林的化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。
(2)以水杨酸和乙酸酐为原料生产阿司匹林的化学方程式为
(3)不良反应
长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。
4.合理用药遵循原则及因素
(1)原则:安全、有效、经济、适当等
(2)
5.滥用药物危害
(1)滥用安眠药、抗生素、兴奋剂对个人机体产生严重的影响。
(2)吸毒对个人和社会带来极大危害。
三、安全使用食品添加剂
1.食品添加剂的概念
食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味,以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。
2.食品添加剂的分类
按照来源不同,可分为天然的食品添加剂和人工合成的食品添加剂两大类。
3.几种常用食品添加剂
类别
功能
品种
着色剂
改善食品色泽
天然色素如红曲红等;合成色素如柠檬黄等
增味剂
增加食品鲜味
味精等
膨松剂
使食品松软或酥脆
碳酸氢铵、碳酸氢钠等
凝固剂
改善食品形态
盐卤、葡萄糖酸-δ-内酯等
防腐剂
防止食品腐败变质
苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等
抗氧化剂
防止食品因氧化而变质
抗坏血酸(即维生素C)等
营养强化剂
补充必要的营养成分
碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等
4.食品添加剂使用的基本要求
(1)不应对人体产生任何健康危害。
(2)不应掩盖食品腐败变质。
(3)不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷,或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。
(4)不应降低食品本身的营养价值。
(5)在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。
1.(2015·天津·高考真题)下列有关“化学与生活”的叙述不正确的是
A.点燃爆竹后,硫燃烧生成SO3
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒
D.使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力减弱
【答案】A
【解析】A. 硫在空气中或纯氧中燃烧产物均为SO2,不是SO3,故点燃爆竹后,硫燃烧生成SO2,A项错误;B. 明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈成分主要为Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3可溶于酸性溶液,故可用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,B项正确;C. 水杨酸为邻羟基苯甲酸,官能团为羧基、酚羟基,羧基可与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,故服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒,C项正确;D. 肥皂主要有效成分为高级脂肪酸钠,使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服高级脂肪酸钠会与钙离子反应生成难溶的高级脂肪酸钙,从而是肥皂失去去污能力,故D项正确;本题选A。
2.(2019·浙江·高考真题)可用于治疗胃酸过多的物质是
A.碳酸氢钠 B.氯化钠 C.氯化钾 D.氢氧化钠
【答案】A
【解析】能用于治疗胃酸(含盐酸)过多的物质需具备能与盐酸反应且对人体无害的性质。A.碳酸氢钠可与盐酸发生反应生成氯化钠和水以及二氧化碳,可用于治疗胃酸过多,选项A正确;B.NaCl不与盐酸反应,不能用于治疗胃酸过多,选项B错误;C.KCl不与盐酸反应,不能用于治疗胃酸过多,选项C错误;D.氢氧化钠具有极强的腐蚀性,对人体有害,不能用于治疗胃酸过多,选项D错误;答案选A。
3.(2018·海南·高考真题)下列食品添加剂中,常用作防腐剂的是
A.碘酸钾 B.碳酸氢钠 C.苯甲酸钠 D.磷酸氢钠
【答案】C
【解析】常见的防腐剂有糖、食盐、亚硝酸钠、苯甲酸、苯甲酸钠等。苯甲酸钠在pH是2.5-4.0时有杀菌抑菌的作用,所以可以做食品的防腐剂。合理使用对人体无害。A. 碘酸钾是食盐加碘的成分,不是用作防腐剂的,故A不选;B. 碳酸氢钠俗名小苏打,是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一,不是用作防腐剂的,故B不选;C. 苯甲酸钠在pH是2.5-4.0时有杀菌抑菌的作用,所以可以做食品的防腐剂。合理使用对人体无害,故C选;D. 磷酸氢钠在食品工业中用作品质改良剂、pH调节剂、营养增补剂、乳化分散剂、发酵助剂、粘结剂等,不是用作防腐剂的,故D不选;故答案选C。
4.(2014·福建·高考真题)下列有关物质应用的说法正确的是
A.生石灰用作食品抗氧剂 B.盐类都可作调味品
C.铝罐可久盛食醋 D.小苏打是面包发酵粉的主要成分
【答案】D
【解析】A.生石灰可作食品的干燥剂,错误;B.食盐可作调味品,其它盐类不一定,错误;C.铝能与CH3COOH反应,所以铝罐不能久盛食醋,错误;D.小苏打在发酵时能产生CO2,是面包发酵粉的主要成分,正确。故选D。
5.(2015·新课标Ⅱ·高考真题)食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是
A.硅胶可用作食品干燥剂
B.P2O5不可用作食品干燥剂
C.六水合氯化钙可用作食品干燥剂
D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
【答案】C
【解析】A.硅胶多孔,吸附水分能力强,且没有毒,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,A正确;B.P2O5是酸性氧化物,吸水生成磷酸或偏磷酸,酸有腐蚀性,而偏磷酸有毒,五氧化二磷在与有机物接触时可能会引发燃烧、并释放出更多的热量和有毒气体,因此不可用作食品干燥剂,B正确;C.氯化钙具有吸水性,而六水合氯化钙不具有吸水性,不能用作食品干燥剂,C错误;D.加工后具有吸水性的植物纤维没有毒,没有腐蚀性,因此可用作食品干燥剂,D正确;答案选C。
6.(2024·山东·高考真题)化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是
A.活性炭可用作食品脱色剂 B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.谷氨酸钠可用作食品增味剂 D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
【答案】D
【解析】A.活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,能够吸附一些食品中的色素,故A正确;B.铁粉具有还原性,能与O2反应,可延长食品的保质期,作食品脱氧剂,故B正确;C.谷氨酸钠是味精的主要成分,能增加食物的鲜味,是一种常用的食品增味剂,故C正确;D.P2O5吸水后的产物有毒,不能用作食品干燥剂,故D错误;故选D。
7.(2011·天津·高考真题)化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂
C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题
D.天然药物无任何副作用,可长期服用
【答案】A
【解析】A.乙烯是一种催熟剂,而高锰酸钾溶液能吸收乙烯,A正确;B.添加剂要合理使用,不能大量添加,B错误;C.含磷洗衣粉只是引起水体富营养化的一部分,所以使用无磷洗衣粉,不可能彻底解决水体富营养化问题,C错误;D.天然药物也有副作用,不能长时间服用,D错误;答案选A。
8.(2007·山东·高考真题)下列叙述正确的是
A.目前加碘食盐中主要添加的是KIO3
B.日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
C.绿色食品是不含任何化学物质的食品
D.在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数
【答案】A
【解析】A.目前加碘食盐主要是加入KIO3,A正确;B.杀菌消毒用的医用酒精是75%的酒精,B错误;C.从化学的角度看,所有物质都是化学物质,C错误;D.CO2不属于污染气体,D错误。答案选A。
9.(2013·新课标Ⅰ·高考真题)化学无处不在,与化学有关的说法不正确的是
A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
【答案】C
【解析】A.根据侯氏制碱法的原理可表示为NH3+H2O+CO2=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2ONH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,而在低温下却比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥,故侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异,A正确。B.氨气可以与浓盐酸反应生成白烟(氯化铵晶体颗粒),B正确;C.碘是人类所必须的微量元素,所以要适当食用含碘元素的食物,但不是含高碘酸的食物,C错误;D.黑火药由硫磺、硝石、木炭按一定比例组成,D正确。故选C。
10.(2023·海南·高考真题)化学的迅速发展为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是
A.为增强药效,多种处方药可随意叠加使用
B.现代化肥种类丰富,施用方法其依据对象营养状况而定
C.规范使用防腐制可以减缓食物变质速度,保持食品营养价值
D.在种植业中,植物浸取试剂类医药也应慎重选用
【答案】A
【解析】A.多种处方药可随意叠加使用,相互间可能发生化学反应,需要按照医嘱和药物说明进行使用,故A错误;B.化肥的施用方法需依据对象营养状况针对性的选择不同的化肥,故B正确;C.规范使用防腐制可以减缓食物变质速度,保持食品营养价值,提高食品的口感,故C正确;D.在种植业中,植物浸取试剂类医药也应慎重选用,D正确。答案为:A。
11.(2024·海南·高考真题)化学为实现社会可持续发展贡献巨大。下列说法错误的是
A.以竹代塑,可减少白色污染 B.使用人工合成杀虫剂,对环境无影响
C.无纸化办公,可减少人工合成油墨的使用 D.使用无磷洗涤剂,可减少水体污染
【答案】B
【解析】A.利用可降解的竹子替代普通塑料,减少塑料的使用,可防止白色污染,故A正确;B.人工合成杀虫剂具有一定毒性,会对环境造成一定影响,故B错误;C.无纸化办公,减少了打印机中人工合成的油墨使用,故C正确;D.含磷洗涤剂会导致水的富营养化,从而导致赤潮、水华等污染,使用无磷洗涤剂,可减少水体污染,故D正确;故选B。
一、化学与环境保护
1.环境保护
(1)环境问题:主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
(2)环境保护的任务
①环境监测:对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定,为控制和消除污染提供可靠的数据。
②治理工业“三废”(废气、废水、废渣)。
③寻找源头治理环境污染的生产工艺:杜绝污染物的排放,能从根本上解决环境问题。
2.大气污染物来源及次生污染物的形成
3.污水的处理
(1)常用的污水处理方法:物理法、化学法和生物法等。
(2)污水处理的常用化学方法:中和法、氧化还原法、沉淀法等。
(3)污水处理的流程
①一级处理:通常采用物理方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经一级处理后的水一般达不到排放标准,一级处理作为预处理。
②二级处理:采用生物方法(又称微生物法)及某些化学方法,除去水中的可降解有机物等污染物。经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。
③三级处理:主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等,对污水进行深度处理和净化。经三级处理后水可用于绿化和景观用水等。
4.固体废弃物的处理
(1)处理原则:无害化、减量化和资源化。
(2)目的:减少环境污染和资源回收利用。
二、绿色化学
1.绿色化学也称环境友好化学。
2.核心思想: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化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。
3.原子经济性反应:反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子利用率达到100%。
原子利用率=×100%
4.绿色化学对化学反应的要求
1.(2017·江苏·高考真题)2017年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是
A.夏天设定空调温度尽可能的低 B.推广使用一次性塑料袋和纸巾
C.少开私家车多乘公共交通工具 D.对商品进行豪华包装促进销售
【答案】C
【解析】A. 夏天设定空调温度尽可能的低,浪费了电能资源,增加能量损耗,故A项错误;B. 推广使用一次性塑料袋和纸巾,浪费了资源,故B项错误;C.少开私家车多乘公共交通工具,可以节约资源,减少空气污染,故C项正确;D. 对商品进行豪华包装促进销售,浪费了资源,故D项错误;答案选C。
2.(2021·山东·高考真题)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A.风能发电 B.粮食酿酒 C.燃煤脱硫 D.石油裂化
【答案】A
【解析】碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低;碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,故选A。
3.(2021·河北·高考真题)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法正确的是
A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
【答案】D
【解析】A.是红棕色且有刺激性气味的气体,而是无色有刺激性气味的气体,A错误;B.汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物,如NOx和CO等,B错误;C.氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态,且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气中的氮氧化物,C错误;D.工业废气中的可采用石灰法进行脱除,如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理,D正确;故选D。
4.(2021·湖南·高考真题)下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中,没有涉及到化学变化的是
A.定期清淤,疏通河道
B.化工企业“三废”处理后,达标排放
C.利用微生物降解水域中的有毒有害物质
D.河道中的垃圾回收分类后,进行无害化处理
【答案】A
【解析】A.定期清淤,疏通河道,保证河流畅通,没有涉及化学变化,A符合题意;B.工业生产中得到产品的同时常产生废气、废水和废渣(简称“三废”),常涉及化学方法进行处理,如石膏法脱硫、氧化还原法和沉淀法等处理废水,废渣资源回收利用等过程均有新物质生成,涉及化学变化,B不符合题意;C.可通过微生物的代谢作用,将废水中有毒有害物质尤其复杂的有机污染物降解为简单的、无害物质,所以微生物法处理废水有新物质的生成,涉及的是化学变化,C不符合题意;D.河道中的垃圾回收分类,适合焚化处理的垃圾,利用现代焚化炉进行燃烧,消灭各种病原体,把一些有毒、有害物质转化为无害物质,同时可回收热能,用于供热和发电等,此过程涉及化学变化,D不符合题意;故选A。
5.(2011·北京·高考真题)垃圾分类有利于资源回收利用,下列垃圾归类不合理的是
A
B
C
D
垃圾
废易拉罐
废塑料瓶
废荧光灯管
不可再生废纸
垃圾分类
可回收物
其他垃圾
有害垃圾
可燃垃圾
【答案】B
【解析】A.废易拉罐为金属铝制品或铁制品,可加工回收金属铝或铁,为可回收物,故A正确;B.废塑料瓶目前大部分是聚对苯二甲酸乙二酯或聚乙烯制品,可以回收利用重新制造塑料瓶,为可回收物,故B错误;C.废荧光灯管中含有微量元素汞,散入大气危害人的健康,因此属于有害垃圾,故C正确;D.废纸的主要成分是纤维素,不可再生废纸是可燃垃圾,故D正确;所以答案:选B。
6.(2016·江苏·高考真题)大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是
A.燃烧煤炭供热 B.利用风力发电 C.增加植被面积 D.节约用电用水
【答案】A
【解析】A.煤炭的主要成分是碳,燃烧会产生二氧化碳,导致大气中CO2的含量增加,A符合题意;B.利用风力发电能减少CO2的排放,B不符合题意;C.绿色植物的光合作用能吸收CO2,降低大气中CO2的含量,C不符合题意;D.我国的能源主要来自燃煤发电,节约能源,会降低大气中CO2的含量,D不符合题意。答案选A。
7.(2020·江苏·高考真题)打赢蓝天保卫战,提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是
A.PM2. 5 B.O2 C.SO2 D.NO
【答案】B
【解析】A.PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响大,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重,PM2.5属于空气污染物,A不选;B.O2是空气的主要成分之一,是人类维持生命不可缺少的物质,不属于空气污染物,B选;C.SO2引起的典型环境问题是形成硫酸型酸雨,SO2属于空气污染物,C不选;D.NO引起的典型环境问题有:硝酸型酸雨、光化学烟雾、破坏O3层等,NO属于空气污染物,D不选;答案选B。
8.(2009·广东·高考真题)下列措施不符合节能减排的是
A.大力发展火力发电,解决电力紧张问题
B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏
D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气
【答案】A
【解析】A.火力发电不能减少有害物质的排放,不符合节能减排,选项A错误;B.太阳能热水器是将太阳能转化为热能,不会产生环境污染,选项B正确;C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,可以将有害气体二氧化硫转化为硫酸钙,减少环境污染,选项C正确;D.沼气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧后产生水和二氧化碳,对空气无污染,选项D正确。答案选A。
9.(2011·重庆·高考真题)“化学,让生活更美好”,下列叙述不能直接体现这一主旨的是
A.风力发电,让能源更清洁 B.合成光纤,让通讯更快捷
C.合成药物,让人类更健康 D.环保涂料,让环境更宜居
【答案】A
【解析】A.风力发电是将风能转化为电能,没有新物质的生成,是物理变化,与化学无关,故A正确;B.光纤的化学成分是二氧化硅,合成光纤是化学变化,让通讯更快捷,能让生活更美好,故B错误;C.用化学方法合成药物,让人类更健康,能让生活更美好,故C错误;D.用化学方法合成环保涂料,让环境更宜居,能让生活更美好,故D错误;故选A。
10.(2010·四川·高考真题)节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是
A.利用太阳能制氢 B.关停小火电企业
C.举行“地球一小时”熄灯活动 D.推广使用煤液化技术
【答案】D
【解析】A.利用太阳能制氢一是节省电能,减少煤的燃烧,二是氢可代替一部分化石燃料,减少CO2的排放,A不选;B.关停小火电企业减少煤的燃烧,能减少二氧化碳排放,B不选;C.举行熄灯活动,节省了煤电,减少了CO2的排放,C不选;D.煤液化成水煤气,燃烧后,CO2的排放没减少,D选。答案选D。
11.(2017·全国III卷·高考真题)化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
【答案】C
【解析】A.PM2.5是指微粒直径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物,正确;B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染,正确;C.燃煤中加入生石灰可以减少硫酸型酸雨的形成(原理为2CaO+2SO2+O22CaSO4),但在加热时生石灰不能吸收CO2,不能减少CO2的排放,不能减少温室气体的排放,错误;D.天然气(主要成分为CH4)和液化石油气(主要成分为C3H8、C4H10)是我国目前推广使用的清洁燃料,正确;答案选C。
12.(2016·全国II卷·高考真题)下列有关燃料的说法错误的是
A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一
B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
【答案】B
【解析】A.温室气体包括CO2、CH4等气体,A项正确;B.化石燃料完全燃烧产生大量CO2气体,大气中CO2含量过高会导致温室效应等环境问题,B项错误;C. 液化石油气等物质燃烧能生成水和二氧化碳,是一种比较清洁的能源,所以以液化石油气代替燃油可减少大气污染,C项正确;D.CO是有毒气体,则燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一,D项正确;答案选B。
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.(2024·浙江·高考真题)化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A.部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到
B.煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程
C.制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C,可延长保质期
D.加入混凝剂聚合氯化铝,可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒
【答案】B
【解析】A.根据金属活泼性的不同,可以采用不同的方法冶炼金属,大部分金属(主要是中等活泼的金属)的冶炼是通过高温下发生氧化还原反应来完成的,即热还原法,常用的还原剂有焦炭、CO、H2等,A项正确;B.煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应为C+H2O(g)CO+H2,该过程属于化学变化,B项错误;C.维生素C(即抗坏血酸)具有还原性,能被氧化成脱氢抗坏血酸,故制作水果罐头时加入维生素C作抗氧化剂,可延长保质期,C项正确;D.混凝剂聚合氯化铝在污水中能水解成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体能吸附污水中细小悬浮物,使其聚集成较大颗粒而沉降下来,D项正确;答案选B。
2.(2020·海南·高考真题)化学科学与社会活动密切相关。下述措施应积极推广的是
A.在抗击新冠肺炎疫情斗争中,提高环境友好无残留消毒剂的使用比例
B.原料药生产厂通过蒸发与焚烧过程,处理其生产废液
C.海边建筑工程施工,就近取海水海沙生产混凝土
D.为保证食物的口感与风味,增加食品添加剂使用品种与数量
【答案】A
【解析】A. 使用环境友好无残留消毒剂,可以减少或杜绝污染,应该积极推广,故A正确;B. 原料药生产厂生产的废液要集体利用物理、化学和生物的方法处理,不能蒸发和焚烧,故B错误;C. 海边建筑工程施工,就近取海水海沙生产混凝土,会造成海洋生态环境的污染和破坏,故C错误;D. 食品添加剂使用品种与数量都有严格的使用标准,不能随意增加,故D错误;故选A。
3.(2021·全国甲卷·高考真题)化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是
A.食品加工时不可添加任何防腐剂
B.掩埋废旧电池不会造成环境污染
C.天然气不完全燃烧会产生有毒气体
D.使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
【答案】C
【解析】A.食品加工时,可适当添加食品添加剂和防腐剂等,如苯甲酸钠,故A错误;B.废旧电池中含有重金属等金属离子,会造成土壤污染,水体污染等,故B错误;C.天然气主要成分为甲烷,不完全燃烧会产生一氧化碳等有毒气体,故C正确;D.含磷洗涤剂的排放,使水中磷过多,造成水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,水体变浑浊,故D错误;故选C。
4.(2022·天津·高考真题)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A.甲是空气中体积分数最大的成分 B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
【答案】C
【解析】甲和氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳,再根据元素守恒,则甲为氮气。A.甲是氮气,氮气空气中体积分数最大的成分,故A正确;B.乙是二氧化碳,则乙是引起温室效应的气体之一,故B正确;C.由于氮气含有氮氮三键,因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生,在高温或放电条件下发生,故C错误;D.一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳,一氧化氮中氮化合价降低,因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂,故D正确。综上所述,答案为C。
5.(2020·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.二氧化硅导电能力强,可用于制造光导纤维
B.石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的
C.钠着火不能用泡沫灭火器灭火
D.利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放
【答案】A
【解析】A.二氧化硅导光能力强,可用于制造光导纤维,故A错误;B.向燃煤中加入适量石灰石,高温时将SO2转化为CaSO4,同时生成二氧化碳,故B正确;C.钠与氧气反应生成过氧化钠,因过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,不能够用泡沫灭火器灭火,可以用沙土灭火,故C正确;D.在排气管中安装高效催化剂,将NO转化为N2,减少了空气污染,故D正确;故答案为A。
6.(2012·四川·高考真题)下列关于“化学与健康”的说法不正确的是
A.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收
C.“血液透析”利用了胶体的性质
D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病
【答案】D
【解析】A.铬属于重金属,能使蛋白质发生变性,服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害,故A正确;B.油脂既能提供营养,也能作为脂溶性维生素A.D.E、K的溶剂,它们必须溶在油脂里面,才会被消化吸收,故B正确;C.“血液透析”是利用了血液是胶体,不会通过半透膜的原理,故C正确;D.光化学烟雾是汽车排放的尾气中的氮氧化物发生复杂的变化后形成的,氮氧化物有毒,会引起呼吸道疾病,故D错误;故答案选D。
7.(2017·北京·高考真题)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.反应①的产物中含有水
B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是C5~C11的烃类混合物
D.图中a的名称是2-甲基丁烷
【答案】B
【解析】A.反应①是CO2与H2反应生成了CO,根据元素守恒可推断有H2O生成,即反应化学方程式为CO2+H2=CO+H2O,产物中含有水,故A正确;B.反应②是CO与H2反应生成(CH2)n,(CH2)n中还含有碳氢键,故B错误;C.由示意图可知,汽油的主要成分是C5~C11的烃类混合物,故C正确;D.根据a的球棍模型,可得其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3,系统名称为2-甲基丁烷,故D正确;答案为B。
8.(2021·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃
B.通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴
C.生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐
D.工业制备硝酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
【答案】D
【解析】A.某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃,如氧化亚铜分散在玻璃中可以得到红色的玻璃,三氧化二钴分散在玻璃中可以得到蓝色的玻璃,A说法正确;B.溴虽然被称为“海洋元素”,但是其在海水中的浓度太小,直接以海水为原料提取溴的成本太高,而海水提取粗食盐后的母液属于浓缩的海水,其中溴化物的浓度较高,因此,通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴,B说法正确;C.某种能耐受铜盐毒性的细菌能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,从而把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐,因此,其可用于生物炼铜,C说法正确;D.工业制备硝酸的主要设备为氧化炉(转化器)、热交换器和吸收塔,工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔,D说法不正确。综上所述,本题选D。
9.(2022·广东·高考真题)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化,可被还原
C
石油裂解气能使溴的溶液褪色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
水解可生成胶体
可用作净水剂
【答案】A
【解析】A.焦炭具有还原性,工业上常利用焦炭与石英砂(SiO2)在高温条件下制备粗硅,这与SiO2是否做光导纤维无因果关系,故A符合题意;B.海水中存在溴离子,可向其中通入氯气等氧化剂将其氧化为溴单质,再经过萃取蒸馏物理操作分离提纯溴单质,另外,通过富集海水中的镁离子,经过沉淀、溶解等操作得到无水氯化镁,随后电解熔融氯化镁可制备得到镁单质,陈述I和陈述II均正确,且具有因果关系,B不符合题意;C.石油在催化剂加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃,从而使溴的CCl4溶液褪色,陈述I和陈述II均正确,且具有因果关系,C不符合题意;D.FeCl3溶液中铁离子可发生水解,生成具有吸附性的氢氧化铁胶体,从而可用作净水剂,陈述I和陈述II均正确,且具有因果关系,D不符合题意;综上所述,答案为A。
10.(2018·江苏·高考真题)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是
A.用装置甲灼烧碎海带
B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2
D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气
【答案】B
【解析】A.灼烧碎海带应用坩埚,A错误;
B.海带灰的浸泡液用过滤法分离,以获得含I-的溶液,B正确;
C.MnO2与浓盐酸常温不反应,MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,C错误;
D.Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小,不能用饱和NaCl溶液吸收尾气Cl2,尾气Cl2通常用NaOH溶液吸收,D错误;
答案选B。
11.(2019·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.电解熔融氯化镁可制取金属镁
B.电解饱和食盐水可制取氯气
C.生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅
D.接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石
【答案】C
【解析】A.制取金属镁时,由于镁的活泼性很强,故一般电解熔融的氯化镁制取,选项A正确;B.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,可制取氯气,选项B正确;C.生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英,选项C不正确;D.接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石,硫与氧气反应生成二氧化硫或煅烧硫铁矿生成二氧化硫,选项D正确。答案选C。
12.(2020·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.天然气是不可再生能源
B.用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物
C.煤的液化属于物理变化
D.火棉是含氮量高的硝化纤维
【答案】C
【解析】A.天然气是由远古时代的动植物遗体经过漫长的时间变化而形成的,储量有限,是不可再生能源,A选项正确;B.水煤气为CO和H2,在催化剂的作用下,可以合成液态碳氢化合物和含氧有机物(如甲醇),B选项正确;C.煤的液化是把煤转化为液体燃料,属于化学变化,C选项错误;D.火棉是名为纤维素硝酸酯,是一种含氮量较高的硝化纤维,D选项正确;答案选C。
13.(2024·安徽·高考真题)下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A.煤煤油 B.石油乙烯 C.油脂甘油 D.淀粉乙醇
【答案】C
【解析】A.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,干馏的过程不产生煤油,煤油是石油分馏的产物,A错误;B.石油分馏是利用其组分中的不同物质的沸点不同将组分彼此分开,石油分馏不能得到乙烯,B错误;C.油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,C正确;D.淀粉是多糖,其发生水解反应生成葡萄糖,D错误;故答案选C。
14.(2018·全国II卷·高考真题)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【解析】A. 雾的分散剂是空气,分散质是水。霾的分散剂是空气,分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同,A正确;B. 由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,B正确;C. NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,C错误;D. 氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放出氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,D正确。答案选C。
二、解答题(共58分)
15.(2013·海南·高考真题)(14分)溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等,回答下列问题:
(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入 ,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO,其离子方程式为 。
(2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中, 显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为 。
(3)CuBr2分解的热化学方程式为:2CuBr2(s)=2CuBr(s)+ Br2(g) ∆H=+105.4kJ/mol在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解,平衡时p(Br2)为4.66×103Pa。
①如反应体系的体积不变,提高反应温度,则p(Br2)将会 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则p(Br2)的变化范围为 。
【答案】 Cl2 3 Br2+6 CO+3H2O=5Br-+ BrO+6HCO(或3 Br2+3CO=5 Br-+ BrO+3CO2) Br BrCl+H2O=HCl+HBrO 增大 2.33×103Pa< p(Br2)≤4.66×103Pa
【解析】(1)通入氯气,把溴离子氧化为溴单质;溴在碳酸钠溶液的歧化可把反应理解为,溴与水发生歧化,产生H+的被碳酸钠吸收。
(2)溴的非金属性弱于氯的,故溴显正电性;与Cl2与H2O类似,BrCl与水发生反应的化学方程式为:BrCl+H2O=HCl+HBrO。
(3)①升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因而可提高p(Br2);
②体积增大一倍时,p(Br2)降为原来的一半,即2.33×103Pa,减压使平衡向气体体积数增大的方向移动,因而会大于2.33×103Pa;若反应物足量,可平衡恢复到原有的p(Br2)。
16.(2013·上海·高考真题)(共15分)二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。
完成下列填空:
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠 g(保留一位小数);如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 g (保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图:
碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:
已知:
试剂
Ca(OH)2
NaOH
价格(元/kg)
0.36
2.9
吸收SO2的成本(元/mol)
0.027
0.232
石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是 。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是 ,缺点是 。
(4)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示) 。
【答案】
(1)ae
(2)18.9 19.8
(3)酸性氧化物与碱的反应 成本低 亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞
(4)
【解析】(1)用硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫,反应物是固液混合,且该反应不需要加热,所以可以采用固液混合不加热型装置,希望能控制反应速度,则盛放硫酸的仪器必须含有活塞而能控制液体量;
(2)由硫守恒可得:Na2SO3~SO2,根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量;设没有变质的亚硫酸钠为100g,根据变质的质量计算出变质后溶液中亚硫酸钠的质量分数,再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量;
(3)根据石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的原理分析相同之处;利用题中已知信息及反应原理判断石灰-石膏法的优点和缺点;
(4)将亚硫酸钠和氢氧化钙发生复分解反应生成NaOH,然后再将亚硫钙氧化得到二水硫酸钙,这样NaOH能循环利用。
【解析】(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态,反应条件不需加热,可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率,结合装置可知A.e可达到目的;
(2) H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2+H2O
126g 22.4L
m 3.36L
m=18.9g
4g亚硫酸钠被氧化为硫酸钠后的质量变为4.5g,则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中,亚硫酸钠的质量分数为95.5%,因此称取样品的质量为19.8g。
(3)石灰-石膏法与碱法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物可与碱反应的性质来吸收SO2的;利用题中已知和有关信息可知采用石灰-石膏法所用原料易得、成本低等,但因Ca(OH)2碱性弱,导致吸收速率慢、效率低;
(4)依据上述流程操作存在的缺点,能实现物料循环的烟气脱硫方案
17.(2014·江苏·高考真题)(15分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为 ;滤渣Ⅰ的主要成分为 (填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为 (填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是 ;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】
(1) Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3 CaSO4+3CO2↑
(3)溶液中的部分亚硫酸根离子被氧化为SO42- 减小
【解析】粉煤灰和稀硫酸混合,其中的氧化铝与硫酸发生反应,发生反应方程式是Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O,酸性氧化物SiO2和稀硫酸不反应,过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2;在过滤得到的滤液中含有Al2(SO4)3,调节pH=3.6,加入CaCO3粉末,发生反应CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O,CaSO4为微溶物,所以滤渣Ⅱ的成分主要为CaSO4,过滤得滤液Ⅱ,二氧化硫和水反应生成的SO32-易被氧化生成SO42-。
【解析】(1)通过以上分析知,酸浸时反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,氧化铝和稀硫酸完全反应、二氧化硅和稀硫酸不反应,所以滤渣I的成分为SiO2。
答案为:Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O;SiO2;
(2)通过以上分析知,滤渣Ⅱ的成分是CaSO4,若溶液的pH偏高,溶液中的Al3+和OH-离子反应生成Al(OH)3沉淀,所以将会导致溶液中铝元素的含量降低,反应的离子方程式为:3CaCO3+2Al3++3SO42-+ 3H2O=2Al(OH)3↓+ 3CaSO4+ 3CO2↑。
答案为:CaSO4;3CaCO3+2Al3++3SO42-+ 3H2O=2Al(OH)3↓+ 3CaSO4+ 3CO2↑;
(3)溶液吸收二氧化硫生成SO32-,在溶液中SO32-易被氧化生成SO42-,所以上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量;溶液中SO32-属于弱酸根离子被氧气氧化为转化为SO42-,SO42-为强酸根离子,则溶液酸性增强,pH减小。
答案为:溶液中的部分亚硫酸根离子被氧化为SO42-;减小。
18.(2014·全国·高考真题)(14分)将海水淡化和与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一、一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品,回答下列问题:
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 (填序号)。
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁的提取工艺
(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2,并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是:Br2+Na2CO3+H2O →NaBr + NaBrO3+6NaHCO3,吸收1mol Br2时转移的电子为 mol。
(3)海水提镁的一段工艺流程如下图:
浓海水的主要成分如下:
离子
Na+
Mg2+
Cl-
浓度(g∙L-1)
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ,产品2的化学式为 ,1L浓海水最多可得到产品2的质量为 g。
(4)采用石墨阳极。不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为 ;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式 。
【答案】
(1) ②③④
(2) 5/3
(3) Ca2++=CaSO4↓ Mg(OH)2 69.6
(4)MgCl2Mg + Cl2↑ Mg + 2H2OMg(OH)2 + H2↑
【解析】(1)①混凝法的原理是利用混凝剂(如:明矾、铁盐等),利用物质的吸附性使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀,然后过滤除去,这种方法不能除去海水中可溶性杂质进行海水淡化,①错误;②改进提取工艺流程,减少物质引入,除去粗产品中的杂质提高产品质量,②正确;③海洋为巨大化学资源宝库,元素种类很多,优化提取产品的品种是可行的,③正确;④根据不同的提取原理可以改进钾、溴、镁等的提取工艺,从而提高K、Br2、Mg等的提取质量,④正确,答案选②③④。
(2)配平后的化学方程式为3Br2+6Na2CO3+3H2O=5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,溴元素的化合价从0价升高到+5价,即吸收3molBr2反应转移5mol电子,故当吸收1mol Br2时,转移的电子数为5/3mol。
(3)工艺流程中加入石灰乳,沉降、过滤后的滤液进行脱硫,Ca2+与SO42-生成CaSO4,离子方程式为:Ca2++SO42-=CaSO4↓,产品1为CaSO4;滤液中加入石灰乳,发生反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,产品2为Mg(OH)2.1L浓海水含m(Mg2+)=1L×28.8g/L=28.8g,由关系式
Mg2+~Mg(OH)2
24g 58g
28.8g m
即
解得:m=69.6g。
(4)电解熔融氯化镁的化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑;电解时,若有少量水存在,Mg与水反应生成氢氧化镁与氢气,会造成产品镁的消耗,反应方程式为:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。
19 / 31
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
$$
一、金属矿物的开发利用
1.金属元素在自然界中的存在形态
2.金属冶炼的一般原理
将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来,用于生产各种金属材料,这一过程在工业上称为金属的冶炼。金属的冶炼是利用氧化还原反应原理,在一定条件下,使金属离子得到电子被还原成金属原子,从而获得金属单质。即Mn++ne-===M。
3.金属的冶炼方法
(1)金属活泼性与冶炼方法的关系如下:
(2)金属的冶炼方法
热分解法
分解HgO
2HgO2Hg+O2↑
分解Ag2O
2Ag2O4Ag+O2↑
电解法
冶炼钠
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
冶炼镁
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
冶炼铝
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
热还原法
高炉炼铁
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
铝热法炼铁
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
其他方法
湿法炼铜
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
火法炼铜
Cu2S+O22Cu+SO2
4.金属矿物资源的开发和利用措施
(1)提高金属矿物的利用率。
(2)开发环保高效的金属冶炼方法。
(3)防止金属的腐蚀。
(4)使用其他材料代替金属材料,减少金属的使用量。
(5)加强废旧金属的回收和再利用。
二、海水资源的开发利用
1.海水水资源的开发利用
(1)利用途径:海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
(2)海水淡化:通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去,都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法和膜分离法等。其中蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高。
(3)海水的蒸馏
①主要仪器:A冷凝管,B蒸馏烧瓶,C锥形瓶。
②冷却水的流向:a口进,b口出。
③B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。
2.海水中化学资源的开发利用
(1)海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量最多的O、H两种元素,加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F元素,其总含量超过99%,其他元素为微量。虽然海水中元素的种类很多,总储量很大,但许多元素的富集程度却很低。
(2)海水制盐
从海水中制得的氯化钠,可以食用,同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等的化工原料。
①氯碱工业:电解饱和食盐水,可生产氢氧化钠、氢气和氯气。
化学反应方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
②制钠和氯气:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
③制盐酸:H2+Cl22HCl。
④制漂白剂(84消毒液):2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O。
⑤制纯碱:NaCl+CO2+H2O+NH3===NH4Cl+NaHCO3↓;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(3)海水提溴
①海水提溴的方法(吹出法)
工艺流程
基本操作
浓缩
海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br-得到浓缩
氧化
向浓缩的海水中通入Cl2,将Br-氧化成Br2
吹出
利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹出溴蒸气
吸收
吹出的溴蒸气用SO2吸收
蒸馏
再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离
②氧化、吸收环节主要离子方程式:
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-、SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br-。
3.从海水中获取能量
(1)从海水提取铀和重水,用于核能开发。
(2)开发潮汐能、波浪能等新型能源。
三、煤和天然气的综合利用
1.煤的组成
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
2.煤的综合利用
(1)煤的干馏
①定义:将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,也叫煤的焦化。
②主要产品:出炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯),煤焦油,焦炭。
(2)煤的气化
①定义:将煤转化为可燃性气体的过程。
②主要反应:C+H2O(g)CO+H2。
(3)
3.天然气的综合利用
二、石油的综合利用 化石能源与合成高分子材料
1.石油的组成
由多种碳氢化合物组成的混合物。
2.石油的综合利用
(1)石油的分馏:利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程,分馏后可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。
(2)石油的裂化
①目的:提高汽油的产量和质量。
②原理(以C16H34为例):C16H34C8H18+C8H16。
(3)石油的裂解
①目的:生成乙烯等气态化工原料。
②原理:C8H18C4H10+C4H8。
C4H10C2H6+C2H4。
C4H10CH4+C3H6。
(4)石油的催化重整
①目的:使链状烃转化为环状烃。
②产品:苯或甲苯等化工原料。
3.化石能源与合成高分子材料
(1)三大合成高分子材料包括:塑料、合成橡胶、合成纤维。
(2)以煤、石油、天然气为原料,通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如:
①乙烯制聚乙烯:nCH2==CH2CH2—CH2
②丙烯制聚丙烯:nCH2==CH—CH3
1.(2021·全国乙卷·高考真题)我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A.将重质油裂解为轻质油作为燃料
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D.研发催化剂将还原为甲醇
2.(2022·浙江·高考真题)下列说法正确的是
A.苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性
B.通过石油的常压分馏可获得石蜡等馏分,常压分馏过程为物理变化
C.在分子筛固体酸催化下,苯与乙烯发生取代反应获得苯乙烷
D.含氮量高的硝化纤维可作烈性炸药
3.(2020·浙江·高考真题)下列说法不正确的是( )
A.天然气的主要成分甲烷是高效,较洁净的燃料
B.石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
C.石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油
D.厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能
4.(2018·浙江·高考真题)下列不属于化石燃料的是
A.煤 B.石油 C.天然气 D.甲醇
5.(2018·浙江·高考真题)下列属于物理变化的是
A.煤的气化 B.天然气的燃烧 C.烃的裂解 D.石油的分馏
6.(2009·上海·高考真题)下图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中
A.a的沸点最高
B.b的熔点最低
C.c的平均相对分子质量最大
D.每一种馏分都是纯净物
7.(2011·海南·高考真题)下列叙述正确的是
A.“接触法”制H2SO4时,催化氧化阶段的反应原理为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0
B.海水提镁的主要步骤为
C.普通水泥的主要成分是硅酸钙
D.黏土的主要成分是三氧化二铝
8.(2024·浙江·高考真题)为回收利用含的废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是
A.步骤I中,加入足量溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤I中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗可用升华法进一步提纯
9.(2023·辽宁·高考真题)下列有关物质的工业制备反应错误的是
A.合成氨:N2+3H22NH3 B.制HCl:H2+Cl22HCl
C.制粗硅:SiO2+2CSi+2CO D.冶炼镁:2MgO(熔融)2Mg+O2↑
10.(2012·上海·高考真题)下列关于化石燃料的加工说法正确的( )
A.石油裂化主要得到乙烯
B.石油分馏是化学变化,可得到汽油、煤油
C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗苯、粗氨水和焦炉气
D.煤制煤气是物理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径
11.(2015·新课标Ⅱ·高考真题)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
12.(2021·湖南·高考真题)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
一、化肥、农药的合理施用
1.合理施用化肥
(1)施用化肥的目的:保障农作物增产,减少农作物损失。
(2)施用化肥时需考虑的因素:土壤酸碱性,作物营养状况,化肥本身性质。
(3)过量施用化肥的危害
①很多化肥易溶于水,过量施用会造成浪费。
②部分化肥随着雨水流入河流和湖泊,造成水体富营养化,产生水华等污染现象。
③不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构。
2.合理施用农药
(1)施用农药的目的:减少农作物损失。
(2)农药的发展:早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。现在人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等有机合成农药。
(3)农药的发展方向:高效、低毒和低残留。
(4)不合理施用农药的危害
①农药可能会破坏害虫与天敌之间有生态平衡;可能会引起一些昆虫的大量死亡。
②农药会造成土壤和作物的农药残留超标。
③农药会造成大气、地表水和地下水的污染。
(5)长期使用滴滴涕(DDT)的危害
①害虫在体内将DDT转化为DDE,产生抗药性。原理:
(毒性较低)
DDT DDE
②通过生物链在生物体内富集。
二、合理用药
1.药物的分类
(1)药物按来源分为天然药物与合成药物。
(2)药物按使用严格程度分为处方药和非处方药。
2.药物的作用机理
(1)有的药物是通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效,如抗酸药。
(2)更多药物是通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效,其分子结构与生物活性密切相关。
3.阿司匹林
(1)阿司匹林的化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。
(2)以水杨酸和乙酸酐为原料生产阿司匹林的化学方程式为
(3)不良反应
长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。
4.合理用药遵循原则及因素
(1)原则:安全、有效、经济、适当等
(2)
5.滥用药物危害
(1)滥用安眠药、抗生素、兴奋剂对个人机体产生严重的影响。
(2)吸毒对个人和社会带来极大危害。
三、安全使用食品添加剂
1.食品添加剂的概念
食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味,以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。
2.食品添加剂的分类
按照来源不同,可分为天然的食品添加剂和人工合成的食品添加剂两大类。
3.几种常用食品添加剂
类别
功能
品种
着色剂
改善食品色泽
天然色素如红曲红等;合成色素如柠檬黄等
增味剂
增加食品鲜味
味精等
膨松剂
使食品松软或酥脆
碳酸氢铵、碳酸氢钠等
凝固剂
改善食品形态
盐卤、葡萄糖酸-δ-内酯等
防腐剂
防止食品腐败变质
苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等
抗氧化剂
防止食品因氧化而变质
抗坏血酸(即维生素C)等
营养强化剂
补充必要的营养成分
碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等
4.食品添加剂使用的基本要求
(1)不应对人体产生任何健康危害。
(2)不应掩盖食品腐败变质。
(3)不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷,或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。
(4)不应降低食品本身的营养价值。
(5)在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。
1.(2015·天津·高考真题)下列有关“化学与生活”的叙述不正确的是
A.点燃爆竹后,硫燃烧生成SO3
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒
D.使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力减弱
2.(2019·浙江·高考真题)可用于治疗胃酸过多的物质是
A.碳酸氢钠 B.氯化钠 C.氯化钾 D.氢氧化钠
3.(2018·海南·高考真题)下列食品添加剂中,常用作防腐剂的是
A.碘酸钾 B.碳酸氢钠 C.苯甲酸钠 D.磷酸氢钠
4.(2014·福建·高考真题)下列有关物质应用的说法正确的是
A.生石灰用作食品抗氧剂 B.盐类都可作调味品
C.铝罐可久盛食醋 D.小苏打是面包发酵粉的主要成分
5.(2015·新课标Ⅱ·高考真题)食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是
A.硅胶可用作食品干燥剂
B.P2O5不可用作食品干燥剂
C.六水合氯化钙可用作食品干燥剂
D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
6.(2024·山东·高考真题)化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是
A.活性炭可用作食品脱色剂 B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.谷氨酸钠可用作食品增味剂 D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
7.(2011·天津·高考真题)化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂
C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题
D.天然药物无任何副作用,可长期服用
8.(2007·山东·高考真题)下列叙述正确的是
A.目前加碘食盐中主要添加的是KIO3
B.日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
C.绿色食品是不含任何化学物质的食品
D.在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数
9.(2013·新课标Ⅰ·高考真题)化学无处不在,与化学有关的说法不正确的是
A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
10.(2023·海南·高考真题)化学的迅速发展为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是
A.为增强药效,多种处方药可随意叠加使用
B.现代化肥种类丰富,施用方法其依据对象营养状况而定
C.规范使用防腐制可以减缓食物变质速度,保持食品营养价值
D.在种植业中,植物浸取试剂类医药也应慎重选用
11.(2024·海南·高考真题)化学为实现社会可持续发展贡献巨大。下列说法错误的是
A.以竹代塑,可减少白色污染 B.使用人工合成杀虫剂,对环境无影响
C.无纸化办公,可减少人工合成油墨的使用 D.使用无磷洗涤剂,可减少水体污染
一、化学与环境保护
1.环境保护
(1)环境问题:主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
(2)环境保护的任务
①环境监测:对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定,为控制和消除污染提供可靠的数据。
②治理工业“三废”(废气、废水、废渣)。
③寻找源头治理环境污染的生产工艺:杜绝污染物的排放,能从根本上解决环境问题。
2.大气污染物来源及次生污染物的形成
3.污水的处理
(1)常用的污水处理方法:物理法、化学法和生物法等。
(2)污水处理的常用化学方法:中和法、氧化还原法、沉淀法等。
(3)污水处理的流程
①一级处理:通常采用物理方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。经一级处理后的水一般达不到排放标准,一级处理作为预处理。
②二级处理:采用生物方法(又称微生物法)及某些化学方法,除去水中的可降解有机物等污染物。经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。
③三级处理:主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等,对污水进行深度处理和净化。经三级处理后水可用于绿化和景观用水等。
4.固体废弃物的处理
(1)处理原则:无害化、减量化和资源化。
(2)目的:减少环境污染和资源回收利用。
二、绿色化学
1.绿色化学也称环境友好化学。
2.核心思想: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化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。
3.原子经济性反应:反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子利用率达到100%。
原子利用率=×100%
4.绿色化学对化学反应的要求
1.(2017·江苏·高考真题)2017年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是
A.夏天设定空调温度尽可能的低 B.推广使用一次性塑料袋和纸巾
C.少开私家车多乘公共交通工具 D.对商品进行豪华包装促进销售
2.(2021·山东·高考真题)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A.风能发电 B.粮食酿酒 C.燃煤脱硫 D.石油裂化
3.(2021·河北·高考真题)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法正确的是
A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
4.(2021·湖南·高考真题)下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中,没有涉及到化学变化的是
A.定期清淤,疏通河道
B.化工企业“三废”处理后,达标排放
C.利用微生物降解水域中的有毒有害物质
D.河道中的垃圾回收分类后,进行无害化处理
5.(2011·北京·高考真题)垃圾分类有利于资源回收利用,下列垃圾归类不合理的是
A
B
C
D
垃圾
废易拉罐
废塑料瓶
废荧光灯管
不可再生废纸
垃圾分类
可回收物
其他垃圾
有害垃圾
可燃垃圾
6.(2016·江苏·高考真题)大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是
A.燃烧煤炭供热 B.利用风力发电 C.增加植被面积 D.节约用电用水
7.(2020·江苏·高考真题)打赢蓝天保卫战,提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是
A.PM2. 5 B.O2 C.SO2 D.NO
8.(2009·广东·高考真题)下列措施不符合节能减排的是
A.大力发展火力发电,解决电力紧张问题
B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏
D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气
9.(2011·重庆·高考真题)“化学,让生活更美好”,下列叙述不能直接体现这一主旨的是
A.风力发电,让能源更清洁 B.合成光纤,让通讯更快捷
C.合成药物,让人类更健康 D.环保涂料,让环境更宜居
10.(2010·四川·高考真题)节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是
A.利用太阳能制氢 B.关停小火电企业
C.举行“地球一小时”熄灯活动 D.推广使用煤液化技术
11.(2017·全国III卷·高考真题)化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
12.(2016·全国II卷·高考真题)下列有关燃料的说法错误的是
A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一
B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.(2024·浙江·高考真题)化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A.部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到
B.煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程
C.制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C,可延长保质期
D.加入混凝剂聚合氯化铝,可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒
2.(2020·海南·高考真题)化学科学与社会活动密切相关。下述措施应积极推广的是
A.在抗击新冠肺炎疫情斗争中,提高环境友好无残留消毒剂的使用比例
B.原料药生产厂通过蒸发与焚烧过程,处理其生产废液
C.海边建筑工程施工,就近取海水海沙生产混凝土
D.为保证食物的口感与风味,增加食品添加剂使用品种与数量
3.(2021·全国甲卷·高考真题)化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是
A.食品加工时不可添加任何防腐剂
B.掩埋废旧电池不会造成环境污染
C.天然气不完全燃烧会产生有毒气体
D.使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
4.(2022·天津·高考真题)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是
A.甲是空气中体积分数最大的成分 B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
5.(2020·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.二氧化硅导电能力强,可用于制造光导纤维
B.石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的
C.钠着火不能用泡沫灭火器灭火
D.利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放
6.(2012·四川·高考真题)下列关于“化学与健康”的说法不正确的是
A.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收
C.“血液透析”利用了胶体的性质
D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病
7.(2017·北京·高考真题)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.反应①的产物中含有水
B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是C5~C11的烃类混合物
D.图中a的名称是2-甲基丁烷
8.(2021·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃
B.通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴
C.生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐
D.工业制备硝酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
9.(2022·广东·高考真题)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化,可被还原
C
石油裂解气能使溴的溶液褪色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
水解可生成胶体
可用作净水剂
10.(2018·江苏·高考真题)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是
A.用装置甲灼烧碎海带
B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2
D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气
11.(2019·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.电解熔融氯化镁可制取金属镁
B.电解饱和食盐水可制取氯气
C.生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅
D.接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石
12.(2020·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.天然气是不可再生能源
B.用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物
C.煤的液化属于物理变化
D.火棉是含氮量高的硝化纤维
13.(2024·安徽·高考真题)下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A.煤煤油 B.石油乙烯 C.油脂甘油 D.淀粉乙醇
14.(2018·全国II卷·高考真题)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
二、解答题(共58分)
15.(2013·海南·高考真题)(14分)溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等,回答下列问题:
(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入 ,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO,其离子方程式为 。
(2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中, 显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为 。
(3)CuBr2分解的热化学方程式为:2CuBr2(s)=2CuBr(s)+ Br2(g) ∆H=+105.4kJ/mol在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解,平衡时p(Br2)为4.66×103Pa。
①如反应体系的体积不变,提高反应温度,则p(Br2)将会 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则p(Br2)的变化范围为 。
16.(2013·上海·高考真题)(共15分)二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。
完成下列填空:
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠 g(保留一位小数);如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 g (保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图:
碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:
已知:
试剂
Ca(OH)2
NaOH
价格(元/kg)
0.36
2.9
吸收SO2的成本(元/mol)
0.027
0.232
石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是 。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是 ,缺点是 。
(4)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示) 。
17.(2014·江苏·高考真题)(15分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为 ;滤渣Ⅰ的主要成分为 (填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为 (填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是 ;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.(2014·全国·高考真题)(14分)将海水淡化和与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一、一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品,回答下列问题:
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 (填序号)。
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁的提取工艺
(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2,并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是:Br2+Na2CO3+H2O →NaBr + NaBrO3+6NaHCO3,吸收1mol Br2时转移的电子为 mol。
(3)海水提镁的一段工艺流程如下图:
浓海水的主要成分如下:
离子
Na+
Mg2+
Cl-
浓度(g∙L-1)
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ,产品2的化学式为 ,1L浓海水最多可得到产品2的质量为 g。
(4)采用石墨阳极。不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为 ;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式 。
20 / 20
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
$$