第十一单元 化学与社会发展(复习讲义)化学新教材鲁教版九年级下册
2026-01-30
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内容正文:
第十一单元 化学与社会发展
复习讲义
复习目标
1.理解化学与资源、能源、材料、环境等的关系:认识化学在材料研制、能源开发农业生产和环境保护等领域的重要作用,了解化学与可持续发展的关系。
2.掌握化学在各领域的应用原理和方法:理解材料的化学组成和结构与性能的关系掌握能源转化和利用的化学原理,了解化肥、农药等在农业生产中的应用原理,以及化学在环境保护中的作用和方法。
3.培养运用化学知识解决实际问题的能力:能够运用化学知识和方法分析和解决材料研制、能源开发、农业生产和环境保护中的实际问题,提高学生的实践能力和创新精神。
4.增强社会责任感和环保意识:认识化学对社会发展的重要贡献,同时也了解化学带来的环境和社会问题,培养学生的社会责任感和环保意识,形成正确的价值观和科学态度。
重点
重点:
1.铵态氮肥的鉴别。
█知识点一 化学与材料研制
一、材料的分类
材料分类: 材料、 材料、 材料,还有 材料等。
二、无机非金属材料
1.无机非金属材料类型
重要的无机非金属材料有 、 、 等。
2.普通玻璃
普通玻璃一种 材料。在工业生产中通常是用石英砂(主要成分是SiO2) 、纯碱(NaCO3)、石灰石(主要成分是 CaCO3)按一定的质量比混合,经高温烧制而成。
3.特殊用途玻璃
普通玻璃经过各种物理或化学方法加工处理可制成多种具有特殊用途的玻璃。如强度高、耐高温的钢化玻璃;将多层玻璃和胶片叠合在一起,可制成防弹玻璃。
4.玻璃纤维
玻璃在高温熔融状态下抽成丝可制成绝缘性和耐热性好、抗腐蚀性强的玻璃纤维,用作绝热保温材料和电绝缘材料等。用特种光学玻璃拉制成的玻璃纤维可作为 ,广泛应用于 。
5.芯片材料——高纯硅的制备
目前,制备高纯硅最广泛采用的方法为三氯硅烷还原法,其化学反应原理为:
SiO2+2C
Si+3HClHSiCl3+H2↑
HSiCl3+H2↑
三、有机高分子材料
1.有机高分子材料的分类
(1)天然有机高分子材料,如 、 、蚕丝、天然橡胶等。
(2)合成有机高分子材料,主要有 、 、 ,简称合成材料。它们几乎全部是以 产品为原料合成的,都属于 材料。塑料是由许多 聚合成 后得到的一类有机高分子材料。
2.常见的合成材料
合成材料
主要性能
常见类型
应用举例
塑料
质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强
聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等
绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等
合成橡胶
弹性和绝缘性好
顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等
轮胎、密封制品、防护用品等
合成纤维
强度高,弹性好,耐磨,耐腐蚀
聚丙烯纤维(丙纶)、聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)等
纺织原料、过滤材料、建筑材料等
3.合成材料与环境污染
(1)合成材料的利与弊
利:合成材料的应用与发展,大大方便了人类的生活。
弊:合成材料废弃物的急剧增加带来了环境污染问题,废弃塑料带来的"白色污染"尤为严重。
(2)"白色污染"的危害
①"白色污染":塑料废弃物给环境带来的污染。
②"白色污染"的危害:大部分塑料在自然环境中很难降解,长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存; 如果焚烧含氯塑料会产生有刺激性气味的氯化氢等气体,从而对空气造成污染。
(3)消除"白色污染"的途径
①减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋等;
②重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒等;
③使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光解塑料等;
④回收各种废弃塑料。
4.燃烧法区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
棉纤维
燃烧快,黄色火焰,有烧纸的气味,燃烧后灰末细软,呈灰色
羊毛纤维
燃烧慢,燃烧时缩成团,有 气味,烧完后为有光泽的黑褐色小球,用手指一压即碎
合成纤维
近火时先熔化后燃烧或边熔化边燃烧,有特殊气味,燃烧后为黑色或褐色硬块,不易破碎
四、复合材料
1.复合村料是由 或 以上不同性质的材料,通过 或 方法复合在一起制成的性能优越的新材料。
2.复合材料可以发挥各组成材料的优点、克服单一材料的缺陷,从而使其应用范围大为拓展。复合材料具有 、 、 、弹性优良、耐化学腐蚀和耐高(低)温等特点,广泛应用于航空航天、电子电气、汽车工业和建筑等领域。
3.在塑料中加入玻璃纤维,就得到一种既有玻璃般的透明或半透明性,又有钢铁般强度的材料——玻璃钢。
效果检测
1.(2025·江苏盐城卷)2025年4月24日,我国“神舟二十号”载人飞船成功升空。下列制作航天服的材料中属于天然高分子材料的是( )
A.纯棉 B.钛合金
C.合成橡胶 D.合成纤维
2.(2025·四川成都卷)根据图文回答问题。
(1)分别灼烧两种纤维,闻到烧毛发焦糊味的是 (填“涤纶”或“羊毛”);羊毛面料中加涤纶的优点是 。
(2)米饭富含 (填“糖类”或“维生素”);向盛有发热包(主要成分是CaO)的饭盒里加水,给米饭加热时,注意的安全事项是 。
(3)石墨烯地暖核心材料是石墨烯电热膜,供暖时电能转化成 ;经新风系统净化后的空气,含量明显降低的是 (填序号)。
a.氧气 b.氮气 c.可吸入颗粒物
(4)飞行器机身使用的玻璃纤维增强塑料属于 (填“复合材料”或“合成材料”);航标灯和频闪灯常充入稀有气体,利用稀有气体的物理性质是 。
█知识点二 化学与能源开发
一、能源利用的新途径
1.化石能源的缺点
(1)三大化石能源包括 、 、 。
(1)化石燃料正面临着 的危机。
(2)化石燃料的使用还会导致 。
2.开发新能源
开发可再生和环境友好的新能源,如 、 、 、 、潮汐能、生物质能等。
二、清洁高效的氢能
(1)氢能源的优点:
① ;② ;③ ,故称为“绿色能源”,是未来最理想的能源。
(2)氢能源开发中的问题
① ;
② 。
(3)最理想的制氢方法
。
三、应用广泛的化学电池
1.化学电池:将 能直接转化为 能的装置。
2.化学能转化为电能的实验:
步骤一:把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。
步骤二:用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来,并在导线中间连接一个灵敏电流计,观察现象。
实验现象
步骤一:
步骤二:
化学方程式
电流计指针偏转原因
步骤二中能量转化的形式
能直接转化为 能
使用化学电源的优点
3. 常见的化学电池
①生活中常见的化学电池有干电池、蓄电池、锂离子电池等。
②干电池因填装的化学物质是不能流动的糊状物而得名,使用方便,广泛应用于电筒、电子钟等,以及国防、科研、航空等各个领域。
③蓄电池是一种能够通过化学反应实现再充电的装置。铅蓄电池较为常见,常用于车辆电力系统、移动电源和照明系统等。
④锂离子电池具有体积小、电压高、使用寿命长、相对环保等优点,主要应用于电动汽车、智能设备等领域。
效果检测
1.为了践行“美丽中国”的理念,开发和使用新能源势在必行。下列能源属于新能源的是( )
A.煤 B.石油 C.风能 D.天然气
2.液氢已应用于航天等领域。目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难,原因是( )
A.氢气本身无毒 B.氢气制取成本高和贮存困难
C.氢气燃烧放出的热量多 D.氢气燃烧产物不污染空气
█知识点三 化学与农业生产
一、化肥
1.农作物的生长需要 、 、 等营养元素。含有这些元素的某些物质可以作为肥料。化肥对促进 、保障 起到了重要作用。
2.化肥的种类及主要作用
(1) 、 和 是最主要的化学肥料,含这三种元素两种或两种以上的是 。
种类
化学成分
主要作用
氮肥
尿素[CO(NH2)2]、氯化铵(NH4Cl)、硝酸钠(NaNO3)等
促进植物茎、叶生长茂盛,使叶色浓绿,提高植物蛋白质含量
磷肥
磷酸钙[Ca32]等
促进作物生长,可以增强作物的抗寒、抗旱能力
钾肥
硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)等
可以保证各种代谢过程顺利进行,促进植物生长、增强抗病虫害和抗倒伏能力
复合肥料
磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、硝酸钾(KNO3)等
能同时均匀地供给作物几种养分
3. 是决定其肥效高低的重要因素。
二、铵态氮肥
1.铵态氮肥的定义
碳酸氢铵NH4HCO3、硝酸铵NH4NO3、碳酸铵(NH4)2CO3、氯化铵NH4Cl、硫酸铵(NH4)2SO4的成分里都含有 ,统称为铵态氮肥。由 和 构成的化合物,成为铵盐。
2.铵态氮肥的性质
(1)碳酸氢铵常温下会分解,有强烈的 ,直接鉴别。方程式:
(2)铵态氮肥中含有NH4+,与OH-混合加热反应,生成氨气和水。方程式:
尿素[CO(NH2)2]中没有NH4+,不是铵盐,与熟石灰等碱混合加热不产生氨气。铵态氮肥不能与 性物质混用,铵态氮肥遇到碱,能发生化学反应,释放出 。铵态氮肥不能在烈日下使用,铵态氮肥 ,受热 。
3.初步区分常用氮肥、磷肥和钾肥的方法
①氮肥中的氨水呈 态,有 ,直接观察。
②碳酸氢铵常温下会分解,有强烈的 ,直接鉴别。 ③铵态氮肥中含有NH4+,与OH-混合加热反应,生成氨气和水。尿素[CO(NH2)2]中没有NH4+,不是铵盐,与熟石灰等碱混合加热不产生氨气。
(NH4)2SO4+ Ca(OH)2CaSO4 + 2NH3↑ + 2H2O
(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O
2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
2NH4NO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2+ 2NH3↑ + 2H2O
氨态氮肥的鉴别选择和阴离子反应生成沉淀的药品
(NH4)2SO4+ Ba(NO3)2 =BaSO4↓ + 2NH3NO3
NH4Cl + AgNO3= AgCl↓ + NH3NO3
三、农药
1.常用的农药绝大多数都是用化学方法配制或合成的,例如波尔多液就是用胆矾(CuSO4·5H2O)、生石灰(CaO)和水混合制得的。
2.农药对提高作物产量具有非常重要的作用,但许多农药因毒性强、药效持久和残留时间长,在消灭病虫害的同时往往会污染环境、危害人类健康。化学家正积极研制和开发新型高效、低毒和低残留农药,如纳米农药、微生物农药等。
效果检测
1.(2025·四川卷)“庄稼一枝花,全靠肥当家”。下列肥料中属于磷肥的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·四川达州卷)端午时节,李华妈妈包了家人喜欢吃的“豌豆肉粽”。
(1)粽子上桌,粽香四溢,说明分子 (从微观角度解释)。
(2)李华妈妈将粽子用塑料袋装好,送给亲朋好友。生产塑料袋的材料属于______(填字母序号)。
A.金属材料 B.有机高分子材料 C.复合材料
(3)包粽子使用了粽叶、糯米、腊肉和豌豆等原材料,其中糯米富含的基本营养素是 (填“糖类”“蛋白质”或“油脂”)。
(4)为了使粽叶生长茂盛,可施用适量的尿素。尿素属于 (填“氮肥”“磷肥”或“钾肥”)。
█知识点四 化学与环境保护
一、保护生命之源
1.水体污染主要来自 、 、 。
2.防治污水的方法:
3.利用化学方法(如中和法、氧化法等)处理废水是治理水污染的常用方法。
二、还人类洁净的空气
1.造成空气污染的物质
①有害气体: 、 、 ;
② ,如烟尘。
2.污染来源
空气中的有害物质来自 , 及 。
3.存在的环境问题
( 含量过多引起,其他如甲烷等也能造成,但 空气污染物和有害气体)、 (飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放)、酸雨(由 、 引起)
4.酸雨
(1)导致酸雨的原因煤燃烧产生的二氧化硫和汽车发动机产生的氮氧化物(NOx)气体排放到空气中,与大气中的水发生化学反应,生成酸,随雨水降落到地面,便形成酸雨(pH>5.6的降水就称为酸雨)。
酸雨分为 酸雨和 酸雨
硫酸型酸雨的形成过程:
途径一:空气中的SO2可与雨水反应,发生反应为 ,H2SO3进一步被氧气氧化生成H2SO4,其反应方程式为: ,硫酸溶在雨水中,使雨水呈酸性,形成酸雨;
途径二:空气中的二氧化硫气体在粉尘做催化剂的条件下生成三氧化硫,三氧化硫再与雨水形成酸雨,故化学方程式为: ; ;
(2)酸雨的危害
酸雨能酸化土壤、污染永体、腐蚀建筑物、加速金属制品的锈蚀。
(3)减少酸雨的措施
①为减少或消除煤炭燃烧产生的SO2,向煤炭中加入石灰石或生石灰作为固硫剂制成型煤。型煤燃烧后,产生的SO2以硫酸盐形式留在灰渣中,达到减少污染的目的。
②为减少汽车尾气有害气体的排放,人们在汽车排气管上安装“催化转化器”,使尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为氮气和二氧化碳。
三、与自然和谐相处
1.绿色化学
未来化学将朝着 ”、“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。“绿色化学”的核心是 。
特点:①可以充分利用的、无毒害的原材料和能源;
②原料中的原子全部转化为期望的最终产物,实现零排放(在化合反应中体现);
③各个环节都能实现洁净、无污染的反应途径和工艺。
2.解决“白色污染
生活中人们用可降解塑料、纸制品或其他易分解的物质取代聚乙烯等塑料制品纵解决“白色污染问题。
效果检测
1.党的二十大报告中提出“持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战”,下列做法不符合这一精神的是( )
A.秸秆粉碎还田,增加农田肥料
B.坚持绿色出行,践行低碳生活
C.汽车加装催化净化装置,减少有害物产生
D.燃烧废弃塑料,防止造成污染
2.废旧电池中含有重金属,随意丢弃会污染土壤。下列处理方式符合环保理念的是( )
A.深埋地下 B.焚烧处理
C.分类回收 D.粉碎后冲入下水道
█考点一 化学与材料
【例1】下列属于合成材料的是( )
A.四羊青铜方尊 B.永济黄河铁牛
C.农用塑料薄膜 D.形状记忆合金
【变式1-1】我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其锚泊主系缆由聚乙烯纤维制成。聚乙烯纤维属于( )
A.金属材料 B.天然材料
C.有机合成材料 D.无机非金属材料
【变式1-2】2025央视春晚某节目,机器人身着东北花袄,扭起秧歌,科技感十足,关于机器人的部位,属于金属材料的是( )
A.“关节”——peek工程塑料 B.东北花棉袄——纯棉
C.“骨骼”——碳纤维 D.连接零件——钛合金
█考点二 化学与能源
【例2】(2024·山东烟台卷)氢能具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如),从而进行氢的储存,该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构,可用作储氢材料,这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气()制氢的突破,在条件下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源,原因是 。
【变式2-1】经过研究,人类已可以利用海洋中的普通植物海藻进行光伏发电,原理是利用光合作用引起电子传递,从而产生电能,过程中仅使用环境光和水的设备。有关分析不合理的是
A.海藻能进行光合作用
B.其能量转化是太阳能转化为电能
C.发电过程中没有二氧化碳排放
D.适合在山西大规模推广应用
【变式2-2】(2025·四川南充卷)2025年5月,国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“液氢储供加用技术”落户南充。
(1)因为氢气的燃烧热值高和 (任答一 点),氢能被称为最理想的能源。
(2)可再生能源电解水制氢是未来的重点研发方向,电解水的化学方程式为 。
(3)能将氢气储存在70兆帕大容积IV型储氢瓶中,其原因是 (从微观角度解释)。
█考点三 化学与农业生产
【例3】(2025·福建卷)下列物质均可用于配制无土栽培营养液,其中属于复合肥料的是
A.Ca(NO3)2 B.KNO3 C.Ca(H2PO4)2 D.(NH4)2SO4
【例4】鉴别和两种化肥,下列方法可行的是:①尝味道②加入熟石灰研磨③加水溶解④观察颜色( )
A.② B.②③
C.②④ D.①③④
【变式3-1】下列有关化肥的说法错误的是( )
A.磷肥一般呈灰白色
B.硫酸钾、氯化钾属于钾肥
C.加熟石灰研磨能产生有氨味气体的是铵态氮肥
D.大量施用化肥会导致土壤污染,因此要杜绝使用化肥
【变式3-2】某化学兴趣小组进行了识别化肥的探究活动。他们对氯化铵、碳酸氢铵、硫酸钾、磷矿粉四种化肥的实验探究步骤如下:
(1)步骤一:取上述四种化肥各少量分别放入试管,观察,从外观上即可与其他化肥区分出来的是 。
(2)步骤二:在装有另外三种化肥的试管中,分别加入少量稀盐酸,有气体产生的是 。
(3)步骤三:再分别取少量未区分出的另外两种化肥于研钵中,各加入少量熟石灰粉末,混合、研磨,有刺激性气味气体放出的是 。由此可知,在使用该类化肥时,要避免与 (填“酸”或“碱”)性物质混合施用,以防降低肥效。有同学提出,氯化铵、硫酸钾也可用下列某种物质进行区分,你认为可行的是 。
A.硝酸钡溶液 B.氯化钠溶液 C.酚酞溶液 D.稀盐酸
(4)经农科所技术人员检测,某农户的农作物缺磷和氮。若需要补充磷3.1kg和氮7kg,则至少需要施用(NH4)2HPO4 Kg和CO(NH2)2 Kg。
█考点四 化学与环境保护
【例5】(2025·广东广州卷)地球上可利用的淡水资源是有限的,下列措施不利于水资源保护的是( )
A.生活污水直接排放到河流中 B.城市绿化采用节水灌溉方式
C.农业生产中合理使用化肥 D.工业废水净化后重复利用
【变式4-1】“绿色化学”提倡从源头避免有害物质的使用与排放,在科学研究和工业生产中选择环境友好的化学反应过程。下列措施中,不符合“绿色化学”理念的是( )
A.产生有害废弃物后再进行治理 B.选择无毒无害的物质作为反应物
C.选择水作为反应物的溶剂 D.使用无毒无害的催化剂
【变式4-2】节约能源、保护环境、低碳生活是全社会应该倡导的生活方式。
(1)充分燃烧1000g天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图所示,根据图示分析,下列说法不正确的是_______(填序号)。
A.煤燃烧产生的气体更易导致酸雨 B.该天然气中不含硫元素
C.煤燃烧对环境影响较大 D.煤和天然气的燃烧都有温室气体产生
(2)硫酸型酸雨的形成主要经过以下两步:
①SO2在空气中被粉尘催化氧化得到SO3;
②SO3与水反应生成硫酸。这两个反应都属于 反应。
(3)丙醇(化学式为C3H8O)是一种清洁的液体燃料,它在足量的氧气中燃烧的化学方程式为 。
基础应用
1.广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是( )
A.肇庆端砚 B.广彩青瓷
C.潮州木雕 D.云浮铜鼓
2.化石燃料是不可再生能源,开发和利用新能源是应对化石燃料急剧减少的有效措施。下列属于新能源的是( )
A.潮汐能 B.煤
C.石油 D.天然气
3.下列有关化学电池的说法不科学的是
A.化学电池是一种把化学能转化为电能的装置
B.氢氧燃料电池是将化学能转化为电能的装置
C.化学电池用完后和生活垃圾一起扔掉
D.化学电池不用时最好从电器中拆下,防止时间久了电池中的化学物质流出腐蚀电器
4.(2025·四川绵阳卷)人类对能源的利用经历了柴草、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展,下列有关能源的叙述错误的是( )
A.木材与煤均含有碳元素 B.液化石油气属于纯净物
C.光解水制氢是化学变化 D.风能、太阳能属于新能源
5.2024年,山西省政府与上海电气在“风光储氢”新能源领域开展合作,该技术可将太阳能或风能转化为氢能储存起来,供以后使用。下列关于“风光储氢”技术说法正确的是
A.可将太阳能转化为风能 B.可减少温室气体排放
C.可完全替代化石燃料 D.可在任意地形实施
6.(2025·湖南卷)化学与生产、生活息息相关。下列做法正确的是
A.用熟石灰改良碱性土壤 B.服用钙片补充入体微量元素钙
C.用燃烧区分羊毛和涤纶 D.用尿素作复合肥料
7.(2025·四川泸州卷)合理使用化肥和农药是作物增产的重要途径。下列有关说法错误的是
A.草木灰是一种农家钾肥 B.波尔多液盛装在铁制容器内可增强药效
C.硝酸钾是一种复合肥料 D.开发高效低残留农药
8.2024年12月5日是第十一个世界土壤日,主题是“促进土壤养护:测量、监测、管理”,旨在宣传健康土壤的重要性,倡导土壤资源的可持续管理。下列做法符合这一理念的是
A.大量施用化肥 B.垃圾挖坑填埋
C.污水直接灌溉 D.定时土壤体检
9.(2025·陕西卷)每年的3月22日是“世界水日”,旨在唤起公众的节水意识,加强水资源的保护。下列做法与之不相符的是
A.工业废水处理达标后再利用 B.农业上用喷灌和滴灌取代大水浸灌
C.生活中洗菜和淘米的水直接倒掉 D.实验完清洗仪器后及时关闭水龙头
10.(2025·云南卷)2025年我国环境日的主题是“美丽中国我先行”。下列与该主题不相符的是
A.开发利用清洁能源 B.倡导绿色出行
C.减少使用一次性餐具 D.露天焚烧垃圾
11.(2025·江苏常州卷)光伏发电驱动电解水制氢是目前最为可行的大规模制氢技术之一。
(1)发展光伏发电能大幅减少 的排放,助力我国实现“双碳”目标。
(2)电解水制氢的化学反应方程式为 。
(3)科研人员发现,γ-MnO2可作为酸性条件下电解水的催化剂,则反应前后γ-MnO2的质量和 没有发生变化。
12.“一带一路”已经成为当今世界范围最广、规模最大的国际合作平台。请分析图文信息,解答下列的相关问题。
(1)贸易互通。“一带一路”将中国的丝织品运销海外,以蚕丝为原料可制成绢和绫,再用它们可做成襦裙和间裙,这些服饰的原材料属于 纤维,这种纤维的优点是 。(写一点)
(2)基建互助。基础设施互联互通是共建“一带一路”的基石,中国企业承建了多个大型基建项目,在建造过程中使用了大量钢铁,钢铁属于 材料,其主要成分是 。冶炼钢铁的过程中,用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气,其目的是 。
(3)能源合作。中国——中亚天然气管道为中国输送的天然气在我国天然气进口量中占据重要地位,天然气属于 (填“物质类别”),启用管道运输天然气时,需先通入氮气,目的是 。
(4)生态共建。绿色是共建“一带一路”的底色,中国宣布“海外退煤”,停止在境外新建燃煤电厂,此项措施可有效减少空气污染物 (写一种)的排放。燃煤电厂废气中的SO2可用喷洒石灰浆吸收,生成CaSO3和水,反应的化学方程式为 。
13.(2025·湖南卷)从“中国制造”到“中国创造”,我国正在由制造业大国走向科技强国。
(1)我国航天事业取得了举世瞩目的成就。部分运载火箭采用液氧和煤油作为推进剂。从微观角度分析,能将氧气压缩成液氧的主要原因是 。
(2)“梦想”号大洋钻探船以的“中国深度”问道深海。钻头能钻凿坚硬的岩层,是因为钻头具有 的性质。
(3)预计2025年度我国新能源汽车销量将达1600万辆。高强度钢、铝合金、镁合金和塑料等是制造汽车的常用材料,其中属于有机合成材料的是 。
(4)请简要评析电动汽车的使用是否有利于环保: 。
14.(2025·四川达州卷)端午时节,李华妈妈包了家人喜欢吃的“豌豆肉粽”。
(1)粽子上桌,粽香四溢,说明分子 (从微观角度解释)。
(2)李华妈妈将粽子用塑料袋装好,送给亲朋好友。生产塑料袋的材料属于______(填字母序号)。
A.金属材料 B.有机高分子材料 C.复合材料
(3)包粽子使用了粽叶、糯米、腊肉和豌豆等原材料,其中糯米富含的基本营养素是 (填“糖类”“蛋白质”或“油脂”)。
(4)为了使粽叶生长茂盛,可施用适量的尿素。尿素属于 (填“氮肥”“磷肥”或“钾肥”)。
能力提升
15.锌片、铜片和稀硫酸可构成化学电池,如图所示。实验中观察到铜片表面有气泡产生,电流表的指针发生偏转。下列关于实验的分析不正确的是( )
A.实验前用砂纸打磨锌片和铜片,目的是除去其表面的氧化膜
B.该装置将化学能转化为电能
C.该实验过程中,溶液由无色变为蓝色
D.随着反应的发生,产生气泡的速率变慢,可能的原因是稀硫酸浓度变小
16.实验室中存放常见化肥尿素、过磷酸钙、碳酸氢铵和硫酸钾的试剂瓶标签均已脱落,为鉴别这些化肥,化学小组的同学们进行了如图所示的一系列实验(实验过程中将四种试剂随机标示为M、N、P和Q)。下列说法中错误的是( )
A.M、N、P和Q中没有复合肥
B.M是过磷酸钙
C.鉴别出Q是碳酸氢铵,则操作②可能是闻气味
D.鉴别N和P可采用加少量熟石灰并研磨的方法
17.(2025·山东烟台卷)2025年3月,我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图,相关物质的沸点如下表。
燃料
沸点(°C)(101kPa)
氢气
氨气
甲醇
64.7
(1)在水电解装置中,与电源正极相连的电极产生1000L气体,则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。
(2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水,可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看,氨气被称为绿色燃料的原因是 。
(3)合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料,其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析,用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标,原因是 。
(4)氢气本身就是绿色燃料,转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。
18.尼龙,又称聚酰胺,在医疗、工业、国防等领域有广泛应用。某校实践小组同学对它产生浓厚兴趣,并对尼龙的材料特点、焚烧产物、高效回收及发展前景等展开了如下项目化学习探究。
任务一:了解尼龙的材料特点
【查阅资料】尼龙最突出的优点是耐磨性高、强度高和耐腐蚀等,缺点是耐光性较差、较易吸湿。
【交流讨论】
(1)尼龙属于 (填“天然”或“合成”)纤维。
(2)尼龙制品在保存时应注意 。
任务二:探究尼龙的焚烧产物
【查阅资料】①尼龙以化石能源为原料经化学加工而成,其中含有碳、氢、氧、氮等元素。
②二氧化氮是一种红棕色气体,与水反应后可生成能使紫色石蕊溶液变红的物质。
③二氧化氮不能使澄清石灰水变浑浊。
【提出猜想】尼龙燃烧后有二氧化碳、水、二氧化氮等生成。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取适量尼龙,在密闭容器中燃烧,将燃烧生成气体通入适量澄清石灰水中
______
尼龙燃烧后生成二氧化碳
②取适量尼龙,在密闭容器中燃烧,将燃烧生成气体通入适量紫色石蕊溶液中
______
尼龙燃烧后生成二氧化氮
(3)①中实验现象: 。②中实验现象: 。
【反思评价】
(4)写出步骤①中二氧化碳发生反应的化学方程式: 。
(5)有同学认为步骤②中的操作和现象并不能得出“尼龙燃烧后生成二氧化氮”的结论,理由是 。
任务三:分析尼龙的高效回收
【查阅文献】
(6)尼龙的化学回收法以水解法为主,下图为不同催化剂对尼龙水解效果的影响图,其中效果最好的为 (填“未加催化剂”“A”“AZS1”或“AZS2”)。
任务四:展望尼龙的发展前景
【专家咨询】近年来,随着材料科学的进步和应用领域的拓展,尼龙正朝着轻量化、环保化和智能化的方向发展。
【成果分享】
(7)通过问题研究,同学们对尼龙有了较为全面的认识。为使之能可持续发展,推动尼龙材料的绿色转型,建议 。
19.(2025·江苏扬州卷)氢气是一种清洁能源,氢能产业技术主要包括氢气的制取、储运及应用。
(1)分析H2的性质。查阅资料,汽油与氢气的部分性质如题表所示。
题表
编号
性质
数据
汽油
氢气
A
最小点火能(在空气中能引发燃烧或爆炸所需的最小火花能量×10-3J)
0.24
0.019
B
爆炸极限(在空气中能发生燃烧或爆炸的体积分数范围/%)
1~7.6
4~75
C
单位质量发热量(单位质量燃料燃烧产生的热量×103/kJ·kg-1)
43
120
D
单位体积发热量(单位体积燃料燃烧产生的热量×10³/kJ·m-3)
33000
10.8
①与汽油相比,除爆炸极限范围更宽外,表中支持“H2在使用时更需注意安全性”观点的数据还有 (填编号)。
②对比表中单位质量发热量与单位体积发热量的数据进行分析,除安全性外,氢气不宜直接运输的原因还有 。
(2)电解水制氢。有研究认为,一定条件下电解水的过程中,某电极上发生的变化如题图-1所示。
①“阶段一”中,生成的“”是一种阴离子,其离子符号为 。
②“阶段三”中,气泡从电极表面脱离后,在溶液中向上运动时,所受压强逐渐减小,体积逐渐增大。从微观粒子的视角,对气泡体积增大进行解释: 。
③相同条件下,若电极表面的气泡难以脱离,则不利于氢气的产生。原因是 。
(3)甲酸(HCOOH)分解制氢。常温下,甲酸是一种液态物质,可通过反应Ⅰ制备H2,化学方程式为HCOOHCO2↑+H2↑。
①制备H2时,部分甲酸会发生反应Ⅱ:HCOOH分解为H2O和另一种有毒气体。该气体的化学式为 。
②仅考虑以上两个反应,若有92%的甲酸发生反应Ⅰ,计算500吨(t)甲酸可制得H₂的质量 (写出计算过程)。
(4)高效利用能源。为实现可持续发展,用可再生能源如太阳能、风能等发电引起人们的关注。但太阳能、风能等无法实现及时或稳定的能源供应,通过它们产生的过剩电能制氢,再供给有能源需求的地区使用,如题图-2所示,可实现能源的高效利用。
该过程中HCOOH的作用是 。
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第十一单元 化学与社会发展
复习讲义
复习目标
1.理解化学与资源、能源、材料、环境等的关系:认识化学在材料研制、能源开发农业生产和环境保护等领域的重要作用,了解化学与可持续发展的关系。
2.掌握化学在各领域的应用原理和方法:理解材料的化学组成和结构与性能的关系掌握能源转化和利用的化学原理,了解化肥、农药等在农业生产中的应用原理,以及化学在环境保护中的作用和方法。
3.培养运用化学知识解决实际问题的能力:能够运用化学知识和方法分析和解决材料研制、能源开发、农业生产和环境保护中的实际问题,提高学生的实践能力和创新精神。
4.增强社会责任感和环保意识:认识化学对社会发展的重要贡献,同时也了解化学带来的环境和社会问题,培养学生的社会责任感和环保意识,形成正确的价值观和科学态度。
重点
重点:
1.铵态氮肥的鉴别。
█知识点一 化学与材料研制
一、材料的分类
材料分类:金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料,还有复合材料等。
二、无机非金属材料
1.无机非金属材料类型
重要的无机非金属材料有玻璃、陶瓷、水泥等。
2.普通玻璃
普通玻璃一种硅酸盐材料。在工业生产中通常是用石英砂(主要成分是SiO2) 、纯碱(NaCO3)、石灰石(主要成分是 CaCO3)按一定的质量比混合,经高温烧制而成。
3.特殊用途玻璃
普通玻璃经过各种物理或化学方法加工处理可制成多种具有特殊用途的玻璃。如强度高、耐高温的钢化玻璃;将多层玻璃和胶片叠合在一起,可制成防弹玻璃。
4.玻璃纤维
玻璃在高温熔融状态下抽成丝可制成绝缘性和耐热性好、抗腐蚀性强的玻璃纤维,用作绝热保温材料和电绝缘材料等。用特种光学玻璃拉制成的玻璃纤维可作为光导纤维,广泛应用于光纤通信。
5.芯片材料——高纯硅的制备
目前,制备高纯硅最广泛采用的方法为三氯硅烷还原法,其化学反应原理为:
SiO2+2CSi+2CO ↑
Si+3HClHSiCl3+H2↑
HSiCl3+H2↑Si+3HCl
三、有机高分子材料
1.有机高分子材料的分类
(1)天然有机高分子材料,如棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等。
(2)合成有机高分子材料,主要有塑料、合成纤维、合成橡胶,简称合成材料。它们几乎全部是以石油产品为原料合成的,都属于有机高分子材料。塑料是由许多小分子聚合成大分子后得到的一类有机高分子材料。
2.常见的合成材料
合成材料
主要性能
常见类型
应用举例
塑料
质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强
聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等
绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等
合成橡胶
弹性和绝缘性好
顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等
轮胎、密封制品、防护用品等
合成纤维
强度高,弹性好,耐磨,耐腐蚀
聚丙烯纤维(丙纶)、聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)等
纺织原料、过滤材料、建筑材料等
3.合成材料与环境污染
(1)合成材料的利与弊
利:合成材料的应用与发展,大大方便了人类的生活。
弊:合成材料废弃物的急剧增加带来了环境污染问题,废弃塑料带来的"白色污染"尤为严重。
(2)"白色污染"的危害
①"白色污染":塑料废弃物给环境带来的污染。
②"白色污染"的危害:大部分塑料在自然环境中很难降解,长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存; 如果焚烧含氯塑料会产生有刺激性气味的氯化氢等气体,从而对空气造成污染。
(3)消除"白色污染"的途径
①减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋等;
②重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒等;
③使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光解塑料等;
④回收各种废弃塑料。
4.燃烧法区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
棉纤维
燃烧快,黄色火焰,有烧纸的气味,燃烧后灰末细软,呈灰色
羊毛纤维
燃烧慢,燃烧时缩成团,有烧焦羽毛气味,烧完后为有光泽的黑褐色小球,用手指一压即碎
合成纤维
近火时先熔化后燃烧或边熔化边燃烧,有特殊气味,燃烧后为黑色或褐色硬块,不易破碎
四、复合材料
1.复合村料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合在一起制成的性能优越的新材料。
2.复合材料可以发挥各组成材料的优点、克服单一材料的缺陷,从而使其应用范围大为拓展。复合材料具有强度高、密度低、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐高(低)温等特点,广泛应用于航空航天、电子电气、汽车工业和建筑等领域。
3.在塑料中加入玻璃纤维,就得到一种既有玻璃般的透明或半透明性,又有钢铁般强度的材料——玻璃钢。
效果检测
1.(2025·江苏盐城卷)2025年4月24日,我国“神舟二十号”载人飞船成功升空。下列制作航天服的材料中属于天然高分子材料的是( )
A.纯棉 B.钛合金
C.合成橡胶 D.合成纤维
【答案】A
【解析】A、纯棉来自农作物棉花,属于天然高分子材料。此选项正确。
B、钛合金属于金属材料。此选项错误。
C、合成橡胶属于合成高分子材料。此选项错误。
D、合成纤维属于合成高分子材料。此选项错误。
故选A。
2.(2025·四川成都卷)根据图文回答问题。
(1)分别灼烧两种纤维,闻到烧毛发焦糊味的是 (填“涤纶”或“羊毛”);羊毛面料中加涤纶的优点是 。
(2)米饭富含 (填“糖类”或“维生素”);向盛有发热包(主要成分是CaO)的饭盒里加水,给米饭加热时,注意的安全事项是 。
(3)石墨烯地暖核心材料是石墨烯电热膜,供暖时电能转化成 ;经新风系统净化后的空气,含量明显降低的是 (填序号)。
a.氧气 b.氮气 c.可吸入颗粒物
(4)飞行器机身使用的玻璃纤维增强塑料属于 (填“复合材料”或“合成材料”);航标灯和频闪灯常充入稀有气体,利用稀有气体的物理性质是 。
【答案】(1)羊毛 使面料更耐磨、耐腐蚀
(2)糖类 防止烫伤,避免腐蚀
(3)热能 c
(4)复合材料 通电时发出不同颜色的光
【解析】(1)羊毛的主要成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛(烧毛发焦糊 )味;涤纶是合成纤维,灼烧无此气味。所以闻到烧毛发焦糊味的是羊毛。羊毛面料中加涤纶,优点是使面料更耐磨、耐腐蚀等(合理即可,如涤纶强度高,混纺后提升面料耐用性);
(2)米饭的主要成分是淀粉,淀粉属于糖类 。发热包主要成分CaO与水反应放热(CaO+H2O=Ca(OH)2 ),反应剧烈且放热多,注意安全事项如防止烫伤,避免腐蚀(或远离易燃物,因反应放热可能引发危险) 。
(3)石墨烯电热膜供暖时,电能转化为热能。新风系统可净化空气,降低可吸入颗粒物(c ) 含量;氧气(a )、氮气(b )是空气主要成分,含量基本不变,故填:c。
(4)玻璃纤维增强塑料是由玻璃纤维和塑料复合而成,属于复合材料。 航标灯和频闪灯充入稀有气体,利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光的物理性质(可用于电光源 )。
█知识点二 化学与能源开发
一、能源利用的新途径
1.化石能源的缺点
(1)三大化石能源包括煤、石油、天然气。
(1)化石燃料正面临着日益枯竭的危机。
(2)化石燃料的使用还会导致碳排放量的增加。
2.开发新能源
开发可再生和环境友好的新能源,如风能、太阳能、核能、水能、潮汐能、生物质能等。
二、清洁高效的氢能
(1)氢能源的优点:
①来源广;②热值高;③ 充分燃烧产物为水,故称为“绿色能源”,是未来最理想的能源。
(2)氢能源开发中的问题
①电解水制备氢气的能耗问题(成本高);
②氢气的储存和运输等问题(安全问题)。
(3)最理想的制氢方法
寻找光催化剂,使水在光照条件下分解。
三、应用广泛的化学电池
1.化学电池:将化学能直接转化为电能的装置。
2.化学能转化为电能的实验:
步骤一:把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。
步骤二:用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来,并在导线中间连接一个灵敏电流计,观察现象。
实验现象
步骤一:锌片上有气泡生成,碳棒上无明显现象
步骤二:电流计的指针发生偏转,碳棒表面产生气泡
化学方程式
Zn + H2SO4 == ZnSO4+H2↑
电流计指针偏转原因
烧杯中发生了化学变化,Zn 失去电子变成Zn2+,H+得到电子变成H2
步骤二中能量转化的形式
化学能直接转化为电能
使用化学电源的优点
提高能量的转化效率,减少大气污染
3. 常见的化学电池
①生活中常见的化学电池有干电池、蓄电池、锂离子电池等。
②干电池因填装的化学物质是不能流动的糊状物而得名,使用方便,广泛应用于电筒、电子钟等,以及国防、科研、航空等各个领域。
③蓄电池是一种能够通过化学反应实现再充电的装置。铅蓄电池较为常见,常用于车辆电力系统、移动电源和照明系统等。
④锂离子电池具有体积小、电压高、使用寿命长、相对环保等优点,主要应用于电动汽车、智能设备等领域。
效果检测
1.为了践行“美丽中国”的理念,开发和使用新能源势在必行。下列能源属于新能源的是( )
A.煤 B.石油 C.风能 D.天然气
【答案】C
【解析】煤、石油、天然气属于化石燃料,属于传统能源,风能属于新能源。
故选C。
2.液氢已应用于航天等领域。目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难,原因是( )
A.氢气本身无毒 B.氢气制取成本高和贮存困难
C.氢气燃烧放出的热量多 D.氢气燃烧产物不污染空气
【答案】B
【解析】A、氢气本身无毒,是氢能源作为燃料的优点,故选项不符合题意;
B、氢气制取成本高和贮存困难,是氢能源在生活生产中不能大量使用的主要原因,故选项符合题意;
C、氢气燃烧放出的热量多,是氢能源作为燃料的优点,故选项不符合题意;
D、氢气燃烧产物不污染空气,是氢能源作为燃料的优点,故选项不符合题意。
故选B。
█知识点三 化学与农业生产
一、化肥
1.农作物的生长需要 N、P、K等营养元素。含有这些元素的某些物质可以作为肥料。化肥对促进农作物增产、保障国家粮食安全起到了重要作用。
2.化肥的种类及主要作用
(1)氮肥、钾肥和磷肥是最主要的化学肥料,含这三种元素两种或两种以上的是复合肥料。
种类
化学成分
主要作用
氮肥
尿素[CO(NH2)2]、氯化铵(NH4Cl)、硝酸钠(NaNO3)等
促进植物茎、叶生长茂盛,使叶色浓绿,提高植物蛋白质含量
磷肥
磷酸钙[Ca32]等
促进作物生长,可以增强作物的抗寒、抗旱能力
钾肥
硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)等
可以保证各种代谢过程顺利进行,促进植物生长、增强抗病虫害和抗倒伏能力
复合肥料
磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、硝酸钾(KNO3)等
能同时均匀地供给作物几种养分
3.化肥中各种营养元素的含量是决定其肥效高低的重要因素。
二、铵态氮肥
1.铵态氮肥的定义
碳酸氢铵NH4HCO3、硝酸铵NH4NO3、碳酸铵(NH4)2CO3、氯化铵NH4Cl、硫酸铵(NH4)2SO4的成分里都含有铵根离子NH4+,统称为铵态氮肥。由铵根离子和酸根阴离子构成的化合物,成为铵盐。
2.铵态氮肥的性质
(1)碳酸氢铵常温下会分解,有强烈的氨味,直接鉴别。方程式:NH4HCO3 = NH3↑ + H2O + CO2↑
(2)铵态氮肥中含有NH4+,与OH-混合加热反应,生成氨气和水。方程式:NH4+ + OH- = NH3↑ + H2O
尿素[CO(NH2)2]中没有NH4+,不是铵盐,与熟石灰等碱混合加热不产生氨气。铵态氮肥不能与碱性物质混用,铵态氮肥遇到碱,能发生化学反应,释放出具有刺激性气味的氨气,降低肥效。铵态氮肥不能在烈日下使用,铵态氮肥不稳定,受热易分解放出氨气,降低肥效。
3.初步区分常用氮肥、磷肥和钾肥的方法
①氮肥中的氨水呈液态,有氨味,直接观察。
②碳酸氢铵常温下会分解,有强烈的氨味,直接鉴别。
③铵态氮肥中含有NH4+,与OH-混合加热反应,生成氨气和水。尿素[CO(NH2)2]中没有NH4+,不是铵盐,与熟石灰等碱混合加热不产生氨气。
(NH4)2SO4+ Ca(OH)2CaSO4 + 2NH3↑ + 2H2O
(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O
2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
2NH4NO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2+ 2NH3↑ + 2H2O
氨态氮肥的鉴别选择和阴离子反应生成沉淀的药品
(NH4)2SO4+ Ba(NO3)2 =BaSO4↓ + 2NH3NO3
NH4Cl + AgNO3= AgCl↓ + NH3NO3
三、农药
1.常用的农药绝大多数都是用化学方法配制或合成的,例如波尔多液就是用胆矾(CuSO4·5H2O)、生石灰(CaO)和水混合制得的。
2.农药对提高作物产量具有非常重要的作用,但许多农药因毒性强、药效持久和残留时间长,在消灭病虫害的同时往往会污染环境、危害人类健康。化学家正积极研制和开发新型高效、低毒和低残留农药,如纳米农药、微生物农药等。
效果检测
1.(2025·四川卷)“庄稼一枝花,全靠肥当家”。下列肥料中属于磷肥的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、中只含有氮、磷、钾中的氮元素,属于氮肥,故错误;
B、中只含有氮、磷、钾中的磷元素,属于磷肥,故正确;
C、中只含有氮、磷、钾中的氮元素,属于氮肥,故错误;
D、中含有氮、磷、钾中的钾元素、氮元素,属于复合肥,故错误。
故选B。
2.(2025·四川达州卷)端午时节,李华妈妈包了家人喜欢吃的“豌豆肉粽”。
(1)粽子上桌,粽香四溢,说明分子 (从微观角度解释)。
(2)李华妈妈将粽子用塑料袋装好,送给亲朋好友。生产塑料袋的材料属于______(填字母序号)。
A.金属材料 B.有机高分子材料 C.复合材料
(3)包粽子使用了粽叶、糯米、腊肉和豌豆等原材料,其中糯米富含的基本营养素是 (填“糖类”“蛋白质”或“油脂”)。
(4)为了使粽叶生长茂盛,可施用适量的尿素。尿素属于 (填“氮肥”“磷肥”或“钾肥”)。
【答案】(1)在不断运动
(2)B
(3)糖类
(4)氮肥
【解析】(1)粽子的香味能扩散到空气中被人闻到,从微观角度来说,是因为分子在不断运动,香味分子不断运动进入人的鼻腔。
(2)生产塑料袋的材料一般是聚乙烯等塑料,塑料属于有机高分子材料。金属材料是指金属单质及合金;复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料,所以选 B。
(3)糯米的主要成分是淀粉,淀粉属于糖类,所以糯米富含的基本营养素是糖类。
(4)尿素[CO(NH2)2]中含有氮元素,能为植物生长提供氮元素,属于氮肥。
█知识点四 化学与环境保护
一、保护生命之源
1.水体污染主要来自 工业废水 、 农业用水、 生活污水 。
2.防治污水的方法:
依据不同的水质标准对水资源进行分类管理,加强水质监测,禁止污水排放;加强对新技术、新工艺的研究与应用,力争实现无污染生产。
3.利用化学方法(如中和法、氧化法等)处理废水是治理水污染的常用方法。
二、还人类洁净的空气
1.造成空气污染的物质
①有害气体:一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2);
②可吸入颗粒物,如烟尘。
2.污染来源
空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3.存在的环境问题
温室效应(二氧化碳含量过多引起,其他如甲烷等也能造成,但不是空气污染物和有害气体)、臭氧空洞(飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)
4.酸雨
(1)导致酸雨的原因煤燃烧产生的二氧化硫和汽车发动机产生的氮氧化物(NOx)气体排放到空气中,与大气中的水发生化学反应,生成酸,随雨水降落到地面,便形成酸雨(pH>5.6的降水就称为酸雨)。
酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨
硫酸型酸雨的形成过程:
途径一:空气中的SO2可与雨水反应,发生反应为SO2+H2O=H2SO3,H2SO3进一步被氧气氧化生成H2SO4,其反应方程式为:2H2SO3+O2=2H2SO4,硫酸溶在雨水中,使雨水呈酸性,形成酸雨;
途径二:空气中的二氧化硫气体在粉尘做催化剂的条件下生成三氧化硫,三氧化硫再与雨水形成酸雨,故化学方程式为:2SO2+O2 浮尘 2SO3;SO3+H2O=H2SO4;
(2)酸雨的危害
酸雨能酸化土壤、污染永体、腐蚀建筑物、加速金属制品的锈蚀。
(3)减少酸雨的措施
①为减少或消除煤炭燃烧产生的SO2,向煤炭中加入石灰石或生石灰作为固硫剂制成型煤。型煤燃烧后,产生的SO2以硫酸盐形式留在灰渣中,达到减少污染的目的。
②为减少汽车尾气有害气体的排放,人们在汽车排气管上安装“催化转化器”,使尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为氮气和二氧化碳。
三、与自然和谐相处
1.绿色化学
未来化学将朝着“绿色化学”、“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。“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。
特点:①可以充分利用的、无毒害的原材料和能源;
②原料中的原子全部转化为期望的最终产物,实现零排放(在化合反应中体现);
③各个环节都能实现洁净、无污染的反应途径和工艺。
2.解决“白色污染
生活中人们用可降解塑料、纸制品或其他易分解的物质取代聚乙烯等塑料制品纵解决“白色污染问题。
效果检测
1.党的二十大报告中提出“持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战”,下列做法不符合这一精神的是( )
A.秸秆粉碎还田,增加农田肥料
B.坚持绿色出行,践行低碳生活
C.汽车加装催化净化装置,减少有害物产生
D.燃烧废弃塑料,防止造成污染
【答案】D
【解析】A、秸秆粉碎还田,增加农田肥料,既能避免污染,又实现了资源的重新利用,选项正确;
B、坚持绿色出行,践行低碳生活,避免产生有害气体与烟尘污染环境,选项正确;
C、汽车加装催化装置能将有害气体转化为无害物质,减少污染,选项正确;
D、燃烧塑料会产生有毒气体,加剧空气污染,正确做法应为回收或无害化处理,选项错误。
故选D。
2.废旧电池中含有重金属,随意丢弃会污染土壤。下列处理方式符合环保理念的是( )
A.深埋地下 B.焚烧处理
C.分类回收 D.粉碎后冲入下水道
【答案】C
【解析】A、废旧电池中含有重金属,深埋地下会污染地下水,A不符合题意;
B、焚烧处理会产生有害气体污染空气,B不符合题意;
C、分类回收有利于金属资源的保护,C符合题意;
D、粉碎后冲入下水道会污染水资源,D不符合题意。
故选C。
█考点一 化学与材料
【例1】下列属于合成材料的是( )
A.四羊青铜方尊 B.永济黄河铁牛
C.农用塑料薄膜 D.形状记忆合金
【答案】C
【解析】A、四羊青铜方尊由青铜制成,青铜属于金属材料,不符合题意;
B、永济黄河铁牛由生铁制成,生铁是金属材料,不符合题意;
C、农用塑料薄膜的成分是塑料,塑料属于三大合成材料之一,符合题意;
D、形状记忆合金是金属材料,不符合题意。
故选C。
【变式1-1】我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其锚泊主系缆由聚乙烯纤维制成。聚乙烯纤维属于( )
A.金属材料 B.天然材料
C.有机合成材料 D.无机非金属材料
【答案】C
【解析】A、金属材料包括金属和合金,故A不符合题意;
B、天然材料包括棉花、羊毛等,故B不符合题意;
C、聚乙烯是一种塑料,塑料、合成橡胶、合成纤维是有机合成材料,故C符合题意;
D、无机非金属材料包括陶瓷、玻璃等,故D不符合题意。
故选C。
【变式1-2】2025央视春晚某节目,机器人身着东北花袄,扭起秧歌,科技感十足,关于机器人的部位,属于金属材料的是( )
A.“关节”——peek工程塑料 B.东北花棉袄——纯棉
C.“骨骼”——碳纤维 D.连接零件——钛合金
【答案】D
【解析】A、peek工程塑料属于合成材料,选项错误;
B、纯棉属于天然有机高分子材料,选项错误;
C、碳纤维是一种高强度、轻质的复合材料,选项错误;
D、钛合金属于合金,是金属材料,选项正确;
故选D。
█考点二 化学与能源
【例2】(2024·山东烟台卷)氢能具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如),从而进行氢的储存,该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构,可用作储氢材料,这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气()制氢的突破,在条件下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源,原因是 。
【答案】(1)导电性(或良好的导电性) 负
(2)分子之间的间隔
(3)化学变化
(4)吸附
(5)
(6)产物无污染
【解析】(1)金属具有良好导电性,电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的导电性;
电解水过程中,与电源正极相连的电极上产生氧气,与电源负极相连的电极上产生氢气。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释此过程主要发生改变的是分子之间的间隔,压强增大,分子之间间隔变小。
(3)氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如),从而进行氢的储存,有新物质生成,该过程属于化学变化。
(4)活性炭具有很多的微孔结构,具有良好吸附性,可用作储氢材料,这是利用活性炭的吸附性。
(5)天然气的主要成分是甲烷,甲烷和水蒸气在条件下反应生成氢气和二氧化碳,该反应化学方程式:。
(6)氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,氢气是理想的清洁能源,原因是产物是水,不会污染环境。
【变式2-1】经过研究,人类已可以利用海洋中的普通植物海藻进行光伏发电,原理是利用光合作用引起电子传递,从而产生电能,过程中仅使用环境光和水的设备。有关分析不合理的是
A.海藻能进行光合作用
B.其能量转化是太阳能转化为电能
C.发电过程中没有二氧化碳排放
D.适合在山西大规模推广应用
【答案】D
【解析】A、海藻能进行光合作用,故选项不符合题意;
B、其能量转化是太阳能转化为电能,故选项不符合题意;
C、发电过程中没有二氧化碳排放,故选项不符合题意;
D、山西缺水,不适合在山西大规模推广应用,故选项符合题意;
故选:D。
【变式2-2】(2025·四川南充卷)2025年5月,国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“液氢储供加用技术”落户南充。
(1)因为氢气的燃烧热值高和 (任答一 点),氢能被称为最理想的能源。
(2)可再生能源电解水制氢是未来的重点研发方向,电解水的化学方程式为 。
(3)能将氢气储存在70兆帕大容积IV型储氢瓶中,其原因是 (从微观角度解释)。
【答案】(1)燃烧产物只有水,无污染,原料来源广泛
(2)
(3)分子之间有间隔
【解析】(1)氢气燃烧产物是水,无污染,且氢气可通过水电解制取,原料来源广泛,故氢能被称为最理想的能源;
(2)水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3)能将氢气储存在70兆帕大容积IV型储氢瓶中,其原因是分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小。
█考点三 化学与农业生产
【例3】(2025·福建卷)下列物质均可用于配制无土栽培营养液,其中属于复合肥料的是
A.Ca(NO3)2 B.KNO3 C.Ca(H2PO4)2 D.(NH4)2SO4
【答案】B
【解析】复合肥是含有N、P、K这三种营养元素中至少两种的化肥。
A、Ca(NO3)2中只含有氮元素这一种营养元素,属于氮肥,不是复合肥料,A 错误;
B、KNO3中含有钾元素和氮元素两种营养元素,属于复合肥料,B 正确;
C、Ca(H2PO4)2中只含有磷元素这一种营养元素,属于磷肥,不是复合肥料,C 错误;
D、(NH4)2SO4中只含有氮元素这一种营养元素,属于氮肥,不是复合肥料,D 错误。
故选B。
【例4】鉴别和两种化肥,下列方法可行的是:①尝味道②加入熟石灰研磨③加水溶解④观察颜色( )
A.② B.②③
C.②④ D.①③④
【答案】B
【解析】①不能用尝味道的方法鉴别化肥,故错误;
②硝酸铵属于铵态氮肥,加入熟石灰研磨,会产生刺激性气味,硫酸钾与熟石灰不反应,可以鉴别,故正确;
③加水溶解,硝酸铵和硫酸钾均能溶于水,但是硝酸铵溶于水吸热,温度降低,硫酸钾溶于水温度不变,可以鉴别,故正确;
④硫酸钾和硝酸铵均是白色晶体,观察颜色不能鉴别,故错误;
故选:B。
【变式3-1】下列有关化肥的说法错误的是( )
A.磷肥一般呈灰白色
B.硫酸钾、氯化钾属于钾肥
C.加熟石灰研磨能产生有氨味气体的是铵态氮肥
D.大量施用化肥会导致土壤污染,因此要杜绝使用化肥
【答案】D
【解析】A.磷肥一般呈灰白色,氮肥、钾肥一般为白色晶体,故A正确;
B.硫酸钾、氯化钾只含有一种植物营养元素钾,都属于钾肥,故B正确;
C.铵根和氢氧根结合生成氨气和水,加熟石灰研磨能产生有氨味气体的是铵态氮肥,故C正确;
D.大量施用化肥会导致土壤污染和地下水污染,因此要合理使用化肥,化肥对农作物生产有重要作用,杜绝使用不符合实际情况,故D错误。
故选:D。
【变式3-2】某化学兴趣小组进行了识别化肥的探究活动。他们对氯化铵、碳酸氢铵、硫酸钾、磷矿粉四种化肥的实验探究步骤如下:
(1)步骤一:取上述四种化肥各少量分别放入试管,观察,从外观上即可与其他化肥区分出来的是 。
(2)步骤二:在装有另外三种化肥的试管中,分别加入少量稀盐酸,有气体产生的是 。
(3)步骤三:再分别取少量未区分出的另外两种化肥于研钵中,各加入少量熟石灰粉末,混合、研磨,有刺激性气味气体放出的是 。由此可知,在使用该类化肥时,要避免与 (填“酸”或“碱”)性物质混合施用,以防降低肥效。有同学提出,氯化铵、硫酸钾也可用下列某种物质进行区分,你认为可行的是 。
A.硝酸钡溶液 B.氯化钠溶液 C.酚酞溶液 D.稀盐酸
(4)经农科所技术人员检测,某农户的农作物缺磷和氮。若需要补充磷3.1kg和氮7kg,则至少需要施用(NH4)2HPO4 Kg和CO(NH2)2 Kg。
【答案】(1)磷矿粉
(2)碳酸氢铵/NH4HCO3
(3) 氯化铵/NH4Cl 碱 A
(4)13.2 9
【解析】(1)氯化铵、碳酸氢铵、硫酸钾、磷矿粉四种化肥中只有磷矿粉是灰色固体,其余都是白色晶体。所以从外观上即可与其他化肥区别出来的是磷矿粉;
(2)碳酸氢铵能与稀盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳和水,产生气泡,硫酸钾和氯化铵与稀盐酸不反应,均无明显现象,故有气体产生的是碳酸氢铵;
(3)氯化铵能与熟石灰反应生成氨气,产生刺激性气味;硫酸钾和熟石灰不反应,无明显现象,故有刺激性气味气体放出的是氯化铵;
氯化铵属于铵态氮肥,能与碱性物质反应生成氨气,降低肥效,故要避免与碱性物质混合施用;
A、硝酸钡和氯化铵不反应,无明显现象,硝酸钡能与硫酸钾反应生成硫酸钡和硝酸钾,产生白色沉淀,现象不同,可以区分,符合题意;
B、氯化钠和氯化铵、硫酸钾均不能反应,均无明显现象,现象相同,无法区分,不符合题意;
C、氯化铵显酸性,硫酸钾显中性,均不能使无色酚酞试液变色,现象相同,无法区分,不符合题意;
D、硫酸钾、氯化铵和稀盐酸均不反应,均无明显现象,现象相同,无法区分,不符合题意。
故选A;
(4)只有磷酸氢二铵中含磷元素,故补充3.1kg磷元素,需要磷酸氢二铵的质量为:,磷酸氢二铵中含氮元素的质量为:,则需要施用尿素的质量为:。
█考点四 化学与环境保护
【例5】(2025·广东广州卷)地球上可利用的淡水资源是有限的,下列措施不利于水资源保护的是( )
A.生活污水直接排放到河流中 B.城市绿化采用节水灌溉方式
C.农业生产中合理使用化肥 D.工业废水净化后重复利用
【答案】A
【解析】A、生活污水含有大量有害物质,如洗涤剂、细菌等。直接排放会污染水体,导致水质恶化、富营养化(藻类过度繁殖,消耗水中氧气,破坏生态平衡),并可能传播疾病,不利于水资源保护。符合题意;
B、节水灌溉方式(如滴灌或喷灌)通过精准控制水量,减少蒸发和浪费,提高用水效率,有利于水资源保护。不符合题意;
C、化肥过量会导致水体富营养,农业生产中合理使用化肥,能减少污染,有利于水资源保护。不符合题意;
D、工业废水经过净化处理后重复利用,减少了新鲜水的消耗和废水排放量,既节约水资源,又防止污染,有利于水资源保护。不符合题意;
故选A。
【变式4-1】“绿色化学”提倡从源头避免有害物质的使用与排放,在科学研究和工业生产中选择环境友好的化学反应过程。下列措施中,不符合“绿色化学”理念的是( )
A.产生有害废弃物后再进行治理 B.选择无毒无害的物质作为反应物
C.选择水作为反应物的溶剂 D.使用无毒无害的催化剂
【答案】A
【解析】A、“绿色化学”提倡从源头避免有害物质的产生,而不是产生有害废弃物后再进行治理,该措施不符合“绿色化学”理念,故选项符合题意;
B、选择无毒无害的物质作为反应物,从源头上杜绝了有害物质的引入,符合“绿色化学”理念,故选项不符合题意;
C、水是一种相对环保、无污染的溶剂,选择水作为反应物的溶剂,相比一些有机溶剂,对环境更友好,符合“绿色化学”理念,故选项不符合题意;
D、使用无毒无害的催化剂可以避免在反应过程中引入有害物质,符合“绿色化学”理念,故选项不符合题意;
故选:A。
【变式4-2】节约能源、保护环境、低碳生活是全社会应该倡导的生活方式。
(1)充分燃烧1000g天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图所示,根据图示分析,下列说法不正确的是_______(填序号)。
A.煤燃烧产生的气体更易导致酸雨 B.该天然气中不含硫元素
C.煤燃烧对环境影响较大 D.煤和天然气的燃烧都有温室气体产生
(2)硫酸型酸雨的形成主要经过以下两步:
①SO2在空气中被粉尘催化氧化得到SO3;
②SO3与水反应生成硫酸。这两个反应都属于 反应。
(3)丙醇(化学式为C3H8O)是一种清洁的液体燃料,它在足量的氧气中燃烧的化学方程式为 。
【答案】(1)B
(2)化合
(3)
【解析】(1)A、由图可知,等质量的煤和天然气燃烧时,煤产生的二氧化硫更多,更易导致酸雨,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,天然气燃烧生成了少量的二氧化硫,根据质量守恒定律可知,该天然气中含硫元素,说法错误,符合题意;
C、由图可知,等质量的煤和天然气燃烧时,二者产生的二氧化碳质量差不多,而煤产生的二氧化硫更多,则煤燃烧对环境影响较大,说法正确,不符合题意;
D、由图可知,煤和天然气的燃烧都产生二氧化碳,均有温室气体产生,说法正确,不符合题意。
故选:B;
(2)SO2在空气中被粉尘催化氧化得到SO3,SO3与水反应生成硫酸,这两个反应均符合“多变一”的特点,均属于化合反应;
(3)丙醇在足量的氧气中燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为。
基础应用
1.广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是( )
A.肇庆端砚 B.广彩青瓷
C.潮州木雕 D.云浮铜鼓
【答案】D
【解析】A、肇庆端砚是用端石制成的,端石是一种非金属的矿物材料,不符合题意;
B、广彩青瓷是用陶瓷烧制而成的,属于无机非金属材料,不符合题意;
C、潮州木雕是用木头雕制而成的,属于天然材料,不符合题意;
D、云浮铜鼓是用铜制成的,铜属于金属材料,符合题意。
故选:D。
2.化石燃料是不可再生能源,开发和利用新能源是应对化石燃料急剧减少的有效措施。下列属于新能源的是( )
A.潮汐能 B.煤
C.石油 D.天然气
【答案】A
【解析】A、潮汐能,属于新能源;
B、煤,属于化石燃料,不属于新能源;
C、石油,属于化石燃料,不属于新能源;
D、天然气,属于化石燃料,不属于新能源;
答案:A。
3.下列有关化学电池的说法不科学的是
A.化学电池是一种把化学能转化为电能的装置
B.氢氧燃料电池是将化学能转化为电能的装置
C.化学电池用完后和生活垃圾一起扔掉
D.化学电池不用时最好从电器中拆下,防止时间久了电池中的化学物质流出腐蚀电器
【答案】C
4.(2025·四川绵阳卷)人类对能源的利用经历了柴草、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展,下列有关能源的叙述错误的是( )
A.木材与煤均含有碳元素 B.液化石油气属于纯净物
C.光解水制氢是化学变化 D.风能、太阳能属于新能源
【答案】B
【解析】A、木材主要由纤维素等构成,而煤则是古代动植物经过复杂变化形成的固体,主要成分是碳,则木材与煤均含有碳元素,不符合题意;
B、液化石油气是由多种物质混合而成,属于混合物,符合题意;
C、光解水制氢,有氢气等新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
D、风能、太阳能均是正在开发和利用的新能源,不符合题意。
故选B。
5.2024年,山西省政府与上海电气在“风光储氢”新能源领域开展合作,该技术可将太阳能或风能转化为氢能储存起来,供以后使用。下列关于“风光储氢”技术说法正确的是
A.可将太阳能转化为风能 B.可减少温室气体排放
C.可完全替代化石燃料 D.可在任意地形实施
【答案】B
【解析】A、根据题意,该技术可将太阳能或风能转化为氢能储存起来,不是转化为风能,选项错误;
B、根据题意,氢气由于燃烧后生成的是水不会生成二氧化碳等造成温室效应的气体,选项正确
C、由于目前该技术属于新技术,而化石燃料的使用暂时无法完全停止,因此不能完全替代化石燃料,选项错误;
D、由于需要风能和太阳能,故不可能在任意地形都能实施,选项错误;
故选:B。
6.(2025·湖南卷)化学与生产、生活息息相关。下列做法正确的是
A.用熟石灰改良碱性土壤 B.服用钙片补充入体微量元素钙
C.用燃烧区分羊毛和涤纶 D.用尿素作复合肥料
【答案】C
【解析】A、熟石灰(氢氧化钙)呈碱性,用于中和酸性土壤,若土壤本身碱性,使用熟石灰会加剧碱性,故A错误;
B、钙是人体必需的常量元素,而非微量元素,故B错误;
C、羊毛燃烧产生烧焦羽毛味(含蛋白质),涤纶燃烧熔化并冒黑烟(合成纤维),通过燃烧可区分两者,故C正确;
D、尿素仅含氮(N),属于氮肥;复合肥料需含N、P、K中至少两种,尿素不符合复合肥定义,故D错误。
故选C。
7.(2025·四川泸州卷)合理使用化肥和农药是作物增产的重要途径。下列有关说法错误的是
A.草木灰是一种农家钾肥 B.波尔多液盛装在铁制容器内可增强药效
C.硝酸钾是一种复合肥料 D.开发高效低残留农药
【答案】B
【解析】A、草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾含N、P、K中的钾元素,属于钾肥,不符合题意;
B、波尔多液含硫酸铜,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故波尔多液盛装在铁制容器内,会使药失效,符合题意;
C、硝酸钾含N、P、K中的K、N元素,属于复合肥,不符合题意;
D、开发高效低残留农药,可以减少污染,保护环境,不符合题意。
故选B。
8.2024年12月5日是第十一个世界土壤日,主题是“促进土壤养护:测量、监测、管理”,旨在宣传健康土壤的重要性,倡导土壤资源的可持续管理。下列做法符合这一理念的是
A.大量施用化肥 B.垃圾挖坑填埋
C.污水直接灌溉 D.定时土壤体检
【答案】D
【解析】A、大量施用化肥,会造成土壤污染,不符合主题,故A错误;
B、垃圾挖坑填埋,会造成土壤污染,不符合主题,故B错误;
C、污水直接灌溉,会造成土壤污染,不符合主题,故C错误;
D、定时土壤体检,符合主题,故D正确。
故选D。
9.(2025·陕西卷)每年的3月22日是“世界水日”,旨在唤起公众的节水意识,加强水资源的保护。下列做法与之不相符的是
A.工业废水处理达标后再利用 B.农业上用喷灌和滴灌取代大水浸灌
C.生活中洗菜和淘米的水直接倒掉 D.实验完清洗仪器后及时关闭水龙头
【答案】C
【解析】A. 工业废水含有污染物,直接排放会污染水源。处理后达标再利用,既能减少污染,又能节约水资源。符合节水理念,正确。
B. 传统的大水漫灌浪费严重,喷灌和滴灌能精准控制水量,减少浪费。符合节水理念,正确。
C. 洗菜、淘米的水可二次利用(如浇花、冲厕所),直接倒掉属于浪费。不符合节水理念,错误。
D. 及时关闭水龙头能避免不必要的流水,节约用水。符合节水理念,正确。
故选C。
10.(2025·云南卷)2025年我国环境日的主题是“美丽中国我先行”。下列与该主题不相符的是
A.开发利用清洁能源 B.倡导绿色出行
C.减少使用一次性餐具 D.露天焚烧垃圾
【答案】D
【解析】A、开发利用清洁能源,如太阳能、风能等,可减少对传统化石能源的依赖,降低污染物排放,有利于环境保护,与“美丽中国我先行”主题相符;
B、倡导绿色出行,比如步行、骑自行车或乘坐公共交通工具,能减少汽车尾气排放,降低能源消耗,对改善空气质量有益,与“美丽中国我先行”主题相符;
C、减少使用一次性餐具,可降低资源浪费和垃圾产生量,有助于保护环境,与“美丽中国我先行”主题相符;
D、露天焚烧垃圾会产生大量有害气体(如二氧化硫、氮氧化物等)和烟尘,严重污染空气,不利于环境保护,与 “美丽中国我先行”主题不相符。
故选D。
11.(2025·江苏常州卷)光伏发电驱动电解水制氢是目前最为可行的大规模制氢技术之一。
(1)发展光伏发电能大幅减少 的排放,助力我国实现“双碳”目标。
(2)电解水制氢的化学反应方程式为 。
(3)科研人员发现,γ-MnO2可作为酸性条件下电解水的催化剂,则反应前后γ-MnO2的质量和 没有发生变化。
【答案】(1)二氧化碳
(2)
(3)化学性质
【解析】(1)发展光伏发电能大幅减少二氧化碳的排放,故填:二氧化碳;
(2)水在通电下生成氢气和氧气,故填:;
(3)催化剂在化学反应前后化学性质和质量不发生改变,故填:化学性质。
12.“一带一路”已经成为当今世界范围最广、规模最大的国际合作平台。请分析图文信息,解答下列的相关问题。
(1)贸易互通。“一带一路”将中国的丝织品运销海外,以蚕丝为原料可制成绢和绫,再用它们可做成襦裙和间裙,这些服饰的原材料属于 纤维,这种纤维的优点是 。(写一点)
(2)基建互助。基础设施互联互通是共建“一带一路”的基石,中国企业承建了多个大型基建项目,在建造过程中使用了大量钢铁,钢铁属于 材料,其主要成分是 。冶炼钢铁的过程中,用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气,其目的是 。
(3)能源合作。中国——中亚天然气管道为中国输送的天然气在我国天然气进口量中占据重要地位,天然气属于 (填“物质类别”),启用管道运输天然气时,需先通入氮气,目的是 。
(4)生态共建。绿色是共建“一带一路”的底色,中国宣布“海外退煤”,停止在境外新建燃煤电厂,此项措施可有效减少空气污染物 (写一种)的排放。燃煤电厂废气中的SO2可用喷洒石灰浆吸收,生成CaSO3和水,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)天然 吸水性好/透气性好 (2)金属 铁/Fe 提供充足的氧气 (3) 混合物 排进管道内的空气,防止发生爆炸。 (4)SO2(合理即可)
【解析】(1)蚕丝属于天然纤维;天然纤维的优点有:手感柔软、吸水性好、透气性好等(任写一点即可)。
(2)钢铁属于金属材料,其主要成分是铁;冶炼钢铁过程中,用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气,目的是提供充足的氧气,使焦炭充分燃烧,提高炉温。因为焦炭与氧气充分反应会放出大量的热,为炼铁提供足够的热量;
(3)天然气主要成分是甲烷,还含有其他杂质,属于混合物;启用管道运输天然气时,先通入氮气,目的是排尽管道内的空气,防止天然气与空气混合遇明火发生爆炸,因为天然气是可燃性气体,与空气混合达到一定比例时,遇明火可能会发生爆炸;
(4)停止在境外新建燃煤电厂,可有效减少空气污染物如二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、粉尘等(任写一种即可)的排放;SO2与石灰浆[Ca(OH)2]反应生成CaSO3和水,反应的化学方程式为 SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O 。
13.(2025·湖南卷)从“中国制造”到“中国创造”,我国正在由制造业大国走向科技强国。
(1)我国航天事业取得了举世瞩目的成就。部分运载火箭采用液氧和煤油作为推进剂。从微观角度分析,能将氧气压缩成液氧的主要原因是 。
(2)“梦想”号大洋钻探船以的“中国深度”问道深海。钻头能钻凿坚硬的岩层,是因为钻头具有 的性质。
(3)预计2025年度我国新能源汽车销量将达1600万辆。高强度钢、铝合金、镁合金和塑料等是制造汽车的常用材料,其中属于有机合成材料的是 。
(4)请简要评析电动汽车的使用是否有利于环保: 。
【答案】(1)分子间存在着间隔,压强增大,分子间的间隔变小
(2)硬度大
(3)塑料
(4)有利于环保;因为电动汽车的使用减少了化石燃料的燃烧,从而降低了二氧化硫等空气污染物的排放(合理即可)
【解析】(1)氧气可被压缩成液氧,从微观角度解释原因是分子间存在着间隔,压强增大,分子间的间隔变小;
(2)钻头能钻凿坚硬的岩层,这是利用了钻头硬度大的物理性质;
(3)高强度钢、铝合金、镁合金都属于合金是金属材料,塑料是有机物属于有机合成材料;
(4)电能是清洁能源。电动汽车的使用减少了化石燃料的燃烧,从而降低了二氧化硫等空气污染物的排放,有利于保护环境。
14.(2025·四川达州卷)端午时节,李华妈妈包了家人喜欢吃的“豌豆肉粽”。
(1)粽子上桌,粽香四溢,说明分子 (从微观角度解释)。
(2)李华妈妈将粽子用塑料袋装好,送给亲朋好友。生产塑料袋的材料属于______(填字母序号)。
A.金属材料 B.有机高分子材料 C.复合材料
(3)包粽子使用了粽叶、糯米、腊肉和豌豆等原材料,其中糯米富含的基本营养素是 (填“糖类”“蛋白质”或“油脂”)。
(4)为了使粽叶生长茂盛,可施用适量的尿素。尿素属于 (填“氮肥”“磷肥”或“钾肥”)。
【答案】(1)在不断运动
(2)B
(3)糖类
(4)氮肥
【解析】(1)粽子的香味能扩散到空气中被人闻到,从微观角度来说,是因为分子在不断运动,香味分子不断运动进入人的鼻腔。
(2)生产塑料袋的材料一般是聚乙烯等塑料,塑料属于有机高分子材料。金属材料是指金属单质及合金;复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料,所以选 B。
(3)糯米的主要成分是淀粉,淀粉属于糖类,所以糯米富含的基本营养素是糖类。
(4)尿素[CO(NH2)2]中含有氮元素,能为植物生长提供氮元素,属于氮肥。
能力提升
15.锌片、铜片和稀硫酸可构成化学电池,如图所示。实验中观察到铜片表面有气泡产生,电流表的指针发生偏转。下列关于实验的分析不正确的是( )
A.实验前用砂纸打磨锌片和铜片,目的是除去其表面的氧化膜
B.该装置将化学能转化为电能
C.该实验过程中,溶液由无色变为蓝色
D.随着反应的发生,产生气泡的速率变慢,可能的原因是稀硫酸浓度变小
【答案】C
【解析】A、实验前用砂纸打磨锌片和铜片,因为金属易与氧气反应,故目的是除去其表面的氧化膜,故正确;
B、化学电池是将化学能直接转变为电能的装置,故正确;
C、铜和稀硫酸不能发生反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该实验过程中,溶液始终为无色溶液,故错误;
D、随着反应的发生,硫酸逐渐被消耗,硫酸浓度变小,反应物浓度变小,则产生气泡的速率变慢,故正确;
故选C。
16.实验室中存放常见化肥尿素、过磷酸钙、碳酸氢铵和硫酸钾的试剂瓶标签均已脱落,为鉴别这些化肥,化学小组的同学们进行了如图所示的一系列实验(实验过程中将四种试剂随机标示为M、N、P和Q)。下列说法中错误的是( )
A.M、N、P和Q中没有复合肥
B.M是过磷酸钙
C.鉴别出Q是碳酸氢铵,则操作②可能是闻气味
D.鉴别N和P可采用加少量熟石灰并研磨的方法
【答案】D
【分析】四种化肥中,通过观察颜色首先将过磷酸钙鉴别出来,灰白色粉末状的是过磷酸钙,其它均为白色晶体;剩余的三种化肥分别是尿素、碳酸氢铵和硫酸钾;碳酸氢铵易分解生成有刺激性气味的气体氨气,所以可以通过闻气味的方法鉴别出碳酸氢铵,据此分析;
【解析】A、这四种化肥中尿素与碳酸氢铵是氮肥,硫酸钾是钾肥,过磷酸钙是磷肥,都不是复合肥,故该选项说法正确;
B、过磷酸钙是灰白色粉末状,而其他三种化肥是白色晶体,所以通过观察颜色鉴别出的化肥是过磷酸钙,即M是过磷酸钙,故该选项说法正确;
C、尿素、碳酸氢铵和硫酸钾这三种化肥中,碳酸氢铵受热易分解生成有刺激性气味的氨气,其他两种化肥较稳定,没有氨味;若鉴别出Q是碳酸氢铵,那操作②采用的方法可能是闻气味,故该选项说法正确;
D、若操作②是闻气味法,那么Q就是碳酸氢铵,N、P是硫酸钾和尿素,而硫酸钾和尿素遇碱都不会产生有气味的气体,所以加少量熟石灰并研磨的方法不能鉴别硫酸钾和尿素,可通过将两种化肥溶解后,加少量氯化钡溶液,产生沉淀的是硫酸,无明显现象的是尿素的方法鉴别,故该选项说法错误;
故选择D。
17.(2025·山东烟台卷)2025年3月,我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图,相关物质的沸点如下表。
燃料
沸点(°C)(101kPa)
氢气
氨气
甲醇
64.7
(1)在水电解装置中,与电源正极相连的电极产生1000L气体,则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。
(2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水,可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看,氨气被称为绿色燃料的原因是 。
(3)合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料,其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析,用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标,原因是 。
(4)氢气本身就是绿色燃料,转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。
【答案】(1)2000
(2)燃烧产物是氮气和水,无污染
(3) 消耗捕集的CO2,减少碳排放
(4)氢气沸点低,难储存运输,转化为氨气或甲醇更易储存运输
【解析】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1:2;正极产生1000L气体(氧气),则负极产生氢气的体积是2000L;
(2)氨气燃烧生成氮气和水,水和氮气都无污染,所以氨气被称为绿色燃料的原因是燃烧产物是氮气和水,无污染。
(3)甲醇充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
合成装置 2 生产甲醇利用的是捕集的CO2,可消耗二氧化碳,而石油为原料生产甲醇会产生二氧化碳,所以原因是消耗捕集的CO2,减少碳排放 。
(4)氢气沸点低(−252.9∘C ),难液化储存和运输;转化为氨气(沸点−33.5∘C )或甲醇(沸点64.7∘C )后,沸点升高,更易储存和运输 。所以原因是氢气沸点低,难储存运输,转化为氨气或甲醇更易储存运输 。
18.尼龙,又称聚酰胺,在医疗、工业、国防等领域有广泛应用。某校实践小组同学对它产生浓厚兴趣,并对尼龙的材料特点、焚烧产物、高效回收及发展前景等展开了如下项目化学习探究。
任务一:了解尼龙的材料特点
【查阅资料】尼龙最突出的优点是耐磨性高、强度高和耐腐蚀等,缺点是耐光性较差、较易吸湿。
【交流讨论】
(1)尼龙属于 (填“天然”或“合成”)纤维。
(2)尼龙制品在保存时应注意 。
任务二:探究尼龙的焚烧产物
【查阅资料】①尼龙以化石能源为原料经化学加工而成,其中含有碳、氢、氧、氮等元素。
②二氧化氮是一种红棕色气体,与水反应后可生成能使紫色石蕊溶液变红的物质。
③二氧化氮不能使澄清石灰水变浑浊。
【提出猜想】尼龙燃烧后有二氧化碳、水、二氧化氮等生成。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取适量尼龙,在密闭容器中燃烧,将燃烧生成气体通入适量澄清石灰水中
______
尼龙燃烧后生成二氧化碳
②取适量尼龙,在密闭容器中燃烧,将燃烧生成气体通入适量紫色石蕊溶液中
______
尼龙燃烧后生成二氧化氮
(3)①中实验现象: 。②中实验现象: 。
【反思评价】
(4)写出步骤①中二氧化碳发生反应的化学方程式: 。
(5)有同学认为步骤②中的操作和现象并不能得出“尼龙燃烧后生成二氧化氮”的结论,理由是 。
任务三:分析尼龙的高效回收
【查阅文献】
(6)尼龙的化学回收法以水解法为主,下图为不同催化剂对尼龙水解效果的影响图,其中效果最好的为 (填“未加催化剂”“A”“AZS1”或“AZS2”)。
任务四:展望尼龙的发展前景
【专家咨询】近年来,随着材料科学的进步和应用领域的拓展,尼龙正朝着轻量化、环保化和智能化的方向发展。
【成果分享】
(7)通过问题研究,同学们对尼龙有了较为全面的认识。为使之能可持续发展,推动尼龙材料的绿色转型,建议 。
【答案】(1)合成
(2)避免阳光照射、保持干燥
(3)澄清石灰水变浑浊 溶液变红
(4)
(5)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,也能使紫色石蕊试液变红
(6)AZS1
(7)加强尼龙的回收与再利用,减少对环境的污染
【解析】(1)尼龙属于合成纤维,属于合成材料;
(2)尼龙最突出的优点是耐磨性高、强度高和耐腐蚀等,缺点是耐光性较差、较易吸湿,故尼龙制品在保存时应注意:避免阳光照射,保持干燥等;
(3)①取适量尼龙,在密闭容器中燃烧,将燃烧生成气体通入适量澄清石灰水中,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故现象为:澄清石灰水变浑浊,说明尼龙燃烧后生成二氧化碳;②结论为尼龙燃烧后生成二氧化氮,二氧化氮是一种红棕色气体,与水反应后可生成能使紫色石蕊溶液变红的物质,故取适量尼龙,在密闭容器中燃烧,将燃烧生成气体通入适量紫色石蕊溶液中,现象为溶液变红;
(4)步骤①中二氧化碳发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(5)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,也能使紫色石蕊试液变红,故步骤②中的操作和现象并不能得出“尼龙燃烧后生成二氧化氮”的结论;
(6)由图可知,相同条件下,使用AZS1作催化剂时,尼龙的残留率最低,故消耗最好的是AZS1;
(7)由以上分析可知,尼龙焚烧会产生二氧化氮等污染物,故为使之能可持续发展,推动尼龙材料的绿色转型,建议加强尼龙的回收与再利用,减少对环境的污染。
19.(2025·江苏扬州卷)氢气是一种清洁能源,氢能产业技术主要包括氢气的制取、储运及应用。
(1)分析H2的性质。查阅资料,汽油与氢气的部分性质如题表所示。
题表
编号
性质
数据
汽油
氢气
A
最小点火能(在空气中能引发燃烧或爆炸所需的最小火花能量×10-3J)
0.24
0.019
B
爆炸极限(在空气中能发生燃烧或爆炸的体积分数范围/%)
1~7.6
4~75
C
单位质量发热量(单位质量燃料燃烧产生的热量×103/kJ·kg-1)
43
120
D
单位体积发热量(单位体积燃料燃烧产生的热量×10³/kJ·m-3)
33000
10.8
①与汽油相比,除爆炸极限范围更宽外,表中支持“H2在使用时更需注意安全性”观点的数据还有 (填编号)。
②对比表中单位质量发热量与单位体积发热量的数据进行分析,除安全性外,氢气不宜直接运输的原因还有 。
(2)电解水制氢。有研究认为,一定条件下电解水的过程中,某电极上发生的变化如题图-1所示。
①“阶段一”中,生成的“”是一种阴离子,其离子符号为 。
②“阶段三”中,气泡从电极表面脱离后,在溶液中向上运动时,所受压强逐渐减小,体积逐渐增大。从微观粒子的视角,对气泡体积增大进行解释: 。
③相同条件下,若电极表面的气泡难以脱离,则不利于氢气的产生。原因是 。
(3)甲酸(HCOOH)分解制氢。常温下,甲酸是一种液态物质,可通过反应Ⅰ制备H2,化学方程式为HCOOHCO2↑+H2↑。
①制备H2时,部分甲酸会发生反应Ⅱ:HCOOH分解为H2O和另一种有毒气体。该气体的化学式为 。
②仅考虑以上两个反应,若有92%的甲酸发生反应Ⅰ,计算500吨(t)甲酸可制得H₂的质量 (写出计算过程)。
(4)高效利用能源。为实现可持续发展,用可再生能源如太阳能、风能等发电引起人们的关注。但太阳能、风能等无法实现及时或稳定的能源供应,通过它们产生的过剩电能制氢,再供给有能源需求的地区使用,如题图-2所示,可实现能源的高效利用。
该过程中HCOOH的作用是 。
【答案】(1)A 单位体积发热量远低于汽油,运输效率低
(2)OH- 气泡内分子间的间隔随压强的减小而增大 气泡附着在电极表面,阻碍反应物与电极接触
(3)CO 解:设反应生成氢气的质量为x。
解得:
答:反应生成氢气的质量为20t。
(4)作为能量载体,实现氢能的存储与运输,降低运输损耗,减少运输成本
【解析】(1)①根据表中数据,与汽油相比,除爆炸极限范围更宽外,表中支持“H2在使用时更需注意安全性”观点的数据还有A(最小点火能),故填:A;
②对比表中单位质量发热量与单位体积发热量的数据进行分析,氢气单位体积发热量远低于汽油,运输效率低,因此氢气不易直接运输,故填:氢气单位体积发热量远低于汽油,运输效率低;
(2)①“阶段一”中,生成的“”是一种阴离子,离子符号为OH-,故填:OH-;
②气泡内分子间的间隔随压强的减小而增大,则可观察到气泡的体积逐渐增大,故填:气泡内分子间的间隔随压强的减小而增大;
③相同条件下,若电极表面的气泡难以脱离,气泡附着在电极表面,阻碍反应物与电极接触,从而不利于氢气的产生,故填:气泡附着在电极表面,阻碍反应物与电极接触;
(3)①HCOOH分解为H2O和另一种有毒气体,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,则另一种气体中一定含有碳元素,则该气体为一氧化碳,化学式为CO,故填:CO;
②详见答案;
(4)由图可知,该过程中HCOOH的作用是作为能量载体,实现氢能的存储与运输,降低运输损耗,减少运输成本,故填:作为能量载体,实现氢能的存储与运输,降低运输损耗,减少运输成本。
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