第8章 化学与可持续发展（拔高练）-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

进阶 突破 第八章化学与可持续发展 第一节自然资源的开发利用 课时1 金属矿物的开发与利用 (2024·河南商丘高一期末)金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题： (1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是 (填字母)。 A.2Al,0,(熔融)高温4A1+30,↑ B.2八aCl(熔融)电解2Na+Cl,↑ C.Fe,0,+3C0高温2Fe+3C0, D.2Hg0△2Hg+02↑ (2)白口铁（镀锌铁）在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿（主要成分是ZC03,以及 Cu0、FeO、MgO和SiO2等)制备白口铁的流程如下： Cao H,S0, KMnO. Zn粉 菱锌矿浸取 滤液1 调pH=5 滤液2 氧化过滤滤液3 转化过滤 滤液4」脱钙镁滤液5 电镀 过滤 过滤 滤渣1 滤渣3 滤渣4 滤渣2 ①“浸取”前为了提高浸取率和浸取速率可以采取的措施为 ②“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)；“浸取”后溶液中主要存在的金属阳离 子有 ③“滤渣3”中主要成分是Fe(OH)3和Mn02,写出“氧化”时发生反应的离子方程式： ④加Zn粉转化的离子方程式为 ⑤取一定量的白口铁样品于试管中，加入足量稀硫酸，收集到标准状况下11.2L气体；再加入过 量H,02溶液，最后加入适量氨水使其沉淀完全。过滤，洗涤，干燥后得到52.7gF(OH)3和 Zn(OH),混合物，该白口铁样品中铁的质量为 go 课时2》海水资源的开发与利用 (2024·山东济南高一期末)海水晒盐后所得“卤水”中可提取“镁”和“溴”，具体流程如图所示。 下列说法错误的是 Na,CO,溶液 HSO. 含Br,卤水 鼓入热空气， 含Br、BrO卤水 蒸馏 吹出溴蒸气 ② ③ Br,水 CaO 通CL,① 试剂a 一系列操作 ⑤ 卤水 Mg(OH) MgCl,·6H,0 A.反应①和③所得Br,水浓度不同 B.反应②中每吸收3 mol Br,.转移5mol电子 C.电解Mg(OH),的煅烧产物制取镁单质更好D.“试剂a”可能为盐酸 14黑白题化学|必修第二册·RJ 课时3》煤、石油和天然气的综合利用 (2024·河北石家庄高一期末)煤和石油化工产品都是重要的工业原料，对二者综合利用可制备 出多种有机材料。回答下列问题： K-Fe-Mn 置ComH山产gA麦益o路HOGO 浓硫酸/△ H 反应iii*CH,.=CHCOOCH,CH,OH D NH、02 E F 石油接作L重油操作cH,=C-cH微花c=CH-C WM.O.CH0, 一定条件 (C.HN). G (1)反应i的现象为 反应ⅱ的反应类型为 (2)操作I属于 (填“化学变化”或“物理变化”)：操作Ⅱ的名称为 (3)写出一种D的同分异构体的结构简式 (4)G的结构简式为 ;F中官能团的名称为 (5)反应ⅲ的化学方程式为 (6)工业上以A为原料制备乙醇的化学方程式为 与该方法相比，以淀粉为原料合成乙醇的优点为 第二节化学品的合理使用 某兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色 粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体。兴 趣小组对白色粉末的化学成分进行了以下探究： 【提出猜想】猜想1：碳酸钠；猜想2：碳酸氢钠；猜想3：碳酸钠和碳酸氢钠。 【实验探究】小明、小磊分别对有关猜想设计实验方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 将白色粉末溶于水后用pHpH (填“>” 小明 溶液呈碱性，猜想1成立 试纸测定其酸碱度 “<”或“=”)7 试管A中有水珠产 用如图所示的装置进行 猜想2成立，试管A中反应的化学方程式为 小磊 生，试管B中液体变 实验 浑浊 【交流反思】大家一致认为小明和小磊的结论不准确。 白色粉末 I试管A (1)小明实验结论不准确的原因是 (2)小磊的实验方案不能排除白色粉末中是否含有 试管B 澄清 【继续探究】小林称取mg白色粉末与足量稀盐酸反应，充分反应后生成 石灰水 二氧化碳的质量为ng,通过计算并分析实验数据确定了猜想3正确，则n的取值范围为 (用含m的代数式表示)。 【结论分析】查阅资料后得知添加剂的成分是柠檬酸和碳酸氢钠，小组成员分析后认为白色粉末 中的碳酸钠是由碳酸氢钠分解产生的。 进阶突破·拔高练15 第三节环境保护与绿色化学 硫氧化率(S0R)和氮氧化率(NOR)通常用来分别表示气体污染物S0,和NO,向S0?和NO,的 n(S03) n(N03) 转化程度。SOR和NOR的计算公式为：SOR= NOR= n(N03)+n(No,)° 已 n(S02)+n(S02) 知PM2中SO主要以(NH4)2S04形式存在，NO?主要以NH4NO3形式存在。(NH4)2S04比 NH4NO更稳定；NH,NO,和HNO,加热或光照均易分解。某地SOR和NOR的数据如下表所示： NH.C 季节 春季 夏季 秋季 冬季 平均 HO 入口烟气 Q NH. 出口烟气 SOR 0.29 0.42 0.28 0.26 0.31 活 NOR 0.21 0.14 0.23 0.25 0.21 NH: H,0 9 N. (1)由上表数据可知，S0R和NOR差异最大的季节是 (填字母)。 A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季 (2)结合相关化学原理推测该季节产生这种差异可能的原因是 烟气脱硝（将NO,转化成无害物质）是工业废气处理中的重要工艺。相对传统的处理工艺，活 性炭吸附脱硝法具有工艺过程无二次污染、氨资源和脱硝剂可循环利用等优点。 I.活性炭吸附脱硝法的工艺流程如上图所示。 (3)该流程中活性炭的作用是 ,若入口烟气中NO以NO形式参加反应，则相应的 化学方程式为 Ⅱ.某同学选择如下装置（省略夹持仪器）对该方法进行模拟实验： 硝酸 民浓氨水 活性炭 稀氢氧化钠 酚酞溶液 (4)实验前，按h→j,i→k的顺序连接仪器，检查装置 按h→j而不是h→k连 接仪器的原因是 (5)先通入空气，再打开A、B中分液漏斗的活塞，观察到B中出现红棕色气体，此时，所获得的 氮氧化物中一定含有 气体。 (6)装置F除了能用于判断气体流速和脱硝效果外，还可用于 (7)为达到更好的脱硝效果，实验中应采取的措施有 (任写1种)。 (8)常温常压下，以一定流速和比例混合NO、NH,、空气等气体进行模拟实验，现测得NO入口体 积分数为3×104，出口体积分数为6×105，则脱硝百分率为 %(因混合气体中N0所占 比例很小，可忽略脱硝前后气体总体积的变化，计算结果保留小数点后1位)。 16黑白题化学|必修第二册·RJ是一种单糖，是葡萄糖的一种同分异构体。(4)由分析可知，C为乙醇， D为乙酸，F为乙酸乙酯，乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂并加热的条件 下发生酯化反应生成乙酸乙酯：E为乙醛，乙醇催化氧化生成乙醛：C为 乙醇，C的一种同分异构体为甲醚，结构简式为CH,0CH3。(5)B为葡 萄糖，C为乙醇，D为乙酸，新制氢氧化铜悬浊液与葡萄糖在加热条件下 会产生砖红色沉淀，与乙酸混合沉淀溶解，溶液变为蓝色，与乙醇混合 无明显现象，因此可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别三种物质。 课时2蛋白质油脂 (1)加入氢氧化钠溶液，加热，生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的 气体（2)①无水硫酸铜②除去S02,避免对C02的检验造成干扰 ③无水硫酸铜变蓝品红溶液不褪色（或仍显红色）(3)L2+S0, +2H,0H,s0,+2H（4)3.2(c-0.5c,2)。 %(5)偏小 m 解析：由实验装置图可知，装置A用于蛋白质在氧气中充分燃烧，装置B盛 有的无水硫酸铜用于检验然烧生成的水，证明蛋白质中含有氢元素：装置C 中盛有的品红溶液用于检验二氧化硫，证明蛋白质中含有硫元素；装置D中 盛有的酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，防止干扰二氧化碳的检验；装置E 中盛有的品红溶液用于证明二氧化硫已除尽；装置F中盛有的澄清石灰水 用于检验二氧化碳，证明蛋白质中含有碳元素。(4)由滴定过量的碘消 耗V2mLc2mol·L1硫代硫酸钠溶液可知，与二氧化硫反应的碘的物质 的量为(c1V,-0.5c2V2)×10-3mol,由化学方程式可知，样品燃烧生成的 二氧化硫的物质的量为(c11-0.5c2V2)×10-3mol,则蛋白质中硫元素 的质量分数为（c,-0.5,)×103molx32g·mol1 ×100%= m g 3.2(c1V1-0.5c2V2) %。(5)若燃烧时过量氧气进人吸收液中，二氧化硫 m 和氧气在吸收液中发生如下反应2S02+02+2H20一2H2S04,导致滴 定消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏大，使得蛋白质中硫元素的质量分数 测定值偏小。 第八章化学与可持续发展 第一节自然资源的开发利用 课时1金属矿物的开发与利用 (1)A(2)①将菱锌矿粉碎②Si02Zm2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+ ③3Fe2+Mn0a+7H20—3Fe(0H)3↓+Mn02↓+5Ht ④Zn+Cu2+=Zn2++Cu⑤22.4 解析：(1)工业上用电解熔融的氧化铝制得铝，电解时还要加入冰晶石 降低氧化铝熔点，反应的化学方程式为2灿，0，（嫦融）水三4加 +302↑，A错误。(2)③“氧化过滤”时加入KM04溶液的目的是将溶 液中的Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀，高锰酸根离子转化为MnO2沉淀： ④加人锌粉的目的是将溶液中的铜离子转化为铜：⑤由题意可知，向白 口铁样品中加人足量稀硫酸时，Zn和Fe与H2S04反应生成H2,得到含 有Z如2*和Fe2+的混合溶液，向混合溶液中加入过氧化氢溶液将溶液中 的Fe2+氧化为Fe3+后，加入适量氨水，将溶液中的Fe3+和锌离子转化为 Zn(OH)2和Fe(OH)3沉淀，设白口铁样品中铁的物质的量为amol、锌 11.2L 的物质的量为6mo,由氢气的体积可得，a+b-224L·ma=0.5mol, 由Fe(0H)3和Zm(0H)2的质量可得，107a+99b=52.7,解得a=0.4、b= 0.1,则白口铁样品中铁的质量为0.4mol×56g·mol1=22.4g。 课时2海水资源的开发与利用 C解析：Mg(OH)2的煅烧产物为Mg0,MgO中离子键的强度大 于MgCL2中离子键的强度，电解Mg0会消耗更多的能量，故电解熔 融MgCl2制取Mg单质更好，C错误。 必修第二册·RJ 课时3煤、石油和天然气的综合利用 (1)溴水褪色取代反应(2)物理变化裂解(3) HC -CH. (4)七CH2CH元 碳碳双键、羧基(5)CH2=CHCOOH+ CN H0CH,CH,0H浓硫酸CH,-CHC00CH,CH,0H+H,0 加压、加热 (6)CH2=CH2+H20- 催化剂，CH,CH,0H乙醇含量高，杂质少 解析：煤和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳，在催化剂作用下二者反应 生成的A为乙烯，乙烯和溴水发生加成反应生成的B是CH,BCH2Br, B水解生成的C是乙二醇。石油分馏得到重油，进一步裂解得到的D 是丙烯，丙烯和氨气、氧气在催化剂作用下反应生成E,E加聚得到G,E 水解得到的F为CH2一CHCOOH,F和C酯化得到H。 第二节化学品的合理使用 【实验探究】>2NaHC0,△Na,C0+C0,↑+H,0 【交流反思】(1)碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性(2)碳酸钠 【继续探究】2n< 53msn<21m 解析：【实验探究】小明：碳酸钠溶液呈碱性，溶液的pH>7,猜想1成立； 小磊：由实验的现象可知，碳酸氢钠受热分解生成了碳酸钠、水和二氧 化碳，反应的化学方程式是2NaHC0,△Na,C0,+C02↑+H,0。【交 流反思】(1)碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性，溶液的pH>7不能证 明猜想1成立，所以小明的实验结论不准确。（2)碳酸钠和碳酸氢钠的 混合物受热也会生成水和二氧化碳，不能排除白色粉末中混有碳酸钠， 所以小磊的实验结论也不准确。【继续探究】小林通过计算确定了猜 想3正确，可用极端假设法计算： ①假设固体全部为碳酸钠，设其与盐酸反应生成二氧化碳的质量为x。 NazCO3+2HCl-2NaCl+H20+CO2 106 44 mg 106-m,解得x=55m8 22 44x ②假设固体全部为碳酸氢钠，设其与盐酸反应生成二氧化碳的质量 为y。 NaHCO+HCI=NaCl+H20+CO2 84 44 mg y 84=m3,解得y-2m8 11 44y 实际上固体为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，则的取值范围为2 3msns 11 21mo 第三节环境保护与绿色化学 (1)B(2)由于夏季温度较高、光照强度较大，会促进S02转化 为SO?,导致S02浓度下降，S0子浓度上升，SOR增大；而夏季HNO3 和NH4NO3易分解，导致NO3浓度下降，NO2浓度上升，NOR减小，因 此S0R和NOR在夏季差异最大(3)催化剂6NO+4NH,催化剂 5N2+6H20(4)气密性氨气密度较小，可使反应气体混合均匀 (5)NO2(6)处理尾气(7)干燥气体、控制气体流速、控制各气体比 例（任写一种）(8)80.0 黑白题50