第八章 第三节 环境保护与绿色化学 测试卷 -2025-2026学年高一化学下学期章末测试卷、月考卷、综合复习卷(人教版2019必修第二册)
2026-06-07
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2份
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25页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 环境保护与绿色化学 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.08 MB |
| 发布时间 | 2026-06-07 |
| 更新时间 | 2026-06-07 |
| 作者 | 拓思创作中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58241238.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
人教版2019必修第二册第八章第三节同步测试卷,难度系数0.65,通过基础认知-综合应用-拓展提升三层设计,覆盖环境保护与绿色化学核心知识点,强化从概念理解到实际问题解决的能力进阶。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|绿色化学理念、污染物来源与危害|选择题1-5以生活情境(如可降解餐具、酸雨成因)考查基础概念,强化化学观念|
|综合应用|污染治理原理、物质转化流程|选择题6-15及非选择16-18结合工业废水处理、汽车尾气转化等流程题,培养科学思维与证据推理能力|
|拓展提升|实验探究与定量分析|非选择19-20涉及催化效率影响因素、离子方程式配平及计算,体现科学探究与实践素养,渗透科学态度与责任|
内容正文:
第八章 第三节 环境保护与绿色化学 测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第八章 第三节 环境保护与绿色化学(人教版2019必修第二册)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.第十五届全国运动会秉持“绿色、共享、开放、廉洁”的办赛理念,打造首届碳中和全运会。下列化学实践最能体现“绿色”理念的是
A.为赛事定制可降解塑料餐具,替代传统一次性塑料餐具
B.场馆建设大量使用铝合金材料,因其硬度大、耐腐蚀
C.采用燃煤发电保障赛事供电,确保电力供应稳定
D.用未经净化的工业废水浇灌场馆绿植,节约水资源
2.化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.燃煤中添加生石灰能有效减少气体的排放
B.和均可用作漂白剂,且两者漂白原理相同
C.补铁剂中的铁一般为,故需与维生素C一起服用
D.和NaCl外观相似,可利用焰色试验进行区分
3.下列与化学相关的研究方法不能达到目的的是
A.利用太阳能光解水制取氢气
B.用放射性同位素检验金属制品内部的裂痕
C.在过渡元素中寻找工业合成氨的催化剂
D.用断代法测定竹简的年代
4.下列说法不正确的是
A.天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷
B.高分子材料聚氯乙烯广泛应用于食品包装材料
C.在通常条件下,烷烃与硫酸、氢氧化钠不反应,与酸性溶液也不反应
D.使用天然气(主要成分为)的燃气灶,改用液化石油气(主要成分为),应减小进气量或增大进风量
5.环保意识是重要的公民意识。下列环境问题与氮氧化物无关的是
A.土壤酸化 B.放射性污染 C.臭氧层空洞 D.水体富营养化
6.某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含、、、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如图流程:
下列说法正确的是
A.固体1中只含有、
B.捕获剂所捕获的气体主要是CO
C.试剂X可以是空气,作用是除去
D.处理含废水时,发生的反应为:
7.化学在“三废”治理方面发挥着重要的作用,下列关于环境保护和绿色化学的说法正确的是
A.汽车尾气管加三元催化剂可以降低碳排放量,是实现“双碳”目标的重要途径
B.燃煤中加石灰石实现“钙基固硫”,有利于减少酸雨形成
C.纳米铁粉可通过置换反应高效地除去被污染水体中的Zn2+、Cu2+、Ag+等重金属离子
D.绿色化学也称环境友好化学,其核心思想是治理工业生产产生的“三废”对环境的污染
8.如图为酸雨的形成示意图。下列说法错误的是
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应
C.酸雨会直接损伤农作物,破坏森林和草原
D.燃油汽车尾气排放是导致酸雨的原因之一
9.加强污染物协同控制是消除污染的统筹方法。下列说法正确的是
A.pH<7的雨为酸雨,可通过多植树造林解决酸雨问题
B.燃煤时加入石灰石可减少的排放,最终将转化为
C.汽车排气管中的三元催化剂可同时降低尾气中NO和CO的排放
D.控制废气中的通入碱液,有利于完全吸收
10.近年,我国力主科技、创新、发展。下列说法正确的是
A.实现大型碳化硅陶瓷构件整体制造,碳化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
B.燃煤中加入生石灰(CaO)可以减少酸雨的形成
C.石墨烯在光电器件、电池等方面具有广泛应用,石墨烯与石墨互为同位素
D.汽车尾气管加三元催化剂可以降低碳排放量,是实现“双碳”目标的重要途径
11.化学与环境、材料、信息、能源关系密切,下列说法中不正确的是
A.“光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关
B.燃煤中加入CaO,可以减少酸雨的形成
C.小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,还是治疗胃酸过多的一种药剂
D.尽量多地使用含的产品,减少使用含或的产品,符合“促进低碳经济”宗旨
12.化学与生产和生活密切相关。下列叙述正确的是
A.使用有机高分子材料石墨烯,让电池更轻薄、充电更快速
B.推广光触媒技术,将汽车尾气中的NO和CO转化为无毒气体
C.北斗卫星使用的散热片中含有的氮化铝属于传统无机非金属材料
D.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”,文中“气”是指乙烷
13.下列操作或保存方法正确的是
A.浓硝酸应保存在棕色广口瓶中
B.废旧电池应集中回收,并填埋处理
C.工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择Al作为罐体材料
D.工业制造的镁蒸气通常在或中冷却
14.我国“蓝天保卫战”成果显著,肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.空气中悬浮颗粒可催化SO2完全被O2氧化为SO3
B.工业制硝酸第一步将NH3催化氧化时,n(氧化剂)∶n(氧化产物)=5∶4
C.从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有5种
D.和均可以作氮肥,高温天气施用效果更好
15.汽车尾气(含有烃类、CO、、等)是城市空气的主要污染源,治理方法之一是在汽车排气管安装“催化转化装置”。它能使CO和反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并使烃类充分燃烧,使转化。下列说法正确的是
A.CO和反应的化学方程式为
B.上述方法的缺点是导致空气中的含量增大,从而大大提高空气的酸度
C.植树造林,增大绿化面积,可有效控制城市的各种污染源
D.汽车改用天然气或氢气作为燃料,不会减少对空气的污染
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16.(11分)大气监控、能源利用、废水处理等都是化学工作者的重要工作。根据所学知识完成下列填空。
(1)大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响,过量会造成酸雨的物质是_____(填标号)。
a.一氧化碳 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.氮氧化物NOx
(2)煤的气化和液化是实现能源清洁化的重要途径。水煤气中CO和H2在加热、加压和催化剂存在条件下可以合成甲醇(CH3OH),甲醇可作为液体燃料。该合成反应的化学方程式为_____。
(3)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
2
Mg、Al
稀盐酸
偏向_____
3
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
实验1中,Al为_____极(填“正”或“负”):实验2中电流计指针偏向_____(填“Mg”或“Al”);实验3中Al电极的电极反应式为_____。
(4)化肥、炼油、稀土、钢铁等工业都会排放高浓度的氨氮废水,氨氮废水中氮元素多以、NH3·H2O形式存在。某研究团队设计的处理流程如下:
①过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通入空气将氨赶出并回收请用离子方程式表示过程所发生的反应_____。
②过程Ⅱ:在微生物的作用下实现转化,称为硝化过程。在碱性条件下,被氧气氧化成的总反应的离子方程式为_____。
③过程Ⅲ:在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH),实现转化,称为反硝化过程。当甲醇与3mol HNO3完全反应,转化为CO2时,消耗的CH3OH的质量为_____g
17.(11分)和会导致一些环境问题,人们正在研究用化学方法来防治。
(1)酸雨防治是全球性的难题,酸雨形成的示意图如图1所示。
①取一份雨水样品,在常温下测定其不同时刻的pH如下表所示。
测试时间
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.63
4.56
4.55
4.55
若该雨水为硫酸型酸雨,则其放置过程中pH发生变化的主要原因是___________(用化学方程式表示)。
②随着汽车的广泛使用,其排放的氮氧化合物(用表示)也成为酸雨形成的重要原因,在机动车发动机中产生的主要原因是___________。
A.燃烧含氮化合物燃料
B.燃烧含铅汽油
C.由于燃烧不充分
D.内燃机中空气中的在高温下被氧化
③对汽车尾气处理的一种方法如图2所示。当参与反应的NO与的物质的量之比为时,该过程中总反应的化学方程式为___________。
(2)利用氨水可以将和吸收并制得氮肥“肥田粉”,其原理如下图流程所示。
①被吸收的离子方程式是___________。
②设计实验检验所得铵盐中的硫元素___________。
18.(11分)是大气污染物之一,可通过多种方法对工业烟气中的进行脱除并回收含硫产品,实现的资源化利用。
(1)双碱脱硫法。工业双碱法脱除烟气中的过程如图所示:
物质A的化学式为______,“再生”步骤加入的物质为______。
(2)催化氧化脱硫法。使用活性炭作催化剂,与混合气体在活性炭表面吸附并发生反应实现脱除,反应原理如图所示。
①步骤1中,氧化剂为______;若生成1 mol S理论上消耗______mol 。
②已知脱除率受反应物与催化剂是否充分接触的影响。如气体流速过大,使活性炭表面吸附的减少,可导致脱除率降低。那么,反应进行一段时间后,脱除效率降低的可能原因是______。
(3)已知空气中的最大允许排放浓度不得超过0.02 ,某兴趣小组同学通过下列装置定量分析空气中的含量。
该组同学查阅资料得知测定原理为,若从气体通入起计时直到广口瓶中溶液蓝色恰好褪去结束,用时9 min。已知空气的流速为200 ,则该地空气中的含量是______(结果精确到0.001)。
19.(11分)氮是生命体重要的组成元素,自然界中氮的循环对生命活动有重要意义。
(1)汽车尾气主要含有、、、等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一、其中的、在适宜条件下会转化为参与大气循环的两种无毒气体,该过程反应的化学方程式为___________。
(2)“价类”二维图是学习元素化合物性质的重要方法,利用所学知识能更好地了解氮的循环。
甲为常见的碱性气体,是制造氮肥、炸药等物质的化工原料。实验室制备甲的化学方程式为___________。实验室用该反应原理制取并收集一瓶干燥的甲气体,从下图中选择合适的装置,其连接顺序为___________按从左到右的气流方向,用小写字母和箭头表示。
用以下物质研究乙的性质,预测能与乙发生反应的物质为___________填字母。
A. B. C. D.
丁主要用于染料、医药、印染、漂白等方面,且丁的焰色反应呈黄色。丁在酸性条件下与按物质的量恰好完全反应,生成能使淀粉变蓝的物质,写出该过程发生反应的离子方程式:___________。
(3)如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分,人类活动加剧了氮循环中的物质转化。
下列说法不正确的是___________填字母。
A.固氮过程中,只作氧化剂
B.硝化过程需要有氧化剂参与
C.反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
D.同化、氨化过程中,实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化
反硝化过程中,可作为反应的还原剂。请补全并配平该反应的离子方程式:___________。
20.(11分)氮氧化物污染已成为一个世界性的环境问题,必须净化达到标准后才能排放。
(1)用C2H4脱除烟气中NOx。
图1为在其他条件一定时,温度和催化剂中的Cu2+负载量对NOx去除率的影响。为达到最高的NOx去除率,应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是___________、___________。
(2)用NH3脱除烟气中NO的机理如图2。
写出总反应的化学方程式:___________;当消耗2molNH3和0.5molO2时,除去的NO在标准状况下的体积为___________L。
(3)NaClO溶液能有效去除NO。
25℃时,NO的去除率随pH的变化如图3所示(用盐酸调节pH);pH=4时,NO的去除率随温度的变化如图4所示。已知:氧化性HClO>ClO-。
①25℃时,随着pH降低,NO脱除率增大的原因是___________。
②pH=4时,60~80℃间NO脱除率下降的原因是___________。
(4)Fe-Ag金属复合材料可将酸性水体中的转化为和N2,其反应历程如图5所示(吸附在金属复合材料表面的物种用*标注),图中的去除机理可描述为:铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子;___________。
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第八章 第三节 环境保护与绿色化学 测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第八章 第三节 环境保护与绿色化学(人教版2019必修第二册)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.第十五届全国运动会秉持“绿色、共享、开放、廉洁”的办赛理念,打造首届碳中和全运会。下列化学实践最能体现“绿色”理念的是
A.为赛事定制可降解塑料餐具,替代传统一次性塑料餐具
B.场馆建设大量使用铝合金材料,因其硬度大、耐腐蚀
C.采用燃煤发电保障赛事供电,确保电力供应稳定
D.用未经净化的工业废水浇灌场馆绿植,节约水资源
【答案】A
【详解】A.使用可降解塑料,可减少白色污染,从源头降低环境影响,契合“绿色”低碳环保的核心要求,A符合题意;
B.利用铝合金特性属于材料选择,未直接体现绿色可持续,B不符合题意;
C.燃煤发电会产生二氧化硫等污染物,不符合绿色理念,C不符合题意;
D.未经净化的工业废水含有有害物质,会污染土壤和水体,违背环保原则,D不符合题意;
故选A。
2.化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.燃煤中添加生石灰能有效减少气体的排放
B.和均可用作漂白剂,且两者漂白原理相同
C.补铁剂中的铁一般为,故需与维生素C一起服用
D.和NaCl外观相似,可利用焰色试验进行区分
【答案】A
【详解】A.燃煤中添加生石灰(CaO)属于钙基固硫法,CaO可与燃烧产生的SO2反应生成CaSO3,CaSO3进一步被氧化为CaSO4,将硫元素固定,可有效减少SO2排放,A正确;
B.SO2漂白原理是与有色物质结合生成不稳定无色化合物,Na2O2漂白原理是利用强氧化性氧化有色物质,二者漂白原理不同,B错误;
C.补铁剂中可被人体吸收的铁是Fe2+,不是Fe3+,维生素C具有还原性,一起服用是为了防止Fe2+被氧化,C错误;
D.NaNO2和NaCl都含钠元素,焰色试验均为黄色,无法通过焰色试验区分,D错误;
故答案为A。
3.下列与化学相关的研究方法不能达到目的的是
A.利用太阳能光解水制取氢气
B.用放射性同位素检验金属制品内部的裂痕
C.在过渡元素中寻找工业合成氨的催化剂
D.用断代法测定竹简的年代
【答案】D
【详解】A.太阳能光解水可在光催化剂作用下将水分解为氢气和氧气,可实现制取氢气的目的,A不符合题意;
B.放射性同位素释放的射线穿透性强,可用于金属内部探伤,检验金属制品内部的裂痕,B不符合题意;
C.过渡元素的金属及化合物多具有良好的催化性能,工业合成氨的催化剂铁触媒就属于过渡金属相关物质,可在过渡元素中寻找合成氨催化剂,C不符合题意;
D.碳断代法使用的是具有放射性的,为稳定核素,不发生衰变,无法用于测定竹简年代,D符合题意;
故选D。
4.下列说法不正确的是
A.天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷
B.高分子材料聚氯乙烯广泛应用于食品包装材料
C.在通常条件下,烷烃与硫酸、氢氧化钠不反应,与酸性溶液也不反应
D.使用天然气(主要成分为)的燃气灶,改用液化石油气(主要成分为),应减小进气量或增大进风量
【答案】B
【详解】A.天然气、沼气和煤层气的主要成分均为甲烷,A正确;
B.聚氯乙烯受热或长期使用会释放有毒增塑剂、氯乙烯等有害物质,不可用于食品包装材料,食品包装常用无毒的聚乙烯,B错误;
C.烷烃仅含碳碳单键和碳氢键,性质稳定,通常条件下不与强酸、强碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,C正确;
D.根据燃烧反应:,,等体积的CH4和C4H10相比,C4H10耗氧量更大,因此改用液化石油气时应减小进气量或增大进风量保证充分燃烧,D正确;
故选B。
5.环保意识是重要的公民意识。下列环境问题与氮氧化物无关的是
A.土壤酸化 B.放射性污染 C.臭氧层空洞 D.水体富营养化
【答案】B
【详解】A.氮氧化物溶于水可生成硝酸,形成硝酸型酸雨,会导致土壤酸化,与氮氧化物有关,A不符合题意;
B.放射性污染是放射性元素释放电离辐射导致的污染,和氮氧化物无关联,B符合题意;
C.氮氧化物可作为臭氧分解反应的催化剂,会破坏臭氧层,引发臭氧层空洞,与氮氧化物有关,C不符合题意;
D.氮氧化物最终可转化为硝酸盐进入水体,提升水体氮元素含量,引发水体富营养化,与氮氧化物有关,D不符合题意;
故选B。
6.某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含、、、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如图流程:
下列说法正确的是
A.固体1中只含有、
B.捕获剂所捕获的气体主要是CO
C.试剂X可以是空气,作用是除去
D.处理含废水时,发生的反应为:
【答案】B
【详解】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量的Ca(OH)2;气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,根据氮元素化合价变化情况可知,X可为空气或氧气,将部分一氧化氮氧化为二氧化氮,然后利用反应:获取亚硝酸钠(一氧化氮不和氢氧化钠反应),所以空气或氧气不能过量,否则得到硝酸钠,无法处理废水中的铵根离子;NaNO2与含有铵根的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,则气体2含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO。
A.生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量的Ca(OH)2,A错误;
B.气体2只含有N2和CO,N2无毒,故捕获剂捕获的气体主要为CO,B正确;
C.X可为空气或氧气,目的是把部分一氧化氮氧化为二氧化氮,C错误;
D.处理含废水时,发生的反应为:,D错误;
故选B。
7.化学在“三废”治理方面发挥着重要的作用,下列关于环境保护和绿色化学的说法正确的是
A.汽车尾气管加三元催化剂可以降低碳排放量,是实现“双碳”目标的重要途径
B.燃煤中加石灰石实现“钙基固硫”,有利于减少酸雨形成
C.纳米铁粉可通过置换反应高效地除去被污染水体中的Zn2+、Cu2+、Ag+等重金属离子
D.绿色化学也称环境友好化学,其核心思想是治理工业生产产生的“三废”对环境的污染
【答案】B
【详解】A.三元催化剂可将汽车尾气中的CO、氮氧化物等转化为CO2、N2等无害物质,由于生成CO2,无法降低碳排放量,不能助力实现“双碳”目标,A错误;
B.燃煤中加入石灰石后,石灰石高温分解生成的CaO可与燃煤产生的SO2、O2反应生成CaSO4,减少SO2的排放,有利于减少硫酸型酸雨的形成,B正确;
C.金属活动性顺序中Zn排在Fe之前,Fe不能和Zn2+发生置换反应,无法除去水体中的Zn2+,C错误;
D.绿色化学的核心思想是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染,而不是先污染后治理已产生的“三废”,D错误;
故选B。
8.如图为酸雨的形成示意图。下列说法错误的是
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应
C.酸雨会直接损伤农作物,破坏森林和草原
D.燃油汽车尾气排放是导致酸雨的原因之一
【答案】B
【详解】A.酸雨的pH小于5.6,A正确;
B.酸雨形成过程中,N和S的化合价均发生改变,涉及氧化还原反应, B错误;
C.酸雨中含有硫酸或硝酸等,会直接损伤农作物,破坏森林和草原,C正确;
D.燃油汽车尾气含有氮氧化物,是导致酸雨的原因之一,D正确;
故选B。
9.加强污染物协同控制是消除污染的统筹方法。下列说法正确的是
A.pH<7的雨为酸雨,可通过多植树造林解决酸雨问题
B.燃煤时加入石灰石可减少的排放,最终将转化为
C.汽车排气管中的三元催化剂可同时降低尾气中NO和CO的排放
D.控制废气中的通入碱液,有利于完全吸收
【答案】C
【详解】A.正常雨水因溶解,pH约为5.6,酸雨的定义是的降水;植树造林无法从源头解决酸雨问题,酸雨需要通过控制硫氧化物、氮氧化物排放来治理,A错误;
B.燃煤加石灰石固硫过程中,先生成,最终会被氧气氧化为,不是以形式存在,B错误;
C.汽车三元催化剂可将尾气中有毒的、转化为无毒的和,能同时降低二者排放,C正确;
D.不能单独与碱反应,氮氧化物与碱的完全吸收反应为,若,过量,无法被碱完全吸收,D错误;
故选C。
10.近年,我国力主科技、创新、发展。下列说法正确的是
A.实现大型碳化硅陶瓷构件整体制造,碳化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
B.燃煤中加入生石灰(CaO)可以减少酸雨的形成
C.石墨烯在光电器件、电池等方面具有广泛应用,石墨烯与石墨互为同位素
D.汽车尾气管加三元催化剂可以降低碳排放量,是实现“双碳”目标的重要途径
【答案】B
【详解】A.传统无机非金属材料指以硅酸盐为主要成分的水泥、普通玻璃、日用陶瓷等,碳化硅陶瓷属于新型高温结构无机非金属材料,A错误;
B.燃煤中加入CaO可与燃烧产生的反应,最终生成;减少排放,从而减少酸雨形成,B正确;
C.同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,研究对象为原子;石墨烯和石墨是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,C错误;
D.三元催化剂的作用是将尾气中的CO、氮氧化物、碳氢化合物转化为无毒的CO2、N2和H2O,它将CO和碳氢化合物转化为CO2,因此不能减少燃料燃烧产生的总碳排放量,也不是实现“双碳”目标中减少CO2排放的主要途径,D错误;
故选B。
11.化学与环境、材料、信息、能源关系密切,下列说法中不正确的是
A.“光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关
B.燃煤中加入CaO,可以减少酸雨的形成
C.小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,还是治疗胃酸过多的一种药剂
D.尽量多地使用含的产品,减少使用含或的产品,符合“促进低碳经济”宗旨
【答案】D
【详解】A.氮氧化物是“光化学烟雾”的形成诱因,也会参与臭氧层的消耗,二者的形成都和氮氧化合物有关,A正确;
B.燃煤中加入CaO可以和煤燃烧生成的SO2反应,最终转化为CaSO4,减少SO2的排放,从而减少酸雨的形成,B正确;
C.小苏打是NaHCO3,受热易分解产生CO2,可用作糕点膨松剂,同时可以和胃酸的主要成分HCl反应,可用于治疗胃酸过多,C正确;
D.12C、13C、14C都属于碳元素的同位素,含上述核素的产品使用过程中都会产生CO2,不能减少碳排放,不符合“促进低碳经济”的宗旨,D错误;
故选D。
12.化学与生产和生活密切相关。下列叙述正确的是
A.使用有机高分子材料石墨烯,让电池更轻薄、充电更快速
B.推广光触媒技术,将汽车尾气中的NO和CO转化为无毒气体
C.北斗卫星使用的散热片中含有的氮化铝属于传统无机非金属材料
D.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”,文中“气”是指乙烷
【答案】B
【详解】A.石墨烯是碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,A错误;
B.光触媒技术可作为催化剂,将汽车尾气中的NO和CO转化为无毒的N2和CO2,B正确;
C.氮化铝属于新型无机非金属材料,传统无机非金属材料为水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐类材料,C错误;
D.文中具有催熟作用的“气”是乙烯,乙烷不具备催熟效果,D错误;
答案选B。
13.下列操作或保存方法正确的是
A.浓硝酸应保存在棕色广口瓶中
B.废旧电池应集中回收,并填埋处理
C.工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择Al作为罐体材料
D.工业制造的镁蒸气通常在或中冷却
【答案】C
【详解】A.浓硝酸不稳定,光照易分解,为防止其分解,通常将浓硝酸保存在棕色细口瓶中,A错误;
B.废旧电池含有重金属,直接填埋会造成土壤、地下水污染,不能直接填埋处理,需专门无害化处理,B错误;
C.常温下,铝在浓硝酸中发生钝化,生成一种致密的氧化物保护膜,工业生产中为了盛装大量浓硝酸,常用Al作为罐体材料,C正确;
D.高温下镁能与氮气反应生成氮化镁,因此不能在氮气中冷却镁蒸气,D错误;
故选C。
14.我国“蓝天保卫战”成果显著,肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.空气中悬浮颗粒可催化SO2完全被O2氧化为SO3
B.工业制硝酸第一步将NH3催化氧化时,n(氧化剂)∶n(氧化产物)=5∶4
C.从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有5种
D.和均可以作氮肥,高温天气施用效果更好
【答案】B
【详解】A.与生成的反应为可逆反应,即使有悬浮颗粒催化,也不能使完全转化,A错误;
B.工业制硝酸第一步催化氧化的反应为:,其中是氧化剂,是氧化产物,因此n(氧化剂):n(氧化产物)=5:4,B正确;
C.酸性氧化物的定义是:与碱反应只生成一种盐和水的氧化物。题图中属于酸性氧化物的只有、、共3种,是不成盐氧化物,和碱反应会生成多种价态的盐,不属于酸性氧化物,C错误;
D.、都含有铵根,铵盐受热易分解,高温下会分解释放,损失氮元素,肥效降低,因此高温天气施用效果更差,D错误;
故选B。
15.汽车尾气(含有烃类、CO、、等)是城市空气的主要污染源,治理方法之一是在汽车排气管安装“催化转化装置”。它能使CO和反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并使烃类充分燃烧,使转化。下列说法正确的是
A.CO和反应的化学方程式为
B.上述方法的缺点是导致空气中的含量增大,从而大大提高空气的酸度
C.植树造林,增大绿化面积,可有效控制城市的各种污染源
D.汽车改用天然气或氢气作为燃料,不会减少对空气的污染
【答案】A
【详解】A.该化学方程式 正确表示了催化转化装置中CO和NOx反应生成无毒气体CO2和N2的过程,符合题干描述的反应原理,A正确;
B.CO2含量增加主要加剧温室效应,对空气酸度影响甚微(因CO2形成的碳酸为弱酸),且装置通过转化SO2和NOx可能降低酸雨风险,B错误;
C.植树造林可吸收部分污染物并改善环境,但不能直接控制或减少污染源(如汽车尾气排放),C错误;
D.天然气和氢气燃烧产生的污染物(如CO、NOx、SO2)显著少于传统燃料,能有效减少空气污染,D错误;
故该题选A。
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16.(11分)大气监控、能源利用、废水处理等都是化学工作者的重要工作。根据所学知识完成下列填空。
(1)大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响,过量会造成酸雨的物质是_____(填标号)。
a.一氧化碳 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.氮氧化物NOx
(2)煤的气化和液化是实现能源清洁化的重要途径。水煤气中CO和H2在加热、加压和催化剂存在条件下可以合成甲醇(CH3OH),甲醇可作为液体燃料。该合成反应的化学方程式为_____。
(3)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
2
Mg、Al
稀盐酸
偏向_____
3
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
实验1中,Al为_____极(填“正”或“负”):实验2中电流计指针偏向_____(填“Mg”或“Al”);实验3中Al电极的电极反应式为_____。
(4)化肥、炼油、稀土、钢铁等工业都会排放高浓度的氨氮废水,氨氮废水中氮元素多以、NH3·H2O形式存在。某研究团队设计的处理流程如下:
①过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通入空气将氨赶出并回收请用离子方程式表示过程所发生的反应_____。
②过程Ⅱ:在微生物的作用下实现转化,称为硝化过程。在碱性条件下,被氧气氧化成的总反应的离子方程式为_____。
③过程Ⅲ:在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH),实现转化,称为反硝化过程。当甲醇与3mol HNO3完全反应,转化为CO2时,消耗的CH3OH的质量为_____g
【答案】
(1)c、d
(2)
(3)负 Al
(4) 80
【详解】(1)由所给四种气体对环境的常见影响可知,主要导致酸雨的是二氧化硫和氮氧化物,故选。
(2)合成甲醇的化学方程式为:。
(3)实验 1(Al‐Cu-稀盐酸)电流表指针偏向 Cu,说明电子由 Al 流向 Cu,Al 为负极。实验 2(Mg‐Al-稀盐酸)由于 Mg 比 Al 更易失电子,Mg 为负极,指针应偏向正极 Al。实验 3(Mg‐Al-NaOH 溶液)实测指针偏向 Mg,可见 Al 在碱性溶液中更易失电子。Al 电极作负极反应式写为。
(4)①铵根与氢氧根不能共存,调 pH 并加热鼓入空气赶出NH3的离子方程式:。
②在碱性条件下由被氧气氧化成,氧气作氧化剂,化合价降低;氮元素化合价升高到价,作还原剂,总反应离子方程式为:。
③当与甲醇完全反应并使甲醇中的碳全部转化为时,硝酸的氮元素从价降低至价,得到;甲醇的碳元素从价升高到价,失去,根据电子转移守恒,可知二者的计量关系为:,可算出需甲醇,即消耗甲醇:。
17.(11分)和会导致一些环境问题,人们正在研究用化学方法来防治。
(1)酸雨防治是全球性的难题,酸雨形成的示意图如图1所示。
①取一份雨水样品,在常温下测定其不同时刻的pH如下表所示。
测试时间
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.63
4.56
4.55
4.55
若该雨水为硫酸型酸雨,则其放置过程中pH发生变化的主要原因是___________(用化学方程式表示)。
②随着汽车的广泛使用,其排放的氮氧化合物(用表示)也成为酸雨形成的重要原因,在机动车发动机中产生的主要原因是___________。
A.燃烧含氮化合物燃料
B.燃烧含铅汽油
C.由于燃烧不充分
D.内燃机中空气中的在高温下被氧化
③对汽车尾气处理的一种方法如图2所示。当参与反应的NO与的物质的量之比为时,该过程中总反应的化学方程式为___________。
(2)利用氨水可以将和吸收并制得氮肥“肥田粉”,其原理如下图流程所示。
①被吸收的离子方程式是___________。
②设计实验检验所得铵盐中的硫元素___________。
【答案】
(1)或 D
(2) 取少许待测液于试管中,先加入足量盐酸,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀,则含有,反之则无
【详解】(1)①在放置过程中pH减小,说明可能是引起的酸雨,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,在放置过程中亚硫酸被氧化成硫酸,溶液的酸性增强,故答案为:或;
②车尾气中氮的氧化物是由空气中的氮气在高温下与氧气反应生成,故选项D正确。
③从图2可以看出该反应经过了两个过程,是中间产物,总反应的反应物为NO、、CO,生成物为和,总反应方程式为:。
(2)①根据流程图,NO2跟NH4HSO3溶液反应放出N2,同时NH4HSO3被氧化成硫酸铵,发生的反应为: ;
②铵盐中的硫元素为硫酸根,检验的方法:取少许待测液于试管中,先加入足量盐酸,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀,则含有,反之则无。
18.(11分)是大气污染物之一,可通过多种方法对工业烟气中的进行脱除并回收含硫产品,实现的资源化利用。
(1)双碱脱硫法。工业双碱法脱除烟气中的过程如图所示:
物质A的化学式为______,“再生”步骤加入的物质为______。
(2)催化氧化脱硫法。使用活性炭作催化剂,与混合气体在活性炭表面吸附并发生反应实现脱除,反应原理如图所示。
①步骤1中,氧化剂为______;若生成1 mol S理论上消耗______mol 。
②已知脱除率受反应物与催化剂是否充分接触的影响。如气体流速过大,使活性炭表面吸附的减少,可导致脱除率降低。那么,反应进行一段时间后,脱除效率降低的可能原因是______。
(3)已知空气中的最大允许排放浓度不得超过0.02 ,某兴趣小组同学通过下列装置定量分析空气中的含量。
该组同学查阅资料得知测定原理为,若从气体通入起计时直到广口瓶中溶液蓝色恰好褪去结束,用时9 min。已知空气的流速为200 ,则该地空气中的含量是______(结果精确到0.001)。
【答案】
(1)NaOH Ca(OH)2或CaO
(2) 2 反应生成的硫单质覆盖在活性炭表面,阻止活性炭吸附,使催化剂活性降低
(3)0.015
【详解】(1)双碱脱硫流程中,吸收后得到,再生后物质A循环回吸收步骤,因此A为吸收剂;再生时需要将转化为(后续氧化为)同时再生,因此加入的物质为或。
(2)①步骤1中转化为,S元素化合价从价降为价,得电子作氧化剂。据图可知,步骤为:、步骤为:,将两步反应加和得到总反应:,因此生成,理论消耗。
②反应生成的硫单质是固体,会沉积覆盖在活性炭催化剂表面,占据催化剂活性位点,减少反应物与催化剂的接触,因此脱除效率降低。
(3)根据反应,,则的质量; 通入空气的总体积,因此含量为。
19.(11分)氮是生命体重要的组成元素,自然界中氮的循环对生命活动有重要意义。
(1)汽车尾气主要含有、、、等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一、其中的、在适宜条件下会转化为参与大气循环的两种无毒气体,该过程反应的化学方程式为___________。
(2)“价类”二维图是学习元素化合物性质的重要方法,利用所学知识能更好地了解氮的循环。
甲为常见的碱性气体,是制造氮肥、炸药等物质的化工原料。实验室制备甲的化学方程式为___________。实验室用该反应原理制取并收集一瓶干燥的甲气体,从下图中选择合适的装置,其连接顺序为___________按从左到右的气流方向,用小写字母和箭头表示。
用以下物质研究乙的性质,预测能与乙发生反应的物质为___________填字母。
A. B. C. D.
丁主要用于染料、医药、印染、漂白等方面,且丁的焰色反应呈黄色。丁在酸性条件下与按物质的量恰好完全反应,生成能使淀粉变蓝的物质,写出该过程发生反应的离子方程式:___________。
(3)如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分,人类活动加剧了氮循环中的物质转化。
下列说法不正确的是___________填字母。
A.固氮过程中,只作氧化剂
B.硝化过程需要有氧化剂参与
C.反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
D.同化、氨化过程中,实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化
反硝化过程中,可作为反应的还原剂。请补全并配平该反应的离子方程式:___________。
【答案】
(1)
(2)
(3)
【详解】(2)根据“价-类”二维图可知,甲是、乙是、丙是硝酸盐、丁是亚硝酸盐。
(1)CO和反应生成无毒的,配平后化学方程式为: 。
(2)①甲是-3价氮的氢化物,碱性气体,为,实验室用氯化铵和氢氧化钙共热制备,化学方程式: 。装置连接顺序:固固加热发生装置(a出气)→球形干燥管(大进小出,d进c出)→向下排空气法收集(短进长出,f进e出)→防倒吸尾气处理,顺序为: 。
②乙是+5价氮的酸,为,硝酸是酸,能和碱发生中和反应,选。
③丁是+3价氮的钠盐,为,与按物质的量1:1反应,被氧化为,被还原为,离子方程式: 。
(3)①A.固氮过程中,既可以作氧化剂(如合成氨),也可以作还原剂(如和生成NO),A错误;
B.硝化过程从-3价升高到+3、+5价,作还原剂,需要氧化剂参与,B正确;
C.反硝化过程将化合态氮转化为,弥补人工固氮对氮循环的影响,C正确;
D.同化将无机氮转化为有机蛋白,氨化将有机氮转化为无机,实现了无机物和有机物的转化,D正确;
故选A。
②反硝化过程中,被还原为,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平: ,缺项产物为和。
20.(11分)氮氧化物污染已成为一个世界性的环境问题,必须净化达到标准后才能排放。
(1)用C2H4脱除烟气中NOx。
图1为在其他条件一定时,温度和催化剂中的Cu2+负载量对NOx去除率的影响。为达到最高的NOx去除率,应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是___________、___________。
(2)用NH3脱除烟气中NO的机理如图2。
写出总反应的化学方程式:___________;当消耗2molNH3和0.5molO2时,除去的NO在标准状况下的体积为___________L。
(3)NaClO溶液能有效去除NO。
25℃时,NO的去除率随pH的变化如图3所示(用盐酸调节pH);pH=4时,NO的去除率随温度的变化如图4所示。已知:氧化性HClO>ClO-。
①25℃时,随着pH降低,NO脱除率增大的原因是___________。
②pH=4时,60~80℃间NO脱除率下降的原因是___________。
(4)Fe-Ag金属复合材料可将酸性水体中的转化为和N2,其反应历程如图5所示(吸附在金属复合材料表面的物种用*标注),图中的去除机理可描述为:铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子;___________。
【答案】
(1)350℃左右 3%
(2)4NH3+4NO+O24N2+6H2O 44.8
(3)pH降低,溶液中c(HClO)增大,氧化性增强 HClO受热分解,溶液中c(HClO)减小
(4)氢原子把吸附在金属复合材料表面的还原为吸附在金属复合材料表面的;吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的还原为和N2
【详解】(1)观察图1可知,当反应温度在350℃左右,催化剂中负载量为3%时,去除率达到最高。
(2)从图中可知,反应物有,产物有,总反应的化学方程式为。当消耗和时,的物质的量之比为,二者恰好完全反应,根据化学计量数关系可知消耗NO的物质的量为,则NO在标准状况下的体积。
(3)①已知氧化性,在25℃时,随着pH降低,溶液酸性增强,结合生成HClO,HClO的浓度增大,氧化性增强,所以NO脱除率增大。
②因为NaClO受热易分解,HClO也不稳定,pH=4时,在60~80℃间,温度升高,HClO不稳定分解,导致其浓度降低,从而使得NO脱除率下降。
(4)从反应历程图可知,铁将酸性废水中的还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子后,氢原子把吸附在金属复合材料表面的 还原为吸附在金属复合材料表面的,吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的还原为。
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