1、时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题共7小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项符合题意)1下列使用化肥、农药的描述中正确的是()A高温多雨时比较适合施用钾肥B长期施用硫铵会造成土壤板结C石硫合剂必须与硫酸混合后才能使用D过磷酸钙必须经硫酸处理后才能使用答案B解析A中钾肥易溶于水，多雨时易造成钾肥的流失；B中硫铵溶于水呈酸性，易破坏土壤的胶体结构使土壤板结；C中石硫合剂主要成分是多硫化钙，具有渗透和侵蚀病菌细胞及害虫体壁的能力，能在植物体表面形成一层药膜起保护作用，如果和硫酸混合后施用，会生成硫酸钙使石硫合剂失去作用；D中有效成分为Ca(H2PO4)2，属水溶性速效磷肥，应直接使
2、用。2化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()A为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用答案D解析合理使用化肥和农药，可以提高农作物的产量和质量，过量使用会造成污染和浪费，A项；绿色化学核心是从源头上防止污染产生，或将化学过程中对环境影响降低到最低，B错；开发新能源符合“低碳”经济，而化石燃料清洁利用并没有降低CO2的释放量，C错；垃圾分类处理，是合理利用资源的有效措施，D正确。3下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是()A煤的气化
3、和液化过程只发生物理变化B天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇C石油分馏的目的是生产乙烯、丙烯、甲烷等化工原料D天然气和液化石油气的主要成分是甲烷答案B解析煤的气化是碳和水蒸气反应生成水煤气等，煤的液化有直接液化和间接液化，均发生了化学反应，A错误；天然气作为化工原料主要用来合成氨和生产甲醇，B正确；石油分馏的目的是获得汽油、煤油、柴油等轻质油，不可能获得乙烯、丙烯和甲烷，C错误；天然气的主要成分是CH4，而液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等，D错误。4天然海水中主要含有Na、K、Ca2、Mg2、Cl、SO、Br、CO、HCO等离子。火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水
4、脱硫，其工艺流程如下图所示。A天然海水pH均为8的原因是海水中的CO、HCO水解B“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO、SO等氧化生成SOC“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸D“排放”出来的海水中SO的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同答案D解析本题可直接选取错误答案，海水吸收了SO2，通入氧气后氧化成SO，故排放的海水中的SO浓度增大。5下列关于金属腐蚀说法正确的是()A金属在潮湿的空气中腐蚀的本质：MnH2O=M(OH)nH2B金属的电化学腐蚀实质：Mne=Mn，电子直接转移给氧化剂C金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀
5、主要是吸氧腐蚀答案D解析钢铁在潮湿的中性环境中主要发生吸氧腐蚀，A项错误；金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行，如铁和氯气的反应，C项错误；发生电化学腐蚀，电子并非直接转移给氧化剂，B项错误。62009年11月16日，我国规模最大反渗透膜项目工程在北京开工。下列说法中，不正确的是()A海水淡化目前已有多种方法，主要有蒸馏法、电渗析法等B电渗析法是指利用阴、阳离子的选择透过性，在外加电场作用下，将水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的的方法C在进行水处理时，只需用阳离子交换树脂或阴离子交换树脂中的一种就能将水中的阴离子、阳离子都除去D反渗透分离法是膜分离技术在纯水制造中的又一应用答案
6、C解析在水处理工艺中，阳离子交换树脂只能除去某些阳离子，阴离子交换树脂只能除去某些阴离子。在使用时一般将两种离子交换树脂配合使用，故C错误。72011年被第63届联合国大会定为“国际化学年”。联合国教科文组织指出，化学在开发可替代能源、保护环境等方面起到主要作用。下列措施中，不利于节能减排和改善环境的是()A推广可利用太阳能、风能的城市照明系统B使用填埋法处理未经分类的生活垃圾C加速建设地铁、轻轨等轨道交通，减少汽车尾气排放D积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料答案B解析填埋未经处理的垃圾必定会引起水体污染，同时一些塑料制品也不能短时间内降解，必定会引起新的污染。
7、二、非选择题(本题包括9个小题，共79分)8(10分)氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解饱和食盐水的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。(1)写出电解饱和食盐水的电极反应式和总反应式：阳极_，阴极_，总反应_。(2)离子交换膜电解槽一般采用钛作阳极，其原因是_。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是_。(3)为使电解氯化钠的速度加快，下列措施可行的是()A增大阴极碳钢网面积B提高饱和氯化钠溶液的温度C加大阴极与阳极间的距离D提高电解时的电源电压(4)如果将某离子交换膜电解槽：电解时的电压增大到原来的2倍；电解时的电流增大到原来的2倍；电
8、解时的温度从30 提高到60 ，则电解速率一定会达到原来2倍的是_，解释其原因：_。答案(1)2Cl2e=Cl22H2e=H22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)见解析(2)(3)A、B、D(4)当电解时的电压增大到原来的2倍，电解池的电阻可能会变化，电流不一定为原来的2倍；当电解时的温度从30 提高到60 ，电解池的内阻会有所降低，但不一定恰好降低为原来的一半；当电解时的电流增大到原来的2倍，单位时间内流过电路的电荷量恰好为原来的2倍，发生反应的物质的量也恰好为原来的2倍，即反应速率为原来的2倍解析(2)阳极用金属钛的原因是因为Cl2不易腐蚀金属钛；用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和
9、阳极室的原因是既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。(3)为了加快电解氯化钠的速度，可以采用增大阴极碳钢网面积、提高饱和氯化钠溶液温度、提高电解时直流电源电压的方法。(4)解析见答案。9(7分)纯净的碳酸钙在工业生产中有许多用途。用大理石制取纯净碳酸钙的流程如下：已知298K时，KspFe(OH)34.01038，KspFe(OH)28.01016，KspMg(OH)21.81011。依据上述流程回答下列问题：(1)步骤采用低温加热的目的是_。(2)步骤中产生最难溶物质的离子方程式是_。(3)步骤中，通入NH3
10、的目的是_。(4)操作的名称是_，操作的名称是_。(5)上述流程中，可能产生对环境有影响的气体是_(填两种)，必须处理后排放。答案(1)防止硝酸分解(2)Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH(3)抑制碳酸铵水解，有利于碳酸钙生成(4)过滤洗涤(5)NO、CO2(或其他合理答案)解析(1)步骤为大理石与硝酸的反应，由于硝酸受热容易分解，因此采取低温加热。(2)步骤中所得溶液中阳离子为Fe3、Ca2、Mg2，根据提供的Ksp，Fe(OH)3最难溶。(3)步骤中(NH4)2CO3的作用是沉淀Ca2，由于(NH4)2CO3容易水解，通入NH3可以抑制其水解，有利于Ca2的沉淀。(4)操作为过滤C
11、aCO3沉淀，操作为洗涤CaCO3沉淀。(5)上述流程中步骤中加入硝酸，会产生CO2和NO，对环境有影响，必须处理后排放。10(8分)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。(1)V2O5是接触法制硫酸的催化剂。一定条件下，SO2与空气反应t min后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L，则SO2起始物质的量浓度为_mol/L；生成SO3的化学反应速率为_mol/(Lmin)。工业制硫酸，尾气SO2用_吸收。(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原因如图所示。充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由_色
12、变为_色。放电过程中氢离子的作用是_和_。答案(1)ab氨水(2)绿紫参与正极反应通过交换膜定向移动使电流通过溶液解析(1)接触法制硫酸主要反应：2SO2O22SO3反应t min后，SO2和SO3浓度分别为a mol/L、b mol/L，由元素守恒知SO2初始浓度为(ab)mol/L，生成SO3的化学反应速率v(SO3)mol/(Lmin)，尾气SO2可用氨水吸收生成氮肥。(2)充电时，右槽为阴极发生还原反应，V3转化为V2，即溶液颜色由绿色变为紫色。放电时，H参与正极反应，同时还可通过交换膜定向移动使电流通过溶液。11(10分)南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进
13、行分析化验，结果显示水的硬度为28(属于硬水)，主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题：(1)该泉水属于_硬水(填写“暂时”或“永久”)。(2)若要除去Ca2、Mg2可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加时先加_后加_，原因是_。(3)目前常用阳离子交换树脂如NaR、HR来进行水的软化，若使用HR作为阳离子交换树脂，则水中的Ca2、Mg2与交换树脂的_起离子交换作用。若使用NaR作为阳离子交换树脂，失效后可放入5%8%_溶液中再生。(4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等离子，电极为惰性电极。请分
14、析下列问题：阳离子交换膜是指_(填A或B)。写出通电后阳极区的电极反应式：_；阴极区的现象是：_。答案(1)永久(2)石灰纯碱过量的钙离子可通过纯碱沉淀下来(3)HNaCl(4)B2Cl2e=Cl2电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀解析(1)由较多钙离子和镁离子以及硫酸根离子引起的硬水，属于永久硬水。(2)纯碱除了除去原溶液中的Ca2还要除去加入的Ca2，因此一定把纯碱放在石灰的后面加入。(3)利用阳离子交换原理，将失效后的NaR放入NaCl的溶液中，使其获得再生。(4)通电后，阳离子Na向着阴极移动，故B为阳离子交换膜，电解时，阴离子Cl在阳极失电子生成Cl2，阴极区H得电子，生成H
15、2同时产生OH，与Mg2和Ca2反应生成氢氧化镁和氢氧化钙沉淀。12(7分)工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程如下：请回答下列问题：(1)操作、操作、操作都用到的玻璃仪器有_。(2)写出由溶液B生成Al(OH)3的离子方程式：_。(3)工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为_。(4)生产过程中，除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有_(填化学式)。用此法制取铝的副产品是_(填化学式)。答案(1)烧杯、漏斗、玻璃棒(2)2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(3)2Al2O3(熔融)4Al3O2(4)CaO和CO2Fe2O3和O2解析(1)操作、操作、操
16、作都是过滤，过滤需要烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3，其离子方程式为2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO。(3)只有电解熔融Al2O3的反应属于氧化还原反应。(4)得到的CaCO3受热分解得到CaO、CO2，可见CaO、CO2可循环使用。操作所得的Fe2O3和电解熔融Al2O3得到的O2为副产品。13(8分)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。(1)酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向有苯酚的反应釜_地加入甲醛，且反应釜应装有_装置。(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、_和石灰石(或长
17、石)高温熔融而成，主要反应的化学方程式为_。(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是_。玻璃钢具有_等优异性能(写出两点即可)。(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是_。a深埋b粉碎后用作树脂填料c用作燃料d用有机溶剂将其溶解，回收树脂答案(1)间歇性散热(2)纯碱Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2(3)增强体强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好(写两点即可)(4)bc解析(1)为防止温度过高，应间歇性地加入甲醛，并且应装有散热装置。(2)利用石灰石、纯碱、石英砂生产玻璃的方程式为Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，CaCO3SiO2CaSi
18、O3CO2。(3)玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体；它的优点有：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等。(4)废旧合成材料的再生利用主要有三条途径：通过再生和改性，重新做成多种有用的材料和制品；采用热裂解或化学处理方法使其分解，用于制备多种化工原料；将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能，故b、c正确。因为塑料深埋地下一百年也不腐烂，造成严重的“白色污染”，故a错；酚醛塑料不能溶解于有机溶剂，故d错。14(8分)钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有“光明使者”的美誉。钨在自然界主要以钨(6价)酸盐的形式存在
19、，有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿，白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4)；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写作(Fe，Mn)WO4，钨酸(H2WO4)酸性很弱，难溶于水，黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法：其中A、B、C都是钨的化合物，回答： (1)74W在周期表的位置是第_周期。(2)写出上述流程中B、C的化学式：B_；C_。(3)钨冶炼工艺的第二阶段则是用碳、氢等还原剂把氧化钨还原为金属钨，对钨的纯度要求不高时，可用碳作还原剂，写出用碳还原氧化钨制取金属钨的化学方程式_。为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂，为什么？_。(4)仲钨酸的肼盐在热分解
20、时会发生内在氧化还原反应，我国钨化学研究的奠基人顾冀东先生采用这一反应制得了蓝色的、非整比的钨氧化物WO3x，这种蓝色氧化钨具有比表面积大、易还原的优点，在制钨粉时温度容易控制，目前冶炼拉制钨丝的金属钨都用蓝色氧化钨为原料，经分析得知蓝色氧化钨中钨的质量分数为0.798 5。计算WO3x中x的值，x_(结果精确到小数点后二位)。答案(1)六(2)H2WO4WO3(3)2WO33C2W3CO2如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，用氢气作还原剂就不存在这些问题(4)0.10解析(1)因原子序数：54Xe74 W86Rn，故W在第
21、六周期。(2)因黑钨矿主要成分为铁和锰的钨酸盐，第一阶段碱熔时得滤液为可溶性Na2WO4，向其中加浓HCl生成难溶于水的弱酸H2WO4，焙烧得WO3。(3)3C2WO32W3CO2，若获得高纯度钨时，用还原剂H2，这样不易形成杂质。(4)已知蓝色氧化钨中的质量分数为0.798 5，则有：0.798 5，解得x0.10。15(10分)分析下面两个案例并回答有关问题。(1)某城镇生产、生活的分布情况如图所示，河流中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示：地点项目WXYZ水温/15182625pH6855溶解氧量/(mgL1)11973导致X、Y处水样pH变化的原因可能是_；Z处鱼类大量减少，产生
22、这种现象的原因可能是_。(2)某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系。据此确定图中相应工厂的名称：A_，B._，C._，D._；以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式：_。从“三废”利用、环境保护等角度考虑，该地区和企业在生产中应采取的一些措施(举出2种措施即可)：_。答案(1)造纸厂排放的碱性污水使X处河水pH升高，火力发电厂净化烟气的酸性废水治理未达标就排放，造成Y处的河水pH降低(或火力发
23、电厂燃烧产生的SO2会导致酸雨，飘落后使Y处的河水pH降低)化肥厂、农田及生活污水使Z处河水富营养化、水温较高，适于藻类等水生植物生长，河水中溶解的氧被大量消耗，导致鱼类死亡(2)发电厂焦化厂炼铁厂水泥厂Fe2O33CO2Fe3CO2，CaCO3SiO2CaSiO3CO2用炼铁厂的炉渣(或CaSiO3)作为水泥厂的原料；用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料；将石灰石煅烧成生石灰，用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2，减少对空气的污染；建立污水处理系统解析(1)从给出的数据看，X处水样呈碱性，Y处水样呈酸性，Z处水样缺氧。(2)某地区有丰富的煤矿可建立发电厂和焦化厂，有丰富的赤铁矿和石灰
24、石可建立炼铁厂，有丰富的石灰石和黏土可建立水泥厂。高炉炼铁相关反应。从“三废”利用、环境保护等角度考虑，该地区和企业在生产中应建立污水处理系统；将石灰石煅烧成生石灰用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2，减少对空气的污染；用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为生产水泥的原料；用炼铁厂的炉渣作为生产水泥的原料。16(11分)(2011新课标，36)普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中，常采用纸张表面涂敷明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散。请回答下列问题：(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的
25、化学原理是_；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学(离子)方程式为_。(2)为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等。这样操作产生的主要问题是_；喷洒 Zn(C2H5 )2。Zn(C2H5 )2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理_、_。(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式： 答案(1)明矾水解产生酸性环境，使纤维素水解，使高分子链断裂CaCO32H=C
26、a2CO2H2O(2)碱性太强，同样使其水解，造成文物污损Zn(C2H5)2H2O=ZnO2C2H6ZnO2H=Zn2H2O(3)2672261112解析(1)明矾中的Al3水解使溶液显酸性，其原理为盐类水解；碳酸钙可与H反应，从而防止纸张的酸性腐蚀。(2)纸张中的主要成分是纤维素，在碱性较强的条件下易发生水解而被腐蚀。根据题给信息的描述反应方程式为：Zn(C2H5)2H2O=ZnO2C2H6，ZnO2H=Zn2H2O(3)第个方程式用化合价升降法配平，FeTiO3中铁元素化合价为2价，钛元素化合价为4价，2FeTiO36C7Cl22TiCl42FeCl36CO ；第个方程式观察一下就可以了，TiCl4O2TiO22Cl2。
