1、化学与可持续发展时间：60分钟分值：100分一、选择题(本题包括18个小题，每个小题3分，共54分)1最近一段时间，中国各地出现严重的雾霾天气。下列措施在控制污染、减少雾霾或是应对雾霾处理方法不正确或不可行的是(C)严格制定汽车尾气的排放标准，并严格执行减少煤炭在使用能源中的比例，开发清洁能源将大型工厂和污染企业移出城市周边地区并分散安排将市民大量移居城市郊区市民出行戴防毒面具减少城市施工中的露天作业或采取洒水等降尘措施汽车行驶使用单双号限行，建议乘坐公共交通工具雾霾严重达到红色预警时，建议中小学停课放假并减少户外活动A BC D解析：制定严格的汽车尾气排放标准，并严格执行，有利于减少，污染保
2、护环境，正确；开发清洁能源汽车，如氢能汽车、太阳能汽车等，有利于减少污染，保护环境，正确；将大型工厂和污染企业移出城市周边地区并分散安排，不能减少大气污染物的排放，故不能减少大气污染，错误；市民大量移居城市郊区，不现实，大量移居成本较高，不可取；错误；市民出行戴防护面具，不现实，是污染后再防护的做法，不可取，错误；减少城市施工中的露天作业或采取洒水等降尘措施，就可以减少大气污染，正确；汽车行驶使用单双号限行，建议乘坐公共交通工具，就可以减少空气中有害气体的排放，从而降低大气污染，正确；雾霾严重达到红色预警时，建议中小学停课放假并减少户外活动，以减少对人的伤害，正确。故选C。2绿色化学概念自从提
3、出就明确了它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。下列化工生产中体现绿色化学内涵的是(C)减少“三废”排放量考虑有关原材料的再生利用出现污染问题再治理回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂拒绝使用无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的有毒副作用、污染明显的原料A BC D解析：对出现的污染问题及时治理属于环境治理的范畴，不能体现绿色化学的内涵。3海水是巨大的资源宝库。如图表示以海水为基本原料的相关工业，其中不符合实际情况的是(D)解析：海水中Cl、Na、K、Mg、Ca、Br、B等元素的含量很高。通过富集可以
4、制取镁、食盐、单质溴等。海水中铁的含量很低，工业生产不以海水为原料制备钢铁。4(双选)下列说法错误的是(AC)A石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物B石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量C石油裂解气的主要成份是烷烃和烯烃，没有炔烃D合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺解析：石油的分馏产品汽油为C5C11的烃，仍为混合物，A错误；石油裂解的产物为烷烃、烯烃和炔烃，C错误。5(双选)下列有关说法正确的是(AC)A高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁B铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁C海水提溴的过程中发生氧化还原反应D利用电解的方法可以从海水中获取淡水解析：高
5、温加热氧化镁和碳的混合物时，生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系，促使反应不断进行，因此碳可置换出镁；工业上冶炼铁用的还原剂是CO，有关反应不是置换反应；海水提溴是使Br变成Br2，主要发生氧化还原反应；从海水中获取淡水可用蒸馏等方法，这是物理变化，电解是使水分解的化学变化。6加热聚丙烯废塑料可以得到炭、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑料的再利用。下列叙述中不正确的是(A)A聚丙烯的链节是CH2CH2CH2B装置乙的试管中可收集到芳香烃C装置丙中的试剂可吸收烯烃以制取卤代烃D最后收集的气体可作燃料解析：聚丙烯的链节是CH2CH(CH3)，故A错误；加热聚丙烯废塑料可
6、以得到芳香烃苯和甲苯，苯和甲苯的沸点较高，故B正确；烯烃可以与溴单质发生加成反应生成卤代烃，故C正确；最后收集的气体为氢气和甲烷，可作燃料，故D正确。7海带中含碘元素，有人设计如下步骤来提取碘：通足量氯气；将海带烧成灰，向灰中加水搅拌；加CCl4振荡；过滤；用分液漏斗分液。合理的操作顺序为(A)A BC D解析：合理的操作顺序为8塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的，下列有关说法错误的是(C)A天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇B煤可以直接液化，煤与氢气作用生成液体燃料C煤是以单质碳为主的复杂混合物，干馏时单质碳与混合的物质发生化学变化D聚乙烯
7、塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的解析：煤是有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素。故选C项。9下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是(A)A煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧B天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等C石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同D化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料解析：煤的气化是将固态煤转化为可燃性气体的过程，主要反应的化学方程式为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，A项错误；天然气、煤和石油都是重要的化工原料，B、D
8、项正确；直馏汽油的成分是烷烃，裂化汽油中含有不饱和烃，C项正确。10下列常见金属的冶炼原理中不合理的是(C)选项金属冶炼原理AFeFe2O33CO2Fe3CO2BHg2HgO2HgO2CAl2AlCl3(熔融)2Al3Cl2DMgMgCl2(熔融)MgCl2解析：氯化铝属于共价化合物，在熔融的状态下，氯化铝不能电离出铝离子和氯离子，不导电，冶炼金属铝应电解熔融的氧化铝。11(双选)聚丙烯酸酯的结构简式为，由丙烯酸酯加聚得到。下列关于聚丙烯酸酯的说法不正确的是(AB)A属于高分子化合物，是纯净物B链节为CH2CHC单体为CH2=CHCOORDn为聚合度 12在实验室进行物质制备，下列从原料及有关
9、试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是(D)解析：A项和B项中使用NaOH、AgNO3，造价高，不经济；C项中Fe燃烧生成Fe3O4，不是Fe2O3，理论上错误；D项原理正确，所用化学试剂较经济，且操作简单，符合设计要求。13(双选)某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴的工艺流程，设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去)。下列说法错误的是(AD)A装置A中通入的是a气体是H2B实验时应在A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改用入热空气CB装置中通入b气体后发生的反应为SO2Br22H2O=H2SO42HBrDC装置的作用只
10、是吸收多余的二氧化硫气体解析：装置A中通入的a气体是Cl2，目的是氧化装置A中的溴离子，A错误；实验时应在装置A中通入a气体一段时间后，停止通入，改通入热空气，热空气将溴单质吹出，B正确；装置B中通入b气体后发生的反应为SO2Br22H2O=H2SO42HBr，C正确；装置C的作用为吸收溴蒸气、氯气、二氧化硫等尾气，D错误。14海洋约占地球表面积的71%，对其开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是(D)试剂1必须选用NaOH溶液；从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2BrCl2=Br22Cl；工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗；制铝：工业上电解熔融氯化铝来制备铝；制钠：电解饱和
11、NaCl溶液；炼铁：CO在高温下还原铁矿石中的铁A BC D解析：石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，试剂1选用石灰乳更合适，错误；氯气能将溴离子氧化为溴单质，然后采用萃取的方法从溶液中获取溴，反应的离子方程式为2BrCl2=2ClBr2，正确；氧化镁熔点很高，氯化镁熔点较氧化镁低，电解氧化镁冶炼镁增加成本，所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，错误；氯化铝为共价化合物，熔融状态下不导电，工业用电解氧化铝的方法冶炼，错误；电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠和氯气、氢气，工业用电解熔融的氯化钠的方法冶炼Na，错误；可用热还原的方法冶炼铁，一般用CO为还原剂，正确，故选D。15欲测定烟雾中的SO
12、2含量，可做下列实验：取100 L该烟雾(标准状况)，通过盛放100 mL过氧化氢(H2O2)水溶液的吸收瓶，使它们充分反应，生成硫酸。在吸收后的水溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，经测定其质量为11.65 g，则该烟雾中SO2的体积分数是(A)A1.12% B2.24%C3.36% D无法计算解析：含有SO2的烟雾通过H2O2水溶液，SO2被氧化成H2SO4，再加入BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，根据硫元素守恒可得关系式，设烟雾中含SO2体积为xSO2H2SO4BaSO4 22.4 L 1 mol 233 g x 11.65 gx1.12 L故SO2的体积分数为100%1.12%。
13、16(双选)下列有关农业问题，所采取的措施或解释属于正确的是(AC)A铵态氮肥和草木灰(含K2CO3)不能混合施用B化肥和农家肥(如绿肥)不可混合施用C“盐碱地”中有Na2CO3通过加石膏使之生成碳酸钙，这样根据平衡移动原理，随着c(CO)浓度的降低，“盐碱地”的碱性降低D复合肥(如磷酸氢二铵)和生石灰能一起施用解析：铵态氮肥与草木灰混合可双水解，营养流失；化肥和农家肥完全可混合施用；复合肥(如磷酸氢二铵)和生石灰能一起施用，两者将反应生成正盐磷酸钙，不能溶于水，不能被植物吸收。“盐碱地”中Na2CO3水解使土壤成碱性，即：COH2OHCOOH，通过加石膏生成沉淀，减少c(CO)浓度，平衡左移
14、，土壤碱性减弱。故答案为A、C。17下列关于物质的使用合理的是(D)A碳酸钠用于治疗胃酸过多B婴儿食品应添加着色剂，以增加婴儿对食物的兴趣C维生素C可防治坏血病，因而我们需要大量补充维生素CD药物可以帮助我们战胜疾病，但我们仍需合理用药解析：A.碳酸钠碱性太强，碳酸氢钠用于治疗胃酸过多，A错误；B.婴儿的抵抗力弱，身体素质不高，着色剂中有化学成分，对婴儿影响不好，B错误；C.任何药物都有副作用，不能大量服用，C错误；D.任何药物都有副作用，应在医生指导下服用，D正确，答案选D。18(双选)由于电影我不是药神中对抗癌药物格列卫的关注，我国政府在2018年已经将格列卫等部分抗癌药物纳入医保用药，解
15、决了人民群众用药负担。格列卫在其合成过程中的一种中间产物结构表示如下：下列有关该中间产物的说法不正确的是(AB)A该药物中间体属于芳香烃B该药物中间体中含有四种官能团C该药物中间体的所有碳原子可能共面D该药物中间体可以发生加成反应和取代反应解析：该药物中间体除了含有碳、氢元素外，还含有N、O、Cl元素，不属于芳香烃，故A错误；该药物中间体中含有硝基、肽键、氯原子三种官能团，故B错误；含碳氧双键的碳原子是平面结构，苯环是平面结构，结合单键可以旋转，该药物中间体的所有碳原子可能共面，故C正确；该药物中间体有苯环可以发生加成反应和取代反应，含肽键和氯原子可以发生取代反应，故D正确。二、非选择题(本题
16、包括5个小题，共46分)19(9分)有下列物质的转化或分离方法：A溶解B裂解C分馏D裂化E干馏F蒸馏G电解H过滤I萃取请将所选方法的字母代号填在横线上(每一项只填写一种最主要的方法)。(1)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等E。(2)从原油中分离出汽油、煤油、柴油等C。(3)将海水淡化F。(4)除去粗盐溶液中的泥沙H。(5)从海水得到的无水MgCl2中提取金属镁G。(6)从海水提溴获得的溴水中提取溴单质F。解析：(1)煤干馏得到焦炭、煤焦油和焦炉气等。(2)石油分馏得到汽油、煤油和柴油等。(3)将海水蒸馏可得到淡水。(4)用过滤的方法可除去粗盐溶液中的泥沙。(5)电解无水MgCl2得到Mg和Cl
17、2。(6)用蒸馏的方法可提取溴水中的溴单质。20(9分)煤是一种常用的燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧，或将废气净化后再排放。(1)将煤直接进行燃烧可能会形成硝酸型酸雨。写出有关物质转化为硝酸的化学方程式2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO。以下是对硝酸型酸雨的评价，其中正确的是abd(用序号填空)。a杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统b对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害c破坏臭氧层，导致臭氧空洞d硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐，给植物提供氮肥(2)如图
18、是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图，试写出在废气脱硫并形成副产物的过程中所发生的主要化学反应的化学方程式CaCO3SO2=CaSO3CO2,2CaSO3O22CaSO4，CaSO42H2O=CaSO42H2O。(3)脱硫以后，在废气中含量明显增加的不良气体是(写物质名称)二氧化碳，它对环境的负面影响是使温室效应加剧，导致气候变暖。(4)检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是将气体通入品红溶液，观察品红溶液是否褪色，若品红溶液褪色说明废气中还含有SO2；若品红溶液不褪色，说明废气中不含SO2。21(10分)我国濒临海域的省份，能够充分利用海水制得多种化工产品。如图是以海水、
19、贝壳(主要成分CaCO3)等为原料制取几种化工产品的工艺流程图，其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质。结合上述工艺流程图回答下列问题：(1)物质G和L的化学式分别为CaCl2和H2。(2)上述工艺流程图中可以循环使用的物质的化学式为CO2。(3)反应的化学方程式为NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl；在反应中必须先通入NH3，而后通入D，其原因是NH3在溶液中的溶解度大，利于吸收CO2，使其转化为NaHCO3。(4)工业上利用F可制得另一种化工产品，该反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(5)由K溶液经如何处理才能制得N？MgCl2溶液必须在氯化氢气体中
20、进行蒸发结晶制得无水MgCl2，电解熔融MgCl2可制取金属镁。解析：题中的工艺流程图由海水晒盐、海水提镁和工业制纯碱三部分组成。分析工艺流程图中的转化关系可得，B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O分别是NaCl、CaO、CO2、NH4Cl、NaHCO3、CaCl2、Mg(OH)2、MgO、HCl、MgCl2、H2、Cl2、Mg、Na2CO3。(1)物质G和L的化学式分别为CaCl2、H2。(2)在用贝壳制生石灰时同时生成CO2，在将NaHCO3加热分解制纯碱时也生成CO2，CO2可循环利用。(3)反应是用NaCl、NH3、CO2和H2O反应制取NaHCO3和NH4Cl的反应
21、，化学方程式为NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。NH3在水溶液中的溶解度大，利于吸收较多量的CO2使其转化为NaHCO3。(4)工业上用NaHCO3受热分解可制得纯碱，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(5)MgCl2溶液必须在氯化氢气体中进行蒸发结晶制得无水MgCl2，再电解熔融MgCl2可制得金属镁。22(9分)工业测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如图所示。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应)：SO2I22H2O=H2SO42HI。(1)混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于N2、O2的体
22、积(填气体分子式)。(2)反应管内的溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的SO2含量偏低(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用酸性高锰酸钾溶液或溴水代替(填写物质名称)。(4)若碘溶液体积为Va mL，浓度为c mol/L。N2与O2的体积为Vb mL(已折算为标准状况下的体积)。用c、Va、Vb表示SO2的体积百分含量为100%。(5)将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需选用的仪器为bceg(或beg或ceg)(选下列仪器的编号)。a烧杯b试管c广口瓶d容量瓶e量筒f单孔塞g双孔塞解析：(1)混合气体进入反应管中，混合气体中的SO2被I2吸收，剩
23、余的气体为N2和O2。量气管内增加的水的体积即为N2和O2的总体积。(2)当反应管内蓝色消失，说明I2与SO2恰好反应，若继续通入气体，则未反应的SO2也会排入后续装置中，使N2、O2的体积增大，测得SO2的含量偏低。(3)反应管中I2的淀粉溶液作用是吸收SO2，且恰好完全反应时溶液由蓝色变无色来指示反应的终点。其他一些能氧化SO2且溶液有颜色变化的物质可代替I2和淀粉，如酸性KMnO4溶液或溴水。(4)因SO2I22H2O=H2SO42HI，n(SO2)n(I2)Va103 Lc mol/LVac103 mol，V(SO2)Vac103 mol22 400 mL/mol22.4cVa mL，
24、即SO2的体积分数为100%。(5)由所给装置可知，反应管起密封容器的作用，因此，可用试管或广口瓶代替，而量取气体还可用测量气体所排出液体的体积确定，可用广口瓶、双孔塞、量筒代替量气管。其装置可以为bceg或beg或ceg。23(9分)氮、磷、钾号称肥料的“三要素”，化学肥料的施用，使农业增产增收，经济效益显著。但是化学肥料的滥施乱用也对环境产生了许多不良影响。请根据相关知识和信息回答下列问题：(1)如图是某品牌化肥包装袋中的部分文字写出以氨为原料制取该化肥的各步化学方程式4NH35O24NO6H2O、2NOO2=2NO2、3NO2H2O=2HNO3NO、NH3HNO3=NH4NO3。关于该氮
25、肥的处置和施用正确的方法是C。A与草木灰混合施用B如果结块，可用铁锤敲击C与钙镁磷肥混合施用D在经常排灌水的稻田中施用肥效最高若该化肥的杂质中不含氮元素，则该化肥的纯度是98%。(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：甲厂以焦炭和水为原料；乙厂以天然气和水为原料；丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？丙。(3)近年来“水华”和“赤潮”时有发生
26、，据专家分析，是因水体富营养化造成的，试分析水体富营养化的原因含N、P化肥的大量施用以及生活污水的大量排放，若不采用污水处理措施，必将导致水体富营养化，而暴发“水华”、“赤潮”。解析：(1)氨气催化氧化生成NO，NO与氧气反应生成NO2，NO2与水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，化学方程式为4NH35O24NO6H2O、2NOO2=2NO2、3NO2H2O=2HNO3NO、NH3HNO3=NH4NO3；A.草木灰中含有碳酸钾，水解显碱性，铵根水解显酸性，铵态氮肥不能与草木灰混合使用，以免大量NH3逸出，A错误；B.NH4NO3结块，用铁棒击碎易引起爆炸，B错误；C.该氮肥能与钙镁磷肥混合施用，C正确；D.NH4NO3易水解为一水合氨，导致N的损失，D错误；答案选C；该化肥的杂质中不含氮元素，NH4NO3的含氮量为35%，则纯度为100%98%；(2)甲、乙、丙的主要反应分别为CH2O(g)COH2，CH4H2OCO3H2，C5H125H2O5CO11H2，三厂都把CO转成CO2，其反应式COH2OCO2H2，故甲、乙、丙厂的H2和CO2的物质的量比为：甲：21，乙：41，丙：165，而合成尿素的H2和CO2的物质的量比为31 时，因此丙利用率最高；(3)大量含有各种含氮和磷有机物的废污水排入水中，促使水域富营养化，而暴发“水华”、“赤潮”。
