1、化学与可持续发展(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分)1化学与生活、生产、环境密切相关。下列说法不正确的是()A“嫦娥四号”着陆器上使用的碳纤维是一种新型无机非金属材料B为防止食物变质，可加入适量的食品添加剂C研发可降解塑料，可减少白色污染D海水淡化可以解决淡水危机，向海水中加入明矾可以使海水淡化D碳纤维是一种新型无机非金属材料，故A正确；安全用量的食品添加剂对人体无害，故B正确；研发可降解塑料，可以减少白色污染，有利于保护环境，故C正确；向海水中加入明矾不能使海水淡化，明矾水解生成的Al(OH)3胶体可吸附水中悬浮物，故D错误。2化学与生活、生产密
2、切相关，下列说法正确的是()A氯水和高浓度食盐水杀菌消毒的原理相同B氢氧化铝可以用作阻燃剂、净水剂及抗酸药C合成洗涤剂和纯碱溶液去除油污的原理相同 D燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成及温室气体的排放B氯水具有强氧化性，使细菌被氧化，而食盐水是使细菌蛋白质变性，A项错误；合成洗涤剂去油污是乳化作用，而纯碱溶液去油污是因为纯碱水解使溶液呈碱性，油污在碱性条件下发生水解，C项错误；燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成，但不能减少温室气体的排放，D项错误。3“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，该反应是吸热反应，反应所需能
3、量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：CO2CO2。下面关于该过程的说法不正确的是()A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染B第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失C煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高D上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体B虽然在煤的气化过程中，会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高，且较清洁，故从总体来看煤气化后使用是较合理的，B项错误，A、C项正确。D项，因反应CO2CO2中的氧气用空气代替，故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等，除去CO、C
4、O2后主要就是合成氨的原料N2、H2，正确。4地球是我们赖以生存的美丽家园，人类在生产生活中的下列活动会对环境造成污染的是()植树造林、种花种草过量使用农药、化肥增加产量生活污水直接排放回收旧电池和塑料制品焚烧秸秆作肥料使用无铅汽油ABCDD植树造林对环境有益；过量使用农药、化肥会污染环境；生活污水直接排放也会对环境造成严重污染；回收旧电池和塑料制品不仅对环境有益，而且有利于节约资源；焚烧秸秆作肥料在焚烧过程中产生的废气也会污染空气；使用无铅汽油有利于改善空气质量。5五金铁中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上众人柳棍疾搅，
5、即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是()A金属冶炼方法由金属活动性决定B熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差C炒铁是为了降低铁水中的碳含量D该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工B活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活动性决定，故A正确；熟铁比生铁质地更硬，且延展性好，故B错误；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C正确；该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化碳元素，其原理基本相同，故D正确。6下列有关海洋资源综合利用的说法错误的是()A从海水中提取溴单质一定伴有化学变化B海水资源的利用，主要指海水的淡化C海底多金属结核矿，含有铁、锰、钴等多种金
6、属元素D在研究和开发海水资源时，不能以牺牲环境为代价BA项，海水中的溴元素需要通过氧化剂把溴离子氧化为溴单质，此过程中发生化学变化，不符合题意；B项，从海水中可以提取食盐、溴、钾盐、镁及其化合物、铀、重水、卤水等，不是主要指海水的淡化，符合题意；C项，海底的资源非常丰富，海底多金属结核矿，含有铁、锰、钴等多种金属元素，不符合题意；D项，开发海洋资源不能破坏环境，应符合绿色环保的思想，不符合题意。7海水中含有丰富的资源。下图是由海水制取某些产品的流程，下列有关说法中正确的是()A.由海水制取粗盐的方法是降温结晶B可用K2CO3溶液除去粗盐中的Ca2C石灰乳就是Ca(OH)2溶液D电解MgCl2的
7、反应属于氧化还原反应D海水制取粗盐是利用蒸发结晶的方法，A错误；如果用K2CO3溶液除去粗盐中的Ca2，会引入杂质K，B错误；石灰乳是Ca(OH)2悬浊液，C错误；电解MgCl2的反应属于氧化还原反应，D正确。8煤被誉为“工业的粮食”，下列关于煤的说法正确的是()A煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃B煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤C煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D向煤中加入适量CaSO4，可大大减少燃烧产物中SO2的量CA项，煤干馏可以得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，但煤本身不含有这些芳香烃，错误；B项，煤的液化是煤在高温高压的条件下转化为液体燃料的过程，分为直接液化和间接液
8、化，错误；C项，煤的气化生成CO、H2，CO、H2的燃烧高效、清洁，正确；D项，向煤中加入适量CaCO3、CaO或Ca(OH)2，可大大减少燃烧产物中SO2的量，错误。9具有解热镇痛作用及消炎用途的药物“芬必得”的主要成分为，对其叙述正确的是()A苯的同系物 B属于芳香烃C属于羧酸类 D属于酯类C结构简式中含“COOH”，属于羧酸类，不是烃，也不是苯的同系物，无“”，不是酯类。10滥用药物对健康有害，下列有关用药的叙述正确的是()A长期大量服用阿司匹林可预防感冒B运动员长期服用麻黄碱可提高成绩C服用氢氧化钠溶液可中和过多的胃酸D注射青霉素前要先做皮肤敏感试验D药物不能滥用，容易对人体健康产生负
9、面影响，A、B项均错误；氢氧化钠具有强腐蚀性，不能服用，C项错误。11下列说法错误的是()A正常雨水的pH为7.0，酸雨的PH小于7.0B严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染C使用氯气对自来水消毒的过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害D食品厂产生的含丰富氮、磷元素的废水不能长期排向养鱼的水库答案A12如图为从海带中提取碘的工业生产流程，下列有关说法错误的是()A因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素，所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素B碱化操作时，加入NaOH溶液的目的是在碱性溶液中，可溶性有机物质可形成沉淀C在实验室进行氧化操作时，加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等D在实验室进行过滤
10、操作时，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗AA项，工业上提取碘元素主要通过海生植物海带，不可以直接用海水来提取碘元素，错误；B项，由从海带中提取碘元素的工业流程可知，海带浸泡后加碱进行碱化，过滤得到有机物沉淀，正确；C项，提取海带中碘元素时，为保证I完全被氧化为I2，当加入的氧化剂为H2O2时，被还原后的产物为水，不引入杂质，当加入的氧化剂为新制氯水时，氯气可将碘离子氧化为碘单质，正确；D项，过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，正确。13下列有关说法正确的是()A海水淡化可以解决淡水供应危机，向海水中加入明矾可以使海水淡化B煤中加入生石灰、汽车中加装尾气处理装置、利用二氧化碳制造全降
11、解塑料都能有效减少环境污染C乙醇、过氧化氢、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的D铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝B明矾溶于水生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒，但不能除去海水中的盐分使海水淡化，故A错误；煤中加入生石灰减少二氧化硫的排放，汽车中加装尾气处理装置减少一氧化碳和一氧化氮的排放；利用二氧化碳制造全降解塑料能减少白色污染，三者都能有效减少环境污染，故B正确；乙醇不具有强氧化性，乙醇能使蛋白质发生变性，故C错误；一般来说，活泼金属用电解法，氧化铝与碳不反应，应用电解法冶炼，故D错误。14我国科学家在绿色化学领域取得了新进展，利用双催化剂Cu和C
12、u2O，在水溶液中用H原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇，反应机理如图所示。下列有关说法不正确的是()ACO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的B催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒C该催化过程中只涉及化学键的形成，未涉及化学键的断裂D有可能通过调控反应条件获得甲醛(HCHO)等有机物C从题图中可以看出H原子与CO2经过多步反应生成甲醇，碳元素化合价从4变成2，属于还原反应，A项正确。黑球代表Cu，主要与H原子结合，灰色区域为Cu2O，主要与含碳物质结合，B项正确。化学反应必然伴随旧化学键的断裂和新化学键的形成，C项错误。由题图可知，反应的中间过程有CH2O即甲醛产生，D项
13、正确。15化学与生活息息相关。下列叙述正确的是 ()A1 mol蔗糖水解生成2 mol葡萄糖B馒头越嚼越甜C油脂经水解可变成葡萄糖D土豆中的淀粉经水解可变成酒B1 mol蔗糖水解生成1 mol葡萄糖和1 mol果糖，A错误；淀粉在唾液淀粉酶作用下可水解为麦芽糖，麦芽糖有甜味，B正确；油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，水解生成高级脂肪酸和甘油，C错误；淀粉水解的最终产物是葡萄糖，D错误。16现有三种常见治疗胃病药品的标签：药品中所含的物质均能中和胃里过量的盐酸，下列关于三种药片中和胃酸的能力比较(同剂量)，正确的是()A BC DA碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为CaCO32HCl=CaCl2CO
14、2H2O，氢氧化镁与盐酸反应的化学方程式为Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O，氧化镁与盐酸反应的化学方程式为MgO2HCl=MgCl2H2O。当三者质量相等时，摩尔质量越小，物质的量越大，消耗的盐酸越多，摩尔质量：氧化镁氢氧化镁碳酸钙，所以中和胃酸的能力由强到弱的顺序是氧化镁氢氧化镁碳酸钙。17关于食品添加剂的说法中，合理的是()A绝大多数食品添加剂在过量使用时对人体有害，所以应禁止使用食品添加剂B防腐剂能延长食品保存期，减少食品的浪费和变质，所以应大量使用防腐剂C食用新鲜食物比食用防腐剂储存的食物有益，所以应禁止使用防腐剂D对于什么物质可作食品添加剂以及食品添加剂的用量，都应有严格的
15、规定D绝大多数食品添加剂在过量使用时对人体有害，应合理使用，故A错误；食用过量防腐剂对人体有害，应合理添加防腐剂，故B错误；合理使用防腐剂可延长食物的保存期，对人体健康不会产生不良影响，故C错误；对于什么物质可作食品添加剂以及食品添加剂的用量，都应有严格的规定，在规定范围内合理使用对人体健康不会产生不良影响，故D正确。18煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。如图为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中 ()A.只含有碳、氢两种元素B所含的有机物是CH4、CnHmCCO的体积分数大于CH4的体积分数D低温有助于提高H2的含量B根据图像知，该煤气中含CO、CH4、
16、H2、CnHm，则该煤气中含碳、氢、氧三种元素，故A错误；根据图像知，该煤气中含CO、CH4、H2、CnHm，其中CH4、CnHm是有机物，故B正确；随着温度升高，甲烷含量降低，CO含量升高，温度较低时，CO的体积分数比CH4的体积分数小，在较高温度下CO含量高于甲烷，故C错误；根据图像知，温度越高，H2的含量越高，故D错误。二、非选择题(本题包括5小题，共46分)19(7分)孔雀石的主要成分为CuCO3Cu(OH)2。某同学设计的从孔雀石中提取铜的方案如下：将孔雀石粉碎后，加入过量的稀硫酸；将反应后的混合物过滤；向滤液中加入一种金属粉末。请根据上述实验方案回答下列问题。(1)中可观察到的现象
17、是_。(2)中加入的金属粉末可以是_。(3)设计从滤液中获得铜的另外一种方案。请画出流程图_。答案(1)孔雀石溶解，溶液变蓝，有气泡产生(2)Fe(3)滤液沉淀CuOCu20(10分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如下：(1)步骤加Fe的目的是_；步骤冷却的目的是_。(2)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是_；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入_处理。(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及的步骤
18、为反应TiCl42Mg=2MgCl2Ti在Ar气氛中进行的理由是_。解析(1)分析框图知，铁最终转化成副产品绿矾，所以要将3价Fe转化为2价Fe，降温减小FeSO47H2O的溶解度，有利于绿矾结晶。(2)水浸后发生的离子反应为TiO22H2O=H2TiO32H，废液主要呈酸性，所以应加入CaO、CaCO3或碱。(3)反应中Ti和Mg易与空气中O2、N2等反应，故应在Ar气氛中进行。答案(1)将Fe3还原为Fe2析出绿矾(FeSO47H2O)(2)绿矾(FeSO47H2O)生石灰(或碳酸钙、废碱)(3)防止高温下镁或钛与O2、N2等反应21(9分)食品和药品关系着人的生存和健康。(1)市场上销售
19、的食盐品种很多。下列食盐中，所添加的元素不属于人体必需微量元素的是_(填标号，下同)。A加锌盐B加碘盐 C加钙盐(2)纤维素被称为“第七营养素”。食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量，但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质。从化学成分看，纤维素是一种_。A多糖B蛋白质 C脂肪(3)某同学感冒发烧，他可服用下列哪种药品进行治疗_。A青蒿素类药物 B阿司匹林C抗酸药(4)某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、碳酸镁、氢氧化铝、淀粉，写出该抗酸药发挥功效时的离子方程式：_。(5)阿司匹林的包装上贴有“OTC”标识，表示_，阿司匹林的结构简式如图1所示，则其分子式为_；若口服阿司匹林后，在胃肠酶的作用下，1 mo
20、l阿司匹林与1 mol水发生水解反应，生成1 molA和1 mol B两种物质。其中A的结构简式如图2所示，则B的结构简式为_。解析(5)1 mol阿司匹林与1 mol水发生水解反应，生成1 mol水杨酸()和1 mol乙酸(CH3COOH)两种物质。答案(1)C(2)A(3)B(4)MgCO32H=Mg2CO2H2O、Al(OH)33H=Al33H2O(5)非处方药C9H8O4CH3COOH22(10分)“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。(1)硫酸工业排出的废气(主要含SO2)有多种处理方式。写出用过量氨水吸收废气的离子方程式：_。废气也
21、可用软锰矿浆(MnO2)吸收，写出如图所示“反应1”的化学方程式：_。(2)治理汽车尾气中NO和CO的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使NO和CO在催化剂的作用下转化为无毒物质。写出该反应的化学方程式：_。(3)某工厂拟综合处理含NH的废水和工业废气(主要含N2、Cl2、NO)，设计了如图所示流程：“反应1”用于吸收Cl2，“反应1”的化学方程式为_。“反应2”的离子方程式为_。解析(1)硫酸工业排出的废气中的SO2用过量的氨水吸收，可生成亚硫酸铵，化学方程式为SO22NH3H2O=(NH4)2SO3H2O，(NH4)2SO3为可溶性强电解质，书写离子方程式时拆成离子形式，故反应
22、的离子方程式为SO22NH3H2O=2NHSOH2O。由题图知，用软锰矿浆(MnO2)吸收SO2生成MnSO4，化学方程式为SO2MnO2=MnSO4。(2)NO和CO在催化剂的作用下可转化为无毒物质，则发生氧化还原反应生成CO2和N2，故化学方程式为2CO2NO2CO2N2。(3)“反应1”用石灰乳吸收Cl2，故化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。“反应2”为含NH的废水和NaNO2溶液生成无污染气体的反应，即NH和NO发生氧化还原反应生成N2，根据原子守恒，反应还会生成H2O，故该反应的离子方程式为NHNO=N22H2O。答案(1)SO22NH3H2O
23、=2NHSOH2OSO2MnO2=MnSO4(2)2CO2NO2CO2N2(3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2ONHNO=N22H2O23(10分)(1)使用催化剂进行石油裂化及裂解获得的主要产品是_。(2)“绿色化学工艺”的理想状态是反应物中原子利用率为100%。工业上，通过绿色化学工艺用CO、CH3OH和一种不饱和脂肪链烃合成CH2=C(CH3)COOCH3，该不饱和脂肪链烃的名称为_，写出该反应的化学方程式：_。(3)科研人员在实验室中按下列流程在催化反应器中装载不同的催化剂，探究不同催化剂对石油裂解反应的催化性能。该探究实验的条件控制非常重要，检测装置中选择
24、的检测试剂是_，必须注意的问题是_。从安全的角度考虑，本实验尾气处理的方法是_。解析(1)石油裂化是使重油进一步分解，目的是得到更多的轻质燃油；裂解是深度的裂化，目的是得到碳原子数较少的烃。(2)根据原子守恒可知，该不饱和脂肪链烃的分子式为C3H4，结构简式为CH3CCH，名称为丙炔。(3)石油裂解生成的是烷烃和烯烃，用一定量的溴水或酸性高锰酸钾溶液可以检测烯烃；探究不同催化剂对石油裂解反应的催化性能的关键是控制单一变量。从安全的角度来看，本实验应防止泄漏出的有机物尾气引发爆炸事故。答案(1)轻质油和碳原子数较少的烃(2)丙炔COCH3OHCH3CCHCH2=C(CH3)COOCH3(3)溴水或酸性高锰酸钾溶液检测试剂的浓度、体积在每次实验中均相等将剩余气态有机物点燃