1、单元素养检测(八)(第八章)(90分钟100分)(60分钟70分)一、选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分)1.2018年5月18日至19日,全国生态环境保护大会在北京召开,旨在保护环境、造福人类。下列有关说法正确的是()A.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理B.用光催化分解代替电解水制氢气,可实现节能环保C.天然气、沼气和太阳能分别属于化石能源、可再生能源和二次能源D.“海水淡化”可以解决“淡水供应危机”,向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化【解析】选B。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染,故A错误;电解水消耗电能,而光催化分解水制氢可利
2、用太阳能,更节约能源,更环保,故B正确;天然气属于化石能源,沼气属于可再生能源,太阳能属于一次能源,故C错误;明矾水解生成的氢氧化铝胶体具有一定的净水作用,不能降低海水中的钙、镁离子浓度,不能使海水淡化,故D错误。2.下列试剂与抗酸药的有效成分都能反应的是()A.HClB.NaOHC.AlCl3D.H2CO3【解析】选A。抗酸药的有效成分是Mg(OH)2、Al(OH)3、MgCO3、CaCO3、NaHCO3等,都能与HCl反应;只有Al(OH)3和NaHCO3与NaOH反应;MgCO3、CaCO3与碳酸反应;与AlCl3都不反应。3.下列说法正确的是()A.由阿司匹林制可溶性阿司匹林的反应证明
3、了阿司匹林有酸性B.阿司匹林现在是销量最大的药物C.青霉素稀释至一千万倍,疗效就会消失D.盘尼西林是青霉素K的钠盐【解析】选A。阿司匹林的化学名是乙酰水杨酸,其分子中含有羧基(COOH),可溶性阿司匹林是由阿司匹林和氢氧化钠发生中和反应而制得的。盘尼西林是青霉素G的钠盐。4.下列有关食品添加剂的说法中错误的是()A.食品添加剂可改善食品的色、香、味B.食品添加剂可补充食品的营养成分C.食品添加剂可延长食品的储存时间D.食品添加剂都是有益于人体健康的【解析】选D。食品添加剂的作用有可改善食品的色、香、味,可补充食品的营养成分,可延长食品的储存时间,A、B、C项正确;食品添加剂要合理使用,不超量、
4、不乱用,则对人体无害,但不能说都是有益于健康的,D项错误。5.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是()A.酸雨B.光化学烟雾C.臭氧空洞D.温室效应【解析】选A。光化学烟雾与氮的氧化物有关,臭氧空洞与氟氯代烃有关,而温室效应与CO2的过量排放有关。【补偿训练】下列措施不符合节能减排的是()A.大力发展火力发电,解决我国部分地区电力紧张问题B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气【解析】选A。火力发电必须使用外界的能源,不能节能,A项不符合;太阳能热水器利用太阳能,B项符合
5、;回收石膏,是充分利用原子的一种表现,C项符合;沼气作为燃气,是节能的,而且对垃圾进行了无害化、资源化处理,D项符合。6.塑料、合成橡胶和合成纤维这三大类合成材料,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()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.乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分馏得到D.聚乙烯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】选C。天然气主要用于合成氨和生产甲醇,A项正确;煤与氢气作用生成液体燃料,B项正确;石油分馏产物经进一步的裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料,
6、C项错误;乙烯通过加聚反应得到聚乙烯,D项正确。7.下列用品的有效成分及用途对应错误的是()ABCD用品有效成分NaClNa2CO3Al(OH)3Ca(ClO)2用途作调味品作发酵粉作抗酸药作消毒剂【解析】选B。小苏打的有效成分是NaHCO3,Na2CO3的俗名为苏打。8.下列说法不正确的是()A.臭氧是饮用水的理想消毒剂之一,原因是臭氧杀菌能力强且又不影响水质B.“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaCO3长期作用生成可溶性Ca(HCO3)2的缘故C.实验室使用“通风橱”是不环保的做法,因为实验产生的有害气体并没有得到有效处理D.变质的油脂有难闻的气味,是由于油脂与水发生了水解反应【解析
7、】选D。臭氧具有强氧化性,将有害物质氧化后自身被还原成氧气,因此是饮用水的理想消毒剂,A选项正确;水中含有溶解的CO2,其与CaCO3反应得到易溶于水的Ca(HCO3)2,B选项正确;实验室使用“通风橱”只是将有毒有害的气体抽出实验室,但是未进行处理便排入大气,污染环境,C选项正确;变质的油脂是由于油脂被空气中的氧气氧化,D选项不正确。【补偿训练】水是人类生存和发展的宝贵自然资源。下列有关水资源保护的说法中,不正确的是()A.重金属离子对人体有剧毒,可采用沉淀反应除去B.化肥中含有植物营养素,可大量使用以改善水环境C.轧钢厂排出的含盐酸的废水,可用熟石灰中和处理D.天然水中的细小悬浮颗粒,可用
8、明矾等混凝剂净化【解析】选B。重金属离子易生成沉淀,可采用沉淀反应除去;化肥中含植物营养素,大量使用能够引起水体富营养化,影响水质;酸性废水可用熟石灰中和;明矾等混凝剂可除去水中悬浮颗粒。9.(2020锦州高一检测)按照绿色化学的原则,以下反应不符合原子的利用率为100%要求的是()A.乙烯与水反应生成乙醇B.麦芽糖水解生成葡萄糖C.以苯和溴为原料生产溴苯D.乙烯聚合生成聚乙烯【解析】选C。乙烯与水反应生成乙醇是加成反应,符合原子的利用率为100%要求,故A不选;麦芽糖水解生成葡萄糖,原料分子中的原子全部转化成所需要的产物,故B不选;苯和溴反应生成溴苯和溴化氢,不符合原子的利用率为100%要求
9、,故C选;乙烯聚合为聚乙烯高分子材料,反应物全部转化为产物,故D不选。【补偿训练】2022年北京-张家口第24届冬季奥林匹克运动会三大理念是“以运动员为中心、可持续发展、节俭办赛”,为了可持续发展,下列环保建议中,你认为不能采纳的是()A.用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料B.开发、使用新能源C.禁止未经处理的工业废水和生活污水的任意排放D.大量使用农药,提高粮食产量【解析】选D。A.用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料,有利于可持续发展,错误;B.开发、使用新能源,有利于可持续发展,错误;C.禁止未经处理的工业废水和生活污水的任意排放,有利于可持续发展,错误;D.大量使用农药,会造成环境污染,
10、不利于可持续发展,正确。10.下列说法中正确的是()A.禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂,可减少汽车尾气污染B.聚乙烯可发生加成反应C.煤的干馏和石油的分馏均属化学变化D.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯【解析】选A。铅是一种重要的污染物,A项正确;乙烯加聚反应生成聚乙烯后,双键变单键,不能发生加成反应,B项错误;石油的分馏属于物理变化,C项错误;石油分馏得到的是不同沸点范围的混合物,如汽油、煤油、柴油等,只有通过裂解的方法可得到乙烯等不饱和的烃类物质,D项错误。11.(2020泰安高一检测)海水综合利用的工艺流程如图所示(粗盐中的可溶性杂质有MgCl2、CaCl2、Na2SO4)。下列说法错误
11、的是()A.过程加入的药品顺序为Na2CO3溶液BaCl2溶液NaOH溶液过滤后加盐酸B.从过程到过程的目的是浓缩富集溴C.火力发电厂燃煤排放的含SO2的烟气经处理后可用在过程反应中D.在过程或反应中每氧化0.2 mol Br-需消耗标准状况下2.24 L Cl2【解析】选A。过程的提纯中需除去镁离子、钙离子、硫酸根离子,碳酸钠一定在氯化钡之后,可除去过量的钡离子,故A错误;溴离子被氧化为溴单质后,被二氧化硫吸收生成溴离子,加入氧化剂氧化溴离子为溴单质,富集溴元素,从过程到过程的目的是浓缩富集溴,故B正确;火力发电厂燃煤排放的含SO2的烟气经处理后可以吸收氧化得到的溴单质,发生氧化还原反应得到
12、HBr,通入氧化剂得到单质溴,起到富集溴元素作用,故C正确;过程或发生反应的离子方程式为2Br-+Cl2Br2+2Cl-,每氧化0.2 mol Br-需消耗0.1 mol Cl2,0.1 mol Cl2在标准状况下的体积为2.24 L,故D正确。12.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法中不正确的是()A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应C.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol电子D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化【解析】选C。用磁铁矿炼铁的反应为Fe3O4
13、+4CO3Fe+4CO2,当有1 mol Fe3O4被CO还原成Fe时,转移8 mol电子。【补偿训练】下列有关资源的开发利用的说法中正确的是()A.从海水中提取溴单质的过程一定涉及氧化还原反应B.从海水中可以得到MgCl2,电解MgCl2溶液可制备Mg和Cl2C.天然气、乙醇和水煤气分别属于化石能源、不可再生能源和二次能源D.Cu、Al、Hg可以分别用热还原CuO、Al2O3、HgO的方法得到【解析】选A。海水中的溴为化合态,需加入氧化剂才能使之转化为Br2,A项正确;电解熔融的MgCl2可制备Mg和Cl2,B项错误;乙醇为可再生能源,C项错误;电解Al2O3可得到Al,HgO受热分解可得到
14、Hg,D项错误。二、非选择题(本题包括4小题,共34分)13.(8分)地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人们把溴称为“海洋元素”。近年来人们加大了对海洋资源的开发利用。(1)因为海水中含有大量的Br-,所以常将海水浓缩后,用氯气作氧化剂制备溴单质,发生的反应为_,制得的溴单质仍然溶解在苦卤中,利用溴的_性,向苦卤中鼓入热空气,就可将溴分离出来。(2)某同学向溶有溴单质的苦卤中加入某液体,若该液体萃取溴后,处于水层下面,则这种液体是(填“苯”“汽油”或“CCl4”),选用萃取剂的原则是_。【解析】(1)向含Br-的海水中通入Cl2时,发生置换反应制得Br2,向苦卤中通入热空气,
15、溴的挥发性使溴伴随着热空气一起挥发出来。(2)萃取剂处于水层下面说明萃取剂的密度比水的大,因此该萃取剂是CCl4;选用萃取剂的原则主要为溶质在萃取剂中的溶解度远远大于在原溶剂中的溶解度;萃取剂与原溶剂必须互不相溶,且溶质、萃取剂、原溶剂间不能发生反应。答案:(1)2Br-+Cl22Cl-+Br2挥发(2)CCl4溶质在萃取剂中的溶解度远远大于在原溶剂中的溶解度;萃取剂必须和原溶剂互不相溶,且萃取剂与原溶剂、溶质不能发生反应【补偿训练】海水中有取之不尽的化学资源,从海水中可提取多种化工原料。如图是某工厂综合利用海水资源的示意图。试回答下列问题:(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S等杂质,精制后
16、可得饱和NaCl溶液。精制过程中,通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,最后向溶液中加入盐酸至溶液呈中性。写出加入盐酸后溶液中可能发生反应的离子方程式:_。(2)海水中提取食盐后的母液中含有K+、Na+、Mg2+等。从离子反应的角度考虑,向母液中加入石灰乳的作用是_。(3)海水中的镁元素处于_(填“游离态”或“化合态”),从海水中提取氯化镁的反应_(填“是”或“不是”)氧化还原反应,用电解法冶炼金属镁的反应_(填“是”或“不是”)氧化还原反应,原因是_。(4)电解熔融的氯化镁所得的镁蒸气冷却后即为固体镁,可以冷却镁蒸气的气体氛围为_。A.H2B.
17、CO2C.空气D.O2【解析】粗盐提纯加入试剂的顺序及目的:过量BaCl2溶液(沉淀S)过量NaOH溶液(沉淀Mg2+)过量Na2CO3溶液(沉淀Ca2+、Ba2+)适量盐酸(除去Na2CO3并调节溶液pH)。答案:(1)OH-+H+H2O、C+2H+H2O+CO2(2)将Mg2+沉淀为Mg(OH)2(3)化合态不是是该反应过程中元素的化合价发生了变化(4)A14.(10分)人类社会发展的历史就是一部金属开发和利用的历史,从商朝的青铜器到春秋战国时期铁器的使用,到今天稀土金属的广泛使用;从近半个世纪前的“大炼钢铁”到今天的钢铁大国;从利用金属器械进行耕地到卫星、宇宙飞船上天,无不带有金属历史的
18、烙印,并显示着金属对社会发展的巨大作用。请回答下列问题:(1)铁是一种重要的金属材料。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁,反应过程如下:焦炭CO2CO写出反应的化学方程式:_。(2)某学校化学兴趣小组的同学欲从含有硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的废液中,回收全部金属铜,应先向溶液中加入稍过量的铁粉,反应的化学方程式为Fe+H2SO4FeSO4+H2、_。充分反应后过滤,滤渣中含有_。继续处理可以得到纯净的金属铜和硫酸亚铁固体。(3)在学习了金属资源保护的内容以后,该化学兴趣小组的同学对金属的锈蚀做了观察,发现残留水的铁锅在与水接触的部位最易生锈;家用的铜制水龙头生了一层绿色的铜锈。回忆已学化
19、学知识,铁生锈的原因是_;铜生锈的原因是什么?查阅有关资料:铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3。他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外,还补充做了铜锈蚀与_有关系的实验。请写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法_。【解析】(1)反应是一氧化碳在高温下还原氧化铁的反应,所以产物是铁和二氧化碳。(2)由于铁粉过量,所以滤渣中含有铁和铜。(3)铁生锈是铁与空气中的氧气、水综合作用的结果;从铜锈的主要成分Cu2(OH)2CO3可知,二氧化碳参与了铜锈蚀的过程;防止金属锈蚀的方法很多,基本原理是隔绝金属与氧气、水等的接触。答案:(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(2)Fe+CuSO4F
20、eSO4+CuFe、Cu(3)与空气中的O2、H2O同时接触CO2保持金属及金属表面洁净与干燥(合理即可)15.(6分)某研究性学习小组设计了如图所示的实验。1、2、3三支试管中分别加入2 mL的蒸馏水、酒精和酸性KMnO4溶液。当烧完2支香烟后,分别进行以下实验。(1)取1号试管中的水溶液,加入银氨溶液中振荡,水浴加热后可观察到有银镜生成,说明香烟燃烧产物中含有_类物质。(2)取2号试管中的全部乙醇溶液,加入足量的0.1 molL-1的HgCl2溶液,会生成白色沉淀。可证明香烟气中有尼古丁,经测定它的结构简式为,则尼古丁的分子式是_。(3)尼古丁可能发生的化学反应有_。A.取代反应B.消去反
21、应C.加成反应D.酯化反应【解析】有银镜反应发生,说明香烟燃烧产物中含有醛类物质。根据尼古丁的结构简式,可知其分子式为C10H14N2;根据尼古丁的结构简式,可推测尼古丁可能发生取代反应和加成反应。答案: (1)醛(2)C10H14N2(3)AC16.(10分).某同学做“铝热反应”的实验。查阅资料知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸点数据如下:物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/6602 0541 5351 462沸点/2 4672 9802 750(1)下列能与Al发生铝热反应的有_(填字母)。A.MnO2B.Na2OC.MgOD.FeO(2)该同学根据上表数据推测,铝热反应所
22、得到的熔融物应是铁铝合金。若证明上述所得的熔融物中含有金属铝,所用试剂是_。.某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的实验仪器有_(填字母)等。A.试管B.坩埚C.烧杯D.三脚架E.泥三角F.酒精灯G.铁架台H.量筒(2)第2步:含I-溶液的获取。操作是将灰烬转入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,为加快溶解可以采取哪些措施?_。此操作后的分离方法为_。(3)第3步:氧化。取少量(2)中溶液,依次加入合适的试剂。下列氧化剂中最合适的是_(填字母)。A.浓硫酸B.新制氯水C.KMnO4溶液D.H2O2(4)第4步:碘单质
23、的检验。取少量第3步中的溶液,滴加_溶液,溶液变蓝,证明海带中含碘。【解析】.(1)金属活动性比Al弱的金属的氧化物可以与Al发生铝热反应。(2)Al能与NaOH溶液反应,而铁不能与NaOH溶液发生反应,故可用NaOH溶液检验Al的存在。.(1)灼烧操作需要酒精灯和坩埚,坩埚需要放在泥三角上,泥三角需要放在三脚架上。(2)加快溶解的方法有搅拌和加热;灰烬中有不溶物,故可采用过滤的方法分离。(3)最合适的氧化剂是能氧化I-,而又不引入杂质离子,故选用过氧化氢。(4)检验单质碘应用淀粉溶液。答案:.(1)AD(2)氢氧化钠溶液.(1)BDEF(2)用玻璃棒搅拌,加热过滤(3)D(4)淀粉【补偿训练
24、】某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下列空白。(1)图中标号处需加入的相应物质分别是_、_、_、_、_。(2)写出处发生反应的离子方程式:_;写出处发生反应的化学方程式:_。(3)铁红的化学式为_;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红_;氧化铜_。【解析】污水中含有的重金属离子可通过综合利用后再净化处理。根据污水中的重金属离子的性质,可以考虑用铁粉将它们还原为单质,但回收得到的固体是铜和金的混合物,需要将铜溶解后单独回收价值更高的金,选择
25、能溶解铜而不能溶解金的稀硝酸。最后再根据污水综合利用的要求,加入碱,得到氢氧化铁和氢氧化铜,它们受热分解后得到目标产物氧化铁和氧化铜。答案:(1)铁屑稀硫酸稀硝酸氢氧化钠氢氧化钠(2)Fe+2H+Fe2+H2,2Fe3+Fe3Fe2+,Cu2+FeCu+Fe2+,2Au3+3Fe2Au+3Fe2+3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(3)Fe2O3用作红色涂料用作制造铜盐的原料(30分钟30分)一、选择题(本题包括6小题,每小题2分,共12分)17.下列说法中不正确的是()A.与煤、柴油相比较,天然气是一种比较清洁的化石燃料B.乙醇是一种可再生能源,作为燃料的优点主要是
26、完全燃烧的产物不污染环境C.利用太阳能、风能和氢能等能源代替化石能源能有效改善空气质量D.将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加,因此煤的气化毫无意义【解析】选D。天然气的主要成分是CH4,完全燃烧生成CO2和H2O,对环境无污染,而煤或柴油燃烧会产生污染环境的SO2、NOx等气体,A项正确;C2H5OH完全燃烧生成CO2和H2O,对环境无污染,B项正确;太阳能、风能和氢能均为绿色能源,C项正确;煤的气化能提高煤的燃烧效率,减少对环境的污染,因此意义重大,D项错误。18.化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A.PM2.5是指粒径不大于2.5 m的可吸入悬浮颗粒物B.绿色化学要求从源头上消
27、除或减少生产活动对环境的污染C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料【解析】选C。CaO可以与SO2反应生成CaSO3,CaSO3被O2氧化成CaSO4,可以减少硫酸型酸雨。CaO也可以与CO2反应生成CaCO3,但是CaCO3在高温下分解仍生成CO2,所以不会减少CO2的排放,即不能减少温室气体的排放,C项错误。【补偿训练】环境问题是全球共同关注的问题,环境污染的发生、危害与防治都与化学有关。根据有关的化学知识,下列说法正确的是()A.严禁排放未经处理的有毒工业废水防止水土流失B.不允许焚烧农作物秸秆防止温室效应C.限制生产含磷
28、洗涤剂防止江河出现“赤潮”D.限制生产不符合尾气排放标准的汽车防止氮的氧化物及一氧化碳等污染空气【解析】选D。A项中严禁排放有毒的工业废水是防止重金属污染水;B项中不允许焚烧农作物秸秆是防止产生有害物质污染空气;C项中限制生产含磷洗涤剂是防止海湾出现“赤潮”,江湖出现“水华”。19.最理想的“原子经济”就是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济”原则的是()置换反应化合反应分解反应取代反应加成反应加聚反应缩聚反应A.B.C.D.【解析】选A。据四种基本反应类型的定义即判断出只有化合反应符合“原子经济”原则。在有机反应类型中,取代反应、缩聚反应
29、不符合“原子经济”原则,而加成反应、加聚反应符合“原子经济”原则。【补偿训练】绿色化学又称环境无害化学,它的着眼点是使污染消灭在生产源头,使整个生产过程对环境友好。下列叙述符合绿色化学的是()从源头制止污染,而不是在末端治理污染;只使用生物制品(如用生物发酵法制乙醇),完全取代石油化工原料;设计具有高使用效益、低环境毒性的化学产品;大量用聚苯乙烯等塑料代替木材生产包装盒、快餐盒等,以减少木材使用,保护森林;研制新的杀虫剂,使它只对目标昆虫有毒杀作用,并能通过生物降解变为无害物质;合成方法不必具备“原子经济性”原则,即不必使参加反应过程的原子都进入最终产物。A.B.C.D.【解析】选B。绿色化学
30、的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料,最大限度地节约能源,在化工生产中从源头上制止污染,努力实现原子利用率100%,达到零排放。20.下列装置或操作能达到实验目的的是()【解析】选C。乙醇与乙酸互溶,不能用分液的方法使二者分离,A项错误;酒精是非电解质,不能用作电解质溶液,B项错误;石油的蒸馏需要温度计,D项错误。21.“温室效应”是全球关注的环境问题之一,CO2是目前含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决“温室效应”的有效途径,将CO2转化为有机物可有效实现碳循环。CO2转化为有机物的方法很多,如:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2CO2+3H2CH3OH+H2OCO2+C
31、H4CH3COOH2CO2+6H2CH2CH2+4H2O下列关于以上反应的说法,不正确的是()A.反应是最节能的,同时原子利用率最高B.反应是最节能的,反应的原子利用率最高C.反应中,CO2作为氧化剂D.反应中得到的产物可以作为生产塑料的原料【解析】选A。反应光合作用是利用太阳能,把太阳能转化为化学能,是最节能的,但反应的原子利用率没有反应高,反应中原子利用率达到100%。22.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是()A.CH2CH2+(过氧乙酸)+CH3COOHB.CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2OC.+HOCH2CH2O
32、CH2CH2OH+2H2OD.2CH2CH2+O2【解析】选D。对比各选项可知,D项制备环氧乙烷的过程中,原子利用率达到100%。【补偿训练】在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。在用CH3CCH合成CH2C(CH3)COOCH3的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要其他的反应物有()A.CO2和H2OB.CO和CH3OHC.CH3OH和H2D.H2和CO2【解析】选B。由于在“绿色化学”工艺中,原子利用率为100%,故生成的产品CH2C(CH3)COOCH3与原料之间元素种类和原子数目都完全相同,即原子守恒。将生成物中各原子个数减去反应
33、物中各原子个数得到的差值为C2H4O2,对照答案,反应物中原子数之和为C2H4O2的只有B。二、非选择题(本题包括2小题,共18分)23.(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_;以下是对硝酸型酸雨的评价,其中正确的是_(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
34、作用转化为硝酸盐,给植物提供氮肥(2)如图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_。(3)脱硫以后,在废气中含量明显增加的气体是(写物质名称)_,它对环境的负面影响是_。(4)检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是_。【解析】(1)废气中氮氧化物转化为HNO3,过程为NONO2HNO3。硝酸型酸雨不会破坏臭氧层。(2)该图中脱硫方法为钙基固硫法,发生反应CaCO3+SO2CaSO3+CO2,2CaSO3+O22CaSO4,CaSO4+2H2OCaSO42H2O。(3)脱硫以后,废气中CO2含量明显增加,会加
35、剧温室效应。(4)用品红溶液检验SO2。答案:(1)2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NOabd(2)CaCO3+SO2CaSO3+CO2,2CaSO3+O22CaSO4,CaSO4+2H2OCaSO42H2O(3)二氧化碳使温室效应加剧,导致气候变暖(4)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,加热恢复红色,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【补偿训练】“绿色化学”是人们最近提出的一个新概念,主要内容之一是指从技术、经济上设计一种可行的化学反应,尽可能减少对环境的负面作用。(1)下列化学反应符合绿色化学概念的是_。A.制CuSO4
36、:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2OB.制CuSO4:2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4(稀)CuSO4+H2OC.制Cu(NO3)2:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2OD.制Cu(NO3)2:2Cu+O22CuO,CuO+2HNO3(稀)Cu(NO3)2+H2O(2)对废弃物即垃圾的分类处理属于绿色化学的范畴。请你根据日常生活中所见到的垃圾设计几种处理的方法:_、_、_。废旧电池的处理尤为重要,如果随意丢弃,主要会造成_(填字母)。A.水体污染 B.大气污染C.资源污染D.以上都不对(3)硝酸工业的尾气中主要含有的气体是NO、NO2。下列关于它
37、们的危害的叙述中正确的是_。A.形成酸雨B.破坏臭氧层C.NO能刺激呼吸道D.NO2能跟血红蛋白作用引起中毒E.NO、NO2在空气中可形成褐色或黄色的毒性很大的烟雾(4)工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2气体,使其转化为化工产品NaNO2,请写出其反应的化学方程式:_,这一处理方法_(填“符合”或“不符合”)绿色化学概念。【解析】绿色化学是指人类和自然和谐相处的化学。其目标是充分利用无毒害原料,最大限度地节约能源。(1)中A、C都会产生有毒气体,且浪费酸液,故选B、D。(2)垃圾最合理的处理方法是集中堆放、能回收的应回收利用等。(3)NO、NO2能引起酸雨、破坏臭氧层、形成光化学烟雾。(
38、4)利用NO、NO2与NaOH的反应吸收这两种有毒气体,符合绿色化学概念。答案: (1)BD(2)集中堆放填埋焚烧(或工业化高温焚烧并回收利用、分类装袋再回收利用,堆集发酵制肥料,沼气等任选三种即可)A(3)ABE(4)NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O符合24.(9分)(2020武汉高一检测)海带是海洋中的一种褐藻,海带中含有丰富的碘,是人类经常食用的一种补碘食物。某资料中有“海带中碘的检验”的选做实验,操作步骤如下:取3 g左右干海带,除去表面杂质,剪碎,用酒精润湿,放在坩埚中灼烧成灰,冷却;将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水,搅拌,煮沸23 min,使可溶物质溶解,过滤;向滤液中滴
39、入几滴硫酸,再加入约1 mL 过氧化氢溶液,观察现象;取少量上述所得溶液,滴加几滴淀粉溶液,观察现象;向剩余的滤液中加入1 mL 四氯化碳,振荡静置,观察现象;向加有四氯化碳的溶液中加入氢氧化钠溶液,充分振荡后,将混合液的下层液体放入指定的容器中。请回答下列问题:(1)海带中碘元素是_(填“碘离子”“碘单质”或“碘酸盐”),步骤中除去海带表面的杂质一般用刷子刷净,不用水清洗,原因是_。 (2)可说明海带中含有碘的现象有_。 (3)操作叫_,操作的目的是_。 【解析】(1)海带中碘元素以碘离子的形式存在,且易溶于水,为防止碘元素的损失,除去海带表面的杂质一般用刷子刷净,不用水清洗。(2)实验中步
40、骤中加入淀粉溶液后变蓝;步骤中下层液体呈紫红色可以说明海带中含有碘。(3)操作是萃取碘水中的碘,操作是为了回收四氯化碳。答案:(1)碘离子防止碘元素的损失(2)步骤中加入淀粉溶液后变蓝,步骤中下层液体呈紫红色 (3)萃取回收四氯化碳【补偿训练】目前世界上60%的镁是从海水中提取的。已知海水提取镁的主要步骤如下:(1)关于加入试剂作沉淀剂,有以下几种不同方法,请完成下列问题。方法是否正确简述理由方法1:直接往海水中加入沉淀剂不正确(一)方法2:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂(二)(三)你认为最合理的其他方法是(四)(一)_;(二)_;(三)_;(四)_。(2)框图中加入的试剂应该是_(填化学式);加入的试剂是_(填化学式);工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为_。【解析】本题考查的是从海水中提取镁的流程。试剂应是石灰乳,发生的反应方程式是MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCl2;试剂应是盐酸,反应方程式是Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O, 然后浓缩、结晶、脱水得无水MgCl2,再电解熔融的MgCl2便可制得Mg:MgCl2(熔融)Mg+Cl2。答案:(1)(一)海水中镁离子浓度小,沉淀剂用量大,不经济(二)不正确(三)能源消耗大,不经济(四)海滩晒盐后得到的苦卤水中,加入沉淀剂(2)Ca(OH)2HClMgCl2(熔融)Mg+Cl2