第八章 化学与可持续发展（综合测试）
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。下列处理措施和方法中正确的是( )
选项 污染物 处理措施 方法类别
A 废酸 加生石灰中和 物理法
B Cu2+等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法
C 含苯废水 用活性炭吸附 物理法
D 含纯碱的废水 加石灰水反应 化学法
2.下列说法正确的是( )
A.高温加热氧化镁和焦炭的混合物可以制单质镁
B.工业上铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁
C.海水提溴的过程中不发生氧化还原反应
D.利用电解的方法可以从海水中获取淡水
3.检验海带中碘元素的实验中,发生如下反应:2H++2I-+H2O2I2+2H2O。下列对该反应的叙述中不正确的是( )
A.I2为氧化产物 B.H2O2既是氧化剂又是还原剂
C.氧化性强弱顺序为H2O2>I2 D.生成1 mol I2时转移2 mol电子
4.下列金属的冶炼方法中正确的是( )
A.电解氯化钠溶液冶炼金属钠 B.电解熔融的氯化铝冶炼金属铝
C.将铁粉与氧化镁混合加热冶炼镁 D.用氢气还原氧化铁冶炼铁
5.下列说法不正确的是( )
A.自然界中不存在游离态的金属单质
B.金属活动性不同,冶炼方法也有所不同
C.地球上金属矿物资源是有限的,因此应提高金属矿物的利用率
D.对废旧金属进行回收和再利用,有利于保护环境
6.海水蕴藏着丰富的化学资源。仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是( )
A.烧碱 B.金属镁
C.淡水 D.溴单质
7.海水是宝贵的化学资源，不能从海水中提取的物质有( )
A.Si B.Br2
C.Na D.Cl2
8.下列关于石油的说法不正确的是( )
A.石油主要含C、H两种元素 B.石油通过催化重整可得到环状烃
C.石油裂化是物理变化 D.石油分馏得到的汽油是混合物
9.下列转化不属于煤或石油的综合利用的是( )
A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭 B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料
C.将煤变为煤饼作燃料 D.将石油裂解制得乙烯等化工原料
10.下列说法中错误的是( )
A.石油是混合物,石油分馏得到的汽油也是混合物
B.含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C.焦炭是煤干馏的一种重要产品
D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
11.为同时施用分别含有N、P、K 3种元素的化肥,在给定的化肥:
①K2CO3、②KCl、③Ca(H2PO4)2、④(NH4)2SO4 、⑤氨水中,最适宜的组合是( )
A.①③④ B.②③④ C.①④⑤ D.②③⑤
12.“水能载舟,亦能覆舟”,药物能治病,但用药不当也能给人带来伤害,我们应遵医嘱,合理用药。关于药品的使用与作用,下列说法正确的是( )
A.OTC表示非处方药
B.毒品就是有毒的药品
C.西药都是人工合成的,有毒,不能随便吃,中药是天然的,无毒,可放心食用
D.没有医生处方也可以长期服用安眠药
13.关于小药箱中常备药物的作用叙述错误的是( )
A.板蓝根冲剂用于治疗感冒 B.氟哌酸用于退热止痛
C.阿司匹林用于退热止痛 D.胃舒平用于抑酸止胃痛
14.绿色化学又称环境友好化学。下列叙述符合绿色化学原则的是( )。
A.绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理
B.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
C.研制新型杀虫剂,使它只对目标昆虫有毒杀作用而对其他昆虫无害
D.现代石油化工采用银作催化剂,将乙烯直接氧化生产环氧乙烷符合“原子经济性反应”
15.下列反应最符合绿色化学“原子经济性反应”要求的是( )
A.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B.甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.以铜和浓硫酸为原料生产硫酸铜 D.用二氧化硅制备高纯硅
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(12分)已知A、B、F是家庭中常见的有机物,E是石油化工发展水平的标志,F是一种常见的高分子材料。根据下面转化关系回答下列问题。
(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为 、 。
(2)下列物质中沸点最高的是 。
A.汽油 B.煤油
C.柴油 D.重油
(3)在①~⑤中属于取代反应的是 ;原子利用率为100%的反应是 (填序号)。
(4)写出反应③的离子方程式: 。
17.(11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的流程如下:
(1)步骤①加Fe的目的是 ;步骤②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),涉及的步骤为TiO2TiCl4Ti。
反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。
18.(8分)铁是应用最广泛的金属,自远古时代人类就学会了炼铁,到目前为止,人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组的同学在实验室中模拟工业炼铁的过程,实验装置如下:
(1)写出得到单质铁的化学方程式: 。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑,请设计一个实验来验证生成了单质铁: 。
(3)装置末端气球的作用: 。实验结束时,应该先停止加热还是先停止通入CO 原因是什么 。
19.(10分)海水中溴元素以Br- 形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图:
(1)步骤①反应的离子方程式是___________________________________________。
(2)步骤③反应的化学方程式是___________________________________________。
从理论上考虑,下列也能吸收Br2的是_________。
A.NaOH B.FeCl2
C.Na2SO3 D.H2O
(3)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因: ____________________________________________________________________________。
(4)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏得到液溴 _________________________________________________________________________。
20.(14分)我国城市为了减少燃煤造成的大气污染,对作民用燃料的煤进行了多方面的改进。
(1)为了除去煤中的含硫化合物,采用FeCl3脱硫,即用FeCl3溶液浸洗煤粉,发生如下反应:FeS2+14FeCl3+8H2O══2FeSO4+13FeCl2+16HCl
①该反应中的氧化剂是 ,若有1 mol FeS2被除去,则发生转移的电子的物质的量是 。
②为了充分利用Fe2+并减少酸(HCl)污染,本方法中可利用工业废铁屑和氯气让废液重新利用生成FeCl3。请写出这一过程中有关的离子方程式: 。
(2)另一种方法是采用“固硫法”,即在燃料中加入生石灰,使含硫煤在燃烧时生成的SO2不能逸出而进入炉渣中,试用化学方程式表示这一“固硫”过程: , 。
(3)某城市采用了以油制气代替煤作民用燃料的做法。油制气的主要成分是丙烷,请写出其燃烧的化学方程式: 。
(4)绿色能源是人类的理想能源,不会造成环境污染,下列能源属于绿色能源的是 。
A.氢能源 B.太阳能 C.风能 D.石油
参考答案及解析：
一、选择题
1.C 解析：A项,废酸中加生石灰中和是化学处理法,错误;B项,加硫酸盐不能使Cu2+形成沉淀,错误;C项,活性炭能吸附苯,属于物理处理法,正确;D项,加石灰水后纯碱会形成CaCO3沉淀,但同时也生成NaOH,应加酸处理,错误。
2.A 解析：高温加热氧化镁和焦炭的混合物时,生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系,促使反应不断进行,因此焦炭可置换出镁;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。
3.B
4.D 解析:冶炼金属钠应电解熔融的氯化钠,而不是电解氯化钠溶液;冶炼金属铝应电解熔融的氧化铝,而不是电解熔融的氯化铝;铁不能将氧化镁中的镁还原出来。
5.A 6.C 7.A
8.C 解析:石油裂化是化学变化。
9.C 解析:煤的干馏和煤的液化属于煤的综合利用,而将煤变成煤饼作燃料是为了提高煤的利用率,不属于综合利用;石油裂解属于石油的综合利用。
10.D 11.B
12.A 解析:OTC是非处方药,是不需持有医生处方就可直接从药店或药房购买使用的药物;不管是中药还是西药,合成的还是天然的,大多数有副作用,不可滥用;没有医生处方不可以长期服用安眠药。
13.B 解析:对于常见药物的作用,应知道和了解。氟哌酸是抑菌消炎药,用于治疗急性肠胃炎导致的腹泻。
14.D 15.A
二、非选择题
16.答案：(1)分馏 裂解 (2)D (3)①②③ ④⑤
(4)CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+C2H5OH
解析：石油经过分馏可生产石油气、汽油、柴油等产品,上述产品再经过高温裂解可制得乙烯、丙烯等化工产品,而E是石油化工发展水平的标志,故E为乙烯,则F为聚乙烯,B为乙醇。由框图知B为乙醇与A发生酯化反应生成酯,且A为家庭中常见有机物,故A为乙酸,C为乙酸乙酯,其他答案可依次推出。
17.答案：(1)将Fe3+还原为Fe2+ 析出FeSO4·7H2O
(2)FeSO4·7H2O 生石灰(或碳酸钙、废碱)
(3)防止高温下镁或钛与O2、N2等反应
解析：(1)分析框图知,铁最终转化成副产品FeSO4·7H2O,所以要将+3价Fe转化为+2价Fe;降温减小FeSO4·7H2O的溶解度,有利于其结晶。
(2)水浸后发生的离子反应为TiO2++2H2OH2TiO3↓+2H+,废液主要呈酸性,所以应加入CaO、CaCO3或碱。
(3)反应后Ti和Mg易与空气中的O2、N2等反应,故应在Ar气氛中进行。
18.答案：(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)取少量粉末放入试管中,加入少量盐酸,若产生无色无臭气体,则证明生成了单质铁(答案合理即可)
(3)收集CO,防止污染空气 先停止加热,防止生成的铁再次被氧化
解析：(2)检验是否生成铁单质,在反应结束后,待玻璃管内的固体冷却,取少量放入试管中,加入少量盐酸,若产生无色无臭气体(H2),则证明生成了单质铁。(3)反应结束后,得到的铁还是炽热的,若先停止通入CO,会导致铁又被氧化,所以,应该先停止加热,待玻璃管内的固体冷却后,再停止通入CO。
19.答案:(1)2Br-+Cl2══Br2+2Cl- (2)SO2+Br2+2H2O══H2SO4+2HBr ABC
(3)若温度过高,大量水蒸气随溴排出,所得气体中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低
(4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高。而“溴水混合物Ⅱ”实际上将溴水浓缩了
20.答案:(1)①FeCl3 14 mol ②Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(2)SO2+CaOCaSO3 2CaSO3+O22CaSO4
(3)C3H8+5O23CO2+4H2O (4)ABC
