第八章 化学与可持续发展
一、选择题：本题共10小题，每题4分，共40分。
1.明代《天工开物》中记载：“凡铸钱每十斤，红铜居六七，倭铅（京中名水锡）居四三，此等分大略。”其中倭铅指锌，则下列金属的治炼原理与火法炼锌（涉及反应：）相同的是( )
A.Fe B.Ag C.Mg D.Na
2.垃圾处理无害化、减量化和资源化逐渐被人们所认识。垃圾的分类收集是实现上述理念的重要措施。某垃圾箱上贴有如图所示的标志，向此垃圾箱中丢弃的垃圾应是( )
A.厨余垃圾 B.可回收垃圾 C.有害垃圾 D.其他垃圾
3.下列有关叙述不正确的是( )
A.用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴
B.在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂
C.工业上利用“海水→氯化钠→金属钠→氢氧化钠”的工艺流程生产烧碱
D.工业上利用“海水→氢氧化镁→氯化镁→金属镁”的工艺流程生产金属镁
4.煤的干馏实验装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.a层液体的pH>7
B.长导管的作用是导气和冷凝
C.从b层液体中分离出苯的操作是分馏
D.c口导出的气体不能使溴水褪色
5.海水提镁的主要流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.试剂M是盐酸
B.流程中的反应只涉及了3种基本反应类型
C.操作a、b均为过滤
D.电解熔融制镁比电解熔融MgO制镁更节约能量
6.下列金属的冶炼原理错误的是( )
A.
B.
C.
D.
7.以高硫铝土矿（主要成分为少量和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如下，下列说法不正确的是( )
A.焙烧时产生的气体可以用NaOH溶液吸收
B.滤液中的铝元素主要以存在，可以向滤液中通入过量二氧化碳，经过滤、灼烧生产氧化铝
C.可以将少量产品溶于稀硫酸中，再滴入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色则证明产品中含有FeO
D.与混合后在缺氧条件下焙烧生成和，理论上完全反应消耗的
8.下列有关合理用药的说法中正确的是( )
A.一次忘记服药，下次可以增加一倍剂量服用
B.每日早、中、晚三次与每隔8小时一次，服药效果相同
C.非处方药的包装上印有“OTC”标识
D.长期服用镇静剂可预防某些疾病，没有副作用
9.“绿色化学”的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物。以下反应不符合绿色化学原则的是( )
A.工业生产环氧乙烷：
B.水煤气合成甲醇：
C.制取硫酸铜：
D.合成甲丙烯酸甲酯：
10.铅的冶炼过程大致如下：①富集：将方铅矿（PbS）进行浮选；②焙烧：；③制粗铅：。下列说法正确的是( )
A.浮选法富集方铅矿的过程发生了化学变化
B.将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6gC
C.整个冶炼过程中，制取1 mol Pb共转移2mol电子
D.方铅矿焙烧的反应中，PbS是还原剂，还原产物只有PbO
非选择题：本题共5题，共60分。
11.我国具有广阔的海岸线，海水的综合利用大有可为。
（1）海水淡化处理多用蒸馏法。如图是海水蒸馏原理的装置示意图。该蒸馏法的特点是设备简单、易操作、淡水质量好，但也具有明显的缺陷。
①你认为用蒸馏法进行海水淡化处理的主要缺陷是________。
②某沿海地区拟建一座大型海水淡化工厂，为克服用蒸馏法进行海水淡化的缺陷，请你该地区提一条合理化建议：________。
（2）溴主要以形式存在于海水中。工业上制备的操作步骤如下：
a.一定条件下，将通入浓缩的海水中，生成。
b.利用热空气将吹出，并用浓溶液吸收，生成等。
c.用硫酸酸化步骤b得到的混合物。
完成下列填空：
①氧化可在________（填“酸性”或“碱性”）条件下进行。
②可用热空气吹出，其原因是________。
③写出步骤c中所发生反应的化学方程式：________；用硫酸酸化而不用盐酸酸化的原因可能是________。步骤b的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为________。
12.“绿水青山就是金山银山”，保护地球，建设美丽家园，是我们每个人的责任和义务。请回答下列有关问题：
（1）下列做法有利于保护环境的是_______（填序号）。
A.露天焚烧秸秆，增加土壤肥力
B.回收利用废旧金属，减少矿产资源的开发
C.化学实验产生的有毒气体应及时排至室外，以防止实验人员中毒
D.化工厂建在海边，将污水排入大海，防止污染土壤
（2）煤、石油等化石燃料直接燃烧时会产生而污染大气。
①可用溶液吸收，写出该反应的离子方程式：________。
②利用石灰乳除工业燃煤尾气中的硫氧化物和氮氧化物的工艺如图所示，该工艺既能净化尾气，又能获得应用广泛的和。
a.可以调节水泥的硬化时间。尾气中与石灰乳、空气反应生成的化学方程式为________。
b.可制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。尾气中NO、与石灰乳反应生成和的化学方程式为________。
13.如图是模拟石油深加工来合成丙烯酸乙酯的过程，请回答下列问题：
（1）A的结构简式为____________。
（2）写出B+C→E的化学反应方程式：____________，反应类型为____________。
（3）由丙烯还可生成聚丙烯，写出该反应的化学方程式：____________，反应类型为____________。
（4）辛烷（）在催化剂、加热、加压下可生成丁烷和丁烯，写出该反应的化学方程式：____________（有机物用化学式表示）。
14.合理饮食、正确用药，有利于身体健康。
（1）人类的生命活动不可缺少维生素，缺乏维生素C易患___________病。
（2）鸡蛋中的蛋白质在人体内水解的最终产物为氨基酸，该氨基酸的结构可表示为，—R为烃基，—X的名称为___________。
（3）阿司匹林泡腾片常用于治疗感冒引起的发热，如图为某阿司匹林泡腾片说明书的部分内容。
【药品名称】阿司匹林泡腾片 【成分】本品每片含主要成分阿司匹林0.5g。辅料有玉米淀粉、碳酸钙（低铁）、无水枸橼酸、胶体二氧化硅、糖精钠、聚维酮、橘子香精。
①该泡腾片溶于水时产生“沸腾”效果，是由于其中含有的无水枸橼酸和___________反应释放出了气体。
②在阿司匹林、三硅酸镁片、碳酸氢钠片、青霉素这四种常见的药物中，能用于抗菌消炎的是___________。
15.以高硫铝土矿（主要成分为，还含有少量）为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）加入CaO的目的是__________。
（2）利用生成的氧化铝冶炼铝的反应为__________。
（3）分离烧渣中最简单的方法为__________。
（4）隔绝空气焙烧时发生的反应为，则理论上生成2.24L（标准状况下）时，消耗的质量为_______g。
答案以及解析
1.答案：A
解析：题中冶炼锌采用热还原法。A项，冶炼铁采用热还原法，正确；B项，冶炼银采用加热分解氧化物法，错误；C项，冶炼镁采用电解法，错误；D项，冶炼金属钠采用电解法，错误。
2.答案：B
解析：图示标志为可回收标志，故选B。
3.答案：C
解析：海水淡化后的浓缩海水中含较浓的溴离子，可用作原料提取溴，A项正确；在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂，合理利用太阳能，B项正确；工业上常通过电解饱和食盐水来生产烧碱，不需要先将NaCl转化为Na，再用Na生产烧碱，增加成本，C项错误；工业上可利用“海水→氢氧化镁→氯化镁→金属镁”的工艺流程生产金属镁，D项正确。
4.答案：D
解析：煤干馏可获得粗氨水，则a层液体的pH>7，A项正确；装置中长导管的作用是导气和冷凝，B项正确；从b层液体中分离出苯，可利用物质的沸点不同，通过分馏法分离，C项正确；焦炉气是煤干馏的产物，主要含有甲烷、氢气、乙烯和一氧化碳，其中乙烯可以使溴水褪色，D项错误。
5.答案：C
解析：试剂M是盐酸，该流程中涉及的主要反应有、，涉及的基本反应类型有化合反应、复分解反应、分解反应，A、B项正确；操作a为过滤，操作b为蒸发结晶、过滤等，C项错误；MgO的熔点比的高，所以电解熔融制镁比电解熔融MgO制镁更节约能量，D项正确。
6.答案：B
解析：铝是活泼的金属，工业上用电解法得到铝，电解熔融氧化铝可以得到铝和氧气，加入冰晶石可以降低氧化铝的熔点，反应的化学方程式为，故A不符合题意：钠投入硫酸铜溶液中，钠先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜发生反应生成氢氧化铜和硫酸钠，不能得到铜，反应的化学方程式为，，故B符合题意；工业上通过热还原法得到铁，利用高温下一氧化碳还原三氧化三铁，反应的化学方程式为，故C不符合题意；工业上采用热分解法得到汞，反应的化学方程式为，故D不符合题意。
7.答案：CD
解析：高硫铝土矿（主要成分为，少量和金属硫酸盐）粉碎后通入空气、加入CaO焙烧，其中CaO和反应生成和，反应生成；得到的产物加入NaOH溶液碱浸，其中溶解生成溶液，经过滤得到的固体中含大量的，与混合后在缺氧条件下焙烧生成和，以此解答该题。可与NaOH溶液反应而被吸收，避免污染环境，A正确；向过滤得到的滤液中通入过量，可以将转化为，灼烧可生成，B正确；产品溶于稀硫酸中，生成的可与酸性溶液反应，不能证明产品中含有FeO，C错误；过滤得到的滤渣中含大量的与，混合后在缺氧条件下焙烧生成和，设有和，完全参加反应，根据得失电子守恒可得，解得，所以理论上完全反应消耗的，D错误。
8.答案：C
解析：一次服用药物的用量是经过严格的科学实验和大量的临床研究确定的，不可随意增加，A错误；每日早、中、晚三次不等于每隔8小时一次，服药时一定要按规定的时间，不可随意更改，B错误；“OTC”是非处方药的标识，C正确；药物不能长期服用，避免药物对人体造成不良作用和危害，D错误。
9.答案：C
解析：工业生产环氧乙烷，反应物的原子完全转化为生成物，符合球色化学要求，故A正确；水煤气合成甲醇，反应物的原子完全转化为生成物，符合绿色化学要求，故B正确；制备硫酸铜的反应中，反应物的原子没有完全转化为目标产物，且生成有毒气体，因此不符合绿色化学要求，故C错误；合成甲基丙烯酸甲酯时，反应物的原子完全转化为目标产物，符合绿色化学要求，故D正确。
10.答案：B
解析：浮选法富集方铅矿的过程中没有新物质生成，属于物理变化，A项错误；将1 mol PbS冶炼成Pb的过程中，根据反应的化学方程式得出：2PbS~2PbO~C~2Pb，1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要0.5mol的C，即需要6gC，B项正确；整个冶炼过程中，1 mol PbS转化为1 mol PbO转移6mol电子，1 mol PbO转化为1 mol Pb转移2mol电子，所以制取1 mol Pb共转移8mol电子，C项错误；方铅矿焙烧反应中，PbS中硫元素化合价升高，是还原剂，氧元素化合价降低，还原产物是PbO和，D项错误。
11.答案：（1）①耗能大，成本高；②可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水，充分利用能源（或者利用太阳能等）
（2）①酸性；②易挥发（或的沸点低）；③；酸性条件下，能将氧化成；溴单质具有强氧化性（或溴单质具有强腐蚀性）
解析：（1）①蒸馏需要的能量多，成本高，这是其主要缺陷。②利用自然能源（如太阳能）或者工厂余热等，只要合理即可。
（2）①和在碱性溶液中都能发生歧化反应，故氧化不能在碱性条件下进行。②溴单质具有较强的挥发性，利用热空气就能将海水中的溴带出。③在酸性条件下，与NaBr发生氧化还原反应生成；酸性条件下，具有强氧化性，盐酸中的具有还原性，会被氧化为，使制得的中含有，所以用硫酸酸化而不用盐酸酸化；溴单质具有强氧化性和腐蚀性，运输途中易发生安全事故，而含NaBr和的溶液在碱性环境里化学性质稳定，便于运输，到达目的地后，再将含NaBr、的溶液用硫酸酸化得到。
12.答案：（1）B
（2）①；②a.；b.
解析：（1）露天焚烧秸秆会对空气造成严重的污染，A项错误；回收利用废旧金属，减少矿产资源的开发，既节约了能源，又减少了对环境的污染，B项正确；化学实验产生的有毒气体排至室外，会对室外的环境造成污染，C项错误；化工厂建在海边，将污水排入大海，会对海水造成污染，D项错误。
（2）①通入溶液中发生氧化还原反应生成和，离子方程式为。②a.尾气中与、石灰乳反应生成和水，化学方程式为。b.尾气中与石灰乳反应生成和水，化学方程式为。
13.答案：（1）
（2）；酯化（或取代）反应
（3）；加聚反应
（4）
解析：（1）B与丙烯酸反应生成丙烯酸乙酯，故B为乙醇，A与水发生反应生成乙醇，则A应为乙烯，结构简式为。
（2）乙醇中含有—OH，丙烯酸中含有—COOH，二者发生酯化反应生成丙烯酸乙酯，该反应的化学方程式为。
（3）丙烯发生加聚反应生成聚丙烯，反应的化学方程式为。
14.答案：（1）坏血
（2）氨基
（3）①碳酸钙；②青霉素
解析：（1）人体缺乏维生素C易患坏血病。
（2）鸡蛋中的蛋白质在人体内水解的最终产物为氨基酸，氨基酸的结构中既含有氨基，又含有羧基，因此—X的名称为氨基。
（3）①该泡腾片溶于水时产生“沸腾”效果，是由于其中含有的无水枸橼酸和碳酸钙反应放出二氧化碳气体。②在阿司匹林、三硅酸镁片、碳酸氢钠片、青霉素这四种常见的药物中，青霉素能用于抗菌消炎。
15.答案：（1）吸收，防止污染环境
（2）
（3）用磁铁吸附
（4）6
解析：（1）由题中流程图可知，高硫铝土矿（主要成分为，还含有少量）为原料，通入空气焙烧时，因为含有少量，会产生，加入CaO吸收，防止排放污染环境。
（2）利用生成的氧化铝冶炼铝的反应为。
（3）有磁性，可以用磁铁将从烧渣中分离出来。
（4）隔绝空气焙烧时发生的反应为，由化学方程式可得关系式：，。
2
