第八章 化学与可持续发展 优选提升题(含解析)2023-2024高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

第八章 化学与可持续发展 优选提升题
2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.海水中蕴藏着丰富的资源。下列不需要通过化学反应就能从海水中获得的物质是
A.粗盐 B.金属镁 C.烧碱 D.氯气
2.下列资源利用的措施不是从环境保护角度考虑的为(  )
A.使用电子鞭炮代替烟花爆竹 B.使用乙醇汽油
C.燃煤脱硫 D.天然气中加入臭味剂
3.2022年10月将在湖南长沙召开可持续废物处理和资源回收国际会议,该会议将汇集世界各地的科学家、工程师和其他专家,共同为环境可持续发展和低碳生活贡献智慧。下列做法中不利于实现可持续发展和绿色化学理念的是(  )
A.工业生产过程产生的三废不加处理任意排放
B.生活垃圾不随意丢弃,分类回收处理再利用
C.使用高效催化剂将汽车尾气转化为氮气和二氧化碳
D.利用工业废气中的二氧化碳制造全降解塑料
4.下列说法错误的是(  )
A.工业上用焦炭还原铁的氧化物冶炼金属铁
B.自然界的硫单质、硫化物和硫酸盐都可以用于制造硫酸
C.电解熔融NaCl可得金属钠,再由钠通过置换反应制备钛、钽、铌、锆等稀有金属
D.利用二氧化碳和环氧丙烷的加聚反应可以制造全降解塑料
5.下列有关金属冶炼的说法中,错误的是(  )
A.用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁
B.在加热情况下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝
C.用铝热法炼得熔点较高的金属铬
D.直接加热氧化汞得到金属汞
6.南海是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.物质X常选用CaO
B.第①步中为了得到干燥的MgCl2 6H2O固体,应采用高温烘干
C.操作1中玻璃棒的作用是引流
D.第②步中反应的离子方程式为:Br2+SO2+2H2O=SO+2Br-+4H+
7.下列有关烃类物质的说法正确的是(  )
A.石油通过减压分馏可以得到相对分子量较大的芳香烃
B.丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,3-二溴丙烷
C. 中至少有16个原子共平面
D. 的一氯代物的同分异构体有12种
8.下列冶炼方法错误的是(  )
A. B.
C. D.
9.关于石油和石油化工的说法错误的是(  )
A.石油的主要成分是碳氢化合物
B.石油分馏得到的各馏分仍是混合物
C.石油裂解气的主要成分是甲烷
D.石油裂化的目的是为了提高轻质油的产量
10.最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是(  )
A.乙醇与乙酸在一定条件下制备乙酸乙酯
B.等体积甲烷与的混合气体在光照下制备
C.用蔗糖在稀酸的催化下发生水解反应制备葡萄糖
D.利用一氧化碳与氢气在催化剂的作用下制备甲醇
11.“空气吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术,流程图如下。下列说法不正确的是(  )
A.步骤Ⅱ→步骤Ⅲ,达到了富集溴的目的
B.步骤Ⅱ用热空气吹出溴,利用了溴的易挥发性
C.步骤Ⅲ发生反应的离子方程式为
D.步骤V用蒸馏法分离出液溴
12.习近平总书记指出“绿水青山就是金山银山”。下列观点合理的(  )
A.将工业废液排入海洋以减少河道污染
B.为了减少火电厂产生的大气污染,应将燃煤粉碎并鼓人尽可能多的空气
C.习总书记2018年4月2日参加北京植树节这体现了绿色化学的思想
D.与2016年相比,2017年某地区降水pH平均值增加了0.27,说明酸雨情况有所改善
13.化学与生产、生活密切相关。下列叙述中正确的是(  )
A.绿化造林助力实现碳中和目标
B.PM2.5在空气中一定能产生丁达尔效应
C.用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的燃烧
D.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强
14.化学与社会、生活密切相关。下列说法错误的是(  )
A.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,后用酸除去
B.含重金属离子的电镀废液不能随意排放
C.进行胃镜透视时,不能用碳酸钡代替硫酸钡作为钡餐
D.明矾净水与自来水的杀菌消毒原理相同
15.国家生态环境部通报2022年2月东莞市共16个镇街空气质量达标率100%。监测的空气主要污染物有:PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧。下列说法正确的是(  )
A.高区抑尘车(雾炮)仅能减轻可吸入颗粒物PM2.5污染
B.二氧化硫、氮氧化物在大气中能形成酸雨,酸雨是pH小于7的降水
C.洒水车喷淋能溶解空气污染物CO
D.夏秋季日间高温到来前洒水降温能降低空气中臭氧生成速率,改善空气质量
16.海洋约占地球表面积的71%,其开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是(  )
①试剂1可以选用NaOH溶液
②从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
③工业上,电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗
④制铝:工业上电解熔融氯化铝来制备铝
⑤制钠:电解饱和NaCl溶液来制备钠
⑥炼铁:用CO在高温下还原铁矿石中的铁
A.①③④⑥ B.②③④⑥ C.①②③⑤ D.①③④⑤
17.下列关于资源综合利用的说法错误的是(  )
A.煤的气化、液化都是化学过程,可得到清洁的燃料和多种化工原料
B.苯最初是在煤气灯中发现的,但苯主要是由石油催化重整得到的
C.工业上常利用Al与Fe2O3在高温下的反应大量冶炼Fe单质
D.从海水中提取溴和碘都必须经过氧化反应
18.“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.以下反应符合绿色化学原则的是(  )
A.制备乙烯:
B.合成甲基丙烯酸甲酯:
C.制备一氯乙烷:
D.制取硝酸铜:
19.下列说法错误的是(  )
A.煤通过气化和液化等物理方法可以分离出芳香烃
B.油脂完全水解的产物中一定含有甘油
C.CH4的热稳定性比SiH4强
D.固态NaOH熔化时只破坏离子键,不破坏共价键
20.“绿色化学”是利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。下列化学反应最符合“绿色化学”理念的是(  )
A.
B.
C.
D.
二、综合题
21.我国空气质量预报的内容主要包括三个方面:二氧化硫、氮氧化物(NOx)、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度。
(1)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有   (填字母序号)。
a.酸雨 b.沙尘暴 c.光化学烟雾 d. 温室效应
(2)悬浮颗粒物可用高压电除尘,是利用了   现象。
(3)为了降低汽车尾气对大气的污染,目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化装置。它能将尾气中的CO和NO在催化剂作用下,发生反应转化为无害气体,其反应的化学方程式为   。
(4)酸雨是指pH<5.6的降水,主要是由人为排放到大气中的   等酸性气体转化而成的。在煤中加入适量的石灰石就可以减少酸雨的危害,则发生反应的化学方程式为   。
22.我国农业生产因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。某实验小组采集硫酸型酸雨样品,随着时间的推移,多次测定该样品的pH,得到了表中数据:(已知pH越小,溶液的酸性越强)
时间(h) 0 8 16 24 32 40 48
pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0
(1)酸雨样品放置时pH变化的主要原因是(用化学方程式表示)   。
(2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水混合,pH将   (填“增大”“减小”或“不变”),原因是(用化学方程式表示)   。
(3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是___________(填字母)。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
23.海水是巨大的资源宝库。下图是人类从海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图。
回答下列问题:
(1)操作A是   (填实验基本操作名称)。
(2)操作B需加入下列试剂中的一种,最合适的是   。
a.氢氧化钠溶液 b.澄清石灰水 c.石灰乳d.碳酸钠溶液
(3)上图中虚线框内流程的主要作用是   。写出溴水中通入SO2时反应的离子方程式   
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为   。
24.中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化,得到淡水供市民使用,剩余母液继续加工获得其他产品。某实验小组同学模拟工业生产流程,进行如下实验。
回答下列问题:
(1)海水淡化的方法还有   (写出一种)。
(2)吸收塔中反应的化学方程式是   。
(3)步骤①包括   、冷却结晶、过滤。
(4)工业上用电解法制取金属镁,用   方法获得金属汞和银。
(5)若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的方法是   。
(6)写出钛铁矿在高温下经氧化得到四氯化钛的化学方程式   。
(7)由TiCl4→Ti需要在Ar气中进行的理由是   。
25.生活处处离不开化学。阅读材料,完成各题:
(1)材料一:人体胃液中含有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸),起杀菌、帮助消化等作用。当胃酸过多时,医生通常用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3] 或“小苏打片”(主要成分是NaHCO3) 给病人治疗。
写出NaHCO3在水中的电离方程式   。
(2)病人同时患有胃溃疡,此时最宜服用    (填“小苏打片”或“胃舒平”),发生反应的化学方程式为   。
(3)材料二:维生素C又称“抗坏血酸”,因为它能够保护身体免于氧化剂的威胁。维生素C同时也是一种辅酶,能增强人体对疾病的抵抗能力。
将维生素C溶于水后向溶液中滴加几滴紫色石蕊试液,试液变红,说明维生素C的水溶液呈____性。
A.酸性 B.碱性 C.氧化性 D.还原性
(4)亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子转化成亚铁离子,有利于铁的吸收。上述反应中维生素C是   剂。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.海水中水的沸点较低,通过蒸发结晶即可得到NaCl,为物理变化,故A选;
B.海水中得到镁,需要首先从海水中获得氯化镁,然后再电解熔融状态的氯化镁得到镁,为化学变化,故B不选;
C.电解饱和食盐水可制备NaOH,有新物质生成,为化学变化,故C不选;
D.海水中得到氯气,需要电解饱和食盐水得到氯气,为化学变化,故D不选;
故答案为:A。
【分析】A、粗盐可以通过蒸发结晶提取;
B、镁的冶炼需要通过化学方法制取;
C、氢氧化钠的制备需要通过电解饱和食盐水制取;
D、氯气的制备需要电解饱和食盐水制取。
2.【答案】D
【解析】【解答】A. 使用电子鞭炮代替烟花爆竹 目的是减少二氧化硫排放,A项不符合题意;
B. 使用乙醇汽油 可以减少二氧化硫排放,B项不符合题意;
C. 燃煤脱硫 也是减少二氧化硫排放,C项不符合题意;
D.天然气中加入臭味剂目的是从安全角度考虑,提醒是否有燃气泄露;D项符合题意;
故答案为:D.
【分析】一般来说,减少化石燃料燃烧,寻找清洁能源等都是考虑到环保问题的。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.工业生产过程产生的三废不加处理任意排放会造成严重的环境污染,不利于实现可持续发展和绿色化学理念,故A选;
B.生活垃圾不随意丢弃,分类回收处理再利用可减轻环境污染、减少垃圾处理量以及增加资源化利用价值,有利于实现可持续发展和绿色化学理念,故B不选;
C.使用高效催化剂将汽车尾气中有毒有污染的CO和NO转化为无毒污染物的氮气和二氧化碳,有利于实现可持续发展和绿色化学理念,故C不选;
D.利用工业废气中的二氧化碳制造全降解塑料,可以降低大气中CO2含量,减少白色污染,有利于实现可持续发展和绿色化学理念,故D不选;
故答案为:A。
【分析】A.三废应当处理达标后再排放。
4.【答案】A
【解析】【解答】A. 工业上用焦炭等为原料、生成还原剂CO、用CO还原铁的氧化物冶炼金属铁,A符合题意;
B. 自然界的硫单质、硫化物等被在加热下呗氧气氧化为二氧化硫、二氧化硫催化氧化为三氧化硫、进一步转变为硫酸;某些硫酸盐如绿矾,经过煅烧可以生成三氧化硫、再转变成硫酸,B不符合题意;
C. 电解熔融NaCl可得金属钠,再由钠与熔融金属氯化物通过置换反应制备钛、钽、铌、锆等稀有金属,C不符合题意;
D. 利用二氧化碳和环氧丙烷的加聚反应可以制造全降解塑料,可有效处理排放的二氧化碳,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、工业炼铁过程中的还原剂为CO;
B、含硫物质都可用于制作硫酸;
C、结合金属的制备分析;
D、利用CO2制造全降解塑料,可防止CO2造成空气污染;
5.【答案】B
【解析】【解答】A.活泼金属采用电解熔融盐或氧化物的方法冶炼,镁属于活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼,故A不符合题意;
B.铝属于活泼金属,为亲氧元素,采用电解熔融氧化铝的方法冶炼,不能采用电解氯化铝的方法或氢气还原法冶炼,故B符合题意;
C.V、Cr、Mn、W等高熔点金属可利用利用铝热反应产生的高温来冶炼,故C不符合题意;
D.不活泼金属可以采用加热分解法冶炼,Hg属于不活泼金属,直接加热氧化汞得到金属汞,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题考查了金属的冶炼,根据金属活泼性强弱确定金属冶炼方法。金属的冶炼方法取决于金属的活泼性,活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得;较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得,常用还原剂有(C、CO、H2等);Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得,Pt、Au用物理分离的方法制得。注意:工业上不能采用电解氯化铝的方法冶炼铝,因为氯化铝为分子晶体,熔融状态下不导电,为易错点。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.苦卤中加OH-沉淀Mg2+生成氢氧化镁,物质X常选用CaO,氧化钙和水反应生成石灰乳便宜易得,且氢氧化镁比氢氧化钙更难溶,工业生产中常选用石灰乳作为 Mg2+的沉淀剂,故A不符合题意;
B.因加热促进镁离子水解,且生成盐酸易挥发,因此第①步是将MgCl2 6H2O晶体在HCl气流中加热脱去结晶水得无水MgCl2,故B符合题意;
C.操作1是过滤,其中玻璃棒的作用是引流,故C不符合题意;
D.第②步SO2作还原剂,SO2与Br2发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,反应的离子方程式为:Br2+SO2+2H2O=+2Br-+4H+,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氧化钙来源广泛,价格便宜;
B、六水合氯化镁受热易分解,失去结晶水;
C、过滤操作中,玻璃棒的作用是引流;
D、溴和二氧化硫、水反应生成硫酸和溴化氢。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.石油通过减压分馏可以得到相对分子质量较大的烷烃,得不到相对分子质量较大的芳香烃,故A不符合题意;
B.丙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,生成1,2-二溴丙烷,故B不符合题意;
C. 中三个苯环连接在同一条对称轴上,其中至少有一个苯环与对称轴上的所有原子在同一平面上,则至少有16个原子共平面,故C符合题意;
D.—C4H9共有-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CHCH3、-C(CH3)3四种,对应的 共有四种,结合对应的丁基,相应的等效氢依次为7、6、7、4种,则一氢代数共有7+6+7+4=24种,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】“等效氢法”是判断烃的一元取代物的同分异构体最常用的方法。①分子中同一甲基上连接的氢原子等效,②同一碳原子所连的氢原子等效,同一碳原子所连甲基上的氢原子等效,③处于镜面对称位置上的氢原子等效。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.工业上采取热分解氧化汞的方法冶炼汞,A不符合题意;
B.利用铝热反应制取活动性弱的金属锰,B不符合题意;
C.工业上冶炼铝是电解熔融的氧化铝,而不是氯化铝,因为熔融氯化铝不导电,C符合题意;
D.工业上用热还原法冶炼金属铁,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】金属活动性顺序表中,金属的位置越靠后,其阳离子越容易被还原,用一般的热分解法就能得到金属单质;活动性居中或不太活泼的金属可用热还原法冶炼;金属的位置越靠前,其阳离子越难被还原,往往采用电解法冶炼金属。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.石油是多种烃的混合物,故A不符合题意;
B.石油分馏得到的汽油、煤油、柴油等仍是混合物,故B不符合题意;
C.石油裂解气的主要成分是乙烯、丙烯等,故C符合题意;
D.石油裂化的目的是为了提高汽油等轻质油的产量,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】石油是碳氢化合物的混合物,通过分馏后得到沸点不同的混合物,石油的裂化可以得到很多轻质油,石油的裂解可以得到更多的小分子碳氢化合物
10.【答案】D
【解析】【解答】A:乙醇与乙酸在一定条件下制备乙酸乙酯,反应为取代反应, 反应物的原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故A不符合题意;
B:甲烷和氯气发生取代反应 ,有一氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和HCl生成, 反应物的原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故A不符合题意;
C:蔗糖在稀酸的催化下生成一分子葡萄糖和一分子果糖,反应物的原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故C不符合题意;
D:反应方程式为,反应物的原子全部转化为期望的最终产物,属于最理想的“原子经济性反应”,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】乙醇与乙酸在一定条件下制备乙酸乙酯,反应为取代反应。
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应 ,有一氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和HCl产物。
蔗糖在稀酸的催化下生成一分子葡萄糖和一分子果糖。
11.【答案】C
【解析】【解答】A:步骤Ⅱ→步骤Ⅲ,将海水中的溴以单质形式提出,达到了富集溴的目的,故A不符合题意;
B:步骤Ⅱ用热空气吹出溴,利用了溴的易挥发性,故B不符合题意;
C:步骤Ⅲ发生反应的离子方程式为,故C符合题意;
D:将溴单质从溶液中提取出来,需要先萃取再蒸馏,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】海水提溴过程:海水中的NaBr可与氯气反应:2Brˉ+Cl2=2Clˉ+Br2,然后通入空气和水蒸汽将溴单质从海水中吹出来。吹出来的溴蒸汽用吸收塔吸收,使溴蒸汽与吸收剂SO2反应 SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br- 。最后用氯气将HBr(氢溴酸)氧化得到溴单质 2HBr+Cl2=Br2+2HCl。
12.【答案】D
【解析】【解答】A.工业废液排入海洋中也会污染海洋,会危害海洋渔业资源,人食用被污染的鱼,对人体产生危害, 选项A不符合题意;
B、燃煤时通入空气过多,容易造成热量的损失,符合题意的做法应是空气要适当过量,选项B不符合题意;
C、植树节最重要的意义就在于建立生态文明的意识和观念,选项C不符合题意;
D、与2016年相比,2017年某地区降水pH平均值增加了0.27,说明雨水酸性减弱,则酸雨情况有所改善,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题考查化学与生产生活之间的联系。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳,绿化造林可助力实现碳中和目标,A符合题意;
B.PM2.5指的是直径小于等于2.5 μm(即2500nm)的颗粒物,不一定处于1~100nm之间,所以不一定能产生丁达尔效应,B不符合题意;
C.金属钠着火时会生成过氧化钠,过氧化钠与CO2反应可以生成助燃的氧气,所以不能用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的燃烧,C不符合题意;
D.氯气和活性炭不反应,但活性炭吸附能力强、能吸附氯气分子,减弱漂白效果,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】利用物质的性质判断现象、用途。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.碳酸钙溶解度小于硫酸钙,依据沉淀转化原则,锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理可以转化为碳酸钙,碳酸钙能够与盐酸、醋酸反应生成易溶于水的氯化钙、醋酸钙,所以可以除去水垢,故A不符合题意;
B.重金属离子能使蛋白质变性,而有毒,随意排放含重金属离子的电镀废液会污染环境,可危害人体健康,所以含重金属离子的电镀废液不能随意排放,故B不符合题意;
C.进行胃镜透视时,碳酸钡能与胃酸反应,生成的氯化钡是重金属盐,有毒,不能用碳酸钡代替硫酸钡作为钡餐,故C不符合题意;
D.明矾净水是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体吸附水中悬浮物形成沉淀;用于自来水杀菌消毒的氯气与水反应生成HClO,即Cl2+H2OHCl+HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,所以明矾净水与自来水的杀菌消毒原理不相同,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据沉淀转化原则;
B.重金属离子能使蛋白质变性;
C.碳酸钡能与胃酸反应,生成的氯化钡是可溶性重金属盐,有毒;
D.氢氧化铝胶体吸附水中悬浮物形成沉淀;HClO具有强氧化性,能杀菌消毒。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.高区抑尘车(雾炮)能减轻可吸入颗粒物PM2.5、PM10污染物的污染,故A不符合题意;
B.酸雨是pH小于5.6的降水,故B不符合题意;
C.一氧化碳不溶于水,所以洒水车喷淋不能溶解空气污染物一氧化碳,故C不符合题意;
D.夏秋季日间高温到来前,洒水可以起到降温的作用,也能降低空气中氧气转化为臭氧的生成速率,从而达到改善空气质量的作用,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、高区抑尘车(雾炮)能减轻可吸入颗粒物PM2.5、PM10污染物的污染;
B、酸雨是pH小于5..6的雨水;
C、一氧化碳不溶于水;
D、温度降低,化学反应速率减慢。
16.【答案】D
【解析】【解答】①石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,试剂1需要廉价且原料来源广泛,故不符合题意;②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2Br-+Cl2=2 Cl-+Br2,故符合题意;③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,故不符合题意; ④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,故不符合题意;⑤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,故不符合题意;⑥可用热还原的方法冶炼铁,一般用CO为还原剂,故符合题意;
故答案为:D。
【分析】①石灰乳比氢氧化钠的成本低,因此富集镁离子应该选用氢氧化镁;
②氯气可以将溴离子氧化为溴单质;
③工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁;
④工业用电解氧化铝的方法冶炼铝;
⑤工业用电解熔融的氯化钠的方法冶炼钠;
⑥工业上用CO在高温下还原铁矿石中的铁。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.煤的气化的主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气,煤的液化是煤与氢气作用生成液体燃料或间接液化合成甲醇,煤的气化、液化都是化学过程,可得到清洁的燃料和多种化工原料,A不符合题意;
B.苯最初是在煤气灯中发现的,但苯主要是由石油催化重整得到的,石油催化重整可得到芳香烃,B不符合题意;
C.工业上常利用Al与Fe2O3在高温下的反应放出的热量焊接钢轨,不能大量冶炼Fe单质,铁单质是高炉炼铁得到,炼铁原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气, C符合题意;
D.海水中溴和碘元素均呈化合态,从海水中提取溴和碘的单质都是把-1价的溴离子或碘离子转变为单质,必须经过氧化反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题考查资源综合利用、物质的制备方法、海水资源的应用;
18.【答案】B
【解析】【解答】“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,B可以看作化合反应,原子利用率100%,
故答案为:B。
【分析】A.制备乙烯的过程有水生成,没有全部转化为目标产物,不符合绿色化学的原则;
B.合成甲基丙烯酸甲酯的过程中,反应物全部转化为目标产物,符合绿色化学的原则;
C.制备氯乙烷过程有氯化氢气体生成,没有全部转化为目标产物,不符合绿色化学的原则;
D.制取硝酸铜过程生成了二氧化氮,会污染空气,没有全部转化为目标产物,不符合绿色化学的原则。
19.【答案】A
【解析】【解答】A.煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程,煤的液化是将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品的过程,二者都是化学反应,故A符合题意;
B.油脂是有高级脂肪酸和甘油形成的酯,各种油脂水解后的产物中都有甘油,故B不符合题意;
C.非金属性:C>Si,非金属性越强,则对应的氢化物的稳定性越大,CH4的热稳定性比SiH4强,故C不符合题意;
D.NaOH是离子晶体,熔化时电离出Na+和OH-,只破坏离子键,不破坏共价键,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】煤的气化和液化是化学变化不是物理变化,其他选项均正确
20.【答案】A
【解析】【解答】A.反应属于加成反应,产物只有一种,原子利用率100%,且不产生污染性气体,符合“绿色化学”的思想,A正确;
B.产物不唯一,原子利用率低且产生污染性气体,不符合“绿色化学”的理念,故B错误;
C.产物不唯一,原子利用率不是100%,故C错误;
D.产物不唯一,原子利用率不是100%,故D错误;
故选A。
【分析】“绿色化学”的核心就是要利用化学原理从源头消除污染;原子利用率最高的应是反应物全部转化为生成物,没有其它副产品的反应。
21.【答案】(1)ac
(2)电泳
(3)2NO+2CON2+2CO2
(4)二氧化硫;SO2+ CaCO3CaSO3 + CO2或2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2↑
【解析】【解答】(1)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有酸雨和光化学烟雾。
(2)悬浮颗粒物可用高压电除尘,是利用了胶体的电泳现象。
(3)尾气中的CO和NO在催化剂作用下,发生反应转化为无害气体N2和CO2,根据氧化还原规律书写方程式:2NO+2CON2+2CO2。
(4)酸雨是指pH<5.6的降水,主要是由人为排放到大气中的二氧化硫、二氧化氮等酸性气体转化而成的。在煤中加入适量的石灰石就可以减少酸雨的危害,发生反应SO2+ CaCO3CaSO3 + CO2或2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2↑。
【分析】(1)氮氧化物会造成硝酸型酸雨以及光化学烟雾等环境问题;
(2)悬浮颗粒物在空气中形成气溶胶,在外加电场作用下,带电的胶体微粒发生定向移动;
(3)一氧化碳与一氧化氮在催化剂作用下反应生成氮气和二氧化碳;
(4)酸雨是指pH<5.6的雨水;石灰石的主要成分是碳酸钙,在有氧气的条件下吸收SO2生成CaSO4。
22.【答案】(1)SO2+H2O H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4
(2)减小;H2SO3+Cl2+H2O=2HCl+H2SO4
(3)C
【解析】【解答】(1)酸雨放置时pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中的O2氧化所致。
(2)雨水和自来水混合,应考虑H2SO3与自来水中的Cl2发生氧化还原反应而生成硫酸和盐酸,使酸性增强。
(3)减少酸雨的形成必须减少SO2排放,将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化),燃料脱硫、固硫,开发不含硫的新能源(如氢能、核能等),都是有效措施。
【分析】(1)二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸;
(2)亚硫酸中的S化合价为+4价,能够被氯气氧化为+6价S;
(3)根据减少二氧化硫排放的方法进行回答即可.
23.【答案】(1)蒸发结晶(过滤)
(2)c
(3)富集Br2;Br2+SO2+2H2O=4H++SO +2Br-
(4)MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
【解析】【解答】(1)食盐的溶解度受温度变化影响较小,可以通过蒸发结晶的方法得到氯化钠,
故答案为:蒸发结晶;(2)工业制镁:把海边的贝壳制成生石灰: ,在海水中加入生石灰: ,在引入的海水中加入石灰乳,发生反应: ,这样原料的成本低,且能将镁离子全部沉淀下来,所以最合适的是石灰乳,
故答案为:c;(3) 氯气氧化溴离子得到单质溴,离子方程式为: ;因溴易挥发,溶液中通入热空气可以使溴挥发出来,起初有溴最终也有溴,所以这一步为溴的富集,二氧化硫和溴单质发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢,反应的离子方程式为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO +2Br-,
故答案为:富集Br2;Br2+SO2+2H2O=4H++SO +2Br-;(4) 电解熔融状态的氯化镁生成镁和氯气,反应的化学方程式为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,
故答案为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑。
【分析】海水晒盐过滤得到苦卤和粗盐,粗盐精制得到饱和食盐水,苦卤中加入石灰乳沉淀镁离子形成氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁沉淀中加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,蒸发浓缩,冷却结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热得到氯化镁,电解熔融氯化镁得到金属镁;苦卤中通入氯气氧化溴离子为单质溴,用二氧化硫水溶液吸收溴单质,得到HBr,再通入氯气氧化溴化氢得到溴单质,富集溴元素,用水蒸气吹出蒸馏得到液溴。(1)对于溶解度受温度影响大的物质可以通过降温结晶的方法得到晶体,对溶解度受温度影响小的物质可以通过蒸发结晶的方法得到晶体;(2)根据工业制镁的原理从原料的成本以及性质来分析;(3)氯气氧化溴离子得到单质溴,溴易挥发,热空气可以吹出生成的溴单质,根据起初有溴最终也有溴,考虑物质的富集;二氧化硫具有还原性被溴单质氧化生成硫酸;(4)电解熔融氯化镁生成镁和氯气。
24.【答案】(1)蒸馏法或电渗析法、离子交换法
(2)SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
(3)蒸发浓缩
(4)加热分解(或热分解)
(5)焰色试验
(6)2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO
(7)可以防止钛、镁被氧化
【解析】【解答】海水母液晒盐得到氯化钠和苦卤,电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠,氯气和焦炭、钛铁矿发生氧化还原反应,生成TiCl4和FeCl3,TiCl4在Ar气中和镁加热800℃反应生成Ti,苦卤中加入试剂①为氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀,加入试剂②为稀盐酸,溶解得到氯化镁溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、赶在得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失去结晶水,得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁生成镁和氯气,过滤得到的混合溶液中通入氯气氧化溴离子生成溴单质,热的空气和水蒸气吹出溴单质,用二氧化硫在吸收塔中吸收富集,得到的氢溴酸通入氯气氧化溴化氢得到高浓度的溴;
(1)目前淡化海水的方法有多种,如:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等;
(2)吸收塔中通入SO2进行溴元素的富集,反应方程式为:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;
(3)要从氯化镁溶液得到含结晶水的氯化镁,就需要蒸发浓缩、冷却结晶,过滤把固体从溶液中分离出来;
(4)加热分解金属氧化物可得金属汞和银;
(5)MgCl2和NaCl的阳离子不同,若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的方法是焰色反应;
(6)从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2,生成物为FeCl3、TiCl4,再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为:2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO;
(7)在Ar气中进行可以防止钛、镁被氧化;
【分析】(1) 海水淡化的方法为:蒸馏法、电渗析法、离子交换法;
(2)吸收塔为二氧化硫和溴、水发生氧化还原反应生成溴化氢和硫酸;
(3) 步骤① 为氯化镁溶液得到结晶水的晶体,需要蒸发浓缩、冷却结晶;
(4)金属冶炼的方法:钾、钙、钠、镁采用电解熔融氯盐的制取,铝采用电解熔融氧化铝制取,锌、铁、锡、铅、铜采用热还原法冶炼,汞、银采用热分解法冶炼;
(5)钠离子的检验采用焰色试验;
(6)结合氧化还原反应的特点进行判断,钛和碳化合价升高,氯化合价降低;
(7)氩气是保护气,可以防止金属被氧化。
25.【答案】(1)NaHCO3=Na++HCO
(2)胃舒平;Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
(3)A
(4)还原
【解析】【解答】(1)NaHCO3在水中电离出Na+、HCO,电离方程式是NaHCO3=Na++HCO;
(2)碳酸氢钠和盐酸反应放出二氧化碳,所以病人同时患有胃溃疡,最宜服用胃舒平,氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,反应的化学方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;
(3)酸能使石蕊变红,将维生素C溶于水后向溶液中滴加几滴紫色石蕊试液,试液变红,说明维生素C的水溶液呈酸性,
故答案为:A;
(4)服用维生素C,可使食物中的铁离子转化成亚铁离子,铁离子发生还原反应,说明具有还原性,上述反应中维生素C是还原剂。
【分析】(1)碳酸氢钠电离时,碳酸氢根不可拆;
(2)小苏打和胃酸反应生成二氧化碳,不可以用于胃溃疡患者;
(3)石蕊试液遇酸变红;
(4)亚铁离子容易比氧化,因此维生素C可以防止亚铁离子被氧化,具有还原性。

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