第八章 化学与可持续发展 测试题 (含解析)2022-2023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》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列叙述错误的是
A.Mg在空气中燃烧可生成MgO
B.Fe2O3与Al发生铝热反应可生成Fe
C.BaCl2 溶液与CO2反应可生成BaCO3
D.Ca(OH)2 溶液与Cl2反应可生成Ca(ClO)2
2.化学和生活、生产、材料密切相关,下列说法正确的是
A.5G通信网络所用的光纤光缆的主要材料是硅
B.酸雨的pH值小于5.6,造成酸雨的主要成分是CO2、SO2、NO2等
C.“中国天眼”的镜片材料为碳化硅,属于新型硅酸盐材料
D.工业生产玻璃和水泥的原料中都含有石灰石
3.下列对KNO3的古代文献的说明不合理的是
选项 目的 古代文献 说明
A 提纯 “…(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫” 取以水淋汁后,乃煎炼而成”——《开宝本草》 溶解,蒸发结晶
B 鉴别 区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO 4), “强烧之,紫青烟起,云是硝石也”—— 《本草经集注》 利用焰色反应
C 性质 “(火药) 乃焰消 (KNO3),硫磺,山木碳所合,以为烽燧铜用诸药者”——《本草纲目》 利用KNO3的氧化性
D 使用 “…凡研消(KNO3) 不以铁碾入石臼,想激火生,锅不可测”——《天工开物》 KNO3能自燃
A.A B.B C.C D.D
4.下列说法不正确的是
A.将煤置于空气中加强热可得到煤焦油
B.石油的裂化可以提高轻质油的产量和质量
C.用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物
D.天然气是不可再生能源
5.2021年3月全国两会期间,政府工作报告中提到的“碳达峰”、“碳中和”成为热词。“碳中和”指的是通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式,抵消生产生活中产生的二氧化碳,达到相对“零排放”。下列有关说法错误的是
A.研发催化剂将还原为甲醇
B.积极鼓励植树造林,降低空气中含量
C.利用煤的气化、液化制备清洁燃料,降低碳排放
D.利用中西部地区富含钙离子的碱性土壤,吸收固定
6.2022年卡塔尔世界杯提出了“创新、可持续、低碳”的办会理念,下列做法与可持续发展宗旨相违背的是
A.用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料 B.加大植树造林的力度
C.向海洋中排放未经处理的核废水 D.推广使用煤炭、石油脱硫技术
7.下列说法不正确的是
A.工业上可采用Fe还原Al2O3的方法制Al
B.钛合金、耐热合金等新型合金广泛应用于航空航天等领域
C.储氢合金能大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物
D.铝制餐具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物
8.中国传统文化博大精深。下列常见古诗文对应化学知识正确的是
选项 古诗文 化学知识
A 《本草纲目》“冬月灶所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣” “碱”是指
B 《本草经集注》鉴别硝石()和朴硝():“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也。” 鉴别硝石和朴硝利用了焰色反应
C 《梦溪笔谈》中对宝剑的记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。” 剂钢为铁的合金,其硬度比纯铁的小
D 《周礼》记载“煤饼烧蛎房成灰”(蛎房即牡蛎壳),并把这种灰称为“蜃” “蜃”的主要成分为
A.A B.B C.C D.D
9.下列说法正确的是
A.氨和二氧化碳合成CO(NH2)2属于氮的固定
B. 与 互为同分异构体
C.石油的分馏是物理变化,而煤的干馏、气化、液化都是化学变化
D.CH3OH和HOCH2CH2OH互为同系物
10.下列属于物理变化的是
A.石油的分馏 B.煤的干馏 C.NO2溶于水 D.煤的液化
11.下列金属①铁、②镁、③锰、④钒、⑤铬。可用铝热法制备的有
A.①③④⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.①②③④
12.绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源,下列能源中不属于绿色能源的是( )
A.太阳能
B.化石能源
C.风能
D.潮汐能
二、非选择题(共10题)
13.(1)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
①水泥是最常用的建筑材料,它属于________(填字母)。
a. 金属材料    b. 无机非金属材料    c. 有机高分子材料
②下列硅酸盐产品的生产原料中不需要石灰石的是________(填字母)。
a. 陶瓷 b. 水泥 c. 玻璃
③高岭土是烧制瓷器的重要原料,其组成可以表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x,y的数值分别是________(填字母)。
a. 5、4 b. 6、3 c. 7、2
④下列物品的构成材料中主要是合成高分子材料的是________(填字母)。
a. 宣纸 b. 羊毛衫 c. 保鲜膜
⑤橡胶是制造轮胎的主要原料,天然橡胶是________结构(填“线型”或“体型”),需经过硫化处理改变其结构,增强其机械强度。
(2)某品牌果冻标签如图所示。回答下列问题:
①食品添加剂中,属于无机盐的是______(填化学式)。
②属于着色剂的是诱惑红和______;属于防腐剂的是______。
③配料表中白砂糖的成分是蔗糖,请写出蔗糖在人体内水解的化学方程式______。
(3)化学与科学技术、生产生活及环境保护等密切相关。
①2016年12月我省启动了保卫碧水蓝天的“263”行动,减少煤炭消费总量,减少雾霾天气的发生。形成硫酸型酸雨的主要气体是______;严格整治畜禽养殖场污染,主要是为减少______和P等元素及化学需氧量对水体的污染。
②目前正在推广用尿素水解液来消除柴油汽车尾气中的氮氧化物。写出尿素水解液中的NH3与NO在催化剂作用下,反应生成无污染物质的化学方程式____________________________________________________。
③阿司匹林作为一种药物,主要具有______作用;Mg2Si3O8·nH2O(三硅酸镁)具有治疗胃酸过多的作用,写出其与胃酸反应生成SiO2 ·H2O等物质的化学方程式___________________________________________。
14.阅读下列材料,回答相关问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一,例如,可以利用太阳能将水转化为,某种光分解水的过程如图一所示,产生的在一定条件下与反应合成液态燃料(甲醇)。也可以在太阳光照下,通过光催化将直接转化为等太阳能燃料(图二)。另外,还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的成热发电,我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3) /纤维素复合热电薄膜电池”,能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出,在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用。
(1)图一转化过程中循环利用的物质有和_______;与电解水相比,该方法的优点是_______。
(2)通过光催化得到太阳能燃料,该过程是将光能转化为_______能;太阳能燃料充分燃烧的化学方程式为_______(以为例书写)。
(3)下列说法正确的是_______(填字母)。
A.能源结构向多元、清洁、低碳转型 B.太阳能属于不可再生能源
C.生活中的废热无法利用 D.化学与新能源开发密切相关
15.(1)随着生活水平的提高,人们越来越关注营养平衡和自身的健康。
① 粮食中的淀粉在人体中水解最终转化成___________,该物质在人体内被氧化,最终生成CO2和H2O,该过程对人体健康的意义是__________________。
② 食品添加剂亚硝酸钠的外观像食盐,并有咸味,但亚硝酸钠有很强的毒性。亚硝酸钠属于______________(选填“调味剂”、“防腐剂”或“着色剂”)。
③ 维生素C也称抗坏血酸。血液中运载氧的血红蛋白中含有Fe2+,人之所以患坏血病,是因为人体从摄取的食物中吸收的铁主要是Fe3+,Fe3+不能被人体吸收。维生素C的 主要摄入途径是______________。
(2)中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一。
① 在原子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金在常温下呈液态,说明合金的熔点比其成分金属的熔点_____________。
② 铜锌合金外观和金(Au)相似,常被误认为黄金。试写出一种鉴别黄铜与黄金的化学方法___________________。铜器表面容易生成一层薄薄的铜绿[主要成份是Cu2(OH)2CO3],请写出铜在潮湿的空气发生电化学腐蚀时的负极反应式__________;用盐酸可以除去铜器表面的铜绿,该反应的化学方程式为______________________。
③ 下列对金属制品采取的防护方法不正确的是______________(填序号)。
A.在电线的外面包上一层塑料层 B.在自行车钢圈上镀上一层金属铬
C.在海轮的铁制外壳上焊上铜块
(3)① CO2是目前大气中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。请你写出有利于降低大气中CO2浓度的一项措施________________。
② 水中含有的悬浮颗粒物等杂质,可以加入__________________等混凝剂进行净化处理,利用其溶解后形成的_______________具有吸附作用使水中的悬浮颗粒物沉降。
③ 最近,国内第一个跨区域日处理垃圾1000吨以上的垃圾焚烧发电厂在江苏投入使用。下面列出了现代生活中的常见垃圾:
A.废纸 B.废电池 C.易拉罐 D.玻璃瓶 E.塑料制品
在焚烧处理前,除废电池外,还有________________(填序号)应剔除并回收,随意丢弃电池造成的主要危害是_______________________。
16.工业上用电解熔融氧化铝的方法制取金属铝。
(1)请写出反应的化学方程式_____________________________________________。
(2)现欲冶炼270吨铝,至少需要多少吨氧化铝?__________________________
17.粉末状试样A是由和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:
①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;
②另取全部溶于盐酸中,固体全部溶解,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出(标况)气体。同时生成溶液D,还残留有固体物质B;
④用溶液检查时,溶液D不变色。
请填空:
(1)①中引发铝热反应的实验操作是____________,产物中的单质B是___________________。
(2)②中所发生反应的化学方程式是____________、____________。
(3)③中所发生反应的离子方程式是____________、____________。
(4)若溶液D的体积仍视为,则该溶液中为____________,为____________。
18.取一定质量的Al粉和一定质量的某种铁的氧化物混合进行铝热反应,两者恰好完全反应。若在反应后混合物中加入足量的稀硫酸,产生H2的体积为V1L,另取相同质量的Al粉,加入足量稀硫酸,产生H2的体积为V2L(V1,V2均在标况下测定),则V2:V1=4:3。另取相同质量的铁的氧化物,加入盐酸溶解,消耗盐酸的物质的量为2.4mol;则:
(1)写出铝热反应方程式(以FexOy表示铁的氧化物)__________________。
(2)此铁的氧化物的化学式为_________。
(3)铝粉的物质的量为____________。
19.将镁、铝的混合物7.8 g溶于100 mL 6 mol/L的H2SO4溶液中,然后再滴加2 mol/L的NaOH溶液。请回答:(写出计算过程)
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1=200 mL时,则金属粉末中,n(Mg)=___________mol,V2=___________mL。
(2)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、A13+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积为______mL。
20.一种从乙醛工业中产生的废钯(Pd)催化剂(钯5-6%,炭93-94%,铁、铜、锌、镍1-2%)中提取PdCl2和CuCl2的工艺流程如图所示:
已知:钯、铜、锌、镍可与氨水形成Pd(NH3)42+等络离子。请回答:
(1)“焚烧”的主要目的为______________,实验室中可在______________(填仪器名称)中模拟该过程。
(2)“酸溶”时,Pd转化为PdCl2,其化学方程式为______________;该过程需控温70-80℃,温度不能太低或太高的原因为______________。
(3)“络合”时,溶液的pH需始终维持8-9,则络合后溶液中含铁离子的浓度≦______________。(已知:Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp甲分别为4×10-17、2.8×10-39)
(4)“酸析”时生成沉淀的离子方程式为______________。
(5)流程中回收得到的PdCl2和CuC12在乙烯直接氧化制乙醛的催化体系中联合发挥作用,反应机理如下:
i.;
ii.______________;
iii.。
ii的化学方程式为______________。
(6)上述提取PdCl2和CuCl2方案的缺点是______________(写出一条即可)。
21.化学兴趣小组在实验室进行“海带提碘”的实验过程如图:
(1)操作①的名称是_____,操作②的主要仪器是_____;氧化步骤的离子方程式是_____。
(2)探究异常:取样检验时,部分同学没有观察到溶液变蓝色。他们假设原因可能是加入的氯水过量,氧化了①I2;②淀粉;③I2和淀粉。他们在没有变蓝色的溶液中,滴加_____(选填“四氯化碳”“碘水”“淀粉溶液”)后,若出现_____现象,即可证明假设①正确,同时排除假设②③.能同时排除假设②③的原因是_____。
(3)查阅资料:Cl2 可氧化 I2,反应的化学方程式为_____Cl2+_____I2+_____ H2O→_____ HIO3+_____ HCl.配平上述方程式,并标出电子转移的方向和数目_______。
(4)探究氧化性:在盛有 FeCl3 溶液的试管中,滴入几滴 KI 溶液,将反应后的溶液均匀倒入两支试管,试管 a 中加入 1 mL 苯振荡静置,出现______(填实验现象),证明有 I2存在;试管b 中滴入 KSCN 溶液,溶液显血红色,证明有_____存在。
(5)比较氧化性:综合上述实验,可以得出的结论是氧化性:Cl2>FeCl3,理由是_____。
22.请将下列物质的转化或分离方法的序号填在横线上(每一项只填写一种方法),并指出是属于化学变化还是物理变化。
①溶解 ②裂解 ③分馏 ④裂化 ⑤干馏
⑥蒸馏 ⑦电解 ⑧过滤 ⑨萃取
(1)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等_______、___________变化。
(2)从原油中分离出汽油、煤油、柴油等_______、___________变化。
(3)将重油转化为汽油_______、___________变化。
(4)将海水淡化_______、___________变化。
(5)从海水中得到的无水MgCl2中提取金属镁_______、___________变化。
参考答案:
1.C
A.Mg在空气中点燃能与氧气发生反应生成氧化镁,故A正确;
B.Fe2O3与Al在高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和Fe,故B正确;
C.二氧化碳通入氯化钡中不反应,故C错误;
D.Ca(OH)2 溶液与Cl2反应生成氯化钙和次氯酸钙,故D正确;
故选:C。
2.D
A.光纤光缆的主要材料是二氧化硅,A错误;
B.造成酸雨的主要成分是SO2、NO2等,B错误;
C.“中国天眼”使用的碳化硅不是硅酸盐,不属于硅酸盐材料,C错误;
D.生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,生产水泥是黏土和石灰石,D正确;
故选D。
3.D
硝酸钾易溶于水,可以用溶解、蒸发结晶的方法提取,故A正确;钾元素的焰色是紫色,故B正确;火药爆炸生成K2S、N2、CO2,硝酸钾、硫磺是氧化剂、碳粉是还原剂,故C正确;KNO3撞击可爆炸,KNO3不能自燃,故D错误。
4.A
A.将煤隔绝空气加强热可得到煤焦油,故A错误;
B.石油裂化的目的为了提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量和质量,特别是提高汽油的产量和质量,故B正确;
C.水煤气主要成分为一氧化碳和氢气,可合成液态碳氢化合物和含氧有机物(如甲醇等),故C正确;
D.天然气属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故D正确;
故选:A。
5.C
A.研发催化剂将还原为甲醇,能促进碳中和,A项正确;
B.植物光合作用吸收二氧化碳,所以积极鼓励植树造林,降低空气中含量,B项正确;
C.为了减少煤燃烧对大气造成的污染,所以利用煤的气化、液化制备清洁燃料,但是对于二氧化碳的排放而言,并没有任何的减少,C项错误;
D.二氧化碳为酸性氧化物,能够与碱和碱性氧化物反应,所以利用中西部地区富含钙离子的碱性土壤,吸收固定,D项正确;
答案选C。
6.C
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,A不选;
B.加大植树造林的力度,有利于改善环境,符合可持续发展宗旨,B不选;
C.向海洋中排放未经处理的核废水会引起核污染,不利于可持续发展,C选;
D.推广使用煤炭、石油脱硫技术,有助于减少污染,利于可持续发展,D不选;
故选C。
7.A
A.铝是活泼的金属,不能由铁置换得到,工业上可采用电解熔融Al2O3的方法制Al,A错误;
B.钛合金、耐热合金等新型合金具有优良的性质,因此广泛应用于航空航天等领域,B正确;
C.储氢合金具有能大量吸收氢气的优点,同时能与氢气结合成金属氢化物,C正确;
D.金属铝既能与酸反应也能与碱反应,因此铝制餐具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物,D正确;
答案选A。
8.B
A.烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣,其中“碱”是碳酸钾K2CO3,故A错误;
B.鉴别硝石()和朴硝(),火烧时焰色反应不同,硝石的火焰为紫色、朴消的火焰为黄色,所以可鉴别,故B正确;
C.剂钢为Fe的合金,铁的合金硬度比纯铁的大,故C错误;
D.牡蛎壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙分解生成氧化钙,所以“蜃“的主要成分为CaO,故D错误;
故选:B。
9.C
A.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,反应物中没有氮气参与,不属于氮的固定,A项错误;
B. 与 是同一结构,即为同种物质,B项错误;
C.石油的分馏利用沸点不同,是物理变化,而煤的干馏、气化、液化都有新物质生成,是化学变化,C项正确;
D.CH3OH和HOCH2CH2OH分子上不是相差若干个CH2原子团,不是同系物,D项错误;
答案选C。
10.A
.石油的分馏是利用石油中各成分沸点不同的特点,加热使其分离的过程,无新物质生成,属于物理变化,故A正确;
B.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,有新物质生成,属于化学变化,故B错误;
C.SO2溶于水生成了亚硫酸,有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D.煤的液化是将煤转化为液态燃料(如甲醇等)的过程,有新物质生成,属于化学变化,故D错误;
故选A。
11.A
试题分析:铁、锰、钒、铬金属活泼性弱于铝,熔点较高,都可以通过铝热反应制取,镁还原性强于铝,不能通过铝热反应制取。
考点:金属冶炼的一般原理
12.B
太阳能、风能和潮汐能不会造成污染,属于“绿色能源”,石油、煤等化石燃料燃烧都会产生空气污染物,不属于绿色能源;故答案为B。
13. b a a c 线型 KCl 柠檬黄 山梨酸钾 C12H22O11(蔗糖) +H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖) SO2 N(氮) 6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O 解热镇痛 Mg2Si3O8 nH2O+4HCl = 2MgCl2 +3SiO2 H2O + (n-1)H2O
(1)①水泥是最常用的建筑材料,它属于硅酸盐产品,是无机非金属材料,故选b;
②a.生产陶瓷是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成形、干燥、焙烧等工艺流程制成,无需使用石灰石,故a选;
b.制造普通水泥的主要原料是粘土、石灰石,需要使用石灰石,故b不选;
c.工业生产玻璃的原料是:石灰石、纯碱和石英,需要使用石灰石,故c不选;
故答案为a;
③a.铝、硅、氧、氢氧根分别显+3价、+4价、-2价、-1价,依据化合物中各元素的化合价代数和为0,则有(+3)×2+(+4)×2+(-2)×x+(-1)×y=0,即2x+y=14,a.x、y为5、4,2x+y=14,符合题意,故a正确;
b.x、y为6、3,2x+y=15,不符合题意,故b错误;
c.x、y为7、2,2x+y=16,不符合题意,故c错误;
故答案为a;
④a.宣纸是纤维素为天然高分子材料,故a错误;
b.羊毛是天然物质,故b错误;
c.保鲜膜是合成高分子材料,故c正确;
故答案为c;
⑤天然橡胶的成分是聚异戊二烯,天然橡胶是线性结构;
(2)①无机盐是无机酸根离子与金属离子形成的化合物,所以属于无机盐的是KCl;
②属于着色剂的是诱惑红和柠檬黄;能抑制细菌滋生的物质属于防腐剂,则属于防腐剂的是山梨酸钾;
③蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,则蔗糖在人体内水解的化学方程式为C12H22O11(蔗糖) +H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖);
(3)①二氧化硫是形成硫酸型酸雨的主要气体;严格整治畜禽养殖场污染,主要是为减少氮元素与磷元素及化学需氧量对水体的污染;
故填:SO2;N(氮);
②在催化剂存在的条件下,氨气与NO反应生成无毒的N2和H2O,反应的化学方程式为:6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O;
③阿司匹林作为一种药物,主要具有解热镇痛作用;Mg2Si3O8 nH2O(三硅酸镁)具有治疗胃酸过多的作用,其与胃酸反应生成SiO2 H2O、氯化镁和水,反应的化学方程式为Mg2Si3O8 nH2O+4HCl = 2MgCl2 +3SiO2 H2O + (n-1)H2O。
14.(1) FeO 能耗低
(2) 化学
(3)AD
【解析】(1)
从图一可以看出,转化过程中循环利用的物质有和;与电解水相比,该方法是在太阳能作用下将水分解生成氢气和氧气,故其优点是能耗低;
(2)
通过光催化得到太阳能燃料,燃料中储存化学能,故该过程是将光能转化为化学能;根据资料中的信息,在太阳光照下,通过光催化将直接转化为等太阳能燃料,其中燃烧的化学方程式为;
(3)
A.通过本题可以发现,能源结构向多元、清洁、低碳转型,A正确;
B.太阳能属于可再生能源,B错误;
C.生活中的废热可以转化为电能,实现资源的重复利用,C错误;
D.开发新能源能够减少化石能源的燃烧,减少硫、氮氧化物的排放,都与化学关系密切,D正确;
故选AD。
15. 葡萄糖 提供生命活动所需能量 防腐剂 新鲜水果、绿色蔬菜 低 灼烧,铜锌合金会变黑(真金不怕火烧) Cu-2e-=Cu2+ Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑ C 减少化石燃料的使用、植树造林,增大植被面积、采用节能技术、减少二氧化碳的排放,利用太阳能和风能(任写一种) 明矾 Al(OH)3胶体 A、C、D、E 废旧电池中的酸、碱等电解质和重金属对环境的污染
(1)①淀粉在人体中水解最终转化成葡萄糖为人体提供生命活动所需能量;
②亚硝酸盐有良好的着色防腐作用,广泛用于肉类食品添加剂;
③维生素C是还原剂,具有还原性;
④淀粉水解生成葡萄糖,油脂水解生成甘油和高级脂肪酸,蛋白质水解氨基酸;胶体有丁达尔效应,碘单质遇淀粉变蓝色;
(2)①合金的硬度大熔点低;
②金不与硫酸、盐酸等反应;铜腐蚀时做负极时失去电子;铜绿是碱式碳酸铜可与盐酸反应;
③A.外面包上一层塑料层可减少与空气的接触;
B.镀上一层金属铬可以隔绝空气;
C.原电池能加快化学反应速率;
(3)①燃料的燃烧产生大量二氧化碳,植物的光合作用需要二氧化碳,从减少二氧化碳的排放、二氧化碳被植物利用方面进行分析;
②胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物而净水;
③垃圾是发错地方的资源,有些垃圾可以回收利用,减少资源的浪费,电池中含有重金属,应回收,防止污染环境。
(1)①淀粉在人体中水解最终转化成葡萄糖,葡萄糖在人体内被氧化为人体提供生命活动所需能量,故答案为葡萄糖;提供生命活动所需能量;
②亚硝酸盐能致癌,因有良好的着色防腐作用,广泛用于肉类食品添加剂,故答案为防腐剂;
③新鲜水果、绿色蔬菜富含维生素C,由题意知,Fe3+是氧化剂,维生素C是还原剂,具有还原性,将从食物中获取的Fe3+还原为Fe2+,故答案为新鲜水果、绿色蔬菜;
(2)①合金的熔点比各成分金属的低,故答案为低;
②灼烧,铜锌合金会变黑,而金不会反应,可鉴别是黄铜还是黄金;铜腐蚀时做负极时失去电子:Cu 2e =Cu2+;铜绿是碱式碳酸铜可与盐酸反应:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑,故答案为灼烧,铜锌合金会变黑;Cu 2e =Cu2+;Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑;
③A. 外面包上一层塑料层可减少与空气中氧气的接触,A项正确;
B. 镀上一层金属铬可以隔绝空气,使金属不受腐蚀,B项正确;
C. 原电池能加快化学反应速率,铁铜海水构成原电池,加快铁的腐蚀,C项错误;
答案选C;
(3)①燃料的燃烧产生大量二氧化碳,植物的光合作用需要二氧化碳,所以为减少二氧化碳的排放,采取的措施有:
减少化石燃料的使用、植树造林,增大植被面积、采用节能技术、减少二氧化碳的排放,利用太阳能和风能(任写一种);
②明矾是强酸弱碱盐,铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物而达到净水的目的;
故答案为明矾,Al(OH)3胶体;
③废纸、易拉罐、玻璃瓶和塑料制品可以回收利用,同时减少资源的浪费,ACDE项正确;电池中含有重金属铬、铅等,随意丢弃电池对环境造成污染,所以电池对环境的主要危害是废旧电池中的酸、碱等电解质和重金属对环境的污染;
故答案为A、C、D、E;废旧电池中的酸、碱等电解质和重金属对环境的污染。
16. 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 510t
电解熔融氧化铝的方法制取金属铝,发生2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑,将铝的质量代入计算即可。
(1)工业上用电解熔融氧化铝的方法制取金属铝,反应的化学方程式为2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑,故答案为2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑;
(2)设需要x吨氧化铝,则
2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑
2×102 4×27
x t 270t
因此=,解得:x==510
答:理论上需要氧化铝510t。
17. 加入氯酸钾插上镁条点燃镁条引起 Fe MgO+2HCl=MgCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 0.67mol/L 2.33mol/L
①铝热反应的本质是置换反应,金属性Al>Fe,所以发生Al与Fe2O3反应,置换出铁,即B为Fe;
②MgO与盐酸反应生成氯化镁与水,Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁与水,溶液C中含有MgCl2、FeCl3;
③单质B和溶液C反应,放出1.12L(标准状况)气体,该气体为氢气,说明②中盐酸过量,溶液C为MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液,反应同时生成溶液D,还残留有固体物质B,说明Fe有剩余,结合④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色,说明D溶液不含铁离子,则D中溶质为MgCl2、FeCl2,据此分析解答。
(1)①中引发铝热反应的操作为:加少量KClO3,插上镁条并将其点燃;产物中的单质B是Fe,故答案为:加少量KClO3,插上镁条并将其点燃;Fe;
(2)氧化镁与盐酸反应生成氯化镁与水,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁与水,②中所发生反应的化学方程式为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,故答案为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(3)Fe与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(4)令MgO和Fe2O3的物质的量分别为xmol、ymol,则40x+160y=20,溶液C为MgCl2、FeCl3、HCl混合溶液,加入铁粉后生成的氢气为=0.05mol,根据氯元素守恒,2x+3×2y+0.05×2=0.15×6,解得:x=0.1,y=0.1;n(Mg2+)=n(MgO)=0.1mol,所以c(Mg2+)==0.67mol/L;溶液D为MgCl2、FeCl2的混合溶液,根据电荷守恒溶液中2c(Mg2+)+2c(Fe2+)=c(Cl-),所以2×0.67mol/L+2c(Fe2+)=6mol/L,解得c(Fe2+)=2.33mol/L,故答案为:0.67mol/L;2.33mol/L。
18.(1)2yAl+3FexOy3xFe+yAl2O3
(2)Fe3O4
(3)0.8mol
(1)根据铝热反应的概念及质量守恒;
(2)根据V1求出铁的质量,根据V2求出铝的质量,依据铝热反应的化学方程式及V2:V1=4:3;
(3)根据铁的氧化物与盐酸反应求出铁的氧化物的物质的量,再根据铝热反应求出铝粉的质量。
(1)因铝热反应是铝与金属氧化物反应生成氧化铝和金属,所以2yAl+3FexOy3xFe+yAl2O3;
(2)因两者恰好完全反应后,反应后混合物的成分为Fe和Al2O3,加入加入足量的稀硫酸后,铁能与稀硫酸反应:
解得:n(Fe)=mol;
另取相同质量的Al粉,加入足量稀硫酸,Al粉能与稀硫酸反应:
解得:n(Al)=mol;
根据
得:=,所以铁的氧化物的化学式为Fe3O4;
(3)因Fe3O4能与盐酸反应:
根据
故铝粉的物质的量为0.8mol。
19. 0.1 700 600
据图象可知,在滴加NaOH溶液到体积V1=200mL过程中,没有沉淀生成,说明原反应液中硫酸有剩余,滴加的NaOH用于中和剩余硫酸,V1=200mL时,剩余的H2SO4与滴加的NaOH恰好完全反应,溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液,根据Mg原子、Al原子、、Na+守恒,列方程求算n(Mg);当滴加NaOH溶液到体积V2时,Al(OH)3完全溶解,沉淀是Mg(OH)2,溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液,根据、Na+和Al原子守恒,求出n(NaOH),再利用V=计算滴入氢氧化钠溶液体积V2。
(2)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,即沉淀达到最大值,此时溶液是Na2SO4溶液,根据和Na+守恒有n(Na+)=2n(Na2SO4)=2(H2SO4)求出n(NaOH),再利用V=计算需要滴入NaOH溶液的体积。
(1)当V1=200mL时,此时溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液,由Na+守恒可知,n(Na2SO4)=n(Na+)=n(NaOH)=×0.2L×2mol/L=0.2mol,设MgSO4为xmol,Al2(SO4)3为ymol,根据Mg原子、Al原子质量守恒有:①24x+27×2y=7.8,100mL 6mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为:6mol/L×0.1L=0.6mol,根据守恒有:②x+3y=0.6 0.2=0.4,联立①②解得:x=0.1、y=0.1,所以金属粉末中:n(Mg)=0.1mol,n(Al)=2y=2×0.1mol=0.2mol;滴加NaOH溶液到体积V2时时,溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液,根据、Na+和Al原子守恒有:n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al)=2×0.6mol×+0.2mol=1.4mol,则V2==0.7L=700mL,故答案为:0.1;700;
(2)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,此时溶液是Na2SO4溶液,根据、Na+守恒有:n(Na+)=2n(Na2SO4)=2(H2SO4)=2×0.6mol=1.2mol,所以需要氢氧化钠溶液体积为:V(NaOH)==0.6L=600mL,故答案为:600。
20. 除去炭减少酸溶时王水的用量 坩埚 温度太低反应速率过慢,温度太高王水易分解挥发 使用腐蚀性强的王水对设备要求高或产生的 有污染
将Pd废催化剂焚烧,可以除去废催化剂中的C,溶于王水,可将金属单质转化为离子形式,以便在溶液中进行后续操作,已知钯、铜、锌、镍可与氨水形成Pd(NH3)42+等络离子,所以加入氨水后,Fe元素以 的形式沉淀,溶液中的其他元素以络离子的形式存在于溶液中,加入盐酸后,酸析,可得到 沉淀,经过一系列操作后得到 。
(1)焚烧的目的是为了将废钯催化剂中含量93%的C除去,可以减少后续操作中王水的用量;实验室中使用坩埚来灼烧固体,所以实验室中可在坩埚中模拟该过程。
(2)“酸溶”时,Pd被氧化为PdCl2,根据流程图可知,酸溶时的还原产物为NOCl,其化学方程式为,该过程需控温70-80℃,温度过低会,导致反应速率比较慢,温度过高时,王水会挥发分解。
(3)加入王水后,溶液中铁元素以 形式存在,加氨水络合后,溶液 维持在 ,当 时, 最大,最大为 ,故络合后含铁离子浓度 。
(4)酸析时溶液中 离子结合 形成 沉淀,则离子方程式为:。
(5)乙烯氧化为乙醛的化学方程式为 为反应机理ⅰ、ⅱ、ⅲ的加和方程式,故机理ⅱ的化学方程式为:。
(6)上述提取 和 方案的缺点是使用腐蚀性强的王水对设备要求高或产生的 有污染。
21. 过滤 分液漏斗 Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣ 碘水 变蓝 加入碘水溶液变蓝,说明溶液中没有碘、有淀粉,即氯水氧化了碘没有氧化淀粉,所以可以同时排除假设②③ 5 1 6 2 10 分层现象,且上层为紫红色、下层几乎无色 Fe3+ 由探究(4)可知Fe3+和I2可以共存,由此可知Fe3+不能氧化I2,而由(3)可知Cl2能氧化I2,所以氧化性Cl2>FeCl3
(1)根据流程图,结合物质提纯与分离的基本操作分析;通入氯水将碘离子氧化为碘单质;
(2)碘单质与淀粉变蓝,若碘被氧化,则蓝色消失,淀粉恢复原来的颜色,结合碘单质遇淀粉变蓝的性质分析;
(3)反应中Cl2中的Cl元素由0价变为-1价,碘元素由0价变为+5价,结合化合价升降总数相等以及质量守恒配平;
(4)苯可以溶解碘单质,溶液分层;三价铁遇KSCN 溶液变为血红色;
(5)由结合探究(4)和(3)三种反应氧化剂与氧化产物氧化性强弱分析。
(1)海带灰中部分可溶物浸泡后经过操作①得到含碘离子的溶液,则操作①为过滤;将碘单质从水溶液中经过操作②转移至有机溶剂中,则操作②为萃取,主要是用的仪器为分液漏斗;氧化步骤中是向含碘离子溶液中加入氯水,将碘离子氧化为碘单质,离子反应为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(2) 没有观察到溶液变蓝色,有两种可能,一是溶液中没有碘单质,二是淀粉被转化为其他物质,要证明①是正确的,则只需要在溶液中加入碘水,若溶液变蓝,说明溶液中没有碘、有淀粉,即氯水氧化了碘没有氧化淀粉,所以可以同时排除假设②③
(3)反应中Cl2中的Cl元素由0价变为-1价,碘元素由0价变为+5价,结合化合价升降总数相等以及质量守恒,则方程式为5Cl2+I2+ 6H2O=2HIO3+10HCl,电子转移的方向和数目表示为: ;
(4) FeCl3 溶液中铁离子具有氧化性,KI中碘离子具有还原性,FeCl3与碘化钾发生氧化还原反应,加入试管 a 中加入 1 mL 苯,苯的密度小于水,若溶液分层且上层为紫红色、下层几乎无色,证明反应中生成I2;KSCN 溶液可检验铁离子,加入KSCN溶液变为红色,说明溶液中含有Fe3+;
(5)由探究(4)可知Fe3+和I2可以共存,由此可知Fe3+不能氧化I2,而由(3)可知Cl2能氧化I2,所以氧化性Cl2>FeCl3。
22. ⑤ 化学 )③ 物理 ④ 化学 ⑥ 物理 ⑦ 化学
(1)将煤隔绝空气加强热,得到焦炉气、煤焦油和焦炭等化工原料的过程称为煤的干馏,属于化学变化,故答案为:⑤;化学;
(2)根据原油中各组分的沸点不同,从原油中分离出汽油、煤油、柴油等各种馏分的方法为分馏,为物理变化,故答案为:③;物理;
(3)将由长链烃组成的重油转化为短链烃组成的汽油的过程称为裂化,有新物质生成,属于化学变化,故答案为:④;化学;
(4)根据海水中各物质的沸点不同,可用蒸馏的方法除去海水中不挥发的杂质,可用于海水的淡化,蒸馏属于物理变化,故答案为:⑥;物理;
(5)电解熔融状态的MgCl2生产金属镁,有新物质生成,属于化学变化,故答案为:⑦;化学

第八章  化学与可持续发展  测试题  (含解析)2022-2023高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

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