1、第八章第八章 化学与可持续发展化学与可持续发展 (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分，每小题只有一个选项符合题意) 1(2019 广东中山大学附属中学高一下学期期末)迄今为止，煤、石油和天然气等化石燃料仍 然是人类使用的主要能源。下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( ) A石油裂化可以得到汽油，这种汽油是一种纯净物 B煤的气化是指煤在高温条件下由固态转化为气态的变化过程 C天然气是一种清洁的化石燃料 D煤就是碳 答案 C 解析 石油裂化可以得到汽油，但这种汽油仍然是混合物，A 项错误；煤的气化是指通过化 学反应把煤转化
2、为可燃性气体的过程，属于化学变化，B 项错误；天然气的燃烧产物是 CO2 和 H2O，天然气是一种清洁的化石燃料，C 项正确；煤是由有机物和少量无机物组成的复杂 混合物，不是碳，D 项错误。 考点 煤、石油、天然气的综合利用 题点 煤、石油、天然气的综合利用 2氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼，下列有关金属冶炼的说法不正确的是( ) 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 e D铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化 答案 C
3、解析 用磁铁矿炼铁的反应为 Fe3O44CO= 高温 3Fe4CO2，当有 1 mol Fe3O4被 CO 还原成 Fe 时，转移 8 mol 电子。 考点 金属的冶炼 题点 金属的冶炼方法及原理分析 3海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化 膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜。下列对加压后右侧海水成分变化 分析正确的是( ) A溶质质量增加 B溶液质量不变 C溶剂质量减少 D溶质质量分数不变 答案 C 解析 加压后，右侧海水中的水分子透过淡化膜进入左侧淡水池，故右侧海水中溶质的质量 不变，溶剂的质量减少，溶质的质量分数增加。 考点 海水
4、资源的利用 题点 海水水资源的利用 4从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是( ) 答案 D 解析 物质的灼烧应该选用耐高温的坩埚，A 项错误；过滤操作中，向漏斗中加液要用玻璃 棒引流，B 项错误；萃取后碘的苯溶液在上层，应由分液漏斗的上口倒出，C 项错误；溶于 苯的碘可以用蒸馏法分离，D 项正确。 考点 海水化学资源的利用 题点 海带提碘原理及实验操作 5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
5、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加聚反应制得的 答案 C 解析 天然气作为化工原料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，C 项错误；乙烯加聚得到聚乙烯，D 项正确。 考点 煤、石油、天然气的综合利用 题点 煤、石油、天然气的综合利用 62019 年 3 月 27 日至 29 日，一年一度的世界石油装备大会第十九届中国国际石油石 化技术装备展览会(cippe2019)在北京盛大开幕。 下列关于石油的说法错误的是( ) A石油的分馏是物理
6、变化 B直接燃烧石油取暖对环境无任何影响 C用石油产品裂解能生产乙烯 D石油是混合物 答案 B 解析 石油的分馏没有新物质生成，属于物理变化，故 A 正确；石油中除了含碳元素以外， 还含有氢元素、氮元素、硫元素等，直接燃烧石油会生成二氧化碳、水、氮氧化物、二氧化 硫等，氮氧化物、二氧化硫会污染空气，故 B 错误；石油裂解能获得乙烯等不饱和烃，故 C 正确；石油是由多种物质组成的混合物，故 D 正确。 考点 石油的综合利用 题点 石油的综合利用 7(2019 襄阳期末)有资料报道，前几年我国部分地区陆续发现了“毒油”。所谓的“毒油” 是指混有汽油的食用油，不能食用。下列有关说法正确的是( ) A
7、汽油是纯净物，有固定的熔、沸点 B汽油可以由石油的分馏得到 C可用静置后看其是否分层来判断食用油中是否混有汽油 D裂化汽油可以作为溴水中提取溴的萃取剂 答案 B 解析 汽油是 C4C12脂肪烃和环烃类混合物，没有固定的熔、沸点，故 A 错误；石油的分 馏和重油裂化均能得到汽油，故汽油分为直馏汽油和裂化汽油，故 B 正确；食用油与汽油均 为有机物，互溶性良好，静置后不分层，故 C 错误；重油裂化后得到的为裂化汽油，组成中 含烯烃，故能和溴水发生加成反应，不能用于溴水的萃取，故 D 错误。 考点 石油的综合利用 题点 石油产品的成分及应用 8(2019 西安碑林区校级月考)下列有关化学与生活叙述不
8、正确的是( ) A战国说著周礼中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即杜蛎壳)，并把这种灰 称为“蜃”，“蜃”的主要成分为 CaO B服用阿司匹林出现水杨酸反应时，服用碳酸氢钠溶液解毒 C制氧气时，用 Na2O2或 H2O2作反应物质时可选择相同的气体发生装置 D用热的纯碱溶液能洗去油污，所以 Na2CO3可直接和油污反应 答案 D 解析 “煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳)，并把这种灰称为“蜃”，牡蛎壳为贝壳， 贝壳主要成分为碳酸钙， 碳酸钙灼烧生成氧化钙， 所以“蜃”主要成分是氧化钙， 故 A 正确； 水杨酸为邻羟基苯甲酸，含有羧基、酚羟基，羧基能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，服用阿
9、司匹林出现水杨酸反应时， 可以用 NaHCO3溶液解毒， 二者发生复分解反应， 故 B 正确； Na2O2 与水反应、 H2O2在二氧化锰催化条件下都能制取氧气， 二者都是固体与液体常温条件下反应， 可选择相同的气体发生装置，故 C 正确；NaOH 能促进油脂分解，碳酸钠水解导致溶液呈碱 性，碳酸钠水解生成的 NaOH 促进油脂水解，但是碳酸钠和油脂不反应，故 D 错误。 考点 化学品的合理使用 题点 化学品在生活中的应用 9 (2020 云南省双柏县校级模拟)我国有广阔的海上疆域， 海水综合利用要符合可持续发展的 要求，其联合工业体系(部分)如图所示，下列说法错误的是( ) A从苦卤中制溴和
10、制盐的过程中都存在氧化还原反应 B海水淡化的方法中，以日光为能源的蒸馏法最符合可持续发展的要求 C海水制镁过程中用到的沉淀剂是石灰乳 D氯碱工业的产品可用于生产盐酸、漂白液等 答案 A 解析 海水中含有氯化钠，经过海水蒸发制得氯化钠，所以从苦卤中制盐的过程中不存在氧 化还原反应，故 A 错误；太阳能为可再生能源，所以海水淡化的方法中，以日光为能源的蒸 馏法最符合可持续发展的要求， 故 B 正确； 从海水中得到镁， 需要首先从海水中获得氯化镁， 先加入石灰乳沉淀镁离子，过滤后沉淀溶解于盐酸得到氯化镁溶液，再得到氯化镁固体，然 后再去电解熔融状态的氯化镁制得镁，制镁过程中用到的沉淀剂是石灰乳，故
11、C 正确；氯碱 工业即电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、 氢气和氯气， 利用制得的氯气可以生产盐酸和漂白液， 故 D 正确。 考点 海水资源的开发利用 题点 海水化学资源的开发利用 10(2019 襄阳市襄城区校级月考)学好化学，提高生活质量。下列说法不正确的是( ) A腌制咸鸭蛋利用了半透膜的渗析原理 B可用小苏打洗除油污 C病人在服用胃舒平(主要成分为氢氧化铝)期间可以多吃酸性食物 D人们洗发时使用的护发素，其主要功能是调节头发的 pH 使之达到适宜的酸碱度 答案 C 解析 胶体不能透过半透膜，溶液能透过半透膜，腌制咸鸭蛋利用了半透膜的渗析原理，故 A 正确；食用酸性食物能与氢氧化铝反应，会降低
12、胃舒平的药效，故 C 错误；洗发水的 pH 大于 7，能去油污，而护发素的 pH 小于 7，实验表明：酸性溶液对头发无影响，碱性溶液对 头发有害；在洗发时，用强碱性的洗发剂清理头发上的脏物后，要使用显酸性的护发素对头 发进行护理，使头发在弱酸的环境中健康成长，故 D 正确。 考点 化学品的合理使用 题点 化学品在生活中的应用 11体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂氯乙 烷(CH3CH2Cl)(沸点为 12.27 )，进行局部冷冻麻醉应急处理。制取氯乙烷的最好方法是 ( ) A乙烷与氯气发生取代反应 B乙烯与氯气发生加成反应 C乙烷与氯化氢混合 D乙烯与氯化
13、氢发生加成反应 答案 D 解析 乙烷与 Cl2发生取代反应生成多种氯代烃的混合物； 乙烯与 Cl2发生加成反应生成 1,2- 二氯乙烷；乙烷与氯化氢不反应；乙烯与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷。D 项正确。 考点 合理用药 题点 药物的性质及制备 12“民以食为天，食以安为先”。加入三聚氰胺的奶粉中的蛋白质的含量低于 0.1%，被称 为“空壳奶粉”。下列有关说法正确的是( ) A三聚氰胺含氮量高，可以加入奶粉中增加含氮量 B蛋白质在淀粉酶的作用下，可水解成葡萄糖等 C在家庭中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质，蛋白质燃烧可产生特殊的气味 D为增加奶粉的营养成分，可以向奶粉中加入适量的碳酸钙
14、、硫酸铜等营养强化剂 答案 C 解析 蛋白质是营养物质，它在人体内可以在蛋白酶的作用下水解成氨基酸，并可在人体内 重新合成蛋白质，蛋白质还有两大性质，即“显色反应”和“燃烧反应”，某些蛋白质遇到 浓硝酸时，可以显黄色，在燃烧时，可以产生特殊的气味，所以只有 C 项正确。 考点 安全使用食品添加剂 题点 安全使用食品添加剂 13(2020 黄冈模拟)天然气是一种重要的化工原料和燃料。常含有少量 H2S，一种在酸性介 质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示。下列说法正确的是( ) A脱硫过程中 Fe2(SO4)3溶液的 pH 逐渐减小 BCH4是天然气脱硫过程的催化剂 C脱硫过程需不断补充 FeS
15、O4 D整个脱硫过程中参加反应的 n(H2S)n(O2)21 答案 D 解析 Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，在脱 硫过程中 Fe2(SO4)3溶液中有水生成，溶液的 pH 增大，故 A 错误；硫杆菌在酸性溶液中可实 现天然气的催化脱硫，Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化 成硫酸铁，Fe2(SO4)3为催化剂，故 B 错误；硫杆菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫， Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，Fe2(SO4)3为 催化剂，该脱硫过程不需要添加 FeSO4，故
16、 C 错误；过程发生的反应：2Fe3 H 2S=2Fe 2 S2H ，过程发生的反应 4Fe2O 24H =4Fe32H 2O，得到整个脱硫过程中发 生反应 2H2SO2=2S2H2O，整个脱硫过程中参加反应的 n(H2S)n(O2)21，故 D 正确。 考点 天然气的综合利用 题点 天然气的提纯及应用 14汽车尾气含氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等，直接排放容易造成“雾霾”。因 此，不少汽车都安装尾气净化装置(净化处理过程如图)。下列有关叙述错误的是( ) A尾气造成“雾霾”与汽油未充分燃烧有关 B尾气处理过程，氮氧化物(NOx)被还原 CPtRh 催化剂可提高尾气净化反应的
17、平衡转化率 D使用氢氧燃料电池作汽车动力能有效控制雾霾 答案 C 解析 汽油未充分燃烧，空气中含有可吸入颗粒物，可造成“雾霾”，故 A 正确；NOx生成 氮气， N 元素化合价降低， 被还原， 故 B 正确； 催化剂只能改变反应速率， 不能使平衡移动， 所以不能提高尾气平衡转化率， 故 C 错误； 氢氧燃料电池产物为水， 不污染环境， 故 D 正确。 考点 化学与环境保护 题点 环境污染与防治 15 绿色材料是指与生态环境和谐共存并有利于人类健康的材料， 被定为 21 世纪人类要实现 的目标之一，它包括循环材料、净化材料、绿色能源材料和绿色建材，下列有关绿色材料的 叙述不正确的是( ) A再生
18、纸、再生塑料、再生金属及循环利用混凝土等是利用固体废物制造、再生循环制备 和使用的循环材料 B美国研制尾气催化剂材料可把汽车尾气中的有害气体 NOx、CO、碳氢化合物转化为 N2、 CO2和 H2O，此催化剂材料是一种净化材料 C太阳能、风能、水能、潮汐能及地热、垃圾发电，这些洁净能源是绿色能源材料 D建筑材料中的墙体和水泥，其原料来源于土地，是绿色建材 答案 D 解析 绿色材料必须具备的特征是：其生产原料尽可能少用天然资源，应大量使用尾矿、废 渣、垃圾、废液等废弃物。 考点 绿色化学 题点 绿色化学与可持续发展 二、非选择题(本题包括 4 小题，共 55 分) 16(16 分)(2020 江
19、苏盐城一中检测)将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得较多的轻质燃 油。某研究性学习小组模拟工业上石油的催化裂化设计了如图所示实验装置。实验过程中可 观察到烧瓶中固体石蜡先熔化， 试管中有少量液体生成， 试管中酸性高锰酸钾溶液褪色， 实验后闻试管中液体的气味，发现其具有汽油的气味。 资料一 石蜡是含有 2030 个碳原子的烷烃组成的混合物，常温下呈固态。 资料二 石油催化裂化过程中通常使用 Al2O3作催化剂。 (1)为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_；装置中 长导管的作用是_。 (2)试管中有少量液体生成说明_。 (3)试管中溶液褪色说明_。 (4)_(填“能”或“不能”)用试管中的液体
20、萃取溴水中的溴， 理由是_ _。 (5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式：_ _。 (6)石油裂化的主要目的是_。 答案 (1)检查装置的气密性 导气和冷凝气体 (2)裂化生成了碳原子数大于 4 小于 10 的烃 (3)裂化生成了碳原子数小于 5 的不饱和烃 (4)不能 裂化产物中含有烯烃等不饱和烃，能与 Br2发生加成反应 (5)C20H42 催化剂 加热、加压 C10H22C10H20 (6)提高石油产品中轻质燃油，特别是汽油的产量和质量 解析 (1)装入药品之前要检查装置的气密性；根据石油分馏工业中的分馏塔原理，设置了长 导管，其作用除导气外，还有冷凝气体。(2)试管中有液体生成
21、，说明裂化生成了含 4 个碳 原子以上的烃，因为常温常压下，碳原子数大于 4 小于 10 的烃一般呈液态。(3)试管中酸 性 KMnO4溶液褪色说明裂化生成了碳原子数小于 5 的不饱和烃(常温常压下呈气态)。 (4)由于 裂化产物中有烯烃等不饱和烃，能与 Br2发生加成反应，所以不能用来萃取溴单质。(6)石油 裂化的主要目的是获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。 考点 石油的综合利用 题点 石油的炼制及综合利用 17(13 分)药品是每个家庭必备品，特别是有老人、小孩的家庭，家里准备一些常用的药品 是非常有必要的，因此家庭药箱是每个家庭中必备的常用物品之一。某家庭药箱中有如下三 种
22、药品： 通过查阅三种药物的说明书得知： 维生素 A 的结构简式为 阿司匹林是一种常用的解热镇痛药，其结构简式为 羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物，其结构简式为 请回答下列问题： (1)阿司匹林分子中含有的官能团名称为_，试写出阿司匹林在稀硫酸溶液中水解的化 学方程式：_ _。 (2)三种药物的结构中含有苯环的为_(填字母，下同)。 A维生素 A B羟甲香豆素 C阿司匹林 (3)等物质的量的三种药物依次与足量的氢气反应，消耗的氢气在相同条件下的体积比是 _。 A534 B543 C435 D345 (4)已知：羟基与苯环直接连接时具有一定的酸性。则等物质的量的阿司匹林和羟甲香豆素分 别与足量的
23、NaOH 溶液反应，消耗的 NaOH 的物质的量之比为_。 答案 (1)羧基、 酯基 H2O 稀H2SO4 CH3COOH (2)BC (3)A (4)11 解析 (3)1 个维生素 A 分子中含有 5 个碳碳双键，而 1 个阿司匹林分子中含有 1 个苯环，1 个羟甲香豆素分子中含有 1 个苯环和 1 个碳碳双键，因此 1 mol 三种药物消耗氢气的物质的 量分别为 5 mol、3 mol、4 mol。 (4)1 个阿司匹林分子中含有 1 个羧基和 1 个酯基，其中酯基水解后生成羧基和羟基，且羟基 直接连在苯环上，因此 1 mol 阿司匹林消耗 3 mol NaOH。1 个羟甲香豆素分子中含有
24、 1 个羟 基(直接连在苯环上)和 1 个酯基， 其中酯基水解后生成羧基和羟基， 且羟基直接连在苯环上， 因此 1 mol 羟甲香豆素消耗 3 mol NaOH。 考点 合理用药 题点 药品的结构及性质 18(11 分)(2019 山西平遥校级模拟)工业上利用电镀污泥(主要含有 Fe2O3、CuO、Cr2O3及部 分难溶性杂质)回收铜和铬等金属，回收流程如图所示： 已知部分物质沉淀的 pH(如表)及 CaSO4的溶解度曲线(如图)： Fe3 Cu2 Cr3 开始沉淀 pH 2.1 4.7 4.3 完全沉淀 pH 3.2 6.7 5.6 (1)在浸出过程中除了生成 Fe2(SO4)3、Cr2(S
25、O4)3外，主要还有_(填化学式)。 (2)在除铁操作中， 需要除去Fe3 和CaSO 4， 请完成相关操作： 加入石灰乳调节pH到_； 将浊液加热到 80 ，_。 (3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子方程式： _， 此步骤中加入 NaHSO3得到 Cu2O 的产率为 95%，若 NaHSO3过量，除了浪费试剂外，还会 出现的问题是_。 答案 (1)CuSO4 (2)3.2 趁热过滤 (3)2H2OHSO 32Cu 2=Cu 2OSO 2 45H 产 生 SO2污染环境 解析 (1)氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，所以在浸出过程中除了生成 Fe2(SO4)3、 Cr2(S
26、O4)3外，主要还有 CuSO4。(2)根据图、表可知，铁离子完全沉淀时 pH 为 3.2，CaSO4 的溶解度随温度的升高而降低， 所以除去Fe3 和CaSO 4的操作为加入石灰乳调节pH到3.2； 将浊液加热到 80 ，趁热过滤。(3)亚硫酸氢根离子具有强还原性，能和铜离子发生反应 生成硫酸根离子以及氧化亚铜， 反应的离子方程式为 2H2OHSO 32Cu 2=Cu 2OSO 2 4 5H 。在酸性环境下，亚硫酸氢根离子和氢离子反应生成的二氧化硫会污染环境。 考点 金属矿物的开发利用 题点 金属的制备及综合应用 19(15 分)(2020 南昌高一检测)“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿
27、色发展、生态保护 成为中国展示给世界的一张新“名片”。 (1)硫酸工业排出的尾气(主要含 SO2)有多种处理方式。 写出用过量氨水吸收尾气的离子方程式： _。 尾气也可用软锰矿浆(MnO2)吸收，写出如图所示“反应”的化学方程式：_。 (2)治理汽车尾气中 NO 和 CO 的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使 NO 和 CO 在催化剂作用下转化为无毒物质。 写出该反应的化学方程式：_ _。 (3)某工厂拟综合处理含 NH 4废水和工业废气(主要含 N2、Cl2、NO)，设计了如下流程： “反应 1”用于吸收 Cl2，“反应 1”的化学方程式为_ _。 “反应 2”的离子方程式为_
28、。 答案 (1)SO22NH3 H2O=2NH 4SO 2 3H2O SO2MnO2=MnSO4 (2)2CO2NO= 催化剂 2CO2N2 (3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O NH 4NO 2=N22H2O 解析 (1)硫酸工业尾气中的 SO2用过量的氨水吸收反应生成亚硫酸铵，化学方程式为 SO2 2NH3 H2O=(NH4)2SO3H2O，(NH4)2SO3为可溶性强电解质，书写离子方程式时拆写成 离子形式，故反应的离子方程式为 SO22NH3 H2O=2NH 4SO 2 3H2O。由图示可得， 用软锰矿浆(MnO2)吸收 SO2生成 MnSO4，化学方程式为 SO2MnO2=MnSO4。 (2)NO 和 CO 在催化剂作用下转化为无毒物质，则发生氧化还原反应生成 CO2和 N2，化学方 程式为 2CO2NO= 催化剂 2CO2N2。 (3)由流程图可知， “反应 1”用石灰乳吸收 Cl2， 故化学方程式为 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2 Ca(ClO)22H2O。 “反应 2”为 NH 4和 NaNO2溶液反应生成无污染气体，根据氧化还原 反应原理，NH 4和 NO 2发生氧化还原反应生成 N2，根据原子守恒可知还会生成 H2O，该反 应的离子方程式为 NH 4NO 2=N22H2O。 考点 环境保护与绿色化学 题点 环境污染及治理