化学与自然资源的开发利用.doc

化学与自然资源的开发利用1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是加快化石燃料的开采与使用；研发易降解的生物农药；应用高效洁净的能源转换技术；田间焚烧秸秆；推广使用节能环保材料。A. B. C. D. 答案；B解析：加快化石燃料的开采与使用，只会加剧了碳排放；推广清洁能源，将会有助于改善大气的状况。易降解的生物农药，有助于改善我国的食品不安全状况，有利于保护环境；随着农用化学物质源源不断地、大量地向农田中输入，造成有害化学物质通过土壤和水体在生物体内富集，并且通过食物链进入到农作物和畜禽体内，导致食物污染，最终损害人体健康；绿色食品的理念就是要少用或不用化肥和农药生产出来的食品。田间焚烧秸秆污染环境，浪费资源，已在部分地区成为影响人们日常生活的公害。2.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示（部分条件及物质未标出）。下列有关该方法的叙述中正确的是A.能耗大是该方法的一大缺点B.整个过程中，只有一种物质可以循环利用C.“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶。过滤D.该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品 答案AD解析：由题可知基本过程中有两个反应：二氧化碳与氢氧化钠反应，碳酸钙的高温分解。A选项正确，循环利用的应该有CaO和NaOH 两种物质，B选项错误；“反应分离”过程中分离物质的操作应该是过滤，C选项错误；D选项中甲醇工业上可用CO2制备。【技巧点拨】根据题中信息可知，捕捉室中反应为二氧化碳与氢氧化钠反应，得到的NaCO3和CaO在溶液中反应得到NaOH和CaCO3，由此可分析出各选项正误。3.垃圾分类有利于资源回收利用。下列垃圾归类不合理的是ABCD垃圾废易拉罐废塑料瓶废荧光灯管不可再生废纸垃圾分类答案：B 解析：废易拉罐、废塑料瓶都属于可回收物，废荧光灯管中含有重金属等有害物质，属于有害垃圾，废纸属于可燃垃圾，选B。4开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。请回答下列问题：(1) 已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为_。(2) 该循环工艺过程的总反应方程式为_。(3) 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_ _。(4) 用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH表示），NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH) MHNi(OH)2 M电池放电时，负极的电极反应式为_。充电完成时，Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为_。4题答案：(1) 4FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)8SO2(g)；H3408 kJ/mol（4分）(2) 2H2OSO2H2SO4H2（3分）(3) 减小H2浓度，使HI分解平衡正向移动，提高HI的分解率（2分）(4) MHOHeMH2O（2分） 2H2OO24e4OH（3分）5四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料，由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：回答下列问题：（1）往中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。2Fe3Fe = 3Fe22TiO2(无色) Fe4H = 2Ti3(紫色) Fe22H2OTi3(紫色) Fe3H2O = TiO2(无色) Fe22H加入铁屑的作用是_。（2）在工艺中需要控制条件以形成TiO2n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在_范围。（3）若把中制得的固体TiO2n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25时，KspFe(OH)32.7910-39,该温度下反应Fe (OH)33HFe3 H2O的平衡常数K=_。（4）已知：TiO2 (s) 2 Cl2 (g)= TiCl4(l) O2(g) H=+140KJmol-12C(s) O2(g)= 2CO(g) H=221KJmol-1写出中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：_。TiCl4SiCl4熔点/25.068.8沸点/136.457.6（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_（只要求写出一项）。（6）依据右表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用_方法。5题答案：（1）作为还原剂的，将Fe3还原为Fe2，防止Ti3被Fe3氧化成TiO2（2）10910 7m（或1nm100nm）（3）2.79103（4）TiO2(s) 2C(s)2Cl2 (g)TiCl4(l)2CO(g)H=81KJmol-1（5）依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处产生了废气，废液，废渣等。（6）蒸馏（或分馏）【解析】（1）根据题意给出方程式分析铁屑的作用就是作为还原剂的，即：将Fe3还原为Fe2，另外浸出液显紫色，说明含有Ti3，防止Ti3被Fe3氧化成TiO2。（2）形成TiO2n H2O溶胶，说明得到胶体，其分散质颗粒直径大小为10910 7m（或1nm100nm）；（3）KspFe(OH)3=c(Fe3+)c3(OH)2.791039，25时，c(H+)c(OH)Kw11014；反应Fe (OH)33HFe3 H2O的平衡常数K=2.79103。（4）涉及盖斯定律计算，按要求写出方程式相加即可得出答案：TiO2(s) 2C(s)2Cl2 (g)TiC