《化学是社会可持续发展的基础》习题1.doc

化学是社会可持续发展的基础习题一、选择题1.(2013盐城高一检测)生活中处处有化学，下列有关说法正确的是()A.我国北方地区易出现旱情，适当条件下可以用AgBr人工增雨缓解旱情B.我国华北地区冬天容易出现大雾天气，造成行车困难，雾属于气溶胶C.地球上CO2、NO2、SO2等气体含量上升容易导致温室效应，进而引发灾难性气候D.保鲜膜、一次性食品袋的主要成分是聚氯乙烯2.(2013福州高一检测)四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法，有关反应的化学方程式为SiCl4+2H24HCl+Si。下列说法不合理的是()A.反应制得的硅可用于制造半导体材料B.增大压强有利于加快上述反应的化学反应速率C.四氯化硅可以由粗硅与氯气通过化合反应制得D.混入少量空气对上述反应无影响3.“绿色化学”是当今社会提出的一个重要概念，“杜绝污染源”是“绿色化学”的一个重要衡量指标。下列物质：KMnO4；O3；Ca(ClO)2；H2O2；FeCl3；浓硝酸，其中可以称作“绿色氧化剂”的是()A.只有 B.C. D.4.(双选)(2013苏州高一检测)汽车排放出的尾气中含有NO2，是城市大气主要污染物之一，当日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为NO2NO+O；2NO+O22NO2；O+O2O3。下列对该反应过程及有关叙述正确的是()A.NO2起催化剂作用 B.NO起催化剂作用C.NO2只起氧化剂作用 D.O3与O2为同素异形体5.电子工业中常用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板，欲从腐蚀后的废液中回收Cu及制取纯净的FeCl3溶液，需要下列试剂：蒸馏水；铁粉；浓硫酸；浓盐酸；烧碱；浓氨水；Cl2中的()A. B.C. D.6.(能力挑战题)“绿色化学”能实现零排放(即反应物中的原子利用率达到100%)。CO和H2在一定条件下按照不同的比例可以合成不同的化工原料。根据零排放的要求，以CO和H2合成的下列物质中，不符合要求的是()A.甲醇(CH4O) B.乙酸(C2H4O2)C.乙醇(C2H6O) D.甲醛(CH2O)二、非选择题7.以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答有关问题：(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)。A.CH2CH2+HClCH3CH2ClB.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2OC.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClD.CH2CHCl+H2CH3CH2Cl由上述四个反应可归纳出，原子经济性最高的是 反应(填反应类型)。(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S2-、和CN-等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式： ，并说明该方法的优点 。(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图：活性炭的作用是 ；O3消毒的优点是 。8.由于工业发展，燃烧设备不断增多，设备规模不断增大。这些工厂排放的烟气中都会有大量的SO2废气。据统计，由于SO2的污染，我国每年损失高达1 100亿元。(1)写出两个工业生产过程中产生SO2的实例： ； 。(2)防治SO2污染可采取的措施有(写出两种)： ； 。(3)湿式石灰石石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏(CaSO42H2O)，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气。写出湿式石灰石石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式 。用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是 。上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是 。(4)某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4xH2O)，即测定x值。做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体质量与反应时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2.72 g后不再改变。求图像中AB段对应化合物的化学式。答案解析1.【解析】选B。人工降雨利用的是AgI，而不是AgBr，A项错误；雾属于气溶胶，B项正确；造成温室效应的气体为CO2，而不是SO2、NO2等造成酸雨的气体，C项错误；保鲜膜、一次性食品包装袋的主要成分为聚乙烯，D项错误。2.【解析】选D。高纯度硅可用于制造半导体材料，A选项正确；增大压强可以加快气体反应的反应速率，B选项正确；粗硅与氯气在高温下可以化合成四氯化硅，其反应的化学方程式为Si+2Cl2SiCl4，C选项正确；混入少量空气在高温条件下可以将产生的硅氧化成二氧化硅，影响产品的纯度，也可能和H2反应而发生爆炸，D选项不正确。3.【解析】选B。H2O2的还原产物是水，无污染，所以被称为绿色氧化剂。臭氧直接氧化较大分子的有机物，使原来不可降解的有机物转化成容易降解的有机物，如臭氧可将腐殖质氧化成酯酸、草酸、甲酸、对苯二酸、二氧化碳和酚类化合物，被称为“绿色氧化剂”，也称作“绿色消毒剂”。【技法小结】各种“绿色”新概念(1)绿色能源：甲醇、乙醇、菜籽油等可再生的清洁能源；(2)绿色氧化剂：过氧化氢和臭氧；(3)绿色食品：安全、无公害的营养食品；(4)绿色消费：崇尚自然追求健康，在生活舒适的同时节约资源实现可持续消费；(5)绿色商品：对环境无污染、无公害的商品；(6)绿色农药：无残留、无公害的农药；(7)绿色材料：在原料采集，产品制造、使用和再循环利用以及废物处理等环节中与生态环境和谐共存并有利于人类健康的材料；(8)绿色消毒剂：臭氧。4.【解析】选A、D。NO2虽然参加反应，但从反应全过程看，NO2质量及化学性质反应前后都没改变，只是加快O3的生成，所以NO2在反应中起催化剂作用，A选项正确； O和NO是反应的生成物，又分别是反应和反应的反应物，是反应的中间产物，B选项错误；反应中NO2中氮元素的化合价由+4价变成NO中的+2价，NO2起氧化剂作用，从整个过程看NO2还起催化作用，C选项错误；O3和O2是氧元素的同素异形体，D选项正确。5.【解析】选A。用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板发生的反应为2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+，用蒸馏水稀释腐蚀后的废液，其中存在Fe2+和Cu2+，加入足量铁粉：Fe+Cu2+=Fe2+Cu，过滤后可得到铜粉和铁粉的混合物，此时再加入浓盐酸，将铁粉溶解，过滤后即可回收Cu。在原滤液(主要是Fe2+)中通入足量Cl2则可得到FeCl3溶液，所以所用试剂为蒸馏水，铁粉，浓盐酸，氯气。6.【解析】选C。“绿色化学”能实现零排放，即反应物中的原子利用率达到100%，也就是说反应类型一般是化合反应，且反应后生成物中的各原子数目比不变，CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反应时的化学计量数之比为mn，则只要各选项中的化学式能化为(CO)m(H2)n的形式，都是正确的。甲醇(CH4O)可变为(CO)1(H2)2，故A正确；乙酸(C2H4O2)可变为(CO)2(H2)2，故B正确；乙醇(C2H6O)不能化为(CO)m(H2)n形式，故C错误；甲醛(CH2O)可变为(CO)1(H2)1，故D正确。7.【解析】(1)有机合成要求原子经济性高，即尽可能使反应物完全转化为生成物，且不生成别的杂质。从反应类型看，只有加成反应的生成物为一种，最符合原子经济性的要求。所列四个制备氯乙烷的反应中，A、D均为加成反应，原子利用率最高，B、C均为取代反应，生成H2O、HCl等杂质，原子利用率偏低。(2)要除去废水中剧毒的CN-，需要使用强氧化性的物质，而且不会造成二次污染，所选ClO2具备此特点，可以将CN-氧化为无毒的CO2和N2，同时自身被还原为Cl-，具体离子方程式为2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-。(3)天然水处理过程中，砂滤的作用是除去水中较大颗粒的悬浮杂质，活性炭吸附水中的小颗粒杂质及有色物质。除离子后的水应用O3进行杀菌消毒处理。答案：(1)A、D加成(2)2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-产生了无毒的CO2和N2(3)吸附水中的杂质(或去除水中的异味)反应产物无毒无害8.【解析】(1)SO2的产生主要是由化石燃料的燃烧和含硫矿石的冶炼产生的。(2)防治SO2污染的措施：一是从污染源着手，削减污染物的排放量，减少化石燃料的直接燃烧，开发新能源，以减少煤和石油的用量；二是采用各种技术，控制污染物的排放，进行燃料脱硫和烟气脱硫处理。(3)Ca(OH)2在工业上是以石灰石为原料经过煅烧生产的，如果用熟石灰进行脱硫，成本较高。因石膏微溶于水，而氯化物易溶于水，故可用水洗法除去其中的氯化物。(4)设AB段对应化合物的化学式为CaSO4nH2OCaSO4nH2OCaSO4 + nH2O 136 18n2.72 g(2.90-2.72)g