高中化 专题4 化科与人类文明专项训练 苏教2

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE1学必求其心得，业必贵于专精PAGE化学科学与人类文明专项训练题组一金属的冶炼及其应用1．下列金属冶炼的反应原理，错误的是()A．2NaCl(熔融）eq\o(=,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2eq\o(=，\s\up7（△））Mg＋H2OC．Fe3O4＋4COeq\o（=，\s\up7(高温））3Fe＋4CO2D．2HgOeq\o(=，\s\up7(△））2Hg＋O2↑答案B解析在金属活动顺序表中,H排在Mg的后面,所以H2不能把MgO中的Mg置换出来。2．铝用来焊接钢轨是利用（)A．铝与氧气反应生成稳定的保护层B．铝是热的良导体C．铝是强还原剂，铝热反应放热D．铝合金强度大答案C解析铝是强还原剂，铝热反应放出大量的热，可达到很高的温度，生成Al2O3和液态铁，从而将钢轨焊接在一起。3．铁是地壳中含量很丰富的元素，金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中,常用焦炭来冶炼铁。(1）写出焦炭在高炉中所参与的两个反应的化学方程式：_______________。（2）写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式:__________________________________________________________________________________________________________。(3）实验室中可用CO还原Fe2O3，在加热Fe2O3前应________，直到无________现象时才能点燃酒精灯加热，否则可能发生________现象，未反应完全的CO______（填“能”或“不能”)直接排放到大气中，应做__________处理。答案（1)C＋O2eq\o(=，\s\up7（点燃)）CO2、C＋CO2eq\o（=,\s\up7(高温））2CO（2）3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温)）2Fe＋3CO2（3)验纯爆鸣爆炸不能点燃解析(1）在冶炼铁的过程中，为提高C的利用率，先发生反应：C＋O2eq\o(=，\s\up7（点燃））CO2，再发生反应：CO2＋Ceq\o（=,\s\up7（高温)）2CO，用CO还原Fe2O3，接触更充分，效果更好。(3)加热Fe2O3之前应先检验CO的纯度，否则会发生爆炸，由于CO有毒，故未完全反应的CO应点燃，以防污染环境。题组二资源的开发及其利用4．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()①加快化石燃料的开采与使用②研发易降解的生物农药③应用高效洁净的能源转化技术④田间焚烧秸秆⑤推广使用节能环保材料A．①③⑤B．②③⑤C．①②④D．②④⑤答案B5．我国多位工程院院士指出：发展生物柴油具有战略意义。所谓生物柴油就是以大豆、油菜籽等油料作物，油棕、黄连木等油料林木果实，工程微藻等水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的柴油用品。据以上信息，下列有关生物柴油的说法中错误的是（）A．生物柴油是可再生能源B．生物柴油的组成成分与矿物柴油完全相同C．发展生物柴油有利于保护生态环境D．发展生物柴油有利于调整产业结构、增加农民收入答案B6．空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法,流程如下（苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液）：（1）反应①的离子方程式为______________________.(2)反应②的离子方程式为____________________，还原剂是____________.（3）实验室从反应③后的溶液中分离出纯净的单质溴的方法是________.(4）苦卤还可以用来制取金属镁，用化学方程式或离子方程式表示从苦卤制取金属镁的反应原理________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1）Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(2）SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－，4）SO2(3)萃取、分液、蒸馏(4)Mg2＋＋2OH－=Mg（OH）2↓、2H＋＋Mg(OH）2=Mg2＋＋2H2O、MgCl2（熔融）通电,Mg＋Cl2↑解析（1）海水提溴的原理为Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－。(2）Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4中，SO2作还原剂，Br2作氧化剂.(3)反应③为Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，从水溶液中分离并制得纯净的溴的方法是萃取、分液、蒸馏。（4)苦卤中提Mg的流程：题组三环境保护与绿色化学7．化学知识广泛应用于生产、生活中，下列叙述正确的是()①工业上合成新型氮化硅（Si3N4)陶瓷需要在高温、空气中进行②钢铁制品被锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应，因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳③海水淡化和工业生产及生活废水的再生利用,是解决缺水问题的有效途径④高铁酸钠Na2FeO4和Cl2O都能作为净水剂，其原理完全相同⑤液氯罐泄漏时，可将其移入水塘中，并向水塘中加入生石灰A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤答案D解析①合成Si3N4陶瓷应隔绝空气；②若将生铁中的碳全部除去，得到纯铁,其机械性能远远低于铁合金；③海水淡化和废水处理再利用已经是成熟技术，也是解决缺水问题的有效途径之一;④Na2FeO4净水有两个主要作用：一是＋6价的铁具有极强的氧化性，从而具有杀菌消毒效果，同时被还原为＋3价铁,二是Fe3＋水解产生Fe(OH)3胶体，吸附水中的悬浮物,而Cl2O作为净水剂时，只是起到杀菌消毒效果；⑤Cl2能与Ca(OH)2反应而被除去.8．充分利用能源,提高原子利用率，减少向环境排放废弃物等都是绿色化学的基本要求。①在有机实验中,用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液②用稀硝酸代替浓硝酸溶解、回收银镜试管里的银③用水浴加热代替直接用酒精灯加热④接触法制硫酸中采用“热交换器”，利用余热预热冷原料气和烧水⑤工业合成氨中分离产物得到氢气和氮气再循环使用⑥电解法冶炼钠和镁，选择电解氯化钠和氯化镁，不电解其对应的金属氧化物.上述不是主要从绿色化学角度考虑的是（)A．①③ B．②④C．⑤⑥ D．③④答案A解析绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染及包括提高原子利用率、节能减排，在题中的6项内容中①是利用CCl4溶解溴的能力比水强,③是水浴加热比直接加热更容易控制加热的温度，与绿色化学无关.9．20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。（1)下列各项属于“绿色化学”要求的是________。A．处理废弃物 B．治理污染点C．减少有毒物 D．杜绝污染源(2）在我国西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是________。A．建在西部干旱区可以脱贫致富B．应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区C．企业有权自主选择厂址D．不宜建在人口稠密的居民区(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四种离子.甲、乙、丙三位学生分别设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案.在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染?________。应增加哪些措施防止污染？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)CO2的含量增多时会造成“温室效应"，____________________等气体也是造成“温室效应”的常见气体。答案(1)D(2）BD（3)丙方案的第③步增加冷凝回收装置(4）CH4等烃类化合物、氟氯烃解析（1）根据题干描述：绿色化学是“预防污染”的根本手段，因此应从“源头”上杜绝。(3)丙方案中的第③步由于汞的沸点低，易挥发、有毒,因此会造成环境污染。（4）造成温室效应的气体主要是CO2，气态烃类、氟氯烃等也会产生温室效应.10．为了防治酸雨，减少煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上采用生石灰和含硫的煤混合使用以“固硫"（避免硫的化合物进入大气），最后生成石膏。试回答：(1)整个“固硫”反应所涉及的反应类型包括：①化合反应②分解反应③置换反应④复分解反应⑤氧化还原反应⑥非氧化还原反应⑦离子反应⑧非离子反应（分子反应），其中正确的是________。A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤⑧C．①⑤⑥⑧ D．②④⑤⑦（2）第一步“固硫"反应的化学方程式中所需气态物质的化学计量数为________。A．1B．2C．3D．4（3)比较此法与石灰石粉末和含硫煤混合法哪个更好些________（A.生石灰B．石灰石)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）你认为减少酸雨产生可采取的措施是________.①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高③先将燃料煤脱硫④在土壤中加石灰防止酸化⑤开发新能源，避免含S、N的氧化物大量排放A．①②③ B．②③④⑤C．①③⑤ D．①③④⑤答案(1)C（2）A(3)A此法耗能少，节约煤，成本低（4）C解析（1)在含硫的煤中加生石灰“固硫"的反应是CaO＋SO2eq\o(=,\s\up7(△)）CaSO3、2CaSO3＋O2eq\o(=，\s\up7(△)）2CaSO4,可见所涉及到的反应类型有化合反应、氧化还原反应、非氧化还原反应和非离子反应.（2)易错选B。主要是不清楚哪一个反应是第一步“固硫"反应。(3)有的学生误答石灰石粉末与含硫煤混合法更好。忽略了石灰石分解为CaO需消耗很高能量，浪费煤，使生产成本提高。（4）易错选A、B或D。错误的原因是不能正确应用已有知识来全面分析具体问题。把烟囱造高不能减少SO2的排放量；在土壤中加石灰虽可中和酸雨造成的酸性，但不属于减少酸雨而采取的措施。题组四综合应用11．直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙.硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。请回答下列问题:（1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有________(填写字母编号)。A．温室效应 B．酸雨C．粉尘污染 D．水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为______________。②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式：_________________________。（3）已知1molCH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802。3kJ。写出甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式：______________________________________________________。答案（1)ABC（2)①Ca(HCO3）2（或碳酸氢钙）②Ca(HSO3）2＋O2=CaSO4＋H2SO4（3）CH4（g）＋2O2(g)=CO2(g）＋2H2O(g）ΔH＝－802。3kJ·mol－1解析(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2,分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨，没有营养元素排入水中,不会引起水体富营养化，故答案为A、B、C。（2）①CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2,故答案为Ca（HCO3)2；②亚硫酸氢钙具有还原性，可被氧化为硫酸钙，反应的方程式为Ca(HSO3)2＋O2=CaSO4＋H2SO4。(3）写出甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式：CH4(g）＋2O2(g）=CO2（g)＋2H2O（g)ΔH＝－802.3kJ·mol－1。12．近年来，酸雨污染较为严重,防治酸雨成了迫在眉睫的问题。(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，流程如下：（Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中，得NaHSO3溶液.(Ⅱ）将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。（Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中，反应所得到的SO2气体回收，生成的NaCl循环利用.①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式：________________________________________.②写出步骤（Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式：_______________________.③写出步骤（Ⅲ)反应的离子方程式:_______________________________________。(2)还有学者提出利用Fe2＋、Fe3＋等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成SOeq\o\al（2－，4）而实现SO2的回收利用.某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SOeq\o\al（2－,4)的转化率.①该小组采用下