化学与社会发展综合应用题试题

化学与社会发展综合应用题试题一、选择题（每题3分，共30分）下列关于化学与能源的说法错误的是（）A.煤的干馏属于化学变化B.氢能是未来理想的清洁能源C.石油分馏可获得乙烯等不饱和烃D.太阳能电池板的主要材料是硅单质2024年世界环境日主题为“塑料污染治理”，下列措施不利于减少塑料污染的是（）A.推广可降解聚乳酸塑料B.研发光催化降解技术C.焚烧废旧塑料以减少体积D.实施塑料垃圾分类回收我国科学家在CO₂催化加氢领域取得突破，反应原理为CO₂+3H₂⇌CH₃OH+H₂O。下列说法正确的是（）A.该反应原子利用率为100%B.CH₃OH属于一次能源C.反应需在高温高压下进行以提高转化率D.可缓解温室效应并替代化石燃料下列关于食品添加剂的说法正确的是（）A.亚硝酸钠可作防腐剂，过量使用无害B.维生素C具有还原性，可用作抗氧化剂C.甜蜜素（C₆H₁₂NNaO₃S）属于糖类物质D.山梨酸钾（C₆H₇KO₂）属于无机防腐剂工业上冶炼金属的方法与金属活动性密切相关，下列冶炼方法错误的是（）A.电解熔融MgCl₂制镁B.热还原法（铝热反应）制铁C.加热分解HgO制汞D.电解饱和食盐水制钠2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究者，CdSe量子点的晶胞结构如图所示（晶胞参数a=6.00Å）。下列说法正确的是（）A.该晶胞中Se²⁻的配位数为4B.相邻Cd²⁺与Se²⁻的最近距离为3√2ÅC.若将晶胞棱长扩大2倍，密度变为原来的1/8D.量子点的发光波长随粒径增大而减小化学与传统文化密切相关，下列说法错误的是（）A.“青蒿一握，水二升渍，绞取汁”涉及萃取操作B.“司母戊鼎”的主要成分为铜锡合金C.“火药乃焰硝、硫磺、杉木炭所合”中焰硝指KNO₃D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”涉及复分解反应某新型电池工作原理如图所示（Li⁺传导型固体电解质），下列说法正确的是（）A.放电时Li⁺向负极移动B.充电时阳极反应为LiCoO₂-e⁻=Li₁₋ₓCoO₂+xLi⁺C.该电池比能量低于铅酸蓄电池D.电极材料中Co的化合价始终为+3价下列实验方案能达到实验目的的是（）|实验目的|实验方案||---|---||检验海带中碘元素|灼烧→溶解→过滤→加淀粉溶液||验证SO₂漂白性|将SO₂通入酸性KMnO₄溶液||制备Fe(OH)₃胶体|向沸水中滴加FeCl₃饱和溶液并加热至红褐色||比较Cl与Br非金属性|向NaBr溶液中滴加少量氯水和CCl₄，振荡|25℃时，用0.100mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.100mol/LH₂A溶液，滴定曲线如图所示（H₂A的pKa₁=2.85，pKa₂=5.70）。下列说法错误的是（）A.a点溶液中c(H₂A)>c(HA⁻)B.b点溶液中c(Na⁺)=c(H₂A)+c(HA⁻)+c(A²⁻)C.c点溶液的pH≈5.70D.滴定终点时溶液中c(OH⁻)=c(H⁺)+c(HA⁻)+2c(H₂A)二、非选择题（共70分）（14分）化学与材料科学的发展推动社会进步。（1）我国自主研发的“奋斗者号”万米深潜器使用的钛合金具有耐高压、耐腐蚀特性。基态Ti原子的价电子排布式为_______，钛合金属于_______（填“金属晶体”或“原子晶体”）。（2）聚酰亚胺是航天器的关键材料，其结构片段如图所示：![聚酰亚胺结构片段]①该聚合物的链节中含有的官能团是_______（填名称）。②合成聚酰亚胺的单体之一为对苯二胺（H₂N-C₆H₄-NH₂），其沸点高于苯胺（C₆H₅NH₂）的原因是_______。（3）钙钛矿太阳能电池的活性层组成为CH₃NH₃PbI₃，其中CH₃NH₃⁺的空间构型为_______，Pb²⁺的电子排布式为[Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²，该离子中未成对电子数为_______。（4）石墨烯具有优异的电学性能，其晶体中碳原子的杂化方式为_______，层间存在的作用力为_______。（16分）工业废水中重金属离子的处理是环境保护的重要课题。某含Cr₂O₇²⁻和Cu²⁺的酸性废水处理流程如下：![废水处理流程图]已知：i.Cr(OH)₃的Ksp=6.3×10⁻³¹；ii.Cu(OH)₂的Ksp=2.2×10⁻²⁰；iii.溶液中离子浓度≤10⁻⁵mol/L时视为沉淀完全。（1）“还原”步骤中，Na₂SO₃将Cr₂O₇²⁻还原为Cr³⁺的离子方程式为_______，若处理1L含0.01molCr₂O₇²⁻的废水，至少需要Na₂SO₃_______g（保留两位小数）。（2）“调pH”时需控制溶液pH范围为_______（保留一位小数），此时c(Cr³⁺)=mol/L。（3）“沉淀”步骤中加入Na₂S的作用是，若溶液中c(Cu²⁺)=0.01mol/L，当Cu²⁺沉淀完全时，c(S²⁻)至少为_______mol/L。（4）“深度处理”采用电化学氧化法，阳极反应为H₂O-2e⁻=O₂↑+2H⁺，若电路中通过0.4mol电子，理论上可产生标准状况下O₂_______L。（14分）合成氨工业是国民经济的重要支柱，其反应原理为N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH=-92.4kJ/mol。（1）该反应在_______（填“高温”或“低温”）下能自发进行，原因是_______。（2）在恒温恒容密闭容器中，初始投入n(N₂):n(H₂)=1:3，达平衡时NH₃体积分数为20%，则H₂的转化率为_______（保留三位有效数字），平衡常数K=_______（用平衡分压表示，分压=总压×物质的量分数）。（3）实际生产中采用铁触媒作催化剂，其催化机理如下：I.N₂(g)+2Fe(s)⇌2FeN(s)ΔH₁II.FeN(s)+3/2H₂(g)⇌Fe(s)+NH₃(g)ΔH₂则ΔH₁+ΔH₂=kJ/mol。（4）某新型氨合成装置采用电解法（惰性电极，700℃熔融NaOH-KOH电解质），阳极生成N₂O₅，阴极生成NH₃，总反应方程式为。（16分）某研究小组设计实验探究有机物的结构与性质。（1）实验室制备乙酸乙酯的装置如图所示：![乙酸乙酯制备装置]①仪器a的名称为_______，实验时需加入碎瓷片的目的是_______。②反应方程式为_______，浓硫酸的作用是_______。③饱和Na₂CO₃溶液的作用是_______（答两点）。（2）为测定某有机化合物A（C₄H₈O₂）的结构，进行如下实验：I.A能与NaHCO₃溶液反应产生CO₂；II.A与乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成有香味的物质B（C₆H₁₂O₂）；III.A的¹H-NMR谱图有3组峰，峰面积比为3:2:3。①A的结构简式为_______，系统命名为_______。②B的同分异构体中，能发生银镜反应且属于酯类的有_______种（不考虑立体异构）。（3）以A为原料合成高分子化合物的路线如下：A→[条件X]→C→[聚合]→D①条件X为_______，C的结构简式为_______。②D的结构简式为_______，该聚合反应类型为_______。（10分）化学与生命健康密切相关。（1）维生素D的结构简式如图所示，该分子中含有的官能团有_______（填名称），1mol该物质最多能与_______molH₂发生加成反应。（2）阿司匹林（）的水溶液呈酸性，原因是_______（用离子方程式表示），服用时需配合服用胃舒平[主要成分为Al(OH)₃]，反应方程式为_______。（3）某种新型抗癌药物的结构中含有Pt²⁺，其配位数为4，该配合物的化学式可能为_______（任写一种）。三、计算题（10分）取10.00g某铁碳合金（只含Fe和C），在足量O₂中充分灼烧，将生成的气体通入200.0mL1.00mol/LNaOH溶液中，充分反应后，溶液中c(CO₃²