2026年化学知识技能大赛

2026年化学知识技能大赛一、选择题（每题2分，共20题）1.某地区土壤重金属污染严重，主要污染物为铅（Pb）、镉（Cd）和汞（Hg）。为修复污染土壤，常采用植物修复技术。下列植物中，最适合吸收和积累镉的是（）。A.玉米B.大豆C.东南景天D.水稻2.在工业废水处理中，常用芬顿试剂（H₂O₂+Fe²⁺→·OH+Fe³⁺+H₂O）降解有机污染物。下列说法错误的是（）。A.芬顿试剂能将难降解的有机物氧化为可降解的小分子B.反应过程中Fe²⁺被氧化为Fe³⁺C.该反应无需光照即可进行D.芬顿试剂适用于处理高浓度有机废水3.近年来，我国某沿海城市因赤潮频发导致渔业受损。赤潮的主要原因是（）。A.氮磷元素过度排放B.温度骤降C.酸雨污染D.矿物质流失4.在合成氨工业中，为提高催化剂效率，常采用（）。A.高温高压条件B.常温常压条件C.自然通风D.无催化剂条件5.下列哪种物质在空气中极易自燃？（）A.沙丁胺醇B.白磷C.氧化钙D.氢氧化钠6.在锂电池中，正极材料通常为钴酸锂（LiCoO₂）。为提高电池循环寿命，可替代钴的元素是（）。A.铝（Al）B.镍（Ni）C.锰（Mn）D.铬（Cr）7.某化工厂排放的尾气中含NOx，为减少大气污染，可采取的措施是（）。A.直接排放B.添加尿素作为还原剂C.增加排放量D.使用活性炭吸附8.在海水淡化过程中，反渗透膜的主要作用是（）。A.吸收盐分B.过滤杂质C.产生氢气D.释放氧气9.下列哪种化合物在高温下易分解产生剧毒气体？（）A.碳酸钙（CaCO₃）B.硫酸铵（(NH₄)₂SO₄）C.硝酸铵（NH₄NO₃）D.氯化钠（NaCl）10.在有机合成中，常用Grignard试剂（R-Mg-X）进行碳链延伸。下列说法正确的是（）。A.Grignard试剂可与水反应B.Grignard试剂适用于碱性环境C.Grignard试剂只能在无水条件下使用D.Grignard试剂可用于合成酮类化合物二、填空题（每空1分，共10空，共10分）1.某工厂废水pH值为2，为中和废水，可加入______或______。（答案：氢氧化钠；石灰石）2.光合作用中，叶绿体利用______将CO₂转化为有机物。（答案：光能）3.工业上制备纯碱（Na₂CO₃）的主要方法是______。（答案：索尔维法）4.有机物燃烧时，若氧气不足，会产生______等有毒气体。（答案：一氧化碳；碳烟）5.电解饱和食盐水可制备______和______。（答案：氯气；氢气）6.土壤酸化会导致______等元素有效性降低。（答案：钙；镁）7.为减少温室气体排放，可推广______和______能源。（答案：太阳能；风能）8.重金属盐中毒时，可饮用______或______解毒。（答案：牛奶；鸡蛋清）9.炼钢过程中，为除去铁中的硫，常加入______。（答案：萤石）10.实验室保存白磷的方法是将其浸在______中。（答案：水）三、简答题（每题5分，共4题，共20分）1.简述水污染的主要来源及危害。（答案：水污染主要来源于工业废水、农业废水、生活污水和垃圾渗滤液。危害包括：①危害人体健康；②破坏水生生态系统；③影响工农业发展。）2.解释什么是“绿色化学”，并列举三种绿色化学原则。（答案：绿色化学是指在化学产品的设计、制造和应用中，减少或消除有害物质的产生。原则包括：①原子经济性；②使用可再生原料；③减少有害溶剂使用。）3.说明化肥对土壤环境可能造成的负面影响。（答案：①土壤酸化；②重金属污染；③微生物活性下降；④养分失衡。）4.简述工业废气中NOx的来源及治理方法。（答案：来源：燃煤、汽车尾气等。治理方法：①选择性催化还原（SCR）；②低温等离子体技术；③生物法。）四、计算题（每题10分，共2题，共20分）1.某化工厂处理含氨（NH₃）废水，每吨废水中含氨0.5%。若采用氯气氧化法（NH₃+3Cl₂→N₂+6HCl），需加入多少克氯气？（氨的摩尔质量为17g/mol，氯气为71g/mol）（答案：1吨废水含氨=0.5%×1000kg=5kg=5000g氨的物质的量=5000g÷17g/mol≈294.1mol根据化学方程式，1molNH₃需3molCl₂氯气物质的量=294.1mol×3≈882.3mol氯气质量=882.3mol×71g/mol≈62776.3g≈62.8kg答：需加入约62.8kg氯气。）2.某湖泊受磷污染，每立方米水中含磷0.02mg。若采用生物除磷，每克活性污泥可去除0.1mg磷。为净化1000m³湖水，需投加多少克活性污泥？（假设磷完全去除）（答案：湖泊总磷含量=1000m³×0.02mg/m³=20mg需要活性污泥质量=20mg÷0.1mg/g=200g答：需投加200g活性污泥。）五、论述题（每题15分，共2题，共30分）1.论述如何利用化学方法修复被重金属污染的土壤。（答案：1.化学浸提法：使用螯合剂（如EDTA、DTPA）溶解土壤中的重金属，再通过洗脱液收集。2.稳定化/固化法：添加石灰、沸石等物质，使重金属转化为低溶解性的稳定化合物。3.植物修复法：种植超富集植物（如东南景天），通过植物吸收转移重金属。4.微生物修复法：利用某些微生物的代谢产物分解重金属或将其转化为无毒形态。）2.结合实际案例，分析化学在环境保护中的作用及局限性。（答案：作用：1.污染治理：如废水处理中的混凝沉淀、芬顿试剂降解有机物；2.新能源开发：如锂电池、太阳能电池的化学原理；3.环境监测：化学传感器用于检测污染物。局限性：1.成本高：某些处理技术（如深度脱硫）投资大；2.二次污染：如焚烧法可能产生二噁英；3.难以根治：如土壤重金属污染难以完全逆转。）答案与解析一、选择题1.C（东南景天对镉的富集能力最强）2.C（芬顿反应需光照或催化剂促进）3.A（氮磷过量导致藻类爆发）4.A（高温高压提高反应速率和产率）5.B（白磷自燃点低）6.C（锰酸锂循环寿命更长）7.B（尿素还原NOx）8.B（反渗透膜过滤盐分）9.C（硝酸铵受热分解产生氮氧化物）10.C（Grignard试剂遇水分解）二、填空题1.氢氧化钠；石灰石2.光能3.索尔维法4.一氧化碳；碳烟5.氯气；氢气6.钙；镁7.太阳能；风能8.牛奶；鸡蛋清9.萤石10.水三、简答题1.水污染来源及危害：来源：工业废水、农业（化肥农药）、生活污水、垃圾渗滤液。危害：①危害健康（如癌症）；②破坏生态（鱼类死亡）；③影响农业（土壤板结）。2.绿色化学及原则：定义：减少或消除有害物质。原则：①原子经济性（反应物全转化）；②可再生原料；③无害溶剂。3.化肥负面影响：土壤酸化、重金属累积、微生物活性下降、养分失衡。4.NOx来源及治理：来源：燃煤、汽车尾气。治理：SCR技术、低温等离子体、生物法。四、计算题1.氯气用量计算：氨的物质的量=5000g÷17g/mol≈294.1mol氯气物质的量=294.1mol×3≈882.3mol质量=882.3mol×71g/mol≈62.8kg2.活性污泥用量：总磷含量=1000m³×0.02mg/m³=20m