阶段质量检测(四)　化学与可持续发展（含解析）高中化学人教版（2019）必修 第二册

阶段质量检测(四)　化学与可持续发展
(本试卷满分100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.(2024·山东卷)化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是 (　　)
A.活性炭可用作食品脱色剂
B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.谷氨酸钠可用作食品增味剂
D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
2.下列说法不正确的是 (　　)
A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和反渗透法等
B.石油裂解主要是为了将重油变为汽油等物质
C.目前,我国可供开发利用的生物质资源主要有农业、林业产品的废弃物以及生产和生活的废弃物
D.采用何种方法冶炼金属,主要是依据金属活动性的不同
3.下列关于食品添加剂的说法不正确的是 (　　)
A.葡萄酒中添加适量SO2可以起到杀菌和抗氧化的作用
B.奶粉中可添加维生素、碳酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁等营养强化剂
C.“卤水点豆腐”中的“卤水”是制作豆腐时常用的凝固剂
D.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,生产加工肉制品时,为了防腐和保色,可以不受限量控制
4.以海水、贝壳为原料制备金属镁和氯气的工艺流程如图。下列叙述正确的是 (　　)
A.反应1为放热反应
B.反应3、4均为复分解反应
C.冶炼镁的方法为热分解法
D.若有12 g Mg生成,则生成11.2 L Cl2
5.我国努力争取2060年前实现“碳中和”。下列说法错误的是 (　　)
A.加大新能源汽车的研发,推进新能源汽车的使用,可减少CO2排放
B.可利用CaO或氨水捕捉废气中的CO2
C.一定条件下,将CO2转化为CH3OH,实现CO2的资源化利用
D.研发新型催化剂将CO2分解成C和O2,其能量变化如图所示
6.正确使用化肥和农药可以促进农业生产,下列说法正确的是 (　　)
A.长期使用DDT不会导致残留污染
B.使用可溶性磷肥有利于植物对磷的吸收
C.(NH4)2SO4和草木灰混合使用肥效更佳
D.有机磷杀虫剂可降解,可以大量使用
7.下列有关药物和食品添加剂的说法正确的是 (　　)
A.二氧化硫不能作食品防腐剂
B.胃酸分泌过多,可用NaOH作抗酸药
C.麻黄碱是兴奋剂,奥委会严禁运动员使用
D.使用青霉素前,不需要做皮肤敏感试验
8.下列物质的主要成分及用途对应错误的是 (　　)
选项 名称 主要成分 用途
A 波尔多液 氢氧化钙和硫酸铜 植物的杀菌剂
B DDT 低毒高效杀虫剂
C 亚硝酸钠 NaNO2 食品防腐剂
D 复方氢氧化铝片 Al(OH)3 胃酸中和剂
9.(2024·大连高一检测)工业上制备下列物质的生产流程不合理的是 (　　)
A.铝土矿制铝:铝土矿Al2O3液态铝铝锭
B.海水提溴:海水Br2HBr(aq)Br2
C.海带提碘:海带含I-溶液含I2溶液I2
D.海水提镁:海水Mg(OH)2MgOMg
10.从海带中提取I2的实验装置如图所示,不能达到相应实验目的的是 (　　)
A.用甲装置灼烧海带
B.用乙装置过滤得到浸出液
C.用丙装置反应生成I2
D.用丁装置溶解海带灰
11.绿色材料是指与生态环境和谐共存并有利于人类健康的材料,被定为21世纪人类要实现的目标之一,它包括循环材料、净化材料、绿色能源材料和绿色建材,下列有关绿色材料的叙述不正确的是 (　　)
A.再生纸、再生塑料、再生金属及循环利用混凝土等是利用固体废物制造、再生循环制备和使用的循环材料
B.某尾气催化剂材料可把汽车尾气中的有害气体NOx、CO、碳氢化合物转化为N2、CO2和H2O,此催化剂材料是一种净化材料
C.太阳能、风能、水能、潮汐能及地热发电,这些洁净能源是绿色能源材料
D.建筑材料中的墙体和水泥,其原料来源于土地,是绿色建材
12.以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是石油化工领域的核心产品,也是重要的基础有机化工原料,如图是一种新型合成低碳烯烃的工艺流程。有关说法正确的是 (　　)
A.低碳烯烃属于“新能源”
B.CH4转化为CH3Cl的过程发生了加成反应
C.低碳烯烃也可在石油分馏过程中获取
D.上述工艺流程体现了“绿色化学”的理念
13.CO2的过度排放会引发一系列环境问题,科学家已成功将空气中捕获的CO2直接转化为甲醇燃料,过程如图所示。下列关于该过程的说法错误的是 (　　)
A.化石燃料的大量使用会导致温室效应
B.可重复捕获二氧化碳
C.过程①只涉及化学键的断裂
D.二氧化碳转化为甲醇的反应为
CO2+3H2CH3OH+H2O
14.天然气是一种重要的化工原料和燃料,常含有少量H2S。一种在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.脱硫过程中Fe2(SO4)3溶液的浓度减小
B.CH4是天然气脱硫过程中的催化剂
C.脱硫过程中需不断补充FeSO4溶液
D.整个脱硫过程中参加反应的n(H2S)∶n(O2)=1∶2
15.由硫铁矿烧渣(含Fe2O3、Al2O3、SiO2,不考虑其他成分)制取绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如图所示(已知SiO2不与稀硫酸反应)。下列有关说法错误的是 (　　)
A.酸溶的目的是除去SiO2,提高铁元素的浸出效率
B.还原时发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+
C.系列操作包括蒸发结晶、趁热过滤、洗涤和干燥操作
D.Al2O3“酸溶”时的离子方程式为Al2O3+6H+2Al3++3H2O
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)氮氧化物和二氧化硫是引起雾霾的主要物质,某种综合处理含N废水和工业废气(主要含有NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图所示。
已知:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O
(1)NO在空气中易被氧化成NO2,NO2能与水发生化学反应,写出NO2与水反应的化学方程式: 　。
(2)SO2造成的一种常见的环境污染为　　　　。
(3)固体1的主要成分有Ca(OH)2、　　　　　　　(填化学式)。
(4)用NaNO2溶液处理含N的废水的离子方程式为 。
(5)验证废水中N已基本除净的方法是 　(写出操作、现象与结论)。
(6)捕获剂捕获的气体主要是　　　　　(填化学式)。
17.(13分)海水中含有丰富的自然资源,含有大量的Na、Cl、Mg、Ca、Br等元素,其化合物在工农业生产中用途广泛,从海水中提取液溴的同时制取NaCl晶体的流程如下:
回答下列问题:
(1)“浓缩”的目的是　　　　　　　　　　　　　(任答1条即可)。
(2)流程中可用热空气吹出溴的原因为　　(填字母)。
A.溴的氧化性较强　 B.溴的熔点较低
C.溴的挥发性较强 D.溴在水中的溶解度较低
(3)上述流程中涉及的氧化还原反应有　　个。
(4)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)根据除杂原理,在表中填写“除杂”时依次添加的试剂及其预期除去的离子。
实验步骤 试剂(填化学式) 预期除去的离子
步骤1 BaCl2 S
步骤2 ①　　　　　 ②　　　　
步骤3 Na2CO3 ③　　　　
步骤4 ④　　　　　 C、OH-
(6)制取NaCl晶体的“结晶”操作为 　。
18. (14分)药品是每个家庭必备品,特别是有老人、小孩的家庭,家里准备一些常用的药品是非常有必要的,因此家庭药箱是每个家庭中必备的常用物品之一。某家庭药箱中有如下三种药品:维生素A软胶囊、阿司匹林肠溶片、羟甲香豆素片。
通过查阅三种药物的说明书得知:
①维生素A的结构简式为
②阿司匹林是一种常用的解热镇痛药,其结构简式为
③羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,其结构简式为
请回答下列问题:
(1)阿司匹林分子中含有的官能团名称为　　　　,试写出阿司匹林在稀硫酸溶液中水解的化学方程式: 　。
(2)三种药物的结构中含有苯环的为　　　　。
A.维生素A　B.羟甲香豆素　C.阿司匹林
(3)等物质的量的三种药物与足量的氢气反应,消耗的氢气在相同条件下的体积比是　　　　　。
A.5∶3∶4 B.5∶4∶3
C.4∶3∶5 D.3∶4∶5
(4)已知:羟基与苯环直接连接时具有一定的酸性。则等物质的量的阿司匹林和羟甲香豆素分别与足量的NaOH溶液反应,消耗的NaOH的物质的量之比为　　　　。
19.(14分)某工厂的废金属屑中的主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的废金属屑制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。请回答下列问题。
(1)写出步骤Ⅰ发生反应的离子方程式: 　。
(2)试剂X是　　　　,溶液D是　　　　。
(3)步骤Ⅱ中,用如图装置制取CO2并通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少,可采取的改进措施是 。
(4)由固体F制取硫酸铜溶液,通常有两种方案。
方案一:将固体F在加热条件下与浓硫酸反应;
方案二:将固体F投入热的稀硫酸中,然后通入氧气。
方案一的缺点是 　。
阶段质量检测(四)
1.选D　活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,能够吸附一些食品中的色素,故A正确;铁粉具有还原性,能与O2反应,可延长食品的保质期,作食品脱氧剂,故B正确;谷氨酸钠是味精的主要成分,能增加食品的鲜味,是一种常用的食品增味剂,故C正确;P2O5吸水后的产物有毒,不能用作食品干燥剂,故D错误。
2.选B　石油裂解主要是为了获得气态短链不饱和烃,为合成高分子材料等化工产业提供原料,B错误。
3.选D　NaNO2是一种致癌物,使用要限量,D错误。
4.选B　反应1是贝壳在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应为吸热反应,故A错误;反应3是石灰乳和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙,反应4是氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,两者均为复分解反应,故B正确;冶炼镁的方法为电解法,故C错误;若有12 g Mg即0.5 mol生成,则生成氯气0.5 mol,未说明是否为标准状况,无法计算体积,故D错误。
5.选D　加大新能源汽车的研发,推进新能源汽车的使用,可减少CO2排放,故A正确; 二氧化碳为酸性氧化物,能够与碱或碱性氧化物反应,所以可利用CaO或氨水捕集废气中的CO2,故B正确;二氧化碳转化为甲醇,可以减少二氧化碳的排放,同时生成有用物质,实现CO2的资源化利用,故C正确;二氧化碳分解生成碳和氧气为吸热反应,故D错误。
6.选B　DDT难降解,长期使用会导致残留污染,A错误;使用可溶性磷肥有利于植物吸收磷元素,B正确;草木灰呈碱性,铵态氮肥与碱性物质反应能释放氨气,降低肥效,C错误;大量使用有机磷杀虫剂可能导致人中毒,D错误。
7.选C　二氧化硫具有还原性,可以抑制氧化酶的活性,可以防止葡萄酒等氧化变质,A项错误;氢氧化钠为强碱,具有强腐蚀性,不能用氢氧化钠作抗酸药,一般用氢氧化铝、碳酸氢钠等,B项错误;麻黄碱是兴奋剂,会损害人的神经,损害身体健康,奥委会严禁运动员使用,C项正确;青霉素是人类最普遍使用的抗生素之一,但部分人群对青霉素过敏,因此医生在给患者注射青霉素之前,需做皮肤敏感试验,D项错误。
8.选B　波尔多液的主要成分是氢氧化钙和硫酸铜,常被用作植物的杀菌剂,A项正确;DDT是一种高效但不易降解的高毒杀虫剂,B项错误;亚硝酸钠有毒,但只要在食品中的添加量符合标准,是可以作为食品防腐剂的,C项正确;氢氧化铝能中和胃酸且性质温和,故可以作胃酸中和剂,D项正确。
9.选D　铝土矿制铝,可先提纯铝土矿获得Al2O3,然后采用电解熔融Al2O3制备铝,A不符合题意;溴元素在海水中以Br-存在,可在酸性条件下通氯气氧化其为溴单质,然后利用空气吹出法富集溴,富集过程经历了先还原后氧化两个阶段,最终得到含量较高的溴单质,B不符合题意;海带经灼烧、浸泡、过滤后可获得含I-的溶液,在酸性条件下加入过氧化氢可得到含I2的溶液,再经萃取分液即制得I2,C不符合题意;海水提镁的第一步是使镁离子沉淀下来,应选择廉价易得的氢氧化钙作沉淀剂,还应采用电解熔融MgCl2法制备Mg,D符合题意。
10.选A　A项,应在坩埚中灼烧干海带,蒸发皿不可用来灼烧物质,不能达到实验目的;B项,用过滤的方法从海带灰悬浊液中得到浸出液,能达到实验目的;C项,向稀硫酸酸化的浸出液中滴加双氧水,发生反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+I2+2H2O,能达到实验目的;D项,可用烧杯来溶解海带灰,能达到实验目的。
11.选D　绿色建材具备的基本特征是其生产所用原料尽可能少用天然资源,应大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。
12.选D　低碳烯烃主要包括乙烯、丙烯,不属于“新能源”,A错误;CH4转化为CH3Cl的过程发生了取代反应,B错误;通过催化裂化和裂解才能得到低碳烯烃,C错误;产物HCl循环利用,产物H2O无污染,D正确。
13.选C　二氧化碳为温室气体,化石燃料燃烧产生大量二氧化碳,能够导致温室效应,A项正确;根据图示可知,与二氧化碳反应生成,通过一系列反应又重新生成,所以可重复捕获二氧化碳,B项正确;由图可知,过程①中有旧化学键的断裂也有新化学键的形成,C项错误;根据反应过程可知,氢气与二氧化碳在催化剂作用下生成甲醇和水,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,D项正确。
14.选A　脱硫过程中Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,该过程中Fe2(SO4)3溶液中有水生成,溶液的浓度减小,A项正确;天然气的催化脱硫过程中,Fe2(SO4)3为催化剂,B项错误;Fe2(SO4)3可转化成硫酸亚铁,Fe2(SO4)3为催化剂,该脱硫过程中不需要添加FeSO4溶液,C项错误;①过程发生的反应为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+Ⅰ,②过程发生的反应为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2OⅡ,Ⅰ×2+Ⅱ得2H2S+O22S↓+2H2O,故整个脱硫过程中参加反应的n(H2S)∶n(O2)=2∶1,D项错误。
15.选C　绿矾为晶体水合物,结晶时应冷却结晶,不能用蒸发结晶获取晶体,C错误。
16.(1)3NO2+H2O2HNO3+NO
(2)酸雨　(3)CaCO3、CaSO3
(4)N+NN2↑+2H2O
(5)取少量处理后的废水于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若无明显现象则可证明N已基本除净
(6)CO
17.解析:(1)海水中溴离子浓度很小,“浓缩”的目的是增大溴离子浓度,富集溴离子。(2)流程中可用热空气吹出溴是利用了溴易挥发的特点。(3)在“氧化”“吸收塔”和“蒸馏塔”中共涉及3个氧化还原反应。(4)“吸收塔”中单质溴被还原,发生反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O2Br-+S+4H+。(5)除杂过程步骤1加入BaCl2,除去S,步骤2加入NaOH,除去Mg2+,步骤3加入Na2CO3,除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤后步骤4加入HCl,除去过量的C和OH-。(6)氯化钠易溶于水,制取NaCl晶体的“结晶”操作为蒸发结晶。
答案:(1)增大溴离子浓度,富集溴离子　(2)C　(3)3
(4)Br2+SO2+2H2O2Br-+S+4H+
(5)①NaOH　②Mg2+　③Ca2+、Ba2+　④HCl
(6)蒸发结晶
18.解析:(3)1个维生素A分子中含有5个碳碳双键,而1个阿司匹林分子中含有1个苯环,1个羟甲香豆素分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,因此1 mol三种药物消耗氢气的物质的量分别为5 mol、3 mol、4 mol。(4)1个阿司匹林分子中含有1个羧基和1个酯基,其中酯基水解后生成羧基和羟基,且羟基直接连在苯环上,因此1 mol 阿司匹林消耗3 mol NaOH。1个羟甲香豆素分子中含有1个羟基(直接连在苯环上)和1个酯基,其中酯基水解后生成羧基和羟基,且羟基直接连在苯环上,因此1 mol羟甲香豆素消耗3 mol NaOH。
答案:(1)羧基、酯基
+H2O+CH3COOH
(2)BC　(3)A　(4)1∶1
19.(1)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑、
Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
(2)稀硫酸　NaHCO3溶液　(3)在a和b间加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,除去HCl
(4)产生等量的硫酸铜,消耗的硫酸多,且产生污染性气体二氧化硫
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