课件69张PPT。专题4 化学科学与人类文明 第一单元 化学是认识和创造物质的科学
第二单元 化学是社会可持续发展的基础
专题总结提升 专题4 化学科学与人类文明 第一单元 化学是认识和创造物质的科学 第一单元第一单元 │ 自主探究自主探究? 知识点一 化学科学发展的历史
化学科学发展的历史，是一部人类逐渐深入认识物质________、________、________的历史，也是一部________、________更多新物质，推动______________和促进______________的历史。组成 变化 合成 创造 社会经济发展 结构 人类文明发展第一单元 │ 自主探究? 知识点二 人类对酸碱认识的发展
①人们凭________判断酸碱。
②英国化学家__________认为：________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________。
③拉瓦锡提出________________________________________
_______________________________________。感觉 波义尔 能溶解某些金属，与碱接触会失去原有特性，且能使石蕊试剂变红的物质是酸；水溶液石蕊试剂变蓝的物质是碱有苦涩味，能腐蚀皮肤，跟酸接触会失去原有特性，且能使一切金属氧化物溶于水后生成的物质是碱一切非金属氧化物溶于水后生成的物质是酸，④瑞典化学家____________创立______学说，提出__________________________________________________________________________________________________。
⑤1923年又有化学家提出在非水溶液和无水条件下适用的酸碱质子理论，认为_____________________都是酸，
___________________都是碱，若某物质______________
_______________可称为酸碱两性物质。阿伦尼乌斯 电离 电解质电离时产生的阴离子全是氢氧根离子的化合物是碱电解质电离时产生的阳离子全是氢离子的化合物是酸，凡能给出质子的物质 凡能接受质子的物质 既能给出质子又能接受质子第一单元 │ 自主探究[想一想] 酸碱质子理论和酸碱电离理论对HCO3—的认识有何不同？
[想一想] 在酸碱质子理论中，认为HCO3—既能给出质子，又能结合质子，属于两性物质，而在酸碱电离理论中只能看作是酸式盐。第一单元 │ 自主探究? 知识点三 化学是人类创造新物质的工具
1．金属的冶炼原理(或实质)
金属的冶炼是______________________从其________中______出来，用于生产和制造各种金属材料。也就是说用______的方法，使金属化合物中的金属阳离子得到电子，变成金属原子。
2．金属冶炼的方法
由于金属的活动性不同，它们的离子获得电子的能力也不同，采用的冶炼方法也不同。将金属矿石中的金属 化合物 还原 还原 第一单元 │ 自主探究(1)热分解法
某些________________的离子得电子能力较强，可以直接用加热分解的方法从其化合物中还原出来。
例如：
______HgO _________________，
______Ag2O ________________。不活泼的金属 2 2 2Hg＋O2↑ 4Ag＋O2↑ 第一单元 │ 自主探究(2)热还原法
大多数金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的。
①常用的还原剂有______、__________、______等。
例如：
_____CuO＋C ____________
WO3＋ _____ ____________
Fe2O3＋____CO ____________焦炭 一氧化碳 氢气 2 2Cu＋CO2↑ 3H2 W＋3H2O 3 2Fe＋3CO2 第一单元 │ 自主探究②也可以用一些活泼金属作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。
例如：
铝热法炼铁：____Fe3O4＋____Al _______________
用Na还原熔融的TiCl4：____Na＋TiCl4 ____________3 84Al2O3＋9Fe 4 4NaCl＋Ti 第一单元 │ 自主探究(3)电解法
对于一些______的金属(如钾、钙、钠、镁、铝等)，其还原性很强，都很容易失去电子，采用一般的还原剂很难还原出来，工业上常用电解法冶炼。
例如：
___Al2O3(熔融) ___________________
MgCl2(熔融) ______________________
____NaCl(熔融) ___________________活泼 2 4Al＋3O2↑ Mg＋Cl2↑ 2 2Na＋Cl2↑ 第一单元 │ 自主探究3．金属冶炼与金属活动性顺序的关系第一单元 │ 自主探究弱 强 电解法 热还原法 热分解法 第一单元 │ 自主探究[想一想] 冶炼金属常用的方法有加热分解法、热还原法、电解法，这些方法在原理上的相同点是什么？
[想一想] 都是金属阳离子得到电子被还原的过程(Mn＋＋ne－＝M)。 典例类析? 类型一 金属的冶炼方法第一单元 │ 典例类析例1 （双选）下列说法正确的是( )
A．有些活泼金属，如铝可作热还原法的还原剂
B．用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠
C．可用氢气或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D．分别用氢气和金属作还原剂冶炼金属，用氢气作还原剂时所得金属的纯度高AD 第一单元 │ 典例类析[解析] 本题考查金属的冶炼方法。铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如Fe2O3＋2Al Al2O3＋2Fe，A项正确；电解NaCl溶液不能得到金属钠，金属钠应该用电解熔融NaCl的方法制取，B项错；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来，应该用电解熔融Al2O3的方法制取，C项错；用还原法冶炼金属，还原剂可以是金属，也可以是H2、CO等还原性气体，二者比较而言，利用H2、CO等冶炼金属，只要充分反应就能得到较纯净的金属，D项正确。第一单元 │ 典例类析[点评] 金属冶炼方法的选择要综合考虑金属的活动性顺序、生产成本等因素。金属活动性顺序中，根据金属的活动性，铝及其前面的金属常采用电解的方法，处于后面的金属如Hg 、Ag 常用热分解的方法，而中间部分的金属多采用热还原的方法。不同冶炼方法有不同的特点，如用气态物质还原时，气体与矿石充分接触，反应速率快，无残留，得到的金属纯度高；电解冶炼需消耗大量的电能；铝热反应适用于高熔点金属的冶炼。当一种金属可用多种方法冶炼时，工业上一般采用经济效率高的方法。即热分解法优于焦炭还原法，焦炭还原法优于铝热还原法，铝热还原法优于电解法。从环保角度考虑，H2还原法又优于C、CO还原法。 第一单元 │ 典例类析变式 某地产孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。
(1)试写出孔雀石高温分解的化学方程式：_________________________________________。
(2)试以(1)中所得金属氧化物为原料，分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方法制取金属铜。供选择的试剂有：①木炭，②铁屑，③生石灰，④稀硫酸，不用其他试剂，写出反应的化学方程式。
A．湿法冶炼：___________________________________，__________________ (可不填满，也可补充，下同)。
B．高温冶炼____________________________________，
______________________________________________。第一单元 │ 典例类析[答案] (1)Cu2(OH)2CO3 2CuO＋H2O↑＋CO2↑
(2)A：CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu
B：2CuO＋C 2Cu＋CO2↑(或CuO＋C Cu＋CO↑)第一单元 │ 典例类析[解析] 孔雀石高温受热发生分解反应[实际上为Cu(OH)2、CuCO3的分解反应]：Cu2(OH)2CO3 2CuO＋H2O↑＋CO2↑。用CuO炼铜，可用焦炭还原法：2CuO＋C 2Cu＋CO2↑；也可用铝热还原法；CuO不溶于水，但溶于硫酸，可以采用湿法炼铜。第一单元 │ 典例类析? 类型二 人类对酸碱认识的发展
酸碱电离理论，适用于水溶液体系，酸碱溶剂理论将酸碱拓展到了非水体系，酸碱质子理论，进一步揭示了酸碱反应的本质是质子的转移和得失。
例2 人们对酸碱的认识，已有几百年的历史，经历了一个由浅入深、由低级到高级的认识过程。
(1)目前中学课本中的酸碱理论是1883年阿仑尼乌斯提出的电离理论。试用电离方程式表示氨的水溶液呈弱碱性的原因：________________________。第一单元 │ 典例类析(2)1923年丹麦化学家布郎斯特和英国化学家劳莱提出了质子理论：凡是能够释放质子(H＋)的任何含氢原子的分子或离子都是酸；凡是能与质子(H＋)结合的分子或离子都是碱。按质子理论，下列微粒在水中既可看作酸又可看作碱的是________(填写序号)。
A．CH3COO－ B．NH3 C．H2O
D．HSO E. OH－ F. NO
(3)1923年路易斯提出了广义的酸碱理论：凡是能给出电子对用来形成化学键的物质都是碱；凡是能和电子对结合的物质都是酸。如：第一单元 │ 典例类析H＋ ＋ [∶OH]－ ―→ H∶OH
酸(电子对接受体) 碱(电子对给予体) 反应产物
试指出下列两个反应中的酸或碱。
①F－＋H2O?? HF＋OH－，该反应中的碱是________(填“F－”或“H2O ”)。
②H3BO3＋H2O? ?H＋＋B(OH)，该反应中的酸是________(填“H3BO3 ”或“H2O ”)。[答案] (1)NH3·H2O?? NH4+＋OH－
(2)C、D (3)①F－ ②H3BO3第一单元 │ 典例类析[解析] (1)电离理论认为电解质电离时产生的阴离子全部是OH－的化合物是碱，NH3·H2O部分电离的方程式为：NH3·H2O?? NH4+＋OH－。
(2)在水溶液中能结合质子的有CH3COO－、NH3和OH－：CH3COO－＋H＋＝CH3COOH，NH3＋H＋＝NH4+，OH－＋H＋＝H2O。在水溶液中既能结合质子又能给出质子的有H2O和HSO3-：H2O?? H＋＋OH－(给出质子)，H2O＋H＋＝H3O＋(结合质子)；HSO3-?? H＋＋SO32-(结出质子)，HSO3-＋H＋?? H2SO3或HSO3-＋H＋＝SO2↑＋H2O(结合质子)。第一单元 │ 典例类析第一单元 │ 典例类析水电离出的H＋与F－结合，F－是电子对给予体，是碱，水电离出的H＋是电子对接受体，是酸；水电离出的OH－与H3BO3结合，OH－是电子对给予体，是碱，H3BO3是电子对接受体，是酸。第一单元 │ 正误立判正误立判1．金属被人类开发利用之所以有先后，主要取决于金属在地壳中的含量多少( )
[答案]×
[解析]金属被人类开发利用之所以有先后，主要取决于金属的活动性大小。
2．加热NaCl晶体能够制备出金属钠( )
[答案]×
[解析]制备金属钠要电解熔融的NaCl。
3．依据酸碱质子理论，酸式弱酸根既是酸又是碱( )
[答案]√ 第一单元 │ 正误立判4．CO通过灼热的Fe2O3发生置换反应得到铁( )
[答案]×
[解析]CO不是单质。
5．化学真正成为一门科学并较快发展，始于原子－分子论的提出( )
[答案]√ 第二单元 化学是社会可持续发展的基础 第二单元自主探究第二单元 │ 自主探究? 知识点一 化学合成和分离技术为其余六大技术提供了物质基础
七大技术：信息技术、生物技术、核科学和核武器技术、航空航天和导弹技术、激光技术、纳米技术、化学合成和分离技术。
2．举例说明化学合成和分离技术为其余六大技术提供了物质基础。
(1)如制作印刷电路板的反应原理为
________________________________。2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 第二单元 │ 自主探究(2)创造和合成具有特定性能的材料
如以石英砂为原料制备高纯硅的反应原理为：
①____________________________，
②____________________________，
③____________________________。
(3)开发高效洁净能源。
(4)合成高新材料。2C＋SiO2 Si＋2CO↑Si＋2Cl2 SiCl4 SiCl4＋2H2 Si＋4HCl第二单元 │ 自主探究? 知识点二 解决环境问题需要化学科学
1．工业“三废”：________、________和________。
2．化学对环境保护的贡献
(1)燃煤烟气的脱硫废气 废液 废渣 SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O 2CaSO3＋O2===2CaSO4SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO32(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4第二单元 │ 自主探究(2)化学消除汽车尾气对环境的污染
①汽车尾气的污染
汽车数量激增，发动机燃油排放的尾气中CO、NO、NO2、碳氢化合物、颗粒物造成的空气污染，破坏了生态循环。
②消除污染的措施
石油炼制中进行石油的脱硫处理；发明汽车尾气处理装置，使尾气中的有害成分在催化剂作用下转化为________、________和________排出；用新的无害的汽油添加剂代替产生污染的四乙基铅抗震剂；使用酒精、天然气部分或全部代替燃油；用氢作汽车燃料、用燃料电池作动力，合成廉价的、可再生的储氢材料和能量转换材料，使汽车全部成为“零排放”的电动汽车。N2 CO2 水蒸气 第二单元 │ 自主探究3．回收二氧化碳，如制造____________。
[想一想] 以二氧化碳为原料生产可降解塑料，对于环境保护的意义是什么？
[想一想] ①减少二氧化碳的排放，减缓温室效应；②可降解塑料可减少白色污染。全降解塑料 第二单元 │ 自主探究? 知识点三 绿色化学简介
1．要求：利用化学原理从________消除污染。
2．期望：在化学反应和化学工业过程中充分利用参与反应的原料。
3．结果：所有物质原料、中间产物都在内部___________、
__________，实现____________。源头 循环 利用 零排放 第二单元 │ 典型类析典例类析? 类型一 环境热点问题
环境问题是当今社会热点问题之一，主要有以下一些方面：温室效应、臭氧层破坏、酸雨、光化学烟雾、放射性污染、有机致癌物质、农药污染、白色污染、水污染等。第二单元 │ 典型类析例1 在“十二五”期间，全国各地大力实施“清水蓝天”工程。下列不利于“清水蓝天”工程实施的是( )
A．积极推广太阳能、风能、地热能及水能等的使用，减少化石燃料的使用
B．加强城市生活污水脱氮除磷处理，遏制水体富营养化
C．加大稀土资源的开采和出口，保证经济快速发展
D．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，减少硫的氧化物和氮的氧化物污染
[解析] 加大稀土资源的开采，不利于环境保护，不利于“清水蓝天”工程的实施。C 第二单元 │ 典型类析变式1 下列各组名词或现象中，三者间没有逐级因果关系的是( )
A．汽车尾气的大量排放——光化学污染——咳嗽和气喘者增多
B．含磷洗衣粉的大量使用——水体富营养化——水栖生物大量死亡
C．生活污水任意排放——空气中CO2浓度增大——温室效应
D．氟氯烃的大量使用——臭氧空洞——皮肤癌患者增多C 第二单元 │ 典型类析[解析] A项，汽车尾气中含有氮氧化物和碳氢化合物，易形成光化学烟雾，造成人的呼吸道疾病；B项，氮、磷等营养元素能造成水体富营养化，使水中缺氧造成水中生物死亡；C项，造成温室效应的主要原因是化石燃料的大量燃烧使空气中的CO2浓度增大；D项，氟氯代烃能破坏臭氧层，使地球接受紫外线增多，导致皮肤癌患者增多。 第二单元 │ 典型类析变式2 引起下列环境污染的原因不正确的是( )
A．重金属、农药和难分解有机物等会造成水体污染
B．装饰材料中的甲醛、芳香烃及氡等会造成居室污染
C．SO2、NO2或CO2都会导致酸雨的形成
D．CO2和氟氯烃等物质的大量排放会造成温室效应的加剧 C 第二单元 │ 典型类析[解析] SO2和NO2能导致酸雨的形成，CO2会使温室效应加剧，不会导致酸雨的形成，故C错。A、B、D均正确。第二单元 │ 典型类析? 类型二 绿色化学及原子利用率
绿色化学是指以绿色意识为指导，研究和设计没有生产副产品的产业尤其是没有污染环境的废物排放的产业。 第二单元 │ 典型类析例2 绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是( )
C 第二单元 │ 典型类析[解析] 由于C项反应只有一种生成物，其原子利用率为100%，所以本题不用计算比较立即可得到答案为C。 第二单元 │ 典型类析变式1 绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念，它的着眼点是使污染消灭在生产的源头，从根本上消除污染。请回答下列有关问题：
(1)硝酸工业的尾气中主要含有NO、NO2气体。下列关于它们的危害的叙述中，正确的是________。
A．形成酸雨
B．破坏臭氧层
C．NO能刺激呼吸道
D．NO、NO2在空气中形成褐色或黄色的毒性很大的烟雾第二单元 │ 典型类析(2)工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2，使其转化为化工产品NaNO2，请写出其化学方程式:___________________。
这一处理方法是否符合绿色化学概念________(填“是”或“不是”)。
(3)有人采用下面两种方法制取Cu(NO3)2：
方法一：2Cu＋O2 2CuO
CuO＋2HNO3(稀)==Cu(NO3)2＋H2O
方法二：3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
其中符合绿色化学理念的是________。第二单元 │ 典型类析[答案] (1)ABD
(2)NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 是
(3)方法一
[解析] (1)NO为无色无味气体，不直接刺激呼吸道。
(3)绿色化学要求产物无污染，原子利用率高，从两种方法来看：方法一的原子利用率很高，方法二中的稀硝酸有一部分生成了副产物NO，原子利用率低，且NO是一种污染性气体。第二单元 │ 典型类析变式2 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、回收含银镜试管里的银；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，不电解对应的金属氧化物。上述主要不是从绿色化学角度考虑的是( )
A．①③ B．②④
C．⑤⑥ D．③④A 第二单元 │ 典型类析[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。 第二单元 │ 正误立判正误立判1．20世纪的七大技术发明中，对其他六大技术发明起推动和决定作用的是化学合成和分离技术( )
[答案]√ [答案]√第二单元 │ 正误立判3．乙烷与氯气制备氯乙烷符合绿色化学的不产生副产物，实现零排放的要求( )
[答案]×
[解析]乙烷与氯气制备氯乙烷产生副产物HCl，不符合绿色化学要求。
4．禁止使用含铅汽油，其主要原因是降低汽油成本( )
[答案]×
[解析]使用含铅汽油，汽车尾气中就含有污染物含铅化合物，禁止使用含铅汽油的主要原因是避免铅污染。
5．化学可以为治理污染提供有效而快捷的方法和技术( )
[答案]√ 专题总结提升 专题总结提升 专题总结提升 │ 知识网络知识网络专题总结提升 │ 知识网络专题总结提升 │ 整合拓展整合拓展? 探究点一 金属的活动性顺序及金属的化学性质与金属冶炼的关系专题总结提升 │ 整合拓展专题总结提升 │ 整合拓展例1 冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。
古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。
现代有：(Ⅲ)铝热反应炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。
对它们的冶炼方法分析不正确的是( )
A．Ⅰ① B．Ⅱ②
C．Ⅲ③ D．Ⅳ④B 专题总结提升 │ 整合拓展[解析] 对于(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应分别是：
(Ⅰ)Cu2(OH)2CO3 2CuO＋CO2↑＋H2O
C＋2CuO 2Cu＋CO2，符合①；
(Ⅱ)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，符合③；
(Ⅲ)2Al＋Cr2O3 Al2O3＋2Cr，符合③；
(Ⅳ)先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2，MgCl2 Mg＋Cl2↑，符合④。选择金属冶炼方法的根本依据就是金属的活泼性。专题总结提升 │ 整合拓展变式1 二战期间，丹麦科学家波尔被迫离开被德国占领的祖国，为了表明一定要返回祖国的决心，他把自己获得的金质诺贝尔奖章放在盛有王水的玻璃瓶中留了下来；其反应为：Au＋HNO3＋3HCl＝AuCl3＋NO↑＋2H2O。波尔走后，纳粹分子闯进波尔家中，那瓶溶有奖章的溶液就在纳粹眼皮底下，他们却一无所知。战后，波尔从溶液中提取金，又重新铸成了奖章。下列所列方法中，你认为不能从溶有黄金的王水提出金的是 ( )
A．用铁置换 B．电解其水溶液
C．先蒸发水分后灼烧固体 D．过滤D 专题总结提升 │ 整合拓展[解析] Au是不活泼金属，用铁置换或电解的方法都能得到金，蒸发水分后可得到AuCl3固体，灼烧发生下列反应：2AuCl3 2Au＋3Cl2↑，也可得到金，只是单纯的过滤不会得到Au。专题总结提升 │ 整合拓展B 专题总结提升 │ 整合拓展[解析] 该反应发生的温度为2125 ℃，必定消耗大量的能量，经济效益不高，故不采用，工业上一般采用电解熔融Al2O3的方法来冶炼铝。专题总结提升 │ 整合拓展? 探究点二 绿色化学与环境保护
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每种原料的原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动地防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。因此既可以充分利用资源，又不产生污染。 专题总结提升 │ 整合拓展例2 “绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是( )
A．消除硫酸厂尾气排放：
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染：
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：
2Cu＋O2 2CuO
CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2OC 专题总结提升 │ 整合拓展[解析] 绿色化学是一门从源头阻止污染的化学，它的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减小或彻底消除使用和产生有害物质。C项中产生的SO2是有毒物质，不符合绿色化学概念。
[点评] 解题时要抓住问题的关键：绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除环境污染，是“防污染”而不是“治污染”。 专题总结提升 │ 整合拓展变式 以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
A．乙烯聚合为聚乙烯材料
B．甲烷与氯气制备一氯甲烷
C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜
D．用SiO2制备高纯硅A 专题总结提升 │ 整合拓展[解析] 绿色化学原子经济性：无副产物，不产生污染。A项，无副产物，原子利用率为100%，符合题意；B项，副产物过多；C项，产物中NO2有毒，会污染环境；D项，SiO2＋2C Si(粗硅)＋2CO↑，Si(粗硅)＋2Cl2 SiCl4，SiCl4＋2H2 Si＋4HCl，会生成CO和HCl气体，污染环境。 专题4 化学科学与人类文明
第一单元 化学是认识和创造物质的科学
1．保护环境是每一个公民的责任。下列做法有利于保护环境的是( )
①推广使用无磷洗涤剂 ②城市生活垃圾分类处理
③推广使用一次性木质筷子 ④推广使用清洁能源
⑤过量施用化肥、农药 ⑥推广使用无氟冰箱
A．①②④⑤ B．②③④⑥
C．①②④⑥ D．③④⑤⑥
2．化学的发展对改善人们的生活环境和促进社会发展有着积极的作用，下列各项利用的化学原理与其所要达到的目的不相符的是( )
A．合成药物抑制细菌和病毒
B．生产化肥、农药，增加粮食产量
C．开发新材料，改善生存条件，提高生活质量
D．合成食品添加剂，增进人体健康
3．用铝热剂冶炼金属，是利用了铝的( )
①还原性 ②既能跟酸反应又能跟碱反应 ③导电性 ④被氧化的过程中放出大量的热
A．① B．①③④
C．①④ D．①②③④
4．单质A能从盐溶液中置换出单质B，则下列说法中不正确的是( )
A．当A、B都是金属时，A一定比B活动性强
B．当A、B都是非金属时，A一定比B活动性强
C．当A是金属时，B可能是金属，也可能是非金属
D．当A是非金属时，B可能是金属，也可能是非金属
5．用铝热法还原下列氧化物制得金属各1 mol，消耗铝最少的是( )
A．MnO2 B．WO3
C．Cr2O3 D．Co3O4
6．工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，下列关于该反应的说法中正确的是( )
A．该反应的氧化剂只有Cu2O
B．Cu2S在反应中既是氧化剂，又是还原剂
C．Cu既是氧化产物又是还原产物
D．每生成19.2 g Cu，反应中转移0.6 mol电子
7．从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事情。下列与金属利用先后顺序有关的是( )
①地壳中金属元素的含量 ②金属活动性顺序 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度 ⑤金属的延展性
A．②④ B．②⑤ C．③⑤ D．①③
8．下列金属冶炼的反应原理，错误的是( )
A．2Ag2O4Ag＋O2↑
B．Al2O3＋3H22Al＋3H2O
C．MgO＋CMg↑＋CO↑
D．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
9．(双选)下列化学方程式中，能用于工业上冶炼金属镁的是( )
A．2Na＋MgCl2===2NaCl＋Mg
B．MgCl2(熔化)Mg＋Cl2↑
C．2MgO2Mg＋O2↑
D．MgO＋CMg↑＋CO↑
10．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物，即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学“原子经济性”要求的是( )
A．乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料
B．用甲烷与氯气制备一氯甲烷
C．用苯和液溴为原料制取溴苯
D．用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳
11．20世纪20年代，丹麦和英国的一些化学家提出了新的酸碱理论——质子理论。质子理论认为：凡能给出质子的分子或离子都是酸，凡能结合质子的分子或离子都是碱。根据这个理论，试判断：①H2SO4、②OH－、③HCO、④NO、⑤Na＋中属于酸的是________，属于碱的是________。
12．冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或H2作还原剂；②以活泼金属Na、Mg等还原；③利用铝热反应原理还原；④电解法；⑤热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)。
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属____________。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属____________。
(3)Hg、Ag等不活泼金属____________。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属____________。
(5)K、Rb、Cs、Ti等金属通常还原方法是____________。
第二单元 化学是社会可持续发展的基础
1．下列行为中不符合科学发展观的是( )
A．采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质
B．大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C．减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃
D．节约能源，提高能源利用率
2. “化学，让生活更美好”，下列叙述不能直接体现这一主旨的是( )
A．风力发电，让能源更清洁
B．合成光纤，让通讯更快捷
C．合成药物，让人类更健康
D．环保涂料，让环境更宜居
3．化学家在当今环境问题上的最高构想是“变废为宝，资源循环”。例如：燃料燃烧产物燃料。这样既可解决能源问题，又能消除污染。上述构想中两个转化过程的变化为( )
A．(1)为物理变化，(2)为化学变化
B．均为物理变化
C．(1)为化学变化，(2)为物理变化
D．均为化学变化
4．(双选)“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100%。在用C3H4(丙炔)合成C5H8O2(甲基丙烯酸甲酯)的过程中，欲使原子的利用率达到最高，在催化剂作用下还需要的其他反应物是( )
A．CO和CH3OH B．CO2和H2O
C．H2和CO D．CH3OH和H2
5．铁酸钠是水处理过程中使用的一种新型净水剂，铁酸钠之所以能净水，除了它能消毒杀菌之外，还因为它反应后的产物能吸附杂质。制取铁酸钠(M)的化学方程式为2Fe(NO3)3＋16NaOH＋3Cl2===2M＋6NaNO3＋6NaCl＋8H2O，则M的化学式为( )
A．Fe2NaO4 B．NaFeO4
C．Na2FeO4 D．Na2Fe2O8
6．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是( )
A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜
C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无
7．酸雨对下列物质的腐蚀作用最强的是( )
A．铜制塑像 B．大理石雕刻
C．水泥路面 D．铝制窗框
8．关于聚乙烯的说法正确的是( )
A．聚乙烯是通过加聚反应生成的
B．聚乙烯具有固定的元素组成，因而有固定的熔、沸点
C．聚乙烯塑料袋因有毒，故不能盛装食品
D．聚乙烯因性质稳定，故不易造成污染
9．水可以造福人类，但水被污染后却给人类造成了灾难，为了防止水的污染，下面①～⑤项措施中可以采用的是( )
①控制水中所有动植物的生长
②不任意排放工业废水
③禁止使用农药、化肥
④生活污水经过净化处理后再排放
⑤控制二氧化硫和二氧化氮的排放，防止酸雨的形成
A．①②④ B．①③⑤
C．②③④ D．②④⑤
10．下列有关环境问题的说法正确的是( )
A．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康
C．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
D．含磷合成洗涤剂易被细菌分解，故不会导致水体污染
11．近年来出现的厄尔尼诺现象与大气中二氧化碳含量的增加有关，请回答以下问题：
(1)空气中二氧化碳主要来源是__________________________________________。
(2)自然界中能消耗二氧化碳的是________作用，写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)为减缓此现象，你认为最理想的燃料是________。以水为原料开发此燃料，你认为应研究的主要课题是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．我国使用的燃料主要是煤和石油。含有硫的煤燃烧时排放出污染空气的有毒气体主要是SO2，它遇到雨水成为酸雨降落到地面会带来很大危害。请回答下列问题：
(1)请举出酸雨三个方面的危害实例：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(2)目前有一种有效的方法解决SO2的严重污染，即用直升机喷洒碳酸钙粉末，脱硫效果可达85%，其化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2。实验证明，石灰浆在空气中也可吸收SO2生成CaSO4和其他物质，请写出该反应的化学方程式： ______________
________________________________________________________________________。
参考答案
专题4 化学科学与人类文明
第一单元 化学是认识和创造物质的科学
1．C [解析] 过量施用化肥、农药对环境有破坏作用，使用一次性木质筷子，必定会导致树木被大量砍伐，对保护环境不利。
2．D [解析] 有些食品添加剂对人体没有益处，有些甚至是有害的，故不一定会增进人体健康。
3．C [解析] 铝粉与金属氧化物的混合物叫铝热剂，所发生的反应叫作铝热反应，该反应放出大量的热量，常用于冶炼难熔的金属。在该反应中，铝作还原剂，金属氧化物作氧化剂，故①④是正确的。②③虽然是铝的性质，但与铝热反应无关。
4．D [解析] Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Mg＋2NaHSO4===MgSO4＋Na2SO4＋H2↑，故A、B、C均正确。
5．D [解析] 用铝热法还原金属氧化物时，Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂。在反应中金属氧化物被还原为单质，显然，在氧化物中金属化合价越高，变为单质时需获得电子越多，消耗的铝越多；金属化合价越低，得电子数越少，消耗的铝越少。以上金属氧化物中金属的化合价分别为Mn(＋4)、W(＋6)、Cr(＋3)、Co(＋)。Co的化合价最低，耗铝最少。
6．B [解析] 本题关键是正确了解元素化合价的变化，判断被氧化、被还原的元素。Cu2O、Cu2S中Cu均显＋1价，Cu2S在反应中既是氧化剂，又是还原剂，Cu2O只作氧化剂。
7．A [解析] 人类开发和利用金属的先后取决于金属冶炼的难易程度，金属冶炼的难易程度又主要取决于金属活动性顺序。
8．B [解析] B项错误，铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来，应该用电解熔融Al2O3的方法制取。
9．BD [解析] 工业上冶炼镁可采用热还原法或电解法，采用电解法时原料应选MgCl2而不是MgO，因为MgO的熔点高，会消耗大量的热能，成本高。
10．A [解析] 绿色化学的原子利用率为100%，即所有原子均转化为产品，无副产品，则A项正确；B项有CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等副产物，B项错；C项有副产物HBr；D项有副产物CaCl2和水。
11．①③ ②③
12．(1)① (2)④ (3)⑤ (4)③ (5)②
[解析] 解答本题时，应特别注意第(5)小题，K、Rb、Cs、Ti等金属的冶炼可采用电解法，但是冶金工业上为降低成本常采用活泼金属Na、Mg等还原的方法冶炼，例如：
KCl＋NaNaCl＋K↑，TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti。
第二单元 化学是社会可持续发展的基础
1．B [解析] 大量开采地下水，会造成水资源枯竭、地陷、污水倒灌沿海地区等。
2．A [解析] 风力发电是利用自然界中的动能，属于物理变化，与化学无关，因此A项不能直接体现题给主旨；合成光纤、合成药物、环保涂料确实体现了该主旨。
3．D [解析] 两个过程中均有新物质生成，为化学变化。
4．AC [解析] 要使原子的利用率达到100%，用丙炔合成甲基丙烯酸甲酯时，发生化合反应还需要组成为C2H4O2的反应物参加，而C2H4O2可由CO和CH3OH或H2和CO反应而形成：
CO＋CH3OH＋C3H4―→C5H8O2；
2CO＋2H2＋C3H4―→C5H8O2。
5．C [解析] 铁酸钠的阳离子为Na＋，故选项A错误。运用质量守恒定律分析反应方程式，可确定为Na2FeO4。
6．B [解析] 如果烧杯中有铁，则溶液中Cu2＋全部被铁还原为单质铜，不可能出现有铁无铜的结果。
7．B [解析] 大理石主要成分为CaCO3，易与酸发生反应。
8．A
9．D [解析] ①显然错误；③应为合理使用农药和化肥。
10．A [解析] 煤燃烧中硫元素经燃烧产生SO2，可以和石灰石分解后生成的CaO反应而被吸收，A正确；B中臭氧在空气中的体积分数超过10－4%时，对人体健康有害；C中酸雨的pH<5.6；D中含磷洗涤剂容易引起水体富营养化而使水体受到污染。
11．(1)燃烧含碳的燃料，动植物呼吸等
(2)光合 6H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2
(3)H2 寻找高效催化剂或如何使用廉价能源使水分解
12．(1)①腐蚀建筑物 ②污染江河湖海，影响水生植物的生长
③影响农作物的生长
(2)2Ca(OH)2＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2H2O
专题测评(四)A
[时间：45分钟 分值：100分]
一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个正确答案)
1．2009年4月22日是第40个“世界地球日”，我国确定的主题是“善待地球——科学发展，构建和谐”。下列行为中不符合这一主题的是( )
A．节约每一滴水，每一度电，少开汽车
B．大量开采地下水，以满足社会对水的需要
C．多用节能产品和节制使用空调
D．节约能源，提高能源的利用率
2．北京市公交车使用天然气作为燃料，这样做的主要目的是( )
A．加大发动机动力 B．降低成本
C．减小对空气的污染 D．减少二氧化碳的排放
3．下列商品不能称为“绿色商品”的是( )
A．无铅汽油 B．无磷洗衣粉
C．无氟冰箱 D．无碘食盐
4．用石油分馏产物来制取丙烯的方法是( )
A．减压分馏 B．干馏
C．裂化 D．裂解
5．下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是( )
A．二氧化硅是生产光纤制品的基本原料
B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性
D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
6．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．①②③ B．②④
C．③④⑤ D．③⑤
7．某地有甲、乙两工厂排放的污水，各含有下列8种离子中的4种(不含相同离子)：
Ag＋、Ba2＋、Fe3＋、Na＋、Cl－、SO、NO、OH－。若两厂单独排放都会造成严重的水污染，若将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后，污水便变为无色澄清溶液，且只含硝酸钠排出，污染程度会大大降低，下列分析正确的是( )
A．SO和NO可能来自同一工厂
B．Cl－和NO一定来自不同工厂
C．Ag＋和Na＋可能来自同一工厂
D．NaNO3来自同一工厂
8．某混合气体通过溴水(使其褪色)，再通过灼热的氧化铜(使其黑色变红色)，再通过无水CuSO4白色粉末(使其变蓝色)，再通过澄清石灰水(石灰水由清变浑浊再变清)，最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈淡蓝色，该混合气体是( )
A．水煤气 B．焦炉煤气
C．石油液化气 D．高炉煤气
9．据估计，地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合CO2中的碳1500亿吨和来自水中的氢250亿吨，并释放4000亿吨氧气。光合作用的过程一般可用下式表示：CO2＋H2O碳水化合物＋O2。下列说法不正确的是( )
A．某些无机物通过光合作用可转化为有机物
B．碳水化合物就是碳和水组成的化合物
C．植物光合作用需要叶绿素存在
D．增加植被，保护环境是人类生存的需要
10．构建和谐社会的总要求之一是人与自然和谐相处，下列做法不符合这一主题的是( )
A．中科院广州化学研究所在利用二氧化碳制取可降解塑料的技术方面处于世界领先水平，该技术的成功利用将有效改善以二氧化碳为主的温室效应引发的“厄尔尼诺”“拉尼娜”等气候异常现象
B．山东单县采用以杂草、秸秆等为原料的生物质能发电，有效地减少了二氧化碳的排放
C．许多国家对聚乙烯等塑料垃圾进行了深埋或倾倒入海处理，达到消除“白色污染”的目的
D．汽油中掺入酒精使用，可以有效降低对环境的污染
11．下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是( )
A．加热Al2O3
B．加热CaCO3
C．电解熔融NaCl
D．氧化镁与铝粉高温共热
12．我国三峡工程提供的清洁、廉价、大功率的可再生水电，相当于燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此，三峡工程有助于控制( )
A．水污染 B．温室效应
C．白色污染 D．碳氢化合物的排放
13．[发展要求]以下能减少酸雨的措施是( )
①对燃烧煤时产生的尾气进行脱硫处理 ②少用原煤作燃料 ③燃煤时鼓入足量的空气 ④开发清洁能源
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
14．[发展要求]根据酸碱质子理论，水( )
A．属于酸 B．属于碱
C．既是酸，又是碱 D．既不是酸，也不是碱
15．工农业废水及城市生活污水中含磷，家用洗涤剂就是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含磷酸盐)。处理污水时是否需要除去磷，有以下几种意见，你认为正确的是( )
A．磷是生物的营养元素，不必处理
B．含磷的污水是很好的肥料，不必处理
C．含磷的污水排到自然水中能引起藻类过度繁殖，使水质变质，必须处理
D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要
二、填空题(本大题共4小题，共55分)
16．(12分)某同学设计了如图CA4-1装置进行石油蒸馏的实验，回答下列问题：
图CA4-1
(1)指出实验装置中A、B、C、D的名称_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)指出该同学所设计的实验装置中存在的错误，并给予纠正。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验装置改正后，如何进行气密性检查？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17．(16分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。现进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L－1盐酸中，得溶液C；
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
请填空：
(1)①中引发铝热反应的实验操作是__________________________________________
________________________________________________________________________。
产物中的单质B是________________。
(2)②中所发生反应的化学方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中c(Mg2＋)为_________，c(Fe2＋)为_______。
18．(14分)[发展要求]“飘尘”是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小(直径小于
10－7 m)，不易沉降(可飘浮数小时甚至数年)，它与空气中的SO2、O2接触时，SO2部分转化为SO3，使空气酸度增加，形成酸雨。 ?
(1)飘尘所起的主要作用是________。
A．氧化剂 B．还原剂
C．吸附剂 D．催化剂
(2)与雨水形成酸雨，试写出这两个化学反应方程式：
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
(3)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气含有氮氧化物，全世界每年排放量约5×107 kg，NO2溶于水生成________酸。
(4)酸雨可导致下列哪种危害________。
A．腐蚀建筑物 B．导致树木枯萎
C．造成洪涝灾害 D．恶化人类环境
(5)为了减少酸雨的形成，必须对燃煤烟气进行脱硫处理，常用的方法有 __________，对废气中的氮氧化物进行____________。
19．(13分)[发展要求]汽车的发明与使用是人类智慧的杰出体现，它为人们的生活和生产带来了极大的方便，同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。?
(1)下列有关城市各项污染源与其造成的后果排列正确的是( )
A．汽车尾气——光化学烟雾 工业废气——酸雨
工业废水——“公害病”
B．汽车尾气——酸雨 工业废气——“公害病”
工业废水——光化学烟雾
C．汽车尾气——“公害病” 工业废气——酸雨
工业废水——光化学烟雾
D．汽车尾气——光化学烟雾 工业废气——“公害病”
工业废水——酸雨
(2)新型环保出租车采用LPG＋汽油的双燃料系统，其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降80%左右，解决了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列物质中不属于有害物质的是( )
A．CO2和H2 B．NO2和NO
C．CO和SO2 D．碳粒和含铅化合物
(3)所谓“绿色汽车”是指使用液化石油气作能源的汽车。绿色汽车可避免有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳烃的排放。燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含C3～C5的烃)与汽油相比较 ( )
A．前者生成的水少
B．前者消耗氧气量少
C．前者燃烧产生的热量多
D．前者产生的含碳化合物少
专题测评(四)B
专题4
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷45分，第Ⅱ卷55分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个正确答案)
1．能源问题是当今世界发展的一个重要问题。下列能源符合“绿色化学”的概念的是( )
A．氢气 B．煤
C．沼气 D．石油
2．在冶金工业中，通常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是( )
A．成本低
B．它们都是轻金属
C．这些金属很活泼
D．这些金属的熔点相对较低
3．下列说法错误的是( )
A．对废旧金属的最好的处理方法是回收、再利用
B．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
C．活泼金属的冶炼都是通过电解其熔融态的盐实现的
D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等
4．下列氧化物中，可用碳作还原剂制得相应金属的是( )
①Al2O3 ②Na2O ③Fe2O3 ④MgO
A．只有③ B．③④
C．①③④ D．①③
5．我国最近从国外引进一套设备，它可以有效消除“白色污染”，它可把回收的废旧塑料加工成汽油、煤油等。试分析在该加工过程中发生的主要反应类型为( )
A．裂解 B．裂化
C．分馏 D．干馏
6．科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术，即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯与水的混合物，使其与沙粒结合，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯的叙述中不正确的是( )
①聚丙烯酸酯是由结构简式为CH2===CHCOOR的小分子聚合而成的
②聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点
③聚丙烯酸酯能发生加成反应
④聚丙烯酸酯是纯净物
A．①②
B．③④
C．①②③④
D．①④
7．科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，从而把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。如将CO2和H2以1∶4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下发生反应CO2＋4H2―→CH4＋2H2O；若将CO2与H2混合，在一定条件下以1∶3的比例发生反应，生成某种重要的化工原料和水。该化工原料可能是( )
A．烷烃 B．烯烃
C．炔烃 D．芳香烃
8．从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用图CB4-1所示装置进行的是( )
图CB4-1
A．不同浓度的硝酸与铜的反应
B．稀硫酸与纯碱或小苏打的反应
C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸的反应
D．H2O2在不同催化剂作用下分解
9．我国城市环境中的大气污染物主要是( )
A．CO2、Cl2、N2、酸雨
B．SO2、NO2、CO、可吸入颗粒物
C．NH3、CO2、NO2、雾
D．HCl、SO2、N2、可吸入颗粒物
10．下列变化不包括化学变化的是( )
A．煤焦油的分馏
B．煤的干馏
C．煤的气化
D．煤的液化
11．工业上制取硫酸铜不是直接用浓硫酸与铜反应，而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡，这样做的优点是( )
①节约能源 ②不产生污染大气的SO2 ③提高了H2SO4的利用率 ④提高了Cu的利用率
A．①②
B．②③④
C．①②③
D．全部
12．实验室中欲使1.6 g氧化铁完全还原，事先应准备的CO在标准状况下的体积为( )
A．672 mL
B．336 mL
C．大于672 mL
D．小于336 mL
13．把铝粉和氧化亚铁粉配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量的盐酸反应；另一份直接投入到足量的烧碱溶液中充分反应。两种情况下生成的气体的质量比是( )
A．3∶2 B．2∶3 C．1∶1 D．28∶9
14．生产、生活离不开化学。下列说法正确的是( )
A．淡化海水，可向海水中加入净水剂明矾
B．食用油在锅内过热着火时，熄灭它的最好方法是把油泼掉
C．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
D．光导纤维属于有机合成新材料
15．已知在溶液中IO可和I－发生反应IO＋5I－＋6H＋＝3I2＋3H2O，根据此反应，可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验，证明在食盐中存在IO。可供选用的物质有①自来水；②蓝色石蕊试纸；③碘化钾淀粉试纸；④淀粉；⑤食糖；⑥食醋；⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是( )
A．①③
B．③⑥
C．②④⑥
D．①②④⑤⑦
请将选择题答案填入下表：
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
总分
答案
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本大题共5小题，共55分)
16．(9分)NO分子曾因污染空气而臭名昭著。Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，因在此领域研究有很大进展而荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。
(1)NO对环境的危害在于( )
A．破坏臭氧层
B．高温下能使一些金属被氧化
C．造成酸雨
D．与人体内的血红蛋白结合
(2)在含Cu＋的酶的活化中心中，NO可转化为NO，写出Cu＋和NO在酸性水溶液中反应的离子方程式：_______________________________________________________________。
(3)常温下把NO气体压缩到100个大气压，在一个体积固定的容器中加热到50 ℃，发现气体的压强迅速下降，降至原压强的就不再改变。已知产物之一为N2O，写出上述变化的化学方程式(不写反应条件)：____________________________________________________。
17．(8分)(1)汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)，它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式： _______________________________
________________________________________________________________________。
(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是_______________________________________________________________________________。
(3)控制城市空气污染源的方法可以有________(选错扣分)。
a．开发氢能源
b．使用电动车
c．植树造林
d．戴上呼吸面具
18．(12分)设计一个实验方案，在廉价的原料和每种原料只用一次的条件下，分三步从含有Fe3＋、Cu2＋、Cl－、NO的废液中，将Fe3＋转化为绿矾(FeSO4·7H2O)回收，将Cu2＋转化为Cu回收。各步反应加入的原料依次是________、________、________。
各步反应的离子方程式是
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________。
19．(13分)已知煤在我国许多城市大量使用。
(1)我国大约有70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构来看，在提供热量的同时产生大量的__________________等气体物质，造成严重的大气污染。
(2)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并芘的排放量也会减少，同时节煤20%～30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。下列物质中适宜于作固硫剂的是________(填字母)。
A．氯化钙 B．氧化钙
C．硫酸钙 D．氢氧化钙
(3)某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程：________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(4)除上述的“型煤”技术外，为了解决煤燃烧所造成的环境污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有煤的__________、________、________等。
20．(13分)SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过
0.02 mg·L－1。某化学兴趣小组选用如图CB4-2所示实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。(已知碘能氧化H2SO3生成H2SO4)。
图CB4-2
(1)若原料气为从左到右流向时，上述装置连接的顺序是原料气→____→____→____→____→____(填字母)。
(2)装置②中发生反应的离子方程式为____________________；当装置②出现__________________的现象时，立即停止通气。
(3)你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘-淀粉溶液的是( )
A．酸性KMnO4溶液
B．NaOH溶液
C．溴水
D．氨水
(4)若碘溶液的浓度为0.05 mol·L－1，体积为20 mL，收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已换算成标准状况下)。那么，SO2的含量是否超标？
参考答案
专题测评(四)A
1．B
2．C [解析] 天然气的主要成分为CH4，燃烧后产生CO2和H2O。
3．D [解析] 食盐必须添加碘，否则长期食用会得“大脖子”病。
4．D [解析] 裂解的原料是重油，裂解气的主要成分为乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃。
5．D [解析] 石油分馏属于物理变化，所得产品与石油的成分属于同一类。应该通过对石油分馏产品的裂解才能获得乙烯、丙烯和丁二烯，D项错误。
6．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。
7．B [解析] 根据离子共存，可将离子分成两组：OH－、SO、Cl－、Na＋和Ag＋、
Ba2＋、Fe3＋、NO。
8．B [解析] 水煤气、焦炉煤气、石油液化气和高炉煤气的主要成分分别是CO和H2，H2、CH4、C2H4和CO，C3～C4的烷烃，CO、CO2和N2，能符合题中实验现象的气体是焦炉煤气。
9．B [解析] 由表达式可知光合作用是在叶绿素存在时，由CO2和H2O生成碳水化合物和氧气，A、C正确；碳水化合物是糖类物质，并不是由碳和水组成的化合物。
10．C [解析] 聚乙烯等塑料垃圾极难分解，深埋或倾倒入海并不能根除其危害，只是起到危害的转移作用。
11．C [解析] 由于Al2O3的熔点很高，加热Al2O3难以分解，因此加热时得不到其单质；加热CaCO3发生分解反应CaCO3CaO＋CO2↑；C项中电解熔融NaCl时，2NaCl2Na＋Cl2↑，可得到金属钠；由于镁的活动性比铝强，因此铝粉不能置换MgO中的Mg。
12. B [解析] 水力发电减少CO2的排放，故选B项。
13．D [解析] 形成酸雨的原因是硫的氧化物和氮的氧化物的排放，其中在工业城市中主要是由于含硫煤的燃烧引起的，因此要减少硫的氧化物的排放，而燃煤时鼓入足量的空气，无法减少SO2的排放量。
14．C [解析] 根据水的性质可知，水既能给出H＋，又能接受H＋，故既是酸又是碱。
15．C [解析] 磷是植物生长的营养元素，如果污水中的磷不进行处理，时间长了水中的植物就会大量繁殖，使水质变坏，所以必须进行处理。
16．(1)A：蒸馏烧瓶 B：冷凝管 C：牛角管 D：锥形瓶 (2)错误：①温度计插入烧瓶内液面以下；②冷凝管水流方向错误。改正：①温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平齐；②将冷凝水水流方向反过来，应“下进上出” (3)连接好装置后，将牛角管的下口浸入水槽中，对烧瓶的底部微热，可看到牛角管的管口有气泡冒出，冷却后，若牛角管内形成一段稳定的水柱，说明装置的气密性良好
17．(1)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃 Fe
(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，
MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
(3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(4)0.67 mol·L－1 2.3 mol·L－1
[解析] MgO不能与铝发生置换反应，所以①发生的反应是Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3，②中发生的反应是Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O，③中发生的反应是Fe＋2FeCl3===3FeCl2，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；④中加入KSCN溶液不变色，说明Fe3＋完全被还原为Fe2＋，溶液D为MgCl2、FeCl2的混合液。根据题意假设20 g A中MgO和Fe2O3的物质的量均为x，则40 g·mol－1x＋160 g·mol－1x＝20 g，解得x＝0.1 mol。溶液中Mg2＋的物质的量等于MgO的物质的量，c(Mg2＋)＝＝0.67 mol·L－1，反应后原加入的盐酸中的Cl－全部转移到FeCl2和MgCl2中，Cl－守恒，所以溶液D中n(Cl－)＝n(Mg2＋)×2＋n(Fe2＋)×2＝6.0 mol·L－1×0.15 L＝0.9 mol，n(Fe2＋)＝＝0.35 mol，所以c(Fe2＋)＝＝2.3 mol·L－1。
18．(1)D (2)2SO2＋O22SO3 SO3＋H2O===H2SO4
(3)硝 (4)ABD (5)石灰石-石膏法、氨水法 吸收利用
[解析] SO2在转化为SO3时需在催化剂条件下完成，SO2在形成酸雨时由题意可知先转化为SO3，SO3与H2O生成H2SO4，这是形成酸雨的因素之一。酸雨的危害极大，要尽可能减少SO2以及氮氧化物的排放。
19．(1)A (2)A (3)D
专题测评(四)B
1．A 2.C 3.C 4.B 5.B 6.B
7．B [解析] 由反应物CO2和H2混合在一定条件下以1∶3(分子数比)的比例发生反应，可判断混合气体中C、H原子个数比为1∶6；又由于反应后生成水，即有H原子与O原子化合成水分子；而在四个选项中的物质中都不含O，可判断1个CO2分子中的2个O原子应与4个H原子结合成2个水分子，即混合气体中的1个C原子应与2个H原子化合成化工原料，反应式为2CO2＋6H2―→C2H4＋4H2O，该化工原料生成N(C)∶N(H)＝1∶2的化合物，为烯烃。
8．A [解析] 本装置可用于液＋固→气，也可用于液＋液→气的反应，但不能制取有毒的气体。A项中的反应可产生NOx，符合题意。
9．B 10.A 11.C 12.C 13.C
14．C [解析] A项，明矾只能吸附水中的杂质，不能除去水中的可溶性离子，错；B项，可用锅盖隔绝O2来灭火，错；C项，N2与O2放电条件下可生成NO，NO与O2继续反应生成NO2，NO2与H2O生成HNO3，HNO3溶解矿物质可生成硝酸盐而被植物吸收，正确；D项，光导纤维的主要成分是SiO2，属于无机非金属材料，错。
15．B [解析] 由题给反应，要证明IO应该用到I－、淀粉和酸。现给出碘化钾淀粉试纸，还需食醋便可完成上述实验。向待测液中加入食醋，然后将溶液滴在碘化钾淀粉试纸上，若试纸变蓝，即可证明含有IO。
16．(1)ACD (2)Cu＋＋NO＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O
(3)3NO===NO2＋N2O
17．(1)2CO＋2NO2CO2＋N2 (2)SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾 (3)ab
[解析] (1)根据题目提供的信息：CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，生成的气体是CO2和N2。(2)SO2可被氧化成SO3，与水蒸气形成硫酸酸雾。(3)植树造林能控制CO2量的增加，而对消除汽车尾气中的烃类、CO、SO2和NO等物质没有直接的效果。
18．Ca(OH)2 稀硫酸 铁粉
(1)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
(2)Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
(3)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
[解析] 根据题目的要求，可设计成如下流程图进行解答：
19．(1)二氧化硫、氮氧化物 (2)BD
(3)CaCO3CaO＋CO2↑ 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
(4)干馏 气化 液化
20．(1)c→d→b→a→e
(2)I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－ 蓝色褪去
(3)AC (4)SO2的含量超标。
[解析] (1)要确定工业原料气中SO2的含量，需知道SO2、N2和O2的体积。因此，先求出SO2的体积，再利用排水法测出N2和O2的体积，装置的连接顺序为c→d→b→a→e。
(2)由反应I2＋SO2＋2H2O＝2HI＋H2SO4知，利用②中溶液的蓝色变化来确定反应的过程。
(3)因SO2具有还原性，可利用酸性KMnO4溶液紫色的变化、溴水的橙色变化来代替碘的淀粉溶液。
(4)据方程式I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4知，n(SO2)＝n(I2)，则V(SO2)＝0.05 mol·L－1×20×10－3L×22400 mL·mol－1＝22.4 mL，所以每升空气中SO2的含量为×1000＝70 mL，而国家规定的标准为每升空气中SO2的含量不超过×22400 mL·mol－1＝0.007 mL。所以SO2的含量超标。
