第八章 化学与可持续发展 课时练习(含解析) 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章 化学与可持续发展 课时练习
一、单选题
1．中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功携带月球样品返回地球，2021年“天问一号”着陆火星，它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是（　　）
A．氢气燃烧时有非极性键的断裂和形成
B．氢气燃烧的产物不污染环境，有利于实现“碳中和”
C．低温液态储氢可以大大提高氢气的密度，降低储运成本
D．氢气的来源较多，包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等
2．现代人已经进入以“室内污染”为标志的第三个污染阶段，以下不属于室内污染物的是（　　）
A．烹饪时产生的油烟
B．石材缓慢释放的放射性气体
C．各种板材中粘合剂释放的甲醛等
D．天然气燃烧产生的CO2和水
3．下列有关合理用药的说法中正确的是
A．长期服用阿司匹林可预防某些疾病，没有副作用
B．每日早、中、晚三次与每隔8小时一次，服药效果相同
C．一次忘记服药，下次可以增加一倍剂量服用
D．非处方药的包装上印有“OIC”标识
4．雾霾(其中的PM2. 5，即大气中粒径小于或等于2.5 μm的颗粒物；1 μm=1x10-6m)中物质转化如下图所示。下列说法正确的是（　　）
A．PM2.5属于胶体
B．一次颗粒物(如BC)中不含碳元素
C．二次无机颗粒物(SNA)主要成分为NH4NO3和( NH4)2SO4
D．二次有机颗粒物(SOA)主要成分 属于醇类
5．下列叙述中，不正确的是（　　）
A．天然气是以甲烷为主的高效清洁燃料
B．煤的干馏可得到煤焦油，通过煤焦油的分馏可获得各种芳香烃
C．石油中含有烷烃和环烷烃，因此由石油不可能获得芳香烃
D．通过石油的催化裂化及裂解可以得到轻质油和气态烯烃
6．按照科学配方，通过一定方法把缺乏的营养素加到食品中去，以提高食品的营养价值，这样的食品，称之为强化食品。其中为改善营养性贫血，常在酱油中加入含某种元素的营养强化剂，这种元素是（　　）
A．铁 B．铜 C．碘 D．锌
7．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，某化学兴趣小组模拟从海水获取化学资源的方案设计如下。下列有关说法正确的是
A．第①步中除去粗盐中的、、等杂质，加入药品的顺序可以为：溶液→溶液→过滤后加盐酸
B．工业上制取金属钠可以通过电解饱和食盐水实现
C．在第③步反应的离子方程式为：
D．第④步反应可以向吸收液中通入氯气
8．化学在生活中有着重要的应用。下列叙述错误的是（　　）
A．燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成
B．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维
C．花生油中的主要成分属于酯类，是天然高分子化合物
D．碳纳米管表面积大，可用作新型储氢材料
9．化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是（　　）
A．不当开采可燃冰，有可能引发温室效应
B．过期药品和纸箱均需投人到可回收垃圾箱内
C．油脂发生皂化反应后所得产物为高级脂肪酸和甘油
D．燃煤中加入石灰石可以缓解环境污染并提高燃烧效率
10．下列关于有机化合物的说法正确的是（　　）
A．淀粉和纤维素互为同分异构体
B．蛋白质水解的最终产物是多肽
C．植物油含不饱和脂肪酸酯，能使溴的四氯化碳溶液褪色
D．煤油可由煤的干馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
11．下列关于物质的用途的说法错误的是（　　）
A．K2FeO4可用于自来水杀菌消毒及净水
B．氮化镓属于优良的半导体材料，可用作光导纤维
C．NaCl、C2H5OH、CH3COOH都可用作食品调味剂
D．超级钢耐腐蚀、强度大，可实现轻薄化，用于航空航天
12．下列叙述中正确的是（　　）
A．SO2、NO2都能与水反应，其反应原理不同
B．N2与O2在放电条件下直接化合生成NO2
C．常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应，可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸
D．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
13．Q、W、X、Y是短周期主族元素，M中含有碳、氮、W、Z四种元素，M分子部分结构如图所示(…表示氢键)。Q最高正价与最低负价代数和为4，化合物W2Z能与Y2反应产生Z2，常温下，X的单质能溶于Q的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是（　　）
A．M分子中存在的化学键有：极性键、非极性键和氢键
B．Y的最高价含氧酸是最强酸
C．工业上常用电解其氯化物冶炼X单质
D．简单离子半径Q＞Z＞Y＞X
14．2014年世界环境日中国主题为“向污染宣战”，下列有关环境污染的叙述错误的是（　　）
A．酸雨通常是指pH在7以下的降水
B．氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因
C．大气污染主要指CO、SO2、氮氧化物以及粉尘等
D．N与S的氧化物直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病
15．下列关于煤、石油、天然气的叙述正确的是（　　）
A．煤的主要成分是单质碳
B．天然气是一种清洁的化石燃料
C．石油的分馏和裂化都是化学变化
D．塑料等合成材料只能以石油为原料制得
16．“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．铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷
C．由反应2SO2+O2 2SO3制SO3 D．乙烯与HBr制取溴乙烷
17．化学是一门实用性很强的科学，与社会、环境等密切相关，下列有关说法正确的是（　　）
A．“海水淡化”可以解决“淡水供应危机”，向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化
B．“绿水青山就是金山银山”，我市钢铁厂燃煤时加入少量石灰石，以减少SO2的排放
C．木材、织物浸过水玻璃后更易燃烧
D．光导纤维、水泥、玻璃等都属于硅酸盐材料
18．下列关于药品和食品添加剂的说法中正确的是（　　）
A．处方药的包装上印有“OTC”标识
B．阿司匹林化学名称为水杨酸，具有解热镇痛作用，长期大量服用对人体无害
C．果汁饮料中可以添加适量苯甲酸钠，苯甲酸钠是一种抗氧化剂
D．味精能增加食品的鲜味，是一 种常用的增味剂，其化学名称为谷氨酸钠
19．下列关于金属冶炼的说法正确的是（　　）
A．由于铝的活泼性强，故工业上采用电解熔融AlCl3的方法生产单质铝
B．将钠投入氯化镁饱和溶液中，可置换出镁单质
C．冶炼金属的方法，本质上是由金属的活泼性决定的
D．铝热反应需要在高温下进行，是一个典型的吸热反应
20．下列说法正确的是（　　）
A．煤中含量最高的元素是氢，其次是碳和氧
B． 分子中处于同一平面内的碳原子最少有11个
C．现代工业生产中芳香烃主要来源于煤焦油
D．石油的裂解可以提高汽油等轻质油的质量和产量
二、综合题
21．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）请列举海水淡化的两种方法：　 　、　 　。
（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是　 　。
（3）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的化学方程式为　 　， 由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是　 　。
22．冶炼金属常用以下几种方法：
①用碳、一氧化碳或氢气做还原剂还原；
②用较活泼金属钠、镁等还原；
③电解法；
④热分解法。
选用最佳方法将下列金属从其化合物中还原出来：
（1）铁、锌、铜等中等活泼金属　 　。
（2）钠、镁、铝等活泼或较活泼金属　 　。
（3）汞、银等不活泼金属　 　。
（4）钾、铷、铯、钛等金属通常还原方法是　 　。
23．自然界并不缺少“镁”，缺少的是发现“镁”的眼晴。海水中镁的绝对含量高但相对浓度却小[c（Mg2+）约为0.054mol L﹣1]。工业上常从海水中提镁，其生产过程的讨论方案如图所示：
（1）要实现对海水中镁元素的富集，一般采取　 　（填编号）。①直接往海水中加入沉淀剂；②利用晒盐后的苦卤水，向其中加入沉淀剂；③先加热蒸发海水，再加入沉淀剂
（2）根据表中4种试剂的市场价格数据，选择　 　做沉淀剂最合理，如果“提镁”工厂就建在海边，　 　是生产这种试剂的最好原料。
试剂 NaOH KOH Ca（OH）2 Ba（OH）2
价格（元/吨） 3300 9500 580 3500
（3）根据下表中3种电解质的熔点数据，上图方案中，方案　 　最优，此方案采取电解熔融态电解质而不是电解其水溶液，原因是　 　；电解的化学方程式为　 　。
电解质 MgCl2 MgO MgSO4
熔点/℃ 714 2800 1327
（4）电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可以选择_______氛围。
A．N2 B．CO2 C．Ar D．空气
24．海洋是巨大的化学资源宝库。下面是海水化学资源综合利用的部分流程图：
回答下列问题：
（1）由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等离子，除去这些离子，需要依次加入试剂的顺序为____(填字母)。
A．NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，盐酸
B．NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、盐酸
C．Na2CO3溶液，BaCl2溶液，NaOH溶液、盐酸
（2）工业上电解饱和食盐水可得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液，写出该反应的离子方程式：　 　。
（3）氧化Br-也可选用过氧化氢溶液，写出H2O2的电子式：　 　。
（4）苦卤中通入Cl2置换出Br2，吹出后用SO2吸收转化为Br-，写出该反应的化学方程式：　 　，反复多次，以达到富集溴的目的，由海水提溴过程中的反应可得出Cl-、SO2、Br-还原性由弱到强的顺序：　 　。
（5）工业上也可以用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2，生成溴化钠和溴酸钠(NaBrO3)，同时有CO2放出。向溴化钠和溴酸钠(NaBrO3)溶液中加入H2SO4可生成Br2，写出生成Br2的离子方程式：　 　。
25．铝（熔点660℃）是一种应用广泛的金属，镓（Ga）与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业上以铝土矿（含有Al2O3、Ga2O3、SiO2等物质）为原料提取Al2O3（熔点2045℃），并将Al2O3和冰晶石（Na3AlF6，六氟合铝酸钠）混合熔融后电解制得。回答下列问题：
（1）冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰等金属，写出铝与CrO3在高温下反应的化学方程式 　 　。
（2）操作I得到滤渣的主要成分有　 　 。
（3）将0.1 mol/L AlCl3溶液和10% NH4F溶液等体积混合，充分反应后滴加氨水，无沉淀析出。则AlCl3与NH4F反应的化学方程式为 　 　 ；该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质，原因是 　 　。
（4）饮用水中的NO3-对人类健康会产生危害。为了降低饮用水中的NO3-的浓度，有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2，该反应的离子方程式为　 　 ，此方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-，仍然可能对人类健康产生危害，还需对该饮用水进行一系列后续处理。已知：25℃时，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Al(OH)3 AlO2-+H++H2O K=1.0×10-13。25℃时，若欲使上述处理的水中AlO2-浓度降低到1.0×10-6 mol/L，则应调节至pH=　 　，此时水中 =　 　。
（5）工业上常用碳棒作电极电解熔融氧化铝的方法冶炼铝（如图所示）。
①阴极电极反应式为　 　 。
②工业生产中，阳极材料要定期补充，其原因是：　 　。
（6）下列有关推理不合理的是 　 　。
a．工业上可以用热还原法来制取Ga
b.酸性：Al(OH)3＞Ga(OH)3
c.由最外层电子数相同可知，镓与铝的化学性质相似
d.可用GaCl3溶液、氨水和盐酸设计实验证明Ga(OH)3的两性
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A.2H2+O22H2O有非极性健断裂，没有非极键的形成(水中只有极性键)，A符合题意；
B．碳中和”概念是：“对于那些在所有减少或避免排放的努力都穷尽之后仍然存在的排放额进行碳抵偿”，“碳中和”就是现代人为减缓全球变暖所作的努力之一，氢气燃烧产物为H2O，不污染环境，B不符合题意；
C．液态H2分子间问隙比气态分子间小，密度增大，储运成本低，C不符合题意；
D．电解水，煤的气化，乙烷裂解，氯碱工业均产生氢气，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.氢气燃烧生成水；
B.氢气燃烧的产物只有水；
C.液态H2分子间问隙比气态分子间小，密度增大，储运成本低；
D.水的电解产物是氢气和氧气，煤的气化可得到氢气和CO，乙烷裂解产生乙烯和氢气，氯碱工业是通过电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．油烟内含有多种有害物质，对人体健康不利，属于室内污染，A不符合题意；
B．放射线气体可以诱发肺癌等疾病，属于室内污染，B不符合题意；
C．甲醛有毒且破坏蛋白质，属于室内污染，C不符合题意；
D．天然气燃烧产生的CO2和水，不属于大气污染物，不属于室内污染，D符合题意；
答案选D。
【分析】根据在室内形成的污染物进行判断即可。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．药物一般都有一定的毒副作用，不能长期服用，避免药物对人体产生不良的作用或者危害，A不符合题意；
B．服药时一定要按照严格的时间规定执行，不能所以更改，B不符合题意；
C．一次性服药的用量是经过严格的科学实验和大量的临床研究确定的，不能随意增减，C不符合题意；
D．“OIC”为非处方药的标识，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.药物不能长期服用，避免药物对人体产生不良作用或危害；
B.服药时一定要严格执行规定的时间，不能随便更改；
C.一次性服药的用量不能随意增减。
4．【答案】C
【解析】【解答】解：A. PM2. 5，即大气中粒径小于或等于2.5 μm的颗粒物，不属于胶体的微粒范围，A不符合题意；
B.从图分析，一次颗粒物通过界面反应，内混后得到二次有机颗粒物，有机颗粒物中肯定含有碳元素，所以一次颗粒物中含有碳元素，B不符合题意；
C.从图分析，二次无机颗粒物含有铵根离子和硫酸根离子和硝酸等，所以主要成分为硝酸铵和硫酸铵，C符合题意；
D. 二次有机颗粒物(SOA)主要成分 不属于醇，属于酸，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A.胶体粒子直径在1~100nm之间；
B.根据质量守恒，生成物中一定含有C元素；
C.根据含有的颗粒分析；
D.-COOH为羧基，属于羧酸。
5．【答案】C
【解析】【解答】石油的催化重整可得到芳香烃。
故答案为：C
【分析】本题是对煤、石油、天然气的考查，属于识记性基础知识的考查。注意石油的催化重整，可以得到芳香烃。
6．【答案】A
【解析】【解答】人体所需元素分微量元素和常量元素，常量元素包括氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁，微量元素包括铁、钴、铜、锌、铬、锰、钼、碘、硒，依据此解析；
A．血红蛋白中的铁是人体内氧的输送者， 缺铁易患贫血，通过一种添加了营养剂的”铁强化”酱油，为人体补充铁元素，A符合题意；
B．铜离子是重金属离子，能使蛋白质发生变性，B不符合题意；
C．碘元素通过加碘盐补充，C不符合题意；
D．锌离子是重金属离子，能使蛋白质发生变性，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】依据人体所需元素分微量元素和常量元素，常量元素包括氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁，微量元素包括铁、钴、铜、锌、铬、锰、钼、碘、硒解析；
7．【答案】D
【解析】【解答】A．Na2CO3 溶应在Ba(OH)2 溶液之后加入，用于除去过量的钡离子，A不符合题意；
B．工业上制取金属钠可以通过电解熔融氯化钠实现，B不符合题意；
C．HBr为强电解质，可拆，离子方程式为： ，C不符合题意；
D．第④步反应可以向吸收液中通入氯气，氯气将溴离子氧化为溴单质，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】1mol烃CxHy的耗氧量为mol；
8．【答案】C
【解析】【解答】A．在煤中加入CaO，可生成硫酸钙，减少二氧化硫的排放，从而减少酸雨的形成，故A不符合题意；
B．制作光导纤维的材料为高纯度SiO2，故B不符合题意；
C．花生油中的主要成分高级脂肪酸甘油脂，属于酯类，但不是天然高分子化合物，故C符合题意；
D．碳纳米管表面积大，据此较大的吸附，所以可以用作新型储氢材料，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】A.生石灰可将硫元素固定减少二氧化硫的排放
B.二氧化硅制备光导纤维的材料
C.油脂属于小分子化合物
D.纳米材料表面积大可以储氢
9．【答案】A
【解析】【解答】A．不当开采可燃冰会导致甲烷泄露，有可能引发温室效应，故A符合题意；
B．过期药品应防止指定的过期药品回收箱内，进行特殊处理，故B不符合题意；
C．油脂发生皂化反应后所得产物为高级脂肪酸盐和甘油，故C不符合题意；
D．加入石灰石高温可以生成氧化钙，氧化钙与二氧化硫反应，可以缓解环境污染，但对燃烧效率无影响，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.常见引起温室效应的是甲烷和臭氧和二氧化碳等
B.药品不能回收，纸箱可以回收
C.油脂在碱性条件下皂化得到的是盐，再酸性条件下水解得到的是酸
D.加入石灰石主要是固定硫减少二氧化硫的排放
10．【答案】C
【解析】【解答】A. 纤维素和淀粉的化学成分均为（C6H10O5）n，但两者的n不同，所以两者的分子式不同，不是同分异构体，故A不符合题意；
B. 蛋白质水解的最终产物是氨基酸，而不是多肽，故B不符合题意；
C. 植物油含不饱和烃基，分子中含有碳碳双键，可使溴的四氯化碳溶液褪色，故C符合题意；
D. 煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠，故B不符合题意，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A.分子式相同，结构式不同的化合物互为同分异构体；
B.蛋白质最终水解为氨基酸，氨基酸是构成蛋白质的最小单位；
C.碳碳双键具有还原性，可以和具有氧化性的溴单质发生氧化还原反应。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．K2FeO4 有强氧化性，可以杀菌消毒，还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮的固体杂质，使之形成沉淀而达到净化水的目的，因此可用于净化自来水并杀菌消毒，选项A不符合题意；
B．氮化镓属于优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料，而光导纤维的主要成分是二氧化硅，选项B符合题意；
C．家庭生活中常用的调味品有食盐、食醋、酒精、淀粉等，它们的主要成分是NaCl、CH3COOH、C2H5OH，选项C不符合题意；
D．超级钢耐腐蚀、其强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化，可用于航空航天，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.铁元素的化合价处于最高价态具有氧化性，其产物水解得到具有吸附性的氢氧化铁可以吸附杂质
B.常用的光导纤维材料是二氧化硅
C.氯化钠和醋酸以及乙醇是常用的食品调味剂
D.超级钢符合航天飞机的材料制备
12．【答案】A
【解析】【解答】A.二氧化硫与水反应生成亚硫酸，属于化合反应，而二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，为氧化还原反应，原理不同，A符合题意；
B.氮气与氧气在放电条件下生成一氧化氮，一氧化氮与氧气再化合成二氧化氮，B不符合题意；
C.常温下铁与浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的进行，而不是不反应，C不符合题意；
D.一氧化氮在空气中不能稳定存在，被空气中氧气氧化成二氧化氮，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.根据SO2、NO2与H2O反应的化学方程式分析；
B.放电条件下，N2与O2反应生成NO；
C.常温下，浓硫酸、浓硝酸能使铁钝化；
D.NO能被空气中的O2氧化成NO2；
13．【答案】D
【解析】【解答】A．氢键不是化学键，A不符合题意；
B．Y为F元素，没有正价，即没有最高价含氧酸，B不符合题意；
C．AlCl3为共价化合物，熔融状态不导电，工业上电解熔融Al2O3制备Al单质，C不符合题意；
D．电子层数越多离子半径越大，电子层数相同核电荷数越小半径越大，所以离子半径：S2-＞O2-＞F-＞Al3+，即Q＞Z＞Y＞X，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】M中含有碳、氮、W、Z四种元素，M中含有氢键，再结合W、Z的成键特点和原子半径大小关系可知W为H元素，Z为O元素；Q最高正价与最低负价代数和为4，且为短周期主族元素，则Q为S元素；根据题意化合物H2O能与Y2反应产生O2，则Y应为F元素；X的单质能溶于稀硫酸不溶于浓硫酸，X应为Al，在浓硫酸中发生钝化。
14．【答案】A
【解析】【解答】A、由于空气中存在CO2，所以降水中总会溶解CO2而呈酸性，因此酸雨是指pH小于5.6的降雨，A描述符合题意；
B、光化学烟雾是由碳氢化合物和氮氧化物引起的，B描述不符合题意；
C、大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程度，CO、SO2、氮氧化物以及粉尘等都是大气污染物，C描述不符合题意；
D、N与S的氧化物都是有刺激性气味的有害物质，吸入过程中会对呼吸道产生刺激，危害人的身体健康，D描述不符合题意。
故答案为：A。
【分析】大气污染危害了我们生存的环境，危害了人类的健康，必须加以足够的重视。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，故其主要成分不是单质碳，A不符合题意；
B．天然气主要成分是CH4，燃烧后不会产生污染环境的物质，故是一种清洁的化石燃料，B符合题意；
C．石油的分馏是物理变化，石油的裂化是化学变化，C不符合题意；
D．塑料等合成材料主要以石油、煤、天然气为原料制得，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成的混合物，不是单质
B.天然气完全燃烧后的产物主要是水和二氧化碳，不会产生污染
C.石油的分馏没有产生新物质，主要是利用物质的熔沸点的不同进行分离，石油的裂化是产生了新的物质是化学变化
D.合成塑料的原材料不只是石油，还有煤、天然气等等原料
16．【答案】D
【解析】【解答】A．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜，因有有毒气体二氧化氮生成，反应物没全部转化为所需产物，故A不符合题意；
B．甲烷与氯气制备一氯甲烷，属于取代反应，伴随副反应，反应物没全部转化为所需产物，故B不符合题意；
C．由反应2SO2+O2 2SO3制SO3是可逆反应，无法进行到底，故C不符合题意；
D．乙烯与HBr制取溴乙烷，该反应为加成反应，原料利用率为100%，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题考查“绿色化学”知识，要熟悉各种反应类型，还要考虑环保、经济等方面。原子经济反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，不产生副产物，加成反应和加聚反应符合要求。
17．【答案】B
【解析】【解答】A．加入净水剂明矾可以除去悬浮性杂质，不能使海水淡化，A不符合题意；
B．燃煤时加入少量石灰石，可以减少SO2排放，B符合题意；
C．水玻璃是硅酸盐的水溶液，不易燃烧，C不符合题意；
D．光导纤维是二氧化硅，是氧化物，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．加入净水剂明矾可以除去悬浮性杂质；
B．燃煤时加入少量石灰石，可以减少SO2排放；
C．水玻璃是硅酸盐的水溶液；
D．光导纤维是二氧化硅。
18．【答案】D
【解析】【解答】A．印有“R”标志的药品属于处方药，故A不符合题意；
B．长期大量使用阿司匹林会出现不良反应，如水杨酸反应，故B不符合题意；
C．苯甲酸钠是一种防腐剂，可以抑制细菌的滋生，防止食品变质，故C不符合题意；
D．味精为谷氨酸单钠，易溶于水，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】A.OTC是非处方药的标志
B.阿司匹林是有机物，长期使用会产生危害
C.苯甲酸钠主要是食品防腐剂，防止食物变质，不能大量使用
D.味精为谷氨酸单钠，是一种鲜味调味料，其水溶液有浓厚鲜味
19．【答案】C
【解析】【解答】A. 氯化铝为共价化合物，熔融态不导电，故工业上采取电解熔融氧化铝的方法来制备单质铝，A不符合题意；
B. 将钠投入氯化镁饱和溶液中，Na会和水反应，无法置换出单质Mg，B不符合题意；
C. 冶炼金属的方法，本质上是由金属的活泼性决定的，C符合题意；
D. 铝热反应需要在高温下进行，是一个典型的放热反应，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】】A.工业上采取加入冰晶石电解熔融氧化铝的方法来制备单质铝；
B. 将钠投入氯化镁饱和溶液中，Na和水反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠再和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀；
C. 冶炼金属的方法，根据金属的活泼性不同，采用不同的方法，如钠镁铝采用电解法等；
D. 铝热反应是一个典型的放热反应。
20．【答案】B
【解析】【解答】A．煤中含量最高的元素是碳，其次是氢和氧，故A不符合题意；
B．苯环是平面结构，所有原子都共面。甲基是四面体结构，所以 分子中处于同一平面内的碳原子最少有11个，故B符合题意；
C．芳香烃的主要来源是石油化工的催化重整和裂化，故C不符合题意；
D．石油裂化是提高轻质液体燃料，特别是汽油的产量和质量，裂解的目的是为了提高乙烯的产量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.煤主要是由碳元素组成
B.根据结构简式找出可以共面的碳原子即可
C.芳香烃主要来源于石油化工
D.石油的裂化是得到轻质汽油，而裂解可以得到小分子烃
21．【答案】（1）蒸馏法；电渗析法(或离子交换法及其他合理答案中的任意两种)
（2）富集溴元素
（3）Br2＋SO2＋2H2O=H2SO＋HBr；强酸对设备的严重腐蚀
【解析】【解答】（1）目前淡化海水的方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，其中最常用的是蒸馏法；
（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素。
（3）二氧化硫吸收溴单质发生反应：Br2+SO2+2H2O=4H＋+SO42－+2Br－，工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸，易腐蚀设备。
【分析】（1）根据常用海水淡化方法进行回答即可；
（2）将溴单质还原为溴离子的目的是负极溴元素；
（3）二氧化硫与溴反应生成氢溴酸和硫酸。
22．【答案】（1）①
（2）③
（3）④
（4）②
【解析】【解答】(1)由Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法，即以C、CO或H2做还原剂还原冶炼，故答案为①；(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属的化合物与C、CO或H2等不反应，故采用电解法冶炼制备，故答案为③；(3)Hg、Ag等不活泼金属的氧化物不稳定，受热易分解，故采用热分解法冶炼，故答案为④；(4)金属钾的制备反应为Na＋KCl NaCl＋K↑，不是用活泼金属置换不活泼金属，而是应用平衡原理，不断的抽离钾蒸气使反应持续进行；钛是用钠或镁来置换：4Na＋TiCl4 4NaCl＋Ti或2Mg＋TiCl4 2MgCl2＋Ti。
故答案为：②。
【分析】(1)由Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法；(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属的化合物与C、CO或H2等不反应；(3)Hg、Ag等不活泼金属的氧化物不稳定，受热易分解；(4)金属钾的制备反应为Na＋KCl NaCl＋K↑，不是用活泼金属置换不活泼金属；钛是用钠或镁来置换。
23．【答案】（1）②
（2）Ca(OH)2；贝壳
（3）1；金属镁活泼性强，会与水反应，电解溶液得不到镁单质；MgCl2 Mg＋Cl2↑
（4）C
【解析】【解答】（1）要实现对海水中镁元素的富集，一般采取的方法为先沉淀后溶解沉淀，即利用晒盐后的苦卤水，向其中加入沉淀剂；
（2）根据表中4种试剂的市场价格数据，选择氢氧化钙做沉淀剂最合理，因为其成本最低，如果“提镁”工厂就建在海边，可灼烧贝壳（主要成分为碳酸钙），来获取氢氧化钙；
（3）根据表中3种电解质的熔点数据，氯化镁的熔点最低，故使其熔融所耗能量最少，方案1最优，方案采取电解熔融态电解质而不是电解其水溶液，原因是金属镁活泼性强，会与水反应，电解溶液得不到镁单质，电解的方程式为MgCl2 Mg＋Cl2↑；
（4）电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可以选择在惰性气体Ar气氛围中，原因是金属Mg在高温下会和氮气、二氧化碳、空气发生化学反应。
【分析】（1）熟悉镁的提取流程；
（2）材料的使用要考虑工业成本，一般采用价格低廉的试剂；
（3）物质的熔沸点低，能量消耗少，成本低；
（4）注意镁的冷却要采用不能和镁发生反应的气体。
24．【答案】（1）A
（2）
（3）
（4）；Cl—（5）
【解析】【解答】(1)镁离子会与氢氧根离子、碳酸根离子生成沉淀，钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，硫酸根离子会与钡离子生成沉淀，过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、在滤液中加入盐酸至不再有气体生成，将所得溶液加热浓缩、冷却结晶，得到精盐。据此可知：A正确。故答案为：A；
(2) 工业上电解饱和食盐水可得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液，该反应的离子方程式为： ，故答案为： ；
(3)H2O2的结构式为H-O-O-H，其电子式为。故答案为：。
(4)苦卤中通入Cl2置换出Br2，吹出后用SO2吸收转化为Br-，反复多次，以达到富集溴的目的．由海水提溴过程中的反应中还原剂的还原性大于还原产物，2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；反应中还原剂Br-的还原性大于还原产物Cl-；Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr；反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物Br-；可得出Cl-、SO2、Br-还原性由 弱到强 的顺序是 Cl—(5) 用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2， 生成溴化钠和溴酸钠，最后再用H2SO4处理得到Br2，说明溴离子和溴酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成溴单质，反应的离子方程式为： 。故答案为： 。
【分析】(1)根据镁离子会与氢氧根离子、碳酸根离子生成沉淀，钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，硫酸根离子会与钡离子生成沉淀，过滤后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠等进行分析；
(2)电解饱和食盐水可得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液；
(3)依据结构式书写电子式；
(4)依据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物，结合反应过程中的离子方程式分析判断；
(5)依据价态归中反应书写。
25．【答案】（1）CrO3+2Al Al2O3+Cr
（2）SiO2
（3）AlCl3+6NH4F=(NH4)3AlF6+3NH4Cl；NH4F电离出的F－水解生成HF，对玻璃有强腐蚀性而对塑料则无腐蚀性
（4）10Al+6NO3－+4OH－=3N2↑+10AlO2－+2H2O；7；1.3×10－12mol/L
（5）Al3++3e－=Al；阳极产生的氧气与阳极材料中的碳发生反应
（6）abd
【解析】【解答】（1）铝作还原剂，把Cr置换出来，其反应方程式为2Al＋CrO3 Al2O3＋Cr；
（2）Al2O3和Ga2O3都属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，因此试剂A应为酸，即滤渣的主要成分是SiO2；
（3）根据题意，氯化铝和氟化铵反应生成六氟合铝酸铵和氯化铵，因此AlCl3与NH4F反应的方程式为AlCl3+6NH4F=(NH4)3AlF6+3NH4Cl；氟化铵中F－水解产生HF，氢氟酸腐蚀玻璃，因此实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质；
（4）根据信息，Al被氧化成AlO2－，NO3－被还原成N2，因此离子反应方程式为10Al+6NO3－+4OH－=3N2↑+10AlO2－+2H2O ； 平衡常数K=c(AlO2－)×c(H＋)，因此c(H＋)=K/c(AlO2－)=1.0×10－13/1.0×10－6mol·L－1=1.0×10－7mol·L－1，即pH=7，c(Al3＋)=Ksp/c3(OH－)=1.3×10－33/(1.0×10－7)3=1.3×10－12mol·L－1；
（5）①阴极上发生还原反应，即阴极反应式为Al3＋＋3e－=Al；②阳极产生的氧气与阳极材料中的碳发生反应；
（6）a、Al与Ga属于同主族，因此工业上常用电解法制取Ga，故a错误；
B、溶液中通入过量的CO2，只有Al(OH)3沉淀生成，说明酸性强弱顺序是Ga(OH)3>H2CO3>Al(OH)3，故b错误；
C、Ga与Al属于同主族，最外层电子数相同，化学性质相似，故c正确；
D、根据氢氧化铝溶于强碱不溶于弱碱，因此用氢氧化钠替代氨水，故d错误。
【分析】（2）类比氧化铝是两性氧化物进行分析；
（4）根据化学平衡常数和溶度积常数进行计算；
（5）根据电解原理进行分析电极方程式即可。