第八章 化学与可持续发展 测试题 （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 测试题
一、单选题
1．地球上金属矿物资源有限，选用合理的方法冶炼金属尤为重要。下列金属需用电解法冶炼的是
A．铜 B．银 C．镁 D．铁
2．不慎误服了BaCl2可引起重金属离子中毒，除了服用蛋清可解毒外，还可以服用
A．硫酸钠溶液 B．碳酸钠溶液 C．氯化钠溶液 D．碳酸氢钠溶液
3．工业冶炼金属钾的反应原理是Na+KClK↑+NaCl。下列说法不正确的是
A．该反应属于氧化还原反应
B．该冶炼方法属于热还原法
C．该反应中不能选KCl水溶液
D．该反应说明Na元素的金属性强于K元素
4．化学与生产、生活密切相关。下列说法中正确的是
A．醋酸除水垢，纯碱去油污都发生了化学变化
B．古文：“以曾青涂铁，铁赤色如铜”说的反应是化合反应
C．任何元素在自然界中的存在形式都有化合态和游离态
D．煤的气化、液化和石油的分馏都为物理变化
5．化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是
A．福尔马林可用于保存动物标本
B．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
C．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
D．氯乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
6．我国“蛟龙号”载人潜水器已成功下潜至海底7062.68米处。“蛟龙号”载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下列有关合金的说法正确的是
A．钛合金是一种新型金属单质
B．钛合金的熔点比钛金属的高
C．钛合金的硬度比钛单质的小
D．合金钢和硬铝都是合金
7．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大，W、X、Y是最外层电子数均为偶数的非金属元素，W与Y位于同主族且W的原子序数是Y的，Z是从海水中提取的金属元素。下列说法一定正确的是
A．W与X或Y直接反应均能生成多种不同的产物
B．X和Y的最高价氧化物的水化物均为强酸
C．Z形成的盐均易溶于水
D．Y的最高化合价为+6
8．下列说法正确的是
A．NaCl固体中存在阴阳离子，但NaCl固体不导电
B．金属餐具(如铁锅)可以用来蒸煮或长时间存放酸性食物
C．金刚石和石墨是同素异形体，化学性质不同，物理性质完全相同
D．海水有咸味，海水中氯化物含量相当高，海水中含量最高的元素是氯元素
9．为减轻环境污染，提高资源的利用率，可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产。生产工艺流程如下：
已知：“氯化”过程在高温下进行，且该过程中元素的化合价没有变化。下列叙述错误的是
A．中为+4价
B．“合成”过程中原子利用率为
C．“氯化”时发生反应的化学方程式为
D．上述流程中生成钛时可用代替
10．上世纪80年代后期人们逐渐认识到，NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO的说法不正确的是
A．NO对臭氧层有破坏作用 B．NO是造成光化学烟雾的因素之一
C．NO是汽车尾气的有害成分之一 D．NO分子所含电子总数为偶数
11．下列金属冶炼的反应原理，错误的是
A．MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
B．Al2O3＋3H22Al＋3H2O
C．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
D．2HgO2Hg＋O2↑
12．下列有关说法不正确的是
A．NCl3分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构
B．质量相同的四种物质苯、甲苯、乙烯、甲烷在足量氧气中完全燃烧时，消耗氧气物质的量最多的是甲烷
C．石油分馏与煤的干馏均属于物理变化
D．油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应
13．食品安全备受社会关注。下列做法符合食品安全要求的是
A．在食用猪血中加甲醛溶液
B．在儿童牛奶中添加牛奶碱性蛋白
C．在焙制面包时添加小苏打
D．在玉米馒头中添加合成色素柠檬黄
14．某同学对煤进行干馏并检验其中部分产物，装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法正确的是

A．连接装置，检查装置气密性后装入药品，直接加热a装置
B．向b装置的水层中滴入紫色石蕊溶液，溶液变蓝
C．c装置可验证产生的气体中一定含有
D．e装置中固体始终为黑色
15．我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，转化过程示意图如下：
下列说法不正确的是
A．催化加氢制取汽油是实现碳中和的有效途径
B．反应②中有碳碳键和碳氢键的形成
C．汽油主要是的烃类混合物
D．图中a是正戊烷的同系物
二、填空题
16．合理选择饮食和药物是保证身体健康的重要方面。
(1)正常情况下，人体血液的pH在7.35～7.45之间，呈弱 (填“酸性”或“碱性”，下同)；食物的酸碱性是按食物在体内代谢最终产物的性质来分类的，按照这分类方式，鸡肉属于 食物，水果中的柠檬属于 食物。
(2)现有下列物质——青霉素、维生素C、阿司匹林、碳酸氢钠，其中具有解热镇痛作用的是 ；可做抗生素的是 ；可用于治疗胃酸过多的是 ，治疗时发生反应的离子方程式为 。
(3)食用加入适量碘酸钾(KIO3)的食盐可以预防甲状腺肿大。现有一包加碘食盐，含碘0.0127g，则其中含KIO3的质量为 g。
17．海水资源的利用主要包括 和 。海水淡化的主要方法有： 、 、 等，其中 的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。
18．亚硝酸钠属有毒物质，是一种食品防腐剂。所以，在肉制品加工中使用防腐剂必须严格控制其使用量，确保食用安全。
(1)已知NaNO2能发生如下反应：2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O，反应中氧化剂是 ，若有0.75mol的还原剂被氧化，则被还原的氧化剂是 mol。
(2)根据上述反应，可以用试纸和生活中常见的物质进行实验，以鉴别NaNO2和NaCl，可选用的物质有①自来水，②淀粉碘化钾试纸，③淀粉，④白糖，⑤食醋，⑥白酒。进行实验时，必须选用的物质有 。
(3)若误食亚硝酸盐会导致血红蛋白中亚铁离子转化为铁离子而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。下列叙述正确的是 。
A．亚硝酸盐是还原剂
B．维生素C是还原剂
C．维生素C能把亚铁离子氧化为三价铁离子
D．亚硝酸盐被氧化
19．研究性学习小组的同学们用如图所示装置进行铝热反应的实验。
请回答下列问题：
(1)氧化铁与铝反应的化学方程式是 ，该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)镁带燃烧的现象是 ，镁带的作用是 。
(3)同学们在实验过程中观察到纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。他们为探究此熔融物的成分，查阅可知有关物质的熔点、沸点数据如下：
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2054 1535 1462
沸点/℃ 2467 2980 2750 —
同学们分析数据后推测该熔融物是一种合金，其中的金属是 ，溶解该合金可选用下列试剂中的 (填字母)。
A．FeSO4溶液 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．NaOH溶液
20．在和的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定，加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。
(1)原溶液中、的物质的量浓度之比为 。
(2)图中线段 。
21．下面是某地市场上销售的一种加碘食盐包装袋上的部分文字说明。
配料 氯化钠(NaCl)、碘酸钾()
含碘量
保质期 18个月
食用方法 勿长时间炖炒
贮藏指南 避热、避光、密封、防潮
(1)加碘盐不能长时间炖炒，且应避热、避光保存，你认为可能的原因是什么？
(2)实验分析发现，某批加碘盐中的含量为。试计算每千克该加碘盐中的物质的量和碘的质量。
(3)若成人每天需摄入碘才能满足人体健康的需要，试通过计算说明成人平均每天食用6.0g这种加碘盐能否获得所需要的碘。
22．科学、安全、有效和合理地开发自然资源，对生产、生活有重要价值。请回答下列问题：
(1)活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一，其流程如下：
已知：pH=2时，I.NaNO2溶液只能将I-氧化为I2，同时生成NO
II.
①氧化过程的离子方程式为 。
②根据I2的特性，分离操作X应为 、冷却结晶。
③酸性KMnO4是常用的强氧化剂，但该方法中却选择了价格较高的NaNO2，原因是 。
(2)以金红石(主要成分为TiO2)为原料，制取Ti的工艺流程如图所示：
①I在高温条件下进行，产物中有一种可燃性无色气体。I中反应的化学方程式为 。
②II中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示，则反应适宜的温度为 ℃。
③II中氩气的作用是 。
④海绵钛除杂时得到的MgCl2可以循环使用，在上述工艺流程中可循环使用的物质还有 (填化学式)。
参考答案：
1．C
【详解】冶炼活泼金属采用电解法。如、、等，较活泼的金属Fe、Cu等用热还原法，不活泼金属Hg、Ag等用热分解法，故选C。
2．A
【详解】重金属离子中毒是因重金属离子使人体中的蛋白质变性而中毒，除了用蛋清，要可以用使钡离子沉淀，但要注意人体中有胃酸，要生成不溶于胃酸的沉淀，硫酸钡是难溶于酸和水的沉淀，故A正确；
综上所述，答案为A。
【点睛】容易选B，没有理解到人体中有胃酸，碳酸钡要溶于胃酸。
3．D
【详解】A．该反应有元素化合价改变，属于氧化还原反应，故A正确；
B．KCl在加热条件下被还原为金属K，该冶炼方法属于热还原法，故B正确；
C．Na、K都能与水反应，所以该反应不能选KCl水溶液，故C正确；
D．同主族元素从上到下金属性增强，Na元素的金属性比K元素的金属性弱，故D错误；
选D。
4．A
【详解】A．醋酸和水垢的主要成分碳酸钙反应生成醋酸钙和水和二氧化碳，纯碱去油污，是油脂在碱性条件下发生水解反应，故都发生化学反应，A正确；
B．该反应为铁置换出铜，B错误；
C．活泼的元素在自然界中不能以游离态存在，C错误；
D．煤的气化和液化都为化学反应，石油的分馏为物理变化，D错误；
故选A。
5．D
【详解】A．甲醛能够使蛋白质变性，所以具有杀菌、防腐的作用，可用于保存动物标本，故A正确；
B．蚕丝的主要成分是蛋白质，蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，人造维素燃烧没有烧焦羽毛的气味，所以可以用燃烧法鉴别人造纤维和蚕丝，故B正确；
C．燃料不完全燃烧排放的CO有毒，是大气污染物之一，故C正确；
D．氯乙烯含有碳碳双键，可发生加聚反应生成聚氯乙烯，聚氯乙烯有毒，不能用作食品包装的材料，故D错误；
答案为D。
6．D
【详解】A．钛合金是混合物，A错误；
B．合金的熔点一般比组成合金的金属的熔点低，B错误；
C．钛合金的硬度一般比纯金属大，C错误；
D．合金钢和硬铝都是一种金属和其他金属或非金属熔合在一起所形成的金属材料，都是合金，D正确；
故选D。
7．D
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大，W、X、Y是最外层电子数均为偶数的非金属元素，W与Y位于同主族且W的原子序数是Y的，W是O元素，Y是硫元素，X是碳元素，Z是从海水中提取的金属元素，Z是Mg元素。
【详解】A． O与S不能直接反应生成三氧化硫，故A错误；
B． C的最高价氧化物的水化物为弱酸，故B错误；
C． Mg形成的盐不一定易溶于水，如氟化镁、磷酸镁等，故C错误；
D． S的最高化合价为+6，故D正确；
故选D。
8．A
【详解】A．NaCl是由Na+与Cl-通过离子键构成的离子化合物，由于在固体中Na+与Cl-彼此束缚，不能自由移动，因而NaCl固体不导电，A正确；
B．金属餐具(如铁、锅)是比较活泼的金属，能够与酸发生置换反应而腐蚀金属餐具，因此不可以用来蒸煮或长时间存放酸性食物，B错误；
C．金刚石和石墨是C元素形成的不同性质的单质，因此二者同素异形体，由于二者结构不同，因此它们的化学性质不同，但由于二者不溶于水，物质的熔沸点比较高，因此不能说二者的物理性质不是完全相同，C错误；
D．海水有咸味，海水中氯化物含量相当高，但海水中含有最多的物质是H2O，H2O的组成元素中含量最高的元素是氧元素，而不是氯元素，D错误；
故合理选项是A。
9．D
【详解】A．由题干信息知，Ti元素化合价没有变化，TiCl4中Ti为+4价，则中为+4价，故A正确；
B．“合成”反应中CO与H2反应生成CH3OH，反应方程式为CO+2H2CH3OH，由此可见原子利用率为100%，故B正确；
C．根据流程图知，“氯化”过程中，C转化为CO，FeTiO3转化为FeCl3和TiCl4，反应为2FeTiO3+6C+7Cl2= 2FeCl3+2TiCl4+6CO，故C正确；
D．Ar与Mg不反应，所以Ar可以用作保护气，Mg与反应生成氧化镁和碳，所以不能用代替Ar，故D错误；
故答案选D。
10．D
【详解】NO为无色无味气体气体，是造成光化学烟雾的因素之一，有毒，则A、B、C正确；N的电子数为7，O的电子数为8，所以NO分子中的电子总数为15，是奇数，故D不正确，
答案选D。
【点睛】本题考查一氧化氮的性质，侧重于基础知识的考查，学习中注意相关基础知识的积累。
11．B
【详解】试题分析：A．Na属于活泼金属，应该采用电解其熔融盐的方法冶炼，故A正确；B．Al属于活泼金属，应该采用电解其熔融氧化铝的方法冶炼，故B错误；C．Fe属于较活泼金属，应该采用热还原法冶炼，故C正确；D．Hg属于不活泼金属，应该采用热分解法冶炼，故D正确；故选B。
考点：考查金属的冶炼
12．C
【详解】A．NCl3分子中，N和Cl的化合价分别是+3价和－1价，所有原子都满足最外层为8电子结构，故A正确；
B．烃分子中氢元素的含量越高，完全燃烧时消耗的氧气越多，苯、甲苯、乙烯、甲烷四种烃分子中氢元素含量最高的是甲烷，则质量相同的四种物质在足量氧气中完全燃烧时，消耗氧气物质的量最多的是甲烷，故B正确；
C．石油分馏属于物理变化，煤的干馏过程中产生新物质，属于化学变化，故C错误；
D．油脂在碱性条件下的水解反应又称为皂化反应，故D正确；
故答案选C。
13．C
【详解】A.甲醛能使蛋白质变性，不能添加到食用猪血中，故错误；
B.牛奶碱性蛋白以鲜牛乳为原料，经脱脂、过滤、浓缩、去除酪蛋白等酸性蛋白、阳离子层析、冷冻干燥等工艺制成但不能在儿童牛奶中添加，故错误；
C. 小苏打学名为碳酸氢钠，加热过程中产生二氧化碳，能用于焙制面包，故正确；
D. 在玉米馒头中禁止使用合成色素柠檬黄，故错误。
故选C。
14．B
【分析】煤的干馏可获得焦炭、煤焦油、出炉煤气等，装置b的水层可吸收出炉煤气中含有的粗氨水，未被吸收的气体通过装置c时，可检验烯烃等某些还原性气体，装置e可检验CO。
【详解】A．a装置试管里装入药品后，要先对试管进行预热后再对准药品部位进行加热，A错误；
B．b装置溶解了粗氨水，溶液呈碱性，加入紫色石蕊溶液后，溶液变蓝色，B正确；
C．H2S易溶于水，并能与氨反应生成盐，产生的气体中若有H2S，将被b装置吸收，c装置中没有H2S通入，C错误；
D．实验中生成的产物气体含有CO，进入e装置后，与热的CuO发生氧化还原反应，生成红色的铜，D错误；
故选B。
15．D
【详解】A．催化加氢制取汽油可以减少的排放，实现碳中和，A正确；
B．反应②为，有碳碳键和碳氢键的形成，B正确；
C．根据题目信息，催化加氢制取的汽油主要是的烃类混合物，C正确；
D．a的结构简式为：，是正戊烷的同分异构体，D错误；
故选D。
16．(1) 碱性 酸性 碱性
(2) 阿司匹林 青霉素 碳酸氢钠 HCO+H+=CO2↑+H2O
(3)0.0214
【详解】（1）正常情况下，人体血液的pH在7.35～7.45之间，血液pH大于7，呈弱碱性；鸡肉中的蛋白质在体内经过消化、吸收后，最后氧化成酸，习惯上称为酸性食物；水果中的柠檬在人体内代谢后生成含金属阳离子的碱性物质，使体液呈弱碱性，习惯上称为碱性食物，故答案为：碱性；酸性；碱性；
（2）阿司匹林是具有解热镇痛作用的药物，青霉素是可做抗生素的药物，碳酸氢钠是可与胃酸中的盐酸反应的药物，发生的反应为碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为HCO+H+=CO2↑+H2O，故答案为：阿司匹林；青霉素；碳酸氢钠；HCO+H+=CO2↑+H2O；
（3）由碘原子个数守恒可知，含碘0.0127g的食盐中碘酸钾的质量为×214g/mol=0.0214g，故答案为：0.0214。
17． 海水淡化 直接利用海水进行循环冷却 蒸馏法 电渗析法 离子交换法 蒸馏法
【详解】海水中水资源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却；通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的，海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。
18．(1) NaNO2 0.75
(2)②⑤
(3)B
【详解】（1）N元素的化合价降低，则NaNO2作氧化剂，I-失去电子得到0价的I2，氮元素从+3价得到电子变成+2价，由电子守恒可知2NaNO2～HI，当有0.75 mol的还原剂被氧化时，被还原的氧化剂也是0.75 mol，故答案为：NaNO2；0.75。
（2）NaNO2在酸性环境中具有氧化性，把I-氧化为I2，淀粉遇I2变蓝，所以应该选用淀粉碘化钾试纸和食醋，而NaCl不能，故答案为：②⑤。
（3）由信息可知，维生素C具有还原性，作还原剂，维生素C能把铁离子还原为亚铁离子，亚硝酸盐作氧化剂被还原，只有B正确，故答案为：B。
19． 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 放热 发出耀眼白光，有白烟产生 燃烧时提供热量，作为引燃剂引发反应 Al、Fe BC
【详解】(1)高温下，金属铝能够与氧化铁发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，铝热反应中放出大量的热，属于放热反应，故答案为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；放热；
(2)点燃镁带，镁在空气中剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼白光，有白烟产生；镁带在铝热反应中通过燃烧提供热量，起到引燃剂的作用，故答案为：发出耀眼白光，有白烟产生；燃烧时提供热量，作为引燃剂引发反应；
(3)根据表中的数据可以看出，金属铝的熔点比铁的低，当金属铁是液态时，金属铝也是液态，所以铝热反应得到的是金属铁和铝的混合物；FeSO4、NaOH溶液不与Fe反应，所以既能和Fe反应又能和Al反应的物质为稀硫酸、稀硝酸，故答案为：Al、Fe；BC。
20．(1)2∶1
(2)7∶1
【分析】发生的离子反应有Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，结合图象与反应的对应关系、沉淀的物质的量及原子守恒来计算；
(1)
由图象可知，0～A发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，A～B发生Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，C点对应的沉淀为Mg(OH)2，D点对应的沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，则Mg(OH)2的物质的量为0.2mol，Al(OH)3的物质的量为0.3mol-0.2mol=0.1mol，由Mg(OH)2～Mg2+、Al(OH)3～Al3+，溶液的体积相同，浓度之比等于物质的量之比，所以原溶液中Mg2+、Al3+物质的量浓度之比为0.2mol：0.1mol=2：1；
(2)
0～A发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，A～B发生Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，则线段OA对应的NaOH的物质的量为0.4mol+0.3mol=0.7mol，线段AB对应的NaOH的物质的量为0.1mol，所以线段OA：AB=0.7mol：0.1mol=7：1。
21．(1)KIO3在热或光作用下会分解
(2)加碘盐中的物质的量为2.5×10-4mol，碘的质量3.175×10-2g(31.75mg)
(3)6.0g食盐中含碘0.1905mg，可以获得需要的碘
【详解】（1）加碘盐的配料为氯化钠、碘酸钾，其中碘酸钾的性质与氯酸钾相似，在热或光的作用下易分解，故为防止碘酸钾的分解，加碘盐不能长时间炖炒，且应避热、避光保存；
（2）每千克加碘盐中KIO3的质量为53.5 mg，n(KIO3)== 2.5×10-4mol，m(I)=53.5mg×=31.75mg。
（3）根据第（2）问可知，每千克加碘盐中KIO3的质量为53.5 mg，则6.0g加碘盐中含碘量最小为：53.5mg/kg×0.006kg=0.321mg，则含有碘元素的质量为：，在0.15~0.20mg范围内，可以获得需要的碘。
22．(1) 升华(或加热) 酸性KMnO4会继续氧化I2
(2) 1000 作保护气，防止Mg和Ti被氧化 Mg、Cl2
【分析】含I-的卤水用NaNO2氧化为I2，用活性炭吸附I2，低温干燥，加热升华、冷却结晶，得到粗碘。TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4，用镁还原TiCl4生成氯化镁和海绵钛，电解熔融氯化镁生成镁和氯气。
【详解】（1）①pH=2时，NaNO2溶液只能将I-氧化为I2，同时生成NO，I元素化合价由-1升高为0、N元素化合价由+3降低为+2，根据得失电子守恒，氧化过程的离子方程式为。
②I2易升华，根据I2的特性，分离操作X应为升华、冷却结晶。
③pH=2时，NaNO2溶液只能将I-氧化为I2，酸性KMnO4是常用的强氧化剂，酸性KMnO4会继续把I2氧化为I的高价化合物，所以该方法中却选择了价格较高的NaNO2。
（2）①TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4，产物中有一种可燃性无色气体，该可燃性气体是CO，则I中反应的化学方程式为。
②根据II中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线，800℃ Ti的提取率低，1000℃和1500℃ Ti提取率相差不大，从能源消耗的角度，反应适宜的温度为1000℃。
③II中氩气的作用是作保护气，防止Mg和Ti被氧化。
④根据工艺流程，可循环使用的物质还有Mg、Cl2