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2025人教版高中化学必修第二册
第八章 化学与可持续发展
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时75分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Ca-40 K-39 Br-80 I-127。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。下列说法不正确的是( )
A.储量巨大的天然气水合物大量开采燃烧,不会加重温室效应
B.用CO2合成燃料甲醇,有助于实现“碳中和”
C.高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式为太阳能转化为电能
D.“绿色化学”中的“3R”原则(减量化、再利用和再循环)是开发和利用自然资源的基本原则
2.食品和药品关系着人的生存和健康。下列说法不正确的是( )
A.碳酸钠用于治疗胃酸过多
B.蔬菜、粗粮中的纤维素有助于消化
C.氮气化学性质稳定,可用于食品保鲜
D.某些食品中可适当添加二氧化硫,起到防腐和抗氧化的作用
3.下列说法不正确的是( )
A.施用农药时要注意安全以防中毒
B.化肥对提高农作物产量具有重要作用,应尽量多施用
C.复合肥料能同时供给农作物几种养分,肥效高
D.长期施用硫酸铵、硫酸钾会使土壤酸化、板结
4.从煤焦油中可分离出苯、甲苯等芳香烃。下列关于煤焦油的说法错误的是( )
A.属于混合物
B.由煤分馏得到
C.难溶于水
D.利用沸点差异分离出苯、甲苯
5.在现代食品工业中,食品添加剂的合理使用满足了人们对食品多样化的需求。下列食品添加剂与类别对应错误的是( )
A.糖果中添加的苋菜红、柠檬黄、靛蓝等属于着色剂
B.加工馒头、面包、饼干时添加的碳酸氢钠属于增味剂
C.加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于防腐剂
D.食盐中添加的碘酸钾属于营养强化剂
6.化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.NaCl既可作增味剂又可作防腐剂
B.汽车尾气排放的NO污染物是空气中的N2与O2反应生成的
C.《清波杂志》记载:“信州铅山胆水自山下注,势若瀑布……古传一人至水滨,遗匙钥,翌日得之,已成铜矣。”这里的胆水是指CuSO4溶液
D.《本草纲目拾遗》记载:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指HF
7.工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是( )
选项 污染物 处理措施 方法类别
A 含Cr2的废水 加FeSO4反应 物理方法
B 含纯碱的废水 加石灰石反应 化学方法
C 含Cu2+等重金属离子的废水 加硫酸盐沉降 化学方法
D 含复杂有机物的废水 通过微生物代谢 生物方法
8.我国在煤炭综合利用领域有显著成就。以煤为原料制备乙醇的过程如下所示:
下列说法不正确的是( )
A.煤是一种纯净物 B.乙醇可作为燃料
C.乙醇可用于生产消毒剂 D.甲醇与乙醇互为同系物
9.丰富多彩的校本课程为学生提供了劳动实践的机会。课程中所涉及的劳动实践与化学知识没有关联的是( )
选项 劳动实践 化学知识
A 烘焙糕点:加入小苏打作膨松剂 NaHCO3固体溶于水吸热
B 酿葡萄酒:向葡萄汁中添加适量的SO2 SO2具有杀菌和抗氧化作用
C 种植瓜果:施肥时,将碳酸氢铵埋入土壤中 NH4HCO3受热易分解
D 游泳池消毒:向游泳池撒漂白粉 含氯消毒剂有强氧化性
10.某幼儿体检报告单的部分数据如下所示。下列说法错误的是( )
某医疗机构临床检验结果报告单
分析项目 检测结果 单位 参考范围
1 钙(Ca) 1.05↓ mmol·L-1 1.55~2.10
2 铁(Fe) 6.05↓ mmol·L-1 7.52~11.82
3 锌(Zn) 112.92 μmol·L-1 66~120
…
A.报告单中“μmol·L-1”“mmol·L-1”都是物质的量浓度的单位
B.该幼儿钙元素含量偏低,需要补充钙元素,可以服用氢氧化钙溶液
C.该幼儿易患缺铁性贫血,可以通过食用猪肝、猪血等食物补充铁元素
D.补铁时服用维生素C可防止补铁剂中的Fe2+被氧化为Fe3+,体现了维生素C的还原性
11.《天工开物》中记载了金银合金中去银存金之法:“则将其金打成薄片剪碎,每块以土泥裹涂,入坩埚中硼砂熔化,其银即吸入土内,让金流出以成足色。然后入铅少许,另入坩埚内,勾出土内银,亦毫厘具在也。”下列说法正确的是( )
A.相比纯金,金银合金的硬度较低
B.硼砂(Na2B4O7·10H2O)在空气中缓慢风化失去结晶水,该过程是物理变化
C.加入的少许铅可以与银熔合成合金,达到富集银的目的
D.回收银的操作中银经历了先被氧化再被还原的过程
12.某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质。
已知:3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O,I2的沸点高于CCl4。
根据以上流程,判断下列说法正确的是( )
A.提取I2时所用试剂是乙醇
B.加入H2SO4溶液后发生反应的离子方程式为5I-+I+6H+3I2+3H2O
C.方案甲采用蒸馏法时,在锥形瓶中先得到I2
D.步骤Y中应加入过量的稀NaOH溶液
13.浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源,其中海水提溴工艺如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.吹出塔中采用热空气有利于溴的吹出
B.吸收塔中SO2被氧化
C.吸收时可用Fe2(SO4)3溶液代替SO2和水
D.蒸馏塔中发生置换反应
14.亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业用盐,具有咸味、有毒,它的部分反应如图所示,下列说法错误的是( )
A.上图所涉及的化学反应都是氧化还原反应
B.亚硝酸钠可以添加到食品中,但添加量要符合规定
C.NaNO2与N2H4反应生成NaN3的化学方程式为NaNO2+N2H4 NaN3+2H2O
D.可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别食盐与亚硝酸钠
15.自然界中的镁主要以化合态形式存在于地壳和海水中。如图是工业上从海水中提取镁的生产流程。下列说法错误的是 ( )
A.煅烧贝壳得到生石灰,该反应为放热反应
B.先将海水中的Mg2+沉淀,再转化为MgCl2,是为了提高溶液中镁离子的浓度
C.沉淀池中主要发生的反应为Ca(OH)2+MgCl2 Mg(OH)2+CaCl2
D.工业上利用电解熔融氯化镁而不是氧化镁的方法制取镁的原因是氯化镁的熔点比氧化镁低得多
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(13分)回答下列问题:
(1)向食品中加入增味剂,能改善或改变食品的口味,下列不属于增味剂的是 (填字母)。
a.食盐 b.辣椒粉 c.小苏打 d.谷氨酸钠
(2)下列不属于营养强化剂的是 (填字母)。
a.焦糖色 b.铁强化酱油中的乙二胺四乙酸铁钠
c.碘酸钾 d.苯甲酸钠
(3)某大闸蟹营养成分如下表,其缺少的营养成分主要是 ,含有的微量元素有 。
营养成分 蛋白质 脂肪 磷 钙 锌 铁 维生素E
含量 (每100 g) 17.5 g 2.8 g 182 mg 126 mg 3.7 g 2.9 mg 6.1 mg
(4)黄河水经沉降、过滤、吸附、 等步骤,可净化为自来水。
(5)健康的生活离不开化学,下列叙述不正确的是 (填字母)。
A.霉变的花生、大米蒸煮后仍不可食用
B.用碳酸氢钠焙制糕点
C.含有食品添加剂的食品对人体都有害
D.合理摄入油脂有益身体健康
E.食用含碳酸钙的钙片作补钙剂
(6)某抗酸药每片含有CaCO3 534 mg、Mg(OH)2 180 mg。该抗酸药发挥药效时的离子方程式是 ,服用抗酸药时,一般要嚼碎后吞服,原因是 。
17.(12分)(1)某城市对大气进行监测,该市的空气质量报告如下表:
PM2.5 91 μg/m3 PM10 166 μg/m3
SO2 23 μg/m3 NO2 78 μg/m3
CO 1 μg/m3 O3 41 μg/m3
该空气质量报告中的首要污染物为 。
(2)煤炭燃烧造成的环境污染之一是形成硝酸型酸雨。
①氮元素在元素周期表中的位置是 ,酸雨的pH (填“>”“<”或“=”)5.6。
②煤燃烧产生的废气中的NO可以转化为硝酸,其过程一般分两步:
第一步为2NO+O22NO2;第二步为 。
(3)CO、SO2和NOx等空气污染物来源之一为汽车尾气。三元催化器可将汽车尾气中的CO和NOx进行净化处理,该过程中发生反应的化学方程式为 。
(4)硝酸工业废气中有氮氧化物(NOx),在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N。已知酸性NaClO溶液的初始pH越小,硝酸尾气中NO转化率越高,其原因是 。
18.(12分)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如下:
已知:TiO2与C、Cl2在600 ℃的沸腾炉中充分反应后,尾气中每产生28 g CO同时生成88 g CO2。
(1)尾气中CO与CO2的物质的量之比为 ;氯化过程中氧化剂是 (填化学式)。
(2)在600 ℃的沸腾炉中,TiO2与C、Cl2反应的化学方程式为 。
(3)随着温度升高,尾气中CO的含量升高,原因是 。
(4)写出流程中加入Mg冶炼Ti的化学方程式: ;该过程要在氩气(Ar)氛围中进行的理由是 。
19.(18分)下图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中不涉及氧化还原反应的是 。
(2)粗盐中含Mg2+、Ca2+、S等杂质,为除去以上杂质离子,可加入足量的①Na2CO3溶液、②BaCl2溶液、③NaOH溶液,过滤后加入稀盐酸,试剂添加顺序错误的是 (填字母)。
A.①②③ B.②①③ C.②③① D.③②①
检验提纯后的溶液中是否还存在S的操作是
。
(3)步骤Ⅱ是侯氏制碱法的重要步骤,即将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中,使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出,写出该反应的化学方程式: 。
(4)设阿伏加德罗常数的值为NA,图中制漂白粉的反应中,消耗标准状况下11.2 L Cl2,转移的电子数是 NA。
(5)图中虚线框提镁的过程中,没有涉及的化学反应类型是 (填字母)。
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
(6)空气吹出的Br2可以采用纯碱溶液吸收,吸收后得到NaBr和NaBrO3的混合溶液,同时有CO2放出,该反应的离子方程式是 。
(7)如图是实验室蒸馏装置图,可利用此装置将海水淡化,装置中有一处错误,该错误之处是 。
答案与解析
1.A 天然气的主要成分为CH4,CH4燃烧会生成CO2,大量燃烧天然气会加重温室效应,A错误。
2.A 碳酸钠不能用于治疗胃酸过多,碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多,A错误;蔬菜、粗粮中的纤维素能促进胃肠蠕动,有助于消化,B正确;氮气分子中含有氮氮三键,氮气化学性质稳定,可用于食品保鲜,C正确;二氧化硫具有还原性,葡萄酒中添加适量二氧化硫,起到防腐和抗氧化的作用,D正确。
3.B 化肥对提高农作物产量具有重要作用,但化肥不是施用量越多越好,而应科学施用。
4.B 从煤焦油中可分离出苯、甲苯等芳香烃,说明煤焦油由多种物质组成,属于混合物,A正确;煤焦油由煤的干馏得到,B错误;煤焦油中含有苯、甲苯等芳香烃,难溶于水,C正确;苯和甲苯互溶,但二者沸点不同,可利用沸点差异分离出苯、甲苯,D正确。
5.B 加工馒头、面包、饼干时添加的碳酸氢钠属于膨松剂,B项错误。
6.D 食盐主要成分是NaCl,既可作增味剂又可作防腐剂,A正确;汽车尾气排放的NO污染物是空气中的N2与O2在高温条件下反应生成的,B正确;钥匙主要成分是Fe,Fe与CuSO4溶液反应产生FeSO4和Cu,胆水是指CuSO4溶液,C正确;玻璃中含有SiO2,HF可与SiO2发生反应,则“强水”不可能是HF,这里的“强水”是指硝酸,D错误。
7.D FeSO4具有还原性,可与Cr2发生氧化还原反应生成Fe3+和Cr3+,故方法类别为化学方法,A错误;纯碱与CaCO3不反应,B错误;硫酸铜可溶于水,所以不能加硫酸盐除去Cu2+,C错误;含复杂有机物的废水可通过微生物代谢进行处理,利用的是生物方法,D正确。
8.A 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,A项错误;乙醇燃烧放出大量的热,可作为燃料,B项正确;乙醇能使蛋白质变性,体积分数为75%的乙醇溶液可用于医疗消毒,C项正确;CH3OH和CH3CH2OH结构相似,分子组成上相差1个CH2,二者互为同系物,D项正确。
9.A 烘焙糕点加入小苏打作膨松剂,是由于NaHCO3可中和酸并受热分解,产生大量气体,使面团疏松、多孔,生产的食品松软,A符合题意;SO2具有杀菌和抗氧化作用,可在葡萄汁中添加适量的SO2,B不符合题意;施肥时,将NH4HCO3埋入土壤中,是为了防止其受热分解,C不符合题意;漂白粉是含氯消毒剂,具有强氧化性,向游泳池撒漂白粉可进行消毒,D不符合题意。
10.B “μmol·L-1”“mmol·L-1”都是物质的量浓度的单位,A正确;氢氧化钙溶液碱性较强,不能直接服用,B错误;可通过食用猪肝、猪血等食物补充铁元素,C正确;维生素C具有还原性,可防止补铁剂中的Fe2+被氧化为Fe3+,D正确。
11.C 一般情况下,合金的硬度比各成分金属的高,A项错误;硼砂在空气中缓慢风化失去结晶水属于化学变化,B项错误;加入的少许铅可以与银熔合成合金,从泥土中把银分离出来,能达到富集银的目的,C项正确;回收银的操作为首先银“吸入土内”,然后“入铅少许”形成银铅合金,将银从泥土中分离出来,整个过程中银的价态没有发生变化,D项错误。
12.B 根据流程中提取I2前后物质的变化可知,提取I2时所用试剂是CCl4,A错误;由已知条件可知,加入NaOH溶液后发生反应3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O,所以上层溶液中存在I-和I,加入H2SO4溶液后发生反应的离子方程式为5I-+I+6H+3I2+3H2O,B正确;由已知条件可知,I2的沸点高于CCl4,方案甲采用蒸馏法时,CCl4先被蒸出,在锥形瓶中先得到CCl4,C错误;步骤Y中加入稀NaOH溶液至CCl4中颜色褪去即可,若稀NaOH溶液过量,后续消耗的H2SO4溶液也会增加,造成试剂浪费,D错误。
13.C 海水中通入氯气和酸,发生反应Cl2+2Br-2Cl-+Br2,液溴易挥发,可采用热空气吹出溴单质,A正确;吸收塔中发生的反应为Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4,硫元素化合价升高,SO2被氧化,B正确;吸收时,SO2与Br2发生氧化还原反应,SO2被氧化,二氧化硫作还原剂,Fe2(SO4)3不与溴单质反应,因此Fe2(SO4)3溶液不能代替SO2和水,C错误;蒸馏塔中发生的反应为Cl2+2HBr2HCl+Br2,该反应为置换反应,D正确。
14.A NaNO2与NH4Cl反应生成NH4NO2和NaCl,反应前后没有元素化合价发生变化,属于非氧化还原反应,A项错误;NaNO2可防止食品变质,但添加量要符合要求,否则可能引起中毒,B项正确;结合图示转化可知NaNO2与N2H4反应生成NaN3和水的化学方程式为NaNO2+N2H4 NaN3+2H2O,C项正确;NaNO2在酸性条件下与KI反应生成I2,I2遇淀粉变蓝,故可用淀粉KI试纸和食醋鉴别食盐与亚硝酸钠,D项正确。
15.A 煅烧贝壳得到生石灰,是吸热反应,A项错误;将海水中的Mg2+变为Mg(OH)2,再加入盐酸生成MgCl2,是为了提高溶液中Mg2+浓度,B项正确;沉淀池中主要将Mg2+沉淀,其主要反应为Ca(OH)2+MgCl2 Mg(OH)2+CaCl2,C项正确;工业上用电解熔融MgCl2而不是MgO的方法制取镁,是因为MgCl2的熔点比MgO低得多,D项正确。
16.答案 (除标注外,每空1分)
(1)c
(2)ad(2分)
(3)糖类 Zn、Fe
(4)杀菌消毒
(5)C
(6)CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O、Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O(4分) 增大抗酸药与胃酸的接触面积,使反应速率加快,及时发挥药效(2分)
解析 (1)常见的增味剂有食盐、糖精、辣椒粉、谷氨酸钠、食醋等,小苏打是膨松剂。
(2)焦糖色为着色剂、苯甲酸钠为防腐剂,二者均不属于营养强化剂。
(3)由题表分析可知,其缺少的营养成分主要是糖类;含有的微量元素有Zn、Fe。
(4)黄河水中含有大量泥沙,经沉降、过滤、吸附、杀菌消毒等步骤,可净化为自来水。
(5)霉变的花生、大米产生了毒素,蒸煮后仍不可食用,A正确;NaHCO3可中和酸并受热分解产生CO2使糕点膨松,即可用NaHCO3焙制糕点,B正确;有些食品添加剂对人体有益,C错误;油脂是重要的基本营养物质,合理摄入油脂有益身体健康,D正确;CaCO3与胃酸中的HCl作用生成Ca2+被人体吸收,即可食用含CaCO3的钙片作补钙剂,E正确。
(6)CaCO3和Mg(OH)2均能与胃酸中的HCl反应,其发挥药效时的离子方程式分别是CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O、Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O。抗酸药嚼碎后吞服,能增大抗酸药与胃酸的接触面积,使反应速率加快,及时发挥药效。
17.答案 (每空2分)
(1)PM10
(2)①第二周期第ⅤA族 < ②3NO2+H2O2HNO3+NO
(3)2xCO+2NOx2xCO2+N2
(4)溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
解析 (1)由题表中的数据可知,PM10的含量最多,该空气质量报告中的首要污染物为PM10。
(2)①氮元素在元素周期表中的位置为第二周期第ⅤA族,酸雨的pH<5.6;②煤燃烧产生的废气中的NO可以转化为硝酸,其过程一般分两步,第一步为2NO+O22NO2,第二步反应为NO2和水反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。
(3)三元催化器可将汽车尾气中的CO和NOx进行净化处理,转化为CO2和N2,化学方程式为2xCO+2NOx2xCO2+N2。
(4)HClO是弱酸,在水溶液中不能完全电离,在酸性NaClO溶液中,溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
18.答案 (每空2分)
(1)1∶2 Cl2
(2)5TiO2+6C+10Cl2 5TiCl4+2CO+4CO2
(3)随着温度升高,CO2与C发生反应C+CO2 2CO
(4)TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2 防止高温条件下镁、钛与氧气等发生反应
解析 (1)根据尾气中每产生28 g(1 mol) CO同时生成88 g(2 mol) CO2可知,CO与CO2的物质的量之比为1∶2;在氯化过程中氯元素的化合价降低,即Cl2是氧化剂。
(2)n(CO)∶n(CO2)=1∶2,根据题中转化可知还生成TiCl4,TiO2与C、Cl2反应的化学方程式为5TiO2+6C+10Cl2 5TiCl4+2CO+4CO2。
(3)随着温度升高,尾气中CO的含量升高是因为CO2与C发生反应C+CO2 2CO。
(4)Mg冶炼Ti时发生置换反应,化学方程式为TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2;该过程要在Ar氛围中进行的理由是防止高温条件下镁、钛与氧气等发生反应。
19.答案 (除标注外,每空2分)
(1)Ⅱ
(2)A 取少量提纯后的溶液于试管中,加入稀盐酸后,再加入BaCl2溶液,若无白色沉淀产生则说明溶液中不存在S(4分)
(3)NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl
(4)0.5
(5)D
(6)3Br2+3C 3CO2↑+5Br-+Br
(7)温度计的水银球伸入液面以下
解析 (1)步骤Ⅰ是电解饱和食盐水,生成NaOH、H2、Cl2,步骤Ⅲ是电解熔融MgCl2制备Mg,步骤Ⅳ是Cl2氧化Br-生成Br2,这三个步骤在反应前后均有元素化合价发生变化,均属于氧化还原反应;步骤Ⅱ涉及的反应的化学方程式为NaCl+NH3+H2O+CO2 NaHCO3↓+NH4Cl,在反应前后没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应。
(2)粗盐中的Mg2+、Ca2+、S可分别选用足量的③NaOH溶液、①Na2CO3溶液、②BaCl2溶液除去,但因为除杂试剂是过量的,后续操作还需除去过量的除杂试剂,因为①可除去过量的②,故①要在②之后加入,试剂的添加顺序为②①③或②③①或③②①,A项错误。检验提纯后的溶液中是否含S的操作:取少量提纯后的溶液于试管中,加入稀盐酸后,再加入BaCl2溶液,若无白色沉淀产生则说明溶液中不存在S。
(3)将CO2通入氨化的饱和食盐水中,使溶解度小的NaHCO3从溶液中析出,同时生成NH4Cl,所涉及的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。
(4)根据制备漂白粉的反应2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,由关系式2Cl2~2e-可知,消耗标准状况下11.2 L Cl2(即0.5 mol Cl2)时,转移的电子数为0.5NA。
(5)提镁的过程中,煅烧贝壳(主要成分为CaCO3)生成CaO、电解熔融MgCl2制备Mg,所涉及的反应均属于分解反应;CaO溶于水生成Ca(OH)2,所涉及的反应属于化合反应;石灰乳与除去Br2后的溶液混合有Mg(OH)2沉淀生成,所涉及的反应属于复分解反应,综合上述分析可知没有涉及置换反应,D项符合题意。
(6)纯碱溶液吸收Br2,吸收后得到NaBr和NaBrO3的混合溶液,同时放出CO2,则该反应的离子方程式为3Br2+3C 3CO2↑+5Br-+Br。
(7)蒸馏时温度计测量馏分的温度,故温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,不应该伸入液面以下。
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