《化学与资源、能源 化学与材料》检测
一、选择题(共6题,共36分)
1.下列说法不正确的是( )
A.煤、石油、天然气属于不可再生能源
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.燃料充分燃烧,能节约资源,减少污染
D.太阳能、风能、地热能等的利用,可以缓解面临的化石能源危机
2.“天丝”被誉为 21 世纪的绿色纤维,兼具天然纤维和合成纤维的优势,在高新科技方面应用广泛。以下领域一般不使用"天丝"的是( )
A.航空航天 B.新型材料 C.纯棉制造 D.轨道交通
3.山西吕梁发现了储量超1010亿立方米的天然气大型气田,预计2021年可将气直接送至北京雄安。下列有关天然气的说法正确的是( )
A.主要成分是CO
B.是比煤炭更清洁的燃料
C.属于可再生能源
D.在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
4.2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金,下列说法正确的是( )
A.镁锂合金属于金属材料
B.锂属于非金属元素
C.镁是地壳中含量最高的金属元素
D.镁锂合金的硬度比镁的小
5.2022年9月3日,我国用长征四号丙运载火箭成功将“遥感三十三号02星”送入预定轨道,发射火箭用的燃料之一为液氢。 下列说法合理的是( )
A.液氢和液氧反应吸收热量 B.液氢燃烧后的产物是水,不污染空气
C.液氢贮存、运输都容易 D.氢气液化过程中,分子之间的间距不变
6.二氧化碳气体既是温室效应的元凶,又是一种潜在的碳资源。实验室里,科学家已成功利用二氧化碳与环氧丙烷(一种简单有机物)在催化剂的作用下合成“二氧化碳塑料”。该新型塑料在投入工业生产前,以下不是科学家重点考虑的问题是( )
A.如何提高催化剂的催化效率 B.新型塑料是否可降解
C.新型塑料的化学性质是否稳定 D.新型塑料生产是否影响碳循环
二、填空题(共4题,共42分)
7.随着人类对能源的需求日益增长,开发和利用新能源成为越来越迫切的需求。请回答:
(1)目前,人类使用的燃料大多来自化石能源,如煤、石油、天然气,它们属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)充分燃烧1 kg天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图所示,CO2和SO2会导致酸雨的是________,图中更清洁的燃料是________。
(3)为缓解全球性能源危机,人们正积极开发和利用新能源。请举例一种新能源________。
(4)一定量甲烷(CH4)在氧气中不充分燃烧,生成二氧化碳、一氧化碳和水的分子个数之比可能为________。
A.1∶1∶6 B.1∶2∶6 C.1∶3∶6 D.1∶4∶6
8.控疫情、建方舱,化学知识应用广。
(1)建方舱:医疗方舱对建筑结构的密封性要求高,从分子观点解释原因是________;建筑材料包括轻钢龙骨、聚氯乙烯塑料线槽等,钢材属于________(选填“金属”或“合成”)材料;为了防止废弃塑料带来的“白色污染”,可采取的措施有________(任写一种)。
(2)测核酸:将新冠病毒核酸(RNA)逆转录为DNA[含胸腺嘧啶(C5H6O2N2)等],再进行扩增检测。下列关于胸腺嘧啶的说法错误的是________(填序号)。
A.胸腺嘧啶由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B.胸腺嘧啶中含有氮分子
C.胸腺嘧啶中氢元素的质量分数最小
D.胸腺嘧啶属于有机化合物
(3)供营养:隔离人员的营养餐中包含米饭、肉类、蔬菜和牛奶等,其中富含维生素的是________。
(4)清垃圾:方舱医院的垃圾可用质量分数为0.2%~0.5%的过氧乙酸溶液消毒。若将50g20%的过氧乙酸溶液稀释成0.5%的过氧乙酸溶液,需要水的质量为________g。
9.目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,它是不可再生能源。回答下列问题:
(1)在石油、煤、天然气中,比较清洁的燃料是________。
(2)煤燃烧时排放出SO2、NO2等污染物,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨。酸雨的pH________。
(3)化石燃料的燃烧还会向大气中排放大量的CO2,导致温室效应增强。但CO2用途相当广泛。下图是工业上利用CO2作原料生产尿素的微观结构示意图:
①写出该反应的化学方程式:________。
②尿素属于________肥(填“氮”“磷”或“钾”)。
(4)为缓解化石燃料面临耗尽的问题,人们正在利用和开发许多其他能源。埋于海底将来可能会替代化石燃料的新能源是________。
10.塑料制品如保鲜膜,为人类带来了便利的同时,也造成了环境问题。科研人员为此提出多种解决方案。
(1)塑料属于________(填字母)。
a.金属材料 b.合成材料 c.复合材料
(2)塑料的回收再利用意义重大。下列属于回收标志的是________(填标号)。
(3)回收的保鲜膜可转化为甲烷等燃料,甲烷完全燃烧的化学方程式为________。
(4)焚烧回收的保鲜膜,生成的CO2可用来生产化工产品乙酸(CH3COOH),转化的微观过程如下图所示。该反应过程中,保持不变的微粒是________(填“分子”或“原子”),反应物 CO2与产物 CH3COOH 的分子个数比为________。
三、实验探究题(共1题,共12分)
11.我国塑料购物袋的年消耗量很大,废弃塑料的处理亟待解决。回答下列问题。
(1)购物袋等塑料制品的大量使用,可能会造成的一种环境污染是______。
(2)小林尝试用焚烧法对某类塑料购物袋(主要成分是聚氯乙烯)进行处理,并将燃烧产物用氢氧化钠溶液进行吸收。
【查阅资料】I.聚氯乙烯的化学式为(C2H3C1)n;
Ⅱ.氯化氢气体会污染环境。
①聚氯乙烯完全燃烧的化学方程式如下:
(C2H3C1)n+5nO24nCO2+2nHCl+2nX,则X的化学式为______。
②将完全燃烧后的产物,全部通入到一定量的NaOH溶液中,得到吸收液,写出氢氧化钠溶液吸收氯化氢的化学方程式______。
③小林对吸收液的溶质成分产生了兴趣,进行如下探究:
【提出问题】吸收液中溶质的成分是什么
【进行实验1】取吸收液少许置于试管中,滴加2~3滴无色酚酞试液,发现酚酞变红色,说明溶液呈______性。
【猜想】猜想1:NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想2:______。
猜想3:NaCl、Na2CO3、NaHCO3
猜想4:NaCl、NaHCO3
【进行实验2】向实验1所得溶液中,加入过量的CaCl2溶液,小林观察到______(填实验现象),最终得出结论:猜想1正确。
【交流反思】实验结束后,小林对吸收液进行无害化处理,其方案是______,然后倒入废液缸。
咨询老师后,小林获悉废弃塑料的资源化回收是减少环境危害的最好方法。
四、计算题(共1题,共10分)
12.氢能清洁性备受关注,但电解法制氢也会因消耗电能而相当于有碳排放。
(1)甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2 CO2+2H2O。计算64gCH4完全燃烧生成CO2的质量________。
(2)理论上,64gCH4与耗电1kW h制得的H2燃烧放出的能量相当。某省电解制氢每耗电1kW h相当于排放500gCO2,若该省使用电解法制得的H2替代甲烷作燃料,________(填“有利于”或“不利于”)减少碳排放。
参考答案
1.B 2.C 3.B 4.A 5.B 6.B
7.(1)不可再生 (2)SO2 天然气 (3)地热能(或潮汐能等合理即可) (4)B
8.(1)分子在不断运动 金属 回收利用废弃塑料(或使用可降解塑料等) (2)B (3)蔬菜 (4)1950
9.(1)天然气 (2)<5.6 (3)①CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O ②氮 (4)可燃冰
10.(1)b (2)C (3)CH4+2O2 CO2+2H2O (4)原子 1:1
11.(1)白色污染 (2)①H2O ②NaOH+HCl=NaCl+H2O ③碱 NaCl、Na2CO3 产生白色沉淀,溶液仍为红色 向吸收液中加入稀盐酸直至不产生气泡为止
解析:(1)购物袋等塑料制品的大量使用,会造成白色污染。(2)①由质量守恒定律可知,反应前后碳原子都是4n个,氯原子都是2n个,反应前氢原子是6n个,反应后应该是6n个,其中4n个包含在2nX中,反应前氧原子是10n个,反应后应该是10n个,其中2n个包含在2nX中,则X的化学式为H2O。②氢氧化钠和氯化氢反应生成氯化钠和水,氢氧化钠溶液吸收氯化氢的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O。③【进行实验1】取吸收液少许置于试管中,滴加2~3滴无色酚酞试液,酚酞变红色,说明溶液呈碱性。【猜想】氯化氢先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,二氧化碳后与氢氧化钠反应碳酸钠、二氧化碳和水,所以反应后的溶液中一定有NaCl。当氢氧化钠部分反应时,溶液中还会含有NaOH、Na2CO3;当氢氧化钠恰好和氯化氢、二氧化碳全部反应时,溶液中还会含有Na2CO3;当氢氧化钠完全反应,二氧化碳过量并且碳酸钠过量时,溶液中还会含有Na2CO3、NaHCO3;当氢氧化钠完全反应,碳酸钠和二氧化碳完全反应时,溶液中还会含有NaHCO3。【进行实验2】向实验1所得溶液中,加入过量的CaCl2溶液,小林观察到产生白色沉淀,是因为氯化钙和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,说明溶液中含有碳酸钠,溶液仍然是红色,说明溶液中含有氢氧化钠,最终得出结论:猜想1正确。【交流反思】实验结束后,小林对吸收液进行无害化处理,其方案是向吸收液中加入稀盐酸直至不产生气泡为止,此时溶液中的氢氧化钠、碳酸钠恰好完全反应,然后倒入废液缸。
12.(1)解:设生成CO2的质量为x。
CH4+2O2 CO2+2H2O
16 44
64g x
x=176g
答:生成CO2的质量为176g。
(2)不利于