2020—2021学年度第一学期高中化学苏教版必修2专题4《化学科学与人类文明》测试卷

专题4《化学科学与人类文明》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列变化属于化学变化，且产物中兼有气体、液体、固体的是(　　)
A．
石油的分馏
B．
石油的裂解
C．
煤的干馏
D．
煤的气化
2.煤是一种重要的能源，含有硫元素，燃烧时会生成二氧化硫。下列说法正确的是(　　)
A．
煤是含硫化合物
B．
煤是一种可再生能源
C．
在水吸收二氧化硫的过程中只发生物理变化
D．
二氧化硫是酸性氧化物，被云雾吸收后可转化成酸雨
3.节能减排与我们的生活息息相关，参与节能减排是每一位公民应尽的义务。下列举措不符合这一要求的是(　　)
A．
倡导开私家车的人乘公交车上下班
B．
国家减免小排量轿车的购置税
C．
政府鼓励科研和生产部门开发、利用太阳能
D．
加快开发石油以缓解能源紧张问题
4.早在1807年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠：4NaOH(熔融)4Na＋O2↑＋2H2O↑；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3Fe＋4NaOH(熔融)Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有关说法正确的是(　　)
A．
电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为2OH－－2e－===H2↑＋O2↑
B．
戴维用电解熔融氢氧化钠法制钠(如图)，电解槽中可以用石墨为阳极，铁为阴极
C．
盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强
D．
若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数也相同
5.根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr　②2HBr＋HgHgBr2＋H2↑
③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2　④2HgO2Hg＋O2↑
该方案的目的是制备(　　)
A．
HBr
B．
CaO
C．
H2
D．
Hg
6.化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是(　　)
A．
改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放
B．
开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用
C．
研发可降解高分子材料，减少“白色污染”
D．
过度开采矿物资源，促进地方经济发展
7.下列有关石油加工的叙述中，不正确的是(　　)
A．
石油分馏所得的馏分都是混合物
B．
石油裂化的原料是石油分馏产品，包括石油气
C．
石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油
D．
石油裂解的原料是石油分馏产品，包括石油气
8.下列有关金属的工业制法中，正确的是(　　)
A．
制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液
B．
制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁
C．
制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁
D．
制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
9.下列说法中错误的是(　　)
A．
石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．
含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．
煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物
D．
煤中的有机物是氨水，煤干馏时可得到粗氨水
10.汽车尾气是城市主要污染之一，治理的一种办法是在汽车排气管上装催化转化器，它使一氧化氮与一氧化碳反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及二氧化硫的转化，下列说法错误的是(　　)
A．
一氧化氮与一氧化碳反应的化学方程式为2CO＋2NO2CO2＋N2
B．
此方法的缺点是由于二氧化碳的增多，会大大提高空气的酸度
C．
为减少城市污染应开发新能源
D．
汽车尾气中有两种气体与血红蛋白结合而使人中毒
11.下列气体中，有毒且属于大气污染物的是(　　)
A．
H2
B．
O2
C．
N2
D．
CO
12.三峡工程是目前世界上最大的水利枢纽，它所提供的清洁、廉价、再生的水电，相当于每年燃烧5
000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于控制(　　)
①氮氧化物的排放　②酸雨的形成　③臭氧层空洞扩大
④温室效应　⑤白色污染
A．
①②
B．
②④
C．
③④
D．
①②⑤
13.2012年伦敦奧运会中采用了很多的环保设计，下列说法错误的是(　　)
A．
“智能垃圾桶”由太阳能电池板提供电能符合低碳经济的要求
B．
伦敦奧林匹克主会场——“伦敦碗”(如图)的可拆卸设计有利于资源的回收利用
C．
用脚踩就能发电的“发光地砖”，利用了原电池原理
D．
新型氢动力计程车可以降低PM2.5的排放，减少大气污染
14.最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中(　　)
A．
对废水、废气、废渣进行严格处理
B．
化学生产中不排放任何有害物质
C．
化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂
D．
以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学
15.为了保护自然环境，提高人民的生活质量，必须重视处理“白色污染”。该“白色污染”指的是(　　)
A．
冶炼厂的白色烟尘
B．
石灰窑的白色粉末
C．
聚氯乙烯等塑料垃圾
D．
白色建筑材料
二、实验题(共2小题)
16.烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液，并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________；
滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)；制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液的化学方程式为_________________________________________________________________。
(3)吸收烟气中SO2的化学方程式为Al2(SO4)3·Al2O3＋3SO2===Al2(SO4)3·Al2(SO3)3。通入空气氧化，发生反应的化学方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________。
17.铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：
(1)写出得到单质铁的化学方程式：________________________________________________。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置末端气球的作用为___________________________________________________。
实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO？原因是什么？_________________
________________________________________________________________________。
三、填空题(共3小题)
18.铁是地壳中含量很丰富的元素，
金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。
(1)写出焦炭在高炉中所参与的两个反应的化学方程式：_______________________________。
(2)写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验室中可用CO还原Fe2O3，在加热Fe2O3前应________，直到无________现象时才能点燃酒精灯加热，否则可能发生________现象，未反应完全的CO______(填“能”或“不能”)排放到大气中，应做________处理。
19.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如下：
(1)步骤①加Fe的目的是__________________________________________________________；
步骤②冷却的目的是_____________________________________________________________。
(2)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是________；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入________处理。
(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及到的步骤为
反应TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是________________________
____________________________________________________________________________。
20.形成酸雨的原理之一可表示如下：
含硫燃料硫酸
试回答下列问题：
(1)图中三个反应不属于氧化还原反应的是________(填标号)。
(2)从保护环境的角度出发，工业上正努力从酸雨产生的根源出发进行治理，以减小酸雨的污染。方法一是将SO2中＋4价硫元素变成0价硫元素，利用这一原理，可在工厂的烟道气中通入合适的________(填“氧化剂”或“还原剂”)除去SO2；方法二是一些工厂用过量的氨水(NH3·H2O)吸收SO2，此化学反应的产物是________。
(3)火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等，为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为硫酸钙等。写出用CaCO3悬浊液洗涤上述废气的化学方程式：________________________________________________________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】煤的干馏属于化学变化，其产物有焦炭(固体)、煤焦油(液体)及焦炉气(气体)等。
2.【答案】D
【解析】煤是由多种无机物和有机物组成的复杂的混合物，是一种不可再生的化石燃料；煤燃烧时生成的二氧化硫是一种酸性氧化物，能溶于水，并与水发生化学反应生成亚硫酸，能被云雾吸收形成酸雨。
3.【答案】D
【解析】节能减排就是工业上减少化石燃料的燃烧，淘汰高耗能产业，研制新的能源，减少二氧化碳气体的排放；生活中节约各种能源，垃圾分类处理等。
4.【答案】B
【解析】电解熔融氢氧化钠的阳极反应为4OH－－4e－===2H2O↑＋O2↑，A错误；活泼金属铁作电解池阳极，易被氧化，故选用石墨作阳极，B正确；铁的还原性比钠弱是事实，而盖·吕萨克法制钠原理是一个可逆反应，产物钠、氢气作为气体脱离反应体系，使反应得以向生成钠的方向移动，C错误；电解熔融NaOH法制得4
mol
Na，则转移4
mol电子，盖·吕萨克法制得4
mol
Na，则转移8
mol电子，D错误。
5.【答案】C
【解析】根据“绿色化学”的思想，反应要提高原子利用率，最终产品应该是对环境友好的产品或者是清洁燃料等。将化学方程式①×2＋②×2＋③×2＋④得：2H2O2H2↑＋O2↑。
6.【答案】D
【解析】本题考查化学与可持续发展的联系，意在考查同学们对常见的资源利用和环境污染及环境保护等问题的识记能力。过度开采矿物资源会造成资源匮乏，不利于社会的可持续发展。
7.【答案】B
【解析】石油分馏得到汽油、煤油、柴油、石油气等，每一种均为混合物；石油裂化的原料都是重油，裂解的原料是石油分馏产品，包括石油气。
8.【答案】B
【解析】电解法制取金属钠时，需要电解熔融的NaCl，而不是其溶液，A项错误；镁的还原性很强，不能用热还原法来制取，而应用电解熔融氯化镁的方法，C项错误；熔融的氯化铝不导电，故不能电解其熔融物制取金属铝，而应电解熔融的氧化铝，D项错误。
9.【答案】D
【解析】汽油是C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到，也可由C18以上的烷烃经过裂化反应得到，A、B正确；煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物，其干馏产物中有粗氨水，故C正确，D错误。
10.【答案】B
【解析】由信息可知，一氧化氮能与一氧化碳反应生成无毒的氮气和二氧化碳，A正确；促使烃类充分燃烧及二氧化硫的转化，使空气中的酸度增加，与二氧化碳无关，B错误；一氧化氮、一氧化碳都为空气污染物，新能源燃烧不生成有毒物质，则为减少城市污染应开发新能源，C正确；汽车尾气中的一氧化氮、一氧化碳都极易结合血红蛋白，则使人中毒，
D正确。
11.【答案】D
【解析】对空气能造成污染的物质有100多种，但列入空气质量检测的主要的污染物有可吸入粉尘(悬浮颗粒物)、一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物、碳氢化合物(HC)等，必须在空气质量日报中体现出来，让人们及时了解空气质量。
12.【答案】B
【解析】原煤燃烧产生二氧化碳(产生温室效应)和二氧化硫(导致酸雨形成)，减少了原煤的燃烧，就会减少二氧化碳和二氧化硫的排放。
13.【答案】C
【解析】“智能垃圾桶”由太阳能电池板提供电能，实现节能减排，符合低碳经济的要求；伦敦奧林匹克主会场——“伦敦碗”的可拆卸设计，能满足资源的回收利用，有利于资源综合利用；用脚踩就能发电的“发光地砖”，是机械能转化为电能；氢能源燃烧产物为水，不产生固体颗粒，则新型氢动力计程车可以降低PM2.5的排放，减少大气污染。
14.【答案】B
【解析】绿色化学的研究重点有四个：一是选用对人类健康和环境危害小的、淘汰有毒的反应起始物(原材料)；二是选择最佳的反应(生产)条件，以实现最大限度地节能和零排放；三是研究最佳的转换反应和良性的试剂(含催化剂)；四是合成对人类健康和环境更安全的目标化合物(最终产品)。
15.【答案】C
【解析】白色污染是指聚氯乙烯等塑料垃圾，难以降解，在颜色上不一定为白色，题中白色烟尘、粉末以及白色建筑材料都不属于白色污染，分别为粉尘污染和建筑垃圾。
16.【答案】(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O　SiO2
(2)CaSO4·2H2O(或CaSO4)
2Al2(SO4)3＋3CaCO3＋6H2O===Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4·2H2O＋3CO2↑[或2Al2(SO4)3＋3CaCO3===Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4＋3CO2↑]
(3)2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3＋3O2===4Al2(SO4)3[或2Al2(SO3)3＋3O2===2Al2(SO4)3]
【解析】(1)酸浸时Al2O3与硫酸发生复分解反应，反应的化学方程式为Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O；SiO2等不能与酸反应，所以滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2。
(2)在滤液中含有硫酸铝和过量的硫酸，当向其中加入CaCO3时，会发生复分解反应：CaCO3＋H2SO4===CaSO4＋CO2↑＋H2O；由于硫酸钙微溶于水，所以滤渣Ⅱ的主要成分为CaSO4(或CaSO4·2H2O)；制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液的化学方程式为2Al2(SO4)3＋3CaCO3＋6H2O===Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4·2H2O＋3CO2↑或2Al2(SO4)3＋3CaCO3===Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4＋3CO2↑。
(3)通入空气氧化，空气中的氧气能够把Al2(SO3)3氧化为Al2(SO4)3，发生反应的化学方程式为2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3＋3O2===4Al2(SO4)3或2Al2(SO3)3＋3O2===2Al2(SO4)3。
17.【答案】(1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体，则证明生成了单质铁
(3)收集CO，防止污染空气　　先停止加热，防止生成的铁再次被氧化
【解析】本题利用热还原法冶炼金属铁，其原理是Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，检验是否生成单质铁，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体(H2)，则证明生成了单质铁；而反应刚结束时，得到的铁还是赤热的，若先停止通入CO，会导致铁又被氧化，所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO；装置末端气球是实验的尾气处理装置，其作用是收集CO，防止污染空气。
18.【答案】(1)C＋O2CO2，C＋CO22CO
(2)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
(3)验纯　爆鸣　爆炸　不能　点燃
【解析】(1)在冶炼铁的过程中，为提高C的利用率，先发生反应C＋O2CO2，再发生反应：CO2＋C2CO，用CO还原Fe2O3，接触更充分，效果更好。
(3)加热Fe2O3之前应先检验CO的纯度，否则会发生爆炸，由于CO有毒，故未完全反应的CO应点燃，以防污染环境。
19.【答案】(1)将Fe3＋还原为Fe2＋　析出绿矾(FeSO4·7H2O)
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)　生石灰(或碳酸钙、废碱)
(3)防止高温下镁或钛与O2、N2等反应
【解析】(1)分析框图知，铁最终转化成副产品绿矾，所以要将＋3价Fe转化为＋2价Fe，故加铁做还原剂；而降温可减小FeSO4·7H2O的溶解度，有利于绿矾结晶。
(2)水浸后发生的离子反应为TiO2＋＋2H2O===H2TiO3↓＋2H＋，废液主要呈酸性，所以应加入CaO、CaCO3或碱。
(3)反应后Ti和Mg易与空气中O2、N2等反应，故在Ar气氛中进行。
20.【答案】(1)③　(2)还原剂　亚硫酸铵、水　(3)2SO2＋O2＋2CaCO3===2CaSO4＋2CO2
【解析】本题考查学生理论联系实际的能力，主要将SO2的知识运用到工业生产中，分析SO2的氧化性、还原性及其产生环境危害的综合治理。