第1课时
金属矿物的开发利用
海水资源的开发利用
1．把铝粉和氧化亚铁粉末配成铝热剂，分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体的质量比是( C )
A．3∶2
B．2∶3
C．1∶1
D．28∶9
解析：根据得失电子守恒知，第一种途径和第二种途径，最终还原产物H2得到的电子都可以归为铝失去电子，而反应都恰好完全充分进行，生成的气体是等量的，故选C。
2．某同学设计了从海水中提取镁单质的四种方法，从化学原理和经济效益角度分析，最可行的是( D )
A．海水Mg(OH)2Mg
B．海水MgCl2Mg
C．海水Mg(OH)2MgOMg
D．海水Mg(OH)2MgCl2Mg
解析：海水加入石灰乳[Ca(OH)2]，生成Mg(OH)2沉淀，过滤得固体Mg(OH)2，Mg(OH)2＋2HCl==MgCl2＋2H2O，由MgCl2溶液制得MgCl2固体，电解熔融MgCl2得金属镁，故选D。
3．金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，锂可以释放出更多的电子，故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是( A )
A．电解法
B热还原法
C．热分解法
D．铝热法
解析：常见金属的冶炼方法有电解法、热还原法、热分解法、活泼金属Na、Mg、Al用电解法冶炼，锂的活泼性介于Na、Mg之间，应用电解法，故选A。
4．已知海水提取镁的主要步骤如下：
→→
(1)关于加入试剂①作沉淀剂，有以下几种不同方法，请完成下列问题。
方法
是否正确
简述理由
方法1：直接往海水中加入沉淀剂
不正确
a
方法2：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂
b
c
你认为最合理的其他方法是d
a．__海水中镁离子浓度较小，沉淀剂用量大，不经济__###；
b．__不正确__###；
c．__能源消耗大，不经济__；
d．__海滩晒盐后得到的苦卤中，加入沉淀剂__。
(2)框图中加入的试剂①应该是__Ca(OH)2__(填化学式)；加入的试剂②是__HCl__(填化学式)；工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为__MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑__。
解析：本题考查的是从海水中提取镁的流程。试剂①应是石灰乳，发生的反应是MgCl2＋Ca(OH)2==Mg(OH)2↓＋CaCl2；试剂②应是盐酸，反应是Mg(OH)2＋2HCl==MgCl2＋2H2O，然后浓缩、结晶、脱水得无水MgCl2，再电解熔融的MgCl2便可制得Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。
5．如图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。把5
g炒干的氧化铁粉末和2
g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。
观察发生的现象。通过以上实验信息，回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式：__2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3__，在该反应中__Fe2O3__是氧化剂，__Al__是还原剂，该反应称为__铝热__反应。
(2)选出该实验的实验现象：__①②③④__(填写在横线上)。
①镁条剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
(3)写出下列操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个孔：__使熔融物易于落下__；蒸发皿盛沙：__防止溅落物炸裂蒸发皿__；镁条：__引燃剂，引起氯酸钾分解__；氯酸钾：__助燃剂，为镁条继续燃烧提供氧气，引发铝热反应__。
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？
__用磁铁吸引生成物，磁铁上有黑色物质被吸附，则证明生成物中有金属铁。__
解析：铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物叫铝热剂，在高温下发生铝热反应，可用来冶炼难熔的相对较不活泼的金属(如V、Cr、Mn等)、焊接钢轨等。利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应，同时促使KClO3分解产生O2，使镁条快速燃烧。
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-第1课时
金属矿物的开发利用
海水资源的开发利用
基础达标
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1．电解无水MgCl2所得镁蒸气冷却后即得固体镁。镁可在下列哪种气体氛围中冷却( A )
A．H2
B．CO2
C．O2
D．空气
解析：只有H2与金属镁不反应，故选A。
2．海水综合利用的工艺流程如图所示(粗盐中的可溶性杂质有MgCl2、CaCl2、Na2SO4)。下列说法错误的是( A )
A．过程①加入的药品顺序为Na2CO3溶液→BaCl2溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸
B．从过程③到过程⑤的目的是为了浓缩富集溴
C．火力发电厂燃煤排放的含SO2的烟气经处理后可用在过程④反应中
D．在过程③或⑤反应中每氧化0.2
mol
Br-需消耗标准状况下2.24
L
Cl2
解析：过程①的提纯中需除去镁离子、钙离子、硫酸根离子，碳酸钠一定在氯化钡之后，可除去过量的钡离子，故A错误；溴离子被氧化为溴单质后，被二氧化硫吸收生成溴离子，加入氧化剂氧化溴离子为溴单质，富集溴元素，从过程③到过程⑤的目的是浓缩富集溴，故B正确；火力发电厂燃煤排放的含SO2的烟气经处理后可以吸收氧化得到的溴单质，发生氧化还原反应得到HBr，通入氧化剂得到单质溴，起到富集溴元素作用，故C正确；过程③或⑤发生反应的离子方程式为2Br-＋Cl2==Br2＋2Cl-，每氧化0.2
mol
Br-需消耗0.1
mol
Cl2,0.1
mol
Cl2在标准状况下的体积为2.24
L，故D正确。
3．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是( D )
A．②④⑤③①
B．③②④①⑤
C．③④②⑤①
D．②④③⑤①
解析：由海水中提取镁可知，先在海水中加入熟石灰，使Mg2＋变成Mg(OH)2沉淀，过滤得到Mg(OH)2，然后再加盐酸溶解、浓缩结晶，在一定条件下脱水干燥，最终得到无水氯化镁。
4．海水提镁的主要流程如下：
下列说法正确的是( D )
①试剂M是盐酸 ②流程中的反应全部都是非氧化还原反应 ③操作b只是过滤 ④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2 ⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量
A．①②③④⑤
B．②③
C．④⑤
D．①④⑤
解析：电解无水氯化镁的反应属于氧化还原反应，因此②是错误的。③操作b应是蒸发、结晶，过滤，因此③是错误的。
二、非选择题
5．海带是海洋中的一种褐藻，海带中含有丰富的碘，是人类经常食用的一种补碘食物。某资料中有“海带中碘的检验”的选做实验，操作步骤如下：
①取3
g左右干海带，除去表面杂质，剪碎，用酒精润湿，放在坩埚中灼烧成灰，冷却；
②将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水，搅拌，煮沸2～3
min，使可溶物质溶解，过滤；
③向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1
mL过氧化氢溶液，观察现象；
④取少量上述所得溶液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象；
⑤向③剩余的滤液中加入1
mL四氯化碳，振荡静置，观察现象；
⑥向加有四氯化碳的溶液中加入氢氧化钠溶液，充分振荡后，将混合液的下层液体放入指定的容器中。
请回答下列问题：
(1)海带中碘元素是__碘离子__(填“碘离子”“碘单质”或“碘酸盐”)，步骤①中除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗，原因是__防止碘元素的损失__。
(2)可说明海带中含有碘的现象有__步骤④中加入淀粉溶液后变蓝，步骤⑤中下层液体呈紫红色__。
(3)操作⑤叫做__萃取__，操作⑥的目的是__回收四氯化碳__。
解析：海带中碘元素以碘离子的形式存在，且易溶于水，为防止碘元素的损失，除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗；实验中步骤④中加入淀粉溶液后变蓝；步骤⑤中下层液体呈紫红色可以说明海带中含有碘。操作⑤是萃取碘水中的碘，操作⑥是为了回收四氯化碳。
6．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。用含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__将Fe3＋还原为Fe2＋__；步骤②冷却的目的是__析出绿矾(FeSO4·7H2O)__。
(2)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是__绿矾(FeSO4·7H2O)__；考虑成本和废物综合利用因素，水浸后废液中应加入__生石灰(或碳酸钙、废碱)__处理。
(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及的步骤为―→
反应TiCl4＋2Mg==2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是__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，降温减小FeSO4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，故应在Ar气氛中进行。
7．海洋约占地球表面积的71%，具有十分丰富的资源。海洋资源包括：①海洋生物资源(图1)；②海底矿产资源(包括石油天然气等，图2)；③海洋能源，包括潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。它们是“再生性能源”，永远不会枯竭，也不会造成环境污染(图3)。
(1)海水总量极大，金、铀等微量元素在海水中的总量自然也大，但从海水中获取这些微量元素的成本很高。试分析其原因。
__由于金、铀等微量元素在海水中的含量很低，从海水中富集含微量元素的化合物需要很高的成本。__
(2)潮汐能是一种应用前景广阔的绿色能源，试分析开发利用潮汐能的途径有哪些？
__人们通常把潮汐和潮流中所包含的机械能统称为潮汐能。潮汐能的利用一般分两种形式：一是利用潮汐的动能，直接利用潮流前进的力量来推动水车、水泵或水轮发电机；二是利用潮汐的位能，在电站上下游有落差时引水发电。__
能力提升
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．我国古代炼丹家魏伯阳所著《周易参同契》是世界上现存最早的一部炼丹专著。书中描写到：“金入于猛火，色不夺精光。”这句话的意思是指黄金的性质在强热条件下( B )
A．活泼
B．稳定
C．易氧化
D．易还原
解析：金的性质稳定，在强烈条件下也不反应。
2．除去Cu粉中的Al粉，下列方法不可取的是( BC )
A．加入稀H2SO4，过滤
B．加入NaCl溶液，过滤
C．加入Cu(OH)2溶液，过滤
D．加入CuSO4溶液，过滤
解析：A、D项均可溶解Al使其进入溶液，从而与Cu分离，故选BC项。
3．铝的活泼性较强，直到十八世纪人类才开始将Al从它的化合物中冶炼出来。当时铝价格十分昂贵，拿破仑的头盔就是用铝制作的，现在还保存在大英博物馆中，下列冶炼铝的方法正确的是( A )
A．Al2O3(熔融)Al
B．Al2O3AlCl3(熔融)Al
C．Al(OH)3Al
D．Al2O3Al
解析：H2、CO、C等皆不能将Al2O3或Al(OH)3还原为Al，C、D不正确。AlCl3是共价化合物，熔融后不导电，B不正确。
4．以辉铜矿(Cu2S)为原料冶炼铜，其反应原理可表示为Cu2S＋O22Cu＋SO2。下列说法不正确的是( AC )
A．化合价发生变化的元素有2种
B．Cu2S在该反应中既是氧化剂又是还原剂
C．1
mol
O2参加反应时，上述反应转移电子总物质的量为4
mol
D．SO2被分离、回收后氧化生成SO3，作为制取硫酸的原料
解析：分析反应中化合价的变化：＋
2＋，反应过程中Cu、S、O三种元素的化合价均发生改变；Cu2S中Cu元素化合价降低，S元素化合价升高，因此Cu2S既是氧化剂又是还原剂；根据S元素化合价的改变可知，当1
mol
O2参加反应时，共转移电子6
mol；SO2催化氧化可得SO3，SO3被水吸收可得H2SO4。
5．某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下的几个方案。你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是( D )
A．取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成
B．取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素
C．取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素
D．取适量滤液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素
解析：海带的灰烬中含有的碘元素，是以I-形式存在的，不是以单质形式存在，所以A、B、C均不正确；D中发生了氧化还原反应：H2O2＋2I-＋2H＋==I2＋2H2O，产生了I2，使淀粉溶液呈蓝色。
二、非选择题
6．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：__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。
(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：__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)装置末端气球的作用为__收集未反应的CO，防止污染空气__。实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO并说明原因__先停止加热，防止生成的铁再次被氧化__。
解析：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；反应结束后，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。
7．工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示：
(1)该工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？__不能__(填“能”或“不能”)，原因是__若先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，使产品不纯__。
(2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶。但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是__四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重__。
(3)写出②③④反应的离子方程式。
__②Cl2＋2Br-==Br2＋2Cl-③Ca2＋＋SO==CaSO4↓④Mg2＋＋2OH-==Mg(OH)2↓__。
解析：(1)CaSO4和Mg(OH)2制备顺序与加入的试剂顺序有关，要求每次加入试剂后只能得到一种物质，如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，产品不纯。(2)属于对试剂使用的评价问题，四氯化碳与水相比，无论是从价格上还是环境污染问题上，都超过水。
8．在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜，并用所制得的铜进行一系列的探究性实验。
甲、乙两位同学分别设计了如下两个制铜实验方案。
甲：①CuO溶于适量稀硫酸中；
②在①的溶液中加入稍过量的铁，充分反应后，过滤、烘干，即得纯净的铜。
乙：①铁与稀硫酸反应得氢气；
②用氢气还原氧化铜，充分反应后即得纯净的铜。
(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜的质量大小关系__B__(填字母)。
A．相同
B．甲多
C．乙多
D．以上三种情况均有可能
(2)丙同学认为上述两种方案都难以保证所制的铜的纯度，应对上述两种方案加以完善。甲同学的方案不完善的原因：__产物中可能混有铁并且没有洗涤__，完善乙同学的方案的一种方法是将所得的铜粉放入烧杯中，加入__过量稀硫酸__，不断搅拌，然后__过滤、洗涤，烘干__即得到纯净的铜。
解析：(1)在用氢气还原氧化铜的反应中，应先通入H2，赶走空气，然后才能加热，并且反应结束后应先撤去酒精灯，再停止通入H2，因此所制得的H2并没有全部参与CuO的还原，故生成的铜少。(2)甲方案中铁过量，并且过滤后没有洗涤，产物中混有铁粉也可能混有FeSO4。而乙方案中可能混有CuO，应加入稀硫酸除去CuO。
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-第2课时
煤、石油和天然气的综合利用
1．含有6个碳原子的烷烃，经催化裂化可生成的烷烃最多有( C )
A．3种
B．4种
C．5种
D．6种
解析：C6H14裂解的方式可能有下列四种：
C6H14CH4＋C5H10
C6H14C2H6＋C4H8
C6H14C3H8＋C3H6
C6H14C4H10＋C2H4
其中CH4、C2H6、C3H8分别为甲烷、乙烷、丙烷，没有同分异构体，而C4H10有2种同分异构体CH3—CH2—CH2—CH3、CHCH3CH3CH3，因此考虑C4H10的同分异构体，最终生成的烷烃最多有5种。
2．下列属于物理变化的是( C )
①石油的分馏 ②煤的干馏 ③石油的裂化 ④铝热反应 ⑤由乙烯制备聚乙烯 ⑥将氧气转化为臭氧 ⑦乙烯催熟果实 ⑧将苯加入溴水中 ⑨海水蒸馏制取淡水
A．①②③④
B．①②⑤⑦
C．①⑧⑨
D．①②⑥⑨
解析：化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，石油的分馏，苯与溴水混合，海水蒸馏都是物理变化，故选C。
3．下列转化不属于煤或石油的综合利用的是( C )
A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭
B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料
C．将煤变为煤饼作燃料
D．将石油裂解制得乙烯等化工原料
解析：煤的综合利用有：干馏、气化、液化；石油的综合利用有分馏、裂化与裂解，故选C。
4．下列说法不正确的是( C )
A．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
B．煤可与水蒸气反应制成水煤气，水煤气的主要成分为CO和H2
C．汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物
D．以石油、煤和天然气为原料，可生产塑料、合成橡胶和合成纤维
解析：植物油是含C、H、O的化合物。
5．由于我国煤储藏量相对比石油和天然气丰富，能源消费以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，效率又不高，因而国家大力提倡煤的综合利用。实施“煤变油”，其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气(CO和H2)，再催化合成甲醇或烃类等液态能源。
(1)用CO和H2合成甲醇的化学方程式是__CO＋2H2CH3OH__。
(2)用CO和H2合成烃(CnHm)的化学方程式是__nCO＋()H2CnHm＋nH2O__。
(3)气化和液化的优点是__使煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率__。
解析：根据题目中的信息，结合化学反应前后原子守恒写出方程式；优点是清洁和高效。
6．我国的煤炭资源相对比较丰富，加快“煤制油”的发展，对我国社会经济可持续发展有着深远的意义。下图是煤间接液化的典型流程示意图。
(1)写出煤气化反应的化学方程式？思考说明煤气化的意义。
(2)如图中由石油获得相应产品的方法是什么？该方法是物理变化还是化学变化？得到的各种分馏产品是纯净物吗？
(3)石油裂化是为了得到更多的汽油，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色，其原因是什么？
答案：(1)C＋H2OCO＋H2。煤气化能够减少煤燃烧时的粉尘污染，提高煤燃烧的效率，气化后的产品可以用于化工生产，提高煤的综合利用价值。
(2)图中由石油获得相应产品的方法是分馏，属于物理变化，所得产品是混合物。
(3)裂化汽油中含有烯烃，能与Br2发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
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-第2课时
煤、石油和天然气的综合利用
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1．下列说法中不正确的是( A )
A．石油化学工业是以石油为原料，既生产石油产品又生产化学用品的石油加工业
B．石油裂化既能提高汽油产量，又能提高汽油的质量
C．石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样
D．烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解
解析：石油化学工业的原料是石油和天然气，A项不正确；石油裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量，裂解是深度裂化，以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的，B、C项均正确；烷烃裂解方式有两种，即断链和脱氢，D项正确。
2．煤的干馏和石油的分馏，两种变化在本质上的差别是( D )
A．加热的温度不同
B．得到的产品不同
C．前者要隔绝空气，后者不用隔绝空气
D．干馏是化学变化，分馏是物理变化
3．下列关于煤、石油、天然气等能源的说法正确的是( C )
A．石油裂解得到的汽油是纯净物
B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
解析：A项，石油的裂解是深度裂化，是将大分子烃断裂成小分子烃的过程，产物主要是短链气态不饱和烃的混合物，错误；B项，能发生聚合反应的分子必须含有不饱和键，但石油的分馏产品大多是烷烃、环烷烃、芳香烃，所以不是所有的石油产品都能发生聚合反应，错误；C项，天然气的主要成分是CH4，燃烧无污染，属于清洁的化石燃料，正确；D项，水煤气是由煤与水在高温条件下反应得到的，是煤的气化产物，错误。
二、非选择题
4．某市家用燃料的更新经历了如图几个过程：
―→―→
请回答下列问题：
(1)为了使煤充分燃烧，可采取的措施是__通入足量的空气或将煤粉碎__。
(2)煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是__CO和H2__。
(3)液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)，丙烷完全燃烧的化学方程式是__C3H8＋5O2
3CO2＋4H2O__。
(4)天然气作燃料比煤更清洁的原因是__减少了粉尘污染(答案合理即可)__(答一条即可)。
解析：(1)为了使煤充分燃烧，可以通入足量的空气或增大固体表面积(即将煤粉碎)。(2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，即碳与水蒸气在高温条件下反应生成CO和H2。(3)丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水：C3H8＋5O23CO2＋4H2O。(4)天然气燃烧生成二氧化碳和水，无粉尘污染。
5．煤是一种重要能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气，水煤气是混合气体，主要由两种无色无味气体组成，是重要的工业原料。
(1)在工业生产水煤气时，燃料层的温度会下降，这说明__碳和水蒸气的反应是吸热反应__。
(2)提出猜想：水煤气的成分可能是①__CO__和氢气，②__CO2__和氢气(填化学式)；提出以上猜想的依据是__化学反应前后元素种类不变__。
设计实验：请从下列装置中选择一种，设计简单的实验证明猜想。
(3)你选择的装置是(填字母代号)__B__。
(4)实验结论：如果__澄清石灰水不变浑浊__，那么猜想__①(或澄清石灰水变浑浊__②)(注：第(2)问CO与CO2两空可调换位置，与第(4)问两空答案对应合理即可)__
(填序号)合理。
解析：(1)因碳和水蒸气的反应是吸热反应，则随着反应的进行燃料层的温度会下降。(2)碳和水蒸气的反应，根据质量守恒定律，元素的种类在化学反应前后没有变化，由此可以推测水煤气的成分可能是CO和氢气或CO2和氢气。(3)二氧化碳一般用澄清的石灰水检验。(4)如果石灰水不变浑浊，那么成分可能是CO和氢气；如果石灰水变浑浊，那么成分可能是CO2和氢气。
6．裂化汽油中除含有C5～C11的烷烃外，还含有C5～C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物，实验步骤为
(1)先逐滴加入__溴水__，振荡，如果看到__溴水褪色__，则证明有__烯烃__存在。
(2)继续逐滴加入__溴水__至__不褪色__为止，静置，用分液漏斗分出__上__(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品，再加入__酸性KMnO4溶液__振荡，如果看到__溶液褪色__，则证明裂化汽油中有__苯的同系物__存在。
解析：因为烯烃可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色，根据这一性质差异，则先用溴水检验烯烃的存在，再用酸性KMnO4溶液检验苯的同系物的存在。(1)向样品中逐滴加入溴水，振荡，如看到溴水褪色，则证明有烯烃存在。(2)继续逐滴加溴水至不再褪色为止，用分液漏斗分出上层的裂化汽油样品，因为加足量溴水后，生成的卤代烷及水的密度均比烷烃和苯的同系物大。所以上层应是烷烃和苯的同系物的混合物。向分出的上层样品中加入酸性KMnO4溶液，如果紫色褪去，则证明有苯的同系物存在。
7．能源“非石油化”是战略目标，发展CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H2S等有毒气体，用天然气合成氨的工艺流程如图：
(1)合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物质是__空气__。
(2)①处加入Fe2O3·H2O的目的是__除去H2S__。
(3)②处CH4与H2O(g)在一定条件下反应生成CO2、H2，反应的化学方程式是__CH4＋2H2O(g)CO2＋4H2__。
(4)③处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2，该反应的化学方程式是__K2CO3＋CO2＋H2O==2KHCO3__。
(5)该流程中参与循环的物质是__Fe2O3·H2O__(填化学式)。
解析：(1)从流程图可看出，为合成氨提供氮气的物质是空气。(2)天然气中含有的H2S是有毒气体，不能排放到大气中，通过加入Fe2O3·H2O生成硫化亚铁和硫单质而除去。(3)CH4与H2O(g)在一定条件下反应生成CO2、H2，反应的化学方程式是CH4＋2H2O(g)CO2＋4H2。(4)K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3)，反应的化学方程式是K2CO3＋CO2＋H2O==2KHCO3。(5)在该流程中加入了Fe2O3·H2O，最后又生成了Fe2O3·H2O，所以该流程中参与循环的物质是Fe2O3·H2O。
能力提升
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：C＋O2CO2。下面关于该过程的说法不正确的是( B )
A．煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B．第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失
C．煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高
D．上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体
解析：虽然煤在气化过程中，会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到的气态燃料利用率高，而且比较清洁，总体来看，将煤气化再利用，比较合理，故选B。
2．如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是( AD )
A．图示实验中发生了物理变化
B．实验后水溶液的pH>7，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等
C．气体Z易燃，可以还原氧化铜
D．液体Y是一种纯净物
解析：煤的干馏是化学变化，A项错误；所得产物有焦炉气(含有CH4、H2、C2H4、CO等)、煤焦油(不溶于水的一种多成分混合物)、粗氨水、焦炭等，焦炉气中的H2、CO可还原氧化铜，且易燃，C项正确；氨水的pH>7，煤焦油居于水层以下，粗苯密度小于水，在上层，故B项正确；煤焦油中含有多种物质，属混合物，D项错误。
3．如图是石油分馏塔的示意图，a、b、c三种馏分中( AC )
A．a的沸点最低
B．b的熔点最低
C．c的平均相对分子质量最大
D．每一种馏分都是纯净物
解析：a、b、c三种馏分均为蒸气，故最上面的熔、沸点最低，c的熔点最高，对应的平均相对分子质量也最大。
二、非选择题
4．将煤直接作为燃料燃烧，不但热效率较低，且产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物等物质，造成严重的环境污染。煤的干馏是提高煤的利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。某化学学习小组在实验室条件下探究煤干馏的现象及产物，装置如图所示，请回答有关问题：
(1)煤干馏的条件是__隔绝空气加强热__。
(2)盛有冷水的烧杯的作用是__使粗氨水和煤焦油冷凝液化__。
(3)实验后检验有粗氨水生成的操作是__将具支试管取出，塞上试管塞并加热，将润湿的红色石蕊试纸放在支管口处，若试纸变蓝，则说明有粗氨水生成__。
(4)已知CO不能使溴水褪色，若将从具支试管支管口处逸出的气体通入溴水中，发现溴水褪色，则说明煤的干馏产生了__不饱和烃类物质__。
(5)点燃尾气，火焰的颜色为__淡蓝色__。
(6)从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯的实验方法是__分馏__。
解析：解答本题的关键是要掌握煤的干馏原理。(1)根据煤干馏的定义可知其条件为隔绝空气加强热。(2)冷水浴的作用是冷凝，使粗氨水和煤焦油冷凝液化。(3)可用湿润的红色石蕊试纸检验是否有NH3逸出。(4)溴水褪色，证明煤干馏过程产生了不饱和烃类物质。(5)CO、CH4等气体燃烧时火焰呈淡蓝色。(6)煤焦油中苯及其同系物与其他成分互溶，可通过分馏的方法将它们分离。
5．实验室用下列仪器组装一套石油分馏的装置，并进行相关实验，可以得到汽油和煤油。
(1)写出下列仪器的名称：
①__蒸馏烧瓶__；②__冷凝管__；③__锥形瓶__。
(2)将以上仪器按从左到右的顺序，用字母a、b、c……进行连接：e接( c )接( d )接( a )接( k )接( l )接( b )接( f )接( g )接( w )。
(3)仪器②中A是__进水口__(填“进水口”或“出水口”，下同)，B是__出水口__。
(4)蒸馏时，温度计水银球应在__蒸馏烧瓶支管口处__(位置)。
(5)在①中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是__防止暴沸__。
(6)在实验结束后，为了探究石油中是否含有烯烃，某学生用③中的物质做了一个探究实验，其操作、现象及结论是__用一支洁净的试管，取约2～3_mL容器③中的馏出物，再向试管中滴加3～4滴酸性KMnO4溶液(或溴水)，若溶液颜色不消失，则石油中不含有烯烃；若溶液颜色消失，则石油中含有烯烃__。
解析：实验装置的一般安装顺序为“自下而上，从左到右”。冷凝管采用逆流原理，即上口为出水口，下口为进水口；温度计需要测定馏分的温度，所以温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口应在同一水平线上，以保证水银球被馏分蒸气包围。
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-第2节
化学药品的合理使用
1．食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。下列物质不属于食品抗氧化剂的是( B )
A．糕点中的配料维生素C
B．方便面里的味精(谷氨酸钠)
C．葡萄酒中的少量二氧化硫
D．火腿肠中的少量亚硝酸钠
解析：维生素C、二氧化硫、亚硝酸钠都具有还原性，可与空气中氧气反应而阻止或延缓食品氧化变质，提高食品稳定性和延长贮存期，谷氨酸钠为调味剂，故选B。
2．为了改善食品的色、香、味，我们经常在食物中加入某些食品添加剂。下列食品添加剂的使用不合理的是( C )
A．在烹饪食物时，加入适量食盐
B．在饮料制作中，常加入适量的天然色素
C．在火腿制作中，加入大量亚硝酸钠作为防腐剂
D．在烹饪鱼类食物时，加入适量食醋
解析：亚硝酸钠有毒，应按规定添加，所以选C。
3．“水能载舟，亦能覆舟”，药物能治病，但用药不当也能给人带来伤害，我们应遵医嘱，合理用药。关于药品的使用与作用下列说法正确的是( A )
A．R表示处方药，OTC表示非处方药
B．毒品就是有毒的药品
C．西药都是人工合成的，有毒，不能随便吃，中药是天然的，无毒，可放心食用
D．睡觉前服用安眠药，起床后服用兴奋剂，对学生学习很有好处
解析：毒品是能使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品，B项错误；不管中药还是西药、合成的还是天然的，都有一定的危害，C项错误；服用安眠药和兴奋剂都无法集中精力学习，应对症用药，D项错误，故选A。
4．根据化学常识，下列说法正确的是( A )
A．施用碳铵后应立即盖上土壤
B．复合肥是两种或两种以上化肥的混合物
C．可用工业用盐作食盐用于烹调
D．加碘食盐中的“碘”通常是指碘单质
解析：施用碳铵后用土壤盖上，可防止碳铵分解生成的氨气挥发掉，A项正确；复合肥是指同时含有N、P、K三种元素中的两种或两种以上的肥料，B项错误；工业用盐有毒不能用于烹调，C项错误；食盐中加的KIO3，D项错误。
5．食品添加剂与类别对应错误的一组是( C )
A．叶绿素——着色剂
B．酱油中加铁——营养强化剂
C．苯甲酸钠——调味剂
D．碳酸氢钠——膨松剂
6．据中央电视台新闻报道，某品牌保健食品补钙剂经检测，H2O2含量超标，试回答下列问题。
(1)该品牌保健食品属于__A__的保健食品。
A．强化营养人群
B．特殊人群
C．健康异常人群
(2)试推测该保健食品中钙以__CD__的方式存在。
A．钙单质
B．Ca(OH)2
C．CaCO3
D．乳酸钙
(3)试写出超标的H2O2的电子式__H∶H__。
(4)某成年女子，经化验知缺铁，如果该女子也食用补铁保健食品，能否与该品牌保健食品同时食用？__不能__。如果不能，试用化学方程式表示其原因__2Fe2＋＋H2O2＋2H＋==2Fe3＋＋2H2O__。
解析：(1)补钙剂适用于所有人群，老人和小孩更需要，故补钙剂属于营养强化剂。(2)“补钙”是指补钙元素，Ca(OH)2具有较强的腐蚀性，不能作为补钙剂。(4)因补铁保健食品中铁以Fe2＋形式存在，如果和该品牌保健食品同时食用，H2O2能将Fe2＋氧化为Fe3＋而降低效果。
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-第2节
化学药品的合理使用
基础达标
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1．随着生活水平的提高，人们越来越重视“绿色食品”，绿色食品是指( D )
A．添加了绿色色素的食品
B．含有叶绿素的食品
C．原料生产过程中没有使用化肥、农药的食品
D．原料生产及加工过程中没有受到污染的食品
解析：绿色食品是指在生产、加工各个环节都没有受到污染的食品。它以“环保、安全、健康”为目标，在农作物生长过程中严格控制，不使用对人体有害的农药、化肥、生长调节剂等。
2．滴滴涕(DDT)是20世纪60年代以前广为应用的一种杀虫剂，其结构简式为。DDT因其稳定性、脂溶性、药效普适性等特点而大量使用，最终造成环境污染。下列关于DDT的说法，不正确的是( B )
A．DDT也能杀死有益的生物
B．DDT极易溶于水
C．DDT是烃的衍生物
D．DDT不易被生物分解
解析：根据对DDT性质的描述，“稳定性、脂溶性、药效普适性”等，可以判断出DDT对有益生物同样有毒、难溶于水、易溶于有机溶剂、稳定不易分解。
3．对于胃溃疡较重的病人，不适合使用的抑酸剂是( C )
A．Mg(OH)2
B．Al(OH)3
C．NaHCO3
D．Na3C6H5O7·2H2O
解析：胃溃疡病人的胃壁已遭到较严重破坏，若服药后产生气体，可能导致胃穿孔。
4．下列说法正确的是( D )
A．不用防腐剂处理的食品比用防腐剂处理的食品安全
B．天然添加剂比人工合成添加剂安全
C．少用添加剂比多用添加剂安全
D．应合理使用食品添加剂
解析：不用防腐剂进行处理的食品往往容易变质，对人体危害更大，故A项错误；不管添加剂是天然的还是人工合成的，只要限量使用就不影响人体健康，故B项错误；食品添加剂使用过量有害健康，例如防腐剂，但使用量不足也达不到应有的防腐效果，故C项错误。
5．苯甲酸钠是常用的食品防腐剂，其结构简式为C6H5COONa。下列有关苯甲酸钠的说法正确的是( D )
A．苯甲酸钠的溶液呈中性
B．苯甲酸钠溶液呈酸性
C．苯甲酸钠溶液通入二氧化碳可以生成苯甲酸
D．苯甲酸钠可以通过苯甲酸和碳酸氢钠反应来合成
解析：C6H5COONa＋H2O??C6H5COOH＋NaOH呈碱性，A、B错误；的酸性大于H2CO3的酸性，C错误，D正确。
6．月季花适宜在酸性土壤中生长。某同学给月季花施肥前，对下列氮肥溶液的pH进行了测定，结果如下：
化肥名称
尿素
碳酸氢铵
硫酸铵
氨水
溶液的pH
7
8
5
11
该同学最好选用( C )
A．尿素
B．碳酸氢铵
C．硫酸铵
D．氨水
解析：由表中数据可知，硫酸铵显酸性，其余显碱性，由于月季花适宜在酸性土壤中生长，故选C。
7．下列说法错误的是( B )
A．合成药物，让人类更健康
B．天然药物无任何毒副作用，可长期服用
C．阿司匹林具有解热镇痛作用
D．BaSO4在医学上作钡餐
解析：药物一般都有一定的毒副作用，长期服用，会危害人体健康，故选B。
二、非选择题
8．小明家责任田里的庄稼生长不茂盛，叶色淡绿、茎叶细小，同时还出现了不同程度的倒伏现象。请问：
(1)小明家的庄稼缺两种营养元素，它们是__N、K__(填“N”“P”“K”或“微量元素”)。
(2)某生产资料公司的化肥价格如下表：
化肥
尿素CO(NH2)2
碳铵NH4HCO3
磷矿粉Ca3(PO4)2
价格(元/吨)
1
200
350
150
化肥
过磷酸钙Ca(H2PO4)2
氯化钾KCl
硫酸钾K2SO4
价格(元/吨)
250
650
800
在考虑既经济实用又解决问题的条件下，你认为小明应购买的化肥是__NH4HCO3、KCl__(填化学式)。
解析：根据N、P、K营养元素对农作物生长的作用，易判断该同学家的庄稼缺氮肥和钾肥。从生产资料公司提供的化肥价格看，花同样多的钱购买化肥，碳铵中氮元素的质量高于尿素中氮元素的质量，氯化钾中钾元素的质量高于硫酸钾中钾元素的质量。因此，该同学应购买NH4HCO3和KCl。
9．有一类抗酸药能有效地治疗因胃酸过多引起的胃痛、胃胀等，其有效成分除了中学化学中熟知的氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸钙、碳酸氢钠等外，还有一些我们不太熟悉的物质如双羟基铝碳酸钠、柠檬酸钠、三硅酸镁等。联系我们所学知识，试完成下列各题：
(1)人的胃液中含有大量的盐酸，可以为胃蛋白酶提供酸性环境，同时还可以杀死随食物进入胃部的细菌，但胃液酸度过高会患胃酸过多症，下列物质不宜用作治疗胃酸过多的药物的主要成分的是__C__。
A．小苏打粉
B．Al(OH)3粉
C．氧化钙粉
D．纯碳酸钙粉
(2)胃镜检查发现胃少量出血，说明胃溃疡已深及粘膜下层，此种情况下胃溃疡患者胃酸过多可考虑选用上小题中的__B__。
(3)某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、碳酸镁、氢氧化铝、淀粉。
①写出该抗酸药发挥功效时的化学方程式：
__MgCO3＋2HCl==MgCl2＋CO2↑＋H2O、Al(OH)3＋3HCl==AlCl3＋3H2O__。
②淀粉在抗酸药中作填充剂、粘合剂，淀粉在人体内酶的催化作用下发生水解反应，最终转化为(写分子式)__C6H12O6__。
③服用抗酸药时，为什么一般要嚼碎后吞服？
__将抗酸药嚼碎后吞服，可以防止抗酸药片黏附在胃壁上不能充分与酸作用，以及可能导致呕吐等不良反应__。
解析：(1)CaO溶于水生成强碱并放出大量的热，会灼伤和腐蚀人体。(2)患胃溃疡较重者，不能食用与胃酸反应产生CO2气体的抗酸药，为避免胃穿孔，可服用Al(OH)3粉。(3)能发挥药效的是碳酸镁与氢氧化铝，淀粉水解的最终产物是葡萄糖。抗酸药嚼碎后服用可防止黏附在胃壁上不能充分起作用。
能力提升
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．已知某藻类的化学式为C106H263O110N16P，该藻类过度生长，是导致“水华”(“水华”主要是指水中某些植物营养元素含量过高，以致藻类疯狂生长、水质恶化而造成的水体污染现象)的原因之一。下列与此信息相关的叙述中，你不赞成的是( CD )
A．该藻类由碳、氢、氧、氮、磷5种元素组成
B．若使用无磷洗衣粉，可有效防止该藻类的过度生长
C．向河中过量排放含有氮肥的农田水，不会造成该藻类的过度生长
D．禁止使用化肥是防止“水华”的最好方法
解析：根据藻类的化学式，很容易判断藻类含有的元素包含有碳、氢、氧、氮、磷；使用无磷洗衣粉，可减少水体中磷的含量，可有效防止藻类的过度生长；向河水过量排放含有氮肥的农田水，水体中的含氮量增加，水藻过度生长的可能性增大；禁止使用化肥的确能有效防止“水华”，但对于提高农业生产的效率却是得不偿失的。
2．大约在500年前，人们就注意到某些菊科植物的花蕾中存在有杀虫作用的物质。后经研究，凡具有如方框内结构，且R不是氢原子的有机物，就可能是一种高效、低毒，对昆虫有强烈杀伤作用的杀虫剂。对此杀虫剂的下列叙述错误的是( BC )
A．能发生加氢反应，但其生成物无杀虫作用
B．在酸性溶液中，此类杀虫剂不会失去杀虫作用
C．此类杀虫剂密封保存在碱性溶液中，其杀虫作用不变
D．左端的甲基(—CH3)可被取代，其产物仍有杀虫作用
解析：此类杀虫剂密封保存在碱性溶液中发生水解反应，生成物不再具有方框内结构，失去杀虫作用；由图中结构简式可知，分子结构上有酯基，酸性溶液里能水解，降低药效，故选B、C。
二、非选择题
3．感冒是一种常见的病，病人患了感冒会咳嗽、流涕、发烧，多喝开水多休息，适当服用一些治疗感冒的药，可以舒缓症状，减轻病情。药物阿司匹林是一种传统的治疗感冒发烧的药，从分子结构上看，它可以看做是乙酸酯，其结构简式为
(1)阿司匹林与NaOH溶液反应中，可以断裂的化学键是__b、d__(填代号)。
(2)根据阿司匹林的结构推断它能够发生的化学反应类型为__①②③__(填序号)。
①中和反应 ②加成反应 ③取代反应
(3)阿司匹林连接在某高分子聚合物上，可形成缓释长效药物，其中的一种结构为
则缓释长效阿司匹林载体的结构简式为。
(4)长期大量服用阿司匹林会出现不良反应，一旦出现水杨酸中毒现象，应立即停药，并静脉滴注NaHCO3溶液，以解除水杨酸的中毒症状，反应的化学方程式为
＋NaHCO3―→＋CO2↑＋H2O__。
解析：从阿司匹林结构看出其有酯的结构和羧基官能团，可发生酯的水解反应(取代反应)与羧基的中和反应，还可发生苯环的加成反应。从结构式中可看出阿司匹林通过酯化反应连接在聚合物上，酯水解后可得载体的结构。NaHCO3只能与水杨酸上的羧基反应。
4．民以食为天，食品的种类越来越丰富，我国90%以上的食品中含有添加剂。
(1)下列做法会导致食品对人体有害的是__A__(填序号，下同)。
①在沥青公路上的翻晒粮食 ②火腿中加过量亚硝酸钠可调味、增色和防腐 ③用无烟煤直接烧烤鸡、鸭 ④用“瘦肉精”(一种含激素的饲料)喂养生猪 ⑤用小苏打作发酵粉制面包 ⑥用乙烯催熟水果
A．①②③④
B．①②③⑤⑥
C．②③④⑤
D．①②③④⑤
(2)卫生部印发首批非法食品添加剂名单。下列在食物中的添加剂(括号内物质)不属于非法食品添加剂的是__D__。
A．海参(甲醛)
B．白酒(甲醇)
C．奶粉(三聚氰胺)
D．食盐(KIO3)
(3)下列食品添加剂与其作用错误的是__D__。
A．维生素C在食品中的作用是增加食物的营养及防止食物氧化变质
B．在食品中适量增加胡萝卜素可以改善食品的外观
C．在食品中加入少量亚硝酸钠可以防止食物变质
D．在制作膨化食品时可以用洗衣粉作食品膨松剂
解析：(1)本题考查化学在生活中的应用。沥青中含有各种烃，亚硝酸钠有剧毒，无烟煤中燃烧会产生有毒气体，瘦肉精中含有对人体有害的物质，A选项正确。(2)A、B、C选项中的添加剂属于非法食品添加剂，D选项中食盐加KIO3，是全民补碘的要求，KIO3属于营养强化剂。(3)在肉类制品中加入少量亚硝酸钠可以防止肉类变质，但加入过多容易致癌；制作膨化食品时应用NaHCO3或NH4HCO3作膨化剂。
5．有一个食品广告称：“我公司生产的新型糕点不含糖，是糖尿病人的最佳选择”。下表是其包装袋上的说明，从表中的配料中分别选出一种物质填在相应的横线上。
品名
×××
配料
鲜鸡蛋、精面粉、精炼植物油、碳酸氢钠、甜蜜素、柠檬黄、苯甲酸钠等
保质期
120天
生产日期
见包装袋封口
(1)富含蛋白质的是__鲜鸡蛋__；
(2)富含油脂的是__精炼植物油__；
(3)属于防腐剂的是__苯甲酸钠__；
(4)属于着色剂的是__柠檬黄__；
(5)属于调味剂的是__甜蜜素__；
(6)属于膨松剂的是__碳酸氢钠__；
(7)请分析广告的说法是否科学？__不科学，精面粉中的淀粉就属于糖类__。
解析：由该食品的配料表上的物质可知：鲜鸡蛋富含蛋白质；精面粉富含淀粉(糖类)；精炼植物油富含油脂；碳酸氢钠属于膨松剂；甜蜜素属于调味剂；柠檬黄属于着色剂；苯甲酸钠属于防腐剂。该食品广告中称新型糕点不含糖，而精面粉中的淀粉就属于糖类，故该说法不科学。
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-第3节
环境保护与绿色化学课
1．以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( C )
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
破坏臭氧层
化石燃料的燃烧
B
SO2
温室效应
汽车尾气的排放
C
NO2
光化学烟雾
工厂废气的排放
D
CO
酸雨
汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
解析：CO2引起温室效应，SO2引起酸雨，CO与酸雨无关，故选C。
2．由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是( C )
A．MgMg(NO3)2
B．MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2
C．MgMgOMg(NO3)2
D．MgMgSO4Mg(NO3)2
解析：A、D项中分别生成污染性气体NO2、SO2，不符合绿色化学要求，B项反应复杂，消耗原料较多，经济上不可行，C项先生成MgO，MgO再与HNO3反应生成Mg(NO3)2，绿色环保，故选C。
3．我们饮用的水是由源水净化所得。已知，明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀，氯气可杀菌。家庭饮用水的净化过程正确的是( D )
A．源水→过滤→加氯气→加明矾→沉淀→净水
B．源水→加氯气→过滤→加明矾→沉淀→净水
C源水→加明矾→加氯气→过滤→沉淀→净水
D．源水→加明矾→沉淀→过滤→加氯气→净水
解析：水的净化过程，应是先加絮凝剂如明矾，使水中杂质产生沉淀，后过滤除去，最后加入消毒剂进行杀菌消毒，故选D。
4．如图甲所示，某河流经工业城市Y市，a处为上游、d处为下游，经对河水检测绘制出图乙。请回答：
(1)构成该河的污染主要分布在__B__。
A．ab段
B．bc段
C．cd段
D．bd段
(2)列举造成该河污染的三种可能污染源：①__工业废水__；②__生活污水__；③__生活垃圾及工业废渣__。
(3)对c处水样进行检测，发现其中含有Cu2＋，要把Cu2＋变成铜单质回收，请写出两种可行的方法：
①__加过量铁粉，过滤后加盐酸，清洗干燥得铜__；
②__用电解法，使用惰性电极电解，阴极上生成铜__。
(4)d处污染明显降低，请从物理、化学、生物三方面简单分析原因__物理沉降，物质之间相互反应，生物降解__。
解析：生活污水、工业废水是水体的两个主要污染源，河流经市区必定造成污染，到下游时经过沉降、生物降解、物质之间的反应会使污染程度下降。对于铜的回收只需把铜离子变成铜单质即可。
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-第3节
环境保护与绿色化学
基础达标
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1．某冶金厂废水的pH为4.5，含超标10倍的Pb2＋。该厂处理废水的下列设计中，比较合理的是( D )
A．用离子交换法除去Pb2＋
B．在废水中加硫酸，生成PbSO4沉淀
C．在废水中加NaOH，调节pH到11.0，使Pb2＋转化为氢氧化物沉淀
D．在废水中加石灰，调节pH到11.0，使Pb2＋转化为氢氧化物沉淀
解析：用离子交换法费用高，不经济，A不选；用H2SO4会引入H＋，pH下降，B不选；用NaOH使碱性增强，且费用高，不选C；石灰价格便宜，且能达到处理效果，选D。
2．绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是( C )
3．下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是( A )
①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程 ②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程 ③“绿色化学”是没有或尽可能少污染的化学过程 ④“绿色化学”是人们理想中的化学过程，无法实现 ⑤治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴 ⑥合理施用农药属于“绿色化学”
⑦加强环境监测属于“绿色化学”过程 ⑧开发利用氢能源属于“绿色化学” ⑨富含叶绿素的食品属于“绿色食品” ⑩新鲜的蔬菜属于“绿色食品” ⑥无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品” ⑩贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品”
A．③⑧?
B．①②③⑤⑥⑧⑩
C．②⑥⑦⑨
D．④
解析：①～⑧是对绿色化学的叙述。绿色化学的核心是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，强调最理想的原料经济性原则和污染物的零排放。所以①中的“绝对无污染”、②中的“依靠绿色植物”、④中的“无法实现”、⑤中的“治理三废”、⑥中的“合理施用农药”、⑦中的“加强环境监测”等内容都是错误的或不属于绿色化学范畴，③、⑧正确。⑨～?是对绿色食品的描述，只有?正确。
二、非选择题
4.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。
(1)下列各项属于“绿色化学”要求的是__D__(填字母，下同)。
A．处理废弃物
B．治理污染点
C．减少有毒物
D．杜绝污染源
(2)某化工厂排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四种离子。某三位学生分别设计了从该污染水中回收纯净的金属铜的方案。
在制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？__第③步__。应增加哪些措施防止污染？__增加冷凝回收装置__。
解析：(1)根据题干描述，绿色化学是“预防污染”的根本手段，因此应从“源头”上杜绝。(2)第③步中，由于汞的沸点低、易挥发、有毒，因此会造成环境污染。
5．以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答下列问题：
(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是__AD__(填字母)。
A．CH2==CH2＋HCl―→CH3CH2Cl
B．CH3CH2OH＋HClCH3CH2Cl＋H2O
C．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
D．CH2==CHCl＋H2CH3CH2Cl
由上述四个反应可归纳出，原子经济性最高的是__加成反应__(填反应类型)。
(2)有毒物质的无害化处理也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，它可将废水中少量的CN-等有毒的酸根离子氧化而除去。请写出用ClO2将废水中的CN-氧化成无毒气体的离子方程式：__2ClO2＋2CN-==2CO2＋N2＋2Cl-__，该方法的优点是__产物为无毒无害的Cl-、CO2和N2__。
(3)某饮用水厂由天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图如下：
活性炭的作用是__吸附水中的有机物(或除去水中的异味)__；O3消毒的优点是__反应产物无毒无害__。
解析：(1)原子经济性高，即理论上原子的利用率尽可能达到100%，没有副产物。A、D两项中的原子利用率都是100%。(2)把CN-氧化成无毒气体，说明C、N分别生成了CO2、N2，ClO2的还原产物应该是无毒的Cl-。(3)活性炭能吸附水中的有机物，从而除去异味。用O3消毒时，其产物为无毒无害的O2。
能力提升
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．下列环保建议中，不符合“绿色化学”思想的是( CD )
A．提倡生活垃圾分类收集
B．用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料
C．未经处理的工业废水和生活污水的任意排放
D．使用添加剂抑制水中所有动植物的生长
2．下列不利于“清水蓝天”工程实施的是( A )
A．将废旧电池深埋，防止污染环境
B．加强城市生活污水脱氮除磷处理，遏制水体富营养化
C．积极推广太阳能、风能、地热能及水能等的使用，减少化石燃料的使用
D．农作物秸秆收割后可发酵制造沼气和农家肥
解析：废旧电池作深埋处理会污染土壤，A错误；加强城市生活污水脱氮除磷处理，遏制水体富营养化，有利于保护水资源，B正确；积极推广清洁能源的使用，减少化石燃料的使用，有利于保护环境，C正确；农作物收割后留下的秸秆发酵后作为农家肥，可循环使用，不产生污染，符合“绿色化学”理念，D正确。
3．造成雾霾的重要原因之一是汽车尾气的排放，汽车加装尾气处理装置可以减少有害尾气的排放。在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如下图所示。下列说法错误的是( BC )
A．NO2是该过程的中间产物
B．汽车尾气的主要污染成分为CO2和NO
C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D．该催化转化的总反应方程式：2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2
解析：由题目提供的图可知：2NO＋O2==2NO2,2NO2＋4CO4CO2＋N2，NO2是该过程的中间产物，故A正确：汽油不完全燃烧可生成CO，空气中的氮气在气缸中放电条件下可生成NO，汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等，故B正确；NO和O2在常温下就能反应生成NO2，故C错误；该反应的反应物是NO、O2、CO，生成物是CO2、N2，反应条件是催化剂，所以该反应方程式2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，故D正确。
二、非选择题
4．SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02
mg·L-1。
(1)酸雨是降水呈酸性(pH小于5.6)的统称，个别地方甚至低于2.1(食醋的pH＝3)。引起酸雨的罪魁祸首是大气中的SO2和氮的氧化物。它们的主要来源是煤和石油的燃烧，全世界每年排放1.5亿吨的SO2。
①SO2可在空气中受光照等因素作用而被氧化，最终与雨水形成硫酸型酸雨。试写出这两个反应的化学方程式：__2SO2＋O22SO3__；__SO3＋H2O==H2SO4__。
②汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中都含有氮的氧化物，全世界每年排放量约为5×107
kg。NO2溶于水生成__HNO3__和NO。
③酸雨可导致的危害有__A、B、D__(填序号)。
A．腐蚀建筑物
B．导致树木枯萎
C．造成洪涝灾害
D．恶化人类环境
④为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料中的硫化物进行__脱硫__，对废气中的氮的氧化物用__碱液__吸收。
(2)某化学兴趣小组选用如图所示的实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量(已知碘能氧化H2SO3，生成H2SO4)。
①若原料气从左向右流时，上述装置连接的顺序是：原料气__c，d→b，a→e__(用字母和箭头表示)。
②写出装置B中发生反应的离子方程式：__I2＋SO2＋2H2O==2I-＋SO＋4H＋__；当装置B中出现__蓝色恰好变成无色__现象时，立即停止通气。
③你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘-淀粉溶液的是__A__(填序号)。
A．酸性KMnO4溶液
B．NaOH溶液
C．溴水
D．氨水
④若碘溶液的浓度为0.05
mol·L-1，体积为20
mL，收集到的N2与O2的体积为297.6
mL(已折算为标准状况下的体积)。那么SO2的含量是否超标？__超标__。
解析：(1)①据信息可以写出化学方程式：2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O==H2SO4。②NO2溶于水中与水反应生成HNO3与NO，化学方程式为3NO2＋H2O==2HNO3＋NO。③酸雨的酸性较强，能腐蚀建筑物，导致树木枯萎等从而恶化人类环境，但不会造成洪涝灾害。④为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料进行脱硫处理。对废气中的氮氧化物用碱液吸收。(2)因废气中的SO2能与I2发生化学反应：SO2＋I2＋2H2O==H2SO4＋2HI，当B中蓝色恰好变成无色时，说明SO2恰好完全反应，根据消耗掉I2的物质的量即可求出SO2的体积，剩余气体N2和O2可用排水法(短管进，长管出)而测出二者的体积，即可求出SO2的体积分数，故装置的连接顺序为原料气→c，d→b，a→e。SO2也能被酸性KMnO4氧化且有明显的实验现象，溴水也能与SO2反应，但Br2易挥发，会产生实验误差。NaOH溶液、氨水也能消耗SO2，但无明显实验现象。由条件知n(SO2)＝n(I2)＝0.05
mol·L-1×0.02
L＝0.001
mol，即其体积为22.4
mL，所以工业原料气总体积为297.6
mL＋22.4
mL＝320
mL，其中SO2的质量为0.001
mol×64
g·
mol-1＝0.064
g，故SO2的含量为＝200
mg·L-1>0.02
mg·L-1，所以SO2含量超标。
5．直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有哪些？
(2)在烟气脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙，写出反应化学方程式。
答案：(1)温室效应、酸雨、粉尘污染。
(2)Ca(HSO3)2＋O2==CaSO4＋H2SO4。
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