第八章《化学与可持续发展》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5
μm的颗粒物。它与空气中的二氧化硫接触时,二氧化硫会部分转化为三氧化硫。则“PM2.5”的颗粒物在酸雨形成过程中主要的作用是( )
A.
还原作用
B.
氧化作用
C.
催化作用
D.
抑制作用
2.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案:
下列说法正确的是( )
A.
①中反应的离子方程式:2I-+
H2O2===
I2+
2OH-
B.
②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C.
③操作使用的是反萃取法,得到的上层溶液中含有I-
D.
操作Z的名称是加热
3.碳酸钠和碳酸氢钠均可以作为食品添加剂,下列有关两者性质的描述说法不正确的是( )
A.
等质量的两种物质和足量的盐酸反应,碳酸氢钠放出的CO2多
B.
等物质的量的两种物质和足量盐酸反应,碳酸钠放出的CO2多
C.
可以用BaCl2溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液
D.
可以用加热灼烧的方法除去Na2CO3中的NaHCO3杂质
4.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( )
A.
氧化物:CO;环境问题:煤气中毒;主要来源:含碳燃料的不完全燃烧
B.
氧化物:SO2;环境问题:光化学烟雾;
主要来源:汽车尾气的排放
C.
氧化物:NO2;环境问题:温室效应;主要来源:工厂废气的排放
D.
氧化物:CO2;环境问题:酸雨;主要来源:化石燃料的燃烧
5.下列对有关物质分类的说法中错误的是( )
A.
“面粉增白剂”中过氧化钙(CaO2)属于氧化物
B.
“膨松剂”中的碳酸氢钠、制造“毒豆芽”所用的亚硝酸钠都属于钠盐
C.
抗氧化剂维生素C在反应中作还原剂
D.
“碘片”和“加碘盐”都属于混合物,其中的“碘”是单质
6.下列做法中不符合“绿色化学”思想的是( )
A.
以水性涂料代替油性涂料
B.
以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂
C.
实验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理
D.
在通风橱中制氯气时不用氢氧化钠溶液吸收尾气
7.下列说法不正确的是( )
A.
煤的干馏和石油分馏都是物理变化
B.
石油主要是由多种烃组成的混合物
C.
石油分馏得到的汽油是混合物
D.
石油主要含有碳、氢两种元素
8.下列化工生产原理错误的是( )
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠
②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁
③用电解冶炼铝时,原料是氯化铝
④湿法炼铜是用锌和硫酸铜溶液反应置换出铜
A.
②③
B.
①③
C.
①②③
D.
②③④
9.下列关于化学与生产、生活的认识错误的是( )
A.
二氧化碳、二氧化硫、氮气等均是造成温室效应的气体
B.
节能减排符合低碳经济的要求
C.
使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
D.
大量焚烧田间秸秆会污染空气
10.下列说法错误的是( )
A.
回收照相业中的废定影液可提取镁
B.
回收不锈钢可提取铬或镍以及铁
C.
回收可口可乐易拉罐可回收铝
D.
回收废旧电池的汞、镉和铅等重金属,减少环境污染
11.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
12.下列元素①Cl、②Na、③Br、④I、⑤Mg、⑥U属于海水中的微量元素的是( )
A.
①②⑤
B.
④⑥
C.
①②③④
D.
③④⑤⑥
13.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是( )
A.
电解熔融NaCl制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化
B.
湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应
C.
用磁铁矿炼铁的反应中,1
mol
Fe3O4被CO还原成Fe,转移9
mol
e-
D.
铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化
14.化学时刻影响着我们的生活,它在工农业生产和日常生活中起到了非常重要的作用。下列说法中正确的是( )
A.
使用一些新型的可降解的塑料可减少“白色污染”
B.
蛋白质、糖类、油脂、维生素是人体必须的营养素,应尽可能多吃
C.
熟石灰可以改良酸性土壤,而且能和硫酸铵混合使用
D.
为了减少水体的污染,农业上禁止使用农药和化肥
15.中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )
A.
蒸馏
B.
蒸发
C.
过滤
D.
搅拌
二、实验题(共3小题)
16.海带含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如图所示实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的仪器是________(从下列仪器中选择所需的仪器,将标号字母填空在空白处)。
A.烧杯
B.坩埚
C.表面皿
D.泥三角
E.酒精灯
F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是________;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是________。
(3)步骤④反应的离子方程式是___________________________________________________。
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是___________________________________
______________________________________________________________________________。
(合理即可)
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:
________________________________________________________________________。
17.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________(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_________________________________;
(2)可说明海带中含有碘的现象有_________________________________________________;
(3)操作⑤叫做________,操作⑥的目的是_________________________________________。
18.某同学设计了如图所示装置进行石油分馏的实验。
(1)指出实验装置中仪器A、B、C、D的名称:
A________、B__________、C__________、D________。
(2)指出该同学所设计的实验装置中存在的错误,并给予改正。
错误:①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
改正:①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(3)实验装置改正后,进行气密性检查的方法________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片的作用是__________________________________________
________________________________________________________________________。
三、计算题(共2小题)
19.以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一。
(1)若电解食盐水时消耗NaCl的质量为234
g,则在理论上最多可得氯气的体积为________升(标准状况)。
(2)若将2
mol的氯气通入足量石灰乳中,理论上可得到次氯酸钙________克。
20.铝热反应不仅用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式,指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂,并计算生成1
mol各种金属分别需要纯铝的质量。
V2O5+Al——Al2O3+V
Co3O4+Al——Al2O3+Co
四、填空题(共3小题)
21.汽车的发明与使用,是人类智慧的杰出体现,它为人们的生活和生产带来了极大的方便,同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。
(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气,造成产生氮的氧化物的主要原因是( )
A.燃烧含氮化合物燃料引起的
B.燃烧含铅汽油引起的
C.是由于汽油燃烧不充分引起的
D.是汽缸中的氮气被氧化生成的
(2)下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应关系正确的是( )
A.汽车尾气—光化学烟雾;工业废气—酸雨;工业废水—“公害病”
B.汽车尾气—酸雨;工业废气—“公害病”;工业废水—光化学烟雾
C.汽车尾气—“公害病”;工业废气—酸雨;工业废水—光化学烟雾
D.汽车尾气—光化学烟雾;工业废气—“公害病”;工业废水—酸雨
(3)一氧化氮和一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。现利用此反应,拟设计一种环保装置以消除汽车尾气对大气的污染。下列设计方案可以提高尾气处理效果的是________。
①选用适当的催化剂 ②提高装置的温度
③降低装置的压强 ④在装置中装入碱石灰
A.①③
B.②④
C.①④
D.②③
(4)新型环保出租车采用LPG+汽油的双燃料系统,其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降80%左右,缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列物质中不属于上述有害气体的是________。
A.CO2和H2B.NO2和NO
C.CO和SO2D.C粒和含铅化合物
(5)所谓“绿色汽车”是指使用液化石油气等无污染或污染较小的能源作燃料的汽车。绿色汽车可避免有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳烃的排放。燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含C3~C4的烃)与汽油相比较________。
A.前者生成的水少
B.前者消耗氧气量少
C.前者燃烧产生的热量多
D.前者产生的含碳化合物种类少
(6)为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类:一类是压缩天然气,另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分都是________。
A.碳水化合物
B.碳氢化合物
C.氢气
D.醇类
22.粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:
①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;
②另取20
g
A全部溶于0.15
L
6.0
mol·L-1盐酸中,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12
L(标准状况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B;
④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。
请填空:
(1)①引发铝热反应的实验操作是_________________________________________________,
产物中单质B是________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式为
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式为
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15
L,则该溶液中c(Mg2+)为________,c(Fe2+)为____________。
23.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)下列各项符合“绿色化学”要求的是________。
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)在我国西部大开发中,某地为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你认为可行的是________。
A.建在西部干旱区可以脱贫致富
B.应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区
C.企业有权自主选择厂址
D.不宜建在人口稠密的居民区
(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。
在能制得纯铜的方案中,哪一步操作会导致环境污染?________。
应增加哪些措施防止污染____________________________________________________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】PM2.5的颗粒物加快了二氧化硫的氧化,起催化作用。
2.【答案】C
【解析】加入稀硫酸,环境为酸性,不能生成OH-,故A错误;四氯化碳的密度比水大,②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出,故B错误;碘化钠水溶液的密度比四氯化碳小,③操作是反萃取法,得到的上层溶液中含有I-,故C正确;从含有碘的悬浊液中得到碘,应该采用过滤的方法,故D错误。
3.【答案】B
【解析】根据反应的化学方程式:
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
106
g 1
mol
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
84
g
1
mol
知等质量时,NaHCO3放出CO2多,等物质的量时,两者放出气体一样多,故A正确、B错误;Na2CO3可以和BaCl2反应生成BaCO3沉淀,而NaHCO3不反应,故C正确;NaHCO3不稳定,加热时可以分解生成Na2CO3,故D正确。
4.【答案】A
【解析】根据酸雨——SO2、NO2、等;温室效应——CO2、CH4等;臭氧层空洞——氮氧化物、氟利昂等;光化学烟雾——NO2、CxHy、CO等;白色污染——各种颜色的难降解的塑料膜、袋等分析。
5.【答案】D
【解析】“碘片”和“加碘盐”中含碘元素的物质分别是碘化钾、碘酸钾,是化合态碘,不是碘单质。
6.【答案】D
【解析】油性涂料中含有有机溶剂,其挥发会造成大气污染。磷元素是营养元素,大量使用含磷洗涤剂会造成赤潮等水污染。有毒有害物质分类收集、统一处理,能够减少污染。在通风橱中制取氯气,尾气不用氢氧化钠溶液处理,会逸散到大气中造成大气污染。
7.【答案】A
【解析】煤的干馏是化学变化,石油分馏是物理变化。
8.【答案】D
【解析】①工业制钠用电解熔融氯化钠的方法来制取,①正确;
②工业制镁用电解熔融氯化镁的方法来制取,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,不能置换出氯化镁饱和溶液中的镁,②错误;
③工业制铝用电解熔融氧化铝化镁的方法来制取,不能用氯化铝,因氯化铝是共价化合物,在熔融状态下不导电,③错误;
④湿法炼铜是用铁和硫酸铜溶液反应置换出铜,④错误。
9.【答案】A
【解析】二氧化碳、甲烷和氮氧化合物都是形成温室效应的气体,二氧化硫、氮气不是形成温室效应的气体;节能减排可以减少二氧化碳的排放,符合低碳经济的要求;酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体形成的,使用清洁能源减少了二氧化硫、氮氧化物的排放,所以使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一;焚烧秸秆会造成大气污染,产生一氧化碳等。
10.【答案】A
【解析】A项,照相业中的定影液主要含有硫代硫酸钠(Na2S2O3),能与底片上的感光材料上未感光的AgBr形成络离子,溶解在定影液中。然后将定影液中的Ag+转化为单质银而回收。B项,不锈钢主要含有Fe、Cr、Ni等金属;C项,易拉罐主要成分是Al;D项,废旧电池的汞、镉和铅等重金属,会污染环境。
11.【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。
12.【答案】B
【解析】每1
L海水中含量低于1
mg的元素称为微量元素。
13.【答案】C
【解析】Fe3O4中3个Fe共显+8价,故1
mol
Fe3O4被CO还原成Fe,转移8
mol
e-,C项错误。
14.【答案】A
【解析】塑料产品难以降解,容易造成白色污染,使用一些新型的可降解的塑料可减少白色污染;蛋白质、糖类、油脂、维生素是人体必须的营养素,摄入量应适当;硫酸铵能与熟石灰反应生成硫酸钙、水、氨气,从而降低肥效;为了减少水体的污染,农业上应适当使用农药和化肥。
15.【答案】B
【解析】实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发,其中的溶质因溶剂减少而析出的过程,这与海水晒盐的原理是相似的。
16.【答案】(1)BDE
(2)过滤、蒸馏
(3)MnO2+2I-+4H+===I2+Mn2++2H2O
(4)苯与水互不相溶,碘在苯中的溶解度比在水中大
(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)
【解析】(1)灼烧海带应在坩埚里进行,坩埚放在泥三角上,用酒精灯加热,且要用玻璃棒搅拌,使海带充分灼烧变成灰烬。(2)分离悬浊液得到含碘溶液和残渣,采用过滤法;碘的苯溶液中,苯易挥发,碘固体易升华,可以通过蒸馏方法分别得到碘和苯。(3)联想二氧化锰氧化浓盐酸中氯离子,I-还原性强于Cl-,在酸性条件下二氧化锰一定能氧化I-,MnO2+2I-+4H+===I2+Mn2++2H2O;(4)萃取剂必须具备三个条件:①不溶于水,也不与水反应;②碘、溴等被萃取的物质在该萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度;③被萃取的物质与该萃取剂不发生反应。苯符合萃取剂选用条件,苯不溶于水,且不与水反应;苯是非极性溶剂,碘是非极性分子,根据相似相溶原理,碘易溶于苯而在极性溶剂水中溶解度小;碘与苯不反应。除苯作萃取剂外,四氯化碳等有机溶剂也可以作碘的萃取剂。但是,汽油或煤油中含有不饱和烃,会与碘发生加成反应,所以不能选用汽油或煤油萃取碘。(5)利用“碘与淀粉溶液混合,溶液呈蓝色”这一特征现象可检验水层里是否有碘单质存在。设计实验方法包括步骤、现象、结论及解释。
17.【答案】(1)碘离子;防止碘元素的损失
(2)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)萃取;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。
18.【答案】(1)蒸馏烧瓶 冷凝管 牛角管 锥形瓶
(2)错误:①温度计水银球伸入液面以下
②冷凝管水流方向是上口进水、下口出水
改正:①温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平
②冷凝管水流方向应是下口进水、上口出水
(3)连接好装置后,将牛角管的下口浸入水槽中,对烧瓶的底部微热,牛角管的管口有气泡冒出,冷却后,若牛角管内形成一段水柱,说明装置的气密性良好
(4)防止暴沸
【解析】分馏时要特别注意:温度计的水银球要与蒸馏烧瓶的支管口相平;冷凝管的水流应是下进上出;并且要加入几片碎瓷片来防止暴沸。
19.【答案】44.8 143
【解析】依据电解反应的化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑来分析计算;
依据化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O来分析计算;
(1)电解食盐水时消耗NaCl的质量为234
g,反应的氯化钠物质的量为=4
mol,
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
4
mol 2
mol
标准状况下氯气体积为2
mol×22.4
L·mol-1=44.8
L;
(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2
mol 1
mol
次氯酸钙质量=1
mol×143
g·mol-1=143
g。
20.【答案】3V2O5+10Al5Al2O3+6V 还原剂:Al 氧化剂:V2O5 生成1
mol
V需要纯铝45
g
3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co 还原剂:Al 氧化剂:Co3O4 生成1
mol
Co需要纯铝24
g
【解析】根据原子守恒配平化学方程式。两个反应均为氧化还原反应,根据“所含元素化合价升高的物质是还原剂,所含元素化合价降低的物质是氧化剂”进行判断:
3V2O5+10Al5Al2O3+6V
氧化剂 还原剂
3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co
氧化剂 还原剂
根据化学方程式找到纯铝与生成金属之间的物质的量的关系:
10Al ~ 6V 8Al ~ 9Co
270
g
6
mol
216
g
9
mol
x1
moly1
mol
列出比例式,解得x=45
g,y=24
g
即生成1
mol钒需要45
g纯铝,生成1
mol钴需要24
g纯铝。
21.【答案】(1)D (2)A (3)C (4)A (5)D (6)B
【解析】(1)汽车在工作时,发动机的活塞在汽缸中运行一个循环时要经过进气、压缩、点火燃烧和排气四个过程,在压缩和点火燃烧等过程中由于高压高温,故空气中N2和O2发生如下反应:N2+O22NO、2NO+O2===2NO2,生成污染大气的NO2、NO。
(2)可结合汽车尾气、废气、废水的主要成分及危害进行分析。
(3)由于以上“可逆”反应仅能“缓慢”发生,故可“催化”加速;由于正反应为放热过程,故温度不宜太高;由于正反应为气体总体积减小的反应,故不宜减压;装置中加入能与产物CO2反应的物质有利于平衡右移。
(4)CO2和H2均不属于有毒气体。
(5)抓住“绿色汽车”这一题眼。
(6)天然气(主要成分CH4)和液化石油气(主要成分为含有3~4个碳原子的烃)的主要成分都是碳氢化合物。
22.【答案】(1)加少量KClO3,插上镁带并将其点燃 Fe
(2)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
MgO+2HCl===MgCl2+H2O
(3)Fe+2H+===Fe2++H2↑
Fe+2Fe3+===3Fe2+
(4)0.67
mol·L-1 2.3
mol·L-1
【解析】MgO不能与铝发生置换反应,所以①发生的反应是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
②中发生的反应是Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,
MgO+2HCl===MgCl2+H2O
③中发生的反应是Fe+2FeCl3===3FeCl2,
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
④中加入KSCN溶液不变色,说明Fe3+完全被还原为Fe2+,溶液D为MgCl2、FeCl2的混合液。
根据题意假设20
g
A中MgO和Fe2O3的物质的量均为x,则:40
g·mol-1x+160
g·mol-1x=20
g,解得x=0.1
mol。溶液中Mg2+的物质的量等于MgO的物质的量,c(Mg2+)=0.67
mol·L-1,反应后原加入的盐酸中的Cl-全部转移到FeCl2和MgCl2中,Cl-守恒,所以溶液D中:n(Cl-)=n(Mg2+)×2+n(Fe2+)×2=6.0
mol·L-1×0.15
L=0.9
mol,n(Fe2+)=0.35
mol,所以c(Fe2+)=2.3
mol·L-1。
23.【答案】(1)D (2)BD (3)第③步 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)化工基地的筹建首先不宜建在人口稠密的居民区,同时要考虑水资源和交通问题。
(3)第③步由于汞的沸点低、易挥发、有毒,因此会造成环境污染。