下学期高一化学人教版(2019)必修2第八章《化工与可持续发展》测试卷

第八章《化工与可持续发展》测试卷 一、单选题(共 15 小题) 1.使用化学手段，可以消除环境污染。下列主要依靠化学手段消除环境污染的是( ) A． 在燃料煤中添加氧化钙 B． 将某些废旧塑料熔化后重新成型 C． 用多孔吸附剂清除水面油污 D． 把放射性核废料深埋于地下岩层 2.当有人出现水杨酸反应（头痛、眩晕、恶心、耳鸣）时，医生可采取在静脉中注射下列哪种物质 （ ） A． 1.25% NH4Cl B． 0.9% NaHCO3 C． 75%酒精 D． 10%的青霉素 3.海洋是非常巨大的资源宝库，以下有关海洋资源开发和利用的说法，不正确的有( ) A． 海洋约占地球表面积的 71%，故人类不存在缺水问题 B． 海水淡化可得蒸馏水，常见的淡化方法有蒸馏法、离子交换法 C． 海水是含有 Cl，Na，K，Mg，Ca，S，F 等多种元素的化学资源 D． 海水中提取的氯化钠除可以食用外，还可以用作工业原料，如生产烧碱等 4.石油裂解的目的和原理是( ) A． 避免炭化结焦 B． 除去石油中的杂质 C． 使直链烃转化为芳香烃 D． 使具有长链的烃深度裂化，断裂成各种短链的气态不饱和烃和少量液态烃 5.下列不属于空气质量日报监测的物质是( ) A． 二氧化硫 B． 氮氧化物 C． 悬浮颗粒物 D． 二氧化碳 6.分析阿司匹林的结构，推知阿司匹林可以看作烃的衍生物中的（ ） A． 酚类 B． 醇类 C． 醛类 D． 酯类 7.下列做法不能体现低碳生活的是( ) A． 减少食物加工过程 B． 注意节约用电 C． 尽量购买本地的、当季的食物 D． 大量使用薪柴为燃料 8.金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法不正确的是（ ） A． 越活泼的金属越难冶炼 B． 合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 C． 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D． 工业上金属 Mg、Al 都是用电解熔融的氯化物制得的 9.下列说法正确的是（ ） A． 煤的干馏、气化、石油的分馏都是物理变化 B． 由于煤中含有苯，所以从煤干馏的产品中分离得到苯 C． 石油没有固定的熔、沸点，但分馏产物有固定的熔、沸点 D． 石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 10.关于裂解和裂化的叙述中，不正确的是( ) A． 裂化和裂解产物中都含有不饱和烃 B． 裂解和裂化都是为了得到气态烃 C． 裂解和裂化的温度不同 D． 裂化和裂解都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程 11.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 12.下列说法正确的是( ) A． pH＝6 的降雨是酸雨 B． 氯气泄漏后应顺风向低处跑 C． 二氧化硫和次氯酸都具有漂白性，两者的漂白原理相同 D． 我国城市环境中的大气污染物主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和可吸入颗粒物等 13.下列关于金属在自然界中存在形态的说法不正确的是( ) A． 地壳中含量最高的金属是铁，其次是铝 B． 铝在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分是氧化铝)中 C． 铁主要存在与铁矿石(磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等)中 D． 金、铂等不活泼的金属以游离态形式存在 14.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 15.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( ) A． 答案 A B． 答案 B C． 答案 C D． 答案 D 二、实验题(共 3 小题) 16.下图所示是以海水为原料，获得某产物的工艺流程图。已知在吸收塔中，溶液的 pH 显著减小。 试回答下列问题： (1)图中两次氯化的作用是否相同________(选填“是”或“否”)。 (2)吸收塔中反应的化学方程式为____________________________________________， 第 2 次氯化的离子方程式为_________________________________________________。 (3)资料证实，在酸性介质中，第 1 次氯化过程中可用氧气或空气替代。但在实际工业生产中为什 么不用更廉价的空气替代氯气_____________________________________________。 (4)本工艺的处理方法可简单概括为“空气吹出、X 气体吸收、氯化”。某同学认为在工业生产过程 中对第 1 次氯化液直接蒸馏也可得到产物，不必进行上述过程，请对该同学的说法作出正确的评价 ___________________________________________________________________。 17.利用铝热反应焊接钢轨的原理是 2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3。某研究小组在实验室利用简易 装置进行铝热反应。发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较 多，并进一步探究褐色硬块的组成。 (1)将褐色硬块处理成粉末状。研究小组首先排除了含有单质 Al 杂质的可能性，实验方法是 ________，证明不含单质铝的现象是________________________________________________。 (2)该褐色硬块的组成基本确定为 Fe、Fe2O3，Al2O3。请以上述粉末为样品，验证其组成。限选实 验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、药匙、过滤器；20% KSCN、3 mol·L－1NaOH、3 mol·L－1HCl、3 mol·L－1HNO3、3 mol·L－1CuSO4、0.01 mol·L－1KMnO4、蒸馏水。 根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。 18.海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示： (1)Mg(OH)2 沉淀中混有的 Ca(OH)2 应怎样除去？写出实验步骤。 (2)实验室将粗盐制成精盐的过程中，溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒，分别说 明在这三种情况下使用玻璃棒的目的： ①溶解：________________________________________________________________________。 ②过滤：________________________________________________________________________。 ③蒸发：________________________________________________________________________。 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.历史经验告诉我们，合理地使用化学物质，有利于保护环境，实现可持续发展。下表是一些化 学物质对人类发展的贡献带来的问题及解决方法。 请回答下列问题： (1)硫酸铵的化学式为________，农业上通常使用________来改良酸性土壤。 (2)对于废弃的塑料制品(包括可降解塑料)宜采用________________的措施，防止污染环境和提高物 质的利用率。 (3)不合理使用化学物质对环境造成危害，为保持可持续发展，应开展的研究课题有________(填序 号)。 ①研制高效低毒农药 ②研究无污染、高原子利用率的绿色化学物质的合成方法 ③寻求合成可快速降解的塑料和橡胶的方法 (4)煤是当今世界最重要的能源之一。煤中含有的氮、硫等元素在燃烧时会生成 NO、NO2 和 ________等气体，会对大气造成污染，而且是导致________形成的主要原因之一。可采取在煤中 加入适量石灰石等措施，以减少煤燃烧对大气造成的污染。 22.1991 年，美国 B.M.Trost 首次提出了化学反应的原子经济性的概念。原子经济性可以用原子利 用率来衡量。 原子利用率(%)＝ ×100% 氢氧化钾是一种重要的化工原料，广泛应用于高锰酸钾，碳酸钾的生产。 (1)某同学用氢氧化钾，二氧化碳为原料，以提高原子利用率为原则，在实验室制取碳酸钾固体。 所设计的两套方案分别为 方案一，先配制氢氧化钾溶液，然后通入过量二氧化碳，经过蒸发结晶、灼烧得到碳酸钾固体。 在蒸发结晶过程中用玻璃棒搅拌的目的是________________________________________。 方案二，第一步配制氢氧化钾溶液并将其等分于两烧杯中；第二步向其中一烧杯中通入________， 反应的化学方程式为________________________________________________。 再将两溶液混合，再经蒸发结晶，便可得到碳酸钾固体。 试从原子经济性的角度评价上述实验方案：______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)工业上利用氢氧化钾和二氧化锰为原料制取高锰酸钾。主要生产过程分两步进行：第一步将二 氧化锰和固体氢氧化钾粉碎，混合均匀，在空气中加热使之熔化，并连续搅拌以制取锰酸钾；第 二步为电解锰酸钾的浓溶液制取高锰酸钾。 ①第一步反应的化学方程式为____________________________________________________。 ②用氢氧化钾、二氧化锰等为原料制取锰酸钾的过程中，原子利用率为________。 23.已知有关物质的熔点、沸点数据如下表： 请参考表中数据回答下列问题： (1)工业上用电解法生产镁，通常是电解氯化镁而不是电解氧化镁，主要理由是______________。 (2)工业上用电解法生产铝，通常是电解氧化铝而不是电解氯化铝，主要理由是__________。 答案解析 1.【答案】A 【解析】判断是否依靠化学手段消除环境污染，关键是判断是否发生化学变化生成新物质。在燃 料煤中添加氧化钙，生成的二氧化硫和氧化钙反应生成亚硫酸钙，最终氧化为硫酸钙，发生化学 变化，A 正确；将某些废旧塑料熔化后重新成型，固体的形状发生变化，性质不变，不是化学变化， B 错误；用多孔吸附剂清除水面油污，利用了吸附剂的物理性质，C 错误；原子的放射性属于核变 化，不是化学反应，D 错误。 2.【答案】B 【解析】因为水杨酸（ ）显酸性，应用弱碱性药物解毒。 3.【答案】A 【解析】地球上的水量虽大，可供我们人类直接利用的水并不多，淡水资源非常紧张，海洋中的 水，由于成分复杂，含盐量高，无法直接使用，人类面临的有限的淡水资源日益减少，我国至少 有一半以上的省份处于严重缺水状态，我国是世界上 13 个严重缺水的国家之一， A 错误；海水淡 化可得蒸馏水，常见的淡化方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等， B 正确；在海水中迄今已 发现的化学元素达 80 多种，含量较高的元素除组成水的氢、氧元素外，还有 Cl、Na、K、Mg、 Ca、S、F 等多种元素的化学资源，C 正确；用惰性电极电解饱和的食盐水时，阳极上氯离子放电， 阴极上氢离子放电，同时阴极附近还生成氢氧化钠，所以海水中提取的氯化钠除可以食用外，还 可以用作工业原料，如生产烧碱等， D 正确。 4.【答案】D 【解析】A 项，重油采用减压蒸馏是为了避免炭化结焦；B 项，与裂解原理和目的无关；C 项，使 直链烃转化为芳香烃属于结构的重新调整；D 项，石油的裂解是深度裂化，目的是为了获取大量石 油化工原料。作为合成原料的主要是气态烯烃，其中以乙烯量为最大，其次还有丙烯、丁二烯等。 裂化产物中还有芳香烃的液态产品：苯、甲苯、二甲苯。 5.【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。而二氧化碳无毒，不会造成环境污染，则不列为空气质量日 报监测的物质。 6.【答案】D 【解析】阿司匹林的结构简式为 ，从结构中可以看出，它有官 能团： 和—COOH，所以阿司匹林可以看作羧酸类和酯类。 7.【答案】D 【解析】薪柴燃烧释放出二氧化碳气体，不符合“低碳生活”的理念；减少食物的加工过程和节约用 电，可少耗能量，减少释放二氧化碳的量，符合“低碳生活”的理念；购买本地和当季食物，可以减 少运输过程的能量耗损，减少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”的理念。 8.【答案】D 【解析】 9.【答案】D 【解析】煤的干馏、气化都是化学变化，而分馏是根据液体的沸点不同而分离的方法，是物理变 化，A 项错误；煤中不含苯，而是经过复杂的物理、化学变化而生成苯等，B 项错误；石油及分馏 产物都是混合物，没有固定的熔、沸点，C 项错误；裂解气、焦炉气中含有烯烃，均能使 KMnO4 （H＋）溶液褪色。 10.【答案】B 【解析】裂解的目的是为了获得不饱和烃，是提供工业原料，裂化的目的是提高汽油的产量和质 量。 11.【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。 12.【答案】D 【解析】正常的雨水中溶解了二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，使溶液呈酸性，正常雨水 的 pH 为约 5.6，酸雨中溶解了较强的酸，pH 小于 5.6，A 错误；氯气的密度比空气大，氯气会往 低处沉，故往高处逆风跑是正确的，B 错误；次氯酸有强氧化性而具有漂白性，二氧化硫与有色物 质发生化合反应而漂白，它们的漂白原理不同，C 错误；二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳都是有害 气体，可吸入颗粒物对人体有害，为污染物，D 正确。 13.【答案】A 【解析】地壳中含量最高的金属是铝，其次是铁。金属在自然界中的存在形态与其化学活动性有 关，化学性质比较活泼的金属铝、铁等在自然界中以化合态存在，汞、金、铂等化学性质不活泼 的金属在自然界中以游离态存在。 14.【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。 15.【答案】D 【解析】A 项，FeSO4 具有还原性，可与 Cr2O 发生氧化还原反应生成 Fe3＋和 Cr3＋，故方法类别 为化学法，错误；B 项，纯碱与石灰水反应生成的氢氧化钠又是新的污染物，错误；C 项，硫酸铜 可溶于水，所以不能通过沉淀法除去，错误；D 项，含复杂有机物的废水可通过微生物代谢进行处 理，利用的是生物法，正确。 16.【答案】(1)是 (2)Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ (3)若用廉价的空气替代 Cl2 进行第 1 次氯化，反应的离子方程式为 4Br－＋O2＋4H＋===2Br2＋2H2O， 则反应时需要将大量的盐卤(浓度不大)酸化反应后又要将废液中和才能排放，在经济上不合算 (4)第一次氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏原料，产品成本高，“空气吹出、 SO2 吸收、氯化”的过程实际上是一个溴的富集过程，以提高其浓度，减少能源的消耗 【解析】本工艺流程是海水中 Br－被 Cl2 氧化，然后用热空气吹出，根据题中信息，吸收塔内溶液 pH 显著减小，可确定气体 X 是 SO2，吸收塔内反应的化学方程式为 Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋ 2HBr，生成的 Br－再被 Cl2 氧化，生成的 Br2 用蒸气蒸出，再冷凝得到液态溴。 17.【答案】(1)取少量粉末加入 NaOH 溶液中；无气泡冒出； (2) 【解析】(1)根据金属铝可以和氢氧化钠发生反应产生氢气的性质来回答； (2)Fe、Fe2O3、Al2O3 中只有氧化铝可以和氢氧化钠发生反应，铁和氧化铁与盐酸发生反应分别生 成亚铁盐和铁盐，金属铁可以置换排在金属铁后面的金属，三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色， 据此来回答。 18.【答案】(1)加入 MgCl2 溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤 (2) ①搅拌，加速固体溶解 ②引流，防止液体外溅 ③搅拌，防止因局部过热而使液体或晶体飞 溅 【解析】(1)为防止引入新杂质，可用 MgCl2 溶液或 Mg(NO3)2 溶液将 Ca(OH)2 转化为 Mg(OH)2，然 后过滤洗涤得 Mg(OH)2。 (2)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速固体的溶解；在过滤时使用玻璃棒引流，可防止液体外溅； 蒸发结晶过程中，使用玻璃棒搅拌，可防止因局部过热而使液体或晶体飞溅。 19.【答案】44.8 143 【解析】依据电解反应的化学方程式：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋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＋2H2O 2NaOH＋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＋10Al 5Al2O3＋6V 还原剂：Al 氧化剂：V2O5 生成 1 mol V 需要纯 铝 45 g 3Co3O4＋8Al 4Al2O3＋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＋10Al 5Al2O3＋6V 氧化剂 还原剂 3Co3O4＋8Al 4Al2O3＋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)(NH4)2SO4 氢氧化钙[或石灰水、熟石灰、Ca(OH)2] (2)回收利用 (3)①②③ (4)SO2 酸雨 【解析】 22.【答案】(1)防止局部过热，造成蒸发物飞溅 过量二氧化碳 KOH＋CO2===KHCO3 方案二比方案一的原子利用率高(或得到等量碳酸钾固体时，方案一比方案二二氧化碳的消耗量高) (2)①2MnO2＋4KOH＋O2 2K2MnO4＋2H2O ②91.6% 【解析】(1)蒸发结晶过程中用玻璃棒搅拌的目的是防止局部过热，造成液体飞溅。因氢氧化钾与 二氧化碳反应可生成碳酸钾和碳酸氢钾，很难控制只生成碳酸钾，所以在实验室制取碳酸钾固体 时，将氢氧化钾溶液等分两份，一份与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钾，再与另一份氢氧化钾溶 液混合，发生反应 KOH＋KHCO3===K2CO3＋H2O，再经蒸发结晶，便可得到碳酸钾固体。方案一 与方案二比较，得到等量碳酸钾固体方案一消耗二氧化碳多。 (2)由题目信息，写出反应物和生成物，再利用氧化还原反应原理配平方程式为 2MnO2＋4KOH＋ O2 2K2MnO4＋2H2O，原子利用率(%)＝ ×100%≈91.6%。 23.【答案】(1)MgO 比 MgCl2 熔点高，电解 MgO 比电解 MgCl2 耗能大，不经济 (2)Al2O3 在熔融状态下能被电解生成单质 Al，而 AlCl3 属于共价化合物，熔融状态下不能导电 【解析】