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考点13 化学与可持续发展
[题组一 基础小题]
1.下列措施不能达到节能减排目的的是( )
A.利用太阳能制氢燃料
B.用家用汽车代替公交车
C.利用潮汐能发电
D.用节能灯代替白炽灯
答案 B
解析 公交车所载的人数比家用汽车多,B不能达到节能减排的目的。
2.下列有关生活和生产中的化学知识描述不正确的是( )
A.泄漏在海洋中的大量原油能被海洋生物迅速分解,不会导致生态灾难
B.发电厂的煤在燃烧时加入适量生石灰,有利于环境保护
C.使用纤维素和淀粉为原料制成的微生物降解塑料,可治理“白色污染”
D.大力开发风能、太阳能、核能,有利于实现“低碳经济”,减少温室气体的排放
答案 A
解析 泄漏在海洋中的原油不能被海洋生物迅速分解,会造成海洋污染,导致生态灾难;燃煤时加入生石灰可起到固硫的作用,减少SO2的排放,有利于保护环境;纤维素、淀粉属于多糖,制得的可降解塑料不会造成“白色污染”;风能、太阳能、核能属于新能源,利用过程中无CO2的排放,可实现“低碳经济”。
3.减少酸雨产生的途径可采取下列中的哪些措施( )
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱修高 ③燃料脱硫
④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等
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⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤
答案 D
解析 把工厂烟囱修高,不能减少排放到大气中的SO2及氮的氧化物的总量。
4.化学在人类生活中扮演着重要角色,以下做法正确的是( )
A.利用地沟油生产生物柴油
B.将秸秆焚烧既除了害虫的虫卵又补充了土壤中的钾元素
C.为改善食物的色、香、味,可向其中加入大量食品添加剂
D.用废旧皮革生产食用明胶
答案 A
解析 焚烧秸秆会引起烟尘污染,B错误;在食品中加入大量食品添加剂对人体有害,C错误;废旧皮革中含有铬元素,对人体有害,D错误。
5.下列有关叙述不正确的是( )
A.在家用燃煤中加入适量的生石灰能有效减少二氧化硫的排放量
B.利用太阳能、潮汐能、风能发电,可以获取清洁能源
C.大量排放SO2、氮氧化物或CO2都会导致酸雨的形成
D.采用纳米二氧化钛光触媒技术,将汽车尾气中的NO和CO转化为无害气体
答案 C
解析 大量排放CO2会导致温室效应,但不会导致酸雨的形成。
6.下列因果关系不正确的是( )
选项
原因
结果
A
植树造林
温室效应
B
SO2和NO2气体大量排放
酸雨
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C
汽车尾气的排放
光化学烟雾
D
含氮、磷等生活废水的大量排放
赤潮
答案 A
解析 温室气体CO2主要来自工业排放;硫氧化物和氮氧化物是导致酸雨的主要因素;汽车尾气排放出的氮氧化物是形成光化学烟雾的主要因素;N、P两种元素都是营养元素,排入水体中会使微生物大量繁殖,造成水体缺氧,从而引起赤潮。
7.下列有关说法正确的是( )
A.空气质量监测新标准中增加了PM 2.5和臭氧(O3)8小时浓度限值监测指标,空气中O3体积分数大于10-4%对人体健康有利
B.开发利用太阳能等新能源,减少燃煤的使用有利于控制酸雨、温室效应
C.工业上,可以用氢氧化钠溶液吸收SO2、NO2、CO等大气污染物,控制大气污染物排放
D.大量排放二氧化硅粉尘、氟利昂、二氧化硫、氮的化合物等,是使珠三角区域空气中臭氧浓度上升的主要原因
答案 B
解析 A项,臭氧具有强氧化性,能杀菌消毒,但是,空气中O3体积分数超过10-4%对人体健康有害,A项错误;C项,氢氧化钠溶液不能吸收CO,C项错误;氟利昂会使空气中臭氧浓度降低,D项错误。
8.下列化工生产中体现绿色化学内涵的是( )
①减少“三废”排放量 ②考虑催化剂和载体的再生使用
③回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂 ④考虑有关原材料的再生利用 ⑤拒绝使用无法替代、无法回收、污染作用明显的原料
A.①②③ B.①③④⑤
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
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答案 D
解析 减少“三废”排放量以及拒绝使用无法替代、无法回收、污染作用明显的原料,从源头上减少了对环境的污染,符合绿色化学的理念,①⑤均正确;考虑催化剂、载体、原材料的再生利用,回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂,减少了废物的排放,符合绿色化学的理念,②③④均正确。
9.仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是( )
A.钠、镁 B.溴、碘
C.食盐、淡水 D.氯气、烧碱
答案 C
解析 钠、镁、溴、碘在海水中均以化合态存在,通过化学方法才能获得对应的单质,A、B项错误;食盐可利用海水晒盐获得,淡水可利用海水淡化获得,C项正确;氯气、烧碱可通过电解饱和食盐水获得,D项错误。
10.将燃煤排放的含有SO2的烟气通入海水(主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO、Br-、CO、HCO等离子)进行脱硫的工艺流程如下图所示,下列说法中正确的是( )
A.天然海水显酸性
B.氧化过程中可能发生的离子反应为:2SO2+2H2O+O2===4H++2SO
C.排入大海的溶液与天然海水相比,只有SO数量发生了变化
D.若将氧化后的液体进行蒸发结晶,得到的晶体中CaSO4含量最高
答案 B
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解析 因海水中含有能水解的CO、HCO,故海水显弱碱性,A错误;SO2能被氧气氧化为H2SO4,B正确;由于在吸收塔中SO2能与HCO、CO反应导致这些离子数量减小,C错误;海水中NaCl的含量远大于其他成分,故晶体中含量最高的是NaCl,D错误。
11.位于我国西南方的某大城市的一所学校的化学活动小组的同学,对某次降雨的pH进行了探究,他们收集了一些雨水并用pH计测量其pH(每次测量间隔1小时),得到下表所示的数据:
测量编号
1
2
3
4
5
6
7
pH
4.95
4.94
4.95
4.89
4.88
4.88
4.88
下列有关说法错误的是( )
A.所收集的雨水为酸雨
B.该大城市的空气已被严重污染
C.第5次测量前雨水中存在的反应有2H2SO3+O2===2H2SO4
D.最终该雨水中的酸全部为硫酸
答案 D
解析 因雨水的pH<5.6,故A正确;雨水中的酸是由于空气中的SO2及氮的氧化物溶于水时形成的,B正确;放置过程中雨水pH减小,表明有强酸形成,而我国酸雨的类型主要为硫酸型,C正确;酸雨中也含有一定量的硝酸,D错误。
[题组二 高考小题]
12.[2016·上海高考]下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )
A.海带提碘 B.氯碱工业
C.氨碱法制碱 D.海水提溴
答案 C
解析 海带提碘、海水提溴是将I-、Br-转化为I2、Br2,氯碱工业中的化学反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,A、B、D均涉及氧化还原反应。
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13.[2015·浙江高考]下列说法不正确的是( )
A.液晶态介于晶体状态和液态之间,液晶具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性
B.常压下,0 ℃时冰的密度比水的密度小,水在4 ℃时密度最大,这些都与分子间的氢键有关
C.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化
D.燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施
答案 C
解析 石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性均属于化学变化,纳米银粒子的聚集属于物理变化,C项不正确。
14.[2014·浙江高考]下列说法不正确的是( )
A.光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济
B.氨氮废水(含NH及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理
C.某种光学检测技术具有极高的灵敏度,可检测到单个细胞(V≈10-12 L)内的数个目标分子,据此可推算该检测技术能测量细胞内浓度约为10-12~10-11 mol·L-1的目标分子
D.向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值不变
答案 D
解析 A项中,电解水制氢要消耗大量的电能,光催化还原水制氢可以节约大量电能,A项正确;B项中,氨氮废水中的NH及NH3可用化学氧化法或电化学氧化法氧化为氮气除去,B项正确;C项中,假设细胞内目标分子数为N,则N个分子的物质的量浓度为 mol·L-1,该数值大小约为10-12~10-11,C项正确;D项中,甲醇的热值和汽油的热值不同,向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值要发生变化,D项错误。
[题组三 模拟小题]
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15.[2017·广州模拟]化学与生产、生活息息相关,下列叙述不正确的是( )
A.NaNO2是食品添加剂,故是无毒物质
B.用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染
C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素
D.含重金属离子的电镀废液不能随意排放
答案 A
解析 NaNO2有毒(只有在严格控制其用量时才不会表现出毒性),A错误;聚乳酸塑料易降解,而聚乙烯塑料难降解,后者是产生白色污染的主要污染物,B正确;化石燃料燃烧时产生大量的SO2及氮的氧化物等有害气体,还能产生大量的粉尘等有害颗粒物,故大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素,C正确;含重金属离子的电镀废液随意排放会造成水体污染,D正确。
16.[2017·南昌模拟]随着社会的发展,人们日益重视环境问题,下列说法正确的是( )
A.用铜与浓硝酸、稀硝酸反应制备Cu(NO3)2,后者产生的污染少,符合绿色化学要求
B.将废旧电池深埋可防止重金属污染
C.采用催化转换技术可将汽车尾气中的NOx和CO转化为无毒气体
D.营养元素氮、磷的化合物大量进入水中,有利于水中动植物的生长
答案 C
解析 铜与稀硝酸反应仍然产生有害物质,不符合绿色化学要求,A错误;深埋后的重金属渗透到地下水中,造成水及土壤污染,B错误;NOx和CO之间反应生成N2、CO2,C正确;水中氮、磷化合物浓度过大会导致水中植物的疯长,造成水中缺氧,导致水生动物死亡,D错误。
17.[2017·江西模拟]下列说法不正确的是 ( )
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A.光化学烟雾与排入到大气的氮氧化物和碳氢化合物过多有关
B.室内空气污染主要源于装饰材料及黏合剂散发的甲醛等有毒气体
C.绿色食品是指天然无污染食品,蓝色食品是指来自海洋的食品
D.某酸雨样品在空气中露置后pH由4.5变为4.3,其原因可能是吸收了空气中的CO2
答案 D
解析 氮氧化物与碳氢化合物扩散到空气中会发生光化学反应,A正确;装饰材料及黏合剂生产、加工中使用甲醛,B正确;酸雨与CO2无关,D错误。
18.[2017·中山模拟]下列有关煤的说法中正确的是( )
A.煤的液化是物理变化
B.燃煤脱硫处理有利于改善空气质量
C.煤气是气态的煤
D.在高温下使煤分解的过程就是煤的干馏
答案 B
解析 煤的液化是指在一定条件下使煤转化为液体有机物的过程,A错误;脱硫处理后排放到空气中的SO2会大大减少,B正确;煤气是指CO与H2的混合物,C错误;煤的干馏需要在隔绝空气的情况下才能进行,D错误。
19.[2016·衡水期中]化学与生活密切相关,下列说法中不正确的是( )
A.二氧化硫可广泛用于食品的增白
B.酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
C.光化学烟雾会引起呼吸道疾病
D.新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧、实用和新潮
答案 A
解析 SO2
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对人体有害,属于有毒物质,A错误;酒精可以杀菌消毒的原因是其能够使蛋白质变性,B正确;光化学烟雾是大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应所形成的,光化学烟雾的成分非常复杂,具有强氧化性,会刺激人的眼睛和呼吸道黏膜,伤害植物叶子,加速橡胶老化,并使大气能见度降低,C正确;新型复合材料具有质量轻、硬度大、耐腐蚀等优点,被广泛应用于手机、电脑等电子产品,D正确。
20.[2016·郑州质检]为提高空气质量,目前的汽车都安装有尾气净化装置(装置内有催化剂)。下列有关说法正确的是( )
①汽车尾气中所含的NOx可能与空气中N2与氧气反应有关 ②在城市的十字交通路口处的空气中含有更高的NOx、CO等有害气体 ③汽车尾气可能导致光化学烟雾
④净化器中催化剂的表面上发生的反应可能有:2xCO+2NOx===2xCO2+N2
A.①②③④ B.②③④
C.①②④ D.①②③
答案 A
解析 汽车发动机工作时产生的电火花及高温可以引发空气中少量的氮氧之间的反应,①正确;交通路口处因车辆启动多导致产生更多的有害气体,②正确;NOx有氧化性而CO有还原性,二者在适当条件下可以反应,④正确。
21.[2017·烟台模拟]下列对化学与生产、生活的认识不正确的是( )
A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C.节能减排符合低碳经济的要求
D.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
答案 A
解析 N2不属于温室气体,A错误;清洁能源使用中不会产生SO2、NOx等气体,B正确;低碳经济是指经济活动中产生的CO2
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量较少,C正确;可燃冰中的甲烷是一种能源,D正确。
22.[2016·银川模拟]生活是化学的源泉,下列有关生产、生活中的化学,叙述不正确的是( )
A.铁强化酱油可通过膳食补充人体所需的铁元素
B.变质的植物油有难闻的气味,是因为植物油发生了酯化反应
C.一定浓度的双氧水可用于伤口的消毒
D.采煤工业上,爆破时把干冰和炸药放在一起,既能增强爆炸威力,又能防止火灾
答案 B
解析 植物油变质发生的是氧化反应,B错误;炸药爆炸导致干冰气化,压强瞬间增大,可以增强爆炸威力,且CO2不支持燃烧,能防止火灾,D正确。
23.[2016·潍坊联考]化学与生产、生活、环境密切相关。下列说法错误的是( )
A.航天飞机上的隔热陶瓷瓦属于复合材料
B.硫酸钠溶液和氯化钡溶液均能使蛋白质变性
C.“光化学烟雾”“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关
D.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染
答案 B
解析 硫酸钠不是重金属盐,不能使蛋白质变性,而能使其盐析,B项错误。
24.[2016·成都六校检测]PM 2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物,也叫可入肺颗粒物,是造成灰霾天气的主要原因,它主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)等,下列与PM 2.5相关的说法中不正确的是( )
A.大力发展电动车,减少燃油汽车的尾气排放量
B.PM 2.5含有的铅、镉、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素
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C.多环芳烃是强致癌物,能吸附在PM 2.5的表面进入人体
D.开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖
答案 B
解析 电动车以电为能源,可以减少汽油等化石燃料的燃烧,A项正确;砷是非金属元素,B项错误;多环芳烃能吸附在PM 2.5的表面进入人体,C项正确;开发利用各种新能源,如太阳能、核能、风能、氢能等,有利于减少化石能源的使用,D项正确。
[题组一 基础大题]
25.海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。
(1)用NaCl作原料可以得到多种产品。
①工业上由NaCl制备金属钠的化学方程式是____________________________。
②电解氯化钠稀溶液可制备“84”消毒液,通电时氯气被溶液完全吸收,若所得消毒液仅含一种溶质,写出相应的化学方程式:____________________________________。
(2)分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源,经过下列途径可获得金属镁:
卤水Mg(OH)2MgCl2溶液―→ MgCl2·6H2O―→MgCl2Mg
其中,由MgCl2·6H2O制取无水MgCl2
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的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如下:
①上图中,装置a由________、________、双孔塞和导管组成。
②循环物质甲的名称是________。
③制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行,原因是_______________________________________。
④装置b中填充的物质可能是_____________________。
答案 (1)①2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ ②NaCl+H2ONaClO+H2↑ (2)①分液漏斗 烧瓶 ②盐酸 ③氯化氢可抑制MgCl2水解 ④氯化钙
解析 (1)①工业上电解熔融的NaCl制取金属钠。②发生的反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑、2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,将两式相加可得:NaCl+H2ONaClO+H2↑。
(2)①装置a还包括分液漏斗、烧瓶。②~③由MgCl2·6H2O制取无水MgCl2,要抑制MgCl2的水解,需要在HCl气氛中进行,因此循环物质甲为盐酸。④装置b用于干燥HCl气体,可选择氯化钙作干燥剂。
26.煤、石油、天然气是重要的能源和化工原料。
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(1)石油的分馏产品可以制成多种塑料。写出乙烯在一定条件下生成聚乙烯的化学方程式:__________________________。
(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的,在提供热量的同时产生大量的________________________等气体物质,造成严重的大气污染。常利用石灰石作固硫剂,试用化学方程式表示其“固硫”过程:_____________________________________________。
(3)煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。如图所示是加热某地煤样所得煤气组成及其体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中CO的体积分数________CH4的体积分数(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)天然气不充分燃烧时会生成有毒气体CO。为节约能源及保护环境,CO和H2在442~473 K温度下,用钴(Co)作催化剂,可以反应生成n=5~8的烷烃,这是人工合成汽油的方法之一。用CnH2n+2表示人工合成的汽油,写出上述人工合成汽油的化学方程式:________________________。
(5)下列说法正确的是__________。
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.水煤气是通过煤的液化得到的气态燃料
D.天然气是清洁燃料
答案 (1)nCH2CH2CH2—CH2
(2)一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物
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CaCO3CaO+CO2↑、2CaO+2SO2+O22CaSO4
(3)小于
(4)nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O(g)
(5)D
[题组二 高考大题]
近3年内此考点无大题出现
[题组三 模拟大题]
27.[2016·临沂质检]SO2是一种重要的化工原料,也是引起酸雨污染的重要来源。
(1)下列有关酸雨的说法正确的是__________。
A.SO2、NO2或CO2都会导致酸雨的形成
B.NO不溶于水,所以不会造成酸雨污染
C.燃煤时鼓入足量空气,可以减少酸雨的产生
D.采用清洁能源,可以减少酸雨的产生
(2)某兴趣小组采用右图装置制取并探究SO2气体的性质。
①下列实验方案适用于图中所示装置制取所需SO2的是__________。
A.Na2SO3溶液与HNO3
B.Na2SO3固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧
D.铜与浓H2SO4
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②组装完仪器后,检查装置气密性的方法是:关闭活塞b,
___________________________________________________。
③指导老师指出应增加一尾气吸收装置,并帮助同学们设计了如下装置,其中合理的是__________。
A B C D
④小组同学设计在试管d中加入FeCl3溶液,验证SO2的还原性,为了验证SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们在通入足量SO2后,取试管d中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案A:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去
方案B:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红
方案C:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是__________;原因是___________________。
答案 (1)D
(2)①B ②试管d中加水至浸没长导管管口,(塞紧试管c和d的胶塞)加热c(或用手捂热c),试管d中有气泡冒出,停止加热后,试管d中有一段水柱上升,说明装置气密性良好
③AD ④A 因为SO2和Fe2+都可以使KMnO4溶液褪色,所以无法确定一定有Fe2+生成
解析 (1)酸雨是pH小于5.6的雨水,主要是由二氧化硫和氮氧化物引起的,二氧化硫主要来源于工业上含硫煤的大量燃烧,氮氧化物主要来源于工业制硝酸的尾气和汽车尾气。二氧化碳会引起温室效应,不产生酸雨,故A项错;NO虽不溶于水,但其与空气反应能生成NO2
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,也能引起酸雨,故B项错;燃煤时鼓入适当过量的空气,可以促进煤充分燃烧,提高燃煤效率,但并不能减少二氧化硫的排放量,故C项错;推广使用清洁能源,可以减少二氧化硫的排放量,从而减少酸雨的产生,故D项正确。
(2)①硝酸具有强氧化性,能将亚硫酸钠氧化成硫酸钠,不能制得二氧化硫,故A项错;其他三项都可以生成二氧化硫,分析题中装置知,B中可用固液不加热型装置,B项正确;C项错;铜与浓硫酸反应需要加热,D项错。②检查装置气密性的方法:试管d中加水至浸没长导管管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c(或用手捂热c),试管d中有气泡冒出,停止加热后,试管d中有一段水柱上升,说明装置气密性良好。③二氧化硫与NaOH溶液反应时要注意防止倒吸,A项装置可以起到防倒吸的作用,故A项正确;B装置中,集气瓶处导管应短进长出,故B项错;C项错;D项装置中CCl4起缓冲的作用,也能防止倒吸,故D项正确。④方案A不合理,因为SO2和Fe2+都可以使KMnO4溶液褪色,所以无法确定一定有Fe2+生成;方案B可以证明生成了Fe2+,发生了氧化还原反应;方案C证明溶液中有SO,说明SO2被Fe3+氧化。
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