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高中化学人教版必修2第八章 化学与可持续发展练习题
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这是一份高中化学人教版必修2第八章 化学与可持续发展练习题，共9页。
第八章 化学与可持续发展一、选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是( )A．金属冶炼方法由金属活动性决定B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工2．食品添加剂与类别对应错误的一组是( )A．叶绿素铜钠盐——着色剂B．酱油中加的“铁”——营养强化剂C．苯甲酸钠——调味剂D．碳酸氢钠——膨松剂3．下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是( )A．煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧B．天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料4．下列有关说法正确的是( )A．高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁B．铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁C．海水提溴的过程中不发生氧化还原反应D．利用电解的方法可以从海水中获取淡水5．我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下图所示：下列有关叙述正确的是( )A．碘元素在海水中也有游离态存在B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C．操作A是结晶或重结晶D．B是提纯操作，常用蒸馏或分馏6．绿色化学的一个原则是“原子经济”，最理想的“原子经济”是反应物的原子全部转入期望的产物中。在下列反应类型中，“原子经济”程度最低的是( )A．化合反应 B．取代反应C．加成反应 D．加聚反应7．下列金属冶炼原理错误的是( )A．2NaCl(熔融)eq \o(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2eq \o(=====,\s\up7(△))Mg＋H2OC．Fe3O4＋4COeq \o(=====,\s\up7(高温))3Fe＋4CO2D．2HgOeq \o(=====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑8．树立健康生活理念，正确认识和使用药物。下列说法错误的是( )A．阿司匹林是一种解热镇痛药物B．非处方药(OTC)安全系数大，可以长期大量服用C．胃舒平是常用的抗酸药D．吃药期间不宜喝茶，更不宜用茶水服药二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9．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( )A．糕点中的配料维生素CB．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10．以辉铜矿(Cu2S)为原料冶炼铜，其反应原理可表示为Cu2S＋O2eq \o(=====,\s\up7(高温))2Cu＋SO2。下列说法不正确的是( )A．化合价发生变化的元素有3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 molD．SO2被分离、回收后氧化生成SO3，作为制取硫酸的原料11．据统计，由于使用了DDT等化学农药，减少病虫害，挽回的粮食损失占总产量的15%。此外，DDT还能有效地杀灭蚊蝇、体虱等传染疾病的害虫，从而大大减少疟疾、伤寒等的发病率和死亡人数。下列关于DDT的说法不正确的是( )A．DDT不能杀死有益的生物B．DDT极易溶于水C．DDT是烃的衍生物D．DDT不易被生物分解12．下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是( )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”⑪无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品”⑫贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品”A．③⑧⑪ B．①②③⑤⑥⑧⑩C．②⑥⑦⑨ D．④三、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以冶炼钛，主要有以下五个反应：①FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O②TiOSO4＋2H2O===H2TiO3↓＋H2SO4③H2TiO3eq \o(=====,\s\up7(△))TiO2＋H2O④TiO2＋2C＋2Cl2eq \o(=====,\s\up7(△))TiCl4＋2CO⑤TiCl4＋2Mgeq \o(=====,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti(1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是________。A．反应①是非氧化还原反应B．反应②生成了两种酸C．反应④中的TiO2是氧化剂D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析正确的是________。A．钛是像金、铂一样的不活泼金属B．金属钛的表面易形成致密的氧化膜C．钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应D．钛有很高的强度14．(12分)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？________(填“能”或“不能”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出②③④反应的离子方程式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。15．(13分)硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)是一种重要的化工原料。以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁晶体的过程如下：(1)MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式是__________________________。(2)“氧化”步骤中，加入H2O2溶液的目的是____________________(用离子方程式表示)。(3)部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：“沉淀”步骤中，用氨水调节溶液pH的范围是________。(4)“过滤”所得滤液中含有的阳离子是________。16．(15分)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：________________________________________________________________________。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________和NO。③酸雨可导致的危害有________(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________，对废气中的氮的氧化物用________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________________(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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；当装置B中出现________________________________________________________________________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________(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？________。第八章 化学与可持续发展1．解析：活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活动性决定，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性更好，故B错误；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C正确；该冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢，都是利用空气中的氧气将生铁中C元素氧化，其原理基本相同，故D正确。答案：B2．答案：C3．解析：煤的气化是将固态煤转化为可燃性气体的过程，主要反应化学方程式为C(s)＋H2O(g)eq \o(=====,\s\up15(高温))CO(g)＋H2(g)，A项错误；天然气、煤和石油都是重要的化工原料，B、D项正确；直馏汽油的成分是烷烃，裂化汽油中含有不饱和烃，C项正确。答案：A4．解析：高温加热氧化镁和碳的混合物时，生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系，促使反应不断进行，因此碳可置换出镁；工业上冶炼铁用的还原剂是CO，有关反应不是置换反应；海水提溴是使Br－变成Br2，主要发生氧化还原反应；从海水中获取淡水可用蒸馏等方法，这是物理变化，电解是使水分解，发生化学变化。答案：A5．解析：碘在海水中只以化合态(I－)存在，没有游离态。操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，A、C、D项都是错误的。答案：B6．解析：在化合反应、加成反应和加聚反应中，反应物的原子均全部转入期望产物；取代反应在得到目标产物的同时，还有副产物生成，“原子经济”程度低。答案：B7．解析：Na、Mg通常用电解法制取，Fe用还原剂法制取，Hg可用加热其化合物的方法制取。Mg的活动性比H2强，H2不能置换出Mg，B项错误。答案：B8．解析：阿司匹林是一种解热镇痛药，A正确；任何药物都有毒副作用，非处方药也不可长期大量服用，B错误；胃舒平的主要成分是氢氧化铝，Al(OH)3能与胃液中的盐酸反应，是常见的抗酸药，C正确；茶水可降低药物的活性，减弱药物的治疗效果，D正确。答案：B9．解析：维生素C、二氧化硫以及亚硝酸钠都有还原性，可与氧气发生氧化还原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，而谷氨酸钠不能作抗氧化剂。答案：B10．解析：分析反应中化合价的变化：eq \o(Cu,\s\up6(＋1))2eq \o(S,\s\up6(－2))＋eq \o(O,\s\up6(0))2eq \o(=====,\s\up15(高温))2eq \o(Cu,\s\up6(0))＋eq \o(S,\s\up6(＋4))eq \o(O,\s\up6(－2))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。答案：C11．解析：DDT是烃的衍生物，属脂溶性化合物，难溶于水，对害虫、益虫均有毒杀作用，且不易分解。答案：AB12．解析：①～⑧是对绿色化学叙述。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。⑨～⑫是对绿色食品的描述，只有⑪正确。答案：A13．解析：(1)在反应①中没有化合价的变化；反应④中，钛元素的化合价保持不变，氯气是氧化剂，碳是还原剂；反应⑤，镁是还原剂，钛是还原产物，所以镁的还原性强于钛。(2)题目中一开始就指出：钛是一种活泼的金属，但是钛耐腐蚀性强，联系金属铝的性质，铝表面易形成致密的保护膜，阻止反应继续进行，以此类推钛，很容易选择B。答案：(1)C (2)B14．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。答案：(1)不能 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)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)②Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－③Ca2＋＋SOeq \o\al(2－,4)===CaSO4↓④Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓15．解析：由化学工艺流程可知，菱镁矿加稀硫酸浸取，MgCO3、FeCO3溶于稀硫酸生成 Mg2＋和Fe2＋，加入H2O2溶液将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后加氨水调节溶液pH，将Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀除去，将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MgSO4·7H2O晶体。(1)根据强酸制弱酸原理，MgCO3溶于稀硫酸生成硫酸镁、水和二氧化碳，离子方程式是MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋CO2↑＋H2O。(2)加入H2O2溶液的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)用氨水调节溶液pH，使Fe3＋沉淀除去，不能影响Mg2＋，由题给数据可知，pH＝3.2时Fe3＋沉淀完全，pH＝9.1时Mg2＋开始沉淀，则用氨水调节溶液pH的范围是3.2～9.1。(4)因“沉淀”步骤中使用氨水，使Fe3＋沉淀除去，而Mg2＋没有沉淀，则过滤所得滤液中存在的大量阳离子有Mg2＋和NHeq \o\al(＋,4)。答案：(1)MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋CO2↑＋H2O(2)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(3)3.2～9.1 (4)Mg2＋、NHeq \o\al(＋,4)16．解析：(1)①据信息可以写出化学方程式：2SO2＋O2eq \o(=====,\s\up15(光))2SO3，SO3＋H2O===H2SO4。②NO2溶于水与水反应生成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·mo1－1＝0.064 g，故SO2的含量为eq \f(64 mg,0.32 L)＝200 mg·L－1>0.02 mg·L－1，所以SO2含量超标。答案：(1)①2SO2＋O2eq \o(=====,\s\up15(光))2SO3，SO3＋H2O===H2SO4②HNO3 ③A、B、D ④脱硫 碱液(2)①c，d→b，a→e ②I2＋SO2＋2H2O===2I－＋SOeq \o\al(2－,4)＋4H＋ 蓝色恰好变成无色 ③A ④超标 阳离子Mg2＋Fe2＋Fe3＋开始沉淀9.17.61.9完全沉淀11.19.73.2
第八章 化学与可持续发展一、选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是( )A．金属冶炼方法由金属活动性决定B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工2．食品添加剂与类别对应错误的一组是( )A．叶绿素铜钠盐——着色剂B．酱油中加的“铁”——营养强化剂C．苯甲酸钠——调味剂D．碳酸氢钠——膨松剂3．下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是( )A．煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧B．天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料4．下列有关说法正确的是( )A．高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁B．铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁C．海水提溴的过程中不发生氧化还原反应D．利用电解的方法可以从海水中获取淡水5．我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下图所示：下列有关叙述正确的是( )A．碘元素在海水中也有游离态存在B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C．操作A是结晶或重结晶D．B是提纯操作，常用蒸馏或分馏6．绿色化学的一个原则是“原子经济”，最理想的“原子经济”是反应物的原子全部转入期望的产物中。在下列反应类型中，“原子经济”程度最低的是( )A．化合反应 B．取代反应C．加成反应 D．加聚反应7．下列金属冶炼原理错误的是( )A．2NaCl(熔融)eq \o(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2eq \o(=====,\s\up7(△))Mg＋H2OC．Fe3O4＋4COeq \o(=====,\s\up7(高温))3Fe＋4CO2D．2HgOeq \o(=====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑8．树立健康生活理念，正确认识和使用药物。下列说法错误的是( )A．阿司匹林是一种解热镇痛药物B．非处方药(OTC)安全系数大，可以长期大量服用C．胃舒平是常用的抗酸药D．吃药期间不宜喝茶，更不宜用茶水服药二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9．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( )A．糕点中的配料维生素CB．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10．以辉铜矿(Cu2S)为原料冶炼铜，其反应原理可表示为Cu2S＋O2eq \o(=====,\s\up7(高温))2Cu＋SO2。下列说法不正确的是( )A．化合价发生变化的元素有3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 molD．SO2被分离、回收后氧化生成SO3，作为制取硫酸的原料11．据统计，由于使用了DDT等化学农药，减少病虫害，挽回的粮食损失占总产量的15%。此外，DDT还能有效地杀灭蚊蝇、体虱等传染疾病的害虫，从而大大减少疟疾、伤寒等的发病率和死亡人数。下列关于DDT的说法不正确的是( )A．DDT不能杀死有益的生物B．DDT极易溶于水C．DDT是烃的衍生物D．DDT不易被生物分解12．下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是( )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”⑪无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品”⑫贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品”A．③⑧⑪ B．①②③⑤⑥⑧⑩C．②⑥⑦⑨ D．④三、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以冶炼钛，主要有以下五个反应：①FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O②TiOSO4＋2H2O===H2TiO3↓＋H2SO4③H2TiO3eq \o(=====,\s\up7(△))TiO2＋H2O④TiO2＋2C＋2Cl2eq \o(=====,\s\up7(△))TiCl4＋2CO⑤TiCl4＋2Mgeq \o(=====,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti(1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是________。A．反应①是非氧化还原反应B．反应②生成了两种酸C．反应④中的TiO2是氧化剂D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析正确的是________。A．钛是像金、铂一样的不活泼金属B．金属钛的表面易形成致密的氧化膜C．钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应D．钛有很高的强度14．(12分)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？________(填“能”或“不能”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出②③④反应的离子方程式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。15．(13分)硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)是一种重要的化工原料。以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁晶体的过程如下：(1)MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式是__________________________。(2)“氧化”步骤中，加入H2O2溶液的目的是____________________(用离子方程式表示)。(3)部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：“沉淀”步骤中，用氨水调节溶液pH的范围是________。(4)“过滤”所得滤液中含有的阳离子是________。16．(15分)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：________________________________________________________________________。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________和NO。③酸雨可导致的危害有________(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________，对废气中的氮的氧化物用________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________________(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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；当装置B中出现________________________________________________________________________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________(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？________。第八章 化学与可持续发展1．解析：活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活动性决定，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性更好，故B错误；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C正确；该冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢，都是利用空气中的氧气将生铁中C元素氧化，其原理基本相同，故D正确。答案：B2．答案：C3．解析：煤的气化是将固态煤转化为可燃性气体的过程，主要反应化学方程式为C(s)＋H2O(g)eq \o(=====,\s\up15(高温))CO(g)＋H2(g)，A项错误；天然气、煤和石油都是重要的化工原料，B、D项正确；直馏汽油的成分是烷烃，裂化汽油中含有不饱和烃，C项正确。答案：A4．解析：高温加热氧化镁和碳的混合物时，生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系，促使反应不断进行，因此碳可置换出镁；工业上冶炼铁用的还原剂是CO，有关反应不是置换反应；海水提溴是使Br－变成Br2，主要发生氧化还原反应；从海水中获取淡水可用蒸馏等方法，这是物理变化，电解是使水分解，发生化学变化。答案：A5．解析：碘在海水中只以化合态(I－)存在，没有游离态。操作A是萃取，操作B是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，A、C、D项都是错误的。答案：B6．解析：在化合反应、加成反应和加聚反应中，反应物的原子均全部转入期望产物；取代反应在得到目标产物的同时，还有副产物生成，“原子经济”程度低。答案：B7．解析：Na、Mg通常用电解法制取，Fe用还原剂法制取，Hg可用加热其化合物的方法制取。Mg的活动性比H2强，H2不能置换出Mg，B项错误。答案：B8．解析：阿司匹林是一种解热镇痛药，A正确；任何药物都有毒副作用，非处方药也不可长期大量服用，B错误；胃舒平的主要成分是氢氧化铝，Al(OH)3能与胃液中的盐酸反应，是常见的抗酸药，C正确；茶水可降低药物的活性，减弱药物的治疗效果，D正确。答案：B9．解析：维生素C、二氧化硫以及亚硝酸钠都有还原性，可与氧气发生氧化还原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，而谷氨酸钠不能作抗氧化剂。答案：B10．解析：分析反应中化合价的变化：eq \o(Cu,\s\up6(＋1))2eq \o(S,\s\up6(－2))＋eq \o(O,\s\up6(0))2eq \o(=====,\s\up15(高温))2eq \o(Cu,\s\up6(0))＋eq \o(S,\s\up6(＋4))eq \o(O,\s\up6(－2))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。答案：C11．解析：DDT是烃的衍生物，属脂溶性化合物，难溶于水，对害虫、益虫均有毒杀作用，且不易分解。答案：AB12．解析：①～⑧是对绿色化学叙述。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。⑨～⑫是对绿色食品的描述，只有⑪正确。答案：A13．解析：(1)在反应①中没有化合价的变化；反应④中，钛元素的化合价保持不变，氯气是氧化剂，碳是还原剂；反应⑤，镁是还原剂，钛是还原产物，所以镁的还原性强于钛。(2)题目中一开始就指出：钛是一种活泼的金属，但是钛耐腐蚀性强，联系金属铝的性质，铝表面易形成致密的保护膜，阻止反应继续进行，以此类推钛，很容易选择B。答案：(1)C (2)B14．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。答案：(1)不能 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)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)②Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－③Ca2＋＋SOeq \o\al(2－,4)===CaSO4↓④Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓15．解析：由化学工艺流程可知，菱镁矿加稀硫酸浸取，MgCO3、FeCO3溶于稀硫酸生成 Mg2＋和Fe2＋，加入H2O2溶液将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后加氨水调节溶液pH，将Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀除去，将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MgSO4·7H2O晶体。(1)根据强酸制弱酸原理，MgCO3溶于稀硫酸生成硫酸镁、水和二氧化碳，离子方程式是MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋CO2↑＋H2O。(2)加入H2O2溶液的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)用氨水调节溶液pH，使Fe3＋沉淀除去，不能影响Mg2＋，由题给数据可知，pH＝3.2时Fe3＋沉淀完全，pH＝9.1时Mg2＋开始沉淀，则用氨水调节溶液pH的范围是3.2～9.1。(4)因“沉淀”步骤中使用氨水，使Fe3＋沉淀除去，而Mg2＋没有沉淀，则过滤所得滤液中存在的大量阳离子有Mg2＋和NHeq \o\al(＋,4)。答案：(1)MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋CO2↑＋H2O(2)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(3)3.2～9.1 (4)Mg2＋、NHeq \o\al(＋,4)16．解析：(1)①据信息可以写出化学方程式：2SO2＋O2eq \o(=====,\s\up15(光))2SO3，SO3＋H2O===H2SO4。②NO2溶于水与水反应生成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·mo1－1＝0.064 g，故SO2的含量为eq \f(64 mg,0.32 L)＝200 mg·L－1>0.02 mg·L－1，所以SO2含量超标。答案：(1)①2SO2＋O2eq \o(=====,\s\up15(光))2SO3，SO3＋H2O===H2SO4②HNO3 ③A、B、D ④脱硫 碱液(2)①c，d→b，a→e ②I2＋SO2＋2H2O===2I－＋SOeq \o\al(2－,4)＋4H＋ 蓝色恰好变成无色 ③A ④超标 阳离子Mg2＋Fe2＋Fe3＋开始沉淀9.17.61.9完全沉淀11.19.73.2
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