专题04化学与可持续发展（含答案）【暑假自学课】2024年新高二化学暑假提升精品讲义（人教版2019）

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学业要求聚焦
1.以金属矿物、海水资源的开发利用为例，认识化学在实现无机化合物转化中的作用和贡献。
2.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的方法和意义，了解化学在开发利用自然资源中的重要作用。
3.以化肥、农药的合理施用，合理用药，安全使用食品添加剂为例，认识化学在发展工农业生产、创建良好生态和健康生活等方面的作用。在化学品使用、食品与药品安全等方面树立自觉遵守有关法律、法规的意识。
4.能列举和分析大气、水体和土壤的常见污染物及其防治措施，认识化学在治理污染和保护环境中的重要作用，树立“绿色化学”的观念。
5.培养节约资源、物质和能量循环利用的意识，形成简约适度、绿色低碳的生活态度和生活方式。
知识网络聚焦
考点1 金属矿物的开发利用
一.金属的存在
金属在自然界中的存在主要有两种形式，一种是 游离态 ，一种是 化合态 ，其中除了
金、铂 等极少数金属外，其他绝大多数金属都是以 化合态 存在于自然界。
二.金属冶炼的方法
1．金属冶炼原理与实质
（1）原理：将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程。
（2）实质：用还原剂使化合态的金属得到电子变成金属单质，即：Mn＋＋ne-==M。
根据金属元素活泼性的不同，金属冶炼的方法也各不相同。
1.对一些不活泼金属可以直接通过 热分解 的方法获得。
2HgO=== 2Hg+O2 ↑
2AgO=== 2Ag+O2 ↑
2.钾、钙、钠、镁、铝等极活泼的金属一般是用 电解 法获得。
2NaCl(熔融)EQ \* jc0 \* hps21 \(\s\up 9(=====),电解) 2Na+Cl2 ↑
MgCl2(熔融)EQ \* jc0 \* hps21 \(\s\up 9(=====),电解) Mg+Cl2 ↑
2Al2O3(熔融)电解 4Al+3O2 ↑
【思考】为什么工业上冶炼镁是电解氯化镁而不是氧化镁？冶炼铝是电解氧化铝而不是氯化铝？
氧化镁熔点高，能耗高；氯化铝是非电解质，熔融状态下不导电。
3.活泼性介于锌和铜之间的金属一般都采用 热还原法 法进行冶炼。
H2＋CuO === Cu + H2O
3CO + Fe2O3 === 2Fe + 3CO2 ↑ （高炉炼铁）
4.湿法炼铜：“曾青得铁则化为铜”
置换反应CuSO4+Fe==Cu+FeSO4
5.金属冶炼方法的选择与金属活泼性的关系
【特别提醒】
用电解法冶炼较活泼金属时，电解的是熔融的金属化合物，而不是金属化合物的水溶液。因为在其水溶液中，阴极放电的是H＋，而不是金属阳离子，故得不到金属单质
三.金属的回收和资源保护
（1）提高金属矿物的利用率；
（2）开发环保高效的金属冶炼方法；
（3）防止金属的腐蚀；
（4）使用其他材料代替金属材料，减少金属的使用量；
（5）加强废旧金属的回收和再利用。
考点2 海水资源的开发利用
一．海水资源的开发利用
1．海水资源的利用
（1）利用途径：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
（2）海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有__蒸馏法__、__电渗析法__、__离子交换法__和__膜分离法__等。其中__蒸馏法__的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。
2．海水制盐
（1）从海水中制得的氯化钠，可以食用，同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸的工业原料。
（2）从海水中可以提取镁、钾、溴及其他化工产品。
（3）海水淡化与化工生产结合、与能源技术结合，成为海水综合利用的重要方向。
3．从海水中获取能量
（1）从海水中提取铀和重水，用于核能开发。
（2）开发潮汐能、波浪能等新型能源。
二．常见海水化学资源的获取
1．海水化学资源的特点
（1）多样性：由于与岩石、大气、生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的 无机物
和 有机物 ，按含量计，海水中的H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素的含量超过海水总量的99%，其他为 微量元素 ，总计有80多种元素。
（2）分散性：虽然海水中元素种类很多，总储量很大，但许多元素的浓度(或富集程度)却很低。
考点3 煤、石油和天然气的综合利用
一．煤的组成及其综合利用
1．煤的组成：
煤是由 有机物 和少量 无机物 组成的复杂混合物，其组成以 碳元素 为主，还含有少量
氢、氧、氮、硫 等元素。
2．煤的综合利用：
煤的综合利用的主要途径是 煤的干馏 、 煤的气化 和 液化 ，目的是获得洁净的燃料和多种化工原料。
（1）煤的干馏是指 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程 ，也叫 煤的焦化 。
（2）煤的气化是指 将其转化为可燃性气体的过程 ，主要的反应是： C + H2O（g）=== CO + H2
（3）煤的液化是指通过直接液化或间接液化转化为液体燃料的过程。
二．天然气的组成及其综合利用

天然气是一种清洁的 化石燃料 。
三．石油的组成及其综合利用
1．石油的组成：石油主要是由多种 碳氢化合物 化合物组成的 混合物 。
2．石油的综合利用
（1）分馏： 利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程 。
（2）石油经分馏后可以获得 汽油 、 煤油 、 柴油 等含碳原子少的轻质油；还有很多含碳原子多的 重油 需要通过 催化裂化 过程将重油裂化为汽油等，再进一步 裂解 ，可以获得很多重要的化工原料，如 乙烯 、 甲烷 等短链烃。
（3）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的 重新调整 ，可以使 链状烃
转化为 环状烃 ，如 苯 和 甲苯 等。
四．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
1.三大合成高分子材料： 塑料 、 合成橡胶 、 合成纤维 ，这三大合成高分子材料主要是以煤、石油、天然气为原料生产的。高分子化合物有天然的，如蛋白质、纤维素、淀粉等；也有人工合成的，如聚乙烯等。
2.合成高分子化合物的常见反应类型
（1）加聚反应：由许多 小分子 经过加成反应合成 高分子化合物 的反应称为加成聚合反应，简称 加聚 反应。
如nCH2＝CHCH3EQ \* jc0 \* hps21 \(\s\up 9(――→),一定条件)
在聚乙烯中，CH2＝CH2称为 乙烯 ； —CH2—CH2— 称为链节； n 称为聚合度，表示高分子化合物中所含链节的数目。
（2）缩聚反应：由许多 小分子 经过缩合反应合成高分子化合物的同时生成许多小分子的反应称为缩合聚合反应，简称 缩聚反应 。例如获得聚对苯二甲酸乙二酯：

考点4 化学品的合理使用
化学品可分为大宗化学品和精细化学品两大类。如乙烯、硫酸、纯碱和化肥等属于大宗化学品，医药、农药、日用化学品、食品添加剂等属于精细化学品。
一．化肥、农药的合理使用
1．化肥的安全使用
化肥能有效地补充农作物生长所必需的营养成分，在使用化肥之前，应了解各种化肥的成分及其化学性质，防止因化肥的不合理混用导致肥效降低。
（1）考虑因素：土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身性质。
（2）应用实例：硝酸铵是一种高效氮肥，但受热或经撞击易发生爆炸，必须作改性处理后才能施用；如将草木灰与铵态氮肥混合施用，肥效降低。
（3）过量施用化肥的危害
①很多化肥易溶于水，过量施用造成浪费。
②部分化肥随着雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养化，产生水华等污染。
③不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构。
【各类化肥的作用】
（1）氮肥：能促使作物的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿。
（2）磷肥：能促进作物根系发达，增强抗寒抗旱能力，还能促进作物提早成熟，穗粒增多，籽粒饱满。
（3）钾肥：能促进作物生长健壮，茎秆粗硬，增强对病虫害和倒伏的抵抗能力，并能促进糖分和淀粉的生成。
2．农药的安全使用
早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。现在人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等有机合成农药。
农药的发展方向：高效、低毒和低残留。
有机磷农药与有机氯农药相比较，虽然都有剧毒，但是有机磷农药比较容易分解，在环境中残留时间短。
为防止农药中毒，通常可以采取的措施：
（1）做好农药的保管工作。
（2）喷洒农药时注意个人安全的防护。
（3）不要采摘和食用刚喷洒过农药的果实和蔬菜。
（4）洗涤瓜果时可将其放在水中浸泡几分钟除去残留的农药。
（5）若发生农药中毒，应立即清除毒物并送医院治疗。
点拨：敌敌畏或甲胺磷农药都是酯类物质，若在使用过程中不慎接触了敌敌畏或甲胺磷农药，立即用肥皂反复擦洗可避免中毒。
二．合理用药
1．药物的分类：药物按来源分为天然药物与合成药物。
2．药物的作用机理
（1）有的药物通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药。
（2）更多药物通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物活性密切相关。
3．阿司匹林
（1）阿司匹林化学名称是乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用。
（2）以水杨酸为原料制取阿司匹林的化学方程式为

（3）不良反应：长期服用阿司匹林会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。
4．合理使用药物
在医生、药师指导下，遵循安全、有效、经济、适当的原则合理用药。
滥用药物危害巨大，如无处方长期服用安眠药或镇静剂；滥用抗生素；服用兴奋剂等。
（1）不能滥用药物
大部分药物都有毒副作用，应在医生指导下使用，不可滥用，滥用药物主要是指非法获得及使用受管制药物、无医生处方长期服用安眠药或镇静剂、运动员服用兴奋剂、服用毒品等。
（2）处方药和非处方药
处方药：符号R，在医生监控或指导下使用的药物
非处方药：符号OTC，直接从药店购买的药物
（3）避免药物依赖、远离毒品
①毒品的概念
毒品是指由于非医疗目的而反复连续使用，能够产生依赖性即成瘾性的药品。
②远离毒品
吸毒危害巨大，人们一定要远离毒品。
三．安全使用食品添加剂
在规定范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响，但违规使用或者超量使用食品添加剂都会损害人体健康。
1．着色剂
（1）作用
着色剂是为了美化食品外观，使食品色泽更诱人。
（2）分类
按来源分为食用天然色素和食用人造色素。
（3）常见的食用着色剂：①胡萝卜素 ②胭脂红 ③柠檬黄 ④苋菜红
（4）危害
超量使用着色剂对人体健康是有害的，因此，国家对食用色素种类和用量都有严格的规定。
2．调味剂
（1）作用
补充食品在加工过程中失去的味道、增强食品原有的味道或添加一些额外的味道。
（2）常见的调味剂
①种类(各举一例)

②味精
a．成分：谷氨酸钠，结构简式
b．性质：白色晶体，易溶于水，较高温度下长时间加热产生有毒物质。
c．使用方法：不宜长时间加热。
（3）危害
摄入过多的调味剂对人体有害。如长期进食过量的食盐会引起血压升高，使人体的肾脏受损。
3．防腐剂
（1）作用
能防止由微生物引起的腐败变质，以延长食品保存的时间。
（2）常见的防腐剂
苯甲酸钠、亚硝酸盐、硝酸盐、二氧化硫等。
（3）亚硝酸钠
化学式为NaNO2，它不但是防腐剂，而且还有抗氧化作用。亚硝酸钠与肉类的蛋白质反应，生成一种致癌的化合物是亚硝胺。
（4）危害
过量的防腐剂危害人体健康，因此，国家对防腐剂的使用和用量有严格的要求。
4．营养强化剂
（1）作用：食品中加入营养强化剂是为了补充食品中缺乏的营养成分或微量元素。
（2）种类
①食盐中加碘。 ②酱油中加铁。
③粮食制品中加赖氨酸。 ④食品中加维生素或钙、硒、锗等。
考点5 环境保护与绿色化学
一．化学与环境保护
1．环境保护
（1）环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
（2）环境保护的任务
①环境监测：对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。
②治理工业三废(__废水__、__废气__、__废渣__)。
③寻找源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。
2．大气污染
（1）污染物主要来源：除了自然因素外，大气污染物主要来自__化石燃料的燃烧__和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。
（2）次生污染物的形成
3．污水的处理方法
（1）常用的污水处理方法有__物理法__、__化学法__和__生物法__等。
（2）污水处理的常用化学方法__中和法__、__氧化还原法__、__沉淀法__等。
（3）污水处理的流程
①一级处理：通常采用__物理__方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶性的污染物。经一级处理后的水一般达不到排放标准，一级处理作为预处理。
②二级处理：采用__生物__方法(又称__微生物__法)及某些化学方法，除去水中的可降解有机物等污染物。经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。
③三级处理：主要采用__化学沉淀法__、__氧化还原法__、__离子交换法__和__反渗透法__等，对污水进行深度处理和净化。经三级处理后水可用于绿化和景观用水等。
4．固体废弃物的处理
工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循__无害化__、__减量化__和__资源化__的原则，达到__减少环境污染__和__资源回收利用__这两个重要目的。
二．绿色化学
1．绿色化学
“绿色化学”也称环境友好化学，其核心思想就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现 从源头上减少和消除环境污染 。
其特点是：
①开发绿色反应，将原子利用率提高到100%；
②使用无毒无害的原料；③选用无毒无害的催化剂；
④使用无毒无害的溶剂；⑤发展“绿色工艺”；⑥开发和生产绿色产品。
2．原子经济：原子经济要求反应物的原子 全部 转化为目标产物，原子利用率达到 100% ，也就是说在化学反应过程中不产生任何废弃物。化学反应的原子经济性好坏是用原子利用率来衡量的。
原子利用率＝EQ \* jc0 \* hps21 \(\s\up 9(期望产物的总质量),生成物的总质量)×100%
其特点是：①最大限度地利用原料；②最大限度地减少废物排放。
【特别提醒】
无机反应中的 化合反应 和有机反应中的 加成反应 、加聚反应的原子利用率均为100%。
绿色化学：绿色化学的核心是利用化学原理从 源头 上减少和消除工业生产对环境的污染。
按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为 100% 。
题型一 自然资源的开发利用
典例1（23-24高一下·广东肇庆·期中）地球上金属矿物资源有限，选用合理的方法冶炼金属尤为重要。下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的为
A．电解熔融氯化铝B．加热碳酸钙
C．电解熔融氯化钠D．氧化钠与铝粉高温共热
【答案】C
【解析】A．因为氯化铝是共价化合物，熔融状态下氯化铝不电离，也不导电，不能通过电解熔融的氯化铝得到铝，故A错误；
B．加热碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳，不能得到单质钙，故B错误；
C．电解熔融氯化钠可以得到单质钠，故C正确；
D．Na比Al活泼，氧化钠与铝不反应，故D错误。
答案选C。
典例2（2023高一下·浙江·学业考试）“吹出法”提溴工艺流程示意图如下：
下列说法不正确的是
A．“氧化”过程中Cl2使转化为Br2
B．“吹出”过程中利用了Br2的挥发性
C．“吸收”过程中化学方程式：
D．“蒸馏”的目的是得到液溴
【答案】C
【分析】由题给流程可知，氯气与浓缩海水中的溴离子反应生成氯离子和溴，用热空气将溴从浓度较低的溶液中吹出，溴与二氧化硫吸收液反应生成硫酸和氢溴酸，向反应后的溶液中通入氯气，氯气与反应所得溶液中的溴离子反应生成氯离子和溴，得到溴水浓度较高的溶液，再经过蒸馏制得液溴。
【解析】A．由分析可知，Cl2具有氧化性，“氧化”过程中Cl2使转化为Br2，A正确；
B．Br2具有挥发性，“吹出”过程中用热空气将溴从浓度较低的溶液中吹出，利用了Br2的挥发性，B正确；
C．“吸收”过程中溴与二氧化硫吸收液反应生成硫酸和氢溴酸，化学方程式为：，C错误；
D．由分析可知，“蒸馏”的目的是得到液溴，D正确；
故选C。
典例3（23-24高一下·浙江·期中）从海带中提取碘的过程如下图：
下列说法正确的是
A．步骤①需要的实验仪器是蒸发皿、酒精灯
B．步骤③的操作名称是冷却结晶
C．步骤④中发生的反应是
D．由该过程可知在不同溶剂中的溶解性：
【答案】D
【分析】由题给流程可知，海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将灼烧后的海带灰加水浸泡、过滤得到含有碘离子溶液，向溶液中加入过氧化氢溶液和稀硫酸，将溶液中的碘离子氧化为单质碘，再用四氯化碳萃取、分液后得到碘的四氯化碳溶液，最后分离碘的四氯化碳溶液得到碘单质。
【解析】A．坩埚用于灼烧固体，步骤①需要的实验仪器是坩埚、酒精灯等，A错误；
B．由题干流程图可知，步骤③的操作分离固体和液体，故该操作的名称是过滤，B错误；
C．据分析可知，步骤④中发生的反应是2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，C错误；
D．碘单质从水层转移到四氯化碳层，可知在不同溶剂中的溶解性：，D正确；
故答案为D。
题型二 化学品的合理使用
典例1（2023高一下·内蒙古·学业考试）化学品的正确使用，关乎人体健康与环境保护。下列说法正确的是
A．凡是含有添加剂的食品均对人体健康有害
B．一次忘记服药，下次可以增加一倍剂量服用
C．化肥和农药施用不当会给人类和环境带来危害
D．药物在促进人类健康的同时，不会产生任何副作用
【答案】C
【解析】A．食品中的添加剂在规定范围内合理使用，对人体健康不会产生不良影响，违反规定使用或超量使用对人体健康有害，A错误；
B．一次忘记服药，下次不可以增加一倍剂量服用，用药必须在医生、药师指导下合理服用，B错误；
C．化肥和农药施用不当会给人类和环境带来危害，C正确；
D．药物在促进人类健康的同时，可能对机体产生与用药目的无关的有害作用，D错误；
答案选C。
典例2（23-24高一下·浙江·期中）糖类、油脂、蛋白质都是重要的营养物质，食品添加剂是现代食品工业的灵魂。下列有关说法不正确的是
A．凡符合通式的有机物都属于糖类
B．植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯，熔点低
C．蛋白质在人体内消化酶的催化作用下产生各种氨基酸
D．抗坏血酸(即维生素C)具有还原性，是常用的抗氧化剂
【答案】A
【解析】A．符合通式Cn(H2O)m的有机物不都是糖类，如CH3COOH满足这一通式但不是糖类，A错误；
B．植物油中含有较多的不饱和脂肪酸甘油酯，常以液态的形式存在，熔点较低，B正确；
C．蛋白质在人体内消化酶的催化作用下水解最终生成各种氨基酸，C正确；
D．维生素C具有还原性，可优先被氧化避免其他物质被氧化，是常用的抗氧化剂，D正确；
故答案选A。
题型三 环境保护与绿色化学
典例1（2023高一上·陕西·学业考试）“绿水青山就是金山银山。”下列相关做法错误的是
A．垃圾分类回收B．化石燃料脱硫C．推广使用氢能源D．先污染后治理
【答案】D
【解析】A．垃圾分类回收可以减少对自然资源的消耗和对环境的破坏，减少废弃物对土壤、水源和大气的污染，从而保护生态环境，故A正确；
B．化石燃料脱硫可以减少二氧化硫的排放，减轻酸雨的危害，故B正确；
C．推广使用氢能源可以减少化石能源的使用，有利于碳中和、碳达峰的实现，故C正确；
D．先污染后治理会严重的污染和环境破坏，也会对整体生态环境造成巨大破坏，对人民群众的身体健康造成威胁，故D错误；
故选D。
典例2（2023高一上·广东·学业考试）下列反应中，原子利用率为100%的是
A．
B．2CH2=CH2+O22
C．
D．
【答案】B
【解析】A. 用甲烷与氯气制备一氯甲烷的同时还有氯化氢以及其它氯代烃生成，不符合原子利用率为100%，A错误；
B. 2CH2=CH2+O22中生成物只有一种，符合原子利用率为100%，B正确；
C.反应中生成物有两种，不符合原子利用率为100%，C错误；
D. 中生成物有两种，不符合原子利用率为100%，D错误；
答案选B。
强化点 海水资源的工业利用
1．食盐
除食用外，还用做工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。
主要流程：

有关反应的化学方程式：
电解氯化钠： 2NaCl（熔融） EQ \* jc0 \* hps21 \(\s\up 9(=====),电解) 2Na + Cl2 ↑
4Na＋TiCl4(熔融)=== 4NaCl + Ti
电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2OEQ \* jc0 \* hps21 \(\s\up 9(=====),电解)2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
侯氏制碱法：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl
NaHCO3分解： 2NaHCO3 === Na2CO3 + H2O + CO2
2．从海水中制取镁、溴、碘及其化工产品。
①海水中镁的提取
主要流程：

有关反应的化学方程式：
MgCl2＋Ca(OH)2=== Mg(OH)2 + CaCl2
Mg(OH)2=== MgO + H2O
Mg(OH)2＋ 2HCl=== MgCl2 + H2O
MgCl2（熔融）=== Mg + Cl2 ↑
②海水中溴的提取
主要流程：
浓缩通入通入空气反应后EQ \* jc0 \* hps21 \(\s\up 9(―――→),通入Cl2)EQ \* jc0 \* hps21 \(\s\up 9(――→),分离)
有关反应的化学方程式：
Cl2 + 2Br- === 2Cl- + Br2
Br2 + SO2 + 2H2O === 2HBr + H2SO4
Cl2 + 2Br- === 2Cl- + Br2
③海带中碘的提取
主要流程：

有关反应的离子方程式：
Cl2＋ 2I－=== 2Cl- + I2 或 H2O2＋ 2I－＋ 2H＋=== 2H2O + I2
真题感知
1．（2023·海南·高考真题）化学的迅速发展为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是
A．为增强药效，多种处方药可随意叠加使用
B．现代化肥种类丰富，施用方法其依据对象营养状况而定
C．规范使用防腐制可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值
D．在种植业中，植物浸取试剂类医药也应慎重选用
【答案】A
【解析】A．多种处方药可随意叠加使用，相互间可能发生化学反应，需要按照医嘱和药物说明进行使用，故A错误；
B．化肥的施用方法需依据对象营养状况针对性的选择不同的化肥，故B正确；
C．规范使用防腐制可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值，提高食品的口感，故C正确；
D．在种植业中，植物浸取试剂类医药也应慎重选用，D正确。
答案为：A。
2．（2022·辽宁·高考真题）北京冬奥会备受世界瞩目。下列说法错误的是
A．冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料
B．火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料
C．冬奥会“同心”金属奖牌属于合金材料
D．短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯属于有机高分子材料
【答案】B
【解析】A．花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物，属于无机非金属材料，A正确；
B．碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，属于无机非金属材料，B错误；
C．金属奖牌属于合金材料，C正确；
D．聚乙烯属于有机高分子材料，D正确；
故答案选B。
3．（2021·全国·高考真题）化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是
A．食品加工时不可添加任何防腐剂
B．掩埋废旧电池不会造成环境污染
C．天然气不完全燃烧会产生有毒气体
D．使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
【答案】C
【解析】A．食品加工时，可适当添加食品添加剂和防腐剂等，如苯甲酸钠，故A错误；
B．废旧电池中含有重金属等金属离子，会造成土壤污染，水体污染等，故B错误；
C．天然气主要成分为甲烷，不完全燃烧会产生一氧化碳等有毒气体，故C正确；
D．含磷洗涤剂的排放，使水中磷过多，造成水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，水体变浑浊，故D错误；
故选C。
提升专练
1．（2023高一下·山东·学业考试）下列措施不利于保护环境的是
A．推广燃煤发电B．提倡绿色出行C．开发清洁能源D．回收废旧电池
【答案】A
【解析】A．燃煤发电会释放大量的含硫物质、含氮物质，造成环境污染，故A符合题意；
B．绿色出行，减少化石能源的燃烧，有利于保护环境，故B不符合题意；
C．清洁能源，可以减少对煤、化石能源的依靠，有利于保护环境，故C不符合题意；
D．推广废旧电池单独回收，减少废旧电池中重金属离子对水、土壤的污染，故D不符合题意；
答案选A。
2．（2023高一下·内蒙古·学业考试）践行绿色发展理念，下列做法值得提倡的是
A．大量燃烧化石燃料
B．将废旧电池填埋处理
C．将生活垃圾焚烧处理
D．将废旧塑料转化为可以再利用的化工原料
【答案】D
【解析】A．化石燃料是不可再生能源，大量燃烧化石燃料，这种做法不值得提倡，故A不符合；
B．将废旧电池填埋处理不可行，因为会污染土壤和水源，故B不符合；
C．将生活垃圾焚烧处理会产生有害气体和烟尘，这种做法不值得提倡，故C不符合；
D．将废旧塑料转化为可以再利用的化工原料，实现废物利用，这种做法值得提倡，故D符合；
故选D。
3．（23-24高一下·广东茂名·期中）丰富多彩的校本课程为学生提供了劳动实践的机会。课程中所涉及的劳动实践与化学知识没有关联的是
【答案】A
【解析】A．烘焙糕点：加入小苏打做膨松剂，是由于碳酸氢钠固体受热分解，产生碳酸钠，水和二氧化碳，A符合题意；
B．二氧化硫具有杀菌和抗氧化作用，可在葡萄汁中添加适量的，用于保鲜防腐，B不符合题意；
C．施肥时，将碳酸氢铵埋入土壤中，是为了防止受热分解，C不符合题意；
D．漂白粉是含氯消毒剂，具有强氧化性，可以通过对泳池撒漂白粉，对泳池进行消毒，D不符合题意；
故选A。
4．（23-24高一下·浙江·期中）下列说法不正确的是
A．可燃冰是甲烷的水合物，被认为是21世纪的高效清洁能源
B．煤的液化和煤的气化都是物理变化
C．药盒上标有“OTC”的为非处方药，消费者可以自行购买和使用
D．苯甲酸及其钠盐是常用的防腐剂
【答案】B
【解析】A．可燃冰是甲烷的水合物，燃烧只生成水和二氧化碳，被认为是21世纪的高效清洁能源，A正确；
B．煤的干馏、气化、液化均为化学变化，B错误；
C．OTC为非处方药，可以自行购买和使用，C正确；
D．苯甲酸及其钠盐是常用的防腐剂，但用量需要严格控制，D正确；
故选B。
5．（23-24高一下·重庆·阶段练习）下列属于物理变化的是
①石油的分馏 ②煤的干馏 ③煤的液化 ④溴水中加入苯，振荡、静置后水层无色 ⑤焊接钢轨
⑥用卤水点热豆浆制豆腐 ⑦水处理用臭氧消毒杀菌 ⑧白磷加热到260℃转化为红磷 ⑨电渗析法进行海水淡化
A．①④⑥B．②④⑧⑨C．①③⑤⑦D．④⑥⑨
【答案】A
【解析】①石油的分馏是利用混合物沸点的差异进行分离，属于物理变化，故选；
②煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使它分解，属于化学变化，故不选；
③煤的液化是指从煤中产生液体燃料的一系列方法的统称，属于化学变化，故不选；
④溴水中加入苯，振荡、静置后水层无色，发生萃取作用，属于物理变化，故选；
⑤焊接钢轨，利用铝热反应使铁熔化，是化学反应，故不选；
⑥用卤水点热豆浆制豆腐，是电解质使胶体发生聚沉，属于物理变化，故选；
⑦水处理用臭氧消毒杀菌，利用了臭氧的强氧化剂，消毒时发生氧化还原反应，是化学变化，故不选；
⑧白磷加热到260℃转化为红磷，发生同素异形体的转化，属于化学变化，故不选；
⑨电渗析法进行海水淡化，是在外加直流电场作用下，利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性，使溶液中阴、阳离子发生离子迁移，分别通过阴、阳离子交换膜而达到除盐的目的，从而提取淡水，属于化学变化，故不选。
符合题意的为①④⑥。
答案选A。
6．（23-24高一下·江苏盐城·期中）2024年3月2日，神舟十七号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动，中国人探索太空的脚步将迈得更稳、更远。下列相关叙述不正确的是
A．“玉兔二号”月球车的太阳能电池材料是硅单质
B．“天宫”空间站使用石墨烯存储器，石墨烯不导电
C．我国自主研制的舱外航天服使用的特种镁合金材料，属于金属材料
D．“天和”核心舱电推进系统使用的氮化硼陶瓷基复合材料具有高强度、抗热震等优点
【答案】B
【解析】A．硅单质是太阳能电池材料，A项正确；
B．石墨烯是碳的同素异形体，具有优异的光学、电学、力学特性，石墨烯与石墨一样均能导电，B项错误；
C．镁合金属于金属材料，C项正确；
D．氮化硼陶瓷基复合材料具有高强度、抗热震等优点，D项正确；
答案选B。
7．（23-24高一下·四川成都·期中）化学与生活息息相关，下列说法错误的是
A．工业生产玻璃和水泥，均需用石灰石作原料
B．波尔多液是用胆矾和石灰乳混合制成的一种常见的农药
C．华为“麒麟980”芯片的主要成分是二氧化硅
D．酸雨主要是氮、硫的氧化物大量排放引起的
【答案】C
【解析】A．工业生产玻璃原料为纯碱、石灰石和石英，生产水泥的原料为黏土和石灰石，A正确；
B．波尔多液是用胆矾和石灰乳混合而制成的一种较为常见的农药，B正确；
C．芯片的主要成分为单质硅，C错误；
D．氮、硫的氧化物大量排放可形成硝酸型酸雨和硫酸型酸雨，D正确；
故答案选C。
8．（23-24高一下·河南郑州·期中）下列实验操作、现象和结论均正确的是
【答案】D
【解析】A．酒精与水互溶，萃取后不会出现分层，A错误；
B．盐酸易挥发，制备的CO2中混有HCl，通入硅酸钠溶液中，会有白色胶状沉淀生成，不能证明非金属性：，B错误；
C．氢氧化铝沉淀不能溶于氨水，C错误；
D．少量氯气将溴离子氧化为溴单质，溴水为橙色，再加入淀粉溶液，溴单质将碘离子氧化为碘单质，遇到淀粉变蓝，D正确；
故选D。
9．（23-24高一下·天津·期中）下列关于能源问题的叙述正确的是
A．氢能、天然气、风能、太阳能都是新能源
B．天然气燃料电池工作时，天然气通入的一极是正极
C．反应中能量变化的大小与可燃物的性质有关，与质量无关
D．燃料电池具有清洁、高效等特点，能量转化率可以超过80%
【答案】D
【解析】A．天然气是化石燃料，不是新能源，A错误；
B．燃料电池中，通入氧气的一极为正极，通入天然气的一极为负极，B错误；
C．可燃物的燃烧反应都是放热反应，可燃物越多，放出的热量也越多，与质量有关，C错误；
D．燃料电池具有清洁、高效等特点，能量转化率可以超过80%，D正确；
故选D。
10．（23-24高一下·江苏连云港·期中）我国提出2030、2060年前实现“碳达峰”、“碳中和”目标。下列说法不正确的是
A．大量使用化石燃料可延缓“碳达峰”时间
B．“碳达峰”“碳中和”中的碳指的是二氧化碳
C．可以利用和氨水等物质吸收
D．推广的资源化再利用有利于实现上述目标
【答案】A
【解析】A．大量使用化石燃料，燃烧产物是二氧化碳和水，不利于实现“碳达峰”，故A错误；
B．“碳达峰”“碳中和”中的碳指的是二氧化碳，故B正确；
C．、氨水等物质均能与CO2反应，所以可以吸收，故C正确；
D．实现二氧化碳的资源利用，减少二氧化碳的排放，对于实现“碳达峰”、“碳中和”具有重要意义，故D正确；
故选：A。
11．（23-24高一下·湖北黄冈·期中）下列有关生活中的化学说法不正确的是
A．的结构和生理活性都与氢键的作用有关
B．豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，实现了自然固氮
C．暖宝宝热贴的发热原理主要是铁粉在空气中被还原而发生放热反应
D．调味剂、除氧剂、着色剂等食品添加剂中，除氧剂使用目的与反应速率有关
【答案】C
【解析】A．在特定的环境条件下(pH、离子特性、离子浓度等），DNA链上的功能团可以产生特殊的氢键、离子作用力、疏水作用力以及空间位阻效应等，从而使得DNA分子的各个原子在三维空间里具有了确定的相对位置关系，这称为DNA的空间结构，选项A正确；
B．根瘤含有大量的固氮工具-类菌体，类菌体内的固氮酶能够将空气中的氮气转变成植物可利用的氨，实现了自然固氮，选项B正确；
C．暖宝宝热贴的主要原理是铁粉在空气中被氧气氧化而大量放热，选项C错误；
D．除氧剂使用目的与反应速率有关，是为了降低氧化速度，增长保质期，选项D正确；答案选C。
12．（23-24高一下·广东广州·期中）资源、能源、材料、环保、健康、安全等是当今社会重要的研究主题，化学与这些主题密切相关，在其研究与应用中发挥着重要作用。
Ⅰ.保证食品安全、保持营养均衡，是保障人体健康的基础。
（1）由于化学物质使用不当，给人印象不佳的化学名词越来越多：苏丹红、三聚氰胺。下列做法不会危及人体健康的是___________(填字母)。
A．为改善食品品质而加入规定范围内的食品添加剂B．用霉变花生压榨食用油
C．用小苏打做糕点的疏松剂D．用工业盐亚硝酸钠腌制鱼肉
Ⅱ.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。
（2）下列各项属于“绿色化学”要求的是 (填字母)。
A．处理污染物 B．治理污染点 C．杜绝污染源
Ⅲ.资源的利用有着重要的意义。我国具有广阔的海岸线，海洋中蕴含着丰富的资源。下面是海水综合利用联合工业体系的简图：
回答下列问题：
（3）工业上从海水中提取液溴的流程图中，步骤④除了用吸收外，理论上下列也能吸收的是___________(填字母)。
A．B．C．D．NaCl
（4）经过步骤①②已获得，不直接用含的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“热空气吹出、吸收、通入氯气”后再蒸馏，其目的是 。
（5）为了使镁离子沉淀下来，并充分利用当地的贝壳(主要成分为碳酸钙)资源，加入的试剂I是 (填化学式)。
（6）步骤⑥的蒸馏过程中，温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因： 。
【答案】（1）AC
（2）C
（3）AC
（4）富集
（5）
（6）若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低
【分析】海水淡化得到淡水、粗盐和盐卤；粗盐过滤除去不溶性杂质，溶液中加入除杂试剂除去所含杂质离子，得到的精盐溶于水得到溶液；电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气；盐卤加入硫酸酸化通入氯气，氧化溴离子生成单质溴，通入热空气吹出溴；在水中被二氧化硫吸收得到含溴化氢的水溶液，再通入氯气氧化溴离子生成溴单质，蒸馏的工业液溴；盐卤中加入熟石灰沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤后的沉淀溶解在稀盐酸得到氯化镁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热失去结晶水，得到固体氯化镁，电解熔融氯化镁生成镁和氯气，据此回答。
【解析】（1）A．食品添加剂的作用就是改善食品的品质和色香味，也可起到防腐和保鲜的作用，加入规定范围内的食品添加剂不会危及人体健康，A正确；
B．用霉变花生中含黄曲霉素，有毒，不能压榨食用油，B错误；
C．小苏打受热分解产生二氧化碳和水，使糕点疏松多孔，则可用小苏打做糕点的疏松剂，C正确；
D．亚硝酸钠制癌，不能用工业盐亚硝酸钠腌制鱼肉，D错误；
综上故选AC；
（2）绿色化学核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，故选C；
（3）吸收是利用的还原性，具有还原性的物质有、，故选AC；
（4）经过步骤①②已获得Br2，不直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO2吸收、通入氯气”后再蒸馏，其目的是：富集Br2；
（5）工业生产过程中，为了使MgCl2转化为Mg(OH)2，加入熟石灰实现变化，故答案为：Ca(OH)2；
（6）步骤⑥的蒸馏过程中，温度应控制在80~90℃。原因是若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。
13．（23-24高一下·北京西城·期中）浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。
（1）粗盐精制。
过程1除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO杂质时，粗盐溶解后加入沉淀剂：a．过量的Na2CO3溶液b．过量的BaCl2溶液c．过量的NaOH溶液过滤除去沉淀，再加入适量的盐酸。
①加入沉淀剂的顺序正确的是 (填序号)。
A．abc B．bac C．cba
②加入适量盐酸，反应的离子方程式有2H++CO=H2O+CO2↑和 。
（2）海水提镁。
过程2中加入的试剂是 。由无水MgCl2获得Mg的化学方程式是 。
（3）海水提溴。
主要工业生产流程如下图所示：
①Cl2和苦卤中的Br‒反应生成Br2的离子方程式是 。
②吸收塔中，A吸收了Br2后的溶液中含有Br‒和BrO，则A是 (填序号)。
a．NaCl溶液 b．Na2CO3溶液 c．SO2气体
③从吸收塔出来的溶液中加入稀H2SO4得到Br2的离子方程式是 。
【答案】（1）BC H++OH−=H2O
（2）石灰乳 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
（3）Cl2+2Br−=2Cl−+Br2 b BrO+5Br−+6H+=3Br2+3H2O
【分析】海水提溴：氯气把苦卤中的Br‒氧化为Br2，利用Br2的挥发性，通入热空气将Br2吹出，用Na2CO3溶液吸收Br2，生成Br‒和BrO，加入稀H2SO4得到Br2，经过蒸馏得到液溴。
【解析】（1）①除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO杂质时，加入过量的Na2CO3溶液的目的是除去Ca2+的同时，除去过量的Ba2+，即Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，NaOH溶液的顺序则不受限制，故加入试剂顺序可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，或BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，或BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液等，故选bc；
②加入适量盐酸，反应的离子方程式有2H++CO=H2O+CO2↑和H++OH−=H2O；
（2）海水提镁，过程2是Mg2+与碱反应生成Mg(OH)2沉淀，工业上一般采用加石灰乳[含Ca(OH)2]将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀；电解熔融MgCl2得到Mg：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑；
（3）①Cl2和苦卤中的Br‒反应生成Br2的离子方程式是Cl2+2Br−=2Cl−+Br2；
②Br2与碱性溶液生成Br‒和BrO，所以选Na2CO3溶液；
③Br‒和BrO在氢离子作用下生成Br2，根据得失电子守恒以及原子、电荷守恒得：BrO+5Br−+6H+=3Br2+3H2O。
14．（23-24高一下·北京·期中）海水中富含氯、溴、碘等卤族元素。
Ⅰ．碘是人体必须的微量元素之一，海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。
在实验室中，从海藻里提取碘的流程如下：
（1）指出上述过程中有关实验操作的名称，步骤ⅰ： ，步骤ⅲ： 。
（2）步骤ⅱ中可使用，是因为的氧化性强于，请从原子结构角度说明理由 。
（3）当使用做氧化剂时，的转化率受外界因素的影响如下图所示。
图中，时转化率几乎为0，结合离子方程式从物质性质的角度解释原因： 。
Ⅱ．不同卤素原子之间以共价键相结合形成的化合物成为卤素互化物，例如IBr、ICl等，它们的性质与卤素单质类似。
（4）①ICl中I元素的化合价是 。
②ICl与稀NaOH溶液可以发生非氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式 。
【答案】（1）过滤 萃取分液
（2）I与Cl同主族，最外层电子数相同，电子层数，原子半径，吸引力，得电子能力，所以单质氧化性；
（3），时氧化能力弱。
（4）+1
【分析】海藻在坩埚中灼烧得到海藻灰，将海藻灰浸泡得到海藻灰悬浊液，然后利用过滤的方法分离海藻灰悬浊液，得到残渣和溶液，在溶液中通入过量氯气，氯气和碘离子发生氧化还原反应得失I2，向含有I2的溶液中加入有机溶剂进行萃取，得到含有碘的有机溶液，再利用蒸馏的方法得到晶态碘。
【解析】（1）过滤适用于不溶于水的固体和液体，步骤i分离固体和液体用过滤；利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它跟另一种溶剂所组成的溶液里提取出来，这种方法叫做萃取，步骤ii将碘水中的碘单质萃取出来，选择合适的萃取剂即可，故答案为：过滤； 萃取分液。
（2）步骤ii是将I-氧化为I2，使用Cl2，即氧化性：Cl2>I2，原因是：I与Cl同主族，最外层电子数相同，电子层数，原子半径，吸引力，得电子能力，所以单质氧化性。
（3）H2O2做氧化剂时，反应的离子方程式为，溶液在酸性条件下，I-反应较完全，若时氧化能力弱，转化率几乎为0。
（4）①ICl中Cl为-1价，I元素的化合价是+1；
②ICl与稀NaOH溶液可以发生非氧化还原反应，说明I和Cl元素化合价没有发生变化，则生成NaCl和NaIO，离子方程式为：。
目录
考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢
重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺
题型归纳：归纳常考热点题型，高效解题
难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升
学以致用：真题感知+提升专练，全面突破
金属的活
动性顺序
K、Ca、
Na、Mg、Al
Zn、Fe、
Sn、Pb、Cu
Hg、Ag
Pt、Au
金属原子
失电子能力
强―→弱
金属离子
得电子能力
弱―→强
主要冶
炼方法
电解法
热还原法
热分解法
富集法
还原剂或
特殊措施
强大电流
提供电子
H2、CO、C、
Al等加热
加热
物理方法或
化学方法
选项
劳动实践
化学知识
A
烘焙糕点：加入小苏打做膨松剂
固体溶于水吸热
B
酿葡萄酒：向葡萄汁中添加适量的
具有杀菌和抗氧化作用
C
种植瓜果：施肥时，将碳酸氢铵埋入土壤中
受热易分解
D
泳池消毒：向游泳池撒漂白精
含氯消毒剂有强氧化性
选项
实验操作
现象
结论
A
海带中提取碘单质时，用酒精作萃取剂
液体分层，下层溶液为紫红色
碘在有机溶剂中溶解度较大
B
稀盐酸加入碳酸钙后，将生成气体直接通入硅酸钠溶液中
生成白色胶状沉淀
非金属性：
C
向溶液中逐滴加入稀氨水至过量
产生白色沉淀，并逐渐增多，后慢慢溶解
碱性：
D
向足量溶液中通入少量氯气，再加入淀粉溶液
溶液先变橙色，后变为蓝色
氧化性：