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专题4高中化学第二单元知能优化训练


1. 以“城市, 让生活更美好”为主题的 2010 年上海世界博览会, 向世人充分展示了“节 能、环保、绿色低碳”给人类未来生活带来的经济、安全和便利。下列措施不能体现这一主 . 题的是( ) A.大力推广使用电动汽车,减少汽车尾气对环境的污染 B.加大推广和普及硅太阳能发电,逐渐减少燃煤发电带来的危害 C.不再生产和使用塑料制品,彻底解决“白色污染”问题 D.利用竹炭装饰材料,

吸收室内装修所产生的甲醛等有害气体 解析:选 D。“节能、环保、绿色低碳”的主体思想是减少向空气中排放 CO2,并非强 调利用碳进行其他环保方面的行为。 2.(2010 年高考天津卷)以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举 措。下列做法违背发展低碳经济的是( ) A.发展氢能和太阳能 B.限制塑料制品的使用 C.提高原子利用率,发展绿色化学 D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂 解析:选 D。有机物中含有碳,且有机溶剂大多污染环境,D 错误。 3.(2010 年高考海南卷)下列物质中,可形成酸雨的是( ) A.二氧化硫 B.氟氯代烃 C.二氧化碳 D.甲烷 解析:选 A。二氧化硫可形成酸雨,氟氯代烃破坏臭氧层,二氧化碳、甲烷是温室气体, 所以只有 A 项符合。 4.绿色化学的最大特点在于它在始端就采用实现预防污染的科学手段,因而过程和始 端均接近或达到零排放或零污染。 绿色食品近来越来越受到人们的欢迎和重视。 下列关于绿 色化学和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绿色化学是指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合理使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 ⑩新鲜的蔬菜 ?无污染的安全、优质的营养食品 ?贴有绿色防伪标识的食品 A.③⑧? B.①②③⑤⑥⑧⑩ C.②⑥⑦⑨ D.④? 解析:选 A。根据绿色化学的最大特点在于它在始端就采用实现预防污染的科学手段, 因而过程和始端均接近或达到零排放或零污染,分析各种说法不难得出答案。 5.汽车已经成为重要的交通工具,但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽 车尾气中的主要污染物有:CmHn(烃)、SO2、NOx、CO 和 C 等,请回答下列有关问题。 (1) 若 用 CmHn 表 示 汽 油 的 主 要 组 成 , CmHn 在 空 气 中 完 全 燃 烧 的 化 学 方 程 式 为 ____________________________, 汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力, 这一过程中能量的 转化是由________能转化为________能,最终转化为机械能;
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(2)通过车用燃油的精炼加工处理,可减少汽车尾气中的____________(填化学式,多填 本空不得分)排放; (3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理,写出在催化剂作用下 NOx 与 CO 反 应的化学方程式:____________________________。 解析:(1)汽油燃烧的化学方程式为 4CmHn+(4m+n)O2― →2nH2O+4mCO2,燃烧过程为化学能转化为热能。 ― (2)精炼汽油可以减少其中硫的含量,从而减少二氧化硫的的排放量。 (3)这和(1)一样,也是属于对未知物反应方程式的配平:2NOx+2xCO=====N2+2xCO2。 答案:(1)4CmHn +(4m+n)O2 ― → 2nH2O+4mCO2 ― 2xCO=====N2+2xCO2 一、单项选择题 1.国务院曾召开关于可再生能源的会议,停止了在建的煤化工项目和粮食乙醇燃料项 目,在不得占用耕地、不得消耗粮食、不得破坏生态环境的原则下,坚持发展非粮食燃料乙 醇。据此推断,国务院作出此决定的理由可能是( ) ①现行的以玉米为主的粮食乙醇存在与人争粮问题 ②非粮食乙醇汽油技术目前尚未有效克服 ③煤制油项目耗资巨大, 成本很高, 很不划 算 ④煤作为化石能源, 本身是不可再生的, 因而煤变油为不可持续发展项目 ⑤乙醇属可 再生能源, 因此在化石能源日渐枯竭的今天, 发展非粮食乙醇燃料项目是大势所趋 ⑥煤制 油可以提高煤的利用率,减少环境污染,因而必须大力提倡 A.①③⑤ B.①②③⑥ C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥ 解析:选 C。以粮食为主生产乙醇,消耗了大量玉米,引起了玉米价格上涨,实际产生 了与人类争粮问题,但乙醇属可再生能源,应积极发展非粮乙醇。而煤作为化石能源,属不 可再生资源,虽然煤变油可提高煤的利用率,但此项目耗资大,属不可持续发展项目,综上 所述,应选 C。 2.(2011 年宁波高一调研)“轻轨电车”是近年来新兴的一种交通工具,当电车开动时, 在电车跟架空电线的接触点上, 由于高速摩擦会产生高温, 因此接触点上的材料应该具有耐 高温、能导电的性质。你认为该接触点上材料的选用较为合适的是( ) A.金刚石 B.铝 C.石墨 D.铁 解析:选 C。由于接触点上的材料要求能导电同时要耐高温,最好的材料应是石墨。 3.人们把食品分为绿色食品、白色食品、蓝色食品等。绿色植物通过光合作用转化的 食品叫绿色食品,海洋提供的食品叫蓝色食品,通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。下 列属于白色食品的是( ) A.食醋 B.面粉 C.海带 D.菜油 解析: A。 选 首先弄懂信息“白色食品”属微生物发酵制得的食品, 从四种物质的来源、 制取出发考虑选择。 4.工业上制取 CuSO4 不是直接用浓硫酸与铜反应,而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地 由容器的下部吹入空气,这样做的优点是( ) ①节省能源 ②不产生污染大气的 SO2 ③提高了 H2SO4 的利用率 ④提高了铜的利 用率 A.①② B.②③④ C.①②③ D.①②③④ 解析:选 C。从化学方程式 Cu+2H2SO4=====CuSO4+SO2↑+2H2O 和 2Cu+2H2SO4 +O2===2CuSO4+2H2O 可以看出, 每产生 1 mol CuSO4, 第一种方法消耗硫酸的量比第二种 方法要多出一倍而且需加热,产生的二氧化硫还会污染空气。 5.在绿色化学工艺中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利
2
△ 催化剂 点燃 催化剂 点燃

化学



(2)SO2

(3)2NOx +

用率为 100%。在用 合成有机物 的过程中,欲使原 子利用率达到最高,还需要的其他反应物有( ) A.CO2 和 H2O B.CO 和 CH3OH C.CH3OH 和 H2 D.H2 和 CO2 解 析 : 选 B 。 由 于 在 绿 色 化 学 工 艺 中 , 原 子 利 用 率 为 100% , 故 生 成 的 产 品 [CH2===C(CH3)COOCH3]与原料之间各元素种类和原子数目完全相同,即原子守恒。由于它 在通过化学转化获得新物质过程中已充分利用了各种原料,因而生产过程和末端的差值为 C2H4O2,对照答案,反应物原子数之和为 C2H4O2 的只有 B。 6.废水中常含有汞、甲醇、苯酚、亚硝酸钠等有毒物质,其中能把亚铁血红蛋白氧化 成高铁血红蛋白,使血液失去携氧能力的物质是( ) A.汞 B.甲醇 C.苯酚 D.亚硝酸钠 解析:选 D。亚硝酸盐具有氧化性,能把亚铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白。 二、不定项选择题 7.飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小,不易沉降,它与空气中的 SO2、 O2 接触时,SO2 会部分转化为 SO3,使空气的酸度增加,飘尘所起的作用可能是( ) A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.吸附剂 解析:选 CD。SO2 在一定温度和催化剂作用下,会被 O2 氧化成 SO3。飘尘在上述变化 中,未参与氧化还原反应,而是起催化剂和吸附剂的作用。 8.家用洗涤剂是污水中磷元素的重要来源(洗涤剂中含有三聚磷酸钠),必须采取有效 的措施控制磷元素大量进入水体,其原因是( ) A.使水体酸度大大增加,腐蚀桥梁、闸门等设备 B.磷酸根进入水体,形成多种不溶性的磷酸盐,再吸附杂质,日积月累,使河床抬高 造成水患 C.浮游生物得到养分,大量繁殖,死亡后腐败耗尽水中的氧,使水质恶化 D.磷酸盐有毒、致癌,不能进入人体 解析:选 C。含氮、磷元素的废水进入水体会造成水体富营养化,使得一些藻类迅速繁 殖,引起水中氧气大量减少,导致鱼、虾等水生生物死亡,水质恶化。 9.(2010 年高考江苏卷改编题)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下 列说法正确的是( ) A.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药 B.绿色化学的核心是从源头上控制污染 C.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源 D.垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用 解析:选 BD。A 项,大量使用农药会引起食品污染,大量使用化肥会造成土壤板结; B 项,绿色化学的核心是从源头上控制污染;C 项,化石燃料是有限的不可再生资源,所以 仍需开发新能源;D 项,正确。 10. (2010 年高考天津卷)化学已渗透到人类生活的各个方面。 下列说法不正确的是( ) . A.阿司匹林具有解热镇痛作用 B.可以用 Si3N4、Al2O3 制作高温结构陶瓷制品 C.在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀 D.禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂,可减少汽车尾气污染 解析:选 C。C 项,铁比铜活泼,作原电池负极,加快闸门的腐蚀。 三、非选择题 11.下列是我国部分城市空气质量周报,阅读并回答下列问题: 城市 污染指数 首要污染物 空气质量级别 92 TSP 北京 Ⅱ 82 TSP 天津 Ⅱ 96 TSP 哈尔滨 Ⅱ
3

上海 济南 武汉 重庆 贵阳

74 76 83 98 69

NOx TSP NOx SOx TSP

Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ

注:TSP——空气中的飘尘;NOx——氮的氧化物 SOx——硫的氧化物 (1)最容易出现酸雨的城市是________。为减少城市酸雨的产生,可采取的措施是 ________(填序号)。 ①少用煤做燃料 ②采用燃料脱硫技术 ③向已酸化的土壤中加熟石灰 ④开发新能 源 (2)汽车尾气(含有 CO、SO2 与 NO 等物质)是城市污染物之一,治理的方法是在汽车的 排气管上装一个催化转换器, 其特点是使 CO 和 NO 反应, 生成可参与大气循环的无毒气体, 写出 CO 和 NO 反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是________。 ①开发氢能源 ②使用电动车 ③植树造林 ④戴防毒面具 解析:(1)酸雨是硫和氮的氧化物溶于水形成的,由表中数据知最容易出现酸雨的城市 是重庆。为减少酸雨的产生,应从源头上杜绝硫和氮的氧化物的产生,如少用煤做燃料,因 煤中含有硫元素;也可在煤中掺入生石灰,使煤燃烧产生的 SO2 与 CaO 反应生成 CaSO3, 最好的办法是开发新型高效低污染的能源,如氢能、核能、太阳能等。向已酸化的土壤中加 熟石灰只能弥补酸雨造成的损失,不能防止酸雨的生成。(2)据题给信息,汽车尾气中 CO 与 NO 反应生成物为 CO2 和 N2(参与大气生态环境循环的无毒气体),则反应式为 2NO+ 2CO=====2CO2+N2。控制汽车尾气的有效措施是开发新能源和使用电动车。植树造林只能 吸收 CO2,不能有效地吸收污染环境的 SO2 和 NO 等。戴防毒面具显然不现实。 答案:(1)重庆 ①②④ (2)2CO+2NO=====N2+2CO2 ①② 12.(1)在调水工程中,沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大原因。经检测 + + + + + 某工厂废液中含有大量的 Mg2 、Al3 、Ag 、Fe3 、Ba2 。试分析回答下列问题: ①该废液中可能大量存在的阴离子是________(填编号)。 - - A.SO2 B.NO3 4 - - C.Cl D.CO2 3 ②为了充分利用资源和保护环境, 今要回收废液中的金属银, 请你设计一个回收实验方 案,并写出有关离子反应方程式: ____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)节能减排是中国政府报告中的关键词。火力发电厂为了减少二氧化硫的排放,往往 对煤炭进行脱硫处理,而脱硫的方法有多种,下面是一种常用的脱硫方法: 微生物脱硫技术:煤炭中的硫是以 FeS2 存在的,在水和空气存在的条件下,脱硫微生 物起生物催化作用: ①2FeS2+7O2+2H2O=====4H +2Fe2 +4SO2 , 4 ②4Fe2 +O2+4H =====4Fe3 +2H2O, ③FeS2+2Fe3 =====3Fe2 +2S, ④2S+3O2+2H2O=====4H +2SO2 。 4 在微生物脱硫的反应中, 2 最终被________氧化, FeS 转化为________(填化学式)而除去; 反应③中若生成 0.2 mol S,则转移的电子为________mol。
4
微生物
+ - + + +

催化剂

催化剂

微生物







微生物



微生物



解析:(1)①SO2 与 Ba2 产生 BaSO4 沉淀,与 Ag 作用生成微溶的 Ag2SO4,Cl 与 Ag 4 - 产生 AgCl 沉淀,CO2 与这五种金属离子均不共存,故选 B。 3 + + ②回收废液中的银,可加入过量的铁粉,充分搅拌后过滤得滤渣:2Fe3 +Fe===3Fe2 , + + 2+ 2+ Fe+2Ag ===2Ag+Fe ,然后用过量盐酸洗涤滤渣,即得到银:Fe+2H ===Fe +H2↑。 - (2)由四个反应式可知 FeS2 最终被氧气氧化,转化为 SO2 而除去,在反应③中生成 0.2 4 mol S,S 从-1 价变为 0 价,则转移的电子为 0.2 mol。 + + 答案:(1)①B ②取废液加过量铁粉,充分搅拌后过滤得滤渣:2Fe3 +Fe===3Fe2 , + + + + Fe+2Ag ===2Ag+Fe2 ,用过量盐酸洗涤滤渣,即得到银:Fe+2H ===Fe2 +H2↑ 2- (2)O2 SO4 0.2 13.太阳能是一种清洁能源,它的利用前景非常诱人。下面是科学家正在研究的一种利 用太阳能制取氢气的方法。 (1)①利用太阳能加热装有氧化锌和木炭的混合物,当反应塔内的温度达到 1200 ℃时, 可得到高纯度的锌粉。 ②将制得的高纯度锌粉与 400 ℃以上的水蒸气反应,得到氢气,氧化锌循环使用。请写 出过程②中涉及的化学反应方程式: _______________________________________________。 (2)若投入 81 kg 氧化锌粉,则理论上制得的氢气在标准状况下的体积为________L。 解析:解答本题要注意分析题给信息的反应过程,抓住起始物质和最后的生成物质,对 于计算一定要通过化学方程式找出反应关系式,从而顺利求解。 (1)据题目可知过程②中是锌粉在 400 ℃以上与水蒸气发生了置换反应,











14.(2011 年江苏宿迁高一检测)人类的生存环境是一个巨大的生态系统,随着社会生产 力的发展, 环境污染已严重威胁着人类的生存环境, 而森林对保护和改善环境有十分重要的 作用。科学家证明 1 ha(公顷)柳杉林每月可吸收 SO2160 kg。试回答下列问题: (1)柳杉可吸收 SO2, 说明森林对环境的作用是____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)某火力发电厂每月燃烧含硫 1%的烟煤 10000 t,若要吸收该厂所排出的烟道气中的 SO2,至少需要柳杉林多少公顷?若该厂在排放烟道气之前用脱硫法处理,每年可回收硫多 少千克?这些硫可生产 98%的浓 H2SO4 多少千克? 解析:10000 t 烟煤中含硫的质量为 10000 t×103 kg/t×1%=1×105 kg。 1×105 kg 由 S~SO2 可知,生成 SO2 为 ×64 g/mol=2×105 kg,则需栽种柳杉的面积为 32 g/mol 2×105 kg =1250 公顷。该厂每年从烟道气中回收硫为 1×105 kg/月×12 月=1.2×106 kg。 160 kg/公顷 设 1.2×106 kg 硫可生产 98%的浓硫酸的质量为 m,则: S ~ H2SO4 32 1.2×10 kg
6

98 m×98%
5

32 98 = m=3.75×106 kg 1.2×106 kg m×98% 答案: (1)能吸收有毒的 SO2 气体, 净化空气, 维护生态平衡 (2)1250 公顷 1.2×106 kg 6 3.75×10 kg

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