第八章 化学与可持续发展 测试题-高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章《化学与可持续发展》测试题一、单选题（共12题）1．2022年北京冬奥会成功举办。本届冬奥会体现了科技创新与艺术设计的完美融合。下列有关本届冬奥会的说法错误的是A．比赛用冰壶的材质为花岗岩，属于硅酸盐材料B．用干冰实现人工制冰的过程环保高效，不涉及化学变化C．速滑竞赛服使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，属于天然有机高分子材料D．首钢单板滑雪大跳台主体结构采用的高强钢和耐火耐候钢，属于合金材料2．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是A．生活中“卤水点豆腐”的原理是Mg2+、Ca2+等离子使蛋白质胶体发生聚沉B．有机玻璃和高温结构陶瓷都属于新型无机非金属材料C．新能源汽车的推广与使用有利于减少光化学烟雾的产生D．茶叶中含有的茶多酚可用于制备食品防腐剂3．人类历史上使用最早的金属是A．铜 B．铝 C．钛 D．铁4．下列过程没有发生化学变化的是A．火法炼铜 B．用海带提取碘单质C．石油分馏 D．用新制氢氧化铜检验葡萄糖5．能源是现代社会发展的重要物质基础。下列关于能源的说法正确的是A．氢能和生物质能均属于不可再生能源B．将煤液化或者气化可得清洁燃料C．燃料原电池可将化学能全部转化为电能D．石油等化石燃料储藏丰富，取之不尽，用之不竭6．有下列物质：①氮氧化物、②未完全燃烧的碳氢化合物、③含铅化合物、④二氧化硫、⑤一氧化碳，其中属于汽车尾气成分的是()A．①②③④B．①②③⑤C．②③④⑤D．①②③④⑤7．下列有关海洋资源的综合利用说法错误的是A．从海水中提取溴单质的工艺流程中包含了富集过程B．海水的淡化方法主要有蒸馏法、离子交换法、过滤法等C．海底的资源非常丰富，含有铁、锰、钴等多种金属结核矿D．开发海洋资源不能破坏环境，应遵循绿色环保的思想8．化学与生产生活密切相关，下列说法正确的是A．95%的酒精比75%的酒精消毒效果更好B．石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化C．对废旧电池进行回收处理，主要是为了环境保护和变废为宝D．食品检验是保证食品安全的重要措施，二氧化硫的含量不属于食品安全检测指标9．下列关于化学反应的说法正确的是A．将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色，发生取代反应B．化学反应除了生成新的物质外，不一定伴随着能量的变化C．放热的化学反应不需要加热就能发生D．氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应10．海水淡化的研究已经有很长时间的历史了，通过海水淡化可以部分解决淡水紧缺的问题。下列可以实现海水淡化的实验操作是A．过滤 B．蒸发 C．蒸馏 D．萃取11．从化学看生活，你认为下列说法合理的是A．燃料电池是一种高效、环境友好型的发电装置，其能量转化率可达100%B．绿色食品就是指颜色为绿色的食品C．汽车尾气中的氮氧化物主要是汽油燃烧的产物D．“煤改气”“煤改电”等清洁燃料改造工程有利于减少雾霾的形成12．碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能有效促进碳中和的是A．汽油中添加乙醇 B．开采可燃冰作为燃料C．以CO2为原料人工合成淀粉 D．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染二、非选择题（共10题）13．石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，石油精炼可以获得多种化工原料。请根据上图回答下列问题：（1）由原油获得汽油，分离的方法是__________________________。（2）丙烯在一定条件下生成聚丙烯，这种高分子化合物的链节为____________________________。（3）石油裂化是为了得到更多的汽油，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色，其原因是_______。14．现有直馏汽油和裂化汽油各一瓶。已知：裂化汽油主要成分为烷烃、烯烃，直馏汽油主要成分为烷烃、环烷烃、芳香烃。(1)请从下列试剂中选择最合理的试剂区别上述两种汽油。所选试剂是_______(填字母)。A．酸性溶液

B．乙醇

C．溴水(2)加入所选试剂后，直馏汽油中观察到的现象是_______；裂化汽油中观察到的现象是_______。15．闪电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在雷电交加的时候，空气中的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应_____？产生了哪些物质_____？这些化学反应和所产生的物质对于人类的生产和生活有什么影响_____？16．冶炼金属常用以下几种方法：①以C、CO或作还原剂还原

②用活泼金属Na、Mg等还原

③利用铝热反应原理还原

④电解法

⑤热分解法。请回答下列金属的冶炼应采用哪种方法：(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_______(填序号，下同)。(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_______。(3)Hg、Ag等不活泼金属_______。(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_______。17．由铝和某些金属氧化物组成的混合物在化学上称为铝热剂，该混合物在高温条件下能发生置换反应。为确定某铝热剂样品(铝和氧化铁)的组成，分别进行下列实验：（1）若取10.7g该样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为aL。反应的化学方程式是__，样品中铝的质量分数是__(用含a的表达式表示)。（2）若取同质量的样品，在高温下使其恰好反应，则a=__L；该反应的化学方程式是__。18．某学习小组为探究一包铝热剂(铝与铁的氧化物)的组成，先取一部分铝热剂在高温下使之充分反应，将得到的固体经某种试剂只溶去其中的氧化物，再经过洗涤、干燥得到试样X(金属单质的损失忽略不计)，试样X是铁和铝的混合物，然后将一定量的试样X分别投入浓度相同、体积均为100mL的稀盐酸中。①②③V(盐酸)/mL100100100m(X)/g2.224.446.66V(H2)/L(标准状况)1.3442.242.24试回答下列问题：(1)铝热剂所发生的反应称为铝热反应，铝热反应体现出铝的化学性质是______。指出铝热反应在工业生产中的一个用途：_____。(2)盐酸的物质的量浓度为___mol·L－1。(3)根据表中第___组数据可以计算出试样X中Al、Fe的物质的量之比为__。19．为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验：(1)若取ag样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为bL。反应的化学方程式是________________________；样品中铝的质量为________g。(2)另取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，氧化铁与铝的质量比是________。(3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为cL，该气体与(1)中所得气体的体积比c∶b=________。20．铝、铁是常见的两种金属，它们的单质及化合物在生活生产中处处可见。（1）过量的铁和稀硝酸发生反应，产物是Fe(NO3)2和NO，写出该反应的化学方程式___________。（2）实验室配制FeSO4溶液时，如果没有隔绝空气，FeSO4会被氧化为_______（填写化学式）。在该溶液中加入___________试剂，看到_____________________现象，证明溶液变质。（3）KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾，常用作净水剂，请述其原因并写出有关的离子方程式____________________。（4）已知Ba(AlO2)2可溶于水，下图表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。由图可知c点的沉淀是________（填化学式），已知a-b时存在的沉淀是Al(OH)3和BaSO4，两者的物质的量:________比________多。21．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金(不含其他杂质)中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为____。(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是____。(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B中滴加足量试剂；上述操作的顺序是_____(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应____。(4)B中发生反应的化学反应方程式_____。(5)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将___(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。22．海水资源的开发利用是当前重要的社会问题。某实验小组以海水晒盐获取的粗盐为原料，进行了如下实验：Ⅰ.为了除去粗盐中、、以及泥沙等杂质，设计了一种制备精盐的实验方案步骤如下：(用于沉淀的试剂稍过量)称取粗盐滤液精盐(1)判断过量的方法是取所得溶液的上层清液1~2滴于滴定板上，再滴入1~2滴_______，若观察到_______，表明已过量。(2)步骤④中，碳酸钠的作用是_______。(3)经过步骤⑤，所得滤液中含有的阴离子为_______。(4)若先用盐酸调pH再过滤，会对实验结果有影响吗？_______(填“有”或“无”)，试分析原因：_______。Ⅱ.利用制得的精盐配制饱和NaCl溶液，再通过下列步骤可制得纯碱：已知：反应Ⅰ为。(5)反应Ⅱ的化学方程式是_______。(6)制得的纯碱中含有少量NaCl。取5.5g纯碱样品加入足量稀硫酸，得到标准状况下1120mL，则样品中纯碱的质量分数是_______(精确到0.1)%。参考答案：1．CA．花岗岩以石英、长石和云母为主要成分，属于硅酸盐材料，A正确；B．干冰气化吸热，可以使周围温度降低，从而制冰，该过程中没有新物质生成，不涉及化学变化，B正确；C．聚氨酯材料为人工合称的高分子材料，属于合成有机高分子材料，C错误；D．高强钢和耐火耐候钢属于Fe与其他元素形成的合金，D正确；综上所述答案为C。2．BA.生活中“卤水点豆腐”的原理是Mg2+、Ca2+等离子使蛋白质胶体发生聚沉，A正确；B.有机玻璃属于有机合成材料，B错误；C.导致光化学烟雾的主要气体为氮氧化物，新能源汽车的推广与使用可减少氮氧化物的排放，有利于减少光化学烟雾的产生，C正确；D.茶叶中含有的茶多酚可用于制备食品防腐剂，D正确。答案为B。3．A【解析】金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大，金属活动性较弱时，比较难形成化合物，常以单质形式存在，比较容易被利用，金属的活动性越强，就越难把它制成单质，所以在科技不发达的时候，难以被利用；另外，金属能否被广泛应用，还与它们在地壳中的含量有关，含量越大，越容易被发现。由于铜的活动性比较弱，以单质形式存在的比较多，在我国，距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜，即天然铜。铁比铜活泼，到春秋时期才发现使用，铝的活动性比铁还强，难以炼制铝的单质，所以到近代才被大量应用，钛，难于提炼，在高温下化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。故选A。4．CA．火法炼铜的原理涉及到化学反应，因为火法炼铜的原理是，故A不符合题意；B．海带中含碘的化合物转化成了碘单质，发生了化学变化，故B不符合题意；C．石油分馏是利用沸点不同分离的，属于物理变化，故C符合题意；D．新制氢氧化铜氧化葡萄糖，本身生成氧化亚铜砖红色沉淀，故D不符合题意；故选C。5．BA．短期内能重复生成的能源为可再生能源，氢能和生物质能都可以重复生成，均为可再生能源，故A错误；B．将煤液化可以获得甲醇等，将煤气化可以获得水煤气，两者燃烧均无污染，都属于清洁能源，故B正确；C．燃料电池将大部分化学能转化为电能，还有一小部分装化为热能，故C错误；D．石油等化石燃料在地壳中的含量是有限的，属于不可再生能源，故D错误。故答案为：B。6．D汽车燃料为有机物，燃烧后的产物有不完全燃烧产生的一氧化碳、碳氢化合物、碳的固体颗粒，有氮气和氧气反应产生的一氧化氮、二氧化氮，汽油中的硫元素与氧气生成的二氧化硫，故选D。7．BA．因为海水中溴的浓度非常低，直接提取会消耗大量的资源，从海水中提取溴单质的工艺流程包括浓缩、氧化、富集、提取，故A正确；B．海水淡化的主要方法是蒸馏法、电渗析法和离子交换法，过滤只能除去海水中的不溶性杂质，不能得到淡水，故B错误；C．海底资源丰富，不仅含有常规的化石燃料煤、石油、天然气，还含有新发现的新型矿产资源，海底多数金属结核矿含有铁、锰、钴等多种金属元素，故C正确；D．开发海洋资源不能破坏环境，应遵循绿色环保的思想，适当开发，故D正确；答案选B。8．CA．75%的酒精消毒效果好，95%的酒精使蛋白质表面变性，不利于渗入细胞内部消毒，A错误；B．石油的分馏是物理变化，其裂化、裂解都属于化学变化，B错误；C．对废旧电池进行回收处理，减少污染的同时，可回收利用内部金属元素等，主要是为了环境保护和变废为宝，C正确；D．食品检验是保证食品安全的重要措施，二氧化硫对人体有害，其含量属于食品安全检测指标，D错误；故选C。9．DA.将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色，为萃取现象，没有发生化学反应，故A错误；B.化学反应中除了遵循质量守恒定律，还遵循能量守恒定律，化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化。所以化学反应除了生成新的物质外，还一定伴随着能量的变化，能量变化通常表现为热量的变化，即放热和吸热，故B错误；C.放热反应有的需加热，有的不需加热。如木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，点燃的目的是使其达到着火点。再如铝热反应也是，故C错误；D.氧化铁与铝反应放出大量的热，且Fe元素和Al元素化合价发生变化，氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应，故D正确；故选D。10．CA．海水淡化是将海水中可溶性的盐分除去获得淡水的过程，过滤无法除去海水中可溶性盐，无法获得淡水，故A不符合题意；B．蒸发后得到的是海水中的盐分，不能获得淡水，故B不符合题意；C．蒸馏

是把水从海水中分离出来，冷却后获得淡水，故C符合题意；D．萃取用于分离在不同溶剂中的溶解度不同的物质，海水中存在大量的盐，不能用萃取的方法淡化，故D不符合题意；答案选C。11．DA．燃料电池产物对环境无污染，属于环境友好电池，但是燃料电池工作时除转化为电能，还会转化为其他形式的能量，其能量利用率小于100%，故A错误；B．绿色食品并非指颜色是绿色的食品，而是对产自良好生态环境的，无污染、安全、优质的食品的总称，绿色食品分为A级和AA级两类：A级绿色食品在生产过程中允许限量使用限定的化学合成物质；AA级绿色食品在生产过程中则不允许使用任何有害化学合成物质，故B错误；C．汽车尾气中的氮氧化物主要是空气中的氮气和氧气在高温或放电的条件下生成的，汽油燃烧的主要产物为碳氧化物，故C错误；D．二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的，“煤改气”、“煤改电”等清洁燃料改造工程减少了二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物，故有利于减少雾霆天气，故D正确；答案选D。12．CA．汽油中添加乙醇，不能减少二氧化碳的排放，故A错误；B．可燃冰是甲烷的结晶水合物，作为燃料会产生CO2，不利用碳中和，故B错误；C．以CO2为原料合成淀粉，减少了二氧化碳的排放，能最直接有效地促进“碳中和”，故C正确；D．通过清洁煤技术能减少二氧化硫的排放，但燃烧过程中碳元素守恒，不能减少二氧化碳的排放，故D错误；故选：C。13．

分馏

裂化汽油中含有烯烃等不饱和烃，能与发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色（1）汽油、煤油、柴油的沸点不同，工业常用分馏的方法分离，故答案为：蒸馏或分馏；（2）丙烯在一定条件下生成聚丙烯，聚丙烯的链节是：，故答案为：；（3）裂化汽油中含有烯烃，烯烃中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，故答案为：裂化汽油中含有烯烃，能与Br2发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色；14．(1)C(2)

液体分层，上层呈橙色，下层无色

分层，上层、下层均无色【解析】（1）A．裂化汽油中的烯烃、直馏汽油中含有的芳香烃均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；B．乙醇与两种汽油均互溶，B错误；C．裂化汽油中的烯烃能使溴水褪色、直馏汽油不能使溴水褪色，C正确；故选C；（2）直馏汽油可萃取溴水中的溴，现象为：液体分层，上层呈橙色，下层无色；裂化汽油中含有烯烃，可与溴水中的溴发生加成反应生成无色的溴代烃，现象为：分层，上层、下层均无色。15．

、、

硝酸和氮氧化物

生成的硝酸和氮氧化物，会形成酸雨和光化学烟雾，同时，产生的随雨水进入土壤中，形成植物可以吸收的氮元素，促进农作物的生长闪电时，空气中的和生成，不稳定，和继续反应生成，反应生成和，会形成酸雨和光化学烟雾。但同时，随雨水降落到土壤中，又形成植物生长所需的氮元素，故又可以促进农作物生长，俗话说的“雷雨发庄稼”，也是这个原理。16．

①

④

⑤

③金属的冶炼一般根据金属的活泼性选择不同的冶炼方法。活泼的金属一般采用电解法，不活泼的金属一般采用加热分解法，处于中间的金属，一般采用还原剂还原。(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属，冶炼方法采用热还原法，①以C、CO或H2做还原剂，故答案为：①(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属，冶炼方法用④电解法，故答案为：④；(3)Hg、Ag等不活泼金属，冶炼方法用⑤热分解法，故答案为：⑤；(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属，冶炼方法利用铝热反应原理还原，故答案为：③；17．

2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑

或0.075a

3.36

2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3（1）铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气的物质的量计算铝的质量分数；（2）高温下恰好发生反应2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，则Al、Fe2O3的物质的量比为2:1。(1)铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，铝和NaOH反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；n(H2)＝＝mol，设铝的物质的量是n＝，m(Al)＝27g·mol－1×＝g，ω(Al)＝×100%＝0.075a。(2)取同质量的样品，在高温下使其恰好反应，反应方程式为：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，设混合物中含有xmolAl，ymolFe2O3，则有：解之得：x＝0.1，y＝0.05，根据铝和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：↑，可知生成氢气的体积为a＝＝3.36L。18．

还原性

焊接钢轨或冶炼金属

2

①

2:3浓度相同、体积均为100mL的稀盐酸中，加入不同质量的试样X；根据表格数据，第①组实验放出气体最少，盐酸过量；第③组实验与第②组比，增加了X的质量，气体的量没变，说明第③组实验，盐酸不足。(1)铝热剂所发生的反应称为铝热反应，铝热反应中铝和铁氧化物反应生成氧化铝和铁，铝元素化合价升高，体现出铝的还原性。铝热反应在工业生产中的用途是焊接钢轨或冶炼金属；(2)第③组实验盐酸不足，盐酸完全反应放出标准状况的氢气2.24L，氢气的物质的量是0.1mol，2HCl～H2，盐酸的物质的量是0.2mol，盐酸的浓度为2mol/L；(3)第①组实验放出气体最少，盐酸过量，金属完全反应，根据表中第①组数据可以计算出试样X中Al、Fe的物质的量。设试样X中Al、Fe的物质的量分别为xmol、ymol，则，，试样X中Al、Fe的物质的量之比为2:3。19．

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

9b/11.2

80:27

2:3（1）氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根据方程式知，铝的质量=××27g/mol=g；（2）铝与氧铁在高温下生成铁与氧化铝，反应方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；由二者恰好反应，根据方程式可知，质量之比等于总的相对分子质量之比，则样品中氧化铁与铝的质量比为（56×2+16×3）：2×27=80：27；（3）由方程式2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可知，（2）中生成的n（Fe）等于铝热剂中n（Al），与盐酸反应生成的氢气体积之比等于金属提供的电子的物质的量之比，所以（3）中生成的氢气与（1）中生成氢气体积之比c：b=2n（Fe）：3n（Al）=2：3。20．

3Fe+8HNO3(稀)=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O

Fe2（SO4）3

KSCN溶液

溶液变为血红色

明矾水解生成胶状Al(OH)3，它具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并沉降，使水澄清，Al3++3H2OAl(OH)3+3H+

BaSO4

BaSO4

Al(OH)3（1）过量的铁和稀硝酸发生反应，产物是Fe(NO3)2和NO，反应的化学方程式为3Fe+8HNO3(稀)=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O；（2）实验室配制FeSO4溶液时，如果没有隔绝空气，FeSO4会被氧化为Fe2（SO4）3。在该溶液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色，证明溶液变质；（3）KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾，明矾水解生成胶状Al(OH)3，它具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并沉降，使水澄清，常用作净水剂，有关的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+；c点时Al（OH）3沉淀恰好完全溶解，此时产生的沉淀只有BaSO4；在a-b发生反应A12（SO4）3+3Ba（OH）2=2Al（OH）3↓+3BaSO4↓，由方程式可知，沉淀的物质的量：BaSO4比Al（OH）3多。21．

NaOH溶液

除去铝镁合金表面的氧化膜

①④③②

使D和C的液面相平

偏小(1)Mg、Al均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，因为Al可以和碱反应而不和Mg反应，则可以用NaOH与Al反应制得H2，然后用排水法收集H2，以计算Al的量；(2)因为Al表面容易生成氧化膜，因而要用酸处理；(3)整个操作过程及原理是：检查气密性；记录起始液面；加入碱反应；不产生气体后，记