高中化学人教版化学与技术第四章化学与技术的发展单元测试

河南省示范性高中罗山高中2023届高三化学复习巩固训练：选修2第四章化学与技术的发展（含解析）1．2023年诺贝尔化学奖授予以色列和美国科学家，以表彰他们发现了“泛素调节的蛋白质降解反应机理”(即蛋白质如何“死亡”的机理)。之所以授予他们诺贝尔化学奖而不是生物学奖或医学奖，其主要原因是()A.他们的研究对人类的生命活动具有重要意义B.他们的研究有助于探索一些包括恶性肿瘤疾病的发生机理C.他们的研究深入到了细胞的层次D.他们的研究深入到了分子、原子的层次2．许多小溪流经硫矿和金属矿，由于含硫矿暴露在空气中或暴露在含氧的水中，这些小溪变成酸性，溪水中含有溶解的铁和硫酸盐，它们的浓度都很高。最常见的含硫矿是黄铁矿(FeS2)，其中铁的化合价为＋2；当富铁的溪水和其他水混合时，溶于水的铁以针铁矿[FeO(OH)]的形式沉淀出来，覆盖在小溪的底部，而水仍保持酸性。反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋6H2O=4FeO(OH)↓＋xH＋，则该离子方程式中H＋的化学计量数x为（）A．5B．6C．7D．83．13C—NMR（核磁共振）、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，库尔特·维特里希等人为此获得2023年诺贝尔化学奖。下面说法正确的是（A．C原子的核内质子数是6B．N3－的核外电子数为7C．15N的相对原子质量是15gD．现代化学研究多采用核磁共振等高级手段，不再需要化学实验4．化学与生产、生活、社会密切相关，下列有关说法中不正确的是（）A．2009年10月1日，国庆60周年天安门广场庆祝晚会上燃放的“焰火”B．神七宇航员所穿航天服是由我国自行研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，它是一种新型无机非金属材料C．预防甲型HIN1流感的含氯环境消毒剂对人体无害D．第十一届全运会“东荷西柳”场馆使用的钢结构材料属于合金5．下列说法不正确的是（）A．化学反应的实质是旧化学键的断裂与新化学键的生成B．炼铁中加入石灰石是为了除去铁矿石中的脉石C．人类利用金属的时间先后与金属的活动性无关D．液晶是一种介于晶体状态和液态之间的中间态物质6．现有下列物质：①氯水；②氨水；③浓硝酸；④氢氧化钠；⑤溴，其中必须保存在棕色瓶里的是（）A.全部B.①③和⑤C.只有①和③D.①②和④7．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中不正确的是（）A．光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅B．海轮外壳上镶入铅块，可减缓船体的腐蚀速率C．大力开发和应用氢能源有利于实现“低碳经济”D．高温能杀死H1N1流感病毒的原因是蛋白质受热变性8．化学一是门从10世纪才开始独立的自然科学，人们对化学学科的认识还不很深入，甚至有些误解，以下几种常见的说法中，错误的是 （） A．一些不法工厂在生产过程中产生了大量废气、废液、废渣，我们可以用化学知识从根本上解决这些关题 B．化学在能源的开发和合理利用方面还有很大的发展空间 C．化学的特征是认识分子和制造分子，是一门具有创造性的、实用科学 D．所有的化学物质都对人体有害，所以不能与它们有任何接触9．下面是人们对于化学科学的各种常见认识，其中错误的是（）。A．化学将在能源、资源的合理开发和安全应用方面大显身手B．化学是在被运用于破坏环境而没有治理环境污染C．化学是一门具有极强实用性的科学D．化学是一门以实验为基础的自然科学10．发现氦、铷、铯等元素的科学方法是（）A．原子光谱 B．密度分析C．化学反应分析 D．X射线衍射实验11．根据化学常识，下列说法正确的是（）A．施用碳铵(NH4HCO3)后应立即盖上土壤B．复合肥是两种或两种以上化肥的混合物C．可用工业用盐作食盐用于烹调D．三聚氰胺(C3N6H6)俗称“蛋白精”，加入到奶粉中，可提高蛋白质的含量12．化学是研究物质的结构、性质、制备及应用的一门科学,研究的物质必须是()A．单质 B．化合物 C．纯净物 D．混合物13．2023年诺贝尔化学奖颁发给了生物化学领域的两位科学家：美国医学家罗伯特·J·尼科威和美国生物学家布莱恩·克比尔卡。对于两位科学家所做的研究，美国化学会主席巴萨姆·萨卡什里说：“这是向人类智慧的一次伟大致敬，它帮助我们了解在人类的身体中到底发生了什么复杂的过程。”下列选项属于2023诺贝尔化学奖获奖原因的是（）A．准晶体的发现B．G蛋白偶联受体研究C．对有机合成中钯催化偶联反应的研究D．发展了有机合成中的复分解法14．下列关于工业生产的说法正确的是（）A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳，后通氨气B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率C．在氯碱工业，电解槽一般用铁网作电极D．合成氨工业用天然气造气的方法中，与水蒸汽高温反应优于热分解法15．“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示（部分条件及物质未标出）。COCO2含量高的气体捕捉室反应分离高温反应炉CO2CaOCO2含量低的气体下列有关该方法的叙述，不正确的是（）A．能耗大是该方法的一大缺点B．整个过程中，有两种物质可以循环利用C．“反应分离”环节中，分离的基本操作是蒸发结晶、过滤D．“反应分离”环节中，发生了复分解反应16．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是（）A．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的状况B．大量使用化肥和农药，以提高农作物产量C．含磷化合物的排放是“水华”和“赤潮”产生的原因D．安装煤炭“固硫”装置，降低酸雨发生率17．下列说法不正确的是（）A．为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常同时使用Cl2和FeSO4·7H2O进行消毒、净化，以改善水质B．铝表面有一层致密的氧化物薄膜，故铝制容器可用来腌制咸菜等C．从分类的角度看，混合物、分散系、胶体的从属关系如图所示：D．借助扫描隧道显微镜，应用STM技术可实现对原子或分子的操纵18．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100％。在用丙炔合成甲基丙烯酸甲酯()的过程中，欲使原子的利用率达到最高，在催化剂作用下还需要其他的反应物可以是（）A．CO和CH3OHB．CO2和H2OC．H2和COD．CH3OH和H219．2023年上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。下列叙述中不正确的是（）A．世博会前期，处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质B．把世博会期间产生的垃圾焚烧或深埋处理C．某些馆的外壳使用非晶硅薄膜，以充分利用太阳能D．世博停车场安装催化光解设施,可将汽车尾气中CO和NOx反应生成无毒气体20．铜及其化合物一般都具有特征颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色、CuSO4·5H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得的红色固体中是否含有Cu2O进行了认真探究。Ⅰ.查阅资料：Cu2O属于碱性氧化物；高温灼烧CuO生成Cu2O；Cu2O在酸性条件下能发生下列反应：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2OⅡ.设计实验方案：方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色的变化。方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。方案3：称得干燥坩埚的质量为ag，取红色试样置于坩埚中称得总质量为bg，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为cg。(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。方案1：____________________________________________________________。方案2：__________________________________________________________。(2)方案3中，若确认红色粉末中含有Cu2O，则a、b、c应符合的数学的关系为________，该实验方案最少得进行________次称量。Ⅲ.研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O，装置如图所示：(3)简述该探究方案中，检验气体发生装置气密性的方法(说明操作方法、现象和结论)________________________________________________________________________。(4)为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有________(填序号)。A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一干燥装置B．加热前先排尽装置中的空气C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管21．白云石化学式是CaCO3·xMgCO3。(1)称取27.6g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到CO2的体积为6.72L(标准状况)。计算白云石的化学式中x的值。(2)将上述收集到的6.72LCO2通入200mLmol·L－1NaOH溶液中，充分反应。反应后溶液中溶质的成分是(写化学式)__________________，其物质的量之比为________。22．为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：部分含钒物质在水中的溶解性如下：回答下列问题：(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热法，该反应的化学方程式为_______(2)为了提高钒的浸出率，用酸浸使催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4，与水浸液合并，再用KClO3氧化,使+4价的V氧化成易溶于水的(VO2)2SO4。反应①的离子方程式为_______;反应②的离子方程式为ClO3－＋6VO2＋＋3H2O＝6VO2＋＋6H＋＋Cl－。(3)该工艺中反应③的沉淀率是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式为_______。(4) 实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取100g该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验，当加入100mLmol·L-1的KC1O3溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该实验中钒的回收率是_______(已知V2O5的相对分子质量为182)。(5) 全钒液储能电池是利用不同价态的离子对之间的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如右下图所示。已知电池的总反应式为VO2＋＋V2＋＋2H＋VO2＋＋V3＋＋H2O①放电时的正极反应式为______________。②放电过程中氢离子的作用是______________，充电时若转移的电子为2mol，则左槽溶液中n（H+)的变化量为______________。参考答案1．D【解析】根据题目信息上述研究成果之所以授予诺贝尔化学奖主要原因是这些研究深入到了分子和原子的水平。2．D【解析】据电荷守恒可知x＝8。3．A【解析】不论化学科学多么发达，也不论其研究手段多么先进，化学科学的研究永远离不开化学实验。实际上，利用核磁共振这种先进的技术测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，也是利用先进仪器进行的一种化学实验，核磁共振仪只是实验过程中用到的一种仪器而已。另外，C原子的核内质子数是6；N3－的核外电子数为7+3＝10；15N的相对原子质量是15，不是15g。4．C【解析】5．C【解析】6．C【解析】氯水见光发生反应2HClO2HCl+O2↑而变质，浓硝酸见光分解：4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O，为防止它们分解变质，必须储存在棕色瓶里。7．B【解析】8．D【解析】9．B【解析】试题分析：可以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B错误。考点：化学基本思想与认识。10．A【解析】不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。据此可以发现某些元素，所以正确的答案是A。选项D常用来鉴别晶体和非晶体。【答案】A【解析】试题分析：A、施用碳铵后应立即盖上土壤，这样可以防止碳铵分解和氨气的挥发，故A正确；B、复合肥是同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料，故B错误；C、工业用盐不能用于烹调，故C错误；D、三聚氰胺(C3N6H6)不能提高蛋白质的含量。因为工业上检查奶粉中蛋白质的含量主要是通过检查奶粉中含有氮元素的质量，然后通过经验换算成蛋白质质量（蛋白质平均含氮量约为一定值）。而三聚氰胺中含有大量的氮元素，加入后可以显著提高奶粉中氮元素的含量，从而错误地得出其蛋白质含量较高的结论。故D错误。考点:考查化学与生活、化肥和食品添加剂点评:本题考查了化学与生活，涉及化肥和食品添加剂，难度不大。解答本题要理解复合肥的含义。12．C【解析】正确答案：C只有纯净物才有固定的性质，重复实验时，才能得到相同的结论。A和B叙述不全面；D、组成不同，性质不同。13．B【解析】试题分析：由于G蛋白偶联受体研究领域的突破性贡献，美国的罗伯特·J·尼科威、布莱恩·克比尔卡共同分享了2023年诺贝尔化学奖，B项正确。考点：考查STS等相关知识。14．BD【解析】试题分析：在侯氏制碱工业中，由于氨气的溶解度大，CO2的溶解度小，故向饱和氯化钠溶液中先通氨气，后通CO2，可以增大CO2的溶解，能得到更多的碳酸氢钠，A错；硫酸工业中的SO2，合成氨工业中的氨气和氢气、硝酸工业中的NO2，都可以循环使用，故皆采用循环操作提高原料利用率，B对；在氯碱工业，电解槽一般用铁网作阴极电极，石墨做阳极，C错；合成氨工业用天然气造气的方法中，与水蒸汽高温反应比热分解法的能耗要低，D对。考点：常见的化工工业的了解。15．C【解析】试题分析：先要读懂题干中的基本过程图：CO2含量高的气体先经过捕捉室（含氢氧化钠溶液）再经过反应分离（加入氧化钙，生成氢氧化钠和碳酸钙），碳酸钙进入高温反应炉灼烧后循环使用，氢氧化钠再次加入到捕捉室循环使用。该过程需要高温反应，能耗大；有氧化钙和氢氧化钠循环使用；分离的基本过程是过滤；二氧化碳与氢氧化钠反应，碳酸钠与氢氧化钙反应均是复分解反应。故选C考点：考查物质的转化、分离及反应类型点评：本题虽然考查的是物质间的转化，但是放入到工业生产的过程中，需要学生具备较强的分析推理能力，是一道难题。16．B【解析】试题分析：A．合理开发利用可燃冰（固态甲烷水合物），既解决了能源利用问题，又减少额对化石能源的利用和财产，因此有助于缓解能源紧缺的状况，正确；B．大量使用化肥和农药，是可以提高农作物产量，但是会造成环境污染和对人体的伤害，错误；C．氮、磷是农作物生长必须的营养元素，若将含磷化合物的排放到水中，就会使水中植物疯狂生长，在海水产生的是“赤潮”，在湖泊产生的就是“水华”，正确；D．安装煤炭“固硫”装置，使煤燃烧产生的S元素氧化产物SO2继续发生反应产生硫酸盐留在炉渣中，从而可以降低酸雨发生率，正确。考点：考查化学与人类生活、社会可持续发展密切关系的知识。17．B【解析】试题分析：A、氯气能对饮用水进行消毒；氯气将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+水解生成氢氧化铁胶体，吸附水体中的悬浮物，起净水作用，错误；B、Cl-能破坏铝表面的氧化膜，错误；C、分散系分为溶液、胶体和浊液，胶体是分散系的一种，混合物不一定都是分散系，正确；D、正确。考点：物质的性质物质的分类18．AC【解析】试题分析：用丙炔合成甲基丙烯酸甲酯()。为使原子的利用率达到最高达到100％。因为丙炔的分子式为C3H4，甲基丙烯酸甲酯的分子式为C5H8O2，二者相差C2H4O2，还可以加入CO、H2，C3H4、CO、H2按照1:2:2加入或还可以加入CO和CH3OH实现，C3H4、CO、CH3OH按照1:1:1加入。因此选项为AC。考点：考查“绿色化学”即原子经济性在挥发反应中的应用的知识。19．B【解析】垃圾应该分类回收、废物利用，简单的焚烧或深埋会产生新的污染物或治标不治本，故答案为B20．(1)方案1：不合理，因为铜和氧化亚铜均能与稀硝酸反应生成Cu2＋，形成蓝色溶液方案2：合理，因为铜与稀硫酸不反应，氧化亚铜与稀硫酸反应生成Cu和Cu2＋，导致溶液呈蓝色(2)c<eq\f(9b－a,8)4(3)关闭导气管上的活塞，从分液漏斗中往试管中注水，使漏斗中的液面高度高于试管中的液面高度，并且一段时间内不回落，说明气体发生装置气密性良好(4)ABC【解析】(1)注意稀硝酸的强氧化性能将铜氧化，而铜与稀硫酸不反应。(2)设红色试样中含Cu的质量为x。灼烧过程中发生的反应为：4Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Cu2O25632xc－bx＝eq\f(256(c－b),32)＝8(c－b)如有Cu2O，则x＝8(c－b)<b－a，即c<eq\f(9b－a,8)。此实验方案至少要称量如下4次：干燥坩埚质量、坩埚加试样质量、灼烧后坩埚和药品总质量、再灼烧后坩埚和药品总质量(此次应与前一次相同方可，为重复实验，说明已加热至恒重)。21．（1）白云石的化学式中x的值为1。(2)Na2CO3和NaHCO31∶1【解析】(1)CaCO3·xMgCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋xMgO＋(1＋x)CO2(100＋84x)g(1＋x)L27.6g6.72Leq\f((100＋84x)g,g)＝eq\f(1＋x)L,L)x＝1（2）由白云石成分为CaCO3·xMgCO3，可看作CaCO3和MgCO3组成的混合物，加热时均分解，其产物CO2与NaOH溶液反应时可生成Na2CO3、NaHCO3或Na2CO3和NaH