高中化学苏教版化学反应与能量转化专题综合学业分层测评24

学业分层测评(二十四)化学是社会可持续发展的基础(建议用时：45分钟)[学业达标]1．20世纪的七大技术发明中，对其他六大技术发明起推动和决定作用的是()A．信息技术B．航空、航天和导弹技术C．化学合成和分离技术D．生物技术【解析】化学合成和分离技术为信息、生物、核科学和核武器、航空、航天和导弹、激光、纳米等技术的发明提供了物质基础。【答案】C2．“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列有关选项不正确的是()A．信息技术的发展离不开新材料的合成和应用B．目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术，大大提高了发动机的能量转化效率C．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源D．软质隐形眼镜和航天飞船表面的高温结构陶瓷都属于有机高分子材料【解析】在20世纪发明的七大技术——信息技术、生物技术、核科学和核武器技术、航空、航天和导弹技术、激光技术、纳米技术、化学合成与分离技术中，化学合成与分离技术为其余六种技术提供了必需的物质基础，因此信息技术的发展离不开新材料的合成和应用。D项中航天飞船表面的高温结构陶瓷是无机非金属材料，不是有机高分子材料，故D错。【答案】D3．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是()A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无【解析】FeCl3可以将铁、铜氧化。由于Fe比Cu活泼，向FeCl3溶液中加入Fe粉和铜粉时，Fe粉先与Fe3＋反应，待反应完后，Cu再与Fe3＋反应，因此不可能出现有铁无铜的结果，因而选B。【答案】B4．空气是人类生存所必需的资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染B．实施绿化工程，防治扬尘污染C．研制开发燃料电池汽车，消除汽车尾气污染D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量【解析】增加化石燃料的供应量，只能加剧环境污染程度，不利于“蓝天工程”的建设，D项错误。【答案】D5．四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法，有关反应的化学方程式为SiCl4(g)＋2H2(g)eq\o(,\s\up15(高温))Si(s)＋4HCl(g)。下列说法合理的是()A．光导纤维的主要成分是硅单质B．减小压强有利于加快化学反应速率C．高温下，氢气的还原性强于硅D．混入少量空气对上述反应无影响【解析】光导纤维的主要成分是SiO2，A错；减小压强，反应速率减小，B不正确；D项，混入空气易发生爆炸。【答案】C6．“化学，让生活更美好”，下列叙述不能直接体现这一主旨的是()【导学号：39700067】A．风力发电，让能源更清洁B．合成光纤，让通讯更快捷C．合成药物，让人类更健康D．环保涂料，让环境更宜居【解析】风力发电过程中，不涉及化学知识，不能直接体现“化学，让生活更美好”这一主题。合成光纤、合成药物、环保涂料都是通过化学方法制取的，体现了“化学，让生活更美好”这一主题。【答案】A7．(双选)天然气的主要成分——CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大，下面是有关天然气的几种叙述，其中正确的是()A．天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源B．等质量的CH4和CO2产生的温室效应是后者大C．燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一D．CH4作为化工原料可用于合成氨、生产甲醇【解析】A项，天然气与煤、柴油比较，氢的质量分数高，氢燃烧无污染，是相对清洁的能源；B项，CH4的摩尔质量为16g·mol－1较小，则温室效应大于CO2；C项，天然气燃烧不产生硫、氮的氧化物，不会生成酸雨；由CH4的用途知D正确。【答案】AD8．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是()①加快化石燃料的开采与使用②研发易降解的生物农药③应用高效洁净的能源转化技术④田间焚烧秸秆⑤推广使用节能环保材料A．①③⑤ B．②③⑤C．①②④ D．②④⑤【解析】加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排，田间焚烧秸秆会污染环境，故选B。【答案】B9．“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的产物，即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是()A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料B．甲烷与氯气制备一氯甲烷C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜D．用SiO2制备高纯硅【解析】A项，nCH2=CH2→CH2—CH2，符合题意；B项，CH4＋Cl2光照,CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2光照,CH2Cl2＋HCl……副产物过多；C项，Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，NO2有毒，会污染环境；D项，SiO2制备高纯硅：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up15(高温))Si(粗)＋2CO↑，Si(粗)＋2Cl2eq\o(=,\s\up15(△))SiCl4，SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up15(高温))Si＋4HCl，反应中生成的CO及HCl气体污染环境。【答案】A10．20世纪90年代初，国际上提出“预防污染”这一概念，绿色化学是“预防污染”的基本手段，下列各项中属于绿色化学的是()A．处理废弃物 B．治理污染点C．减少有毒物质排放 D．杜绝污染源【解析】绿色化学要求从源头上消除污染。【答案】D11．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，即原子的利用率为100%，在用CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COOCH3A．CO2和H2O B．CO和CH3OHC．CH3OH和H2 D．CO2和H2【解析】根据绿色化学的含义，在生产的产品CH2=C(CH3)COOCH3与原料之间元素种类和原子数目都完全相同，即原子守恒。将生成物中各个原子个数减去反应物各个原子差值为C2H4O2，对照选项，反应物中原子数比例关系符合C2H4O2的只有B。【答案】B12．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小(直径小于10－7m)，不易沉降(可漂浮数小时甚至数年)，它与空气中的SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3(1)飘尘所起的主要作用是________。A．氧化作用 B．还原作用C．吸附作用 D．催化作用(2)由题意，试写出形成酸雨的两个化学方程式：_________________________________________________________，_________________________________________________________。(3)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气含有氮氧化物，全世界每年排放量约5×107kg，NO(4)酸雨可导致下列哪种危害________。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(5)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____________，对废气中的氮氧化物进行________。【解析】酸雨的形成主要是由SO2和NOx引起的，SO2在飘尘的催化下，被氧化成SO3，SO3溶于水形成酸雨。【答案】(1)D(2)2SO2＋O2eq\o(,\s\up15(飘尘))2SO3SO3＋H2O=H2SO4(3)硝(4)ABD(5)脱硫处理吸收利用13．为制取硝酸铜，某同学设计了如下的四种方法：(Ⅰ)Cu与浓硝酸反应制取硝酸铜；(Ⅱ)Cu与稀硝酸反应制取硝酸铜；(Ⅲ)Cu先与空气反应制取氧化铜，再与稀硝酸反应制取硝酸铜；(Ⅳ)Cu与硝酸银溶液反应制取硝酸铜。(1)方法(Ⅱ)中被氧化的Cu与被还原的硝酸的物质的量之比是________。(2)“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，杜绝污染源、提高原子利用率是绿色化学的重要衡量指标，试从“绿色化学”和经济效益角度考虑，大量制取硝酸铜宜采用以上第________种方法，原因是_________________________________________________________。【解析】在制备或合成物质时，要从“绿色化学”的两个指标出发，一是原子利用率，二是杜绝污染，实现零排放。【答案】(1)3∶2(2)(Ⅲ)(Ⅰ)、(Ⅱ)中有大气污染物NO2和NO产生，且原子利用率低，方法(Ⅲ)无污染物产生，且原子利用率高，符合“绿色化学”要求，方法(Ⅳ)要消耗较贵的AgNO3溶液[能力提升]14．自然环境与人们的生活息息相关。下列有关环境问题的说法不正确的是()A．氟利昂(CCl2F2)因破坏大气臭氧层而导致“温室效应B．将垃圾分类并回收利用是垃圾处理的发展方向C．废旧电池的回收，其主要目的是为了保护环境D．淀粉餐具被认为是有发展前景的一次性餐具，可有利于保护环境【解析】CO2的含量增加会导致“温室效应”，与臭氧层被破坏无关，A错误；为了保护环境，将垃圾分类并回收利用，回收废旧电池，使用可降解的淀粉餐具，B、C、D正确。【答案】A15．(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是________(填字母，可多选)。A．CH2=CH2＋HCl→CH3CH2ClB．CH3CH2OH＋HCl→CH3CH2Cl＋H2OC．CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up15(光照))CH3CH2Cl＋HClD．CH2=CHCl＋H2eq\o(→,\s\up15(催化剂))CH3CH2Cl由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是________(填反应类型)反应。(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S2－、NOeq\o\al(－,2)和CN－等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN－氧化成无毒气体的离子方程式__________________________________________________________________________________________________________________，并说明该方法的优点_______________________。【解析】(1)有机合成原子经济性要高，即尽可能使反应物完全转化为生成物，且不生成别的杂质。从反应类型看，只有加成反应的产物为一种，最符合原子经济性的要求。所列四种制备氯乙烷的反应中，A、D均为加成反应，原子利用率最高，B、C均为取代反应，生成H2O、HCl等杂质，原子利用率偏低。(2)要除去废水中剧毒的CN－，需要使用强氧化性的物质，而且不会造成二次污染，所选ClO2具备此特点，可以将CN－氧化为无毒的CO2和N2，同时自身被还原为Cl－，离子方程式为2ClO2＋2CN－=2CO2↑＋N2↑＋2Cl－。【答案】(1)AD加成(2)2ClO2＋2CN－=2CO2↑＋N2↑＋2Cl－产生了无毒的CO2，无毒无害的N216．印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成的，刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”生成CuCl2和FeCl2，其反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2。(1)请在