2023高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第5课时海水资源的开发利用、环境保护和绿色化学复习练案新人教版

PAGEPAGE2海水资源的开发利用、环境保护和绿色化学一、选择题1．化学与人类生活、环境保护及社会可持续开展密切相关，以下有关表达正确的选项是eq\x(导学号25470596)(D)A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理B．汽车尾气中含有大量大气污染物，这是汽油不完全燃烧造成的C．二氧化硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片D．PM2.5外表积大，能吸附大量的有毒有害物质，对人的肺功能造成很大危害[解析]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，A项错误；机动车在行驶中烃类不完全燃烧，产生一氧化碳甚至冒黑烟，汽车尾气排放的氮氧化物是在汽车发动机汽缸内高温下氧气和氮气的反响，不是汽油不完全燃烧造成的，B项错误；光导纤维的成分是二氧化硅，高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片，C项错误。2．(2022·福建厦门一中)化学与人类生产、生活密切相关，以下说法正确的选项是eq\x(导学号25470597)(B)A．减少SO2的排放，可以从根本上消除雾霾B．硅酸多孔、吸水能力强，常用作袋装食品的枯燥C．绿色化学的核心是利用化学原理对环境污染进行治理D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%[解析]A．减少二氧化硫排放防止酸雨污染，不能消除雾霾，故A错误；B.硅胶无毒，具有吸水性，常用作袋装食品的枯燥，故B正确；C.“绿色化学〞的核心就是要利用化学原理从源头消除污染而不是对污染进行治理，故C错误；D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%，故D错误；应选B。3．“绿色化学〞是当今社会提出的一个新概念，在“绿色化学工艺〞中理想状态是反响物的原子全部转化为目标产物，即原子利用率为100%。以下过程符合“绿色化学〞理念的是eq\x(导学号25470598)(C)A．实验室制O2：2KClO3eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑B．2C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2OC．2M＋N=2P＋2Q,2P＋M=Q(M、N为原料，Q为期望产品)D．用铁屑、CuO、稀硫酸为原料制铜：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O，Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu[解析]此题考查对“绿色化学〞概念与原理的理解。A项，反响中有2种生成物，原子利用率不是100%，错误。B项，反响中有2种生成物CH3CHO和H2O，原子利用率缺乏100%，错误。C项，2M＋N=2P＋2Q,2P＋M=Q，反响物可完全转化为生成物，原子利用率为100%，正确。D项，有副产物产生，原子利用率不是100%，错误。4．海藻中含有丰富的以离子形式存在的碘元素。以下图是实验室从海藻中提取碘的流程的一局部。以下判断正确的选项是eq\x(导学号25470599)(A)A．步骤①、③的操作分别是过滤、萃取B．可用淀粉溶液检验步骤②的反响是否进行完全C．步骤③中参加的有机溶剂是裂化汽油或乙醇D．步骤④的操作是过滤[解析]淀粉溶液只能检验碘单质，不能检验碘离子，B错；裂化汽油能与碘反响，乙醇与水互溶，C错；步骤④应是分馏，D错。5．(2022·成都诊断)从淡化海水中提取溴的流程如下：eq\x(\a\al(淡化,海水))eq\o(→,\s\up7(通入Cl2),\s\do5(Ⅰ))eq\x(\a\al(低浓度,Br2))eq\o(→,\s\up7(通入空气吹出Br2),\s\do5(用X吸收Ⅱ))eq\x(\a\al(含Br－等,的溶液))eq\o(→,\s\up7(通入Cl2),\s\do5(Ⅲ))eq\x(\a\al(Br2的,浓溶液))→eq\o(…,\s\do4(Ⅳ))→eq\x(液溴)以下有关说法不正确的选项是eq\x(导学号25470600)(C)A．X试剂可用饱和Na2SO3溶液B．步骤I的离子方程式：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl244.8LD．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏[解析]此题考查从海水中提取溴的流程，意在考查考生的综合分析能力。由流程图可知，X试剂具有复原性，能把Br2复原为Br－，X试剂可用饱和Na2SO3溶液，A项正确；Cl2的氧化性强于Br2，能把Br－从溶液中置换出来，B项正确；C项中未指明Cl2所处的状态，故无法确定Cl2的体积，C项错误；从Br2的浓溶液中提取Br2可采用萃取、分液和蒸馏的方法，D项正确。6．(2022·长沙名校联考)化学是人类利用自然资源、丰富物质世界的重要科学依据。以下说法不正确的选项是eq\x(导学号25470601)(D)A．我国许多城市已经推广使用清洁燃料以减少环境污染，如压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)，这两类燃料的主要成分均是烃类B．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等C．当今，实现煤的综合利用的主要途径是通过煤的干馏、煤的气化和煤的液化获得清洁的燃料和多种化工原料D．工业上利用金属的活动性不同，采用不同的冶炼方法冶炼金属，如电解法冶炼铝、热复原法冶炼铁、热分解法冶炼铜[解析]A项，压缩天然气的主耍成分为甲烷，液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷等，都属于烃类，正确。B项，海水淡化是除去海水中的盐分，主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，正确。C项，煤的综合利用有煤的干馏、煤的气化和煤的液化，正确。D项，冶炼铜一般采用热复原法，错误。7．工业上制备相关物质，涉及的反响原理及局部流程较为合理的是eq\x(导学号25470603)(C)A．制取镁：海水eq\o(→,\s\up7(CaOH2))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(高温))MgOeq\o(→,\s\up7(电解))MgB．冶炼铝：铝土矿eq\o(→,\s\up7(过量NaOHaq))NaAlO2eq\o(→,\s\up7(过量HClaq))无水AlCl3eq\o(→,\s\up7(电解))AlC．制溴：浓缩海水eq\o(→,\s\up7(Cl2))Br2eq\o(→,\s\up7(热空气),\s\do5(吹出))eq\o(→,\s\up7(SO2吸收))HBr(aq)eq\o(→,\s\up7(1Cl2),\s\do5(2再进一步操作))Br2D．制碘：海带eq\o(→,\s\up7(O2，灼烧))海带灰eq\o(→,\s\up7(H2O，浸取))eq\o(→,\s\up7(Cl2))I2(aq)eq\o(→,\s\up7(1热裂汽油，萃取),\s\do5(2再进一步操作))I2[解析]A项制取Mg应电解MgCl2；B项制取Al应电解Al2O3；D项热裂汽油与I2反响，应用CCl4或苯萃取。二、非选择题8．(2022·河南八市联考)雾霾天气严重影响人们的生活质量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。eq\x(导学号25470607)(1)氮、氧元素非金属性较强的是__O__。(2)NH3催化复原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反响原理如图1所示：①由图1可知SCR技术中的氧化剂为__NO、NO2__。②用Fe作催化剂时，在氨气足量的情况下，不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图2所示，脱氮效果最正确的c(NO2)/c(NO)＝__1︰1__。(3)海水具有良好的吸收SO2的能力，其吸收过程如下：①SO2溶于海水生成H2SO3，H2SO3最终会电离出SOeq\o\al(2－,3)，SOeq\o\al(2－,3)可以被海水中的溶解氧氧化为SOeq\o\al(2－,4)。海水的pH会__降低__(填“升高〞“不变〞或“降低〞)。②SO2和O2在H2SO4溶液中可以构成原电池，其负极反响式是__SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋__。(4)碲(Te)为ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。工业上可将SO2通入TeCl4的酸性溶液中进行“复原〞得到碲，该反响的化学方程式是__TeCl4＋2SO2＋4H2O=Te＋4HCl＋2H2SO4__。[解析](1)由氮、氧元素在元素周期表中的位置知氧元素的非金属性较强。(2)①由图1知氮氧化物中的氮元素价态降低，故NO、NO2是氧化剂。②由图2知，当c(NO2)/c(NO)＝1︰1时，脱氮效果最正确。(3)①当亚硫酸被氧化成硫酸时，弱酸转化为强酸，导致海水的pH降低。②负极上SO2失去电子转化为SOeq\o\al(2－,4)，由此可写出对应的电极反响式。9．工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和NO，同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。eq\x(导学号25470608)请答复以下问题。(1)装置Ⅰ中生成HSOeq\o\al(－,3)的离子方程式为__SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)__。(2)含硫各微粒(H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)和SOeq\o\al(2－,3))存在于SO2与NaOH溶液反响后的溶液中，它们的物质的量分数w与溶液pH的关系如下图。①以下说法正确的选项是__BCD__(填标号)。A．pH＝7时，溶液中c(Na＋)<c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(SOeq\o\al(2－,3))B．由图中数据，可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数Ka2≈10－7C．为获得尽可能纯的NaHSO3，应将溶液的pH控制在4～5为宜D．pH＝9时溶液中c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(H2SO3)②向pH＝5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，其pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因__HSOeq\o\al(－,3)在溶液中存在电离平衡：HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)，参加CaCl2溶液后，发生反响Ca2＋＋SOeq\o\al(2－,3)=CaSO3↓，使电离平衡右移，c(H＋)增大，pH减小__。(3)装置Ⅱ中的反响在酸性条件下进行，写出NO被氧化为NOeq\o\al(－,2)的离子方程式__NO＋Ce4＋＋H2O=Ce3＋＋NOeq\o\al(－,2)＋2H＋__。(4)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4＋，其原理如下图。图中A为电源的__正__(填“正〞或“负〞)极。右侧反响室中发生的主要电极反响式为__2HSOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋2e－=S2Oeq\o\al(2－,4)＋2H2O__。(5)进入装置Ⅳ的溶液中NOeq\o\al(－,2)的浓度为0.75mol/L，要使1m3该溶液中的NOeq\o\al(－,2)完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为__8.4×103__L。[解析](2)①根据电荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)，溶液pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，那么c(Na＋)＝c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(SOeq\o\al(2－,3))，故c(Na＋)>c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(SOeq\o\al(2－,3))，A项错误；H2SO3的第二级电离平衡为HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)，选取pH＝7时的点代入数据计算得，平衡常数Ka2＝eq\f(cH＋·cSO\o\al(2－,3),cHSO\o\al(－,3))≈eq\f(10－7×0.5,0.5)＝10－7，B项正确；由题图看出pH在4～5时，含硫微粒主要为HSOeq\o\al(－,3)，C项正确；根据质子守恒知D项正确。(4)由电解原理图看出在左侧反响室Ce3＋被氧化成Ce4＋，故左侧反响室发生氧化反响，因此A应为电源的正极。右侧反响室中HSOeq\o\al(－,3)发生复原反响生成S2Oeq\o\al(2－,4)。(5)根据得失电子守恒可得，至少需要向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为eq\f(1000L×0.75mol/L×2,4)×22.4L/mol＝8400L。10．(2022·湖北诊断)海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。eq\x(导学号25470609)(1)海水中盐的开发利用：①海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和__结晶__池。②目前工业上采用比拟先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用__阻止氢气与氯气反响(或阻止氯气与氢氧化钠反响使烧碱不纯)__(写一点即可)。(2)电渗析法是近年来开展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请答复下面的问题：①海水不能直接通入阴极室中，理由是__海水中含有较多的镁离子和钙离子，会产生氢氧化物沉淀，从而堵塞阳离子交换膜__。②A口排出