章末培优第8章化学与可持续发展-2021-2022学年高一化学课后培优练（人教版2019）

姓名：班级章末培优4第八章化学与可持续发展1．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．天然气、石油、流水、风力、氢气为一次能源B．无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能C．发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统D．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素【答案】C【详解】A．从自然界直接获得的能源为一次能源，而经过人为加工才能获得的是二次能源，故天然气、石油、流水和风力是一次能源，氢气是二次能源，故A错误；B．风力发电不涉及化学反应，故不能将化学能转化为电能，故B错误；C．发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统等有利于资源利用、节能减排，故C正确；D．砷为非金属元素，不是金属元素，故D错误；故选Ｃ。2．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列措施中不利于实现漫画中提到的“碳中和”目标的是A．将煤转化为煤粉再燃烧，可以从根本上杜绝碳排放B．农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”C．努力开发太阳能、氢能等多种形式能源，降低化石燃料需求量，控制排放量D．推广使用新能源汽车有利于促进碳达峰、碳中和【答案】A【解析】A．将煤转化为煤粉再燃烧，仍然会产生二氧化碳，不能从根本上杜绝碳排放，A错误；B．农村推广风力发电、光伏发电可减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰、碳中和”，B正确；C．努力开发太阳能、氢能等多种形式能源，降低化石燃料需求量，减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰、碳中和”，C正确；D．推广使用新能源汽车，可减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰、碳中和”，D正确；答案选A。13．能源和环境是人类关注的两大热点。下列说法错误的是A．减少火力发电，推广风力、光伏发电等措施有利于实现碳达峰B．南水北调可以优化水资源配置和促进区域协调发展C．煤，石油、天然气等化石燃料仍然是当前人类使用最多的常规能源D．在燃煤中添加石灰石，可以减少SO2、CO2的排放，防止污染环境【答案】D【解析】A．减少火力发电，推广风力、光伏发电等措施，可以有效减少CO2的排放，有利于实现碳达峰，A正确；B．南水北调可以优化水资源配置和促进区域协调发展，B正确；C．煤、石油、天然气等化石燃料虽然排放二氧化碳，但仍然是当前人类利用最多的常规能源，C正确；D．石灰石可将SO2转化为稳定的硫酸钙，从而吸收SO2，但碳酸钙高温又会分解为CO2，不能减少CO2的排放，D错误；综上所述答案为D。4．下列关于施用化肥、农药的描述正确的是（）A．高温多雨时比较适合施用钾肥B．长期施用硫酸铵会造成土壤板结C．含磷化合物都可以作为磷肥直接施用D．农药都对人体无害，可以大量施用农药【答案】B【详解】A．钾肥易溶于水，多雨时易造成化肥的流失，A描述错误；B．长期施用硫酸铵易造成土壤酸化、板结，B描述正确；C．含磷化合物不一定都可以作为磷肥直接施用，C描述错误；D．大量施用农药会带来农药残留超标，污染大气、地表水和地下水，从而对人体造成毒害，D描述错误；答案为B。5．下列关于金属冶炼的说法正确的是A．电解饱和食盐水制取钠 B．热还原法制取汞、银C．利用铝热反应制取钒、铬、锰 D．利用热分解法制取铜【答案】C【解析】A．电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气，得不到金属钠，可利用电解熔融氯化钠制取金属钠，A错误；B．利用热分解法制取汞、银，即加热氧化汞分解制取汞，加热氧化银分解制取银，B错误；C．铝是较活泼的金属，具有较强的还原性，可利用铝热反应制取钒、铬、锰，C正确；D．利用热还原法制取铜，即用一氧化碳或氢气还原氧化铜制取铜，D错误；答案选C。6．下列有关判断正确的是A．金属阳离子被还原，一定会得到金属单质B．金属冶炼过程中，金属化合物得到电子发生氧化反应C．通过铝热反应可以在野外焊接钢轨D．海带中含有碘单质，能使淀粉变蓝【答案】C【详解】A．金属阳离子被还原，不一定会得到金属单质，如铁离子与铜单质反应生成亚铁离子和铜离子，反应中铁离子被还原为亚铁离子，没有得到铁单质，故A错误；B．金属冶炼过程中，金属化合物中的金属阳离子得到电子发生还原反应生成金属单质，故B错误；C．铝和铁的氧化物在高温下能发生铝热反应生成氧化铝和铁，熔化的铁可以用于野外焊接钢轨，故C正确；D．海带中含有碘离子，不含有碘单质，不能使淀粉变蓝，故D错误；故选C。7．工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是A．镁：2MgO(熔融)Mg+O2↑B．钙：CaO+CCa+CO↑C．锰：3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3D．汞：HgSHg+S【答案】C【解析】A．镁的冶炼不能电解氧化镁，因为氧化镁的熔点高，浪费能源，应该电解熔融氯化镁，MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，A错误；B．碳的还原性比钙的弱，不能把钙还原出来，CaCl2(熔融)Ca+Cl2↑，B错误；C．锰：3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3，C正确；D．汞的冶炼，是加热分解氧化汞，而不是硫化汞，2HgO2Hg+O2↑，D错误；答案选C。8．下列有关工业上物质制备的说法不正确的是A．电解食盐水制备金属钠 B．一氧化碳在高温下还原氧化铁制备铁C．电解熔融的MgCl2制备金属镁 D．焦炭和二氧化硅高温下反应可制得粗硅【答案】A【详解】A．电解熔融氯化钠制备金属钠，故A错误；B．利用一氧化碳的还原性，在高温下一氧化碳还原氧化铁制备铁，故B正确；C．镁的活泼性强的金属，因此电解熔融的MgCl2制备金属镁，故C正确；D．粗硅是焦炭和二氧化硅高温下反应得到，两者反应生成硅和一氧化碳，故D正确。综上所述，答案为A。9．下列关于海水资源综合利用的说法中，正确的是A．海水蒸发制海盐的过程中只发生化学变化B．从海水中提取溴不涉及氧化还原反应C．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等D．提取海水中的Mg，在沉淀Mg2+的过程中，从经济角度考虑可选用NaOH溶液【答案】C【详解】A．海水蒸发制海盐的过程中只发生物理变化，A项错误；B．从海水中提取溴，先通过氧化剂将氧化为，然后鼓入热空气将吹出，再用还原剂将还原为，最后用氧化剂将氧化为，涉及氧化还原反应，B项错误；C．海水淡化可通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等实现，C项正确；D．提取海水中的，在沉淀的过程中，从经济角度考虑可选用溶液，若选用溶液，则成本较高，D项错误；答案选C。10．粗盐中含有Ca2+、等可溶性杂质和泥沙等不溶性杂质。实验室用下述方案模拟粗盐的精制：粗盐滤液滤液精制盐下列说法正确的是A．试剂1可选用BaCl2溶液，试剂2可选用K2CO3溶液B．调pH时，可选用盐酸或者硫酸C．过滤操作中必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗D．结晶时，应先加热蒸发形成较高温度下的饱和溶液，然后冷却到室温【答案】C【详解】A．若试剂2为K2CO3溶液，会引入新杂质K+，所以试剂2选用Na2CO3溶液，故A错误；B．调pH时，可选用盐酸，不能用硫酸，故B错误；C．根据过滤装置，过滤操作中必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故C正确；D．氯化钠的溶解度受温度影响小，用蒸发结晶的方法获得氯化钠晶体，故D错误；选C。11．如图是工业上从海带中提取碘的流程，下列说法不正确的是A．碘在海水中含量比较高，工业提碘可直接对海水进行一系列化学操作，不需要浓缩B．浸泡液中含有I、可溶性有机质等，氢氧化钠可使可溶性有机质形成沉淀C．如果用过氧化氢溶液氧化，发生的反应为2I+H2O2+2H+=I2+2H2OD．可用淀粉检验“滤液”中的I离子是否氧化【答案】A【解析】根据流程图可知，干海带用水浸泡后，向浸泡液加入氢氧化钠进行碱化，过滤分离出有机物沉淀，向滤液中加入硫酸酸化后，再加入氧化剂氧化滤液中的碘离子生成碘单质，碘单质不易溶于水，过滤分离出粗碘，进行升华即可提纯碘单质，据此分析解答。A．海水中碘的储量大，但浓度小，需要先将海水浓缩后在提取，所以工业上不直接用海水提取碘，故A错误；B．由流程可知，浸泡液中加入氢氧化钠得到有机物沉淀，说明氢氧化钠可使可溶性有机质形成沉淀，向浸泡液的滤液中加入硫酸可氧化浸泡液产生碘单质，根据以上分析可说明浸泡液中含有I、可溶性有机质等，故B正确；C．根据分析可知，氧化过程中是在酸性条件下氧化剂将碘离子氧化为碘单质，过氧化氢具有氧化性，可氧化碘离子生成碘单质，发生的反应为2I+H2O2+2H+=I2+2H2O，故C正确；D．淀粉遇碘单质变蓝，遇碘离子无现象，可用淀粉检验“滤液”中的碘单质，故D正确；答案选A。12．海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示：下列说法错误的是A．浓缩海水采用的方法是蒸发B．从混合物Ⅰ到混合物Ⅱ，实现了溴的富集C．步骤②通入热空气吹出，利用了的挥发性D．实验室中可用过滤的方法从混合物Ⅱ中分离出【答案】D【解析】海水蒸发浓缩酸化得到浓缩海水，通入氯气氧化溴离子得到含溴单质的混合溶液Ⅰ，利用热空气吹出Br2，被二氧化硫吸收得到含HBr的混合溶液，通入氯气氧化得到溴单质，富集溴元素得到含Br2的混合溶液Ⅱ，蒸馏得到溴单质。A．海水通过蒸发得到浓缩海水，故A正确；B．根据上述分析可知，混合物Ⅰ到混合物Ⅱ，实现了溴的富集，故B正确；C．易挥发，因此步骤②通入热空气吹出，利用了的挥发性，故C正确；D．从互溶的溶液中分离目标物质应采用蒸馏的方法，因此从含Br2的混合溶液Ⅱ中分离出Br2应采用蒸馏的方法，故D错误；答案选D。13．下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是()A．煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程B．煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程D．石油通过催化裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油【答案】C【解析】A项，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤的干馏产品主要有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等；B项，煤的液化是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程；C项，煤的气化是将煤转化为气体燃料(如CO、H2)的过程，属于化学变化；D项，石油的催化裂化是将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程，从而获得轻质油。14．下列说法不正确的是（）A．碳酸氢钠药片是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效B．《神农本草经》记载麻黄能“止咳逆上气”，说明古代中国人已用麻黄治疗咳嗽C．谷氨酸钠是常用的食品添加剂D．食盐可作调味剂，也可作食品防腐剂【答案】A【详解】A．醋酸能与碳酸氢钠反应，使其失去抗酸作用，故A错误；B．古代中国人从麻黄草中提取麻黄用于治疗咳嗽，故B正确；C．谷氨酸钠是味精的化学名称，是一种常用的调味剂，故C正确；D．食盐是常用的调味剂，同时高浓度的食盐溶液能使微生物细胞脱水死亡，具有抑制微生物滋生的作用，可用作食品防腐剂，故D正确；故选A。15．按照绿色化学思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物(原子利用率为100%)。下列反应中，符合最理想“原子经济性反应”的是A．2CH2=CH2+O22C2H4OB．Fe2O3+2AlAl2O3+2FeC．3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OD．MnO2+4HCl(浓)=MnCI2+Cl2↑+2H2O【答案】A【解析】A．2CH2=CH2+O22C2H4O反应中，产物只有一种，没有副产物产生，符合绿色化学要求，故A正确；B．Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe反应中产物有2种，不符合绿色化学要求，故B错误；C．3Cu+8HNO(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中有副产物一氧化氮和水，不符合绿色化学要求，故C错误；D．MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中有副产物氯气和水，不符合绿色化学要求，故D错误；故选A。16．拟除虫菊酯类农药是一种高效、低毒、对昆虫有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图所示：下列关于该化合物的叙述不正确的是A．该化合物的分子式为C22H19NO3Br2B．该化合物属于烃C．该化合物在碱性条件下失去药效D．该化合物在一定条件下可发生加成反应【答案】B【详解】A．根据结构简式，该化合物的分子式为C22H19NO3Br2，A叙述正确；B．溴氰菊酯中除含有碳、氢元素外，还含有氮、氧、溴元素，不属于烃，B叙述错误；C．该化合物中含有酯基，具有酯的性质，在碱性条件下水解而失去药效，C叙述正确；D．该化合物中含有碳碳双键，能发生加成反应：D叙述正确；答案为B。17．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_______。【答案】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【详解】（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；【点睛】本题考查石油的分馏、同分异构体、石油裂解和有机物的性质，注意双键能使高锰酸钾褪色，苯环不能。难点（2）注意聚丙烯的链节的表示方法，中两个基的位置不能写错。18．铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，可简单认为是铝与某些金属氧化物在高温条件下发生的反应。某学习小组对铝热反应(以Al和Fe2O3反应为例)进行研究。查阅资料得到Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸点数据如表所示：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351565沸点/℃246729802750—试回答下列问题：(1)在铝热反应中金属铝表现出__性(填“氧化”或“还原”)。请判断下列金属中不能由铝热反应制取的是__(填序号)。①Fe②Cr(铬)③V(钒)④Ca⑤Mn(2)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属。若要设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝，则实验所需试剂为__，可观察到的现象是__。(3)另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，他设计了如下方案来验证：取一块该熔融物冷却后投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明该熔融物中不含有Fe2O3。则：①物质甲是__(填化学式)。②该同学的实验方案是否合理？__(填“合理”或“不合理”)。理由：__。【答案】还原④氢氧化钠溶液溶液中有气泡产生KSCN不合理Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红【详解】(1)铝热反应为铝与某些金属氧化物在高温条件下生成氧化铝和金属单质的反应，反应中铝元素的化合价升高，作还原剂，表现出还原性；铝热反应的原理为还原性较强的金属铝置换出还原性较弱的其他金属，根据金属的活动性顺序可判断，不能由铝热反应制取，故选④；(2)铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铁和氢氧化钠溶液不反应，所以要证明该熔融物中含有金属铝，则实验所需试剂为氢氧化钠溶液，可观察到的现象是溶液中有气泡产生；(3)①检验用溶液，则物质甲是；②铝热反应得到的熔融物中含有单质，可能被全部还原为而不能使溶液变红，所以不合理。19．浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。(1)粗盐精制：过程1除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO杂质时，粗盐溶解后加入沉淀剂：a.过量的Na2CO3溶液b.过量的BaCl2溶液c.过量的NaOH溶液d.过滤除去沉淀，再加入适量的盐酸①加入沉淀剂的顺序正确的是_______(填序号)。A．abcB．bacC．cba②加入适量盐酸，反应的离子方程式有_______和_______。(2)海水提镁：①过程2中加入的试剂是_______。②由Mg(OH)2固体获得MgCl2溶液的离子方程式是_______。(3)海水提溴：主要工业生产流程如下图所示。①海水中的Br被Cl2氧化的离子方程式是_______。②吸收塔中SO2将Br2转化为HBr的化学方程式是_______。③工业上也可用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2。补全以下化学方程式：______________Br2+_______Na2CO3+3H2O=_______NaBr+_______NaBrO3+_______NaHCO3【答案】BCCO+2H+=H2O+CO2OH+H+=H2OCaO或石灰乳Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O2Br－+Cl2=Br2+2ClSO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr3Br2+6Na2CO3+3H2O=5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3【详解】(1)①粗盐精制过程1，加入Na2CO3除去Ca2+、加入NaOH溶液除去Mg2+、加入BaCl2溶液除去SO，同时需要Na2CO3溶液除去过量的Ba2+；所以加入BaCl2溶液后再加Na2CO3溶液，加入试剂的顺序是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，或BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液，选BC；②加入适量盐酸，剩余的碳酸钠和盐酸反应CO+2H+=H2O+CO2、剩余的氢氧化钠和盐酸反应H＋＋OH=H2O；(2)过程2中加入CaO，

CaO和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，或直接加入石灰乳沉淀镁离子；稀盐酸溶解氢氧化镁固体可以得到氯化镁溶液，离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O；(3)①海水中的Br－被Cl2氧化为溴单质，反应的离子方程式是2Br－+Cl2=Br2+2Cl；②吸收塔中SO2和Br2反应生成HBr和硫酸，根据电子守恒SO2和Br2的系数之比为1：1，再结合元素守恒可得化学方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr；③根据得失电子守恒、元素守恒配平Na2CO3溶液吸收吹出的Br2的化学方程式为：3Br2+6Na2CO3+3H2O=5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3。20．煤是一种常用的燃料，由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧或将废气净化后再排放。(1)将煤直接进行燃烧，造成环境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。①写出煤燃烧废气中有关物质转化为硝酸的化学方程式：_______、_______。②下列关于硝酸型酸雨的说法，其中没有道理的是_______(填序号)。a．使水中的浮游生物致死，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统b．对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害c．破坏臭氧层d．硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐，向植物提供氮肥(2)对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图如图，试结合图中信息分别写出废气脱硫并形成副产物(CaSO3、CaSO4和石膏)的过程中所发生的主要化学反应的