2022年新高考化学时事热点情境化考题-钠及其化合物(解析版)

试卷第=page88页，共=sectionpages1212页2022年新高考化学时事热点情境化考题钠及其化合物1．“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”。下列说法正确的是A．金属铷的熔点高于钾 B．的中子数为48C．和化学性质不同 D．铷元素属于ⅠB族【答案】B【详解】A．铷和钾属于碱金属，碱金属的熔沸点随原子序数的递增而减小，铷原子序数大于钾，故金属铷的熔点低于钾，A错误；B．的中子数为85-37=48，B正确；C．和互为同位素，化学性质几乎完全相同，C错误；D．铷属于碱金属，位于ⅠA族，D错误；2．“轻轨电车”是重庆一道美丽的风景线。当电车启动时，电车电刷跟导线的接触点由于摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、能导电且化学性质稳定的特点。该接触点上材料的选用较为合适的是A．金刚石 B．铝 C．石墨 D．钠【答案】C【详解】金刚石不容易导电，是绝缘体，排斥金刚石。铝和钠在常温下容易被氧化，排除铝和钠。石墨的熔点为3850±50℃，耐高温。石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍，导热性超过钢、铁、铅等金属材料。石墨在常温下有良好的化学稳定性。摩擦系数越小，润滑性能越好。石墨做轻轨电车跟架空电线的接触头是最好的材料。3．2021年4月29日，“天和”核心舱成功发射，标志着中国空间站在轨组装建造全面展开。针对以下配置说法不正确的是A．柔性三结砷化镓太阳能电池阵：砷化镓属于半导体，相对于硅电池，光电转化率更高B．核心舱变轨动力依靠电推发动机：相对于化学燃料更加经济与环保C．生活舱内配备环境控制与生命保障系统：航天员主要通过Na2O获取呼吸用氧D．可再生水循环系统：从尿液分离出纯净水，可以采用多次蒸馏的方法【答案】C【详解】A．砷化镓是III-V族半导体材料的典型代表，三结型砷化镓太阳能电池光电转换效率可以达到50%以上，远远高于Si太阳能电池，故A正确；B．电能相对于化学燃料更加经济与环保，故B正确；C．航天员主要通过Na2O2获取呼吸用氧，故C错误；D．用蒸馏法获得的水为蒸馏水，只有一种物质，是纯净物，故D正确；4．2020年11月“嫦娥五号”成功着陆月球，展示了以芳纶为主制成的五星红旗，用SiC增强铝基材料钻杆“挖土”，实现了中国首次月球无人采样返回。研究表明月球表面的“土壤”主要含有氧、硅、铝、铁、镁、钙和钠等元素。下列有关说法正确的是A．“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转变成电能B．制作五星红旗用的芳纶为合成纤维，具有烧焦羽毛的气味C．制作钻杆用的SiC又称金刚砂，具有硬度大、耐磨性好的优点D．月球表面的“土壤”所含元素均可以利用焰色反应进行判断【答案】C【详解】A．“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵，是将太阳能转化为电能，锂离子电池组，是将化学能转变成电能，故A错误；B．蛋白质燃烧会闻到烧焦羽毛气味，芳纶纤维属于合成纤维，不是蛋白质，故B错误；C．SiC俗称金刚砂，为原子晶体，硬度大，熔点高，耐磨性好，可用于制作高强度、耐高温、耐磨的产品，如高温结构陶瓷和轴承等，故C正确；D．焰色反应是一些金属元素的性质，不是所有元素都具有的性质，利用焰色反应不能判断月球表面的“土壤”所含的全部元素，故D错误；5．中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2，反应过程如图所示。下列说法错误的是A．捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2B．环节a中物质分离的基本操作是过滤C．反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质D．高温反应炉中的物质是Ca(HCO3)2【答案】D【详解】A．捕捉室中氢氧化钠溶液喷成雾状，可以增大与二氧化碳的接触面积，有利于二氧化碳充分反应被吸收，故A正确；B．由分析可知，环节a为向碳酸氢钠溶液中加入氧化钙，氧化钙与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤得到碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，故B正确；C．由分析可知，环节a得到的氢氧化钠溶液和反应炉中得到的氧化钙可以循环利用，故C正确；D．由分析可知，高温反应炉中碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，故D错误；6．海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋中碳循环的简单原理图。下列说法错误的是A．海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能B．钙化释放CO2的离子方程式：2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2OC．影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等D．光合作用，每生成0.1mol(CH2O)x转移电子数为4NA(NA表示阿伏伽德罗常数)【答案】D【详解】A．CO2经光合作用形成有机物参与海洋碳循环，过程中能将太阳能转化为化学能，故A正确；B．钙化生成CaCO3沉淀同时，释放CO2的离子方程式：2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O，故B正确；C．温度高或酸性条件下，二氧化碳在水中溶解度小，影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等，故C正确；D．光合作用，碳由+4价降为0价，每生成0.1mol(CH2O)x转移电子数为0.4xNA(NA表示阿伏伽德罗常数)，故D错误；7．我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源，已探明的储量约三千万吨，碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺流程如图。下列有关说法错误的是

A．金属锂可保存在煤油中B．使用复合助剂有利于碳酸钾的分解C．“粉碎”是为了增加接触面积，加快反应速率D．真空热还原发生的主要化学反应为【答案】A【详解】A．Li的密度小于煤油，锂不能保存在煤油中，应该保存在液体石蜡中，A项错误；B．碳酸锂高温焙烧分解生成二氧化碳，复合助剂可以与二氧化碳发生反应，促进碳酸锂分解，故使用复合助剂有利于碳酸锂的分解，B项正确；C．“粉碎”可以使接触面积更大，从而加快反应速率，C项正确；D．铝还原性强，化学反应为，D项正确；8．新中国化学题材邮票记载了我国化学的发展历程，形象地呈现了人类与化学相互依存的关系。下列邮票内容所涉及的主要物质，属于无机化合物的是ABCD侯氏制碱法生产纯碱化学工业生产橡胶齐鲁三十万吨乙烯工程人工全合成结晶牛胰岛素A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A．纯碱是碳酸钠，是无机物，A符合题意；B．合成橡胶是三大合成有机高分子化合物，属于有机物，B不合题意；C．乙烯是有机物，C不合题意；D．结晶牛胰岛素是一种蛋白质，属于有机物，D不合题意；9．科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，该装置可有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。下列有关说法中不正确的是A．系统工作时，a极为电源负极，电子从a极流出B．系统工作时，将电能转化成化学能C．系统工作时，b极区可能会析出固体D．系统工作时，b极区的电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2+H2【答案】B【详解】A．该电池工作时，钠极(a极)为电源负极，电子从a极流出，流向b极，A描述正确；B．由于是原电池，故系统工作时，将化学能转化成电能，B描述错误；C．Na+移向正极，遇到有可能形成溶解度较小的NaHCO3，故可能有固体析出，C描述正确；D．由题图知b极上是CO2、H2O发生得电子的还原反应生成、H2，电极反应为2CO2+2H2O+2e-=2+H2，D描述正确；10．环戊二烯可用于制备二茂铁［Fe(C5H5)2，结构简式为］，后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。下列说法正确的是A．阳极电极反应式为：2Br--2e-=Br2B．Ni电极电势高于Fe电极C．电解制备可以在NaBr的水溶液中进行D．制备二茂铁总反应为：Fe+2=+2H2↑【答案】D【详解】A．由分析知，阳极应为Fe失电子生成Fe2+，A错误；B．由分析知，Ni为阴极，故与电源负极相连，其电势低于Fe，B错误；C．阴极生成的Na单质会与水反应，故不能用水溶液，C错误；D．由反应原理可知钠离子仅为中间产物，制备二茂铁总反应为：Fe+2=+2H2↑，D正确；11．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法正确的是A．燃放的焰火是焰色反应所呈现出来的色彩，此焰色反应是由于火药燃烧产生的高温使某些金属元素发出特殊颜色的光，所以焰色反应是化学反应B．石油的分馏、裂化、裂解以及煤的干馏和液化都能促使人们更有效地使用化石能源，有利于节能和环保C．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐D．用84消毒液与酒精混合使用能更有效杀灭新冠病毒【答案】B【详解】A．火药的燃烧过程有新物质产生，属于化学变化；燃放的焰火是某些金属元素的焰色反应所呈现出来的色彩，此过程没有新物质生成，属于物理变化，故A错误；B．低沸点的烃可以通过石油的分馏得到，石油的裂化可以把长链烃变为短链烃，裂解可以得到短链不饱和烃；煤的干馏可以得到煤焦油、粗氨水、焦炉气等，煤的液化可得甲醇等，因此以上的变化过程，都能促使人们更有效地使用化石能源，有利于节能和环保，故B正确；C．新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的高，可以适用于不同的要求；高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，不属于传统的硅酸盐材料，故C错误；D．84消毒液主要成分为次氯酸钠，具有强氧化性，而乙醇具有还原性，二者混合使用，会产生有毒气体，降低各自的杀毒效果，故D错误；12．钠沉入液氨中，快速溶剂化(如图所示)，得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡，且溶液颜色逐渐变浅。下列说法错误的是A．钠的液氨溶液不再具有还原性B．液体的导电性增强C．溶液呈蓝色是因为产生D．钠和液氨可发生反应：【答案】A【详解】A．钠的液氨溶液中含有钠单质，具有还原性，故A错误；B．液氨中没有自由移动的带电子粒子，不导电，而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子，能导电，即溶液的导电性增强，故B正确；C．溶液呈蓝色是因为钠单质的自由电子与氨气结合产生，随着反应进行，不断减小，故蓝色变浅，故C正确；D．Na和液氨反应生成NaNH2和H2，则发生反应的化学方程式为2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑，故D正确。13．我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。回答下列问题：（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是___（填字母标号）。a．碳酸氢钠难溶于水b．碳酸氢钠受热易分解c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验。①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。试回答下列有关问题：（Ⅰ）乙装置中的试剂是___；（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是___；（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是___（填分离操作的名称）。②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验。（Ⅰ）实验时，须先从___管通入___气体，再从___管中通入___气体；（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是___；（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：___。【答案】（1）c①饱和碳酸氢钠溶液吸收逸出的NH3过滤②aNH3bCO2增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率（3）用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等）【详解】(1)a．碳酸氢钠易溶于水，故错误；

b．碳酸氢钠受热易分解，与其在溶液中首先结晶析出无关，故错误；

c．碳酸氢钠的溶解度相对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些，所以在溶液中首先结晶析出，故正确；故答案为：c；

(2)①(I)利用盐酸制取二氧化碳时，因盐酸易挥发，所以，二氧化碳中常会含有氯化氢气体，碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应，所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；

(II)实验过程中氨气可能会从溶液中逸出，而稀硫酸能与氨气反应，所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3；

(III)分离出NaHCO3晶体的操作是分离固体与液体，常采用的实验操作是过滤操作；

②(I)制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水，氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以应先通入氨气，所以a端通入，从而保证了从b通入二氧化碳时，二氧化碳被充分反应，故答案为：a；NH3；b；CO2；

(II)装置改动后反应物的二氧化碳与溶液的接触面积增大，提高了二氧化碳的吸收率，(3)根据侯氏制碱法的原理可知用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应可以析出碳酸氢钠，饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳会与碳酸氢钠析出，故答案为：用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。(或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等)14．“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣（主要成分为Na2CO3）吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下：(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解，可采取的措施是_______（写出一种即可）。(2)过程①进行的操作是_______。(3)上述流程中，加入NaOH后，发生反应的化学方程式为_______。(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是_______。(5)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，_______，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。【答案】（1）搅拌（粉碎、加热）（2）过滤（3）NaHSO3+NaOH＝Na2SO3+H2O（4）含+4价硫的化合物被氧化（5）加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液【详解】(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解，可采取的措施是搅拌、粉碎、加热等。答案为：搅拌（粉碎、加热）；(2)通过过滤操作可以分离可溶和不溶物质。故过程①进行的操作是过滤。答案为：过滤；(3)加入NaOH后，氢氧根可以和亚硫酸氢根发生反应，反应方程式为：NaHSO3+NaOH＝Na2SO3+H2O；答案为：NaHSO3+NaOH＝Na2SO3+H2O；(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是含+4价硫的化合物被氧化；答案为：含+4价硫的化合物被氧化；(5)证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4，实质是检验SO的存在。检验SO，可以通过在酸性环境下，通过加入含BaCl2溶液，观察是否有不溶于酸的白色沉淀(BaSO4)生成，若有白色沉淀生成，说明存在SO，即证明含有Na2SO4。故答案为：加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液。15．氢化铝锂(LiAlH4)以其优良的还原性能在医药、香料、农药、染料等行业中广泛应用。纯氢化铝锂是一种白色晶状固体，熔点125℃，加热至130℃时分解，溶于醚、四氢呋喃，在120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应。目前世界上有四种工业生产LiAlH4的方法，其中施莱兴格(Schlesinger)法和高压合成法最为常见。Ⅰ.施莱兴格(Schlesinger)法Ⅱ.高压合成法请根据题中信息回答以下问题：(1)Schlesinger中的反应器需要附加电磁搅拌器，目的是________。(2)Schlesinger的反应器中发生的化学反应方程式是________。(3)采用Schlesinger时需要使用大量高纯度氩气，氩气的作用是________。(4)为了降低成本，在Schlesinger工艺中有一种原料可以循环使用，这种原料是________。(5)已知乙醚沸点为35℃，某工厂准备在蒸发室采用减压蒸发分离出产品，你认为有无必要，请简述理由________。(6)两种工艺均使用过滤器，中学实验室中过滤装置需要的玻璃仪器有________。(7)使用氢化铝锂要注意安全，少量未反应完的需要分解处理。其中一种处理方法是向其中缓慢加入适量的稀盐酸，待无气体放出后视为处理完全。请写出此过程的化学反应方程式______________________________________。【答案】（1）加快反应速率，使反应更充分（2）4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl（3）保护气，排出设备中的空气和水蒸气（4）乙醚无必要，乙醚沸点远低于LiAlH4的分解温度，直接加热蒸发即可分离（6）烧杯、漏斗、玻璃棒（7）LiAlH4+4HCl=LiCl+AlCl3+4H2↑【详解】(1)Schlesinger中的反应器中附加电磁搅拌器，可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分，故答案为：加快反应速率，使反应更充分；(2)根据流程图，Schlesinger的反应器中高纯度LiH粉末和无水AlCl3反应生成LiAlH4和LiCl，反应的化学反应方程式为4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl，故答案为：4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl；(3)纯氢化铝锂在120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应，采用Schlesinger时需要使用大量高纯度氩气，氩气性质稳定，可以用作保护气，排出设备中的空气和水蒸气，防止氢化铝锂遇水爆炸，故答案为：保护气，排出设备中的空气和水蒸气；(4)根据流程图，蒸发室中蒸发出来的物质中含有乙醚，为了降低成本，在Schlesinger工艺中乙醚可以循环使用，故答案为：乙醚；(5)乙醚沸点为35℃，远低于LiAlH4的分解温度(130℃)，因此在蒸发室没有必要采用减压蒸发，故答案为：无必要，乙醚沸点远低于LiAlH4的分解温度，直接加热蒸发即可分离；(6)两种工艺均使用过滤器，中学实验室中过滤装置需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；(7)氢化铝锂加热至130℃时分解，在120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应，使用氢化铝锂要注意安全，少量未反应完的氢化铝锂需要及时处理。其中一种处理方法是向其中缓慢加入适量的稀盐酸，待无气体放出后视为处理完全，氢化铝锂与盐酸反应放出氢气，反应的化学反应方程式为LiAlH4+4HCl=LiCl+AlCl3+4H2↑，故答案为：LiAlH4+4HCl=LiCl+AlCl3+4H2↑。16．2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用使锂的需求量大增，自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。（1）i.为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈_______，可以认为存在锂元素。A．紫红色B．绿色C．黄色D．紫色（需透过蓝色钴玻璃）ii锂离子电池的广泛应用同样也要求处理电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源，部分流程如图：查阅资料，部分物质的溶解度(s)，单位g，如下表所示：（2）将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理，筛分后获得正极片。下列分析你认为合理的是___。A．废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，残余的能量会集中释放，可能会造成安全隐患。B．预放电时电池中的锂离子移向负极，不利于提高正极片中锂元素的回收率。C．热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。（3）工业上为了最终获得一种常用金属，向碱溶一步所得滤液中加入一定量硫酸，请写出此时硫酸参与反应的所有离子方程式____________（4）有人提出在―酸浸时，用H2O2代替HNO3效果会更好。请写出用双氧水代替硝酸时主要反应的化学方程式__________________（5）若滤液②中c(Li+)=4mol/L加入等体积的Na2CO3后，沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%，计算滤液③中c(CO32-)___________。（Ksp(LiCO)=1.62×10－3）（6）综合考虑，最后流程中对―滤渣③‖洗涤时，常选用下列________（填字母）洗涤。A．热水B．冷水C．酒精原因是_______________________（7）工业上将回收的Li2CO3和滤渣②中FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4，实现了物质的循环利用，更好的节省