高一化学优化训练：第二单元化学是社会可持续发展的基础

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第二单元化学是社会可持续发展的基础5分钟训练(预习类训练，可用于课前）1.2000年诺贝尔化学奖是由日本筑波大学的白川英树、美国宾夕法尼亚大学的艾伦·马克迪尔米德和美国加利福尼亚大学的艾伦·黑格尔获得。三位化学家在导电聚合物的开发和研究方面作出了突出贡献。所谓导电聚合物是由某些聚合物（如聚乙炔）经化学或电化学掺杂后形成的，导电率可从绝缘体延伸到导电范围很高的一类高分子材料。导电聚合物的主要成分应属于(）A。氧化物B。气态氢化物C。复盐D.有机物解析:导电聚合物的主要成分是，是有机物，也是氢化物,但不是气态氢化物。答案:D2。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是其他六大技术发明的物质基础,因而对其他六大技术发明起决定作用。答案：C3.中科院广州化学研究所采用最新的纳米技术，成功地开发出用CO2制取全降解塑料新技术.空气中CO2的回收，既能减轻温室效应,又能造福人类。下列反应可回收空气中的CO2:下列说法不正确的是()A。该反应是聚合反应B.该反应原子利用率高，实现了零排放C。生成物中C元素平均化合价为+4D。生成物中O元素化合价为—2解析：可用排除法。该反应由小分子生成高分子是聚合反应,A正确。该反应中的反应物分子完全转化成了目标产物，原子利用率100％，B正确。有机物中O元素通常显-2价，D正确。答案：C4。汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器"(用铂、钯合金作催化剂),它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化.（1）写出CO与NO反应的化学方程式______________________________________________。（2)“催化转换器"的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是____________________。(3）控制城市空气污染的方法可以有()A。开发氢能源B.使用电动车C。戴上呼吸面具解析：汽车尾气的主要污染物有CO、SO2、氮氧化物和未燃烧完全的烃类物质等.在没有改变燃料结构之前首要的任务是提高汽车发动机的质量使烃燃烧得更完全,同时在排气管上加上催化装置，使尾气中的CO被NO、NO2氧化成CO2，氮氧化物被还原成N2，以减轻对大气的污染。提示信息：CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使SO2的转化。联想：CO和NO反应,生成的无毒气体只能是CO2，故(1）2CO+2NO====2CO2+N2;接触法制硫酸中SO2的催化氧化,故（2)答案是：SO2转化为SO3,产生硫酸酸雾。认真阅读题干“控制城市空气污染源的方法”,（3）的答案应选A、B。汽车排放的污染物被公认为重大公害之一，大力整治汽车排放污染物是大势所趋。近年来，环保部门对减少汽车尾气的排放采取了许多科学有效的措施，至今该问题仍是研究热点之一。答案：(1）2CO+2NO2CO2+N2(2)SO2转化为SO3,产生硫酸酸雾（3)AB10分钟训练（强化类训练，可用于课中)1.近年来，我国许多城市禁止使用含铅汽油，其主要原因是（）A.提高汽油燃烧效率B。降低汽油成本C。避免铅污染大气D。铅资源短缺解析：使用含铅汽油，汽车尾气中就含有污染物含铅化合物，禁止使用含铅汽油的主要原因是避免铅污染,含铅汽油中铅以Pb(C2H5）4的形式存在，是防爆剂。答案:C2。绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求.理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。以下反应中符合绿色化学原理的是（)A。乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷()B.乙烷与氯气制备氯乙烷C。苯和乙醇为原料，在一定条件下生产乙苯D。乙醇与浓硫酸共热制备乙烯解析：写出反应方程式，根据题给信息“全部转变”“零排放”“不产生副产物”等判断A.2CH2==CH2+O2B。CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClD。CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2OB、C、D中都有副产物,不可选.答案：A3。下列物质作燃料，能造成环境污染的是（）①H2②C2H5OH③煤炭④含铅汽油⑤水煤气⑥CO⑦柴草⑧CH4A.①②⑥⑦⑧B。①④⑤⑥C.①③④⑥D.②③④⑤⑥⑦⑧解析：本题一般有两种解析方法。方法一（逐项分析法)：①H2燃烧产物是H2O，不造成环境污染.②C2H5OH完全燃烧生成CO2和H2O，CO2是温室气体，不完全燃烧时还产生CO，能造成环境污染。③煤炭主要成分是C,还含有S、N等元素，燃烧时可产生CO2、CO、SO2、氮氧化物乃至烟尘，都能造成环境污染。④含铅汽油除含Pb外,还含有C和H,乃至S等元素，其燃烧产物中除CO2、CO、SO2污染外，还有铅污染。⑤水煤气是CO和H2的混合气体,燃烧产生温室气体CO2，也能造成环境污染。⑥与⑤基本相同.⑦柴草的主要成分是C、H、O，还含有S、N，燃烧产生CO2、CO、SO2、氮氧化物、灰尘，也能造成环境污染。⑧与②基本相同。能造成环境污染的组合是②③④⑤⑥⑦⑧。方法二(排除法)：H2燃烧产物是水，不造成环境污染，备选项中有①者不可选,A、B、C选项被排除，由此可知D为正确答案。答案：D4。2006年6月5日是世界环境日，也是北京逾20万名驾驶员发起的“为首都多一个蓝天，我们每月少开一天车"环保公益活动的第一天.下列措施不能控制环境污染的是（)A。减少汽车尾气中有毒气体的排放量B.多植树造林C。用氢气作能源D。强制污染企业达标排放解析:控制环境污染，必须追根求源，要采取措施，尽量地减少有毒物质的排放，这才是根本。据此可知A、D项正确.C选项是当前的热点之一，如果能研制出一种高度廉价的H2发生器，那么环境污染将会被减轻许多。而B选项，只能减轻环境污染的危害，却不能控制其排放量.答案：B5.下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是()A。二氧化硫B.氮氧化物C.二氧化碳D.悬浮颗粒解析：属于大气污染物的是：二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒。二氧化碳是空气中的成分之一,含量的变化只能引起“温室效应",对空气质量影响不大.答案：C6。电子工业上使用的印刷电路板,是在敷有铜膜的塑料板上以涂层保护所要的线路，然后用三氯化铁浓溶液作用掉（腐蚀)未受保护的铜膜后形成的。腐蚀后的废液中含有大量的铜离子。为了回收这部分铜离子,并制成硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)，常采用如下步骤：①向废液中加入过量铁屑，搅拌、静置；②滤出固体物质，再加稀硫酸，搅拌；③滤出固态物质，加热煅烧;④把煅烧物放入硫酸中溶解；⑤调节溶液的pH为3.5—4.0，使氢氧化铁沉淀完全，过滤；⑥浓缩滤液,析出晶体；⑦将过滤得到的晶体溶解,再结晶。请完成下列问题：（1)腐蚀电路板上铜的离子方程式是（)A。Cu2++Fe====Cu+Fe2+B。3Cu2++2Fe====3Cu+2Fe3+C.Cu+2Fe3+====Cu2++2Fe2+D.3Cu+2Fe3+====3Cu2++2Fe(2）上述第③步操作所得滤液中主要含有（）A.硫酸铜B.硫酸亚铁C.氯化亚铁D。氯化铁(3）上述第④步操作过程中溶液的pH变化是（）A.不变B。逐渐变小C。逐渐变大D.无法确定(4）上述第⑥步操作过程中，用浓缩而不用蒸干溶液的主要原因是()A。蒸干得不到硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)B.防止由于温度升高硫酸铜溶解度增大C。防止由于酸度升高硫酸铜溶解度增大D。蒸干时会有其他杂质共同析出（5）假设废液中Cu2+的质量分数为10%，回收率为80%，则每吨废液可制得硫酸铜晶体的质量为__________t。解析:(1)腐蚀电路板上铜的是Fe3+,从反应物角度排除A、B。Cu只能将Fe3+还原为Fe2+，而不能将Fe3+还原为Fe，即Cu不与Fe2+反应,C对D错.（2)①中加入过量Fe，滤出固体为Fe、Cu混合物，②中加稀H2SO4溶解了Fe，剩余固体为Cu，③中滤液为FeSO4。(3）③中煅烧物为CuO，用H2SO4溶解得CuSO4,H2SO4被消耗，溶液的pH增大。(4)蒸干CuSO4溶液,生成的CuSO4·5H2O会部分分解：CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O↑不能得到纯净CuSO4·5H2O。（5)关系式法。根据Cu原子守恒Cu2+CuSO4·5H2O64t250t1t×10%×80%m（CuSO4·5H2O)m（CuSO4·5H2O）=0.31t答案：（1）C(2)B(3)C(4）AD（5）0。3130分钟训练(巩固类训练，可用于课后）1。下列物质中属于大气主要污染物的是(）A。白色污染B。可吸入颗粒物C.黄曲霉素D.亚硝胺解析：污染一般分为大气污染、水污染、土壤污染等类别.白色污染是一些难降解的塑料。黄曲霉素、亚硝胺都是固态物质，它们与大气污染都没有直接联系。根据我国空气污染的特点和污染防治重点，目前计入空气污染指数的项目有：二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等。答案：B2。为了防止水污染,下面①-⑤项措施中可以采用的是（)①控制水中所有动植物生长②不任意排放工业废水③禁止使用农药、化肥④生活污水经净化处理后再排放⑤控制二氧化硫和氮的氧化物的排放A.①②④B。①③⑤C.②③④D.②④解析：禁止使用农药、化肥是不现实的,要合理使用化肥、农药。答案:D3.从石油中提取的矿物燃料燃烧后，产生的气体对环境会造成污染.为减少汽车尾气对大气的污染，1998年我国成功地制造出以新燃料作能源的“绿色汽车"。这种新燃料是()A。90号汽油B。甲醇C。92号汽油D。0号柴油解析：本题可采用排除法。现在日常生活中所使用的90号汽油、92号汽油、0号柴油都是从石油中提取的化石燃料，为常规能源.新能源应为甲醇。答案：B4.通常所说的“白色污染"是指（）A.冶炼厂的白色烟尘B。石灰窑的白色粉末C.聚乙烯等白色塑料垃圾D。白色建筑废料解析：“白色污染”作为环境方面的专有名词，是指聚乙烯等白色塑料垃圾，如一次性快餐盒、塑料方便袋、农用薄膜等，因为它们因难以降解而造成污染。答案:C5。大气中二氧化碳的含量升高是产生温室效应的主要原因。下列过程不会增加空气中二氧化碳含量的是()A。呼吸作用B。光合作用C.汽油燃烧D.煅烧石灰石解析：呼吸过程中呼出二氧化碳吸入氧气，汽油燃烧和煅烧石灰石都会产生二氧化碳,它们都会引起空气中二氧化碳含量增加。光合作用是植物叶绿素与二氧化碳在光照条件下转化为糖类物质的过程,它是自然界消耗二氧化碳的重要反应。答案：B6。酸雨形成的主要原因是人们向空气中排入了大量的()A。二氧化硫B.二氧化碳C.一氧化碳D。硫化氢解析：酸雨的主要成分是硫酸和硝酸，其中硫酸的含量较高。酸雨的形成是大量含硫物质燃烧和汽车尾气所致。2SO2+O2+2H2O====2H2SO44NO+3O2+2H2O====4HNO3答案：A7。2006年3月12日，中国室内装饰学会环境监测委员会提醒民众警惕室内污染问题。某些不合格的建筑装饰材料,会缓慢释放出浓度过高、影响健康的气体，这些气体最常见的是（）A.二氧化氮B.二氧化硫C。一氧化碳D。甲苯等有机物蒸气和甲醛解析：建筑装饰材料是一些有机化合物材料，释放出的是甲醛、甲苯等有机气体.答案：D8。铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99。9999%的铁.(1）你估计它不会具有的性质是（）A。硬度比生铁低B。在潮湿的空气中放置不易生锈C。在冷的浓硫酸中钝化D。不能与盐酸反应(2）纯铁的实际使用范围有限,人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁和铁的合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛.在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是（)A.它们的组成元素是相同的B。耐腐蚀的性能不同C.它们都属于钢，因此物理性质是一样的D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同解析：（1）铁是一种较活泼的金属，在金属活动性顺序表中氢之前,能与盐酸反应置换出酸中的氢，生铁是合金，硬度比纯铁高,只有A、D.（2）不锈钢和普通钢都是铁的合金,二者的不同是不锈钢里加入了镍,改变了其内部结构，具有抗腐蚀性能，组成元素是不同的.答案：（1)AD（2)B9.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量和生成物总质量之比,在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（）B.CH2==CH2+Cl2+Ca(OH）2+CaCl2+H2OC。2CH2==CH2+O2+HOCH2CH2-O-CH2CH2OH+2H2O解析：原子经济性的概念是1991年美国著名有机化学家Trost(为此他曾获得了1998年度的总统绿色化学挑战奖的学术奖)提出的，他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中，达到零排放。绿色有机合成应该是原子经济性的,即原料的原子100%转化成产物，不产生废弃物.原子利用率越高，反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少.其定义可表示为：原子利用率=×100%我们根据该表达式来分析一下上述的选项：A的原子利用率=44/104×100％≈42％B原子利用率=44/173×100％≈25％C原子利用率=44/44×100%=100%D原子利用率=44/186×100％≈24%从以上分析不难看出，A、B、D的原子利用率均达不到100％，因此C反应的原子利用率最高，对环境的友好性明显地超过其他三种方法,因此该反应是一个“绿色化学的反应”。答案:C10.为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料,目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气，一类是液化石油气的主要成分.据此信息解答下列(1）-(2)题。（1)这类燃料的主要成分都是()A.碳水化合物B.碳氢化合物C.氢气D。醇类（2)这类燃料之所以被称为“清洁燃料”，其原因的解释中正确的是(）A。使用这类燃料的汽车不会排放对环境有害的气体B。这类燃料燃烧不会产生对环境有害的气体C.使用这类燃料的汽车所排放的有害气体比使用普通燃料少D。这种清洁燃料比普通燃料燃烧更充分解析:天然气主要成分是甲烷,而液化石油气的主要成分是烷烃和烯烃的混合物。由此判断压缩天然气和液化石油气的主要成分都是碳氢化合物,答案选B；清洁燃料是相对于普通燃料而言,燃烧更充分,排放的有害气体较少.答案：（1）B(2)CD11.20世纪90年代，国际上提出了“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节能都实现净化和无污染的反应途径。下列各项属于“绿色化学"的是(）A.处理废弃物B.治理污染点C。减少有毒物D.杜绝污染源解析：在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全都转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%,不产生其他有毒物质,预防污染即防患于未然,从根本上消除污染。根据绿色化学的理论,应为D.而A项中，处理废弃物、B项中，治理污染点都是被动地治理污染,C项中,减少有毒物,还是造成污染,仍不符合绿色化学的理论。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，按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这是原子利用率为100％，全部转化为生成物，从根本上杜绝污染。答案：D12.从防止污染、减少用酸量的可持续发展的角度分析，下列利用金属铜制取Cu(NO3)2的方法中最好的是（)A.CuCu（NO3)2B。CuCu（NO3）2C.CuCuOCu（NO3)2D。CuCuSO4Cu（NO3)2解析：三种方案都涉及到氧化还原反应，铜均作还原剂，但氧化剂不尽相同.三种方案都消耗了硝酸，但从反应方程式角度看，制取相同质量的Cu（NO3)2,消耗的硝酸的量不相同。若从环境保护的角度分析,不难看出方案A、方案B和方案D都产生了有毒害的气体物质.方案C消耗原料最少，且不产生有毒气体。答案：C13。下列说法不正确的是（）①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO2、SO2等有害气体③直接燃烧煤不如将煤加工后再燃烧的效果好④固体煤变为气体燃烧后,燃烧效果将更低A。①④B.②③C.①③D。②④解析：化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧。化石燃料不经处理直接燃烧可产生污染物CO、SO2等有害气体。化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料，不仅能减少SO2对大气的污染，而且能提高燃烧效率。所以①④选项的说法是错误的。答案：A14。二十世纪九十年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。(1）在我国中西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是_________.A.建在中西部干旱山区可以脱贫致富B.应建在水资源丰富和交通方便的远离城市的郊区C.企业有权自主选择厂址D.不宜建在人口稠密的居民区（2)对聚丙烯酸废弃物(白色污染物中的一种)的降解,国际上最新采用了热聚门冬氨酸或其盐（TPA），它有效、廉价，且自身可被生物降解。废弃物自身被生物降解的意义是_________。解析:研究化学问题时都应该注重绿色化学。绿色化学的具体内涵主要体现在以下五点：①减量，即减少用量，减少“三废"排放；②重复使用，诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，这是降低成本和减废的需要；③回收，可以有效实现“省资源、少污染、减成本"的要求；④再生，是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径；⑤拒用，指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。这是杜绝污染的最根本方法.答案：(1)BD（2)防止废弃物对土壤和水造成污染15.我国农业因遭受酸雨而造成每年损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规.(1）你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是__________。①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A.①②③B。②③④⑤C.①③⑤D.①③④⑤（2)在英国进行的一项研究表明:高烟囱可以有效地降低地表面二氧化硫的浓度。在20世纪60—70年代的10年间,由发电厂排放出的二氧化硫增加了35%，但由于建高烟囱的缘故，地面浓度降低了30％之多。请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取,简述理由。解析：(1）酸雨的形成主要是由煤等大量含硫燃料的燃烧和石油产品燃烧后产生的二氧化硫造成的，开发新能源,减少含硫煤的使用，燃料脱硫可以减少二氧化硫的排放量，这些措施都是可以的。减少酸雨产生的途径只能是减少二氧化硫的生成量或排放量，因此，把烟囱造高或在已酸化的土壤中加石灰,是不可能减少二氧化硫的排放量的.（2)从全球环境保护的角度看,这种方法是不可取的，因为造高烟囱并不能减少二氧化硫的排放总量，只是将二氧化硫污染转嫁到其他地区而已.答案：(1）C（2)不可取。因为二氧化硫的排放总量没有减少,所以形成的酸雨仍会造成对全球的危害.16.叶绿素在光的作用下可将CO2和H2O转化为葡萄糖（C6H12O6）和O2,6CO2+6H2OC6H12O6+6O2,葡萄糖可进一步合成淀粉〔(C6H10O5）n〕.科学家预言,在不久的将来，人类将模拟在生物体内的这一变化过程，从工厂中由CO2和H2O直接生产出淀粉。这样，合成优质叶绿素将十分重要。叶绿素有a、b两种,已知叶绿素a（或b)中仅含有C、H、O、N、Mg五种元素，且知叶绿素a中各元素的质量分数分别是：w(C)=73。99％w(H)=8.072％w(O)=8.969％w(N）=6.278％w(Mg)=2.691%经测定叶绿素a的相对分子质量小于1000，试确定叶绿素a的分子式.解析:（设1法）由于叶绿素a中Mg的质量分数最小,因此可设叶绿素a分子中只有1个Mg原子。则：M(叶绿素a)×2。691%=24M（叶绿素a)=891。9若叶绿素a分子中有2个Mg原子，则叶绿素a的相对分子质量是1783.6，大于1000，不合题意.可见叶绿素a分子中只有1个Mg原子，该分子中其他原子个数分别是:N(C）==55N(H)==72N(O）==5N（N)==4故叶绿素a的分子式是：C55H72O5N4Mg评注：已知物质的组成元素和各元素的质量分数求物质的分子式，常用设“1”法。含有多种原子的分子，质量分数与相对原子质量比值越小，所含原子个数越少,可先设其个数为1，求出相对分子质量，再与题给条件相比较,从而可求出分子式。答案：叶绿素a的分子式是：C55H72O5N4Mg17。A、B、C、D四种有机物，它们分子中C、H、O三种元素的质量比都是6∶1∶8。在通常状况下，A是一种有刺激性气味的气体，相对氢气的密度为15，其水溶液能发生银镜反应；B分子的相对分子质量为A的6倍,是具有甜味的白色晶体，通常作制镜工业的还原剂;C和D两物质的蒸气密度是2。68g·L-1(标准状况），互为同分异构体，但C的水溶液能使紫色石蕊试液变红，而D是不溶于水的油状液体，且具有水果香味。请写出A、B、C、D各物质的名称及结构简式。解析:本题是一道综合性有机推断题,重点考查各种有机物的性质、分子式的掌握情况及计算能力。因为分子中C、H、O三种元素的质量比都是6∶1∶8，C、H、O原子个数比为6/12∶1/1∶8/16=1∶2∶1，实验式为CH2O.又因为A的相对分子质量为15×2=30，是一种有刺激性气味的气体，故A为甲醛。B的相对分子质量为30×6=180，分子式为C6H12O6,又因为B为制镜工业的还原剂,故B为葡萄糖。C和D的相对分子质量都是2。68×22.4=60，分子式为C2H4O2，C的水溶液显酸性，