第八章《化学与可持续发展》测试题
一、单选题(共12题)
1.能源可划分为一次能源和二次能源,直接来自自然界的能源称为一次能源;需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。下列叙述正确的是( )
A.水煤气,电能是一次能源
B.天然气,水力是二次能源
C.核能,煤,石油符合未来新能源标准
D.太阳能,生物质能,风能,氢能符合未来新能源标准
2.富饶的中华大地养育了勤劳智慧的人民,留下了许多宝贵的物质财富和精神财富,下列描述错误的是
定窑白瓷 沧州泥塑 曲阳石雕 长信宫灯 (青铜器)
A.白瓷的主要成分是碳酸钙(CaCO3) B.泥塑不属于陶瓷 C.酸雨对汉白玉石雕有严重的破坏作用 D.青铜属于合金材料
A.A B.B C.C D.D
3.下列有关化学用品的安全使用(或措施)正确的是
A.在实验室发现钠着火时,立即用水浇灭
B.装运乙醇的包装箱上应贴上易燃液体的危险品标志图标
C.为了预防新冠肺炎,在家中关闭门窗用大量的95%的酒精进行环境消毒
D.食品添加剂为各种各样的化学物质,所以国家应立法杜绝使用食品添加剂
4.随原子序数的递增,五种短周期元素原子半径与原子序数的关系如图所示:
已知:TX2是现代光学及光纤制品的基本原料:ZY能破坏水的电离平衡:Z3RY6在工业上常用作助熔剂。下列说法不正确的是
A.R在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族
B.上述元素中的某两种元素可组成一种五原子共价化合物,该化合物的电子式为 或
C.工业上以Z3RY6作助熔剂的目的是降低氧化铝沸点,节约冶炼铝的原料
D.已知11.5 g Z的单质在X2中完全燃烧,恢复至室温,放出Q kJ热量,该反应的热化学方程式为2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-4Q kJ/mol
5.下列有关我国最新科技成果的说法中错误的是
A.北斗卫星的太阳能电池板可将太阳能直接转化为电能
B.国产飞机——C919使用的航空煤油可从石油中分馏得到
C.高铁“复兴号”使用的碳纤维属于有机非金属材料
D.极地考查船“雪龙2号”船身上镀的锌层可减缓铁制船体遭受的腐蚀
6.废弃的铝制易拉罐应投入的垃圾桶上贴有的垃圾分类标志是( )
A.有害垃圾
B.可回收物
C.餐厨垃圾
D.其他垃圾
7.下列有关煤的说法正确的是( )
A.煤的干馏是一种物理变化过程
B.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后蒸馏的方法把它们分离出来
C.煤可以直接液化,使煤与氢气作用生成液体燃料
D.煤的气化是将煤在高温条件下由固态转化为气态,是物理变化过程
8.“美丽中国”是十八大提出的重大课题,她突出了生态文明,重点是社会发展与自然环境之间的和谐,下列行为中不符合这一主题的是
A.用已脱硫的煤作燃料
B.开发太阳能、风能和氢能等能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
C.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质
D.开发利用可燃冰是缓解能源紧缺的唯一途径
9.下列有关实验能达到相应实验目的的是
A.实验①用于收集少量二氧化氮气体 B.实验②用于制备干燥的氨气
C.实验③用于石油分馏制备汽油 D.实验④用于制备乙酸乙酯
10.下列关于铝及其化合物的叙述中,不正确的是( )
A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.红宝石、刚玉的主要成分是Al2O3
C.铝热反应可以用于冶炼金属 D.氢氧化铝可以用作耐火材料
11.下列说法不正确的是
A.石蜡的主要成分是烷烃
B.橡胶硫化可使橡胶具有更好的强度
C.裂化汽油可以从溴水中萃取溴
D.食用油在空气中放置易被氧化是因为其含有较多的碳碳双键
12.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A.用大豆酿制酱油时,蛋白质水解生成了氨基酸
B.医用防护口罩中使用的聚丙烯熔喷布,其生产原料来自石油裂解
C.氨氮废水(含NH4+及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理
D.古代烧制瓷器的主要原料是石灰石和石英砂
二、非选择题(共10题)
13.固体废弃物的处理
工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循_______、_______和_______的原则,达到_______和_______这两个重要目的。
14.煤是我国重要的化石燃料,煤化工行业中产生的H2S也是一种重要的工业资源.
(1)煤液化是_____(填“物理”或“化学”)变化过程。
(2)煤液化过程中产生的H2S可生产硫酸,部分过程如图所示:
①SO2反应器中的化学方程式是_____。
②生产过程中的尾气需要测定SO2的含量符合标准才能排放.已知有V L(已换算成标准状况)尾气,通入足量H2O2吸收再加足量BaCl2溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应),过滤、洗涤、干燥、称量得到b g沉淀。尾气中SO2的含量(体积分数)的计算式是_____。
(3)H2S还可用于回收单质硫.含有H2S和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液,可实现空气脱硫,得到单质硫.FeCl3溶液吸收H2S过程中,溶液中的n(Fe3+)、被吸收的n(H2S) 随时间t的变化如图。
①由图中信息可知,0~t1时,一定发生的反应是_____(用离子方程式表示)。
②t1以后,溶液中n(Fe3+)保持基本不变,原因是_____。
15.硫是生物必需的大量营养元素之一,下图是自然界中硫的循环图,在循环过程中价态变化在-2价至+6价之间,以不同的状态(或形态)发生一系列的变化,请分析此图并回答有关问题,
(1)硫循环与氮循环是自然界中两种重要的元素循环过程,下列关于这两种循环的说法正确的是_____
选项 比较 氮循环 硫循环
A 异 氮元素会进入大气 硫元素不会进入大气
B 碳循环过程有生物圈参与 硫循环过程无生物圈参与
C 同 人类活动对氮循环和硫循环都造成巨大影响
D 氮循环和硫循环对环境的影响是都能导致温室效应
(2)分解者可将含硫有机物分解为硫化氢,硫黄细菌和硫化细菌可将硫化氢进一步转变为元素硫或硫酸盐,下列关于硫化氢说法正确的是 _____________
A.硫化氢分子很稳定,受热难分解
B.硫化氢分子中所有原子的最外层都达到8电子结构
C.将硫化氢通入硫酸亚铁溶液,产生沉淀
D.硫化氢中硫元素为-2价,因此只有还原性,没有氧化性
E.硫化氢是一种无色臭鸡蛋气味的有毒气体
(3)硫化氢虽然有毒,但有研究发现人体心肺血管中存在微量硫化氢,它对调节心血管功能具有重要作用,请再举出一例类似硫化氢“亦正亦邪”物质的实证______________________。
(4)大气中的SO2经过一系列转化最终生成H2SO4,导致降水具有较强酸性,称为酸雨。收集某次酸雨样品,发现8小时内,样品pH一直在较小,其原因可能是_____________________。(用化学方程式表示)
(5)研究发现,空气其中少量的NO2也能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2
NO2在上述过程中的作用,与H2SO4在下列变化中的作用不符的是___________(多选)
A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
B.硫化氢通入浓H2SO4中
C.浓H2SO4滴入萤石中,加热
D.向盐酸中加入浓硫酸产生白雾
(6)为了防治酸雨,工业上常采用“钙基固硫法”即将生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、氧气和生石灰共同作用,使硫元素转移到炉渣中,大部分硫元素最终转化为固体盐是_______。
(7)若采用如图所示的流程处理则气体a是_______________,Y一定含有______________。(填化学式)
16.铝热反应原理可以应用在生产上,如用于焊接钢轨等,实验室铝热反应的实验装置如图所示。
(1)该实验步骤如下:用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,套在一起,使四周都是四层。把内层漏斗取出,在底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一个漏斗套在一起,架在铁圈上,下面放置盛沙的_______(填仪器名称)。把5 g炒干的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀,放在漏斗中,上面加少量氯酸钾,并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条,观察发生的现象。
(2)图中漏斗的材质是_______(填“玻璃”或“纸”)。
(3)镁条的作用是_______。
(4)实验现象有:
①_______;
②_______;
③_______。
(5)待熔融物冷却后,除去外层熔渣,仔细观察,可以发现落下的是_______珠。
(6)写出该反应的化学方程式:_______;在冶金工业上也常用这一反应原理来冶炼_______(填字母)。
A.不活泼金属 B.较活泼金属
C.稀有金属 D.高熔点金属
17.粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。回答下列问题。
(1)如何除掉粗盐中的可溶性杂质CaCl2、MgCl2、硫酸盐呢?请按要求填空:
杂质 加入试剂 (填化学式) 化学反应方程式
硫酸盐 ①______ 反应①_______
CaCl2 ②_______ 反应②_______
MgCl2 ③NaOH 反应③MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
(2)除杂时,为了将杂质尽可能除尽,加入的除杂试剂一般要过量,且应在后续步骤中除去。则在(1)中,加入试剂②的主要目的是___________;(1)中所加入的3种试剂的先后顺序为___________→___________→___________(选填序号);经上述3种试剂除杂后的溶液中,还应加入适量的___________(填试剂名称),再经过蒸发后可得到纯净的NaCl。
(3)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程:①加热搅拌;②固定铁圈位置;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④放置酒精灯;⑤停止加热。其正确的操作顺序为___________。
18.海洋植物如海带海藻中含有丰富的碘元素,实验室里从海藻中提取碘的流程如图:
请回答:
(1)写出提取过程中有关实验操作的名称:①____、③___。
(2)操作③用到的主要玻璃仪器____。
(3)提取碘的过程中,可加入的有机溶剂是___,用力振荡、静置后,上层呈___色,下层呈____色。
(4)写出②的离子方程式_____。
(5)工业提取得到的碘可用于制药品——华素片(西地碘片),其活性成分为分子碘。请你设计一种方法来验证华素片中的分子碘,其方法是(用文字描述):__。
19.有一镁铝合金共51 g,把其加入到1 L 5 mol·L-1的盐酸中,恰好反应完。
(1)关于合金的下列说法正确的有________。
A.合金只能由两种或两种以上的金属组成
B.合金的硬度一般比其组成成分金属的硬度大
C.镁铝熔成合金的过程是一个化学过程
D.合金的熔点一般比其组成成分的熔点低
E.合金具备金属的特性
(2) 该合金中镁铝的质量分别为________g、________g。
(3) 反应中共收集到标况下的氢气的体积为___________L。
(4)向反应后的溶液中逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液,若要使沉淀恰好达到最大值,需要加入NaOH________L。
20.工业上用电解熔融氧化铝的方法制取金属铝。
(1)请写出反应的化学方程式_____________________________________________。
(2)现欲冶炼270吨铝,至少需要多少吨氧化铝?__________________________
21.某磁铁矿石样品中含76%,其他不含铁的杂质24%。计算这种矿石中铁的质量分数。某炼铁厂用这种磁铁矿石冶炼生铁。该厂日消耗这种磁铁矿石10000t,该厂理论上年产含铁96%的生铁的质量是多少___________(一年按360天计)?
22.某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此回答下列问题:
(1)I、II、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是_________;获得沉淀后,要对沉淀进行洗涤,请简述洗涤沉淀的操作是______________________________________。
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、E所含物质的化学式并回答相关问题:
固体B_______;溶液液E_______;沉淀D的重要用途是__________________;KAl(SO4)2 的重要用途是_____________________________。
(3)写出写出①、②、③三个反应的离子方程式:①______;②______;③______。
参考答案:
1.D
A. 水煤气,电能是二级能源,A错误;
B. 天然气、水力均是一级能源,B错误;
C. 煤,石油属于化石燃料,不符合未来新能源标准,C错误;
D. 太阳能,生物质能,风能,氢能符合未来新能源标准,D正确。
答案为D。
2.A
A.白瓷的主要成分是硅酸盐,而不是碳酸盐,A错误;
B.泥塑是一种用粘土塑制成各种形象的古老的民间手工艺术,在民间又俗称为“彩塑”、“泥玩”。粘土的主要成分是硅酸盐,但泥塑产品不属于陶瓷,B正确;
C.汉白玉主要成分是碳酸钙,由于酸雨产生的HNO3、H2SO4的酸性比碳酸强,因此酸雨对汉白玉石雕有严重的破坏作用,C正确;
D.青铜是铜合金,因此青铜属于合金材料,D正确;
故合理选项是A。
3.B
A.金属Na容易与H2O反应产生可燃性气体H2,所以在实验室发现钠着火时,不能用水浇灭,而应该使用沙子灭火,A错误;
B.乙醇是可燃性液体,故装运乙醇的包装箱上应贴上易燃液体的危险品标志图标,B正确;
C.为了预防新冠肺炎,在家中关闭门窗用大量的75%的酒精进行环境消毒,C错误;
D.食品添加剂具有以下三个特征:一是为加入到食品中的物质,因此,它一般不单独作为食品来食用;二是既包括人工合成的物质,也包括天然物质;三是加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要,所以合理使用食品添加剂有助于改善食品品质、丰富食品营养成分,并且要控制在一定量的范围内,不能超标,否则会对人体健康产生一定的危害,D错误;
故合理选项是B。
4.C
五种元素均为短周期元素,TX2是现代光学及光纤制品的基本原料,可知T为Si、X为O;ZY能破坏水的电离平衡,结合半径与原子序数关系可知Y为F、Z为Na;Z3RY6在工业上常用作助熔剂,可知R为Al,Z3RY6为Na3AlF6,以此来解答。
根据上述分析可知:X为O,Y为F,Z为Na,R为Al,T为Si元素。
A. R为Al,核外电子排布为2、8、3,因此在元素周期表的位置位于第三周期第IIIA族,A正确;
B. 上述五种元素中的某两种元素可组成一种五原子共价化合物,根据各种元素的原子核外电子排布可知该化合物为SiF4或F2O3,其电子式为 或 ,B正确;
C. 在工业上是电解熔融的Al2O3制取Al,为降低其熔点,使其在较低温度下熔化,加入助溶剂Na3AlF6,这样就可以节约冶炼铝的能源,C错误;
D. X为O,Z为Na,11.5 g Z单质的物质的量为n(Na)==0.5 mol,0.5 mol Na在O2中完全燃烧产生Na2O2,恢复至室温,放出Q kJ 热量,可知2 mol Na燃烧放出热量×Q kJ=4Q kJ,该反应的热化学方程式为2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-4Q kJ/mol,D正确;
故合理选项是C。
【点睛】本题考查位置、结构与性质,把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键,注意化学反应原理的应用,侧重考查学生的分析与应用能力。
5.C
A.人造卫星上的太阳能电池板,消耗了太阳能,得到了电能,故将太阳能转化为了电能,选项A正确;
B.客机所用的燃料油是航空煤油,是石油分馏得到的,选项B正确;
C.碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,是一种新型无机非金属材料,选项C错误;
D.在船体上镶嵌锌块,形成锌铁原电池,锌比铁活泼,锌作阳极不断被腐蚀,铁做阴极则不会被腐蚀,选项D正确;
答案选C。
6.B
A. 有害垃圾指废电池、废灯管、废药品、废油漆及其容器等对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活废弃物。常见包括废电池、废荧光灯管、废灯泡、废水银温度计、废油漆桶、过期药品、过期化妆品等。有害有毒垃圾需特殊正确的方法安全处理,故A错误;
B. 可回收垃圾就是可以再生循环的垃圾。本身或材质可再利用的纸类、硬纸板(Pappe)、玻璃、塑料(plastics)、金属、人造合成材料(Kunststoffen)包装,与这些材质有关的如:报纸、杂志、广告单及其它干净的纸类等皆可回收。另外包装上有绿色标章(GrünenPunkt)是属于要付费的DualeSystem,亦属于可回收垃圾,易拉罐是金属制品,金属垃圾属于可回收垃圾,故B正确;
C. 餐厨垃圾,俗称泔脚,是居民在生活消费过程中形成的生活废物,极易腐烂变质,散发恶臭,传播细菌和病毒。餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等,从化学组成上,有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。厨余的主要特点是有机物含量丰富、水分含量高、易腐烂,其性状和气味都会对环境卫生造成恶劣影响,且容易滋长病忙咯微生物、霉菌毒素等有害物质,故C错误;
D. 其他垃圾:危害较小,但无再次利用价值,如建筑垃圾类,生活垃圾类等,一般采取填埋、焚烧、卫生分解等方法,部分还可以使用生物解决,如放蚯蚓等。是可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾剩余下来的一种垃圾,故D错误;
答案选B。
【点睛】金属,塑料,玻璃,纸板都属于可回收垃圾。
7.C
A. 苯和甲苯是煤的干馏产物,煤的干馏属于化学变化,故A错误;
B. 煤是古代的植物压埋在地底下,在不透空气或空气不足的条件下,受到地下的高温和高压年久变质而形成的黑色或黑褐色矿物,煤中不含有苯和甲苯,故B错误;
C. 煤可以直接液化,使煤与氢气作用生成液体燃料,煤可以直接液化,使煤与氢气作用生成液体燃料,因为煤的主要成分是碳元素,所以产生的液体燃料是碳与氢气反应生成的烃类化合物,故C正确;
D. 煤的气化是生成了其他燃料,煤的气化是将其转化为可燃气体的过程,主要反应为碳与水蒸气反应生成H2、CO等气体的过程,属于化学变化过程,故D错误;
答案选C。
【点睛】煤的气化,液化,干馏都是化学变化。
8.D
A.用已脱硫的煤作燃料可减少二氧化硫的排放,符合主题,选项A正确;
B.开发太阳能、风能和氢能等洁净能源可减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,符合主题,选项B正确;
C.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质可减少污染物的排放,符合主题,选项C正确;
D.缓解能源紧缺的途径很多,如开发太阳能,氢能,核能等,选项D错误。
答案选D。
9.C
A.二氧化氮能溶于水,不能用排水发收集二氧化氮气体,故不选A;
B.氨气的密度比空气小,不能用向上排空气法收集氨气,故不选B;
C.根据石油中各成分的沸点不同,石油分馏可制备汽油,故选C;
D.制备乙酸乙酯,为防止倒吸,导管口不能伸到饱和碳酸钠溶液中,故不选D;
选C。
10.D
A、元素在地壳中含量依次为氧硅铝铁钙钠,铝是地壳中含量最多的金属元素,故A正确;
B、红宝石是指颜色呈红色的刚玉,它是刚玉的一种,主要成分是氧化铝(Al2O3),故B正确;
C、铝热反应放出大量的热量,可以用于冶炼难熔金属,故C正确;
D、氢氧化铝易分解,不可以用作耐火材料,MgO、Al2O3熔点高,可以用作耐火材料,故D错误;
故选D。
11.C
A.石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中提取出来的一种烃类混合物,主要成分是固体烷烃,故A正确;
B.硫化后,橡胶大分子被交联成网状结构,使橡胶具有更好的强度,故B正确;
C.裂化汽油中含有碳碳双键,裂化汽油能与溴水发生加成反应,不能用裂化汽油从溴水中萃取溴,故C错误;
D.碳碳双键易被氧化,食用油在空气中放置易被氧化是因为其含有较多的碳碳双键,故D正确;
选C。
12.D
A.酿造酱油主要是利用微生物产生的蛋白酶,将原料(大豆等)中蛋白质水解成多肽、氨基酸等营养成分,故A正确;
B.聚丙烯是由丙烯加聚形成,石油裂解的产物主要有乙烯、丙烯等,为丙烯的主要来源,故B正确;
C.氨氮废水中N为-3价,可利用氧化还原反应原理发生氧化反应转化为无毒物质,所以可用化学氧化法或电化学氧化法处理,故C正确;
D.瓷器的主要原料为黏土,是利用黏土高温煅烧制得的,故D错误;
故答案为D。
13. 无害化 减量化 资源化 减少环境污染 资源回收利用
工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则,达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。
14. 化学 2SO2+O2 2SO3 H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+ t1时刻后,溶液中的Fe2+被O2氧化为Fe3+,Fe3+再与H2S发生氧化还原反应,所以n(Fe3+)基本不变(或2H2S+O2=2S+2H2O)
(1)煤液化就是以煤为原料生产甲醇的过程,是化学变化;
(2)煤液化过程中产生的H2S可生产硫酸的流程为:煤液化过程中产生的H2S被空气中的氧气氧化成二氧化硫,二氧化硫进一步被氧化成三氧化硫,在吸收塔中冷循环酸吸收三氧化硫生成硫酸,据此答题;
(3)含有H2S和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液,硫化氢被铁离子氧化成单质硫,随着时间的推移,溶液中的Fe2+被O2氧化为Fe3+,Fe3+再与H2S发生氧化还原反应,生成硫,所以n(Fe3+)基本不变,硫化氢不断被氧化成硫单质,据此答题。
(1)煤的液化、气化、干馏过程都有新物质生成,都属于化学变化过程;
(2)①SO2在反应器中与空气反应使其转化为SO3,故反应器中的化学方程式2SO2+O22SO3;
②利用H2O2吸的氧化性是二氧化硫转化成硫酸,即H2O2吸收SO2的化学方程式SO2+H2O2=H2SO4,设尾气中SO2的标况下的体积为x,根据
则x=,尾气中SO2的含量(体积分数)的计算式为;
(3)①由图中信息可知,0~t1段溶液中的n(Fe3+)逐渐减小,是因为H2S和FeCl3溶液发生了反应生成了硫单质其离子方程式为H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+;
②H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+;在酸性条件下,溶液中的Fe2+被O2氧化为Fe3+,Fe3+再与H2S发生氧化还原反应,所以n(Fe3+)基本不变(或2H2S+O2=2S+2H2O)。
【点睛】难点在于(3),H2S具有还原性,可将Fe3+转化为Fe2+,Fe2+具有还原性,由于空气中有氧气,可将Fe2+氧化为Fe3+,转化过程可看做2H2S+O2=2S+2H2O,即反应过程中没有消耗Fe3+。
15. C E 二氧化硫具有漂白性能够用于纸浆漂泊,但是能够造成酸雨 2H2SO3+O2→2H2SO4 ABCD CaSO4 SO2 (NH4)2SO4、H2SO4
(1)人类活动对碳循环和硫循环都造成了巨大影响,硫的燃烧产生二氧化硫,会产生酸雨,二氧化碳不会导致酸雨,蛋白质中含有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,所以碳、硫两种元素都能以无机物和有机物的形式参与循环,故选C;
(2)A.硫化氢不稳定,加热易分解,生成氢气和硫,故A错误;B.硫化氢中氢原子最外层为2个电子,故B错误;C.将硫化氢通入硫酸亚铁溶液,无沉淀产生,原因是弱酸不能制强酸,故C错误;D.硫化氢中硫元素为-2价、氢为+1价,因此既有还原性,又有氧化性,故D错误;E.硫化氢是一种无色臭鸡蛋气味的有毒气体,故E正确;答案为E;
(3)SO2有漂白性能用于纸浆漂白,但SO2易造成酸雨;
(4)SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是弱酸,易被空气中氧气氧化为硫酸,硫酸是强酸,反应方程式为2H2SO3+O2→2H2SO4,故酸雨样品,放置过程中,pH一直在变小;
(5)①SO2+NO2=SO3+NO,该反应二氧化氮中氮元素的化合价降低,所以二氧化氮作氧化剂;将方程式①×2+②+③得方程式为:2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4,所以二氧化氮在整个反应过程中起催化剂的作用;A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶,浓硫酸作干燥剂,故A错误;B.硫化氢通入浓H2SO4中,浓硫酸能氧化硫化氢气体,浓硫酸作氧化剂,故B错误;C.浓H2SO4滴入萤石(CaF2)中,加热制取HF,是利用强酸制取弱酸,故C错误;D.向盐酸中加入浓硫酸产生白雾是利用浓硫酸溶解于水放热,故D错误;故选ABCD;
(6)S燃烧生成SO2,SO2和CaO在高温下化合生成亚硫酸钙,亚硫酸钙再被氧气氧化为CaSO4 ,即最终产物为CaSO4 ;
(7)X为亚硫酸铵,溶解于稀硫酸生成的气体为SO2,同时得到硫酸铵,即Y中一定含有 (NH4)2SO4和过量的H2SO4。
16. 蒸发皿 纸 利用镁条燃烧放出的热量促使氧化铁和铝发生剧烈反应 镁条剧烈燃烧 反应剧烈,放出大量的热,发出耀眼的光芒 纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落下 铁 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe D
(1)根据装置图可知盛有细沙的仪器名称为蒸发皿;
(2)在进行铝热实验时,为实验安全,便于反应产生的熔融铁及氧化铝掉落至盛有细沙的蒸发皿中,图中漏斗的材质是纸质的;
(3)在点燃时Mg与空气中的氧气反应产生MgO,同时放出大量的热,为铝粉与氧化铁的混合物发生反应提供足够热量,促进铝热反应的发生;
(4)进行铝热反应时,反应现象为:①镁条剧烈燃烧;②反应剧烈,放出大量的热,发出耀眼的光芒;纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落下;
(5)待熔融物冷却后,除去外层熔渣,仔细观察,可以发现落下的是铁珠;
(6)Al与Fe2O3在高温下反应产生Al2O3、Fe,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;
在冶金工业上也常用这一反应原理来冶炼高熔点的金属,故合理选项是D。
17.(1) BaCl2 BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl Na2CO3 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
(2) 除去Ca2+,以及加入过量的Ba2+ ③或① ①或③ ② 盐酸
(3)④②③①⑤
【解析】(1)
除掉粗盐中的可溶性杂质CaCl2、MgCl2、硫酸盐,就是要除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、,除去,为了不引入新的杂质离子,可用试剂①BaCl2,一般硫酸盐是指Na2SO4,则反应的化学方程式是BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl。除去Ca2+,一般用②Na2CO3,过量的Na2CO3后期可用稀盐酸除去,反应的化学方程式是CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。
(2)
在(1)中,加入试剂②Na2CO3的主要目的是除去Ca2+,和过量的BaCl2电离出的过量Ba2+;(1)中所加入的3种试剂分别是①BaCl2、②Na2CO3和③NaOH,考虑到为了将杂质尽可能除尽,加入的除杂试剂一般要过量,而过量的除杂试剂也须除去,则加入试剂的顺序是③①②或①③②,过量的NaOH和Na2CO3可通过加入适量盐酸除去,经过蒸发后可得到纯净的NaCl。
(3)
NaCl溶液蒸发时,装置连接一般是先下后上,因此先④放置酒精灯,然后②固定铁圈位置,接着③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液),接着①加热搅拌,最后⑤停止加热,因此正确的操作顺序为④②③①⑤。
18. 过滤 萃取分液 分液漏斗和烧杯 苯(或CCl4) 紫红(或无) 无(或紫红) Cl2+ 2I-=I2+2Cl- 取一粒药片在研钵中研碎,再将药粉装入试管中并加入约2mL蒸馏水;充分溶解后,再向试管中再加入约2mL CCl4,充分振荡后静置,观察试管下层呈紫红色,说明含有碘单质。(方法正确即可,如:取一粒华素片研细,先溶于水配成溶液,再滴加淀粉溶液,若溶液变蓝,说明华素片含碘单质。)
将海藻在坩埚中煅烧,得到海藻灰,使用蒸馏水溶解浸泡形成悬浊液,过滤后得到含有碘离子的溶液,向滤液中通入氯气将碘离子氧化为碘单质,转变为含有碘单质的溶液,再向溶液中加入有机溶剂萃取碘,将碘转移到有机溶剂中后进行分液,对含有碘的有机溶剂进行蒸馏操作,最后得到碘单质。
(1)根据上述分析,操作①为过滤,操作③为萃取分液;
答案为:过滤;萃取分液;
(2)萃取分液使用的主要玻璃仪器为分液漏斗和烧杯;
答案为:分液漏斗和烧杯;
(3)苯或CCl4,使用苯做萃取剂时,苯的密度小于水,苯在上层呈紫红色,下层为无色水溶液;若用CCl4做萃取剂时,CCl4的密度大于水,上层为无色水溶液,CCl4在下层呈紫红色;
答案为:苯;紫红;无;(或CCl4;无;紫红)
(4)②为氯气将碘离子氧化变为碘单质,反应方程式为Cl2+ 2I-=I2+2Cl- ;
答案为:Cl2+ 2I-=I2+2Cl- ;
(5)取一粒药片在研钵中研碎,再将药粉装入试管中并加入约2mL蒸馏水;充分溶解后,再向试管中再加入约2mL CCl4,充分振荡后静置,观察试管下层呈紫红色,即可证明华素片中含有分子碘;
答案为:取一粒药片在研钵中研碎,再将药粉装入试管中并加入约2mL蒸馏水;充分溶解后,再向试管中再加入约2mL CCl4,充分振荡后静置,观察试管下层呈紫红色,说明含有碘单质。(方法正确即可,如:取一粒华素片研细,先溶于水配成溶液,再滴加淀粉溶液,若溶液变蓝,说明华素片含碘单质。)
19. BDE 24g 27g 56 1
(1) 合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)融合在一起形成的具有金属特性的物质,合金的硬度一般比成分金属大,熔点一般比成分金属低。
(2) 镁铝合金共51 g,把其加入到1 L 5 mol·L-1的盐酸中,恰好反应完,则反应后所得溶液为MgCl2和AlCl3的混合液;设合金中镁的物质的量为amol、铝的物质的量为bmol,则24a+27b=51;另外反应后MgCl2和AlCl3的混合液为电中性,则:2a+3b=5;
(3)根据电子守恒即可解得反应中生成氢气的物质的量。
(4) 向反应后的溶液中逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液,当沉淀恰好达到最大值时,所得溶液为NaCl,由电荷守恒可知n(Cl-)=n(Na+)。
(1) A.合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)融合在一起形成的具有金属特性的物质,故A错误;
B.合金的硬度一般比成分金属大,故B正确;
C.镁铝熔成合金的过程是一个物理过程,故C错误;
D.合金的熔点一般比成分金属低,,故D正确;
E.合金是具有金属特性的物质,故E正确;
故答案为BDE;
(2) 镁铝合金共51 g,把其加入到1 L 5 mol·L-1的盐酸中,恰好反应完,则反应后所得溶液为MgCl2和AlCl3的混合液;设合金中镁的物质的量为amol、铝的物质的量为bmol,则24a+27b=51;另外反应后MgCl2和AlCl3的混合液为电中性,则:2a+3b=5;解方程组24a+27b=51、2a+3b=5得:a=b=1,故镁铝合金中Mg的质量为1mol×24g/mol=24g、Al的质量为1mol×27g/mol=27g;
(3) 设反应中生成氢气的物质的量为nmol,根据电子守恒可得1mol×2+1mol×3=nmol×2,解得:n=2.5,则所得氢气在标况下的体积为2.5mol×22.4L/mol=56L;
(4) 向反应后的溶液中逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液,当沉淀恰好达到最大值时,所得溶液为NaCl,由电荷守恒可知n(Cl-)=n(Na+)=1L×5 mol·L-1=5mol,则所加NaOH溶液中NaOH的物质的量为5mol,溶液体积为=1L。
【点睛】考查混合物反应的计算,明确发生反应的原理为解答关键,注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法,利用电子守恒可计算反应中生成氢气的物质的量,利用所得溶液是电中性的,可计算溶液中Cl-与Mg2+和Al3+之间的电荷守恒关系,另外沉淀量最大时n(Cl-)=n(Na+)也是利用电荷守恒得到的,这是解题的突破点。
20. 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 510t
电解熔融氧化铝的方法制取金属铝,发生2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑,将铝的质量代入计算即可。
(1)工业上用电解熔融氧化铝的方法制取金属铝,反应的化学方程式为2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑,故答案为2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑;
(2)设需要x吨氧化铝,则
2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑
2×102 4×27
x t 270t
因此=,解得:x==510
答:理论上需要氧化铝510t。
21.
根据题意,该磁铁矿石样品10000t中含铁质量有,该厂每日可制得生铁的质量是,则该厂理论上年产含铁96%的生铁的质量是。
22. 过滤 (沿玻璃棒)向漏斗中注入蒸馏水,至浸没沉淀后,待水自然流下,重复操作2-3次。 Al2O3 K2SO4和(NH4)2SO4和NH3·H2O 红色油漆和涂料 净水剂 Al2O3+2OH-==2AlO2+H2O Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
由流程可知,Al2O3和Fe2O3不溶于水,则沉淀C为Al2O3和Fe2O3,氧化铁与碱不反应,则沉淀D为Fe2O3,反应②③中生成的沉淀为Al(OH)3,氢氧化铝受热分解生成氧化铝,则B为Al2O3,反应②为KAl(SO4)2、氨水的反应,则溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4和NH3·H2O。
(1)根据以上分析可知I、II、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤;获得沉淀后,要对沉淀进行洗涤,洗涤在过滤器中进行,则洗涤沉淀的操作是(沿玻璃棒)向漏斗中注入蒸馏水,至浸没沉淀后,待水自然流下,重复操作2-3次。(2)根据上述分析可知固体B是Al2O3;溶液液E是K2SO4、(NH4)2SO4和NH3·H2O;氧化铁的重要用途是红色油漆和涂料;KAl(SO4)2的重要用途是净水剂。(3)①、②、③三个反应的离子方程式分别是Al2O3+2OH-==2AlO2+H2O、Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+、AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓