第八章

化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

一、選擇題

1．“煤制油”的關(guān)鍵技術(shù)是煤的氣化，而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需能量是由間歇進(jìn)行的碳的燃燒(氧氣用空氣代替)來(lái)提供的：C＋O2CO2。下面關(guān)于該過(guò)程的說(shuō)法不正確的是()

A.煤的氣化可以減少煤直接燃燒對(duì)環(huán)境造成的粉塵污染

B．第一個(gè)反應(yīng)需要吸熱，所以煤的氣化從能量角度來(lái)看，得不償失

C．煤氣化后作為燃料，燃燒充分，熱利用率高

D．上述兩個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣體中除去CO、CO2后主要就是合成氨的兩種原料氣體

2．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

A．石油是混合物，石油分餾得到的汽油也是混合物

B．含C18以上的烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油

C．焦炭是煤的干餾的一種重要產(chǎn)品

D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來(lái)

3．有關(guān)煤的敘述中不正確的是()

A．煤是工業(yè)上獲得苯、甲苯、二甲苯等芳香烴的重要來(lái)源物質(zhì)

B．煤是由多種有機(jī)物組成的混合物，內(nèi)含煤焦油等成分

C．煤除了含有C元素外，還含有少量的N、H、S、O等元素

D．煤等化石燃料的儲(chǔ)量有限，節(jié)能和開(kāi)發(fā)新能源是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵

4．合理施用化肥，有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)和減少農(nóng)作物損失。下列有關(guān)化肥的說(shuō)法不正確的是()

A．為保證高產(chǎn)盡量多施用化肥

B．不能將氯化銨與堿性物質(zhì)混合施用

C．CO(NH2)2是一種常用的氮肥

D．提倡將農(nóng)家肥與化肥混合施用

5．“可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題對(duì)科學(xué)的挑戰(zhàn)——綠色化學(xué)”是目前化學(xué)發(fā)展的主題之一。下列不屬于綠色化學(xué)內(nèi)容的是()

A．在廠房周邊多種草、種樹、種花

B．以綠色化學(xué)理論為指導(dǎo)，采用對(duì)環(huán)境無(wú)污染的、經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程

C．利用無(wú)毒原料，在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)無(wú)環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝

D．生產(chǎn)過(guò)程中，充分利用原料的全部原子，實(shí)現(xiàn)零排放和零污染

6．保護(hù)環(huán)境是每一名公民的責(zé)任。下列做法：①推廣使用無(wú)磷洗衣粉；②城市垃圾分類處理；③推廣使用一次性木質(zhì)筷子；④推廣使用清潔能源；⑤大量使用化肥、農(nóng)藥；⑥乘坐公共交通或騎自行車上班，有利于保護(hù)環(huán)境的是()

A．①②④⑤

B．②③④⑥

C．①②④⑥

D．③④⑤⑥

7．鉛的冶煉大致過(guò)程如下：

①富集：將方鉛礦(PbS)進(jìn)行浮選；

②焙燒：2PbS＋3O22PbO＋2SO2；

③制粗鉛：PbO＋CPb＋CO↑；PbO＋COPb＋CO2。

下列說(shuō)法正確的是()

A．浮選法富集方鉛礦的過(guò)程屬于化學(xué)變化

B．將1

mol

PbS冶煉成Pb理論上至少需要6

g碳

C．方鉛礦焙燒反應(yīng)中，PbS是還原劑，還原產(chǎn)物只有PbO

D．整個(gè)冶煉過(guò)程中，制取1

mol

Pb共轉(zhuǎn)移2

mol電子

8．關(guān)于食品添加劑的說(shuō)法中，合理的是()

A．絕大多數(shù)食品添加劑在過(guò)量使用時(shí)對(duì)人體有害，所以應(yīng)禁止使用食品添加劑

B．防腐劑能延長(zhǎng)食品保存期，減少食品的浪費(fèi)和變質(zhì)，所以應(yīng)大量使用防腐劑

C．食用新鮮食物比食用防腐劑儲(chǔ)存的食物有益，所以應(yīng)禁止使用防腐劑

D．對(duì)于什么物質(zhì)可作食品添加劑以及食品添加劑的用量，都應(yīng)有嚴(yán)格的規(guī)定

9．熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)一定是

A．置換反應(yīng)

B．分解反應(yīng)

C．復(fù)分解反應(yīng)

D．氧化還原反應(yīng)

10．下列說(shuō)法正確的是()

A．使用食品添加劑以后營(yíng)養(yǎng)更豐富

B．天然食品添加劑比化學(xué)合成品安全可靠

C．食品添加劑的作用僅僅是為了好看

D．在食品包裝的標(biāo)簽配料表上應(yīng)注明食品添加劑的名稱

11．下列做法正確的是()

A．為了使火腿腸顏色更鮮紅，可多加一些亞硝酸鈉

B．為了使嬰兒對(duì)食品有濃厚興趣，可以在嬰兒食品中加過(guò)量著色劑

C．食鹽加碘是防止人體缺碘而加的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，預(yù)防地方性甲狀腺腫大

D．為保證人體所需足夠蛋白質(zhì)，我們要多吃肉，少吃蔬菜和水果

12．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A．食品中加入營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑可以補(bǔ)充人體中必要的營(yíng)養(yǎng)成分，如食鹽中加碘酸鉀

B．人工合成的色素大多無(wú)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，有些使用過(guò)量還對(duì)人體有害

C．食品中絕對(duì)不能加入亞硝酸鹽，因?yàn)閬喯跛猁}對(duì)人體有害

D．人工食用色素具有成本低廉、著色力強(qiáng)、不易分解等優(yōu)點(diǎn)

13．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A．藥物可分為天然藥物和合成藥物

B．阿司匹林具有解熱鎮(zhèn)痛的作用

C．經(jīng)常失眠的人應(yīng)長(zhǎng)期服用安眠藥

D．使用藥品前應(yīng)仔細(xì)閱讀藥品說(shuō)明書

14．我們常用原子利用率來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的原子經(jīng)濟(jì)性，其計(jì)算公式如下：

原子利用率＝×100%。

已知聯(lián)合工藝法制備新型自來(lái)水消毒劑ClO2的反應(yīng)原理如下：①電解氯化鈉溶液NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑?、诤铣陕然瘹銱2＋Cl22HCl?、凵啥趸?NaClO3＋4HCl===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O

此方法的原子利用率最大為()

A．37.6%

B．53.6%

C．62.2%

D．94.4%

15．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A．從海水中提取食鹽可采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法

B．從海水中提取溴時(shí)，需控制海水呈酸性

C．飽和溴水中通入空氣，溴水的濃度減小

D．實(shí)驗(yàn)室用石灰石和濃鹽酸反應(yīng)制備CO2

16．某課外小組將海帶的灰燼浸泡后過(guò)濾，得到澄清的濾液，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下幾個(gè)方案，你認(rèn)為能證明灼燒海帶的灰燼中含有碘元素的是()

A．取適量濾液，蒸干，觀察是否有紫色固體生成B．取適量濾液，加入苯，振蕩、靜置，苯層無(wú)色，證明不含碘元素

C．取適量濾液，向其中加入淀粉溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，證明不含碘元素

D．取適量濾液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈藍(lán)色，證明含有碘元素

二、解答題

17．碘是人體必需的元素之一，海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的、以化合態(tài)形式存在的碘元素。在實(shí)驗(yàn)室中，從海藻里提取碘的流程和實(shí)驗(yàn)裝置如下：

(1)指出上述提取碘的過(guò)程中有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的名稱：步驟③________，步驟⑤________。

(2)寫出步驟④對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式：________________________________。

(3)提取碘的過(guò)程中，可供選擇的有機(jī)試劑是________。(填編號(hào))

A．酒精

B．醋酸

C．四氯化碳

D．苯

(4)步驟④除了可以加入過(guò)量Cl2，若改用下列氧化劑，最好選用________(填代號(hào))。

A．濃硫酸

B．H2O2溶液

C．KMnO4溶液

理由是_________________________________________________________。

(5)為了使海藻灰中的碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液，即完成步驟③至⑤，實(shí)驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器和物品，尚缺少的玻璃儀器是________________________。

(6)從含碘的有機(jī)溶劑中提取碘和回收有機(jī)溶劑，還需要經(jīng)過(guò)蒸餾。指出下圖實(shí)驗(yàn)裝置中存在的錯(cuò)誤之處：_________________________。

18．煤是一種常用燃料。由于煤燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有SO2、CO、NO2和NO等多種有害氣體和煙塵，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因此需要對(duì)煤進(jìn)行加工后再燃燒，或?qū)U氣凈化后再排放。

(1)煤的氣化和液化能提高煤的利用率，又能減少有害氣體的排放。寫出煤氣化的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________；

煤液化是________(填“物理”或“化學(xué)”)變化。

(2)煤的干餾是煤綜合利用的重要途徑。煤干餾時(shí)得到的固體產(chǎn)品是________，其用途是____________________________。

(3)將煤直接進(jìn)行燃燒，造成環(huán)境污染的主要方面之一是形成硝酸型酸雨。寫出有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硝酸的化學(xué)方程式：__________________________。

(4)如何檢驗(yàn)煤燃燒的廢氣中是否含有SO2?

________________。

(5)向煤中添加生石灰是燃煤脫硫的一種方法，而且能變廢為寶，用化學(xué)方程式表示反應(yīng)原理：____________________________________________。

參考答案

一、選擇題

1．B

解析：B

雖然在煤的氣化過(guò)程中，會(huì)有一部分煤的潛在能量受到損失，但由于加工后得到的氣態(tài)燃料的熱利用率高，且較清潔，故從總體來(lái)看煤氣化后使用是較合理的，B項(xiàng)錯(cuò)誤，A、C項(xiàng)正確。D項(xiàng)，因反應(yīng)C＋O2CO2中的氧氣用空氣代替，故反應(yīng)后混合氣體成分為N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2，正確。

2．D

解析：D

石油通過(guò)分餾的方法獲得汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)液體燃料，但產(chǎn)量不高。通常采用裂化的方法，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴，提高汽油的產(chǎn)量。煤是由有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，主要含碳元素，還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素，并不含苯和甲苯。煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣等。煤焦油是含有多種芳香族化合物的混合物，可以生產(chǎn)芳香族化合物苯和甲苯。

3．B

解析：B

該題主要考查煤的成分及利用，煤是有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的混合物，煤焦油是煤干餾的產(chǎn)物之一，不屬于煤本身的成分，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。

4．A

解析：A

由于很多化肥易溶于水，過(guò)量施用不僅會(huì)造成浪費(fèi)，部分化肥會(huì)隨著雨水流入河流和湖泊，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，產(chǎn)生水華等污染現(xiàn)象，故A項(xiàng)符合題意；氯化銨能與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，降低肥效，故B項(xiàng)不符合題意；尿素屬于常用的氮肥，故C項(xiàng)不符合題意；農(nóng)家肥養(yǎng)分全面，但含量低，見(jiàn)效慢，化肥養(yǎng)分單一，但含量高，見(jiàn)效快，將二者混合施用可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，有利于養(yǎng)分平衡供應(yīng)，從而取得良好的肥效，故D項(xiàng)不符合題意。

5．A

解析：A

在廠房周邊多種草、種樹、種花，可以美化環(huán)境、凈化空氣，但與綠色化學(xué)無(wú)關(guān)，A符合題意；以綠色化學(xué)理論為指導(dǎo)，采用對(duì)環(huán)境無(wú)污染的、經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程，可以減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞，屬于綠色化學(xué)內(nèi)容，B不符合題意；利用無(wú)毒原料，在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)無(wú)環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝，可以在生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)減少對(duì)環(huán)境的污染，屬于綠色化學(xué)內(nèi)容，C不符合題意；生產(chǎn)過(guò)程中，充分利用原料的全部原子，實(shí)現(xiàn)零排放和零污染，杜絕了環(huán)境污染，屬于綠色化學(xué)內(nèi)容，D不符合題意。

6．C

解析：C

①使用含磷洗衣粉會(huì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成水污染，所以應(yīng)推廣使用無(wú)磷洗衣粉，故正確；②垃圾回收再利用，既保護(hù)環(huán)境，又節(jié)約資源，故正確；③樹木能通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，減緩溫室效應(yīng)，推廣使用一次性木質(zhì)筷子，不利于保護(hù)環(huán)境，故錯(cuò)誤；④推廣使用清潔能源，可以減少空氣污染物的排放，故正確；⑤大量使用化肥、農(nóng)藥，殘留的農(nóng)藥、化肥隨水流入江河，能造成水污染，故錯(cuò)誤；⑥乘坐公共交通或騎自行車上班，可減少污染物的排放，有利于保護(hù)環(huán)境，故正確。

7．B

解析：B

浮選法富集方鉛礦的過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故A錯(cuò)誤；將1

mol

PbS冶煉成Pb的過(guò)程中，根據(jù)化學(xué)方程式得出，2PbS～2PbO～C～2Pb，1

mol

PbS冶煉成Pb理論上至少需要0.5

mol碳，即需要6

g碳，故B正確；方鉛礦焙燒反應(yīng)2PbS＋3O22PbO＋2SO2中，PbS中S元素化合價(jià)升高，是還原劑，氧元素化合價(jià)降低，還原產(chǎn)物有PbO和SO2，故C錯(cuò)誤；整個(gè)冶煉過(guò)程中，根據(jù)Pb原子守恒，1

mol

PbS轉(zhuǎn)化為1

mol

PbO轉(zhuǎn)移電子6

mol，1

mol

PbO轉(zhuǎn)化為1

mol

Pb轉(zhuǎn)移電子2

mol，所以制取1

mol

Pb共轉(zhuǎn)移8

mol電子，故D錯(cuò)誤。

8．D

解析：D

絕大多數(shù)食品添加劑在過(guò)量使用時(shí)對(duì)人體有害，應(yīng)合理使用，故A錯(cuò)誤；食用過(guò)量防腐劑對(duì)人體有害，應(yīng)合理添加防腐劑，故B錯(cuò)誤；合理使用防腐劑可延長(zhǎng)食物的保存期，對(duì)人體健康不會(huì)產(chǎn)生不良影響，故C錯(cuò)誤；對(duì)于什么物質(zhì)可作食品添加劑以及食品添加劑的用量，都應(yīng)有嚴(yán)格的規(guī)定，在規(guī)定范圍內(nèi)合理使用對(duì)人體健康不會(huì)產(chǎn)生不良影響，故D正確。

9．D

解析：D

熱還原法冶煉金屬常用的還原劑是C、H2、CO、Al等，若是單質(zhì)作還原劑，發(fā)生的是置換反應(yīng)，同時(shí)也屬于氧化還原反應(yīng)；若是CO作還原劑，則發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

10．D

解析：D

食品添加劑是為改善食品的色、香、味以及防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或天然物質(zhì)，不是使用食品添加劑以后營(yíng)養(yǎng)更豐富，如

防腐劑，亞硝酸鹽具有防腐性，沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)，且多了人容易中毒，故A錯(cuò)誤；許多天然食品添加劑成分復(fù)雜，由于分離檢測(cè)技術(shù)限制，某些不安全成分可能并沒(méi)有被識(shí)別和去除，化學(xué)合成品添加劑確定了其安全性，故B錯(cuò)誤；食品添加劑能改善食品的色、香、味以及防腐、保鮮等作用，并不是僅僅限于使食品更好看的著色劑的作用，故C正確；我國(guó)規(guī)定，所有銷售的食品包裝標(biāo)簽配料表上，食品添加劑應(yīng)使用規(guī)定的產(chǎn)品名稱或種類名稱，其中的甜味劑、防腐劑、著色劑應(yīng)注明，故D正確。

11．C

解析：C

亞硝酸鈉是一種防腐劑和護(hù)色劑，但亞硝酸鈉會(huì)與肉類中的蛋白質(zhì)反應(yīng)生成一種致癌化合物——亞硝胺，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制用量。著色劑超量使用對(duì)人體健康有害，為保障嬰兒的健康，很多國(guó)家已明確規(guī)定嬰兒食品內(nèi)不能加入任何著色劑。人體需要的營(yíng)養(yǎng)成分很多，但需要合理飲食，保持營(yíng)養(yǎng)均衡。

12．C

解析：C

亞硝酸鹽對(duì)人體有害，在肉類腌制過(guò)程中要嚴(yán)格控制用量。

13．C

14．D

解析：D

除ClO2之外，其他的生成物質(zhì)量越小，原子利用率越大。由(①＋②)×2＋③得：Cl2＋4H2O===4H2＋2ClO2，此時(shí)原子利用率最大，為×100%≈94.4%。

15．D

解析：D

目前，由海水制鹽主要采用蒸發(fā)結(jié)晶，A正確；海水提溴時(shí)要用氯氣氧化溴離子，酸性條件下效果最好，B正確；因?yàn)殇逡讚]發(fā)，因此向飽和溴水中通入空氣，會(huì)將溴蒸氣吹出，使溴水濃度減小，C正確；實(shí)驗(yàn)室制CO2應(yīng)使用CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)，若用濃鹽酸會(huì)使CO2中含較多的HCl，D錯(cuò)誤。

16．D

解析：D

海帶灰的濾液中碘元素的存在形式為I－，需氧化為單質(zhì)碘后才能用淀粉溶液檢驗(yàn)。

二、解答題

17．(1)過(guò)濾　萃取、分液

(2)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－

(3)CD

(4)B　過(guò)氧化氫是綠色氧化劑，在反應(yīng)中不會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)，也不產(chǎn)生污染

(5)分液漏斗、普通漏斗

(6)溫度計(jì)水銀球的位置不對(duì)

解析：(1)從流程圖中可知操作③是過(guò)濾，操作⑤是萃取、分液。

(2)Cl2的氧化性大于I2，可發(fā)生反應(yīng)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。

(3)根據(jù)萃取原理，要從含碘的水溶液中萃取碘，所選萃取劑一定要和水互不相溶或很難相溶，且溶質(zhì)在萃取劑中溶解度要比在水中大得多。因此C、D正確。

(5)按照流程圖考慮每一步需要的儀器還缺少普通漏斗和分液漏斗。

(6)檢查實(shí)驗(yàn)裝置的錯(cuò)誤，要按實(shí)驗(yàn)進(jìn)程逐一檢查。由圖示裝置可看出溫度計(jì)水銀球的位置不對(duì)。

18．(1)C＋H2O(g)CO＋H2　化學(xué)

(2)焦炭　作燃料及冶金、合成電石等

(3)2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

(4)將氣體通入品紅溶液，觀察品紅是否褪色，溶液褪色，說(shuō)明廢氣中含有SO2；溶液不褪色，說(shuō)明廢氣中不含SO2

(5)CaO＋SO2===CaSO3,2CaSO3＋O2===2CaSO4

解析：(4)SO2可使品紅溶液褪色，可用其檢驗(yàn)SO2。