1、1第三单元 化学科学与人类文明1.(2018 浙江 11 月选考,8,2 分)下列说法不正确的是( )A.电解熔融氯化镁可制取金属镁B.电解饱和食盐水可制取氯气C.生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅D.接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石答案 C 电解熔融氯化镁的化学方程式是 MgCl2(熔融) Mg+Cl2,可制取金属镁,故 A 正确;电解饱和食盐水的化学方程式是 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl 2,可制取氯气,故 B 正确;生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英,不是晶体硅,故 C 不正确;接触法制硫酸首先是 SO2的制取,SO 2主要来源于硫黄或含硫矿
2、石的燃烧,故 D 正确。2.下列说法不正确的是( )A.人类在远古时代就通过燃烧植物的方式开始利用生物质能B.氢能是理想的绿色能源,但人们只能将氢气的化学能转化为热能C.煤中含有硫元素,大量地直接燃烧煤会引起酸雨等环境问题D.太阳能以光和热的形式传送到地面,人们可以直接利用这些光和热答案 B 可以用氢气构成燃料电池,使化学能转化成电能,故 B 说法错误。3.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或很少污染,且可以再生。下列最有希望的新能源是( )天然气 煤 石油 太阳能 氢能A. B.C. D.答案 D 天然气、煤、石油都是化石燃料,太阳能、氢能都是最有希望的新能源,答案选D。4.化
3、学与人类生产、生活、科研密切相关,下列有关说法不正确的是 ( )A.维生素 C 常用作抗氧化剂,说明它具有还原性B.大力实施矿物燃料的脱硫脱硝技术,可以减少 SO2、NO 2的排放C.在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食品受潮、氧化变质D.福尔马林可用作食品的保鲜剂答案 D 福尔马林为 HCHO 的水溶液,HCHO 有毒,不能用作食品的保鲜剂,故 D 错误。25.化学与生产生活、环境保护等密切相关。下列做法不正确的是( )A.推广使用电动汽车等低碳交通工具B.用 CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料C.用生物方法脱除生活污水中的氮和磷D.加大铅酸蓄电池、含汞锌锰电池等电池的生产答案 D
4、推广使用电动汽车等低碳交通工具,可减少温室气体二氧化碳等的排放,故 A 正确;用 CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料,可防止白色污染,故 B 正确;用生物方法脱除生活污水中的氮和磷,可防止造成新的污染,故 C 正确;加大铅酸蓄电池、含汞锌锰电池等电池的生产,会造成重金属污染,故 D 不正确。6.下列解释不科学的是 ( )A.煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了提高煤的利用率B.“水滴石穿”主要原因是溶有 CO2的雨水与 CaCO3作用生成了可溶性 Ca(HCO3)2C.严格地讲,“通风橱”是一种不负责任的防污染手段,因为实验产生的有害气体并没有得到转化或吸收D.“雨后彩虹”“海市蜃楼”既是一种光
5、学现象,也与胶体知识有关答案 A 煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了吸收煤燃烧产生的二氧化硫,A 不正确。7.下列做法不符合生态文明理念的是( )A.发展新能源汽车,实现低碳出行 B.用氯乙烯生产快餐盒,降低白色污染C.用地沟油制生物柴油,回收利用资源D.科学开发利用自然资源,维护生态平衡答案 B 发展新能源汽车,实现低碳出行,符合生态文明理念,选项 A 不符合题意;用氯乙烯生产快餐盒,会造成白色污染,不符合生态文明理念,选项 B 符合题意;用地沟油制生物柴油,回收利用资源,符合生态文明理念,选项 C 不符合题意;科学开发利用自然资源,维护生态平衡,符合生态文明理念,选项 D 不符合题意。
6、8.化学与科技生产、生活环境等密切相关,下列说法不正确的是( )A.“霾尘积聚难见路人”,雾和霾所形成的气溶胶具有丁达尔效应B.“天宫”二号使用的碳纤维,是一种新型有机高分子材料C.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染D.“一带一路”是现代丝绸之路,丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物答案 B 碳纤维的成分是单质碳,不是有机高分子材料,B 错误。39.2018 年世界环境日我国确定的主题为“美丽中国,我是行动者”。下列做法不应提倡的是( )A.选择乘公交车、步行和自行车等低碳绿色方式出行B.积极响应滴水必珍、全民节水行动,建设节水型社会C.日常生活中使用一
7、次性筷子、纸杯、快餐盒和塑料袋D.生活垃圾分类投放、分类收集、分类运输和分类处理答案 C 日常生活中使用一次性筷子、纸杯、快餐盒和塑料袋,造成白色污染,不符合“美丽中国,我是行动者”,选项 C 选。10.危化仓库中往往存有钠、钾、硫、白磷(P 4)、硝酸铵和氰化钾(KCN)等危险品。请回答下列问题:(1)NH4NO3为爆炸物,在某温度下按下式进行分解:5NH 4NO3 4N2+2HNO 3+9H2O,则被氧化和被还原的氮元素质量之比为 。 (2)硫酸铜溶液是白磷引起中毒的一种解毒剂:11P 4+60CuSO4+96H2O 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4。若 8 mol H3PO4
8、生成,则被 CuSO4氧化的 P4的物质的量为 mol。 (3)处理 CN-常用的一种方法是用氯气氧化。若某厂废水中含 KCN,其浓度为 650 mg/L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中 N 均为-3 价):KCN+2KOH+Cl 2 KOCN+2KCl+H2O。若投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为无毒的 N2和 CO2。请写出该反应的化学方程式: ,若处理上述废水 20 L,使 KCN 完全转化为无毒物质,至少需液氯 g。 答案 (1)53 (2)1(3)2KOCN+4KOH+3Cl2 2CO2+N2+6KCl+2H2O 35.5解析 (1)5NH 4NO3 4N2+2HNO 3+9
9、H2O 的反应中,氮元素由铵根中 -3 价升高为 0 价,被氧化;氮元素由硝酸根中+5 价降低为 0 价,被还原,根据得失电子守恒可知被氧化的氮原子与被还原的氮原子的物质的量之比为(5-0)0-(-3)=53,则被氧化和被还原的氮元素质量之比为 53。(2)Cu 的化合价由+2 降低到+1,CuSO 4是氧化剂,P 4中部分磷元素由 0 价降低到-3 价,部分磷元素由 0 价升高到+5 价,磷元素的化合价既升高又降低,所以 P4既是氧化剂又是还原剂,若有 8 mol H3PO4生成,则参加反应的 CuSO4为 8 mol =20 mol,根据得失电子守恒,则被 CuSO4氧化的 P4的物质的量
10、为 =1 mol。(3)反应中6024 20mol145KOCNN 2,N 化合价由-3 升高为 0,共升高 6 价,Cl 2KCl,Cl 化合价由 0 降低为-1,共降低 2 价,化合价升降最小公倍数为 6,故 N2的化学计量数为 1,Cl2的化学计量数为 3,结合原子守恒配平其他物质的化学计量数,配平后方程式为 2KOCN+4KOH+3Cl2 2CO2+N2+6KCl+2H2O;废水中 KCN 的质量为 650 mg/L20 L=13 000 mg=13 g,物质的量为 =0.2 mol,使 KCN 完全转化为无毒物质,应生成 CO2、N 2,整个过程13 g65 g/mol中 C 化合价
11、由+2 升高为+4,N 元素化合价由-3 升高为 0,Cl 化合价由 0 降低为-1,根据得失电子守恒可知42n(Cl2)=0.2 mol(4-2)+0.2 mol0-(-3),解得 n(Cl2)=0.5 mol,故需要氯气的质量为 0.5 mol71 g/mol=35.5 g。11.氮及其化合物在生活和生产中应用广泛。根据研究报道,N 2H4不完全分解得到氨气和氮气,其焓变不易测量。现查得 NH3、N 2H4与氧气发生反应数据如下:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(l)H 1=-1 530 kJmol-1 N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(l)H 2=-1
12、 999 kJmol-1 2NH3(g) N2(g)+3H2(g) H 3=+92 kJmol-1 3N2H4(g) 4NH3(g)+N2(g) H 4 (1)利用已知数据计算 H 4= kJmol -1。 (2)在体积为 2 L 的固定的真空密闭容器中通入 1 mol N2H4气体,在不同温度下平衡体系中 N2H4、NH 3物质的量的变化如图所示:下列说法中正确的是 。 A.由图可知反应 3N2H4(g) 4NH3(g)+N2(g)的正反应速率 abB.增大压强可以提高 N2H4的平衡转化率C.在 100 500 之间,若反应达到平衡后升高温度,平衡向逆反应方向移动D.若体系中 N2和 H2
13、的比例不再变化,则说明反应达到平衡300 反应的平衡常数 K= 。 用文字解释 500 之后 N2H4物质的量减少的原因: 。 在图中用实线画出使用催化剂时在不同温度下平衡体系中 N2H4物质的量变化图。5(3)羟胺(NH 2OH)可以看作是 N2H4分子内的一个氨基被羟基取代的衍生物。以惰性电极电解硝酸、硫酸水溶液可制备 NH2OH,写出生成 NH2OH 的电极反应式: 。 答案 (1)-4 467(2)CD 0.04 反应是吸热反应,温度升高利于反应正向进行,NH 3浓度下降,进而利于反应正向进行。反应是放热反应,温度升高利于反应逆向进行。当温度高于 500 时,NH 3浓度下降对反应的影
14、响大于温度升高的影响,所以反应正向进行,N 2H4的物质的量减少(3)N +6e-+7H+ NH2OH+2H2OO-3解析 (1)根据题给信息再结合盖斯定律,由3-可得 3N2H4(g) 4NH3(g)+N2(g) H 4=-4 467 kJmol-1。(2)a、b 点时反应 3N2H4(g) 4NH3(g)+N2(g)都达到平衡 ,此时 b 点温度高,a、b 两点 N2H4的浓度相等,所以正反应速率 ab,A 错误。由热化学方程式可知,增大压强,反应、都逆向移动,所以 N2H4的平衡转化率下降,B 错误。500 之前,随着温度升高,反应 3N2H4(g) 4NH3(g)+N2(g)平衡逆向移
15、动,C正确。根据定义可知体系中 N2和 H2的比例不再变化说明反应达到平衡,D 正确。由图像可知,300 的平衡体系中 c(N2H4)=0.2 molL-1,c(NH3)=0.2 molL-1。结合题给信息反应前c(N2H4)=0.5 molL-1和 N 原子守恒,可知 c(N2)=0.2 molL-1,代入 3N2H4(g) 4NH3(g)+N2(g)的平衡常数表达式中,可得 K=0.04。使用催化剂平衡不移动,所以平衡曲线与虚线重合。(3)由题意可知阴极反应物为 N ,产物为 NH2OH,电极反应式为 N +6e-+7H+ NH2OH+2H2O。O-3 O-312.(2017 天津理综,1
16、0,14 分)H 2S 和 SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。6.H 2S 的除去方法 1:生物脱 H2S 的原理为:H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO 4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫杆菌存在时,FeSO 4被氧化的速率是无菌时的 5105倍,该菌的作用是 。 (2)由图 1 和图 2 判断使用硫杆菌的最佳条件为 。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是 。 方法 2:在一定条件下,用 H2O2氧化 H2S(3)随着参加反应的 n(H2O2)/n(H2S)变化
17、,氧化产物不同。当 n(H2O2)/n(H2S)=4 时,氧化产物的分子式为 。 .SO 2的除去方法 1(双碱法):用 NaOH 吸收 SO2,并用 CaO 使 NaOH 再生NaOH 溶液 Na 2SO3溶液(4)写出过程的离子方程式: ;CaO 在水中存在如下转化: CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)从平衡移动的角度,简述过程 NaOH 再生的原理 。 方法 2:用氨水除去 SO2(5)已知 25 ,NH 3H2O 的 Kb=1.810-5,H2SO3的 =1.310-2、 =6.210-8。若氨水的浓度为 2.0 Ka1 Ka2molL
18、-1,溶液中的 c(OH-)= molL -1。将 SO2通入该氨水中,当 c(OH-)降至 1.010-7 molL-1时,溶液中的 c(S )/c(HS )= 。 O2-3 O-3答案 (1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30 、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H2SO4(4)2OH-+SO2 S +H2O S 与 Ca2+生成 CaSO3沉淀 ,平衡向正向移动,有 NaOH 生成O2-3 O2-37(5)6.010-3 0.62解析 (1)催化剂可降低反应的活化能,大大加快反应速率。(2)由题图可得使用硫杆菌的最佳条件为 30 、pH=2;温度过高易使蛋白质变性而失去活性。(3)当 n(H2O2)/n(H2S)=4 时,反应的化学方程式为 4H2O2+H2S H2SO4+4H2O,氧化产物为 H2SO4。(5)由 Kb=1.810-5= ,得 c(OH-)=6.010-3 molL-1; =6.210-8= ,c(NH+4)c(OH-)c(NH3H2O) c2(OH-)2.0 Ka2 c(H+)c(SO2-3)c(HSO-3)25 时 c(OH-)=1.010-7 molL-1的溶液呈中性,则 c(H+)=1.010-7 molL-1,解得 c(S )/c(HSO2-3)=0.62。O-3
