《【創(chuàng)新設(shè)計】2017版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 真題專訓(xùn) 第四章 非金屬及其化合物 專題課時5 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【創(chuàng)新設(shè)計】2017版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 真題專訓(xùn) 第四章 非金屬及其化合物 專題課時5 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
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【創(chuàng)新設(shè)計】2017版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 真題專訓(xùn) 第四章 非金屬及其化合物 專題課時5 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)
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專題課時5 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)
1.(2015·云南名校統(tǒng)考)化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法正確的是( )
A.汽車的排氣管上裝有“催化轉(zhuǎn)化器”,使有毒的CO和NO反應(yīng)生成N2和CO2
B.向煤中加入適量石灰石,使煤燃燒產(chǎn)生的SO2最終生成CaSO3,可減少對大氣的污染
C.高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維
D.大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含CO2
2、、SO2,從而使雨水的pH=5.6形成酸雨
解析 本題考查了生產(chǎn)、生活中的化學(xué)知識,意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識解釋生產(chǎn)、生活中有關(guān)問題的能力。向煤中加入適量石灰石,可使煤燃燒產(chǎn)生的SO2最終生成CaSO4,B項錯誤;制造光導(dǎo)纖維的材料是二氧化硅,而不是單質(zhì)硅,C項錯誤;CO2不是形成酸雨的物質(zhì),酸雨的pH<5.6,D錯誤。
答案 A
2.下列關(guān)于“化學(xué)與健康”的說法不正確的是( )
A.服用鉻含量超標(biāo)的藥用膠囊會對人體健康造成危害
B.食用一定量的油脂能促進(jìn)人體對某些維生素的吸收
C.“血液透析”利用了膠體的性質(zhì)
D.光化學(xué)煙霧不會引起呼吸道疾病
解析 鉻是重金屬,鉻含量
3、超標(biāo)的藥用膠囊是有毒的,故A正確;有些維生素是脂溶性的,油脂能促進(jìn)其吸收,故B正確;血液透析是指血液中的一些廢物通過半滲透血液透析膜除去,血液透析是一種較安全、易行、應(yīng)用廣泛的血液凈化方法之一,故C正確;光化學(xué)煙霧是大氣中的氮氧化合物與碳?xì)浠衔锝?jīng)過紫外線照射發(fā)生反應(yīng)形成的,光化學(xué)煙霧的成分非常復(fù)雜,具有強(qiáng)氧化性,刺激人的眼睛和呼吸道黏膜,傷害植物葉子,加速橡膠老化,并使大氣能見度降低,故D錯。
答案 D
3.(2015·南昌模擬)隨著社會的發(fā)展,人們?nèi)找嬷匾暛h(huán)境問題,下列說法正確的是( )
A.用銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)制備Cu(NO3)2,后者產(chǎn)生的污染少,符合綠色化學(xué)要求
4、B.將廢舊電池深埋可防止重金屬污染
C.采用催化轉(zhuǎn)換技術(shù)可將汽車尾氣中的NOx和CO轉(zhuǎn)化為無毒氣體
D.營養(yǎng)元素氮、磷的化合物大量進(jìn)入水中,有利于水中動植物的生長
解析 銅與稀硝酸反應(yīng)仍然產(chǎn)生有害物質(zhì),不符合綠色化學(xué)要求,A錯誤;深埋后的重金屬滲透到地下水中,造成水及土壤污染,B錯誤;NOx和CO之間反應(yīng)生成N2、CO2,C正確;水中氮、磷化合物濃度過大會導(dǎo)致水中植物瘋長,造成水中缺氧,導(dǎo)致水生動物死亡,D錯誤。
答案 C
4.化學(xué)在資源利用、環(huán)境保護(hù)等與社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)揮著積極作用。下列做法與社會可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是( )
A.改進(jìn)汽車尾氣凈化技術(shù),
5、減少大氣污染物的排放
B.開發(fā)利用可再生能源,減少化石燃料的使用
C.研發(fā)可降解高分子材料,減少“白色污染”
D.過度開采礦物資源,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展
解析 礦物資源為不可再生資源,為了社會可持續(xù)發(fā)展應(yīng)節(jié)制使用,并且開采利用時也會引起一定程度的污染,D錯。
答案 D
5.減少SO2的排放、回收利用SO2成為世界性的研究課題。我國研究人員研制的利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收高溫焙燒廢渣產(chǎn)生的SO2制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下:
浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等金屬離子。有關(guān)金屬離子的半徑及形成氫氧化物
6、沉淀時的pH如表所示,陽離子吸附劑吸附金屬離子的效果如圖所示。
離子
離子半徑(pm)
開始沉淀時的Ph
完全沉淀時的pH
Fe2+
74
7.6
9.7
Fe3+
64
2.7
3.7
Al3+
50
3.8
4.7
Mn2+
80
8.3
9.8
Pb2+
121
8.0
8.8
Ca2+
99
-
-
已知PbO2的氧化性大于MnO2的氧化性。
請回答下列問題:
(1)廢渣的主要成分是硫鐵礦,1 mol FeS2高溫焙燒轉(zhuǎn)移________mol電子。
(2)在氧化后的浸出液中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)浸出液pH,pH應(yīng)調(diào)
7、節(jié)至________。
(3)陽離子吸附劑用于除去雜質(zhì)金屬離子。決定陽離子吸附劑吸附效果的因素是________(填序號)
a.溶液的pH b.金屬離子的電荷
c.金屬離子的半徑 d吸附時間
(4)操作a包括________等過程。
解析 (1)根據(jù)反應(yīng)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,可知1 mol FeS2與O2反應(yīng),轉(zhuǎn)移11 mol電子。(2)浸出液中含有的Fe2+對Mn2+的分離具有嚴(yán)重的干擾,加入氧化劑MnO2,可將Fe2+氧化為Fe3+,2Fe2++MnO2+4H+===2Fe3++Mn2++2H2O,便于調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+等與Mn2+分離
8、,觀察表中給出的各種離子沉淀時的pH,當(dāng)pH=4.7時,F(xiàn)e3+、Al3+完全生成沉淀,而Mn2+、Pb2+、Ca2+沒有產(chǎn)生沉淀,當(dāng)pH=8.0時,Pb2+開始生成沉淀,而Mn2+未沉淀,所以溶液的pH應(yīng)調(diào)節(jié)至4.7~8.0,使Fe3+、Al3+與Mn2+分離,浸出液中剩余的Pb2+、Ca2+可通過吸附方法除去。(3)對比吸附效果圖和離子半徑可知,離子半徑越大,被吸附率越高。離子所帶電荷越少,被吸附率越高。吸附時間越長,被吸附率越高。吸附率與溶液的pH沒有直接關(guān)系。(4)過濾后的濾液為MnSO4溶液,該溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,則可得到MnSO4·H2O晶體。
答案 (1)11 (2)4
9、.7~8.0 (3)bcd (4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
6.(2015·金考卷選粹)銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO,NO又被氧化成NO2,對實驗現(xiàn)象無色NO有干擾,過多的NO、NO2又會污染環(huán)境。改進(jìn)實驗的設(shè)計符合綠色化學(xué)的思想。某興趣小組設(shè)計出如圖所示裝置來改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”的實驗,以探究化學(xué)實驗的綠色化。
(1)實驗前,關(guān)閉活塞b,試管d中加水至浸沒長導(dǎo)管口,塞緊試管c和d的膠塞,加熱c。其目的是_________________________________________________。
(2)在d中加適量NaOH溶液,c中放一小塊銅塊,由分液漏斗a向c中加入2 mL濃硝酸
10、,c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。再由a向c中加2 mL蒸餾水,c中的實驗現(xiàn)象是_______________________________。
(3)表中是制取硝酸銅的三種方案,能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的最佳方案是________,理由是___________________________________________________。
方案
反應(yīng)物
甲
Cu、濃硝酸
乙
Cu、稀硝酸
丙
Cu、O2、稀硝酸
(4)該興趣小組還用上述裝置進(jìn)行實驗證明氧化性KMnO4>Cl2>Br2,操作步驟為___________
11、_______,實驗現(xiàn)象為____________________;但此實驗的不足之處是____________________。
解析 (1)制取氣體或許多驗證氣體性質(zhì)的實驗,實驗前都需要檢查裝置的氣密性;(2)由題意知實驗開始是銅與濃硝酸反應(yīng),產(chǎn)生紅棕色NO2,加水后是銅與稀硝酸反應(yīng),產(chǎn)生無色的NO;(3)綠色化學(xué)理念是原料利用率高,不產(chǎn)生污染,分析三個方案,可看出,甲方案用硝酸最多,產(chǎn)生有毒氣體NO2,乙方案產(chǎn)生有毒氣體NO,丙方案用硝酸最少,不產(chǎn)生有毒氣體;(4)若證明KMnO4、Cl2、Br2的氧化性,利用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,將Cl2通入KBr溶液中,根據(jù)反應(yīng)及現(xiàn)象
12、,可得出結(jié)論。但此裝置沒有尾氣吸收裝置,多余的Cl2會污染空氣。
答案 (1)檢查裝置氣密性
(2)Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反應(yīng)變慢,氣體顏色變淡
(3)丙 硝酸耗量少,產(chǎn)物無污染
(4)向d中加入KBr溶液,c中加入固體KMnO4,由a向c中加入濃鹽酸 c中有黃綠色氣體產(chǎn)生,d中溶液變?yōu)樽攸S色 沒有尾氣吸收裝置
7.(2014·四川理綜,11)污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。某化學(xué)研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的
13、SO2,又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已省略去)。
請回答下列問題:
(1)上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了________(選填下列字母編號)。
A.廢棄物的綜合利用
B.白色污染的減少
C.酸雨的減少
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+ ,其原因是
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)已知:2
14、5 ℃、101 kPa時,
Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ·mol-1
Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s)ΔH=-1 065 kJ·mol-1
SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是
__________________________________________________________________。
(4)MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽極的電極反應(yīng)式是______
15、___________________________________________
__________________________________________________________________。
(5)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時,正極的電極反應(yīng)式是_____________________________________________________________。
(6)假設(shè)脫除的SO2只與軟錳礦漿中MnO2反應(yīng)。按照圖示流程,將a m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)含SO2 的體積分?jǐn)?shù)為b%的尾氣通入礦漿,若SO2的脫除率為89.6%,最
16、終得到MnO2的質(zhì)量為c kg,則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時,所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2________kg。
解析 (1)白色污染是廢棄塑料造成的環(huán)境污染,該過程對白色污染無影響;SO2是形成酸雨的主要污染物,題中脫硫有效地減少了SO2的排放,又得到了有用物質(zhì)K2SO4,故脫硫處理既達(dá)到了廢棄物的綜合利用,又減少了酸雨的發(fā)生。(2)Al3+、Fe3+易發(fā)生水解,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,F(xiàn)e3++3H2OFe(OH)3+3H+,加MnCO3,MnCO3+2H+===Mn2++H2O+CO2↑消耗了H+,促進(jìn)了Al3+、Fe3+的水解,使之轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Fe(OH
17、)3沉淀。(3)將題中三個熱化學(xué)方程式由上到下依次編號為①、②、③;
根據(jù)蓋斯定律可知,③-①-②得
MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s)
ΔH=-1 065 kJ·mol-1+520 kJ·mol-1+297 kJ·mol-1=-248 kJ·mol-1
(4)根據(jù)Mn的化合價,從+2價→+4價,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則陽極電極反應(yīng)式為Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+。(5)堿性鋅錳干電池中,MnO2作為正極,發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-。(6)根據(jù)MnO2+SO2===MnSO4,3MnSO4+2K
18、MnO4+2H2O===5MnO2+K2SO4+2H2SO4,得到的c kg MnO2中與SO2反應(yīng)的MnO2及除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時引入的MnO2總的物質(zhì)的量為n(MnO2)=× mol,由MnO2+SO2===MnSO4可知,與SO2反應(yīng)的軟錳礦漿中的n(MnO2)==0.4ab mol,故除雜時引入的n(Mn)=(×-0.4ab) mol,相當(dāng)于MnO2的質(zhì)量為(×-0.4ab)×87÷1 000 kg= kg。
答案 (1)AC
(2)消耗溶液中的酸,促進(jìn)Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀
(3)MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s) ΔH=-248 kJ·mol-1
(4)Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+
(5)MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-
(6)