2023高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章非金屬及其化合物第5課時海水資源的開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)復(fù)習(xí)練案新人教版

PAGEPAGE2海水資源的開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)一、選擇題1．化學(xué)與人類生活、環(huán)境保護(hù)及社會可持續(xù)開展密切相關(guān)，以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470596)(D)A．綠色化學(xué)的核心是應(yīng)用化學(xué)原理對環(huán)境污染進(jìn)行治理B．汽車尾氣中含有大量大氣污染物，這是汽油不完全燃燒造成的C．二氧化硅廣泛應(yīng)用于太陽能電池、計算機(jī)芯片D．PM2.5外表積大，能吸附大量的有毒有害物質(zhì)，對人的肺功能造成很大危害[解析]綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，A項(xiàng)錯誤；機(jī)動車在行駛中烴類不完全燃燒，產(chǎn)生一氧化碳甚至冒黑煙，汽車尾氣排放的氮氧化物是在汽車發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)高溫下氧氣和氮?dú)獾姆错?，不是汽油不完全燃燒造成的，B項(xiàng)錯誤；光導(dǎo)纖維的成分是二氧化硅，高純硅廣泛應(yīng)用于太陽能電池、計算機(jī)芯片，C項(xiàng)錯誤。2．(2022·福建廈門一中)化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，以下說法正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470597)(B)A．減少SO2的排放，可以從根本上消除霧霾B．硅酸多孔、吸水能力強(qiáng)，常用作袋裝食品的枯燥C．綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理對環(huán)境污染進(jìn)行治理D．醫(yī)用消毒酒精中乙醇的濃度為95%[解析]A．減少二氧化硫排放防止酸雨污染，不能消除霧霾，故A錯誤；B.硅膠無毒，具有吸水性，常用作袋裝食品的枯燥，故B正確；C.“綠色化學(xué)〞的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染而不是對污染進(jìn)行治理，故C錯誤；D.醫(yī)用消毒酒精中乙醇的濃度為75%，故D錯誤；應(yīng)選B。3．“綠色化學(xué)〞是當(dāng)今社會提出的一個新概念，在“綠色化學(xué)工藝〞中理想狀態(tài)是反響物的原子全部轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，即原子利用率為100%。以下過程符合“綠色化學(xué)〞理念的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470598)(C)A．實(shí)驗(yàn)室制O2：2KClO3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑B．2C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2OC．2M＋N=2P＋2Q,2P＋M=Q(M、N為原料，Q為期望產(chǎn)品)D．用鐵屑、CuO、稀硫酸為原料制銅：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O，F(xiàn)e＋CuSO4=FeSO4＋Cu[解析]此題考查對“綠色化學(xué)〞概念與原理的理解。A項(xiàng)，反響中有2種生成物，原子利用率不是100%，錯誤。B項(xiàng)，反響中有2種生成物CH3CHO和H2O，原子利用率缺乏100%，錯誤。C項(xiàng)，2M＋N=2P＋2Q,2P＋M=Q，反響物可完全轉(zhuǎn)化為生成物，原子利用率為100%，正確。D項(xiàng)，有副產(chǎn)物產(chǎn)生，原子利用率不是100%，錯誤。4．海藻中含有豐富的以離子形式存在的碘元素。以下圖是實(shí)驗(yàn)室從海藻中提取碘的流程的一局部。以下判斷正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470599)(A)A．步驟①、③的操作分別是過濾、萃取B．可用淀粉溶液檢驗(yàn)步驟②的反響是否進(jìn)行完全C．步驟③中參加的有機(jī)溶劑是裂化汽油或乙醇D．步驟④的操作是過濾[解析]淀粉溶液只能檢驗(yàn)碘單質(zhì)，不能檢驗(yàn)碘離子，B錯；裂化汽油能與碘反響，乙醇與水互溶，C錯；步驟④應(yīng)是分餾，D錯。5．(2022·成都診斷)從淡化海水中提取溴的流程如下：eq\x(\a\al(淡化,海水))eq\o(→,\s\up7(通入Cl2),\s\do5(Ⅰ))eq\x(\a\al(低濃度,Br2))eq\o(→,\s\up7(通入空氣吹出Br2),\s\do5(用X吸收Ⅱ))eq\x(\a\al(含Br－等,的溶液))eq\o(→,\s\up7(通入Cl2),\s\do5(Ⅲ))eq\x(\a\al(Br2的,濃溶液))→eq\o(…,\s\do4(Ⅳ))→eq\x(液溴)以下有關(guān)說法不正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470600)(C)A．X試劑可用飽和Na2SO3溶液B．步驟I的離子方程式：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗Cl244.8LD．步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾[解析]此題考查從海水中提取溴的流程，意在考查考生的綜合分析能力。由流程圖可知，X試劑具有復(fù)原性，能把Br2復(fù)原為Br－，X試劑可用飽和Na2SO3溶液，A項(xiàng)正確；Cl2的氧化性強(qiáng)于Br2，能把Br－從溶液中置換出來，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)中未指明Cl2所處的狀態(tài)，故無法確定Cl2的體積，C項(xiàng)錯誤；從Br2的濃溶液中提取Br2可采用萃取、分液和蒸餾的方法，D項(xiàng)正確。6．(2022·長沙名校聯(lián)考)化學(xué)是人類利用自然資源、豐富物質(zhì)世界的重要科學(xué)依據(jù)。以下說法不正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470601)(D)A．我國許多城市已經(jīng)推廣使用清潔燃料以減少環(huán)境污染，如壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)，這兩類燃料的主要成分均是烴類B．海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等C．當(dāng)今，實(shí)現(xiàn)煤的綜合利用的主要途徑是通過煤的干餾、煤的氣化和煤的液化獲得清潔的燃料和多種化工原料D．工業(yè)上利用金屬的活動性不同，采用不同的冶煉方法冶煉金屬，如電解法冶煉鋁、熱復(fù)原法冶煉鐵、熱分解法冶煉銅[解析]A項(xiàng)，壓縮天然氣的主耍成分為甲烷，液化石油氣的主要成分為丙烷、丁烷等，都屬于烴類，正確。B項(xiàng)，海水淡化是除去海水中的鹽分，主要方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，正確。C項(xiàng)，煤的綜合利用有煤的干餾、煤的氣化和煤的液化，正確。D項(xiàng)，冶煉銅一般采用熱復(fù)原法，錯誤。7．工業(yè)上制備相關(guān)物質(zhì)，涉及的反響原理及局部流程較為合理的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470603)(C)A．制取鎂：海水eq\o(→,\s\up7(CaOH2))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(高溫))MgOeq\o(→,\s\up7(電解))MgB．冶煉鋁：鋁土礦eq\o(→,\s\up7(過量NaOHaq))NaAlO2eq\o(→,\s\up7(過量HClaq))無水AlCl3eq\o(→,\s\up7(電解))AlC．制溴：濃縮海水eq\o(→,\s\up7(Cl2))Br2eq\o(→,\s\up7(熱空氣),\s\do5(吹出))eq\o(→,\s\up7(SO2吸收))HBr(aq)eq\o(→,\s\up7(1Cl2),\s\do5(2再進(jìn)一步操作))Br2D．制碘：海帶eq\o(→,\s\up7(O2，灼燒))海帶灰eq\o(→,\s\up7(H2O，浸取))eq\o(→,\s\up7(Cl2))I2(aq)eq\o(→,\s\up7(1熱裂汽油，萃取),\s\do5(2再進(jìn)一步操作))I2[解析]A項(xiàng)制取Mg應(yīng)電解MgCl2；B項(xiàng)制取Al應(yīng)電解Al2O3；D項(xiàng)熱裂汽油與I2反響，應(yīng)用CCl4或苯萃取。二、非選擇題8．(2022·河南八市聯(lián)考)霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法。eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470607)(1)氮、氧元素非金屬性較強(qiáng)的是__O__。(2)NH3催化復(fù)原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反響原理如圖1所示：①由圖1可知SCR技術(shù)中的氧化劑為__NO、NO2__。②用Fe作催化劑時，在氨氣足量的情況下，不同c(NO2)/c(NO)對應(yīng)的脫氮率如圖2所示，脫氮效果最正確的c(NO2)/c(NO)＝__1︰1__。(3)海水具有良好的吸收SO2的能力，其吸收過程如下：①SO2溶于海水生成H2SO3，H2SO3最終會電離出SOeq\o\al(2－,3)，SOeq\o\al(2－,3)可以被海水中的溶解氧氧化為SOeq\o\al(2－,4)。海水的pH會__降低__(填“升高〞“不變〞或“降低〞)。②SO2和O2在H2SO4溶液中可以構(gòu)成原電池，其負(fù)極反響式是__SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋__。(4)碲(Te)為ⅥA族元素，是當(dāng)今高新技術(shù)新材料的主要成分之一。工業(yè)上可將SO2通入TeCl4的酸性溶液中進(jìn)行“復(fù)原〞得到碲，該反響的化學(xué)方程式是__TeCl4＋2SO2＋4H2O=Te＋4HCl＋2H2SO4__。[解析](1)由氮、氧元素在元素周期表中的位置知氧元素的非金屬性較強(qiáng)。(2)①由圖1知氮氧化物中的氮元素價態(tài)降低，故NO、NO2是氧化劑。②由圖2知，當(dāng)c(NO2)/c(NO)＝1︰1時，脫氮效果最正確。(3)①當(dāng)亞硫酸被氧化成硫酸時，弱酸轉(zhuǎn)化為強(qiáng)酸，導(dǎo)致海水的pH降低。②負(fù)極上SO2失去電子轉(zhuǎn)化為SOeq\o\al(2－,4)，由此可寫出對應(yīng)的電極反響式。9．工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2、NO直接排放將對大氣造成嚴(yán)重污染。利用電化學(xué)原理吸收SO2和NO，同時獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的工藝流程圖如下(Ce為鈰元素)。eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470608)請答復(fù)以下問題。(1)裝置Ⅰ中生成HSOeq\o\al(－,3)的離子方程式為__SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)__。(2)含硫各微粒(H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)和SOeq\o\al(2－,3))存在于SO2與NaOH溶液反響后的溶液中，它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)w與溶液pH的關(guān)系如下圖。①以下說法正確的選項(xiàng)是__BCD__(填標(biāo)號)。A．pH＝7時，溶液中c(Na＋)<c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(SOeq\o\al(2－,3))B．由圖中數(shù)據(jù)，可以估算出H2SO3的第二級電離平衡常數(shù)Ka2≈10－7C．為獲得盡可能純的NaHSO3，應(yīng)將溶液的pH控制在4～5為宜D．pH＝9時溶液中c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(H2SO3)②向pH＝5的NaHSO3溶液中滴加一定濃度的CaCl2溶液，溶液中出現(xiàn)渾濁，其pH降為2，用化學(xué)平衡移動原理解釋溶液pH降低的原因__HSOeq\o\al(－,3)在溶液中存在電離平衡：HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)，參加CaCl2溶液后，發(fā)生反響Ca2＋＋SOeq\o\al(2－,3)=CaSO3↓，使電離平衡右移，c(H＋)增大，pH減小__。(3)裝置Ⅱ中的反響在酸性條件下進(jìn)行，寫出NO被氧化為NOeq\o\al(－,2)的離子方程式__NO＋Ce4＋＋H2O=Ce3＋＋NOeq\o\al(－,2)＋2H＋__。(4)裝置Ⅲ的作用之一是再生Ce4＋，其原理如下圖。圖中A為電源的__正__(填“正〞或“負(fù)〞)極。右側(cè)反響室中發(fā)生的主要電極反響式為__2HSOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋2e－=S2Oeq\o\al(2－,4)＋2H2O__。(5)進(jìn)入裝置Ⅳ的溶液中NOeq\o\al(－,2)的濃度為0.75mol/L，要使1m3該溶液中的NOeq\o\al(－,2)完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需至少向裝置Ⅳ中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2的體積為__8.4×103__L。[解析](2)①根據(jù)電荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)，溶液pH＝7時，c(H＋)＝c(OH－)，那么c(Na＋)＝c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(SOeq\o\al(2－,3))，故c(Na＋)>c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(SOeq\o\al(2－,3))，A項(xiàng)錯誤；H2SO3的第二級電離平衡為HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)，選取pH＝7時的點(diǎn)代入數(shù)據(jù)計算得，平衡常數(shù)Ka2＝eq\f(cH＋·cSO\o\al(2－,3),cHSO\o\al(－,3))≈eq\f(10－7×0.5,0.5)＝10－7，B項(xiàng)正確；由題圖看出pH在4～5時，含硫微粒主要為HSOeq\o\al(－,3)，C項(xiàng)正確；根據(jù)質(zhì)子守恒知D項(xiàng)正確。(4)由電解原理圖看出在左側(cè)反響室Ce3＋被氧化成Ce4＋，故左側(cè)反響室發(fā)生氧化反響，因此A應(yīng)為電源的正極。右側(cè)反響室中HSOeq\o\al(－,3)發(fā)生復(fù)原反響生成S2Oeq\o\al(2－,4)。(5)根據(jù)得失電子守恒可得，至少需要向裝置Ⅳ中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2的體積為eq\f(1000L×0.75mol/L×2,4)×22.4L/mol＝8400L。10．(2022·湖北診斷)海洋是一個豐富的資源寶庫，通過海水的綜合利用可獲得許多物質(zhì)供人類使用。eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470609)(1)海水中鹽的開發(fā)利用：①海水制鹽目前以鹽田法為主，建鹽田必須選在遠(yuǎn)離江河入海口，多風(fēng)少雨，潮汐落差大且又平坦空曠的海灘。所建鹽田分為貯水池、蒸發(fā)池和__結(jié)晶__池。②目前工業(yè)上采用比擬先進(jìn)的離子交換膜電解槽法進(jìn)行氯堿工業(yè)生產(chǎn)，在電解槽中陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過，請說明氯堿生產(chǎn)中陽離子交換膜的作用__阻止氫氣與氯氣反響(或阻止氯氣與氫氧化鈉反響使燒堿不純)__(寫一點(diǎn)即可)。(2)電滲析法是近年來開展起來的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如下圖。其中具有選擇性的陰離子交換膜和陽離子交換膜相間排列。請答復(fù)下面的問題：①海水不能直接通入陰極室中，理由是__海水中含有較多的鎂離子和鈣離子，會產(chǎn)生氫氧化物沉淀，從而堵塞陽離子交換膜__。②A口排出