2020高考化学冲刺素养提升专项练三含解析

2020高考化学冲刺素养提升专项练三含解析

素养提升专项练(三)‎ ‎(建议用时50分钟)‎ ‎1.‎2019年9月25日世界上最大的空港机场——北京大兴国际机场正式投运,它被称为“新世界七大奇迹”之一,涵盖了当今世界机场多项尖端科技,化工行业在这座宏伟的“超级工程”中发挥了巨大作用,下列属于无机材料的是(　　)‎ A.高韧薄层沥青罩面 B.隔震橡胶垫 C.超高分子量聚乙烯纤维 D.高强度耐腐蚀钢筋 ‎【解析】选D。本题主要考查化学材料与生活之间的关系,侧重考查学生对基础知识的认知能力。沥青主要来源于石油的分馏,是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料,不属于无机材料,A项错误;橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料,B项错误;聚乙烯纤维是指由聚乙烯经熔融纺丝法纺丝面得到的纤维材料,属于有机高分子材料,C项错误;钢筋的主要成分为铁合金,属于无机金属材料,D项正确。‎ ‎2.“绿色化学”又称环境无公害化学。下列叙述符合“绿色化学”原则的是 ‎(　　)‎ A.绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理 B.用聚苯乙烯等塑料代替木材生产包装盒、快餐盒等,以减少木材使用 C.研制新型杀虫剂,使它只对目标昆虫有毒杀作用而对其他昆虫无害 D.现代石油化工采用银作催化剂,将乙烯直接氧化生产环氧乙烷符合“原子经济”‎ ‎【解析】选D。A项,绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,错误;B项,用聚苯乙烯等塑料代替木材生产包装盒、快餐盒等会造成白色污染,错误;C项,新型杀虫剂的使用仍然会造成食品、水等污染,错误;D项,反应原子利用率为100%,符合“绿色化学”原则,正确。‎ ‎3.(2020·郑州模拟)“天更蓝、山更绿、水更清、环境更优美”是我们的共同愿望。下列说法不正确的是 (　　)‎ A.PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物 10‎ B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁能源 C.开展植树造林、增加植被面积,可吸收大量CO2‎ D.生活污水直接排放,可引起水体富营养化 ‎【解析】选B。A项,PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物,它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重,正确;B项,煤的气化和液化过程都有新物质生成,属于化学变化,错误;C项,植树造林,增加植被面积有利于吸收二氧化碳,降低大气中二氧化碳的含量,所以要植树造林,正确;D项,生活污水中含有大量的氮和磷,不经过处理会引起水体富营养化,正确。‎ ‎4.世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线在成都投产,该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜,光电转化率高。下列说法错误的是 (　　)‎ A.普通玻璃含有二氧化硅,二氧化硅可作光导纤维 B.该发电玻璃能将光能转化为电能 C.碲化镉是一种无机化合物,碲和镉都是主族元素 D.应用该光电转化技术可减少温室气体排放 ‎【解析】选C。普通玻璃的主要成分是二氧化硅,其重要用途就是可作光导纤维,故A正确;该发电玻璃光电转化率高,能将光能转化为电能,故B正确;碲化镉属于无机化合物,碲是主族元素,镉是过渡元素,故C错误;应用该光电转化技术,提高了光电转化率,能够减少温室气体排放,故D正确。‎ ‎5.以下非金属氧化物与其引起的问题及主要来源对应关系正确的是 (　　)‎ 选项 氧化物 环境问题 主要来源 A CO 煤气中毒 含碳燃料的不完全燃烧 B SO2‎ 光化学烟雾 汽车尾气的排放 C NO2‎ 温室效应 工厂废气的排放 D CO2‎ 酸雨 化石燃烧的燃烧 ‎【解析】选A。B项,SO2会造成酸雨,其主要来源是工厂废气的排放,错误;C项,NO2会造成光化学烟雾,其主要来源是汽车尾气的排放,错误;D项,CO2会造成温室效应,其主要来源是化石燃料的燃烧,错误。‎ ‎6.“绿色化学”是人们最近提出的一个新概念,主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应,尽可能减少对环境的副作用,下列化学反应不符合绿色化学概念的是(　　)‎ A.消除硫酸厂尾气中的SO2:SO2+2NH3+H2O(NH4)2SO3‎ 10‎ B.消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O C.制CuSO4:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O D.制CuSO4:2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4CuSO4+H2O ‎【解析】选C。用Cu与浓硫酸反应制CuSO4会产生SO2,造成大气污染,故C项不符合绿色化学的要求。‎ ‎7.(2020·佛山模拟)下列关于化学与生产、生活的认识正确的是 (　　)‎ A.绿色食品就是不使用化肥农药,不含任何化学物质的食品 B.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物),有助于缓解能源紧缺的状况 C.蔬菜表面洒少许福尔马林,可保鲜和消毒 D.用Ba(OH)2处理含Cu2+的废水,可消除水中重金属离子的污染 ‎【解析】选B。A项,绿色食品是指产自优良生态环境,按照绿色食品标准生产,实行全程质量控制并获得绿色食品标志使用权的安全、优质食用农产品及相关产品,错误;C项,福尔马林是甲醛的水溶液,有毒,不能用作食品的保鲜和消毒,错误;D项,用Ba(OH)2处理含Cu2+的废水,又引入了重金属离子钡离子,不能消除水中重金属离子的污染,错误。‎ ‎8.(2020·怀化模拟)化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列相关叙述正确的是 (　　)‎ A.SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的气体 B.75%酒精消毒原理和“‎84”‎消毒液(主要成分NaClO)消毒的原理相同 C.纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2+、Pb2+等重金属离子 D.汽车尾气中含有的氮氧化物,会加剧酸雨的形成 ‎【解析】选D。SO2和NO2都是可形成酸雨的气体,CO2不能形成酸雨,但能形成温室效应,A项错误;75%的酒精消毒的原理是使蛋白质发生变性,“84”消毒液是利用其主要成分NaClO的强氧化性杀菌消毒,原理不相同,B项错误;纳米铁粉能有效地处理污水中的Hg2+、Pb2+等重金属离子,与其还原性有关,C项错误。‎ ‎9.下列工业产品的生产设计中原子利用率没有达到100%的是 (　　)‎ A.合成甲醇:CO+2H2CH3OH B.合成乙醛:2CH2CH2+O22CH3CHO C.合成全降解聚碳酸酯塑料:‎ 10‎ D.合成有机玻璃单体—甲基丙烯酸甲酯:‎ 第一步:‎ 第二步:‎ ‎(甲基丙烯酸甲酯)‎ ‎【解析】选D。A项,根据方程式可知,合成甲醇的反应中没有副产物生成,原子利用率达到100%,故A不选;B项,根据合成乙醛:2CH2CH2+O22CH3CHO可知,该工业产品的生产设计中原子利用率达到100%,故B不选;C项,根据方程式可知,合成全降解聚碳酸酯塑料中没有副产物生成,原子利用率达到100%,故C不选;D项,合成有机玻璃单体-甲基丙烯酸甲酯的设计中,第1步原子利用率100%,第2步因为有副产物NH4HSO4生成,原子利用率没有达到100%。‎ ‎10.处理超标电镀废水,使其NaCN含量低于0.5 mg·L-1,即可达到排放标准,反应分两步进行。第一步NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl。第二步NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN是弱酸,易挥发,有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。下列说法正确的是 (　　)‎ A.处理NaCN超标电镀废水的过程中无元素化合价的改变 B.第一步反应溶液应调节为酸性,可避免生成有毒物质HCN C.第二步发生的反应为2OCN-+3ClO-2CO2↑+C+3Cl-+N2↑‎ D.处理‎100 m3‎含NaCN 10.3 mg·L-1的废水实际至少需要50 mol NaClO ‎【解析】选D。处理NaCN超标电镀废水的过程中碳元素化合价由+2价变为+4价,氮元素化合价由-3价变为0价,故A错误;NaCN易与酸反应生成HCN,为防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气,因此第一次氧化时,溶液的pH应调节为碱性,而不是酸性,故B错误;反应中氯元素的化合价从+1价降低到-1价,得到2个电子,N元素化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2∶3,反应的离子方程式为2OCN-+3ClO-C+‎ 10‎ CO2↑+3Cl-+N2↑,故C错误;参加反应的NaCN的物质的量为=‎ ‎20 mol,反应中C由+2价升高到+4价,N元素化合价从-3价升高到0价,即1 mol NaCN失去5 mol电子,1 mol次氯酸钠得到2 mol电子,所以处理‎100 m3‎含NaCN 10.3 mg·L-1的废水,实际至少需NaClO的物质的量为20 mol×=50 mol,故D正确。‎ ‎11.NOx、SO2是主要的大气污染物,能引发雾霾、光化学烟雾及酸雨。 ‎ ‎(1)NO2会产生硝酸型酸雨,硝酸型酸雨中主要溶质的化学式为_______________ _________。 ‎ ‎(2)目前新出厂的汽车均加装尿素[CO(NH2)2]箱,尾气中NO、NO2及尿素以物质的量之比1∶1∶1加热催化生成无害气体的化学方程式为____________　。 ‎ ‎(3)氨化法同时脱硫脱硝的原理如下(已知NH4NO2在浓度较大时会分解)‎ ‎①“催化氧化”的目的是　____________________________________。 ‎ ‎②最终得到副产品的主要成分为________________________(填化学式)。 ‎ ‎③相同条件下用氨水作吸收剂,NOx的脱除率与pH及的关系如图所示。‎ 10‎ pH及其他条件相同时,的比值越大,NOx的脱除率也越大,其主要原因是________________________________________________　。 ‎ ‎【解析】(1)硝酸型酸雨中主要溶质的化学式为HNO3;(2)NO、NO2与CO(NH2)2反应生成无害气体,则C元素转换为CO2,N元素转化为N2,故方程式为NO+NO2+CO(NH2)2 2N2+CO2+2H2O;(3)①根据流程可知,催化氧化前<,催化氧化后>,则催化氧化的目的为增大的比值。②副产品是由氨水吸收SO2与NOx后生成盐溶液结晶得到。氨水为碱性溶液,SO2为酸性气体,二者反应生成(NH4)2SO3,NO2溶于水生成HNO3具有强氧化性,HNO3能将(NH4)2SO3氧化为(NH4)2SO4;NO2与碱反应的方程式为2NO2+2NH3·H2ONH4NO2+NH4NO3+H2O;NO难溶于水,也不能直接与碱反应,当NO2过量时可发生反应NO2+NO+2NH3·H2O2NH4NO2 +H2O。故氨水脱硝脱硫后主要生成三种盐:(NH4)2SO4、NH4NO3、NH4NO2。根据已知信息“NH4NO2在浓度较大时会分解”,故浓缩结晶最终得到的固体为(NH4)2SO4、NH4NO3。③NO2易溶于水,也容易和碱液发生反应,而NO难溶于水,在有NO2参与时,能与碱反应,故的比值越大,NOx的脱除率也越大。‎ 答案:(1)HNO3　(2)NO+NO2+CO(NH2)22N2+CO2+2H2O　(3)①增大的比值 ‎②(NH4)2SO4、NH4NO3　③NO2的水溶性比NO大得多 ‎12.烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。目前最常用的脱硫技术是湿法石灰石-石膏脱硫,即利用石灰石和烟气中的SO2反应生成石膏——脱除SO2。某研究性学习小组在实验室利用如图所示装置制备模拟烟气(主要成分为SO2、CO2、N2、O2),并测定烟气中SO2的体积分数以及研究烟气通过转化器的脱硫效率。回答下列问题:‎ 10‎ Ⅰ.模拟烟气的制备。‎ ‎(1)写出装置A中发生反应的化学方程式: ________________________　。 ‎ Ⅱ.测定烟气中SO2的体积分数。‎ ‎(2)已知装置C、D中盛有的试剂分别是酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液,写出装置C的作用: ________________________________________________　。 ‎ ‎(3)①甲同学认为应该在装置C、D之间增加一个盛有品红溶液的洗气瓶,理由是　__________________________________________________________________。 ‎ ‎②乙同学根据模拟烟气的流速a mL·min-1和t1分钟后测得的量筒内液体的体积V mL,计算烟气中二氧化硫的体积分数是________。为保证准确读取量筒读数应注意:a.将装置冷却至室温;b.________;c.平视。 ‎ Ⅲ.模拟烟气通过转化器的脱硫效率研究。‎ ‎(4)将模拟烟气通过装置E,其中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液,它可以催化SO2与氧气的反应以达到脱硫的目的。写出催化剂参与反应过程中的离子方程式:SO2+2H2O+2Fe3+S+2Fe2++4H+、　______________________________。 ‎ ‎(5)若模拟烟气仍以a mL·min-1的流速通过转化器E装置,t2分钟后,向E装置中加入酸化的BaCl2溶液,得到白色浑浊液,经过滤、洗涤、干燥、称量,得到m g固体。若实验测得的气体体积已折算为标准状况下的体积,则该转化器的脱硫效率是________。 ‎ ‎【解析】(1)装置A中木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(2)欲测定烟气中SO2,先用高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,用排水量气法测量剩余气体体积。(3)①需要检验二氧化硫是否完全吸收,所以在C、D之间增加一个盛有品红溶液的洗气瓶检验二氧化硫是否被完全吸收。②由题意可知SO2的体积为(t‎1a-V) mL,所以二氧化硫的体积分数为×100%=‎ 10‎ ‎%。在准确读取量筒读数之前冷却至室温、并上下移动量筒使得量筒中液面与广口瓶中液面相平。(4)将模拟烟气通过装置E,其中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液,它可以催化SO2与氧气的反应以达到脱硫的目的。Fe3+把SO2氧化为S,氧气再把Fe2+氧化为Fe3+,发生反应4Fe2++O2+4H+ 2H2O+4Fe3+。(5)t2分钟内烟气中含二氧化硫的体积为V(SO2)=at2×%;根据上述反应可知各物质之间量的关系为 SO2　～　S　　～　　BaSO4‎ ‎22 400 mL ‎‎233 g V′(SO2) m g 所以转化的二氧化硫气体的体积为V′(SO2)= mL,则二氧化硫的转化率=×100%=×100%。‎ 答案:(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ‎(2)吸收烟气中的SO2气体 ‎(3)①检验SO2是否被完全吸收 ‎②%　‎ 上下移动量筒使得量筒中液面与广口瓶D中液面相平 ‎(4)4Fe2++O2+4H+2H2O+4Fe3+‎ ‎(5)×100%‎ ‎13.近年来,酸雨污染较为严重,防治酸雨成了迫在眉睫的问题。 ‎ ‎(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法,流程如下:‎ 10‎ Ⅰ.将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中,得NaHSO3溶液。‎ Ⅱ.将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。‎ Ⅲ.将盐酸加入NaHSO3溶液中,反应所得到的SO2气体回收,生成的NaCl循环利用。‎ ‎①写出步骤Ⅰ反应的化学方程式:　________________________。 ‎ ‎②写出步骤Ⅱ中电解饱和食盐水的化学方程式: __________________　。 ‎ ‎③写出步骤Ⅲ反应的离子方程式:　______________________________。 ‎ ‎(2)还有学者提出利用Fe2+、Fe3+等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成S而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成S的转化率。‎ ‎①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数,X溶液可以是________(填写字母)。 ‎ A.碘的淀粉溶液　　　　 B.酸性高锰酸钾溶液 C.氢氧化钠溶液 D.氯化钡溶液 ‎②若上述实验是在标准状况下进行的,欲测定转化器中SO2氧化成S的转化率,已知气体流速,还需测定的数据有________。 ‎ ‎【解析】(2)①求解SO2在混合气中的体积分数,需要求出两个量,一个是SO2的体积,一个是混合气的总体积。利用气体流速管可以测出混合气总体积,利用量气装置可以测出SO2被吸收后剩余气体的体积,即可求出SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液,必须能吸收SO2且不与其他气体反应。②求解SO2的转化率,应求出SO2气体的总量和生成S的量。因为在前一问中已求出SO2在混合气中的含量,所以只需确定混合气的总量,即可求出SO2的总量。混合气流速已知,只需知道通入时间即可求混合气体的总量,要求出生成S的量,‎ 10‎ 只需求出生成沉淀的量即可。‎ 答案:(1)①SO2+NaOHNaHSO3‎ ‎②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑‎ ‎③HS+H+SO2↑+H2O ‎(2)①AB　②实验时间、加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量 10‎