高中化学 课时分层作业24 化学是社会可持续发展的基础 苏教版必修2

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1、 课时分层作业(二十四) 化学是社会可持续发展的基础 (建议用时：45分钟) [学业达标练] 1．20世纪的七大技术发明中，对其他六大技术发明起推动和决定作用的是 (　　) A．信息技术 B．航空、航天和导弹技术 C．化学合成和分离技术 D．生物技术 C　[化学合成和分离技术为信息技术、生物技术、核科学和核武器技术、航空航天和导弹技术、激光技术、纳米技术的发明和发展提供了不可或缺的物质基础。] 2．“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列有关选项不正确的是 (　　) A．信息技术的发展离不开新材料的合成和应用 B．目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技

2、术，大大提高了发动机的能量转化效率 C．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源 D．软质隐形眼镜和航天飞船表面的高温结构陶瓷都属于有机高分子材料 D　[航天飞船表面的高温结构陶瓷是无机非金属材料，不是有机高分子材料，故D错。] 3．化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是(　　) 【导学号：13572205】 A．为了防止污染环境，废弃的塑料应焚烧处理 B．误食重金属盐后，应采取的有效应急措施是喝大量的豆浆或牛奶 C．为防止电池中的重金属元素污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术 D．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境

3、 A　[废弃塑料在焚烧过程中会产生新的污染物，从而造成环境污染。] 4．下列各组名词中，三者间没有逐级因果关系的是(　　) A．汽车尾气的大量排放——光化学污染——咳嗽和气喘者增多 B．含磷洗衣粉的大量使用——水体富营养化——水栖生物大量死亡 C．生活污水任意排放——空气中CO2浓度增大——温室效应 D．氟氯烃的大量使用——臭氧空洞——皮肤癌患者增多 C　[汽车尾气中的NOx、碳氢化合物会引起光化学烟雾，而造成人的咳嗽、气喘等，A正确；水中N、P含量增多，水体富营养化，会使水栖生物死亡，B正确；化石燃料大量使用会造成CO2排放量增多，引起温室效应，与生活污水任意排放无关，C错误；氟

4、氯烃的大量使用，会产生臭氧空洞，对人的皮肤造成伤害，D正确。] 5．近年来，冠以“绿色”的新概念不断产生，如绿色食品、绿色材料、绿色化学等，这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表达。“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，分析下列由单质镁制硝酸镁的四个方案中，你认为可行且符合“绿色化学”要求的方案是(　　) 【导学号：13572206】 A．MgMg(NO3)2 B．MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2 C．MgMgOMg(NO3)2 D．MgMgSO4Mg(NO3)2 C　[据题意“绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学

5、反应。从经济角度考虑，B项最不合算，除Mg外还用了三种试剂；D项不合算，用了两种较贵的试剂；从环保角度考虑，A项产生了污染环境的氮的氧化物，B项也使用了会对环境造成危害的Cl2；从技术角度考虑，D项中Ba(NO3)2溶液加入量较难控制。综上所述可知只有C项符合“绿色化学”的要求。] 6．在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物。如用丙炔CH3C≡CH合成2甲基丙烯酸甲酯CH2===C(CH3)COOCH3，欲使原子利用率达到最高，还需要的反应物是(　　) A．CO和CH3OH　　 B．CO2和H2O C．H2和CO2 D．CH3OH和H2 A　[根据绿色化学

6、的含义，在生成的产品 CH2===C(CH3)COOCH3与原料之间，元素种类和原子数目都应完全相同，即原子守恒。将生成物中各个原子个数减去已知反应物相应原子的个数，差值为C2H4O2，对照答案，反应物中原子数之和为C2H4O2的只有CO和CH3OH。] 7．工业上用无机矿物资源生产部分材料。下列有关说法不正确的是(　　) 【导学号：13572207】 A．制取玻璃的同时产生CO2气体，制取粗硅时生成的气体产物为CO B．生产高纯硅、铝、铜及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应 C．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次蒸馏的方法 D．黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜时产生的SO2可用于生

7、产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料 B　[制取玻璃的化学反应为CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑、Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，制取粗硅的化学反应为SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑，A正确；根据上述化学方程式可知，生产玻璃的过程没有发生氧化还原反应，B错误；四氯化硅在常温常压下是液体，沸点较低，所以提纯四氯化硅可用多次蒸馏的方法，C正确；工业上，SO2可用于生产硫酸，根据FeO＋COFe＋CO2，可知FeO可用作冶炼铁的原料，D正确。] 8．“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的产物，即原子利用率

8、为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是(　　) A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷 C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D．用SiO2制备高纯硅 A　[A项，nCH2===CH2CH2—CH2，符合题意；B项，CH4＋Cl2光照,CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2光照,CH2Cl2＋HCl……副产物过多；C项，Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，NO2有毒，会污染环境；D项，SiO2制备高纯硅：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑，Si(粗)＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si＋4HCl，反应中生成的CO及

9、HCl气体污染环境。] 9．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小(直径小于10－7m)，不易沉降(可漂浮数小时甚至数年)，它与空气中的SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气酸度增加，形成酸雨。 【导学号：13572208】 (1)飘尘所起的主要作用是________(填序号)。 a．氧化作用　　　　 b．还原作用 c．吸附作用 d．催化作用 (2)由题意，试写出形成酸雨的两个化学方程式： ___________________________________________________________， ______________________

10、_____________________________________。 (3)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气含有氮氧化物，全世界每年排放量约5107 kg，NO2溶于水生成________酸。 (4)酸雨可导致下列哪种危害________。 a．腐蚀建筑物 b．导致树木枯萎 c．造成洪涝灾害 d．恶化人类环境 (5)为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料中的硫化物进行____________，对废气中的氮氧化物进行________。 【解析】　酸雨的形成主要是由SO2和NOx引起的，SO2在飘尘的催化下，被氧化成SO3，SO3溶于水形成酸雨。 【答

11、案】　(1)d (2) (3)硝　(4)abd (5)脱硫处理　吸收利用 10．(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是________(填字母，可多选)。 A．CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl B．CH3CH2OH＋HCl―→CH3CH2Cl＋H2O C．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl D．CH2===CHCl＋H2CH3CH2Cl 由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是________反应(填反应类型)。 (2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S2－、NO和CN－等有毒有

12、害的还原性酸根离子氧化去除。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN－氧化成无毒气体的离子方程式 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________， 并说明该方法的优点_________________________________________。 【解析】　(1)有机合成原子经济性要高，即尽可能使反应物完全转化为生成物，且不生成别的杂质。从反应类型看，只有加成反应的产物为一种，最符合原子经济性的要求

13、。所列四种制备氯乙烷的反应中，A、D均为加成反应，原子利用率最高，B、C均为取代反应，生成H2O、HCl等杂质，原子利用率偏低。 (2)要除去废水中剧毒的CN－，需要使用强氧化性的物质，而且不会造成二次污染，所选ClO2具备此特点，可以将CN－氧化为无毒的CO2和N2，同时自身被还原为Cl－，离子方程式为2ClO2＋2CN－===2CO2↑＋N2↑＋2Cl－。 【答案】　(1)AD　加成 (2)2ClO2＋2CN－===2CO2↑＋N2↑＋2Cl－　产生了无毒的CO2、N2 11．汽车已经成为重要的交通工具，但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物，有：CmHn

14、(烃)、SO2、NOx、CO和C等，请回答下列有关问题。 【导学号：13572209】 (1)若用CmHn表示汽油的主要组成，CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为___________________________________________________________， 汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力，这一过程中能量的转化是由________能转化为________能，最终转化为机械能。 (2)通过车用燃油的精炼加工处理，可减少汽车尾气中的________(填化学式)排放。 (3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理，写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程

15、式： ___________________________________________________________。 【解析】　(2)精炼汽油可以减少其中硫的含量从而减少二氧化硫的排放量。(3)汽车尾气处理，应该把有毒的转化为无毒的，根据氧化还原反应， NOx和CO反应的产物应该是N2、CO2，然后配平即可。 【答案】　(1)4CmHn＋(4m＋n)O22nH2O＋4mCO2　化学　热　(2)SO2 (3)2NOx＋2xCON2＋2xCO2 [冲A挑战练] 12．下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是 (　　) A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体

16、 B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一 C．节能减排符合低碳经济的要求 D．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 A　[N2不属于温室气体，A项错误；清洁能源使用中不会产生SO2、NOx等气体，B项正确；可燃冰是一种能源，D项正确。] 13．下列有关叙述正确的是(　　) A．“煤改气”“煤改电”等改造工程有利于减少雾霾天气 B．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等元素均为对人体有害的金属元素 C．田间焚烧秸秆易造成灰霾，灰霾粒子平均直径在1 000～2 000 nm 之间，在空气中可形成胶体 D．汽车尾气净化装置可将尾气中的NO和CO等有害气体转化为N

17、2和CO2，该装置中的催化剂可使NO和CO完全转化为无毒气体 A　[二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首，它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的，“煤改气”“煤改电”等清洁燃料改造工程减少了二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物，故有利于减少雾霾天气，A正确； 砷是非金属元素，B错误；灰霾粒子平均直径在1000～2000 nm之间，而胶体粒子直径在1～100 nm之间，C错误；NO和CO等有害气体转化为N2和CO2是可逆反应，催化剂能改变化学反应速率，但不能完全转化，D错误。] 14．生态工业园区的建设，

18、不仅仅是体现环保理念更要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展。下面是某企业设计的硫酸—磷铵—水泥联产，海水—淡水多用，盐—热—电联产三大生态产业链流程图。 根据上述产业流程回答下列问题： (1)从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在___________________。 A．西部山区 B．沿海地区 C．发达城市 D．东北内陆 (2)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式 ①________，②________，③________，④________， ⑤________。 (3)沸腾炉发生反应的化学方程式_______

19、_______________________ ___________________________________________________________。 (4)热电厂的冷却水是海水，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有________(写出一种即可)。 (5)根据生态园区建设理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想___________________________________________________________ __________________________________(请写出两点)。 【解析】　(1)西部山区交通不方便

20、，不可取，A错误；建在沿海地区，运输硫铁矿比较便利，且废热利用，远离市区，用水比较方便，B正确；建在城市会污染较严重，影响居民生活，C错误；东北内陆远离海水，运输海水比较困难，D错误，所以综合考虑选择B； (2)①硫铁矿燃烧后得Fe2O3，用于炼铁；②废热发电输送电能；③硫铁矿燃烧产生的废热，用于发电，所以输送的是热能；④吸收塔中未反应的SO2重新回到接触室继续被氧化为三氧化硫；⑤吸收塔用硫酸吸收三氧化硫产生的浓硫酸来制造磷肥； (3)沸腾炉内是硫铁矿的燃烧反应，化学方程式为 4FeS2 ＋ 11O22Fe2O3 ＋ 8SO2； (4)热电厂用的冷却水是海水，因为沿海地区有丰富的海水资

21、源；海水中富含镁、溴等，所以还可以提取镁、溴； (5)根据工厂的废气、废渣的成分可知，废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣(主要成分是硅酸钙等)，可用作水泥生产原料；余热，为延长高炉的使用寿命，用水在外部冷却，废热主要转化为热水用于发电或取暖。 【答案】　(1)B　(2)① Fe2O3　② 电能　③热能 ④SO2　⑤浓H2SO4 (3)4FeS2 ＋ 11O22Fe2O3 ＋ 8SO2　(4)镁(或溴) (5)废气(主要是高炉煤气)，经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等的燃料；废渣(主要成分是硅酸钙等)，可用作水泥生产原料；也可用作矿渣磷肥的生产原料；余热，为延长高炉的使用寿命，用水在外部冷却，废热主要转化为热水用于发电或取暖(回答出两点即可) 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375