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11.2化学与可持续发展
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．党的二十大报告提出，将确保能源资源安全作为维护国家安全能力的重要内容。下列属于新能源的是
A．氢气 B．煤 C．石油 D．天然气
2．“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向，其核心要求是从源头上消除污染。以下做法符合“绿色化学”理念的是
A．能源结构向多元，清洁和低碳方向转型 B．为方便市民出行，提高家庭轿车使用量
C．为方便废水的排放，工业废水直接排入江河 D．采用新技术加高化工厂烟囱，将废气直排
3．在多样化的能源中，属于可再生能源的是
A．煤 B．风能 C．天然气 D．石油
4．下列关于燃料综合利用的说法不正确的是
A．石油分馏制得汽油、柴油等产品
B．煤隔绝空气加强热制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品
C．石油的分馏和煤的气化均属于物理变化
D．石油是由一些沸点不同的物质组成的混合物，加工后可制成塑料、药物和染料等
5．近年来，研究人员提出利用含硫物质循环实现太阳能的转化与存储，部分循环过程如图所示。下列说法不正确的是
A．该过程中能量转化的形式至少有四种
B．反应Ⅰ中每生成64g的SO2，同时生成32gO2
C．反应Ⅱ的化学方程式为
D．该过程可实现H2SO4、SO2等物质的循环使用
6．下列物质分别在空气中燃烧，火焰颜色对应错误的是
A．硫—蓝紫色 B．氢气—淡蓝色
C．甲烷—蓝色 D．一氧化碳—蓝色
7．每年的3月22日是世界水日，宗旨是唤起公众的节水意识，加强水资源保护。下列做法不符合该宗旨的是
A．工业废水处理达标后循环使用 B．农业上改大水漫灌为滴灌或喷灌
C．推广使用节水器具 D．生活污水用于灌溉农田
8．中国古代物质文化丰富多彩。下列物质的主要成分属于合金的是
A．陶瓷 B．青铜 C．玉石 D．丝绸
二、实验题
9．请根据图示回答问题：
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室若选用A装置制取氢气，反应的化学方程式为 。长颈漏斗的下端管口伸入液面下的目的是 ，若要收集较干燥的氢气，可选择的收集装置是 。(填序号)
(3)实验室也可用B装置制取氢气，相比于A装置，该装置的优点是 。
三、科学探究题
10．某化学兴趣小组在学习了碱的性质后，决定以“碱的性质”开展项目式学习。
【任务一】认识碱溶液
(1)该小组同学向氢氧化钙溶液中滴加紫色石蕊溶液，发现溶液变为 色，说明氢氧化钙溶液中含有 (填微粒符号)，显碱性。
【任务二】探究碱的化学性质
(2)小组同学进行了如下实验验证碱的化学性质
①实验A中，可观察到的现象是 。
②实验B中，推入NaOH溶液后，可观察到的现象是 。要证明NaOH溶液和发生了反应，还需增加的对比实验是 (写出主要操作)。
③实验C中发生反应的化学方程式为 。实验D中加入少量稀盐酸后，实验现象如图所示，甲同学得出“盐酸不能与氢氧化铜发生反应”的结论。
你认为甲同学是否正确并说明理由： 。
【任务三】基于微观视角分析碱的共性和差异性
(3)兴趣小组同学在老师的指导下分析上述实验的微观反应实质，实验A~D中 均参与了反应，因此碱具有共性。而实验E中反应的实质是 ，从微观角度分析形成碱的差异性的原因： 。
(4)兴趣小组同学基于上述实验总结出碱的四条共性，若验证性质③时有刺激性气味的气体生成，则该盐在农业上可用作 (填“氮”“磷”或“钾”)肥。
【总结】
(5)通过以上分析，体现了化学学科大概念“结构决定性质”。基于“结构决定性质”预测氢氧化钡溶液的化学性质，下列试剂能与该溶液发生化学反应的有___________(填字母序号)。
A．碳酸钾溶液 B．铜片 C．硝酸钠溶液 D．稀盐酸溶液
【任务四】探究反应物物质成分
实验结束后，小组同学对实验E中试管内上层清液的溶质成分产生疑问，作出以下猜想：
猜想一：只含有NaOH
猜想二：含有NaOH、
猜想三：含有NaOH、
(6)小组同学取少量E试管中的清液分别置于甲、乙两支试管中，进行探究：
实验操作 实验现象 结论
①在试管甲中滴加碳酸钠溶液 猜想三错误
②在试管乙中缓慢滴加足量稀盐酸 猜想二正确
四、综合应用题
11．近日，中国海油发现国内首个深水深层大气田，为能源结构转型提供坚强保障。天然气的主要成分是甲烷，甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水。
(1)化石燃料包括煤、 和天然气；甲烷燃烧属于 （选填“吸热”或“放热”）反应。
(2)厨房中燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，应将炉具的进风口调 （选填“大”或“小”）。
(3)求4.8kg甲烷充分燃烧生成的二氧化碳的质量。（写出计算过程）
(4)若一棵树平均每天吸收0.88kgCO2，则上述甲烷充分燃烧排放的CO2需要 棵树吸收一天。
五、填空与简答
12．用下列常见的气体物质进行填空（每空只需填一个序号）。
① ② ③ ④ ⑤
(1)污染空气形成酸雨的是 ；
(2)天然气的主要成分是 ；
(3)吸烟时产生的一种易与血红蛋白结合的有毒气体是 ；
(4)医疗上用于急救病人的是 ；
(5)用于食品包装时作保护气的是 。
13．其他新能源
除氢能外，其他新能源还有 、 、 、 、地热能、生物质能等。开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。
14．阅读下列材料，回答问题.
LNG液化天然气运输船，被喻为世界造船业“皇冠上的明珠”，目前全球仅有中国、韩国可以制造。装载这类货物的运货系统所用钢板，含镍量达到36%。称为殷瓦钢，它非常薄，只有0.7mm，在-196℃之内它的收缩量膨胀系数非常低，它在空气中对温度的要求非常高，如在施工过程中沾上汗水，24小时内就会被锈穿，使得钢板报废.殷瓦钢还在制造精密仪器，仪表零部件中有着广泛的应用.
(1)殷瓦钢属于 。
A．天然材料 B．合成材料 C．金属材料 D．复合材料
(2)殷瓦钢具有的性质是 （写一条）。
(3)天然气完全燃烧时发生反应的化学方程式为 。
(4)LNG船可通过降温加压使天然气液化后再运输，液化后分子间的间隔会 。
15．氢负离子(H-)导体在氢负离子电池、燃料电池、电化学转化池等领域具有广阔应用前景，未来有望引领一系列能源技术革新。氢负离子的结构示意图为 ；氢被纳入战略性新兴产业，从环境保护的角度看，氢气作为燃料的优点是 。
16．用天然气或水煤气（主要成分是和）代替蜂窝煤作燃料可以明显改善城市空气质量。工业上用水蒸气通过炽热的炭层来制取水煤气。请回答下列问题。
(1)工业上制取水煤气的化学方程式是 。
(2)送入居民家中的天然气或水煤气中常加入一种有臭味的物质——乙硫醇，其中加入乙硫醇的作用是 。
(3)门窗紧闭的厨房内一旦发生天然气或水煤气大量泄漏，极容易发生爆炸。当你从室外进入厨房嗅到极浓的天然气或水煤气异味时，最合适的操作是________（填字母）。
A．立即拨打“120”，寻求援助 B．关闭燃气源，立即打开门和窗
C．立即打开电灯，寻找泄漏处 D．关闭燃气源，立即开启抽油烟机
《11.2化学与可持续发展》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A A B C B A D B
1．A
【详解】A、氢气是新能源，故A正确；
B、煤是古代植物的遗体经若干年复杂的变化形成的，属于常规能源，故B错误；
C、石油是古代海洋生物的遗体经若干年复杂的变化形成的，属于常规能源，故C错误；
D、天然气与石油伴生，也是古代海洋生物的遗体经若干年复杂的变化形成的，属于常规能源，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】A. 能源结构向多元，清洁和低碳方向转型，符合“绿色化学”理念，此选项符合题意；
B. 提高家庭轿车使用量，会增多汽车尾气的排放量，不符合“绿色化学”理念，此选项不符合题意；
C. 工业废水直接排入江河，会污染水，不符合“绿色化学”理念，此选项不符合题意；
D. 采用新技术加高化工厂烟囱，将废气直排，会污染空气，不符合“绿色化学”理念，此选项不符合题意。
故选A。
3．B
【详解】煤、石油、天然气是埋藏在地下的动植物遗体经过亿万年的时间的形成的，短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源；风能可以从自然界中源源不断地获取，是可再生能源。
故选B。
4．C
【详解】A、石油是混合物，所含物质的沸点不同，通过分馏可制得汽油、 柴油等产品，说法正确，不符合题意；
B、煤隔绝空气加强热可制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品，说法正确，不符合题意；
C、石油的分馏是利用组成成分的沸点不同，分馏制得汽油、柴油等产品，没有生成新物质属于物理变化，煤的焦化生成新物质属于化学变化，说法不正确，符合题意；
D、石油是由一些沸点不同的物质组成的混合物，加工后可制成塑料、药物和染料等，说法正确，不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】A、由图可知，该过程中能量转化为太阳能转化为热能，热能转化为化学能，化学能转化为热能，热能转化为电能，至少四种，不符合题意；
B、反应Ⅰ为硫酸在一定条件下分解生成二氧化硫、水和氧气，该反应的化学方程式为：，则反应生成二氧化硫和氧气的质量比为：（64×2）：（16×2）=4：1，故每生成64g二氧化碳，同时生成16g氧气，符合题意；
C、由图可知，反应Ⅱ为二氧化硫和水在催化剂的作用下转化为硫酸和硫，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
D、由图可知，硫酸、二氧化硫既是反应物，又是生成物，可以循环使用，不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】A、硫在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰，并产生有刺激性气味的气体，在氧气中燃烧时会产生蓝紫色火焰，故A错误；
B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，故B正确；
C、甲烷在空气中燃烧时产生蓝色火焰，故C正确；
D、一氧化碳在空气中燃烧时生成蓝色火焰，故D正确；
故选A。
7．D
【详解】A、工业废水处理达标后循环使用，可节约大量工业用水。A做法符合该宗旨，不符合题意；
B、农业上改大水漫灌为滴灌或喷灌，可节约大量农业用水。B做法符合该宗旨，不符合题意；
C、推广使用节水器具，可节约大量生活用水。C做法符合该宗旨，不符合题意；
D、生活污水用于灌溉农田，会造成污染。D做法不符合该宗旨，符合题意。
综上所述：选择D。
8．B
【详解】A、陶瓷属于无机非金属材料，该选项不符合题意；
B、青铜属于铜合金，该选项符合题意；
C、玉石属于无机非金属材料，该选项不符合题意；
D、丝绸属于天然材料，该选项不符合题意。
故选B。
9．(1)长颈漏斗
(2)
防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出 D
(3)可以控制反应的发生和停止
【详解】（1）由图可知，仪器①的名称是：长颈漏斗；
（2）实验室通常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；
长颈漏斗的下端管口伸入液面下的目的是：形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出；
氢气难溶于水，密度比空气小，可用排水法或向下排空气法收集，向下排空气法收集的气体比较干燥，故收集装置可选D；
（3）相比于A装置，B装置可将固体置于多孔塑料板上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故优点是：可以控制反应的发生和停止。
10．(1) 蓝
(2) 溶液变红 气球胀大 将注射器中的NaOH溶液换成等体积的蒸馏水 不正确，加入的少量稀盐酸被试管内剩余的氢氧化钠消耗完，未与氢氧化铜反应
(3) 氢氧根离子/OH- 碳酸根离子和钙离子结合生成碳酸钙沉淀 碱中的阳离子不同
(4)氮
(5)AD
(6) 无明显现象 有气泡生成
【详解】（1）向氢氧化钙溶液中滴加紫色石蕊溶液，发现溶液变为蓝色，说明氢氧化钙溶液中含有氢氧根离子（OH-），显碱性；
（2）①实验A中，氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红色，则可观察到的现象是溶液变红；
②实验B中，推入NaOH溶液后，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，锥形瓶内气压减小，在大气压的作用下，气球膨大，所以可观察到的现象为气球膨大；
二氧化碳能溶于水，要证明NaOH溶液和发生了反应，还需增加的对比实验是将注射器中的NaOH溶液换成等体积的蒸馏水作对比实验，排除水的干扰；
③实验C中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，发生反应的化学方程式为：；
氢氧化钠和生成的氢氧化铜沉淀都能和加入的盐酸反应，加入盐酸后溶液中的氢氧化钠先和盐酸反应，所以甲同学不正确，因为若加入的少量稀盐酸被试管内剩余的氢氧化钠消耗完，未与氢氧化铜反应；
（3）实验A~D中氢氧根离子均参与了反应，因此碱具有共性。而实验E中反应的实质是碳酸根离子和钙离子结合生成碳酸钙沉淀，从微观角度分析形成碱的差异性的原因是碱中的阳离子不同；
（4）若验证性质③（碱与某些盐反应）时有刺激性气味的气体（氨气）生成，则该盐中一定含有氮元素，在农业上可用作氮肥；
（5）A、氢氧化钡和碳酸钾溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾，符合题意；
B、铜片和氢氧化钡不反应，不符合题意；
C、氢氧化钡和硝酸钠相互交换成分，没有沉淀或气体或水生成，不能发生复分解反应，不符合题意；
D、氢氧化钡和稀盐酸溶液反应生成氯化钡和水，符合题意；
故选：AD；
（6）①根据实验结论猜想三错误，即不含有氢氧化钙，在试管甲中滴加碳酸钠溶液，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以可观察到无明显现象，说明不含有氢氧化钙，猜想三错误；
②根据实验结论猜想二正确，即含有碳酸钠，在试管乙中缓慢滴加足量稀盐酸，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，可观察到产生气泡。
11．(1) 石油 放热
(2)大
(3)解：设4.8kg甲烷充分燃烧生成的二氧化碳的质量为x，
x=13.2kg
答：4.8kg甲烷充分燃烧生成的二氧化碳的质量为13.2kg。
(4)15
【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气；甲烷燃烧放出大量热，属于放热反应；
（2）厨房中燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，这是氧气不足，燃气不充分燃烧造成的，应将炉具的进风口调大；
（3）见答案；
（4）由上计算可知，4.8kg甲烷充分燃烧生成的二氧化碳的质量为13.2kg，若一棵树平均每天吸收0.88kgCO2，则上述甲烷充分燃烧排放的CO2需要棵树吸收一天。
12．(1) ⑤
(2)④
(3)③
(4)①
(5)②
【解析】略
13． 太阳能（合理即可） 风能（合理即可） 水能（合理即可） 核能（合理即可）
【详解】除氢能外，其他新能源还有风能、太阳能、核能、水能、地热能、生物质能等。开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。
14．(1)C
(2)硬度大（合理即可）
(3)
(4)变小
【详解】（1）殷瓦钢属于合金，因此属于金属材料；
故填：C
（2）殷瓦钢属于铁的合金，具有硬度大，耐腐蚀的性质；
故填：硬度大（合理即可）
（3）天然气的主要成分是甲烷，甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，化学方程式为：；
故填：
（4）天然气的液化是天然气由气态变为液体的过程，所以液化后分子间间隔会变小；
故填：变小
15． 原料丰富易得，产物对环境无污染，热值高
【详解】氢负离子为氢原子得到一个电子形成的带有1个单位负电荷的阴离子，氢负离子的质子数为1，核外电子数为2，故其结构示意图为；
氢气可以通过水通电分解制得，原料丰富易得，氢气作为燃料，燃烧产物为水，对环境无污染，且燃烧热值高。
16．(1)
(2)乙硫醇有臭味，把它加到天然气和水煤气中，一旦发生泄漏很容易察觉，从而避免事故的发生
(3)B
【详解】（1）水蒸气和木炭在高温的条件下生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为：；
（2）一氧化碳和氢气都是无色无味的气体，发生泄漏，不易被觉察，所以送入居民家中的天然气或水煤气中常加入一种具有臭味的物质--硫醇，其加入硫醇的作用是：硫醇有臭味，把它加到天然气和水煤气中，一旦发生泄漏就容易觉察，从而避免事故的发生；
（3）一氧化碳、氢气都是可燃性气体，遇到明火极易发生爆炸，打电话、开油烟机、开灯，都可能产生电火花，可能引起爆炸，立即开窗通风能降低可燃物浓度，做法正确，故选：B。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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