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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．燃料能源，合理开采。可燃冰（甲烷水合物）被认为是 21 世纪的一种高效清洁能源，我国可燃冰开采技术处于世界先进水平。下列有关可燃冰说法错误的是
A．属于一种混合物 B．若开采不当，将造成温室效应更严重
C．燃烧时放出热量 D．其外观像冰，且与冰的组成完全相同
2．大力发展可再生能源有利于我国能源安全。下列属于可再生能源的是
A．煤 B．石油 C．天然气 D．氢气
3．我国《可再生资源法》倡导碳资源转化与循环利用，根据所学知识及图，下列说法错误的是
A．特定条件下，秸秆可转化为化石资源
B．煤、石油是可再生资源，其直接燃烧不会污染环境
C．以二氧化碳为原料转化成秸秆等生物质的变化主要是光合作用
D．石油分馏可制备汽油、煤油、柴油，是物理变化
4．今年“中国旅游日”主题为“美好中国，幸福旅程”，活动中发布了首个中国省级旅游日的地“低碳旅行报告”。下列不符合“低碳旅行”行为的是
A．乘坐电瓶车观光 B．尽可能设置步行道
C．提倡全民自驾游 D．大力发展绿色住宿
5．今年，遵义开展了以“文明健康，绿色环保”为主题的爱国卫生月活动。下列行为中不符合“绿色生活”理念的是
A．含汞电池集中处理 B．工业污水随意排放 C．垃圾分类处理 D．使用可降解塑料
6．保护环境人人有责。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A．积极植树造林
B．使用清洁能源
C．焚烧废弃塑料
D．分类回收垃圾
7．能源和环保是当今世界的重大问题，下列有关叙述正确的是
A．大量使用天然气作燃料符合“低碳生活”理念
B．化石燃料的使用不会污染环境
C．风能属于“绿色能源”
D．过度使用化肥不会污染水
二、实验题
8．老师从实验桌上拿出两瓶常用的但标签已经模糊不清的试剂，分别是固体和液体，他取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体。我们对此气体展开了一系列探究：
(1)写出图中仪器 a、b 的名称：a ，b 。
(2)如何检验装置B是否漏气？
(3)我猜想产生的气体能使带有火星的木条复燃，我能写出此反应的化学方程式： ，其反应基本类型是 。我想制取该气体，发生装置将选取图中的 （从A～E中选，以下同），收集装置选取 。
(4)如果用如图中的F装置收集该气体，请你补画出瓶内导管。
(5)我猜想无色气体还可能是另外一种气体，产生它的化学方程式是 。收集装置可选取上图中的 （从A~E中选）。
(6)甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是 （从A~E中选）。
三、科学探究题
9．随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目化学习。
任务一：了解空气质量指数
空气质量指数（AQI）是定量描述空气质量状况的指数，分为六级，相对应空气质量的六个级别，其数值越大，说明空气污染状况越严重。
【交流讨论】
(1)如图是某城市某日的空气质量情况，该日的空气质量为 （填“优”“良”或“轻度污染”）。
优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
0-50 51-100 l01-150 151-200 201-300 300以上
(2)造成该城市空气污染的原因可能是： 。（写一种）
任务二：使用微型空气质量“检测站
【进行实践】同学们找到一个微型空气质量“检测站”，观察并记录某时刻显示的数据如表。
二氧化氮/μg 臭氧/μg 一氧化碳/μg
22.0 158.0 3.26
【表达与交流】
(3)除显示器显示的污染物外，还需要检测的空气污染物有 （写一种）。
任务三：探究燃煤电厂烟道气的成分
【走访调查】烟道气是指化石燃料燃烧时所产生的对环境有污染的气态物质，因这
些物质通常由烟道或烟囱排出而得此名。
【查阅资料】
I.烟道气中含有大量二氧化碳，还可能含有二氧化硫等物质。
II.二氧化硫能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(4)
实验方案 实验现象 实验结论
①取烟道气，闻气味 无刺激性气味 烟道气中不含二氧化硫
②取少量 于试管中，向其中通入足量的烟道气 溶液褪色 烟道气中含有二氧化硫
【反思评价】
(5)同学们对方案①的结论产生质疑，理由是 。在完成方案②之前，还需要查阅的资料有 。
(6)写出该燃煤电厂可能产生二氧化硫的化学方程式 。
任务四：探讨保护大气环境的措施
【成果分享】
(7)同学们通过微型空气质量“检测站”的项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。
保护空气倡议书
为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们中学生能做的有很多，例如 。（写一条）
四、综合应用题
10．2023年杭州亚运会主火炬燃料为“零碳甲醇(CH3OH)”，利用废气中的CO2热催化加氢合成，实现了二氧化碳的减排和再生利用，其原理如图所示。

Ⅰ.电解制氢
(1)光伏发电是将太阳能转化为 能，电解水制取氢气的化学方程式为 。
Ⅱ.捕集CO2
(2)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如图：

①图中，CO2含量较低的是 (填“A”或“B”)处。
②煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。
Ⅲ.使用甲醇
甲醇可以直接燃烧，也可以将甲醇转化为氢气再燃烧，甲醇转化为氢气通常有以下两种方案：
方案1：
方案2：
(3)①对比上述两种方案，方案1的优点是 (写1条即可)。
②有关“零碳甲醇”燃料的理解正确的是 (填字母)。
A．甲醇燃料分子中不含碳原子
B．通过碳循环使碳排放无限接近零
C．生产燃料使用的原料不含碳元素
五、填空与简答
11．城市生活垃圾的处理是世界性难题，某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用部分流程如图所示：

资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有等有害气体。
资料2：容易被空气中的氧化。
回答下列问题：
(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的 转变成电能。
(2)生锈的铁制品经粉碎后再加入稀硫酸的目的是 。
(3)溶解步骤中，生锈的铁制品在足量的稀硫酸中充分反应后有黑色固体剩余，写出铁锈与稀硫酸反应的化学方程式 ；剩余黑色固体的主要成分是 （写化学式）。
(4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，其中氮气的作用是 。
(5)政府倡导垃圾分类，其好处是： 。（写一点）
12．自然界中的碳循环主要是通过来实现的。如图是碳循环主要途径模式图。

(1)结合如图，下列关于碳循环的认识正确的是（填序号） 。
A．碳循环和氧循环存在着密切联系
B．碳循环过程只涉及到化学变化
C．碳循环过程中，各元素的化合价都不变
D．碳氧循环有利于维持自然界中和含量的相对稳定
(2)减少二氧化碳排放，减缓全球气候变暖是当今世界要解决的重大环境问题。
①请你从产生和消耗两个角度解释二氧化碳的含量冬季要比夏季高的原因 、 。
②请结合碳氧循环图分析，大气中二氧化碳的含量逐年递增的原因可能是 。
(3)海洋中的水能吸收大气中二氧化碳。二氧化碳不仅能与水反应，还能与水进行光合作用、生成葡萄糖（化学式为），请你解释同样是二氧化碳与水反应，产物完全不同为什么？
(4)任何事物都有其两面性，二氧化碳在农业生产中也有着广泛的应用、例如：二氧化碳在农业生产中可以做 。
13．煤是社会生产、生活中重要的能源，工业上常把煤进行气化处理，使煤变成清洁能源，其流程如图所示。
资料：Ⅰ.水煤浆是由煤(主要含碳)与水混合而成，经过气化器后转化为CO2和或H2。
Ⅱ.在气化器中发生了两个反应：①②
(1)煤属于 (填“纯净物”或“混合物”)，煤在进入气化器之前，将其粉碎与水混合制成水煤浆的目的是 。
(2)在气化器内发生的两个反应中，反应前后化合价发生变化的元素有 (写元素符号)。
(3)煅烧炉中发生反应的化学方程式是 。
(4)该生产流程中CaO循环再利用的目的是 。
14．中国2010上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。世博园区内使用电动车，有效减少了CO2、SO2、CO的排放，这些物质中会造成酸雨的是 ，能与血液里的血红蛋白结合，造成人体中毒的是 。
《11.2化学与可持续发展》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 D D B C B C C
1．D
【详解】A、可燃冰的主要成分是甲烷水合物，还含有少量二氧化碳等气体，属于混合物，选项说法正确；
B、甲烷也是一种温室气体，若开采中甲烷气体泄漏于大气中，将二氧化碳造成的温室效应更严重，选项说法正确；
C、可燃冰燃烧生成二氧化碳和水，同时放出热量，选项说法正确；
D、可燃冰是由碳元素、氢元素和氧元素组成，而冰的主要成分是水，是由氢元素和氧元素组成，组成元素不相同，选项说法不正确。
故选D。
2．D
【详解】煤、石油、天然气属于化石燃料， 属于不可再生能源，氢气可通过电解水等制得，属于可再生能源。
故选D。
3．B
【详解】A、由图可知，特定条件下，秸秆可转化为化石资源，该选项说法正确；
B、化石燃料包括煤、石油和天然气，它们均属于不可再生能源，且直接燃烧会生成很多污染性物质，该选项说法错误；
C、光合作用可将二氧化碳转化为秸秆等生物质，该选项说法正确；
D、石油分馏的过程只是将物质进行分离，并没有新物质的分离，属于物理变化，该选项说法正确。
故选B。
4．C
【详解】低碳，意指较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放。
A、乘坐电瓶车观光，能减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放， 符合“低碳旅行”，不符合题意；
B、尽可能设置步行道，能减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放， 符合“低碳旅行”，不符合题意；
C、提倡全民自驾游，增加能源消耗，增加二氧化碳的排放，不符合“低碳旅行”，符合题意；
D、大力发展绿色住宿，能减少能源的消耗，减少二氧化碳的排放， 符合“低碳旅行”，不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】A、含汞电池集中处理可以减少土地重金属污染，正确。
B、工业污水随意排放会造成水体污染，错误。
C、垃圾分类处理可以节约资源，合理处置废弃物，减少污染，正确。
D、使用可降解塑料可减少白色污染，正确。
故选B。
6．C
【详解】A、积极植树造林可以利用树木的光合作用吸收二氧化碳，A不符合题意；
B、使用清洁能源可以减少二氧化碳的排放，B不符合题意；
C、焚烧废弃塑料会产生二氧化碳和其他污染环境的气体，不利于实现“碳达峰、碳中和”，C符合题意；
D、分类回收垃圾可以见少环境污染和焚烧垃圾产生的二氧化碳，D不符合题意。
故选C。
7．C
【详解】A、大量使用天然气会增加空气中二氧化碳的含量，不符合低碳理念，故A错误；
B、化石燃料的使用会造成空气污染，故B错误；
C、风能属于绿色能源，故C正确；
D、过度使用化肥会造成水体污染，故D错误。
故选C。
8．(1) 试管 集气瓶
(2)加水形成液封，先把导管的一端浸入水中，然后两手紧握锥形瓶的外壁，观察导管口有气泡冒出，证明不漏气。
(3) 分解反应 B C/D
(4)
(5) 或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ D（或C或E）
(6)AC
【详解】（1）仪器a的名称是试管，仪器b的名称是集气瓶。
（2）检查B装置气密性的方法为加水形成液封，先把导管的一端浸入水中，然后两手紧握锥形瓶的外壁，观察导管口有气泡冒出，证明不漏气。
（3）猜想产生的气体能使带有火星的木条复燃，则该气体为氧气，由于反应物的状态为固体和液体，故应为过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰催化的条件下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为；
该反应的反应物为一种，生成物为两种，符合“一变多”的特点，属于分解反应；
由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，发生装置应选B；
氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集；氧气不易溶于水，可采用排水法收集，故收集装置可选取C或D。
（4）用F装置收集氧气，相当于排水法收集氧气，氧气密度比水小，为了方便将水排出，氧气应从短管进入，故F装置中导管补画图为 。
（5）实验室用固体和液体制取无色液体，可以是大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为；
二氧化碳密度比空气大，能溶于水，一般采用向上排空气法收集，收集装置选D；
也可以是锌粒和稀硫酸制取氢气，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
氢气密度比空气小，可采用向下排空气法收集，氢气难溶于水，可采用排水法收集，收集装置可选C或E。
（6）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，发生装置应选A。甲烷难溶于水，可采用排水法收集，故实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是AC。
9．(1)轻度污染
(2)汽车尾气排放
(3)二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物
(4)品红溶液
(5) 二氧化硫的浓度低 二氧化碳能否使品红溶液褪色
(6)
(7)骑自行车出行
【详解】（1）结合图像与表格数据可知，某城市该日的空气质量为轻度污染；
（2）造成该城市空气污染的原因可能是汽车尾气排放等；
（3）空气污染物包括：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等，因此除显示器显示的污染物外，还需要检测的空气污染物有：二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物等；
（4）根据实验结论烟道气中含有二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，则实验②取少量品红溶液于试管中，向其中通入足量的烟道气，观察到溶液褪色，说明烟道气中含有二氧化硫；
（5）同学们对方案①的结论产生质疑，理由是二氧化硫的浓度低，也闻不到刺激性气味；
在完成方案②之前，还需要查阅的资料是二氧化碳能否使品红溶液褪色，以排除二氧化碳的干扰；
（6）该燃煤电厂可能产生二氧化硫的原因是硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，化学方程式为；
（7）为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们中学生能做的有很多，例如骑自行车出行等。
10．(1) 电
(2) A
(3) 不产生或等质量甲醇可以释放更多氢气（答案合理即可） B
【详解】（1）①光伏发电是将太阳能转化为电能，故填：电；
②电解水制取氢气的原理是水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为，故填：；
（2）①由以石灰石为原料的钙循环捕集废气中的流程图可知，A处消耗二氧化碳，B处产生二氧化碳，则含量较低的是A处；故填：A；
②由流程图可知，煅烧炉中发生的反应是碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：；故填：；
（3）①一氧化碳属于空气污染物，由方案1、2的化学方程式可知，方案1的优点是不产生或等质量甲醇可以释放更多氢气；故填：不产生或等质量甲醇可以释放更多氢气（答案合理即可）；
②A. 根据“零碳甲醇”的化学式可知，燃料分子中含碳原子，故选项说法错误，不符合题意；
B. 依据“零碳甲醇”是利用废气中的在热催化加氢合成甲醇，甲醇燃烧生成二氧化碳和水，放出热量，可知通过碳循环使碳排放无限接近零，故选项说法正确，符合题意；
C. 由二氧化碳的减排和再生利用的原理图，可知与在一定条件下在合成工厂里能转化为和水，生产燃料使用的原料含碳元素，故选项说法错误，不符合题意。
故选：B。
11．(1)热能
(2)增大铁制品与稀硫酸反应的接触面积，使反应更充分
(3) C
(4)作保护气，避免溶液被空气中的氧化
(5)可减少环境污染（符合题意即可）
【详解】（1）发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能转变成电能；
（2）生锈的铁制品经粉碎后再加入稀硫酸的目的是增大铁制品与稀硫酸反应的接触面积，使反应更充分；
（3）铁锈中的氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为；生铁中含有少量的碳，生锈的铁制品在足量的稀硫酸中充分反应后的黑色固体是碳，化学式为C；
（4）氮气的化学性质稳定，氮气的作用是作保护气，避免被空气中的氧化；
（5）政府倡导垃圾分类，其好处是：可减少环境污染（符合题意即可）。
12．(1)AD
(2) 冬季燃煤取暖增加排放量 光合作用的效果减弱 化石燃料的开采和使用逐年增加
(3)反应条件不同
(4)气体肥料
【详解】（1）A、动植物呼吸消耗氧气，生成二氧化碳，光合作用消耗二氧化碳，生成氧气，化石燃料燃烧消耗氧气，生成二氧化碳，则碳循环和氧循环存在着密切联系，该选项认识正确；
B、二氧化碳溶解在海水中的过程没有新物质生成，属于物理变化，该选项认识不正确；
C、由于二氧化碳中氧元素的化合价为-2价，而氧气中氧元素的化合价为0，则碳循环过程中，不是所有的元素的化合价都不变，该选项认识不正确；
D、结合前面分析可知，碳氧循环有利于维持自然界中O2和CO2含量的相对稳定，该选项认识正确。
故选AD。
（2）①冬季燃煤取暖增加排放量，则二氧化碳排放增多，且植物光合作用效果减弱，二氧化碳消耗减少，则二氧化碳的含量冬季要比夏季高。
②由于化石燃料的开采和使用逐年增加，则二氧化碳排放增多，大气中二氧化碳的含量逐年递增。
（3）二氧化碳和水反应生成碳酸，但在光照下，二氧化碳和水反应生成葡萄糖，则说明条件不同，产物不同。
（4）光合作用消耗二氧化碳，则二氧化碳在农业上可作气体肥料。
13．(1) 混合物 增大反应物接触面积，加快反应速率
(2)C、H
(3)
(4)节约资源
【详解】（1）煤中含有多种物质，故煤属于混合物；煤在进入气化器之前，将其粉碎与水混合制成水煤浆的目的是：增大反应物接触面积，加快反应速率；
（2）在气化器内发生的两个反应中，第一个反应反应前C化合价为0，H化合价为+1，O化合价为-2，反应后C化合价为+2，H化合价为0，O化合价为-2，反应①化合价发生变化的是C、H；第二个反应反应前C化合价为+2，H化合价为+1，O化合价为-2，反应后C化合价为+4，H化合价为0，O化合价为-2，反应②化合价发生变化的是C、H；故反应前后化合价发生变化的元素有C、H；
（3）煅烧炉中高温煅烧石灰石，生成氧化钙和二氧化碳，方程式为：；
（4）该生产流程中CaO循环再利用的目的是节约资源。
14． SO2/二氧化硫 CO/一氧化碳
【详解】SO2、NO2会造成酸雨，因此CO2、SO2、CO这3种物质中，会造成酸雨的是SO2。
CO能与血液里的血红蛋白结合，减弱血红蛋白的输氧能力，造成人体中毒。
故填：SO2；CO。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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