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11.2 化学与可持续发展（专项训练）
题型01 化学与能源利用
1.为了改变传统的能源利用方式，人们通过化学反应将化石能源转化为清洁、便利的 能源（如电能、石油制品等），开发 和 的新能源（如风能、太阳能、氢能、生物质能等），为能源利用开辟了新的途径。
2.无论是煤的清洁利用、电解水制氢，还是风力发电机、光伏电池、燃料电池和电动汽车锂离子电池的生产，都是化学大显身手的重要领域。
①一次能源是指从自然界中直接获取，未经人工加工或转换的能源形式；二次能源指经过 转化后获得的能源。
【典例1】化学与生活息息相关，请用化学知识解释生活中的问题。
（1）用墨书写或绘制的古字画长久不变色，主要原因是 。
（2）自来水厂净水过程中，通常加入活性炭吸附色素和异味，因为它具有 的结构。
（3）传统化石燃料包括煤、 和天然气，可开发的新能源有 （写出一个即可）。做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可 （填“调大”或“调小”）燃气灶的进风口，使燃料燃烧充分，节约能源。
（4）某同学查阅资料发现，1 kg天然气和1 kg煤分别充分燃烧，释放的热量和生成二氧化硫的质量如图所示。请依据图中的信息分析家用燃料从煤升级到天然气的原因： 。
【变式1-1】下列关于能源的说法不正确的是
A．天然气是不可再生能源
B．太阳能电池利用了光热转换
C．石油炼制得到汽油和工业制氧气的主要过程都是物理变化
D．氢能源具有无污染，热值高等优点
【变式1-2】化学是能源科学、环境科学等现代科学技术的基础。
（1）下列燃料中最理想的是_____（填字母）。
A．煤 B．石油 C．氢气 D．天然气
（2）家用燃料的变迁承载了社会文明发展的需求。
①柴草、煤、液化石油气、天然气均可作为燃料，原因是 。
②通过西气东输工程，天然气作为家用燃料已使许多家庭受益。与燃煤相比，使用天然气可以减少的空气污染物是 （填一种即可）。
（3）我国积极采取碳减排、碳捕捉、碳封存、碳转化等措施，力争在2060年实现碳中和。碳转化常用反应之一是在一定条件下，将二氧化碳和氢气在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇和水，写出该反应的化学方程式 。
【变式1-3】我国氢能按“灰氢→蓝氢→绿氢”的规划迅速发展，目前氢能产量居全球第一。工业化氢气来源占比如图所示。
（1）煤制氢：，该反应属于 反应（填基本反应类型），制得的氢气属于 （填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”）。
（2）工业副产氢：氯碱工业副产氢的价值日益凸显。氯碱工业反应的化学方程式为： 。
（3）电解水制氢：氢气在电解装置的 （填“正极”或“负极”）产生。
（4）利用电解水制氢技术生产氢气，若消耗7.2 t水，理论上生成的质量是多少？（根据化学方程式写出完整的计算过程）
（5）除氢能外，人们利用的新能源有 （写一种）。
题型02 化学与材料开发
1.化学在材料的研制和创新中发挥着重要作用
2.高分子材料
（1）高分子材料
①分类
天然高分子材料 定义： 存在、不需要通过化学方法合成的材料
举例：天然橡胶和棉花、羊毛等天然纤维
合成材料 定义：人工合成的高分子材料
举例： 、 、 等
②结构
由大量小分子聚合而成的聚合物，具有 或 结构。
（2）常见的合成材料
合成材料 主要性能 常见类型 应用举例
塑料 密度小，耐腐蚀，易加工 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等
合成橡胶 弹性和绝缘性好 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等 轮胎、密封制品、防护用品等
合成纤维 强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀 聚丙烯纤维（丙纶）、聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、聚丙烯腈纤维（晴纶）等 纺织原料、过滤材料、建筑材料等
3.新型材料
新型材料 复合材料 概述：人们不断改进钢铁、铝合金等金属材料，玻璃、陶瓷、水泥等无机非金属材料和塑料、合成纤维、合成橡胶等高分子材料的性能，并将几种材料 起来，综合各组分性能的 ，形成复合材料
举例： 、玻璃纤维增强塑料( )、芳纶复合材料等
具有光、电、磁等特殊性质的功能材料
【典例2】纳米海绵
纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性。清洁过程中可以吸附物体表面污渍，可用于清洁茶垢、油垢等。科学家测定了纳米海绵对不同油品的吸收能力（吸油质量比越高，其吸油能力越强），结果如图所示。吸油能力的差异性取决于油品自身的密度，油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越强。依据科普内容回答下列问题。
（1）纳米海绵是以三聚氰胺和甲醛（CH2O）为原料制得的高分子物质，已知甲醛在空气中充分燃烧会生成二氧化碳和水，该反应的符号表达式为： ，纳米海绵具有 的结构特性，适用解决石油泄漏所造成的污染。
（2）由1图可知，纳米海绵对柴油的吸收能力 （填“强”或“弱”）于黑芝麻油。
（3）已知四氯化碳[CCl4]中氯元素为-1价，则四氯化碳中碳元素的化合价为 价。
（4）由2图中对比可得出： 的结论。
（5）下列说法正确的是______（填字母）。
A．纳米海绵可用于清洁炉具、油烟机清洁等方面
B．纳米海绵可用于处理海上石油泄漏造成的污染
C．纳米海绵可循环利用
D．图1的几种油品中环己烷的油品密度最大
【变式2-1】荣获2025年诺贝尔化学奖的金属有机框架(MOFs)材料，是由金属离子和有机分子连接构成的多孔材料，拥有巨大的比表面积，能像海绵一样从干旱的空气中高效“挤”出饮用水。下列有关说法不正确的是
A．该材料中含有的金属离子带负电荷
B．该材料吸附水分的过程，属于物理变化
C．该材料在气体储存、分离等方面有广阔的应用前景
D．该材料能用于沙漠取水，是因为内部结构与活性炭类似
【变式2-2】金属有机框架(MOF)是科学家通过改变金属离子与有机配体构建的新兴多孔材料，如图所示。下列关于MOF的说法错误的是
A．MOF是自然界广泛存在的天然矿物质
B．改变构建模块合成新的MOF过程发生了化学变化
C．不同MOF的微观结构不相同，所以性质也不同
D．MOF多孔结构在气体储存、净水等领域有重要价值
【变式2-3】阅读下面科普短文。
柔性屏幕具有轻薄、能耗低、亮度高、可弯曲等特点，被广泛应用于曲面屏电视、折叠屏手机等电子产品。
常见的柔性屏幕主要由涂层和柔性基板组成。其中，聚酰亚胺薄膜是柔性基板的常见材料，它可由二元酐（）和二元胺（）合成制备，具有良好的耐热性、尺寸稳定性等。
为进一步提升薄膜的性能，科研人员在制备聚酰亚胺薄膜时加入了不同配比的试剂，分别测试了薄膜的耐热性和不同温度下的尺寸稳定性，结果见表和下图。表中当玻璃转化温度大于时，薄膜耐热性优异；图1中尺寸变化越大，薄膜尺寸稳定性越差。
不同试剂配比及其对薄膜耐热性的影响
试剂配比序号 试剂1配比/% 试剂2配比/% 玻璃化转化温度
① 100 0 408
② 80 20 419
③ 60 40 446
④ 50 50
⑤ 40 60
⑥ 20 80
⑦ 0 100
国科学家表示，柔性屏幕还可用于裸眼3D显示器、可穿戴设备等多种电子产品。
依据文章内容回答下列问题。
（1）柔性屏幕具有的特点： （答1条即可）。
（2）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①聚酰亚胺薄膜具有良好的耐热性和尺寸稳定性。
②在耐热性的测试实验中，每组实验都加入了两种试剂。
（3）由图1可知，时，薄膜尺寸缩小的实验组有 （填序号）。
（4）综合图表分析，在实验研究范围内，⑤是最佳试剂配比的理由是 。
题型03 三大有机合成材料
合成材料 主要性能 常见类型 应用举例
塑料 密度小，耐腐蚀，易加工 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等
合成橡胶 弹性和绝缘性好 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等 轮胎、密封制品、防护用品等
合成纤维 强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀 聚丙烯纤维（丙纶）、聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、聚丙烯腈纤维（晴纶）等 纺织原料、过滤材料、建筑材料等
【典例3】下列古丝绸之路纪念品的制作材料中，属于合成材料的是
A．唐三彩瓷器 B．铝合金“银”壶 C．塑料牛角杯 D．丝绸织锦画
【变式3-1】材料是社会文明进步的重要标志。下列有关材料的说法，正确的是
A．塑料属于合成高分子材料 B．铝合金门窗由复合材料制成
C．玻璃钢属于金属材料 D．棉花属于合成纤维
【变式3-2】我国某信息与通信技术公司发布了全球首款采用塑料制作柔性屏幕的5G折叠手机。塑料属于
A．金属材料 B．合成材料 C．陶瓷材料 D．玻璃材料
【变式3-3】下列属于合成纤维的是
A．羊毛 B．棉花 C．腈纶 D．蚕丝
题型04 区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
1.区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
纤维种类 化学成分 点燃时的实验现象
燃烧情况 气味 灰烬
棉纤维 纤维素 燃烧时纤维卷曲，有 火焰和极少量 烟 的气味 灰烬细、软、轻，呈浅灰色
羊毛纤维 蛋白质 燃烧时纤维卷曲，不延烧，有 火焰和少量 烟 的气味 灰烬多，呈黑色脆块状态，用手指轻压会变为粉末
涤纶 聚对苯二甲酸乙二酯 燃烧时纤维卷缩、熔化，有明亮的 火焰和大量 烟 烧塑料的 气味 灰烬结为黑褐色硬块状态，用手能压碎
【典例4】下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别涤纶和羊毛 取样，点燃，闻气味
B 除去中少量的Fe 加入过量稀盐酸
C 检验烧碱样品是否变质 取样，滴加无色酚酞溶液观察是否变色
D 分离氧化钙和氧化铜固体 加水溶解，过滤、洗涤、干燥
【变式4-1】下列家庭实验不能达到实验目的的是
A．净水：将浑浊的水经明矾吸附，过滤后得到纯水
B．鉴别：用灼烧法区分羊毛线和棉线
C．除垢：用食醋浸泡热水瓶内胆的水垢
D．急救：用硝酸铵、水制备急救冰敷包
【变式4-2】（多选）下列实验方案设计不正确的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氮气和二氧化碳 将带火星的木条分别插入集气瓶，观察现象
B 区分棉纤维和羊毛纤维 分别点燃，观察燃烧时的现象和产物的状态
C 除去氯化钠固体中混有的少量碳酸钙 加适量水溶解、过滤，将滤液蒸发结晶
D 除去氯化铜溶液中混有的少量氯化亚铁 加入足量的铜粉，充分反应后，过滤
【变式4-3】化学与我们的生活密切相关。
（1）石墨、生石灰、干冰、葡萄糖四种物质中，可为生命活动提供能量的是 (填化学式，下同)；可用作干燥剂的是 。
（2）下列物质中，能为人体补充较多蛋白质的是 (填数字序号，下同)。
①牛奶 ②柠檬 ③甘蔗
（3）用燃烧法可区分常见纤维。在燃烧时有烧塑料的气味，灰烬结为黑褐色硬块状态的是 。
①羊毛纤维 ②纯棉纤维 ③涤纶织物
（4）下列做法不符合绿色、低碳、循环发展理念的是 。
①开发可再生能源 ②推广使用一次性餐具 ③进行生活垃圾分类
题型05 化学与社会的可持续发展
1.化学与社会的可持续发展
（1）社会的可持续发展要以自然资源的合理开发和利用为基础。如果对物质的获取、使用或处理不当，就会引发一系列环境和社会问题。
（2）各种资源从开采、提炼到制成产品，再到产品的使用与回收，其中的每个环节都离不开物质的转化，与物质的组成、结构、性质和应用密切相关，而这些正是化学的研究对象。
（3）化学与相关技术的发展，遵循增进人类福祉、尊重生命权利、合理控制风险等原则，充分考虑资源供给和环境承载能力，将为解决影响可持续发展的社会性科学议题开辟新的途径，为人类创造更加美好的生活。
【典例5】推动粤港澳大湾区建设成为美丽中国先行区过程中，下列做法错误的是
A．禁止随意拆解废弃电子产品 B．提倡放生外来入侵物种
C．推进改造燃煤锅炉超低排放 D．排查并整治入河排污口
【变式5-1】2025年我国环境日的主题是“美丽中国我先行”。下列与该主题不相符的是
A．开发利用清洁能源 B．露天焚烧垃圾
C．减少使用一次性餐具 D．倡导节约用电
【变式5-2】2025年六五环境日我国主题是“美丽中国我先行”。下列做法不符合这一主题的是
A．净化污水 B．植树造林 C．焚烧垃圾 D．节约用电
【变式5-1】2025年中国环境日主题为“美丽中国我先行”。下列做法不符合这一主题的是
A．推广使用太阳能热水器 B．鼓励用秸秆发酵制沼气
C．增加绿地面积 D．将废旧电池深埋土壤中
答案和解析
题型01 化学与能源利用
1.为了改变传统的能源利用方式，人们通过化学反应将化石能源转化为清洁、便利的二次能源（如电能、石油制品等），开发可再生和环境友好的新能源（如风能、太阳能、氢能、生物质能等），为能源利用开辟了新的途径。
2.无论是煤的清洁利用、电解水制氢，还是风力发电机、光伏电池、燃料电池和电动汽车锂离子电池的生产，都是化学大显身手的重要领域。
①一次能源是指从自然界中直接获取，未经人工加工或转换的能源形式；二次能源指经过加工转化后获得的能源。
【典例1】化学与生活息息相关，请用化学知识解释生活中的问题。
（1）用墨书写或绘制的古字画长久不变色，主要原因是 。
（2）自来水厂净水过程中，通常加入活性炭吸附色素和异味，因为它具有 的结构。
（3）传统化石燃料包括煤、 和天然气，可开发的新能源有 （写出一个即可）。做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可 （填“调大”或“调小”）燃气灶的进风口，使燃料燃烧充分，节约能源。
（4）某同学查阅资料发现，1 kg天然气和1 kg煤分别充分燃烧，释放的热量和生成二氧化硫的质量如图所示。请依据图中的信息分析家用燃料从煤升级到天然气的原因： 。
【答案】（1）常温下，碳单质的化学性质不活泼
（2）疏松多孔
（3）石油 太阳能（合理即可） 调大
（4）相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体SO2少
【解析】（1）墨的主要成分是炭黑，属于碳单质。在常温下，碳的化学性质不活泼，不易与空气中的氧气、水分等发生反应，因此用墨书写的古字画能长久保存而不变色。
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，这种结构使其具有很强的吸附性，能够吸附水中的色素和异味。
（3）传统化石燃料包括煤、石油和天然气；
新能源是指除化石燃料之外的清洁能源，如太阳能、风能、氢能等；
天然气燃烧不充分，锅底出现黑色物质（炭黑），说明氧气不足。调大燃气灶的进风口，可增加氧气的供给，使燃料燃烧更充分。
（4）从图中可以看出，相同质量的天然气和煤充分燃烧，天然气产生的热量多，排放的有害气体SO2少，因此用天然气替代煤作为家用燃料，既可以提高能源利用效率，又能减少空气污染。
【变式1-1】下列关于能源的说法不正确的是
A．天然气是不可再生能源
B．太阳能电池利用了光热转换
C．石油炼制得到汽油和工业制氧气的主要过程都是物理变化
D．氢能源具有无污染，热值高等优点
【答案】B
【解析】A、天然气属于化石燃料，化石燃料是经过漫长地质年代形成的，在短期内不能再生，所以天然气是不可再生能源，故A选项不符合题意；
B、太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，并非利用光热转换，故B选项符合题意；
C、石油炼制得到汽油是利用各成分沸点不同进行分离，工业制氧气是利用液氮和液氧沸点不同进行分离，这两个过程中都没有新物质生成，主要过程都是物理变化，故C选项不符合题意；
D、氢气燃烧产物是水，无污染，且氢气的热值高，所以氢能源具有无污染、热值高等优点，故D选项不符合题意。
故选B。
【变式1-2】化学是能源科学、环境科学等现代科学技术的基础。
（1）下列燃料中最理想的是_____（填字母）。
A．煤 B．石油 C．氢气 D．天然气
（2）家用燃料的变迁承载了社会文明发展的需求。
①柴草、煤、液化石油气、天然气均可作为燃料，原因是 。
②通过西气东输工程，天然气作为家用燃料已使许多家庭受益。与燃煤相比，使用天然气可以减少的空气污染物是 （填一种即可）。
（3）我国积极采取碳减排、碳捕捉、碳封存、碳转化等措施，力争在2060年实现碳中和。碳转化常用反应之一是在一定条件下，将二氧化碳和氢气在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇和水，写出该反应的化学方程式 。
【答案】（1）C
（2）都具有可燃性 等合理即可
（3）
【解析】（1）氢气燃烧产物只有水，清洁无污染，是最理想的燃料。
故选C。
（2）燃料的共性：所有燃料均通过燃烧反应（与氧气反应）释放能量，提供热量。
污染物对比：煤：含硫，燃烧产生 （酸雨主要成分）；含杂质，产生粉尘。天然气：主要成分为 ，燃烧更充分，几乎不产生 和粉尘，主要污染物为。因此，使用天然气可减少 或粉尘污染。
（3）二氧化碳和氢气在催化剂和一定条件下生成甲醇和水，方程式为： 。
【变式1-3】我国氢能按“灰氢→蓝氢→绿氢”的规划迅速发展，目前氢能产量居全球第一。工业化氢气来源占比如图所示。
（1）煤制氢：，该反应属于 反应（填基本反应类型），制得的氢气属于 （填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”）。
（2）工业副产氢：氯碱工业副产氢的价值日益凸显。氯碱工业反应的化学方程式为： 。
（3）电解水制氢：氢气在电解装置的 （填“正极”或“负极”）产生。
（4）利用电解水制氢技术生产氢气，若消耗7.2 t水，理论上生成的质量是多少？（根据化学方程式写出完整的计算过程）
（5）除氢能外，人们利用的新能源有 （写一种）。
【答案】（1）置换 灰氢
（2）2H2O
（3）负极
（4）设生成氢气的质量为x，则
解得x=0.8t
答：理论上生成的质量是0.8t。
（5）太阳能（合理即可）
【解析】（1）该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
煤制氢的方法属于灰氢。
（2）反应前后原子种类和个数不变，等号右边Na、H、Cl、O的个数分别为2、4、2、2，等号左边只有2个钠原子和2个氯原子，还少4个氢原子和2个氧原子，故应补充2H2O。
（3）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气。
（4）见答案。
（5）除氢能外，新能源还有太阳能、风能等。
题型02 化学与材料开发
1.化学在材料的研制和创新中发挥着重要作用
2.高分子材料
（1）高分子材料
①分类
天然高分子材料 定义：天然存在、不需要通过化学方法合成的材料
举例：天然橡胶和棉花、羊毛等天然纤维
合成材料 定义：人工合成的高分子材料
举例：塑料、合成橡胶、合成纤维等
②结构
由大量小分子聚合而成的聚合物，具有链状或网状结构。
（2）常见的合成材料
合成材料 主要性能 常见类型 应用举例
塑料 密度小，耐腐蚀，易加工 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等
合成橡胶 弹性和绝缘性好 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等 轮胎、密封制品、防护用品等
合成纤维 强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀 聚丙烯纤维（丙纶）、聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、聚丙烯腈纤维（晴纶）等 纺织原料、过滤材料、建筑材料等
3.新型材料
新型材料 复合材料 概述：人们不断改进钢铁、铝合金等金属材料，玻璃、陶瓷、水泥等无机非金属材料和塑料、合成纤维、合成橡胶等高分子材料的性能，并将几种材料复合起来，综合各组分性能的优点，形成复合材料
举例：碳纤维、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、芳纶复合材料等
具有光、电、磁等特殊性质的功能材料
【典例2】纳米海绵
纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性。清洁过程中可以吸附物体表面污渍，可用于清洁茶垢、油垢等。科学家测定了纳米海绵对不同油品的吸收能力（吸油质量比越高，其吸油能力越强），结果如图所示。吸油能力的差异性取决于油品自身的密度，油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越强。依据科普内容回答下列问题。
（1）纳米海绵是以三聚氰胺和甲醛（CH2O）为原料制得的高分子物质，已知甲醛在空气中充分燃烧会生成二氧化碳和水，该反应的符号表达式为： ，纳米海绵具有 的结构特性，适用解决石油泄漏所造成的污染。
（2）由1图可知，纳米海绵对柴油的吸收能力 （填“强”或“弱”）于黑芝麻油。
（3）已知四氯化碳[CCl4]中氯元素为-1价，则四氯化碳中碳元素的化合价为 价。
（4）由2图中对比可得出： 的结论。
（5）下列说法正确的是______（填字母）。
A．纳米海绵可用于清洁炉具、油烟机清洁等方面
B．纳米海绵可用于处理海上石油泄漏造成的污染
C．纳米海绵可循环利用
D．图1的几种油品中环己烷的油品密度最大
【答案】（1） 网状多孔
（2）强
（3）+4
（4）在其它条件相同的情况下，循环使用次数1~8之间时，随循环使用次数的增加，纳米海绵吸油能力变化不明显，细菌纤维素的吸油能力变差
（5）ABC
【解析】（1）甲醛在空气中充分燃烧会生成二氧化碳和水，该反应的符号表达式为；纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性，适用解决石油泄露所造成的污染；故应填写：；网状多孔；
（2）吸油质量比越高，其吸油能力越强，由图1可知，相同条件下，纳米海绵对柴油的吸收能力比黑芝麻油的强。故应填写：强；
（3）已知中氯元素为-1价，设中碳元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得，故x=+4；故应填写：+4；
（4）由图2可知，在其它条件相同的情况下，循环使用次数1~8之间时，随循环使用次数的增加，纳米海绵吸油能力变化不明显，细菌纤维素的吸油能力变差。故应填写：在其它条件相同的情况下，循环使用次数1~8之间时，随循环使用次数的增加，纳米海绵吸油能力变化不明显，细菌纤维素的吸油能力变差；
（5）A、由题干可知，纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力、循环利用以及环境友好等特性。清洁过程中可以吸附物体表面污渍，可用于清洁茶垢、油垢等。故纳米海绵可用于清洁炉具、油烟机清洁等方面，故选项A正确；
B、纳米海绵是一种新型环保清洁产品，具有网状多孔的结构，有良好的吸油能力，故纳米海绵可用于处理海上石油泄漏造成的污染，故选项B正确；
C、由题干信息可知，纳米海绵可循环利用，故选项C正确；
D、吸油能力的差异性取决于油品自身的密度。油品密度越大，纳米海绵的吸油能力越强，由图1可知，纳米海绵对四氯化碳的吸附能力最强，则图1的几种油品中四氯化碳的油品密度最大，故选项D错误。
故选ABC。
【变式2-1】荣获2025年诺贝尔化学奖的金属有机框架(MOFs)材料，是由金属离子和有机分子连接构成的多孔材料，拥有巨大的比表面积，能像海绵一样从干旱的空气中高效“挤”出饮用水。下列有关说法不正确的是
A．该材料中含有的金属离子带负电荷
B．该材料吸附水分的过程，属于物理变化
C．该材料在气体储存、分离等方面有广阔的应用前景
D．该材料能用于沙漠取水，是因为内部结构与活性炭类似
【答案】A
【解析】A、金属离子是金属原子失去电子后形成的，通常带正电荷，并非负电荷，该说法错误，符合题意；
B、该材料吸附水分的过程仅为水分子进入材料孔隙，没有新物质生成，属于物理变化，该说法正确，不符合题意；
C、由于MOFs具有巨大的比表面积和多孔结构，适合用于气体储存、分离等领域，应用前景广阔，该说法正确，不符合题意；
D、该材料与活性炭均依靠多孔结构实现吸附（MOFs吸附水、活性炭吸附杂质），内部结构特点类似，该说法正确，不符合题意。
故选：A。
【变式2-2】金属有机框架(MOF)是科学家通过改变金属离子与有机配体构建的新兴多孔材料，如图所示。下列关于MOF的说法错误的是
A．MOF是自然界广泛存在的天然矿物质
B．改变构建模块合成新的MOF过程发生了化学变化
C．不同MOF的微观结构不相同，所以性质也不同
D．MOF多孔结构在气体储存、净水等领域有重要价值
【答案】A
【解析】A、MOF是人工合成的多孔材料，不是自然界广泛存在的天然矿物质，故说法错误；
B、改变构建模块合成新的MOF过程中，金属离子与有机配体结合形成新的化合物，发生了化学变化，故说法正确；
C、不同MOF的微观结构由不同的金属离子和有机配体组成，结构不同导致性质不同，故说法正确；
D、MOF的多孔结构具有高比表面积和可调控的孔径，适用于气体储存和净水等应用，故说法正确。
故选A。
【变式2-3】阅读下面科普短文。
柔性屏幕具有轻薄、能耗低、亮度高、可弯曲等特点，被广泛应用于曲面屏电视、折叠屏手机等电子产品。
常见的柔性屏幕主要由涂层和柔性基板组成。其中，聚酰亚胺薄膜是柔性基板的常见材料，它可由二元酐（）和二元胺（）合成制备，具有良好的耐热性、尺寸稳定性等。
为进一步提升薄膜的性能，科研人员在制备聚酰亚胺薄膜时加入了不同配比的试剂，分别测试了薄膜的耐热性和不同温度下的尺寸稳定性，结果见表和下图。表中当玻璃转化温度大于时，薄膜耐热性优异；图1中尺寸变化越大，薄膜尺寸稳定性越差。
不同试剂配比及其对薄膜耐热性的影响
试剂配比序号 试剂1配比/% 试剂2配比/% 玻璃化转化温度
① 100 0 408
② 80 20 419
③ 60 40 446
④ 50 50
⑤ 40 60
⑥ 20 80
⑦ 0 100
国科学家表示，柔性屏幕还可用于裸眼3D显示器、可穿戴设备等多种电子产品。
依据文章内容回答下列问题。
（1）柔性屏幕具有的特点： （答1条即可）。
（2）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①聚酰亚胺薄膜具有良好的耐热性和尺寸稳定性。
②在耐热性的测试实验中，每组实验都加入了两种试剂。
（3）由图1可知，时，薄膜尺寸缩小的实验组有 （填序号）。
（4）综合图表分析，在实验研究范围内，⑤是最佳试剂配比的理由是 。
【答案】（1）轻薄、能耗低、亮度高、可弯曲
（2）对 错
（3）①②③
（4）该配比下薄膜的耐热性优异，且尺寸变化最小（尺寸稳定性最好）
【解析】（1）由短文可知，柔性屏幕具有的特点有：轻薄、能耗低、亮度高、可弯曲。
（2）①由短文可知聚酰亚胺薄膜具有良好的耐热性和尺寸稳定性，该说法正确，故选对。
②在耐热性的测试实验中，第①、⑦都只加了1种试剂，该说法错误，故选错。
（3）由图可知，时，①②③的薄膜尺寸均比起始尺寸晓，故薄膜尺寸缩小的实验组有①②③。
（4）由短文可知尺寸变化越大，薄膜尺寸稳定性越差，而⑤配比的薄膜玻璃化转变温度大于，满足耐热性优异的条件，且⑤实验中薄膜的尺寸变化最小，故⑤是最佳试剂配比。
题型03 三大有机合成材料
合成材料 主要性能 常见类型 应用举例
塑料 密度小，耐腐蚀，易加工 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等
合成橡胶 弹性和绝缘性好 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等 轮胎、密封制品、防护用品等
合成纤维 强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀 聚丙烯纤维（丙纶）、聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、聚丙烯腈纤维（晴纶）等 纺织原料、过滤材料、建筑材料等
【典例3】下列古丝绸之路纪念品的制作材料中，属于合成材料的是
A．唐三彩瓷器 B．铝合金“银”壶 C．塑料牛角杯 D．丝绸织锦画
【答案】C
【解析】合成材料是通过化学合成制成的人工材料，如塑料。
A、瓷器为无机非金属材料；
B、铝合金为金属材料；
C、塑料为合成材料。
D、丝绸为天然纤维。
故选C。
【变式3-1】材料是社会文明进步的重要标志。下列有关材料的说法，正确的是
A．塑料属于合成高分子材料 B．铝合金门窗由复合材料制成
C．玻璃钢属于金属材料 D．棉花属于合成纤维
【答案】A
【解析】A、塑料是由合成高分子化合物制成，属于合成高分子材料；
B、铝合金是金属材料，不属于复合材料；
C、玻璃钢是复合材料，不是金属材料；
D、棉花是天然纤维，不属于合成纤维。
故选A。
【变式3-2】我国某信息与通信技术公司发布了全球首款采用塑料制作柔性屏幕的5G折叠手机。塑料属于
A．金属材料 B．合成材料 C．陶瓷材料 D．玻璃材料
【答案】B
【解析】塑料是通过化学合成制成的高分子材料，属于合成材料，故选：B。
【变式3-3】下列属于合成纤维的是
A．羊毛 B．棉花 C．腈纶 D．蚕丝
【答案】C
【解析】合成纤维是通过化学合成方法制得的纤维，腈纶是常见的合成纤维之一；羊毛、棉花和蚕丝均为天然纤维，来源于动植物。
故选C。
题型04 区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
1.区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
纤维种类 化学成分 点燃时的实验现象
燃烧情况 气味 灰烬
棉纤维 纤维素 燃烧时纤维卷曲，有黄色火焰和极少量白烟 烧纸的气味 灰烬细、软、轻，呈浅灰色
羊毛纤维 蛋白质 燃烧时纤维卷曲，不延烧，有黄色火焰和少量黑烟 烧焦羽毛的气味 灰烬多，呈黑色脆块状态，用手指轻压会变为粉末
涤纶 聚对苯二甲酸乙二酯 燃烧时纤维卷缩、熔化，有明亮的黄色火焰和大量黑烟 烧塑料的特殊气味 灰烬结为黑褐色硬块状态，用手能压碎
【典例4】下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别涤纶和羊毛 取样，点燃，闻气味
B 除去中少量的Fe 加入过量稀盐酸
C 检验烧碱样品是否变质 取样，滴加无色酚酞溶液观察是否变色
D 分离氧化钙和氧化铜固体 加水溶解，过滤、洗涤、干燥
【答案】A
【解析】A、涤纶（合成纤维）燃烧有烧塑料味，羊毛（蛋白质纤维）燃烧时有烧焦羽毛味，通过点燃闻气味可明确区分两者，此选项正确；
B、盐酸既能与铁反应，也能与氧化铁反应，过量的稀盐酸能除去氧化铁，此选项错误；
C、烧碱（NaOH）变质生成Na2CO3，两者溶液均呈碱性（酚酞变红），无法判断烧碱样品是否变质，此选项错误；
D、氧化钙与水反应会生成氢氧化钙，会改变原物质的成分，无法分离出氧化钙，不能达到分离目的，此选项错误。
故选：A。
【变式4-1】下列家庭实验不能达到实验目的的是
A．净水：将浑浊的水经明矾吸附，过滤后得到纯水
B．鉴别：用灼烧法区分羊毛线和棉线
C．除垢：用食醋浸泡热水瓶内胆的水垢
D．急救：用硝酸铵、水制备急救冰敷包
【答案】A
【解析】A、明矾吸附和过滤只能去除水中的悬浮杂质，不能去除溶解性物质，因此无法得到纯水，故符合题意；
B、羊毛线灼烧时有烧毛发的焦糊味，棉线灼烧无明显的气味，灼烧法可区分羊毛线和棉线，故不符合题意；
C、食醋中的醋酸能与水垢（碳酸钙等）反应生成可溶性物质，故不符合题意；
D、硝酸铵溶于水吸热，可制备冰敷包，故不符合题意。
故选A。
【变式4-2】（多选）下列实验方案设计不正确的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氮气和二氧化碳 将带火星的木条分别插入集气瓶，观察现象
B 区分棉纤维和羊毛纤维 分别点燃，观察燃烧时的现象和产物的状态
C 除去氯化钠固体中混有的少量碳酸钙 加适量水溶解、过滤，将滤液蒸发结晶
D 除去氯化铜溶液中混有的少量氯化亚铁 加入足量的铜粉，充分反应后，过滤
【答案】AD
【解析】A、将带火星的木条分别插入集气瓶，氮气和二氧化碳均不燃烧、不支持燃烧，均不能使带火星的木条复燃，现象相同，无法鉴别，符合题意；
B、分别点燃，观察燃烧时的现象和产物的状态，棉纤维的主要成分是纤维素，灼烧时有纸燃烧的气味，灰烬为松散灰色粉末。羊毛纤维的主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，燃烧后蜷缩成球，灰烬为黑色脆块。现象不同，可以区分，不符合题意；
C、氯化钠能溶于水，碳酸钙难溶于水，加适量水溶解、过滤，除去碳酸钙，将滤液蒸发结晶，可得到纯净的氯化钠固体，不符合题意；
D、加入足量的铜粉，铁比铜活泼，铜与氯化亚铁不反应，无法除去杂质，符合题意。
故选AD。
【变式4-3】化学与我们的生活密切相关。
（1）石墨、生石灰、干冰、葡萄糖四种物质中，可为生命活动提供能量的是 (填化学式，下同)；可用作干燥剂的是 。
（2）下列物质中，能为人体补充较多蛋白质的是 (填数字序号，下同)。
①牛奶 ②柠檬 ③甘蔗
（3）用燃烧法可区分常见纤维。在燃烧时有烧塑料的气味，灰烬结为黑褐色硬块状态的是 。
①羊毛纤维 ②纯棉纤维 ③涤纶织物
（4）下列做法不符合绿色、低碳、循环发展理念的是 。
①开发可再生能源 ②推广使用一次性餐具 ③进行生活垃圾分类
【答案】（1）C6H12O6 CaO
（2）①
（3）③
（4）②
【解析】（1）石墨、生石灰、干冰、葡萄糖四种物质中，葡萄糖属于供能物质，可为生命活动提供能量，故填：；
生石灰是氧化钙的俗称，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，可用作干燥剂，故填：CaO；
（2）①动物肌肉、皮肤、毛发、奶制品、蛋清等富含蛋白质，故牛奶能为人体补充较多蛋白质，符合题意；
②蔬菜、水果富含维生素，故柠檬富含维生素，不符合题意；
③甘蔗富含糖类，不符合题意。
故填：①；
（3）①羊毛纤维的主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，灰烬为黑色脆块；②纯棉纤维的主要成分是纤维素，灼烧有纸燃烧的气味，灰烬为松散灰色粉末；③涤纶织物灼烧有烧塑料的气味，灰烬结为黑褐色硬块状态，故填：③；
（4）①开发可再生能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，符合绿色、低碳、循环发展理念，不符合题意；
②推广使用一次性餐具，会造成资源的浪费，且会污染环境，不符合绿色、低碳、循环发展理念，符合题意；
③进行生活垃圾分类，可以实现资源的有效利用，减少污染物的排放，保护环境，符合绿色、低碳、循环发展理念，不符合题意。
故填：②。
题型05 化学与社会的可持续发展
1.化学与社会的可持续发展
（1）社会的可持续发展要以自然资源的合理开发和利用为基础。如果对物质的获取、使用或处理不当，就会引发一系列环境和社会问题。
（2）各种资源从开采、提炼到制成产品，再到产品的使用与回收，其中的每个环节都离不开物质的转化，与物质的组成、结构、性质和应用密切相关，而这些正是化学的研究对象。
（3）化学与相关技术的发展，遵循增进人类福祉、尊重生命权利、合理控制风险等原则，充分考虑资源供给和环境承载能力，将为解决影响可持续发展的社会性科学议题开辟新的途径，为人类创造更加美好的生活。
【典例5】推动粤港澳大湾区建设成为美丽中国先行区过程中，下列做法错误的是
A．禁止随意拆解废弃电子产品 B．提倡放生外来入侵物种
C．推进改造燃煤锅炉超低排放 D．排查并整治入河排污口
【答案】B
【解析】A、禁止随意拆解废弃电子产品，可以减少重金属等有害物质对环境的污染，做法正确。
B、提倡放生外来入侵物种，会破坏本地的生态平衡，导致本土物种的生存受到威胁，做法错误。
C、推进改造燃煤锅炉超低排放，能减少二氧化硫、粉尘等污染物的排放，有利于改善空气质量，做法正确。
D、排查并整治入河排污口，可以减少污水对水体的污染，保护水资源，做法正确。
故选B。
【变式5-1】2025年我国环境日的主题是“美丽中国我先行”。下列与该主题不相符的是
A．开发利用清洁能源 B．露天焚烧垃圾
C．减少使用一次性餐具 D．倡导节约用电
【答案】B
【解析】A、开发利用清洁能源，如太阳能、风能等，可减少对传统化石能源的依赖，降低污染物排放，有利于环境保护，与“美丽中国我先行”主题相符，故选项不符合题意；
B、露天焚烧垃圾会产生大量有害气体（如二氧化硫、氮氧化物等）和烟尘，严重污染空气，不利于环境保护，与 “美丽中国我先行”主题不相符，故选项符合题意；
C、减少使用一次性餐具，可降低资源浪费和垃圾产生量，有助于保护环境，与“美丽中国我先行”主题相符，故选项不符合题意；
D、倡导节约用电，有助于减少污染和资源浪费，与“美丽中国我先行”主题相符，故选项不符合题意；
故选：B。
【变式5-2】2025年六五环境日我国主题是“美丽中国我先行”。下列做法不符合这一主题的是
A．净化污水 B．植树造林 C．焚烧垃圾 D．节约用电
【答案】C
【解析】A、净化污水可以减少水体污染，保护水资源，符合 “美丽中国我先行” 的主题。
B、植树造林可以吸收二氧化碳、净化空气、改善生态环境，符合 “美丽中国我先行” 的主题。
C、焚烧垃圾会产生大量有毒有害气体和烟尘，严重污染空气，不符合 “美丽中国我先行” 的主题。
D、节约用电可以减少化石能源消耗，降低碳排放，符合 “美丽中国我先行” 的主题。
故选C。
【变式5-1】2025年中国环境日主题为“美丽中国我先行”。下列做法不符合这一主题的是
A．推广使用太阳能热水器 B．鼓励用秸秆发酵制沼气
C．增加绿地面积 D．将废旧电池深埋土壤中
【答案】D
【解析】A、推广使用太阳能热水器，利用清洁能源，减少化石燃料的使用，降低污染物排放，符合主题。
B、秸秆发酵制沼气，实现了秸秆的资源化利用，减少秸秆焚烧带来的空气污染，同时沼气可作为清洁能源，符合主题。
C、增加绿地面积，能吸收二氧化碳、净化空气、涵养水源，改善生态环境，符合主题。
D、将废旧电池深埋土壤中，电池中的重金属（如汞、镉、铅等）会渗入土壤和地下水，造成土壤和水体污染，不符合该主题。
故选D。
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