资源简介

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1．化学科学与资源的开发及利用、环境保护等方面关系密切。下列有关说法不正确的是(　　)
A．农村中要提倡使用沼气这种化石燃料
B．多用太阳能、风能、地热能等能源代替化石燃料可以减缓温室效应
C．提高农业生产中化肥的利用率，拒用含磷洗涤剂可以减少赤潮、水华现象
D．煤、石油进行脱硫、脱氮处理可以减少有害气体的排放
解析：选A。沼气的主要成分是甲烷，沼气不属于化石燃料，而属于生物质能。
2．下列有关黄河流域的治理和生态修复的措施中，没有涉及化学变化的是(　　)
A．将废水中的有机污染物在微生物作用下降解为无害的物质
B．将沿黄河工业废水中的重金属离子沉淀处理，达标后排放
C．将含沙量大的黄河水引入低洼地区进行沉降
D．将河道中的垃圾回收分类，利用现代焚化炉进行燃烧无害化处理
解析：选C。A.通过微生物的代谢作用，将废水中有毒、有害的有机污染物降解为简单、无害的物质，该过程中生成了新物质，为化学变化，A不符合题意；B.将沿黄河工业废水中的重金属离子沉淀处理，达标后排放，需要加入试剂发生化学反应除去，为化学变化，B不符合题意；C.将含沙量大的黄河水引入低洼地区进行沉淀，是固体沉积过程，没有新物质生成，为物理变化，C符合题意；D.将河道中的垃圾回收分类，利用现代焚化炉进行燃烧无害化处理，消灭各种病原体，该过程中发生了化学反应，D不符合题意。
3．下表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是(　　)
选项 环境问题 措施
A 臭氧空洞 限制氟氯烃类物质的生产量和消耗量
B 酸雨 改变能源结构，减少二氧化硫和氮氧化物的排放量
C 白色污染 回收利用废旧塑料，开发可降解塑料制品
D 水体富营养化 禁止使用含磷洗衣粉及施用氮肥
解析：选D。禁止施用氮肥不符合农业现状，故D项不科学。
4．“低碳”已经走进百姓生活、城市建设以及经济发展等各个领域。下列有关说法不正确的是(　　)
A.太阳能、地热能、风能等均属于新能源
B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类化合物作为燃料
C.下图中甲烷经一氯甲烷转化成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想
D.减少化石能源的使用能减少CO2的排放量
解析：选B。太阳能、风能、生物质能、地热能等均属于新能源，A正确；“低碳”是指较低的温室气体排放，B错误；题图中甲烷经一氯甲烷转化成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想，C正确；减少化石能源的使用能有效减少CO2的排放量，是实现“低碳经济”的重要途径，D正确。
5．下列叙述违背绿色化学理念的是(　　)
A.研制新的杀虫剂，使它只对目标昆虫有毒杀作用，并能经生物降解为无毒物质
B.使用生物制品(如生物发酵制取乙醇)取代石油化工原料
C.生产出可用水代替有机溶剂的原料
D.大量使用聚苯乙烯等原料代替木材生产包装盒、快餐盒等，减少木材使用量
解析：选D。A选项，研制新的杀虫剂，使它只对目标昆虫有毒杀作用，并能经生物降解为无毒物质，符合绿色化学。B选项，石油化工原料的使用会产生很多难降解的物质而造成环境污染，而使用生物制品可解决难降解的问题。C选项，大部分有机溶剂有一定毒性，生产出可用水代替有机溶剂的原料，会大大降低有机溶剂带来的污染。D选项，聚苯乙烯是难降解材料，虽然能减少木材的使用量，但会造成环境污染。
6．下列有关日常生活中的化学知识说法错误的是(　　)
A.安装太阳能热水器为居民提供生活用热水，有利于环境保护
B.增加摩托车排气管的长度可以降低尾气中CO和NO的含量
C.加碘食盐中，碘是以KIO3的形式存在的
D.应尽量减少含磷洗涤剂的使用，以免导致水中的藻类疯长
解析：选B。太阳能热水器将太阳能转化为热能，不会产生环境污染，有利于环境保护，A正确。增加摩托车排气管的长度，不能改变尾气的成分，故不能降低CO和NO的含量，B错误。含磷洗涤剂会造成水体富营养化，D正确。
7．C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是(　　)
A.开发太阳能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些元素的氧化物的产生
B.N与S的某些氧化物能直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病
C.“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系
D.这些氧化物使雨水的pH<7，我们把pH<7的雨水称之为酸雨
解析：选D。A.传统能源会产生C、N、S的氧化物，会带来很多环境问题，太阳能、水能、风能、氢能为清洁能源，有利于减少这些元素的氧化物的产生，A说法正确；B.NO、NO2、SO2等能直接危害人的身体健康，对呼吸道产生刺激，引发呼吸道疾病，B说法正确；C.二氧化碳是引起温室效应的主要物质，C说法正确；D.pH小于5.6的雨水才被称为酸雨，D说法错误。
8．(2024·成都高一阶段检测)在绿色化学工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。下列反应中最符合绿色化学概念的是(　　)
A.溴乙烷在碱性条件下制备乙醇：CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr
B.合成甲基丙烯酸甲酯：CH3C≡CH＋CO＋CH3OHCH2===C(CH3)COOCH3
C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
D.以FeCl3溶液为原料制备Fe(OH)3胶体：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl
解析：选B。溴乙烷在碱性条件下制备乙醇，有副产物NaBr生成，A项不符合题意；合成甲基丙烯酸甲酯，所有反应物均变成产物，原子利用率为100%，B项符合题意；以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜，有副产物NO2和H2O生成，C项不符合题意；以FeCl3溶液为原料制备Fe(OH)3胶体，有副产物HCl生成，D项不符合题意。
9．(2024·厦门高一期末)将煤直接作为燃料燃烧，不但热效率较低，而且会产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物等物质，造成严重的环境污染。我国为了减少燃煤造成的大气污染，对用作民用燃料的煤进行了多方面的改进。
(1)煤的气化是高效、清洁地利用煤的重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气。写出发生反应的化学方程式：______________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)煤的液化主要包括直接液化和间接液化。间接液化是先将煤转化为一氧化碳和氢气，然后在催化剂的作用下转化为其他液体燃料，处理后再经一系列反应可制得高分子，此高分子的单体的结构简式为____________。
(3)煤炭直接燃烧排出的尾气(主要含SO2)有多种处理方式。其中一种方式为用软锰矿浆(MnO2)吸收，吸收后产物为MnSO4，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。另一种方式为用过量的氨水吸收，写出发生反应的离子方程式：___________________________________________。向吸收后的溶液中滴加足量的H2O2溶液可制得农业上常用的化学肥料，写出该反应的化学方程式：______________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)人类理想的新能源具有可再生、对环境无污染等特点，人们比较关注的新能源包含________(填字母)。
A.地热能 B．煤油
C.风能 D．汽油
解析：(1)碳与水蒸气反应生成水煤气(主要成分为氢气和一氧化碳)，化学方程式为C＋H2O(g)CO＋H2。
(2)根据高分子的结构简式可知，其单体的结构简式为CH2===CHOOCCH3。
(3)SO2用软锰矿浆(MnO2)吸收，吸收后产物为MnSO4，发生反应的化学方程式为SO2＋MnO2===MnSO4，二氧化硫为还原剂，二氧化锰为氧化剂，二者物质的量之比为1∶1；用过量的氨水吸收二氧化硫，会生成亚硫酸铵，发生反应的离子方程式为2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O；向吸收后的溶液中滴加足量的H2O2溶液，会将亚硫酸铵氧化为硫酸铵，发生反应的化学方程式为(NH4)2SO3＋H2O2===(NH4)2SO4＋H2O。
答案：(1)C＋H2O(g)CO＋H2
(2)CH2===CHOOCCH3　(3)1∶1　2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O　(NH4)2SO3＋H2O2===(NH4)2SO4＋H2O　(4)AC
10．含氮污水包括氨氮(NH3、NH)、亚硝酸盐氮(NO)和硝酸盐氮(NO)等，通常将其中含氮化合物转化为氮气或生物质而去除。
(1)厌氧氨氧化脱氮的机理如图甲所示：
甲
①理论上参与Ⅰ、Ⅱ中反应的nⅠ(NH)∶nⅡ(NH)＝__________时，氮的脱除效果最好。
②废水溶解氧浓度对氮的脱除率的影响如图乙所示。当溶解氧浓度在1～2 mg·L－1之间时，随着溶解氧浓度的增大，氮的脱除率下降，原因可能有氧气浓度越高厌氧氨氧化菌活性越低、__________________________。
(2)一种将厌氧氨氧化与铁氨氧化、铁型反硝化耦合的新型脱氮过程如图丙所示。已知：铁氨氧化过程中，Fe3＋转化为Fe2＋；铁型反硝化过程中，Fe2＋转化为Fe3＋。
①过程(ⅰ)不宜在碱性条件下进行的原因是______________________________________________________________。
②与厌氧氨氧化脱氮过程相比，新型脱氮过程的优点有__________________________________________________________。
③过量零价纳米铁粉也能实现过程(ⅳ)的转化，写出相应的离子方程式：_______________________________________________________
______________________________________________________。
解析：(1)①Ⅰ中反应为2NH＋3O2===2NO＋2H2O＋4H＋，Ⅱ中反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O，根据氮原子守恒，nⅠ(NH)∶nⅡ(NH)＝1∶1时，氮的脱除效果最好。②随着溶解氧浓度的增大，NO会被氧化成更高价态的NO留在废水中，因此氮的脱除率下降。(2)①碱性条件下，OH－会和Fe3＋、NH分别反应生成Fe(OH)3沉淀、氨逸出，影响脱氮效果，故过程(ⅰ)不宜在碱性条件下进行。②厌氧氨氧化脱氮中无法去除NO，而新型脱氮过程能将氨氮与硝酸盐氮同时去除，且Fe2＋与Fe3＋可反复循环使用。③过程(ⅳ)中反应物为NO和Fe，由于铁过量，因此生成物分别对应N2和Fe2＋，根据得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒可知，反应的离子方程式为5Fe＋12H＋＋2NO===5Fe2＋＋N2↑＋6H2O。
答案：(1)①1∶1　②随着溶解氧浓度的增大，部分NO会被氧化成NO留在废水中　(2)①碱性条件下，Fe3＋易生成Fe(OH)3沉淀；NH易转化为氨逸出，影响脱氮效果　②能将氨氮与硝酸盐氮同时去除，且Fe2＋与Fe3＋可反复循环使用　③5Fe＋12H＋＋2NO===5Fe2＋＋N2↑＋6H2O
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11．人类在提高自身生活水平的同时还应关注环境问题。下列叙述不正确的是(　　)
A.化石燃料的高消耗、森林面积的锐减是造成大气中二氧化碳浓度升高的主要原因
B.汽车尾气是造成光化学烟雾的主要原因
C.回收废旧电池的原因是废旧电池对空气产生污染以及材料的回收再利用
D.当进入水体的氮元素含量增大时，会造成水体的富营养化从而破坏水质
解析：选C。A.使用化石燃料会产生二氧化碳，森林中植物的光合作用可吸收二氧化碳，所以化石燃料的高消耗、森林面积的锐减是造成大气中二氧化碳浓度升高的主要原因，故A正确；B.汽车尾气是造成光化学烟雾的主要原因，故B正确；C.废旧电池中的重金属会污染水源和土壤，需要回收再利用，故C错误；D.N元素可导致水中藻类植物大量繁殖，造成水体的富营养化从而破坏水质，故D正确。
12．“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述正确的是(　　)
A.能耗小是该方法的一大优点
B.整个过程中，仅有一种物质可以循环利用
C.“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶
D.该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
解析：选D。“捕捉室”中的反应为二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，得到的Na2CO3与CaO在溶液中反应得到NaOH溶液和CaCO3，可循环利用的物质有CaO和NaOH。A项，碳酸钙高温分解需要消耗大量的能量，不正确；B项，整个过程中有氧化钙与氢氧化钠溶液两种物质可以循环使用，不正确；C项，碳酸钙不溶于水，所以“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤，不正确；D项，工业上可以用CO2合成甲醇，正确。
13．载人航天器中的物质和能量资源都十分宝贵，我国科学家进行了如下图所示的氧循环研究，实现了空间站中氧气的再生。下列说法不正确的是(　　)
A.用于循环的氢原子的利用率为100%
B.太阳能可作为反应①和②的能量来源
C.反应①为CO2＋4H2CH4＋2H2O
D.等物质的量的H2O和CH4含有的电子数相同
解析：选A。该循环系统中发生反应：①CO2＋4H2CH4＋2H2O，②2H2O2H2↑＋O2↑，一部分氢原子进入甲烷，故用于循环的氢原子的利用率达不到100%，A错误、C正确；太阳能可作为反应①和②的能量来源，B正确；水和甲烷都是常见的10电子微粒，故等物质的量的H2O和CH4含有的电子数相同，D正确。
14．“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品，工艺流程如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A.操作①④均为过滤
B.由含SO2的烟气形成的酸雨在空气中放置一段时间酸性减弱
C.亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4
D.操作③发生反应的化学方程式为NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O
解析：选D。A.操作①是加水溶解后再过滤，操作④为隔绝空气、加热浓缩、降温结晶、过滤，故A错误；B.由含SO2的烟气形成的酸雨中含有H2SO3，在空气中放置一段时间H2SO3被氧化为H2SO4，弱酸变为强酸，酸性增强，故B错误；C.Na2SO3易被氧气氧化为Na2SO4，所以亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4，故C错误；D.操作③是亚硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钠生成亚硫酸钠和水，化学方程式为NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O，故D正确。
15．SO2是常见的大气污染物之一。
(1)引起酸雨的罪魁祸首是大气中的SO2和氮氧化物，它们的主要来源是煤和石油的燃烧。
①SO2可在空气中受光照等因素作用而被氧化，最终与雨水形成硫酸型酸雨。写出这两个反应的化学方程式：_______________________________，
_______________________________________________________。
②汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中都含有氮氧化物。NO2溶于水生成________和NO。
③酸雨可导致的危害有________(填字母)。
A.腐蚀建筑物 　 B．导致树木枯萎
C.造成洪涝灾害 　 D．加剧环境恶化
④为了减少酸雨的形成，必须减少SO2和氮氧化物的排放量，对燃料中的硫化物进行____________，对废气中的氮氧化物用________吸收。
(2)某化学兴趣小组选用如下图所示的实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量(已知碘能氧化H2SO3，生成H2SO4)。
①若原料气从左向右流时，上述装置连接的顺序是原料气→______________(用小写字母和箭头表示)。
②写出装置B中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________。
当装置B中出现________________现象时，立即停止通气。
③你认为下列试剂中，可以用来代替试管中碘的淀粉溶液的是________(填字母)。
A.酸性KMnO4溶液 　B．NaOH溶液
C.溴水 　D．氨水
④若碘溶液的浓度为0.05 mol·L－1，体积为20 mL，收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已折算为标准状况下的体积)。SO2的含量是______________mg·L－1。
解析：(1)①根据信息可以写出相关反应的化学方程式：2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4。②NO2溶于水与水反应生成HNO3与NO，化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。③酸雨的酸性较强，能腐蚀建筑物，导致树木枯萎等，从而加剧环境恶化，但不会造成洪涝灾害。④为了减少酸雨的形成，必须减少SO2和氮氧化物的排放量，对燃料进行脱硫处理，对废气中的氮氧化物用碱液吸收。(2)①因废气中的SO2与I2发生反应SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，当装置B中蓝色恰好变成无色时，说明SO2恰好完全反应，根据消耗I2的物质的量即可求出SO2的体积，剩余气体N2和O2的体积可用排水法(短管进，长管出)测出，故装置的连接顺序为原料气→c→d→b→a→e。③SO2也能被酸性KMnO4溶液氧化且有明显的实验现象；溴水也能与SO2反应，但Br2易挥发，会产生实验误差；NaOH溶液、氨水也能吸收SO2，但无明显实验现象。④由题给信息可知，n(SO2)＝n(I2)＝0.05 mol·L－1×0.02 L＝0.001 mol，在标准状况下的体积为22.4 mL，所以工业原料气总体积为297.6 mL＋22.4 mL＝320 mL＝0.32 L，其中SO2的质量为0.001 mol×64 g·mol－1＝0.064 g＝64 mg，故SO2的含量为＝200 mg·L－1。
答案：(1)①2SO2＋O22SO3　SO3＋H2O===H2SO4　②HNO3　③ABD　④脱硫　碱液
(2)①c→d→b→a→e　②I2＋SO2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋　蓝色恰好变成无色　③A　④200

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