高中化学物质及环境保护练习题.docx
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高中化学物质及环境保护练习题
高中化学物质及环境保护练习题
1．化学在绿色发展、循环发展、低碳发展及推进生态文明建设中正发挥着积极作用。
下列做法不正确的是（ ）
A．研制开发燃料电池汽车，降低机动车尾气污染，可以减少PM2.5污染
B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C．铁强化酱油可通过膳食补充人体所需的铁元素
D．地沟油由于混有一些对人体有害的杂质而不能食用，可加工制成生物柴油，生物柴油成分与从石油中提取的柴油成分不同
解析：
选B 绿色化学的核心是预防产生污染，控制污染源。
2．物质的性质决定着物质的用途，下列有关物质性质及其用途的说法，正确的是（ ）
A．葡萄糖具有还原性，可用于制银镜
B．二氧化硫能使滴有酚酞的红色溶液褪色，说明其具有还原性
C．酒精具有消毒杀菌作用，医用酒精的浓度越大，杀菌效果越好
D．浓硫酸具有强氧化性，不能用于干燥硫化氢、碘化氢和二氧化硫等具有还原性的气体
解析：
选AB．滴有酚酞的溶液呈红色，说明溶液呈碱性，SO2能中和其中的碱使溶液褪色，与还原性无关。
C.医用酒精的浓度为75%，浓度太高，会在渗入细菌内部后使蛋白质立即变性，变性蛋白质在细菌细胞膜内形成一层保护膜，使酒精无法到达更深处。
D.浓硫酸能用于干燥SO2。
3．化学与社会息息相关，下列物质在社会、生活中的应用及解释正确的是（ ）
选项
应用
解释
A
用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
其作用是吸收水果释放出的乙烯
B
在入海口的钢铁闸门上装一定数量的锌块防止闸门被腐蚀
利用外加电流的阴极保护法保护金属
C
高铁车厢采用铝合金材料
铝与氧气不反应
D
高纯硅作计算机芯片的材料
硅晶体在自然界中能稳定存在
解析：
选A A项，乙烯具有催熟作用，为了延长水果的保鲜期，用高锰酸钾可以除掉乙烯，正确；B项，在入海口的钢铁闸门上装一定数量的锌块，铁和锌在海水中形成原电池反应，锌做负极被氧化，铁被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，错误；C项，铝为活泼金属，易与氧气反应，错误；D项，虽然硅的化学性质很稳定，但在自然界仍以化合态形式存在，如二氧化硅、硅酸盐等，错误。
4．下列物质的转化在给定条件下能实现的是（ ）
A．NaCl（aq）
NaHCO3（s）
Na2CO3（s）
B．CuCl2
Cu（OH）2
Cu
C．Al
NaAlO2（aq）
NaAlO2（s）
D．MgO（s）
Mg（NO3）2（aq）
Mg（s）
解析：
选C A项，NaCl溶液中通入CO2不能生成NaHCO3，错误；B项，Cu（OH）2与葡萄糖反应生成Cu2O，不是Cu，错误；C项，Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，加热NaAlO2溶液可以得到NaAlO2固体，正确；D项，制取金属镁应该电解熔融MgCl2，电解Mg（NO3）2溶液不能生成金属镁，错误。
5．甲、乙、丙三种物质有如图转化关系：
甲
乙
丙
甲，则甲不可能是（ ）
A．Al2O3 B．NH4Cl
C．CO2D．SiO2
解析：
选B A项，若甲为Al2O3，则Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2（乙），NaAlO2与适量盐酸反应生成Al（OH）3（丙），灼烧Al（OH）3可得Al2O3；B项，若甲为NH4Cl，则NH4Cl与NaOH溶液反应后生成NH3·H2O（乙），NH3·H2O与盐酸反应又生成NH4Cl（甲），不符合题图转化关系；C项，若甲为CO2，则CO2与足量NaOH溶液反应生成Na2CO3（乙），Na2CO3中加入少量盐酸，可生成NaHCO3（丙），加热NaHCO3可得到CO2；D项，若甲为SiO2，则SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3（乙），Na2SiO3中加入盐酸可得H2SiO3（丙），加热H2SiO3可得SiO2。
6．在实验室进行物质制备，下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（ ）
A．C
CO
CO2
Na2CO3
B．Cu
Cu（NO3）2溶液
Cu（OH）2
C．Fe
Fe2O3
Fe2（SO4）3溶液
D．CaO
Ca（OH）2溶液
NaOH溶液
解析：
选D C在空气中点燃并不能全部转化为CO，且CO与CuO要在加热条件下反应生成CO2，既浪费能源又操作繁琐，A错误；Cu与AgNO3溶液发生置换反应转化为Cu（NO3）2，再与NaOH溶液反应生成Cu（OH）2，而AgNO3溶液的价格较高，可将Cu在空气中加热转化为CuO，再用稀盐酸或稀硫酸溶解，B错误；Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，并非得到Fe2O3，燃烧产物与H2SO4溶液反应，所得溶液中含有FeSO4和Fe2（SO4）3，C错误；CaO与H2O化合生成Ca（OH）2，再与Na2CO3溶液发生复分解反应得到NaOH，符合实验要求，D正确。
7．几种中学常见的物质转化如图所示。
下表中R、X、Y、Z对应物质正确的是（ ）
选项
R
X
Y
Z
A
紫色石蕊
Fe2O3
Fe2O3和Cu
Cu
B
甲基橙
Fe（NO3）2
Fe（OH）2
Cu2（OH）2CO3
C
酚酞
Fe（OH）3
FeO和Fe
CuO
D
Fe2O3
NaAlO2
Na2SiO3
Cu（OH）2
解析：
选B Cu不和稀硫酸反应，A项错误；甲基橙遇稀硫酸变红色，Fe（NO3）2遇稀硫酸变成铁盐，Fe（OH）2与硫酸反应生成FeSO4，Cu2（OH）2CO3与硫酸反应生成CuSO4，B项正确；稀硫酸不能使酚酞变色，C项错误；硫酸与Fe2O3反应生成Fe2（SO4）3，溶液呈黄色得不到红色溶液，稀硫酸与NaAlO2反应得不到黄色溶液，稀硫酸与Na2SiO3反应得不到浅绿色溶液，D项错误。
8．化学与生产、生活密切相关，下列对物质的主要用途、原因解释均正确的是（ ）
选项
物质
主要用途
原因解释
A
晶体硅
高纯硅可用于制备光导纤维、光电池、集成电路和计算机芯片
Si是良好的半导体材料
B
金属钠
高温时能从熔融TiCl4中置换出金属Ti
钠单质具有很强的还原性
C
氯气
与石灰乳或烧碱反应制含氯的消毒剂
氯气呈酸性
D
金属铝、铁
制成容器可盛装、运输浓硫酸、浓硝酸
铝、铁与浓硫酸、浓硝酸不反应
解析：
选B 光导纤维的主要成分是SiO2，A项错误；根据反应2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O可知，氯气与强碱溶液发生的是歧化反应，Cl2既是氧化剂又是还原剂，和酸性无关，C项错误；浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性，常温下能够在铝、铁表面氧化出一薄层致密的氧化膜，起到保护作用，阻止内部金属的继续溶解，此过程称为“钝化”，属于化学变化，D项错误。
9．如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头表示能一步转化的常见反应，其中常温下能实现图示转化关系的是（ ）
选项
W
X
Y
Z
A
N2
NH3
NO2
HNO3
B
Na
Na2O2
NaOH
NaCl
C
Fe
FeCl3
Fe（OH）2
FeCl2
D
Al
AlCl3
NaAlO2
Al2（SO4）3
解析：
选D 常温下N2不能直接转化为NH3、NO2、HNO3，A项错误；常温下Na与O2反应生成Na2O而不是Na2O2，B项错误；常温下Fe不能一步转化为Fe（OH）2，Fe和氯气在点燃时发生反应生成FeCl3，C项错误；Al与盐酸反应转化为AlCl3，与NaOH溶液反应转化为NaAlO2，与硫酸反应转化为Al2（SO4）3，AlCl3与过量NaOH溶液反应转化为NaAlO2，NaAlO2与过量硫酸反应转化为Al2（SO4）3，Al2（SO4）3与BaCl2溶液反应转化为AlCl3，D项正确。
10．处理超标电镀废水，使其NaCN含量低于0.5mg·L－1，即可达到排放标准，反应分两步进行。
第一步NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl。
第二步NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。
已知HCN是弱酸，易挥发，有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
下列说法正确的是（ ）
A．处理NaCN超标电镀废水的过程中无元素化合价的改变
B．第一步反应溶液应调节为酸性，可避免生成有毒物质HCN
C．第二步发生的反应为2OCN－＋3ClO－===2CO2↑＋CO
＋3Cl－＋N2↑
D．处理100m3含NaCN10.3mg·L－1的废水实际至少需要50molNaClO
解析：
选D 处理NaCN超标电镀废水的过程中碳元素化合价由＋2价变为＋4价，氮元素化合价由－3价变为0价，故A错误；NaCN易与酸反应生成HCN，为防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气，因此第一次氧化时，溶液的pH应调节为碱性，而不是酸性，故B错误；反应中氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子，N元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2∶3，反应的离子方程式为2OCN－＋3ClO－===CO
＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑，故C错误；参加反应的NaCN的物质的量为
＝20mol，反应中C由＋2价升高到＋4价，N元素化合价从－3价升高到0价，即1molNaCN失去5mol电子，1mol次氯酸钠得到2mol电子，所以处理100m3含NaCN10.3mg·L－1的废水，实际至少需NaClO的物质的量为20mol×
＝50mol，故D正确。
11．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制备七水合硫酸亚铁（FeSO4·7H2O），设计了如下流程：
下列说法不正确的是（ ）
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
B．固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al（OH）3进入固体2
C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
解析：
选D A项，由题意知，要制得的产物是FeSO4·7H2O（硫酸盐），故溶解烧渣应选用硫酸，以防引入其他的杂质离子，溶液1中含有Fe3＋，需加入Fe使之转化为Fe2＋，A项正确；B项，根据烧渣的成分，加入硫酸后只有SiO2不能溶于硫酸，固体1中一定有SiO2，同时，根据溶液2及最终产物可以判断，控制pH是为了使Al3＋沉淀为Al（OH）3，B项正确；C项，从溶液2得到FeSO4·7H2O，要防止Fe2＋在空气中被O2氧化，同时防止FeSO4·7H2O分解失水，C项正确；D项，改变方案，在溶液1中加入过量NaOH可以将Al3＋转化为AlO
，Fe3＋沉淀为Fe（OH）3，但是加硫酸溶解后生成的是Fe2（SO4）3，不是FeSO4，D项错误。
12．金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO
发生氧化还原反应，转化关系如下：
请回答下列问题：
（1）气体D和F反应可生成盐，该盐的化学式为______。
（2）C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C、E转化为无毒的气态单质，该单质的电子式为________。
（3）将A转化为B，可选择的试剂是____（填字母）。
a．CO2 b．NaOH c．CH3COOH
d．NH3e．HCl
（4）过量D的水溶液与A溶液反应的离子方程式是________________________。
（5）除去气体C中的杂质气体E的化学方法：
将混合气体通入________中。
（6）Al与NO
在酸性条件下反应，Al与被还原的NO
的物质的量之比是________。
（7）Al与NO
在碱性条件下反应的离子方程式为__________________________。
解析：
（1）气体D→C→E→F，这是连续被氧化的过程，F为HNO3，E为NO2，C为NO，D为NH3，则气体D和F反应：
NH3＋HNO3===NH4NO3，盐为NH4NO3。
（2）转化成N2，其电子式为N
N。
（3）A中铝元素以Al3＋形式存在，B中铝元素以AlO
形式存在，因此把A转化为B，发生Al3＋＋4OH－===AlO
＋2H2O，故选项b正确。
（4）发生的反应是Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
。
（5）3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，因此气体通入水中。
（6）根据得失电子数目守恒，n（Al）×3＝n（NO
）×3，因此两者物质的量之比为1∶1。
（7）根据转化关系可得离子方程式为8Al＋3NO
＋5OH－＋2H2O===8AlO
＋3NH3↑。
答案：
（1）NH4NO3
（2）N
N （3）b
（4）3NH3·H2O＋Al3＋===Al（OH）3↓＋3NH
（5）水 （6）1∶1
（7）8Al＋3NO
＋5OH－＋2H2O===8AlO
＋3NH3↑
13．有一化合物X，其水溶液为浅绿色，可发生如下的转化关系（部分反应物、生成物已略）。
其中B、D、E、F均为无色气体，M、L为常见的金属单质，C为难溶于水的红褐色固体。
在混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，H和M反应可放出大量的热。
请回答下列问题：
（1）B的电子式为____________。
（2）画出元素M的原子结构示意图________________________________________。
（3）物质X的化学式为____________。
（4）电解混合液时阳极反应式为__________________________________________。
（5）按要求写出上述转化关系中有关反应的化学方程式
①含有L元素的化合反应：
_______________________________________________；
②含有L元素的置换反应：
____________________________________________。
（6）已知agE气体在D中完全燃烧生成稳定的化合物时，放出bkJ的热量，写出E气体燃烧热的热化学方程式为_________________________________________________。
解析：
由颜色可知C为Fe（OH）3，则A为Fe（OH）2、H为Fe2O3，由M、L为常见的金属单质，可知M、L分别为Al、Fe；X与NaOH反应生成气体B，B一定是NH3；在混合液中加入BaCl2溶液有不溶于盐酸的沉淀生成，可知含有SO
，所以X为（NH4）2Fe（SO4）2，混合液为NaOH和Na2SO4溶液，电解生成H2、O2，D、E分别为O2、H2，F为NO，G为HNO3。
答案：
（3）（NH4）2Fe（SO4）2
（4）4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
（5）①4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
②Fe2O3＋2Al
2Fe＋Al2O3
（6）H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－
kJ·mol－1
14．某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。
已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。
M与其他物质的转化关系如图1所示（部分产物已略去）：
（1）写出F的电子式________。
（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，E溶液与F溶液反应可以制备一种胶体，则E溶液的俗称是________。
（3）若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图2所示，则A与B溶液反应后溶液中溶质的化学式为____________________________。
（4）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是__________________________________________。
（5）若A是一种化肥。
实验室可用A和B反应制取气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
（6）若A是一种溶液，只可能含有H＋、NH
、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、CO
、SO
中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图3所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为______________________。
解析：
（1）C在D中燃烧发出苍白色火焰，C为H2，D为Cl2，F为HCl，其电子式为
。
（2）根据题意知M为NaCl，电解饱和食盐水，得B为NaOH溶液，A是酸性氧化物，用于制造玻璃，A为SiO2，E为Na2SiO3，其水溶液俗称水玻璃。
（3）CO2和NaOH溶液反应溶质可能为NaOH、Na2CO3，Na2CO3，Na2CO3、NaHCO3，NaHCO3，从产生气体到气体最大量消耗盐酸的体积大于0.1，说明溶质为Na2CO3和NaHCO3。
（4）能和NaOH溶液反应的金属单质为Al,2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑，NaAlO2溶液与过量盐酸发生的离子反应依次是AlO
＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓，Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，现象是先有白色胶状沉淀，然后沉淀消失。
（5）A是一种化肥，且与B反应产生气体，则A为铵盐，E为NH3，NH3和Cl2发生氧化还原反应，化学方程式为3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl。
（6）从图可知，开始没有沉淀产生，说明溶液中有H＋，发生H＋＋OH－===H2O，存在H＋则溶液中没有CO
，随着沉淀量增多，到达某一时刻，沉淀不再改变，说明溶液中有NH
，发生反应NH
＋OH－===NH3·H2O，然后沉淀量减少直至消失，说明含有Al3＋，由电荷守恒判断，溶液中含有SO
，结合各阶段消耗B溶液的体积，可得c（H＋）∶c（Al3＋）∶
c（NH
）∶c（SO
）＝1∶1∶2∶3。
答案：
（1）
（2）水玻璃 （3）NaHCO3、Na2CO3
（4）溶液中逐渐有白色沉淀生成，且不断增加，随后沉淀逐渐减少最终消失 （5）3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl
（6）c（H＋）∶c（Al3＋）∶c（NH
）∶c（SO
）＝1∶1∶2∶3
15．烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
目前最常用的脱硫技术是湿法石灰石石膏脱硫，即利用石灰石和烟气中的SO2反应生成石膏——脱除SO2。
某研究性学习小组在实验室利用如图所示装置制备模拟烟气（主要成分为SO2、CO2、N2、O2），并测定烟气中SO2的体积分数以及研究烟气通过转化器的脱硫效率。
回答下列问题：
Ⅰ.模拟烟气的制备。
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式：
_________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.测定烟气中SO2的体积分数。
（2）已知装置C、D中盛有的试剂分别是酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液，写出装置C的作用：
____________________，装置D中饱和NaHCO3溶液中的离子浓度由大到小的关系为_______________________________________________________________。
（3）①甲同学认为应该在装置C、D之间增加一个盛有品红溶液的洗气瓶，理由是________________________________________________________________________。
②乙同学根据模拟烟气的流速amL·min－1和t1分钟后测得的量筒内液体的体积VmL，计算烟气中二氧化硫的体积分数是____________________。
为保证准确读取量筒读数应注意：
a.将装置冷却至室温；b.________；c.平视。
Ⅲ.模拟烟气通过转化器的脱硫效率研究。
（4）将模拟烟气通过装置E，其中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液，它可以催化SO2与氧气的反应以达到脱硫的目的。
写出催化剂参与反应过程中的离子方程式：
SO2＋2H2O＋
2Fe3＋===SO
＋2Fe2＋＋4H＋、___________________________________________________。
（5）若模拟烟气仍以amL·min－1的流速通过转化器E装置，t2分钟后，向E装置中加入酸化的BaCl2溶液，得到白色浑浊液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到mg固体。
若实验测得的气体体积已折算为标准状况下的体积，则该转化器的脱硫效率是________________。
解析：
（1）装置A中木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，化学方程式为C＋2H2SO4（浓）
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
（2）欲测定烟气中SO2，先用高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，用排水量气法测量剩余气体体积；在NaHCO3溶液中存在水解和电离，水解程度大于电离程度，溶液显碱性，其水解方程式为HCO
＋H2OH2CO3＋OH－，所以离子浓度关系为c（Na＋）>c（HCO
）>c（OH－）>c（H＋）>c（CO
）。
（3）①需要检验二氧化硫是否完全吸收，所以在C、D之间增加一个盛有品红溶液的洗气瓶检验二氧化硫是否被完全吸收。
②由题意可知SO2的体积为（t1a－V）mL，所以二氧化硫的体积分数为
×100%＝
%。
在准确读取量筒读数之前冷却至室温、并上下移动量筒使得量筒中液面与广口瓶中液面相平。
（4）将模拟烟气通过装置E，其中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液，它可以催化SO2与氧气的反应以达到脱硫的目的。
Fe3＋把SO2氧化为SO
，氧气再把Fe2＋氧化为Fe3＋，发生反应4Fe2＋＋O2＋4H＋===2H2O＋4Fe3＋。
（5）t2分钟内烟气中含二氧化硫的体积为V（SO2）＝at2×
%；根据上述反应可知各物质之间量的关系为：
SO2～ SO
～ BaSO4
22400mL 233g
V′（SO2）mg
所以转化的二氧化硫气体的体积为V′（SO2）＝
，则二氧化硫的转化率＝
×100%＝
×100%。
答案：
（1）C＋2H2SO4（浓）
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
（2）吸收烟气中的SO2气体 c（Na＋）>c（HCO
）>c（OH－）>c（H＋）>c（CO
）
（3）①检验SO2是否被完全吸收 ②
% 上下移动量筒使得量筒中液面与广口瓶D中液面相平
（4）4Fe2＋＋O2＋4H＋===2H2O＋4Fe3＋
（5）
×100%
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