化学海门市三厂中学届高三化学二轮复习 动车系列 专列十 环境保护与社会发展.docx
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化学海门市三厂中学届高三化学二轮复习动车系列专列十环境保护与社会发展
江苏省2012届高三化学二轮复习动车系列
专列十环境保护与社会发展
编著：
江苏省海门市三厂中学陈达
【高考回顾】
[《2012年江苏高考考试说明》样题第二十四题、第二十五题]
24.氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
[11江苏卷第20题]
已知：
CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）△H=206.2kJ·mol－1
CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g）△H=247.4kJ·mol－1
2H2S（g）=2H2（g）＋S2（g）△H=169.8kJ·mol－1
（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为。
（2）H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是
。
燃烧生成的SO2与H2S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：
。
（3）H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如下右图所示。
图中A、B表示的物质依次是。
（4）电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制氢的装置示意图上右图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。
电解时，阳极的电极反应式为。
（5）Mg2Cu是一种储氢合金。
350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。
Mg2Cu与H2反应的化学方程式为。
【解析】该题是以“氢能源利用环节中氢气的制取和储存”为载体而设计的一道综合探究题，试题融化学反应中的能量变化、电化学反应原理、元素化合物和简单化学计算为一体，考查学生对盖斯定律的应用、对C、S、H、O、Mg等元素化合物之间转化关系的掌握、对热化学方程式和电极反应式的正确书写，以及对图给信息的提取和分析能力，引导学生关注化学在新能源利用和科技新发展中的重要作用。
【参考答案】
（1）CH4（g）＋2H2O（g）=CO2（g）＋4H2（g）△H=165.0kJ·mol－1
（2）为H2S热分解反应提供热量
2H2S＋SO2=2H2O＋3S（或4H2S＋2SO2=4H2O＋3S2）
（3）H、O（或氢原子、氧原子）
（4）CO（NH2）2＋8OH－－6e－=CO32－＋N2↑＋6H2O
（5）2Mg2Cu＋3H2
MgCu2＋3MgH2【综合应用，较难】
1.（08江苏.15·10分）金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN－和金属离子的配离子M（CN）nm－的形式存在于水中。
测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：
①水样预处理：
水样中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。
②滴定：
将吸收液调节至pH＞11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定
Ag＋＋2CN－=[Ag（CN）2]－终点时，溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题：
（1）水样预处理的目的是。
（2）水样预处理的装置如右图，细导管插入吸收液中是为了
。
（3）蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是。
（4）如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将（填“偏高”、“无影响”或“偏低”）。
（5）准确移取某工厂污水100mL，经处理后用浓度为0.01000
mol·L－1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00mL。
此水样中含氰化合物的含量为mg·L－1（计算结果保留一位小数）。
2.（09江苏.17·8分）废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。
废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。
（1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是（填字母）
A.热裂解形成燃油B.露天焚烧C.作为有机复合建筑材料的原料D.直接填埋
（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。
已知：
Cu（s）＋2H＋（aq）＝Cu2＋（aq）＋H2（g）△H=＋64.39kJ·mol－1
2H2O2（l）＝2H2O（l）＋O2（g）△H=－196.46kJ·mol－1
H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）△H=－285.84kJ·mol－1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为：
。
（3）控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0mol·L－1H2SO4溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）
温度（℃）
20
30
40
50
60
70
80
铜的平均溶解速率
（×10－3mol·L－1·min－1）
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是
。
（4）在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl的离子方程式是。
【重点突破】
1.重点突破环境保护类信息给予题。
能源、资源、环境和人类生存与发展是一个有机的整体。
社会的可持续发展，涉及能源、资源的科学合理开发和利用，环境保护。
资源是人类社会生存和发展重要物质基础，充分提高能源利用效率、建立“资源节约型”和“环境友好型”社会是人类长期的战略任务。
高考化学环境保护类题目常以信息给予题的形式出现，解信息给予题的一般流程如下：
2.了解常见环境污染主要为：
大气污染，土壤污染，水体污染。
环境污染中的三废为：
废气，废水，废渣。
【比照训练】
一、选择题（每题仅有1个选项符号题意）
1.2011年被第63届联合国大会定为“国际化学年”。
联合国教科文组织指出，化学在开发可替代能源、保护环境等方面起到主要作用。
中国的宣传口号是“化学—我们的生活，我们的未来”。
下列措施中，不利于节能减排和改善环境的是
A.燃煤中加入适量的石灰石可减少二氧化硫的排放
B.在推广LED节能灯的同时，可将废旧日光灯管，破碎后深埋
C.控制工业废水和生活污水的排放，可以有效地防止水体污染，改善水质
D.用新型的一致冷剂替代氟里昂，可以减轻对臭氧层的破坏
2.2011年7月4日,国际气候会议在德国首都柏林闭幕，会议达成“不减排灾难来”的共识，下列有关说法不能达到节能和减少温室气体排放目的的是
A.推广太阳能、风能、地热能及水能，减少使用化石燃料
B.把“原子经济”和“零排放”作为化学化工的发展目标
C.积极研究和推广二氧化碳捕获与封存（CCS）技术
D.大力开发和推广“煤变油技术”，把煤转化为汽油后再使用
3.21世纪化学的最新定义为“化学是一门创造新物质的科学”。
下列关说法不正确的是
A.利用人工光合成反应，探究将二氧化碳转化为碳氢化合物作燃料，属于低碳技术
B.开发安全、高效、低毒及低残留的新型农药
C.大量生产聚乙烯、聚氯乙烯一次性超薄袋，方便日常生活
D.制备物质时探究化学反应中高的择性、转化率和原子利用率，属于“绿色”的生产工艺
4.宇宙天文学家认为熵定律是一切自然定律中的最高定律，熵正在成为人类的一种新的世界观，因为人类如果不控制地球各种资源的熵增，包括：
能源资源、物质资源、清洁的水和新鲜的空气资源等，巨大的代价将使人类无法继续繁衍生息，告诫人类如果无节制地使用能源资源，其结果会把地球变成一个“熵”的世界，即无效能量充斥的世界，也就是被污染的世界。
从地球熵的世界观，下列说法或做法不正确的是
A.积极推广绿色生产工艺，建立节能减排、环境友好企业
B.积极推广风能、太阳能光伏发电
C.在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”
D.推广“高投入、高消耗、高污染、低效益”的发展方式
5.人们越来越关注氮氧化物的污染，下列有关说法正确的是
A.汽车尾气中的氮氧化物主要来自于汽油中含氮的化合物燃烧排出
B.光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏与氮氧化物的排放都有关
C.实施人工降雨，可除去大气中部分的NO2、SO2、SO3及固体颗粒物
D.在大气中会发生NO2＋SO2=NO＋SO3，NO2是还原剂
6.离子液体是由带正电的离子和带负电的离子构成，它在负100摄氏度至200摄氏度之间均呈液体状态，一般不会成为蒸汽，离子液体可以反复多次使用，离子液体能溶解有机物、无机物和聚合物，用离子液体做催化剂还可加速化学反应的过程。
下列说法不正确的是
A.离子液体属于非电解质
B.用离子液体处理回收废旧轮胎属于绿色化学技术
C.离子液体可用做电池的液态电解质
D.有机合成中用离子液体代替有机溶剂可降低对环境的污染，减少废物的产生
7.2011年4月12日科技日报报道：
科学家发明了让二氧化碳变身低成本液态燃料的方法，该法分两步进行：
首先，使用太阳光散发的高温将二氧化铈分解为铈和氧气；然后在低温下铈夺得二氧化碳和水中的氧，变成二氧化铈、一氧化碳和氢气。
下列说法不正确的是
A.该发明实际上是利用太阳能量引发化学反应
B.在较低温度下，铈与氧的结合能力大于C、H，是该转化得以实现的关键
C.二氧化铈在整个过程中相当于氧化剂
D.整个过程可表示为：
8.科学家研制出利用二氧化碳与环氧烷合成聚碳酸酯可降解塑料，反应原理为：
关说法不正确的是
A.该可降解塑料最终的降解产物为CO2和H2O
B.推广该技术，利于减少白色污染
C.该技术是化学方法捕捉二氧化碳利于节能减排
D.该中间体能与足量的NaOH反应，1，3-丙二醇生成
9.纯碱、熟石灰法脱硫工艺如下。
下列关该方法的叙述中肯定不正确的是
A.吸收塔排出的气体经二次吸收后排放，可减少CO2排放
B.加入熟石灰的作用是沉淀亚硫酸盐和硫酸盐，并再生出NaOH
C.分离环节主要包括蒸发结晶
D.副产品石膏可用作建筑材料
10.研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：
①SO2＋NO2→SO3＋NO②SO3＋H2O→H2SO4③2NO＋O2→2NO2
NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下述变化中的作用相似的是
A.加入少量的H2SO4使淀粉水解B.碳酸钠与硫酸反应
C.向铜和双氧水的混合物中加入硫酸
D.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
二、非选择题
☆☆11.（13分）甲醛是世界卫生组织（WHO）确认的致癌物和致畸物质之一。
我国规定：
室内甲醛含量不得超过0.08mg·m－3。
某研究性学习小组欲利用酸性KMnO4溶液测定空气中甲醛的含量，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
[测定原理]KMnO4（H＋）溶液为强氧化剂，可氧化甲醛和草酸。
4MnO4―＋5HCHO＋H＋=4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O
2MnO4―＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
[测定装置]部分装置如下图所示
[测定步骤]
①用量取5.00mL1.00×10－3mol·L－1KMnO4溶液于洗气瓶中，并滴入几滴稀H2SO4，加水20mL稀释备用。
②将1.00×10－3mol·L－1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。
③打开，关闭（填“a”或“b”），用注射器抽取100mL新装修的房屋室内空气。
关闭，打开（填“a”或“b”），再推动注射器，将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应。
再重复4次。
④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中（包括洗涤液），再用标准草酸溶液进行滴定，记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。
⑤再重复实验2次（每次所取的高锰酸钾溶液均为5.00mL）。
3次实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL。
[交流讨论]
（1）计算该居室内空气中甲醛的浓度mg·m－3，该居室的甲醛（填是或否）超标。
（2）某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因（假设溶液配制、称量或量取及滴定实验均无错误）提出合理假设：
_____________________________________（至少答出2种可能性）。
（3）实验结束后，该小组成员在相互交流的过程中一致认为：
①实验装置应加以改进。
有同学提议：
可将插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（右图），
有利于提高实验的准确度，其理由是________。
②实验原理可以简化。
实验中无需用草酸标准液滴定，可直接抽取室内空气，再压送到洗气瓶中至KMnO4溶液刚好褪色。
若要使KMnO4溶液褪色，注射器抽气次数应不少于（填整数）。
☆☆12.（12分）化学在环境监测中越来越显示其重要作用，水体受还原性物质（主要是有机物）污染的程度常用化学需氧量（COD）来衡量。
COD是指在一定条件下，用强氧化剂处理一定体积水样时所消耗的强氧化剂相当于氧气的质量，单位用mg/L表示。
重铬酸钾法是指在强酸性溶液中，用一定量的重铬酸钾氧化（以Ag＋作催化剂）水样中的还原性物质，其本身被还原为Cr3＋，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴，根据相关试剂的用量即可求出水样的化学需氧量（COD）。
请回答下列问题：
（1）当水样中含有浓度较高的Cl－时，常需加入HgSO4溶液，则HgSO4的作用及可能原因是
。
（2）滴定时硫酸亚铁铵溶液需盛放在（填“酸”或“碱”）式滴定管中。
（3）国家《生活饮用水标准检验法（GB5750-85）》中酚类的检测下限为0.002mg／L。
某水源受化工厂污染，酚含量达0.282mg/L，该污染的水样中酚（以苯酚氧化成CO2计算）引起的化学需氧量（COD）为mg/L。
（不需计算过程）
（4）现有某废水样品10.00mL，先加入10mL蒸馏水，然后加入10.00mL0.04000mol/LK2Cr2O7溶液、3mL1%硫酸-硫酸银溶液、17mL硫酸汞溶液，加热反应2h。
在试亚铁灵指示剂存在下用0.1000mol/LFe（NH4）2（SO4）2溶液滴定多余的K2Cr2O7，共用Fe（NH4）2（SO4）2溶液12.00mL。
试计算该水样的化学需氧量（COD）。
（需计算过程）
☆☆13.（12分）工业上采用的一种污水处理方法如下：
保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解最终生成Fe（OH）3。
Fe（OH）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。
阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用。
某科研小组用该原理处理污水，设计装置示意图如右所示。
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，
产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣．此
时应向污水中加入适量的。
a．HClb．CH3CH2OHc．Na2SO4d．NaOH
（2）电解池阳极实际同时发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是I.；II.。
（3）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，电池反应的总方程式为：
CH4＋2O2=CO2＋2H2O，用稀土金属材料做电极。
则正极的电极反应
是；
（4）已知燃料电池中有1.6gCH4参加反应，则C电极理论上生成气体
L（标准状况）。
（5）若将装置中的甲部分换为如右图所示的装置，电解足量CuSO4，
电解后加入能恢复至原浓度。
14.（14分）随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫（SO2）排放量减少8%，氮氧化物（NOx）排放量减少10%。
目前，消除大气污染有多种方法。
（1）处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
已知：
CH4（g）＋4NO2（g）=4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H=－574kJ·mol－1
CH4（g）＋4NO（g）=2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H=－1160kJ·mol－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为。
（2）全钒氧化还原液流电池，是目前发展势头强劲的优秀绿色环保储能电池。
其电池总反应为：
VO2＋＋2H＋＋V2＋
V3＋＋VO2＋＋H2O。
充电过程中，H＋向迁移（填“阴极区”或“阳极区”）。
充电时阴极反应式为
。
（3）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：
2NO（g）＋2CO（g）
N2（g）＋2CO2（g）；△H＜0。
该反应的化学平衡常数表达式为
K=。
若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示。
若保持温度不变，20min时再向
容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡将移动（填“向左”、“向右”或“不”）。
20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是
（填序号）。
①加入催化剂 ②降低温度 ③缩小容器体积 ④增加CO2的量
（4）利用Fe2＋、Fe3＋的催化作用，常温下将SO2转化为SO42－而实现SO2的处理（总反应为
2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4）。
已知，含SO2的废气通入含Fe2＋、Fe3＋的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，则另一反应的离子方程式为
。
15.（10分）工业上以黄铁矿为原料生产硫酸，其中重要的一步是催化氧化：
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）△H=－196.6kJ·mol－1
（1）生产中为提高反应速率和SO2的转化率，下列措施可行的是___________（填字母）。
A．向装置中充入N2B．向装置中充入过量的O2
C．使用更高效的催化剂D．升高温度
（2）在一密闭容器中充入4molSO2和一定量O2，当放出353.6kJ热量时，SO2的转化率最接近于________________（填字母）。
A．40％B．50％C．80％D．90％
（3）580℃时，在一密闭容器中充入一定量的SO2和O2，当反应达到平衡后测得SO2、O2和SO3的浓度分别为6.0×10－3mol·L－1、8.0×10－3mol·L－1和4.4×10－2mol·L－1。
该温度下反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）的平衡常数K=_________________________。
（4）硫酸工业尾气中二氧化硫含量超过0.05％（体积分数）时需要加以处理后才能排放。
现用右图所示装置测定尾气中SO2的含量，当通入尾气11.2L（标准状况下测定）时，碘水恰好褪色。
通过计算说明，该尾气能否直接排放（写出计算过程）。
16.（12分）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料。
（1）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20％—30％的KOH溶液。
该电池放电时，通入肼的一极为极，该极的电极反应式是，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）肼用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。
写出肼与亚硝酸反应的化学方程式。
（3）肼和四氧化二氮作火箭推进剂，两者反应产物是氮气和水。
当反应生成28.0kg还原产物时，计算参加反应的肼的质量（写出计算过程）。
17.（12分）CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。
（1）下列措施中，有利于降低大气中的CO2、SO2、NOx浓度的有______（填字母）。
a.减少化石燃料的使用，开发新能源
b.使用无氟冰箱，减少氟里昂排放
c.多步行或乘公交车，少用专车或私家车
d.将工业废气用碱液吸收后再排放
（2）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。
该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为（只要求写一种）。
（3）有学者设想以右下图所示装置用电化学原理将CO2、SO2转化为重要化工原料。
①若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极电极反应式为。
②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4。
科研人员希望每分钟从C处获得100mL10mol/LH2SO4，则A处通入烟气（SO2的体积分数为1％）的速率为
L/min（标准状况）。
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专列十环境保护与社会发展
参考答案及评分标准
【高考回顾】
1.
（1）将含氰化合物全部转化为CN－
（2）完全吸收HCN，防止气体放空
（3）防止倒吸（4）偏高（5）109.2
2.（本题8分）
（1）BD
（2）Cu（s）＋H2O2（l）＋2H＋（aq）=Cu2＋（aq）＋2H2O（l）△H=－319.68kJ·mol－1
（3）H2O2分解速率加快
（4）2Cu2＋＋SO32－＋2Cl－＋H2O
2CuCl↓＋SO42－＋2H＋
【比照训练】
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
选项
B
D
C
D
B
A
C
D
C
A
非选择题：
11.酸式滴定管（1分）a，b（1分），a，b（1分）3.6mg·m－3（2分）；是（1分）
注射器压送气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO4溶液中太浅、同一地点取样次数太多（3分）
可增大气体与溶液的接触面积，使空气中的HCHO被充分吸收（2分）521次（2分）
12.（12分）
（1）作用：
Hg2＋与Cl－结合，以消除Cl－的干扰
（1分）
原因：
Cl－能被酸性重铬酸钾溶液氧化，并能与催化剂Ag＋作用产生沉淀，影响测定结果
；（2分）
（2）酸（2分）
（3）0.672（2分）
（4）960mg/L
（4分）根据 Fe2＋计算K2Cr2O7的量，计算正确给2分；根据K2Cr2O7的量计算耗氧量，计算正确给2分。
13.（10分）
（1）B（2分）
（2）D（2分）
（3）6.72×103（2分）
（4）反应SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI（1分）
n（SO2）=n（I2）=20×10－3L×0.025mol/L=0.0005mol（1分）
V（SO2）=0.0005mol×22.4L/mol=0.0112L（1分）
V（SO2）%=
×100％=0.1％＞0.05％，故不能直接排放（1分）。
14.（12分）（每空2分）
（1）CH4（g）＋2NO2（g）=N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H=－867kJ·mol－1
（2）阴极区V3＋＋e－=V2＋
（3）
不②
（4）2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋
15.（12分）
（1）Ｃ
（2）I.2Fe－4e－=2Fe2＋II.4OH－－4e－=O2＋2H2O
（3）O2＋4e－＋2CO2=2CO32－
（4）8.
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