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考点一　化学是认识和创造物质的科学

[考试标准]

1．化学理论的建立和发展与人类认识世界的关系（a/a）。

2.化学科学的研究内容和发展前景（a/a）。

3.化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用（a/a）。

1．化学科学理论的建立与发展

（1）19世纪

①以道尔顿原子论、分子结构和原子价键理论为中心内容的经典原子分子论的建立。

②1869年门捷列夫发现了元素周期律。

③质量作用定律的提出奠定了化学反应的动力学基础。

④尿素的人工合成，彻底动摇了“生命力论”，使有机化学得到迅猛发展。

（2）20世纪

①化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为DNA分子双螺旋结构模型的提出奠定了基础。

②扫描隧道显微镜的发展，实现了对原子或分子的操纵。

2．人类对酸碱认识的发展

（1）阿伦尼乌斯电离学说

①酸：

电解质电离时产生的阳离子全部是H＋的化合物，如HCl、H2SO4等。

②碱：

电解质电离时产生的阴离子全部是OH－的化合物，如NaOH等。

（2）酸碱质子理论

①酸：

能给出质子（H＋）的物质，如HNO3、CH3COOH等。

②碱：

能接受质子（H＋）的物质，如OH－、CH3COO－等。

③酸碱两性物质：

既能给出质子又能接受质子的物质，如H2O、HCO

等。

3．电解技术的应用

熔融氯化钠的电解

氯化钠水溶液的电解

存在微粒

Na＋、Cl－

Na＋、Cl－、H＋、OH－、H2O

阳极上的变化及其反应式

Cl－失去电子被氧化，放出氯气；2Cl－－2e－===Cl2↑

Cl－失去电子被氧化，放出氯气：

2Cl－－2e－===Cl2↑

阴极上的变化及其反应式

Na＋结合电子被还原，析出金属钠：

Na＋＋e－===Na

由水电离出的H＋结合电子被还原，放出氢气，阴极附近OH－浓度增大：

2H＋＋2e－===H2↑

电解产物

Na、Cl2

NaOH、H2、Cl2

总反应的离子方程式

2Na＋＋2Cl－

2Na＋Cl2↑

2Cl－＋2H2O

H2↑＋Cl2↑＋2OH－

4.化学在粮食增产方面的巨大作用

（1）合成氨技术的改进：

1909年哈伯发明了合成氨技术，施用氮肥使世界粮食产量增长近一倍。

合成氨的原理为N2＋3H2

2NH3。

（2）研制杀虫剂：

1944年后DDT被广泛用作杀虫剂，有效地控制了虫害，增加了粮食的产量。

但对环境危害大，已经被禁止使用。

目前人们正在研制高效、低残毒且能被生物降解的农药。

（3）光合作用原理的探索：

植物的光合作用是地球上规模最大的化学反应，效率非常高。

若人们能弄清楚光合作用的原理，就可以使粮食生产出现重大变化。

5．新药物的合成

（1）阿司匹林的合成：

1899年，科学家用化学方法合成了阿司匹林，其结构简式为

。

（2）1929年，弗莱明发现了一种蓝绿色霉菌叫青霉菌，它能产生一种抑制和杀死金黄色葡萄球菌的物质叫青霉素。

【应用思考】

1.依据酸碱质子理论，HCO

是否可称为酸碱两性物质？

答案　根据酸碱质子理论，若某种物质既能给出质子又能接受质子，可称为酸碱两性物质，因此，HCO

可称为酸碱两性物质。

2．如何看待化学对人类的贡献？

答案　化学是一个双刃剑，曾经给人类带来了许多的好处，为人类制造出了很多种有用的物质。

但是忽略了其负面的影响，造成了各种环境问题，值得庆幸的是人们已经认识到了这一点，将最大限度的发挥其有利的一面，采取有效的措施减少甚至不出现其负面影响。

[考法题组]

[易错判断题]

1．20世纪20年代，化学家提出了酸碱质子理论。

其要点是凡能够给出质子的分子或离子都是酸；凡能够接受质子的分子或离子都是碱，按此观点，下列粒子既属于酸又属于碱的是（　　）

A．CO

B．CH3COOH

C．NH

D．HCO

解析　领会或把握信息是关键。

酸碱质子理论的核心：

分子或离子①接受H＋为碱；②给出H＋为酸。

分析：

HCO

H＋＋CO

是酸；HCO

＋H＋H2CO3H2O＋CO2是碱。

答案　D

2．20世纪化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高做出了巨大贡献。

下列各组物质全部由化学合成得到的是（　　）

A．玻璃纤维素青霉素B．尿素食盐聚乙烯

C．涤纶洗衣粉阿司匹林D．石英橡胶磷化铟

解析　A项中的纤维素是天然有机高分子化合物，B项中食盐的制备是物理过程，D项中的石英是自然界中存在的，不是由化学合成得到的。

答案　C

考点二　化学是社会可持续发展的基础

[考试标准]

1．化学与人类生活及其他学科的关系（a/a）。

2.化学科学与环境保护（温室效应、光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等产生的原因及对环境的危害）（/a）。

1．化学与人类的密切关系

（1）化学与人们的生活有着密切的联系。

（2）化学与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等新兴学科密切联系。

（3）化学合成和分离技术是人类生存所必需的，也为其他技术的发明提供了不可缺少的物质基础。

2．化学科学发展的贡献

（1）解决工农业生产中的技术问题。

如制作印刷电路板的反应原理为Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2。

（2）创造和合成具有特定性能的材料。

如以石英砂为原料制备高纯硅的反应原理为：

①SiO2＋2C

Si＋2CO↑；②Si＋2Cl2

SiCl4；③SiCl4＋2H2

Si＋4HCl。

（3）开发高效的洁净能源。

（4）合成新材料。

3．化学与环境保护

（1）燃煤烟气的脱硫方法

①石灰石——石膏法：

燃煤烟气中的SO2被氢氧化钙吸收，生成的CaSO3在空气中加热被氧化为硫酸钙，得到副产品石膏（CaSO4·2H2O）。

②氨水法：

燃煤烟气中的SO2被氨水吸收，生成（NH4）2SO3或NH4HSO3，在空气中加热使其氧化，最后得到副产品（NH4）2SO4。

（2）消除汽车尾气对环境的污染

①汽车尾气中的CO、NO、NO2及碳氢化合物、颗粒物造成了严重的空气污染。

②消除汽车尾气对环境污染的方法措施

a．在石油炼制过程中进行石油脱硫处理；

b．安装汽车尾气处理装置；

c．使用新的无害的汽油添加剂代替产生污染的四乙基铅抗震剂；

d．使用酒精、天然气作燃料代替部分或全部燃油。

e．用氢作汽车燃料，用燃料电池作动力，使汽车成为“零排放”的电动汽车。

（3）回收二氧化碳

①CO2排放日益增多，温室效应加剧，致使全球气候变暖。

为减少CO2的影响，可对其进行回收，将其制造成全降解塑料。

②二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成可降解高聚物，反应的化学方程式为

（4）NOx的污染类型

①光化学烟雾：

NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。

②酸雨：

NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。

③破坏臭氧层：

NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。

【应用思考】

　使用汽油、煤油等矿物油的机动车日益增多，为什么会使空气质量下降？

可以采取哪些措施？

答案　因为使用汽油、煤油的机动车会排放烃类物质、氮的氧化物、硫的氧化物，会造成空气质量下降。

措施：

在城市控制使用汽油、煤油的机动车，可以燃烧乙醇；或者使用“零排放”电动车；此外，用氢作汽车燃料、用燃料电池作动力，合成廉价的、可再生的储氢材料和能量转换材料等。

[考法题组]

[易错判断题]

1．北京和张家口市联合申办2022年冬奥会，目前北京市政府正在全力改善空气质量。

以下不在空气质量报告范围内的是（　　）

A．O2B．NOC．NO2D．SO2

解析　空气质量报告包含二氧化硫、氮氧化物及可吸入颗粒物等内容。

答案　A

2．“化学，让生活更美好”，下列叙述不能直接体现这一主旨的是（　　）

A．风力发电，让能源更清洁

B．合成光纤，让通讯更快捷

C．合成药物，让人类更健康

D．环保涂料，让环境更宜居

解析　A项，风力、水力、火力等发电，不能直接体现“化学，让生活更美好”这一主旨；而B、C、D都能直接体现“化学，让生活更美好”这一主旨。

答案　A

3．化工生产中的废气和汽车尾气的排放是造成大气污染的主要原因。

下列气体经过处理后可用做燃料的是（　　）

A．硫酸工业尾气B．硝酸工业尾气

C．汽车尾气D．高炉煤气

解析　各选项与主要污染物的对应关系是：

A—二氧化硫、三氧化硫；B—一氧化氮、二氧化氮；C—一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮和烃；D—一氧化碳、二氧化碳。

由于汽车尾气很分散，而目前甚至于今后一段时间内，将汽车尾气转化为燃料还不现实，故选D。

答案　D

考点三　太阳能、生物质能和氢能的利用

[考试标准]

1．太阳能开发利用的途径和方式（a/a）。

2.生物质能的利用途径（a/a）。

3.氢能的优点、开发与利用（a/a）。

4.了解化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题（a/a）。

1．太阳能的利用

能源是人类生活和社会发展的基础，地球上最基本的能源是太阳能。

（1）直接利用：

太阳能以光和热的形式传送到地面，人们可以直接利用太阳辐射获得光和热。

（2）植物的光合作用：

在太阳光的作用下，绿色植物把光能转化为化学能。

化学方程式是

6H2O＋6CO2

C6H12O6＋6O2。

（3）间接利用

①人类所需的能源大多来自于石油、天然气、煤，它们所蕴藏的能量就是远古生物吸收利用的太阳能。

②动物食用植物体内的淀粉、纤维素、蛋白质是间接利用太阳能。

淀粉在动物体内水解的方程式：

（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6，葡萄糖氧化的热化学方程式：

C6H12O6（s）＋6O2（g）―→6H2O（l）＋6CO2（g）ΔH＝－2__804__kJ·mol－1。

（4）目前，科学家正在研究利用太阳能分解水获得氢气的方法。

2．生物质能的利用

生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。

（1）直接燃烧：

用纤维素代表植物枝叶的主要成分，燃烧反应为：

（C6H10O5）n＋6nO2

6nCO2＋5nH2O。

（2）生物化学转换：

用含糖类、淀粉较多的农作物，制乙醇的反应方程式为：

（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6、C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2↑。

制得的乙醇可作为燃料。

（3）热化学转换：

使生物质能在一定条件下转换为热值较高的可燃气体。

3．氢能的开发与利用

（1）以天然气、石油和煤为原料，高温下与水蒸气反应：

CH4＋H2O（g）

CO＋3H2；C＋H2O（g）

CO＋H2。

（2）电解水：

2H2O

2H2↑＋O2↑。

（3）使用催化剂，利用太阳能分解水：

2H2O

2H2↑＋O2↑。

（4）利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气。

【应用思考】

1.大自然是如何利用太阳能的？

答案　植物的光合作用，在阳光照射下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进一步生成淀粉、纤维素，实现光能到化学能的转化。

2.生物质能的来源是什么？

包括哪些物质？

怎样利用这些生物质能？

答案　生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。

包括：

农业废弃物（秸秆、枝叶等）、水产植物、油料植物、有机废弃物、动物粪便等。

利用：

直接燃烧、转化为化学能（如制成沼气）、热化学转换（在汽化炉内与水、空气反应生成燃气）。

[归纳总结]

　直接利用太阳辐射能的主要方式

（1）光—热转换，如太阳能热水器等；

（2）光—电转换，如太阳能电池等；

（3）光—化学能转换；

（4）光—生物质能转换。

[考法题组]

[易错判断题]

1．化石燃料是当今世界使用最多的能源。

下列不属于化石燃料的是（　　）

A．石油B．天然气C．核能D．煤炭

解析　化石燃料包括煤炭、石油、天然气。

答案　C

2．新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题。

下列属于新能源的是（　　）

A．氢气B．煤炭C．天然气D．石油

解析　传统能源指目前正依赖的化石能源和柴草，其他一般都是新能源。

答案　A

3．（丽水月考）下列能源物质中不是源于太阳能的是（　　）

A．煤炭B．水能C．地热能D．沼气

解析　煤炭是远古植物吸收太阳能固定下来的能量，是储存在地壳中的“太阳能”；水能是地球上的水经过植物的光合作用、新陈代谢等生命活动推动了地球上的水的循环，所以水能是间接的来自于太阳能；沼气是植物吸收太阳能转化成化学能，储存在植物体内，经过细菌的腐化而产生的，也是太阳能的转换。

答案　C

4．下列有关生物质能的说法不正确的是（　　）

A．生物质能是可再生能源

B．生物质能来源于太阳能

C．焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能

D．玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能转化为化学能

解析　生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，生物质能最终利用的结果：

除释放能量外，产生无污染的CO2和H2O，通过植物的光合作用，重新将太阳能转化为生物质能，因此生物质能是可再生的新能源，A正确；光－生物质能的转化本质是光－化学能的转换，B项正确；焚烧生活垃圾发电的能量转化过程是：

生物质能―→热能―→电能，C不正确；含淀粉较高的农作物发酵制燃料乙醇是生物质能转化为化学能，D正确。

答案　C

（时间：

45分钟）

[基础过关题]

1．2013年进入冬季以来，我国许多城市出现雾霾天气。

下列做法能减轻雾霾形成的是（　　）

A．市郊露天焚烧秸秆B．推广使用燃煤发电

C．大量使用机动车辆D．多利用太阳能发电

解析　多利用太阳能发电可以减少污染物的排放。

答案　D

2．下列物质在冶炼金属的过程中，需加入还原剂的是（　　）

A．HgOB．Al2O3

C．Fe2O3D．Ag2O

解析　HgO、Ag2O利用热分解法冶炼相应金属，Al2O3利用电解法冶炼Al，Fe2O3应加入还原剂利用热还原法冶炼铁。

答案　C

3．根据酸碱电离理论，判断下列化合物属于酸的是（　　）

A．NaHSO4B．CH3COOH

C．Na2CO3D．Al（OH）3

解析　酸碱电离理论认为电解质电离时产生的阳离子全部是H＋的化合物是酸。

答案　B

4．下列化工生产原理正确的是（　　）

A．可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠

B．可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁

C．用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝

D．炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热

解析　钠可以和氯化镁饱和溶液中的水反应，但不能将镁置换出来；电解法冶炼铝所用的原料为氧化铝；炼铁高炉中所发生的反应CO2＋C

2CO属于吸热反应。

答案　A

5．为防止大气污染、节约燃料、缓解能源危机，专家指出，对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能最终转化为（　　）

A．生物能B．化学能

C．热能D．电能

解析　关键信息是据图示可知CO2、H2O、N2利用太阳能使它们重新组合为可燃物，而可燃物燃烧后转化为燃烧产物并放出热量，产物又结合太阳能转化为燃料，如此循环可知太阳能最终转化为热能。

答案　C

6．（台州月考）煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是（　　）

A．可再生能源，取之不尽用之不竭

B．不可再生能源，用一点少一点

C．均来自太阳辐射的能量

D．均为污染环境的能源

解析　煤、石油、天然气作为能源的特点：

①不可再生；②贮量有限，用一点少一点；③污染环境；④来自太阳辐射能。

生物质能的特点：

①储量大；②可再生；③无污染；④源自太阳辐射能。

答案　C

[应试提升题]

7．诺贝尔化学奖得主——德国科学家格哈德·埃特尔对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究，催生了汽车尾气净化装置。

净化装置中的催化转化器，可将CO、NO、NO2和碳氢化合物等转化为无害的物质，有效降低尾气对环境的危害。

下列有关说法不正确的是（　　）

A．催化转化器中的铂催化剂可加快CO氧化

B．铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果

C．在铂催化下，NO、NO2可被CO还原成N2

D．碳氢化合物在铂催化下，被CO直接氧化成CO2和H2O

解析　CO是常见的还原剂，不能将碳氢化合物直接氧化，碳氢化合物可直接被空气中的氧气氧化成CO2和H2O。

答案　D

8．新型无机材料碳化钛（TiC）、碳化硼（B4C3）、氮化硅（Si3N4）等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温下进行，在合成工艺中必须注意（　　）

A．通入充足的氧气

B．避免与氧气接触

C．可在氮气、氧气中合成

D．通入少量氧气

解析　由题给信息“需在高温下合成”，结合所学无机化学部分知识，碳、硅等在高温下可与氧气化合，因而应避免接触氧气。

解这一类题目一定要认真审题，并结合已学知识综合作答。

答案　B

9．下列关于青霉素的说法正确的是（　　）

A．青霉素是一种无机化合物

B．青霉素是人类合成的第一种有机物

C．青霉素拯救了人类

D．青霉素是人类合成的一种抗菌药

解析　青霉素是有机物，而非无机物，但人类合成的第一种有机物不是青霉素，而是尿素，虽然20世纪青霉素拯救了数千万人的生命，但还谈不上拯救了人类，A、B、C都不正确。

答案　D

10．保护环境已成为当前和未来的全球性重大课题之一。

下列不是因人类生产、生活对环境破坏而带来的后果是（　　）

A．土地沙漠化　　B．酸雨

C．南极上空臭氧空洞变大　　D．潮汐

解析　人类生产、生活对环境各个方面造成严重的影响，我们应该关注与人类生存环境关系密切的环境问题。

答案　D

11．“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。

“绿色化学”要求从根本上消除污染，是一门能防止污染的科学。

它包括“原料的绿色化”、“化学反应的绿色化”、“产物的绿色化”等内容。

其中“化学反应的绿色化”要求反应物中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。

下列不符合“化学反应绿色化”的是（　　）

A．消除硫酸厂尾气中的SO2：

SO2＋2NH3＋H2O===（NH4）2SO3

B．消除制硝酸工业的尾气氮氧化物：

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

C．制CuSO4：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

D．制聚乙烯：

nCH2===CH2

CH2—CH2

解析　用Cu与浓H2SO4制CuSO4时，同时生成SO2，污染空气，不符合“化学反应的绿色化”。

答案　C

12．空气是人类生存所必需的重要资源。

为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。

下列措施不利于“蓝天工程”建设的是（　　）

A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染

B．实施绿化工程，防治扬尘污染

C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染

D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量

解析　空气污染主要包括粉尘污染、氮的氧化物及硫的氧化物污染等，其中氮的氧化物主要来源于汽车尾气及硝酸厂的废气，而SO2则主要来源于煤和石油的燃烧，故本题答案为D。

答案　D

13．

（1）一次能源是指________，二次能源是________。

有下列能源：

煤、太阳能、电力、天然气、天然铀矿、汽油、流水、石油、氢能、煤气、风力、生物质能、沼气。

属于一次能源的有：

________________，

属于二次能源的有：

________________。

（2）生物质经发酵制得沼气的反应为：

C6H12O6

____________；（C6H10O5）n＋nH2O

____________。

（3）在氢气的开发方式中：

①以天然气、石油和煤为原料，高温下与水蒸气反应；②电解水；③利用太阳能分解水。

对三种方案进行评价，第①种方案中原料是________能源，产物CO等有毒；第②种方案要消耗大量的________，势必导致热电厂负担增加，化石燃料大量消耗，温室气体排放急剧增加；第③种方案原料________、没有能耗且对环境友好，是最佳方案。

解析　本题考查能源的分类、能源的开发以及对能源开发方案的评价。

（1）直接从自然界获取的能源称为一次能源，一次能源经过加工、转换获取的能源称为二次能源；

（2）信息中已告诉制取沼气（CH4），再根据原子守恒配平；（3）对开发方案的评价可从原料、成本、环保等方面考虑。

答案　

（1）直接从自然界获取的能源　一次能源经过加工、转换获取的能源　煤、石油、天然气、太阳能、流水、风力、生物质能、天然铀矿　电力、汽油、煤气、沼气、氢能　

（2）3CH4↑＋3CO2↑　3nCH4↑＋3nCO2↑　（3）不可再生　电能　丰富

14．形成酸雨的原理之一可表示如下：

试回答下列问题：

（1）图中三个反应不属于氧化还原反应的是________（填标号）。

（2）从保护环境的角度出发，工业上正努力从酸雨产生的根源出发进行治理，以减小酸雨的污染。

方法一是将SO2中＋4价硫元素变成0价硫元素，利用这一原理，可在工厂的烟道气中通入合适的________（填“氧化剂”或“还原剂”）除去SO2；方法二是一些工厂用过量的氨水（NH3·H2O）吸收SO2，此化学反应的产物是________。

（3）火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等，为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为硫酸钙等。

写出用CaCO3悬浊液洗涤上述废气的化学方程式：

_________________________________________________________________。

解析　本题考查学生理论联系实际的能力，主要将SO2的知识运用到工业生产中，分析SO2的氧化性、还原性及其产生环境危害的综合治理。

答案　

（1）③　

（2）还原剂　亚硫酸铵、水　（3）2SO2＋O2＋2CaCO3===2CaSO4＋2CO2

15．分析下图，回答以下问题：

（1）电解水生成H2，首先要解决的问题是________。

（2）标准状况下，11.2LH2燃烧生成液态的水，放出QkJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________________________________________________。

（3）氢气作为理想的“绿色能源”的主要理由是________________。

（4）氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。

氢气在________极上发生________反应，氧气在________极上发生________反应。

若电解质溶液为KOH溶液，写出正、负极上的电极反应式：

负极________________，正极________________。

解析　

（1）电解水需要消耗大量电能。

（2）11.2LH2为

＝0.5mol，故2molH2燃烧生成液态水放出热量为

×2mol＝4QkJ，故该反应的热化学方程式为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－4QkJ·mol－1。

（3）H2作为“绿色能源”优点有三：

来源丰富；热值高；无污染。

（4）在氢氧燃料电池中，H2在负极失电子发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，若电解质为KOH溶液，则负极为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正极为O2＋4e－＋2H2O===4OH－