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化学科学与人类文明(满分100分时间90分钟)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1通过研究，小红提出了一系列降低铅对环境污染的建议。下列建议中不恰当的是()A使用无铅汽油B开发新的无铅颜料C倡导使用铅蓄电池作动力的电动车D燃煤电厂、金属冶炼厂的废气经除尘后排放解析：废弃的蓄电池垃圾会成为铅的污染源。答案：C2可降解塑料是指在自然界的条件下能够自行分解的塑料。研制、生产可降解塑料的主要目的是()A节省制造塑料的原料B便于加工塑料产品C扩大塑料的使用范围D解决白色污染问题解析：这个题目考查的是污染问题，现在使用的塑料制品，虽然方便但是难以处理。已经成为一个严重的污染问题，为了解决这个问题，人们才研究出了可降解塑料。所以这才是研制可降解塑料的真正目的。答案：D3现代以石油化工为基础的三大合成材料是()合成氨塑料医药合成橡胶合成尿素合成纤维合成洗涤剂ABC D解析：塑料、合成橡胶、合成纤维是现代以石油化工为基础的三大合成材料。答案：B4化学是具有实用性的科学。下列物质都在一定的领域内具有重要的用途，运用化学知识判断人们在对它们进行应用时，安全性最强的是()A氢气 B生石灰C硫酸铜 D碳酸氢钠解析：氢气易燃烧、易爆炸；生石灰有腐蚀性；硫酸铜有毒；碳酸氢钠俗名小苏打，无毒，基本上没有腐蚀性，可用作生活用碱。答案：D5下列说法不正确的是()A有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂B用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠C可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物解析：铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2AlFe2O32FeAl2O3；金属钠是用电解熔融的NaCl的方法制取；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来；回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。答案：C6双选题瑞典科学家发现，某些高温油炸食品中含有一定量的CH2CHCONH2(丙烯酰胺)。食品中过量的丙烯酰胺可能引起令人不安的食品安全问题。关于丙烯酰胺有下列叙述，其中正确的是()A能使酸性KMnO4溶液褪色B不能发生加聚反应生成高分子化合物C该分子是氨基酸D能与氢气发生加成反应解析：该分子含碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化，能与H2发生加成反应，能发生加聚反应，A、D正确，B错误；该分子不是氨基酸，C错误。答案：AD7宣传科学，介绍高新技术，揭露伪科学，是教育者的义务，下列选项中属于伪科学的是()用催化剂将水变成油；稻草可变成酒精；在“异地”发功给人治病；用碘化银人工降雨。A BC D解析：油是有机物，含有碳元素，而水是由氢氧两种元素组成的，不含有碳元素，根据质量守恒定律，水不能变成油，错；稻草中含有纤维素，纤维素在适当条件下可水解为葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下能转化为酒精，正确；是不科学的；碘化银可将空气中的水蒸气凝结为小水滴，从而可用于人工降雨，正确。答案：C8双选题关于实验室电解饱和食盐水的下列说法中正确的是()A可以用Fe作阳极B阳极产生Cl2C阳极发生还原反应D酚酞试液在阴极区显红色解析：电解食盐水时用惰性电极，A错误；阳极反应：2Cl2e=Cl2，H2发生氧化反应，阴极反应为2H2e该极区c(OH)增大，滴入酚酞变红，故B、D正确。答案：BD9.以下说法正确的是()A纳米材料是指一种被称为“纳米”的新物质制成的材料B绿色食品是指不含任何化学物质的食品C生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气D光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的解析：纳米是指材料微粒的尺寸而不是物质的名称，A项错误；任何物质(不包括“场”，如电场、磁场等)都由原子、分子、离子等组成，从组成和结构来看，它们都是“化学物质”。不管什么食物，都是物质，也都是“化学物质”，B项错误；生物固氮仅在根部，并不在叶面。在叶面上可以进行光合作用，而不是固氮作用，C项错误；光纤通信是利用光导纤维传输信息的通信方式，光导纤维的原料是二氧化硅，用量很少，D项正确。答案：D10上海要建成资源节约和生态保护型城市。下列措施或说法不符合这一理念的是()A推广“绿色自由”计划，吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油B做好空气质量预报工作，以便污染程度高时进行有效防护C工业废水的“再生”处理，用于道路保洁、城市喷泉和洗车等D利用风能、生物能发电，强制实施火力发电用煤的脱硫处理解析：本题依托社会生活为背景，考查环境保护的相关常识。A、C、D均能减少环境中的污染物，而B项只是来监测环境质量，对污染物的减少没有直接的意义。答案：B11开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是()A氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料BC60属于原子晶体，用于制造纳米材料C纤维素乙酸酯属于天然高分子材料D单晶硅常用于制造光导纤维解析：C60属于分子晶体，B错；纤维素乙酸酯是人工合成物质，不属于天然高分子材料，C错；制造光导纤维的材料是SiO2，不是单晶硅，D错。答案：A12下列表述正确的是()人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料夏天到了，游客戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A BC D解析：刚玉主要成分是Al2O3；玛瑙主要成分是SiO2；变色眼镜含溴化银。答案：D13双选题氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是()A电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9 mol eD用H2还原HgO制得Hg解析：在金属冶炼过程中，金属元素都发生还原反应，A、B项正确，C项中1 mol Fe3O4被还原时，应转移8 mol e，Hg直接利用HgO分解即可生成，D错误。答案：CD14保护环境已成为人类的共识，人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是()A发电厂的煤经脱硫处理B将煤转化为水煤气作燃料C回收并合理处理聚乙烯塑料废物D电镀废液经中和后直接排放解析：对煤进行脱硫处理，目的是减少SO2的污染；将煤转化为水煤气，也称煤的气化，可以提高煤的燃烧效率，减少因不完全燃烧而产生的CO的污染；回收并合理处理聚乙烯塑料废物，可减少白色污染，变废为宝；电镀液往往含重金属离子或CN等，必须进行处理后方可排放，仅中和是不能排放的。答案：D15下列对聚丙烯的描述有错误的是()A聚丙烯的分子长链是由CC键连接而成的B聚丙烯分子的长链上有支链C聚丙烯每个链节内含有3个碳原子D聚丙烯能使溴水褪色解析：由聚丙烯的结构简式 CH2CH3可以看出，分子长链是由CC键连接而成的，分子的长链上有支链，聚丙烯的链节为 ，无不饱和键，并不能使溴水褪色，故选项A、B、C正确，D项错误。答案：D16化学知识广泛应用于生产、生活中，下列叙述正确的是()工业上合成新型氮化硅(Si3N4)陶瓷需要在高温、空气中进行钢铁制品被锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应，因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳海水淡化和工业生产及生活废水的再生利用，是解决缺水问题的有效途径高铁酸钠Na2FeO4和ClO2都能作为净水剂，其原理完全相同液氯罐泄漏时，可将其移入水塘中，并向水塘中加入生石灰A BC D解析：合成Si3N4陶瓷应隔绝空气；若将生铁中的碳全部除去，得到纯铁，其机械性能远远低于铁合金；海水淡化和废水处理再利用已经是成熟技术，也是解决缺水问题的有效途径之一；Na2FeO4净水有两个主要作用：一是6价的铁具有极强的氧化性，从而具有杀菌消毒效果，同时被还原为3价铁；二是Fe3水解产生Fe(OH)3胶体，吸附水中的悬浮物，而ClO2作为净水剂时，只是起到杀菌消毒效果；Cl2能与Ca(OH)2反应而被除去。答案：D二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(7分)(1)光化学烟雾形成的化学过程是：当汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成为NO和O时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生O3，这个循环包括了下面三个化学方程式，请补充中的化学方程式b。a.NO2NOO；b._；cOO2=O3。写出以上三个化学反应的结果：_。(2)发动机燃油在不充分燃烧和氧气过量时，汽车尾气中的污染物分别是什么？O2不足时：_。O2过量时：_。解析：(1)据题意知，汽车尾气中的NO2在光照下会产生NO和O。而NO非常活泼，在空气中很快被空气中的氧气氧化成NO2。NO2生成的O与O2结合生成O3。因此此过程中发生的三个反应分别为：NO2光,NOO；2NOO2=2NO2；OO2=O3。将三个反应叠加得3O2=2O3。(2)发动机燃油不充分燃烧会产生CO，而O2过量时，又会发生反应：N2O22NO,2NOO2=2NO2。答案：(1)2NOO2=2NO23O2=2O3(2)CONO、NO218(8分)人们对酸碱的认识，已有几百年的历史，经历了一个由浅入深、由低级到高级的认识过程。我们目前中学课本中的酸碱理论是1887年阿仑尼乌斯(Arrhenius)提出了的电离理论。(1)1905年富兰克林(Franklin)深入研究了水和液氨的相似性，把阿仑尼乌斯以水为溶剂的个别现象，推广到任何溶剂，提出了酸碱溶剂理论。溶剂理论认为：凡能离解而产生溶剂正离子的物质为酸，凡能离解而产生溶剂负离子的物质为碱。试写出液氨电离的方程式(生成的两种微粒电子数相等)：_。(2)1923年丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳莱提出了质子论。凡是能够释放质子(氢离子)的任何物质都是酸；凡是能与质子(氢离子)结合的都是碱。按质子理论：下列微粒在水溶液既可看作酸又可看作碱的是_。AH2OBNHCOHDHCO ECH3COO FCl(3)1923年路易斯(Lewis)提出了广义的酸碱概念。凡是能给出电子对而用来形成化学键的物质是碱；凡是能和电子对结合形成化学键的物质是酸。如：酸(电子对接受体)碱(电子对给予体)反应产物H OH HOH试指出下列两个反应中的酸或碱：H3BO3H2OHB(OH)，该反应中的碱是_。(填：H3BO3或H2O)NaHH2O=NaOHH2，该反应中的酸是_。(填：NaH或H2O)解析：(1)水的电离实质上是质子的转移，H2OH2OH3OOH，因此，液氨中氨的电离即质子转移可表示为NH3NH3NHNH。 (2)所给微粒中，能结合质子的有H2O、OH、HCO、CH3COO，能释放质子的有H2O、NH、HCO，因此既可看作酸又可看作碱的是H2O、HCO。(3)中是H2O产生的OH与H3BO3B(OH)3中的B原子形成化学键，OH提供电子对，H2O是碱。中NaH电子式NaH，反应中H提供电子对与H2O电离的H形成H2中的化学键，NaH是碱，H2O是酸。答案：(1)NH3NH3NHNH(2)AD(3)H2OH2O19(9分)我国城市为了减少燃煤造成的大气污染，对作民用燃料的煤作了多方面的改进。(1)为了除去煤中的含硫化合物，采用FeCl3脱硫，即用FeCl3溶液浸洗煤粉，发生如下反应：FeS214FeCl38H2O=2FeSO413FeCl216HCl。该反应中的氧化剂是，若有1 mol FeS2被除去，则发生转移的电子的物质的量是。为了充分利用Fe2并减少酸(HCl)污染，本方法中可利用工业废铁屑和氯气让废液重新利用生成FeCl3。请写出这一过程中有关的离子方程式、。(2)另一种方法是采用“固硫法”，即在燃料中加入生石灰，使含硫煤在燃烧时生成的SO2不能逸出而进入炉渣中，试用化学方程式表示这一“固硫”过程：、_。(3)某城市采用了以油制气代替煤作民用燃料的做法。油制气的主要成分是丙烷，请写出其燃烧的化学方程式：_。(4)绿色能源是人类的理想能源，不会造成环境污染，下列能源属于绿色能源的是。A.氢能源B.太阳能C.风能 D.石油解析：(1)反应中FeS2中S由1价升高至6价，每1 mol FeS2被氧化，转移14 mol电子，FeCl3中Fe由3价降至2价，FeCl3作氧化剂。加入废铁屑是消耗H，减少污染，而通入Cl2是氧化Fe2。(2)“固硫法”是利用生石灰将SO2转化为CaSO3，在高温时被氧化为CaSO4。(3)C3H8燃烧方程式为：C3H85O2点燃3CO24H2O。(4)氢能源、太阳能、风能属于绿色能源。答案：(1)FeCl314 molFe2H=Fe2H22Fe2Cl22Fe32Cl(2)SO2CaOCaSO32CaSO3O22CaSO4(3)C3H85O23CO24H2O(4)ABC20(10分)有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”，硅单质及其化合物应用范围很广，制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：石英砂粗硅SiHCl3(粗)SiHCl3(纯)高纯硅请回答下列问题：(1)写出第步反应的化学方程式：_。(2)下列有关硅材料的说法正确的是_。A碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B硅可做“未来的石油”，可能的原因之一是燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制C普通玻璃是由烧碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高D盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅E高纯度硅可直接用于制造高性能通讯材料光导纤维F氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承(3)SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式：_。(4)单质硅遇到氢氧化钠溶液会完全溶解得到无色溶液并放出无色气体，请写出该反应的离子方程式：_。解析：(1)高温下，SiO2可被C还原，生成Si和CO。(2)SiC耐高温，可作为耐火材料，不能做为水泥原料，因水泥是硅酸盐，故A项不正确；Si燃烧后产生稳定的SiO2，放出大量的热，B项正确；普通玻璃的生产原料是Na2CO3、CaCO3和SiO2，C项错误；Si除HF外，不与任何其他酸反应，D项错误；光导纤维的原料是SiO2，E项错误；氮化硅是原子晶体，高硬度、高熔点，F项正确。(3)根据反应物和产物不难写出该反应的化学方程式：SiHCl33H2O=H2SiO3H23HCl。(4)Si与Al相似能与强碱反应生成硅酸盐和氢气，Si2OHH2O SiO2H2。答案：(1)SiO22CSi2CO(2)BF(3)SiHCl33H2O=H2SiO3H23HCl(4)Si2OHH2O=SiO2H221.(10分)酸雨形成的原理之一可简示如下：含硫燃料O2),sdo5(反应AB硫酸请回答下列问题：(1)A物质的化学式为_，B物质的化学式为_。(2)三个反应中，不属于氧化还原反应的是_(填序号)。(3)SO2中硫元素显4价，它可以降低到0价，利用这一性质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，达到减少污染的目的。(4)从环境保护的角度认为：雨水的pH5.6时，就判断为酸雨。已知pHlg c(H)，经测定某次雨水只含硫酸，且其浓度为5105molL1，则这次降雨_(填“是”或“不是”)酸雨。(5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫，其排出的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害的SO2气体，在英国已进行了一个研究，结果表明：高烟囱可以有效降低地面SO2的浓度。在20世纪60年代到70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于高烟囱的建造，地面SO2浓度降低了30%之多。你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是_。A少用煤作燃料 B把工厂的烟囱造高C燃料脱硫 D把工厂迁移到农村E开发新能源请从全球环境保护的角度，分析这种建高烟囱的方法是否可取？_，理由是_。解析：(1)(2)图示原理为：含硫燃料SO2SO3H2SO4，其中反应不是氧化还原反应。(3)SO2中硫元素的化合价降低，SO2被还原，应加入还原剂。(4)c(H2SO4)5105 molL1，则c(H)25105 molL11104 molL1，pHlg (1104)45.6，是酸雨。(5)少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新能源都会减少SO2的排放，A、C、E正确。建高烟囱，向环境中排放的总SO2的量未减少，所以该做法不可取。答案：(1)SO2SO3(2)(3)还原剂(4)是(5)ACE不可取未减少二氧化硫的总排放量22(8分)铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答：(1)钢铁在空气中发生电化学腐蚀时，正极的电极反应是_。(2)由于氧化性Fe3Cu2，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是_。(3)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O44CO3Fe4CO2，若有1.5 mol Fe3O4参加反应，转移电子的物质的量是_。(4)下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是_(填字母)。陈述陈述判断A铁是地壳中含量最高的金属元素铁是人类最早使用的金属材料对；对；有B常温下铁与稀硫酸反应生成氢气高温下氢气能还原氧化铁得到铁对；对；无C铁属于过渡元素铁和铁的某些化合物可用作催化剂错；对；无D在空气中铁表面形成致密氧化膜铁不能与氧气反应对；对；有解析：(1)吸氧腐蚀，正极为氧气，得电子。(2)Fe3具有氧化性，可以将铜氧化为Cu2。(3)CO中C为2价，反应后生成的CO2中的C为4价，化合价升高2，转移电子数为248，所以1.5 mol Fe3O4转移电子数为1.5 mol812 mol。(4)A项，地壳中含量最高的金属元素为铝，错；C项，铁属于过渡元素，对；D项，铁在空气中不能形成致密氧化膜，错，在加热或点燃条件下铁可以与氧气发生反应，错。答案：(1)O22H2O4e=4OH(2)2Fe3Cu 2Fe2Cu2(3)12 mol(4)B10
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