精品高考化学一轮演练：3.1碳的多样性、节能减排与绿色化学(含答案).pdf
高考化学复习备考精品资料第三单元自然界中的元素第 1 讲碳的多样性节能减排与绿色化学(时间:45 分钟,满分:100 分)一、选择题(本题包括10 小题,每小题 5 分,共 50 分,每小题只有一个正确答案)1.下列符合化学实验“绿色化学”的有()在萃取操作的演示实验中,将 CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水;在铜与浓硫酸反应的实验中,将铜片改为可调节高度的铜丝;将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放A.B.C.D.解析:因为溴易挥发,所以在萃取操作的演示实验中,将 CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水。在铜与浓硫酸反应的实验中为避免生成过量的SO2污染空气,将铜片改为可调节高度的铜丝。将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放,可减少水体污染。答案:D 2.如图是碳循环中的一部分。下面对该图的理解不正确的是()A.联合国气候大会讨论的减排议题主要涉及反应B.反应是在植物体内完成的C.反应是造成大气中CO2浓度逐渐升高的主要原因D.反应是为缓解温室效应采取的措施解析:联合国气候大会讨论减排,主要是减少CO2的排放,从而减缓地球的温室效应,A 正确;反应是光合作用,B 正确;化石燃料的大量燃烧是大气中CO2浓度升高的主要原因,C 错;D 正确。答案:C 3.环境保护、节能减排已日益成为生产、生活的主题,下列有关说法正确的是()A.氢能是清洁能源,工业上用电解水法制取大量氢气符合节能减排理念B.“装修污染”主要指人造板等装修材料释放出的甲醛等有害气体所造成的污染C.人类超量碳排放及氮氧化物和二氧化硫的排放是形成酸雨的主要原因D.在水力发电、火力发电、核能发电和风力发电中,要大力发展火力发电解析:电解水制氢消耗大量电能,不符合节能减排理念,A 项错误;超量碳排放与酸雨的形成无关,C 项错误;火力发电消耗非再生能源 煤炭,不符合节能减排理念,D 项错误。答案:B 4.(2013黑龙江大庆二模)化学与人类生活密切相关,下列说法中均正确的是()漂白粉、水玻璃和铝热剂都是混合物天然气和液化石油气的主要成分都是甲烷Fe2O3俗称铁红,用做油漆或涂料食盐、醋酸和蔗糖都是电解质石油的裂解、煤的气化、橡胶的老化、海水制镁的过程都包含化学变化用牺牲阴极的阳极保护法防止金属被腐蚀A.B.C.D.解析:漂白粉的成分为氯化钙和次氯酸钙,水玻璃为硅酸钠的水溶液,铝热剂为某些金属氧化物与铝粉的混合物,均为混合物,对;液化石油气的主要成分为丙烷、丁烷等,错;蔗糖为非电解质,错;用牺牲阳极的阴极保护法防止金属被腐蚀,错。答案:B 5.为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法均正确的是()选项被提纯的物质及杂质除杂试剂分离方法A 碳酸氢钠粉末(Na2CO3)H2O、CO2低温蒸发结晶B NaCl 固体(KNO3)水高温溶解、降温结晶C 乙烷(乙烯)酸性 KMnO4溶液洗气D 二氧化碳(二氧化硫)饱和 Na2CO3溶液洗气解析:NaHCO3溶液低温蒸发结晶以防NaHCO3受热分解,A 项符合题意;选项 B,KNO3溶解度受温度影响较大,随温度升高而增大许多,NaCl 溶解度受温度影响较小,故应采用高温溶解、蒸发结晶、趁热过滤的分离方法,不符合题意;选项 C,酸性 KMnO4溶液能将乙烯氧化成CO2而引入新杂质,不符合题意;选项 D,CO2也能与饱和Na2CO3溶液反应,不符合题意。答案:A 6.用 4 种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A 通入 CO2,溶液变浑浊,再升温至65 以上,溶液变澄清C6H5ONa 溶液B 通入 CO2,溶液变浑浊,继续通 CO2至过量,浑浊消失Na2SiO3溶液C 通入 CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去Ca(ClO)2溶液D 通入 CO2,溶液变浑浊,继续通 CO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH 溶液,又变浑浊Ca(OH)2溶液解析:A 项,CO2+C6H5ONa+H2OC6H5OH+NaHCO3,升温至 65 以上,C6H5OH 完全溶解,溶液变澄清;B 项,CO2+Na2SiO3+2H2ONa2CO3+H4SiO4,H4SiO4与 CO2不反应,浑浊不会消失;C 项,CO2+Ca(ClO)2+H2OCaCO3+2HClO,所以溶液变浑浊,加入品红溶液,被 HClO 氧化褪色;D 项,首先,CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O,继续通CO2,产生可溶于水的Ca(HCO3)2,再加入足量的NaOH,则发生 2NaOH+Ca(HCO3)2CaCO3+Na2CO3+2H2O,溶液又变浑浊。答案:B 7.向 Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。下列有关说法中错误的是()A.a 点对应的溶液中c(C)c(HC)B.bc 段反应的离子方程式为HC+H+H2O+CO2C.Na+、Ca2+、N 可大量存在于c 点对应的溶液中D.K+、N、Si 可大量存在于d 点对应的溶液中解析:向溶液中滴加盐酸时,H+先与 C 反应生成HC,观察图示知A 正确;b 点时 C 全部转化为HC,故 B 正确;c 点对应的溶液的溶质只有NaCl,故 C 正确;d 点对应的溶液中含有较多的H+,此时 Si 不能大量存在,D 错误。答案:D 8.Na2CO3是一种重要的化工原料,工业上生产Na2CO3的主要流程可表示如下:则下列说法中正确的是()A.A 是 CO2、B 是 NH3B.通入 B 后的离子方程式为Na+NH3+CO2+H2ONaHCO3+N C.中生成的CO2可循环使用,它可完全满足生产的需要D.溶液 Q 的成分是NH4Cl,可通过降温结晶方法使其析出解析:NH3在水中的溶解度远远大于CO2,先将溶液氨化后,吸收 CO2的效果更好,A 错误;有一部分 CO2转化到 Na2CO3中,C 错误;溶液 Q 中还存在没有转化的NaCl,D 错误。答案:B 9.纯净的碳酸钠a g;碳酸钠与碳酸氢钠的混合物a g。两者相比,下列各种情况的描述正确的是()A.分别和盐酸完全反应时,混合物的耗酸量大B.分别和盐酸完全反应时,纯净的碳酸钠放出的CO2多C.分别溶于水,再加入足量的澄清石灰水,混合物得到的沉淀质量大D.分别配成等体积的溶液,混合物溶液中的Na+的物质的量浓度大解析:先从极限角度分析相关变化:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2106 g 2 mol 44 g a g mol g NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO284 g 1 mol 44 g a g mol g 可知 A、B 错误;C 项 a g 混合物与Ca(OH)2反应生成CaCO3多,沉淀质量大,正确;D 项 ag 纯净物含的Na+多,错误。答案:C 10.已知 NaAl(OH)4溶液与NaHCO3溶液发生反应:Al(OH)4-+HCAl(OH)3+C+H2O。现向 1 L 含 KOH、Ba(OH)2、KAl(OH)4的溶液中不断通入CO2气体,随着 CO2的不断通入,溶液中离子的数目也相应地发生变化(如下图所示)。图中的a、b、c、d、e 五条曲线与溶液中离子的对应关系完全正确的是()a b c d e A Ba2+OH-HC Al(OH)4-Ba2+B OH-Ba2+Al(OH)4-Ba2+HC C Ba2+OH-Al(OH)4-HC Ba2+D Ba2+OH-Al(OH)4-C HC 解 析:结 合 题 中 信 息 知:向 溶 液 中 通 入CO2后,依 次 发 生 的 离 子 反 应为:CO2+Ba2+2OH-BaCO3+H2O、CO2+2OH-C+H2O、CO2+2Al(OH)4-2Al(OH)3+C+H2O、CO2+C+H2O2HC、CO2+BaCO3+H2OBa2+2HC,可见 C 项中相应离子数目的变化与图像相符。答案:C 二、非选择题(本题包括 4 个小题,共 50 分)11.(14 分)某实验小组分别用图1、2 装置测定某种钙片中碳酸钙的含量,夹持装置已略去。提供的试剂:研细的钙片粉末(钙片中的其他成分不与盐酸反应)、2 mol L-1盐酸、5%NaOH 溶液、饱和 Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液和蒸馏水。实验过程:.检查两套装置的气密性。.在 A、C 的右边加入0.25 g 钙片粉末,左边加入3 mL 2 mol L-1盐酸,塞紧塞子。在B、E中均加入饱和NaHCO3溶液,如图所示,记下量气管读数。.将 A、C 倾斜,使液体与固体混合,实验结束并冷却后读出量气管读数,测得 B 中收集到的气体为 41.90 mL,E 中收集到的气体体积为39.20 mL(以上气体体积均已折算为标准状况下的体积)。回答下列问题:(1)中检查图1 装置气密性的方法是。(2)A 中发生反应的离子方程式为;D 中加入试剂为,D 的作用是。(3)实验前左右两管液面在同一水平面上,最后读数时右管的液面高于左管的液面,应进行的操作是。(4)图 2 实验所得钙片中的碳酸钙的质量分数为;图 1 实验比图2 实验所得钙片中的碳酸钙含量偏高,用离子方程式表示偏高的原因是。解析:(4)图 1 中挥发出的氯化氢溶于NaHCO3溶液后与之发生反应生成CO2。答案:(1)往 B 中右侧量气管中加水,一段时间后量气装置左右液面差不变,说明气密性良好(2)CaCO3+2H+C+CO2+H2O蒸馏水吸收挥发出来的氯化氢(3)向下移动右管,使左右两管液面相平(4)70%HC+H+CO2+H2O 12.(12 分)能源短缺已成为世界性问题,各国科学家都在寻找新的解决能源短缺的办法。而“氢能”将会是未来最理想的新能源。请回答下列问题。(1)为什么说“氢能”将会是未来最理想的新能源?。(2)利用氢气储存能源需要解决的难题是。(3)根据“绿色化学”的思想,为了制备H2,某化学家设计了下列化学反应步骤:CaBr2+H2OCaO+2HBr 2HBr+HgHgBr2+H2HgBr2+CaOHgO+CaBr22HgO2Hg+O2上述过程的总反应可表示为。(4)下图是正处于研究阶段的一种流程(硫碘热循环法),其中用了过量的碘,其目的是最终将核能储存于氢气中。请据图回答下列问题。用硫 碘热循环法制取氢气最大的优点是。解析:作为大规模的使用氢气作为储存能源的物质,首先要考虑的就是氢气的储存和运输问题。(3)中将四个化学方程式相加可得总方程式。答案:(1)氢气燃烧的产物是水,不会给环境带来任何污染等(2)储存和运输(3)2H2O2H2+O2(4)SO2和 I2可循环使用,无污染13.(10 分)已知 A、B、C、D、E、F、G、H 可以发生如下图所示的转化,反应中部分生成物已略去。其中,A、G 为同一主族元素的单质,B、C、H 在通常情况下为气体,化合物 C 是一种形成酸雨的大气污染物。请回答下列问题:(1)写出 E 的两种用途、。(2)反应的化学方程式是。(3)反应的离子方程式是。(4)写出一个由A 生成 H 的置换反应方程式:。解析:A、G 为同主族的单质,A 能在高温条件下从E 中置换出G,且 A 能被浓硫酸在加热条件下氧化为气体,则 A 为碳单质,反应为,反应为C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O,C是形成酸雨的大气污染物,故为 SO2,则 B 为 CO2,根据转化关系可推知其他物质分别是:F 为Na2SiO3,D 为 H2SiO3,有关问题即可迎刃而解。答案:(1)制光导纤维作建筑材料(2)C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O(3)Si+CO2+H2OH2SiO3+C(4)C+H2O(g)CO+H214.(14 分)小苏打(NaHCO3)试样中含有碳酸钠晶体(Na2CO3 10H2O),为测定试样中小苏打的质量分数 w(NaHCO3),实验小组同学设计了如下装置进行实验。实验过程:.按图组装仪器,检查装置的气密性;.将试样 m1 g 放入硬质玻璃管中,装置 B、C、D 中药品如图,已知加药品后装置B 的质量为m2 g、装置 C 的质量为m3 g;.关闭活塞a,点燃酒精灯加热试样,直到 B 装置中无气泡冒出后,打开活塞a 向装置中通入N2,一段时间后,撤掉酒精灯,关闭活塞a;.称得装置B 的质量为m4 g、装置 C 的质量为m5 g。请回答以下问题(装置中原有空气对实验的影响忽略不计)。(1)装置 A 中发生反应的化学方程式为。(2)装置 B 的作用为,装置 C 的作用为。(3)实验过程中通入N2的目的为。(4)用下列各项所提供的数据能计算出w(NaHCO3)的是(填选项字母)。序号a b c d e 数据m1、m2、m3m2、m3、m4、m5m1、m2、m4m1、m4、m5m1、m3、m5(5)实验结束后发现装置A 中硬质玻璃管右端有水珠,你认为利用实验中所提供的数据还能否得到准确的w(NaHCO3),若能,则 w(NaHCO3)的计算式为(若不能,此问不作答)。解析:(4)(5)生成水的质量是m4-m2,生成二氧化碳的质量为m5-m3,原样品质量为m1。可由生成二氧化碳的质量求出NaHCO3的质量,也可由生成的水的质量求出NaHCO3的质量,若再知道原样品质量即可,故 c、e 组数值能计算出w(NaHCO3);b 组数据可由生成二氧化碳的质量求出NaHCO3的质量,再由生成的水的质量求出Na2CO310H2O 的质量,进一步可求出w(NaHCO3)。答案:(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O、Na2CO3 10H2ONa2CO3+10H2O(2)吸收反应生成的水蒸气吸收反应生成的CO2(3)把装置中的CO2和水蒸气排出被装置B 和装置 C 吸收(4)b、c、e(5)100%
