熱練(一)情景題——化學與生產環保1．水生生物參與氮循環過程示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A．NH2OH與N2H4分子中N原子的雜化類型、共價鍵類型均完全相同B．反應②③⑥中N元素皆被氧化C．NOeq\o\al(－,2)→N2與N2H4→N2過程中轉移電子的數目相同D．水生生物的氮循環，既可以為其他生物提供營養物質，又可以減輕水體富營養化答案D解析NH2OH與N2H4分子中N原子都采取sp3雜化，NH2OH中只含有極性鍵，N2H4中含有極性鍵和非極性鍵，二者共價鍵類型不完全相同，故A錯誤；反應③中，N元素由－1價降低到－2價，發生還原反應，N元素被還原，故B錯誤；NOeq\o\al(－,2)→N2與N2H4→N2的兩個過程生成N2的物質的量未知，無法判斷二者轉移電子的數目關系，故C錯誤；水生生物的氮循環，既可以合成蛋白質為其他生物提供營養物質，又可以將NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)轉化為N2，從而降低水體中的含氮量，減輕水體富營養化，故D正確。2．十九大報告中提出要“打贏藍天保衛戰”，意味著對大氣污染防治比過去要求更高。硫化氫—空氣質子交換膜燃料電池實現了發電、環保的有效結合，已知：2H2S(g)＋O2(g)=S2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－632kJ·mol－1，下列說法不正確的是()A．電極a發生了氧化反應B．標準狀況下，每11.2LH2S參與反應，有1molH＋經固體電解質膜進入正極區C．當電極a的質量增加64g時，電池內部釋放632kJ的熱能D．電極b上發生的電極反應為O2＋4H＋＋4e－=2H2O答案C解析由2H2S(g)＋O2(g)=S2(s)＋2H2O(l)可知，O2在電極b發生還原反應，電極反應式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，H2S在電極a發生氧化反應，電極反應式為2H2S－4e－=4H＋＋S2↓。電極a為負極，發生氧化反應，A項正確；由電極反應式2H2S－4e－=4H＋＋S2↓可知，標準狀況下，每11.2LH2S即0.5molH2S參與反應，有1molH＋經固體電解質膜進入正極區，B項正確；反應由化學能轉化為電能，電池內部釋放的熱能小于632kJ，C項錯誤；該電池是質子固體作電解質，所以電極b上的電極反應為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，D項正確。3．電化學脫硫在金屬冶煉和廢水處理中均有應用。一種電化學脫硫工作原理示意圖如圖所示。該裝置工作時，下列說法正確的是()A．a為直流電源正極B．陰極區溶液pH減小C．Mn2＋、Mn3＋之間轉化可加快電子轉移D．導線中流過4.5mole－同時陽極區溶液質量增加44g答案C解析根據圖示，與電源b極相連的電極上Mn2＋失去電子轉化為Mn3＋，發生氧化反應，則該電極為陽極，b為電源的正極，因此a為電源的負極，左側電極為陰極。根據上述分析，a為直流電源的負極，故A錯誤；右側電極為陽極，陽極上Mn2＋失去電子轉化為Mn3＋，然后Mn3＋與FeS發生氧化還原反應生成Fe3＋和SOeq\o\al(2－,4)，反應為9Mn2＋－9e－=9Mn3＋、9Mn3＋＋FeS＋4H2O=Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋9Mn2＋＋8H＋，陰極上的電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，氫離子通過質子交換膜移向陰極，陰極區溶液的pH基本不變，故B錯誤；Mn2＋、Mn3＋之間轉化可以不斷提供Mn3＋，使得脫硫反應不斷進行，加快電子的轉移，故C正確；由B項分析知，當導線中流過4.5mole－，有0.5molFeS溶解，質量為0.5mol×88g·mol－1＝44g，但陽極區的氫離子移向陰極區，導致陽極區溶液質量增加少于44g，故D錯誤。4．硫酸鹽(含SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,4))氣溶膠是PM2.5的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽生成的轉化機理，其主要過程示意圖如下：下列說法不正確的是()A．該過程有H2O參與B．NO2是生成硫酸鹽的還原劑C．硫酸鹽氣溶膠呈酸性D．該過程中有硫氧鍵生成答案B解析根據圖示中各微粒的構造可知，該過程有H2O參與，選項A正確；根據圖示的轉化過程，NO2轉化為HNO2，N元素的化合價由＋4價變為＋3價，化合價降低，得電子被還原，作氧化劑，則NO2是生成硫酸鹽的氧化劑，選項B不正確；硫酸鹽(含SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,4))氣溶膠中含有HSOeq\o\al(－,4)，轉化過程有水參與，HSOeq\o\al(－,4)在水中可電離生成H＋和SOeq\o\al(2－,4)，則硫酸鹽氣溶膠呈酸性，選項C正確；轉化過程中，由SOeq\o\al(2－,3)轉化為HSOeq\o\al(－,4)，根據圖示對照，有硫氧鍵生成，選項D正確。5．含鉻廢水對環境污染嚴重，一種煙氣協同處理含鉻廢水(含CrOeq\o\al(2－,4)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)、泥沙等)的流程如圖：下列說法錯誤的是()A．“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物B．“調pH”時存在CrOeq\o\al(2－,4)轉化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)C．H2SO4溶液更適合用鹽酸代替D．母液經處理可獲得(NH4)2SO4答案C解析由題給流程可知，含鉻廢水經沉降后，過濾得到含有CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)的濾液，向濾液中加入H2SO4溶液調pH，將溶液中CrOeq\o\al(2－,4)轉化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，向溶液中通入含有二氧化硫的煙氣，酸性條件下，二氧化硫與Cr2Oeq\o\al(2－,7)發生氧化還原反應生成鉻離子、硫酸根離子和水，向反應后的濾液中加入氨水，鉻離子與氨水反應生成氫氧化鉻沉淀和銨根離子，過濾得到含有硫酸銨的母液和氫氧化鉻。由分析可知，含鉻廢水經沉降后，過濾得到含有CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)的濾液，則“沉降”的主要目的是除去泥沙等不溶物，故A正確；CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中存在平衡：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，加入H2SO4溶液，溶液中氫離子濃度增大，平衡向正反應方向移動，有利于CrOeq\o\al(2－,4)轉化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，故B正確；Cr2Oeq\o\al(2－,7)具有強氧化性，若H2SO4溶液用鹽酸代替，Cr2Oeq\o\al(2－,7)會與鹽酸發生氧化還原反應生成氯氣、鉻離子和水，故C錯誤；由分析可知，母液中含有硫酸銨，經處理可獲得硫酸銨，故D正確。6.生物質廢物產量大，污染重。一種“生物質廢物熱解耦合化學鏈制氫”技術，為生物質廢物資源化和氫能開發開辟了新道路，其工藝流程示意圖如下：下列說法不正確的是()A．蒸汽反應器中主要發生的反應為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2B．從蒸汽反應器所得H2和H2O的混合物中液化分離H2O，可獲得高純H2C．燃料反應器中Fe2O3固體顆粒大小影響其與CO、H2反應的速率D．空氣反應器中發生反應時，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2答案D解析由圖可知，蒸汽反應器中主要發生的反應為鐵與水蒸氣在高溫條件下反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2，故A正確；由圖可知，從蒸汽反應器中出來的混合氣體為水蒸氣和氫氣，水的沸點比氫氣高，冷卻混合氣體可