一輪分層練案（十八）無機物的性質、用途及轉化環境保護（應用課）一、選擇題(本題包括10小題，每小題只有1個選項符合題意)1．全球氣候變暖給人類的生存和發展帶來了嚴峻的挑戰，在此背景下，“新能源”“低碳”“節能減排”“吃干榨盡”等概念愈來愈受到人們的重視。下列有關說法不正確的是()A．太陽能、地熱能、生物質能和核聚變能均屬于“新能源”B．“低碳”是指采用含碳量低的烴類作為燃料C．如圖甲烷經一氯甲烷生成低碳烯烴的途徑體現了“節能減排”思想D．讓煤變成合成氣，把煤“吃干榨盡”，實現了煤的清潔、高效利用【答案】B太陽能、地熱能、生物質能和核聚變能均屬于“新能源”，故A正確；“低碳經濟”是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式，低碳就是指控制二氧化碳的排放量，故B錯誤；從圖示可知，氯化氫循環利用，排出的水無污染，符合“節能減排”思想，故C正確；讓煤變成合成氣，能提高能源利用率，節能減排，故D正確。2．硼氫化鈉(NaBH4)具有強還原性，在工業生產上廣泛用于非金屬及金屬材料的化學鍍膜、貴金屬回收、工業廢水處理等。工業上采用的Bayer法制備NaBH4通常分兩步(如圖)。下列說法錯誤的是()A．用B2O3代替Na2B4O7也可制得NaBH4B．兩步的總反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1C．將SiO2粉碎能增大得到熔體的速率D．由圖可知該工藝過程中無污染性物質產生，符合綠色化學理念【答案】BNa2B4O7可表示成Na2O·2B2O3的組成形式，則在制備NaBH4過程中，也可用B2O3代替Na2B4O7作原料，故A正確；兩步的總反應中B元素化合價未變，氫氣中H元素化合價從0價降低到－1價，被還原作氧化劑，而Na元素化合價從0價升高到＋1價，被氧化作還原劑，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2，故B錯誤；將SiO2粉碎，可增大反應中固體的接觸面積，從而可增大得到熔體的速率，故C正確；由圖可知該工藝整個制備過程中無污染性物質產生，符合綠色化學理念，故D正確。3．化學與科學、技術、社會、環境(STSE)密切聯系。下列說法錯誤的是()A．新冠病毒可用75%乙醇、次氯酸鈉溶液、過氧乙酸(CH3COOOH)進行消毒，其消毒原理相同B．生產N95口罩的主要原料聚丙烯是一種高分子化合物C．綠色化學要求從源頭上消除或減少生產活動對環境的污染D．聚乙烯是生產食品保鮮膜、塑料水杯等生活用品的主要材料，不能用聚氯乙烯替代【答案】A75%的乙醇消毒利用乙醇的分子具有很大的滲透能力，它能穿過細菌表面的膜，打入細菌的內部，使構成細菌生命基礎的蛋白質凝固，將細菌殺死，即能使蛋白質變性，而次氯酸鈉溶液、過氧乙酸是利用其強氧化性消毒，因此，其消毒原理不同，故A錯誤；聚丙烯屬于有機合成高分子材料，B正確；綠色化學要求從源頭上消除或減少生產活動對環境的污染，C正確；聚氯乙烯在使用過程中會慢慢釋放出氯化氫，能夠造成食品的污染，不能代替聚乙烯使用，故D正確。4．下列物質的轉化在給定條件下能實現的是()A．Naeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(常溫))Na2O2eq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3B．Aleq\o(→,\s\up7(Fe2O3))Al2O3eq\o(→,\s\up7(H2O))Al(OH)3C．Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(O2、H2O))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up7(△))Fe2O3D．Na2CO3(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))NaHCO3eq\o(→,\s\up7(NaOH))CO2【答案】C在常溫下，Na與O2反應生成Na2O，A不正確；Al2O3難溶于水，與水不能反應生成Al(OH)3，B不正確；Fe(OH)2能被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3受熱分解生成Fe2O3，C正確；NaHCO3與NaOH溶液反應生成Na2CO3和水，堿性溶液中不可能生成酸性氣體，D不正確。5．幾種無機物之間的轉化關系如下圖所示(反應條件省略，部分產物省略)。下列推斷不正確的是()A．若L為強堿，則E可能為NaCl溶液、F為KB．若L為強酸，則E可能為Na2S、F為H2O2C．若L為弱酸，則E可能為Mg、F為CO2D．若L為強酸，則E可能為NH4Cl、F為Ca(OH)2【答案】A若E為NaCl溶液、F為K，G為KOH，H為H2，H2與O2反應生成H2O，H2O與O2不反應，A項錯誤；若E為Na2S、F為H2O2，Na2S與H2O2反應生成NaOH和S，S與O2反應生成SO2，SO2與O2反應生成SO3，SO3與水反應生成H2SO4，L是H2SO4，屬于強酸，B項正確；若E為Mg、F為CO2，Mg與CO2反應生成MgO和C，C與O2反應生成CO，CO再與O2反應生成CO2，CO2溶于水生成H2CO3，L為H2CO3，屬于弱酸，C項正確；若E為NH4Cl，F為Ca(OH)2，NH4Cl與Ca(OH)2反應生成CaCl2、NH3和H2O，NH3與O2反應生成NO，NO與O2反應生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，L是HNO3，屬于強酸，D項正確。6．“踐行綠色發展理念，建設美麗中國”要求工業生產符合綠色化學或環境保護理念。原子利用率是衡量綠色化學的重要指標，下列化工生產工藝是理想的綠色化學工藝的是()A．工業上利用硅石與焦炭冶煉粗硅B．利用石灰乳與純堿水溶液反應制燒堿C．工業上利用廢銅與濃硫酸反應制備膽礬D．石油化工利用乙烯催化氧化法制備環氧乙烷【答案】DA項，工業上利用硅石與焦炭冶煉粗硅，反應為2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5(電爐))Si＋2CO↑，原子利用率不是100%，不符合“綠色化學”的理念，錯誤；B項，利用石灰乳與純堿水溶液反應制燒堿，反應的化學方程式為Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，原子利用率不是100%，不符合“綠色化學”的理念，錯誤；C項，工業上利用廢銅與濃硫酸反應制備膽礬過程中銅和濃硫酸反應生成二氧化硫污染性氣體，原子利用率不是100%，不符合“綠色化學”的理念，錯誤；D項，石油化工利用乙烯催化氧化法制備環氧乙烷：2CH2=CH2＋O2→，原子利用率是100%，符合“綠色化學”的理念，正確。7．已知A為常見的金屬單質，根據如圖所示的關系，下列敘述中錯誤的是()A．A為Fe，B為Fe3O4B．C→D溶液的顏色變化：淺綠色→棕黃色C．⑤的離子方程式：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋D．④的離子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3【答案】DF為紅褐色固體，可知F是Fe(OH)3，從而得出A為Fe，黑色晶體B與HCl能夠反應生成C、D，C、D之間能夠相互轉化，同時A能夠直接生成C、D，因此B為Fe3O4，Fe3O4與HCl反應會生成FeCl3、FeCl2，E與O2能夠反應，說明E為還原性物質，同時說明C為還原性物質，因此C為FeCl2、D為FeCl3、E為Fe(OH)2，A為Fe，B為Fe3O4，A正確；C→D是FeCl2溶液轉化為FeCl3溶液，溶液顏色由淺綠色→棕黃色，B正確；⑤反應可通過FeCl3溶液與Fe反應實現，該反應的離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，C正確；④反應是FeCl2轉化為FeCl3，可通過通入Cl2實現，反應的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，D錯誤。8．硫酸亞鐵的用途廣泛，可以制備下圖所示物質，下列說法錯誤的是()A．Fe4(OH)2(SO4)5屬于堿式鹽，可用作凈水劑B．與足量NH4HCO3反應的離子方程式為2HCOeq\o\al(－,3)＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2OC．可用稀硫酸和K3[Fe(CN)6]溶液檢驗鐵紅中是否含有FeCO3D．“冷卻結晶”后的操作是過濾，“煅燒”操作的主要儀器有酒精燈、蒸發皿、玻璃棒【答案】DFe4(OH)2(SO4)5電離后的陰離子為OH－和SOeq\o\al(2－,4)，陽離子為Fe3＋，屬于堿式鹽，其中Fe3＋可水解產生Fe(OH)3膠體，吸附水中的雜質，可作凈水劑，故A正確；FeSO4與足量NH4HCO3反應的離子方程式為2HCOeq\o\al(－,3)＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，故B正確；Fe2＋能使K3[Fe(CN)6]生成藍色沉淀，用稀硫酸和K3[Fe(CN)6]溶液檢驗鐵紅中是否含有FeCO3，若含有，溶液會生成藍色沉淀，若不含有，則無明顯現象，故C正確；“冷卻結晶”后的操作是過濾，“煅燒”操作的主要儀器有酒精燈、三腳架、坩堝、泥三角、玻璃棒，故D錯誤。9．酸雨的形成是一種復雜的大氣化學和光學化學過程，在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過程如圖：下列有關說法不正確的是()A．所涉及的變化均為氧化還原反應B．光照是酸雨形成的必要條件之一C．污染指數越高形成酸雨的速率越快D．優化能源結構能有效遏制酸雨污染【答案】ASO2變為激發態SO2沒有化合價變化，不屬于氧化還原反應，故A錯誤；由圖可知，兩種途徑中反應①均需要光照條件下發生，所以光照是酸雨形成的必要條件之一，故B正確；據圖可知，途徑Ⅱ的速率大于途徑Ⅰ，即污染指數越高形成酸雨的速率越快，故C正確；優化能源結構能減少化石燃料的使用，使排放的二氧化硫含量減少，能有效遏制酸雨污染，故D正確。10．化學與資源、環境、生活關系密切，下列說法正確的是()A．霧霾天氣會對人體健康造成危害，“霧”和“霾”的分散質微粒直徑相同B．煤燃燒時加入少量的生石灰可以減少廢氣中的二氧化硫排放C．將造紙廢水通過高壓水井壓到地下，節約生產成本D．用鐵屑、CuO、稀硫酸為原料制銅：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O、Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，原子利用率是100%【答案】B霧是由懸浮在大氣中的微小液滴形成的氣溶膠，霾是指空氣中大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁現象，微粒直徑不同，A錯誤；二氧化硫屬于酸性氧化物，高溫下可與堿性氧化物CaO(生石灰的主要成分)發生反應，從而減少了二氧化硫的排放，B正確；造紙廢水壓到地下，會造成水體污染，C錯誤；有副產物產生，原子利用率不是100%，D錯誤。二、非選擇題11．綠色化學、環境保護和人類健康是息息相關的三個主題，請根據已知信息回答有關問題：(1)下列制備氯乙烷的反應中原子經濟性最高的是____(填字母)。A．CH2=CH2＋HCl→CH3CH2ClB．CH3CH2OH＋HCl→CH3CH2Cl＋H2OC．CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HClD．CH2=CHCl＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3CH2Cl由上述四個反應可歸納出，原子經濟性高的是________反應(填反應類型)。(2)有毒物質的無害化也是綠色化學研究的內容之一。ClO2是一種性能優良的消毒劑，還可將廢水中少量的S2－、NOeq\o\al(－,2)和CN－等有毒有害的還原性酸根離子氧化除去。請寫出用ClO2將廢水中有劇毒的CN－氧化成無毒氣體的離子方程式：________________________________________________________________________，并說明該方法的優點：_________________________________________________。(3)如圖為某飲用水廠由天然水制備純凈水(去離子水)的工藝流程示意圖：活性炭的作用是________________；用O3消毒的優點是______________。解析：(1)加成反應和加聚反應的原子經濟性最高，原子利用率能達到100%；取代反應除生成有機產物外，還有小分子產物生成，原子利用率沒有達到100%；四個選項中，AD屬于加成反應，BC屬于取代反應，故答案為AD。(2)ClO2可以把廢水中有劇毒的CN－氧化成無毒的氣體CO2和N2，自身被還原成Cl－，反應的離子方程式為2ClO2＋2CN－=2CO2↑＋N2↑＋2Cl－。(3)活性炭具有吸附性，其作用是去除水中的色素和異味；用O3消毒的優點是反應產物無毒無害。【答案】(1)AD加成(2)2ClO2＋2CN－=2CO2↑＋N2↑＋2Cl－將有劇毒的CN－轉化為無毒的CO2和無毒無害的N2(3)去除水中的色素和異味反應產物無毒無害12．A、B、C、D、E、F六種物質有如下轉化關系，E為淡黃色粉末，通常用在呼吸面具中作為氧氣的來源。(1)A、C、E、F的化學式：A________，C________，E________，F________。(2)向飽和的C的溶液中通入足量CO2，會出現的現象是________，有關反應的化學方程式為____________________________________________________________________________________________。(3)鑒別C與F溶液應選用的試劑是________，有關反應的離子方程式為________________________________________________________________________。解析：E為淡黃色粉末，通常用在呼吸面具中作為氧氣的來源，則E為Na2O2，A與氧氣反應生成Na2O2，則A為Na，鈉與水反應生成的B也能由過氧化鈉轉化得到，可推知B為NaOH，由于NaOH與二氧化碳得到C，C與二氧化碳、水反應得到F，可推知C為Na2CO3、F為NaHCO3，碳酸鈉與HCl反應得到的D，也能由過氧化鈉轉化得到，可推知D為NaCl，據此分析解答。(1)由上述分析可知，A為Na，B為NaOH，C為Na2CO3、D為NaCl，E為Na2O2，F為NaHCO3。(2)向飽和的碳酸鈉的溶液中通入足量CO2，Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3，由于碳酸氫鈉溶解度較小，因此會析出碳酸氫鈉晶體。(3)鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液可以選用CaCl2溶液，碳酸鈉能夠與氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀，反應的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓，而碳酸氫鈉不能與氯化鈣溶液反應。【答案】(1)NaNa2CO3Na2O2NaHCO3(2)析出晶體Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3(3)CaCl2溶液COeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓13．以黃鐵礦(主要成分FeS2)為原料生產硫酸，應將產出的爐渣和尾氣進行資源化綜合利用，減輕對環境的污染。其中一種流程如下圖所示：回答下列問題：(1)黃鐵礦中硫元素的化合價為________。(2)由爐渣制備還原鐵粉的化學方程式為_____________________________________。(3)欲得到更純的NaHSO3，反應①應通入________(填“過量”或“不足量”)的SO2氣體。(4)因為Na2S2O5具有________性，導致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。檢驗其中含有SOeq\o\al(2－,4)的方法是______________________________________________________。(5)一般用K2Cr2O7滴定分析法測定還原鐵粉純度。實驗步驟：稱取一定量樣品，用過量稀硫酸溶解，用標準K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2＋。反應式：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O某次實驗稱取0.2800g樣品，滴定時消耗濃度為0.03000mol·L－1的K2Cr2O7溶液25.10mL，則樣品