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2019-2020年高考化學一輪復習 第十章 第二講 資源綜合利用 環(huán)境保護 一、選擇題 1．南京將于xx年承辦世界青奧會。下列措施不利于節(jié)能減排、改善環(huán)境質(zhì)量的是(　　) A．利用太陽能等清潔能源代替化石燃料 B．引進電動汽車，減少汽車尾氣排放 C．積極推行和使用能被微生物降解的新型聚合物材料 D．使用填埋法處理未經(jīng)分類的生活垃圾 解析 D項中生活垃圾應該分類處理，直接填埋未經(jīng)分類的生活垃圾既浪費資源，又污染環(huán)境。 答案 D 2．保護環(huán)境已成為人類的共識，人類應以可持續(xù)發(fā)展的方式使用資源，以合理的方式對廢物進行處理并循環(huán)使用。下列做法不利于環(huán)境保護的是(　　)。 A．發(fā)電廠的煤經(jīng)脫硫處理 B．將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作燃料 C．回收并合理處理聚乙烯塑料廢物 D．電鍍廢液經(jīng)中和后直接排放 解析　對煤進行脫硫處理，目的是減少SO2的排放；將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣，也稱煤的氣化，可以提高煤的燃燒效率，減少因不完全燃燒而產(chǎn)生CO的污染；回收并合理處理聚乙烯塑料廢物，可減少白色污染，變廢為寶；電鍍液往往含重金屬離子或CN－等，必須進行處理后方可排放，僅中和是不可排放的。 答案　D 3．工業(yè)上合成氨的原料之一為氫氣，其來源之一是利用石油氣的有關(guān)成分如丙烷(C3H8)制取。以下途徑，假設反應都能進行，從經(jīng)濟效益考慮最合理的反應是 (　　)。 A．C3H83C＋4H2 B．C3H8C3H6＋H2 C．C3H8＋6H2O3CO2＋10H2 D．2H2O2H2＋O2 解析　C項，把原料C3H8和H2O中的氫全部轉(zhuǎn)化成H2，經(jīng)濟效益最好。 答案　C 4．自然界“酸雨”形成的原因主要是 (　　)。 A．未經(jīng)處理的工業(yè)廢水的任意排放 B．大氣中二氧化碳含量增多 C．工業(yè)上大量燃燒含硫的燃料和金屬礦石的冶煉 D．汽車排放的尾氣和燃料不完全燃燒產(chǎn)生的氣體 解析　自然界中的酸雨主要是硫酸型酸雨，這是由于大氣中SO2和SO3含量過高造成的，形成這種情況的主要原因是工業(yè)大量燃燒含硫的燃料和金屬礦石的冶煉，汽車尾氣的排放不是主要原因。 答案　C 5．節(jié)能減排對發(fā)展經(jīng)濟、保護環(huán)境有重要意義。下列措施不能減少二氧化碳排放的是 (　　)。 A．利用太陽能制氫 B．關(guān)停小火電企業(yè) C．舉行“地球一小時”熄燈活動 D．推廣使用煤液化技術(shù) 解析　化石燃料的使用必然帶來大量CO2氣體的排放，煤液化技術(shù)盡管在一定程度上使煤變得稍清潔，使SO2等的排放量減少和熱量的利用率有較大提高，但不能減少CO2氣體的排放。 答案　D 6．下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是(　　) A．石油裂解得到的汽油是純凈物 B．石油產(chǎn)品都可用于聚合反應 C．天然氣是一種清潔的化石燃料 D．水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料 解析 A項汽油是混合物；B項石油產(chǎn)品中的烷烴不能用于聚合反應；D項水煤氣是通過煤的氣化得到的氣體燃料。 答案 C 7．在下列制備環(huán)氧乙烷的反應中，原子利用率最高的是 (　　)。 A．CCH2===CH2＋CH3OOOH(過氧乙酸)―→ 　CH2OCH2＋CH3COOH B．CH2===CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→CH2OCH2＋CaCl2＋H2O C．2CH2===CH2＋O22CH2OCH2 D．3CH2OHCH2OHHOCH2CH2—O—CH2CH2OH ?。獵H2OCH2＋2H2O 解析　根據(jù)原子利用率內(nèi)涵，副產(chǎn)物越少原子利用率越高。C項的副產(chǎn)物為0，則原子利用率為100%，答案為C。 答案　C 二、非選擇題 8．如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學家探索的課題，將石油分餾得到的重油進行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。 資料一　石蠟是含有20～30個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。 資料二　石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。 某研究性學習小組在實驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖：實驗過程中可觀察到燒瓶中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結(jié)，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實驗后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。 (1)該裝置儀器連接的順序應遵循的原則為________________________ ________________________________________________， 為保證實驗成功，實驗前必須進行的操作是____________________ ____________________________________________________， 裝置中較長導管的作用是________________________________________。 (2)試管Ⅱ中少量液體凝結(jié)說明了_________________________________ _______________________________________。 (3)試管Ⅲ中溶液褪色說明了_______________________________________ ________________________________。 (4)能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，理由是_____________________ _________________________________________________________。 (5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學方程式___________________________________________________________________________________________________________________________。 (6)石油裂化的重要意義是______________________________。 解析　儀器連接的順序應遵循從下往上，從左到右的原則，裝入藥品之前要檢查裝置的氣密性。依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理，設置了長導管，其作用除導氣外，兼起冷凝氣體的作用；試管Ⅱ中有液體生成，說明生成4個碳原子數(shù)以上的烴，因為常溫、常壓下，4個碳原子數(shù)以上的烴大都呈液態(tài)，試管 Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色說明生成常溫、常壓下呈氣態(tài)的5個碳原子數(shù)以下的烯烴；由于裂化產(chǎn)物中有烯烴生成，易與溴發(fā)生加成反應，所以不能用來萃取鹵素單質(zhì)；從以上變化可以看出，石油裂化的主要目的是為了獲得更多的輕質(zhì)燃油，特別是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。 答案　(1)從下往上，從左往右　檢查裝置的氣密性　導氣和冷凝氣體 (2)裂化生成了碳原子數(shù)大于4的烴 (3)裂化生成了碳原子數(shù)小于5的烯烴 (4)不能，因為裂化產(chǎn)物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反應 (5)C20H42C10H22＋C10H20 (6)可提高石油產(chǎn)品中輕質(zhì)燃油，特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量 9．煤是現(xiàn)代社會能量的主渠道，如硫酸工業(yè)、化肥工業(yè)、金屬冶煉工業(yè)中都利用煤作為燃料。請解答下列問題： (1)酸雨的罪魁禍首就是二氧化硫，二氧化硫的主要來源就是煤等化石燃料的不合理利用。具有下列pH的降雨屬于科學意義上的酸雨的是________。 A．小于7　　 B．大于5.6，小于7 C．小于5.6　　 D．小于6.5 (2)煤中的硫元素有兩種存在形式，即游離態(tài)和化合態(tài)。請你寫出煤燃燒過程中游離態(tài)的硫燃燒的化學方程式：______________________________，并指出該反應的氧化產(chǎn)物是______________。 (3)燃煤電廠煙氣脫硫的方法之一就是將煙氣(其中含有氮氣、氧氣、二氧化硫等)通入到氨水中，請你寫出該過程中兩個非氧化還原反應的化學方程式：__________________________________________________。 (4)煤脫硫的另外一種方法是將粉末狀態(tài)的石灰石按照一定比例摻加在煤粉中，這樣的混有石灰石的煤燃燒時，煙氣中二氧化硫含量很小。用化學方程式表示其原理：____________________。用上述方法脫硫，燃煤電廠每年排放出的脫硫廢渣達近百萬噸，請你寫出這些廢渣的一個用途：____________________。 解析 (1)盡管pH小于7的溶液都顯酸性，但科學意義上的酸雨有個嚴格的數(shù)據(jù)界限，即pH小于5.6的降雨(霧、雹等)為酸雨。 (2)煤中的單質(zhì)硫發(fā)生燃燒，產(chǎn)物是二氧化硫，其中氧氣為氧化劑，硫為還原劑，二氧化硫既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物。 (3)如果二氧化硫的濃度很大，在氨水中可能同時發(fā)生二氧化硫與水的反應，及二氧化硫與氨氣的反應，所以涉及的非氧化還原反應是二氧化硫溶于水的反應，二氧化硫與氨氣生成銨鹽、酸式鹽的反應。 (4)碳酸鈣在高溫環(huán)境中分解，生成氧化鈣，氧化鈣繼而與煤產(chǎn)生的酸性氧化物二氧化硫反應，但注意燃燒爐是一個高溫、富氧環(huán)境，所以產(chǎn)物是硫酸鈣。爐渣是制造磚、水泥的材料，另外爐渣中含有大量的硫酸鈣，可以提取石膏。 答案 (1)C　(2)S＋O2SO2　SO2 (3)SO2＋H2O===H2SO3 SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3 SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3(寫出其中兩個即可) (4)CaCO3 CaO＋CO2↑、2CaO＋2SO2＋O22CaSO4　建材產(chǎn)品、提煉石膏等 10．作為國家正在實施的“西氣東輸”工程終點站——上海將逐步改變以煤、石油為主的能源結(jié)構(gòu)，這對解決城市環(huán)境污染意義重大。目前上海大部分城市居民使用的燃料主要是管道煤氣，浦東新區(qū)居民開始使用東海天然氣作為民用燃料。管道煤氣的主要成分是CO、H2和少量烴類。天然氣的主要成分是CH4。它們的燃燒反應如下： 2CO＋O22CO2　2H2＋O22H2O CH4＋2O2CO2＋2H2O 根據(jù)以上反應的化學方程式判斷：燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣，消耗空氣體積較大的是________。因此燃燒管道煤氣的灶具改燒天然氣，灶具的改進方法是________進風口(填“增大”或“減小”)，如不做改進可能產(chǎn)生的不良結(jié)果是________________。管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有少量乙烷、丙烷、丁烷等。它們的某些性質(zhì)見下表： 乙烷 丙烷 丁烷 熔點/ ℃ －183.8 －189.7 －138.4 沸點/ ℃ －88.6 －42.1 －0.5 試根據(jù)以上某個關(guān)鍵數(shù)據(jù)解釋冬天嚴寒季節(jié)有時管道煤氣火焰很小，并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因是_______________________________________________。 解析　根據(jù)以上三個燃燒化學方程式可以看出，燃燒相同體積的天然氣消耗的空氣體積較大，因此要保證天然氣完全燃燒，就必須加大空氣進氣量，增大進風口。如果不改變就會造成天然氣不能充分燃燒而產(chǎn)生大量CO，容易使人中毒或死亡。從表中數(shù)據(jù)可以看出，丁烷的沸點為－0.5 ℃，在冬天溫度較低時容易液化為液體，使管道內(nèi)氣流不暢，因此火焰較小。 答案　天然氣　增大　天然氣不能充分燃燒，可能生成有毒的CO　丁烷遇冷凝結(jié)為液體使管道內(nèi)氣流不暢 11．Ⅰ.某硝酸廠附近的空氣中的主要污染物為氮的氧化物。為了保護環(huán)境和綜合利用，可采用氨—堿兩級吸收法。此法兼有堿吸收和氨吸收兩法的優(yōu)點，其吸收工藝流程如下： (1)排空物質(zhì)的主要成分為______________________________________。 (2)進入吸收塔以前加一個緩沖器的目的是_________________________ _______________________________________________。 (3)從吸收塔排出的混合液的用途之一為______________________________ __________________________________________。 Ⅱ.空氣的主要污染物為硫的氧化物和氮的氧化物。研究人員設計了同時凈化廢氣中二氧化硫和氮的氧化物的方法，將其轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸，工藝流程如下： 各室中發(fā)生的反應如下： 氧化室：NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)＋NO(g) ΔH＝a kJmol－1。 清除室：NO(g)＋NO2(g)===N2O3(g) ΔH＝b kJmol－1； N2O3(g)＋2H2SO4(l)===2NOHSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝c kJmol－1。 分解室：4NOHSO4(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4H2SO4(l)＋4NO2(g)　ΔH＝d kJmol－1。 回答下列問題： (1)物質(zhì)①和②分別為(寫化學式)________、________。 (2)寫出SO2、O2與H2O反應生成H2SO4的熱化學方程式：______________ __________________________________________________________。 解析?、?(1)排空物質(zhì)是無污染的氣體，主要成分為N2、O2。(2)進入吸收塔以前加一個緩沖器的目的是使氨氣和污染的空氣充分混合，使氮的氧化物與氨氣充分反應，從而轉(zhuǎn)化為無毒的N2。(3)從吸收塔排出的混合液含有銨鹽，可以作為氮肥。Ⅱ.(1)根據(jù)各室中的反應，物質(zhì)①、②分別為分解室中NOHSO4與O2、H2O反應生成的NO2、H2SO4。(2)設3個室中發(fā)生的4個反應依次為①、②、③、④，根據(jù)蓋斯定律，反應2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(l)可以通過①2＋②2＋③2＋④得到，則該反應的ΔH＝(2a＋2b＋2c＋d)kJmol－1。 答案　Ⅰ.(1)N2、O2(只填N2也算對)　(2)使氨氣和污染的空氣充分混合　(3)用作肥料 Ⅱ.(1)NO2　H2SO4 (2)2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(l) ΔH＝(2a＋2b＋2c＋d) kJmol－1