(統(tǒng)考版)2023版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)14海水資源的開(kāi)發(fā)利用環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)

課時(shí)作業(yè)14海水資源的開(kāi)發(fā)利用環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)一、選擇題1．霧霾災(zāi)害是大氣長(zhǎng)期污染造成的結(jié)果，大氣污染是全人類急需解決的問(wèn)題之一。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．化石燃料的大量燃燒是造成霧霾天氣的一種重要因素B．研發(fā)高科技防霧霾口罩是治理霧霾的根本途徑C．大力推行清潔生產(chǎn)技術(shù)、加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)是治理霧霾的重要途徑D．大力推廣使用電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能及氫能汽車，減少PM2.5排放2．酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和光學(xué)化學(xué)過(guò)程，在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過(guò)程如下圖，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．光照能引發(fā)酸雨的形成B．所涉及的變化均為氧化還原反應(yīng)C．污染空氣能加快酸雨的形成D．優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能有效遏制酸雨污染3．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美稱。海水中的碘富集在海藻中，我國(guó)海帶產(chǎn)量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途徑如下所示：干海帶eq\o(→,\s\up7(焙燒))海帶灰eq\o(→,\s\up7(水))水溶液eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\o(→,\s\up7(a))eq\o(→,\s\up7(b))→碘單質(zhì)下列有關(guān)敘述正確的是()A．碘元素在海水中也有游離態(tài)存在B．在提取的過(guò)程中用的氧化劑可以是H2O2C．操作a是結(jié)晶或重結(jié)晶D．b是提純操作，常用蒸餾或分餾4．目前海水提溴的最主要方法之一是空氣吹出法，其流程圖如下：eq\x(\a\al(含Br2,的海水))eq\o(→,\s\up7(①空氣吹出))eq\x(\a\al(含Br2,的空氣))eq\o(→,\s\up7(②SO2吸收))eq\x(吸收液)eq\o(→,\s\up7(③氯化))eq\x(\a\al(溴水,混合物))eq\o(→,\s\up7(④萃取、蒸餾))eq\x(液溴)下列推斷不合理的是()A．熱空氣能吹出溴是利用溴易揮發(fā)的性質(zhì)B．SO2吸收溴的反應(yīng)方程式為SO2＋2H2O＋Br2=H2SO4＋2HBrC．流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有SO2、Br2、Cl2等D．沒(méi)有采用直接蒸餾含溴海水得到單質(zhì)主要是為了節(jié)能5．海洋約占地球表面積的71%，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用的部分流程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．試劑1可以選用石灰乳B．從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工業(yè)上，電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗D．可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))6．二氧化碳捕獲和封存技術(shù)(CCS)是當(dāng)今化學(xué)的前沿技術(shù)，下面通過(guò)化學(xué)反應(yīng)捕獲CO2的反應(yīng)中，原子利用率達(dá)到100%的是()A．2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2B．Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3C．Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClOD．2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C7．SO2屬于嚴(yán)重的大氣污染物，可用H2與SO2高溫反應(yīng)消除SO2的污染，其反應(yīng)原理可分為兩步，過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．SO2排放到空氣中會(huì)形成pH≈5.6的酸雨B．可用CuSO4溶液檢驗(yàn)是否有X氣體生成C．在100～200℃溫度時(shí)發(fā)生的是置換反應(yīng)D．工業(yè)上可用濃硝酸處理工業(yè)尾氣中的SO28．碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時(shí)還能制得氫氣，具體流程如下：下列說(shuō)法正確的是()A．分離器中的物質(zhì)分離操作為過(guò)濾B．膜反應(yīng)器中，增大壓強(qiáng)有利于提高HI的分解速率和平衡轉(zhuǎn)化率C．該工藝中I2和HI的相互轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了“碘循環(huán)”D．碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為2SO2＋4H2O＋I(xiàn)2=H2＋2H2SO4＋2HI9．環(huán)保是21世紀(jì)人類社會(huì)的主要課題之一，十九大報(bào)告中提出了新目標(biāo)“建成富強(qiáng)、民主、文明、和諧、美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)”。火電廠、燃煤鍋爐是SO2污染集中、規(guī)模大的行業(yè)，石灰石—石膏煙脫硫是除去SO2的一種常用方法。其過(guò)程如圖1。研究發(fā)現(xiàn)：pH和溫度會(huì)對(duì)石灰石漿液的脫硫效率產(chǎn)生一定影響；當(dāng)煙氣通入速度一定時(shí)，石灰石漿液的脫硫效率與漿液pH的關(guān)系如圖2，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()eq\a\vs4\al(\x(SO2)→H2SO3)→eq\x(CaSO3)→eq\x(CaSO4)→eq\x(CaSO4·2H2O)圖1Ｋ圖2A．煙氣通入石灰石漿液時(shí)的溫度越高吸收越快，吸收率越高B．石灰石漿液pH>5.7時(shí)，煙氣脫硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大C．將脫硫后的氣體通入KMnO4溶液，可粗略判斷煙氣脫硫效率的高低D．上述方法中用石灰石漿液吸收64gSO2理論生成22gCO210．近年來(lái)，地下水中的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下，密閉容器中的H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮(NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3)))，其工作原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．Ir的表面發(fā)生反應(yīng)：N2＋H2O=H2＋N2OB．若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒越多，處理相同量的水樣，消耗的H2的量越多C．若導(dǎo)電基體上只有單原子銅，也可消除含氮污染物D．若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多，有利于降低溶液中的含氮量二、非選擇題11．當(dāng)今世界各國(guó)充分認(rèn)識(shí)到海洋資源的重要性，海水的綜合利用是當(dāng)今的熱點(diǎn)話題之一。(1)利用海水脫硫可以有效地解決煤燃燒過(guò)程中排放的SO2造成的一系列環(huán)境問(wèn)題。其工藝流程如圖所示：天然海水吸收含硫的煙氣后，需要用氧氣進(jìn)行氧化處理，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________，氧化后的海水需要加入NaOH，與之混合后才能排放。該操作的主要目的是________________________________________________________________________。(2)利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品來(lái)處理含SO2的煙氣的流程如圖所示：①“吸收裝置”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是________________________________________________________________________。(3)從海水中提純粗鹽后的母液中含有K＋、Na＋和Mg2＋等陽(yáng)離子。對(duì)母液進(jìn)行一系列的加工可制得金屬鎂：①?gòu)碾x子反應(yīng)的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是________________________________________________________________________；②電解熔融的無(wú)水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境中冷卻后即為固體鎂。下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑是________(填字母)。A．ArB．CO2C．空氣D．O2E．水蒸氣12．某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物)，其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此，對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：離子H＋K＋Na＋NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))Cl－濃度/mol·L－1未測(cè)定4×10－66×10－62×10－54×10－53×10－52×10－5根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為_(kāi)_______，試樣的pH＝________。(2)為減少SO2的排放，常采取的措施有：①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是______(填字母)。A．Ca(OH)2B．Na2CO3C．CaCl2D．NaHSO3(3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化：①已知汽缸中生成NO的反應(yīng)：N2(g)＋O2(g)?2NO(g)ΔH＞0。汽車啟動(dòng)后，汽缸溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：2CO(g)=2C(s)＋O2(g)。已知該反應(yīng)的ΔH＞0，簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)及依據(jù)：________________________________________________________________________。③目前，在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染，其化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)利用氨水可以將SO2和NO2吸收，原理如下圖所示。NO2被吸收的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)利用下圖所示裝置(電極均為惰性電極)也可吸收SO2，并用陰極排出的溶液吸收NO2。①a為電源的________(填“正極”或“負(fù)極”)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。②在堿性條件下，用陰極排出的溶液吸收NO2，使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體，同時(shí)有SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))生成。該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。課時(shí)作業(yè)14海水資源的開(kāi)發(fā)利用環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)1．解析：消除污染的根本途徑是從源頭上消除污染源。答案：B2．解析：由圖示可知，酸雨形成的兩個(gè)途徑中都涉及了光照的條件，故A正確；三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸，沒(méi)有化合價(jià)變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；由圖中信息可知，污染空氣中氮的氧化物、碳?xì)浠衔锛岸趸虻却髿馕廴疚锟梢酝ㄟ^(guò)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸，在這個(gè)過(guò)程中，氮的氧化物是催化劑，加快了酸雨的形成，故C正確；優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能減少化石燃料的使用，能有效減少二氧化硫的排放量，故能有效遏制酸雨污染，故D正確。答案：B3．解析：碘在海水中只以化合態(tài)（I－）存在，沒(méi)有游離態(tài)。操作a是萃取，操作b是分液，然后才是蒸餾等操作來(lái)得到單質(zhì)碘，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B4．解析：溴易揮發(fā)，所以用熱空氣將溴吹出，A項(xiàng)正確；SO2與溴水反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，B項(xiàng)正確；流程中SO2被氧化為H2SO4，不可能被循環(huán)使用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；“空氣吹出”“SO2吸收”“氯化”的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)Br2的濃縮過(guò)程，與直接蒸餾含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D項(xiàng)正確。答案：C5．解析：煅燒貝殼得到CaO，將CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，試劑1廉價(jià)且原料來(lái)源廣泛，故A正確；氯氣能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，然后采用萃取的方法從溶液中獲取溴，故B正確；氧化鎂熔點(diǎn)很高，氯化鎂熔點(diǎn)較氧化鎂低，電解氧化鎂冶煉鎂增加成本，所以工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，故C錯(cuò)誤；氯化鋇和硫酸根離子反應(yīng)生成難溶性的硫酸鋇，且氯離子不是雜質(zhì)離子，故D正確。答案：C6．解析：B項(xiàng)中生成物只有一種，無(wú)副產(chǎn)物生成，原子利用率達(dá)100%。答案：B7．解析：酸雨的pH＜5.6，故A錯(cuò)誤；由已知分析可知X氣體為H2S，能與CuSO4反應(yīng)，生成黑色的不溶于水和酸的硫化銅沉淀，所以可用CuSO4溶液檢驗(yàn)是否有X氣體生成，故B正確；在100～200℃溫度時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，不是置換反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；若用濃硝酸處理工業(yè)尾氣中的SO2，會(huì)產(chǎn)生含氮元素的大氣污染物（即氮的氧化物），故D錯(cuò)誤。答案：B8．解析：A項(xiàng)，硫酸和氫碘酸均易溶于水，通過(guò)過(guò)濾不能分離硫酸和氫碘酸，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，膜反應(yīng)器中，碘化氫的分解反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡不會(huì)移動(dòng)，不能提高HI的平衡轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該工藝中在反應(yīng)器中碘吸收二氧化硫，在膜反應(yīng)器中生成的碘化氫又分解生成碘，體現(xiàn)了“碘循環(huán)”，正確；D項(xiàng)，從流程圖可知，在反應(yīng)器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI，反應(yīng)方程式為SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI，在500℃時(shí)HI分解生成碘和氫氣，總反應(yīng)為SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(I2))H2↑＋H2SO4，錯(cuò)誤。答案：C9．解析：煙氣通入石灰石漿液時(shí)的溫度越高氣體二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不能被溶解，就會(huì)逸出溶液使吸收率降低，故A錯(cuò)誤；石灰石漿液pH>5.7時(shí)，煙氣脫硫效率降低的原因是石灰石的溶解度減小，石灰石的濃度減小，脫硫效率隨之下降，故B錯(cuò)誤；脫硫后的氣體是否殘存二氧化硫，含多少，可以利用高錳酸鉀溶液褪色的程度和快慢粗略判斷煙氣脫硫效率，故C正確；上述分析得到總反應(yīng)為：2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O=2CaSO4·2H2O＋2CO2↑，1mol二氧化硫反應(yīng)生成1mol二氧化碳，即每吸收64g二氧化硫理論上同時(shí)生成44g二氧化碳，故D錯(cuò)誤。答案：C10．解析：由原理的示意圖可知，Ir的表面發(fā)生反應(yīng)：H2＋N2O=N2＋H2O，故A錯(cuò)誤；Pt顆粒使NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))轉(zhuǎn)化為NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))，需得到更多的電子，故消耗的H2更多，故B正確；若導(dǎo)電基體上只有單原子銅，不能形成原電池，所以不能消除含氮污染物，故C錯(cuò)誤；由原理的示意圖可知，若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多，則NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))會(huì)更多的轉(zhuǎn)化成銨根，不利于降低溶液中的含氮量，故D錯(cuò)誤。答案：B11．解析：（1）氧氣將H2SO3氧化為硫酸，該反應(yīng)為2H2SO3＋O2=2H2SO4，氧化后的“海水”需中和稀釋生成的酸（H＋）后才能排放，即NaOH與硫酸發(fā)生中和反應(yīng)。（2）①氯堿工業(yè)產(chǎn)品之一為NaOH，用NaOH吸收SO2，其離子方程式為SO2＋OH－=HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))；②回收裝置中NaHSO3溶液與HCl反應(yīng)生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯堿工業(yè)的原料，故循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl溶液。（3）①石灰乳能將鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀，則在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2＋；②用作鎂蒸氣的冷卻劑，應(yīng)不與Mg反應(yīng)，只有A符合，而Mg與二氧化碳、氧氣、水蒸氣等均可反應(yīng)。答案：（1）2H2SO3＋O2=2H2SO4NaOH與硫酸發(fā)生中和反應(yīng)（2）①SO2＋OH－=HSOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))②NaCl溶液（3）①沉淀Mg2＋②A12．解析：（1）待測(cè)試樣中離子的電荷守恒為c（H＋）＋c（K＋）＋c（Na＋）＋c（NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))）＝2c（SOeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(4))）＋c（NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))）＋c（Cl－），代入數(shù)據(jù)可得c（H＋）＝1.0×10－4mol·L－1，即pH＝4。（2）SO2為酸性氣體，可用堿性溶液來(lái)吸收。（3）①溫度升高，反應(yīng)N2（g）＋O2（g）?2NO（g）ΔH>0正向移動(dòng)，并且反應(yīng)速率加快，所以單位時(shí)間內(nèi)生成的NO的量增加。②由于ΔH>0，ΔS<0，所以ΔH－TΔS＞0，該反應(yīng)無(wú)法自發(fā)進(jìn)行。③由題意知產(chǎn)物應(yīng)為CO2和N2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))2CO2＋N2。（4）由圖示看出NO2將NH4HSO3中的HSOeq\