题目内容

20．化学与生产、生活、社会密切相关．下列有关说法中，错误的是（　　）
A．世博会期间，利用可降解的“玉米翅料”替代一次性饭盒，可防止产生白色污染
B．世博停车场安装催化光解设施，可将汽车尾气中CO和NOx反应生成无毒气体
C．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”
D．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

分析 A．一次性饭盒的主要材料为聚乙烯，难降解；
B．CO和NOx之间反应生成氮气和二氧化碳无毒气体；
C．太阳能、风能和氢能等能源不产生二氧化碳；
D．硅能作硅太阳能电池板、半导体材料、硅芯片，光导纤维的主要成分是二氧化硅．

解答 解：A．普通塑料不能降解，玉米塑料具有良好的生物相容性和可降解性广泛使用可有效地解决“白色污染”，故A正确；
B．安装催化光解设施，这样汽车尾气中的CO和NOx可以转化为氮气和二氧化碳，均是无毒气体，防止污染空气，故B正确；
C．太阳能、风能和氢能等能源不产生二氧化碳，故有利于实现“低碳经济”，故C正确；
D．硅能作硅太阳能电池板、半导体材料、硅芯片，光导纤维的主要成分是二氧化硅，是利用光的全反射原理，故D正确；
故选D．

点评 本题考查环境污染、物质用途等知识点，为高频考点，明确元素化合物性质、物质用途等知识点是解本题关键，会运用化学知识解答生活问题，学以致用．

练习册系列答案
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10．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应  NH4++OH-=NH3↑+H2O
B．过量CO2通入Ca（ClO）2溶液中        ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO
C．向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液   CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D．向Ba（OH）2溶液中加入少量NaHSO3溶液   2HSO3-+Ba2++2OH-=BaSO3↓+SO32-+2H2O
11．五种短周期元素的性质或原子结构信息如表：
元素元素性质或原子结构信息
Q原子核外有6种不同运动状态的电子
R最外层电子数是次外层电子数的3倍
X气态氢化物的水溶液呈弱碱性
Y第三周期元素的简单离子中离子半径最小
Z单质为银白色固体，在空气中燃烧发出黄色火焰
请根据表中信息回答下列问题：
（1）Q原子的电子排布式为1s22s22p2，其同位素有12C、13C、14C．
（2）R与Z组成的化合物的化学式是Na2O、Na2O2．
（3）X气态氢化物分子的空间构型为三角锥形．X的最高价氧化物对应的水化物其浓溶液与同类物质相比在化学性质上表现的特殊性有不稳定性和强氧化性．
（4）Y单质与V2O5反应的化学方程式为10Al+3V2O5$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$5Al2O3+6V．
（5）在1.01×105Pa、298K时，1.4gQR气体在1.6gR2气体中完全燃烧，生成QR2气体时放出14.15kJ热量，表示QR燃烧的热化学方程式为2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566KJ/mol．
8．下列说法正确的是（　　）
A．H2O与D2O互为同位素B．纤维素与淀粉互为同分异构体
C．干冰和冰为同一种物质D．甲烷和十六烷互为同系物
15．在100mL盐酸、硝酸的混合酸中，HNO3的物质的量浓度为0.2mol/L，HCl的物质的量浓度为0.1mol/L．向其中加入0.96g铜粉微热，待充分反应后，溶液中Cu2+的物质的量浓度约为（　　）
A．0.075mol/LB．0.1125mol/LC．0.15mol/LD．0.225mol/L
5．A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期主族元素，原子序数依次增大．A元素的一种核素质子数与质量数在数值上相等；B的单质分子中有三对共用电子；C、G同主族，且核电荷数之比为1：2；D的单质能与冷水剧烈反应，所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子；E元素原子最外层电子数是G元素原子最外层电子数的一半；F的最外层电子数是内层电子总数的一半．试回答下列问题：
（1）C、D、H组成的化合物W是家用消毒剂的主要成分，W的溶液呈碱性，用离子方程式解释其原因ClO-+H2O?HClO+OH-；起消毒作用的微粒结构式为H-O-Cl．
（2）含B的四原子分子I与D的单质和水反应所得的阴离子电子数相等，I的分子空间构型为三角锥型，它属于极性分子（填“极性”或“非极性”）；请比较I与FA3的沸点高低并加以解释NH3的沸点高于PH3，因为NH3分子间存在氢键．
（3）常温时，39g C、D按原子个数比1：l形成的化合物X与足量CO2反应放出Q kJ的热量，写出该反应的热化学方程式；2Na2O2（s）+2CO2（g）=2Na2CO3（s）+O2（g）；△H=-4Q kJ•mol-1用D2C2在酸性条件下处理含CB-（此C是碳）的工业废水，将得到B的单质及CO2（二氧化碳）等物质，请写出该反应的离子方程式5Na2O+2CN-+12H+=2CO2↑+N2↑+10Na++6H2O．
（4）甲是Na2CO3，乙、丙分别是E、G两种元素最高价含氧酸的钠盐，甲、乙都能与丙发生反应，且丙用量不同，反应的产物不同．回答问题：
①向丙溶液中缓慢滴加过量的乙溶液过程中发生反应的离子方程式4H++AlO2-=Al3++2H2O，Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓．
②向甲溶液中缓慢滴加等物质的量的丙溶液后，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（SO42-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CO32-）．
（5）取一定质量含Cu、Cu2O和CuO的固体混合物，将其分成两等份并进行图1转化：已知Y是B的最高价氧化物对应的水化物，Z是BC的气体．则转化过程中所加稀Y的物质的量浓度为4mol/L

（6）由上面八种元素中一些元素组成P、Q、M、N四种物质，可以在如图2所示装置发生下列反应：
3P（g）+2Q（g）?M（g）+2N（g）；△H＜0，当关闭阀门K时，
向丁中充入1mol P、4mol Q，向戊中充入2mol P、8mol Q，起始时，丁、戊体积均为V  L．在相同温度和有催化剂存在的条件下，达到平衡（Ⅰ）时，V（丁）=0.88V  L．请回答：
①丁中Q的转化率为15%；
②丁中N和戊中M的物质的量比较：后者大（填“相等”、“前者大”、“后者大”）；
③打开K，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）时，丁的体积为1.64VL（用含V的代数式表示，连通管中气体体积忽略不计．）
4．氢气是一种理想的“绿色能源”，对废气进行脱碳处理可实现绿色环保、废物利用；利用氢能需要选择合适的储氢材料．目前正在研究和使用的储氢材料有镁系合金、稀土系合金等．
Ⅰ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（l）+H2O（l）
①该反应自发进行的条件是低温（填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②下列叙述不能说明此反应达到平衡状态的是abc．
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO2和H2的体积分数保持不变
c、CO2和H2的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO2参加反应的同时有3mol H-H键生成
③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6CO2的浓度随时间的变化．

Ⅱ．（1）已知：
Mg（s）+H2（g）═MgH2（s）△H═-74.5kJ•mol-1
Mg2Ni（s）+2H2（g）═Mg2NiH4（s）△H═-64.4kJ•mol-1
Mg2Ni（s）+2MgH2（s）═2Mg（s）+Mg2NiH4（s）△H═+84.6　kJ•mol-1
（2）储氢材料Mg（AlH4）2在110～200℃的反应为：Mg（AlH4）2═MgH2+2Al+3H2↑．
反应中每转移3mol电子时，产生的H2在标准状况下的体积为33.6L．
（3）镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi5（s）+3H2（g）?LaNi5H6（s）△H＜0，欲使LaNi5H6（s）释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件是bc（填字母编号）．
a．增加LaNi5H6（s）的量
b．升高温度
c．减小压强
d．使用催化剂
（4）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

①某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为amol•L-1，平衡时苯的浓度为b mol•L-1，该反应的平衡常数K=$\frac{27{b}^{4}}{a-b}$mol3•L-3（用含a、b的代数式表示）．
②一定条件下，如图装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）．

A是电源的负极（填“正”或“负”）；电解过程中产生的气体F为O2（填化学式）：电极D上发生的电极反应为C6H6+6H++6e-═C6H12．
1．实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3•3H2O．实验过程如图1：

（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3（s）+2H+（aq）═Mg2+（aq）+CO2（g）+H2O（l）△H=-50.4kJ•mol-1
Mg2SiO4（s）+4H+（aq）═2Mg2+（aq）+H2SiO3（s）+H2O（l）△H=-225.4kJ•mol-1
酸溶需加热的目的是加快反应（酸溶）速率_；所加H2SO4不宜过量太多的原因是避免制备MgCO3时消耗更多的碱．
（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O
（3）用图2所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+．
①实验装置图中仪器A的名称为分液漏斗．
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，充分振荡、静置、分液，并重复多次．
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3•3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，至5＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加碳酸钠溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清夜中滴加碳酸钠溶液，若无沉淀生成，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3•3H2O．
已知该溶液中pH=8.5时Mg（OH）2开始沉淀；pH=5.0时Al（OH）3沉淀完全]．
2．已知反应：3BrF3+5H2O=HBrO3+9HF+O2↑+Br2，如有3mol　H2O参加反应，则被H2O还原的BrF3的物质的量为（　　）
A．1.2molB．2molC．0.8molD．1.8mol

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