4.2 化学是社会可持续发展的基础 学案（含答案）

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1、第二单元化学是社会可持续发展的基础一、现代科学技术的发展离不开化学1从自然界中的石英沙来制造单晶硅许多高新技术产品的元件中，需要用到超高纯度的硅芯片。而自然界中没有单质硅，只有化合态的硅。工业上提取高纯硅的方法如下，写出各步反应的化学方程式。(1)用焦炭在电炉中还原石英沙(主要成分为SiO2)得到含少量杂质的粗硅。其化学方程式为：SiO22CSi(粗硅)2CO。(2)高温下，将粗硅与Cl2反应。其化学方程式为：Si2Cl2SiCl4(液态)。(3)将SiCl4多次蒸馏提纯后，在高温下用H2还原。其化学方程式为：SiCl42H2Si(高纯硅)4HCl。2印制电路板的制造印刷电路板是由塑料和铜箔复

2、合而成的，刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”。(1)写出FeCl3溶液腐蚀铜箔的化学方程式，标出电子转移的方向和数目：。(2)比较Cu2、Fe3、Fe2氧化性的强弱：Fe3Cu2Fe2。(3)使用过的腐蚀液会失效，但还可以回收利用，其中有一步需要将Fe2转化为Fe3，下列试剂氯气、铁、铜、稀硫酸中能实现上述变化的是_(填序号)。(1)化学合成和分离技术是人类生存所必需的，也为其余技术发明提供了不可或缺的物质基础。(2)化学科学的发展将帮助人们解决工农业生产中的许多技术问题，提供所需要的具有特定性能的材料，开发高效的洁净能源。例1下列化学新技术与其试图解决的问题的连线不正确的是()A

3、某沿海城市技术开发公司研制的海水淡化膜资源问题B某洗衣机厂研制不用洗衣粉的洗衣机污染问题C研制应用于计算机领域的导电塑料能源问题D中科院研制的纳米玻璃用于国家大剧院材料问题答案C解析海水淡化膜的研制可以解决淡水资源的缺乏问题；洗衣粉中的一些元素会对水资源造成污染，研制不用洗衣粉的洗衣机，可以减少洗衣粉对水质的污染；研制导电塑料、纳米玻璃都属于材料领域问题。例2航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝质飞船进行太空探索。其依据是()A塑料是一种高分子化合物，可以通过取代反应大量生产B塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝更优良的新型材料C塑料用途广泛，可从自然界中直接得到D塑料是有机物，不会和强酸或强碱作

4、用答案B解析用塑料飞船代替铝质飞船，其依据一定是其性能上的差异。在塑料生产中加入添加剂改变其成分，能得到质量轻、性能好、成本低的新型材料，这就是取代铝质(一般含有Mg、Ti等多种合金元素)材料的依据。二、解决环境问题需要化学科学1工业“三废”：废气、废液和废渣。2化学对环境保护的贡献(1)燃煤烟气的脱硫。石灰石石膏法脱硫流程燃煤烟气石灰乳石膏有关反应SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O、2CaSO3O2=2CaSO4副产品石膏氨水法脱硫流程燃煤烟气氨水硫酸铵有关反应SO22NH3H2O=(NH4)2SO3、SO2NH3H2O=NH4HSO3、2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4副产

5、品硫酸铵(2)消除汽车尾气对环境的污染。尾气成分CO、NO、NO2、碳氢化合物、颗粒物等消除方法石油脱硫；安装碳氢化合物处理装置；用新的无害的汽油添加剂；使用酒精、天然气、氢气等清洁燃料；使用燃料电池(3)回收二氧化碳，如制造全降解塑料。二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成一种可降解高聚物，反应的化学方程式为：“绿色化学”是利用化学原理从源头上消除污染，按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。(1)从环境观点看：绿色化学强调从源头上消除污染。(2)从经济观点看：绿色化学提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。例3(2018福建

6、师大附中高一期末)习总书记在十九大报告中提出“践行绿色发展理念，建设美丽中国”。下列做法不符合这一宗旨的是()A农村推广用沼气作燃料B大力推广新能源汽车，减小碳排放C将废电池回收后深埋，防止其污染表层土壤D对煤和石油等燃料进行脱硫处理答案C解析将废电池回收后深埋，会污染土壤，不符合“践行绿色发展理念，建设美丽中国”的宗旨，选项C错误。例4(2018重庆一中月考)“绿水青山就是金山银山”，十九大再次强调环境保护的重要性。“绿色化学”的核心是实现污染物“零排放”。下列最不符合“绿色化学”理念的是()A发电厂在燃煤中加入固硫剂B用稀硝酸和铜制取Cu(NO3)2C治理汽车尾气中NO和CO，可利用催化装

7、置将NO与CO转化成N2和CO2D向铜和稀硫酸的热溶液中通入空气制备硫酸铜答案B解析发电厂在燃煤中加入固硫剂可以减少二氧化硫的排放，治理汽车尾气中NO和CO，可利用催化装置将NO与CO转化成N2和CO2，向铜和稀硫酸的热溶液中通入空气制备硫酸铜，不生成SO2且原子利用率高，A、C、D都符合“绿色化学”理念；用稀硝酸和铜制取Cu(NO3)2会产生NO污染大气，不符合“绿色化学”理念。1(2018云南石屏县6月月考)化学时刻影响着我们的生活，它在工农业生产和日常生活中起到了非常重要的作用。下列说法中正确的是()A使用一些新型的可降解的塑料可减少“白色污染”B蛋白质、糖类、油脂是人体必须的营养物质，

8、应尽可能多吃C熟石灰可以改良酸性土壤，而且能和硫酸铵混合使用D为了减少水体的污染，农业上禁止使用农药和化肥答案A解析塑料产品难以降解，容易造成白色污染，使用一些新型的可降解的塑料可减少白色污染，A正确；蛋白质、糖类、油脂是人体必须的营养物质，摄入量应适当，B错误；硫酸铵能与熟石灰反应生成硫酸钙、水、氨气，从而降低肥效，C错误；为了减少水体的污染，农业上应适当使用农药和化肥，D错误。2(2018江苏海安6月月考)化学与环境、生产、生活等密切相关，下列说法不正确的是()A绿色化学的核心是利用化学原理对环境污染进行治理B阻燃剂Al(OH)3受热分解时吸收能量C利用高纯硅制造的太阳能电池板可将光能直接

9、转化为电能D“一带一路”是现代丝绸之路的简称，丝绸的主要成分是蛋白质答案A解析绿色化学的核心是从源头上减少污染物，而不是对环境污染进行治理，A不正确；氢氧化铝Al(OH)3受热易分解，产生水并吸收热量，降低了环境温度，同时隔绝部分空气，所以可作阻燃剂，B正确；利用高纯度硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能，C正确；丝绸主要是蚕丝制品，属于蛋白质类纤维，D正确。3空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染 B实施绿化工程，防治扬尘污染 C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气

10、污染 D加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量 答案D解析空气污染主要包括粉尘污染、氮的氧化物及硫的氧化物污染等，其中氮的氧化物主要来源于汽车尾气及硝酸厂的废气，而SO2则主要来源于煤和石油的燃烧，故本题答案为D。 4绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是()AB CaCl2H2OC2CH2=CH2O2DHOCH2CH2OCH2CH2OH2H2O考点绿色化学题点绿色化学中的原子利用率答案C解析A：100%42%；B：100%25%；C：100%100%；D：100%24%。5以下说法正确的是(

11、)A纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料B绿色食品是指不含任何化学物质的食品C生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气D光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的答案D解析A中，“纳米材料”是指材料的粒度或细度处于1100纳米的范围，都称纳米材料；B中，任何物质都是由化学物质组成的，绿色食品是指没有被污染的食品，所以B错；C中，生物固氮是靠植物的根瘤菌来将空气中的氮气转化成化合态的氮的。6飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小(直径小于107 m)，不易沉降(可漂浮数小时甚至数年)，它与空气中的SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气酸度增加，形成酸雨。(1)飘尘所起的

12、主要作用是_。A氧化作用 B还原作用C吸附作用 D催化作用(2)由题意，试写出形成酸雨的两个化学方程式：_，_。(3)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中均含有氮氧化物，全世界每年排放量约5107 kg，NO2溶于水生成_酸。(4)酸雨可导致下列哪种危害_。A腐蚀建筑物 B导致树木枯萎C造成洪涝灾害 D恶化人类环境(5)为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料中的硫化物进行_，对废气中的氮氧化物进行_。答案(1)D(2) 2SO2O22SO3SO3H2O=H2SO4(3)硝(4)ABD(5)脱硫处理吸收利用解析酸雨的形成主要是由SO2和NOx引起的，SO2在飘尘和微生物的催化下，被氧化成SO3，SO3溶于水形成酸雨。