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课件 高考化学一轮复习第五单元 化工生产中重要非金属元素 发展素养(五) 学科价值——化学与STSE
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这是一份课件 高考化学一轮复习第五单元 化工生产中重要非金属元素 发展素养(五) 学科价值——化学与STSE，共48页。PPT课件主要包含了作业手册等内容，欢迎下载使用。
发展素养(五) 学科价值——化学与STSE
探究点1 化学与生产、生活探究点2 化学与材料、科技的关系探究点3 化学与环境的关系作业手册
探究点1 化学与生产、生活
该命题角度的问题设置通常体现化学在社会生活中的具体应用,要多从化学视角关注化学与生产、生活的密切联系,常见考查点如下:
例1 建设美丽乡村,守护中华家园,衣食住行皆化学。下列说法正确的是( )A.千家万户通光纤,光纤的主要材质为SiB. 乡村公路铺沥青,沥青属于天然无机材料C.美容扮靓迎佳节,化妆品中的甘油难溶于水D. 均衡膳食助健康,主食中的淀粉可水解为葡萄糖
[解析] 光纤的主要材质为二氧化硅,A错误;沥青属于有机材料,B错误;甘油是丙三醇,能与水互溶,C错误;淀粉水解的最终产物为葡萄糖,D正确。
变式题 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是( )A.数千年前用谷物酿造酒和醋,乙醇和乙酸均属于有机物B.船体上镶嵌锌块是利用牺牲阳极法来避免船体遭受腐蚀C.用于火箭发动机的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料D.汽车尾气中的催化剂可将CO和NO转化为无污染的物质,该过程属于氮的固定
[解析] 乙醇和乙酸均为含碳化合物,属于有机物,A正确;由于锌比铁活泼,形成原电池时锌作负极被氧化,铁作正极被保护,船体上镶嵌的锌块是利用牺牲阳极法来避免船体遭受腐蚀,B正确;碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,C正确;汽车尾气中的催化剂可将CO和NO转化为无污染的物质,不是游离态氮转化为化合态氮,不属于氮的固定,D错误。
探究点2 化学与材料、科技的关系
解答该命题角度的问题需要关注最新化学领域的科技发展,能用已经学过的知识解读相关科技进展。如:
例2 [2023·辽宁卷] 科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是( )A.利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变B.发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”:其成分属于无机盐C.研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能D.革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
[解析] 常见的脂肪酸有:硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH),二者相对分子质量虽大,但没有达到高分子化合物的范畴,不属于有机高分子,A错误;嫦娥石含有金属元素Y、Ca、Fe,又含有磷酸根离子,故属于无机盐,B正确;电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置,钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能,C正确;聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,不会被海水腐蚀,D正确。
变式题 [2022·河北卷] 化学是材料科学的基础。下列说法错误的是( )A.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料B.制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成C.制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料D.可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”
[解析] 氮化铝是一种新型无机非金属材料,A正确;制造阻燃或防火线缆的橡胶属于合成橡胶,可通过加聚反应合成,B错误;芳纶纤维主要成分为芳香族聚酰胺,是新型合成纤维,属于有机高分子材料,C正确;聚乳酸塑料由乳酸(2-羟基丙酸)聚合而成,由于其可降解,故推广使用能减少“白色污染”,D正确。
探究点3 化学与环境的关系
常见六大环境污染及主要原因
例3 [2023·广东东莞七校联考] 近年来,东莞持续推进碧水蓝天保卫战。下列做法不利于生态保护与建设的是( )A.将废旧电池深埋,防止污染环境B.加强城市生活污水脱氮除磷处理,遏制水体富营养化C.催化处理汽车尾气,减轻氮氧化物污染及光化学烟雾D.积极推广太阳能、风能、水能等的使用,减少使用化石燃料
[解析] 废旧电池中含有重金属,将废旧电池深埋,易引起土壤污染和水体污染等,A错误;加强城市生活污水脱氮除磷处理,降低水体中N、P元素的含量,可遏制水体富营养化,B正确;催化处理汽车尾气,将NO和CO转化为CO2和N2,可减少氮氧化物的排放,从而减轻氮氧化物污染及光化学烟雾,C正确;积极推广太阳能、风能、水能等的使用,增大清洁能源的利用,可减少化石燃料的使用,D正确。
变式题 [2023·湖北鄂东南示范高中联考] 化学与生产、生活、环境密切相关。下列说法不正确的是( )A.工业上,常用Na2S处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子B.北京冬奥会采用氢能源保障车有利于“碳达峰、碳中和”的实现C.开发光催化剂,实现水和空气转化为H2O2,该反应的原子利用率为100%D.白鹤滩水电站首批机组投产,有利于减少CO2、SO2的排放,CO2和SO2都是大气污染物
[解析] 大多数金属硫化物难溶于水,Na2S与Cu2+、Hg2+等重金属离子反应生成难溶性盐,然后过滤除去,A正确;采用氢能源保障车可以减少化石能源的使用,减少二氧化碳的排放,有利于“碳达峰、碳中和”的实现,B正确;H2O、O2在光催化下发生化合反应产生H2O2,反应物的原子全部转化为生成物,该反应的原子利用率为100%,C正确;CO2不是大气污染物,D错误。
探究点一 化学与生产、生活的关系
[解析] 小苏打的主要成分是NaHCO3,B错误。
1. [2022·海南卷] 化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是( )A.使用含氟牙膏能预防龋齿B.小苏打的主要成分是Na2CO3C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙D.使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
[解析] 二氧化硫与氧气反应,二氧化硫表现出还原性,所以少量的二氧化硫可用作葡萄酒的抗氧化剂,A正确;泡沫灭火器的瓶身内装有硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,灭火时两种溶液混合生成氢氧化铝和二氧化碳的泡沫混合液,B错误;
2. [2024·陕西汉中质检] 化学创造美好生活。下列说法错误的是( )A.SO2可用作葡萄酒的抗氧化剂B.泡沫灭火器的瓶身内装有硫酸铝溶液和碳酸钠溶液C.过氧化钠可用作呼吸面罩和潜水艇的供氧剂D.维生素C与补铁口服液一起服用可促进人体对铁元素的吸收
过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,可用作呼吸面罩和潜水艇的供氧剂,C正确;维生素C具有还原性,与补铁口服液一起服用可以防止Fe2+被氧化为Fe3+,促进人体对铁元素的吸收,D正确。
3. 生活因化学更美好。下列对化学物质在生活中的用途的知识解读正确的是( )
[解析] 高锰酸钾溶液具有强氧化性,可以吸收乙烯,用作水果保鲜剂,A正确;烘焙面包利用的是小苏打受热易分解产生CO2的性质,B错误;石灰石的主要成分是CaCO3,CaCO3属于盐类,C错误;镁铝合金密度小、强度高、耐腐蚀,D错误。
[解析] 含氨基等基团的离子交换树脂为阴离子交换树脂,A错误;燃煤中加入CaO可以减少二氧化硫的排放,不能减少二氧化碳的排放,B错误;新能源主要有太阳能、核能、风能等,C正确;纳米铁粉可以与污水中的Pb2+、Cu2+、Hg2+等重金属离子发生置换反应,D错误。
4. [2024·山东齐鲁名校联盟联考] 人类生产生活中的方方面面都离不开化学,下列说法正确的是( )A.含氨基等基团的离子交换树脂为阳离子交换树脂B.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放C.具有推广应用前景的新能源主要有太阳能、核能、风能等D.纳米铁粉可以高效地吸附去除污水中的Pb2+、Cu2+、Hg2+等重金属离子
5. [2023·山东潍坊二模] 化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是( )A.电影院中放映口发出的光形成光柱是胶体的丁达尔效应B.铝与氢氧化钠固体混合物可作下水管道的疏通剂C.氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色D.亚硝酸与氨基生成氮气的反应可用于蛋白质含量检测,体现了亚硝酸的还原性
[解析] 黑暗的电影院中,放映口发出的光会在影院中形成光柱是气溶胶产生了丁达尔效应,A正确;铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应产生的氢气可疏通堵塞的下水管道,且氢氧化钠具有腐蚀性,故铝与氢氧化钠固体混合物可作下水管道的疏通剂,B正确;青瓷的颜色是由釉中所含的氧化亚铁产生出来的,故氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色,C正确;亚硝酸与氨基生成氮气的反应可用于蛋白质含量检测,体现了亚硝酸的氧化性,D错误。
[解析] 维生素C具有还原性,能与氧气反应,故可作抗氧化剂,A正确;Mg可与CO2反应继续燃烧,故不可用泡沫灭火器,B错误;计算机芯片的主要成分是硅晶体,C错误;
6. [2024·江西南昌模拟] 化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )A.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂B.泡沫灭火器可以用于镁粉引起的火灾,因为CO2可以隔绝空气C.计算机芯片的主要成分是SiO2D.75%的乙醇溶液与84消毒液的消毒原理完全相同
75%的乙醇溶液使蛋白质变性而消毒,84消毒液是利用NaClO的强氧化性消毒,两者消毒原理不相同,D错误。
[解析] 光化学烟雾是一次污染物[如氮氧化物(NOx)、碳氢化合物等]在光照条件下发生化学反应后生成的二次污染物,主要含有臭氧、过氧硝酸酯等,A正确;蛋白质溶液中加入适量的饱和硫酸钠溶液,引起蛋白质的盐析,B错误;碳纤维属于新型无机非金属材料,C错误;氢燃料汽车是利用氢氧燃料电池即原电池的原理提供电能,D错误。
7. [2024·辽宁六校联考] 化学与生活密切相关,下列叙述正确的是( )A.NOx和碳氢化合物是造成光化学烟雾污染的主要原因B.向2 mL蛋白质溶液中加入适量的饱和硫酸钠溶液,产生沉淀,则蛋白质变性C.工业使用的碳纤维属于新型有机高分子材料D.氢燃料汽车是利用电解池的原理提供电能
8. [2023·山东德州一模] 化学与科技、生活密切相关,下列说法错误的是( )A.印制货币票面文字、号码等处使用含Fe3O4的油墨,利用了Fe3O4的稳定性B.“奋斗者”号万米深潜载人舱球壳所使用的钛合金属于金属材料C.卡塔尔世界杯用球“旅程”使用水性涂料代替有机涂料,更加环保D.“北斗三号”采用星载氢原子钟,通过电子跃迁产生电磁波进行精准定位
探究点二 化学与材料、科技的关系
[解析] 利用的是Fe3O4具有磁性的性质,可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪,A错误;钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等优点,属于被广泛应用的金属材料之一,B正确;有机涂料中的有机溶剂能挥发出有害物质,而水性涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料,相对于有机涂料更环保,C正确;氢原子钟是一种精密的计时器具,它利用原子能级跳跃时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟,D正确。
9. [2023·山东泰安一模] 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了“2022年度化学领域十大新兴技术”名单,包括钠离子电池、球形核酸疫苗、纳米酶和纤维电池等。下列有关说法中错误的是( )A.钠比锂储量丰富,价格低廉是钠离子电池的显著优势B.通过红外光谱仪可检测球形核酸结构中是否存在磷酸基等官能团C.纳米酶分散到水中形成的分散系的本质特征是具有丁达尔效应D.柔性纤维电池中正极发生还原反应
[解析] 钠以盐的形式广泛存在于海水、矿物中,因此钠离子电池相比于锂离子电池,具有原料储量丰富,价格低廉的优点,A正确;红外光谱仪可以测定化合物中存在的基团,故通过红外光谱仪可检测球形核酸结构中是否存在磷酸基等官能团,B正确;纳米酶分散到水中形成的分散系为胶体,本质特征是分散质的粒子直径为1~100 nm,C错误;柔性纤维电池中,正极发生得电子的还原反应,D正确。
10.[2023·河北沧州开学考] 承担我国首次火星探测任务的“天问一号”探测器成功发射,开启了瑰丽壮美的火星之旅。下列说法中错误的是 ( )A.机身材料钛合金属于金属材料B.天线材料中的石墨具有导电性C.高纯硅可以用于制造太阳能电池板D.热控材料纳米气凝胶的胶粒直径小于1 nm
[解析] 机身材料钛合金属于金属材料,故A正确;石墨可以导电,则天线材料中的石墨具有导电性,故B正确;硅是重要的半导体材料,高纯硅可以用于制造太阳能电池板,故C正确;热控材料纳米气凝胶属于胶体,胶粒直径为1~100 nm,故D错误。
11.近日,香港理工大学戴建国教授团队通过使用硫酸钡和纳米二氧化硅微球对无机地质聚合物进行改性,合成了一种可常温制备的日间辐射制冷涂层。该新型无机涂层实现日间辐射制冷降温8.9 ℃,解决了城热岛和气候变化挑战。下列有关说法错误的是( )A.SiO2中Si的杂化方式为sp3B.BaSO4的水溶液几乎不导电,所以为弱电解质C.将纳米二氧化硅微球分散到蒸馏水中,能用渗析的方法将其分离出来D.该涂层在恶劣环境下能保持良好的性能,包括高温、水浸泡、机械磨损和阳光照射等
[解析] SiO2中Si原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化方式为sp3,A正确;BaSO4难溶于水,但溶于水的BaSO4完全电离,所以BaSO4为强电解质,B错误;将纳米二氧化硅微球分散到蒸馏水中形成胶体,不能透过半透膜,能用渗析的方法将其分离出来,C正确;根据题干信息描述可知,该涂层在恶劣环境下能保持良好的性能,包括高温、水浸泡、机械磨损和阳光照射等,D正确。
12.[2024·山西忻州名校联考] 材料是社会进步的阶梯。构建美丽中国离不开新材料的开发和利用。下列叙述错误的是( )A.3D打印技术造出的新型钛合金属于金属材料B.全球首枚液氧甲烷火箭朱雀二号成功发射,其中液氧作氧化剂C.被誉为“黑金”的纳米材料石墨烯与足球烯(C60)互为同素异形体D.由MOF超多孔材料制成的采水机能“凭空取水”,此过程中发生了化学变化
[解析] 钛合金属于金属材料,A正确;液氧甲烷火箭中甲烷为燃料,液氧为氧化剂,B正确;石墨烯与足球烯(C60)是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,C正确;从空气中取水,即从空气中分离出水,发生物理变化,D错误。
13.[2024·湖北大学附中联合测评] 2023年湖北围绕园区龙头和优势产业,打造七大新材料产业基地。下列有关材料的说法错误的是( )A.宇航服使用多种合成纤维B.聚乙炔可用于制备导电高分子C.复合材料具有优异性能D.高吸水性树脂都含有羟基
[解析] 宇航服使用聚酰胺纤维等多种合成纤维,A正确;聚乙炔是高分子材料,且结构中有单键和双键交替,具有电子容易流动的性质,可以导电,B正确;
复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,其综合性能超过了单一材料,C正确;高吸水性树脂是含有羧基、羟基等强亲水基团并具有一定交联的网状高分子化合物,不一定都含有羟基,D错误。
14.[2023·黑龙江齐齐哈尔一模] 2022年1月15日,汤加海底火山喷发,对地球环境造成巨大影响。下列说法错误的是( )A.火山灰形成“气溶胶”的分散质粒子直径大于100 nmB.火山喷发产生的气体会导致酸雨的形成C.火山周围存在大量的矿产资源,其中黄铁矿可以用于工业制硫酸D.岩浆中的硅酸盐经过复杂的物理、化学变化可以形成玉石
探究点三 化学与环境的关系
[解析] “气溶胶”属于胶体,其分散质粒子直径为1~100 nm,A错误;火山喷发会有大量SO2生成,进入大气中形成硫酸型酸雨,B正确;火山周围存在大量的矿产资源,其中黄铁矿的主要成分为FeS2,可以用于工业制硫酸,C正确;岩浆中含有各种金属的硅酸盐,且玉石是各种金属的硅酸盐经过复杂的物理、化学变化形成的,D正确。
15.2023年全国低碳日的活动主题是“落实‘双碳’行动,共建美丽家园”。下列行为对碳达峰或碳中和没有促进作用的是( )A.推进风力发电、光伏发电B.资源化利用二氧化碳C.将燃煤进行脱硫脱硝D.植树造林、节能减排
[解析] 推进风力发电、光伏发电,可减少煤炭的使用,从而减少大气中二氧化碳的排放,A不符合题意;资源化利用二氧化碳,可减少大气中二氧化碳的含量,同时减少其他资源的使用,有利于节能减排,B不符合题意;
将燃煤进行脱硫脱硝,可减少大气中二氧化硫及氮氧化物的排放,但没有减少大气中二氧化碳的排放,对碳达峰或碳中和没有促进作用,C符合题意;植树造林、节能减排,有利于大气中二氧化碳的转化与利用,从而减少大气中二氧化碳的含量,有利于促进碳达峰或碳中和,D不符合题意。
16.[2023·湖南长沙雅礼中学月考] 我国力争2060年前实现碳中和。下列有关说法不正确的是( )A.积极鼓励植树造林,降低空气中CO2含量B.可利用CaO或氨水等碱性物质捕集废气中的CO2C.研发新型催化剂将CO2分解成碳和O2,同时放出大量热D.一定条件下,将CO2转化为CH4,实现CO2的资源化利用
[解析] 植物可通过光合作用吸收CO2,故植树造林可降低CO2含量,A正确;CaO或氨水均具有碱性,能与酸性气体CO2反应,B正确;CO2分解反应需要吸收热量,C错误;将CO2转化为CH4,可实现CO2的资源化利用,D正确。
17.[2023·江苏泰州中学期初调研] 垃圾分类有利于资源的回收利用及环境保护。下列有关说法正确的是( )A.剩菜剩饭、菜根菜叶等厨余垃圾可经生物技术就地处理堆肥B.废弃的聚乙烯、聚氯乙烯塑料属于白色垃圾,可以就地焚烧C.废旧电池、灯管、过期药品等有害垃圾,可以用简单填埋法处理D.含棉、麻、丝、毛的废旧衣物焚烧处理时只生成CO2和H2O
[解析] 剩菜剩饭、菜根菜叶等厨余垃圾可经生物技术就地处理堆肥,废物利用,减少污染,A正确;聚乙烯、聚氯乙烯塑料露天焚烧,会产生有害气体和烟尘,污染大气,B错误;
发展素养(五) 学科价值——化学与STSE
探究点1 化学与生产、生活探究点2 化学与材料、科技的关系探究点3 化学与环境的关系作业手册
探究点1 化学与生产、生活
该命题角度的问题设置通常体现化学在社会生活中的具体应用,要多从化学视角关注化学与生产、生活的密切联系,常见考查点如下:
例1 建设美丽乡村,守护中华家园,衣食住行皆化学。下列说法正确的是( )A.千家万户通光纤,光纤的主要材质为SiB. 乡村公路铺沥青,沥青属于天然无机材料C.美容扮靓迎佳节,化妆品中的甘油难溶于水D. 均衡膳食助健康,主食中的淀粉可水解为葡萄糖
[解析] 光纤的主要材质为二氧化硅,A错误;沥青属于有机材料,B错误;甘油是丙三醇,能与水互溶,C错误;淀粉水解的最终产物为葡萄糖,D正确。
变式题 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是( )A.数千年前用谷物酿造酒和醋,乙醇和乙酸均属于有机物B.船体上镶嵌锌块是利用牺牲阳极法来避免船体遭受腐蚀C.用于火箭发动机的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料D.汽车尾气中的催化剂可将CO和NO转化为无污染的物质,该过程属于氮的固定
[解析] 乙醇和乙酸均为含碳化合物,属于有机物,A正确;由于锌比铁活泼,形成原电池时锌作负极被氧化,铁作正极被保护,船体上镶嵌的锌块是利用牺牲阳极法来避免船体遭受腐蚀,B正确;碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,C正确;汽车尾气中的催化剂可将CO和NO转化为无污染的物质,不是游离态氮转化为化合态氮,不属于氮的固定,D错误。
探究点2 化学与材料、科技的关系
解答该命题角度的问题需要关注最新化学领域的科技发展,能用已经学过的知识解读相关科技进展。如:
例2 [2023·辽宁卷] 科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是( )A.利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变B.发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”:其成分属于无机盐C.研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能D.革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
[解析] 常见的脂肪酸有:硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH),二者相对分子质量虽大,但没有达到高分子化合物的范畴,不属于有机高分子,A错误;嫦娥石含有金属元素Y、Ca、Fe,又含有磷酸根离子,故属于无机盐,B正确;电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置,钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能,C正确;聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,不会被海水腐蚀,D正确。
变式题 [2022·河北卷] 化学是材料科学的基础。下列说法错误的是( )A.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料B.制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成C.制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料D.可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”
[解析] 氮化铝是一种新型无机非金属材料,A正确;制造阻燃或防火线缆的橡胶属于合成橡胶,可通过加聚反应合成,B错误;芳纶纤维主要成分为芳香族聚酰胺,是新型合成纤维,属于有机高分子材料,C正确;聚乳酸塑料由乳酸(2-羟基丙酸)聚合而成,由于其可降解,故推广使用能减少“白色污染”,D正确。
探究点3 化学与环境的关系
常见六大环境污染及主要原因
例3 [2023·广东东莞七校联考] 近年来,东莞持续推进碧水蓝天保卫战。下列做法不利于生态保护与建设的是( )A.将废旧电池深埋,防止污染环境B.加强城市生活污水脱氮除磷处理,遏制水体富营养化C.催化处理汽车尾气,减轻氮氧化物污染及光化学烟雾D.积极推广太阳能、风能、水能等的使用,减少使用化石燃料
[解析] 废旧电池中含有重金属,将废旧电池深埋,易引起土壤污染和水体污染等,A错误;加强城市生活污水脱氮除磷处理,降低水体中N、P元素的含量,可遏制水体富营养化,B正确;催化处理汽车尾气,将NO和CO转化为CO2和N2,可减少氮氧化物的排放,从而减轻氮氧化物污染及光化学烟雾,C正确;积极推广太阳能、风能、水能等的使用,增大清洁能源的利用,可减少化石燃料的使用,D正确。
变式题 [2023·湖北鄂东南示范高中联考] 化学与生产、生活、环境密切相关。下列说法不正确的是( )A.工业上,常用Na2S处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子B.北京冬奥会采用氢能源保障车有利于“碳达峰、碳中和”的实现C.开发光催化剂,实现水和空气转化为H2O2,该反应的原子利用率为100%D.白鹤滩水电站首批机组投产,有利于减少CO2、SO2的排放,CO2和SO2都是大气污染物
[解析] 大多数金属硫化物难溶于水,Na2S与Cu2+、Hg2+等重金属离子反应生成难溶性盐,然后过滤除去,A正确;采用氢能源保障车可以减少化石能源的使用,减少二氧化碳的排放,有利于“碳达峰、碳中和”的实现,B正确;H2O、O2在光催化下发生化合反应产生H2O2,反应物的原子全部转化为生成物,该反应的原子利用率为100%,C正确;CO2不是大气污染物,D错误。
探究点一 化学与生产、生活的关系
[解析] 小苏打的主要成分是NaHCO3,B错误。
1. [2022·海南卷] 化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是( )A.使用含氟牙膏能预防龋齿B.小苏打的主要成分是Na2CO3C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙D.使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
[解析] 二氧化硫与氧气反应,二氧化硫表现出还原性,所以少量的二氧化硫可用作葡萄酒的抗氧化剂,A正确;泡沫灭火器的瓶身内装有硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,灭火时两种溶液混合生成氢氧化铝和二氧化碳的泡沫混合液,B错误;
2. [2024·陕西汉中质检] 化学创造美好生活。下列说法错误的是( )A.SO2可用作葡萄酒的抗氧化剂B.泡沫灭火器的瓶身内装有硫酸铝溶液和碳酸钠溶液C.过氧化钠可用作呼吸面罩和潜水艇的供氧剂D.维生素C与补铁口服液一起服用可促进人体对铁元素的吸收
过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,可用作呼吸面罩和潜水艇的供氧剂,C正确;维生素C具有还原性,与补铁口服液一起服用可以防止Fe2+被氧化为Fe3+,促进人体对铁元素的吸收,D正确。
3. 生活因化学更美好。下列对化学物质在生活中的用途的知识解读正确的是( )
[解析] 高锰酸钾溶液具有强氧化性,可以吸收乙烯,用作水果保鲜剂,A正确;烘焙面包利用的是小苏打受热易分解产生CO2的性质,B错误;石灰石的主要成分是CaCO3,CaCO3属于盐类,C错误;镁铝合金密度小、强度高、耐腐蚀,D错误。
[解析] 含氨基等基团的离子交换树脂为阴离子交换树脂,A错误;燃煤中加入CaO可以减少二氧化硫的排放,不能减少二氧化碳的排放,B错误;新能源主要有太阳能、核能、风能等,C正确;纳米铁粉可以与污水中的Pb2+、Cu2+、Hg2+等重金属离子发生置换反应,D错误。
4. [2024·山东齐鲁名校联盟联考] 人类生产生活中的方方面面都离不开化学,下列说法正确的是( )A.含氨基等基团的离子交换树脂为阳离子交换树脂B.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放C.具有推广应用前景的新能源主要有太阳能、核能、风能等D.纳米铁粉可以高效地吸附去除污水中的Pb2+、Cu2+、Hg2+等重金属离子
5. [2023·山东潍坊二模] 化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是( )A.电影院中放映口发出的光形成光柱是胶体的丁达尔效应B.铝与氢氧化钠固体混合物可作下水管道的疏通剂C.氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色D.亚硝酸与氨基生成氮气的反应可用于蛋白质含量检测,体现了亚硝酸的还原性
[解析] 黑暗的电影院中,放映口发出的光会在影院中形成光柱是气溶胶产生了丁达尔效应,A正确;铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应产生的氢气可疏通堵塞的下水管道,且氢氧化钠具有腐蚀性,故铝与氢氧化钠固体混合物可作下水管道的疏通剂,B正确;青瓷的颜色是由釉中所含的氧化亚铁产生出来的,故氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色,C正确;亚硝酸与氨基生成氮气的反应可用于蛋白质含量检测,体现了亚硝酸的氧化性,D错误。
[解析] 维生素C具有还原性,能与氧气反应,故可作抗氧化剂,A正确;Mg可与CO2反应继续燃烧,故不可用泡沫灭火器,B错误;计算机芯片的主要成分是硅晶体,C错误;
6. [2024·江西南昌模拟] 化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )A.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂B.泡沫灭火器可以用于镁粉引起的火灾,因为CO2可以隔绝空气C.计算机芯片的主要成分是SiO2D.75%的乙醇溶液与84消毒液的消毒原理完全相同
75%的乙醇溶液使蛋白质变性而消毒,84消毒液是利用NaClO的强氧化性消毒,两者消毒原理不相同,D错误。
[解析] 光化学烟雾是一次污染物[如氮氧化物(NOx)、碳氢化合物等]在光照条件下发生化学反应后生成的二次污染物,主要含有臭氧、过氧硝酸酯等,A正确;蛋白质溶液中加入适量的饱和硫酸钠溶液,引起蛋白质的盐析,B错误;碳纤维属于新型无机非金属材料,C错误;氢燃料汽车是利用氢氧燃料电池即原电池的原理提供电能,D错误。
7. [2024·辽宁六校联考] 化学与生活密切相关,下列叙述正确的是( )A.NOx和碳氢化合物是造成光化学烟雾污染的主要原因B.向2 mL蛋白质溶液中加入适量的饱和硫酸钠溶液,产生沉淀,则蛋白质变性C.工业使用的碳纤维属于新型有机高分子材料D.氢燃料汽车是利用电解池的原理提供电能
8. [2023·山东德州一模] 化学与科技、生活密切相关,下列说法错误的是( )A.印制货币票面文字、号码等处使用含Fe3O4的油墨,利用了Fe3O4的稳定性B.“奋斗者”号万米深潜载人舱球壳所使用的钛合金属于金属材料C.卡塔尔世界杯用球“旅程”使用水性涂料代替有机涂料,更加环保D.“北斗三号”采用星载氢原子钟,通过电子跃迁产生电磁波进行精准定位
探究点二 化学与材料、科技的关系
[解析] 利用的是Fe3O4具有磁性的性质,可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪,A错误;钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等优点,属于被广泛应用的金属材料之一,B正确;有机涂料中的有机溶剂能挥发出有害物质,而水性涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料,相对于有机涂料更环保,C正确;氢原子钟是一种精密的计时器具,它利用原子能级跳跃时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟,D正确。
9. [2023·山东泰安一模] 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了“2022年度化学领域十大新兴技术”名单,包括钠离子电池、球形核酸疫苗、纳米酶和纤维电池等。下列有关说法中错误的是( )A.钠比锂储量丰富,价格低廉是钠离子电池的显著优势B.通过红外光谱仪可检测球形核酸结构中是否存在磷酸基等官能团C.纳米酶分散到水中形成的分散系的本质特征是具有丁达尔效应D.柔性纤维电池中正极发生还原反应
[解析] 钠以盐的形式广泛存在于海水、矿物中,因此钠离子电池相比于锂离子电池,具有原料储量丰富,价格低廉的优点,A正确;红外光谱仪可以测定化合物中存在的基团,故通过红外光谱仪可检测球形核酸结构中是否存在磷酸基等官能团,B正确;纳米酶分散到水中形成的分散系为胶体,本质特征是分散质的粒子直径为1~100 nm,C错误;柔性纤维电池中,正极发生得电子的还原反应,D正确。
10.[2023·河北沧州开学考] 承担我国首次火星探测任务的“天问一号”探测器成功发射,开启了瑰丽壮美的火星之旅。下列说法中错误的是 ( )A.机身材料钛合金属于金属材料B.天线材料中的石墨具有导电性C.高纯硅可以用于制造太阳能电池板D.热控材料纳米气凝胶的胶粒直径小于1 nm
[解析] 机身材料钛合金属于金属材料,故A正确;石墨可以导电,则天线材料中的石墨具有导电性,故B正确;硅是重要的半导体材料,高纯硅可以用于制造太阳能电池板,故C正确;热控材料纳米气凝胶属于胶体,胶粒直径为1~100 nm,故D错误。
11.近日,香港理工大学戴建国教授团队通过使用硫酸钡和纳米二氧化硅微球对无机地质聚合物进行改性,合成了一种可常温制备的日间辐射制冷涂层。该新型无机涂层实现日间辐射制冷降温8.9 ℃,解决了城热岛和气候变化挑战。下列有关说法错误的是( )A.SiO2中Si的杂化方式为sp3B.BaSO4的水溶液几乎不导电,所以为弱电解质C.将纳米二氧化硅微球分散到蒸馏水中,能用渗析的方法将其分离出来D.该涂层在恶劣环境下能保持良好的性能,包括高温、水浸泡、机械磨损和阳光照射等
[解析] SiO2中Si原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化方式为sp3,A正确;BaSO4难溶于水,但溶于水的BaSO4完全电离,所以BaSO4为强电解质,B错误;将纳米二氧化硅微球分散到蒸馏水中形成胶体,不能透过半透膜,能用渗析的方法将其分离出来,C正确;根据题干信息描述可知,该涂层在恶劣环境下能保持良好的性能,包括高温、水浸泡、机械磨损和阳光照射等,D正确。
12.[2024·山西忻州名校联考] 材料是社会进步的阶梯。构建美丽中国离不开新材料的开发和利用。下列叙述错误的是( )A.3D打印技术造出的新型钛合金属于金属材料B.全球首枚液氧甲烷火箭朱雀二号成功发射,其中液氧作氧化剂C.被誉为“黑金”的纳米材料石墨烯与足球烯(C60)互为同素异形体D.由MOF超多孔材料制成的采水机能“凭空取水”,此过程中发生了化学变化
[解析] 钛合金属于金属材料,A正确;液氧甲烷火箭中甲烷为燃料,液氧为氧化剂,B正确;石墨烯与足球烯(C60)是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,C正确;从空气中取水,即从空气中分离出水,发生物理变化,D错误。
13.[2024·湖北大学附中联合测评] 2023年湖北围绕园区龙头和优势产业,打造七大新材料产业基地。下列有关材料的说法错误的是( )A.宇航服使用多种合成纤维B.聚乙炔可用于制备导电高分子C.复合材料具有优异性能D.高吸水性树脂都含有羟基
[解析] 宇航服使用聚酰胺纤维等多种合成纤维,A正确;聚乙炔是高分子材料,且结构中有单键和双键交替,具有电子容易流动的性质,可以导电,B正确;
复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,其综合性能超过了单一材料,C正确;高吸水性树脂是含有羧基、羟基等强亲水基团并具有一定交联的网状高分子化合物,不一定都含有羟基,D错误。
14.[2023·黑龙江齐齐哈尔一模] 2022年1月15日,汤加海底火山喷发,对地球环境造成巨大影响。下列说法错误的是( )A.火山灰形成“气溶胶”的分散质粒子直径大于100 nmB.火山喷发产生的气体会导致酸雨的形成C.火山周围存在大量的矿产资源,其中黄铁矿可以用于工业制硫酸D.岩浆中的硅酸盐经过复杂的物理、化学变化可以形成玉石
探究点三 化学与环境的关系
[解析] “气溶胶”属于胶体,其分散质粒子直径为1~100 nm,A错误;火山喷发会有大量SO2生成,进入大气中形成硫酸型酸雨,B正确;火山周围存在大量的矿产资源,其中黄铁矿的主要成分为FeS2,可以用于工业制硫酸,C正确;岩浆中含有各种金属的硅酸盐,且玉石是各种金属的硅酸盐经过复杂的物理、化学变化形成的,D正确。
15.2023年全国低碳日的活动主题是“落实‘双碳’行动,共建美丽家园”。下列行为对碳达峰或碳中和没有促进作用的是( )A.推进风力发电、光伏发电B.资源化利用二氧化碳C.将燃煤进行脱硫脱硝D.植树造林、节能减排
[解析] 推进风力发电、光伏发电,可减少煤炭的使用,从而减少大气中二氧化碳的排放,A不符合题意;资源化利用二氧化碳,可减少大气中二氧化碳的含量,同时减少其他资源的使用,有利于节能减排,B不符合题意;
将燃煤进行脱硫脱硝,可减少大气中二氧化硫及氮氧化物的排放,但没有减少大气中二氧化碳的排放,对碳达峰或碳中和没有促进作用,C符合题意;植树造林、节能减排,有利于大气中二氧化碳的转化与利用,从而减少大气中二氧化碳的含量,有利于促进碳达峰或碳中和,D不符合题意。
16.[2023·湖南长沙雅礼中学月考] 我国力争2060年前实现碳中和。下列有关说法不正确的是( )A.积极鼓励植树造林,降低空气中CO2含量B.可利用CaO或氨水等碱性物质捕集废气中的CO2C.研发新型催化剂将CO2分解成碳和O2,同时放出大量热D.一定条件下,将CO2转化为CH4,实现CO2的资源化利用
[解析] 植物可通过光合作用吸收CO2,故植树造林可降低CO2含量,A正确;CaO或氨水均具有碱性,能与酸性气体CO2反应,B正确;CO2分解反应需要吸收热量,C错误;将CO2转化为CH4,可实现CO2的资源化利用,D正确。
17.[2023·江苏泰州中学期初调研] 垃圾分类有利于资源的回收利用及环境保护。下列有关说法正确的是( )A.剩菜剩饭、菜根菜叶等厨余垃圾可经生物技术就地处理堆肥B.废弃的聚乙烯、聚氯乙烯塑料属于白色垃圾,可以就地焚烧C.废旧电池、灯管、过期药品等有害垃圾,可以用简单填埋法处理D.含棉、麻、丝、毛的废旧衣物焚烧处理时只生成CO2和H2O
[解析] 剩菜剩饭、菜根菜叶等厨余垃圾可经生物技术就地处理堆肥,废物利用,减少污染,A正确;聚乙烯、聚氯乙烯塑料露天焚烧,会产生有害气体和烟尘,污染大气,B错误;
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