化學與社會發(fā)展試題及答案(2)
化學與社會發(fā)展試題及答案
二、填空題(本題包括7小題，共53分)
21.化學與人類的生活和社會發(fā)展有密切的關系，試用你所學的化學知識回答下列問題：
(1)國務院曾于兩年前就發(fā)出“限塑令”，以限制生產(chǎn)和使用塑料購物袋.
?、偎芰蠈儆凇『铣伞?填“天然”或“合成”)材料;
②聚乙烯塑料完全燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水，由此可知聚乙烯塑料中一定含有 碳、氫 元素;
③從環(huán)境或能源角度，談一點限制生產(chǎn)和使用塑料購物袋的意義 有利于減緩環(huán)境污染 .
(2)我省農(nóng)村大力推廣使用沼氣.
?、僬託獾闹饕煞质恰H4 (填化學式);
?、谟眉倚蠹S便、秸稈等作原料生產(chǎn)沼氣的過程主要發(fā)生 化學 (填“物理”或“化學”)變化;
?、塾谜託庾鋈剂吓c直接用秸稈作燃料相比，前者的優(yōu)點是 甲烷燃燒能生成二氧化碳和水，對環(huán)境無污染 (只寫一點).
(3)糧食是人類主要食物來源，糧食問題已成為被世界關注的熱點之一.
?、偌Z食的主要成分是淀粉，它屬于人體必需的有機物中的 糖類 ;
?、诰S生素也是人體所必需的有機物之一，它主要來源于食品中的 水果和蔬菜 .
【考點】塑料及其應用;質(zhì)量守恒定律及其應用;常用燃料的使用與其對環(huán)境的影響;白色污染與防治;生命活動與六大營養(yǎng)素.
【專題】結(jié)合課本知識的信息.
【分析】塑料屬于有機合成材料;根據(jù)生成物可以判斷反應物中的元素組成;開發(fā)使用新能源有利于保護環(huán)境;有新物質(zhì)蔬菜的變化屬于化學變化;淀粉屬于糖類物質(zhì);水果和蔬菜中含有豐富的維生素.例如，甲烷燃燒生成二氧化碳和水，是一種比較清潔的能源，直接用秸稈作燃料既能產(chǎn)生水和二氧化碳，也能產(chǎn)生大量的煙塵，污染環(huán)境.
【解答】解：(1)①塑料屬于合成材料;故填：合成.
?、诰垡蚁┧芰贤耆紵a(chǎn)生二氧化碳和水，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知聚乙烯塑料中一定含有碳、氫元素，而由于燃燒是和氧氣進行的反應，所以是否含有氧元素不能下結(jié)論.;故填：碳、氫.
?、蹚沫h(huán)境或能源角度，談一點限制生產(chǎn)和使用塑料購物袋的意義是有利于減緩環(huán)境污染.故填：有利于減緩環(huán)境污染.
(2)①沼氣的主要成分是CH4;故填：CH4;
②用家畜糞便、秸稈等作原料生產(chǎn)沼氣的過程主要發(fā)生化學變化;故填：化學.
③用沼氣做燃料與直接用秸稈作燃料相比，前者的優(yōu)點是甲烷燃燒能生成二氧化碳和水，對環(huán)境無污染.故填：甲烷燃燒能生成二氧化碳和水，對環(huán)境無污染.
(3)①糧食的主要成分是淀粉，它屬于人體必需的有機物中的糖類;故填：糖類.
?、诰S生素也是人體所必需的有機物之一，它主要來源于食品中的水果和蔬菜.故填：水果和蔬菜.
【點評】解答本題要掌握質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容和各種物質(zhì)的性質(zhì)等方面的知識，只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷.
22.液化石油氣是家庭常用燃料，主要成分是丙烷和丁烷.
性質(zhì)
物質(zhì) 熔點/℃ 沸點/℃ 燃燒反應
丙烷 ﹣189.7 ﹣42.1 C3H8+5O2 3CO2+4H2O
丁烷 ﹣138.4 ﹣0.5 2C4H10+13O2 8CO2+10H2O
(1)由上表資料分析，丙烷和丁烷的物理性質(zhì)是：常溫常壓下呈 氣 態(tài)(填“氣”、“液”或“固”);
化學性質(zhì)是：具有 可燃 性.
(2)液化石油氣燃燒需要大量的氧氣，根據(jù)化學方程式計算：59g丁烷充分燃燒所需要的氧氣的質(zhì)量 211.6g .
(3)已知含碳氣體的含氫量越高，相同條件下充分燃燒時產(chǎn)生CO2就越少. 比較甲烷、丙烷和丁烷分子中氫的質(zhì)量分數(shù)，看出最潔凈的燃料是 CH4 (填化學式).
(4)氣體燃料具有價廉、使用方便等優(yōu)點，但使用時應特別注意安全問題.
①若灶具上的風板調(diào)節(jié)不好，空氣供應不足，燃燒不充分，其后果是 煤氣中毒 、 浪費燃料 .
?、跓蜃鲲垥r，人不要遠離灶具.如果火焰熄滅而又沒有及時關閉燃氣灶，可燃性氣體會在廚房里擴散，遇明火會發(fā)生 爆炸 的危險.
【考點】常用燃料的使用與其對環(huán)境的影響;完全燃燒與不完全燃燒.
【專題】壓軸實驗題;化學與能源.
【分析】(1)根據(jù)題目所給的信息進行解答;
(2)利用化學方程式根據(jù)丁烷的質(zhì)量可以求出氧氣的質(zhì)量;
(3)根據(jù)甲烷、丙烷和丁烷分子的化學式可以比較氫的質(zhì)量分數(shù);
(4)根據(jù)含碳氣體不完全燃燒的產(chǎn)物進行解答，以及可燃性氣體不純會發(fā)生爆炸進行解答.
【解答】解：(1)丙烷和丁烷的沸點為﹣42.1℃和﹣0.5℃，所以常溫常壓下呈氣態(tài)，因為丙烷和丁烷都能和氧氣反應生成二氧化碳和水，所以它們的化學性質(zhì)是都具有可燃性;
(2)設59g丁烷充分燃燒所需要的氧氣的質(zhì)量為x.
2C4H10+13O2 8CO2+10H2O
116 416
59g x
x=211.6g
答：59g丁烷充分燃燒所需要的氧氣的質(zhì)量為211.6g.
(3)可以將甲烷、丙烷、丁烷的化學式CH4、C3H8、C4H10都轉(zhuǎn)化為C12H48、C12H32、C12H30，當碳原子個數(shù)相同，氫原子最多的氫的質(zhì)量分數(shù)也要越大，所以甲烷是最潔凈的燃料;
(4)①含碳氣體的燃料由于空氣供應不足，燃燒不充分，會生成一氧化碳，而一氧化碳有毒，所以若灶具上的風板調(diào)節(jié)不好，空氣供應不足，燃燒不充分，其后果是煤氣中毒以及浪費燃料;②由于可燃性氣體不純遇到明火會發(fā)生爆炸.
故答案為：(1)氣、可燃;(2)211.6g;(3)CH4;(4)煤氣中毒、浪費燃料;爆炸.
【點評】解答本題要燃料的性質(zhì)、質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容和可燃性氣體的爆炸極限的方法等方面的知識，并且與實際情況聯(lián)系起來進行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論.
23.根據(jù)不同的標準，纖維有多種分類方法，如A.植物纖維、B. 動物纖維、C.天然纖維、D.合成纖維.請用序號填空：
(1)棉花屬于 AC
(2)純羊毛屬于 BC
(3)尼龍屬于 D
(4)滌綸屬于 D .
【考點】有機高分子材料的分類及鑒別.
【專題】物質(zhì)的分類.
【分析】根據(jù)已有的物質(zhì)的類別進行分析解答即可.
【解答】解：(1)棉花是植物纖維，屬于天然纖維，故填：AC;
(2)純羊毛屬于動物纖維，是天然纖維，故填：BC;
(3)尼龍是合成纖維，故填：D;
(4)滌綸屬于合成纖維，故填：D.
【點評】本題考查的是常見的物質(zhì)的類別，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行.
24.能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化時可能發(fā)生物理變化，如電燈泡發(fā)光是 電 能轉(zhuǎn)化為 光 能和 熱 能;也可能發(fā)生化學變化，如鎂帶燃燒是 化學 能轉(zhuǎn)化為 光能和熱 能，化學方程式為 2Mg+O2 2MgO .
【考點】物質(zhì)發(fā)生化學變化時的能量變化;書寫化學方程式.
【專題】化學反應的基本類型和能量變化.
【分析】根據(jù)電燈泡發(fā)光和鎂燃燒時能的能量的變化分析.
【解答】解：能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化時可能發(fā)生物理變化，如電燈泡發(fā)光是電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能;也可能發(fā)生化學變化，如鎂帶燃燒是化學能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，生成了氧化鎂，反應的化學方程式為：2Mg+O2 2MgO.
故答為：電，光，熱，化學，光能和熱，2Mg+O2 2MgO.
【點評】本題的難度不大，了解常見物質(zhì)在變化中能量的變化是解答本題的基礎.
25.材料是生產(chǎn)、生活的物質(zhì)基礎.石材、陶瓷、銅、鐵、合金、玻璃、水泥、腈綸等都是常見的材料.這些材料中，可以從自然界直接獲得的是 石材 ，屬于金屬材料的有 銅、鐵、合金 ，屬于合成材料的有 腈綸 .英語單詞“china”就是 陶瓷 的意思.制取玻璃時常用沙子、石灰石和純堿等為原料，我國化工專家 侯德榜 就在純堿制造方面做出了重大貢獻.
【考點】金屬材料及其應用;純堿的制取;合成材料的使用及其對人和環(huán)境的影響.
【專題】物質(zhì)的分類.
【分析】根據(jù)石材是天然材料，金屬材料包括各種純金屬和合金，腈綸屬于合成材料，侯德榜在純堿制造方面做出了重大貢獻解答.
【解答】解：
石材是天然材料，可以從自然界直接獲得的是石材;銅、鐵、合金屬于金屬材料;屬于合成材料的有腈綸，英語單詞“china”就是陶瓷;侯德榜在純堿制造方面做出了重大貢獻.
答案：石材;銅、鐵、合金; 腈綸;陶瓷; 侯德榜.
【點評】本題是利用題目所呈現(xiàn)的信息對材料進行分類知識的考查，解題的關鍵是對常見有機物、無機非金屬材料及金屬材料的認識，題目難度不大.
26.環(huán)境問題是困擾全球的世界性問題.在20世紀早期，西方一些國家為了減輕燃煤對當?shù)卦斐傻沫h(huán)境污染，曾經(jīng)將排放燃煤廢氣的煙囪加高.這樣做 不能 (填“能”或“不能”)真正消除環(huán)境污染，理由是 污染物并未減少
擴大了污染范圍 (至少說出兩條).也有人說中國有兩條長城，一條是秦始皇修筑的萬里長城，還有一條是沿鐵路的“白色長城”，該“白色長城”實際上就是指 難降解塑料 任意拋棄對環(huán)境造成的污染.為了消除該“白色長城”，我們可以采取的措施有 禁止使用難降解塑料制品 、 積極開發(fā)可降解塑料 (至少說出兩條).
【考點】常用燃料的使用與其對環(huán)境的影響;白色污染與防治.
【專題】化學與環(huán)境保護.
【分析】根據(jù)化工廠加高煙囪，不會減少廢氣對本地區(qū)空氣的污染解答;根據(jù)白色污染是難降解塑料的污染解答.
【解答】解：化工廠加高煙囪，不會真正消除環(huán)境污染，理由是污染物并未減少且擴大了污染范圍;
白色污染是難降解塑料的污染，為了消除該“白色長城”，我們可以采取的措施有禁止使用難降解塑料制品;積極開發(fā)可降解塑料.
答案：不能; 污染物并未減少;擴大了污染范圍;難降解塑料;禁止使用難降解塑料制品;積極開發(fā)可降解塑料.
【點評】本題主要考查了環(huán)境保護得出知識，環(huán)境問題是考試中常出現(xiàn)的熱點，了解各種環(huán)境問題的產(chǎn)生以及對應的防治措施是解答此類試題的關鍵.
27.由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成為一個嚴重的社會問題.某科學研究小組的同學欲對某種塑料的組成進行分析探究(資料顯示該塑料只吉C、H兩種元素)，他們設計了如圖的實驗裝置.目的是通過測量有關數(shù)據(jù)，推算塑料組成元素的含量.
圖中字母A至G均表示裝置編號.請根據(jù)實驗裝置，回答下列問題：
(1)由于發(fā)生裝置A制取的氧氣中混有CO2和水蒸氣，為使D裝置中塑料試樣在純氧中燃燒，裝置C中盛放的試劑應該是 濃硫酸 ;
(2)E、F裝置是氣體的吸收裝置，該處的設計有不正確的地方，如何改進 EF互換位置 .理由是 若按原裝置，前者會把水蒸氣帶給后者 ;
(3)堿石灰的成分是氫氧化鈉和氧化鈣，則裝置連接正確時G裝置的作用是 防止空氣中二氧化碳進入裝置 .
【考點】實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量;常見氣體的檢驗與除雜方法;實驗室制取氧氣的反應原理.
【專題】科學探究.
【分析】(1)根據(jù)已有的知識進行分析，氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，可以用氫氧化鈉除去二氧化碳，濃硫酸具有吸水性;可用于干燥某些氣體，要想測定塑料組成中的各元素的含量，需要除去其他干擾成分，使用堿石灰能將空氣中的水蒸氣和二氧化碳除掉.
(2)應先用濃硫酸吸收生成的水蒸氣，測得水蒸氣的質(zhì)量，再用NaOH溶液吸收二氧化碳.
(3)根據(jù)空氣中的成分可能對測定產(chǎn)生影響分析.
【解答】解：(1)使D裝置中的塑料試樣在純氧中燃燒，故B裝置中盛放的應是NaOH溶液，以除去氣體中的CO2，C裝置中盛放的應是濃硫酸，以除去水蒸氣.
(2)塑料試樣燃燒會生成H2O和CO2，應先用濃硫酸吸收生成的水蒸氣，通過測量生成的水蒸氣的質(zhì)量求出塑料中的氫元素的質(zhì)量，如果按圖中實驗，會使F裝置吸收的水蒸氣增多，造成較大誤差.
(3)為防止空氣中的CO2從右側(cè)進入NaOH溶液，造成實驗誤差大，故右側(cè)應安裝G裝置來吸收空氣中的CO2.
故答案為：
(1)濃硫酸;(2)EF互換位置; 若按原裝置，前者會把水蒸氣帶給后者;(3)防止空氣中二氧化碳進入裝置
【點評】本題考查了常見物質(zhì)中元素的含量，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息，結(jié)合已有的知識進行.本實驗是個定量分析實驗，需要知道水和二氧化碳的質(zhì)量，也就是分別吸收水和二氧化碳，當吸收需要分別進行時(相當于檢驗)，就需要水在前，二氧化碳在后，和除雜恰好相反.
三、計算題
28.有人提出在20kV、500A的條件下用電解水的方法制取氫氣，24h可以電解水9t，則一晝夜可以產(chǎn)生多少氫氣?這些氫氣能提供多少能量?通過計算說明這樣做是否具有實用價值.(氫氣的熱值是1.43×108J/kg)
【考點】氫氣的用途和氫能的優(yōu)缺點;根據(jù)化學反應方程式的計算.
【專題】化學與能源;化學知識生活化;化學與生活.
【分析】利用電解水反應的化學方程式，將水的質(zhì)量代入方程式來計算氫氣的質(zhì)量;計算電解水產(chǎn)生的電能和水生成的氫氣燃燒產(chǎn)生的能量進行比較作答.
【解答】解：設生成氫氣質(zhì)量為x
2H2O 2H2↑+O2↑
36 4
9t x
x=1t
先計算出電解水時所需要的電能
P=I×U×t=20000×500×24×3600=8.64×1011J
計算出水電解的氫氣產(chǎn)生的能量
9000× =1000 1000×1.43×108=1.43×1011J
通過比較，可以看出電能大于氫氣產(chǎn)生的能量.這種方法獲得的氫能源沒有價值.
故答案為：一晝夜可以產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為1t，氫氣燃燒放出的熱量為1.43×1011J，用電解水的方法制取氫氣不具有實用價值.
【點評】本題主要從實際應用的角度考查了能源方面的問題和環(huán)保問題，真正做到了物理化學相結(jié)合分析問題的方法.
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