第二节化学知识
一、单项选择题
1.C[解析]氩气是由氩元素组成的单质;钾是由钾元素组成的金属单质;硫酸锌是由锌、硫、氧三种元素的原子组成的化合物;D项:天然气的主要成分是甲烷,还含有少量乙烷、丙烷、丁烷等,属于混合物。因此,选择C选项。
2.D[解析]二氧化碳不会对臭氧层造成破坏,其温室效应阈值也相对较低,符合当下环保理念。而且二氧化碳化学性质稳定,无毒且不可燃,在制冷系统中使用较为安全。D项正确。因此,选择D选项。
3.C[解析]当对糖进行加热时,达到一定温度,糖开始熔化,并且在整个熔化过程中,温度始终保持不变,直到全部变为液态,符合晶体的特性。沥青、石蜡、塑料都属于非晶体。因此,选择C选项。
4.B[解析]碳酸氢钠能与发酵过程中产生的酸发生反应,不仅中和了酸,还因反应生成二氧化碳气体起到发泡作用,从而让馒头、油条等食品具有松软的口感。因此,选择B选项。
5.A[解析]氖气是一种稀有气体,属于惰性气体。氢气、氧气、氯气不属于惰性气体。因此,选择A选项。
6.C[解析]苏打是碳酸钠,小苏打是碳酸氢钠;胆矾是五水硫酸铜,绿矾是七水硫酸亚铁;甲酸和蚁酸是同一物质;纯碱是碳酸钠,烧碱是氢氧化钠。因此,选择C选项。
7.C[解析]C项:水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁等,柠檬酸与水垢发生反应,有新物质生成,涉及化学变化。C项正确。A、B、D项均属于物理变化。因此,选择C选项。
8.A[解析]氨基酸是构成蛋白质的基本单位。当蛋白质完全水解后,最终会得到氨基酸这种小分子单位。因此,选择A选项。
9.C[解析]“日照香炉生紫烟”中的“紫烟”其实是水雾而不是真正的烟。瀑布飞泻,丽日照耀使水蒸发,水蒸气上升又变为细小的水珠,所以才形成水雾,这是先汽化再液化的物态变化过程,其成分都是水分子,没有体现化学变化。因此,选择C选项。
10.C[解析]陶瓷的花面都含有铅、镉等。花面越艳丽,它所含的铅、镉也就越重,所以颜色艳丽的陶瓷餐具遇热或在酸、碱中浸泡时容易使铅、镉等有害物质溶出,进而对食物造成污染,对人体健康产生潜在风险。因此,选择C选项。
11.B[解析]金刚石是一种由碳元素组成的矿物,是自然界中天然存在的最坚硬的物质。石墨是金刚石的一种同素异形体,为灰黑色,不透明固体。故金刚石和石墨的化学成分一样,都是碳。因此,选择B选项。
12.A[解析]甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃。甲烷在自然界的分布很广,是天然气、沼气等的主要成分。A项正确。因此,选择A选项。
13.D[解析]聚氯乙烯在加热条件下可能会释放出有毒的物质,不能用来制作不粘锅的耐热涂层。D选项错误。本题选择错误选项。因此,选择D选项。
14.B[解析]B项:天然气主要成分是甲烷等烃类物质,其平均比重约0.65,比空气轻,在自然状态下,如果有天然气泄漏,它会迅速向上扩散。并且天然气本身是无色无味的气体,这一特性使得在日常生活中,如果没有特殊的气味添加,人们很难察觉天然气的泄漏情况。因此,选择B选项。
15.C[解析]酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,主要是人为地向大气中排放大量酸性物质所造成的。酸雨为酸性沉降中的湿沉降,酸性沉降可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水形态而落到地面,后者则是指在不下雨的日子,从空中降下来的落尘所带的酸性物质。酸雨又分硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。因此,选择C选项。
16.B[解析]一氧化碳,一种碳氧化合物,化学式为CO,通常状况下为无色、无臭、无味的气体。(1)物理性质上,一氧化碳的熔点为-205℃,沸点为-191.5℃ ,难溶于水,不易液化和固化。(2)化学性质上,一氧化碳既有还原性,又有氧化性,能发生氧化反应(燃烧反应)、歧化反应等;同时具有毒性,较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状,危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织。因此,选择B选项。
17.B[解析]二氧化碳是碳氧化合物之一,是一种无机物,不可燃,通常也不支持燃烧,低浓度时无毒性。二氧化碳凝华是指气态的二氧化碳直接变成固态的二氧化碳干冰的过程,此过程是放热,而非吸热。B项错误。因此,选择B选项。
18.D[解析]石灰石的主要成分就是碳酸钙,在高温的情况下,分解成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应。D项错误。因此,选择D选项。
19.B[解析]泡菜在发酵过程中存在着一些食用安全问题,其中最值得关注的就是亚硝酸盐。亚硝酸盐中毒通常表现为3种类型:亚硝酸盐进入人体后,将人体血液中正常的血红蛋白氧化为高铁血红蛋白,使血液的载氧能力降低,从而导致高铁血红蛋白症;亚硝酸盐在体内的代谢产物亚硝酸会与一些胺类物质结合生成亚硝胺而诱发癌症;导致肾小腺、肾小球肥大。但亚硝酸盐控制在安全范围内不会对人体造成危害。因此,选择B选项。
20.C[解析]鸡蛋久置后会变质产生硫化氢(H2S)气体。硫化氢是无色、剧毒、酸性气体,能溶于水,溶于水后呈酸性,有一种特殊的臭鸡蛋味。因此,选择C选项。
21.A[解析]物理净化是污染物经稀释、扩散、淋洗、挥发、沉降等物理作用使其浓度和毒性降低或消除的过程。因此,选择A选项。
22.A[解析]雷雨天气,空气中的一些氧气在雷电的作用下会发生化学变化,使氧气变成臭氧。一个臭氧分子中有三个氧原子,极不稳定,极易释放出活性氧。活性氧具有极强的氧化性,能迅速地和空气中的有害气体发生化学反应,从而达到净化空气的作用。故雷雨后人们感到空气特别清新是因为臭氧分子增多。因此,选择A选项。
23.A[解析]康宁玻璃,又称“大猩猩”玻璃,是一种铝硅酸盐玻璃,它是由美国康宁公司设计的一款玻璃,其主要成分是二氧化硅。因此,选择A选项。
24.D[解析]硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成氯化钠和硫酸钡沉淀,属于复分解反应,其中硫酸钡是医学上钡餐的成分。复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,生成物中有沉淀、气体或水。因此,选择D选项。
25.B[解析]B项:从省区来看,保有银储量最多的是江西,其次是云南、广东、内蒙古、广西、湖北、甘肃等。B项错误。因此,选择B选项。
26.C[解析]84消毒液的主要成分是次氯酸钠,洁厕灵的主要成分是盐酸,这两种物质混合在一起,会迅速产生氯气。氯气是一种有毒气体,它主要是通过呼吸道吸入。过量吸入体内会导致伤亡,因此,选择C选项。
27.B[解析]A项:原油泄漏导致石油中所含苯和甲苯等有毒化合物泄漏入海洋,这些有毒化合物也迅速进入了食物链,从低等的藻类到高等哺乳动物,无一能幸免。A项正确。B项:苯和甲苯是有机物质。B项错误。C项:海鸟的羽毛一旦沾上油污,就因无法飞翔离开大海,而沉入海底溺毙,或者因中毒而死亡。C项正确。D项:存活下来的生物在受到冲击后的数年中,受毒物的影响也可能遗传至数种生物的后代。D项正确。因此,选择B选项。
28.D[解析]花岗岩是天然的无机材料。合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。A、B、C三项为合成材料。因此,选择D选项。
29.D[解析]物质从液态(溶液或熔化状态)或气态形成晶体的过程叫作结晶。A项:粗盐加入水中搅拌后水变浑浊,是因为粗盐中含有泥沙等杂质,不涉及结晶原理。A项错误。B项:粗盐水静置后变得干净透明,是泥沙等杂质沉淀的结果,不涉及结晶原理。B项错误。C项:该项操作属于过滤,不涉及结晶原理。C项错误。D项:盐水在太阳光下蒸发完水分后,会析出氯化钠晶体,涉及结晶原理。D项正确。因此,选择D选项。
30.B[解析]石油、烃类天然气是贮存于地下、可流动的、可燃的、不可再生的矿产资源,是自然界化石燃料的重要类别。石油、烃类天然气是由各种碳氢化合物组成的。因此,选择B选项。
31.C[解析]A项:雾霾是灰尘和水凝结而成,不是化学反应,A项错误。B、D项:只是物质形态的变化,成分并没有变化,不涉及化学变化,B、D项错误。C项:酸雨形成的原因主要是人为地向大气排放酸性物质,这些酸性物质在大气中进行一系列化学反应,其中二氧化硫形成硫酸,涉及化学变化,C项正确。因此,选择C选项。
32.C[解析]A项:二氧化氮是一种棕红色气体。A项错误。B项:一氧化碳不具有强氧化性。B项错误。C项:臭氧有毒且具有强氧化性,是一种蓝色气体。C项正确。D项:氢气没有毒。D项错误。因此,选择C选项。
33.B[解析]有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。因此,选择B选项。
34.A[解析]19世纪,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,并就此发表了世界上第一份元素周期表。因此,选择A选项。
35.A[解析]1840年,俄国化学家盖斯在总结大量实验事实(热化学实验数据)的基础上提出,在定压或定容条件下的任意化学反应,在不做其他功时,不论是一步完成的还是几步完成的,其热效应总是相同的(反应热的总值相等),这叫作盖斯定律。因此,选择A选项。
36.D[解析]在原始的绿色植物出现以前,原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨为主的。在绿色植物出现以后,植物在光合作用中放出的游离氧,使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳,甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳,氨氧化成为水蒸气和氮气。以后,由于植物的光合作用持续地进行,空气里的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸收了大部分,并使空气里的氧气越来越多,形成了以氮气和氧气为主的现代空气。故原始大气中没有氧气和臭氧层。因此,选择D选项。
37.D[解析]A项:二氧化碳不是酸雨的主要成分。A项错误。B项:铁丝外面的“防腐”金属是锌,锌比铁活泼,更易被氧化,不是铜。B项错误。C项:“钡餐”的主要物质是硫酸钡,由于钡离子有剧毒,氯化钡溶于水会被吸收导致人体中毒,硫酸钡是不溶于水、不溶于稀盐酸(胃酸的主要成分)的物质,不会被身体吸收。C项错误。D项正确。因此,选择D选项。
38.A[解析]A项:氢气和氧气发生反应,生成水并放出热量,那么当电解水生成氢气和氧气时,必然是一个吸热过程。A项正确。B项:人工降雨的催化剂主要是碘化银,与氢气无关。B项错误。C项:氢气在氧气中燃烧发出的是淡蓝色的火焰。C项错误。D项:大气中的稀有气体指的是惰性气体,即氦、氖、氩、氪、氙和具有放射性的氡。D项错误。因此,选择A选项。
39.B[解析]地壳中含量最多的三种元素为氧、硅、铝,人体内含量最多的三种元素为氧、碳、氢,所以阴影部分的元素为氧。氧气是氧元素最常见的单质形态,是大气中的重要元素,在冶金工业中有广泛用途,是碱类物质必不可少的元素。氧气可支持燃烧,但其本身不能燃烧。B项说法错误。因此,选择B选项。
40.C[解析]气凝胶是一种具有纳米多孔结构的材料,它的孔隙率极高,可高达99%以上。这种独特的结构使得气凝胶具有极低的导热系数,是目前已知导热系数最低的固体材料。其密度也非常小,是密度最小的固体材料之一,所以被称为材料领域的“隔热王者”,已在航天、石化等领域应用。C项正确。因此,选择C选项。
二、多项选择题
1.AC[解析]A项:山梨酸钾,无色或白色鳞片状结晶或结晶性粉末。无臭或微有臭味,长期暴露在空气中易吸潮、被氧化分解而变色。山梨酸钾和山梨酸是常用的有机防腐剂,广泛用于食品、化妆品、饲料的防腐。A项正确。B项:柠檬黄,是一种酸性合成着色剂,为水溶性偶氮类着色剂,不属于防腐剂。B项错误。C项:亚硝酸钠,是一种无机化合物,为白色至淡黄色粉末或颗粒状物质,外形极似食盐、味精和白砂糖。亚硝酸钠是一种食品添加剂,它不仅可以作为防腐剂,还具有护色作用。C项正确。D项:谷氨酸钠是味精的主要成分,主要用于增加食品的鲜味,是一种调味剂,而不是防腐剂。D项错误。因此,选择AC选项。
2.AB[解析]A、B项:“死灰复燃”“炉火纯青”均涉及燃烧这一化学反应,燃烧过程中,有新物质生成,故均属于化学变化。C项:“青出于蓝”意思是青色是从蓝草中提炼出来的。提取过程中,只是将蓝草中的色素通过物理方法分离出来,没有生成新的物质。C项错误。D项:“风声鹤唳”中没有生成新物质的情况。D项错误。因此,选择AB选项。
3.AB[解析]A项:胶体又称胶状分散体,是一种较均匀的混合物。在胶体中含有两种不同状态的物质,一种分散相,另一种连续相。A项正确。B项:钢铁一般指铁碳合金,是含铁与碳的合金,合金是混合物,所以钢铁属于混合物。B项正确。因此,选择AB选项。
4.AB[解析]复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属。因此,选择AB选项。
5.ABD[解析]森林中的地面植被和林下可燃物,长期堆积后发生腐烂,会产生大量气体,也就是沼气。沼气由50%—80%甲烷、20%—40%二氧化碳、0%—5%氮气、小于1%的氢气、小于0.4%的氧气与0.1%—3%硫化氢等气体组成,其特性与天然气相似。空气中如果含有8.6%—20.8%(按体积计)的沼气,就会形成爆炸性的混合气体。因此,选择ABD选项。
6.ACD[解析]氢燃料电池车以氢气为燃料与空气中的氧气反应,以其产生的电力推动马达而得以行驶,氢燃料电池可以把化学能直接转化为电能,故它没有过多的能量形态变化环节,可以避免中间转换的损失,从而达到很高的发电效率。它的最终产物是水和电能,因而氢燃料电池车被称为绿色新型环保汽车。因此,选择ACD选项。
7.BD[解析]A项:铀的化学性质活泼,几乎能和所有的非金属作用。A项错误。B项:铀是致密且有延展性的银白色放射性金属,原子序数为92,其元素符号是U。B项正确。C项:天然铀含234U、235U和238U三种同位素,其中238U叫贫铀,地球上存量最多的是铀-238,约占99.275%,而铀-235是制造核武器的主要材料之一。C项错误。D项:铀的化学性质非常活泼,在自然界它总是以化合状态存在,不存在游离的金属铀。D项正确。因此,选择BD选项。
8.CD[解析]A项:加热固体物质用排水法收集气体时,实验完毕后,应该先把导管从水中取出,后移酒精灯,防止水倒流,导致试管炸裂。A项错误。B项:实验时,试管夹应该夹在离管口13的位置而非12的位置。B项错误。C、D项均正确。因此,选择CD选项。
9.ACD[解析]B项:天然存在的惰性气体有六种,即氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和具有放射性的氡(Rn)。B项错误。A、C、D项均正确。因此,选择ACD选项。
10.BD[解析]B项:一氧化碳是一种碳氧化合物,化学式为CO,通常状况下为无色、无臭、无味的气体。B项正确。D项:一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,失去了携氧能力,造成生物体内缺氧,而发生中毒现象,造成窒息。D项正确。因此,选择BD选项。
[拓展]A项:一氧化碳不与石灰水反应,不能直接用澄清石灰水检验。二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,通常使用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体。A项错误,排除。C项:物理性质上,一氧化碳的熔点为-205℃,沸点为-191.5℃,难溶于水(20℃时在水中的溶解度为0.002838g),不易液化和固化。C项错误,排除。
三、判断题
1.×[解析]生物材料的定义范畴较为广泛,它涵盖了由生物体产生或构成的材料,同时也包含那些虽经人工制造但具备与生物体良好兼容性且能用于生物医学相关目的的材料。人工气管作为一种用于解决人体气管相关疾病或功能缺失问题的重要医疗器具,属于生物材料。因此,本题错误。
2.×[解析]大气含氧量并非越高就越好。当氧气含量过高时,会引发氧中毒现象。人体吸入过多氧气,会对肺部、神经系统等造成损害。此外,高浓度氧气还会加速许多物质的氧化反应、增加火灾发生的风险。所以,大气中的氧气含量必须维持在适宜范围,过高或过低都不利于人体健康和整个生态环境的稳定。因此,本题错误。
3.× [解析]核聚变,又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应,是轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量的一种核反应形式。因此,本题错误。
4.√[解析]铀裂变在核电厂最常见,热中子轰击铀原子发生核裂变反应,放出2到3个中子,中子再去与其他铀原子发生反应,引起新的核裂变,从而形成链式反应。反应时除放出中子还会放出热,如果温度太高,反应炉会熔掉,而演变成反应炉熔毁造成严重灾害,故通常会放控制棒(中子吸收体)去吸收中子以降低反应速度。因此,本题正确。
5.√[解析]因为普通洗涤剂、香皂、肥皂的分子结构中,一部分能溶于水,而不溶于油,叫“亲水基”;另一部分却不溶于水,而溶于油,叫“亲油基”。它们的作用虽然不同,却是相互牵连共同作用的。衣服上的污垢,主要由尘埃、煤烟、油脂和汗水等构成。例如,衣服被油迹或污垢弄脏了,把衣服先浸湿,擦上肥皂,肥皂分子中的亲油部分,就纷纷跑向油迹和污垢,与它们互溶;而亲水的部分与水相溶。这样,油污就在肥皂分子与水分子相互作用的团团包围之中渐渐溶解,最后被水清除掉。因此,本题正确。
6.√[解析]朱砂的主要成分是硫化汞,阿姆斯特丹大学化学家凯特利恩·基恩及其同事发现该化合物的结构可以通过一系列的氯离子化学反应被打破,最终产物就是纯汞,不断累积很有可能导致画作由红变黑。因此,本题正确。
7.×[解析]“84”消毒液是一种以次氯酸钠为主要成分的含氯消毒剂,主要用于物体表面和环境等的消毒。次氯酸钠具有强氧化性,可水解生成具有强氧化性的次氯酸,能够将具有还原性的物质氧化,使微生物最终丧失机能,无法繁殖或感染。“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠并不是氯酸钠。因此,本题错误。
[拓展]氯酸钠与次氯酸钠的化学式不同,前者的化学式为NaClO3,后者为NaClO。此外这两者的水溶液酸碱性也不同,氯酸钠的水溶液呈中性,而次氯酸钠的水溶液呈较强的碱性。
8.√[解析]硬水是含可溶性钙、镁化合物多的水,软水是含钙、镁化合物少的水,用蒸馏或煮沸的方法可以把硬水软化。因此,本题正确。
9.× [解析]碳酸钠,是一种无机化合物,又叫纯碱,但分类属于盐,不属于碱。国际贸易中又名苏打或者碱灰。因此,本题错误。
10.√[解析]汞,俗称水银,是常温常压下唯一以液态存在的金属。因此,本题正确。