人教版高中化学必修二第四章 化学与自然资源的开发利用单元练习题.docx
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人教版高中化学必修二第四章化学与自然资源的开发利用单元练习题
第四章化学与自然资源的开发利用
一、单选题
1.垃圾处理无害化、减量化和资源化逐渐被人们所认识。
垃圾的分类收集是实现上述理念的重要措施。
某垃圾箱上贴有如图所示的标志,向此垃圾箱中丢弃的垃圾应是( )
A.危险垃圾
B.可回收垃圾
C.有害垃圾
D.其他垃圾
2.海水中可以提取镁,其方法是首先使海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。
从化学知识的角度和经济效益的角度考虑,可在海水中加入的物质是( )
A.NaOH
B.KOH
C.CaO
D.Na2O
3.“飘尘”是物质燃烧时产生的粒状飘浮物,颗粒很小(直径小于1×10-7m),不易沉降(可飘浮数小时甚至数年),它与空气中二氧化硫、氧气接触时,二氧化硫部分转化为三氧化硫,使空气酸度增加,形成酸雨。
飘尘所起的主要作用是( )
A.氧化剂
B.还原剂
C.吸附剂
D.催化剂
4.下列关于金属在自然界中存在形态的说法不正确的是( )
A.地壳中含量最高的金属是铁,其次是铝
B.铝在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分是氧化铝)中
C.铁主要存在与铁矿石(磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等)中
D.金、铂等不活泼的金属以游离态形式存在
5.在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是( )
A.Na,Mg,Al
B.Na,K,Zn,Fe
C.Zn,Fe,Cu,Ag
D.Mg,Al,Zn,Fe
6.用铝热剂冶炼难熔金属,是因为铝( )
①具有导电性②具有较强的还原性③具有延展性④被氧化过程中放出大量的热.
A.①
B.①②③
C.②④
D.①②③④
7.把铝粉和氧化亚铁粉末配成铝热剂,分成两等份。
一份在高温下恰好完全反应后,再与足量盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。
前后两种情况下生成的气体的质量比是( )
A.3∶2
B.2∶3
C.1∶1
D.28∶9
8.煤是重要的能源和化工原料,直接燃烧既浪费资源又污染环境。
最近,某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”,让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)。
下列有关说法正确的是( )
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化 ②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 ③该技术实现了煤的清洁利用 ④该技术实现了煤的高效利用
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
9.铝用来焊接钢轨是利用( )
A.铝同氧气反应生成稳定的保护层
B.铝是热的良导体
C.铝是强还原剂,铝热反应放热
D.铝合金强度大
10.合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念,下列关于燃料的说法正确的是( )
A.“可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B.氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料
C.乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料
D.石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
11.下列物质属于合成高分子材料的是( )
A.水泥
B.食品保鲜膜
C.钛合金
D.陶瓷
12.以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
A.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料
B.甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜
D.用二氧化硅制备高纯硅
13.煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。
下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是( )
A.CO、H2、N2
B.CO、CH4、H2
C.CO、CH4、CO2
D.CH4、H2、O2
14.除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯气,应该采用的方法是( )
A.加入适量的碘化钾溶液
B.通入溴蒸气
C.加氢氧化钠溶液
D.加入适量的溴化钠溶液
15.从海水中提取金属镁的生产步骤有:
①浓缩结晶 ②加熟石灰 ③加盐酸 ④过滤 ⑤熔融电解,正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤
B.⑤④③①②
C.②④③①⑤
D.③④②①⑤
二、双选题
16.(双选)海水中蕴藏着丰富的资源。
海水综合利用的示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.通过氯碱工业可生产的产品有NaOH、NaClO、盐酸、Na2CO3等
B.除去粗盐中的SO
、Ca2+、Mg2+等杂质,加入试剂及相关操作顺序可以是:
NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸
C.可将MgCl2·6H2O晶体在空气中直接加热脱水得到较纯净的无水MgCl2
D.电解MgCl2溶液可制取金属镁
17.(双选)下列说法正确的是( )
A.石油主要含有碳、氢两种元素
B.石油是由多种碳氢化合物组成的混合物
C.石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
D.石油是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物
18.下列说法正确的是( )
A.煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料,是取之不尽的
B.煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物,主要含有碳和氢两种元素
C.石油主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素
D.煤和石油都是由古代动植物遗体埋在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的
19.下列关于石油的说法正确的是( )
A.只含有碳、氢两种元素,所以石油属于烃
B.主要是烃类混合物,所以有固定的沸点
C.主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物
D.石油分馏得到的汽油是混合物
三、填空题
20.酸雨形成的原理之一可表示如下:
含硫燃料
A
B
硫酸
请回答下列问题。
(1)A的化学式为__________,B的化学式为__________________________________。
(2)三个反应中,不属于氧化还原反应的是________(填序号)。
(3)SO2中硫元素显+4价,它可以降低到0价,利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的________(填“氧化剂”或“还原剂”)除去SO2,达到减少污染的目的。
(4)雨水的pH小于5.6时,就判定为酸雨。
已知pH=-lgc(H+),经测定某次雨水所含酸性物质只有硫酸,且其浓度为5×10-5mol·L-1,则这次降雨________(填“是”或“不是”)酸雨。
(5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫,其排出的废气中往往含有SO2、CO2等。
为了除去有害的SO2气体,在英国已进行了一个研究,结果表明:
高烟囱可以有效降低地面SO2的浓度。
在20世纪60年代到70年代的10年间,由发电厂排放的SO2增加了35%,但由于高烟囱的建造,地面SO2浓度降低了30%之多。
①你认为减少酸雨产生可采取的措施是__________(填字母)。
A.少用煤作燃料
B.把工厂的烟囱建高
C.燃料脱硫
D.把工厂迁移到农村
E.开发新能源
②请从全球环境保护的角度,分析这种建高烟囱的方法是否可取?
________(填“可取”或“不可取”),理由是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
21.某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化,装置如下图所示:
资料一 石蜡是含有20~30个碳原子的烷烃的混合物,常温下呈固态。
资料二 石油催化裂化中通常使用氧化铝作催化剂。
实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化,试管Ⅱ中有少量液体凝结,试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色,实验后闻试管Ⅱ中液体气味,具有汽油的气味。
(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为________________________________________,
为保证实验成功,实验前必须进行的操作是_____________________________________,
装置中较长导管的作用是______________________________________________________。
(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了______________________________________________。
(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了___________________________________________________。
(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴,理由是_____________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_________________________________
________________________________________________________________________。
(6)石油裂化的重要意义是___________________________________________________。
22.某校高一研究性学习小组将造成我省某市空气污染的主要原因分为以下四种:
A.燃烧农作物秸秆B.燃烧含硫煤
C.粉尘污染D.机动车尾气污染
并就造成该市空气污染的最主要原因调查了该市100名市民和100位环保部门人士。
调查结果如下图所示:
(1)调查结果显示:
该市市民认为造成空气污染的最主要原因是________(填序号,下同),环保人士认为造成该市空气污染的最主要原因是_______________________________________。
(2)调查结果说明市民对造成空气污染的最主要原因认识不足。
该最主要原因造成的大气污染的主要有害成分是________,空气中该成分含量较高时,在空气中的氧气和水的共同作用下,会形成酸雾,其化学反应方程式为______________________________________________。
(3)下列措施能够减少空气中该成分排放量的是____________________________________。
①用天然气代替煤炭作民用燃料 ②改进燃烧技术,提高热能利用率 ③工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高 ④燃煤中加入适量石灰石后使用
23.溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65mg·L-1。
实验室模拟海水中溴的提取。
实验方法:
将适量新制氯水加入到20mL富含溴离子的海水中(海水可以用0.1mol·L-1的溴化钠溶液代替),把溴置换出来。
(1)氯水中的氯气作________剂,涉及反应的离子方程式为____________________________。
(2)得到的单质溴可以用有机溶剂在________(仪器)中实现萃取富集,萃取试剂用________、苯等,得到的有机层显________色。
24.钛是一种活泼金属,具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。
工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛,用以冶炼钛,主要有以下五个反应:
①FeTiO3+2H2SO4===TiOSO4+FeSO4+2H2O
②TiOSO4+2H2O===H2TiO3↓+H2SO4
③H2TiO3
TiO2+H2O
④TiO2+2C+2Cl2
TiCl4↑+2CO↑
⑤TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti
(1)针对以上五个反应,下列叙述错误的是________。
A.反应①是非氧化还原反应
B.反应②生成了两种酸
C.反应④中的TiO2是氧化剂
D.反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强
(2)钛具有很强的耐腐蚀性,以下对其原因的分析正确的是________。
A.钛是像金、铂一样的不活泼金属
B.金属钛的表面易形成致密的氧化膜
C.钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应
D.钛有很高的强度
四、实验题
25.某同学设计了如图所示装置进行石油分馏的实验。
(1)指出实验装置中仪器A、B、C、D的名称:
A________、B__________、C__________、D________。
(2)指出该同学所设计的实验装置中存在的错误,并给予改正。
错误:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
改正:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(3)实验装置改正后,进行气密性检查的方法________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片的作用是__________________________________________
________________________________________________________________________。
26.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:
________、________。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是
________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________,
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是
________________________________________________________________________。
(4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:
Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。
他们参观生产过程后,画了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称是________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是
________________________________________________________________________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件?
________________________________________________________________________。
④C中液体颜色为________。
为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是______________________________________________。
27.地球上海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65mg·L-1。
其工业提取方法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法。
方法是将氯气通入富含溴离子的海水中,把溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。
该方法涉及的反应有:
①________________________________________________________________________(写出离子方程式);
②3Br2+3CO
===BrO
+5Br-+3CO2↑,该反应的氧化剂是________,还原剂是________;
③BrO
+5Br-+6H+===3Br2+3H2O。
(2)空气吹出二氧化硫吸收法。
该方法基本同
(1),只是将溴吹出后是用二氧化硫来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。
单质溴与二氧化硫反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(3)溶剂萃取法。
该法是利用单质溴在水中和有机溶剂中溶解度不同的原理来进行的。
实验室中萃取用到的实验仪器名称是________。
下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是________(填序号)。
①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸
五、推断题
28.工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成份为Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2等)。
某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下:
(1)写出X、Y的化学式:
X________,Y________;
(2)通入过量CO2时反应的离子方程式为________。
六、计算题
29.以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一。
(1)若电解食盐水时消耗NaCl的质量为234g,则在理论上最多可得氯气的体积为________升(标准状况)。
(2)若将2mol的氯气通入足量石灰乳中,理论上可得到次氯酸钙________克。
30.铝热反应不仅用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。
请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式,指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂,并计算生成1mol各种金属分别需要纯铝的质量。
V2O5+Al——Al2O3+V
Co3O4+Al——Al2O3+Co
答案解析
1.【答案】B
【解析】中国生活垃圾一般可分为四大类:
可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾,可回收垃圾主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类;有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,这些垃圾需要特殊安全处理;其它垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、纸巾等难以回收的废弃物,采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。
为危险垃圾标志;
为可回收垃圾标志;
为有害垃圾标志;生活垃圾有的可回收,有的不能回收,其标志较多。
2.【答案】C
【解析】若使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,须在海水中加入碱,理论上加入NaOH、KOH、CaO、Na2O都可实现上述转化,但NaOH、KOH、Na2O为重要的化工原料,其成本较高,而CaO可由石灰石或贝壳等分解而获得,原料易得,成本较低,故可加入CaO,CaO+H2O===Ca(OH)2,从而使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,C相符合题意。
3.【答案】D
【解析】二氧化硫和氧气的反应是一个可逆反应,反应速率很慢,在空气中飘尘的催化作用下,大大加快了反应速率,使大部分二氧化硫转化为三氧化硫进而与水反应生成硫酸而形成酸雨。
4.【答案】A
【解析】地壳中含量最高的金属是铝,其次是铁。
金属在自然界中的存在形态与其化学活动性有关,化学性质比较活泼的金属铝、铁等在自然界中以化合态存在,汞、金、铂等化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在。
5.【答案】A
【解析】
6.【答案】C
【解析】根据铝的还原性强,且还原其他金属时放出大量的热,故常用于冶炼难熔金属。
用铝热剂冶炼难熔金属,是因为还原性强,且还原其他金属时放出大量的热,与导电性、延展性无关。
7.【答案】C
【解析】本题应分析两个过程中电子转移的数目。
铝置换出铁,铁再和盐酸反应生成H2和铝直接与烧碱反应生成H2转移的电子数目应该相同,化学方程式如下:
2Al+3FeO
Al2O3+3Fe,3Fe+6HCl===3FeCl2+3H2↑;2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;由此可看出两种情况下生成的气体的质量比为1∶1。
8.【答案】C
【解析】煤粉加压气化是将煤变成以一氧化碳和氢气为主要成分的混合气体,此过程涉及化学变化和物理变化,既减少了污染,又提高了煤的利用率。
9.【答案】C
【解析】铝是强还原剂,而铝热反应要放出大量的热,可达到很高的温度,生成氧化铝和液态铁,从而将钢轨焊接在一起。
10.【答案】B
【解析】可燃冰外观像冰,其化学组成是CH4·nH2O,根据元素守恒知,水不能变为油;氢能源来源广、热值高,且燃烧后生成水对环境无污染;乙醇中含有碳、氢、氧三种元素,其燃烧产物是二氧化碳和水,但乙醇为可再生能源,;石油和煤都属于化石燃料,且属于不可再生能源。
11.【答案】B
【解析】高分子材料,包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等许多种类,其中塑料、合成橡胶和合成纤维被称为现代三大高分子材料。
食品保鲜膜主要有三大种类:
聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯,属于塑料,是合成高分子材料。
水泥是传统的硅酸盐产品,不是合成高分子材料;合金是由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合成的具有金属特性的物质,不是合成高分子材料;陶瓷是传统的硅酸盐产品,不是合成高分子材料。
12.【答案】A
【解析】绿色化学原子经济性即反应不产生副产物和污染物。
nCH2===CH2
CH2—CH2澹珹项符合题意;B项,CH4+Cl2
CH3Cl+HCl,
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl……副产物过多;C项,Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,NO2有毒,会产生污染;D项,SiO2制备高纯硅,SiO2+2C
Si(粗)+2CO↑,Si(粗)+2Cl2
SiCl4,SiCl4+2H2
Si+4HCl,会生成CO及HCl气体,污染环境,正确答案为A。
13.【答案】B
【解析】一氧化碳和氢气为煤气的主要成分;甲烷是天然气的主要成分。
14.【答案】D
【解析】氯气和单质溴都能与碘化钾反应,生成单质碘,引入新杂质;氯气和液溴都能与氢氧化钠反应;氯气能与溴化钠溶液生成单质溴。
15.【答案】C
【解析】海水中含有Mg2+,加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀:
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,过滤可得到Mg(OH)2固体。
再将Mg(OH)2转化为MgCl2,MgCl2熔点低,电解熔融MgCl2可得金属镁:
MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑,综上所述,C项符合题意。
16.【答案】AB
【解析】A项,氯碱工业主要产品是氢氧化钠和氯气,延伸产品可以有NaClO、盐酸、Na2CO3等,正确;B项,镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,正确;C项,若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl
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