高中化學 第四章 化學與自然資源的開發(fā)利用章末檢測 新人教版必修2

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第四章 化學與自然資源的開發(fā)利用 (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題包括16個小題，每小題3分，共48分。每小題只有一個選項符合題意) 1．下列做法不能體現(xiàn)低碳生活的是 (　　) A．減少食物加工過程 B．注意節(jié)約用電 C．盡量購買本地的、當季的食物 D．大量使用薪柴為燃料 答案　D 解析　薪柴燃燒釋放出二氧化碳氣體，不符合“低碳生活”的理念；減少食物的加工過程和節(jié)約用電，可少耗能量，減少釋放二氧化碳的量，符合“低碳生活”的理念；購買本地和當季食物，可以減少運輸過程的能量耗損，減少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”的理念。 2．鈉多以資源豐富的NaCl為原料來制備，下列方法中能夠制備出金屬鈉的是 (　　) A．加熱NaCl晶體 B．用金屬鉀置換NaCl溶液中的Na＋ C．電解NaCl溶液 D．電解熔融的NaCl 答案　D 3．下列關于化學與生產(chǎn)、生活的認識不正確的是 (　　) A．CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應的氣體 B．使用清潔能源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一 C．節(jié)能減排符合低碳經(jīng)濟的要求 D．合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)有助于緩解能源緊缺 答案　A 解析　由于N2不是造成溫室效應的氣體，所以A不正確。 4．下列不屬于海水化學資源利用的是 (　　) A．海水淡化 B．海水提鹽 C．海水提溴 D．海水提碘 答案　A 解析　海水淡化是海水水資源的利用，而海水提鹽、海水提溴、海水提碘等均是海水化學資源的利用。 5．下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是 (　　) A．Cr2O3 B．MnO2 C．MgO D．V2O5 答案　C 解析　MgO和Al不能在熔融狀態(tài)發(fā)生置換反應。 6．下列說法正確的是 (　　) A．禁止使用四乙基鉛作汽油抗爆震劑，可減少汽車尾氣污染 B．聚乙烯可發(fā)生加成反應 C．煤的干餾和石油的分餾均屬化學變化 D．石油分餾可獲得乙烯、丙烯和丁二烯 答案　A 解析　鉛是一種重要的污染物，A項正確；乙烯加聚反應生成聚乙烯后，雙鍵變單鍵不能發(fā)生加成反應，B項錯誤；煤的干餾是指將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，屬于化學變化，C項錯誤；石油分餾得到的是不同沸點的烴類化合物，如汽油、煤油、柴油等，只有通過裂解的方法可得到乙烯等不飽和的烴類物質(zhì)，D項錯誤。 7．綠色化學概念從一提出來，就明確了它的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應途徑。下列化工生產(chǎn)中體現(xiàn)綠色化學內(nèi)涵的是 (　　) ①減少“三廢”排放量 ②考慮有關原材料的再生利用 ③出現(xiàn)污染問題再治理 ④回收未反應的原料、副產(chǎn)物、助溶劑、穩(wěn)定劑等非反應試劑 ⑤拒絕使用無法替代、無法回收、無法再生和重復使用的有毒副作用、污染明顯的原料 A．①③④ B．①②③⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤ 答案　C 解析　對出現(xiàn)的污染問題及時治理屬于環(huán)境治理的范疇，不能體現(xiàn)綠色化學的內(nèi)涵。 8．下列說法中不正確的是 (　　) A．石油化學工業(yè)是以石油為原料，既生產(chǎn)石油產(chǎn)品又生產(chǎn)化學用品的石油加 工業(yè) B．石油裂化既能提高汽油產(chǎn)量，又能提高汽油的質(zhì)量 C．石油的裂解和裂化都是化學變化，但二者的目的不一樣 D．烷烴在裂解過程中既可發(fā)生斷鏈裂解又可發(fā)生脫氫裂解 答案　A 解析　石油化學工業(yè)的原料是石油和天然氣，A項不正確；石油裂化既能提高汽油的產(chǎn)量又能提高汽油的質(zhì)量，裂解是深度裂化，以獲取化工原料乙烯、丙烯、丁烯為生產(chǎn)目的，B、C項均正確；烷烴裂解方式有兩種，即斷鏈和脫氫，D項正確。 9．化學與能源開發(fā)、環(huán)境保護、資源利用等密切相關。下列說法正確的是(　　) A．為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，應大量使用化肥和農(nóng)藥 B．綠色化學的核心是應用化學原理對環(huán)境污染進行治理 C．實現(xiàn)化石燃料清潔利用，就無需開發(fā)新能源 D．垃圾是放錯地方的資源，應分類回收利用 答案　D 解析　化肥和農(nóng)藥可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，但大量使用時會污染土壤；綠色化學的核心是實現(xiàn)零污染、零排放；化石燃料在自然界中不是取之不盡、用之不竭的，還需開發(fā)新能源。 10．下列說法中不正確的是 (　　) A．金屬的冶煉原理，就是運用氧化還原反應原理，在一定條件下將金屬從其 化合物中還原出來 B．冶煉金屬時，必須加入一種物質(zhì)作還原劑 C．金屬由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，一定是被還原 D．金屬單質(zhì)被發(fā)現(xiàn)和應用的越早，其活動性越弱 答案　B 解析　金屬的冶煉就是把金屬從其化合物中還原出來；有些金屬冶煉時不需要還原劑，例如：Hg和Ag的冶煉，工業(yè)上用熱分解法使HgO和Ag2O分解來獲得Hg和Ag；金屬在化合態(tài)中顯正價，變成游離態(tài)化合價降低，被還原；金屬活動性越弱，金屬的獲取越容易，金屬單質(zhì)被發(fā)現(xiàn)和應用的越早。 11．常見的污染物分為一次污染物和二次污染物。二次污染物是排入環(huán)境中的一次污染物在物理化學因素或微生物作用下，發(fā)生化學變化所生成的新污染物，如反應2NO＋O2===2NO2中，二氧化氮為二次污染物，下列三種物質(zhì)：①硫化氫；②二氧化硫；③汽油，其中能生成二次污染物的是 (　　) A．①② B．②③ C．①③ D．全部都是 答案　A 解析　由2H2S＋3O22SO2＋2H2O，產(chǎn)生二次污染物SO2；SO2是形成酸雨的主要物質(zhì)；汽油不是污染物，汽油燃燒生成CO等，是一次污染物，故答案為A。 12．保護環(huán)境是每個公民的責任和義務。引起下列環(huán)境污染的原因不正確的是 (　　) A．重金屬、農(nóng)藥和難分解有機物等會造成水體污染 B．裝飾材料中的甲醛、芳香烴及氡等會造成居室污染 C．水體污染會導致地方性甲狀腺腫 D．CO2和氟氯代烴等物質(zhì)的大量排放會造成溫室效應的加劇 答案　C 解析　地方性甲狀腺腫是機體缺碘引起的，與環(huán)境污染無關。 13．工業(yè)制備鋁一般是通過鋁土礦制得純凈的Al2O3，然后得到鋁。而不是電解氯化鋁，其主要原因是 (　　) A．AlCl3是共價化合物，其熔融態(tài)不導電 B．電解AlCl3生成的Cl2會污染大氣 C．用氫氣還原氧化鋁即可得到鋁 D．AlCl3不存在 答案　A 解析　AlCl3是共價化合物，其熔融態(tài)不導電，A正確；Cl2雖然會污染大氣，但電解NaCl制金屬鈉時也產(chǎn)生Cl2，況且Cl2還是重要的化工原料，B錯誤；鋁是活潑金屬只能利用電解法制取，C錯誤；固體、溶液中均存在氯化鋁，D錯誤。 14．煤是重要的能源和化工原料，直接燃燒既浪費資源又污染環(huán)境。最近，某企業(yè)利用“煤粉加壓氣化制備合成氣新技術”，讓煤變成合成氣(一氧化碳及氫氣總含量≥90%)。下列有關說法正確的是 (　　) ①煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學變化和物理變化?、诿悍奂訅簹饣苽浜铣蓺膺^程涉及化學變化但沒有物理變化　③該技術實現(xiàn)了煤的清潔利用?、茉摷夹g實現(xiàn)了煤的高效利用 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 答案　C 解析　煤粉加壓氣化是將煤變成以CO和H2為主要成分的合成氣，此過程涉及化學變化和物理變化，減少了污染，提高了煤的利用率。 15．塑料、合成橡膠和合成纖維這三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然氣為原料生產(chǎn)的，下列有關說法錯誤的是 (　　) A．天然氣作為化工原料主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇 B．煤可以直接液化，煤與氫氣作用生成液體燃料 C．煤是以單質(zhì)碳為主的復雜混合物，干餾時單質(zhì)碳與混合的物質(zhì)發(fā)生化學變 化 D．聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通過聚合反應制得的 答案　C 解析　煤是有機物和少量無機物組成的復雜混合物，主要含碳元素。故選C項。 16．以下反應最符合綠色化學原子經(jīng)濟性要求的是 (　　) A．乙烯聚合為聚乙烯高分子材料 B．甲烷與氯氣制備一氯甲烷 C．以銅和濃硝酸為原料生產(chǎn)硝酸銅 D．用SiO2制備高純硅 答案　A 解析　綠色化學原子經(jīng)濟性即反應不產(chǎn)生副產(chǎn)物和污染物。A項，nCH2===CH2CH2—CH2，符合題意；B項，CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl……副產(chǎn)物過多；C項，Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，NO2有毒，會產(chǎn)生污染；D項，SiO2制備高純硅，SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑，Si(粗)＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si＋4HCl，會生成CO及HCl氣體，污染環(huán)境，故正確答案為A。 二、非選擇題(本題共5個小題，共52分) 17．(10分)如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學家探索的課題，將石油分餾得到的重油進行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。 資料一　石蠟是含有20～30個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。 資料二　石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。 某研究性學習小組在實驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖：實驗過程中可觀察到燒瓶中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結(jié)，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實驗后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。 (1)該裝置儀器連接的順序應遵循的原則為__________________________， 為保證實驗成功，實驗前必須進行的操作是____________________________ _________________________________________________________________， 裝置中較長導管的作用是___________________________________________。 (2)試管Ⅱ中少量液體凝結(jié)說明了_________________________________。 (3)試管Ⅲ中溶液褪色說明了________________________________________。 (4)能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，理由是_______________________ _________________________________________________________________。 (5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學方程式________________________ ________________________________________________________________。 (6)石油裂化的重要意義是__________________________________________。 答案　(1)從下往上，從左往右　檢查裝置的氣密性　導氣和冷凝氣體 (2)裂化生成了碳原子數(shù)大于4的烴 (3)裂化生成了碳原子數(shù)小于5的烯烴 (4)不能，因為裂化產(chǎn)物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反應 (5)C20H42C10H22＋C10H20 (6)可提高石油產(chǎn)品中輕質(zhì)燃油，特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量 解析　儀器連接的順序應遵循從下往上，從左到右的原則，裝入藥品之前要檢查裝置的氣密性。依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理，設置了長導管，其作用除導氣外，兼起冷凝氣體的作用；試管Ⅱ中有液體生成，說明生成4個碳原子數(shù)以上的烴，因為常溫、常壓下，4個碳原子數(shù)以上的烴大都呈液態(tài)，試管 Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色說明生成常溫、常壓下呈氣態(tài)的5個碳原子數(shù)以下的烯烴；由于裂化產(chǎn)物中有烯烴生成，易與溴發(fā)生加成反應，所以不能用來萃取鹵素單質(zhì)；從以上變化可以看出，石油裂化的主要目的是為了獲得更多的輕質(zhì)燃油，特別是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。 18．(10分)某研究性學習小組對鋁熱反應實驗展開研究。查閱有關資料后得知，“鋁熱反應”的現(xiàn)象為“反應放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光”、“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱《化學手冊》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔點和沸點數(shù)據(jù)如下： 物質(zhì) Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔點/℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸點/℃ 2 467 2 980 2 750 — (1)某同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。理由：該反應放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵的低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋________(填“合理”或“不合理”)。 (2)設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是____________，反應的離子方程式為____________________ ________________________________。 (3)實驗室溶解該熔融物，最適宜采用下列試劑中的________(填序號)。 A．濃硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氫氧化鈉溶液 答案　(1)合理　(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(3)B 19．(10分)在一定條件下，可實現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化： 請完成下列問題： (1)孔雀石的主要成分是CuCO3Cu(OH)2(堿式碳酸銅)，受熱易分解。圖中的F是________(填化學式)。 (2)寫出明礬溶液與過量NaOH溶液反應的離子方程式： ________________________________________________________________。 (3)寫出B―→E＋D的反應方程式：___________________________________ _____________________________________。 (4)圖中所得C和D都為固體，混合后在高溫下可發(fā)生反應，寫出該反應的化學方程式：_______________________________________________________， 該反應消耗了1 mol C，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________________________ ______________________________________________。 答案　(1)CO2　(2)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ (4)3CuO＋2Al3Cu＋Al2O3　2NA(或1.2041024) 解析　首先由題意和題圖分析出： 孔雀石：CuCO3Cu(OH)22CuO＋CO2↑＋H2O；明礬與過量NaOH反應：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O；A與F反應：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，沉淀加熱為2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。B電解：2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑，由此可確定A為NaAlO2，F(xiàn)為CO2，C為CuO，B為Al2O3，E為O2，D為Al。CuO與Al發(fā)生鋁熱反應，消耗1 mol CuO，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA。 20．(10分)已知A、B、F是家庭中常見的有機物，E是石油化工發(fā)展水平的標志，F(xiàn)是一種常見的高分子材料。根據(jù)下面轉(zhuǎn)化關系回答下列問題： (1)操作⑥、操作⑦的名稱分別為________、________。 (2)下列物質(zhì)中沸點最高的是________。 A．汽油 B．煤油 C．柴油 D．重油 (3)在①～⑤中屬于取代反應的是________；原子利用率為100%的反應是________。(填序號) (4)寫出結(jié)構(gòu)簡式：A________、F________。 (5)寫出反應③的離子方程式：___________________________________ _____________________________________。 (6)作為家庭中常見的物質(zhì)F，它給我們帶來了極大的方便，同時也造成了環(huán)境污染，這種污染稱為__________。 答案　(1)分餾　裂解　(2)D (3)①②③?、堍? (4)CH3COOH　CH2—CH2 (5)CH3COOCH2CH3＋OH－―→CH3COO－＋C2H5OH (6)白色污染 解析　石油經(jīng)過分餾可生產(chǎn)石油氣、汽油、柴油等產(chǎn)品，而上述產(chǎn)品再經(jīng)過高溫裂解可制得乙烯、丙烯等化工產(chǎn)品，而E是石油化工發(fā)展水平的標志，故E為乙烯，則F為聚乙烯，B為乙醇。由框圖知C為乙醇與酸A發(fā)生酯化反應生成的酯，且A為家庭中常見有機物，故A為乙酸，C為乙酸乙酯，其他答案可依次推出。 21．(12分)海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如下： (1)請列舉海水淡化的兩種方法：________、________。 (2)步驟Ⅰ中已獲得Br2，步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br－，其目的是_____________ _________________________________________________________________。 (3)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可達95%，有關反應的離子方程式為_______________________________________________________________， 由此反應可知，除環(huán)境保護外，在工業(yè)生產(chǎn)中應解決的主要問題是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)某化學研究性學習小組為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關資料知：Br2的沸點為59 ℃，微溶于水，有毒并有強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后，畫了如下裝置簡圖： 請你參與分析討論： 圖中儀器B的名稱是____________。 ②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是___________ ____________________________________________________________。 ③實驗裝置氣密性良好，要達到提純溴的目的，操作中如何控制關鍵條件？ _________________________________________________________________。 ④C中液體顏色為________________。為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反應后，再進行的分離操作是________________。 答案　(1)蒸餾法　電滲析法　離子交換法及其他合理答案中的任意兩種 (2)富集溴元素 (3)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－　強酸對設備的嚴重腐蝕 (4)①冷凝管?、贐r2腐蝕橡膠?、劭刂茰囟扔媌的溫度，并收集59 ℃的餾分?、苌罴t棕色　分液(或蒸餾) 解析　橡膠中含有碳碳雙鍵，可以與溴發(fā)生加成反應而被腐蝕。