高中化学必修二试题单元分层过关检测(人教2019)第八章化学与可持续发展含解析答案

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第八章 化学与可持续发展单元专项提升1.金属矿物的开发利用点拨：1.金属冶炼方法与金属活动性的关系注意：工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电。2.铝热反应(1)概念：铝与某些难熔金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)在高温条件下发生的置换反应称为铝热反应。(2)反应原理(以铝和氧化铁反应为例)：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3，实验如图。(3)铝热剂：铝粉和某些难熔金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)的混合物。(4)反应特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3(固态)分离。(5)应用：在冶金工业上常用这一原理制取熔点较高的金属，如Fe、Cr、Mn等；也可用于焊接钢轨等。【例题】1．下列关于金属冶炼的说法正确的是A．工业上常用电解AgNO3水溶液制取AgB．工业上常用电解氯化钠溶液制取金属钠C．工业上常用电解熔融AlCl3制取AlD．工业上常用CO在高温条件下还原Fe2O3制取Fe2.海水资源的开发与利用点拨：1.海水提溴海水提溴的常用方法是空气吹出法。(1)主要流程(2)主要反应Cl2＋2Br-=Br2＋2Cl-(氧化)，Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4(富集)，Cl2＋2Br-=Br2＋2Cl-(提取)2.海带中含有碘元素的检验及碘的提取(1)海带中含有碘元素的检验①关键反应的反应原理：2H＋＋2I-＋H2O2=I2＋2H2O。②实验步骤及证明方法：(2)海带中提碘①工艺流程：海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质。②主要的化学反应原理：Cl2＋2KI=2KCl＋I2。3.海水提镁(1)工艺流程(2)主要的化学反应原理CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2＋MgCl2=Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑4.从海水中获取能源①从海水中提取铀和重水，用于核能开发。②开发潮汐能、波浪能等新型能源。【例题】2．我国有广阔的海上疆域，海水综合利用要符合可持续发展的要求，其联合工业体系(部分)如图所示，下列说法错误的是A．从苦卤中制溴的过程中存在氧化还原反应B．海水淡化的方法中，通常以烧煤为燃料，蒸馏获得蒸馏水C．海水制镁过程中用到的沉淀剂是石灰乳D．氯碱工业的产品可用于生产盐酸、漂白液等3.煤、石油和天然气的综合利用点拨：1.化学“三馏”的比较注意：(1)石油常压蒸馏时所得馏分的先后顺序为石油气(C4以下)、汽油(C5～C11)、煤油(C11～C16)、柴油(C15～C18)、重油(C20以上)等。(2)减压可以降低物质的沸点，石油的减压蒸馏可以在较低温度下，使重油、柴油等常压蒸馏产品继续分离，可得到燃料油、润滑油、石蜡等石油产品。2.化学中“两裂”的比较3.化学“六气”的主要成分4.干馏和蒸馏的区别【例题1】3．石油是一种重要的化石燃料，通过石油的炼制，我们可以获得多种有机化合物，下列关于石油及其炼制的说法中错误的是A．石油是混合物B．石油的分馏是物理变化C．石油分馏得到的馏分是纯净物D．通过裂解可以提高乙烯等短链烃的产量【例题2】4．下列变化中，属于物理变化的是A．煤的干馏 B．石油的分馏 C．石油的裂化 D．煤的气化【例题3】5．煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，我们熟悉的塑料、合成纤维和合成橡胶都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。下列说法中不正确的是A．石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构重整，生成苯、甲苯、苯甲酸等芳香烃B．煤干馏的产品有出炉煤气、煤焦油和焦炭C．石油的分馏是物理变化，煤的气化和液化均是化学变化D．天然气是一种清洁的化石燃料，作为化工原料它主要用于合成氨和甲醇4.常见的环境问题点拨：【例题】6．化学与我们的生产、生活、环境保护等密切相关。下列说法错误的是A．植树造林有利于实现“碳达峰、碳中和”B．含有食品添加剂的食物对人体健康有害，不可食用C．开发氢能、风能、太阳能等清洁能源，有助于环境保护D．维生素C具有还原性，因此常与补铁剂(有效成分为)同服5.绿色化学的理解点拨：1.绿色化学(1)核心：从源头上减小或消除环境污染。(2)原子经济性反应：充分利用反应物中的各个原子，既能充分利用资源，又能防止污染。绿色化学可用原子利用率来衡量，原子利用率=×100%，原子利用率越高，反应产生的废弃物就越少，对环境造成的污染也就越小。最理想的“原子经济性反应”要求反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率达到100%，也就是说在化学反应过程中不产生任何废弃物，原子利用率为100%的反应有化合反应、加成反应、加聚反应。提醒：与原子利用率相似的几个概念：纯度=×100%；产率=×100%；原料利用率=×100%；转化率=×100%。2.绿色化学的“三角度”理解(1)核心利用化学原理从源头上减少和消除工业生产和日常生活对环境的污染。(2)从环境上强调从源头上消除污染，从一开始就避免污染物的产生。(3)从经济上提倡合理利用资源和能源，降低生产成本，尽可能提高原子利用率，最高目标是原子利用率为100%，即反应物原子全部转化为期望产物。如无机化合反应、有机加成和加聚反应、原子利用率为100%。【例题】7．绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列说法与“节能减排”不相符的是A．为推广氢能的使用，工业上可采用电解水法制取大量氢气B．将石油裂化、裂解，综合利用石油资源C．有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源D．倡导“绿色化学”理念，逐步实现化工企业零排放金属活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子能力强―→弱金属离子得电子能力弱―→强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法富集法名称原理特点干馏隔绝空气加强热使物质分解的过程属于化学变化，产物为混合物蒸馏根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离属于物理变化，产物为单一组分的馏出物分馏根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃获得短链不饱和烃高炉煤气水煤气天然气液化石油气焦炉气裂解气主要成分CO、CO2、N2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4异同点干馏蒸馏不同点加工对象煤石油物质状态固态液态条件隔绝空气加强热先加热后冷凝变化化学变化物理变化产品焦炭和煤焦油等不同沸点范围的烃相同点所得到的产物均为混合物环境问题主要污染物主要危害温室效应CO2造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等臭氧层破坏氟氯代烷、NOx到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害光化学烟雾碳氢化合物、NOx刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡白色污染废弃塑料制品①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产。②混入生活垃圾中难处理、难回收。③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡赤潮和水华废水中含氮、磷元素的营养物质使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化PM2.5颗粒物污染空气，形成雾霾天气，增加交通事故，危害人体健康雾霾SO2、氮氧化物和可吸入颗粒物大气细粒子能吸附大量有致癌物质和基因毒性诱变物质，使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化、改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构等参考答案：1．D【分析】活泼金属采用电解法冶炼，如钠、镁、铝等，分别用电解熔融的氯化钠、电解熔融的氯化镁和电解熔融的氧化铝的方法冶炼；中等活泼金属如铁、锌、铜等采用热还原法冶炼，即用还原剂如C、CO、H2、Al等将金属单质从它们的化合物中还原出来；汞和银采用热分解法冶炼，即加热分解其氧化物；而不活泼金属如金、铂等可以采用物理方法提取。【详解】A．工业上冶炼银通常用加热分解氧化银的方法，而不采取电解法，故A错误；B．电解氯化钠溶液不能制取金属钠，得到的是NaOH、氢气和氯气，工业上冶炼金属钠通常用电解熔融的氯化钠的方法，故B错误；C．AlCl3是共价化合物，熔融的AlCl3不导电，工业上冶炼铝通常电解熔融的氧化铝，故C错误；D．铁的冶炼通常用还原剂如CO将铁单质从铁的氧化物中还原出来，故D正确；故选D。2．B【详解】A．海水中含有溴离子，从溴离子转化为溴单质，发生氧化还原反应，则从苦卤中制溴的过程中存在氧化还原反应，A正确；B．煤为化石燃料，燃烧会产生污染，通常以日光为能源，蒸馏获得蒸馏水，B错误；C．海水制镁过程中用到的沉淀剂是石灰乳，用来沉淀镁离子，C正确；D．氯碱工业即电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，利用制得的氯气生产盐酸、漂白液等，D正确；故答案为B。3．C【详解】A．石油是多种烃组成的混合物，A正确；B．根据石油中各种成分的沸点不同，将石油蒸馏得到不同的产品的过程称为石油的分馏，石油的分馏为物理变化，B正确；C．石油分馏得到的馏分如汽油、柴油、石蜡油等依然是混合物，C错误；D．在一定条件下，将石油中长链烃转化为短链烃(如乙烯、丙烯等)的过程称为石油的裂解，因此通过裂解可以提高乙烯等短链烃的产量，D正确；选C。4．B【详解】A．煤的干馏生成煤焦油等，有新物质生成，为化学变化，故A错误；B．石油的分馏与沸点有关，无新物质生成，为物理变化，故B正确；C．石蜡油的裂化，饱和烃转化为不饱和烃，如烯烃生成，为化学变化，故C错误；D．煤的气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有 CO、H2、CH4 等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程，为化学变化，故D错误；故选B。5．A【详解】A．烃的催化重整可以使链状结构转化为环状结构，石油中含有链状烃，它们在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯，但不能生成苯甲酸，故A错误；B．煤干馏是隔绝空气加强热发生反应，产品主要为出炉煤气、煤焦油和焦炭，故B正确；C．石油分馏是利用馏分的沸点不同来分离的方法，是物理变化；煤的气化、液化有新物质生成是化学变化，故C正确；D．天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器，天然气也可用作化工原料，以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20个品种，故D正确；故选：A。6．B【详解】A．植物光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，因此植树造林有利于实现“碳达峰、碳中和”，A正确；B．在规定范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响，B错误；C．开发氢能、风能、太阳能等清洁能源，可以减少化石燃料的使用，有助于环境保护，C正确；D．维生素C具有还原性，因此常与补铁剂(有效成分为)同服，防止被氧化，有利于的吸收，D正确；故选B。7．A【详解】A．用电解水法制取H2会消耗大量电能，与“节能减排”不相符，A项符合题意；B．将石油进行深加工能提高原料的利用率，符合“节能减排”，B项不符合题意； C．资源是有限的，有效合理地开采煤、石油、天然气等符合“节能减排”，C项不符合题意；D．实现工业零排放是原子经济性的目的，符合绿色化学理论，D项不符合题意。故选A。