人教版(新课标) 高中化学 必修2 第四章《化学与自然资源的开发利用》湖北省襄阳市试题

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《化学与自然资源的开发利用 》单元检测题一、单选题 1.我国古代“药金”的冶炼方法是：将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800℃，即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是(　　)A． “药金”实质上是铜锌合金B． 冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌C． 用王水可区别黄金和“药金”D． 用火焰灼烧不能区别黄金和药金2.使用化学手段，可以消除环境污染。下列主要依靠化学手段消除环境污染的是(　　)A． 在燃料煤中添加氧化钙B． 将某些废旧塑料熔化后重新成型C． 用多孔吸附剂清除水面油污D． 把放射性核废料深埋于地下岩层3.下列关于钢铁冶炼的说法错误的是(　　)①焦炭在炼铁中的作用是产生还原剂和热量②炼钢中用纯氧代替空气做氧化剂，是为了防止产生污染③炼铁高炉有两个进口、三个出口④用含硫较多的生铁炼钢，应加入较多的生石灰⑤炼铁、炼钢过程中都发生CaO＋SiO2CaSiO3⑥尽管铁的熔点是1 535 ℃，但高炉中的铁在1 200 ℃左右就呈液态⑦生铁炼钢的主要目的调节硅锰等的含量、除去硫磷A． ①⑥ B． ②⑦ C． ③⑤ D． ④⑥4.以辉铜矿(Cu2S)为原料冶炼铜，其反应原理可表示为Cu2S＋O22Cu＋SO2。下列说法不正确的是(　　)A． 化合价发生变化的元素有3种B． Cu2S在该反应中既是氧化剂又是还原剂C． 1 mol O2参加反应时，上述反应转移电子总物质的量为4 molD． SO2被分离、回收后氧化生成SO3，作为制取硫酸的原料5.下列关于天然橡胶()的说法正确的是(　　)A． 天然橡胶的结构单元是B． 合成天然橡胶的反应类型为化合反应C． 天然橡胶是纯净物D． 天然橡胶只可从自然界中获得，不可人工合成 6.“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7.孔林、孔庙、孔府是著名的旅游景点，近几年，修建的高速公路绕开了孔林、孔庙、孔府，以减少污染。你认为，在三孔景区，这样能有效减少的主要是(　　)A． 车辆排放的大量尾气B． 居民燃煤所产生二氧化硫气体C． 车辆尘埃、生活垃圾D． 工厂所排“三废”8.下列冶炼方法中，不能将化合物中的金属元素还原为金属单质的是(　　)A． 加热氧化铝 B． 加热氧化汞C． 电解熔融氯化钠 D． 氢气还原氧化铁9.下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是(　　)A． 煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程B． 煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程C． 煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程D． 石油通过催化裂化或裂解，可以获得碳原子数较少的轻质油10.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物原子全部转化为生成物，即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学概念的是(　　)A． 用乙烯聚合生产聚乙烯高分子材料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． 乙醇催化氧化生产乙醛11.下列金属元素在自然界中以游离态存在的是(　　)A． 钠 B． 镁 C． 铝 D． 金12.海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)A． 海水提溴的过程中，没有发生氧化还原反应B． 海水中的氘(含HDO 0.03‰)发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，HDO与H2O化学性质不同C． 从海水中可以得到NaCl，电解NaCl溶液可制备金属钠D． 如图，在电场中利用膜技术(阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过)淡化海水，此法称为电渗析法13.随着人口增长、工业发展，淡水供应出现危机。若实行海水淡化来供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是(　　)A． 加入明矾，使海水中的泥沙沉淀并淡化B． 利用太阳能，将海水蒸馏淡化C． 将海水通过离子交换膜除去其所含的盐分D． 利用电渗析法使海水淡化 二、填空题 14.为了确定某铝热剂(含Fe2O3和Al)的组成，分别进行如下操作：(1)若取ag样品，向其中加入足量NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为bL，反应的化学方程式是_____________________________________________________________，离子方程式是___________________________________________________________________，样品中Al的质量是________g。(2)若取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是_______________________；引发铝热反应的实验操作是_______________________________________________________。(3)待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为cL，该气体与(1)中所得气体的体积比c：b＝________。15.海水是可以综合利用的。从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请写出一种海水淡化的方法____________________________________________________。(2)步骤Ⅰ获取Br2的离子方程式为_________________________________________________。(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。其反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，在该反应中，还原剂是________(填化学式)。若反应中生成4 mol HBr，则消耗________mol SO2。16.“温室效应”是全球关注的环境问题之一。二氧化碳是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理二氧化碳是解决温室效应的有效途径。(1)下列措施中，有利于降低大气中二氧化碳浓度的有________(填字母)。a．减少化石燃料的使用b．植树造林，增大植被面积c．采用节能技术d．利用太阳能、风能(2)将二氧化碳转化成有机物可有效实现碳循环。二氧化碳转化成有机物的例子很多，如：a．6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2b．CO2＋3H2CH3OH＋H2Oc．CO2＋CH4CH3COOHd．2CO2＋6H2CH2===CH2＋4H2O以上反应中，最节能的是________，原子利用率最高的是________。三、实验题 17.海带是海洋中的一种褐藻，海带中含有丰富的碘，是人类经常食用的一种补碘食物。某资料中有“海带中碘的检验”的选做实验，操作步骤如下：①取3 g左右干海带，除去表面杂质，剪碎，用酒精润湿，放在坩埚中灼烧成灰，冷却；②将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水，搅拌，煮沸2～3 min，使可溶物质溶解，过滤；③向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1 mL 过氧化氢溶液，观察现象；④取少量上述所得溶液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象；⑤向③剩余的滤液中加入1 mL 四氯化碳，振荡静置，观察现象；⑥向加有四氯化碳的溶液中加入氢氧化钠溶液，充分振荡后，将混合液的下层液体放入指定的容器中。请回答下列问题：(1)海带中碘元素是________(填“碘离子”、“碘单质”或“碘酸盐”)，步骤①中除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗，原因是_________________________________；(2)可说明海带中含有碘的现象有_________________________________________________；(3)操作⑤叫做________，操作⑥的目的是_________________________________________。18.下图所示是以海水为原料，获得某产物的工艺流程图。已知在吸收塔中，溶液的pH显著减小。试回答下列问题：(1)图中两次氯化的作用是否相同________(选填“是”或“否”)。(2)吸收塔中反应的化学方程式为____________________________________________，第2次氯化的离子方程式为_________________________________________________。(3)资料证实，在酸性介质中，第1次氯化过程中可用氧气或空气替代。但在实际工业生产中为什么不用更廉价的空气替代氯气_____________________________________________。(4)本工艺的处理方法可简单概括为“空气吹出、X气体吸收、氯化”。某同学认为在工业生产过程中对第1次氯化液直接蒸馏也可得到产物，不必进行上述过程，请对该同学的说法作出正确的评价___________________________________________________________________。四、推断题 19.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________。20.已知A、B、F是家庭中常见的有机物，E是石油化工发展水平的标志，F是一种常见的高分子材料。根据下面转化关系回答下列问题：(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为________、________。(2)下列物质中沸点最高的是________。A．汽油 B．煤油C．柴油 D．重油(3)在①～⑤中属于取代反应的是________；原子利用率为100%的反应是________。(填序号)(4)写出结构简式：A________、F________。(5)写出反应③的离子方程式：____________________________________________________。(6)作为家庭中常见的物质F，它给我们带来了极大的方便，同时也造成了环境污染，这种污染称为________。五、计算题 21.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234 g，则在理论上最多可得氯气的体积为________升(标准状况)。(2)若将2 mol的氯气通入足量石灰乳中，理论上可得到次氯酸钙________克。答案解析1.【答案】A【解析】冶炼“药金”的相关反应方程式为ZnCO3ZnO＋CO2↑，2ZnO＋C2Zn＋CO2↑，2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑，可知A项正确，B项错误。王水可以溶解黄金和“药金”，故C项错误。用火焰灼烧可以区别黄金和“药金”，因为高温下黄金跟空气不反应，而“药金”可以与空气反应，生成的CuO是黑色的，ZnO是白色的，总之，灼烧后的“药金”颜色有变化，故D项错误。2.【答案】A【解析】判断是否依靠化学手段消除环境污染，关键是判断是否发生化学变化生成新物质。在燃料煤中添加氧化钙，生成的二氧化硫和氧化钙反应生成亚硫酸钙，最终氧化为硫酸钙，发生化学变化，A正确；将某些废旧塑料熔化后重新成型，固体的形状发生变化，性质不变，不是化学变化，B错误；用多孔吸附剂清除水面油污，利用了吸附剂的物理性质，C错误；原子的放射性属于核变化，不是化学反应，D错误。3.【答案】B【解析】①焦炭与氧气生成一氧化碳，同时放出大量热，一氧化碳与铁矿石反应生成铁单质，故正确；②纯氧成本高，而且纯氧代替空气做氧化剂，也不能减少污染物的排放，故错误；③炼铁高炉有两个进口：炉口和风口、三个出口：渣口、铁口和烟囱，故正确；④生石灰在高温下与二氧化硫反应，生成亚硫酸钙，再与氧气生成硫酸钙，故正确；⑤炼铁、炼钢含有二氧化硅，所以炼铁、炼钢过程中都发生CaO＋SiO2CaSiO3，故正确；⑥高炉中是铁的合金，熔点比纯金属低，故正确；⑦生铁炼钢的主要目的降低碳的含量，调节硅锰等的含量、除去硫磷，故错误；所以说法错误的是：②⑦。4.【答案】C【解析】分析反应中化合价的变化：2＋22＋2，反应过程中Cu、S、O三种元素的化合价均发生改变；Cu2S中Cu元素化合价降低，S元素化合价升高，因此Cu2S既是氧化剂又是还原剂；根据S元素化合价的改变可知，当1 mol O2参加反应时，共转移电子6 mol；SO2催化氧化可得SO3，SO3被水吸收可得H2SO4。5.【答案】A【解析】由天然橡胶的结构简式可知其单体为，是通过加聚反应得到的；天然橡胶也可人工合成。 6.【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。7.【答案】A【解析】由信息可知，近几年，修建的高速公路绕开了孔林、孔庙、孔府，以减少污染，减少的主要为车辆排放的大量尾气，而不能减少生活垃圾、工厂三废及居民燃煤所产生二氧化硫气体。8.【答案】A【解析】氧化铝稳定性强，加热很难分解，不能得到金属单质铝。9.【答案】C【解析】A项，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤的干馏产品有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等；B项，煤的液化是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程；C项，煤的气化是将煤转化为气体燃料(如CO、H2)的过程，为化学变化；D项，石油的催化裂化与裂解原理相同，都是将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程，从而获得轻质油。10.【答案】A【解析】乙烯聚合生产聚乙烯原子利用率为100%；其他选项都生成副产物；故答案为A。11.【答案】D【解析】金属在自然界中的存在形态与其化学活动性有关，化学性质活泼性强的金属在自然界中总是以化合态存在，化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在。12.【答案】D【解析】A项，海水提溴过程中，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用以达到富集的目的，化学反应为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，Br元素的化合价由0降低为－1价，Br2在反应中作氧化剂，表现氧化性，S元素的化合价由＋4价升高到＋6价，SO2作还原剂，错误；B项，海水中的氘(含HDO 0.03‰)发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，但HDO与H2O不同的是前者分子中有一个重氢原子不同于后者，重氢原子和氢原子区别是中子数不同，但化学性质相同，所以，HDO与H2O化学性质不同错误，错误；C项，电解饱和氯化钠溶液，生成氢氧化钠、氯气和氢气，2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，所以电解NaCl溶液不可制备金属钠，错误；D项，阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，电渗析法是利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水，正确。13.【答案】A【解析】海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水中加入明矾后，形成氢氧化铝胶体，可以吸附水中的悬浮物而使水得到净化，不是海水淡化。14.【答案】(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(2)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe　加入少量KClO3，插入Mg条，将其点燃(3)2∶3【解析】(1)铝热剂是金属铝和氧化铁的混合物，金属铝可以和氢氧化钠之间反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气的体积计算金属铝的质量；(2)金属铝和氧化铁的混合物反应生成金属铁和氧化铝，利用金属镁燃烧放出的热量引发金属铝和氧化铁之间的反应；(3)金属铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，根据金属的量之比确定氢气的量之比。15.【答案】(1)蒸馏法(2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(3)SO2　2【解析】海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水淡化后得到NaCl，电解其熔融态可生成Na和Cl2，利用生成的Cl2氧化浓缩海水中的Br－得到Br2，离子反应方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，然后通入空气，吹出Br2，再用SO2吸收Br2，发生反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成4 mol HBr，则消耗2 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏得到Br2。16.【答案】(1)abcd　(2)a　c【解析】(1)只要能减少二氧化碳排放量，就有利于减缓温室效应。采用节能技术，有利于降低含碳能源的消耗，a、c、d的措施可以减少二氧化碳的产生，而b可以大量消耗二氧化碳。(2)节能中的“能”指人类提供能量。利用太阳能是最节能的措施之一，而光合作用就是充分利用太阳能；原子利用率最高的化学反应是产物只有一种的化合反应、加成反应、加聚反应等。a不需要外加能源，节能；c无副产物，原子利用率最高。17.【答案】(1)碘离子；防止碘元素的损失(2)步骤④中加入淀粉溶液后变蓝，步骤⑤中下层液体呈紫红色(3)萃取；回收四氯化碳【解析】海带中碘元素以碘离子的形式存在，且易溶于水，为防止碘元素的损失，除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗；实验中步骤④中加入淀粉溶液后变蓝；步骤⑤中下层液体呈紫红色可以说明海带中含有碘。操作⑤是萃取碘水中的碘，操作⑥是为了回收四氯化碳。18.【答案】(1)是(2)Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－(3)若用廉价的空气替代Cl2进行第1次氯化，反应的离子方程式为4Br－＋O2＋4H＋===2Br2＋2H2O，则反应时需要将大量的盐卤(浓度不大)酸化反应后又要将废液中和才能排放，在经济上不合算(4)第一次氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏原料，产品成本高，“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个溴的富集过程，以提高其浓度，减少能源的消耗【解析】本工艺流程是海水中Br－被Cl2氧化，然后用热空气吹出，根据题中信息，吸收塔内溶液pH显著减小，可确定气体X是SO2，吸收塔内反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，生成的Br－再被Cl2氧化，生成的Br2用蒸气蒸出，再冷凝得到液态溴。19.【答案】(1)HCl　NaOH(2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO【解析】SiO2和盐酸不反应，Fe2O3和氢氧化钠不反应而氧化铝能反应，向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀。20.【答案】(1)分馏　裂解(2)D(3)①②③④　⑤(4)CH3COOH　(5)CH3COOCH2CH3＋OH－―→CH3COO－＋C2H5OH(6)白色污染【解析】石油经过分馏可生产石油气、汽油、柴油等产品，而上述产品再经过高温裂解可制得乙烯、丙烯等化工产品，而E是石油化工发展水平的标志，故E为乙烯，则F为聚乙烯，B为乙醇。由框图知C为乙醇与酸A发生酯化反应生成的酯，且A为家庭中常见有机物，故A为乙酸，C为乙酸乙酯，其他答案可依次推出。21.【答案】44.8　143【解析】依据电解反应的化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑来分析计算；依据化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O来分析计算；(1)电解食盐水时消耗NaCl的质量为234 g，反应的氯化钠物质的量为＝4 mol，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑4 mol　　　　　　　　　　　　　2 mol标准状况下氯气体积为2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L；(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　2 mol　　　　　　　　　　1 mol次氯酸钙质量＝1 mol×143 g·mol－1＝143 g。