高一化学必修二同步训练：第四章化学与自然资源的开发利用

人教版2020-2021学年高一化学必修二同步训练：第四章化

学与自然资源的开发利用

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．近年来我国很多城市发生严重的雾霾天气，对人们的健康造成威胁，下列有关环境问题的说法不正确的是

A．改进汽车尾气净化技术，可以减少大气污染物的排放

B．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，是雾霾天气产生的主要原因C．推广燃煤脱硫技术，可以降低SO2对大气的污染

D．CO、SO2、NO、NO2都是对大气产生污染的气体，它们在空气中都能稳定存在2．下列说法错误的是

A．从海水中提取食盐可采用结晶的方法B．从海水中提取溴时，需控制海水呈酸性

C．饱和溴水中通入空气，溴水的浓度减小D．实验室用石灰石和浓盐酸反应制备CO2

3．下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是

A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体

B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一

C．节能减排符合低碳经济的要求

D．合理开发利用可燃冰（固态甲烷水合物）有助于缓解能源紧缺

4．下列变化属于物理变化的是（）

A．煤的干馏B．石油裂解

C．煤焦油中分馏得到苯、甲苯、二甲苯等D．古代植物变成煤

5．下列可被工业上采用的冶金方法是()

A．电解熔融的氯化铝制铝

B．电解熔融的氯化镁制镁

C．电解氯化钠溶液制钠

D．高温下用H2还原氧化镁制镁

6．聚丙烯酸酯的结构简式如图所示，由丙烯酸酯加聚得到。下列关于聚丙烯酸酯的说法不正确的是( )

A．属于高分子化合物

B．链节为—CH2—CH—

C．单体为CH2===CH—COOR

D．n为聚合度

7．某燃煤发电厂的废气中有SO2，它是形成酸雨的罪魁之一。处理SO2一般用生石灰或类似物质来吸收。下图是处理该废气的装置示意图。

下列说法不正确的是( )

A．此过程中既有分解反应，也有化合反应

B．CaSO4既是氧化产物，又是还原产物

C．使用此废气处理装置可减少酸雨的形成

D．理论上整个过程每转移电子1 mol，会对应生成1 mol CO2

8．海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是

A．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

B．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

C．实际生产中常选用Ca(OH)2 作为沉淀剂

D．工业生产中电解熔融氧化镁的方法制取镁

9．从海水中提取溴常用的一种工艺涉及以下过程：

①氧化：用Cl2将海水中的NaBr氧化成Br2；

②将海水浓缩；

③提取：用Cl2将HBr氧化成Br2得到产品；

④富集：用空气和水蒸气将Br2吹入吸收塔与吸收剂SO2水溶液反应生成HBr；则正确的步骤为( )

A．②①③④B．①②③④C．②①④③D．③②①④

10．在“绿色化学工艺”中理想状态是原子利用率为100%。在用CH 3C≡CH 合成

CH 2=C(CH 3)COOCH 3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需其他的反应物有( )

A ．CO 和CH 3OH

B ．CO 2和H 2O

C ．H 2和CO 2

D ．CH 3OH 和H 2

11．我国古代制得的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子。其冶炼方法是：将炉甘石(ZnCO 3)和赤铜矿(Cu 2O)以及木炭按一定比例混合，加热至800 ℃左右，即炼出闪

烁着金子般光泽的“药金”。下列有关叙述正确的是( )

①“药金”是铜锌合金 ②冶炼过程中炉甘石直接被木炭还原，有锌生成 ③用火焰灼烧法可区分黄金和“药金” ④用稀HNO 3能区别黄金和“药金” ⑤表面有黑色氧化

物的是“药金”，用稀硫酸洗涤后可去掉黑色膜，但可能显示出铜红色

A ．①②

B ．①③④⑤

C ．①②③④

D ．①②③④⑤

12．工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是

A ．制取镁: 海水2Ca(OH)????→Mg(OH)2???→高温 MgO 电解???→Mg

B ．冶炼铝: 铝土矿NaOH(aq)?????→过量NaAlO 2HCl(aq)过量????→无水AlCl 3电解??

?→Al C ．制溴: 浓缩海水2Cl ??→Br 2????→热空气吹出2SO ????→吸收HBr(aq)2Cl

?????→再进一步操作Br 2 D ．制碘: 海带2O ????→、灼烧海带灰2H O ????→、浸取2Cl ??→I 2(aq)12??????→）热裂汽油、萃取

）再进一步操作I 2

二、原理综合题

13．我国北方大部分地区出现严重空气污染，其主要原因是化石燃料的大量使用。提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，已成为人类面临的重大挑战。

(1)氢气是人类理想的能源。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下

列可供开发且比较经济的制氢气的方法是________(填序号)。

①电解水 ②锌与稀硫酸反应 ③光解海水

制得氢气后还需要解决的问题是____(写出其中一个)。

(2)将CO 2转化成有机物可有效实现碳循环。CO 2转化成有机物的例子很多，如：

a ．6CO 2＋6H 2O C 6H 12O 6＋6O 2

葡萄糖

b ．CO 2＋3H 2

CH 3OH ＋H 2O c ．CO 2＋CH 4

CH 3COOH d ．2CO 2＋6H 2CH 2===CH 2＋4H 2O

以上反应中，最节能的是________，原子利用率最高的是________。

(3)煤液化后可得到甲醇，甲醇在一定条件下与CO、H2作用生成有机物A，A发生加聚反应可生成高分子，写出A的结构简式_________________。

三、实验题

14．“铝热反应”的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：

物质Al Al2O3Fe Fe2O3

熔点/℃660 2054 1535 1462

沸点/℃2467 2980 2750 ——

(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是

________________________________________________________________________。

(2)根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：_____________________。

(3)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，当观察到________时，说明熔融物中含有金属铝。

(4)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的____(填字母)，理由是__________。A．浓硫酸B．稀硫酸

C．稀硝酸D．氢氧化钠溶液

15．（16分）以下为工业从海水中提取液溴的流程图：

已知：溴的沸点为59℃，微溶于水，有毒性。请回答：

（1）某同学利用“图1”装置进行步骤①至步骤④的实验，当进行步骤①时，应关闭活塞，打开活塞。

（2）步骤②中可根据现象，简单判断热空气的流速

（3）步骤③中简单判断反应完全的依据是。

（4）从“溴水混合物Ⅰ”到“溴水混合物Ⅱ”的目的是。（5）步骤⑤用“图2”装置进行蒸馏，蒸馏烧瓶中尚未安装温度计，安装其位置时应注意装置C中直接加热不合理，应改为，蒸馏时冷凝水应从端进入（填“e”或“f”），图中E、F的作用是、。

参考答案

1．D

【详解】

A、改进汽车尾气净化技术，可以减少大气污染物的排放，A项正确；

B、PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，是雾霾天气产生的主要原因，B 项正确；

C、推广燃煤脱硫技术，可以降低SO2对大气的污染，C项正确；

D、CO、SO2、NO、NO2都是对大气产生污染的气体是正确的，但是NO是不稳定的，很容易被空气中的O2氧化成NO2，D项正确；

答案选D。

2．D

【解析】A. 从海水中提取食盐可采用蒸发结晶的方法，故A正确；B. 溴能够与碱性物质反应，因此从海水中提取溴时，需控制海水呈酸性，故B正确；C. 饱和溴水中通入空气，溴被空气带出，使得溴水的浓度减小，故C正确；D. 实验室用石灰石和浓盐酸反应制备CO2，会使得二氧化碳中混有氯化氢气体，应该使用稀盐酸，故D错误；故选D。

3．A

【详解】

A. CO2、CH4是造成温室效应的主要气体，而N2是空气中的主要气体，不是温室气体，选项A错误；

B.产生酸雨的主要原因是SO2气体，使用清洁能源可以有效防止酸雨发生，选项B正确；

C.节能减排可以减少CO2的排放，符合低碳经济的要求，选项C正确；

D.合理开发可燃冰可以减少煤、石油等紧缺能源的使用，选项D正确。

答案选A。

4．C

【分析】

有新物质生成的变化是化学变化，没有新物质生成的是物理变化，据此判断。

【详解】

煤的干馏、裂解、古代植物转化成煤都是化学变化，从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等是物理变化。答案选C。

5．B

【详解】

A.氯化铝是共价化合物，熔融状态下以分子状态存在，其中缺少自由移动的离子，故不能用电解熔融氯化铝的方法制铝。A不正确；

B.工业上用电解熔融的氯化镁制镁，B正确；

C.Na＋、Mg2＋、Al3＋在水溶液中电解时，电子被H＋得到，因而电解比氢活泼的金属阳离子

的水溶液是得不到金属单质的。C不正确；

D.比Al活泼的金属很难用一般的还原剂(如H2、CO、C等)把它们从化合物中还原出来。况且，MgO熔点很高。工业上制取镁是采用电解熔融MgCl2的方法。D不正确。

答案选B。

【点睛】

在选择工业上采用的冶金方法时，需兼顾科学性与经济性原则，如电解法制铝，原料必须用氧化铝，因为氯化铝是共价化合物；而电解法制镁，原料则须用氯化镁，因为氧化镁熔点比氯化镁高，熔融时消耗大量的能源。

6．B

【详解】

A．聚丙烯酸酯为丙烯酸酯加聚生成的聚合物，属于高分子化合物，选项A正确；

B．聚丙烯酸酯的链节为，选项B错误；

C．根据聚丙烯酸酯的结构，它是由CH2=CH-COOR经加成聚合反应生成的，单体为

CH2=CH-COOR，选项C正确；

D．根据高聚物的定义可知n为聚合度，选项D正确。

答案选B。

【点睛】

本题考查有机物的结构和性质，题目难度不大，注意把握高聚物的定义以及单质的判断方法。根据聚丙烯酸酯的结构，它是由CH2=CH-COOR经加成聚合反应生成的，属于高分子化合物，结合高聚物的结构和定义分析。

7．D

【解析】试题分析：A、碳酸钙受热分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙和氧气反应生成硫酸钙，所以过程中有分解反应和化合反应，不选A；

B、亚硫酸钙和氧气反应生成硫酸钙，硫酸钙既是氧化产物又是还原产物，不选B；

C、此过程可以吸收二氧化硫，减少酸雨的形成，不选C；

D、根据反应找到关系式为2摩尔二氧化碳对应1摩尔氧气，即2摩尔二氧化碳对应有4摩尔电子转移，选D。

考点：二氧化硫的性质和转化，氧化还原反应的电子转移。

8．D

【详解】

A、粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液出去杂质，过滤后经过蒸发结晶等操作进行提纯，A正确；

B、向苦卤中通入Cl2置换出溴单质，分离得到溴，通入Cl2是为了提取溴，故B正确；

C、工业生产常选用石灰乳作为沉淀剂，而不用氢氧化钠，C正确；

D、工业生产镁常用电解熔融氯化镁的方法冶炼，D错误；

答案选D。

9．C

【分析】

【详解】

海水提取溴的主要工艺流程为浓缩海水，通Cl2，得Br2溴蒸气，在吸收塔变成HBr，再通Cl2，得Br2，所以其工艺流程为浓缩→氧化→富集→提取，故选C。

【点睛】

本题考查溴的提取，明确实验目的及实验步骤即可解答，知道每一步涉及的反应，要结合生产实际解答，题目难度不大。解题关键：理清工艺流程为浓缩→氧化→富集→提取。10．A

【分析】

根据题意，在“绿色化学”工艺中，原子利用率为100%，用CH3C≡CH（丙炔）合成

CH2=C(CH3)COOCH3（2-甲基丙烯酸甲酯），要把一个C3H4分子变成一个C5H8O2分子，还必须增加2个C原子、4个H原子、2个O原子，即原料中另外的物质中C、H、O的原子个数比为1：2：1。

【详解】

A．CO和CH3OH，两种物质如果按照分子个数比1：1组合，则C、H、O的原子个数比为

1：2：1，A项正确；

B．CO2和H2O，两种物质分子里三种原子不论怎样组合也都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，B项错误；

C．H2和CO2，，两种物质分子里三种原子不论怎样组合也都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，C项错误；

D．CH3OH和H2，两种物质分子里三种原子不论怎样组合都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，D项错误；

答案选A。

【点睛】

本题考查绿色化学工艺，有机物的合成等知识。由于在“绿色化学”工艺中，原子利用率为100%，生成的产品与原料之间要遵守原子守恒，用CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COOCH3（2-甲基丙烯酸甲酯），要把一个C3H4分子变成一个C5H8O2分子，还必须增加2个C原子、4个H原子、2个O原子，即原料中另外的物质中C、H、O的原子个数比为1：2：1，据此解答。

11．B

【解析】①由于ZnCO3 ZnO+CO2↑，所以发生的反应为木炭还原氧化锌，方程式为：C+2ZnO 2Zn+CO2↑，也可还原Cu2O，方程式为：2Cu2O+C 4Cu+CO2↑所得合金为铜、锌混合物，故正确；②冶炼过程中炉甘石先分解生成氧化锌，氧化锌被木炭还原，有锌生成，故错误；

③利用焰色反应原理，用火焰灼烧法可区分黄金和“药金”，故正确；④稀硝酸能铜、锌反应而不与金反应，能用稀HNO3能区别黄金和“药金”，故正确；⑤表面有黑色氧化物的是“药金”，用稀硫酸洗涤后可去掉黑色膜，但可能显示出铜红色，故正确。答案选B。12．C

【详解】

A．缺少过滤步骤，生成的氢氧化镁沉淀需要过滤后溶解，制备金属镁，需要电解熔融的氯化镁得到，不是电解氧化镁，故A错误；

B．电解熔融的氧化铝冰晶石熔融体制备金属铝，氯化铝是共价化合物，熔融的氯化铝不能导电，故B错误；

C．海水浓缩后加入氧化剂氯气氧化溴离子为溴单质，被二氧化硫吸收后富集，再通入氯气氧化溴化氢得到溴单质，步骤和实验过程正确，故C正确；

D．热裂汽油含有不饱和烃，和碘单质会发生加成反应，不能做萃取剂，应用分馏汽油，故

D错误；

故选C。

【点晴】

掌握基础和工业生产过程是解题关键；因MgCl2的熔点较MgO低，为节约能源，镁的冶炼应电解氯化镁，AlCl3是共价化合物，熔融时不导电，无法电解，而裂化汽油含有双键，能与I2发生加成反应，明确了反应原理，即可解题。

13．③贮存和运输a c

【解析】

（1）①电解水需要消耗大量的电能；②锌和稀硫酸反应应用于实验室制备少量的氢气，大量制备氢气经济效益差；③利用太阳能使海水光解最经济，答案选③；氢气为易燃、易爆物，所以还需要解决的问题是：运输氢气和储存氢气；(2)选项a利用光合作用将物质转化无需外加能源，而选项bcd需要在催化剂及加热条件下进行，不够节能，答案选a；a、CO2转化为C6H12O6之外还有氧气产生，选项a错误；b、CO2转化为CH3OH有水产生，选项b错误；

c、CO2和CH4反应全部转化为剂CH3COOH，原子利用率最高，选项c正确；

d、CO2和H2反应生成乙烯之外还有水的生成，选项d错误；答案选c；(3)A发生加聚反应可生成高分子

，则单体A为CH3COOCH=CH2。

14．该反应温度下铝已熔化，未反应的铝与生成的铁熔合在一起用磁铁吸引，若能被吸附，说明有铁生成NaOH溶液有气泡生成 B 稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造成环境污染

【详解】

(1)铝的熔点比铁低，该反应温度下铝已熔化，未反应的铝与生成的铁熔合在一起，所以铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金；

(2)验证产物中有Fe的最简单方法：用磁铁吸引，若能被吸附，说明有铁生成；

(3)铝与NaOH溶液反应生成气体，反应的化学方程式为2Al+2OH-+H2O=2AlO2-+3H2↑，所以可用NaOH溶液检验所得的块状熔融物中含有金属铝，当观察到有气泡生成时，说明熔融物中含有金属铝；

(4)A．浓硫酸易使铁、铝钝化，不能使合金溶解，选项A错误；

B．活泼金属与稀硫酸反应，熔融物可溶解于稀硫酸中，选项B正确；

C．稀硝酸与金属反应生成污染性气体，不是最佳选择，选项C错误；

D．铁不与NaOH溶液反应，不能将熔融物全部溶解，选项D错误；

答案选B。

15．（1）bd，ac；（2）A中气泡产生的快慢；（3）B中溶液褪色；（4）浓缩Br2或富集溴；（5）温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口附近，水浴加热，f ，收集溴，吸收尾气。

【解析】

试题分析：（1）根据提取溴的流程图，操作是制取Br2→吹出溴单质→用SO2富集溴→用氯气把Br-氧化，进行步骤①时，通入氯气，因此关闭bd，打开ac，因为氯气有毒，尾气必须处理；（2）通入热空气的目的，利用溴单质易挥发，把溴吹入到B装置中，因此判断热空气流速，可以通过观察气泡冒出快慢来判断；(3)SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，溴水显（橙）黄色，当反应完全后溶液的颜色褪去；（4）海水中含Br－的百分含量很少，通过一系列的反应，可以提高溴的含量，因此“溴水混合物I”到“溴水混合物Ⅱ”的目的是富集溴或浓缩Br2；（5）蒸馏实验时，温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口附近，目的是测气体的沸点，溴的沸点为59℃，直接加热不利于温度的控制，可能造成溴单质中含有大量水分，因此采用水浴加热，蒸馏时为了增强冷凝效果，应从下口入水，从上口流出，即从f端进入，E的作用是收集液溴，但溴有毒，必须尾气处理，因此F的装置作用是除去尾气。

考点：考查工艺流程、实验基本操作、物质的分离、蒸馏实验等知识。