人教版（2019）必修第二册高中化学第八章化学与可持续发展-第一节自然资源的开发利用巩固练习

人教版（2019）必修第二册高中化学第八章化学与可持续发展-第一节自然资源 的开发利用巩固练习 一、单选题 1.下列关于海水资源综合利用的说法中，正确的是( ) A. 从海水中富集镁元素用 NaOH 沉淀法 B. 从海水中提取精盐的过程中涉及了物理变化和化学变化 C. 从海水中提取溴单质的过程中用氯气做还原剂 D. 将海带烧成灰，用水浸泡，乙醇萃取可以提取碘单质 2.下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是（ ） A. 金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质 B. 用碳粉或铝粉还原铁矿石可以获取金属 Fe C. 通过电解 NaCl 溶液的方法可以获取金属 Na D. 冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜 3.下列元素被称为“海洋元素”的是（ ） A. 碱 B. 溴 C. 镁 D. 铁 4.下列不属于化石燃料的是( ) A. 煤 B. 石油 C. 天然气 D. 甲醇 5.海水提溴时常用热空气或水热气将溴吹出制成粗溴，是因为单质溴（ ） A. 性质稳定 B. 沸点低 C. 不溶于水 D. 易升华 6.下列各种冶炼方法中可以制得相应金属的是（ ） A. 加热氧化铝 B. 加热碳酸钙 C. 电解熔融氯化钠 D. 氯化钠与铝粉高温共热 7.下列金属中，通常采用电解法冶炼的是（ ） A. Fe B. Cu C. Al D. Hg 8.下列气体主要成分不是甲烷的是（ ） A. 天然气 B. 沼气 C. 煤矿坑道气 D. 液化石油气 9.海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程，其方法较多，如反渗透法、电渗析法、离子交换 法等，下列方法中也是用来进行海水淡化的是（ ） A. 过滤法 B. 萃取法 C. 分液法 D. 蒸馏法 （ ）方式生成的烯烃的质量相等，则裂解后所得混合气体中，相对分子质量最小的气体的体积分数约为 16.丁烷有两种常见裂解方式，每种方式均分别生成一种烷烃和一种烯烃．若丁烷裂解率为 90%，两种裂解 D. 石油的裂化，说明长链烃在高温条件下可以分解为短链烃 C. 煤焦油经过分馏可得到苯、甲苯等，说明煤中含有苯和甲苯 B. 石油的裂解、分馏和煤的干馏都属于化学变化 A. 煤的干馏产物主要是各类有机物 15.煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”．有关煤和石油加工的说法正确的是（ ） C. 淀粉、麦芽糖和蛋白质均能发生水解反应 D. 糖类、油脂和蛋白质都含有 C、H、O 三种元素 A. 煤、石油和天然气都是重要的化石燃料 B. 蚕丝、塑料和橡胶均属于合成高分子材料 14.下列关于有机物的叙述不正确的是（ ） 通电 Al 灼烧 Al（OH）3 通 过滤 滤液 溶液 ةﳸ过滤 D. 铝土矿 Mg 通电 MgO 高温 Mg（OH）2 熟石灰 过滤 C. 海水 I2 分离 提纯 萃取 滤液 浸泡 过滤 灼烧 B. 海产品（如海带等） 蒸馏 Br2 萃取 A. 海水 13.下列开发利用自然资源制取化学品，其简示途径较为合理的是（ ） D. 热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等 C. 活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液 B. 提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步 A. 对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用 12.下列说法错误的是( ) A. 电解法 B. 热还原法 C. 热分解法 D. 铝热法 的金属性介于钠和镁之间，则下列能治炼出金属锂的方法是( ) 11.金属锂是密度最小的金属，等质量的金属，锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂 A. 食醋 B. 面粉 C. 海带 D. 白酒 的是（ ） 食品；而直接从海洋获取的食品叫蓝色食品；通过微生物发酵制得的食品叫白色食品．下面属于蓝色食品 如今人们把食品分为绿色食品、蓝色食品、白色食品等类型．绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色.10 A. 19% B. 25% C. 36% D. 40% 17.为了解决东部地区的能源紧张的问题，我国从新疆开发天然气，并修建了贯穿东西引气至上海的“西气东 输”工程，天然气的主要成分是( )。 A. CH4 B. CO2 C. CO D. H2 二、综合题 18.化学在金属矿物和海水资源的开发利用过程中具有重要的意义和作用。按要求回答下列问题。 （1）在工业生产中金属冶炼的原理错误的是________ A 电解熔融的 NaCl 来制取 Na B 电解熔融的 AlCl3 来制取 Al C CO 还原 Fe2O3 制取 Fe D 铝热反应原理制锰：4Al+3MnO2 高温 3Mn+2 Al2O3 （2）下图是从海水中提取溴的简单流程： 提取溴的过程中，经过 2 次 Br- Br2 转化的目的是________ （3）吸收塔中发生反应的离子方程式是 ________ （4）海带中富含碘元素，实验室从海带中提取 I2 的途径如下图所示： ①步骤 I 灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是 ________。 ②步骤 IV 向酸化的滤液中加过氧化氢溶液，写出该反应的离子方程式 ________。 ③步骤 V 加入萃取剂 M 为 ________，步骤 VI 从 I2 的有机溶液获得 I2 可以用 ________的方法。 19.某卤块样品的主要成分为 MgCl2、FeCl3、FeCl2 ， 一实验小组以该样品为原料。按如下流程制取铁单 质和氧化镁(假设杂质不参加反应)。 已知部分金属离子沉淀的 pH 如下表: 金属离子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ 开始沉淀的 pH 2.7 7.6 9.6 沉淀完全的 pH 3.7 9.6 11.1 回答以下问题: （1）流程①通入 Cl2 反应的离子方程式为________；流程②NaOH 溶液调 pH 的适宜范围________＜ pH＜ ________。 （2）沉淀 A 是________；分离沉淀 A 和滤液的操作名称是________，该滤液中的主要溶质为________和 ________(填化学式)。 （3）工业上用流程③冶炼铁的方法属于_______（填正确答案的字母）。 A.物理分离法 B.电解法. C.热还原法 D.热分解法 （4）流程④产生的气体是 CO2 ， 其反应的化学方程式为________。 20.氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如下 （1）粗盐中含 CaCl2、MgCl2 等杂质，写出精制过程中发生反应的化学方程式是________，________． （2）如果粗盐中 SO42﹣含量较高，必须添加钡式剂除去 SO42﹣ ， 该钡试剂可以是 A.Ba（OH）2 B.Ba（NO3）2 C.BaCl2 （3）电解过程中所发生反应的化学方程式为________，与电源正极相连的电极附近产生的气体是________， 检验该气体可使用________试纸，现象是试纸变为________色． （4）氯碱工厂生产的氯气和氢气可以进一步用于生产盐酸，主要过程如下： 其中关键的一步为氯气和氢气在燃烧管口燃烧生成 HCl，氯气有毒，应采取的措施是________．合成盐酸 厂要求合成气中的 HCl 的含量要大于 97%，试用最简便的方法进行分析是否含量大于 97%________． （5）氯碱工厂生产的氯气和氢氧化钠溶液可以用于制取“84 消毒液”，反应的化学方程式为________． （6）某同学欲证明盐酸与氯化氢气体性质不同，他分别向 A、B、C 三支洁净试管中各放入一片干燥的蓝 色石蕊试纸，然后往 A 试管内加入盐酸，试纸显________色，往 B 试管中通入干燥的氯化氢气体，试纸显 ________色．最后向 C 试管中加入物质________（填化学式），他之所以加入这种物质的理由是________． 21.元素单质及其化合物有广泛用途，请回答下列问题： （1）第三周期元素中，钠原子核外有________种能量不同的电子；氯原子的最外层电子排布式为________； 由这两种元素组成的化合物的电子式为________。 （2）下列气体能用浓硫酸干燥的是________。 A.NH3 B.HI C.SO2 D.CO2 （3）请用一个实验事实说明钠与镁的金属性强弱________。 （4）KClO3 可用于实验室制 O2 ，若不加催化剂，400 ℃时可分解生成两种盐，化学方程式为：KClO3 香香 KCl＋KClO4 （未配平），则氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。 （5）已知： 化合物 MgO MgCl2 类型 离子化合物离子化合物 熔点/℃2800 714 工业上电解 MgCl2 制单质镁，而不电解 MgO 的原因是________。 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 B 【解析】A．海水中镁离子的浓度较低，在海水中加入石灰乳可得氢氧化镁沉淀，实现了镁的富集，不选用 NaOH，选项 A 不符合题意； B．海水中含有氯化钠，经过海水蒸发制得氯化钠，只发生了物理变化，但得到的是粗盐，需要进一步提纯 得到精盐，粗盐提纯时发生化学变化，选项 B 符合题意； C．溴元素由化合态转化为游离态发生氧化还原反应，反应方程式为：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 ， 所以氯气做氧 化剂，选项 C 不符合题意； D．海带中碘以 I-形式存在，不能用萃取剂直接萃取，另外乙醇易溶于水，不可用作萃取剂，选项 D 不符合 题意； 故答案为 B。 2.【答案】 C 【解析】A.冶炼金属时，金属元素以化合态存在，冶炼的实质是金属阳离子得到电子变成金属原子，故 A 不符合题意； B.碳粉或铝粉具有还原性，高温条件下能还原铁矿石获取金属 Fe，故 B 不符合题意； C.通过电解熔融 NaCl 的方法可以获取金属 Na，故 C 符合题意； D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜，反应中铜元素都得电子发生还原反应生成铜单质，故 D 不符 合题意； 故答案为：C。 3.【答案】 B 【解析】被称为“海洋元素”的为溴，B 符合题意； 故答案为：B 4.【答案】 D 【解析】煤、石油和天然气是三大化石燃料，是不可再生能源；甲醇不属于化石燃料，属于可再生能源； 故答案为：D。 5.【答案】 B 【解析】通入热空气或水蒸气吹出 Br2 ， 利用的是液溴沸点低、易挥发的性质，且溴可溶于水，与化学 性质稳定无关，且溴不具有易升华的性质，B 项符合题意； 故答案为：B。 6.【答案】C 【解析】A．Al 一般用电解熔融的三氧化二铝制得，加热氧化铝，不能制取金属铝，故 A 错误； B．钙是 活泼金属，可以采用电解熔融氯化钙的方法来获得，高温煅烧碳酸钙得到的是氧化钙和二氧化碳，不能制 取金属钙，故 B 错误； C．钠是活泼金属，可以采用电解熔融氯化钠的方法来获得金属钠，故 C 正确； D．钠的活泼性大于铝，所以不能用铝热反应制取钠，故 D 错误； 故选 C． 7.【答案】C 【解析】A．Fe 用热还原法冶炼，故 A 不选； B．Cu 用热还原法冶炼，故 B 不选； C．Al 的性质很活泼，用电解其氧化物的方法冶炼，故 C 选； D．Hg 用热分解法冶炼，故 D 不选； 故选：C． 8.【答案】D 【解析】A．天然气的主要成分是甲烷，故 A 错误； B．沼气的主要成分是甲烷，故 B 错误； C．煤矿坑道气主要成分是甲烷，故 C 错误； D．液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷，故 D 正确； 故选 D． 9.【答案】D 【解析】A．过滤只能除去不溶性杂质，不能把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，故 A 错误； B．对 于微溶于水的有机物，可用萃取法，水中没有微溶于水的有机物，用萃取法不能除去氯化钠，故 B 错误； C．互不相溶的液体可用分液的方法分离，不能除去氯化钠，故 C 错误； D．加热使使挥发，然后冷凝得到蒸馏水，可淡化海水，故 D 正确． 故选 D． 10.【答案】C 【解析】A、食醋是通过微生物发酵制得的，是白色食品，故 A 错误；B、面粉是小麦种子研磨而成的，没 有经过微生物发酵，是绿色食品，故 B 错误； C、海带是海洋植物，直接从海洋获取，是蓝色食品，故 C 正确； D、白酒通过微生物发酵制得的，是白色食品，故 D 错误； 故选 C． 11.【答案】 A 【解析】 锂的金属性介于钠、镁之间，应该与 Na、Mg 的冶炼方法相同。 故答案为：A 12.【答案】 C 【解析】 活泼金属的冶炼是电解其熔融盐(如 MgCl2、NaCl 等)或熔融氧化物(如 Al2O3 等)制得的，电解其 盐溶液得不到金属单质，C 错误。 故答案为：C 13.【答案】 B 【解析】A．海水中不存在溴单质，故 A 错误； B．从海带中提取单质碘：先将海带烧成灰，向灰中加水搅拌，再过滤得含碘离子的滤液，取滤液通入足量 氯气，然后加入 CCl4 振荡，最后用分液漏斗分液，故 B 正确； C．氧化镁熔点高不易熔融，工业上是利用电解熔融的氯化镁固体得到金属镁，故 C 错误； D．铝土矿中的铝元素以氧化铝存在，加入氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠溶液，加入氨水不能沉淀铝离子，应 通入足量二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，故 D 错误； 故选 B． 14.【答案】 B 【解析】A、化石燃料包括煤、石油和天然气，是由远古时代的动植物经过高温高压转化而来，故 A 正确； B、蚕丝是天然的高分子化合物，塑料和橡胶是合成的高分子化合物，故 B 错误； C、淀粉水解为葡萄糖，麦芽糖是二糖，能水解为葡萄糖，蛋白质能水解为氨基酸，故 C 正确； D、糖类和油脂只含有 C、H、O 三种元素，蛋白质中含有 C、H、O、N 等元素，故 D 正确； 故选 B． 15.【答案】 D 【解析】A．煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质，其中焦炭居多，为无机物，故 A 错 误； B．石油的分馏属于物理变化，裂化、裂解，煤的干馏都属于化学变化，故 B 错误； C．煤是有无机物和有机物组成的复杂的混合物，通过干馏和得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，故 C 错误； D．石油的裂化、裂解是在一定条件下将长链的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程，烃在加热条件下是 可以分解的，且碳链越长越易分解，故 D 正确． 故选：D． 16.【答案】 A 【解析】设丁烷的物质的量为 1mol，裂解成 CH4 和 C3H6 为 xmol，裂解成 C2H6 和 C2H4 为 ymol， 依题意：C4H10 CH4+C3H6 xmol xmol xmol C4H10 C2H6+C2H4 ymol ymol ymol x+y=1×90% 42x=28y 解之 x=0.36mol，y=0.54mol， CH4%= ×100%=19%， 故选 A． 17.【答案】 A 【解析】天然气的主要成分是 CH4。 二、综合题 18.【答案】 （1）B （2）富集溴 （3）Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO - （4）坩埚；2I-+H2O2+2H+ =I2+2H2O；四氯化碳或苯；蒸馏 【解析】(1)A．钠是活泼的金属，工业上电解熔融的 NaCl 来制取 Na，A 正确； B．铝是活泼的金属，工业上电解熔融的氧化铝来制取 Al，熔融的 AlCl3 不导电，B 不正确； C．铁是较活泼的金属，可以用 CO 热还原 Fe2O3 制取 Fe，C 正确； D．可以用铝热反应冶炼难溶的金属，即利用铝热反应原理冶炼 Mn：4Al+3MnO2 高温 3Mn+2Al2O3 ， D 正确； 故答案为：B；(2)根据以上分析可知经过 2 次 Br-→Br2 转化的目的是得到更多的溴单质，提取过程对溴元素 进行富集；(3)吸收塔内通入的是二氧化硫气体是和溴单质反应生成溴离子，因此吸收塔中反应的离子方程 式为 Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO - ；(4)①坩埚可以加强热，因此固体一般用坩埚进行灼烧；②过氧化 氢具有氧化性，碘离子具有还原性，在酸性溶液中发生氧化还原反应生成碘单质和水，该反应的离子方程 式为 2I-+H2O2+2H+ =I2+2H2O；③碘单质易溶于 CCl4 或苯，所以萃取剂 M 可以为 CCl4 或苯，碘单质易升华， 可采用蒸馏的方法从 I2 的有机溶液获得 I2。 19.【答案】 （1）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；3.7；9.6 （2）Fe(OH)3 或氢氧化铁；过滤；MgCl2；NaCl （3）C （4）MgCO3+ H2O 加热 Mg(OH)2+CO2↑ 【解析】(1)由以上分析知，流程①通入 Cl2 的目的是将 FeCl2 氧化为 FeCl3 ， 该反应的离子方程式为 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；流程②加入 NaOH 溶液调 pH，是为了将 Fe3+完全转化为 Fe(OH)3 沉淀，从而将 Fe3+ 与 Mg2+分离，则调 pH 的适宜范围为 3.7＜ pH＜9.6；(2)由以上分析知，沉淀 A 是 Fe(OH)3；通过过滤的方 法分离沉淀 A 和滤液，该滤液中的主要溶质为 MgCl2 和 NaCl；(3)工业上通常用 CO 等还原剂冶炼金属铁， 该方法属于热还原法， 故答案为：C；(4)流程④将 MgCO3 加水煮沸，得到 Mg(OH)2 和 CO2 ， 再进一步灼烧 Mg(OH)2 得到 MgO， 故流程④反应的化学方程式为 MgCO3+ H2O 加热 Mg(OH)2+CO2↑。 20.【答案】 （1）CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl ；MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl （2）A,C （3）2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑ ；Cl2 ；湿润的碘化钾淀粉 ；蓝 （4）先通 H2 ， 再通 Cl2；通 H2 点燃后再通 Cl2 ；用 100 mL 刻度瓶收集满 HCl 气体，置于水中，水升至 97 mL 以上即认为符合要求 （5）Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O （6）红 ；蓝 ；H2O ；证明单独的氯化氢气体或水均不能使蓝色石蕊试纸变色 【解析】（1）工业食盐中含有较多的 Ca2+、Mg2+杂质，可以用试剂 NaOH、Na2CO3 除去反应为氯化钙和碳 酸钠反应生成碳酸钙沉淀，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀，所以化学方程式为 CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl，MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl； 故答案为：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl； MgCl2+2NaOH→Mg（OH）2↓+2NaCl； （2）除去粗盐中的 SO42﹣ ， 可加 Ba2+形成 BaSO4 白色沉淀，由于不能引进其他阴离子，所以钡试剂只能 用 BaCl2 或 Ba（OH）2 ， 故 AC 正确， 故答案为：AC； （3）在电解过程中，与电源负极相连的电极为阴极，电解池中阴极氢离子得到电子生成氢气，电极反应式 为：2H++2e﹣═H2↑；阳极氯离子失去电子生成氯气，2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2 ， 电解过程中反应的化学方程式为： 2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑，氯气能够使淀粉碘化钾溶液变蓝，可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯 气，现象是试纸变为蓝色， 故答案为：2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑； Cl2；湿润的碘化钾淀粉； 蓝； （4）氯气有毒，为保证氯气完全反应，应该先通入氢气，再通入氯气，通入氯气前应先点燃氢气，氯化氢 易溶于水，所以验证的方法是：取一个有刻度的玻璃瓶，收集一瓶合成气，倒放在水槽中，观察水面上升 的高度，进行粗略估计，用 100 mL 刻度瓶收集满 HCl 气体，置于水中，水升至 97 mL 以上即认为符合要 求， 故答案为：先通 H2 ， 再通 Cl2；通 H2 点燃后再通 Cl2；用 100 mL 刻度瓶收集满 HCl 气体，置于水中， 水升至 97 mL 以上即认为符合要求； （5）氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为： Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O， 故答案为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O； （6）盐酸是一种酸，盐酸溶液中的氢离子能使蓝色石蕊试液变成红色，氯化氢既不属于酸也不属于碱，不 能能使蓝色石蕊试纸变色，仍为蓝色；盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，盐酸是氯化氢气体的水溶液，氯化氢 气体和水能不能使蓝色石蕊试纸变红呢？通过 B 试管中实验已经排除了单独的氯化氢气体不能使蓝色石蕊 试纸变色，还需要进一步排除单独的水也不能使使蓝色石蕊试纸变色，要利用控制变量法向 C 试管中单独 加入水进行试验，水的化学式为 H2O． 故答案为：红；蓝；H2O；证明单独的氯化氢气体或水均不能使蓝色石蕊试纸变色． 21.【答案】 （1）4；3s23p5； （2）C,D （3）NaOH 的碱性强于氢氧化镁（或者钠与水反应更剧烈），所以钠的金属性比镁强 （4）3：1 （5）MgO 的熔点高，熔融时耗费能源多，生产成本高 【解析】（1）钠原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s1 ， 因此钠原子核外共有 4 种能量不同的电子；氯 原子的最外层电子数为 7，其电子排布式为 3s23p5；由钠元素和氯元素形成的化合物为 NaCl，其电子式为 ； （2）A、NH3 能与 H2SO4 反应，不能用浓硫酸干燥，A 不符合题意； B、HI 具有还原性，浓硫酸具有氧化性，二者可发生氧化还原反应，因此 HI 不能用浓硫酸干燥，B 不符 合题意； C、SO2 与浓硫酸不反应，可用浓硫酸干燥，C 符合题意； D、CO2 与浓硫酸不反应，可用浓硫酸干燥，D 符合题意； 故答案为：CD （3）欲证明两种金属金属性强弱，可通过证明最高价氧化物对应水化物碱性的强弱（或通过金属单质与 水反应的剧烈程度）进行判断，因此要说明钠与镁的金属性强弱，可由 NaOH 的碱性强于 Mg(OH)2（或钠 与水反应更剧烈）说明； （4）该反应中，氯元素由+5 价变为-1 价，得到 6 个电子，由+5 价变为+7 价，失去 2 个电子，根据得失 电子守恒可得，KCl 的系数为 1，KClO4 的系数为 3；而反应过程中，KCl 为还原产物，KClO4 为氧化产物， 因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为 3:1； （5）由表格数据可知，MgO 的熔点比 MgCl2 的熔点高，电解熔融 MgO 时所需耗费的能量更多，因此工 业上常用电解熔融 MgCl2 制取单质镁，而不用 MgO；