人教版高中化学必修二第四章化学与自然资源的开发利用单元练习

人教版高中化学必修二第四章化学与自然资源的开发利用单元练习 一、单选题 1.下列说法错误的．．．是（ ） A. 可燃冰的主要成分是 CH4·nH2O B. 一定条件下，煤和氢气作用，可以得到液体燃料 C. 往油脂皂化反应后的溶液中加入热的饱和食盐水，搅拌后在烧杯底部析出固体 D. 石油催化裂化、裂解都是炼制石油加工的重要手段，均属于化学变化 2.工业上常用电解法冶炼的金属是（ ） A. Fe B. Al C. Cu D. Ag 3.下列金属中，通常用热还原法冶炼的是（ ） A. Fe B. Na C. Hg D. Ag 4.下列关于金属冶炼的说法正确的是（ ） A. 由于铝的金属性强，故工业上采用电解熔融 AlCl3 的方法生产单质铝 B. 将钠投入氯化镁饱和溶液中，可置换出镁单质 C. 根据金属的活泼性不同，采用不同的金属冶炼方法 D. 铝热反应需要在高温下进行，是一个典型的吸热反应 5.下列关于燃料与能源的说法错误的是（ ） A. 将煤进行气化处理属于化学变化，有助于提高煤的综合利用效率 B. 生物质能、风能、水能是可再生能源 C. 应用于高山气象站的太阳能电池属于光—电转换 D. 石油的裂解主要是为了提高轻质油的产量和质量 6.己知钡的活动性处于 Na、K 之间，则下列说法中可能实现的是( ) A. Ba 可从 KCl 溶液中置换出钾 B. Ba 可从冷水中置换出氢 C. 在溶液中 Zn 可还原 Ba2+生成 Ba D. Ba 投入到 NaOH 溶液中，没有明显的现象 7.下列关于金属的叙述中正确的是（ ） A. 所有的金属都是固态的 B. 金属具有导电性、导热性和延展性 C. 所有金属都不能与碱反应 D. 金属元素在自然界中都是以化合态存在的 8.金属材料一直发挥着重要的作用。人类历史上使用最早的金属是( ) A. 铜 B. 铁 C. 铝 D. 钛 9.近期我国冀东渤海湾发现储量达 10 亿吨的大型油田，下列说法正确的是（ ） A. 石油属于可再生矿物能源 B. 石油主要含有碳、氢两种元素 C. 石油的裂化是物理变化 D. 石油分馏的各馏分均是纯净物 10.下列变化是物理变化的是（ ） A. 煤的干馏 B. 石油分馏 C. 石油裂化 D. 乙烯聚合 11.化学与人类生产、生活和社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（ ） A. 煤的干馏是物理变化 B. 为防止食品氧化变质，包装袋中常放入生石灰 C. 淀粉遇碘变蓝，可用米汤检验加碘盐中是否加碘 D. 推广使用新能源汽车能够减少不可再生资源的消耗 12.下列关于金属冶炼的说法正确的是（ ） A. 由于铝的活泼性强，故工业上采用电解熔融 AlCl3 的方法生产单质铝 B. 将钠投入氯化镁饱和溶液中，可置换出镁单质 C. 冶炼金属的方法，本质上是由金属的活泼性决定的 D. 铝热反应需要在高温下进行，是一个典型的吸热反应 13.你认为减少酸雨可采取的措施是（ ） ①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④开发新能源 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①③ 14.空气质量报告中，不包含的指标是（ ） A. CO2 含量 B. SO2 含量 C. 氮氧化合物含量 D. 可吸入颗粒物 15.造成大气污染的 SO2 主要来源于（ ） A. 火山喷发 B. 自然界含硫化合物的分解和氧化 C. 工厂排出的废气 D. 大量燃烧含硫燃料 16.下列元素被称为“海洋元素”的是（ ） A. 碱 B. 溴 C. 镁 D. 铁 二、综合题 17.海洋中含有丰富的卤族元素，可用以下流程分别进行提取。 （1）卤族元素在元素周期表中的位置是________。 （2）①中将粗盐精制的过程中，为除去其中的 Ca2+、 Mg2+、 SO42- ， 所加以下四种试剂的先后顺序是 ________（填序号）。 A 盐酸 B Na2CO3 溶液 C NaOH 溶液 D BaCl2 溶液 （3）②中发生的化学方程式是________。 （4）③中发生的离子方程式是________。 （5）④的操作名称是________。 18.海洋资源的利用具有广阔前景。 （1）无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是________（填序号）。 A.Cl2 B.淡水 C.烧碱 D.食盐 （2）从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气，将溴离子氧化，该反应的离子方程式是 ________。 （3）下图是从海水中提取镁的简单流程。 工业上常用于沉淀 Mg2＋的试剂 A 的俗名是________， _th 转化为 MgCl2 的离子方程式是________。 （4）海带灰中富含以 I－形式存在的碘元素。实验室提取 I2 的途径如下所示： ①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是________。步骤②加热煮沸一会的目的是________ ②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________。反应结束后，再加入 CCl4 作萃取 剂，振荡、静置，可以观察到 CCl4 层呈________色。从碘的提取 CCl4 提取碘可以用________的方法。 19.自然界并不缺少“镁”，缺少的是发现“镁”的眼晴。海水中镁的绝对含量高但相对浓度却小[c（Mg2+）约为 0.054mo1L﹣1]。工业上常从海水中提镁，其生产过程的讨论方案如图所示： （1）要实现对海水中镁元素的富集，一般采取________（填编号）。①直接往海水中加入沉淀剂；②利 用晒盐后的苦卤水，向其中加入沉淀剂；③先加热蒸发海水，再加入沉淀剂 （2）根据表中 4 种试剂的市场价格数据，选择________做沉淀剂最合理，如果“提镁”工厂就建在海边， ________是生产这种试剂的最好原料。 试剂 NaOHKOH Ca（OH）2 Ba（OH）2 价格（元/吨） 3300 9500580 3500 （3）根据下表中 3 种电解质的熔点数据，上图方案中，方案________最优，此方案采取电解熔融态电解质 而不是电解其水溶液，原因是________；电解的化学方程式为________。 电解质 MgCl2 MgO MgSO4 熔点/℃714 28001327 （4）电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可以选择_______氛围。 A.N2 B.CO2 C.Ar D.空气 20.海水是自然赐给人类的宝藏，海水的综合利用是全世界研究的重点。完成下列问题： （1）粗盐中除了含有泥沙之外还含有 Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，粗盐获得精盐一般步骤如下： 加入的试剂①、②分别是：________、________。 （2）某学生在实验室中模拟海水提取溴的步骤为： 取 25 L 除去悬浮杂质后的海水，浓缩至 2L，向其中通入足量氯气。 ①氧化步骤中生成 Br2 的离子方程式为________。 ②将吹出的 Br2(g)用纯碱溶液全部吸收，发生反应：3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，产生的 CO2 通入 足量澄清石灰水中，得到 1g 白色沉淀。计算海水中溴的浓度为________g/L。 ③实验室中若用 CCl4 提取少量的溴：向溴水中加入 CCl4 振荡、静置……得溴的四氯化碳溶液，该分离提纯溴 的方法叫________；用到的主要仪器为________。 （3）实验证明金属制品在海水中更容易生锈，铜锈的化学式为： ________。 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 C 【解析】A．可燃冰是甲烷的结晶水合物，其主要成分是 CH4·nH2O，A 不符合题意； B．一定条件下，煤和氢气作用，可以得到 CH3 OH 等液体燃料，B 不符合题意； C．油脂完全皂化反应后得到高级脂肪酸盐和甘油，加入食盐可降低高级脂肪酸盐的溶解度，而从溶液中析 出，但由于高级脂肪酸盐的密度比水小，因此搅拌后会在烧杯的液面上部析出固体，C 符合题意； D．石油催化裂化、裂解都是炼制石油加工的重要手段，由于变化过程中有新的物质生成，因此发生的变化 均属于化学变化，D 不符合题意； 故答案为：C。 C、加入食盐可降低高级脂肪酸钠盐的溶解度，但由于油脂的密度比水小，故析出的固体在上层。 2.【答案】 B 【解析】A.金属铁是较活泼金属，工业上常用热还原法冶炼，A 不符合题意； B.金属铝是活泼金属，工业上常用电解法冶炼，B 符合题意； C.金属铜是中等活泼金属，工业上常用热还原法冶炼，C 不符合题意； D.金属银是不活泼金属，工业上常用热分解法冶炼，D 不符合题意； 故答案为：B。 根据金属的活泼性不同采用不同的方法，金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法； 电解法：冶炼活泼金属 K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al 是电解熔融的三氧化二铝）制 得； 热还原法：冶炼较不活泼的金属 Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有（C、CO、H2 等）； 热分解法：Hg、Ag 用加热分解氧化物的方法制得； 物理分离法：Pt、Au 用物理分离的方法制得。 3.【答案】 A 【解析】根据金属的活泼性强弱冶炼金属，K、Ca、Na、Mg、Al 等金属用电解法，Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 等 金属用热还原法，Hg、Ag 等金属用热分解法冶炼， 故答案为：A。 根据金属活泼性顺序，常用热还原法的有 Cu、Zn、Fe 等 4.【答案】 C 【解析】A．氯化铝为共价化合物，熔融态不导电，故工业上采取电解熔融氧化铝的方法来制备单质铝，故 A 不符合题意； B．将钠投入氯化镁饱和溶液中，Na 会和水反应，无法置换出单质 Mg，故 B 不符合题意； C．冶炼金属的方法，本质上是由金属的活泼性决定的，故 C 符合题意； D．铝热反应需要在高温下进行，是一个典型的放热反应，故 D 不符合题意； 故答案为：C。 活泼的金属采用电解法，但是氯化铝是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物，属于分子晶体，比较特殊。 5.【答案】 D 【解析】A．对煤进行气化处理让煤在高温条件下与水蒸气反应，是化学变化，又使其接触面积增大，进而 提高其利用率，A 不符合题意； B．生物质能、风能和水能能源源不断获得，是可再生能源，是应该优先发展的新能源，B 不符合题意； C．应用于高山气象站的太阳能电池把太阳能转化为电能，故属于光—电转换，C 不符合题意； D．石油裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯等不饱和烯烃，石油的裂化才是提高轻质油的 产量和质量，D 符合题意。 故答案为：D A．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； B．生物质能、风能和水能对环境无污染，属于清洁能源； C．应用于高山气象站的太阳能电池可以把太阳能直接转化为电能； D． 石油的裂化主要是为了提高轻质油的产量和质量 。 6.【答案】 B 【解析】钡的活动性处于 Na、K 之间，则金属性 K>Ba>Na，三者均与水反应。A、金属 K、Na 在溶液中均直 接与水反应，所以 Ba 也直接与水反应，且金属性为 K>Ba，所以 Ba 不能从 KCl 溶液中置换出 K，故 A 不符 合题意； B、金属性为 Ba>Na，Na 与冷水反应生成 H2 ， 则 Ba 可从冷水中置换出氢，故 B 符合题意； C、金属性 Ba>Zn，则溶液中 Zn 不能还原 Ba2+生成 Ba，故 C 不符合题意； D、将 Ba 投入到 NaOH 溶液中，Ba 与水反应生成气体，故 D 不符合题意。 故答案为：B。 根据金属性活动性顺序表中的位置，结合金属性强弱关系进行分析即可。 7.【答案】 B 【解析】A．常温下，金属单质大多数是固体，但汞为液体，故 A 不符合题意； B．金属具有良好的导电性、导热性和延展性等金属特性，故 B 符合题意； C．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，有的金属能够与强碱溶液反应，如铝，故 C 不符合题意； D．性质活泼的金属在自然界以化合态的形式存在；有些化学性质不活泼的金属在自然界是以游离态存在的， 如金等，故 D 不符合题意； 故答案为：B。 A.大多数金属在常温下为固态，但也有金属在常温下为固态； B.一般金属具有较好的导电性、导热性和延展性； C.铝是一种既可以和酸反应生成盐和水也可以和碱反应生成盐和水的金属； D.金属在自然界中既有化合态也有游离态存在。 8.【答案】 A 【解析】金属活动性越强，其制备越难，因此人类历史上使用最早的金属，其活动性较弱，因此人类历史 上使用最早的金属为 Cu，A 符合题意； 故答案为：A 根据金属活动性，确定人类历史上使用最早的金属。 9.【答案】 B 【解析】A.石油属于化石能源，不可再生，A 不符合题意； B.石油主要是 1～50 个碳原子的烷烃、环烷烃组成的混合物，烃是含有碳、氢两种元素的化合物，B 符合 题意； C.石油的裂化属于化学变化，石油中长链的烷烃在高温高压催化剂作用下裂化，生成短链烷烃和短链烯烃， 主要用于生产汽油等轻质油，C 不符合题意； D.石油的分馏属于物理变化，没有新物质生成，根据液态混合物的沸点不同进行分离，所得各温度范围内 的馏分都是混合物，如汽油、煤油等，D 不符合题意。 故答案为：B 熟悉石油的分馏，以及裂化产物和裂解产物。 10.【答案】 B 【解析】有新物质生成的是化学变化，没有新物质生成的是物理变化，则煤的干馏、石油裂化、乙烯聚合 等均是化学变化，而石油分馏是物理变化。 故答案为：B 石油分馏是利用各种烃类物质熔沸点不同进行的分离操作，属于物理变化。 11.【答案】 D 【解析】A. 煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使其分解，为化学变化，A 不符合题意； B. 为防止食品氧化变质，应加入抗氧化剂（还原剂），如还原铁粉等，生石灰是干燥剂，B 不符合题意； C. 加碘食盐中的碘为碘酸钾，而不是碘单质，淀粉遇碘变蓝指的是其遇到碘单质会变蓝，C 不符合题意； D. 推广使用新能源汽车能够减少不可再生资源的消耗，D 符合题意。 故答案为：D 煤的干馏是化学变化；食品袋加入生石灰，是干燥剂；加碘食盐中的碘为碘酸钾，而不是碘单质；新能 源汽车能够减少不可再生资源的消耗。 12.【答案】 C 【解析】A. 氯化铝为共价化合物，熔融态不导电，故工业上采取电解熔融氧化铝的方法来制备单质铝，A 不符合题意； B. 将钠投入氯化镁饱和溶液中，Na 会和水反应，无法置换出单质 Mg，B 不符合题意； C. 冶炼金属的方法，本质上是由金属的活泼性决定的，C 符合题意； D. 铝热反应需要在高温下进行，是一个典型的放热反应，D 不符合题意。 故答案为：C 】A.工业上采取加入冰晶石电解熔融氧化铝的方法来制备单质铝； B. 将钠投入氯化镁饱和溶液中，Na 和水反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠再和氯化镁反应生成氢氧化 镁沉淀； C. 冶炼金属的方法，根据金属的活泼性不同，采用不同的方法，如钠镁铝采用电解法等； D. 铝热反应是一个典型的放热反应。 13.【答案】 C 【解析】①煤中含硫，少用煤作燃料，减少 SO2 的排放，故符合题意；②把工厂的烟囱造高，不能减少 SO2 的排放，故不符合题意；③燃料脱硫，减少 SO2 的排放，故符合题意；④开发新能源，能减少 SO2 的排放， 故符合题意。 因此选项 C 符合题意。 要减少酸雨，就要减少 SO2 的排放。 14.【答案】 A 【解析】A．二氧化碳无毒，不属于“城市空气质量日报”报道的物质，故 A 选； B．二氧化硫为有害气体，属于“城市空气质量日报”报道的物质，故 B 不选； C．氮氧化物为有害气体，属于“城市空气质量日报”报道的物质，故 C 不选； D．可吸入颗粒物危害人体的呼吸道，属于有害物质，属于“城市空气质量日报”报道的物质，故 D 不选； 故答案为：A。 空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”“空气质量状况”，根据目前计入 空气污染指数的项目分析判断。 15.【答案】 D 【解析】因 SO2 主要来源于化石燃料的燃烧、火山爆发及硫酸工厂释放出的气体，但硫酸工厂释放的气体、 火山爆发中的 SO2 并非空气中 SO2 污染的主要来源，造成大气污染的 SO2 主要来源于大量燃烧含硫燃料， 故答案为：D。 根据二氧化硫的来源和主要来源进行判断即可。 16.【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 被称为“海洋元素”的为溴； 二、综合题 17.【答案】 （1）第 VIIA 族 （2）DBCA （3）Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 （4）Cl2+2I-= l2+2Cl- （5）萃取 【解析】(1)卤族元素位于元素周期表右边的第二列，即第 VII A 族；(2)先加入过量 BaCl2 溶液，以完全除去 SO42- ， 再加入过量的 NaOH 溶液，以完全除去 Mg2+ ， 接着加入过量的 Na2CO3 溶液，以完全除去 Ca2+ 和 Ba2+；最后加入适量的 HCl，以完全除去 CO32-（HCl 可以过量，通过蒸发可以除去）；所以滴加试剂的先 后顺序为 DBCA；(3)②中的反应为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；(4)③中的反应为：Cl2+2I-= l2+2Cl-；(5)④中 溶质没有变，溶剂由水变为有机溶剂，则说明该操作为萃取。 18.【答案】 （1）B,D （2）2Br- + Cl2 = Br2 +2 Cl- （3）熟石灰；Mg(OH)2+2H+= Mg2++ 2 H2O （4）坩埚；促使海带灰中含碘物质快速充分溶解；2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2 H2O；紫或紫红；反萃取 【解析】（1）A．电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气、氯气，有新物质生成属于化学变化，A 项不正确； B．把海水用蒸馏等方法可以得到淡水，属于物理变化，B 项正确； C．电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气、氯气，有新物质生成属于化学变化，C 项不正确； D．把海水用太阳暴晒，蒸发水分后即得食盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，D 项正确； 故答案为：BD；（2）氯气具有强氧化性，能和溴离子发生置换反应生成溴，离子方程式为：Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-。 （3）工业上常用石灰乳或氧化钙沉淀 Mg2+ ， CaO 和 H2O 反应生成 Ca(OH)2 ， Ca(OH)2 俗名熟石灰，可 作为沉淀镁离子的试剂和镁离子反应生成 Mg(OH)2；氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水，反应的离子方程 式为 Mg(OH)2＋2H+==Mg2+＋2H2O，故答案为：熟石灰；Mg(OH)2＋2H+==Mg2+＋2H2O；（4）①灼烧固体时 所用的主要仪器名称是坩埚；步骤②加热煮沸一会的目的是促使海带灰中含碘物质快速充分溶解；②加入 氢离子和过氧化氢起的作用为氧化剂，将碘离子转化为单质碘，离子方程式为 2I-＋H2O2＋2H+==I2＋2H2O； 碘的 CCl4 溶液呈紫或紫红色；从碘的提取 CCl4 提取碘可以用反萃取的方法，故答案为：2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2 H2O；紫或紫红；反萃取。 (1)从海水制备物质的原理可以知道，金属单质与非金属单质需要利用化学反应来制取，而食盐可利用蒸发 原理，淡水利用蒸馏原理来得到；(2)海水中加入熟石灰沉淀镁离子过滤得到氢氧化镁沉淀，加入试剂 B 为 盐酸，氢氧化镁溶解为氯化镁溶液，浓缩蒸发结晶得到氯化镁固体，电极熔融氯化镁得到金属镁和氯气， （3）工业上常用于沉淀 Mg2+的试剂 A 是氢氧化钙，Mg(OH)2 溶于盐酸生成 MgCl2 的溶液；(4)①依据仪器的 名称作答；升高温度可加快化学反应速率；②氢离子和过氧化氢将碘离子氧化为单质碘，依据氧化还原反 应规律书写；碘的 CCl4 溶液呈紫色，结合实验步骤作答。 19.【答案】 （1）② （2）Ca(OH)2；贝壳 （3）1；金属镁活泼性强，会与水反应，电解溶液得不到镁单质；MgCl2 电解 Mg＋Cl2↑ （4）C 【解析】（1）要实现对海水中镁元素的富集，一般采取的方法为先沉淀后溶解沉淀，即利用晒盐后的苦卤 水，向其中加入沉淀剂； （2）根据表中 4 种试剂的市场价格数据，选择氢氧化钙做沉淀剂最合理，因为其成本最低，如果“提镁” 工厂就建在海边，可灼烧贝壳（主要成分为碳酸钙），来获取氢氧化钙； （3）根据表中 3 种电解质的熔点数据，氯化镁的熔点最低，故使其熔融所耗能量最少，方案 1 最优，方 案采取电解熔融态电解质而不是电解其水溶液，原因是金属镁活泼性强，会与水反应，电解溶液得不到镁 单质，电解的方程式为 MgCl2 电解 Mg＋Cl2↑； （4）电解所得的镁蒸气冷却后即为固体镁，冷却镁蒸气可以选择在惰性气体 Ar 气氛围中，原因是金属 Mg 在高温下会和氮气、二氧化碳、空气发生化学反应。 （1）熟悉镁的提取流程； （2）材料的使用要考虑工业成本，一般采用价格低廉的试剂； （3）物质的熔沸点低，能量消耗少，成本低； （4）注意镁的冷却要采用不能和镁发生反应的气体。 20.【答案】 （1）BaCl2；Na2CO3 （2）Cl2+2Br﹣=2Cl+Br2；0.064；萃取；分液漏斗(烧杯) （3）Cu2(OH)2CO3 【解析】（1）加入氯化钡、纯碱，可分别生成硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡等沉淀，以达到除去杂质离子的目 的； （2）①氯气可氧化溴离子：Cl2+2Br=2Cl﹣+Br2 ②根据各步反应，可确定如下关系：Br2～CO2～CaCO3 ， 根据 CaCO3 的质量可求出原 25L 海水中 Br2 的质 量为 ᦙ䁪_ － × _ ÷ 䁪䁪_ － =1.6g，则海水中溴的浓度为 1.6g÷25L=0.064g·L－1； ③溴易溶于四氯化碳，溶液分层，为萃取、分液操作，可用分液漏斗进行分离； （3）铜锈的主要成分为碱式碳酸铜，化学式为 Cu2(OH)2CO3。 （1）除去粗盐中的 SO42-和 Ca2 时，应先加 BaCl2 ， 再加 Na2CO3 ， 利用 Na2CO3 除去过量的 BaCl2； （2）①Cl2 的氧化性强于 Br2 ， 能将 Br-氧化成 Br2； ②1g 白色沉淀为 CaCO3 ， 根据碳守恒可得 CO2 的物质的量，从而得出 Br2 的物质的量， 进而得出海水 中溴的浓度； ③根据溴在不同溶剂中的溶解度差异进行分析为萃取；萃取需要用到分液漏斗；