高一化学人教版必修2第四章《化学与自然资源的开发利用》单元测试卷

第四章《化学与自然资源的开发利用》单元测试卷 一、单选题(共 15 小题) 1.下列说法不正确的是( ) A． 海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库 B． 海水中金的储存量约为陆地的 170 倍，但它的富集程度却很低 C． 从海水中可以提取铀和重水等核原料 D． 海水中的溴、氟等元素均为微量元素，但仍有提取的价值 2.下列不属于煤的综合利用的是( ) A． 将煤干馏制得煤焦油和焦炭 B． 在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料 C． 煤变为煤饼作燃料 D． 将煤干馏制得甲苯和乙烯 3.在冶金工业上，均不能用通常的化学还原剂制得的一组是( ) A． Na、Ca、Mg、Al、K B． Na、K、Zn、Fe、Hg C． Zn、Fe、Cu、Ag、Sn D． Mg、Al、Zn、Fe、Pb 4.下列有关说法正确的是( ) A． 通过石油分馏可以获得大量的芳香烃 B． 液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷 C． 煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠 D． 石油裂解可以得到更多的汽油，这种汽油是一种纯净物 5.“绿色商品”是指商品从原料、生产到运输、使用等各环节对生态环境无害或危害极小，并有利于 资源的保护和再回收的商品。下列肯定不属于“绿色商品”的是( ) A． 一次性餐具 B． LED 照明灯具 C． “FreeForest”再生纸 D． 竹制家具 6.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 7.下列关于石油、煤、天然气的说法正确的是( ) A． 石油裂解得到的汽油是纯净物 B． 石油产品都可用于聚合反应 C． 水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 D． 天然气是一种清洁的化石燃料 8.海洋中蕴藏着巨大的化学资源，下列有关海水综合利用的说法正确的是( ) A． 蒸发海水可以生产单质碘 B． 蒸馏海水可以得到淡水 C． 电解海水可以得到单质镁 D． 电解海水可以制得金属钠 9.在冶金工业上，均能用化学还原剂制得的一组金属是( ) A． Na、Mg、Al B． Na、Zn、Fe C． Zn、Fe、Cu D． Mg、Al、Zn、Fe 10.某混合气体通过溴水，溴水褪色；通过灼热的 CuO 粉末，黑色粉末变为红色，最后剩余气体点 燃，火焰为淡蓝色，且生成二氧化碳和水，则原混合气体是（ ） A． 水煤气 B． 液化石油气 C． 石油裂解气 D． 焦炉气 11.化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是( ) A． CO2、CO、NO2、碳氢化合物都属于大气污染物 B． 酸雨是 pH 小于 7 的雨水 C． CO2、NO2 或 SO2 都会导致酸雨的形成 D． 大气中 CO2 含量的增加会导致温室效应加剧 12.我国积极启动的“蓝天工程”和“绿水工程”是保护生态环境、提高全体人民生活质量的重要举措。 下列措施不利于以上工程实施的是( ) A． 推广使用燃煤脱硫技术防治 SO2 污染，减少重金属、农药和难分解有机物的排放 B． 实施绿色化学，即利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染 C． 加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量 D． 开发新能源和新制冷剂，减少 CO2 和氟氯烃等物质的大量排放 13.世界上 60%的镁是从海水中提取的，其主要步骤如下： ①把贝壳制成生石灰； ②在海水中加入生石灰，过滤，洗涤沉淀物； ③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤； ④在氯化氢热气流中加热晶体； ⑤电解上述所得盐(熔融条件下) 下列说法中，不正确的是( ) A． 向最后一次洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净 B． 上述变化过程中包括了分解、化合、复分解三种反应类型 C． 步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法 D． 为节省原料、减少污染，在提取镁的工业流程中使用了物质循环的过程 14.从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被 人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于( ) A． 金属的导电性强弱 B． 金属在地壳中的含量多少 C． 金属的化合价高低 D． 金属的活动性强弱 15.下列有关环境问题的说法正确的是( ) A． 燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中二氧化硫的量 B． 臭氧的体积分数超过 10－4%的空气有利于人体健康 C． pH 在 5.6～7.0 之间的降水通常称为酸雨 D． 含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染 二、实验题(共 3 小题) 16.如图所示进行铝热反应： 观察发生的现象，回答下列问题： (1)写出该反应的化学方程式：_____________________________________， 在该反应中________是氧化剂，________是还原剂。 (2)引发铝热反应的实验操作是_______________________________ _______________________________________________________。 (3)某同学为研究该实验，查阅有关资料得到如下数据： ①该同学推测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝 的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？________(填“合 理”或“不合理”) ②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。该实验所用的试剂是 ________，反应的离子方程式为_____________________________ ____________________________________________________________。 17.如右图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取 出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发 皿。把 5 g 炒干的氧化铁粉末加 2 g 铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合 物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。 观察发生的现象。通过以上实验信息，回答下列问题。 (1)写出该反应的化学方程式：___________________________________________ ____________________________________________________________________； 在该反应中，______________(填化学式，下同)是氧化剂，________是还原剂，该反应称为 ________反应。 (2)选出该实验的实验现象：________(填写在横线上)。 ①镁条剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏斗的下部被烧穿；④ 有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。 (3)写出下列操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个孔：______________________； 蒸发皿盛沙：___________________________________________________； 镁条：__________________________________________________________； 氯酸钾：________________________________________________________。 (4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？ 18.铝和氧化铁的混合物能发生铝热反应，请回答下列问题： (1)引发铝热反应的实验操作是__________________________________________________。 (2)做铝热反应时，内层纸漏斗底部剪一小孔用水润湿的目的是______________________。 (3)反应的化学方程式为________________________________________________________。 三、计算题(共 2 小题) 19.铝热反应不仅用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。请配平下列 用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式，指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂，并计算 生成 1 mol 各种金属分别需要纯铝的质量。 V2O5＋Al——Al2O3＋ V Co3O4＋Al——Al2O3＋Co 20.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。 四、填空题(共 3 小题) 21.由于我国煤储藏量相对比石油和天然气丰富，能源消费以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严 重污染环境，效率又不高，因而国家大力提倡煤的综合利用。实施“煤变油”，其原理之一是先将煤 与水蒸气制得水煤气(一氧化碳和氢气)，再催化合成甲醇或烃类等液态能源。 (1)用一氧化碳和氢气合成甲醇的化学方程式是________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用一氧化碳和氢气合成烃(CnHm)的化学方程式是 ________________________________________________________________________。 (3)气化和液化的优点是____________________________________________________。 22.金属活动性顺序中，Mn、Cr、Co 应该排在 H 的前面，Al 的后面。已知金属 Mn、Cr、CO 熔点 较高，它们可分别由对应的氧化物 MnO2、Co3O4 和 Cr2O3 为原料冶炼。则： (1)应选择的还原剂是________(写化学式)。 (2)写出有关的化学反应方程式： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 23.海水中溴元素以溴离子形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图： (1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________________， 步骤③反应的化学方程式是__________________________________________________。 (2)从理论上考虑，下列物质也能吸收单质溴的是________。 A．NaOH B．FeCl2 C．Na2SO3D．H2O (3)步骤③中氧化剂是________，若反应中生成 2 mol 溴化氢，消耗________mol 二氧化硫。 (4) 根 据 上 述 反 应 判 断 SO2 、 Cl2 、 Br2 三 种 物 质 氧 化 性 由 强 到 弱 的 顺 序 是 ________________________________________________________________________。 答案解析 1.【答案】D 【解析】海水中 H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 等 13 种元素超过总量的 99%，其他为微量元素，总计含有 80 多种元素，故海水中的溴、氟元素不是微量元素。 2.【答案】C 【解析】煤的综合利用包括煤的干馏、煤的气化和煤的液化。 3.【答案】A 【解析】A 项中的金属均为活泼金属，通常用电解法冶炼。 4.【答案】C 【解析】芳香烃主要从煤的干馏产品煤焦油中获取，A 错误；液化石油气的主要成分是含有 3 个或 4 个碳原子的烃，天然气的主要成分是甲烷，B 错误；煤油是由石油经分馏或裂化得到的，可用作 燃料，且密度比钠小，可用于保存少量金属钠，C 正确；石油分馏得到的汽油仍为混合物，D 错误。 5.【答案】A 【解析】根据题干中“绿色商品”的概念分析，“绿色商品”是指商品从原料、生产到运输、使用等各 环节对生态环境无害或危害极小，并有利于资源的保护和再回收的商品；重点从两个方面解析 一 是环保，二是保护资源循环利用。一次性餐具制作过程消耗能源和资源，不属于“绿色商品”，A 正 确；LED 灯对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到 90%以上。它既能 提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源， 属于“绿色商品”，B 错误；再生纸是以废纸做原料，生产出来的纸张，其原料的 80%来源于回收的 废纸，因而被誉为低能耗、轻污染的环保型用纸，属于“绿色商品”，C 错误；竹制家具绿色环保， 取材天然，属于“绿色商品”，D 错误。 6.【答案】A 【解析】N2 不是造成温室效应的气体。 7.【答案】D 【解析】石油裂解后得到的是混合物；只有石油产品中的不饱和烃才能发生聚合反应；水煤气是 高温下碳与水蒸气反应后的产物。 8.【答案】B 【解析】A 项，海水中的碘元素以 I－的形式存在，可以加氧化剂将 I－氧化为 I2，最后再萃取、蒸 馏即可得到碘单质，错误；B 项，利用蒸馏法使水变为水蒸气，然后通过冷凝得到蒸馏水，能使海 水淡化，正确；C 项，电解熔融 MgCl2 可以获得金属 Mg，电解海水得不到金属 Mg，错误；D 项， 电解熔融 NaCl 可以获得金属 Na，电解海水得不到金属 Na，错误。 9.【答案】C 【解析】Na、Mg、Al 的冶炼方法为电解法；Zn、Fe、Cu 的冶炼方法为化学还原剂还原法。 10.【答案】D 【解析】气体通过溴水溶液，溴水褪色，说明含有不饱和烃或 SO2；通过灼热的 CuO 粉末，黑色 粉末变为红色，说明含有还原性气体；最后剩余气体点燃，火焰为淡蓝色，说明含有 CO 或 H2， 而焦炉气的主要成分是 H2、CO、CH4 和 C2H4，符合条件。 11.【答案】D 【解析】常见的大气污染物有：可吸入颗粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二 氧化氮、碳氢化合物等。二氧化碳不属于大气污染物，A 项错误；酸雨是 pH 小于 5.6 的雨水，B 项错误；酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的，二氧化碳不会引起酸雨，C 项错误；导致全球 气温变暖的温室效应，城市中的热岛效应，还有海洋中的厄尔尼诺现象和拉尼娜现象等，都和二 氧化碳的排放有关系，D 项正确。 12.【答案】C 【解析】煤中含有硫元素，燃烧后产生二氧化硫污染空气，推广使用燃煤脱硫技术防治 SO2 污染， 减少重金属、农药和难分解有机物的排放，有利于“蓝天工程”的建设，故 A 正确；绿色化学的核 心就是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，故 B 正确；化石燃料的燃烧会 产生大量空气污染物，如粉尘、有害气体等，所以加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的 供应量，不利于环境保护建设，故 C 错误；形成温室效应的物质是二氧化碳和氟氯烃，所以开发 新能源和新制冷剂，减少 CO2 和氟氯烃等物质的大量排放，有利于“蓝天工程”建设，故 D 正确。 13.【答案】C 【解析】A 项，因沉淀表面可能含有氯化钙，可检验钙离子，所以向最后一次洗涤液中滴加碳酸钠 溶液可检验沉淀是否洗涤干净，正确； B 项，①把贝壳制成生石灰：CaCO3 CaO＋CO2↑，分解反应；②在海水中加入生石灰：CaO ＋H2O===Ca(OH)2，化合反应；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物，涉及 反应：MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2，复分解反应；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、 过 滤 ： Mg(OH)2 ＋ 2HCl===MgCl2 ＋ 2H2O ， 复 分 解 反 应 ； ④ 在 氯 化 氢 热 气 流 中 加 热 晶 体 ； MgCl2·6H2O MgCl2＋6H2O，分解反应；⑤电解上述所得盐(熔融条件下)：MgCl2 Mg ＋Cl2↑，分解反应；上述变化过程中包括了分解、化合、复分解三种反应类型，正确； C 项，电解氯化镁水溶液的得到氢氧化镁、氢气和氯气，得不到单质镁，错误； D 项，根据氯气能污染环境，氯气能与氢气反应制盐酸，盐酸能与氢氧化镁反应制得氯化镁，在提 取镁的工业流程中使用了氯气循环的过程，正确。 14.【答案】D 【解析】金属的活动性越弱，金属的获取越容易，金属单质被发现和应用的越早。 15.【答案】A 【解析】石灰石在煤燃烧过程中分解为氧化钙，氧化钙和二氧化硫结合为亚硫酸钙，进一步转化 为硫酸钙，可减少二氧化硫污染，A 项符合题意；当空气中臭氧的含量超过 10－5%(体积分数)时， 就会对人体、动植物及暴露在空气中的物质造成危害，B 项错误； pH 小于 5.6 的雨水称为酸雨， C 项错误；含磷合成洗涤剂易造成水体富营养化，形成“水华”“赤潮”等水体污染，D 项错误。 16.【答案】(1)2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 Fe2O3 Al (2)加少量 KClO3，插上镁带并将其点燃 (3)①合理 ②氢氧化钠溶液 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO ＋3H2↑ 【解析】(1)铝热反应为 2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3，该反应中 Fe2O3 作氧化剂，Al 作还原剂。 (2)引发铝热反应的操作是加少量 KClO3，插上镁带并将其点燃。 (3)根据提供的铁和铝的熔点可知，该同学的推测合理。利用 Al 能与强碱反应而铁不与强碱反应的 特性，可以检验熔融物中是否含有铝。 17.【答案】(1)2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 Fe2O3 Al 铝热 (2)①②③④ (3)使熔融物易于落 下 防止溅落物炸裂蒸发皿，同时防止溅落物迸溅过远对周围人造成伤害 引燃剂，引起氯酸钾 分解 助燃剂，为镁条继续燃烧提供氧气，引发铝热反应 (4)用磁铁吸引生成物，磁铁上有黑色 物质被吸附，则证明生成物中有金属铁。 【解析】(1)铝热反应为 2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3，该反应中 Fe2O3 作氧化剂，Al 作还原剂。 (2)①②③④均为铝热反应的现象。 (3)铝热反应实验中为使熔融物易落下，通常在内层纸漏斗底部剪一个孔；为防止溅落物炸裂蒸发 皿，蒸发皿内盛沙子；反应中镁条提供热量使氯酸钾分解；氯酸钾分解引发铝热反应。 18.【答案】(1)加少量 KClO3，插上镁条并将其点燃 (2)使熔融物易于落下且防止纸漏斗着火 (3)Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3 【解析】引发铝热反应的实验操作与注意事项。 19.【答案】3V2O5＋10Al 5Al2O3＋6V 还原剂：Al 氧化剂：V2O5 生成 1 mol V 需要纯 铝 45 g 3Co3O4＋8Al 4Al2O3＋9Co 还原剂：Al 氧化剂：Co3O4 生成 1 mol Co 需要纯铝 24 g 【解析】根据原子守恒配平化学方程式。两个反应均为氧化还原反应，根据“所含元素化合价升高 的物质是还原剂，所含元素化合价降低的物质是氧化剂”进行判断： 3V2O5＋10Al 5Al2O3＋6V 氧化剂 还原剂 3Co3O4＋8Al 4Al2O3＋9Co 氧化剂 还原剂 根据化学方程式找到纯铝与生成金属之间的物质的量的关系： 10Al ～ 6V 8Al ～ 9Co 270 g 6 mol 216 g 9 mol x1 moly1 mol 列出比例式，解得 x＝45 g，y＝24 g 即生成 1 mol 钒需要 45 g 纯铝，生成 1 mol 钴需要 24 g 纯铝。 20.【答案】44.8 143 【解析】依据电解反应的化学方程式：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋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＋2H2O 2NaOH＋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。 21.【答案】(1)CO＋2H2 CH3OH (2)nCO＋ H2 CnHm＋nH2O (3)使煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率 【解析】根据题目中的信息，结合化学反应前后原子守恒写出方程式；优点是清洁和高效。 22.【答案】(1)Al (2)①3MnO2＋4Al 3Mn＋2Al2O3 ②3Co3O4＋8Al 9Co＋4Al2O3 ③Cr2O3＋2Al 2Cr＋Al2O3 【解析】 23.【答案】(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr (2)ABC (3)Br2 1 (4)Cl2＞Br2＞SO2 【解析】(1)根据流程图，可写出 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4； (2)只从理论上考虑，NaOH 具有强碱性，能吸收 Br2，而 Fe2＋、SO 具有还原性也能吸收 Br2，但 Br2 在水中的溶解度较小，不能充分吸收； (3)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 2 mol HBr，则消耗 1 mol SO2； (4)最后再向含 HBr 的溶液中通入适量 Cl2，蒸馏得到 Br2。经过上述反应过程知氧化性由强到弱的 顺序为：Cl2>Br2>SO2。