高中人教版化学必修2第四章《化学和自然资源的开发利用》测试卷

高中人教版化学必修2第四章《化学和自然资源的开发利用》测试卷
第四章《化学与自然资源的开发利用》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好，不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。

聚丙烯酸酯的结构简式可表示为，它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
2.有资料报道，前几年我国部分地区陆续发现了“毒油”。

所谓“毒油”，是指混有汽油的食用油，不能食用。

下列有关说法正确的是()
A．汽油是纯净物，有固定的熔、沸点B．汽油只能由石油分馏得到C．可用分液的方法分离汽油和食用油的混合物D．汽油中烃分子内所含碳原子数为5～11
3.下列过程发生化学变化的是()
A．利用煤炭的干馏制焦炭
B．石油分馏制得汽油、煤油、柴油等产品C．从自家酿制的高粱酒中蒸馏提取乙醇D．利用苯从溴水中提取溴单质
4.下列说法正确的是()
A．海洋约占地球表面积的71%，所以地球上不缺水，人类可以随意使用水资源，不必节约B．海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法
C．海水淡化的各种方法中，蒸馏法的成本最低
D．以上说法都正确
5.海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如图所示；下列描述错误的是()
A．淡化海水的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
B．以NaCl为原料可以生产烧碱、纯碱、金属钠、氯气、盐酸等化工产品
C．步骤Ⅱ中鼓入热空气吹出溴，是因为溴蒸气的密度比空气的密度小
D．用SO2水溶液吸收Br2的离子反应方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－
6.化学与环境保护密切相关，下列叙述正确的是()
A． CO2属于大气污染物，大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
B．赤潮、白色污染、绿色食品中的“赤”、“白”、“绿”均指相关现象或物质的颜色
C．某雨水样品采集后放置一段时间，pH由4.68变为4.28，是因为水中CO2和SO2的溶解量增大D． PM2.5主要来自化石燃料的燃烧
7.海水提碘时，不小心将碘与食盐混合，欲将二者分离开，最好的方法是()
A．溶解、过滤B．溶解、过滤、蒸发C．溶解、加硝酸银溶液、过滤D．加热使碘升华
8.我国古代炼丹家魏伯阳所著《周易参同契》是世界上现存最早的一部炼丹专著。

书中描写到：“金入于猛火，色不夺精光。

”这句话的意思是指黄金的性质在强热条件下()
A．活泼B．稳定C．易氧化D．易还原
9.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
10.化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。

下列说法不正确的是()
A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。

PM2.5比胶体粒子小，因其比表面积大，故可吸附含有铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的重金属离子，入肺后对人体产生很大的危害B．富含氮、磷的生活污水不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉
C．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染
D．14C可用于文物的年代鉴定，14C和12C互为同位素
11.用铝热法从下列氧化物中还原出物质的量相同的金属所消耗的铝最少的是()
A． Fe3O4 B． MnO2C． V2O5 D． Cr2O3
12.下列说法正确的是()
A．禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂，可减少汽车尾气污染
B．聚乙烯可发生加成反应
C．煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
13.下列属于物理变化的是()
Ⅱ石油的分馏；Ⅱ煤的干馏；Ⅱ石油的裂化；Ⅱ铝热反应；Ⅱ由乙烯制备聚乙烯；Ⅱ将氧气转化为臭氧；Ⅱ乙烯催熟果实；Ⅱ将苯加入溴水中；Ⅱ海水蒸馏制取淡水。

A． ⅡⅡⅡⅡB． ⅡⅡⅡⅡC． ⅡⅡⅡD． ⅡⅡⅡⅡ
14.下列说法不正确的是( )
A ． 自然界中不存在游离态的金属
B ． 金属活动性不同，冶炼方法也有所不同
C ． 地球上金属矿物资源有限，因此应提高金属矿物的利用率
D ． 废旧金属的回收利用有利于环境保护
15.在石油工业中，将重油制成乙烯的方法是( )
A ． 裂化
B ． 裂解
C ． 干馏
D ． 分馏
二、填空题(共3小题)
16.冶炼金属常用以下几种方法：
Ⅱ用碳、一氧化碳或氢气做还原剂还原；
Ⅱ用较活泼金属钠、镁等还原；
Ⅱ电解法；
Ⅱ热分解法。

选用最佳方法将下列金属从其化合物中还原出来：
(1)铁、锌、铜等中等活泼金属________。

(2)钠、镁、铝等活泼或较活泼金属________。

(3)汞、银等不活泼金属________。

(4)钾、铷、铯、钛等金属通常还原方法是___________________________________________。

17.“低碳”既是时尚，也是环保要求。

“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。

下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
(1)工艺操作Ⅱ、Ⅱ分别为________、________。

(2)工业合成氨的化学方程式为：________。

(3)写出生成“产品”的离子方程式：________。

(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是___________________。

(5)副产品的化学式为________。

该联合生产工艺中可以循环使用的物质是___________。

18.“资源节约型和环境友好型社会”
就是要谋求社会的和谐发展。

请根据这一主题，选择下列序号
进行填空。

A．二氧化碳 B．氮氧化物
C．二氧化硫 D．氟氯烃
(1)推广使用燃煤脱硫技术，防治________污染。

(2)造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是__________________________________。

(3)会破坏臭氧层的物质是________。

(4)导致光化学烟雾的物质是________。

三、实验题(共3小题)
19.海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
(1)请列举海水淡化的两种方法：________、________。

(2)步骤Ⅱ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是
________________________________________________________________________。

(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________，
由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是
________________________________________________________________________。

(4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料知：Br2的沸点为59 Ⅱ，微溶于水，有毒并有强腐蚀性。

他们参观生产过程后，画了如下装置简图：
请你参与分析讨论：
Ⅱ图中仪器B的名称是________。

Ⅱ整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是
________________________________________________________________________。

Ⅱ实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件？
________________________________________________________________________。

ⅡC中液体颜色为________。

为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是______________________________________________。

20.利用铝热反应焊接钢轨的原理是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。

某研究小组在实验室利用简易装置进行铝热反应。

发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。

小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究褐色硬块的组成。

(1)将褐色硬块处理成粉末状。

研究小组首先排除了含有单质Al杂质的可能性，实验方法是________，证明不含单质铝的现象是________________________________________________。

(2)该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe2O3，Al2O3。

请以上述粉末为样品，验证其组成。

限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、药匙、过滤器；20% KSCN、3 mol·L－1NaOH、3 mol·L－1HCl、3 mol·L－1HNO3、3 mol·L－1CuSO4、0.01 mol·L－1KMnO4、蒸馏水。

根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

21.海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。

(2)实验室将粗盐制成精盐的过程中，溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：
Ⅱ溶解：________________________________________________________________________。

Ⅱ过滤：________________________________________________________________________。

Ⅱ蒸发：________________________________________________________________________。

四、计算题(共2小题)
22.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
23.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】B
【解析】重复的结构单元叫链节，聚丙烯酸酯的结构单元为。

2.【答案】D
【解析】汽油是分子中含C5～C11的烃，属于混合物，没有固定的熔、沸点；石油分馏或石油裂解都可得到汽油；汽油和食用油都属于有机物，互相溶解不分层。

3.【答案】A
【解析】A项，煤主要有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟等，大多煤，质地疏松，多用于动力发电、民用燃烧提供热量等。

焦炭是煤经过高温干馏(隔绝空气加强热)而成，质硬，多用于炼铁。

显然煤和焦炭是两种物质，属于化学变化，正确；B项，分馏的原理，是利用液体混合物中各成分的沸点不同，进行逐一先气化后冷却液化，分离成相对纯净物质的过程，只是将原来的物质分离，没有新物质生成，是物理变化。

石油就是由沸点不同的汽油、煤油、柴油等混合而成，通过分馏将它们分离，是物理变化，错误；C项，蒸馏也是将液体混合物各成分分离的一种方法。

相对于分馏，只有当混合物成分的沸点间相差较大时才能有效地进行分离。

从自家酿制的高粱酒中蒸馏提取乙醇，乙醇与不挥发或沸点较高的杂质混合在自家酿制的高粱酒中，通过蒸馏，提取出沸点较低的乙醇。

也是物理变化，错误；D项，利用苯从溴水中提取溴单质。

溴在水中的溶解能力不及溴在苯中的溶解能力。

苯加入溴水中，苯将溴水中的溴夺取过来，形成溴和苯混合溶液，溴仍是溴单质。

化学上将这一操作叫萃取，萃取是物理变化，错误。

4.【答案】B
【解析】地球表面咸水多，淡水少，许多国家面临着淡水资源的危机，故不可以随意浪费水资源，海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法，且海水淡化中蒸馏法的成本较高。

5.【答案】C
【解析】目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、电渗透法、离子交换法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法，故A正确；电解饱和食盐水生产烧碱、氯气、氢气，其中氯气和氢气可以生产盐酸，电解熔融氯化钠生产金属钠和氯气，向氨化的饱和食盐水中通入氨气生成碳酸氢钠晶体，分解得到纯碱(碳酸钠)，故B正确；步骤Ⅱ中鼓入热空气吹出溴，是因为溴蒸气易挥发，故C错误；二氧化硫和溴单质反应生成的硫酸和溴化氢都是强酸完全电离，反应的离子方程式：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42−＋2Br－，故D正确。

6.【答案】D
【解析】CO2是温室效应的“祸首”，但不污染空气(SO2、NO2等是大气污染物)；白色污染不都是白色的、绿色食品(安全、优质、无污染的营养等食品)不都是绿色的；雨水的pH由6.68变为4.28应是H2SO3被氧化成H2SO4(2H2SO3＋O2===2H2SO4)的缘故主。

7.【答案】D
【解析】氯化钠很稳定，熔、沸点较高，单质碘易升华，故可用升华法。

8.【答案】B
【解析】金的活泼性弱，所以金的性质稳定，在强热条件下也不反应。

9.【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。

10.【答案】A
【解析】砷是非金属，A不正确；富含氮、磷的生活污水容易形成赤潮或水华，所以不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉，B正确；大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染，C正确；14C可用于文物的年代鉴定，14C和12C的质子数相同，而中子数不同，二者互为同位素，D正确。

11.【答案】A
【解析】根据氧化物元素化合价的变化判断得失电子数目，还原出物质的量相同的金属所消耗的铝最少，金属元素的化合价的变化应最少。

A项，生成1 mol Fe，需得电子mol；
B项，生成1 mol Mn，需得电子4 mol；
C项，生成1 mo lV，需得电子5 mol；
D项，生成1 mol Cr，需得电子3 mol，
则得电子最少的为Fe3O4，消耗的铝最少。

12.【答案】A
【解析】铅是一种重要的污染物；乙烯加聚反应生成聚乙烯后，双键变单键不能发生加成反应；煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，属于化学变化；石油分馏得到的是不同沸点的烃类化合物，如汽油、煤油、柴油等，只有通过裂解的方法可得到乙烯等不饱和的烃类物质。

13.【答案】C
【解析】蒸馏和分馏的原理相同，都是利用沸点不同分离物质，将苯加入溴水中不发生化学反应，而是苯萃取溴水中的溴，故ⅡⅡⅡ均属于物理变化，其余各项均发生了化学变化。

14.【答案】A
【解析】自然界中存在游离态的金属，如金、铂等。

15.【答案】B
【解析】将重油制成气态不饱和烃，应采取比裂化更高的温度才可以实现，采用裂解的方法。

16.【答案】(1)Ⅱ(2)Ⅱ(3)Ⅱ(4)Ⅱ
【解析】金属钾的制备反应为Na＋KCl NaCl＋K，不是用活泼金属置换不活泼金属，而是应用平衡原理，不断的抽离钾蒸气使反应持续进行；钛是用钠或镁来置换：4Na＋TiCl4
4NaCl＋Ti或2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti。

17.【答案】(1)蒸馏过滤
(2)N2＋3H22NH3
(3)CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH＋SO
(4)用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3(或其他可行的方法)
(5)CaO CO2
【解析】(1)合成氨的原料之一氮气来源于空气，分离方法是将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气，而将固体与液体分开的方法是过滤。

(2)工业合成氨的条件是高温、高压和催化剂。

(3)“产品”是硫酸铵，反应物是硫酸钙悬浊液、二氧化碳、氨气等，产物除产品硫酸铵外，还有碳酸钙沉淀。

(4)氨气溶于水显碱性，实验室中可以用湿润的红色石蕊试纸检验，或利用氨气与氯化氢化合为氯化铵的反应进行检验等。

(5)分析框图中各物质的关系可知“副产品”为CaO，能够循环使用的物质是CO2。

18.【答案】(1)C(2)A(3)D(4)B
【解析】(1)推广使用燃煤脱硫技术，减少二氧化硫的排放，防治二氧化硫产生的污染。

(2)造成温室效应的气体是二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气，使地球相当于又一个保护膜，热量不能散发出去，导致气候变暖。

(3)破坏臭氧层的物质是氟氯烃，氟氯烃与臭氧反应转化为氧气，使臭氧减少。

(4)导致光化学烟雾的是氮的氧化物。

19.【答案】(1)蒸馏法电渗析法离子交换法及其他合理答案中的任意两种
(2)富集溴元素
(3)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－强酸对设备的严重腐蚀
(4)Ⅱ冷凝管ⅡBr2腐蚀橡胶Ⅱ控制温度计b的温度，并收集59 Ⅱ的馏分Ⅱ深红棕色分液(或蒸馏)
【解析】(1)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，任意选两种。

(2)步骤Ⅱ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是富集溴元素。

(3) 用二氧化硫水溶液吸收Br2的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－，因为生成的硫酸、氢溴酸为强酸，在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀。

(4) Ⅱ仪器B为冷凝管。

Ⅱ因溴可氧化橡胶而被腐蚀。

Ⅱ蒸馏法提纯溴，应控制温度，收集59 Ⅱ的
馏分。

Ⅱ液溴为深红棕色，除去液溴中残留的少量Cl2，应在加入NaBr溶液反应生成溴后再分液(或蒸馏)得到纯溴。

20.【答案】(1)取少量粉末加入NaOH溶液中；无气泡冒出；
(2)
【解析】(1)根据金属铝可以和氢氧化钠发生反应产生氢气的性质来回答；
(2)Fe、Fe2O3、Al2O3中只有氧化铝可以和氢氧化钠发生反应，铁和氧化铁与盐酸发生反应分别生成亚铁盐和铁盐，金属铁可以置换排在金属铁后面的金属，三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色，据此来回答。

21.【答案】(1)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤
(2) Ⅱ搅拌，加速固体溶解Ⅱ引流，防止液体外溅Ⅱ搅拌，防止因局部过热而使液体或晶体飞溅【解析】(1)为防止引入新杂质，可用MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2，然后过滤洗涤得Mg(OH)2。

(2)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速固体的溶解；在过滤时使用玻璃棒引流，可防止液体外溅；蒸发结晶过程中，使用玻璃棒搅拌，可防止因局部过热而使液体或晶体飞溅。

22.【答案】3V2O5＋10Al5Al2O3＋6V还原剂：Al氧化剂：V2O5生成1 mol V需要纯铝45 g
3Co3O4＋8Al4Al2O3＋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：
高中人教版化学必修2第四章《化学和自然资源的开发利用》测试卷
3V2O5＋10Al5Al2O3＋6V
氧化剂还原剂
3Co3O4＋8Al4Al2O3＋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～6V8Al～9Co
270 g 6 mol 216 g 9 mol
x1 mol y1 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。

23.【答案】44.8143
【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。

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