第四章 化学与自然资源的开发利用 单元测试卷-高中人教版化学必修2

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.在环境保护越来越重视的今天，大型工厂搬离主城区是一个趋势。

某一大型钢铁厂在生产时经常产生大量红棕色的烟，你估计这一空气污染物最有可能是()
A．氧化镁粉尘
B．氧化铁粉尘
C．二氧化硅粉尘
D．氧化铝粉尘
2.有机高分子化合物又称聚合物，下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是()
A．它们大部分是由小分子通过加成聚合反应制得的
B．它们的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复
C．对于某一种高分子材料它的相对分子质量是确定的
D．聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过加聚反应制得的
3.“飘尘”是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小(直径小于1×10－7m)，不易沉降(可飘浮数小时甚至数年)，它与空气中二氧化硫、氧气接触时，二氧化硫部分转化为三氧化硫，使空气酸度增加，形成酸雨。

飘尘所起的主要作用是()
A．氧化剂
B．还原剂
C．吸附剂
D．催化剂
4.为了保护自然环境，提高人民的生活质量，必须重视处理“白色污染”。

该“白色污染”指的是()
A．冶炼厂的白色烟尘
B．石灰窑的白色粉末
C．聚氯乙烯等塑料垃圾
D．白色建筑材料
5.海洋中有丰富的资源，下图为海水资源利用的部分过程。

下列有关说法正确的是()
A．用澄清石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
B．第③步和第③步均发生了氧化还原反应
C．在第③③③步中溴元素均被氧化
D．工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
6.电解无水氯化镁所得镁蒸气冷却后即得固体镁。

镁可在下列哪种气体氛围中冷却()
A．氢气
B．二氧化碳
C．氧气
D．空气
7.下列关于钢铁冶炼的说法错误的是()
③焦炭在炼铁中的作用是产生还原剂和热量
③炼钢中用纯氧代替空气做氧化剂，是为了防止产生污染
③炼铁高炉有两个进口、三个出口
③用含硫较多的生铁炼钢，应加入较多的生石灰
③炼铁、炼钢过程中都发生CaO＋SiO2CaSiO3
③尽管铁的熔点是1 535 ③，但高炉中的铁在1 200 ③左右就呈液态
③生铁炼钢的主要目的调节硅锰等的含量、除去硫磷
A． ③③
B． ③③
C． ③③
D． ③③
8.十九大报告中指出：“绿水青山就是金山银山。

”而利用化学知识降低污染，提高原料利用效率是化学工作者的首要任务，有关煤和石油的综合利用，下列说法正确的是()
A．将煤块制成煤粉，可提高燃烧效益，减少SO2的排放
B．煤中含有苯等多种芳香烃，可先干馏后分馏把它们分离出来
C．可通过石油裂化获取乙烯等工业原料
D．以煤和石油为原料加工生成高分子化合物，可大大提高煤和石油利用效率
9.用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，例如用由石油得到的乙烯和由煤得到的苯可制取聚苯乙烯。

其生产过程如下：
③CH2===CH2＋―→
③
③n―→
下列说法不正确的是()
A．通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯
B．煤干馏不能直接得到苯
C．制聚苯乙烯的反应中③为加成反应
D．反应③③③的原子利用率都达到了100%
10.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
11.下列物质的组合，不属于铝热剂的是()
A． FeO＋Al
B． Mg＋Al2O3
C． Al＋V2O5
D． Al＋Cr2O3
12.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
13.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
14.广东正在建设海洋强省。

下列说法不正确的是()
A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B．往淡水中加入氯化钠等配成人造海水，可用于海产品的长途运输
C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe，Co，K，Au，Mg，B等金属
15.下列叙述正确的是（）
A．工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠
B．钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁
C．电解冶炼铝的原料是氯化铝
D．电解氯化镁溶液来制取镁
二、实验题(共3小题)
16.煤气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为③C＋H2O(g)CO＋H2、③CO＋H2O
CO2＋H2，获得的气体称为水煤气。

某研究性学习小组为探究气体的成分，进行了如下实验。

[实验]使水蒸气通过灼热的焦炭，收集反应后流出的气体。

[提出假设]对气体的成分提出了三种假设。

假设1：该气体是CO、H2、H2O。

假设2：该气体是CO2、H2、H2O。

(1)假设3：________________________________________________________________。

[设计实验方案，验证假设]
拟用图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，验证上述假设3。

(加热装置和导管等在图中略去，实验前装置内部的空气已经排尽)
(2)按气流从左至右连接各仪器，用题中小写字母表示接口的连接顺序(仪器可重复使用)：混合气→dc→________→________→________→________→________→ij。

(3)仪器A中需要加入的试剂名称为________，其中的反应的化学方程式可能有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)仪器B中需加入试剂的名称是__________，其作用是
________________________________________________________________________。

(5)本实验的尾气需处理，处理的方法为______________________________________
________________________________________________________________________。

17.为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别设计了如下实验流程：
甲：
乙：
(1)甲、乙两同学在第一阶段得到含溴海水中，氯气的利用率较高的是________(填“甲”或“乙”)，原因是_________________________________________________________________。

(2)甲同学步骤③所发生反应的离子方程式为________________________________________。

(3)某同学在进行蒸馏操作时，采用如图所示装置：
③写出图中两处明显的错误：____________________________________________________。

③实验时A中除加入混合溶液外，还需加入少量_____________________________________，其作用是________________________。

(4)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中符合工业生产要求的是________(填“甲”或“乙”)，理由是______________________________________。

18.将煤直接作为燃料燃烧，不但热效率较低，且产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物等物质，造成严重的环境污染。

煤的干馏是提高煤的利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。

某化学学习小组在实验室条件下探究煤干馏的现象及产物，装置如图所示，请回答有关问题：
（1）煤干馏的条件是_______________________________________________。

（2）盛有冷水的烧杯的作用是_________________________________________
___________________________________________________________。

（3）实验后检验有粗氨水生成的操作是_________________________
___________________________________________________________。

（4）已知CO不能使溴水褪色，若将从具支试管支管口处逸出的气体通入溴水中，发现溴水褪色，则说明煤的干馏产生了___________________________。

（5）点燃尾气，火焰的颜色为_______________________________________。

（6）从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯的实验方法是
____________________________________________________。

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.空气吹出法是目前“海水提溴”使用到的主要方法之一。

其工艺流程如下：
(1)步骤③所发生反应的离子方程式是_____________________
____________________________________________________________。

(2)溴水混合物③中溶有一定量的氯气，因此在步骤③中可将蒸馏产生的气体通过________(填化合物名称)溶液，以除去氯气。

(3)步骤③的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ③温度。

过高或过低都不利于生产，请解释原因：____________________________________________________。

(4)步骤③中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_____________________________________。

(5)提取溴单质时，蒸馏溴水混合物③而不是蒸馏溴水混合物③，请说明原因：__________________________________________________________
___________________________________________________________。

22.改善大气质量、污水处理等都要依靠化学等科学的发展。

(1)正常雨水的pH约为5.6，是因为溶解了________(填名称)气体的缘故；酸雨的pH________(填“>”“<”或“＝”)5.6。

SO2是形成酸雨的主要物质之一，生石灰可吸收煤燃烧产生的SO2，反应的化学方程式为___________________________________________。

(2)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是在汽车的排气管上安装催化转化装置，使CO与NO反
应，生成无毒气体CO2和N2。

该反应的化学方程式为____________________________。

(3)减少室内空气污染，下列措施不正确的是________(填字母，下同)。

a．保持室内空气流通
b．选用环保装饰材料，且不过度装修
c．经常喷洒大量香水或空气清新剂
d．在室内种植芦荟、常青藤等绿色植物
(4)污水处理的主要方法有：a.中和法b．化学沉淀法c．氧化还原法d．过滤法，其中属于物理方法的是__________________________________________________________。

23.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物。

(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)。

(2)上述冶炼过程产生大量SO2。

下列处理方案中合理的是________(填代号)。

a．高空排放
b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3
d．用浓硫酸吸收
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。

方法为：
③用稀盐酸浸取炉渣，过滤。

③滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。

根据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是_____________________________________________________。

b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。

提供的试剂：稀盐酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液NaOH溶液碘水
所选试剂为________。

证明炉渣中含有FeO的实验现象为_____________________________
________________________________________________________________________________。

答案解析
1.【答案】B
【解析】氧化镁是白色固体，能形成白色的烟；氧化铁是棕红色固体，俗称铁红，能形成棕红色的烟；
二氧化硅是白色的固体，能形成白色的烟；氧化铝是白色的固体，能形成白色的烟。

2.【答案】C
【解析】高分子化合物可由小分子通过加成聚合反应制备，高分子化合物是混合物，虽然相对分子质量很大，但没有确定的相对分子质量，只有一个范围，它们的结构均是由若干个链节组成的。

乙烯中含碳碳双键，能发生加聚反应。

3.【答案】D
【解析】二氧化硫和氧气的反应是一个可逆反应，反应速率很慢，在空气中飘尘的催化作用下，大大加快了反应速率，使大部分二氧化硫转化为三氧化硫进而与水反应生成硫酸而形成酸雨。

4.【答案】C
【解析】白色污染是指聚氯乙烯等塑料垃圾，难以降解，在颜色上不一定为白色，题中白色烟尘、粉末以及白色建筑材料都不属于白色污染，分别为粉尘污染和建筑垃圾。

5.【答案】B
【解析】A项，澄清石灰水不能鉴别碳酸氢钠和碳酸钠，错误；C项，③中发生Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，Br元素被还原，错误；D项，冶炼镁常采用电解熔融状态下的MgCl2的方法，不是氯化镁溶液，错误。

6.【答案】A
【解析】镁在加热条件下能与氧气、二氧化碳、氮气反应。

7.【答案】B
【解析】③焦炭与氧气生成一氧化碳，同时放出大量热，一氧化碳与铁矿石反应生成铁单质，故正确；
③纯氧成本高，而且纯氧代替空气做氧化剂，也不能减少污染物的排放，故错误；
③炼铁高炉有两个进口：炉口和风口、三个出口：渣口、铁口和烟囱，故正确；
③生石灰在高温下与二氧化硫反应，生成亚硫酸钙，再与氧气生成硫酸钙，故正确；
③炼铁、炼钢含有二氧化硅，所以炼铁、炼钢过程中都发生CaO＋SiO2CaSiO3，故正确；
③高炉中是铁的合金，熔点比纯金属低，故正确；
③生铁炼钢的主要目的降低碳的含量，调节硅锰等的含量、除去硫磷，故错误；
所以说法错误的是：③③。

8.【答案】D
【解析】
9.【答案】D
【解析】A项，石油裂解是为了得到更多的有机化工原料如乙烯等，正确；B项，煤干馏只能得到苯和苯的同系物的混合物，还要进行分馏才能得到苯，正确；C项，根据反应特点可知反应③为加成反应，正确；D项，反应③③的原子利用率都达到100%，而反应③中除生成目标产物外，还生成了H2，原子利用率小于100%，错误。

10.【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。

11.【答案】B
【解析】铝热反应的实质为金属单质之间的置换反应，能跟铝粉组成铝热剂的金属氧化物对应的金属活泼性应较铝弱。

12.【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。

13.【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。

14.【答案】D
【解析】海水中含碘含的是碘离子，要从海水中提取碘单质必然会涉及到元素化合价的升降所以一定涉及氧化还原反应，A正确；淡水中加入氯化钠等配成人造海水，提供海产品能生存的环境，提高海产品的存活率，便于长途运输，B正确；赤潮主要是由生活污水和工农业生产的废水任意排放引起水中氮、磷元素增高造成水域的水富营养化而造成的，C正确；海洋经济专属区的资源开发不会获得Co、Au等，且硼不是金属元素，D不正确。

15.【答案】A
【解析】A项，由于金属Na的活动性很强，所以在工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠，正确；B项，由于钠、镁活动性都很强，所以金属镁常采用电解熔融的MgCl2的方法来冶炼，错误；C项，金属铝的活动性也很强，但是由于氯化铝是共价化合物，所以常用电解熔融的氧化铝的方法冶炼铝，错误；D项，在氯化镁的溶液中进行电解，由于H＋得到电子的能力比Mg2＋强，所以不能产生
金属Mg，错误。

16.【答案】(1)该气体是CO、H2、H2O、CO2
(2)ij gh ef ab dc
(3)氧化铜(或其他合理答案)CuO＋H 2Cu＋H2O、CuO＋CO Cu＋CO2
(4)无水硫酸铜检验混合气体中是否有水
(5)可在装置最后的导气管口放一燃着的酒精灯将气体燃烧(或其他合理答案)
【解析】(1)根据反应原理，混合气体组成存在三种情况，第三种情况的气体组成为CO、H2、H2O、CO2。

(2)为了验证混合气中含CO、H2、H2O、CO2，实验仪器的先后连接顺序为检验水分→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳，仪器连接顺序为混合气体→dc→ij→gh→ef→ab→dc→ij。

(3)仪器A用于检验氢气和一氧化碳，可以选用氧化铜，利用氢气、一氧化碳加热还原氧化铜完成检验，反应的化学方程式为CuO＋H2Cu＋H2O，CuO＋CO Cu＋CO2。

(4)白色的无水硫酸铜遇水后变为蓝色，所以可在装置B中加入无水硫酸铜(CuSO4)，通过观察颜色是否改变来确定混合气体中是否有水蒸气。

(5)一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，可在装置最后的导管口处放一个点燃的酒精灯，利用燃烧的方法消除CO的污染等。

17.【答案】(1)甲酸化可防止Cl2与H2O反应(2)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－(3)③温度计的水银球没有放在蒸馏烧瓶支管口处，③冷却水没有下口进上口出
③碎瓷片(或沸石)防止暴沸(4)甲含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③③③步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本
【解析】(1)Cl2、Br2都能与H2O发生可逆反应，酸化可防止Cl2、Br2与H2O反应，减少Cl2的消耗，提高Cl2的利用率。

(2)Br2与SO2水溶液反应生成HBr和H2SO4，HBr和H2SO4都是强酸。

(3)温度计用来测量蒸气的温度，故温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处；为了提高冷凝效果，冷却水应下口进上口出。

为了防止暴沸，应在烧瓶中加少量的碎瓷片或沸石。

(4)含溴海水中，Br2的浓度低，直接蒸馏将消耗大量能源，达不到工业生产的基本要求。

18.【答案】（1）隔绝空气加强热
（2）使粗氨水和煤焦油冷凝液化
（3）将具支试管取出，塞上试管塞并加热，将润湿的红色石蕊试纸放在支管口处，若试纸变蓝，则说明有粗氨水生成
（4）不饱和烃类物质
（5）淡蓝色（6）分馏
【解析】解答本题的关键是要掌握煤的干馏原理。

（1）根据煤干馏的定义可知其条件为隔绝空气加强热。

（2）冷水浴的作用是冷凝，使粗氨水和煤焦油冷凝液化。

（3）可用湿润的红色石蕊试纸检验是否有NH3逸出。

（4）溴水褪色，证明煤干馏过程产生了不饱和烃类物质。

（5）CO、CH4等气体燃烧时火焰呈淡蓝色。

（6）煤焦油中苯及其同系物与其他成分互溶，可通过分馏的方法将它们分离。

19.【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：
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。

20.【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。

21.【答案】(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
(2)溴化铁(或其他含Br－的盐)
(3)温度过高，大量水蒸气被蒸出；温度过低，溴不能被完全蒸出
(4)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应
(5)将溴水混合物③转变为溴水混合物③是Br2的富集浓缩过程，蒸馏溴水混合物③可提高效率，减少能耗，降低成本
【解析】从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。

步骤③发生的反应是Cl2＋2Br －===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，依据溴的沸点比水低，鼓入热空气(步骤③)，使溴和热空气一起挥发出来，再用SO2水溶液吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO，这样可以得到Br－浓度较大的溶液，进一步用氯气氧化(步骤③)，可得到含Br2的水溶液，然后蒸馏即得到液溴。

22.【答案】(1)二氧化碳<CaO＋SO2===CaSO3
(2)2NO＋2CO N 2＋2CO2(3)c(4)d
【解析】(1)酸雨是指pH小于5.6的雨水，正常雨水pH约为5.6是因为空气中的二氧化碳能与水反应生成碳酸，生石灰可吸收煤燃烧产生的SO2，反应的化学方程式为CaO＋SO2===CaSO3。

(2)在催化剂条件下NO和CO反应生成CO 2和N2，反应的化学方程式为2NO＋2CO N2＋2CO2。

(4)在处理污水的过程中，中和法、化学沉淀法、氧化还原法等方法都有新物质生成，都属于化学方法；过滤可以把不溶于水的物质除去，过滤过程中没有新物质生成，属于物理变化，即过滤法属于物理方法。

23.【答案】(1)Cu、O
(2)b、c
(3)a.Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O b．稀硫酸、KMnO4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色。