高一下学期化学人教版必修2第四章《化学与自然资源开发利用》测试卷

第四章《化学与自然资源开发利用》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.煤在干馏时得到气态产物是()
A．天然气
B．水煤气
C．焦炉气
D．高炉煤气
2.下列金属的冶炼方法正确的是()
A．电解氯化钠溶液冶炼金属钠
B．电解熔融的氯化铝冶炼金属铝
C．将铁粉与氧化镁混合加热冶炼镁
D．用一氧化碳还原氧化铁冶炼铁
3.下列说法错误的是()
A．回收照相业中的废定影液可提取镁
B．回收不锈钢可提取铬或镍以及铁
C．回收可口可乐易拉罐可回收铝
D．回收废旧电池的汞、镉和铅等重金属，减少环境污染
4.工业上以煤、石油和天然气为原料，生产三大合成材料塑料、合成橡胶和合成纤维。

下列有关说法错误的是()
A．塑料、合成橡胶和合成纤维属于合成高分子化合物
B．淀粉、纤维素、葡萄糖等都属于天然高分子化合物
C．石油裂解得到的乙烯、丙烯等是生产合成材料的基本原料
D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
5.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
6.下列有关说法不正确的是()
A．可以利用电解的方法，从海水中获取淡水资源
B．以海水为原料，制备金属镁的过程中，一定发生了氧化还原反应
C．由铝土矿提取铝的过程中，不涉及置换反应
D．人类探月工程的目的之一是获取月球上的He－3资源
7.下列说法中错误的是()
A．石油是混合物，石油分馏得到的汽油也是混合物
B．含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．焦炭是煤干馏的一种重要产品
D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
8.节能减排与我们的生活息息相关，参与节能减排是每一位公民应尽的义务。

下列举措不符合这一要求的是()
A．倡导开私家车的人乘公交车上下班
B．国家减免小排量轿车的购置税
C．政府鼓励科研和生产部门开发、利用太阳能
D．加快开发石油以缓解能源紧张问题
9.塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的，下列有关说法错误的是()
A．天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇
B．煤可以直接液化，煤与氢气作用生成液体燃料
C．煤是以单质碳为主的复杂混合物，干馏时单质碳与混合的物质发生化学变化
D．聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的
10.工业上获得金属镁采用的冶炼方法是()
A．加热分解镁氧化物
B．电解熔融氯化镁
C．高温下发生铝热反应
D．高温下用氢气还原
11.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
12.我国最近从国外引进一套设备，它可以有效消除“白色污染”，它可把回收的废旧塑料加工成汽油、煤油等。

试分析在该加工过程中发生的主要反应类型为()
A．裂解
B．裂化
C．分馏
D．干馏
13.城市大气中铅污染的主要来源是()
A．铅笔的随意丢弃
B．使用含铅汽油的汽车尾气
C．蓄电池的使用
D．化妆品的大量使用
14.下列叙述中，不正确的是()
A．石油分馏的产物是一种具有恒定沸点的纯净物
B．石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量
C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气
D．石油炼制过程中发生一系列物理化学变化
15.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
二、实验题(共3小题)
16.下图是实验室干馏煤的装置图：
（1）指出图中仪器名称：a.，d.。

（2）仪器d的作用是__________________________________________________
_____________________________________________________________，
c中液体有和，其中无机物里溶有，可用检验出来。

有机物可
以通过的方法使其中的重要成分分离出来。

（3）e处点燃的气体主要成分有（填化学式），火焰的颜色是。

17.Ⅰ.为了防治酸雨，减少煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上采用生石灰和含硫的煤混合使用以“固硫”(避免硫的化合物进入大气)，最后生成石膏。

试回答：
(1)整个“固硫”过程涉及的反应有ⅠSO 2＋CaO CaSO3Ⅰ2CaSO3＋O22CaSO4，涉及的反应类型有________(填序号)。

Ⅰ化合反应Ⅰ分解反应Ⅰ置换反应Ⅰ复分解反应Ⅰ氧化还原反应Ⅰ非氧化还原反应Ⅰ离子反应Ⅰ非离子反应(分子反应)
(2)比较此法与石灰石粉末和含硫煤混合法哪个更好些________(A.生石灰B．石灰石)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是________(填字母)。

Ⅰ少用煤作燃料Ⅰ把工厂的烟囱造高Ⅰ先将燃料煤脱硫Ⅰ在土壤中加石灰防止酸化Ⅰ开发新能源，避免含S、N的氧化物大量排放
A．ⅠⅠⅠ B．ⅠⅠⅠⅠ
C．ⅠⅠⅠ D．ⅠⅠⅠⅠ
Ⅰ.活性炭联合脱硫脱硝技术(AC)是一种比较成熟的脱硫脱硝技术，可以在较低的温度下，将废气中的SO2、NO x通过一系列反应生成铵盐，从而变废为宝，其工作示意图如下所示：
(1)SO2在活性炭表面被氧化最终生成硫酸，反应的化学方程式为：______________
________________________________________________________________________。

(2)吸收塔加入NH3后，可脱除废气中的NO、NO2，写出NO和NO2分别和NH3反应的化学方程式：____________________________、__________________________________________。

(3)NH3和吸收塔中生成的H2SO4反应，会生成铵盐，写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)活性炭的造价较高，工业上一般选用活性焦作为吸附剂来脱硫脱硝，活性炭来自于煤干馏产品，煤的干馏为________(填“物理”或“化学”)变化，从煤干馏产品中获取苯、二甲苯的操作方法为______________________________________________________________。

18.如图为铝热反应的实验装置，请回答下列问题：
(1)该实验装置中还缺________，引发铝热反应的操作为____________________________。

(2)若将氧化铁换成氧化镁，该反应(填“能”或“不能”)发生，理由是___________。

(3)铝热反应的用途有哪些________________________________________________________。

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.海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr形式存在)及综合利用的生产流程简图：
请回答：
(1)Mg(OH)2中加入盐酸后，要获得MgCl2·6H2O晶体，需要进行的实验操作依次为________。

A．蒸馏 B．灼烧
C．过滤 D．蒸发浓缩
E．冷却结晶
(2)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等，可进一步加工制得一些重要的产品。

若将母液加热升温到60 Ⅰ以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是________。

(3)过滤上述晶体后，将滤液降温到30 Ⅰ以下，又逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到比较纯净的________晶体。

22.海水蕴含着丰富的资源。

在化学实验室里模拟从海水中提取重要的工业原料时，设计了以下操作流程：
请回答以下问题：
(1)在所提供的试剂中选择：试剂B是________。

ⅠNa2CO3ⅠBaCl2Ⅰ稀盐酸
(2)操作b中用到的主要仪器为酒精灯、________、三脚架和玻璃棒。

(3)利用所得的氯化钠制氯气和氢气，并检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积。

试按上图所给仪器，设计一套能完成以上实验目的装置，仪器接口的正确连接顺序是：
A接________，________接________；B接________，________接________。

(4)电解氯化钠溶液时的离子方程式为______________________________________________。

23.海水是可以综合利用的。

从海水中提取食盐和溴的过程如下：
(1)请写出一种海水淡化的方法____________________________________________________。

(2)步骤Ⅰ获取Br2的离子方程式为_________________________________________________。

(3)步骤Ⅰ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。

其反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，在该反应中，还原剂是________(填化学式)。

若反应中生成4 mol HBr，则消耗________mol SO2。

答案解析
1.【答案】C
【解析】煤干馏时的气态产物的主要成分是一氧化碳和氢气。

2.【答案】D
【解析】冶炼金属钠应电解熔融的氯化钠，而不是氯化钠溶液；冶炼金属铝应电解熔融的三氧化二铝，而不是氯化铝；铁不能将氧化镁中的镁还原出来。

3.【答案】A
【解析】A项，照相业中的定影液主要含有硫代硫酸钠(Na2S2O3)，能与底片上的感光材料上未感光的AgBr形成络离子，溶解在定影液中。

然后将定影液中的Ag＋转化为单质银而回收。

B项，不锈钢主要含有Fe、Cr、Ni等金属；C项，易拉罐主要成分是Al；D项，废旧电池的汞、镉和铅等重金属，会污染环境。

4.【答案】B
【解析】高分子材料可分为天然高分子材料(如淀粉、纤维素)和合成高分子材料(如塑料、合成橡胶和合成纤维)两大类，葡萄糖不属于高分子化合物。

5.【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。

6.【答案】A
【解析】海水中含有氯化钠，电解法得到氢气和氯气；得到淡水的方法应为蒸馏法，A错误；制备金属镁是电解熔融氯化镁，MgCl2Mg＋Cl2↑，发生了氧化还原反应，B正确；铝土矿提取铝利用氧化铝，氢氧化铝的两性进行反应提取，过程中无置换反应，C正确；人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“He－3”，解决地球能源危机，D正确。

7.【答案】D
【解析】石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料，但产量不高。

通常采用裂化的方法，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃，提高汽油的产量。

煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素，并不含苯和甲苯。

煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。

煤焦油是含有多种芳香族化合物的混合物，可以生产芳香族化合物苯和甲苯。

8.【答案】D
【解析】节能减排就是工业上减少化石燃料的燃烧，淘汰高耗能产业，研制新的能源，减少二氧化碳气体的排放；生活中节约各种能源，垃圾分类处理等。

9.【答案】C
【解析】煤是有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素。

10.【答案】B
【解析】由于金属镁的活泼性较强，因此工业上一般采用电解熔融氯化镁制备金属镁。

11.【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。

12.【答案】B
【解析】造成“白色污染”的废旧塑料一般是不饱和烃的加聚物，经过裂化可以得到碳链较短的汽油、煤油。

13.【答案】B
【解析】城市大气污染中铅的主要来源是汽车尾气排放，汽油燃烧时，四乙基铅即分解，释放出的铅随废气排入大气中，汽车尾气铅污染为大气尤其是城市大气铅污染的主要来源。

铅笔中主要含碳，随意丢弃，不会造成铅污染；汽油中含四乙基铅，则汽车尾气是城市大气中铅污染的主要来源；蓄电池中主要含重金属及碱液，不会造成大气中铅污染；化妆品中主要含有机溶剂等，其大量使用不会造成大气中铅污染。

14.【答案】A
【解析】石油分馏得到的是不同沸点范围的产物，为混合物；石油炼制过程中分馏为物理变化，裂化、裂解为化学变化。

15.【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。

16.【答案】（1）酒精喷灯烧杯
（2）盛装冷水对蒸气进行冷却粗氨水煤焦油氨酚酞溶液分馏
（3）H2、CH4、CH2===CH2、CO淡蓝色
【解析】本题是关于煤干馏的实验，根据煤干馏的主要产品，b中得到的应是焦炭，c中得到的应是粗氨水和煤焦油，e处点燃的应是焦炉气。

其中粗氨水中溶有氨，呈碱性，可用酚酞溶液等检验；煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物，应用分馏的方法分离；焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2=== CH2，燃烧时呈淡蓝色火焰。

17.【答案】Ⅰ.(1)ⅠⅠⅠⅠ
(2)A CaCO3分解为CaO需要消耗很高的能量，浪费煤，使生产成本提高
(3)C
Ⅰ.(1)2SO2＋O2鸠2SO3、SO3＋H2O===H2SO4(或2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4)
(2)4NH3＋6NO===5N2＋6H2O8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O
(3)2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4或NH3＋H2SO4===NH4HSO4
(4)化学蒸馏(分馏)
【解析】Ⅰ.(1)在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反应是CaO＋SO2CaSO3、2CaSO3＋O22CaSO4，可见所涉及到的反应类型有化合反应、氧化还原反应、非氧化还原反应和非离子反应。

(3)把烟囱造高不能减少SO2的排放量；在土壤中加石灰虽可中和酸雨造成的酸性，但不属于减少酸雨而采取的措施。

Ⅰ.(1)在反应中，SO2可以被O2在活性炭表面氧化为SO3，进而和H2O生成H2SO4。

(2)NH3和NO、NO2反应时，NH3为还原剂，NO、NO2为氧化剂最终生成N2和H2O。

(3)NH3和生成的H2SO4可生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。

(4)煤的干馏为化学变化，从煤焦油中获取苯及二甲苯等原料应采取蒸馏(分馏)的方法。

18.【答案】(1)镁条和氯酸钾在混合物中间插一根镁条，将氯酸钾放在混合物上镁条的周围，点燃镁条
(2)不能镁比铝活泼，铝不能置换镁
(3)用于焊接钢轨；冶炼某些熔点高的金属
【解析】(1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应，同时促使KClO3分解产生O2，使镁条快速燃烧。

(2)根据金属活动顺序表，Mg比Al活泼，Al不能从MgO中置换出Mg。

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)DEC(2)MgSO4、NaCl(3)KCl
【解析】(1)从溶液中提纯易溶于水的晶体，常用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法。

(2)将母液加热升温到60Ⅰ以上，由图可知MgSO4的溶解度随着温度的升高而降低，NaCl的溶解度基本保持不变，所以随着水分的蒸发，会有MgSO4晶体和NaCl晶体析出。

(3)将滤液降温到30 Ⅰ以下，析出的晶体主要是MgCl2、KCl，用冷水洗涤该晶体，由于MgCl2的溶解度较大，最后可得到比较纯净的KCl晶体。

22.【答案】(1)Ⅰ
(2)蒸发皿
(3)G、F、H、D、E、C
(4)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
【解析】(1)镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的石灰乳可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀了，在进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，故答案为Ⅰ；
(2)氯化钠溶液通过蒸发结晶得到氯化钠，蒸发需要的仪器为酒精灯、蒸发皿、三脚架和玻璃棒，故答案为蒸发皿；
(3)产生的氢气的体积用排水量气法，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C，故答案为G、F、H、D、E、C；
(4)氯气能与氢氧化钠反应Cl2＋NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。

23.【答案】(1)蒸馏法
(2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(3)SO22
【解析】海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

海水淡化后得到NaCl，电解其熔融态可生成Na和Cl2，利用生成的Cl2氧化浓缩海水中的Br－得到Br2，离子反应方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，然后通入空气，吹出Br2，再用SO2吸收Br2，发生反应的化学方程式为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4 mol HBr，则消耗2 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏得到Br2。