第八章《化学与可持续发展》测试卷2020—2021学年高中化学人教版(2019)必修第二册

第八章《化学与可持续发展》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.有关煤的综合利用如图所示。

下列说法正确的是()
A． ①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
C． ①是放热的过程
D． B为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100%
2.发展循环经济应当在技术可行、经济合理和有利于节约资源、保护环境的前提下，按照减量化优先的原则实施。

下列说法有悖于循环经济的是()
A．将有机垃圾转化为气态燃料
B．大力开采石油、煤、天然气满足社会生产需要以加快经济发展
C．将1 mol CH4转化为4 mol H2用于合成氨
D． CO、CH3OH和C3H4合成CH2===C(CH3)COOCH3
3.下列金属中，通常采用电解法冶炼的是()
A． Cu
B． Fe
C． Al
D． Ag
4.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是()
A． “天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料
B．为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰
C．开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济
D． “静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
5.对于胃溃疡较重的病人，不适合使用的抑酸剂是（）
A． Mg（OH）2
B． Al（OH）3
C． NaHCO3
D． Na3C6H5O7·2H2O
6.下列是四位同学对于海水淡化供居民用水所提供的方法，其中原理上完全不可行的是()
A．答案A
B．答案B
C．答案C
D．答案D
7.下列叙述中，你认为有科学道理的是()
A．某广告语：本洗发水纯属天然的物质，不含任何化学成分
B．到城乡结合处燃放鞭炮，可避免污染环境
C．水源在地球上分布很广，淡水资源取之不尽，用之不竭
D．大气中二氧化碳含量的增多是造成“温室效应”的主要原因
8.为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。

目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。

这两类燃料的主要成分都是()
A．碳水化合物
B．碳氢化合物
C．氢气
D．乙醇
9.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
10.下列金属一般用电解熔融盐的方法冶炼的是()
A．活动性强的金属
B．活动性弱的金属
C．人类较早使用的金属
D．明代作货币的金属
11.六氯苯是被联合国有关公约禁止或限制使用的有毒物质之一。

下式中能表示六氯苯的是()
A．
B．
C．
D．
12.CO2是自然界碳循环中的重要物质。

下列过程会引起大气中CO2含量上升的是() A．光合作用
B．自然降雨
C．化石燃料的燃烧
D．碳酸盐的沉积
13.从淡化海水中提取溴的流程如下：
下列有关说法不正确的是()
A． X试剂可用SO2饱和溶液
B．步骤①发生的离子反应为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C．工业上每获得1 mol Br2，至少需要消耗Cl222.4 L
D．步骤①涉及的操作有萃取、分液和蒸馏
14.下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是()
①乙烷与氯气制备一氯乙烷
①乙烯聚合为聚乙烯高分子材料
①苯和硝酸反应制备硝基苯
①2CH2CH2＋O2
A． ①①
B． ①①
C． ①①
D． ①①
15.石油裂解的目的主要是()
A．提高轻质液体燃料的产量
B．提高汽油的产量
C．改善汽油的质量
D．获得短链不饱和烃
二、实验题(共3小题)
16.某同学为了验证海带中含有碘元素，拟进行如下实验，请完成相关问题。

(1)第1步：灼烧。

操作是将足量海带灼烧成灰烬。

该过程中不会用到的实验仪器有________(填代号)。

A．试管 B．瓷坩埚
C．坩埚钳 D．铁三脚架
E．泥三角 F．酒精灯
G．烧杯 H．量筒
(2)第2步：I－溶液的获取。

操作是___________________________________________________。

(3)第3步：氧化。

操作是依次加入合适的试剂。

下列氧化剂最好选用________(填代号)。

A．浓硫酸 B．新制氯水
C．酸性高锰酸钾溶液 D．过氧化氢溶液
理由是________________________________________________________________________。

(4)第4步：碘单质的检验。

操作是取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含有碘元素。

17.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________________________________________________________。

18.煤气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为①C＋H2O(g)CO＋H2、①CO＋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______________________________________
________________________________________________________________________。

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.请你参与识别化肥的探究活动。

有五种化肥分别是硫酸钾、氯化钾、碳酸氢铵、氯化铵和硝酸铵。

第一步：称取五种化肥各10 g，分别研细。

第二步：硝酸铵和熟石灰反应的化学方程式是_________________________。

第三步：另取三种铵盐各少量，分别盛于三支试管中，均滴入少量盐酸，无明显现象的是____________，有气泡放出的是________，反应的化学方程式是__________________。

第四步：另取氯化铵和硝酸铵两种铵盐进行识别，写出识别时发生反应的化学方程式：_____________________。

第五步：取两种钾盐，分别在试管中配成溶液，各滴入几滴氯化钡溶液，生成白色沉淀的钾盐是________，无明显现象的钾盐是________。

22.利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下。

(1)提取溴的过程中，经过两次Br－→Br2转化的目的是
________________________________________________________________________，
吸收塔中发生反应的离子方程式是__________________________________________。

用平衡移动原理解释通空气的主要目的是____________________________________。

(2)从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是________、过滤、洗涤、干燥。

(3)依据上述流程，若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2的体积为________L(忽略Cl2的溶解)。

23.工业上从海水中提溴，实验室中从海带中提碘的过程中发生的离子反应方程式有：
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；
SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－；
2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。

回答下列问题：
(1)根据所给出的反应，判断Cl2、Br2、I2、H2O2、SO2的氧化性强弱，可以明确得出的结论是____________、____________。

(2)将适量溴水加入氟化钠溶液中，观察到的现象是____________________________
________________________________________________________________________。

(3)将适量碘水加入氯化钠溶液中，观察到的现象是____________________________
________________________________________________________________________。

答案解析
1.【答案】D
【解析】A项，煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，错误；B项，煤通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，错误；C项，反应①是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，为吸热反应，错误；D项，甲醇(CH4O)可写为(H2)2·CO，乙酸(C2H4O2)可写为(H2)2·(CO)2，原子利用率均达到100%，正确。

2.【答案】B
【解析】忽视合成氨过程中甲烷与H2O反应产生的CO还可继续与H2O反应生成H2而错选C。

1 mol CH4在一定条件下可与H2O反应生成3 mol H2和1 mol CO，1 mol CO与H2O反应又得到1 mol H2，使CH4生产H2的量达到最大值，符合循环经济理念。

不能根据CO、CH3OH和C3H4与CH2===C(CH3)COOCH3进行比较并根据原子经济概念进行判断而错选D。

3.【答案】C
【解析】
4.【答案】B
【解析】碳纤维的成分为碳单质，为无机物，是一种新型无机非金属材料，A正确；生石灰只能吸收水分，不能吸收氧气，所以加入生石灰不能防止富脂食品被氧化变质，B错误；开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济，C正确；“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都可减少污染气体的排放，能提高空气质量，D正确。

5.【答案】C
【解析】胃溃疡病人的胃壁已遭到较严重破坏，若服药后产生气体，可能导致胃穿孔。

6.【答案】A
【解析】海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。

选项A，明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，加明矾不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。

7.【答案】D
【解析】任何物质都是化学物质，不过是有天然与合成之分；到城乡结合处燃放鞭炮，同样污染环境；
水源在地球上分布很广，但只有占淡水总量的0.34%的淡水才是人类可以利用的淡水资源。

它们只占全球总储水量的0.007%。

这表明能被人类利用的淡水资源确是有限的，不是取之不尽、用之不竭的；大气中二氧化碳含量的增多是造成“温室效应”的主要原因。

8.【答案】B
【解析】天然气主要成分是CH4，液化石油气是碳原子个数小于等于4的烃的混合物，即两者都是碳氢化合物。

9.【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。

10.【答案】A
【解析】
11.【答案】B
【解析】
12.【答案】C
【解析】光合作用是吸收CO2生成O2，不会引起大气中CO2含量上升，A错误；自然降雨，会使CO2部分溶于水，不会引起大气中CO2含量上升，B错误；化石燃料为煤、石油、天然气等，都含碳元素，燃烧过程中都产生CO2气体，故C正确；碳酸盐沉积是大气中碳元素减少的过程，不会引起CO2含量上升，D错误。

13.【答案】C
【解析】SO2可以和具有氧化性的溴单质发生氧化还原反应，故可以用SO2饱和溶液来吸收溴单质，A项正确；氯气具有氧化性，可将溴离子氧化为溴单质，即2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，B项正确；根据离子方程式2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2可知，每获得1 mol Br2，步骤①和步骤①至少共需要消耗标准状况下Cl244.8 L，C项错误；从溴水中提取溴涉及的操作有萃取、分液和蒸馏，D项正确。

14.【答案】B
【解析】
15.【答案】D
【解析】石油裂解的主要目的是获得乙烯、丙烯等工业原料。

16.【答案】(1)AGH
(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤
(3)D双氧水又称“绿色氧化剂”，其参加氧化还原反应时还原产物为水，无污染且不引入新的杂质【解析】(1)先分析灼烧固体物质所用的仪器有哪些，然后再选出不会用到哪些仪器。

(2)海带灼烧后的灰烬中含有可溶性碘盐和难溶固体物质。

要得到含有I－的溶液，须将灰烬充分溶解，并过滤以除去残渣。

(3)浓硫酸、新制氯水、酸性高锰酸钾溶液、过氧化氢溶液均能将碘离子氧化为单质碘。

前三者会引入新杂质，而过氧化氢的还原产物为水，无其他物质生成，氧化剂最好选用过氧化氢。

17.【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＋2Al2Fe＋Al2O3
【解析】引发铝热反应的实验操作与注意事项。

18.【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＋H2Cu＋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。

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】2NH4NO3＋Ca(OH)2===Ca(NO3)2＋2NH3↑＋2H2O氯化铵和硝酸铵碳酸氢铵NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O NH4Cl＋AgNO3===NH4NO3＋AgCl↓K2SO4KCl
【解析】三种铵盐首先滴加盐酸，有气体产生的是碳酸氢铵，另外两种铵盐无明显现象；氯化铵和硝酸铵的鉴别可用滴加AgNO3溶液来区分，有白色沉淀生成的是氯化铵，硝酸铵无明显现象。

涉及的反应有2NH4NO3＋Ca(OH)2===Ca(NO3)2＋2NH3↑＋2H2O、NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O、NH4Cl＋AgNO3===NH4NO3＋AgCl↓、K2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2KCl。

22.【答案】(1)对溴元素进行富集SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO通入空气将溴蒸气带出，使Br2(aq)鸠馚r2(g)平衡向右移动(2)加热浓缩、冷却结晶
(3)179.2
【解析】(2)由于得到的是MgCl2·6H2O，所以需要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤，而不能直接将溶液蒸干。

(3)10 m3海水中Br－的质量为104L×64×10－3g·L－1＝640 g，根据Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，可知一次转化消耗89.6 L Cl2(标准状况下)，两次需要179.2 L Cl2(标准状况下)。

23.【答案】(1)Cl2＞Br2＞SO2H2O2＞I2
(2)无明显现象
(3)无明显现象
【解析】根据氧化性强弱的规律：氧化剂＞氧化产物，氧化性强弱关系：Cl2＞Br2＞SO2，H2O2＞I2；
氟气比氯气的氧化性还强，将适量溴水加入氟化钠溶液中不发生反应，无明显现象；
碘比氯气的氧化性弱，将碘水加入到氯化钠溶液也不发生反应，无明显现象。