必修2第四章化学与自然资源的开发利用1定远三中高一化学组一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)1.(2022·江苏高考)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是()①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；③应用高效洁净的能源转化技术；④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。A.①③⑤B.②③⑤C.①②④D.②④⑤2.(双选)关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是()A.金属元素仅存在于矿物质中B.金属元素存在于矿物和动物体内，但植物体内不含C.少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在D.金属元素不仅存在于矿物中，动物和植物体内也存在少量金属元素3.下列金属的冶炼方法与之对应正确的是()①钠②铜③锌④铅⑤银⑥金⑦镁⑧铁A.电解法①③⑦B.热还原法②③⑧C.热分解法⑤⑥D.富集法④⑥4.铝能用于冶炼难熔的金属(如Fe、Mn等)，这是因为铝具有()A.两性B.导电性好C.熔点低D.还原性及冶炼反应中放出大量的热5.下列各种方法中，最适用于炼制相应金属的是()A.加热氧化铜制铜10\nB.电解熔融氧化镁制镁C.电解熔融氯化铝制铝D.氧化铁与铝粉反应制铁6.(双选)下列属于海水化学资源利用的是()A.海水淡化B.海水提盐C.海水提溴D.海水发电7.(2022·安阳高一检测)海带中的碘元素是以I-的形式存在的，为将I-转化成I2并提取出来，设计操作步骤如下：①通入Cl2；②将海带烧成灰，向灰中加水，搅拌；③加CCl4振荡；④过滤；⑤用分液漏斗分液。合理的操作顺序为()A.②④①③⑤B.②①③④⑤C.①③⑤②④D.③①②⑤④8.我国正大力发展海洋经济。下列说法不正确的是()A.从海水中提溴的过程涉及氧化还原反应B.往淡水中加入NaCl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9.下列说法正确的是()A.煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的B.煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，含有大量的氢元素和碳元素C.石油是由多种碳氢化合物组成的混合物D.煤、石油都是由古代植物遗体埋在地层下经过一系列非常复杂的变化而形成的10.下列有关煤的利用叙述不正确的是()A．煤的干馏就是将煤隔绝空气，在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程B．煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程D．煤的干馏、液化、气化都是化学变化11.下列关于石油利用的说法中，不正确的是()A．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷10\nB．乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平C．汽油可由石油分馏得到，也可由石油裂化得到，二者成分有差异D．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠12.煤、石油、天然气是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，下列不属于以煤、石油和天然气为主要原料生产的物质的是()A．塑料B．合成橡胶C．淀粉D．合成纤维13.(2022·福建高考)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14.2022年4月22日是第42个“世界地球日”，宣传的主题是“珍惜地球资源,转变发展方式”。下列行为不符合这一主题的是()A．对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，减少酸雨产生B．提倡使用风能、水能、太阳能，控制火力发电C．减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃D．大量开采地下水，以满足社会对水的需求15.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一概念，绿色化学是预防污染的重要手段之一，下列各项属于绿色化学的是()A.治理污染B.杜绝污染源C.处理有毒物D.处理废弃物二、非选择题(本题包括6小题，共55分)16.(7分)如果对工业“三废”处理不当，会严重污染周围环境。工业“三废”是指_______、_______、_______。化学在治理工业三废方面发挥了重要的作用，若对工业三废处理得当，可起到_______和_______的双重作用，如用石灰乳处理氯碱工业中的废气，则既可减少_______(填气体的化学式)对环境的污染，又可得到漂白粉(有效成分是_______)。17.(7分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：10\n①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20gA全部溶于盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)①中引发铝热反应的实验操作是__________，产物中的单质B是_______。(2)②中所发生的各反应的化学方程式是_______________________________________________________________________。(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_______________________________________________________________________。18.(12分)(2022·聊城高一检测)目前世界上60%的镁是从海水中提取的。学生就这个课题展开了讨论。已知海水提镁的主要步骤如下：学生就这个课题提出了以下问题：(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集？有三个学生提出自己的观点。学生甲的观点：直接往海水中加入沉淀剂。学生乙的观点：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂。学生丙的观点：利用晒盐后的苦卤水，再加入沉淀剂。 请你评价三个学生提出的观点是否正确(填是或否)，并简述理由。是否正确简述理由学生甲的观点学生乙的10\n观点学生丙的观点(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离？(1)为了使镁离子沉淀下来，加入的足量试剂①是_______(填化学式)。(2)加入的足量试剂②是_______(填化学式)。(3)试从节约能源，提高金属镁的纯度的角度分析，以下适宜的冶镁方法是__________________________________________________________________。A.Mg(OH)2MgOMgB.Mg(OH)2MgOMgC.Mg(OH)2MgCl2MgD.Mg(OH)2MgCl2Mg19.(8分)实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，已成为人类面临的重大挑战。(1)1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以每小时50km的速度行使了40km。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下面可供开发又较经济的制氢方法是________(填写编号)。①电解水②锌与稀硫酸反应③光解海水制得氢气后还需要解决的问题是____________(写出其中一个)。(2)煤液化可得甲醇，甲醇在一定条件下与CO、H2作用生成有机物A，A发生加聚反应可生成高分子写出A的结构简式：______________________________________。20.(10分)下面是实验室干馏煤的装置图：10\n(1)指出图中仪器的名称：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_____________________，火焰的颜色是______。21.(11分)某研究性学习小组在实验室利用磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)研究金属的冶炼。请你帮助计算或分析实验中存在的有关问题。(1)计算：磁铁矿石中Fe3O4的质量分数为76.0%，SiO2的质量分数为11.0%，其余均为不含铁的易溶于水的杂质，若要冶炼出5g铁，需要这种矿石多少克？(2)同学们称好所需质量的矿石后，老师建议他们在冶炼前，先除去矿石中的杂质，以提高矿石中有用成分的含量。请你帮助他们设计一个简单的实验方案除去矿石中存在的杂质。(3)实验室常用CO、H2等做还原剂来炼铁，同学们经过讨论后，决定采用H2做还原剂来炼铁，你认为他们不采用CO做还原剂的原因可能是什么？(4)做好准备工作后，同学们开始用H2还原磁铁矿石。实验中发现反应速率比较慢。请你写出反应的化学方程式，并提出两项能加快该反应速率的措施。定远三中高一化学期末复习试卷答案10\n必修2第四章化学与自然资源的开发利用11.【解析】选B。①化石燃料的开采使用是导致酸雨和温室效应的主要原因，加快化石燃料的开采与使用不利于保护环境；②研发易降解的生物农药，降低农药残留，有利于保护环境；③应用高效洁净的能源转化技术，减小污染，有利于保护环境；④田间焚烧秸秆，浪费能源并导致空气污染；⑤推广使用节能环保材料，有利于节约能源、保护环境。2.【解析】选C、D。金属在自然界的分布很广，无论是矿物质，还是动植物体内，或多或少地都含有金属元素。这些金属元素除了少数化学性质不活泼以游离态存在外，大多数化学性质较活泼，在自然界以化合态存在。3.【解析】选B。由金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系可知选B。4.【解析】选D。Al还原性较强，可以在高温下将金属活动性顺序表中排在其后的金属从其氧化物中置换出来，同时放出大量的热。5.【解析】选D。热还原氧化铜制铜；工业上用电解MgCl2的方法制镁，用电解氧化铝的方法制铝；铝粉与氧化铁能发生铝热反应制铁。6.【解析】选B、C。海水淡化、海水发电均是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提溴、海水提碘等均是海水化学资源的利用。7.【解析】选A。设计原理是将海带中的I-变成I2，再用萃取分液的方法分离。8.【解析】选D。海水中含的是溴离子(Br-)，要从海水中提取溴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，故A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N、P元素含量增高形成水域的富营养化而造成的，故C正确；B不是金属元素，故D不正确。9.【解析】选C。煤、石油、天然气是有限的，属于不可再生资源；煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、硫等元素；煤、石油都是由古代动、植物遗体埋在地层下经过一系列非常复杂的变化而形成的，不仅仅是植物遗体。10.【解析】选C。煤的气化是将煤在高温条件下与水蒸气反应，生成水煤气的过程，发生了化学变化。11.【解析】选A。液化石油气的成分是C4以下的烃，天然气的成分是甲烷。石油分馏得到的汽油主要是烷烃，石油裂化得到的汽油除烷烃外，还含有不饱和烃，所以二者成分不同。10\n12.【解析】选C。塑料、合成橡胶、合成纤维这三大合成材料，都主要是以煤、石油和天然气为原料生产的。13.【解析】选A。常见的温室气体有二氧化碳、甲烷、氮氧化物等，氮气不是造成温室效应的气体。14.【解析】选D。大量开采地下水，不符合珍惜资源、持续发展的主题。15.【解析】选B。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，即预防优于治理。A、C、D都是治理污染，不属于绿色化学的范畴。16.【解析】工业“三废”是指：废水、废气和废渣。对工业“三废”的治理最好是进行综合利用，一方面可以减少环境污染，另一方面又可使资源得到回收利用。石灰乳处理氯碱工业废气，可以减少Cl2对环境的污染又可制得漂白粉。漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。答案：废水废气废渣减少环境污染资源回收利用Cl2Ca(ClO)217.【解析】(1)铝热反应发生的条件是高温引燃，引燃剂可以是氯酸钾和镁条。这里的铝热反应是Al与Fe2O3反应生成Fe和Al2O3,MgO不发生铝热反应，故单质B为Fe。(2)A中MgO和Fe2O3都与盐酸反应，则溶液C中含有Mg2+和Fe3+。(3)由③中生成气体(H2)并且还残留固体B(Fe)可知，在②中的化学反应里盐酸是过量的，故B(Fe)与溶液C混合后发生的离子反应是Fe与Fe3+，Fe与H+的反应。答案：(1)在铝热剂上面加少量KClO3，插入镁条并将其点燃Fe(2)Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O，MgO+2HCl====MgCl2+H2O(3)Fe+2H+====Fe2++H2↑，Fe+2Fe3+====3Fe2+18.【解析】(一)甲同学直接往海水中加入沉淀剂，由于海水中镁离子浓度小，一是需要的沉淀剂的量大造成浪费，二是不利于镁离子的沉淀。乙同学高温加热蒸发海水，能源消耗大，成本高。丙同学的观点成本低，效果好。(二)(1)由沉淀Mg(OH)2可知，沉淀剂应该是碱，如果选用Ca(OH)2价格虽然便宜，但是会与MgSO4生成CaSO4,降低了Mg(OH)2的纯度，所以应该选用NaOH。(2)由框图可知由Mg(OH)2得到MgCl2，应该加盐酸。(3)A、B选项不符合节约能源的要求，D选项用活泼金属还原得到的镁会混有作还原剂的活泼金属，降低了镁的纯度。答案：(一)10\n是否正确简述理由学生甲的观点否海水中镁离子浓度小，沉淀剂的用量大，不利于镁离子的沉淀。学生乙的观点否能源消耗大，海水的综合利用率低，成本高。学生丙的观点是镁离子富集浓度高，成本低。(二)(1)NaOH(2)盐酸(3)C19.【解析】(1)①②都不符合经济原则，③既可开发又较经济；制得氢气后需要解决的问题是贮存和运输。(2)由高分子可推知A的结构简式为答案：(1)③贮存和运输(2)独具【规律方法】由高聚物判断单体从结构单元的一端开始，利用弯箭头将键转移——箭尾处去掉一键，箭头处形成一键，即可得到单体。如可得单体为：CH2＝CH-CH＝CH210\n20.【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H2、CH4、CH2＝CH2、CO，燃烧时火焰呈淡蓝色。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21.【解析】(1)依照题意：m(矿石)×76.0%××100%=5g解得m(矿石)≈9g。(2)SiO2是酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，生成可溶于水的物质硅酸钠。(3)可能是因为一氧化碳是有毒气体，在实验操作中，容易泄漏而污染周围环境，而采用氢气时，即使有少量泄漏，也不会污染周围环境。(4)Fe3O4+4H23Fe+4H2O可通过增大氢气的浓度和升高温度的方法加快反应速率。答案：(1)9g(2)将矿石溶解于过量的氢氧化钠溶液中，充分反应后过滤，并用适量水洗涤不溶物2～3次，然后将沉淀物置于蒸发皿中烘干即得纯净的矿石。(3)一氧化碳是有毒气体，在实验操作中，容易泄漏而污染周围环境。(4)Fe3O4+4H23Fe+4H2O增大氢气的浓度和升高温度10
