[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列反应没有涉及原电池的是( )
A．生铁投入稀盐酸中
B．铜片与银片用导线连接后，同时插入FeCl3溶液中
C．纯锌投入硫酸铜溶液中
D．含铜的铝片投入浓硫酸中
解析：A项生铁中含碳，投入稀盐酸中时构成原电池；B项构成原电池；C项置换出铜后，构成锌铜原电池；D项浓硫酸不导电，不能构成原电池。
答案：D
2．[双选题]下列各组金属均有导线相连，并插入对应的液体中，其中不能组成原电池的是( )
A．Zn〔H2SO4(稀)〕C B．Cu〔AgNO3(aq)〕Ag
C．Zn〔CCl4〕Cu D．Fe〔H2SO4(稀)〕Fe
解析：A项，Zn作负极， C作正极，稀H2SO4作电解质溶液，电池反应为：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2；B项，Cu作负极，Ag作正极，电池反应为：Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag；C中CCl4为非电解质；D中两电极相同。
答案：CD
3．下列实验方案中不能说明铝的金属活动性比铜强的是( )
A．将铝片和铜片分别投入某稀盐酸中
B．将铝片和石墨棒用导线连接插入硫酸铜溶液中
C．将铝片和铜片用导线连接插入浓HNO3中
D．将铝片和石墨电极不用导线连接，平行插入硫酸铜溶液中
解析：将铝片和铜片分别投入某稀盐酸中，铝片反应而铜片不反应，说明铝的金属活动性比铜强。将铝片和石墨电极用导线连接插入硫酸铜溶液中，构成原电池，铝片溶解，铜在石墨电极析出，表明铝较活泼。因铝钝化，而Cu与浓HNO3能发生氧化还原反应，故Cu作负极，不能说明铝的金属活动性比铜强。铝片插在硫酸铜溶液中，铜在铝片表面析出，说明铝将铜置换出来了，即铝比铜活泼。
答案：C
4．(2012·临沂检测)下图甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是( )
[来源:21世纪教育网]
A．甲图电池反应的离子方程式为：
Cd(s)＋Co2＋(aq)===Co(s)＋Cd2＋(aq)
B．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===Cd(s)＋2Ag＋(aq)反应能够发生
C．盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
D．乙图当有1 mol电子通过外电路时，正极有108g Ag析出
解析：根据电子转移方向知，甲中Cd为负极，电极反应为Cd－2e－===Cd2＋，Co电极为正极，电极反应为Co2＋＋2e－===Co，总反应为Cd＋Co2＋===Co＋Cd2＋，A正确；乙中Co为负极，电极反应为Co－2e－===Co2＋，Ag电极为正极，电极反应为2Ag＋＋2e－===2Ag，总反应为Co＋2Ag＋===2Ag＋Co2＋，结合甲图分析知金属活泼性：Cd>Co>Ag，B错误；盐桥的作用是平衡电荷且构成闭合回路，C正确；根据Ag＋＋e－===Ag知转移1 mol电子时，正极析出Ag为108 g·mol－1×1 mol＝108 g，D正确。
答案：B21世纪教育网
5．(2012·郑州质检)固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物(能传导O2－)作为电解质。其工作原理如图所示，下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是( )
A．电极b为电池负极，电极反应式为：
O2＋4e－===2O2－
B．固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
C．若H2作为燃料气，则接触面上发生的反应为：
H2＋2OH－－4e－===2H＋＋H2O
D．若C2H4作为燃料气，则接触面上发生的反应为C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋2H2O
解析：电极b为电池正极，电极反应式为：O2＋4e－===2O2－。固体氧化物的作用是传导O2－，使得电流通过。若H2作为燃料气，则接触面上发生的反应为：H2＋O2－－2e－===H2O。D项正确。
答案：D
6．(2011·安徽高考)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是
( )
A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl
B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动
D．AgCl是还原产物
解析：A项，Ag＋Cl－－e－===AgCl应为负极反应式，故错误；B项，负极只有Ag失电子，根据电荷守恒，由总反应式可知B项正确；C项，Na＋由负极向正极移动，故错误；D项，AgCl为氧化产物，故错误。
答案：B
7．(2012·运城模拟)锂电池反应原理如下：FePO4＋LiLiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。下列有关该电池说法正确的是( )
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B．放电时电池内部Li＋向负极移动
C．放电时，Li发生还原反应
D．放电时电池正极反应为：
FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4
解析：若加入H2SO4，则Li与H2SO4发生反应，A错误；放电时，原电池内部阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B错误；放电时，Li为负极，失电子发生氧化反应，C错误；放电时，原电池正极反应为：FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4，D正确。
答案：D[来源:21世纪教育网]
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)21世纪教育网
8．(8分)A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。
装置
21世纪教育网
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气泡产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是_________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是_________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。[来源:21世纪教育网]
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_____________________________________。
解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性A＞B；乙中C极质量增加，即析出Cu，则B为负极，活泼性B＞C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活泼性D＞A，随着H＋的消耗，溶液pH逐渐变大。
答案：(1)A－2e－===A2＋
(2)Cu2＋＋2e－===Cu
(3)变大 (4)D＞A＞B＞C
9．(11分)(1)今有2H2＋O22H2O反应，构成燃料电池，负极通的应是________，正极通的应是________，电极反应式：负极为___________________，
正极为_____________________________________________________________。
(2)若把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质溶液，则电极反应式：负极为__________，
正极为__________________________________________________。
(3)如图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为：
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。则c电极是______。(填“正极”或“负极”)，c电极上发生的电极反应__________________________。21世纪教育网
解析：(1)碱性条件下，负极反应为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(2)稀H2SO4作电解质时，负极为2H2－4e－===4H＋，正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
(3)据图知c电极流出电子，故为负极，CH3OH在负极失电子，电极反应为CH3OH－
6e－＋H2O===CO2＋6H＋。
答案：(1)H2 O2
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)2H2－4e－===4H＋
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(3)负极 CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋
10．(9分)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－[来源:21世纪教育网]
根据上述反应式，做下列题目。
(1)判断下列叙述中正确的是__________。
A．在使用过程中，电解质KOH被不断消耗，pH减小[来源:21世纪教育网]
B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C．Zn是负极，Ag2O是正极
D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
(2)写出电池的总反应式：__________________。
(3)使用时，负极区的pH________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH________，电解质溶液的pH________。
解析：(1)在使用过程中，负极消耗OH－，pH减小，正极生成OH－，pH增大，整个电解质溶液KOH的量不变，pH不变，A项错。电子流向是由Zn极经外电路流向Ag2O极，B项错。Zn为负极发生氧化反应，Ag2O为正极发生还原反应，C项对，D项错。
(2)将正负两极反应式相加得总反应式。
答案：(1)C
(2)Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag
(3)减小 增大 不变
11．(11分)(2011·长沙高二检测)依据氧化还原反应：
2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag (s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是______；电解质溶液Y是______。
(2)银电极为原电池的____________极，发生的电极反应为______________________；
X电极上发生的电极反应为_____________________________________________。
(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。
解析：原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到平衡电荷的作用。由总反应方程式可知电极X的材料是铜，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐，常用硝酸银溶液。电极反应式表示为：负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：Ag＋＋e－===Ag，电子由负极出发，经外电路流向正极。
答案：(1)铜(或Cu) AgNO3溶液
(2)正 Ag＋＋e－===Ag Cu－2e－===Cu2＋21世纪教育网
(3)负(Cu) 正(Ag)
第四章 化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
1．下列金属在自然界中以游离态存在的是( )
A．Na B．Mg
C．Al D．Au
2．为什么人类使用铁器比使用铜器晚？金属的使用先后顺序与金属的冶炼的难易有关，下列金属按使用的先后顺序排列的是( )
A．Cu、Fe、Al、Ti
B．Fe、Al、Cu、Ti
C．Cu、Fe、Ti、Al
D．Fe、Cu、Al、Ti
3．下列矿石中可用做炼铁原料的有( )
①赤铁矿 ②黄铁矿 ③磁铁矿 ④闪锌矿 ⑤菱铁矿
A．①和② B．③和⑤
C．①②③ D．①②③⑤
4．金属锂是密度最小的金属，等质量的金属锂能释放出更多的电子，故常用来制造高能量电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是( )
A．电解法
B．热还原法
C．热分解法
D．铝热法
5．某单质X能从盐溶液中置换出单质Y，由此可知(双选)( )
A．当X、Y都是金属时，X一定比Y活泼
B．当X、Y都是非金属时，Y一定比X活泼
C．当X是金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
D．当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
6．在熔融状态下，Na与KCl存在可逆反应：Na＋KClNaCl＋K，通过调整温度，可利用金属Na来制取K。
物质
K
Na
KCl
NaCl
熔点(℃)
63.6
97.8
770
801
沸点(℃)
774
883
1 500
1 413
根据上表的熔点和沸点，确定由Na与KCl反应制取K的合适温度为( )
A．770 ℃ B．801 ℃
C．850 ℃ D．770～801 ℃
7．用铝热法还原下列化合物，若获得金属各1 mol，消耗铝最少的是( )
A．MnO2 B．Cr2O3
C．WO3 D．CuO
8．制备金属氯化物时，常用两种方法：
①用金属和氯气直接化合制得；②用金属和盐酸反应制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是( )
A．CuCl2 B．FeCl2
C．FeCl3 D．AlCl3
9．有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75 g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．FeO和Fe2O3
10．把铝粉和四氧化三铁粉末配成铝热剂，分成两等份。第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸反应；第二份直接投入足量NaOH溶液中，充分反应。则前后两种情况下生成气体的体积之比是(相同状况下)( )
A．1∶1 B．9∶8
C．3∶4 D．4∶3
11．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是 ( )
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
D．无论是海水波浪发电还是潮汐发电都是将化学能转化为电能
12．下列关于海水的知识不正确的是( )
A．海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用
B．海水既苦又涩，不能直接利用
C．海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低
D．海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合
13．下列措施不能达到节能减排目的的是( )
A．利用太阳能制氢燃料
B．用家用汽车代替公交车
C．利用潮汐能发电
D．用节能灯代替白炽灯
14．据报道，挪威和荷兰正在开发一种新能源——盐能。当海水和淡水混合时，温度将升高0.1 ℃，海水和淡水混合时，温度升高最可能的原因是( )
A．发生了盐分解反应
B．发生了水分解反应
C．由于浓度差产生放热
D．盐的溶解程度增大
15．若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是( )
A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能使海水蒸馏淡化
C．将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水
D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子
16．海水淡化可采用膜分离技术。如下图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的是( )
A．溶质质量增加
B．溶剂质量减少
C．溶液质量不变
D．溶质质量分数减小
17．你认为：将下列试剂加入到含有Br－的溶液中，可以将Br－氧化为Br2的是( )
A．I2 B．I－
C．Cl2 D．Cl－
18．下列各组内的混合物可用萃取、分液分离提纯的是( )
A．溴水 B．碘和砂子
C．食盐和苏打 D．氯化钾和二氧化锰
19．下列有关说法正确的是( )
A．高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁
B．铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁
C．海水提溴的过程中不发生氧化还原反应
D．利用电解的方法可以从海水中获取淡水
20．向盛有KI溶液的试管中加入少量溴水和四氯化碳，振荡后静置，可观察到的现象是( )
A．上层为紫色液体，下层为无色液体
B．上层为无色液体，下层为紫色液体
C．均为紫色液体
D．上层为橙色液体，下层为紫色液体
二、非选择题（本大题共8小题，共60分）
21．（6分）古代的“药金”外观与金相似，常误以为是金子。冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜矿(Cu2O)和木炭混合加热至800 ℃得金光闪闪的“药金”。
(1)“药金”的主要成分是__________。
(2)有关的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
22．（6分）在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫酸和铁来制取纯净的铜，并用所制得的铜进行一系列的探究性实验。
甲、乙两位同学分别设计了如下两个制铜实验方案。
甲：①CuO溶于适量稀硫酸中；
②在①的溶液中加入稍过量的铁，充分反应后，过滤、烘干，即得纯净的铜。
乙：①铁与稀硫酸反应得氢气；
②用氢气还原氧化铜，充分反应后即得纯净的铜。
(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜的质量大小关系(填选项的标号)( )
A．相同 B．甲多
C．乙多 D．以上三种情况均有可能
(2)丙同学认为上述两种方案都难以保证所制的铜的纯度，应对上述两种方案加以完善。甲同学的方案不完善的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
完善乙同学的方案的一种方法是将所得的铜粉放入烧杯中，加入________，不断搅拌，然后__________即得到纯净的铜。
23．（8分）铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：
(1)写出得到单质铁的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置末端气球的作用为
________________________________________________________________________。
实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO？原因是什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24．（8分）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)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：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②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
________________________________________________________________________。
25．（8分）随着全球淡水资源危机日益严重，世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海，希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。
(1)海水淡化亦称海水脱盐。该工艺过程包括海水预处理、脱盐、淡化水的后处理等。下列属于海水预处理的是________(填序号)。
①淡水收集 ②除掉悬浮物 ③杀灭海洋生物 ④除掉海水中的盐分 ⑤水质检测 ⑥降低海水浑浊度
为了检验所收集的淡水中是否含有氯离子，通常采用的试剂是__________________。
(2)除了从海水中获得淡水之外，人们还可以从中提取其他物质。《天工开物》中就有海水晒盐的记载(如右图)。试比较蒸馏法淡化海水与海水晒盐的主要异同点，每项至少写两点。
相同点：
______________________________________________________________________。
差异点：
______________________________________________________________________。
26．（8分）海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。
(1)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。也可以电解熔融氯化钠制得钠和氯气，该反应方程式为
________________________________________________________________________。
(2)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：
试写出反应的化学反应方程式②__________________ __，
③____________ ____，
④______ ______________。
27．（8分）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．KMnO4溶液 D．H2O2
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。
28．（8分）工业上从海水中提取溴可采用如下方法：
(1)向预先经过酸化的浓缩海水中通入Cl2，将海水的溴化物氧化，反应的离子方程式为：________________________________________________________________________。
(2)向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3和CO2，反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(3)将(2)所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂萃取溴，还可以得到副产品Na2SO4，写出这一变化的离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这样得到的溴中还混有少量Cl2，怎样除去？
________________________________________________________________________。
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
参考答案
1．D 解析： 金属在自然界中的存在状态与其化学活动性有关。绝大多数金属在自然界中以化合态存在，而只有少数化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在。
2．A 解析： 金属性质越稳定，越易冶炼，而最不活泼的Au、Pt以单质的形式存在于自然界，所以发现得越早，而金属越活泼，冶炼方法越难，发现、使用越晚。Al与Ti相比，Ti在地壳中含量较少，近些年才大量生产和使用。
3．D 解析： 炼铁的原料是铁矿石，所以本题必须明确各种矿石的成分，依次为①Fe2O3、②FeS2、③Fe3O4、④ZnS、⑤FeCO3，FeCO3FeO＋CO2↑，故可用做炼铁原料的有①②③⑤。
4. A 解析： 可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来推断，锂的金属性介于钠和镁之间，应该与钠、镁的冶炼方法相同，即用电解法。
5. AC 解析： A正确，如Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，Fe比Cu活泼；B不正确，如Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Cl2比Br2活泼；C正确，如X、Y都是金属时：Mg＋CuCl2===MgCl2＋Cu，X为金属、Y为非金属时，Mg＋2NaHSO4===MgSO4＋Na2SO4＋H2↑；D不正确，因为非金属不能从盐溶液中置换出金属来。
6. C 解析： K、Na的活动性相近，要从上述可逆的置换反应中制取K，主要是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K汽化。其余三种物质均为液体，便于生成的K蒸气不断逸出，使反应向生成K的方向进行而制得K。选项A温度为770 ℃时，K未汽化；选项B温度为801 ℃，NaCl刚开始熔化，不便于K蒸气逸出；选项D中最高温度为801 ℃，与B结果相同，故也不能制得K。综上分析，合适的温度范围应大于801 ℃，小于883 ℃，故选项C正确。
7. D 解析： 制备1 mol金属，根据氧化还原反应中得失电子数相等的原理，金属离子得电子数越多，需要铝的质量越大。而生成1 mol金属，该金属在化合物中化合价越高，则消耗铝越多；反之则越少。在这四种化合物中只有D项中Cu的化合价最低，故选D。
8. D 解析： Fe和Cl2反应生成FeCl3，Fe和HCl反应生成FeCl2，Cu在金属活动性顺序中位于氢的后面，不能和盐酸反应。
9. B 解析： CO和铁的氧化物反应时，氧化物中的一个O原子对应一个CO2分子，每一个CO2分子对应一个CaCO3 ，所以有下列的关系式，假设0.4 g该氧化物中含x g O。
O ～ CO2 ～ CaCO3
16 100
x g 0.75 g
解得x＝0.12
N(Fe)∶N(O)＝∶＝2∶3。
10. C 解析： 8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，得：8Al～9Fe～9H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得：2Al～3H2↑；所以前后两种情况下产生的氢气体积比为9∶12，即3∶4。
11. C 解析： 海水中钾元素以K＋的形式存在，K＋转变为钾单质必然需要经过化学变化，A项错误；海水蒸发制海盐的过程中只有水分的蒸发，属于物理变化，B项错误；海水波浪发电和潮汐发电获得各种物质的途径都是将海水的动能转化为电能，D项错误。
12. B 解析： 海水可以直接利用，如作核电站的冷却水等。
13. B 解析： 太阳能、潮汐能都是自然存在的能源，利用它们制氢燃料、发电等提高了能源的利用率；节能灯较白炽灯省电而达到节能的目的；推广家用汽车，使人均耗能增加，比使用公交车浪费能源。
14. C 解析： 海水和淡水混合时，不会发生化学反应，盐的溶解度也不会改变，只能是由于浓度差产生放热导致温度升高。
15. A 解析： 明矾净水是利用Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体的吸附作用而除去水中的一些悬浮物，并不能除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化。利用太阳能使海水蒸馏淡化，是有研究价值的一种淡化途径。海水缓慢凝固后可结成冰，在这个过程中可以除去海水中的离子而淡化。将海水通过离子交换树脂使海水淡化是一种已被应用的海水淡化方法。
16. B 解析： 加压后，H2O从右边进入左侧淡水池，使海水中溶剂减少，溶质浓度升高。
17. C 解析： 因为氧化性Cl2>Br2，所以 Cl2可以氧化Br－；因为氧化性Br2>I2，所以I2不能氧化Br－。
18. A 解析： 萃取、分液的对象是两种不互溶的液体，溴水可用此法分离提纯，用难溶于水的有机溶剂萃取溴，再分液；碘与砂子的分离可用升华法；氯化钾与二氧化锰溶于水过滤即可分离。
19. A 解析： 高温加热氧化镁和碳的混合物时，生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系，促使反应不断进行，因此碳可置换出镁；工业上冶炼铁用的还原剂是CO，有关反应不是置换反应；海水提溴是使Br－变成Br2，主要发生氧化还原反应；从海水中获取淡水可用蒸馏等方法，这是物理变化，电解是使水分解的化学变化。
20. B 解析： CCl4比水重，分层时位于下层，KI与溴水反应生成I2，I2易溶于CCl4而不易溶于水，故I2被萃取到CCl4层中呈紫色，而上层主要是无色KBr和KI的溶液。
21. (1)Cu、Zn (2)ZnCO3ZnO＋CO2↑，ZnO＋CZn＋CO↑，Cu2O＋C2Cu＋CO↑
解析： 混合物加热至800 ℃时，ZnCO3受热分解产生ZnO，在加热条件下木炭还原ZnO和Cu2O生成Zn和Cu，因此“药金”的主要成分是Cu和Zn。
22. (1)B (2)甲同学的方案产物中可能混有铁并且没有洗涤 过量稀硫酸 过滤、洗涤、烘干
解析： (1)在用氢气还原氧化铜的反应中，应先通入H2，赶走空气，然后才能加热，并且反应结束后应先撤去酒精灯，再停止通入H2，因此所制得的H2并没有全部参与CuO的还原，故生成的铜少。
(2)甲方案中铁过量，并且过滤后没有洗涤，产物中混有铁粉也可能混有FeSO4。而乙方案中可能混有CuO，应加入稀硫酸除去CuO。
23. (1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体，则证明生成了单质铁
(3)收集CO，防止污染空气 先停止加热，防止生成的铁再次被氧化
解析： 检验是否生成单质，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体(H2)，则证明生成了单质铁；反应结束后，得到的铁还是炽热的，若先停止通入CO，会导致铁又被氧化，所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO。
24. (1)Cu、O (2)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
解析： (1)分析方程式中各元素化合价可知：C→C，→，氧元素、铜元素在反应中被还原。
(2)Al3＋与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，而Fe3＋与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，过滤，将Al3＋除去。反应的离子方程式为：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。若要证明炉渣中含有FeO需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，将该溶液加入到高锰酸钾溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可以使高锰酸钾溶液褪色。选用的试剂是稀硫酸和高锰酸钾溶液。
25. (1)②③⑥ 硝酸银溶液和稀硝酸
(2)都是通过水的汽化将水与盐分离；原料相同 产品不同，前者获得淡水，后者获得食盐；工艺不同
解析： ①⑤均属于淡化水的后处理，④属于脱盐，②③⑥属于海水预处理。
26. (1)2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑
(2)②NaOH＋SO2===NaHSO3
③H2＋Cl22HCl
④NaHSO3＋HCl===NaCl＋SO2↑＋H2O
解析： (1)电解熔融NaCl的化学方程式为2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑
(2)该流程较清晰的展示了氯碱产品及NaCl循环治理含SO2的废气并回收SO2的原理，据要求写出方程式即可。
27. (1)A、G、H
(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H2O，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I－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、KMnO4溶液、H2O2均能将I－氧化为I2。前三者在溶液中引入新的杂质，而H2O2的还原产物为H2O，无其他物质生成，所以氧化剂最好选用H2O2。
28. (1)2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
(2)3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑
(3)5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O
(4)加NaBr
解析： 本题介绍了工业上从海水中提取溴的一种方法。海水中的溴元素是以Br－存在的，从本质上说，是要加入氧化剂将Br－氧化成Br2。在实际生产过程中为了方便提纯，还要进行必要的转化。根据题中叙述的转化过程中的条件和产物写出反应的化学方程式。
第四章 化学与自然资源的开发利用
第二节 资源综合利用 环境保护
一、选择题（本大题共10小题，每小题6分，共60分）
1.“低碳经济”已成为新的时尚流行全球。“低碳经济”是指以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。下列做法不符合“低碳经济”的是( )
A．利用太阳能、风能和氢能等新能源代替化石燃料
B．大力开发丰富的煤炭资源，减少对石油的依赖
C．在生产和生活中提倡使用节能技术和节能用具
D．一些国家世博馆的外壳使用非晶硅薄膜或复合材料，以充分利用太阳能
2．下列转化不属于煤或石油的综合利用的是( )
A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭
B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料
C．将煤变为煤饼作燃料
D．将石油裂解制得乙烯等化工原料
3．我国三峡工程提供的清洁、廉价、大功率的可再生水电，相当于每年燃烧3 000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此，三峡工程有助于控制( )
A．水污染
B．温室效应
C．白色污染
D．碳氢化合物的排放
4．下列做法不利于食品安全的是( )
A．用聚氯乙烯塑料袋包装食品
B．在食用盐中添加适量的碘酸钾
C．在食品加工中科学使用食品添加剂
D．研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量
5．治理太湖污染是我国重要的环保工程，措施之一是在太湖流域推广使用无磷洗衣粉，这是继无氟冰箱、无铅汽油推广以来又一重要“绿色化工产品”，下列关于磷污染说法正确的是( )
A．磷是营养元素，促进鱼类大量繁殖
B．磷是有毒物质，杀死水中的动植物
C．磷导致藻类疯长，鱼类因缺氧而无法生存
D．磷促进水中动植物尸体的分解
6．污水处理的主要方法有：①中和法；
②化学沉淀法；③氧化还原法；④过滤法。其中属于化学方法的是( )
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①②③④
7．“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是( )
A．消除硫酸厂尾气中的SO2：
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染：
NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O
8．废弃的电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废弃的镍镉电池可使1 m2面积的耕地失去使用价值，因此废旧电池必须集中回收处理，主要原因是( )
A．回收其中的电极
B．利用电池外壳的金属材料
C．不使电池中渗出的电解液腐蚀其他物品
D．防止电池中汞、镉、镍和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
9．高分子化合物的单体是( )
10．某有机物通过加聚反应生成高聚物，还能水解生成两种有机物，则这种有机物的结构中一定具备的基团有( )
A．①②⑤ B．②③⑤
C．②④⑤ D．①②⑥
二、非选择题（本大题共4小题，共40分）
11．(8分)汽车已经成为重要的交通工具，但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物有：CmHn(烃)、SO2、NOx、CO和C等，请回答下列有关问题。
(1)若用CmHn表示汽油的主要组成，CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为________________________________________________________________________，
汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力，这一过程中能量的转化是由______能转化为______能，最终转化为机械能；
(2)通过车用燃油的精炼加工处理，可减少汽车尾气中的__________(填化学式)排放；
(3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理，写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程式________________________________________。
12．(12分)已知A、B、F是家庭中常见的有机物，E是石油化工发展水平的标志，F是一种常见的高分子材料。根据下面转化关系回答下列问题：
(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为：________、________。
(2)下列物质中沸点最高的是________。
A．汽油 B．煤油
C．柴油 D．重油
(3)在①～⑤中属于取代反应的是________；原子利用率为100%的反应是________。(填序号)
(4)写出结构简式：A________、F________。
(5)写出反应③的离子方程式________________________。
(6)作为家庭中常见的物质F，它给我们带来了极大的方便，同时也给我们造成了环境污染，这种环境污染称为________。
13．(10分) (1)下图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图，试写出在废气脱硫并形成副产物的过程中所发生的主要化学反应的化学方程式__________。
(2)脱硫以后，在废气中含量明显增加的不良气体是(写物质名称) ________，它对环境的负面影响是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．(10分)在调水工程中，沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患。检测某厂排出的废水中含有大量Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Ag+。试分析回答下列问题：
(1)该废水中可能大量存在的一种阴离子是( )
A．SO B．NO
C．Cl－ D．CO
(2)为检测废水中铝元素的含量需将其从废水样品中分离出来，所用的试剂是________；铝元素发生变化的离子方程式是____________________________。
(3)为了回收废液中的金属银，某同学设计了如图方案：
若该方案获得Ag 108 g，为保证不污染环境和Cl2的循环利用，理论上应提供标准状况下的H2的体积是______L。
第二节 资源综合利用 环境保护
参考答案
1. B 解析： 充分利用太阳能等新型能源，能减少化石燃料的使用；提倡使用节能技术和节能用具符合“低碳经济”；大力开发煤炭资源，不能减少对化石燃料的使用。
2. C 解析： 煤的干馏、气化及液化是实现煤综合利用的主要途径；将煤转变为煤饼，成分不变，不属于煤的综合利用；石油的裂化和裂解均得到许多化工原料，属于石油的综合利用。
3. B 解析： 水力发电减少了CO2的排放，故选B项。
4. A 解析： 聚氯乙烯有毒，不能用于塑料袋包装食品，要用只能用聚乙烯，A选项错误；碘单质有毒而且易升华，碘化钾有苦味而且不稳定，容易被氧化成有毒的碘单质，碘酸钾是一种稳定易吸收的盐，故选择碘酸钾作为最理想的添加剂，B选项正确；我国食品卫生法规定，食品添加剂是指为改善食品的品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质，C选项正确；D项，高效、低毒、低残留农药是现代农药发展的一个方向，正确。
5. C 解析： 含磷洗衣粉的大量使用，导致水体富营养化，使藻类、水生植物疯长，使水体缺氧，导致水生动物因缺氧而无法生存。C项正确。
6. A 解析： 过滤法属于物理方法，排除B、C、D，故选A。
7. C 解析： 由于C选项在制备CuSO4的同时，生成了大气污染物SO2，故本题答案选C。
8. D 解析： 回收废旧电池最主要的原因是它对环境造成的巨大污染。
9. D 解析： 该有机物高分子是通过加聚反应形成的，它的单体为CH2CHCH3，链节为
10. C 解析： 有机物能发生加聚反应生成高分子化合物，说明该有机物中含有，有机物能水解生成两种有机物，结合被选的①～⑥选项中得出该有机物中应含有酯基，即。
11. (1)4CmHn＋(4m＋n)O24mCO2＋2nH2O 化学 热 (2)SO2 (3)2NOx＋2xCON2＋2xCO2
解析： (2)燃油精炼加工后，可以除去含有的硫元素，产物中不会再生成SO2；而在电火花作用下，仍会有NOx生成。
(3)NOx和CO可以发生氧化还原反应生成N2和CO2气体。
12. (1)分馏 裂解 (2)D
(3)①②③ ④⑤
(4)CH3COOH ?CH2CH2?
(5)CH3COOCH2CH3＋OH－―→CH3COO－＋C2H5OH
(6)白色污染
解析： 石油经过分馏可生产石油气、汽油、柴油等产品，而上述产品再经过高温裂解可制得乙烯、丙烯等化工产品，而E是石油化工发展水平的标志，故E为乙烯，则F为聚乙烯，B为乙醇。由框图知C为乙醇与酸A发生酯化反应生成的酯，且A为家庭中常见有机物，故A为乙酸，C为乙酸乙酯，其他答案可依次推出。
13. (1)CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2，
2CaSO3＋O2===2CaSO4，
CaSO4＋2H2O===CaSO4·2H2O
(2)二氧化碳 使“温室效应”加剧，导致全球气候变暖
(3)将气体通入品红溶液观察品红是否褪色，品红褪色，说明废气中还含有SO2；品红不褪色，说明废气中不含SO2
解析： (1)由图可知，脱硫是硫元素转化为CaSO4，最终产品是CaSO4·2H2O。
(2)通过问题(1)的解答可知，在脱硫的同时生成了CO2，并且CO2与SO2以等物质的量代换。
(3)检验SO2的高效试剂是品红溶液，并且这里没有干扰因素。
14. (1)B
(2)NaOH溶液 Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
(3)11.2
解析： (1)能与Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Ag＋大量共存的阴离子只有NO，Ag2SO4微溶，AgCl难溶，Al3＋与CO相互促进水解，MgCO3微溶，CuCO3难溶。
(2)Mg2＋、Ag＋、Cu2＋都可与OH－结合生成沉淀，而Al(OH)3具有两性，会溶于碱，所以可用过量的强碱把铝元素从废水样品中分离出来 。
(3)n(Ag)＝1 mol，n(Cl2)＝0.5 mol，
所以n(H2)＝0.5 mol，标准状况下，V(H2)＝11.2 L。
