第八章 第一节 自然资源的开发利用——高一化学人教版（2019）必修第二册洞悉课后习题（含答案）

第八章 第一节 自然资源的开发利用
【教材课后习题】
1.下列过程属于物理变化的是( )
A.乙烯聚合 B.石油裂化 C.石油分馏 D.煤的干馏
2.完成下列反应的化学方程式，并指明其中的氧化剂和还原剂。
3.蓝铜矿的主要成分为，将它与焦炭一起加热时，可以生成和。请写出该反应的化学方程式，并注明反应类型。
4.某种磁铁矿样品含，，其他不含铁的杂质13.0%，请计算这种矿样中铁的质量分数。
5.海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示：
（1）实验步骤①会用到下列仪器中的___________（填字母）。
a.酒精灯 b.漏斗 c.坩埚 d.泥三角
（2）步骤③的操作名称是___________。
（3）步骤④中反应的离子方程式为___________。
（4）请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：___________。
（5）海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤___________（填序号）中实现与碘分离。
6.镁及其合金是一种用途很广的金属材料。大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如下：
（1）为了使转化为，试剂①可以选用___________；要使完全转化为沉淀，加入试剂①的量应___________。
（2）加入试剂①后，能够分离得到沉淀的方法是___________。
（3）试剂②可以选用___________。
（4）无水在熔融状态下，通电后会产生Mg和，该反应的化学方程式为___________。
7.制取非金属单质（如和等）与制取金属单质的化学原理类似，也是主要利用氧化还原反应，采用热分解、置换、电解等方法，使非金属元素由化合态转变为游离态。请结合具体实例，写出有关反应的化学方程式。
8.由金属矿物转变成金属，一般要经过采矿、选矿和冶炼等过程。在这些过程中可能会产生噪声、粉尘、烟雾、有害气体、污水、固体废料等，造成环境污染。请你查阅有关资料，总结采矿、选矿和冶炼这三个阶段可能产生的主要污染，以及为减轻和消除污染应采取的措施。
9.20世纪70年代以来，人们逐渐认识到，如果继续过分依赖化石燃料作为主要能源，有可能出现严重的能源危机。因此，必须在节约使用的同时寻找新的替代能源。请回答下列问题。
（1）以石油为例，请你分析和归纳，一种比较好的能源应该具有哪些特点？
（2）如果用氢能、生物质能、核能、风能等来代替石油作为主要能源，
这样做可能带来哪些问题？你认为应该怎样做会更好些？
（3）煤、石油和天然气等化石燃料应该作为能源使用，还是应该作为
原料加工成医药、化工产品？对这样有争议的问题，你的看法是什
么？请查阅有关资料说明你的观点。
【定点变式训练】
10.明代《天工开物》中记载：“凡铸钱每十斤，红铜居六七，倭铅（锌的古称）居三四。”下列金属的冶炼原理与“倭铅”相同的是( )
A.Na B.Ag C.Mg D.Fe
11.下列金属冶炼的反应原理中错误的是( )
A.
B.
C.
D.
12.类比推理是学习化学的重要思维方法，下列陈述I及类比推理陈述Ⅱ均正确的是( )
选项 陈述I 类比推理陈述Ⅱ
A 治炼铁通常用热还原法 治炼铜也可用热还原法
B 工业上用电解的方法得到铝单质 工业上用电解MgO的方法得到镁单质
C Fe能把溶液中的铜置换出来 Na也能把溶液中的铜置换出来
D 可用铝热法制备金属铬 也可用铝热法制备金属镁
A.A B.B C.C D.D
13.实验室用有机含碘（主要以和的形式存在）废水制备单质碘的实验流程如下：
已知：粗碘中含有少量的杂质。下列说法正确的是( )
A.操作①为过滤
B.操作②发生的反应中作氧化剂
C.操作④为蒸馏
D.操作⑤可用右图所示的水浴装置进行
14.下列关于化石燃料的加工说法正确的是( )
A.石油裂化主要得到乙烯
B.石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油
C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
D.煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
15.用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，如用由石油裂解得到的乙烯和由煤干馏得到的苯制聚苯乙烯。下列说法不正确的是( )
A.通过裂解可以从石油中获得很多重要的化工原料
B.将煤干馏不能直接得到纯净的苯
C.由苯乙烯制聚苯乙烯的反应属于加聚反应
D.由乙苯制苯乙烯的反应中原子利用率为100%
16.稠环芳烃如萘（）、芘（）等均为重要的有机化工原料，它们可通过煤的液化来制备。下列说法正确的是( )
A.萘、芘互为同系物
B.萘、芘的一氯代物分别为2、3种
C.萘、芘都能溶于水
D.萘、芘的所有原子处于同一平面
17.已知：A、B、F是家庭中常见的有机物，E是衡量一个国家的石油化工发展水平的标志，F是一种常见的高分子材料。根据以下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______（填字母）。
A.汽油
B.煤油
C.柴油
D.重油
（3）在①~④中属于取代反应的是______（填序号，下同）；反应⑤的反应类型是______。
（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，这种环境污染是指______。
18.钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（）是目前最好的白色颜料。制备和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。用含有的钛铁矿（主要成分为）制取和Ti的流程如下：
（1）Cl位于元素周期表中第_______周期_______族。中Ti的化合价为_______。
（2）步骤①中加Fe的目的是_______，反应的离子方程式为_______；步骤②冷却的目的是_______。
（3）写出在高温下发生反应的化学方程式：_______。
（4）通过反应可制得金属钛，在工业上还可以用________（填化学式）代替金属镁来置换出金属钛。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.乙烯聚合反应产生聚乙烯，聚乙烯是不同于乙烯的物质，有新物质产生，发生的是化学变化，A不符合题意；
B.石油裂化是在高温下使烃类分子分裂为较小分子的反应过程，有新物质生成，属于化学变化，B不符合题意；
C.石油分馏是分离沸点不同的液态混合物，没有新物质产生，发生的是物理变化，C符合题意；
D.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，产生了新的物质，因此发生的是化学变化，D不符合题意。
2.答案：，氧化剂是，还原剂是C。
，氧化剂是，还原剂是。
，氧化剂是，还原剂是PbS。
，氧化剂是，还原剂是Mg。
3.答案：，氧化还原反应。
解析：由“”和“”两部分组成，“2”的管辖范围不包括。
在“”中，“2”是的化学计量数。在上述化学方程式中，的化合价降低总数和C的化合价升高总数都是6“”包括“3C”还原生成的“”和“”分解生成的“”。
4.答案：中铁的质量分数是。
矿样中铁的质量分数为。
答：这种矿样中铁的质量分数是55.0%。
5.答案：（1）acd
（2）过滤
（3）
（4）取待检溶液2mL于试管中，向试管中滴加2滴淀粉溶液，观察溶液是否变为蓝色。若溶液变为蓝色，则溶液中含有碘单质；若溶液不变色，则溶液中不含碘单质
（5）⑤
解析：步骤⑤是用萃取含溶液里的，硫酸盐、碳酸盐都不溶于。
6.答案：（1）石灰乳稍过量（2）过滤（3）稀盐酸（4）
解析：
7.答案：
8.答案：本题需要自主查阅资料得出答案。所用资料的不同可能会得出不同的答案，多查阅几种资料，同学之间相互交流所用的资料和得出的答案，会使答案最大限度地趋于合理。
9.答案：（1）如热值高，燃烧产物无污染，可再生，易开发，便于储运等。
（2）用氢能，可能带来的问题是如何降低分解水的难度，如何大量储存氢气等。
用生物质能，可能带来的问题是大量生物质的来源和如何防止二次污染等。
用核能，可能带来的问题是如何安全应用核燃料。
用风能，可能带来的问题是土地征用、电网建设和电力调控等。
（3）最好是由作为能源使用逐渐向作为化工原料使用。与此同时，要积极地多渠道开发新能源。
10.答案：D
解析：“倭铅”指的是锌，冶炼锌采用热还原法。冶炼金属钠采用电解法，冶炼银采用加热分解法，冶炼镁采用电解法，冶炼铁采用热还原法，故D项正确。
11.答案：B
解析：电解熔融的氯化钠得到钠，，A项正确；电解熔融的氯化镁得到镁，B项错误；用热还原法得到铁，，C项正确；用热分解法得到汞，，D项正确。
12.答案：A
解析：冶炼金属铁通常用热还原法，冶炼铜也可用热还原法，A项正确；氧化镁的熔点很高，工业上常用电解氯化镁而不用电解氧化镁的方法制取镁单质，B项错误；钠与溶液反应生成沉淀和，C项错误；镁的金属活动性强于铝，不能利用铝热反应制备金属镁，D项错误。
13.答案：CD
解析：操作①中，四氯化碳的密度比水大，有机相在分液漏斗的下层，属于分液操作， A项错误；操作②中被亚疏酸钠还原为碘单质，然后用四氯化碳萃取，B项错误；操作④为分离碘和四氯化碳的过程，应该采用蒸馏的方法分离，C项正确；碘容易升华，可以通过水浴加热的方式使碘升华后，在冷的烧瓶底部凝结，D项正确。
14.答案：C
解析：石油裂化主要得到更多的液态轻质油，A项错误；石油的分馏是指在加热条件下将石油分成不同沸点范围的产物的过程，属于物理变化，B项错误；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热的过程，其产物有焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气，C项正确；由煤制取煤气的过程中，煤中的碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，两者的混合物被称为“水煤气”，这个过程发生的是化学变化，D项错误。
15.答案：D
解析：裂解是为了得到更多的有机化工原料，如乙烯等，A项正确；煤干馏得到的是混合物，还要进行分馏才能得到苯，B项正确；根据反应特点可知该反应为加成聚合反应，C项正确；该反应中除了生成目标产物外，还生成了氢气，原子利用率小于100%，D项不正确。
16.答案：BD
解析：萘的结构中含有两个苯环，芘的结构中含有四个苯环，则两者不互为同系物，A项错误；根据分子结构的对称性可知，萘、芘分子中分别含有2、3种H原子，则两者的一氯代物分别有2、3种，B项正确；萘、芘均难溶于水，C项错误；苯环为平面结构，则两个或两个以上的苯环通过共用环边构成的萘、芘也为平面结构，即所有原子一定在同一个平面上，D项正确。
17.答案：（1）分馏；裂解
（2）D
（3）①②③；加聚反应
（4）；
（5）
（6）白色污染
18.答案：（1）三；ⅦA；+4
（2）将还原为；；析出绿矾（）
（3）
（4）Na（或其他合理答案）
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