8.1自然资源的开发利用 基础练习(含解析) 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

8.1自然资源的开发利用
一、单选题（本大题共14小题）
1. 明代于谦有诗：“凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深。”诗中所写“乌金”是 ( )
A. 焦炭 B. 煤炭 C. 磁铁矿 D. 软锰矿
2. 下列有关燃料的说法错误的是( )
A. 燃料燃烧产物是温室气体之一
B. 化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C. 以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D. 燃料不完全燃烧排放的是大气污染物之一
3. 下列说法不正确的是( )
A. 煤、石油、天然气是不可再生的自然资源
B. 石油裂解得到的汽油是纯净物
C. 天然气是一种较清洁的化石燃料
D. 水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料
4. 石油有“工业血液”之称。通过石油分馏可以得到的物质是 ( )
A. 汽油 B. 水煤气 C. 焦炭 D. 煤焦油
5. 下列不属于煤干馏产物的是 ( )
A. 焦炭 B. 煤焦油 C. 焦炉气 D. 人造石油
6. 石油是一种重要的能源，我国面临着石油短缺的问题。从可持续发展的角度看，以下解决能源问题的做法不恰当的是( )
A. 大量使用木材作燃料 B. 用液氢代替汽油
C. 开发风能 D. 开发地热能
7. 下列叙述不正确的是( )
A. 淀粉、油脂和蛋白质都能水解，且水解产物各不相同
B. 从煤的干馏产物中可以获得焦炉气、粗氨水、煤焦油和焦炭等重要的化工原料
C. 核酸是一类含磷的生物高分子化合物
D. 石油催化裂化的主要目的是提高芳香烃的产量
8. 下列关于石油炼制的说法不正确的是( )
A. 石油的分馏、催化裂化和裂解都是化学变化
B. 裂解的温度比裂化更高
C. 通过裂化可以提高从石油中得到汽油等轻质油的产量和质量
D. 通过裂解可以得到乙烯、丙烯等基本化工原料
9. 下列叙述不正确的是( )
A. 煤是多种有机物组成的混合物
B. 煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素
C. 煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法
D. 煤的干馏过程属于化学变化
10. 下列关于煤、石油及其所得产品的叙述正确的是( )
A. 煤的气化和液化都是物理变化
B. 煤的干馏和石油的分馏发生的都是化学变化
C. 用溴的四氯化碳溶液可鉴别直馏汽油和裂化汽油
D. 煤和石油都是混合物，都只由碳和氢两种元素组成
11. 海水提镁的主要流程如图所示，下列说法正确的是( )
试剂是盐酸
流程中涉及的反应都是非氧化还原反应
操作只是过滤
用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制
采用电解法冶炼镁是因为镁很活泼
A. B. C. D.
12. 全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻挑战。在此背景下，“新能源”“低碳”“节能减排”“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是 ( )
A. 太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”
B. “低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料
C. 如下所示，甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”的思想
D. 让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用
13. 下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置夹持装置已略去。下列叙述错误的是 ( )
A. 上图实验中发生了化学变化
B. 液体的，液体是黑色黏稠状的煤焦油
C. 气体易燃，可还原
D. 液体是一种纯净物
14. 工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是( )
A. 制取镁：海水
B. 冶炼铝：铝土矿无水
C. 制硝酸：、浓
D. 海带海带灰
二、填空题（本大题共4小题）
15. 海水占地球总储水量的。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。
目前国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是________填“物理变化”或“化学变化”。
碘元素主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。实验室提取碘的流程如图所示。
干海带海带灰水溶液碘单质
灼烧过程中用到的玻璃仪器为________。操作Ⅰ中需用到玻璃棒，其作用为________。
操作Ⅲ是分液，则操作Ⅱ是________，操作Ⅳ是________。
将进行操作Ⅰ后得到的水溶液酸化，再加入适量溶液，发生反应的离子方程式为________________。
16. 海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。
请回答下列问题：
海水淡化常用的方法有__________
A.蒸馏法 电解法 电渗析法 电泳法 离子交换法 硬水软化法
步骤中，粗盐中含有、、等杂质离子，粗盐精制过程中要使用溶液，请写出加入溶液后相关化学反应的离子方程式：________________________。
海水提溴，制得需要消耗_________。步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化，其作用是________________。步骤Ⅲ若用水溶液吸收，有关反应的离子方程式为_________。
为了从工业中提纯溴，除去产物中残留的少量可向其中加入_________溶液。
步骤Ⅳ由得到单质，以下方法最合适的是_________填序号。
A.
B.无水
D.
17. 从海水中可以获得淡水、食盐，并可提取镁和溴等物质。
海水淡化的方法主要有______填一种。
从海水中提取镁的流程如下图所示：
反应的离子方程式为_________________________________________。反应的化学方程式为________________________________________________。
从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气，将溴离子氧化，该反应的离子方程式为________________________________________________。
18. 我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务，下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：
请根据以上信息回答下列问题：
Ⅰ写出的化学式和的名称：___________，___________。
写出反应的化学方程式，并标出其电子转移的方向和数目：_______________________________________________________________。
写出反应的离子方程式：____________________________________。
Ⅱ 提取粗盐后剩余的海水母液中，可用来提取和。
若用来提取，根据上述提取的流程，没有涉及的反应类型是________。
A.分解反应 化合反应 置换反应 复分解反应
若用来提取，反应所用的气态氧化剂的寻找货源的设想，其中合理的是____。
A.从外地购买 在当地新建生产厂
C.从本厂生产烧碱处循环 从本厂生产镁单质处循环
流程将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质具有________性。
母液用来提取和先后顺序，甲乙两位工程师有不同观点：
甲：母液先提取，后提取
乙：母液先提取，后提取
请你判断哪个更合适？________填“甲”或“乙”，理由是_______________________________________________________________。
三、计算题（本大题共1小题）
19. 金属锰常用铝热法由软锰矿主要含还原制得。因铝与软锰矿反应激烈，故先将软锰矿强热使之转变为和，然后用与铝粉混合燃烧。
上述冶炼金属锰的过程中，发生反应的化学方程式为______、______。
用 软锰矿含 按上述方法冶炼金属锰，最多可制得纯度为的金属锰______。
与软锰矿直接发生铝热反应相比，上述两步反应的方法既获得了副产品氧气，又节省了金属铝。假设每步反应的反应物都全部转化成了生成物，试计算：第问中可得到副产品氧气多少立方米标准状况，节省金属铝多少吨。无计算过程不给分，计算结果保留位小数
答案和解析
1.【答案】
【解析】诗“凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深”中的“乌金”指的是煤炭，它的主要成分是碳。
2.【答案】
【解析】A.二氧化碳是形成温室效应的气体，正确；
B.化石燃料完全燃烧生成气体、灰尘等会造成大气污染，错误；
C.液化石油气含有杂质少，燃烧更充分，产物为水和二氧化碳，对空气污染小，正确；
D.一氧化碳是有毒气体不能排放到空气中，正确；
3.【答案】
4.【答案】
【解析】通过石油分馏可以得到汽油，A正确；
水煤气是碳在高温下与水蒸气反应得到的，B错误；
焦炭是煤干馏的产物，C错误；
煤焦油是煤干馏的产物，D错误。
5.【答案】
【解析】煤干馏是煤化工的重要过程之一。指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭、煤焦油、粗苯、粗氨水、焦炉气等产物的过程。但不涉及人造石油，答案选D。
6.【答案】
7.【答案】
【解析】石油催化裂化的主要目的是提高轻质燃料油如汽油的产量和质量。
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
【解答】
A.煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成、等气体的过程；煤的液化是将煤与在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的和通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品的过程，因此煤的液化和气化都是化学变化，故A错误；
B.分馏为物理变化，而干馏为化学变化，故B错误；
C.裂化汽油中含有不饱和烃，能与溴发生加成反应，直馏汽油为饱和烃，可用溴水鉴别，故C正确；
D.煤中主要含有碳元素，石油中主要含有碳和氢两种元素，煤和石油同时还含有少量的硫、氧、氮等元素，故D错误；
故选C。
11.【答案】
【解析】生石灰溶于水生成氢氧化钙，加入沉淀池沉淀镁离子生成氢氧化镁，过滤后得到氢氧化镁沉淀，加入的试剂为盐酸，氢氧化镁与盐酸反应可得到氯化镁溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化镁晶体，在氯化氢氛围中加热失去结晶水得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁可生成镁单质。试剂是盐酸，与氢氧化镁沉淀反应生成氯化镁溶液，正确。电解熔融氯化镁生成镁和氯气的反应是氧化还原反应，流程中涉及的反应不都是非氧化还原反应。错误。操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，错误。海水晒盐后的饱和溶液中的主要成分是氯化镁，加石灰乳可以制，正确。通过电解法可以制取一些较活泼的金属，如、、等，正确。
12.【答案】
【解析】项，太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等是新能源，正确；
项，“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，低碳就是指控制二氧化碳的排放量，错误；
项，从题给图示分析，甲烷在温和条件下转化为低碳烯烃，控制了二氧化碳的排放，体现了“节能减排”的思想，正确；
项，让煤变成合成气，实现了煤的清洁、高效利用，正确。
13.【答案】
【解析】煤的干馏是化学变化，A正确；
煤的干馏产物有，易溶于水而使溶液呈碱性，，同时还生成了煤焦油，它的主要化学成分为芳香族化合物，是难溶于水的黏稠状液体，B正确；
煤干馏的气体产物中的氢气、一氧化碳具有还原性，可以还原，C正确；
得到的液体是混合物，D错误。
14.【答案】
【解答】
A.缺少过滤步骤，生成的氢氧化镁沉淀需要过滤，且一般向海水中加入，节约成本，制备金属镁，需要电解熔融的氯化镁得到，不是电解氧化镁，故A错误；
B.电解熔融的氧化铝、冰晶石熔融体制备金属铝，氯化铝是共价化合物，熔融的氯化铝不能导电，故B错误；
C.氮气和氢气在高温高压有催化剂存在时反应产生氨气，氨气催化氧化得到，与氧气反应可得到硝酸，加硝酸镁吸水蒸馏可得到浓硝酸，故C正确；
D.热裂汽油含有不饱和烃，和碘单质会发生加成反应，不能做萃取剂，故D错误。
故选C。
15.【答案】物理变化
酒精灯；引流
萃取；蒸馏

【解答】
蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经过冷却而得高纯度淡水，是水的状态变化，属于物理变化；
灼烧过程中用到的玻璃仪器为酒精灯；操作Ⅰ为过滤，此处玻璃棒的作用是引流；
操作Ⅲ是分液，则操作Ⅱ是萃取碘；操作Ⅳ是碘单质和萃取剂的混合物为两种成分，采用蒸馏方法分离获得碘单质。
将进行操作Ⅰ后得到的水溶液酸化，再加入适量溶液，发生反应的离子方程式为。
16.【答案】
、
；抑制氯气和水反应；
或溴化钠
【解答】
海水淡化是将海水中的盐等杂质去掉，获得纯水，故BDF错误，ACE正确，故选ACE；
、、等分别与溶液、溶液、溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，溶液能除去过量的溶液和，反应的离子方程式为、，
故答案为：、；
、、，故每生成，消耗，向母液中加入稀硫酸酸化的作用是抑制氯气和水反应；用水溶液吸收的离子方程式为：，
故答案为：；抑制氯气和水反应；；
氯气具有强氧化性，可与溴化钠反应生成溴，则可用溴化钠除去氯气，
故答案为：或溴化钠；
A.氧化镁熔点高，要求设备条件高，消耗更多能源，不经济，故A错误；
B.镁能在中燃烧生成碳和氧化镁，镁是活泼金属，通常用电解的方法冶炼，不能用碳还原氧化镁制备，故B错误；
C.利用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，反应方程式为：，故C正确；
D.电解氯化镁溶液，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是氢离子得到电子生成氢气，溶液中生成氢氧化镁沉淀，不能得到金属镁，故D错误；
故答案为：。
17.【答案】电渗析法、蒸馏法、离子交换法选填其中一个
熔融
【解答】
海水淡化的常用方法：电渗析法、蒸馏法、离子交换法；
故答案为：电渗析法、蒸馏法、离子交换法选填其中一个；
因反应是与盐酸反应：，离子方程式：，反应是电解熔融：熔融；
故答案为：；熔融；
因氯气能氧化溴离子得到氯离子和单质溴：；
故答案为：。

18.【答案】Ⅰ；石灰乳；
；
；
Ⅱ；
；挥发；
乙；若先提取镁，海水中会残留大量，再用提取溴时会消耗大量其他合理解释也可。
【解答】
Ⅰ根据流程图知：反应为精盐溶液的电解，反应物是氯化钠和水，产物是氯气、氢气、氢氧化钠，，能溶解沉淀，既能和反应又能和反应，所以，为，为，为，为，贝壳主要成分为经过高温煅烧可以生成疏松的氧化钙，氧化钙可与水反应生成氢氧化钙，所以为石灰乳，
故答案为：；石灰乳；
电解食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时生成氢氧化钠，；得电子化合价降低的物质是水，所以水是氧化剂，失电子化合价升高的物质是氯化钠，所以氯化钠是还原剂．
故答案为：；
反应的离子方程式为，
故答案为：；
Ⅱ液和反应为海水中的镁离子和氢氧化钙反应，为复分解反应，得到氢氧化镁的沉淀，制取盐酸为化合反应，氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁，为复分解反应，氯化镁电解为分解反应，该过程中未涉及的反应为置换反应，
故答案为：；
提取，反应所用的气态氧化剂为氯气，本厂生产烧碱为电解氯化钠溶液，产物中有氯气，本厂生产镁单质，是电解无水氯化镁，电解氯化镁的产物为镁和氯气，溴单质具有挥发性，将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质的挥发性，
故答案为：；挥发；
母液用来提取和，若先提取镁，海水中会残留大量，能和氯气反应生成氯化钙和次氯酸钙和水，再用提取溴时会消耗大量，所以乙观点合理，
故答案为：乙；若先提取镁，海水中会残留大量，再用提取溴时会消耗大量。
19.【答案】；



生成氧气体积为：；
根据题意，节省的金属铝即为与副产品氧气结合为的铝，设节省的金属铝的质量为，
则：，


，解得：。
【解析】解：将软锰矿强热使之转变为和，发生反应为：，然后用与铝粉混合燃烧，发生铝热反应生成和氧化铝，反应的方程式为：，
根据质量守恒可得关系式：
，


，
最多可制得纯度为的金属锰的质量为：，


生成氧气体积为：；
根据题意，节省的金属铝即为与副产品氧气结合为的铝，设节省的金属铝的质量为，
则：，


，解得：，
答：可得到副产品氧气 标准状况；节省金属铝 。
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