2024人教版高中化学必修第二册同步练习题--第一节　自然资源的开发利用（含解析）

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2024人教版高中化学必修第二册同步
第八章　化学与可持续发展
第一节　自然资源的开发利用
第1课时　金属矿物的开发利用
基础过关练
题组一　金属冶炼的原理与方法
1.(2022浙江学军中学期中)从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于(　　)
A.金属的导电性强弱
B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低
D.金属的活动性强弱
2.(2023福建福州屏东中学期中)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.高温还原法
C.热分解法　　　　D.铝热还原法
3.(2023浙江余姚中学期中)下列常见金属的冶炼原理不合理的是(　　)
A.还原法炼铝:3H2+Al2O32Al+3H2O
B.加热法炼汞:2HgO2Hg+O2↑
C.铝热法炼铁:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
D.火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2
题组二　结合具体情境分析金属的冶炼
4.(2023黑龙江哈尔滨月考)我国古代地理名著《水经注》中有如下记载:“屈茨二百里有山,夜则火光,昼则旦烟,人取此山石炭冶此山铁,恒充三十六国用”,下列有关理解正确的是(　　)
A.“石炭”是焦炭
B.“山铁”是单质铁
C.“石炭”能用于还原铁矿石
D.“石炭”夜晚燃烧时不冒烟
5.据《天工开物》记载,我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌),其原理如图2所示。已知锌的熔点为420 ℃、沸点为906 ℃,则下列说法不正确的是(　　)
A.升炼倭铅过程包含氧化还原反应
B.“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中燃烧形成的
C.“泥封”的目的是防止得到的锌被氧化
D.冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体
题组三　铝热反应
6.如图为铝热反应的实验装置,请回答下列问题:
(1)该实验装置中还缺　　　　,引发铝热反应的操作为　　　　　　　　　　　　　。
(2)若将氧化铁换成氧化镁,该反应　　　(填“能”或“不能”)发生,理由是　　　　　　　　　　。
(3)写出铝热反应的两个用途:　　　　　　。
能力提升练
题组　金属的制备
1.(2022北京汇文中学期中,)下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是(　　)
A.用电解熔融AlCl3的方法来冶炼铝
B.一些不活泼的金属,如Hg、Ag,可以用加热分解它们氧化物的方法来冶炼
C.在高温下C、CO、Al等还原剂可以将Fe2O3还原为Fe
D.火法炼铜(Cu2S+O2 2Cu+SO2)中,得到1 mol Cu转移3 mol电子
2.(2022江苏盐城伍佑中学期中)下列有关金属冶炼的相关说法中正确的是(　　)
A.以海水为原料制得精盐,再电解精盐的水溶液制取钠
B.以海水、石灰乳等为原料,经一系列过程制得氧化镁,用H2还原氧化镁制得镁
C.以铁矿石、焦炭、空气等为原料,通过反应产生的CO在高温下还原铁矿石制得铁
D.用铝热法还原MnO2和Cr2O3,制得金属各1 mol,消耗铝较少的是MnO2
3.(2023江苏常州中学月考)金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如下图。下列说法不正确的是(　　)
A.①中需持续吹入空气作氧化剂
B.①中Al2O3参与的反应为Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
C.②中需加入过量稀硫酸
D.④中每生成1 mol Cr,转移3 mol e-
4.铝土矿是工业上制备金属铝的主要原料,其主要成分是Al2O3,同时还含有SiO2和Fe2O3。工业上可使用碱浸法提取铝土矿中的Al2O3,其工业流程如图所示。根据图示信息,回答下列问题。
(1)为了提高铝土矿的浸取效率,可采用的方法是　　　　　　　。(写一条即可)
(2)第一次沉淀时发生了一系列离子反应,除了生成固体B的反应外,还有另外两个反应,请分别写出它们的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　。
(3)液体试剂a的化学式为　　　　。
(4)该工艺的副产品存在于滤液X中,除Na2SO4外,其主要成分是　　　　(填化学式)。试列举一项该副产品在工业生产或日常生活中的用途:　　　　。
(5)操作①的名称为　　　　。若在实验室中进行该操作,样品应放置在　　　　中。
(6)写出电解制备金属铝的化学方程式:　　　　　　　　　　　。
第2课时　海水资源的开发利用
基础过关练
题组一　海水水资源的利用
1.(2022黑龙江铁人中学期末)海水资源丰富,海水淡化问题已成为科学家的主要研究方向,若实行海水淡化来供应饮用水,下列方法不正确的是(　　)
A.利用太阳能,将海水蒸馏淡化
B.加入明矾,使海水中的盐分沉淀并淡化
C.采用电渗析法使海水淡化
D.通过反渗透法使海水淡化
2.海洋是非常巨大的资源宝库,以下有关海洋资源开发利用的说法,不正确的是(　　)
A.海洋约占地球上总水量的97%,水储量约为1.3×1018吨,故人类不存在缺水问题
B.海水资源的利用包括水资源的利用和化学资源的利用,两者可以综合进行
C.海水中除H2O外,还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F等多种元素的化学资源
D.由于与岩石、大气和生物相互作用,海水中溶解和悬浮有大量无机物和有机物
题组二　海水中化学资源的开发利用
3.(2022广东肇庆期末)海水中蕴藏着丰富的化学资源。仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是(　　)
A.粗盐　 　　　　B.金属钠
C.烧碱　 　　　　D.氢气
4.(2023河南省实验中学期中)空气吹出法工艺,是目前“海水(呈弱碱性)提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.“吹出塔”步骤中利用了溴的挥发性
B.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OS+2Br-+4H+
C.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去
D.在该流程中,每提取1 mol溴,理论上至少消耗氯气44.8 L(标准状况)
5.(教材习题改编)如图是人类从海水资源中提取某些重要化工原料的流程:
请回答下列问题:
(1)操作A是　　　　　　　　　和过滤(填实验基本操作名称)。
(2)操作B需加入下列试剂中的一种,最合适的是　　　　(填字母)。
A.氢氧化钠溶液　　　　
B.澄清石灰水
C.石灰乳　　　　
D.碳酸钠溶液
(3)向苦卤中通入Cl2,发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　,用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为　　　　　　　　　　　。
能力提升练
题组　海水资源的综合利用
1.(2022黑龙江鹤岗一中期末)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.图示中既涉及物理变化,又涉及化学变化
B.粗盐可通过过滤和重结晶等操作提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.苦卤中通入适量Cl2后,可用热空气或水蒸气吹出生成的溴单质
2.(2023湖北孝感月考)海带中含有的碘元素可经过灼烧→浸取→过滤→氧化→萃取→蒸馏步骤完成,各步骤中选用的实验用品正确的是(　　)
A.将海带灼烧成灰,选用②和③
B.过滤得到滤液,选用④⑤⑦和⑩
C.向滤液中加入过氧化氢溶液将碘离子氧化为I2,选用④和⑦
D.检验I2,选用③⑧和⑩
3.(2023重庆万州二中期中)海洋中部分化学资源的利用如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.步骤①②利用了Cl2的氧化性,热空气吹出是利用了溴不易溶于水的性质
B.工业上,X常用SO2气体作吸收剂,Y常选用苛性钠作沉淀剂
C.工业上常用电解MgCl2溶液冶炼金属镁
D.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO
4.某化工厂对海水资源综合利用的部分过程如图所示。根据图中信息,判断下列相关分析不正确的是(　　)
A.上述提取Mg的流程中,没有涉及的反应类型是置换反应
B.因氮气的化学性质相对稳定,冷却电解无水氯化镁所得的镁蒸气时,可选择氮气
C.反应⑥所用的气态氧化剂可从本厂生产烧碱处循环利用或从本厂生产镁单质处循环利用
D.从母液中提取Mg和Br2的先后顺序:先提取Br2,后提取Mg
第3课时　煤、石油、天然气的开发利用
基础过关练
题组一　煤的综合利用
1.煤在国民经济中占据重要地位。下列关于煤的说法正确的是(　　)
A.煤属于有机化合物
B.在物质变化类型上,煤的干馏包含了物理变化和化学变化
C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃,煤是芳香烃的主要来源
D.煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加,因此煤的气化并无意义
2.(2023上海新中高级中学月考)已知热值是单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量。将煤转化为水煤气,不能产生的效果是(　　)
A.得到相对清洁的能源
B.增加了单位质量煤的热值
C.提高了能源利用率
D.便于管道输送
3.(2023山东烟台月考)我国在“煤变油”技术上已取得了重大突破,达到5吨煤可以合成1吨成品油的水平。下列有关叙述错误的是(　　)
A.煤的组成元素主要是C,还含有少量的H、N、S、O等元素
B.“煤变油”的方法之一是使煤与H2作用生成液态有机物
C.煤之所以能变“油”,是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油
D.煤变成成品油需要经过一系列工艺流程,发生复杂的物理、化学变化才能实现
4.(2022宁夏银川二中期末)有关煤的综合利用如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.煤和水煤气均是可再生能源
B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
C.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均可达到100%
题组二　天然气、石油的综合利用
5.(2022福建泉州七中期中)下列关于化石燃料的说法不正确的是(　　)
A.石油是混合物,汽油也是混合物
B.石油分馏可以得到乙烯,煤干馏可以得到苯
C.“西气东输”的“气”指的是天然气
D.石油的分馏是物理变化,而裂化和裂解属于化学变化
6.(2023上海七宝中学期末)石油化工在国民经济中占有极其重要的地位。下列关于石油化工说法正确的是(　　)
A.石油分馏塔的顶部获得重馏分
B.石油分馏时获得的各种馏分均为纯净物
C.石油裂化主要是为了提高轻质液体燃料的产量
D.石油中只含碳、氢、氧三种元素
7.(2022浙江学军中学期中)下列关于能源的利用,说法不正确的是(　　)
A.甲烷是煤层气的主要成分,作为化工原料主要用于生产甲醇
B.可燃冰即在海底高压、低温下凝结成的固态CH4
C.石油在加热、催化剂的作用下可以使链状烃结构调整,产生煤焦油中的一些成分
D.石油的裂解气中,乙烯的含量比较高
能力提升练
题组一　能源的综合利用
1.煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源,同时也是重要的化工原料,我们熟悉的塑料、合成纤维和合成橡胶主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。下列说法中不正确的是(　　)
A.石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构调整,生产苯、甲苯、苯甲酸
B.煤干馏的产品有出炉煤气、煤焦油和焦炭
C.羊毛、蚕丝、棉花和麻等是天然纤维
D.天然气是一种清洁的化石燃料,作为化工原料它主要用于合成氨和甲醇
2.(2022河南濮阳第一高级中学期中)以下关于能源的说法正确的是(　　)
A.用天然气代替煤炭或木炭作为燃料可以实现碳的零排放
B.氢能、风能、天然气、海洋能、生物质能资源丰富,可以再生,没有污染或者很少污染,很可能成为未来的主要能源
C.可燃冰主要成分是甲烷水合物,其组成可表示为CH4·nH2O,具有可燃性,被认为是21世纪的高效清洁能源
D.为了实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺,应该立刻禁止使用煤炭与石油作燃料
题组二　与化石能源相关的实验探究
3.石油蒸馏装置如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.仪器W的名称:圆底烧瓶
B.碎瓷片的作用:催化剂
C.冷却水的流向:X进水,Y出水
D.收集到的60~150 ℃的馏分为混合物
4.(2023广东华南师大附中月考,)下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置,下列有关叙述错误的是(　　)
A.图示实验中发生了化学变化
B.实验后水溶液的pH>7,液体Y是黑色黏稠的煤焦油,上层X是粗苯等
C.气体Z易燃,可以还原氧化铜
D.液体Y是一种纯净物
5.将煤直接作为燃料燃烧,不但热效率较低,且产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物等物质,造成严重的环境污染。煤的干馏是提高煤的利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。某化学学习小组在实验室条件下探究煤干馏
的现象及产物,装置如图所示,请回答有关问题:
(1)煤干馏的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)盛有冷水的烧杯的作用是　　　　　　。
(3)实验后检验有粗氨水生成的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)已知CO不能使溴水褪色,若将从具支试管支管口处逸出的气体通入溴水中,发现溴水褪色,则说明煤的干馏产生了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯的实验方法是　　　　。
第八章　化学与可持续发展
第一节　自然资源的开发利用
第1课时　金属矿物的开发利用
基础过关练
1.D 2.A 3.A 4.C 5.D
1.D　由于人类掌握科学知识的局限性,越活泼的金属越难以冶炼,开发利用的年代越晚。
2.A　常见金属的冶炼方法有电解法、热还原法和热分解法等,活泼金属Na、Mg、Al等用电解法冶炼,锂的金属性介于钠和镁之间,应用电解法冶炼。
3.A　Al的还原性大于氢气,氢气不能与氧化铝反应制Al,A错误;Hg为不活泼金属,通常直接加热其氧化物冶炼Hg,B正确;Al的还原性大于Fe,可利用铝热反应将Fe从其氧化物中还原出来,C正确;Cu为不活泼金属,Cu2S与氧气在高温条件下反应可制得Cu,D正确。
易错警示　工业上冶炼铝不能用H2还原Al2O3的方法,因为Al在金属活动性顺序中排在H的前面;也不能用电解AlCl3的方法,因为AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电。
4.C　由题文的内容可知,“石炭”是直接取于山中,没有经过化学加工,而焦炭是煤经过加工而成的,A项错误;“山铁”应为炼铁的铁矿石,而不是单质铁,B项错误;人们用“石炭”冶炼“山铁”,而“山铁”是铁矿石,所以“石炭”应有还原性,C项正确;由“夜则火光,昼则旦烟”可知,“石炭”燃烧时有烟生成,只是晚上不能看到烟而已,D项错误。
5.D　升炼倭铅涉及的反应有:ZnCO3 CO2↑+ZnO、CO2+C 2CO、ZnO+CO Zn(g)+CO2,有电子转移的反应是氧化还原反应,CO2+C 2CO、ZnO+CO Zn(g)+CO2为氧化还原反应,A正确;“锌火”是未反应完的CO和锌蒸气从兜室逸出燃烧形成的,B正确;Zn易被空气中的氧气氧化,为防止Zn被氧化而用“泥封”的方法隔绝空气,C正确;反应区温度达到1 000~1 300 ℃时,Zn变为蒸气与杂质分离,冷凝区温度高于Zn的熔点,锌蒸气在兜室冷凝为液体,D错误。
知识拓展　锌的获取从其活泼性分析需要用还原剂还原的方法才能实现。若以金属在自然界所存在的常见的碳酸盐矿物为原料,要获得单质锌需要通过以下几个关键步骤:首先是分解碳酸盐矿物,得到氧化锌;然后以木材或煤为原料,通过干馏的方法获得焦炭,再让焦炭与CO2反应获得还原剂CO;最后让CO还原氧化锌,获得单质锌。在实际生产过程中,我们还可以结合锌的沸点相对较低这一性质,利用反应过程中的高温条件,将生成的单质锌以气态的形式“蒸馏”出来,再让锌蒸气冷凝,从而获得高纯度的单质锌。
6.答案　(1)镁条和氯酸钾　在混合物上加少量氯酸钾固体,中间插一根镁条,点燃镁条
(2)不能　镁比铝活泼,铝不能置换镁
(3)焊接钢轨;冶炼某些熔点高的金属
解析　(1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应,同时促使KClO3分解产生O2,使镁条快速燃烧。
(2)根据金属活动性顺序,可知Mg比Al活泼,Al不能从MgO中置换出Mg。
能力提升练
1.A　熔融AlCl3不导电,工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝,A项错误;Hg、Ag等不活泼的金属可用热分解其氧化物的方法来冶炼,B项正确;高温下C、CO、Al等均具有较强的还原性,可将Fe2O3还原为Fe,C项正确;根据化合价变化可知,Cu2S+O2 2Cu+SO2中得到1 mol Cu转移3 mol电子,D项正确。
2.C　电解精盐水溶液得到Cl2、H2和NaOH,不能得到Na,可电解熔融NaCl制取Na,A项错误。以海水、石灰乳等为原料,经一系列过程能制得MgCl2,电解熔融MgCl2得到镁,B项错误。焦炭、空气反应制得CO,CO在高温下可还原铁矿石得到铁,C项正确。根据MnO2→Mn锰元素降低4价,可知制取1 mol Mn需消耗 mol Al;根据Cr2O3→Cr铬元素降低3价,可知制取1 mol Cr需消耗1 mol Al,故制得金属各1 mol,消耗铝较少的是Cr2O3,D项错误。
3.C　流程分析:铬铁矿粉加入碳酸钠灼烧,可生成Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2,加入水过滤分离出Fe2O3,滤液中加入稀硫酸得到氢氧化铝和Na2CrO4,Na2CrO4中加浓硫酸得到溶液A为Na2Cr2O7溶液,电解得到Cr,Na2CrO4也能被S还原为Cr(OH)3,Cr(OH)3受热分解为Cr2O3,Cr2O3在高温下能和Al反应生成Cr。
选项分析:经过反应①,Fe元素化合价由+2价升高为+3价,Cr元素化合价由+3价升高为+6价,需要空气作氧化剂,A正确;据分析可知①中Al2O3参与的反应为Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑,B正确;硫酸过量,Al(OH)3会溶解,不能加过量稀硫酸,C错误;④中Cr元素化合价由+3价降为0,每生成1 mol Cr,转移3 mol e-,D正确。
4.答案　(1)粉碎铝土矿样品或浸取时不断搅拌或浸取时适当升温(合理即可)
(2)H++OH- H2O　[Al(OH)]-+4H+ Al3++4H2O
(3)NH3·H2O
(4)(NH4)2SO4　氮肥
(5)灼烧　坩埚
(6)2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
解析　Ⅰ.主元素转化线
铝土矿Na[Al(OH)4]Al2(SO4)3Al(OH)3Al2O3Al
Ⅱ.工业流程线
第2课时　海水资源的开发利用
基础过关练
1.B 2.A 3.A 4.C
1.B　明矾溶于水,其电离出的Al3+与水作用生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体吸附海水中的悬浮物,可用于净化海水,并不能使盐分沉淀而淡化海水,B错误。
2.A　海洋中的水成分复杂,含盐量高,无法直接使用,人类可利用的淡水资源日益减少,A错误。
3.A　通过蒸发结晶可获得粗盐,属于物理变化;从海水中获得NaCl,电解熔融NaCl可生成单质Na;电解饱和食盐水可获得NaOH和H2等物质,即得到Na、NaOH、H2时均发生化学变化。
4.C　溴单质沸点低,可用热空气吹出得到含Br2的空气,“吹出塔”步骤中利用了溴单质易挥发的性质,A正确;吸收塔内是二氧化硫和溴单质反应生成硫酸和溴化氢,反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O S+2Br-+4H+,B正确;氯气和溴均可以和NaOH溶液反应,不能用氢氧化钠溶液除去溴中的少量氯气,C错误;制取过程中需要溴的富集,根据反应过程,每提取1 mol溴,理论上消耗氯气2 mol,标准状况下的体积为2 mol×22.4 L/mol=44.8 L,D正确。
5.答案　(1)蒸发结晶　
(2)C
(3)Cl2+2Br- Br2+2Cl-　Br2+SO2+2H2O 4H++S+2Br-
(4)MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
解析　(1)氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,可以通过蒸发结晶的方法得到氯化钠。
(2)工业制镁:把海边的贝壳制成生石灰,在海水中加入生石灰制得石灰乳,在苦卤中加入石灰乳制得Mg(OH)2,这样原料的成本低,所以最合适的是石灰乳。
(3)氯气氧化溴离子得到单质溴,离子方程式为Cl2+2Br- Br2+2Cl-;用SO2水溶液吸收Br2的离子方程式为Br2+SO2+2H2O 4H++S+2Br-。
(4)工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑。
能力提升练
1.C 2.D 3.D 4.B
1.C　从海水中得到粗盐属于物理变化,从苦卤中得到Br2和Mg(OH)2属于化学变化,A项正确;粗盐提纯时,通过过滤可除去泥沙和生成的沉淀,通过重结晶能使NaCl从滤液中析出,B项正确;为降低成本,工业生产中常选用石灰乳为沉淀剂,C项错误;苦卤中通入适量Cl2后,将Br-氧化成溴,然后利用热空气或水蒸气吹出生成的溴单质,D项正确。
2.D　固体的灼烧应选①②⑨,A错误;过滤应选④⑤⑦,⑩不需要,B错误;向滤液中加溶液应选③和⑩,C错误;检验I2,应加入淀粉溶液,选用③⑧和⑩,D正确。
3.D　步骤①②都是将溴离子氧化为溴单质,利用了Cl2的氧化性,热空气吹出利用了溴的挥发性,A错误;二氧化硫具有还原性,物质X用于将溴转化为溴离子,X常选用SO2,Y用于将镁离子沉淀为氢氧化镁,常选用石灰乳,选用苛性钠的经济效益低,B错误;工业上常用电解熔融氯化镁制取Mg,C错误;由题图知,“氯化”过程中MgO、C和Cl2反应生成MgCl2和可燃性气体CO,反应的化学方程式为MgO+C+Cl2 MgCl2+CO,D正确。
4.B　题中提取Mg的流程中,发生了分解反应、化合反应和复分解反应,没有涉及置换反应,A项正确;在高温下,氮气能与镁反应生成Mg3N2,不能用氮气来冷却镁蒸气,B项错误;反应⑥所用的气态氧化剂为氯气,生成烧碱和生成镁单质时均有氯气产生,可循环利用,降低成本,C项正确;若先提取镁,所得溶液中会残留Ca(OH)2,再用Cl2氧化Br-时会消耗过多的Cl2,D项正确。
第3课时　煤、石油、天然气的开发利用
基础过关练
1.B 2.B 3.C 4.D 5.B 6.C 7.B
1.B　煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物。苯和甲苯并不是煤本身含有的,是煤干馏过程中发生化学反应生成的。煤气化后变成清洁高效的燃料,再燃烧可提高其利用率,意义重大。
2.B　煤转化为水煤气,由固态煤转化为气态的CO和H2,CO和H2完全燃烧时产物无污染且燃烧更充分,也便于管道运输,A、C、D正确;在一定条件下,煤的热值为定值,固态煤转化为水煤气,不可能增加单位质量煤的热值,B错误。
3.C　煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物,组成元素主要是C,还含有少量的H、N、S、O等元素,A正确;“煤变油”的方法之一是使煤与H2作用生成液态有机物,即煤的液化,B正确;煤中没有汽油、柴油和煤焦油,煤干馏后才能得到煤焦油,C不正确;煤变成成品油需要经过一系列工艺流程,发生复杂的物理、化学变化才能实现,D正确。
4.D　煤是不可再生的化石能源,A项错误;煤中不含苯、甲苯、二甲苯等有机物,煤经干馏得到苯、甲苯、二甲苯等,B项错误;反应①是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,C项错误;水煤气的主要成分是H2和CO,当n(H2)∶n(CO)=2∶1时反应生成CH3OH,当n(H2)∶n(CO)=1∶1时反应生成CH3COOH,故B为CH3OH或CH3COOH时,原子的利用率均为100%,D项正确。
易错警示　煤的干馏、气化和液化均为化学变化,煤的干馏过程中必须隔绝空气,使煤在高温下分解得到出炉煤气、煤焦油和焦炭等物质。
5.B　石油是多种烃的混合物,汽油是多种液态短链烃的混合物,A正确;乙烯是石油裂解的主要产品,煤干馏指煤在隔绝空气条件下加强热使之分解,生成焦炭、煤焦油、粗苯、焦炉气等的过程,可以得到苯,B不正确;“西气东输”的“气”指的是天然气,C正确;石油的分馏是利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程,属于物理变化,而裂化和裂解是将长链烃转化为短链烃,属于化学变化,D正确。
6.C　石油分馏塔的顶部获得石油气,A错误;石油及石油分馏产品均为混合物,不是纯净物,B错误;石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,C正确;石油中只含碳、氢元素,不含氧元素,D错误。
7.B　煤层气的主要成分是甲烷,甲烷可用于生产甲醇,A项正确;可燃冰的主要成分是CH4·nH2O,B项错误;石油在加热和催化剂作用下,发生催化重整,能使链状烃转化为环状烃,如苯或甲苯等,C项正确;石油的裂解气主要是乙烯、丙烯、甲烷等,其中乙烯的含量比较高,D项正确。
能力提升练
1.A 2.C 3.D 4.D
1.A　石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构调整,生产苯、甲苯,但不能生产苯甲酸,A错误;煤干馏是隔绝空气加强热发生反应,产品主要为出炉煤气、煤焦油和焦炭,B正确;羊毛、蚕丝、棉花和麻等属于天然纤维,C正确;天然气是一种清洁的化石燃料,天然气也可用作化工原料,用于合成氨和生产甲醇等,D正确。
2.C　天然气的主要成分为CH4,其燃烧同样能产生CO2,不能实现碳的零排放,A项错误;天然气是不可再生能源,B项错误;煤炭和石油目前在生产生活中仍具有重要作用,不能立刻禁止使用,D项错误。
3.D　仪器W的名称是蒸馏烧瓶,A错误;碎瓷片的作用是防暴沸,B错误;冷凝管中冷却水从下口通入,上口流出,故X是出水口,Y是进水口,C错误;石油蒸馏得到汽油、煤油、柴油等馏分,所得馏分都是多种烃的混合物,D正确。
4.D　煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加强热使之分解的过程,有新物质产生,发生化学变化,A正确;所得的产物中有粗氨水,故水溶液显碱性,pH>7,煤焦油的密度大于水且不溶于水,苯密度小于水且不溶于水,故液体Y是黑色黏稠的煤焦油,上层X是粗苯等,B正确;气体Z中含有H2、CO,其有还原性,可还原氧化铜,且易燃,C正确;煤焦油中含有多种物质,属于混合物,D错误。
5.答案　(1)隔绝空气加强热　(2)使粗氨水和煤焦油冷凝液化　(3)将具支试管取出,塞上试管塞并加热,将润湿的红色石蕊试纸放在支管口处,若试纸变蓝,则说明有粗氨水生成　(4)不饱和烃类物质　(5)分馏
解析　(1)根据煤干馏的定义可知其条件为隔绝空气加强热。(2)冷水浴的作用是冷凝,使粗氨水和煤焦油冷凝液化。(3)可用湿润的红色石蕊试纸检验是否有NH3逸出从而检验是否有粗氨水生成。(4)溴水褪色,证明煤干馏过程产生了不饱和烃类物质。(5)煤焦油中苯及其同系物与其他成分互溶但沸点不同,可通过分馏的方法将它们分离。
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