8.1自然资源的开发利用 专题练习（含答案）

8.1自然资源的开发利用 专题练习
基础巩固
1．下列变化过程不属于金属冶炼的是(　　)
A．电解氧化铝
B．铁在氧气中燃烧
C．金属氧化物与焦炭在高温下反应
D．高温下CO还原CuO
2．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(　　)
A．石油裂化得到的汽油是纯净物
B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
3．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。下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．金属的化合价高低
B．金属的活动性强弱
C．金属的导电性强弱
D．金属在地壳中的含量多少
4．目前从海水中提取的溴约占世界溴年产量的三分之一，从海水中提取溴的主要步骤可表示为(　　)
A．氧化→吸收→吹出 B．氧化→吹出→吸收
C．吹出→氧化→吸收 D．吹出→吸收→氧化
5．下列有关金属的工业制法正确的是（ ）
A．制钛：用金属钠置换氯化钛（）溶液中的钛
B．炼铁：用在高温下还原铁矿石中的铁
C．制钠：以海水为原料制得精盐，再电解纯净的溶液
D．炼铜：电解精炼黄铜矿得到纯度为99.9％的铜
6．从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：
下列说法不正确的是(　　)。
A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气
C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应
能力提升
7．“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：C+O2CO2，下面关于该过程的说法不正确的是(　　)
A．煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B．第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失
C．煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高
D．上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料
8．下列关于钢铁冶炼的说法错误的是(　　)
①焦炭在炼铁中的作用是产生还原剂和热量
②炼钢中用纯氧代替空气做氧化剂，是为了防止产生污染
③炼铁高炉有两个进口、三个出口
④用含硫较多的生铁炼钢，应加入较多的生石灰
⑤炼铁、炼钢过程中都发生CaO＋SiO2CaSiO3
⑥尽管铁的熔点是1 535 ℃，但高炉中的铁在1 200 ℃左右就呈液态
⑦生铁炼钢的主要目的调节硅锰等的含量、除去硫磷
A．①⑥ B．②⑦ C．③⑤ D．④⑥
9．海洋是一个巨大的资源宝库，海水开发利用的部分过程如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．①粗盐制精盐除采用过滤泥沙外，还必须除去 Ca2＋、Mg2＋、SO42-等杂质
B．工业生产中常选用石灰乳作为 Mg2＋的沉淀剂，并对沉淀进行洗涤
C．第②步的反应是将 MgCl2 6H2O 晶体在空气中直接加热脱去结晶水得无水 MgCl2
D．第③步到第⑤步空气吹出法提取海水中溴通常使用 SO2 作还原剂
10.NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，其转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．25 ℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与Fe反应
D．图示转化反应都是氧化还原反应
11.天然气的主要成分——CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下列是有关天然气的几种叙述，其中正确的是(　　)
①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源　②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大　③燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一　④CH4作为化工原料可用于合成氨、生产甲醇
A．①②③ B．①②④
C．③④ D．②③
12．热还原法冶炼金属的反应一定是(　　)
A．氧化还原反应 B．置换反应
C．复分解反应 D．分解反应
三、拔高提升　
13．下列有关说法正确的是(　　)
A．煤中含有苯和甲苯，可用先干馏后蒸馏的方法把它们分离出来
B．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
C．煤经气化和液化两个物理变化过程，可变为清洁能源
D．煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程
14．下列应用不涉及氧化还原反应的是（　　）
A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B．工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C．工业上利用合成氨实现人工固氮
D．实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3
15．海带中提取碘的实验中，下列物质分离方法未涉及的是（ ）
A．灼烧 B．萃取
C．过滤 D．蒸发
16. 海水综合利用的工艺流程如图所示(粗盐中的可溶性杂质有MgCl2、CaCl2、Na2SO4)。下列说法错误的是(　　)
A．过程①加入的药品顺序为Na2CO3溶液→BaCl2溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸
B．从过程③到过程⑤的目的是浓缩富集溴
C．火力发电厂燃煤排放的含SO2的烟气经处理后可用在过程④反应中
D．在过程③或⑤反应中每氧化0.2 mol Br-需消耗标准状况下2.24 L Cl2
17.从海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是(　　)
A．X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3
B．设备Y为蒸馏塔
C．在提取溴的过程中一定有Br－被氧化
D．工业上，每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2的体积最多为44.8 L(标准状况)
　
18.能用铝作原料来冶炼难熔的金属是因为(　　)
A．铝的密度小，熔点较低
B．铝在空气中燃烧放出大量的热
C．铝在金属活动性顺序表中排在较前面
D．铝具有还原性，发生铝热反应时放出大量热
19.合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念，下列关于燃料的说法正确的是(　　)
A．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B．氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料
C．乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料
D．石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
20.海水提镁的主要流程如下:
下列说法正确的是(　　)
①试剂M是盐酸
②流程中的反应全部都是非氧化还原反应
③操作b只是过滤
④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2
⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量
A．①②③④⑤　　 B．②③　　 C．④⑤　　 D．①④⑤
参考答案
B
解析：A项，电解氧化铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑；B项，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不属于金属冶炼；C项，焦炭具有还原性，可以在高温条件下把金属从金属氧化物中还原出来；D项，高温下CO可还原CuO生成Cu。
2、C
解析：裂化汽油是由含碳原子数为5～11的烷烃和烯烃等组成的混合物，A错误；石油产品中有些不含双键的烃类物质不能用于聚合反应，B错误；以甲烷为主要成分的天然气是一种很好的清洁燃料，C正确；水煤气是通过煤的气化得到的气体燃烧，D错误。
3、B
解析：金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关，而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。
4、B
解析：从海水中提取溴，先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质，再用热空气吹出后用碱液吸收。
5、B
解析：A．将金属钠投入到氯化钛溶液中，钠先与水反应，故应用金属钠与熔融的氯化钛反应来制取金属钛，故A错误；
B．工业制铁是CO还原铁矿石：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故B正确；
C．工业制钠是电解熔融NaCl：2NaCl2Na+Cl2↑，而电解纯净的NaCl溶液：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，得不到钠，故C错误；
D．黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经过冶炼后得到粗铜，粗铜进行电解经电解精炼得到99.9%的铜，故D错误；
故选：B。
6、B
解析：A．海水中镁元素含量高，原料来源于海水，提取镁原料来源丰富，故A正确；
B．电解熔融MgCl2可得到金属镁，镁离子在阴极放电，电极反应方程式为：Mg2++2e-=Mg，故B错误；
C．MgCl2 6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2，若直接加热MgCl2 6H2O，会促进Mg2+水解，得不到无水MgCl2，因Mg2+水解呈酸性，在氯化氢气流中可抑制Mg2+水解，同时带走水蒸气，故一定条件为在HCl气流中，目的是抑制Mg2+水解，故C正确；
D．上述工艺流程中涉及②为分解反应③为化合反应，④为复分解反应，⑤⑥为复分解反应，⑦为分解反应，故D正确；
故选B。
B
解析：虽然在煤的气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失,但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高,且较清洁,故从总体来看煤气化或液化后使用是较合理的,B项错误,A、C项正确;因反应C+O2CO2中的氧气用空气代替,故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等,除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2,D项正确。
8、B
解析：①焦炭与氧气生成一氧化碳，同时放出大量热，一氧化碳与铁矿石反应生成铁单质，故正确；②炼钢的确是用纯氧的，因为空气中的氮气会带走很多热量，并且会对钢的性能产生影响，故错误； ③炼铁高炉有两个进口：炉口和风口、三个出口：渣口、铁口和烟囱，故正确； ④生石灰在高温下与二氧化硫反应，生成亚硫酸钙，再与氧气生成硫酸钙，故正确； ⑤炼铁、炼钢含有二氧化硅，所以炼铁、炼钢过程中都发生CaO+SiO2 CaSiO3，故正确；⑥高炉中是铁的合金，熔点比纯金属低，故正确； ⑦生铁炼钢的主要目的降低碳的含量，调节硅锰等的含量、除去硫磷，故错误；所以说法错误的是：②⑦；故选B。
9、C
解析：A. ①粗盐制精盐除采用过滤泥沙外，还必须除去Ca2＋、Mg2＋、SO42 等杂质，故A正确；
B. 利用沉淀溶解平衡转化，工业生产中常选用石灰乳作为 Mg2＋的沉淀剂，并对沉淀进行洗涤，故B正确；
C. 镁离子要水解，因此第②步的反应是将 MgCl2 6H2O 晶体在HCl气流中加热脱去结晶水得无水 MgCl2，故C错误；
D. 第③步到第⑤步空气吹出法提取海水中溴通常使用SO2作还原剂，SO2与Br2反应生成HBr和H2SO4，故D正确；
答案为C。
10、B
解析：25 ℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，A项不正确；石灰乳与Cl2的反应方程式为，氯元素的化合价既有升高，又有降低，故Cl2既是氧化剂又是还原剂，B项正确；Cl2与Fe在加热或潮湿的环境下易发生反应，常温干燥环境下Fe与Cl2不反应，C项不正确；制备NaHCO3和NaHCO3分解的反应都不是氧化还原反应，D项不正确。
11、B
解析：①天然气与煤、柴油相比，是相对清洁的能源；②CH4的摩尔质量为16 g·mol－1，CO2的摩尔质量为44 g·mol－1，则等质量时，CH4产生的温室效应大于CO2；③天然气燃烧不产生硫、氮的氧化物，不会形成酸雨；由CH4的用途知④正确。
12、A
解析：热还原法冶炼金属的反应一定不是复分解反应，也一定不是分解反应，不一定是置换反应，如3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，但一定是氧化还原反应。
13、D
解析：煤中不含有苯和甲苯，苯和甲苯是煤的干馏产物；煤的气化是将固态煤转化为一氧化碳和氢气等气体燃料(由煤制煤气)的过程，煤的液化是将煤转化成甲醇等液态物质的过程，二者都属于化学变化，其产物都是清洁能源。
14、D
解析：A．发生的反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；反应中过氧化钠中氧元素（-1价）化合价有升降，所以属于氧化还原反应，故A错误；
B．2Al2O34Al+3O2↑中铝元素、氧元素化合价有变化，所以属于氧化还原反应，故B错误；
C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)中，N元素、氢元素化合价有变化，属于氧化还原反应，故C错误；
D．实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3，方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O；该反应中没有元素化合价升降，所以不属于氧化还原反应，故D正确。
故选D。
15、D
解析：①用称取5g干海带，用刷子把海带表面的附着物(不要用水洗)，用酒精润湿后，放在坩埚中，海带表面有较多白色的附着物，不用水洗是为了防止海带中的碘化物溶于水而损失。用酒精润湿是为了让海带充分燃烧；
②把坩埚置于泥三角上，用酒精灯加热灼烧海带成至成灰，停止加热，自然冷却干海带烧成的白色灰烬，将有机碘化物转化为无机碘化物；
③将海带灰转移到小烧杯中，加入20ml蒸馏水，搅拌，煮沸2~3min，使可溶物溶解，冷却。海带灰煮沸时溶液浑浊，使碘离子进入溶液；
④过滤，收集滤液，弃去滤渣，得到含碘离子的溶液；
⑤向滤液中滴入1mL氯水，振荡，溶液由无色变为棕黄色，氯气将碘离子氧化成碘单质；
⑥将氧化后溶液转移到分液漏斗中，向其中加入2mL四氯化碳，振荡，静置。加入四氯化碳振荡后溶液分层，有色层在下层，碘单质在有机溶剂中的溶解度比在水中大。
综上所述，海带中提取碘的实验中涉及到灼烧、萃取、过滤，没有涉及到蒸发，答案选D。
A
解析：过程①的提纯中需除去镁离子、钙离子、硫酸根离子,碳酸钠一定在氯化钡之后,可除去过量的钡离子,故A错误;溴离子被氧化为溴单质后,被二氧化硫吸收生成溴离子,加入氧化剂氧化溴离子为溴单质,富集溴元素,从过程③到过程⑤的目的是浓缩富集溴,故B正确;火力发电厂燃煤排放的含SO2的烟气经处理后可以吸收氧化得到的溴单质,发生氧化还原反应得到HBr,通入氧化剂得到单质溴,起到富集溴元素作用,故C正确;过程③或⑤发生反应的离子方程式为2Br-+Cl2Br2+2Cl-,每氧化0.2 mol Br-需消耗0.1 mol Cl2,0.1 mol Cl2在标准状况下的体积为2.24 L,故D正确。
17、D
解析：由流程图可知，在提取溴的过程中发生两次反应Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，同时过程中会有部分Cl2损耗，故工业上获得1 mol Br2，需要消耗Cl2的体积大于44.8 L(标准状况)，D项错误。
18、D
解析：利用铝来冶炼难熔的金属是利用铝热反应来进行的。在铝热反应中，铝表现出还原性，可置换出其他金属；另外铝热反应还有一个特点就是反应能放出大量的热，可使置换出的金属熔化，达到冶炼的目的。
19、B
解析：可燃冰外观像冰，其化学组成是CH4·nH2O，根据元素守恒知，水不能变为油；氢能源具有来源广、热值高，且燃烧后生成水对环境无污染；乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，其燃烧产物是二氧化碳和水，但乙醇为可再生能源；石油和煤都属于化石燃料，且属于不可再生能源。
D
解析：电解无水氯化镁的反应属于氧化还原反应,因此②是错误的。③操作b应是蒸发、结晶、过滤,因此③是错误的。