第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时 金属矿物的开发利用
(时间:40分钟)
选题表
知识点
题号
铝热反应
2,6
金属的冶炼原理及方法
1,3,4,7,8,9,11,12
综合
5,10,13,14
基础过关
1.下列化工生产原理中错误的是( A )
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠 ②可以用钠加入氯化镁的饱和溶液中制取金属镁 ③用电解法冶炼铝时,原料是氯化铝 ④工业上用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁
A.②③ B.①③
C.①② D.②③④
解析:工业上一般采用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠,①正确;若将钠加入到氯化镁溶液中,发生反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,
MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl,所以不能冶炼金属镁,②错误;氯化铝属于共价化合物,因此不能用氯化铝作原料,通过电解的方法得到金属铝,③错误;由于MgO、MgCl2均为离子化合物且熔点:MgCl22.下列对铝热反应的说法错误的是( B )
A.铝热剂中还原剂是铝粉
B.铝热剂是纯净物
C.铝与Fe2O3可组成铝热剂
D.铝热反应是放热反应
解析:Al和Fe2O3可组成铝热剂,属于混合物,其中铝作还原剂,铝热反应是放热反应。
3.(2016·广西桂林期末)工业上冶炼金属钠通常采用的方法是( D )
A.热分解法 B.热还原法
C.结晶法 D.电解法
解析:活泼性不同的金属用不同的冶炼方法:
Na为活泼金属,应用电解法冶炼,题中结晶法不能得到金属单质。
4.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法,由于金属的化学活动性不同,因此选用不同的冶炼方法。你认为选择方法主要依据( D )
A.金属在自然界的存在形式
B.金属元素在地壳中的含量
C.金属熔点高低
D.金属阳离子得电子能力
解析:冶炼金属选择方法选择的依据是金属活动性,也可认为是对应金属阳离子得电子能力。
5.在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是( C )
A.铝热剂就是单指Fe2O3粉末和铝粉的混合物
B.检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为:样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液
C.分别还原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3
D.明矾属于硫酸盐,含结晶水,是混合物
解析:Al和MnO2也可组成铝热剂,故A错误;Fe2O3不溶于水,且和水不反应,应加入盐酸或稀硫酸溶解后再加KSCN溶液,故B错误;a mol Fe2O3被还原得到6a mol电子,则分别消耗H2、Al、CO 3a mol、2a mol、3a mol,物质的量之比为 3∶2∶3,故C正确;明矾为结晶水化合物,为纯净物,故D错误。
6.下列金属中:①铁;②镁;③锰;④钒;⑤铬;⑥汞。可用铝热法制备的有( C )
A.①②④⑥ B.①②③⑤
C.①③④⑤ D.①②③④⑤⑥
解析:Mg活泼性>Al活泼性,Al不能置换出Mg;汞的冶炼是热分解法。
7.下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是( D )
金属
存在形式
冶炼方法
A
金
游离态
金子比沙子密度大,利用水洗法直接分离
B
银
化合态
银的金属性弱,用加热Ag2O的方法冶炼
C
铁
化合态
用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物
D
钠
化合态
钠的金属性强,一般还原剂很难将其还原出来,所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼
解析:钠一般是由电解熔融NaCl的方法来制取,而电解饱和食盐水得到的是NaOH、H2和Cl2。
8.(2016·重庆期末)下列各组金属的冶炼最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是( D )
A.Ca、Mg B.Al、Fe C.Hg、Ag D.Fe、Cu
解析:Ca、Mg是活泼金属,应该采用电解法冶炼,A错误;Al是活泼金属,工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼,Fe采用热还原法冶炼,B错误;Hg、Ag是不活泼金属,采用热分解法冶炼,C错误;Fe、Cu是较不活泼金属,可以用H2或CO把它从化合物中还原出来而采用热还原法冶炼,D正确。
9.根据CO还原铁的氧化物的实验装置图(如图所示),回答下列问题:
(1)怎样知道硬质玻璃管中Fe2O3已开始反应? 。?
(2)在A处点燃,可观察到的现象是 ,为什么要在A处点燃? 。?
(3)实验结束时应注意的操作是 。?
①先停止通入CO
②先熄灭酒精喷灯,并继续通入CO
③熄灭酒精喷灯,同时停止通入CO
④先熄灭酒精喷灯,继续通入CO至被还原的铁粉冷却,并点燃排出的CO气体
解析:(1)开始发生反应时,硬质玻璃管中红色物质逐渐变黑,B中澄清石灰水开始变浑浊。(2)CO燃烧可见蓝色的火焰;因CO有毒,为防止CO污染空气,必须点燃处理未反应的CO。(3)先熄灭酒精喷灯,继续通入CO至被还原的铁粉冷却,并点燃排出的CO气体,这样可以防止铁在冷却过程中被氧化及CO污染空气或使人中毒。
答案:(1)当硬质玻璃管中红色物质开始变黑,B中澄清石灰水开始变浑浊,说明开始发生反应 (2)有蓝色的火焰 因CO有毒,为防止CO污染空气,必须点燃处理未反应的CO
(3)④
能力提升
10.铅的冶炼大致过程如下:
①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;
②焙烧:2PbS+3O22PbO+2SO2;
③制粗铅:PbO+CPb+CO↑;
PbO+COPb+CO2。
下列说法正确的是( D )
A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO
C.整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子
D.将1 mol PbS完全冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳
解析:富集方铅矿的过程属于物理变化,A错误;方铅矿焙烧反应中还原产物除PbO外还有SO2,B错误;整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移8 mol电子,C错误。
11.(2016·山东泰安期末)下列金属冶炼的反应原理,错误的是( B )
A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
B.3MgO+2Al3Mg+Al2O3
C.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
D.2HgO2Hg+O2↑
解析:Na为活泼金属,采用电解法冶炼,A正确;镁的活泼性比铝强,不能被铝置换生成单质,不能用铝热法制备,B错误;Fe可用热还原法冶炼,还原剂为CO、C等,C正确;Hg性质较不活泼,可用加热氧化物的方法制备单质,D正确。
12.(2017·河北石家庄模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是( B )
A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质Mg
B.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质Al
C.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质Na
D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
解析:Mg的还原性大于H2的还原性,制备单质Mg应该用电解熔融MgCl2的方法,A错误;制取钠时应电解熔融NaCl,C错误;制备单质Cu时用热还原法,若加强热则发生反应4CuO2Cu2O+O2↑,不会生成铜单质,D错误。
13.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白:
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、④ 、⑤ 。?
(2)写出①处发生反应的离子方程式: ,?
,?
,?
。?
解析:由工艺流程图示知,E为铁元素的离子,而A为铜、金的单质,通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来,因此①处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+;②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑,并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合;③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开;④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀,从而再受热分解为氧化铜;⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀,最终受热分解为铁红(氧
化铁)。
答案:(1)铁屑 稀硫酸 氢氧化钠 氢氧化钠
(2)Fe+2H+Fe2++H2↑
2Fe3++Fe3Fe2+
Cu2++FeCu+Fe2+
2Au3++3Fe2Au+3Fe2+
14.实验室中用含少量CO2杂质的CO来还原铁的氧化物 FexOy,并证明CO能够还原FexOy,且本身被氧化为CO2,实验所提供的各种仪器和药品如下:
(1)实验时,上述仪器装置的正确连接顺序是(填写各接口的代号)。混合气体→ , 接F,E接 , 接 , 接 。?
(2)在装置乙中发生反应的化学方程式是?
。?
(3)在装置甲中发生反应的化学方程式是?
。?
(4)丙装置中澄清石灰水的作用是 。?
(5)经定量测定,0.4 g FexOy与CO反应生成的气体通入过量的澄清石灰水中,生成0.75 g白色沉淀,则FexOy中x= ,y= 。?
(6)实验过程中,能说明CO能够还原FexOy的实验现象是
。?
能够说明CO被氧化成CO2的实验现象是?
。?
解析:实验中需测定反应中生成的CO2与澄清石灰水反应得到沉淀的质量,故应先用乙装置除去CO2,结合E、F接口的位置,则各装置的连接顺序为:乙→丙→甲→丁→戊,要注意乙、丁应长管进气、短管出气。据实验目的,分析每个装置的作用,然后连接,x、y值的计算依据C守恒关系CO～CO2～CaCO3,n(CaCO3)=n(CO)==7.5×10-3 mol
FexOy中氧的质量为44 g·mol-1×7.5×10-3 mol-28 g·mol-1×7.5×10-3 mol=0.12 g
n(Fe)==0.005 mol,
n(O)==0.007 5 mol,
===。
答案:(1)D C A B H G I
(2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
(3)FexOy+yCOxFe+yCO2
(4)检验CO2是否除净
(5)2 3
(6)固体粉末从红色变黑色 丁中澄清石灰水变浑浊
第2课时 海水资源的开发利用
(时间:40分钟)
选题表
知识点
题号
海水水资源及利用
1,2,3
海水提镁
4,10
海水提溴、碘
5,6,9,12,13,14
综合
7,8,11
基础过关
1.(2016·吉林期末)以海水为原料,不需经过化学变化就能获得的产品是( A )
A.NaCl B.NaOH C.Mg D.Br2
解析:海水中氯化钠含量比较高,把海水在太阳下暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,A正确;要得到烧碱,需电解饱和食盐水是化学变化,B错误;海水中镁以离子形式存在,要得到镁,需要首先从海水中获得氯化镁固体,然后再去电解熔融状态的氯化镁,是化学变化,C错误;从海水中获得单质溴,通过氯气将溴离子氧化为溴单质,是化学变化,D错误。
2.下列说法正确的是( C )
A.海水中提取镁的过程不涉及氧化还原反应
B.海水晒盐的过程发生复分解反应
C.从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一
D.将明矾加入海水中静置过滤是海水淡化的方法之一
解析:镁是活泼的金属,海水中提取镁的过程涉及氧化还原反应,A错误;海水晒盐是物理变化,不能发生复分解反应,B错误;从海水中提取铀等微量元素是海水资源综合利用研究方向之一,C正确;明矾可以净水,但不能淡化海水,D错误。
3.海水淡化可采用膜分离技术,如图所示,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,而海水中的各种离子不能通过淡化膜。下列对加压后右侧海水成分变化的分析正确的是( C )
A.溶质质量增加 B.溶液质量不变
C.溶剂质量减少 D.溶质质量分数不变
解析:右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池,而各种离子不能通过淡化膜,故溶质质量不变,溶剂质量减少,溶质质量分数
增大。
4.海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。从海水中提取镁,可按照如下步骤进行:
①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;④将所得的产物熔融后电解。关于提取镁,下列说法不正确的是( D )
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.进行①②③步操作的目的是从海水中提取氯化镁
C.第④步电解时会产生氯气
D.以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、置换反应和复分解
反应
解析:海水和贝壳都易于得到,而且十分丰富,所以此法的优点之一是原料来源丰富,故A正确;海水中含有氯化镁,但浓度低且含有其他杂质,不能直接蒸发结晶,故B正确;贝壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,发生的是分解反应;电解氯化镁时产生氯气和镁,属于分解反应;生石灰和水反应是化合反应,氢氧化钙与氯化镁反应、氢氧化镁与盐酸反应都属于复分解反应,所以提取镁的过程中没有涉及的反应类型是置换反应,故C正确,D错误。
5.目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法,其流程图如下:
下列推断不合理的是( C )
A.热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
B.SO2吸收溴的反应方程式为SO2+2H2O+Br2H2SO4+2HBr
C.流程中循环利用的物质有SO2、Cl2等
D.没有采用直接蒸馏含溴海水得到单质主要是为了节能
解析:溴易挥发,所以用热空气将溴吹出,A正确;SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸,B正确;流程中SO2被氧化为H2SO4,Cl2被还原生成Cl-,则SO2、Cl2不可能被循环使用,C错误;“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高,消耗能源少,成本低,D正确。
6.(2017·辽宁大连模拟)溴、碘主要存在于海水中,海水中的碘富集在海带中。我国海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。提取碘的途径如图所示:
干海带海带灰水溶液碘单质
下列有关叙述正确的是( B )
A.碘元素在海水中以游离态存在
B.在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2
C.操作A是结晶或重结晶
D.B是提纯操作,常用过滤和蒸馏
解析:海水中碘元素以I-形式存在,A错误;操作A是萃取,C错误;操作B是分液,D错误。
7.(2017·黑龙江大庆模拟)南海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。下列有关说法正确的是( D )
A.第①步中除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+等杂质,加入药品的顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、过滤后加盐酸
B.第③步的关键要低温小火烘干
C.第②步加入的是氯碱工业的产品NaOH
D.第④步到第⑥步的目的是富集溴元素
解析:除去粗盐中S、Ca2+、Mg2+时,应先加入BaCl2溶液,再加入Na2CO3溶液,因为Ba2+有毒,应除去过量的Ba2+,A错误;由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2,应在HCl气流中加热,得到无水MgCl2,B错误;第②步应加入石灰乳,若使用NaOH,会使制镁的成本高,C错误。
8.海洋约占地球表面积的71%,对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是( C )
A.试剂1可以选用石灰乳
B.从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br-+Cl22Cl-+Br2
C.工业上,电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗
D.可用BaCl2溶液除去粗盐中的S
解析:石灰乳能与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,故A正确;氯气能将溴离子氧化为溴单质,从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br-+Cl22Cl-+Br2,故B正确;氧化镁熔点很高,氯化镁熔点比氧化镁低,电解氧化镁冶炼镁增加成本,所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁,故C错误;氯化钡和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡,且氯离子不是杂质离子,故D正确。
9.(2017·江苏南京模拟)从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下,下列关于海水制碘的说法中,不正确的是( A )
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
B.在含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
解析:灼烧干海带应在坩埚中进行,而不应在蒸发皿中灼烧海带。
10.海水提镁的主要流程如下:
下列说法正确的是( D )
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.仅②③
C.仅④⑤ D.仅①④⑤
解析:将Mg(OH)2转化为MgCl2,用盐酸,故①正确;分析流程中,电解无水氯化镁生成镁和氯气的反应是氧化还原反应,流程中的反应不全部都是非氧化还原反应,故②错误;操作b是浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤得到氯化镁晶体的过程,故③错误;用海水晒盐后的饱和溶液中主要是氯化镁,加石灰乳可以制Mg(OH)2,故④正确;氧化镁熔点高,熔融消耗能量高、效益低,电解熔融MgCl2比电解熔融MgO制金属镁更节约能量,故⑤正确。
能力提升
11.以CaCO3、海水等为原料,可以制备一系列物质,如图所示。下列说法正确的是( C )
A.Cl2、漂白粉和SO2均可以漂白有色物质,且漂白的原理相同
B.氯碱工业就是指工业上电解饱和食盐水的方法制取NaOH、Cl2、H2的过程
C.工段④必须在干燥的HCl气流中加热才能制取无水MgCl2
D.工段②中溴元素被氧化
解析:Cl2、漂白粉的漂白原理是应用HClO的强氧化性,属于氧化漂白,不可逆,SO2的漂白原理是SO2与有色物质发生化合反应,过程可逆,故A错误;电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业,故B错误;工段②的反应中,溴元素化合价降低被还原,故D错误。
12.(2017·福建宁德质检)从海带中提取碘的实验过程涉及下列操作,其中正确的是( D )
解析:灼烧海带应用坩埚,A错误;过滤时应用玻璃棒引流,B错误;苯的密度比水的小,萃取了单质碘的苯在上层,应从分液漏斗的上口倒出,C错误。
13.(2017·福建泉州五校联考)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中产品有 (填化学式)。?
(2)某化学小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,设计了如图所示实验装置:
①图中仪器B的名称是 ,冷却水的出口为 (填“甲”或“乙”)。?
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。?
③C中液体的颜色为 。?
④D装置的作用是 。?
解析:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故产品有NaOH、H2和Cl2。
(2)①仪器B为冷凝管,冷却水流动的方向与气体流向相反,可提高气体的冷却程度,因此进水口为乙,出水口为甲。②橡胶塞和橡胶管都含有不饱和碳碳双键,和溴发生加成反应,即溴能腐蚀橡胶。
答案:(1)H2、NaOH和Cl2
(2)①冷凝管 甲 ②Br2能腐蚀橡胶 ③深红棕色或红棕色 ④吸收尾气
14.福建有广阔的海岸线,建设海峡两岸经济区,海水的综合利用大有可为。海水中溴含量约为 65 mg·L-1,从海水中提取溴的工艺流程
如下:
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是 。?
(2)步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2,利用了溴的 。?
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(3)步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数:
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式: 。?
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,下列可以用作溴的萃取剂的是 。?
A.乙醇 B.四氯化碳
C.烧碱溶液 D.苯
解析:(1)由于海水中Br-的含量低,步骤Ⅰ中获得游离态的溴后,步骤Ⅱ中又将其转化为化合态的溴,其目的是富集溴元素。(2)步骤Ⅱ中用热空气吹出Br2,主要是利用了溴的挥发性。(3)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式。(4)溴与SO2的水溶液反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr。(5)乙醇能与水互溶,不能用作萃取剂;NaOH能与Br2反应,故也不能选用烧碱溶液作萃取剂。
答案:(1)富集(或浓缩)溴元素
(2)C
(3)3 3 1 5 3
(4)SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4 (5)BD
第二节 资源综合利用 环境保护
(时间:40分钟)
选题表
知识点
题号
合理利用能源
1,2
煤和石油的加工利用
3,6,13
绿色化学与环境保护
4,5,7,10,11,12
有机合成
8,9,14
基础过关
1.(2016·福建泉州期末)下列叙述不正确的是( B )
A.大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用
B.H2是理想的清洁燃料,储存和运输方便,在现实生活和生产中已大量应用
C.海水淡化技术的进步有助于淡水资源紧缺问题的解决
D.利用工业废气中的CO2制造全降解塑料,符合绿色环保要求
解析:太阳能应用最成功的是植物的光合作用,A正确;氢气虽为清洁能源,但是储存和运输不方便,在现实生活和生产中使用较少,B不正确;海水淡化可提供淡水,有助于解决淡水资源紧缺问题,C正确;利用二氧化碳合成可降解塑料——聚碳酸酯,可以缓解温室效应,D正确。
2.(2017·安徽铜陵一中月考)“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”,这是我国国民经济和社会发展的基础性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是( A )
A.将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生
B.加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用
C.研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料
D.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
解析:将煤转化成气体燃料,可提高能源的利用率,但不能减少二氧化碳的排放,A不符合要求;使用新型能源可减少对传统化石能源的依赖,减少环境污染,B符合要求;以水代替有机溶剂,可减少环境污染,C符合要求;将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源,可减少污染物的排放,节约能源,D符合要求。
3.下列关于天然气的叙述中不正确的是( D )
A.天然气和沼气的主要成分是甲烷
B.改液化的石油气为天然气的燃料燃烧时,应减少进入的空气量或增大进入的天然气量
C.天然气燃烧的废气中,二氧化硫等污染物的含量少
D.天然气与空气混合点燃,不会发生爆炸
解析:天然气和沼气的主要成分是甲烷,液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷,同体积的液化石油气和天然气相比,液化石油气的耗氧量较大,所以液化石油气改为天然气要减小进空气量或增大进天然气量,A、B正确;天然气中含硫杂质较少,燃烧废气中SO2的含量也少,C正确;天然气与空气混合点燃,如果两者比例达到某一极限值就可能发生爆炸,D不正确。
4.(2017·江苏淮安调研)习总书记多次强调要“像对待生命一样对待生态环境”。下列说法正确的是( A )
A.用太阳能光解水制H2可减少碳排放
B.用聚乙烯生产快餐盒可降低白色污染
C.用如图所示方法可改良碱性土壤
D.用Ba(OH)2可消除水中Cu2+等重金属离子污染
解析:用太阳能光解水制H2可减少化石燃料的使用,减少碳排放,A正确;用聚乙烯生产快餐盒不容易降解,会产生白色污染,B错误;熟石灰显碱性,可改良酸性土壤,C错误;用Ba(OH)2会产生Ba2+重金属离子污染,D错误。
5.(2017·陕西咸阳月考)化学在绿色发展、循环发展、低碳发展及推进生态文明建设中正发挥着积极作用。下列做法与可持续发展宗旨相违背的是( C )
A.加大清洁能源的开发利用,提高资源的利用率
B.推广碳捕集和储存技术,逐步实现二氧化碳零排放
C.加大铅酸蓄电池、含汞锌锰干电池的生产,满足消费需求
D.对工业废水、生活污水净化处理,减少污染物的排放
解析:因不可再生能源与可再生能源区别在于能否短期内从自然界得到补充,加大清洁能源的开发利用,如开发太阳能,它是可再生能源,可减少化石能源的利用,减少了二氧化碳、二氧化硫等物质的排放,符合社会可持续发展理念,A正确;二氧化碳气体是产生温室效应的主要气体,推广碳捕集和储存技术,逐步实现二氧化碳零排放,减少了二氧化碳的排放,符合社会可持续发展理念,B正确;加大铅酸蓄电池、含汞锌锰干电池的生产,废旧电池含有的铅、汞、锌、锰污染和废旧蓄电池电解液污染,会造成污染,不符合社会可持续发展理念,C错误;水污染主要来自工业、农业、生活污染物的排放,工业废水、生活污水经过处理后可以节约资源,保护水源,符合社会可持续发展理念,D正确。
6.下列有关石油的炼制和煤的综合利用的说法正确的是( A )
A.石油的催化裂化是为了提高汽油等轻质油的产量和质量
B.石油裂解可得到汽油
C.煤的气化和液化均为物理变化
D.石油在分馏过程中最先得到的馏分是柴油
解析:石油的催化裂化是将重油裂化,生成汽油,提高产量,A正确;裂解为深度的裂化,主要是为了获得乙烯等产品,B错误;煤的气化(生成CO和氢气)和液化(生成甲醇)均为化学变化,C错误;石油分馏过程中最先得到的是熔沸点最低、相对分子质量最小的液化石油气,D错误。
7.(2017·福建厦门一中开学考试)化学与人类生产、生活密切相关,下列说法正确的是( B )
A.减少SO2的排放,可以从根本上消除雾霾
B.硅胶多孔、吸水能力强,常用作袋装食品的干燥
C.绿色化学的核心是利用化学原理对环境污染进行治理
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
解析:减少二氧化硫排放防止酸雨污染,不能消除雾霾,A错误;硅胶无毒,具有吸水性,常用作袋装食品的干燥,B正确;“绿色化学”的核心就是要利用化学原理从源头消除污染而不是对污染进行治理,C错误;医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,D错误。
8.聚丙烯酸酯的结构简式可表示为,由丙烯酸酯加聚得到。下列关于聚丙烯酸酯的说法不正确的是( B )
A.属于高分子化合物
B.链节为—CH2—CH—
C.单体为CH2CH—COOR
D.n为聚合度
解析:聚丙烯酸酯为丙烯酸酯加聚生成的聚合物,属于高分子化合物,故A正确;聚丙烯酸酯的链节为,故B不正确;根据聚丙烯酸酯的结构,它是由 CH2CH—COOR经加成聚合反应生成的,单体为CH2CH—COOR,故C正确;根据高聚物的定义可知n为聚合度,故D
正确。
9.在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率由高到低的顺序为 (填字母)。?
A.++CH3COOH
B.+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2O
C.+O2
D.++2H2O
解析:A项原子利用率:×100%≈42.3%;B项原子利用率:×100%≈25.4%;C项原子利用率:×100%=100%;D项原子利用率:×100%≈23.7%。所以原子利用率由高到低的顺序C>A>B>D。
答案:C>A>B>D
能力提升
10.(2017·福建宁德期末)下列说法能体现人与自然和谐相处的是( B )
A.将聚氯乙烯等塑料垃圾焚烧
B.推广矿物燃料脱硫脱硝技术以减少SO2等有害气体的排放
C.大力开采石油、煤、页岩气(主要成分为CH4)等化石燃料
D.电池使用后随意丢弃,无须处理
解析:将聚氯乙烯等塑料焚烧,会污染空气,方法不当,A错误;SO2、NOx是污染性气体,大力实施矿物燃料的脱硫脱硝技术以减少SO2、NOx的排放符合绿色化学的理念,符合人和自然和谐相处,B正确;煤、石油、页岩气属于不可再生资源,需要节源开流,C错误;电池中含有重金属,使用后随意丢弃,会造成水体污染,D错误。
11.(2017·云南昆明模拟)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是( A )
A.汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2
B.向煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3,可减少对大气的污染
C.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
D.大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2,从而使雨水的pH=5.6形成酸雨
解析:B项最终生成CaSO4,B错误;SiO2用于制作光导纤维,C错误;酸雨pH<5.6,D错误。
12.硝酸铜是实验室常用试剂。下列制备硝酸铜方案符合绿色化学要求的是( C )
A.废铜屑与稀硝酸反应
B.废铜屑与硝酸钾和废硫酸反应
C.废铜屑在空气中灼烧,再用稀硝酸溶解
D.废铜屑与硝酸汞溶液反应
解析:A、B均有污染气体NOx生成;D项,汞盐和汞为重金属有毒;C项,CuCuOCu(NO3)2,反应过程无污染物且HNO3利用率为100%。
13.Ⅰ.如图是某学生绘制的实验室分馏石油的装置图:
(1)实验室分馏石油的正确操作顺序是 。?
A.连接接液管
B.装入碎瓷片(沸石)和石油,塞上带温度计的塞子
C.检查装置气密性
D.连接冷凝管及进出水管
E.在铁架台上放酒精灯,固定好铁圈,放上石棉网
F.固定好蒸馏烧瓶,调节好温度计的位置
G.加热
(2)装置图中有两处错误,它们分别是:
① ;② 。?
Ⅱ.1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,请写出由乙烯制备1,2-二溴乙烷的化学方程式:?
。?
解析:Ⅰ.(1)按组装仪器的顺序从下到上,从左到右,连接好装置后,注意先检查装置气密性,再装入碎瓷片和石油进行蒸馏,正确操作顺序为EFDACBG。
(2)①温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口处,不应插入液体中;
②冷凝管中冷凝水的流向错误,冷水应从下口进,上口出。
Ⅱ.乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,化学方程式为CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br。
答案:Ⅰ.(1)EFDACBG (2)①温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口处 ②冷凝管中进水口和出水口接反了
Ⅱ.CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
14.由石油裂化和裂解得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线
如下:
根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题:
(1)由制得有机物A的化学方程式是?
,?
反应类型是 。?
(2)由A与B合成丙烯酸乙酯的化学方程式是?
,?
反应类型是 。?
(3)由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是
。?
解析:类比制取乙酸乙酯的反应可知有机物A为CH3CH2OH、B为,故A为乙烯与H2O发生加成反应的产物。聚乙烯是以乙烯为单体,通过加聚反应制得的,故合成聚乙烯塑料的化学方程式为
。
答案:(1)+H2OCH3CH2OH
加成反应 (2)+CH3CH2OH
+H2O 取代反应(或酯化反应)
(3)
