第04章章末检测-试题同步练习2017-2018学年高一化学人教版（必修2）(解析版)

第四章 化学与自然资源的开发利用
章末检测
(时间：70分钟 满分：100分)
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32
一、选择题：本题包括16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，主要是为了防止白色污染和节约资源
2．2017年11月21日，长征六号运载火箭将三颗视频卫星成功送入太空轨道，火箭的动力系统采用的是新一代大推力液氧煤油发动机。下列说法错误的是
A．液氧煤油发动机排出的气体无毒无污染
B．煤油是由多种碳氢化合物组成的混合物
C．箭体采用铝合金和碳/环氧复合材料是为了美观
D．卫星上的计算机芯片使用的是高纯单质硅
3．海洋是资源丰富的宝藏，据探测，海洋中含盐3%。海水中含量最多的盐是
A．NaCl B．MgCl2 C．Na2SO4 D．NaBr
4．下列有关自然资源的开发利用的叙述正确的是
A．通过催化重整，可从石油中获取环状烃
B．金属铝的冶炼可采取电解熔融氯化铝的方法
C．石油的裂化和裂解属于化学变化而煤的液化、气化属于物理变化
D．煤中含有的苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过煤的干馏来获得
5．下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是
选项
冶炼原理
方法
A
2HgO2Hg+O2↑
热分解法
B
2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
电解法
C
Cu2S+O22Cu+SO2
热分解法
D
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
热还原法
6．不能用铝热反应制备的金属是
A．Cr B．Mg C．Mn D．Fe
7．能通过置换反应得到金属铁的是
A．Na与FeSO4溶液常温混合
B．CO通过灼热的Fe2O3
C．H2通入FeSO4溶液
D．Al和Fe3O4混合加热至高温
8．下列有关物质制备的说法正确的是
A．电解饱和食盐水可以得到金属钠、氢气和氯气
B．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
C．用焦炭在高温下还原二氧化硅可得到粗硅
D．高炉炼铁中利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质
9．从海带中提取碘的工业生产过程如下：
下列说法不正确的是
A．为保证I完全被氧化，应通入过量很多的Cl2
B．试剂R可以为NaOH溶液
C．H2SO4溶液作用之一是使滤液酸化
D．提纯晶体碘采用升华法
10．下列说法错误的是
A．从海水中提取食盐可采用结晶的方法
B．从海水中提取溴时，需控制海水呈酸性
C．饱和溴水中通入空气，溴水的浓度减小
D．实验室用石灰石和浓盐酸反应制备CO2
11．由海水提取溴的反应流程如下，下列说法正确的是
NaBrBr2HBrBr2
A．反应①为置换反应 B．反应②中生成S和HBr
C．氧化性：Cl2＜Br2 D．反应③生成的Br2可以用乙醇萃取
12．海水中蕴含丰富的资源，对海水进行综合利用，可制备一系列物质(见下图)，下列说法正确的是
A．步骤①中，除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+等杂质，加入试剂及相关操作顺序可以是：NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸→过滤
B．步骤②中反应利用的原理：相同条件下NaHCO3的溶解度比NaCl小
C．步骤③在工业上通过向母液中加NaOH固体实现
D．步骤④利用了Br2的挥发性、还原性，该步的作用是富集
13．食品保鲜膜的材质有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）等种类。下列叙述错误的是
A．等质量的聚乙烯（PE）和乙烯完全燃烧消耗氧气的量相等
B．废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染
C．将PVC薄膜放入试管中加强热，产生的气体可使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D．PVC的单体可由PE的单体与氯化氢加成制得
14．关于石油和石油化工的说法错误的是
A．石油的主要成分是碳氢化合物
B．石油分馏得到的各馏分仍是混合物
C．石油裂解气的主要成分是甲烷
D．石油裂化的目的是为了提高轻质油的产量
15．下列说法正确的是
A．多糖、蛋白质都是高分子化合物，一定条件下都能水解
B．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分开
C．分馏、干馏都是物理变化，裂化、裂解都是化学变化
D．尼龙绳、羊绒衫和棉衬衣等生活用品都是由合成纤维制造的
16．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
A．属于高分子化合物，是混合物
B．链节为—CH2—CH—
C．单体为CH2=CH—COOR
D．n为聚合度
二、非选择题：本题包括第17题~第20题4个大题，共52分。
17．(13分)迄今为止， 化石燃料仍是人类使用的主要能源， 同时也是重要的化工原料。
(1)化石燃料包括煤、石油和_______。化石燃料燃烧时容易引起的环境问题是_______、_______等， 解决这些问题是现今面临的重要挑战。
(2)请将对化石燃料进行综合利用的方法名称填入下表。
序号
原料
产品
方法
①
煤
煤气、煤焦油和焦炭
_________________
②
原油
汽油
_________________
③
重油
煤油
_________________
(3)由 辛 烷 可 制 得 一 系 列 产 品 ： C8H8C4H8+X， 则X 是____________； X 在催化剂、加热、加压的条件下可生成乙烯和乙烷， 该反应的化学方程式是_______________。
(4)碳与水蒸气反应生成水煤气(CO和H2)，反应的化学方程式是_________________；在此基础上，由水煤气可进一步合成甲醇( CH3OH)，则合成甲醇所需的CO 和H2 的体积比是____________。
18．(11分)镁及其合金是用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用_________。
(2)无水MgCl2在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为__________________。
(3)电解后产生的副产物氯气可用于工业制漂白粉。某兴趣小组模拟工业制漂白粉，设计了下图的实验装置。
已知：①氯气和碱反应放出热量。②6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
回答下列问题：
①甲装置中仪器a的名称是____________________；
②装置乙中饱和食盐水的作用是__________________________________；
③制取漂白粉的化学方程式是_____________________________________；
④该小组制得的漂白粉中n(CaCl2)远大于n(Ca(ClO)2]，其主要原因是_________；
⑤为提高丙中Ca(ClO)2的含量，可采取的措施是_______________(任写一种即可)。
19．(13分)铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
(1)固体a的化学式为________。
(2)写出Ⅱ中加过量的烧碱涉及到的反应离子方程式______________、_____________；Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_________________。
(3)由Ⅲ中得到滤液c的实验操作为__________，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)滤液c显________性，日常生活中常用其溶质来________________(任写一点)；
(5)若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。
20．(15分)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中)，得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘：
(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是_____(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。
A．烧杯 B．蒸发皿 C．表面皿 D．铁架台(带铁圈) E．酒精灯 F．干燥器
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①___________，③___________。
(3)过程②中充入适量Cl2的目的是________________________________，反应的离子方程式为_________________________________。
(4)操作③中所用的有机试剂可以是_____________________(只填一种)。
(5)操作过程③可以分解为如下几步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；
B．把50 mL碘水和15 mL有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；
D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
E．旋开活塞，用烧杯接收溶液；
F．从分液漏斗上口倒出上层液体；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准；
H．静置、分层。
①上述G步操作的目的是_________________________________；
②最后碘的有机溶液是通过___________获得(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)。
(6)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：___________________。
(7)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液，还需要经过蒸馏，观察下图所示实验装置，指出其错误之处并加以改正：_________________________________。
(8)进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是________________，最后晶态碘在__________里聚集。
1．【答案】B
2．【答案】C
【解析】A．液氧煤油发动机排出的气体为二氧化碳和水，无毒无污染，故A正确；B．煤油的主要成分是烃，是由多种碳氢化合物组成的混合物，故B正确；C．箭体采用铝合金和碳/环氧复合材料的主要原因是铝合金和碳/环氧复合材料抗腐蚀性好，密度小，目的是减轻箭体的质量和和提高箭体的结构强度，故C错误；D．硅是半导体材料，常用作计算机芯片制作，故D正确；故选C。
3．【答案】A
【解析】海水中的含水量是96.5%，其余的为盐，其中氯化钠是含量最高的盐。答案选A。
4．【答案】A
【解析】A．通过催化重整，可从石油中获取环状烃，如芳香烃，A正确；B．熔融的氯化铝不导电，金属铝的冶炼可采取电解熔融氧化铝的方法，B错误；C．石油的裂化和裂解、煤的液化和气化均属于化学变化，C错误；D．煤干馏得到煤焦油中含有芳香烃，可用分馏的方法从煤焦油中获得芳香烃，但煤中不含有苯、甲苯、二甲苯等有机物，D错误；答案选A。
5．【答案】C
【解析】活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等用电解法冶炼，中等活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法冶炼，不活泼金属Hg、Ag利用热分解法冶炼，故A、B、D正确，C错误。
6．【答案】B
【解析】铝热反应用来冶炼金属性弱于铝的金属。Cr、Mn、Fe均可以通过铝热反应进行冶炼。Mg的金属性强于铝，不能通过铝热反应冶炼，可通过电解熔融的氯化镁原理，答案选B。
7．【答案】D
【解析】A、Na先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2沉淀，得不到Fe单质，相关的化学方程式为：2Na+2H2O===2NaOH+H2↑，2NaOH+FeSO4===Fe(OH)2↓+Na2SO4，A错误；B、3CO+ Fe2O32Fe+3CO2，该反应不是置换反应，属于氧化还原反应，B错误；C、H2与FeSO4溶液不反应，C错误；D、4Al+3Fe3O49Fe+2Al2O3是置换反应，D正确。正确答案为D。
8．【答案】C
9．【答案】A
【解析】A、为保证I完全被氧化，应通入稍过量Cl2，但如果Cl2过量较多，将会继续氧化I2，A错误；B、NaOH可以与海带中的I2发生发应：3I2+6OH?===5I?+IO3?+3H2O，使碘元素更多的转移入溶液中，提高碘的吸收率，B正确；C、加入硫酸使溶液呈酸性，使I?与IO3?在酸性下发生归中反应生成I2，C正确；D、碘单质易升华，提纯碘单质可以采取升华法，D正确。正确答案为A。
10．【答案】D
【解析】A．从海水中提取食盐可采用蒸发结晶的方法，故A正确；B．溴能够与碱性物质反应，因此从海水中提取溴时，需控制海水呈酸性，故B正确；C．饱和溴水中通入空气，溴被空气带出，使得溴水的浓度减小，故C正确；D．实验室用石灰石和浓盐酸反应制备CO2，会使得二氧化碳中混有氯化氢气体，应该使用稀盐酸，故D错误；故选D。
11．【答案】A
【解析】A项，流程中反应①为Cl2+2Br?===2Cl?+Br2，该反应属于置换反应，故A正确；B项，反应②为Br2+SO2+H2O===H2SO4+2HBr，故B错误；C项，反应Cl2+2Br?===2Cl?+Br2中氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性，所以氧化性：Cl2>Br2，故C错误；D项，乙醇与水互相溶解，无法将Br2从水溶液中萃取出来，故D错误。
12．【答案】B
【解析】A.应该先过滤出沉淀，再加盐酸，除去碳酸钠和氢氧化钠等物质，A.错误；B.溶解度大的盐变为溶解度小的盐，该反应能够发生，B正确；C.工业上加入熟石灰，成本低，C错误；D.利用溴的氧化性，而非挥发性，D错误；答案选B。
13．【答案】D
14．【答案】C
【解析】石油是多种烃的混合物，故A正确；石油分馏得到的汽油、煤油、柴油等仍是混合物，故B正确；石油裂解气的主要成分是乙烯、丙烯等，故C错误；石油裂化的目的是为了提高汽油等轻质油的产量，故D正确。
15．【答案】A
【解析】A．多糖属于天然高分子化合物，可水解成为很多单位单糖，蛋白质是生物体内重要的高分子化合物，在酶的作用下水解为氨基酸，A正确；B．煤中不含苯和甲苯，煤干馏后从煤焦油中能分离出来苯和甲苯，B错误；C．干馏一般是煤的干馏，将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，又叫煤的焦化，有化学变化，C错误；D．羊绒衫的成分为蛋白质，尼龙绳是合成高分子纤维，棉衬衣原材料是天然高分子纤维，D错误。故选择A。
16．【答案】B
【解析】依据高分子化合物聚丙烯酸酯的结构简式可确定其链节为，单体为，n为聚合度，因n值不确定，高分子化合物均是混合物，A、C、D均正确，B不正确，答案选B。
17．【答案】(13分，除标明外，每空1分)
(1)天然气 温室效应 酸雨
(2)煤的干馏 石油的分馏 裂化
(3)C4H10 C4H10C2H4+C2H6(2分)
(4)C+H2OCO+H2(2分) 1∶2(2分)
【解析】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气。化石燃料燃烧时容易引起的环境问题是温室效应、 酸雨等，解决这些问题是现今面临的重要挑战。
(2)①通过煤的干馏可以得到煤焦油等；②通过石油分馏得到汽油；③通过重油裂化可以得到煤油。
(3)根据原子守恒可知X的化学式是C4H10；X在催化剂、加热、加压的条件下可生成乙烯和乙烷，该反应的化学方程式是C4H10C2H4+C2H6。
(4)碳与水蒸气反应生成水煤气(CO和H2)，反应的化学方程式是C+H2OCO+H2；在此基础上，由水煤气可进一步合成甲醇( CH3OH)，反应的方程式为CO+2H2→CH3OH，则合成甲醇所需的CO和H2的体积比是1∶2。
18．【答案】(11分)
(1)NaOH溶液(1分)
(2)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(2分)
(3)①分液漏斗(1分)
②除去氯气中混有的氯化氢(1分)
③2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(2分)
④氯气和碱反应会放出热量，导致温度升高，发生了副反应：6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O(2分，其它合理答案也给分)
⑤将丙装置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯气产生速率(2分，其它合理答案也给分)
19．【答案】(13分)
(1)SiO2(1分)
(2)Al3+ +4OH?===+2H2O(2分) Fe3+ + 3OH?===Fe(OH)3↓(2分)
+CO2+2H2O===+Al(OH)3↓(2分)
(3)过滤(1分) 蒸发浓缩(1分)
(4)碱(1分) 发酵粉(1分，合理即给分)
(5)3∶10(2分)
(1)根据上述分析，固体a为难溶于盐酸的二氧化硅，固体a的化学式为SiO2。
(2)Ⅱ中加入过量的烧碱涉及到的反应离子方程式为Al3++4OH?===+2H2O、Fe3++3OH?===Fe(OH)3↓。Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的化学方程式为CO2+NaAlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3，离子方程式为CO2++2H2O===Al(OH)3↓+。
(3)Ⅲ中反应得到难溶于水的Al(OH)3和NaHCO3溶液，得到滤液c的实验操作为过滤。从铵明矾溶液中获得NH4Al(SO4)2·12H2O的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)滤液c为NaHCO3溶液，NaHCO3溶液呈碱性。日常生活中常用NaHCO3作发酵粉等。
(5)铵明矾与硫酸铝物质的量之比为1∶1，则n(Al3+)∶n()=3∶5，Al3+全部来自铝土矿中的Al2O3，全部来自H2SO4，根据Al和守恒，投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4物质的量之比为∶5=3∶10。
20．【答案】(15分)
(1)BDE(2分)
(2)过滤(1分) 萃取(1分)
(3)使I?转化为I2(1分) 2I?+Cl2===2Cl?+I2(2分)
(4)CCl4(1分)
(5)①平衡压力便于液体流出(1分) ②漏斗下口(1分)
(6)取提取碘后的水溶液于试管中，加入淀粉溶液，不变蓝，说明没有I2剩余(1分)
(7)没有用石棉网，温度计应该插到支管口略靠下位置，冷却水方向应该是下进上出(2分)
(8)控制温度，使蒸馏烧瓶内液体受热均匀(1分) 蒸馏烧瓶(1分)
②四氯化碳密度比水大，应从分液漏斗下口流出。
(6)碘单质遇淀粉变蓝色，则检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法是：取提取碘后的水溶液于试管中，加入淀粉溶液，不变蓝，说明没有碘单质剩余。
(7)由图可知，该装置的错误主要有：温度计水银球位置错误，温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平或略靠下位置；冷却水水流方向错误，冷却水方向应该是下进上出；烧杯加热时应垫上石棉网。
(8)进行蒸馏操作时，使用水浴加热便于控制温度，同时还能使蒸馏烧瓶内液体受热均匀；四氯化碳沸点低于碘单质沸点，所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集。