人教版高中化学必修2第四章《化学与自然资源的开发利用》单元测试题（解析版）

第四章《化学与自然资源的开发利用》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.下列说法正确的是(　　)
A． 煤的干馏就是加热除去煤中的水分，得到干燥的炭
B． 煤中含有甲苯、二甲苯等，可通过干馏得到
C． 以煤为主要原料，可以合成甲醇
D． 煤干馏得到的焦炉气不能与溴水反应而使溴水褪色
2.某工厂排出的废水经检验pH＜7，并含有较多的铜离子，它们对人体、牲畜和农作物都有害，从回收利用和环境保护的角度考虑，切合实际的合理方案是加入(　　)
A． 氯化钠和盐酸
B． 硫酸钠和氯化镁
C． 氧化钙和铁粉
D． 石灰石和金属银
3.随着人口增长、工业发展，淡水供应出现危机。若实行海水淡化来供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是(　　)
A． 加入明矾，使海水中的泥沙沉淀并淡化
B． 利用太阳能，将海水蒸馏淡化
C． 将海水通过离子交换膜除去其所含的盐分
D． 利用电渗析法使海水淡化
4.在金属活动性顺序中比铝活泼的金属在冶炼时常用电解法来获得。下列金属中通常用电解法获得的是(　　)
A． Na
B． Fe
C． Hg
D． Ag
5.下列金属一般用电解熔融盐的方法冶炼的是(　　)
A． 活动性强的金属
B． 活动性弱的金属
C． 人类较早使用的金属
D． 明代作货币的金属
6.从海水中提取的溴约占世界溴年产量的，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
7.下列选项中的哪种物质可以与氧化铁在高温下发生铝热反应(　　)
A． 焦炭
B． 一氧化碳
C． 氧化铝
D． 金属铝粉
8.“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物。它与空气中的二氧化硫接触时，二氧化硫会部分转化为三氧化硫。则“PM2.5”的颗粒物在酸雨形成过程中主要的作用是(　　)
A． 还原作用
B． 氧化作用
C． 催化作用
D． 抑制作用
9.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． 分解反应
D． 复分解反应
10.下列变化属于化学变化，且产物中兼有气体、液体、固体的是(　　)
A． 石油的分馏
B． 石油的裂解
C． 煤的干馏
D． 煤的气化
11.下列表述正确的是(　　)
A． 甲烷、苯、乙醇和乙酸都能发生加成反应
B． 欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质，可加入CuSO4溶液
C． PP塑料(聚丙烯)结构简式为
D． 丁烷催化裂解可按两种方式进行：C4H10―→C2H4＋C2H6；C4H10―→CH4＋C3H6
12.下列不属于海水化学资源利用的是(　　)

A． 海水淡化
B． 海水提盐
C． 海水提溴
D． 海水提碘
13.海带中含有丰富的碘，有人设计如下步骤从海带中提取碘：①将海带灼烧成灰，在灰中加水搅拌；②加四氯化碳搅拌；③通入氯气；④过滤；⑤用分液法分离液体混合物。合理操作的先后顺序是(　　)
A． ①②③④⑤
B． ①④②③⑤
C． ①②④③⑤
D． ①④③②⑤
14.煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)。下列有关说法正确的是(　　)
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化　②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化　③该技术实现了煤的清洁利用　④该技术实现了煤的高效利用
A． ①②③
B． ①②④
C． ①③④
D． ②③④
15.为了减少城市空气污染，要求使用无铅汽油，所谓无铅汽油是指(　　)
A． 不用铅桶装的汽油
B． 不含四乙基铅的汽油
C． 不含硝酸铅的汽油
D． 不含氧化铅的汽油
二、填空题
16.溴主要以溴离子形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备的单质溴的操作步骤为：
①一定条件下，将氯气通入浓缩的海水中，生成单质溴；
②利用热空气将单质溴吹出，并用浓碳酸钠溶液吸收，生成溴化钠、溴酸钠等；
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。
完成下列填空：
(1)氯气氧化溴离子应在 __________ 条件下进行，目的是为了避免_____________________。
(2)单质溴可用热空气吹出，其原因是_____________________________________________。
(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_______________________________________
________________________________________________________________________，
步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为
________________________________________________________________________。
(5)为了除去工业单质溴中微量的氯气，可向工业单质溴中________。
a．通入溴化氢 b．加入碳酸钠溶液
c．加入溴化钠溶液 d．加入亚硫酸钠溶液
17.海水是可以综合利用的。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

(1)请写出一种海水淡化的方法____________________________________________________。
(2)步骤Ⅰ获取Br2的离子方程式为_________________________________________________。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。其反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，在该反应中，还原剂是________(填化学式)。若反应中生成4 mol HBr，则消耗________mol SO2。
18.某校高一研究性学习小组将造成我省某市空气污染的主要原因分为以下四种：
A．燃烧农作物秸秆 B．燃烧含硫煤
C．粉尘污染 D．机动车尾气污染
并就造成该市空气污染的最主要原因调查了该市100名市民和100位环保部门人士。调查结果如下图所示：

(1)调查结果显示：该市市民认为造成空气污染的最主要原因是________(填序号，下同)，环保人士认为造成该市空气污染的最主要原因是_______________________________________。
(2)调查结果说明市民对造成空气污染的最主要原因认识不足。该最主要原因造成的大气污染的主要有害成分是________，空气中该成分含量较高时，在空气中的氧气和水的共同作用下，会形成酸雾，其化学反应方程式为______________________________________________。
(3)下列措施能够减少空气中该成分排放量的是____________________________________。
①用天然气代替煤炭作民用燃料　②改进燃烧技术，提高热能利用率　③工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高　④燃煤中加入适量石灰石后使用
19.空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

(1)溴在周期表中位于第________周期，第________族。
(2)步骤②中反应的离子方程式____________________________________________________。
(3)步骤④利用了二氧化硫的还原性，反应的离子方程式为_____________________________。
(4)步骤⑥的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，若温度过高，大量水蒸气随之排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是________。
20.孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2，某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下：
①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸
②将反应后的混合物过滤
③向滤液中加入一种金属粉末
根据上述实验方案，试回答：
(1)第①步反应中的现象为______________________________________________________。
(2)第③步中加入的金属粉末是________，理由是__________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)若向滤液中加入过量生石灰后，过滤，将沉淀加热灼烧后再通入________气体，可制得较纯净的铜。
三、实验题
21.某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
实验(一)　碘含量的测定

实验(二)　碘的制取
另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：

已知：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。
(1)实验(一) 中的仪器名称：仪器A________， 仪器 B________。
(2)①分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为___________________________________________。
②步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是______________________________________。
③下列有关步骤Y的说法，正确的是________。
A．应控制NaOH溶液的浓度和体积
B．将碘转化成离子进入水层
C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质
D．NaOH溶液可以由乙醇代替
④实验(二) 中操作Z的名称是________。
(3)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是_______________________________________________。
22.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、氮的氧化物等，带来严重的环境污染。煤干馏是提高煤利用率、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，装置如下，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)实验后检验生成粗氨水的操作是_________________________________________。
(4)已知一氧化碳不能使溴水褪色，若将具支试管出来的气体通入溴水中，发现溴水褪色，则说明产生了_____________________________________________________________。
(5)检验具支试管出来的气体的性质后，将尾气点燃，火焰的颜色为______________。
(6)从煤焦油中分离出苯及其同系物的实验方法是______________________________
________________________________________________________________________。
四、推断题
23.工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成份为Al2O3，杂质为Fe2O3、SiO2等)。某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下：

(1)写出X、Y的化学式：X________，Y________；
(2)通入过量CO2时反应的离子方程式为________。
五、计算题
24.以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”，它是目前化学工业的重要支柱之一。
(1)若电解食盐水时消耗NaCl的质量为234 g，则在理论上最多可得氯气的体积为________升(标准状况)。
(2)若将2 mol的氯气通入足量石灰乳中，理论上可得到次氯酸钙________克。


答案解析
1.【答案】C
【解析】煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使煤分解，干馏属于化学变化；煤是复杂有机物与无机物的混合物，干馏才会生成甲苯和二甲苯等；煤干馏得到的焦炉气主要成分为氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳，因含有乙烯故能使溴水褪色。
2.【答案】C
【解析】工厂排出的废水pH小于7，显酸性，可以加入能与酸反应的物质处理其中的酸性物质，含有的铜离子可以通过将其置换为铜的方式加以回收。氯化钠和盐酸不但不能回收可溶性铜盐而且会使废水酸性增强，A错误；加入硫酸钠和氯化镁既不能与废水中的酸反应，也不能和可溶性铜盐反应而达到回收铜的目的，B错误；加入铁粉可以与铜离子反应生成铜从而回收铜，加入的生石灰可以降低废水的酸性；加入石灰石能与酸反应从而降低废水的酸性，银排在铜的后面，不能与含铜离子的盐反应，故不能回收铜，D错误。
3.【答案】A
【解析】海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水中加入明矾后，形成氢氧化铝胶体，可以吸附水中的悬浮物而使水得到净化，不是海水淡化。
4.【答案】A
【解析】
5.【答案】A
【解析】
6.【答案】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。
7.【答案】D
【解析】铝热反应为以铝为还原剂在高温下发生氧化还原反应生成金属单质，工业上用铝粉还原一些金属氧化物，这类反应称为铝热反应，只有D正确。
8.【答案】C
【解析】PM2.5的颗粒物加快了二氧化硫的氧化，起催化作用。
9.【答案】A
【解析】热还原法冶炼金属的反应一定是氧化还原反应，不可能是分解反应或复分解反应，不一定是置换反应(如3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2)。
10.【答案】C
【解析】煤的干馏属于化学变化，其产物有焦炭(固体)、煤焦油(液体)及焦炉气(气体)等。
11.【答案】D
【解析】甲烷、乙醇和乙酸中不含碳碳双键或三键等不饱和键，所以不能发生加成反应，A错误；硫酸铜属于重金属盐，能使蛋白质变性，蛋白质变性是不可逆的，所以不能用硫酸铜从水中析出蛋白质，可以用硫酸钠从水中析出蛋白质，B错误；聚丙烯的结构简式为，C错误；碳链断裂形式为1个碳原子和3个碳原子时，方程式为CH3CH2CH2CH3CH4＋CH2===CH—CH3，碳链断裂形式为各2个碳原子，方程式为CH3CH2CH2CH3CH2===CH2＋CH3CH3，D正确。
12.【答案】A
【解析】海水淡化是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提溴、海水提碘等均是海水化学资源的利用，A项符合题意。
13.【答案】D
【解析】海带烧成灰加水搅拌溶解后，有不溶性的物质存在，需先过滤，过滤之后，再通入氯气将I－氧化为I2，最后萃取分液。
14.【答案】C
【解析】煤粉加压气化是将煤变成以一氧化碳和氢气为主要成分的混合气体，此过程涉及化学变化和物理变化，既减少了污染，又提高了煤的利用率。
15.【答案】B
【解析】汽油中常添加四乙基铅，可防止由于爆震，则无铅汽油是用甲基叔丁基醚代替四乙基铅作抗震剂添加于汽油中。
16.【答案】(1)酸性；生成的溴与碱发生反应
(2)溴的沸点较低，易挥发
(3)5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O
(4)防止在酸性条件下，溴酸钠能将氯离子氧化为氯气，影响生成溴的纯度　 防止溴的挥发
(5)a
【解析】(1)氯气氧化溴离子需在酸性条件下进行，因为在碱性条件下，生成的单质溴能与碱反应。
(2)溴可与被热空气吹出，是因为溴的沸点低，易挥发。
(3)溴化钠和溴酸钠在酸性条件下，发生反应生成单质溴。
(4)酸性条件下，溴酸钠(BrO3-)能将盐酸中的氯离子氧化而引入杂质；因溴易挥发，所以要酸化溴化钠和溴酸钠的混合溶液制取溴要等到将混合液运送到目的地再酸化。
(4)遵循除杂不引入新杂质的原子，可采用通入HBr的方法除去溴中混有Cl2。
17.【答案】(1)蒸馏法
(2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(3)SO2　2
【解析】海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水淡化后得到NaCl，电解其熔融态可生成Na和Cl2，利用生成的Cl2氧化浓缩海水中的Br－得到Br2，离子反应方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，然后通入空气，吹出Br2，再用SO2吸收Br2，发生反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成4 mol HBr，则消耗2 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏得到Br2。
18.【答案】(1)C　B
(2)SO2　2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4
(3)①②④
【解析】(1)从图表知该市市民认为造成空气污染的最主要原因是粉尘污染，环保人士认为造成该市空气污染的最主要原因是燃烧含硫煤。(2)燃烧含硫煤产生SO2污染。(3)天然气中的含硫量较煤少，改进燃烧技术可减少硫的排放，燃煤中加入适量石灰石可起到固硫作用，工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高并不能减少的SO2排放，故选①②④。
19.【答案】(1)四　ⅦA
(2)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
(3)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
(4)溴不能完全蒸出，产率低
(5)分液漏斗
【解析】(1)因溴在氯的下一周期，与氯在同一主族，所以溴在周期表中位于第四周期ⅦA族；
(2)步骤②中氯气将溴离子氧化，发生反应的离子方程式是2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；
(3)二氧化硫和溴、水蒸气反应生成硫酸和氢溴酸，化学方程式是Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，离子方程式是Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO；
(4)在溴水中，溴的沸点是58.5 ℃，水的是100 ℃，温度过高，大量水蒸气随之蒸出，溴蒸气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低；
(5)因液溴与溴水不相溶，用分液漏斗分离。
20.【答案】(1)固体溶解，有无色气体生成，溶液变成蓝色
(2)Fe　铁的活泼性比铜强，可从溶液中置换出铜
(3)氢气
【解析】孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，当加入过量稀硫酸时发生反应，固体逐渐溶解，产生二氧化碳气体、水和硫酸铜；为冶炼金属铜，可加入过量的铁粉，把铜从硫酸铜溶液中置换出来；若向滤液中加入过量生石灰后生成氢氧化铜，过滤，将沉淀氢氧化铜加热后生成氧化铜，通入氢气生成铜和水。
21.【答案】(1)坩埚　500 mL容量瓶
(2)①向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水　②液体分上下两层，下层呈紫红色　③AB　④过滤
(3)主要由于碘易升华，会导致碘的损失
【解析】(1)A、B两种仪器的名称分别为坩埚、500 mL容量瓶(须注明容量瓶的容量)。
(2)①分液漏斗的检漏方法为：向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水。
②步骤X中，加入CCl4的作用是萃取碘水中的I2，萃取后I2溶解在CCl4中而呈紫色，由于CCl4的密度比水大，沉在下层，所以观察到的实验现象是：液体分上下两层，下层呈紫红色。
③步骤Y加入NaOH的目的是把I2转化为离子(I－和IO3-)进入水层而与CCl4分离，并非浸取有机杂质，也不能用乙醇代替，但NaOH的用量要控制，用量过多会使后续酸化操作步骤消耗硫酸过多，故选AB。④Z步骤为过滤操作。
(3)I2的CCl4溶液采用蒸馏的方法虽然可以把CCl4蒸馏出去，但同时碘易升华，导致碘的损失。
22.【答案】(1)隔绝空气加强热
(2)使粗氨水和煤焦油冷凝
(3)将具支试管取出加热，用事先润湿的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则产生了粗氨水
(4)乙烯等不饱和烃类物质
(5)淡蓝色
(6)蒸馏
【解析】(1)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下来。
(3)检验粗氨水时可用湿润的红色石蕊试纸检验有氨气逸出即可。
(4)溴水褪色，证明煤干馏时产生了乙烯等不饱和的烃类物质。
(5)一氧化碳、乙烯等燃烧时火焰呈淡蓝色。
(6)煤焦油中苯及其同系物与其他成分互溶，故只能通过蒸馏的办法将其分离。
23.【答案】(1)HCl　NaOH
(2)AlO2-＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3-
【解析】SiO2和盐酸不反应，Fe2O3和氢氧化钠不反应而氧化铝能反应，向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀。
24.【答案】44.8　143
【解析】依据电解反应的化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑来分析计算；
依据化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O来分析计算；
(1)电解食盐水时消耗NaCl的质量为234 g，反应的氯化钠物质的量为＝4 mol，
2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
4 mol　　　　　　　　　　　　　2 mol
标准状况下氯气体积为2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L；
(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
　2 mol　　　　　　　　　　1 mol
次氯酸钙质量＝1 mol×143 g·mol－1＝143 g。