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》单元检测题（解析版）

第四章《化学与自然资源的开发利用》单元检测题
一、选择题(每小题只有一个正确答案)
1.下列说法正确的是(　　)
A． 居室装修材料如化纤地毯、三合板、花岗岩等均会释放出污染空气的甲醛气体
B． 古代的陶瓷、砖瓦，现代的有机玻璃、水泥都是硅酸盐产品
C． 氨基酸是人体必需的营养物质，其晶体主要以内盐形式存在，调节溶液的pH可改变它的溶解度
D． 化学变化是指有新物质生成的变化，因此裂化、炭化属于化学变化，风化、老化则属于物理变化。
2.煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是(　　)
A． CO、H2、N2 B． CO、CH4、H2 C． CO、CH4、CO2 D． CH4、H2、O2
3.厄而尼诺现象产生的原因之一是大气中二氧化碳的含量剧增，要想减缓这一现象的发生，最理想的燃料是(　　)
A． 天然气 B． 氢气 C． 无烟煤 D． 无铅汽油
4.为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分都是(　　)
A． 碳水化合物 B． 碳氢化合物 C． 氢气 D． 乙醇
5.下列说法正确的是(　　)
A． 炒菜时，又加料酒又加醋，可使菜变得香美可口，原因是有油脂类物质生成
B． 聚乙烯可以发生加聚反应
C． 煤的干馏、石油的裂化和裂解均属化学变化
D． 酒精燃烧的过程属于化学能全部转化为热能的过程
6.石油裂解的目的和原理是(　　)
A． 避免炭化结焦
B． 除去石油中的杂质
C． 使直链烃转化为芳香烃
D． 使具有长链的烃深度裂化，断裂成各种短链的气态不饱和烃和少量液态烃
7.下列有关说法不正确的是(　　)
A． 可以利用电解的方法，从海水中获取淡水资源
B． 以海水为原料，制备金属镁的过程中，一定发生了氧化还原反应
C． 由铝土矿提取铝的过程中，不涉及置换反应
D． 人类探月工程的目的之一是获取月球上的He－3资源
8.下列说法中错误的是(　　)
A． 石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B． 含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C． 煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物
D． 煤中的有机物是氨水，煤干馏时可得到粗氨水
9.下列说法正确的是(　　)
A． 石油分馏获得的汽油是纯净物
B． 石油的裂化是物理变化
C． 煤干馏后可以得到粗苯
D． 石油的裂解可以得到氯乙烯
10.下列涉及有机物的说法中正确的是(　　)
A． 煤的干馏可得到苯、甲苯等芳香烃
B． 乙烯、氯乙烯都是不饱和烃，均可用于合成有机高分子材料
C． 在加热条件下，加入适量乙醇以除去乙酸乙酯中含有的乙酸杂质
D． 淀粉和纤维素的水解产物都是葡萄糖，二者互为同分异构体
11.“铝热反应”是一种重要的化学反应，下列说法正确的是(　　)
A． 是吸热反应 B． 铝热剂是纯净物
C． 铝热剂是混合物 D． 铝热反应不是氧化还原反应
12.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
13.下列做法不能体现低碳生活的是(　　)
A． 减少食物加工过程 B． 注意节约用电
C． 尽量购买本地的、当季的食物 D． 大量使用薪柴为燃料
14.造成温室效应的原因是人类向空气大量排放了(　　)
A． CO B． CO2 C． SO2 D． NO
15.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

二、填空题
16.钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以冶炼钛，主要有以下五个反应：
①FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O
②TiOSO4＋2H2O===H2TiO3↓＋H2SO4
③H2TiO3TiO2＋H2O
④TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4↑＋2CO↑
⑤TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti
(1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是________。
A．反应①是非氧化还原反应
B．反应②生成了两种酸
C．反应④中的TiO2是氧化剂
D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强
(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析正确的是________。
A．钛是像金、铂一样的不活泼金属
B．金属钛的表面易形成致密的氧化膜
C．钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应
D．钛有很高的强度
17.海水是一种丰富的资源，工业上可从海水中提取多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。

回答下列问题：
(1)流程图中操作a的名称为________。
(2)工业上从海水中提取的NaCl，可用来制取纯碱，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①气体A、B是CO2或NH3，则气体A应是________(填化学式)
②滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质，工业上是向滤液D中通入NH3，并加入细小食盐颗粒，冷却析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体，则通入NH3的作用是________________________________________________________________________。
(3)镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。
①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是________________________________________________________________________。
②操作b是在________氛围中进行，若在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl，写出有关反应的化学方程式：__________________________________________________________________。
18.利用黄铜矿冶炼的主要原理为8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。
回答下列问题：
(1)该反应的氧化剂是________，还原剂是________。
(2) )该反应中每有2 mol二氧化硫生成，反应中转移电子的物质的量是________。
(3)下列有关判断合理的是________。
A. 避免污染，排放的尾气用98.3%的浓硫酸吸收
B．CuFeS2中铁显＋2价，该反应中只有铜被还原
C．检验炉渣中含＋2价铁的试剂是盐酸、硫氰化钾溶液和氯水
D．冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸
19.“资源节约型和环境友好型社会”就是要谋求社会的和谐发展。请根据这一主题，选择下列序号进行填空。
A．二氧化碳 B．氮氧化物
C．二氧化硫 D．氟氯烃
(1)推广使用燃煤脱硫技术，防治________污染。
(2)造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是__________________________________。
(3)会破坏臭氧层的物质是________。
(4)导致光化学烟雾的物质是________。
20.“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：

请回答下列问题：
(1)工艺操作①、②分别为________、________。
(2)工业合成氨的化学方程式为：________。
(3)写出生成“产品”的离子方程式：________。
(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是___________________。
(5)副产品的化学式为________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是___________。
三、实验题
21.海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：

(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。
(2)实验室将粗盐制成精盐的过程中，溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：
①溶解：________________________________________________________________________。
②过滤：________________________________________________________________________。
③蒸发：________________________________________________________________________。
22.海带是海洋中的一种褐藻，海带中含有丰富的碘，是人类经常食用的一种补碘食物。某资料中有“海带中碘的检验”的选做实验，操作步骤如下：
①取3 g左右干海带，除去表面杂质，剪碎，用酒精润湿，放在坩埚中灼烧成灰，冷却；
②将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水，搅拌，煮沸2～3 min，使可溶物质溶解，过滤；
③向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1 mL 过氧化氢溶液，观察现象；
④取少量上述所得溶液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象；
⑤向③剩余的滤液中加入1 mL 四氯化碳，振荡静置，观察现象；
⑥向加有四氯化碳的溶液中加入氢氧化钠溶液，充分振荡后，将混合液的下层液体放入指定的容器中。
请回答下列问题：
(1)海带中碘元素是________(填“碘离子”、“碘单质”或“碘酸盐”)，步骤①中除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗，原因是_________________________________；
(2)可说明海带中含有碘的现象有_________________________________________________；
(3)操作⑤叫做________，操作⑥的目的是_________________________________________。
四、推断题
23.已知A、B、F是家庭中常见的有机物，E是石油化工发展水平的标志，F是一种常见的高分子材料。根据下面转化关系回答下列问题：

(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为________、________。
(2)下列物质中沸点最高的是________。
A．汽油 B．煤油
C．柴油 D．重油
(3)在①～⑤中属于取代反应的是________；原子利用率为100%的反应是________。(填序号)
(4)写出结构简式：A________、F________。
(5)写出反应③的离子方程式：____________________________________________________。
(6)作为家庭中常见的物质F，它给我们带来了极大的方便，同时也造成了环境污染，这种污染称为________。
24.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
25.铝热反应不仅用于焊接钢轨，而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式，指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂，并计算生成1 mol各种金属分别需要纯铝的质量。
V2O5＋Al——Al2O3＋V
Co3O4＋Al——Al2O3＋Co


答案解析
1.【答案】C
【解析】花岗岩不会放出甲醛气体，居室装修材料如化纤地毯、三合板等均会释放出污染空气的甲醛气体，A错误；现代的有机玻璃是有机物，不是硅酸盐产品，古代的陶瓷、砖瓦，水泥属于硅酸盐产品，B错误；氨基酸是人体必需的营养物质，其晶体主要以内盐形式存在，调节溶液的pH可改变它的溶解度，C正确；风化是晶体失去部分结晶水或全部的结晶水的过程，有新物质生成；老化是被氧化，有新物质生成，也属于化学变化，D错误。
2.【答案】B
【解析】一氧化碳和氢气为煤气的主要成分；甲烷是天然气的主要成分。
3.【答案】B
【解析】A、C、D均含C元素，燃烧会生成二氧化碳，不能减缓厄而尼诺现象产生，而B的燃烧产物为水，不会导致大气中二氧化碳的含量，可减缓厄而尼诺现象产生。
4.【答案】B
【解析】天然气主要成分是CH4，液化石油气是碳原子个数小于等于4的烃的混合物，即两者都是碳氢化合物。
5.【答案】C
【解析】油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的化合物，料酒中含有乙醇，醋中含有乙酸，乙醇和乙酸在一定条件下能反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯有香味，但乙酸乙酯属于酯类不属于油脂，A错误；能发生加聚反应的物质必须含有不饱和键，聚乙烯中不含不饱和键，所以不能发生加聚反应，B错误；煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，属于化学变化；；通过石油的裂化、裂解可以得到小分子化合物，所以石油的裂化、裂解是化学变化，C正确；酒精燃烧会发光、放热，所以酒精燃烧的过程不属于化学能全部转化为热能的过程，D错误。
6.【答案】D
【解析】A项，重油采用减压蒸馏是为了避免炭化结焦；B项，与裂解原理和目的无关；C项，使直链烃转化为芳香烃属于结构的重新调整；D项，石油的裂解是深度裂化，目的是为了获取大量石油化工原料。作为合成原料的主要是气态烯烃，其中以乙烯量为最大，其次还有丙烯、丁二烯等。裂化产物中还有芳香烃的液态产品：苯、甲苯、二甲苯。
7.【答案】A
【解析】海水中含有氯化钠，电解法得到氢气和氯气；得到淡水的方法应为蒸馏法，A错误；制备金属镁是电解熔融氯化镁，MgCl2Mg＋Cl2↑，发生了氧化还原反应，B正确；铝土矿提取铝利用氧化铝，氢氧化铝的两性进行反应提取，过程中无置换反应，C正确；人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“He－3”，解决地球能源危机，D正确。
8.【答案】D
【解析】汽油是C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到，也可由C18以上的烷烃经过裂化反应得到，A、B正确；煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物，其干馏产物中有粗氨水，故C正确，D错误。
9.【答案】C
【解析】分馏是利用物质沸点不同来分离液体物质的方法，石油分馏时得到的每一种馏分仍为混合物，A错误；石油裂化是指在一定条件下将含碳原子数较多，相对分子质量较大的烃断裂为含碳原子数较少、相对分子质量较小的烃的过程，属化学变化，B错误；煤干馏可以得到粗苯、煤焦油等物质，C正确；石油是烃类物质的混合物，裂解产物仍然为烃，不会生成氯乙烯，D错误。
10.【答案】A
【解析】煤的干馏可得到煤焦油，煤焦油主要成分为苯、甲苯等，经分馏可得到纯净的苯、甲苯；氯乙烯含有不饱和键但属于卤代烃；有机物除杂一般不能采用转化法，有机反应比较复杂，往往存在一定可逆性，不能转化完全，而且加入的物质又会成为新的杂质，可以采用饱和碳酸氢钠溶液除去；淀粉和纤维素是有机高分子，尽管化学式相同(C6H10O5)n，但n值不同，故不能互称为同分异构体。
11.【答案】C
【解析】铝热剂为铝和金属氧化物的混合物，反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质，为放热反应。
12.【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。
13.【答案】D
【解析】薪柴燃烧释放出二氧化碳气体，不符合“低碳生活”的理念；减少食物的加工过程和节约用电，可少耗能量，减少释放二氧化碳的量，符合“低碳生活”的理念；购买本地和当季食物，可以减少运输过程的能量耗损，减少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”的理念。
14.【答案】B
【解析】能够产生温室效应的气体有二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯代烷、水蒸气等，其中人类向空气中排放大量的二氧化碳是形成温室效应的主要原因。
15.【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。
16.【答案】(1)C　(2)B
【解析】(1)在反应①中没有化合价的变化，反应②中，化学式H2TiO3符合酸的一般化学式，它是钛酸的化学式。反应④中，钛元素的化合价保持不变，氯气是氧化剂，碳是还原剂，反应⑤，镁是还原剂，钛是还原产物，所以镁的还原性强于钛。
(2)题目中一开始就指出：钛是一种活泼的金属，但是钛耐腐蚀性强，联系金属铝的性质，铝表面易形成致密的保护膜，阻止反应继续进行，以此类推钛，很容易选择B。
17.【答案】(1)蒸发结晶(或蒸发)
(2)①NH3　②增加NH4+的浓度，有利于NH4Cl的析出，并将 NaHCO3转化为Na2CO3而不易析出
(3)①用洁净的铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧、若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠(答焰色反应也可)　②HCl(气流)　MgCl2·6H2OMg(OH)Cl＋HCl＋5H2O
【解析】(1)将海水蒸发结晶得到粗盐，提取粗盐后的母液中主要含有的是Mg2＋；
(2)①先通氨气的原因是氨气极易溶于水，若先通CO2，则会使产率较低；②从平衡的角度去分析，增加NH4+的浓度，有利于NH4Cl的析出，同时将NaHCO3转化为Na2CO3而不析出；
(3)①采用焰色反应来检验；②HCl的作用是防止MgCl2的水解。
18.【答案】　(1)CuFeS2　CuFeS2和O2　(2)12.5 mol (3)D
【解析】(1)在该反应中，CuFeS2中铜的化合价降低、硫和部分铁的化合价升高， CuFeS2既是氧化剂又是还原剂，氧气作氧化剂。
(2)由化学方程式知，每生成16 mol二氧化硫转移电子100 mol，若生成2 mol二氧化硫时，则转移12.5 mol电子。
(2)浓硫酸不能吸收二氧化硫；该反应中铜元素、氧元素化合价降低，二者被还原；在＋3价铁存在下，应选用酸性高锰酸钾溶液检验＋2价铁；炉渣中含有氧化铁和氧化亚铁，可以冶炼铁，二氧化硫可以用作制硫酸的原料。
19.【答案】(1)C　(2)A　(3)D　(4)B
【解析】(1)推广使用燃煤脱硫技术，减少二氧化硫的排放，防治二氧化硫产生的污染。
(2)造成温室效应的气体是二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气，使地球相当于又一个保护膜，热量不能散发出去，导致气候变暖。
(3)破坏臭氧层的物质是氟氯烃，氟氯烃与臭氧反应转化为氧气，使臭氧减少。
(4)导致光化学烟雾的是氮的氧化物。
20.【答案】(1)蒸馏　过滤
(2)N2＋3H22NH3
(3)CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH4+＋SO
(4)用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3(或其他可行的方法)
(5)CaO　CO2
【解析】(1)合成氨的原料之一氮气来源于空气，分离方法是将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气，而将固体与液体分开的方法是过滤。(2)工业合成氨的条件是高温、高压和催化剂。(3)“产品”是硫酸铵，反应物是硫酸钙悬浊液、二氧化碳、氨气等，产物除产品硫酸铵外，还有碳酸钙沉淀。(4)氨气溶于水显碱性，实验室中可以用湿润的红色石蕊试纸检验，或利用氨气与氯化氢化合为氯化铵的反应进行检验等。(5)分析框图中各物质的关系可知“副产品”为CaO，能够循环使用的物质是CO2。
21.【答案】(1)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤
(2) ①搅拌，加速固体溶解　②引流，防止液体外溅　③搅拌，防止因局部过热而使液体或晶体飞溅
【解析】(1)为防止引入新杂质，可用MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2，然后过滤洗涤得Mg(OH)2。
(2)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速固体的溶解；在过滤时使用玻璃棒引流，可防止液体外溅；蒸发结晶过程中，使用玻璃棒搅拌，可防止因局部过热而使液体或晶体飞溅。
22.【答案】(1)碘离子；防止碘元素的损失
(2)步骤④中加入淀粉溶液后变蓝，步骤⑤中下层液体呈紫红色
(3)萃取；回收四氯化碳
【解析】海带中碘元素以碘离子的形式存在，且易溶于水，为防止碘元素的损失，除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗；实验中步骤④中加入淀粉溶液后变蓝；步骤⑤中下层液体呈紫红色可以说明海带中含有碘。操作⑤是萃取碘水中的碘，操作⑥是为了回收四氯化碳。
23.【答案】(1)分馏　裂解
(2)D
(3)①②③④　⑤
(4)CH3COOH　
(5)CH3COOCH2CH3＋OH－―→CH3COO－＋C2H5OH
(6)白色污染
【解析】石油经过分馏可生产石油气、汽油、柴油等产品，而上述产品再经过高温裂解可制得乙烯、丙烯等化工产品，而E是石油化工发展水平的标志，故E为乙烯，则F为聚乙烯，B为乙醇。由框图知C为乙醇与酸A发生酯化反应生成的酯，且A为家庭中常见有机物，故A为乙酸，C为乙酸乙酯，其他答案可依次推出。
24.【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。
25.【答案】3V2O5＋10Al5Al2O3＋6V　还原剂：Al　氧化剂：V2O5　生成1 mol V需要纯铝45 g
3Co3O4＋8Al4Al2O3＋9Co　还原剂：Al　氧化剂：Co3O4　生成1 mol Co需要纯铝24 g
【解析】根据原子守恒配平化学方程式。两个反应均为氧化还原反应，根据“所含元素化合价升高的物质是还原剂，所含元素化合价降低的物质是氧化剂”进行判断：
3V2O5＋10Al5Al2O3＋6V
氧化剂　还原剂
3Co3O4＋8Al4Al2O3＋9Co
氧化剂　还原剂
根据化学方程式找到纯铝与生成金属之间的物质的量的关系：
10Al　～　6V　　　　　8Al　～　9Co
270 g 6 mol 216 g 9 mol
x1 moly1 mol
列出比例式，解得x＝45 g，y＝24 g
即生成1 mol钒需要45 g纯铝，生成1 mol钴需要24 g纯铝。