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

《化学与自然资源的开发利用》单元测试
一、单选题(共15小题)
1.下列关于有机物的说法中不正确的是(　　)
A． 甲烷、苯、乙醇在一定条件下都能发生取代反应
B． 烷烃和糖类分子中都存在碳碳单键
C． 聚乙烯、纤维素、蛋白质都是高分子化合物
D． 用新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别乙酸、葡萄糖和淀粉三种溶液
2.根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr　②2HBr＋HgHgBr2＋H2↑
③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2　④2HgO2Hg＋O2↑
该方案的目的是制备(　　)
A． HBr
B． CaO
C． H2
D． Hg
3.下列对合成材料的认识不正确的是(　　)
A． 有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的
B．的单体是
C． 聚乙烯()是由乙烯加聚生成的纯净物
D． 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
4.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
5.可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是(　　)
A． 乙醇
B． 溴的四氯化碳溶液
C． 氢氧化钠溶液
D． 盐酸
6.用铝热法还原下列物质，制得金属各1mol，消耗铝最少的是(　　)
A． Fe3O4
B． MnO2
C． Cr2O3
D． V2O5
7.下列有关煤的说法正确的是(　　)
A． 煤的干馏是一种物理变化过程
B． 煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后蒸馏的方法把它们分离出来
C． 煤可以直接液化，使煤与氢气作用生成液体燃料
D． 煤的气化是将煤在高温条件下由固态转化为气态，是物理变化过程
8.下列物质的组合，不属于铝热剂的是(　　)
A． FeO＋Al
B． Mg＋Al2O3
C． Al＋V2O5
D． Al＋Cr2O3
9.全球变暖给我们敲响了警钟，节能减排关系人类的生存环境，下列说法错误的是(　　)
A． 发展汽车产业，鼓励私人购车
B． 推广“低碳经济”，如及时关灯、关空调等
C． 推广“绿色自由”计划，吸收空气中的二氧化碳并利用廉价能源合成汽油
D． 利用晶体硅制作的太阳能电池将太阳能直接转化为电能
10.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
11.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
12.三峡工程是目前世界上最大的水利枢纽，它所提供的清洁、廉价、再生的水电，相当于每年燃烧5 000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于控制(　　)
①氮氧化物的排放　②酸雨的形成　③臭氧层空洞扩大
④温室效应　⑤白色污染
A． ①②
B． ②④
C． ③④
D． ①②⑤
13.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
14.2006年4月22日是第37个“世界地球日”，宣传主题是“善待地球——珍惜资源、持续发展”。下列行为不符合这一主题的是(　　)
A． 为满足人类发展对水的需求，我们应优先开采地下水
B． 在工业生产中引入“绿色化学”的理念，使原料尽可能被利用
C． 节约能源，降低能耗
D． 改善汽车发动机的性能，减少尾气排放
15.检验海带中碘元素的实验中，发生如下反应：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O，下列对该反应的叙述中不正确的是(　　)
A． 单质碘为氧化产物
B． 过氧化氢既作氧化剂又作还原剂
C． 过氧化氢的氧化性比单质碘强
D． 生成1 mol I2时转移2 mol电子
二、填空题(共3小题)
16.某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)，其实验方案如下：

请回答下列问题：
(1)过滤用的玻璃仪器有________。
(2)小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析原因：_____________________________，
要想由沉淀I最终制得纯度较高的绿矾，应如何改进：________________________________
________________________________________________________________________________。
(3)小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2可以使B溶解，则该反应的化学方程式为____________________________________________________。
(4)有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改用烧碱，重新设计方案，也能最终制得三种物质，你认为后者方案相对于前者方案________(填“更合理”或“不合理”)，理由是________________________________________________________________________。
17.某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如下图所示：

资料一　石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。
资料二　石油催化裂化中通常使用氧化铝作催化剂。
实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。
(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为________________________________________，
为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_____________________________________，
装置中较长导管的作用是______________________________________________________。
(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了______________________________________________。
(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了___________________________________________________。
(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是_____________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_________________________________
________________________________________________________________________。
(6)石油裂化的重要意义是___________________________________________________。
18.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________。
三、实验题(共3小题)
19.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：________________________________________________________________________。
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。
21.铝和氧化铁的混合物能发生铝热反应，请回答下列问题：
(1)引发铝热反应的实验操作是__________________________________________________。
(2)做铝热反应时，内层纸漏斗底部剪一小孔用水润湿的目的是______________________。
(3)反应的化学方程式为________________________________________________________。

四、计算题(共2小题)
22.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。
23.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】B
【解析】甲烷在光照下易发生取代反应，苯在催化剂作用下易发生取代反应，乙醇与乙酸的酯化反应属于取代反应；甲烷分子中不存在碳碳单键；聚乙烯、纤维素、蛋白质都是高分子化合物；乙酸分子中含有羧基，能溶解氢氧化铜，葡萄糖能和新制氢氧化铜悬浊液反应产生红色沉淀，淀粉与氢氧化铜不反应，因此可以鉴别。
2.【答案】C
【解析】根据“绿色化学”的思想，反应要提高原子利用率，最终产品应该是对环境友好的产品或者是清洁燃料等。将化学方程式①×2＋②×2＋③×2＋④得：2H2O2H2↑＋O2↑。
3.【答案】C
【解析】有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类，合成高分子化合物主要由加聚、缩聚两类反应制备，加聚和缩聚是聚合反应的两种类型。对于高分子化合物来说，尽管相对分子质量很大，却没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，但它们的结构均是由若干链节组成的。
4.【答案】A
【解析】
5.【答案】B
【解析】裂化汽油由饱和烃和不饱和烃组成，直馏汽油仅含饱和烃，故可利用不饱和烃的性质来选择试剂。
6.【答案】A
【解析】根据化合价的变化判断，化合价变化的数值越小，说明发生氧化还原反应时得到的电子数目越少，则消耗铝的量最少。
A项，Fe3O4－Fe，生成1 mol铁，需得电子mol，消耗molAl；
B项，MnO2～Mn，生成1 mol Mn，需要4 mol电子，消耗mol Al；
C项，Cr2O3～Cr，生成1 mol Cr，需要3 mol电子，消耗1 mol Al；
D项，生成1 mol V，需得电子5 mol，消耗mol Al，
消耗Al最少的是Fe3O4。
7.【答案】C
【解析】煤中不含有苯和甲苯，苯和甲苯是煤的干馏产物，煤的干馏属于化学变化，煤的气化是生成了其他燃料，属于化学变化过程。
8.【答案】B
【解析】铝热反应的实质为金属单质之间的置换反应，能跟铝粉组成铝热剂的金属氧化物对应的金属活泼性应较铝弱。
9.【答案】A
【解析】全球变暖是由二氧化碳过量排放导致温室效应，节能减排要求减少二氧化碳、氮的氧化物、硫的氧化物等有害物质排放并节约能源使用即可。
10.【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。
11.【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。
12.【答案】B
【解析】原煤燃烧产生二氧化碳(产生温室效应)和二氧化硫(导致酸雨形成)，减少了原煤的燃烧，就会减少二氧化碳和二氧化硫的排放。
13.【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。
14.【答案】A
【解析】善待地球、珍惜资源应减少资源开发，减少污染物的排放，节约能源、降低能耗。
15.【答案】B
【解析】该反应中单质碘为氧化产物，A正确；
过氧化氢作氧化剂，B错误；
同一反应氧化剂的氧化性大于氧化产物，所以过氧化氢的氧化性比单质碘强， C正确；
反应中每生成1 mol I2，转移2 mol电子，D正确。
16.【答案】(1)烧杯、漏斗、玻璃棒
(2)反应过程中部分二价铁转化成了三价铁　向溶液D中加入足量铁粉，反应后过滤，取滤液蒸发结晶即可得绿矾
(3)Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O
(4)更合理　因为前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量过大
【解析】(1)过滤属于基本操作，玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
(2)Fe2＋很容易被空气中的氧气氧化为Fe3＋，加入足量铁粉于溶液中，就可以使Fe3＋转化为Fe2＋，从而使滤液蒸发结晶即可得绿矾。
(3)稀H2SO4不能直接氧化Cu，加入氧化性的H2O2可氧化。
(4)实验评价在于比较，一般是从试剂成本、反应时间(生产效率)等方面思考，故后者更合理。
17.【答案】(1)从下往上，从左往右　检查装置的气密性　导气和冷凝气体
(2)裂化生成了碳原子数大于4的烃
(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃
(4)不能，因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应
(5)C20H42C10H22＋C10H20
(6)可提高石油产品中轻质燃油，特别是汽油的产量和质量
【解析】仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左到右的原则，装入药品之前要检查装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；试管Ⅱ中有液体生成，说明生成4个碳原子数以上的烃，因为常温、常压下，4个碳原子数以上的烃大都呈液态，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成常温、常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。
18.【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。
19.【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。
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)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃
(2)使熔融物易于落下且防止纸漏斗着火
(3)Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
【解析】引发铝热反应的实验操作与注意事项。
22.【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。
23.【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。