苏教版高中化学必修2专题4《化学科学与人类文明》单元测试题（解析版）
文档属性
| 名称 | 苏教版高中化学必修2专题4《化学科学与人类文明》单元测试题（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 65.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-03-02 22:21:36 | ||
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文档简介
专题4《化学科学与人类文明》单元测试题
一、单选题(共15小题)
1.下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是( )
A． 煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程
B． 煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程
C． 煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程
D． 石油通过催化裂化或裂解，可以获得碳原子数较少的轻质油
2.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
3.在环境保护越来越重视的今天，大型工厂搬离主城区是一个趋势。某一大型钢铁厂在生产时经常产生大量红棕色的烟，你估计这一空气污染物最有可能是( )
A． 氧化镁粉尘
B． 氧化铁粉尘
C． 二氧化硅粉尘
D． 氧化铝粉尘
4.下列说法中不正确的是( )
A． 石油的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志
B． 石油裂化既能提高汽油产量，又能提高汽油的质量
C． 石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样
D． 烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解
5.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是( )
A． 为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药
B． 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C． 实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源
D．和CO2反应生成可降解聚合物，该反应符合绿色化学的原则
6.下列关于金属在自然界中存在形态的说法不正确的是( )
A． 地壳中含量最高的金属是铁，其次是铝
B． 铝在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分是氧化铝)中
C． 铁主要存在与铁矿石(磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等)中
D． 金、铂等不活泼的金属以游离态形式存在
7.金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法中不正确的是( )
A． 越活泼的金属越难冶炼
B． 合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
C． 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D． 金属元素在自然界中都以化合态的形式存在
8.下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是( )
A． 煤的气化是将固态煤粉碎后高温下变为气态后，能与氧气充分接触而使煤完全燃烧
B． 天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等
C． 石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同
D． 化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料
9.工业上合成氨的原料之一为氢气，其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷(C3H8)制取。以下途径，假设反应都能进行，从经济效益考虑最合理的反应是( )
A． C3H83C＋4H2
B． C3H8C3H6＋H2
C． C3H8＋6H2O3CO2＋10H2
D． 2H2O2H2↑＋O2↑
10.下列有关水处理的说法中，不正确的是( )
A． 可以利用废水中的有机物来增加水中溶解的氧
B． 可以利用熟石灰来中和酸性废水
C． 可以利用明矾等混凝剂溶于水后生成的胶体，吸附水中的悬浮颗粒
D． 可以利用沉淀反应除去水中的重金属离子
11.化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是( )
A． 改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放
B． 开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用
C． 研发可降解高分子材料，减少“白色污染”
D． 过度开采矿物资源，促进地方经济发展
12.合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念，下列关于燃料的说法正确的是( )
A． “可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B． 氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料
C． 乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料
D． 石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
13.化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。下列说法不正确的是( )
A． PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。PM2.5比胶体粒子小，因其比表面积大，故可吸附含有铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的重金属离子，入肺后对人体产生很大的危害
B． 富含氮、磷的生活污水不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉
C． 大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染
D．14C可用于文物的年代鉴定，14C和12C互为同位素
14.下列石油的炼制和加工过程，属于物理变化的是( )
A． 分馏
B． 重整
C． 裂化
D． 裂解
15.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是( )
A． 答案A
B． 答案B
C． 答案C
D． 答案D
二、填空题(共3小题)
16.铁是地壳中含量很丰富的元素， 金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。
(1)写出焦炭在高炉中所参与的两个反应的化学方程式：_______________________________。
(2)写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验室中可用CO还原Fe2O3，在加热Fe2O3前应________，直到无________现象时才能点燃酒精灯加热，否则可能发生________现象，未反应完全的CO______(填“能”或“不能”)排放到大气中，应做________处理。
17.已知煤的近代结构模型如图所示。
回答下列问题：
(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得________的重要来源。
(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的________、________等气体物质，造成严重的大气污染。
(3)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并[α]芘的排放量也减少，同时节煤20%～30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其固硫过程________、________。
(4)为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有________、________、________等。
18.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)。
(2)上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是________(填代号)。
a．高空排放
b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3
d．用浓硫酸吸收
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
根据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是_____________________________________________________。
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为________。证明炉渣中含有FeO的实验现象为_____________________________
________________________________________________________________________________。
三、实验题(共2小题)
19.铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：
(1)写出得到单质铁的化学方程式：________________________________________________。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁： ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置末端气球的作用为___________________________________________________。
实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO？原因是什么？_________________
________________________________________________________________________。
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。
答案解析
1.【答案】C
【解析】A项，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤的干馏产品有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等；B项，煤的液化是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程；C项，煤的气化是将煤转化为气体燃料(如CO、H2)的过程，为化学变化；D项，石油的催化裂化与裂解原理相同，都是将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程，从而获得轻质油。
2.【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)。
3.【答案】B
【解析】氧化镁是白色固体，能形成白色的烟；氧化铁是棕红色固体，俗称铁红，能形成棕红色的烟；
二氧化硅是白色的固体，能形成白色的烟；氧化铝是白色的固体，能形成白色的烟。
4.【答案】A
【解析】乙烯的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志；石油裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量，裂解是深度裂化，以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的；烷烃裂解方式有两种，即断链和脱氢。
5.【答案】D
【解析】大量使用化肥和农药，会产生严重的环境问题，A项错误；绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境污染，而不是简单的环境污染治理，B项错误；化石燃料清洁利用只是环境保护和资源利用的一个方面，另一方面要开发新能源和新的资源，C项错误；D项，两种单体发生加成聚合生成高聚物，无小分子生成，原子利用率为100%，符合绿色化学原则，D正确。
6.【答案】A
【解析】地壳中含量最高的金属是铝，其次是铁。金属在自然界中的存在形态与其化学活动性有关，化学性质比较活泼的金属铝、铁等在自然界中以化合态存在，汞、金、铂等化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在。
7.【答案】D
【解析】大多数金属元素在自然界中以化合态形式存在，在冶炼过程中金属的化合价由正价降低为0价，得到电子被还原；金属的活动性越强，对应的金属阳离子氧化性就越弱，该金属就越难冶炼；金属元素在自然界中大多数以化合态的形式存在，某些不活泼的金属(如金等)能以游离态的形式存在。合金的性质与成分金属的性质不同(如合金比各成分金属的熔沸点低、硬度大)。
8.【答案】A
【解析】煤的气化是在高温下，将固态煤与水蒸气反应转化为可燃性气体(一氧化碳和氢气)的过程；天然气、煤和石油都是重要的化工原料；直馏汽油的成分是烷烃，裂化汽油中含有不饱和烃。
9.【答案】C
【解析】C3H8＋6H2O3CO2＋10H2这一反应最合理，首先产的H2量多，其次耗能还少。
10.【答案】A
【解析】废水中的有机物腐败消耗氧气，不会增加水中的溶解氧；熟石灰为碱，可与酸发生中和反应，所以可以利用熟石灰来中和酸性废水；明矾中铝离子水解生成胶体，具有吸附性，可吸附水中的悬浮杂质，所以可以利用明矾等混凝剂溶于水后生成的胶体，吸附水中的悬浮颗粒；
水中的重金属离子有毒，可转化为沉淀除去，则可以利用沉淀反应除去水中的重金属离子。
11.【答案】D
【解析】本题考查化学与可持续发展的联系，意在考查同学们对常见的资源利用和环境污染及环境保护等问题的识记能力。过度开采矿物资源会造成资源匮乏，不利于社会的可持续发展。
12.【答案】B
【解析】可燃冰外观像冰，其化学组成是CH4·nH2O，根据元素守恒知，水不能变为油；氢能源来源广、热值高，且燃烧后生成水对环境无污染；乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，其燃烧产物是二氧化碳和水，但乙醇为可再生能源，；石油和煤都属于化石燃料，且属于不可再生能源。
13.【答案】A
【解析】砷是非金属，A不正确；富含氮、磷的生活污水容易形成赤潮或水华，所以不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉，B正确；大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染，C正确；14C可用于文物的年代鉴定，14C和12C的质子数相同，而中子数不同，二者互为同位素，D正确。
14.【答案】A
【解析】只有分馏属于物理变化，其它加工方法都会产生新的物质，属于化学变化。
15.【答案】C
【解析】
C选项为火法炼铜，发生的不是热分解反应。
16.【答案】(1)C＋O2CO2，C＋CO22CO
(2)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
(3)验纯 爆鸣 爆炸 不能 点燃
【解析】(1)在冶炼铁的过程中，为提高C的利用率，先发生反应C＋O2CO2，再发生反应：CO2＋C2CO，用CO还原Fe2O3，接触更充分，效果更好。
(3)加热Fe2O3之前应先检验CO的纯度，否则会发生爆炸，由于CO有毒，故未完全反应的CO应点燃，以防污染环境。
17.【答案】(1)芳香烃
(2)二氧化硫 氮氧化物
(3)CaCO3CaO＋CO2↑ 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
(4)干馏 气化 液化
【解析】从煤的结构模型图可以看出，它是工业上芳香烃的重要来源；直接燃烧会产生二氧化硫及氮氧化物而污染大气；石灰石固硫实际上是利用碳酸钙分解产生的氧化钙结合二氧化硫，在煤燃烧时生成硫酸钙；煤的干馏、气化、液化等是对煤的综合利用的重要方法。
18.【答案】(1)Cu、O
(2)b、c
(3)a.Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O b．稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色
【解析】(1)分析方程式中各元素化合价可知→C，→氧元素、铜元素在反应中被还原。(2)二氧化硫污染环境，不能排入空气中，浓硫酸不能吸收二氧化硫，也不能消耗二氧化硫，可以“变废为宝”制硫酸，也可以用纯碱吸收制亚硫酸钠。(3)Al3＋与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，而Fe3＋与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，过滤，将Al3＋除去。反应的离子方程式为Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。若要证明炉渣中含有FeO需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，将该溶液加入到高锰酸钾溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可以使高锰酸钾溶液褪色。选用的试剂是稀硫酸和高锰酸钾溶液。
19.【答案】(1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体，则证明生成了单质铁
(3)收集CO，防止污染空气 先停止加热，防止生成的铁再次被氧化
【解析】本题利用热还原法冶炼金属铁，其原理是Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，检验是否生成单质铁，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体(H2)，则证明生成了单质铁；而反应刚结束时，得到的铁还是赤热的，若先停止通入CO，会导致铁又被氧化，所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO；装置末端气球是实验的尾气处理装置，其作用是收集CO，防止污染空气。
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。
一、单选题(共15小题)
1.下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是( )
A． 煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程
B． 煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程
C． 煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程
D． 石油通过催化裂化或裂解，可以获得碳原子数较少的轻质油
2.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
3.在环境保护越来越重视的今天，大型工厂搬离主城区是一个趋势。某一大型钢铁厂在生产时经常产生大量红棕色的烟，你估计这一空气污染物最有可能是( )
A． 氧化镁粉尘
B． 氧化铁粉尘
C． 二氧化硅粉尘
D． 氧化铝粉尘
4.下列说法中不正确的是( )
A． 石油的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志
B． 石油裂化既能提高汽油产量，又能提高汽油的质量
C． 石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样
D． 烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解
5.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是( )
A． 为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药
B． 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C． 实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源
D．和CO2反应生成可降解聚合物，该反应符合绿色化学的原则
6.下列关于金属在自然界中存在形态的说法不正确的是( )
A． 地壳中含量最高的金属是铁，其次是铝
B． 铝在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分是氧化铝)中
C． 铁主要存在与铁矿石(磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等)中
D． 金、铂等不活泼的金属以游离态形式存在
7.金属材料在日常生活、生产中有着广泛的运用，下列关于金属的说法中不正确的是( )
A． 越活泼的金属越难冶炼
B． 合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
C． 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D． 金属元素在自然界中都以化合态的形式存在
8.下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是( )
A． 煤的气化是将固态煤粉碎后高温下变为气态后，能与氧气充分接触而使煤完全燃烧
B． 天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等
C． 石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同
D． 化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料
9.工业上合成氨的原料之一为氢气，其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷(C3H8)制取。以下途径，假设反应都能进行，从经济效益考虑最合理的反应是( )
A． C3H83C＋4H2
B． C3H8C3H6＋H2
C． C3H8＋6H2O3CO2＋10H2
D． 2H2O2H2↑＋O2↑
10.下列有关水处理的说法中，不正确的是( )
A． 可以利用废水中的有机物来增加水中溶解的氧
B． 可以利用熟石灰来中和酸性废水
C． 可以利用明矾等混凝剂溶于水后生成的胶体，吸附水中的悬浮颗粒
D． 可以利用沉淀反应除去水中的重金属离子
11.化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是( )
A． 改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放
B． 开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用
C． 研发可降解高分子材料，减少“白色污染”
D． 过度开采矿物资源，促进地方经济发展
12.合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念，下列关于燃料的说法正确的是( )
A． “可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B． 氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料
C． 乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料
D． 石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
13.化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。下列说法不正确的是( )
A． PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。PM2.5比胶体粒子小，因其比表面积大，故可吸附含有铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的重金属离子，入肺后对人体产生很大的危害
B． 富含氮、磷的生活污水不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉
C． 大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染
D．14C可用于文物的年代鉴定，14C和12C互为同位素
14.下列石油的炼制和加工过程，属于物理变化的是( )
A． 分馏
B． 重整
C． 裂化
D． 裂解
15.下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是( )
A． 答案A
B． 答案B
C． 答案C
D． 答案D
二、填空题(共3小题)
16.铁是地壳中含量很丰富的元素， 金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。
(1)写出焦炭在高炉中所参与的两个反应的化学方程式：_______________________________。
(2)写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验室中可用CO还原Fe2O3，在加热Fe2O3前应________，直到无________现象时才能点燃酒精灯加热，否则可能发生________现象，未反应完全的CO______(填“能”或“不能”)排放到大气中，应做________处理。
17.已知煤的近代结构模型如图所示。
回答下列问题：
(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得________的重要来源。
(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的________、________等气体物质，造成严重的大气污染。
(3)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并[α]芘的排放量也减少，同时节煤20%～30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其固硫过程________、________。
(4)为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有________、________、________等。
18.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫和铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)。
(2)上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是________(填代号)。
a．高空排放
b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3
d．用浓硫酸吸收
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
根据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是_____________________________________________________。
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为________。证明炉渣中含有FeO的实验现象为_____________________________
________________________________________________________________________________。
三、实验题(共2小题)
19.铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：
(1)写出得到单质铁的化学方程式：________________________________________________。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁： ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置末端气球的作用为___________________________________________________。
实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO？原因是什么？_________________
________________________________________________________________________。
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。
答案解析
1.【答案】C
【解析】A项，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤的干馏产品有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等；B项，煤的液化是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程；C项，煤的气化是将煤转化为气体燃料(如CO、H2)的过程，为化学变化；D项，石油的催化裂化与裂解原理相同，都是将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程，从而获得轻质油。
2.【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)。
3.【答案】B
【解析】氧化镁是白色固体，能形成白色的烟；氧化铁是棕红色固体，俗称铁红，能形成棕红色的烟；
二氧化硅是白色的固体，能形成白色的烟；氧化铝是白色的固体，能形成白色的烟。
4.【答案】A
【解析】乙烯的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志；石油裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量，裂解是深度裂化，以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的；烷烃裂解方式有两种，即断链和脱氢。
5.【答案】D
【解析】大量使用化肥和农药，会产生严重的环境问题，A项错误；绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境污染，而不是简单的环境污染治理，B项错误；化石燃料清洁利用只是环境保护和资源利用的一个方面，另一方面要开发新能源和新的资源，C项错误；D项，两种单体发生加成聚合生成高聚物，无小分子生成，原子利用率为100%，符合绿色化学原则，D正确。
6.【答案】A
【解析】地壳中含量最高的金属是铝，其次是铁。金属在自然界中的存在形态与其化学活动性有关，化学性质比较活泼的金属铝、铁等在自然界中以化合态存在，汞、金、铂等化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在。
7.【答案】D
【解析】大多数金属元素在自然界中以化合态形式存在，在冶炼过程中金属的化合价由正价降低为0价，得到电子被还原；金属的活动性越强，对应的金属阳离子氧化性就越弱，该金属就越难冶炼；金属元素在自然界中大多数以化合态的形式存在，某些不活泼的金属(如金等)能以游离态的形式存在。合金的性质与成分金属的性质不同(如合金比各成分金属的熔沸点低、硬度大)。
8.【答案】A
【解析】煤的气化是在高温下，将固态煤与水蒸气反应转化为可燃性气体(一氧化碳和氢气)的过程；天然气、煤和石油都是重要的化工原料；直馏汽油的成分是烷烃，裂化汽油中含有不饱和烃。
9.【答案】C
【解析】C3H8＋6H2O3CO2＋10H2这一反应最合理，首先产的H2量多，其次耗能还少。
10.【答案】A
【解析】废水中的有机物腐败消耗氧气，不会增加水中的溶解氧；熟石灰为碱，可与酸发生中和反应，所以可以利用熟石灰来中和酸性废水；明矾中铝离子水解生成胶体，具有吸附性，可吸附水中的悬浮杂质，所以可以利用明矾等混凝剂溶于水后生成的胶体，吸附水中的悬浮颗粒；
水中的重金属离子有毒，可转化为沉淀除去，则可以利用沉淀反应除去水中的重金属离子。
11.【答案】D
【解析】本题考查化学与可持续发展的联系，意在考查同学们对常见的资源利用和环境污染及环境保护等问题的识记能力。过度开采矿物资源会造成资源匮乏，不利于社会的可持续发展。
12.【答案】B
【解析】可燃冰外观像冰，其化学组成是CH4·nH2O，根据元素守恒知，水不能变为油；氢能源来源广、热值高，且燃烧后生成水对环境无污染；乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，其燃烧产物是二氧化碳和水，但乙醇为可再生能源，；石油和煤都属于化石燃料，且属于不可再生能源。
13.【答案】A
【解析】砷是非金属，A不正确；富含氮、磷的生活污水容易形成赤潮或水华，所以不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉，B正确；大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染，C正确；14C可用于文物的年代鉴定，14C和12C的质子数相同，而中子数不同，二者互为同位素，D正确。
14.【答案】A
【解析】只有分馏属于物理变化，其它加工方法都会产生新的物质，属于化学变化。
15.【答案】C
【解析】
C选项为火法炼铜，发生的不是热分解反应。
16.【答案】(1)C＋O2CO2，C＋CO22CO
(2)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
(3)验纯 爆鸣 爆炸 不能 点燃
【解析】(1)在冶炼铁的过程中，为提高C的利用率，先发生反应C＋O2CO2，再发生反应：CO2＋C2CO，用CO还原Fe2O3，接触更充分，效果更好。
(3)加热Fe2O3之前应先检验CO的纯度，否则会发生爆炸，由于CO有毒，故未完全反应的CO应点燃，以防污染环境。
17.【答案】(1)芳香烃
(2)二氧化硫 氮氧化物
(3)CaCO3CaO＋CO2↑ 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
(4)干馏 气化 液化
【解析】从煤的结构模型图可以看出，它是工业上芳香烃的重要来源；直接燃烧会产生二氧化硫及氮氧化物而污染大气；石灰石固硫实际上是利用碳酸钙分解产生的氧化钙结合二氧化硫，在煤燃烧时生成硫酸钙；煤的干馏、气化、液化等是对煤的综合利用的重要方法。
18.【答案】(1)Cu、O
(2)b、c
(3)a.Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O b．稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色
【解析】(1)分析方程式中各元素化合价可知→C，→氧元素、铜元素在反应中被还原。(2)二氧化硫污染环境，不能排入空气中，浓硫酸不能吸收二氧化硫，也不能消耗二氧化硫，可以“变废为宝”制硫酸，也可以用纯碱吸收制亚硫酸钠。(3)Al3＋与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，而Fe3＋与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，过滤，将Al3＋除去。反应的离子方程式为Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。若要证明炉渣中含有FeO需要首先将其溶解，生成可溶性的亚铁盐，结合试剂分析可知，将该溶液加入到高锰酸钾溶液中，亚铁离子具有强还原性，因此，可以使高锰酸钾溶液褪色。选用的试剂是稀硫酸和高锰酸钾溶液。
19.【答案】(1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体，则证明生成了单质铁
(3)收集CO，防止污染空气 先停止加热，防止生成的铁再次被氧化
【解析】本题利用热还原法冶炼金属铁，其原理是Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，检验是否生成单质铁，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体(H2)，则证明生成了单质铁；而反应刚结束时，得到的铁还是赤热的，若先停止通入CO，会导致铁又被氧化，所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO；装置末端气球是实验的尾气处理装置，其作用是收集CO，防止污染空气。
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。