2019_2020学年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用单元质量检测四含解析新人教版必修2.doc

单元质量检测(四)化学与自然资源的开发利用一、选择题 (本题包括16小题，每小题3分，共48分)1下列关于化学与生产、生活的认识中不正确的是()ACO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C节能减排符合低碳经济的要求D合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺解析：A项中N2不是造成温室效应的气体，故不正确；使用清洁能源、节能减排、合理开发利用能源都符合可持续发展的要求，故B、C、D三项都正确。答案：A2如图为某城市某日空气质量报告，下列叙述与报告内容不相符的是()A该日空气首要污染物是PM10B该日空气质量等级属于中度污染C污染物NO2、CO可能主要来源于机动车尾气DPM2.5、PM10指的是悬浮颗粒物，会影响人体健康解析：首要污染物是指当日污染最重的污染物，根据空气质量报告，PM10数值最大，所以该日空气首要污染物是PM10，故A项正确；该日空气质量指数为79，空气质量等级属于良，故B项错误；机动车尾气中含有NO2、CO，故C项正确；PM2.5指的是大气中的细悬浮颗粒物，它的直径在2.5微米以下，PM10指的是空气中悬浮的直径在10微米以下的颗粒物，PM2.5、PM10会影响人体健康，故D项正确。答案：B32019福建莆田一中高三第一次月考下列说法正确的是()A通过石油裂化制得的汽油是纯净物B煤的气化是将煤在高温条件由固态转化为气态的过程，属于物理变化C天然气是一种清洁的化石燃料D煤的主要成分是碳，它是一种碳的同素异形体解析：通过石油裂化制得的汽油主要是由C5C11的烃组成的混合物，A项错误；煤的气化是将固体煤转化为CO、H2、CH4等可燃性气体和CO2、N2等非可燃性气体的过程，属于化学变化，B项错误；天然气是一种洁净环保的优质化石燃料，几乎不含硫和其他有害物质，燃烧时产生的二氧化碳少于其他化石燃料，造成的温室效应较低，因而能改善环境质量，C项正确；煤是由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成的有机物和一些无机物形成的混合物，不属于碳的同素异形体，D项错误。答案：C4下列说法正确的是()A可以用铝热反应制得单质镁B从海带中提取碘常用过氧化氢作还原剂C水华、赤潮等水体污染是由含氮、磷的大量污水任意排放造成的D铝热剂就是指铝和氧化铁的混合物解析：镁性质比铝活泼，用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁，铝热法只能用于冶炼活泼性比铝弱的金属，A项错误；从海带中提取碘常用氯气作氧化剂，氧化碘离子生成碘单质，B项错误；任意排放含氮、磷的大量污水会导致水污染，使水体富营养化，进而导致水华、赤潮等，C项正确；铝热剂为铝单质和过渡金属元素的氧化物所形成的混合物，D项错误。答案：C5下列说法错误的是()A从海水中提取食盐可采用蒸发结晶的方法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，溴水的浓度不变D实验室用石灰石和稀盐酸反应制备CO2解析：从海水中提取食盐可采用蒸发结晶的方法，A项正确；碱性条件下溴单质与碱性溶液反应，B项正确；因为溴易挥发，因此向饱和溴水中通入空气，会将溴蒸气吹出，使溴水浓度减小，C项错误；实验室制CO2使用CaCO3与稀盐酸反应，若用浓盐酸会使CO2中含较多的HCl，D项正确。答案：C6下列说法错误的是()A催化重整是获得芳香烃的主要途径之一B重油的催化裂化主要是为提高轻质油的产量C“西气东输”工程中输送的气体主要成分为甲烷D煤经气化和液化等物理变化过程，可变为清洁能源解析：由石油的综合利用可知，石油的催化重整是获得芳香烃的主要途径之一，故A项正确；石油的催化裂化获得的是轻质油，如汽油等，故B项正确；“西气东输”工程中输送的气体是天然气，其主要成分是甲烷，故C项正确；煤经气化生成CO和氢气，液化生成甲醇，均发生化学变化，故D项错误。答案：D7从海水中提取溴常用的一种工艺涉及以下过程：氧化，用Cl2将海水中的NaBr氧化成Br2；将海水浓缩；提取，用Cl2将HBr氧化成Br2得到产品；富集，用空气和水蒸气将Br2吹入吸收塔与吸收剂SO2水溶液反应生成HBr。则正确的步骤为 ()A BC D解析：海水提溴的主要工艺流程为：海水浓缩Br2溴蒸气HBrBr2。答案：D8某燃煤发电厂的废气中有SO2，它是形成酸雨的罪魁之一。处理SO2一般用生石灰或类似物质来吸收。下图是处理该废气的装置示意图。下列说法不正确的是()A此过程中既有分解反应，也有化合反应BCaSO4既是氧化产物，又是还原产物C使用此废气处理装置可减少酸雨的形成D理论上整个过程每转移电子1 mol，会对应生成1 mol CO2解析：A项，CaCO3受热分解成CaO和CO2，CaO和SO2反应生成CaSO3，CaSO3和O2反应生成CaSO4，所以过程中有分解反应和化合反应；B项，CaSO3和O2反应生成CaSO4，CaSO4既是氧化产物又是还原产物；C项，此过程可以吸收SO2，减少酸雨的形成；D项，根据反应得关系式2CO2O2，即每转移2 mol电子，会对应生成1 mol CO2，符合题意。答案：D9在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的物质，即原子利用率为100%。在用CH3CCH合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有()ACO2和H2O BCO和CH3OHCCH3OH和H2 DH2和CO2解析：CH2=C(CH3)COOCH3与CH3CCH比较多1个“C2H4O2”，B项中CO与CH3OH物质的量之比为1:1时恰好符合“C2H4O2”的组成。答案：B10海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯B向苦卤中通入Cl2是为了提取溴C实际生产中常选用Ca(OH)2作为沉淀剂D工业生产中用电解氯化镁溶液的方法制取镁解析：粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质，依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后再加盐酸除去杂质，后经过蒸发结晶等操作进行提纯，A项正确；向苦卤中通入Cl2置换出溴单质，分离得到溴，B项正确；工业生产常选用石灰乳作为沉淀剂，而不用氢氧化钠，C项正确；工业生产镁常用电解熔融氯化镁的方法冶炼，D项错误。答案：D11我国古代制得的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子。其冶炼方法是：将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)以及木炭按一定比例混合，加热至800 左右，即炼出闪烁着金子般光泽的“药金”。下列有关叙述正确的是()“药金”是铜锌合金冶炼过程中炉甘石直接被木炭还原，有锌生成用火焰灼烧法可区分黄金和“药金”用稀HNO3能区别黄金和“药金”表面有黑色氧化物的是“药金”，用稀硫酸洗涤后可去掉黑色膜，但可能显示出铜红色A BC D解析：ZnCO3ZnOCO2，故错误；因为“药金”是铜锌合金，故灼烧时生成CuO、ZnO且溶于稀HNO3。答案：B122019河南周口期末据天工开物记载，我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌)，其原理如图乙。已知锌的熔点为420 、沸点为906 。则下列说法不正确的是()A升炼倭铅过程包含氧化还原反应B“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中燃烧形成的C“泥封”的目的是防止得到的锌被氧化D冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体解析：“升炼倭铅”的反应：ZnCO3CO2ZnO、CO2C2CO、ZnOCOZn(g)CO2，有电子转移的反应是氧化还原反应，根据以上分析知CO2C2CO、ZnOCOZn(g)CO2为氧化还原反应，A项正确；“锌火”是未反应完的CO和Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧形成的，B项正确；Zn易被空气氧化，为防止Zn被氧化而用“泥封”的方法隔绝空气，C项正确；反应区温度达到1 1001 300 时，Zn变为蒸气与杂质分离，在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于Zn的熔点)，D项错误。答案：D13铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是()A、中除加试剂外，还需要进行过滤操作Ba、b中铝元素的化合价相同C中需要通入过量的氨气D进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝解析：铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，铝土矿加盐酸后生成Al3和Fe3，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；滤液a中加过量NaOH，Al3转化为AlO、Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH)3沉淀，向滤液b中通入过量的二氧化碳，生成的c为Al(OH)3沉淀，Al(OH)3分解生成的d为Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知、中除加试剂外，都需要对固体和溶液进行分离，所以还需要进行过滤操作，A项正确；a中Al元素的存在形式为Al3，b中Al元素的存在形式为AlO，a、b中铝元素的化合价均为3价，B项正确；中需要把AlO转化为Al(OH)3沉淀，要通入过量的二氧化碳：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO，偏铝酸根和氨气不反应，C项错误；根据上面分析可知过程是Al(OH)3受热分解生成Al2O3，D项正确。答案：C14工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是()A制取镁：海水Mg(OH)2MgOMgB冶炼铝：铝土矿NaAlO2无水AlCl3AlC制溴：浓缩海水Br2HBr(aq)Br2D制碘：海带海带灰I2(aq)I2解析：A项制取Mg应电解MgCl2；B项制取Al应电解Al2O3；D项热裂汽油与I2反应，应用CCl4或苯萃取。答案：C15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B链节为CH2CHC单体为CH2=CHCOORDn为聚合度解析：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CH2=CHCOOR，n为聚合度，故B项不正确。答案：B16某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质。已知：3I26NaOH=5NaINaIO33H2O，根据以上流程，判断下列说法不正确的是()A方案甲采用蒸馏法不合理主要由于碘易升华，会导致碘的损失B步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象为液体分上下两层，上层呈紫红色C步骤Y中，应控制NaOH溶液的浓度和体积D步骤Y的目的是将碘转化成离子进入水层解析：方案甲中采用蒸馏操作，由于碘单质容易升华，会导致碘单质损失，所以甲方案不合理，故A项正确；碘单质易溶于有机溶剂，微溶于水，且四氯化碳的密度大于水，所以步骤X中，向含有碘单质的水溶液中加入四氯化碳后，混合液会分为上下两层，下层为四氯化碳的碘溶液，则下层呈紫红色，故B项错误；步骤Y中发生反应3I26NaOH=5NaINaIO33H2O，需要加入适量的氢氧化钠溶液，为避免后续消耗H2SO4过多，应控制NaOH溶液的浓度和体积，故C项正确；根据反应3I26NaOH=5NaINaIO33H2O可知，步骤Y将碘转化成离子进入水层，故D项正确。答案：B二、非选择题 (本题包括5小题，共52分)17(8分)我国北方大部分地区出现严重空气污染，其主要原因是化石燃料的大量使用。提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，已成为人类面临的重大挑战。(1)氢气是人类理想的能源。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下列可供开发且比较经济的制氢气的方法是_(填序号)。电解水锌与稀硫酸反应光解海水制得氢气后还需要解决的问题是_(写出其中一个)。(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：以上反应中，最节能的是_，原子利用率最高的是_。(3)煤液化后可得到甲醇，甲醇在一定条件下与CO、H2作用生成有机物A，A发生加聚反应可生成高分子，写出A的结构简式_。解析：(1)都不符合经济原则，既可开发又较经济。制得氢气后需要解决的问题是贮存和运输。(2)节能中的“能”指人类提供的能量。利用太阳能是最节能措施之一，而光合作用就是充分利用太阳能；原子利用率最高的化学反应是产物只有一种的化合反应、加成反应、加聚反应等。a利用太阳能，最节能；c中无副产物，原子利用率最高。(3)由高分子可推知A的结构简式为答案：(1)贮存和运输(写出一个即可)(2)ac(3) 18(10分)“铝热反应”的化学方程式为2AlFe2O3Al2O32Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅化学手册知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/6602 0541 5351 462沸点/2 4672 9802 750(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是_。(2)根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：_。(3)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_，当观察到_时，说明熔融物中含有金属铝。(4)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的_(填字母)，理由是_。A浓硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氢氧化钠溶液解析：(1)铁在1 535 熔化，而铝的熔点为660 ，所以铁熔化时铝也熔化，得到铁铝合金。(2)验证产物中含铁最简单的方法就是利用磁铁吸引。(3)根据铝能与碱反应的性质，使样品与NaOH溶液反应，若有H2生成，则可证明样品中含有铝。(4)溶解铁、铝合金最好使用稀硫酸，因为浓硫酸可使铁、铝钝化，稀硝酸反应会产生NO气体，NaOH溶液不能溶解铁。答案：(1)该反应温度下铝已熔化，未反应的铝与生成的铁熔合在一起(2)用磁铁吸引，若能被吸附，说明有铁生成(3)NaOH溶液有气泡生成(4)B稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造成环境污染19(10分)“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。(1)硫酸工业排出的尾气(主要含SO2)有多种处理方式。写出用过量氨水吸收尾气的离子方程式：_。尾气也可用软锰矿浆(MnO2)吸收，写出如图所示“反应1”的化学方程式：_。(2)治理汽车尾气中NO和CO的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使NO和CO在催化剂作用下转化为无毒物质。写出该反应的化学方程式：_。(3)某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、Cl2、NO)，设计了如下流程：“反应1”用于吸收Cl2，“反应1”的化学方程式为_。“反应2”的离子方程式为_。解析：(1)硫酸工业尾气中的SO2用过量的氨水吸收反应生成亚硫酸铵，化学方程式为SO22NH3H2O=(NH4)2SO3H2O，(NH4)2SO3为可溶性强电解质，书写离子方程式时拆写成离子形式，故反应的离子方程式为SO22NH3H2O=2NHSOH2O。由图示可得，用软锰矿浆(MnO2)吸收SO2生成MnSO4，化学方程式为SO2MnO2=MnSO4。(2)NO和CO在催化剂作用下转化为无毒物质，则发生氧化还原反应生成CO2和N2，化学方程式为2CO2NO2CO2N2。(3)由流程图可知，“反应1”用石灰乳吸收Cl2，故化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。“反应2”为NH和NaNO2溶液反应生成无污染气体，根据氧化还原反应原理，NH和NO发生氧化还原反应生成N2，根据原子守恒可知还会生成H2O，该反应的离子方程式为NHNO=N22H2O。答案：(1)SO22NH3H2O=2NHSOH2OSO2MnO2=MnSO4(2)2CO2NO2CO2N2(3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2ONHNO=N22H2O20(12分)海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)为除去粗盐中的杂质(Mg2、SO、Ca2)，加入的试剂顺序正确的是_(填序号)。ANaOH溶液Na2CO3溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸BBaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸CNaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸DNa2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸(2)制备钠单质的方法之一是电解熔融NaCl，写出电解的化学方程式：_。(3)某化学兴趣小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，设计了如图实验装置。图中仪器B的名称是_，冷却水的出口为_(填“甲”或“乙”)。C中液体的颜色为_。D装置的作用是_。(4)已知某溶液中Cl、Br、I的物质的量之比为2:3:4，现欲使溶液中的Cl、Br、I的物质的量之比变成4:3:2，那么需要通入Cl2的物质的量是原溶液中I的物质的量的_(填序号)。A. B. C. D.解析：(1)应先加入BaCl2溶液除去SO，再加入Na2CO3溶液除去Ca2和Ba2，二者加入顺序不能颠倒，如果加反了，过量的Ba2将不能被除去。而加入NaOH溶液除去Mg2的顺序不受限制，最后过量的碳酸钠和氢氧化钠用盐酸除去即可，故B、C两项正确。(2)制备钠单质的方法之一是电解熔融NaCl，电解反应的化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(3)由装置图可知，提纯溴利用的方法是蒸馏，仪器B为直形冷凝管，冷却水应从下端进入，上端流出，故冷却水的出口为甲。控制温度为59 ，使溴单质挥发，通过冷凝得到呈深红棕色或红棕色的液态溴单质。进入D装置的物质为溴蒸气，溴蒸气有毒，为避免其污染环境，需要进行尾气吸收。(4)已知还原性IBrCl，反应后I有剩余，说明Br浓度没有变化，通入的Cl2只与I发生反应，设原溶液中含有2 mol Cl、3 mol Br、4 mol I，通入Cl2后，它们的物质的量之比变为4:3:2，则各离子及其物质的量分别为4 mol Cl、3 mol Br、2 mol I，Cl增加了2 mol，I减少了2 mol，说明通入了1 mol Cl2，则通入的Cl2的物质的量是原溶液中I的物质的量的，故选C项。答案：(1)BC(2)2NaCl(熔融)2NaCl2(3)直形冷凝管甲深红棕色或红棕色吸收尾气(4)C21(12分)某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu(70%)、Al(25%)、Fe(4%)及少量Au等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的流程：已知：Fe3、Al3、Cu2开始沉淀至沉淀完全的pH范围分别为2.23.2、4.15.0、5.36.6。(1)得到滤渣1的主要成分为_。(2)操作包含的实验步骤有_、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；过滤操作所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_。(3)操作中常用无水乙醇对晶体进行洗涤，选用无水乙醇的原因是_。(4)第步加H2O2后发生反应的离子方程式为_。(5)取上述硫酸铝晶体进行热重分析，其热分解主要分为三个阶段：323523 K、553687 K和1 043 K以上，当温度在1 043 K以上时不再失重，下表列出了不同温度下的失重率。已知：失重率100%温度/K失重率/%第一阶段32352340.54第二阶段55368748.65第三阶段1 043以上84.68通过计算确定(写出计算过程)失重第一阶段分解产物的化学式：_。失重第二阶段反应的化学方程式：_。解析：Cu、Fe、Al、Au的混合物中加入稀硫酸和浓硝酸的混合液，得到的滤液1为铁盐、铝盐、铜盐混合溶液，滤渣1为Au，向滤液1中先后加入双氧水和氢氧化钠，加H2O2的作用是把Fe2氧化为Fe3，结合各金属离子沉淀完全时的pH可知，调节pH5.3，可以过滤分离出氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，故滤液2为硫酸铜溶液，滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀。滤渣2加硫酸溶解后加铝置换出铁，过滤除去铁，最后蒸发浓缩，冷却结晶得到硫酸铝晶体。(1)在金属混合物与酸的反应中，硝酸充当氧化剂，根据上面的分析可知滤渣1为Au。(2)操作包括蒸发浓缩、冷却结晶，过滤操作所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。(3)晶体不溶于乙醇，则选用无水乙醇的原因是减少晶体的溶解，便于干燥。(4)第步加H2O2是为了将Fe2氧化为Fe3，离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。(5)设所取硫酸铝晶体为1 mol，则硫酸铝晶体的质量为666 g，第一阶段：加热后失去结晶水的质量m1(H2O)40.54%666 g270 g，失去结晶水的物质的量n1(H2O)15 mol，得到的晶体的化学式是Al2(SO4)33H2O。第二阶段：加热后失去结晶水的质量m2(H2O)666 g(48.65%40.54%)54 g，失去结晶水的物质的量n2(H2O)3 mol，则第二阶段的失重产物中结晶水完全失去，得到的固体物质是Al2(SO4)3。答案：(1)Au(2)蒸发浓缩漏斗(3)减少晶体的溶解，便于干燥(4)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(5)Al2(SO4)33H2O(计算过程见解析)Al2(SO4)33H2OAl2(SO4)33H2O(计算过程见解析)14