- 202.00 KB
- 2021-04-19 发布
化学资源开发利用
一、单选题
1.化学时刻影响着我们的生活，它在工农业生产和日常生活中起到了非常重要的作用。下列说法中正确的是( )
A． 使用一些新型的可降解的塑料可减少“白色污染”
B． 蛋白质、糖类、油脂、维生素是人体必须的营养素，应尽可能多吃
C． 熟石灰可以改良酸性土壤，而且能和硫酸铵混合使用
D． 为了减少水体的污染，农业上禁止使用农药和化肥
2.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
3.在石油工业中，将重油制成乙烯的方法是( )
A． 裂化 B． 裂解 C． 干馏 D． 分馏
4.下列说法不正确的是( )
A． 煤的干馏和石油分馏都是物理变化
B． 石油主要是由多种烃组成的混合物
C． 石油分馏得到的汽油是混合物
D． 石油主要含有碳、氢两种元素
5.化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是( )
A． 煤的干馏和石油的分馏均属于化学变化
B． 蛋白质和蔗糖都属于高分子化合物，一定条件下都能水解
C． 乙烯的产量是衡量一个国家的石油化工发展水平的标志
D． 淀粉与纤维素互为同分异构体
6.下列说法正确的是( )
A． 石油分馏得到的产物是纯净物
B． 石油裂解的目的是得到更多的汽油
C． 石油裂化主要是得到乙烯等气态烃
D． 石油分馏能得到不同沸点范围的产物
7.
环境污染已成为人类社会面临的重大问题，各种污染数不胜数，下列词语与环境污染无关的是( )
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学污染 ⑤臭氧空洞 ⑥水俣病 ⑦潮汐 ⑧大脖子病 ⑨水华
A． ①③④⑨ B． ⑦⑧ C． ⑥⑦⑧ D． ②⑤⑦
8.下列关于海水的知识不正确的是( )
A． 海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用
B． 海水既苦又涩，不能直接利用
C． 海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低
D． 海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库
9.下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是( )
①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程
②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程
③“绿色化学”是没有或尽可能少污染的化学过程
④“绿色化学”是人们理想中的化学过程，无法实现
⑤治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴
⑥合理施用农药属于“绿色化学”
⑦加强环境监测属于“绿色化学”过程
⑧开发利用氢能源属于“绿色化学”
⑨富含叶绿素的食品属于“绿色食品”
⑩新鲜的蔬菜属于“绿色食品”
⑪无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品”
⑫贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品”
A． ③⑧ B． ①②③⑤⑥⑧⑩ C． ②⑥⑦⑨ D． ④
10.化工生产中尾气的排放是大气污染的主要因素，故在尾气排放前必须进行净化处理。下列工业废气经过处理后可作为燃料的是( )
①硫酸工业尾气；②硝酸工业尾气；③高炉煤气；④炼钢棕色烟气；⑤炼油厂气
A． ①②③④ B． ③④⑤ C． ①③⑤ D． ①②③④⑤
11.
以节能减排为基础题的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是( )
A． 发展氢能和太阳能
B． 限制塑料制品的使用
C． 提高原子利用率，发展绿色化学
D． 尽量用纯液态有机物代替水作溶剂
12.下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：
请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是( )
A． 海水Mg(OH)2Mg
B． 海水MgCl2溶液→MgCl2晶体Mg
C． 海水Mg(OH)2MgOMg
D． 海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
13.下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( )
A． 煤就是碳，属于单质
B． 石油产品都可用于加成反应
C． 天然气是一种清洁的化石燃料
D． 石油裂解得到的汽油是纯净物
14.“绿色商品”是指商品从原料、生产到运输、使用等各环节对生态环境无害或危害极小，并有利于资源的保护和再回收的商品。下列肯定不属于“绿色商品”的是( )
A． 一次性餐具 B． LED照明灯具
C． “FreeForest”再生纸 D． 竹制家具
15.下列物质一定不是天然高分子的是( )
A． 橡胶 B． 蛋白质 C． 聚乙烯 D． 纤维素
二、填空题
16.工业上从海水中提溴，实验室中从海带中提碘的过程中发生的离子反应方程式有：
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；
SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－；
2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。回答下列问题：
(1)根据所给出的反应，判断Cl2、Br2、I2、H2O2、SO2的氧化性强弱，可以明确得出的结论是____________、____________。
(2)将适量溴水加入氟化钠溶液中，观察到的现象是____________________________
________________________________________________________________________。
(3)将适量碘水加入氯化钠溶液中，观察到的现象是____________________________
________________________________________________________________________。
17.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示：
电解所用的盐水需精制。去除食盐水中含有的Ca2＋、Mg2＋、NH、SO[c(SO)＞c(Ca2＋)]。精致流程如下(淡盐水和溶液A来上述电解池)：
(1)盐泥a除泥沙外，还含有的物质是________。
(2)过程Ⅰ中Cl2将NH转化为N2的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(3)BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程Ⅱ中除去的离子有
________________________________________________________________________。
(4)经过程Ⅲ处理，要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5 mg·L－1，若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg·L－1，则处理10 m3盐水b，最多添加10% Na2SO3溶液的质量为多少kg？(加入溶液引起的体积变化忽略不计，请写出解题步骤)。
18.福建有广阔的海岸线，建设海峡两岸经济区，海水的综合利用大有可为。海水中溴含量约为65 mg·L－1，从海水中提取溴的工艺流程如图：
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是
________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的________。
A．氧化性 B．还原性
C．挥发性 D．腐蚀性
(3)以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：
Br2＋CO===BrO＋Br－＋CO2↑
(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：__________________________________________。
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是________。
A．乙醇 B．四氯化碳
C．烧碱溶液 D．苯
三、实验题
19.如图所示进行铝热反应，回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式_____________________________________________，
反应中________是氧化剂，________是还原剂，该反应属于________反应(填基本反应类型)。
(2)选出该实验的实验现象________(填写序号) 。
①镁带剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
(3)写出下列操作或物质的作用。
内层纸漏斗底部剪一小孔___________________________________________________；
蒸发皿盛沙________________________________________________________；
镁带___________________________________________________________________；
氯酸钾___________________________________________________________________。
20.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______________________________________________。
21.下图是实验室干馏煤的装置图，结合下图回答问题。
(1)指出图中仪器名称：
a__________；b__________；c__________；d__________。
(2)装置c的作用是_____________________________________________________，
d中的液体有________和________。有机物可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体是________，火焰的颜色是________色。
(4)下列叙述错误的是________。
A．煤发生了化学变化
B．d中液体显碱性
C．d中液体不分层
D．e处的气体可以还原氧化铜，也可以使溴水褪色
四、推断题
22.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________。
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.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
25.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】A
【解析】塑料产品难以降解，容易造成白色污染，使用一些新型的可降解的塑料可减少白色污染；蛋白质、糖类、油脂、维生素是人体必须的营养素，摄入量应适当；硫酸铵能与熟石灰反应生成硫酸钙、水、氨气，从而降低肥效；为了减少水体的污染，农业上应适当使用农药和化肥。
2.【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。
3.【答案】B
【解析】将重油制成气态不饱和烃，应采取比裂化更高的温度才可以实现，采用裂解的方法。
4.【答案】A
【解析】煤的干馏是化学变化，石油分馏是物理变化。
5.【答案】C
【解析】煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热，生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，属于化学变化。石油分馏是指通过石油中含有的物质的沸点不同而使各种物质分离开的一种方法，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，A错误；蛋白质相对分子质量较大，属于高分子化合物，水解生成氨基酸；蔗糖是二糖，相对分子质量较小，不是高分子化合物，水解生成葡萄糖和果糖，B错误；乙烯工业的发展，带动了其它以石油为原料的石油化工的发展。因此一个国家乙烯工业的发展水平，已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志，C正确；淀粉(C6H10O5)n和纤维素(C6H10O5)n虽有相同的表示式，但n不同，所以分子式不同，结构也不相似，所以不是同分异构体，D错误。
6.【答案】D
【解析】石油分馏得到的是混合物，裂解主要是得到气态烃，裂化主要是得到更多汽油。
7.【答案】B
【解析】⑦潮汐是由地球自转引起的自然现象，⑧大脖子病是人体缺碘引起的，它们与环境污染无关。
8.【答案】B
【解析】海水可直接利用，如冲厕、作冷却水等。
9.【答案】A
【解析】①～⑧是对绿色化学的叙述。绿色化学的核心是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，强调最理想的原料经济性原则和污染物的零排放。所以①中的“绝对无污染”、②中的“依靠绿色植物”、④中的“无法实现”、⑤中的“治理三废”、⑥中的“合理施用农药”、⑦中的“加强环境监测”等内容都是错误的或不属于绿色化学范畴，③、⑧正确。⑨～是对绿色食品的描述，只有正确。
10.【答案】B
【解析】①硫酸工业尾气主要分成含有二氧化硫、氧气等；
②硝酸工业尾气含有氮氧化物；
③高炉煤气含有一氧化碳、二氧化碳、氮气、粉尘等；
④炼钢棕色烟气含有一氧化碳、氧化铁等；
⑤炼油厂气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体，工业废气经过处理后可作为燃料的为一氧化碳，则③④⑤符合。
11.【答案】D
【解析】所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能、限制塑料的使用和发展绿色化学，都符合低碳经济。
12.【答案】D
【解析】在实际生产中从海水提取MgCl2，用石灰乳而不用NaOH，故A、B选项错误，电解熔融的MgCl2得到镁，C选项错误。
13.【答案】C
【解析】石油裂解得到多种烃的混合物，石油产品中的烷烃不能发生加成反应；天然气是一种清洁的化石燃料；煤是由复杂的有机物和无机物组成的混合物，主要元素是碳。
14.【答案】A
【解析】根据题干中“绿色商品”的概念分析，“绿色商品”
是指商品从原料、生产到运输、使用等各环节对生态环境无害或危害极小，并有利于资源的保护和再回收的商品；重点从两个方面解析 一是环保，二是保护资源循环利用。一次性餐具制作过程消耗能源和资源，不属于“绿色商品”，A正确；LED灯对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到90%以上。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源，属于“绿色商品”，B错误；再生纸是以废纸做原料，生产出来的纸张，其原料的80%来源于回收的废纸，因而被誉为低能耗、轻污染的环保型用纸，属于“绿色商品”，C错误；竹制家具绿色环保，取材天然，属于“绿色商品”，D错误。
15.【答案】C
【解析】高分子化合物相对分子质量特别大一般达1万以上、一般具有重复结构单元。有机高分子化合物可以分为天然有机高分子化合物(如淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等)和合成有机高分子化合物(如聚乙烯、聚氯乙烯等)，它们的相对分子质量可以从几万直到几百万或更大，但他们的化学组成和结构比较简单，往往是由无数(n)结构小单元以重复的方式排列而成的。聚乙烯为乙烯通过加聚反应由人工合成的高分子化合物。
16.【答案】(1)Cl2＞Br2＞SO2 H2O2＞I2
(2)无明显现象
(3)无明显现象
【解析】根据氧化性强弱的规律：氧化剂＞氧化产物，氧化性强弱关系：Cl2＞Br2＞SO2，H2O2＞I2；
氟气比氯气的氧化性还强，将适量溴水加入氟化钠溶液中不发生反应，无明显现象；
碘比氯气的氧化性弱，将碘水加入到氯化钠溶液也不发生反应，无明显现象。
17.【答案】(1)Mg(OH)2
(2)2NH＋3Cl2＋8OH－===N2＋6Cl－＋8H2O
(3)Ca2＋、SO
(4)1.76 kg
【解析】(1)根据粗盐水和淡盐水的化学成分，结合精制盐水的流程进行分析，可知过程I是将Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀除去，即盐泥a中除泥沙外，还含有的物质是Mg(OH)2；
(2)将NH转化为N2的氧化剂是Cl2，对应的离子方程式是2NH＋3Cl2＋8OH－===N2＋6Cl－＋8H2O；
(3)过程II是利用沉淀溶解平衡原理，将溶液中的Ca2＋和SO分别转化为CaCO3和BaSO4沉淀除去；
(4)处理10 m3盐水b中含有NaClO的物质的量为n＝＝1 mol，
根据反应：NaClO＋Na2SO3===NaCl＋Na2SO4，可知与NaClO完全反应消耗的Na2SO3为1 mol，
质量为m＝n×M＝1 mol×126 g·mol－1＝126 g，
根据题意，设最多添加10%Na2SO3溶液的质量为x＝＝5 mg·L－1，
解得：x＝1 760 g＝1.76 kg。
18.【答案】(1)富集(或浓缩)溴元素
(2)C
(3)3 3 1 5 3
(4)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
(5)BD
【解析】(1)由于海水中Br－的含量低，步骤Ⅰ中获得游离态的溴后，步骤Ⅱ中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴元素。(2)步骤Ⅱ中用热空气或水蒸气吹出Br2，主要是利用了溴的挥发性。(3)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式。(4)溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。(5)乙醇能与水互溶，不能用作萃取剂。烧碱与溴能反应，也不能用作萃取剂。
19.【答案】(1)Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe Fe2O3 Al 置换
(2)①②③④
(3)使熔融物易于落下 防止溅落物炸裂蒸发皿 引起氯酸钾分解 引发铝热反应
【解析】(1)铝热反应为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，该反应中Fe2O3作氧化剂，Al作还原剂。
(2)①②③④全为该铝热反应的现象。
(3)铝热反应实验中：①为使熔融物易落下通常在内层纸漏斗底部剪一小孔；
②为防止溅落物炸裂蒸发皿，蒸发皿内盛沙子；
③反应中镁带引起氯酸钾分解；④氯酸钾引发铝热反应。
20.【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。
21.【答案】(1)酒精喷灯 硬质玻璃管 水槽 U形管
(2)将干馏生成的气体进行降温和冷凝 粗氨水 煤焦油 分馏
(3)焦炉气 蓝
(4)C
【解析】煤的干馏生成焦炭、煤焦油和出炉煤气，出炉煤气包括焦炉气、粗氨水等，经c装置的降温和冷凝，粗氨水和煤焦油变为液体在d中聚集，则液体显碱性；氢气、一氧化碳、甲烷燃烧产生蓝色火焰；焦炉气中氢气、一氧化碳都具有还原性，可用于还原氧化铜，乙烯可以使溴水褪色；煤焦油是有机物的液态混合物，应采用分馏的方法分离。
22.【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。
23.【答案】(1)HCl NaOH
(2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
【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】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。
25.【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。