人教版 化学必修二 第四章 化学与自然资源的开发利用 寒假作业含答案.docx

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人教版化学必修二第四章化学与自然资源的开发利用寒假作业含答案

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人教版化学必修二第四章化学与自然资源的开发利用寒假作业

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分。

分卷I

一、单选题（共10小题,每小题4.0分,共40分）

1.下列金属冶炼的反应原理，错误的是（　　）

A．2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2↑

B．MgO＋H2

Mg＋H2O

C．Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

D．2HgO

2Hg＋O2↑

2.冶炼金属一般有下列四种方法（在工业上都有应用）：

①焦炭法　②水煤气（或氢气，或一氧化碳）法　③活泼金属置换法　④电解法。

古代方法有：

（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；（Ⅱ）湿法炼铜；

现代方法有：

（Ⅲ）铝热法炼铬；（Ⅳ）从光卤石中炼镁。

对它们的冶炼方法的分析不正确的是（　　）

A．（Ⅰ）用①

B．（Ⅱ）用②

C．（Ⅲ）用③

D．（Ⅳ）用④

3.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

4.下列关于石油、煤、天然气的说法正确的是（　　）

A．石油裂解得到的汽油是纯净物

B．石油产品都可用于聚合反应

C．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料

D．天然气是一种清洁的化石燃料

5.当今环境污染已成为人类面临的重大威胁，下列对应关系不完全正确的是（　　）

A．酸雨——SO2、NO2、CO2等

B．光化学烟雾——NO2、CxHy、CO等

C．温室效应——CO2、CH4等

D．白色污染——各种颜色的难降解的塑料膜、袋等

6.下列有关环境保护的说法中错误的是（　　）

A．含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化

B．各国工业大量排放二氧化硫是全球气候变暖的主要原因

C．劣质装修材料中的甲醛、苯、氡气等对人体有害

D．废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成污染

7.海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（　　）

A．利用潮汐发电是将化学能转化为电能

B．海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化

C．从海水中可以得到氯化镁，电解熔融氯化镁可制备镁

D．海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质

8.铝能用于冶炼难熔的金属（如Fe、Mn等），这是因为铝（　　）

A．具有两性

B．导电性好

C．熔点低

D．还原性强及反应中放出大量的热

9.工业上制取硫酸铜不是直接用浓硫酸与铜反应，而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡，这样做的优点是（　　）

①节省能源　②不产生污染大气的二氧化硫　③提高了硫酸的利用率　④提高了铜的利用率

A．①②

B．③④

C．①②③

D．全部

10.下列说法中不正确的是（　　）

A．使用“无磷洗涤剂”，促进水体富营养化

B．研发易降解的塑料，防止白色污染

C．回收处理工业废气，减少大气污染

D．安装煤炭“固硫”装置，降低酸雨发生率

二、双选题（共4小题,每小题5.0分,共20分）

11.有关煤的叙述中不正确的是（　　）

A．煤就是碳，属于单质

B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素

C．煤是由古代动植物遗体埋在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的

D．煤是当今世界上最重要的三大矿物燃料之一，是取之不尽的

12.下列关于石油的说法正确的是（　　）

A．只含有碳、氢两种元素，所以石油属于烃

B．主要是烃类混合物，所以有固定的沸点

C．主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物

D．石油分馏得到的汽油是混合物

13.（双选）可由海水生产的化工产品（　　）

A．氯气

B．氮气

C．氯化钠

D．甲烷

14.（双选）下列关于天然气的说法正确的是（　　）

A．天然气是一种清洁的化石燃料

B．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料

C．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

D．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的

分卷II

三、综合题（共4小题,每小题10.0分,共40分）

15.粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。

进行如下实验：

①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；

②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·L－1盐酸中，得溶液C；

③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L（标准状况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；

④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。

请填空：

（1）①引发铝热反应的实验操作是_________________________________________________，

产物中单质B是________。

（2）②中所发生的各反应的化学方程式为

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

（3）③中所发生的各反应的离子方程式为

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

（4）若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中c（Mg2＋）为________，c（Fe2＋）为____________。

16.汽车的发明与使用，是人类智慧的杰出体现，它为人们的生活和生产带来了极大的方便，同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。

（1）汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气，造成产生氮的氧化物的主要原因是（　　）

A．燃烧含氮化合物燃料引起的

B．燃烧含铅汽油引起的

C．是由于汽油燃烧不充分引起的

D．是汽缸中的氮气被氧化生成的

（2）下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应关系正确的是（　　）

A．汽车尾气—光化学烟雾；工业废气—酸雨；工业废水—“公害病”

B．汽车尾气—酸雨；工业废气—“公害病”；工业废水—光化学烟雾

C．汽车尾气—“公害病”；工业废气—酸雨；工业废水—光化学烟雾

D．汽车尾气—光化学烟雾；工业废气—“公害病”；工业废水—酸雨

（3）一氧化氮和一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地发生如下反应：

2NO（g）＋2CO（g）===N2（g）＋2CO2（g）　ΔH<0。

现利用此反应，拟设计一种环保装置以消除汽车尾气对大气的污染。

下列设计方案可以提高尾气处理效果的是________。

①选用适当的催化剂　②提高装置的温度　③降低装置的压强　④在装置中装入碱石灰

A．①③B．②④

C．①④D．②③

（4）新型环保出租车采用LPG＋汽油的双燃料系统，其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降80%左右，缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。

下列物质中不属于上述有害气体的是________。

A．CO2和H2B．NO2和NO

C．CO和SO2D．C粒和含铅化合物

（5）所谓“绿色汽车”是指使用液化石油气等无污染或污染较小的能源作燃料的汽车。

绿色汽车可避免有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳烃的排放。

燃烧等质量的液化石油气（主要成分是含C3～C4的烃）与汽油相比较________。

A．前者生成的水少

B．前者消耗氧气量少

C．前者燃烧产生的热量多

D．前者产生的含碳化合物种类少

（6）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，另一类是液化石油气。

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．醇类

17.裂化汽油中除含有C5～C11的烷烃外，还含有C5～C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物。

已知甲苯、二甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物，实验步骤为

（1）先逐滴加入________，振荡，如果看到_________________________________________，

则证明有________存在；

（2）继续逐滴加入________至________为止，静置，用分液漏斗分出________（填“上”或“下”）层的裂化汽油样品，再加入________振荡，如果看到________，则证明裂化汽油中有________存在。

18.碘及其化合物在科研、生活等方面有广泛用途。

如图所示为从海带中制取碘的工艺流程。

已知：

3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。

请回答下列问题：

（1）分液漏斗使用前需要检漏，检漏方法为_____________________________________

________________________________________________________________________。

（2）步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是

________________________________________________________________________。

（3）下列有关步骤Y的说法中正确的是________（填字母）。

A．应控制NaOH溶液的浓度和体积

B．将碘单质转化成碘离子进入水层

C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质

D．NaOH溶液可以用乙醇代替

（4）向“上层”中加入H2SO4溶液，发生反应的化学方程式为____________________，操作Z的名称为________。

（5）方案甲中采用蒸馏不合理，理由是_______________________________________。

答案解析

1.【答案】B

【解析】

2.【答案】B

【解析】火烧孔雀石炼铜：

碱式碳酸铜受热分解，生成的氧化铜被碳还原生成单质铜；

湿法炼铜：

选用活泼金属（如铁）与铜盐溶液发生置换反应，生成单质铜；

铝热法炼铬：

用铝还原铬的化合物，得到金属铬；

从光卤石中炼镁：

先从光卤石中提取氯化镁，再将其熔融电解。

3.【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。

4.【答案】D

【解析】石油裂解后得到的是混合物；只有石油产品中的不饱和烃才能发生聚合反应；水煤气是高温下碳与水蒸气反应后的产物。

5.【答案】A

【解析】根据酸雨——SO2、NO2、等；温室效应——CO2、CH4等；臭氧层空洞—氮氧化物、氟利昂等；光化学烟雾——NO2、CxHy、CO等；白色污染——各种颜色的难降解的塑料膜、袋等分析。

二氧化碳是引起温室效应的重要物质，但不是造成酸雨的物质。

6.【答案】B

【解析】二氧化硫的排放与酸雨的形成有关，而导致气候变暖的温室气体是二氧化碳而不是二氧化硫。

7.【答案】C

【解析】利用潮汐发电是潮汐能转化为电能，没有发生化学反应，而化学能转化为电能必须要发生化学反应，A错误；将海水经过蒸发制得氯化钠，只发生了物理变化，没有发生化学变化，B错误；从海水中得到氯化镁后，可以电解熔融状态的氯化镁生成氯气和金属镁，C正确；海水中含有的溴元素是以溴离子的形式存在，要转化为溴单质，元素必然降价，要发生还原反应，即只经过物理变化不能从海水中得到溴单质，D错误。

8.【答案】D

【解析】铝能够与某些高熔点的金属氧化物（如Fe2O3、MnO2、V2O5等）组成铝热剂，利用铝的强还原性及冶炼反应中放出大量热，使难熔金属熔化而分离出来。

9.【答案】C

【解析】用浓硫酸与铜反应制取硫酸铜需要不断加热，且反应过程中会产生污染大气的二氧化硫，同时，每生成1mol硫酸铜要消耗2mol硫酸，硫酸的利用率低。

10.【答案】A

【解析】使用“无磷洗涤剂”，阻止水体富营养化；使用易降解的塑料，可以减少白色污染；回收处理工业废气，变废为宝，减少大气污染；安装煤炭“固硫”装置，除去了二氧化硫，降低硫酸型酸雨发生率。

11.【答案】AD

【解析】煤是有机物和少量无机物组成的混合物；煤在地球上的蕴藏量是有限的，不是取之不尽的。

煤是由复杂的有机物和无机物组成的混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。

12.【答案】CD

【解析】石油是由各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物，含有少量杂质，主要成分是烃，没有固定的熔、沸点，石油分馏所得每一种馏分仍是混合物。

13.【答案】AC

【解析】海水中的物质主要是水，其次是氯化钠，海水中含有多种元素，以海水及其产品为原料可以生产许多化工产品，如①氯化钠②氢气③氢氧化钠④氯气⑤钠⑥镁⑦食用加碘盐⑧溴单质等。

氮气是分离空气得到，甲烷是天然气主要成分，做燃料气体，不是海水生产的化工产品。

14.【答案】AC

【解析】煤、石油、天然气三大矿物燃料在地球上的蕴藏量是有限的，不是取之不尽的，都是重要的化工原料。

可燃冰”外观像冰，其化学组成是CH4·nH2O，根据元素守恒可知，水不能变为油。

15.【答案】

（1）加少量KClO3，插上镁带并将其点燃　Fe

（2）Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O

MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O

（3）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

（4）0.67mol·L－1　2.3mol·L－1

【解析】MgO不能与铝发生置换反应，所以①发生的反应是Fe2O3＋2Al

2Fe＋Al2O3

②中发生的反应是Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，

MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O

③中发生的反应是Fe＋2FeCl3===3FeCl2，

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

④中加入KSCN溶液不变色，说明Fe3＋完全被还原为Fe2＋，溶液D为MgCl2、FeCl2的混合液。

根据题意假设20gA中MgO和Fe2O3的物质的量均为x，则：

40g·mol－1x＋160g·mol－1x＝20g，解得x＝0.1mol。

溶液中Mg2＋的物质的量等于MgO的物质的量，c（Mg2＋）＝0.67mol·L－1，反应后原加入的盐酸中的Cl－全部转移到FeCl2和MgCl2中，Cl－守恒，所以溶液D中：

n（Cl－）＝n（Mg2＋）×2＋n（Fe2＋）×2＝6.0mol·L－1×0.15L＝0.9mol，n（Fe2＋）＝0.35mol，所以c（Fe2＋）＝2.3mol·L－1。

16.【答案】

（1）D　

（2）A　（3）C　（4）A　（5）D　（6）B

【解析】

（1）汽车在工作时，发动机的活塞在汽缸中运行一个循环时要经过进气、压缩、点火燃烧和排气四个过程，在压缩和点火燃烧等过程中由于高压高温，故空气中N2和O2发生如下反应：

N2＋O2

2NO、2NO＋O2===2NO2，生成污染大气的NO2、NO。

（2）可结合汽车尾气、废气、废水的主要成分及危害进行分析。

（3）由于以上“可逆”反应仅能“缓慢”发生，故可“催化”加速；由于正反应为放热过程，故温度不宜太高；由于正反应为气体总体积减小的反应，故不宜减压；装置中加入能与产物CO2反应的物质有利于平衡右移。

（4）CO2和H2均不属于有毒气体。

（5）抓住“绿色汽车”这一题眼。

（6）天然气（主要成分CH4）和液化石油气（主要成分为含有3～4个碳原子的烃）的主要成分都是碳氢化合物。

17.【答案】

（1）溴水　褪色　烯烃

（2）溴水　不褪色　上　酸性高锰酸钾溶液　溶液褪色　苯的同系物

【解析】因为烯烃可使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性高锰酸钾溶液褪色，根据这一性质差异，则先用溴水检验烯烃的存在，再用酸性高锰酸钾溶液检验苯的同系物的存在。

（1）向样品中逐滴加入溴水，振荡，如看到溴水褪色，则证明有烯烃存在。

（2）继续逐滴加溴水至不再褪色为止，用分液漏斗分出上层的裂化汽油样品，因为加足量溴水后，生成的卤代烷及水的密度均比烷烃和苯的同系物大，所以上层应是烷烃和苯的同系物的混合物。

向分出的上层样品中加入酸性高锰酸钾溶液，如果紫色褪去，则证明有苯的同系物存在。

18.【答案】

（1）向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞处是否漏水　

（2）液体分上下两层，下层呈紫红色　（3）AB　（4）5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3I2↓＋3H2O　过滤　（5）碘易升华，会导致碘的损失

【解析】

（2）碘水中加入CCl4萃取的现象是液体分上下两层，下层呈紫红色。

（3）步骤Y是用NaOH溶液反萃取，为了将CCl4中溶解的I2全部转化成易溶于水的离子，要使用稍过量的NaOH溶液，故“应控制NaOH溶液的浓度和体积”，选项AB正确。

（4）“上层”溶液中的溶质是NaI和NaIO3，加入H2SO4溶液后发生归中反应生成固体碘：

5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3I2↓＋3H2O；过滤分离出粗碘。

（5）碘易升华，会导致碘的损失。