人教版高考化学复习选修2第2章《化学与资源开发利用》配套练习含答案.docx
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人教版高考化学复习选修2第2章《化学与资源开发利用》配套练习含答案
课时检测（三十六）
（45分钟 100分）
1.（10分）煤和石油等化石燃料对促进经济、社会发展起到了重要的作用,这些燃料合理的综合利用是当前节能减排的要求。
请回答下列问题:
（1）石油分馏是石油炼制的重要环节,这种操作是在 （填设备名称）内完成的。
工业上通常用于分馏石油的方法有常压分馏和 ,分馏的目的是
。
（2）石油不仅是重要的燃料,还是重要化工原料的来源,如利用石油生产乙烯。
为了使石油分馏产物进一步生成更多的乙烯、丙烯等短链烃而采取 措施。
（3）目前石油资源逐渐匮乏,人们把目光聚集到储量相对丰富的煤上。
煤综合利用的主要方法是 、 和煤的气化,煤气化涉及的化学方程式有:
C+O2
CO2 2C+O2
2CO （写出第三个化学方程式）。
2.（14分）水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。
水质优劣直接影响人体健康。
请回答下列问题:
（1）天然水中溶解的气体主要有 、 ;
（2）天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是 （填其中任何两种）,其净水作用的原理是 ;
（3）水的净化与软化的区别是水的净化是用混凝剂（如明矾等）将
________________________________________________________________;
（4）硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）。
若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10-3mol·L-1,c（Mg2+）=6×10-4mol·L-1,则此水的硬度为 ;
（5）若（4）中的天然水还含有c（
）=8×10-4mol·L-1,现要软化10m3这种天然水,则需先加入Ca（OH）2 g,然后加入Na2CO3 g。
3.（14分）我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:
pH
6.5～8.5
Ca2+、Mg2+总浓度
<0.0045mol·L-1
细菌总数
<100个/mL
以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图:
请填空:
（1）原水中含Ca2+、Mg2+、
、Cl-等,加入生石灰后生成Ca（OH）2,进而发生若干复分解反应,一级沉降池中生成的沉淀主要是 。
（2）通入CO2除了能除去过量石灰外,还能起到 作用。
（3）图中的混凝剂常用 。
其作用原理是（用离子方程式表示）
。
（4）有些自来水厂在用氯气对水进行消毒时,还加入一定量的氨,使氨和氯气生成消毒效果更好的氯胺（NH2Cl）。
氯胺的消毒原理是 。
A.NH2Cl+HCl====NH3↑+Cl2↑
B.NH2Cl+H2O
NH3+HClO
C.NH2Cl====
+Cl-
D.NH2Cl+HClO
NH2ClO+HCl
（5）洪水泛滥后,水中含有大量的细菌和杂质,灾民喝了这样的水后很容易患肠道传染病。
如果你是支援灾区的志愿者,请你设计方案使用最廉价的化学试剂,将被污染的水处理成饮用水 。
4.（14分）某工业废水中含有CN-和
等离子,需经处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理。
回答下列问题:
（1）上述处理废水流程中主要采用的方法是 。
（2）流程②中,反应后无气体放出,该反应的离子方程式为 。
（3）含Cr3+的废水需进一步处理,请你设计一个处理方案:
。
（4）反应③中,每消耗0.4mol
转移2.4mole-,该反应的离子方程式为
。
（5）取少量待检水样于试管中,加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成,继续加NaOH溶液至不再产生蓝色沉淀为止,再向溶液中加入足量Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀,解释产生该现象的原因:
（用离子方程式表示）。
5.（16分）（2013·兰州模拟）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。
其生产工艺如下:
已知:
①温度较低时,Cl2通入KOH溶液生成次氯酸盐;温度较高时,Cl2通入KOH溶液生成氯酸盐;
②Fe（NO3）3溶液与KClO溶液在强碱性环境中生成K2FeO4。
请回答下列问题:
（1）该生产工艺应在 （选填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行。
（2）为了提高生活用水的卫生标准,自来水厂常使用高铁酸钾进行消毒、净化以改善水质,其原因是 。
（3）经过高铁酸钾处理后的水并不是纯净水,若要得到纯净水,可采用的净化方法是 。
（4）高铁酸钾溶于水形成浅紫红色溶液,溶液静置时会逐渐生成氧气并沉淀出氢氧化铁,此过程也会使溶液的pH增大。
写出其化学方程式
。
（5）在“反应液Ⅰ”中加KOH固体的目的是为了①吸收“反应液Ⅰ”中过量的Cl2,生成更多的KClO;② 。
（6）从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,副产品是 和 （写化学式）。
6.（14分）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:
保持污水的pH在5.0～6.0之间,通过电解生成Fe（OH）3沉淀。
Fe（OH）3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。
阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去（或撇掉）浮渣层,即起到了浮选净化的作用。
某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下:
（1）实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。
此时,应向污水中加入适量的 。
a.BaSO4 b.CH3CH2OH c.Na2SO4d.NaOH
（2）电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是
Ⅰ. ;
Ⅱ. 。
（3）电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe（OH）3沉淀的离子方程式是
。
（4）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料作电极。
为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环（见上图）。
A物质的化学式是
。
7.（18分）（能力挑战题）海水资源的利用具有广阔前景。
海水中主要离子的含量如表所示:
成分
含量（mg·L-1）
成分
含量（mg·L-1）
Cl-
18980
Ca2+
400
Na+
10560
142
2560
Br-
64
Mg2+
1272
（1）电渗析法淡化海水的示意图如图所示,其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过。
①阳极的主要电极反应式是 。
②在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有 和CaCO3,生成CaCO3的离子方程式是 。
③淡水的出口为 （填“a”“b”或“c”）。
（2）利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下。
①提取溴的过程中,经过两次Br-→Br2转化的目的是 ,吸收塔中发生反应的离子方程式是 。
用平衡移动原理解释通空气的目的是 。
②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是 、 、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程,若将10m3海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下Cl2的体积为 L（忽略Cl2的溶解、忽略Br-的损失）。
答案解析
1.【解析】
（1）石油分馏是在分馏塔中完成的,分馏的种类有常压分馏和减压分馏。
（2）为了获得化工原料乙烯,往往对石油进行裂解,需要较高的温度（700℃～
1000℃）,这种反应属于化学反应。
（3）煤的干馏是化学变化,这是煤的综合利用;而煤的气化、液化也是近年来煤综合利用的重要方法。
答案:
（1）分馏塔 减压分馏
获得沸点范围不同的各种馏分
（2）高温裂解
（3）煤的干馏 煤的液化
C+H2O
CO+H2
2.【解析】
（1）空气中的O2、CO2可以溶于水,故天然水中溶解的气体主要有O2、CO2。
（2）天然水在净化处理过程中加入的混凝剂水解生成胶状物质,可吸附杂质而净水。
（3）水的软化是通过化学方法除去水中的钙离子和镁离子,如加热;也可以通过离子交换树脂除去。
（4）1.2×10-3mol×56g·mol-1×1000mg·g-1=67.2mg,为6.72°;6×10-4mol×40g·mol-1×1000mg·g-1=24mg,为3.38°,故此水的硬度为10.1°。
（5）中和10m3c（
）=8×10-4mol·L-1中的
和沉淀10m3c（Mg2+）=6×10-4mol·L-1中的Mg2+需要Ca（OH）2740g,然后沉淀加入的Ca（OH）2及原溶液中的Ca2+需要Na2CO31484g。
答案:
（1）O2 CO2
（2）明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁（任写两种,合理即可）
铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体,吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异电荷的胶体,使其下沉,达到净化目的
（3）水中胶体及悬浮物沉淀下来,而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子
（4）10.1° （5）740 1484
3.【解析】
（1）Ca2+、
与OH-反应生成碳酸钙沉淀,由于Mg（OH）2的溶解度小,故碱会使Mg2+沉淀下来而不转化为MgCO3沉淀。
（2）CO2溶于水显酸性,故可以调节溶液的pH。
（3）明矾中的Al3+水解生成Al（OH）3胶体,故明矾常用于净水。
（4）NH2Cl中氮元素为-3价,氯元素为+1价,NH2Cl与水的反应,元素的化合价不变化。
（5）先用明矾通过混凝沉淀,然后过滤,再用漂白粉杀菌消毒,可使被污染的水变成饮用水。
答案:
（1）Mg（OH）2、CaCO3
（2）调节酸度
（3）铝盐 Al3++3H2O
Al（OH）3（胶体）+3H+ （4）B
（5）先用明矾通过混凝沉淀,然后过滤,再用漂白粉杀菌消毒,可使被污染的水变成饮用水
4.【解析】含CN-的废水在碱性条件下,CN-与ClO-发生氧化还原反应:
CN-+ClO-====CNO-+Cl-。
含
的废水在酸性条件下与
发生氧化还原反应生成
和Cr3+。
当消耗0.4mol
转移2.4mole-,即有1mol
反应时转移6mol电子,故
的还原产物是Cr3+,二者反应的离子方程式为3
+4
+26H+====6
+8Cr3++13H2O。
答案:
（1）氧化还原法
（2）CN-+ClO-====CNO-+Cl-
（3）调节废水pH,使其转化成Cr（OH）3沉淀除去
（4）3
+4
+26H+====6
+8Cr3++13H2O
（5）Cu2++2OH-====Cu（OH）2↓、
Cu（OH）2（s）+S2-（aq）====CuS（s）↓+2OH-（aq）
5.【解析】
（1）因温度较高时KOH与Cl2反应生成的是KClO3,而不是KClO,故需在较低的温度下进行。
（2）+6价的铁元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;其还原产物为Fe3+,在水中形成Fe（OH）3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉。
（3）水的净化需要蒸馏。
（4）根据电子得失守恒和质量守恒来配平,可得4
+10H2O====4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-
（5）下一步反应为2Fe3++3ClO-+10OH-====2
+3Cl-+5H2O,故过量的KOH作为下一步的反应物。
答案:
（1）温度较低
（2）+6价的铁元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;还原产物铁元素为+3价,在水中形成Fe（OH）3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉
（3）蒸馏
（4）4K2FeO4+10H2O====4Fe（OH）3+8KOH+3O2↑
（5）为下一步反应提供反应物 （6）KNO3 KCl
6.【解析】
（1）为了增强溶液的导电性,因此可选用易溶性强电解质溶液,排除a和b。
考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0～6.0之间,因此不能添加NaOH。
（2）电解时铁作阳极,因此主要发生Fe-2e-====Fe2+,同时也发生副反应,即溶液中的OH-失电子被氧化成O2。
（3）根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式。
（4）由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有
参加,同时根据碳守恒可知A必为CO2,负极反应式可表示为CH4+4
-8e-====5CO2+2H2O。
答案:
（1）c
（2）Fe-2e-====Fe2+
4OH--4e-====2H2O+O2↑
（3）4Fe2++10H2O+O2====4Fe（OH）3↓+8H+
（4）CO2
7.【解析】
（1）①在阳极是阴离子放电。
由于海水中Br-浓度太小,所以主要是Cl-放电。
②在阴极是H+放电,致使溶液中OH-浓度增大,所以Mg2+转化为Mg（OH）2;OH-还能与
反应生成
与Ca2+结合生成CaCO3沉淀。
（2）②由于得到的是MgCl2·6H2O,所以需要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤,而不能直接将溶液蒸干。
③10m3海水中Br-的质量为104L×64mg·L-1=6.4×105mg=640g,根据Cl2+2Br-====2Cl-+Br2可知一次转化消耗89.6LCl2（标准状况下）,两次需要179.2LCl2（标准状况下）。
答案:
（1）①2Cl--2e-====Cl2↑
②Mg（OH）2 Ca2++OH-+
====CaCO3↓+H2O
③b
（2）①富集溴元素 SO2+Br2+2H2O====4H++2Br-+
通入空气将溴蒸气带出,使Br2（g）
Br2（aq）或Br2+H2O
HBr+HBrO平衡向左移动
②加热浓缩 冷却结晶 ③179.2
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