高三化学复习112第十一章 第二节 资源综合利用 环境保护 提能力 创新演练经典化.docx
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高三化学复习112第十一章第二节资源综合利用环境保护提能力创新演练经典化
[对接高考——高考命题常设误区汇总]
设误选项摘录
设误角度诊断
1.煤的干馏、石油的分馏都属于化学变化（2011·德州模拟）
对煤、石油的组成及综合利用方法不清楚
2.直馏汽油、裂化汽油都可用于萃取溴水中的溴（2011·莱芜模拟）
不能区别直馏汽油和裂化汽油的成分
3.裂化主要是获得短链气态烃（2011·万州模拟）
混淆裂化和裂解的目的
4.煤脱硫的主要目的是防止光化学烟雾的形成（2011·新乡模拟）
不了解常见污染的成因
5.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理（2011·宝鸡模拟）
对绿色化学的核心理解错误
[随堂强化落实]
1．（2011·合肥模拟）造成环境污染的主要原因是由于人类生产活动中过度排放有关物质。
下列环境问题不是由所对应的物质引起的是（ ）
A．温室效应——二氧化碳
B．酸雨——二氧化硫
C．光化学烟雾——二氧化氮
D．臭氧层破坏——一氧化碳
解析：
氟氯代烃及氮的氧化物是破坏臭氧层的主要物质，D错误。
答案：
D
2．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是（ ）
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．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
解析：
能源问题是人类面对的最紧迫、最现实的问题，人类已经受到能源危机的困扰，节约有限的能源（化石燃料）、开发高效清洁能源已迫在眉睫。
答案：
C
3．煤是一种重要的能源，含有硫元素，燃烧时会生成SO2。
下列说法正确的是（ ）
A．煤是含硫化合物
B．煤是一种可再生能源
C．在水吸收SO2的过程中只发生物理变化
D．SO2是酸性氧化物，被云雾吸收后可转化成酸雨
解析：
煤是一种不可再生的化石能源，是一种混合物；SO2能和水反应生成H2SO3。
答案：
D
4．（2011·大连模拟）下列叙述正确的是（ ）
A．汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物
B．石油、煤、太阳能和潮汐能都属于绿色能源
C．甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到
D．以石油、煤和天然气为原料，可生产塑料、合成橡胶和合成纤维等材料
解析：
A中除了植物油，所涉及的“油”都是含有多种碳氢化合物的混合物；石油和煤不是绿色能源，B错误；乙烯不能通过石油分馏得到，C错误。
答案：
D
5．以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（ ）
A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料
B．甲烷与氯气制备一氯甲烷
C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜
D．用SiO2制备高纯硅
解析：
绿色化学的原子经济性要求是在生产中所有原子均转化为产物，没有副产物。
A项没有副产物；B项有HCl等副产物；C项有NO2等副产物；D项有CO等副产物。
答案：
A
6．请将下列物质的转化或分离方法的序号填在横线上（每一项只填写一种方法）。
并指出属于化学变化还是物理变化。
①溶解 ②裂解 ③分馏 ④裂化 ⑤干馏 ⑥蒸馏
⑦电解 ⑧过滤 ⑨萃取
（1）把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等________。
（2）从原油中分离出汽油、煤油、柴油等________。
（3）将重油转化为汽油________。
（4）将海水淡化________。
（5）从海水中得到的无水MgCl2中提取金属镁________。
解析：
（1）煤通过干馏转化为焦炉气、煤焦油和焦炭，属于化学变化；
（2）原油通过分馏得到汽油、煤油、柴油等，属于物理变化；
（3）重油转化为汽油是由大分子烃分解为小分子烃，是石油的裂化，属于化学变化；
（4）海水淡化是除去海水中的盐类，用蒸馏的方法，属于物理变化；
（5）由MgCl2制镁需电解，属于化学变化。
答案：
（1）⑤、化学变化
（2）③、物理变化
（3）④、化学变化 （4）⑥、物理变化 （5）⑦、化学变化
[提能综合检测]
一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）
1．在哥本哈根召开的气候大会，主要讨论减少CO2的排放量，倡导“低碳经济”和“低碳生活”，人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”（包括风能、生物质能等太阳能的转换形态）。
下列不符合这一主题的是（ ）
A．减少一次性用品的使用
B．利用太阳能蒸馏海水进行海水的淡化
C．避开公共交通的拥挤，倡导自驾出行
D．海水和淡水交汇处安装半透膜，利用水中电解质浓度的差异进行发电
解析：
自驾出行既浪费大量的能源，又使排出的废气污染环境。
答案：
C
2．[双选题]（2011·海南高考）“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。
如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示（部分条件及物质未标出）。
下列有关该方法的叙述中正确的是（ ）
A．能耗大是该方法的一大缺点
B．整个过程中，只有一种物质可以循环利用
C．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
解析：
整个过程中，“反应分离”产生NaOH溶液和高温反应炉产生的氧化钙都可以循环利用，B不正确，“反应分离”环节中，最终产生的物质主要是碳酸钙和氢氧化钠溶液，直接过滤即可，C不正确。
答案：
AD
3．下列说法错误的是（ ）
A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物
D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
解析：
石油的成分中含有烷烃，A正确；含C18以上烷烃的重油经过催化裂化得到汽油等轻质油，B正确；煤的成分是有机物和无机物组成的复杂混合物，C正确；煤经干馏后得到的煤焦油中含有苯和甲苯，煤中不含苯和甲苯，D错误。
答案：
D
4．（2011·漳州模拟）我们要树立“科学发展观”，绝不能以牺牲环境为代价来发展经济。
下面有关环境污染的说法中，不正确的是（ ）
A．在采矿厂、制陶厂、耐火材料生产等场所长期工作的人员，若不采取劳动保护措施，则容易患上硅肺病
B．氮的氧化物可以造成光化学污染，也可以破坏臭氧层，同时还可以形成酸雨
C．工业废水、生活污水、农药、化肥、含磷的洗涤剂等都可以对水体造成污染
D．植树造林既可以缓解温室效应，又可以降低酸雨的危害
解析：
植被面积越大，光合作用吸收的CO2就越多，可缓解温室效应，但不能减少酸雨，因为酸雨是由SO2、NO2大量进入空气造成的。
答案：
D
5．下列关于煤、石油和天然气的说法正确的是（ ）
A．煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程
B．煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程
C．天然气除了作燃料之外，还可用于合成氨和生产甲醇
D．石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物
解析：
煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热分解的过程，A项错误；煤的气化是碳与水蒸气发生化学反应，生成水煤气的过程，B项错误；石油分馏不可能得到乙酸，D项错误。
答案：
C
6．南京将于2014年承办世界青奥会。
下列措施不利于节能减排、改善环境质量的是
（ ）
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料
B．引进电动汽车，减少汽车尾气排放
C．积极推行和使用能被微生物降解的新型聚合物材料
D．使用填埋法处理未经分类的生活垃圾
解析：
D项中生活垃圾应该分类处理，直接填埋未经分类的生活垃圾既浪费资源，又污染环境。
答案：
D
7．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目标产物，即原子利用率为100%。
在下列反应类型中：
①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应 ⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应
能体现这一原子经济性原则的是（ ）
A．①②⑤ B．②⑤⑦
C．⑥⑦⑧D．③④⑤
解析：
原子利用率100%，即理想地把所有原料转化为目标产物，也就是不生成其他的小分子或副产品。
满足这一条件的有化合反应、加成反应、加聚反应，这些反应类型的产物均只有一种。
答案：
B
8．生活中使用的购物袋的材料多为聚乙烯，工农业生产中使用的塑料也是聚乙烯制品。
下列有关说法正确的是（ ）
A．聚乙烯的单体能够使溴的四氯化碳溶液褪色
B．聚乙烯可以人工合成，也可以是天然高分子化合物
C．聚乙烯高温分解，生成其单体——乙烯
D．用纯净的乙烯合成的聚乙烯是纯净物
解析：
乙烯中含有碳碳双键，能够与溴发生加成反应，A正确；聚乙烯是人工合成的高分子化合物，B错；聚乙烯分解产生的是很多种气体的混合物，C错；聚乙烯由于聚合度不同，是混合物，D错。
答案：
A
9．（2011·云南测试）“绿色化学”是人们最近提出的一个新概念，主要内容之一是指从技术上、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。
下列化学反应不符合绿色化学概念的是（ ）
A．消除硫酸厂尾气中的SO2：
SO2＋2NH3＋H2O===（NH4）2SO3
B．消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染：
NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：
Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：
2Cu＋O2
2CuO；CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
解析：
A、B两项中消除硫酸厂的尾气SO2、硝酸厂尾气氮氧化物，均符合“绿色化学”的含义，D项制取CuSO4时不产生大气污染物且节约原料也符合要求，只有C项中会产生大气污染物SO2，故选C。
答案：
C
10．用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，例如由石油得到的乙烯和煤得到的苯制聚苯乙烯，生产过程如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯
B．把煤干馏不能直接得到苯
C．制聚苯乙烯的反应①为加成反应
D．反应①②③的原子利用率都达到了100%
解析：
石油裂解是为了得到更多的有机化工原料如乙烯等；煤干馏只能得到苯和苯的同系物的混合物，还要进行分馏才能得到苯；根据反应特点可知①为加成反应，③为加聚反应；反应①③的原子利用率都达到了100%，而反应②中除生成目标产物外，还生成了其他产物，原子利用率小于100%。
答案：
D
二、非选择题
11．（12分）将煤直接作为燃料燃烧，不但热效率较低，且产生烟尘、二氧化硫、氮的氧化物等，带来严重的环境污染。
煤干馏是提高煤利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。
某化学学习小组在实验室条件下探究煤干馏的现象及产物，装置如图，请回答有关问题：
（1）煤干馏的条件是________________________________________________________；
（2）盛有冷水的烧杯的作用是_______________________________________________；
（3）实验后检验生成粗氨水的操作是_______________________________________
________________________________________________________________________；
（4）已知CO不能使溴水褪色，若将从具支试管出来的气体通入溴水中，发现溴水褪色，则说明产生了________；
（5）检验从具支试管出来的气体的性质后，将尾气点燃，火焰的颜色为________；
（6）从煤焦油中分离出苯及其同系物的实验方法是___________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）据煤干馏的定义可知其条件为隔绝空气加强热。
（2）冷水浴的作用是冷凝，使粗氨水和煤焦油冷凝下来。
（3）检验粗氨水时可用湿润的红色石蕊试纸检验有NH3逸出即可。
（4）溴水褪色，证明煤干馏时产生了乙烯等不饱和的烃类物质。
（5）CO、C2H4等燃烧时火焰呈淡蓝色。
（6）煤焦油中苯及其同系物与其他成分互溶，故只能通过分馏的方法将其分离。
答案：
（1）隔绝空气加强热
（2）使粗氨水和煤焦油冷凝下来
（3）将具支试管取出加热，用事先润湿的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则产生了粗氨水
（4）乙烯等不饱和的烃类物质 （5）淡蓝色 （6）分馏
12．（12分）汽车已经成为重要的交通工具，但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。
已知汽车尾气中的主要污染物有：
CmHn（烃）、SO2、NOx、CO和C等，请回答下列有关问题。
（1）若用CmHn表示汽油的主要组成，CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为__________________________________________，汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力，这一过程中能量的转化是由________能转化为________能，最终转化为机械能；
（2）通过车用燃油的精炼加工处理，可减少汽车尾气中______________（填化学式，多填本空不得分）的排放；
（3）目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理，写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程式________________________________。
解析：
（2）车用燃油的组成元素主要有C、H、O、S等，对燃油精炼加工有助于减少尾气中SO2的排放。
（3）NOx与CO发生氧化还原反应生成无毒气体N2和CO2。
答案：
（1）4CmHn＋（4m＋n）O2
4mCO2＋2nH2O
化学 热
（2）SO2
（3）2NOx＋2xCO
N2＋2xCO2
13．（12分）（2011·福州质检）斯坦福大学B.M.Trost教授提出了绿色化学的核心概念——原子经济性。
我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为：
原子利用率＝
×100%
下面是新型自来水消毒剂ClO2的四种生产方法，请填空：
（1）氯酸钠和盐酸法：
本方法的方程式为2NaClO3＋4HCl===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O，此方法的原子利用率为________%（保留一位小数，下同）。
（2）电解亚氯酸钠法：
本方法是用惰性电极电解亚氯酸钠溶液，原子利用率为62.2%，其阳极电极反应式为：
ClO
－e－===ClO2，阴极电极反应式为_______________。
（3）亚氯酸钠和氯气法：
本方法的原子利用率为53.6%，此反应的化学方程式为____________________________________。
（4）联合工艺法：
本方法的反应原理由三步组成：
①电解氯化钠溶液NaCl＋3H2O
NaClO3＋3H2↑
②氢气和氯气合成氯化氢
③生成二氧化氯2NaClO3＋4HCl===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O此方法的原子利用率最大为________%。
解析：
（1）根据题意，原子利用率为2×67.5÷（2×106.5＋36.5×4）×100%＝37.6%。
（2）阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。
（3）根据氧化还原反应，可写出2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2，然后用原子利用率检验化学方程式。
（4）由该过程三个化学方程式可整理出总化学方程式：
Cl2＋4H2O===2ClO2＋4H2，原子利用率最大可为2×67.5÷（71＋72）×100%＝94.4%。
答案：
（1）37.6
（2）2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
（3）2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2
（4）94.4
14．（14分）（2011·南京质检）烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。
（1）利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示：
某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如下图所示。
①根据图示实验结果，为了提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率，下列措施正确的是________。
A．降低通入含硫烟气的温度
B．减小通入含硫烟气的流速
C．减少天然海水的进入量
D．在天然海水中加入生石灰
②天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3，使用空气中的氧气将其氧化，写出该反应的离子方程式____________________________________。
③该小组采用下图装置在实验室测定烟气中SO2的体积分数（假设实验在标准状况下进行）：
上述装置组装连接的顺序是：
原料气―→________（填a、b、c、d、e）。
下列试剂中（浓度、体积一定），可以用来代替试管中的碘－淀粉溶液的是________（填编号）。
A．酸性KMnO4溶液B．NaOH溶液
C．溴水D．氨水
（2）石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气反应生成石膏（CaSO4·2H2O）。
写出该反应的化学方程式：
____________________________。
某电厂用煤300吨（煤中含硫质量分数为2.5%），若燃烧时煤中的硫全部转化成二氧化硫，用石膏湿法烟气脱硫中有96%的硫转化为石膏，则可生产石膏________吨。
解析：
（1）①总体看，SO2的吸收效率随温度的升高而降低；当温度和SO2的浓度相同时，SO2的吸收效率随烟气流速的增大而减小；当温度和烟气流速相同时，SO2的吸收效率随SO2浓度的增大而减小。
所以，要提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率，应降低含硫烟气的温度和烟气流速。
当然，在天然海水中加入生石灰也可以提高吸收SO2的效率。
②H2SO3具有还原性，能被氧气氧化为H2SO4。
③该测定实验的原理是：
空气通过一定浓度一定体积的碘－淀粉溶液后，其中的SO2与I2发生氧化还原反应，恰好反应时，溶液的蓝色消失，根据碘的物质的量可求出SO2的物质的量（体积）；余下的空气排入广口瓶，将水压入量筒，由量筒中水的体积可确定空气的体积。
能与SO2反应且能明确指示反应终点的酸性KMnO4溶液或溴水可以代替试管中的碘－淀粉溶液。
（2）SO2在与碳酸钙反应生成石膏的过程中，被氧气氧化，根据物料守恒知，还生成了CO2。
S～SO2～CaSO4·2H2O
32 172
300t×2.5%×96% m
m＝38.7t
答案：
（1）①ABD
②2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO
③cdbae AC
（2）2SO2＋O2＋2CaCO3＋4H2O===
2（CaSO4·2H2O）＋2CO2
38．7
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