届高考化学一轮复习典型易错讲解第十章 化学与自然资源的开发利用.docx
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届高考化学一轮复习典型易错讲解第十章化学与自然资源的开发利用
2014届高考化学一轮复习典型易错讲解
第十章化学与自然资源的开发利用
课时作业
(一)1
课时作业
(二)11
课时作业
(一)
(时间:
45分钟 满分:
100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)
1.许多国家十分重视海水资源的综合利用。
不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )
A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝
C.烧碱、氢气D.食盐、淡水
解析:
A、B、C中的金属或非金属单质需加入氧化剂或由电解法制取,均为化学变化;而D中的食盐和淡水是利用蒸发原理制取的,为物理变化。
答案:
D
2.(2012年宿州段考)金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。
人类利用几种常用金属的先后顺序依次为金、铜、铁、铝,之所以有先后主要取决于
( )
A.金属在地壳中的含量多少
B.金属的熔沸点高低
C.金属的活泼性强弱
D.金属的导电性强弱
解析:
金属使用的早晚取决于金属的活泼性,金属越活泼,就越难被还原,发现和使用的越晚。
答案:
C
3.下列物质的制取原理错误的是( )
A.金属钠的制取:
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
B.金属镁的制取:
MgO+CO
Mg+CO2
C.金属铬的制取:
Cr2O3+2Al
2Cr+Al2O3
D.金属汞的制取:
2HgO
2Hg+O2↑
解析:
Mg的活泼性很强,用电解熔融MgCl2来制备Mg,或高温加热氧化镁和碳的混合物制Mg。
答案:
B
4.如果实行海水淡化来供给居民饮用水,下列方法在原理上完全不可行的是( )
A.加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化
B.利用太阳能使海水升温,通过蒸馏而使其淡化
C.将海水缓慢降温凝固以获取淡水
D.将海水通过离子交换树脂以除去各种离子
解析:
海水淡化的方法有:
蒸馏法、电渗析法、离子交换法。
选项A,加明矾,明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O,不能使海水中的盐沉淀出来,所以不能使海水淡化。
答案:
A
5.21世纪是海洋世纪,海洋经济专属区的开发受到广泛重视,下列有关说法正确的是( )
A.海水含镁,将金属钠放入海水中可以制取金属镁
B.利用潮汐能发电是将化学能转化为电能
C.从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应
D.海底多金属结核矿含有Fe、Mn、Co、B等金属
解析:
A中2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,Na与Mg2+在水溶液中不发生置换反应,A错误;潮汐能是一种动能,不是化学能,B错误;海水中提取溴:
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,是氧化还原反应,C正确;B是非金属元素,D错误。
答案:
C
6.下列说法正确的是( )
A.使元素从化合态转化成游离态的过程就是还原的过程
B.高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭和空气。
工业上就是用焦炭还原铁矿石以制得生铁
C.电解熔融氧化铝时,每还原出1kg铝,必有约111mol电子转移
D.工业上常用电解NaCl水溶液的方法制取金属钠
解析:
元素有金属元素和非金属元素之分,使金属阳离子转化为金属单质的过程是借助还原反应。
与之相反,使非金属阴离子转化为非金属单质的过程则是借助氧化反应,如2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,所以选项A不正确。
高炉炼铁中起还原剂作用的是CO,而并非焦炭,B错。
Al-3e-===Al3+,冶炼1kgAl共获得电子:
n(e-)=
×3=111.1mol,所以C正确。
D中NaCl水溶液里的H+得电子能力远比Na+强,所以不可能得到Na,只能得到H2,D错。
答案:
C
7.下列对物质用途的描述中,错误的是( )
A.镁铝合金密度较小、强度高,常用作制造航天器的材料
B.Cl2、SO2、NaClO均可用于漂白
C.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥HCl、H2S、O2
D.可通过铝热反应冶炼某些熔点较高的金属
解析:
浓H2SO4具有氧化性,可氧化H2S,故不能干燥H2S。
答案:
C
8.实验室欲使1.6gFe2O3完全被还原,事先应准备的CO气体的标准状况下的体积为( )
A.672mLB.336mL
C.大于672mLD.小于336mL
解析:
由Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2知1.6gFe2O3完全反应参加反应的CO的体积标况下应为672mL,但因为CO为易爆气体而且要使生成Fe在CO气流中冷却,必须通入更多的CO。
答案:
C
9.在含有NaBr和NaI的溶液中通入足量Cl2,然后把溶液蒸干,并将所得固体灼烧,最后剩余的物质是( )
A.NaCl和NaBrB.NaCl和I2
C.NaClD.NaCl、NaBr和I2
解析:
在Cl2足量的情况下,Br-、I-均被全部氧化为单质,灼烧时因挥发、升华而跑掉。
答案:
C
10.(2013年海淀期中)海洋约占地球表面积的71%,对其进行开发利用的部分流程如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO
B.从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
C.试剂1可以选用石灰乳
D.工业上,电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁
解析:
D项,Mg(OH)2受热易分解为MgO,而MgO的熔点很高,通过电解熔融的方法冶炼金属镁会耗费大量的电能,工业上一般通过电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁。
答案:
D
11.(2012年苏北四市调研)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
解析:
试剂X不可以是盐酸,若用盐酸,则Al2O3、Fe2O3均反应,导致Fe2O3无法分离除去,故A项错误;反应①过滤后所得沉淀为氧化铁,故B项错误;Al2O3的电解过程属于氧化还原反应,C项错误;由于Y(CO2)过量,故最终生成NaHCO3,D项正确。
答案:
D
12.(2012年南京质检)氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法不正确的是( )
A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化
B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应
C.用磁铁矿炼铁的反应中,1molFe3O4被CO还原成Fe,转移9mole-
D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化
解析:
由2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑可知钠离子得电子被还原,Cl-失电子被氧化,A项正确;无论是湿法炼铜还是火法(热还原法)炼铜,都是正二价的铜离子得到电子生成铜原子被还原,B项正确;1molFe3O4被还原为Fe,应转移8mole-,C项错误;铝热反应放出大量的热,使铁成为液态从而与Al2O3分离,D项正确。
故选C。
答案:
C
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(9分)阅读以下内容,回答问题。
冶炼金属一般有下列四种方法:
①焦炭法;②水煤气(或H2,或CO)法;③活泼金属置换法;④电解法。
四种方法各有优缺点,在工业上均有应用。
(1)一种无色气体A与红热的炭反应,得到另一种无色气体B,B与灼热的氧化铜反应,又得到A,则A、B分别为________(填序号)。
A.O2、CO2B.O2、CO
C.CO2、COD.CO、CO2
(2)下列说法错误的是________(填序号)。
A.对废旧金属的最好处理方法是回收再利用
B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得
D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等
(3)钛(Ti)有“未来钢铁”之称。
工业上常以:
TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2获得海绵状钛。
该反应在下列哪种环境中进行________(填序号)。
A.稀有气体中B.空气中
C.氮气中D.CO2气体中
解析:
(1)CO具有还原性,可还原CuO得到Cu,
(2)对于Na、Mg、Al等活泼金属不能通过电解其盐溶液制得,而是电解熔融态的氧化物或盐制得,(3)Mg容易和O2、N2、CO2反应,故该反应需在稀有气体中进行。
答案:
(1)C
(2)C (3)A
14.(14分)(2013年莆田质检)福建有广阔的海岸线,建设海峡西岸经济区,海水的综合利用大有可为。
海水中溴含量约为65mg·L-1,从海水中提取溴的工业流程如下:
(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:
(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
(6)氧化剂氯气来自电解饱和食盐水,电解槽使用了隔膜(或离子交换膜)来防止氯气与氢氧化钠溶液反应。
①电解时,阳极反应式为________________________________________。
②若采用无隔膜的电解槽,将得到H2和________。
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。
(6)①电解饱和食盐水,阳极为Cl-放电,电极反应式为:
2Cl--2e-===Cl2↑。
②若采用无隔膜的电解槽,则阴极产生的NaOH与阳极产生的Cl2反应得到NaClO。
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
(6)①2Cl--2e-===Cl2↑ ②NaClO
15.(14分)假如你是一位企业家,在众多开发海水资源的项目中,选择了海水提镁,在前期考察过程中你将遇到许多问题,请根据背景材料的提示,按要求回答相关问题:
背景材料1:
下表所示为海水中各元素含量情况(mg/L)
元素
浓度(mg/L)
元素
浓度(mg/L)
钠
10770
氯
19350
镁
1290
硫
885
钾
380
溴
67
钙
400
碘
0.06
背景材料2:
部分化学试剂的市场价格如下表所示:
试剂
氢氧化钾
氢氧化钠
氢氧化钙
氧化钙
价格(元/吨)
5238.00
2300.00
1200.00
700.00
请回答下列问题:
(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离,有以下三个方案:
方案一:
直接往海水中加入沉淀剂;
方案二:
加热蒸发海水后再加入沉淀剂;
方案三:
在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。
你认为方案________最合理。
不选方案________的理由是______________________________________。
不选方案________的理由是______________________________________。
(2)应该选择________试剂作为镁离子的沉淀剂。
不考虑其他费用,沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为________。
(3)为了节省成本,你可考虑以海边上的贝壳为原料,试简述其理由:
___________________________________________________________________。
解析:
(1)海水提镁首先要对海水进行浓缩,然后加入沉淀剂,显然方案一浪费原料,方案二浪费能量,最合理的是方案三。
(2)根据市场价格,CaO作为镁离子的沉淀剂最为经济。
假设沉淀amol镁离子,需要氢氧化钠和氧化钙的价格比为:
×2300∶(
×700)=230∶49。
(3)贝壳的主要成分为碳酸钙,可以通过高温煅烧贝壳的方法生产氧化钙,作为镁离子的沉淀剂,降低成本。
答案:
(1)三 一 海水中镁离子浓度太低,要沉淀必须加入大量的沉淀剂,浪费原料 二 要加热海水需耗费很多的能源
(2)CaO 230∶49
(3)贝壳中含碳酸钙,加热分解生成的氧化钙可用作沉淀剂,节省了成本
16.(15分)(2012年江苏化学)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=akJ·mol-1
3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=bkJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。
Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为____________________________________________。
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。
该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2===17MgH2+12Al。
得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是____________________。
②在6.0mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。
1molMg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为________。
③在0.5mol·L-1NaOH和1.0mol·L-1MgCl2溶液中,混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
在上述NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是________________(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示。
该电池反应的化学方程式为______________________________。
解析:
(1)根据盖斯定律,将题中所给两方程式相加得:
Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g) ΔH=(a+b)kJ·mol-1。
根据题给信息含氢量最高的烃为CH4,根据质量守恒写出化学反应方程式:
Al4C3+12HCl===4AlCl3+3CH4↑。
(4)镁、铝都是活泼的金属单质,容易被空气中的氧气氧化,通入氩气作保护气,防止二者被氧化。
1molMg17Al12完全吸氢17mol,在盐酸中会释放出17molH2,另外镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2,物质的量分别为17mol、18mol。
则生成氢气一共52mol。
镁与NaOH不反应,再根据衍射谱图可知在NaOH溶液中产生氢气的主要物质是铝。
(3)铝作负极失电子被氧化、氧化银作正极,得电子被还原为Ag,电解质溶液为NaOH溶液,电池反应式为2Al+3Ag2O+2NaOH===2NaAlO2+6Ag+H2O。
答案:
(1)①a+b ②Al4C3+12HCl===4AlCl3+3CH4↑
(2)①防止Mg、Al被空气氧化 ②52mol ③Al (3)2Al+3Ag2O+2NaOH===2NaAlO2+6Ag+H2O
课时作业
(二)
(时间:
45分钟 满分:
100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)
1.(2012年天津六校联考)化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。
下列说法正确的是( )
A.开发利用可燃冰是缓解能源紧缺的唯一途径
B.将废电池深埋,可以避免其中的重金属造成污染
C.“地沟油”对人体的危害极大,严禁用作食用油
D.生物质能、风能、太阳能等属于不可再生资源
解析:
开发利用可燃冰是缓解能源紧缺的途径,但不是唯一途径,故A错;将废电池深埋,其中含有的重金属离子仍会泄漏出来造成污染,故B错;长期食用“地沟油”可能会引发癌症,对人体的危害极大,故C正确;生物质能、风能、太阳能等都属于可再生资源,故D错。
答案:
C
2.近年来,全球气候变暖对人类生存和发展带来了严峻的挑战,在此背景下,“新能源”、“低碳”、“节能减排”、“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。
下列有关说法不正确的是( )
A.太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”
B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类化合物作为燃料
C.右图甲烷经氯甲烷化合成低碳烯烃途径体现了“节能减排”思想
D.让煤变成合成气,把煤“吃干榨尽”,实现了煤的清洁、高效利用
解析:
“低碳”的实质是指能源高效利用,清洁能源开发,追求“绿色”。
答案:
B
3.(2012年金华十校期末)化学与生活密切相关,下列有关说法正确的是
( )
A.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热发生变性
B.乙醇和汽油都是可再生能源,应大力推广使用“乙醇汽油”
C.计算机、光缆在信息产业中有广泛应用,制造光缆和计算机芯片的主要材料都是硅
D.海水淡化可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
解析:
B项,汽油不是可再生能源;光缆的主要成分是二氧化硅,C项错;明矾只能使海水中的悬浮颗粒被沉淀,不能使海水得到淡化,D项错。
答案:
A
4.下列有关化石能源加工及其产品的说法不正确的是( )
A.石油的分馏是物理变化
B.石油裂化的主要目的是提高汽油的产量和质量
C.煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质
D.直馏汽油和裂化汽油均可萃取溴水中的溴
答案:
D
5.氢能是理想的清洁能源。
下列制氢的方法中,最经济可行的是( )
A.电解水制氢:
2H2O
2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:
2H2O
2H2↑+O2↑
C.太阳光催化分解水制氢:
2H2O
2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:
CH4+H2O
CO+3H2
答案:
C
6.(2013届河南信阳高中高三第五次大考)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产物,即原子利用率为100%。
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,以上反应类型能体现这一原子最经济原则的是( )
A.①②⑤ B.②⑤⑦
C.只有⑦ D.只有②
解析:
化合反应、加成反应、加聚反应的生成物只有一种,都符合原子利用率为100%。
答案:
B
7.(2013年原创卷)2013年4月22日是第44个世界地球日。
为了提高公众认识地球、保障发展的意识,各地广泛开展了一系列活动。
下列活动不符合这一宗旨的是( )
A.加强海底可燃冰、锰结核的探测与开发研究
B.积极推广风能、太阳能发电
C.在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”
D.将高能耗、高污染的企业迁至偏僻的农村地区,提高居民收入
解析:
本题考查化学与可持续发展。
将高能耗、高污染的企业迁至偏僻的农村地区,虽能提高居民收入,但会破坏环境,得不偿失,D错。
答案:
D
8.煤是重要的能源和化工原料,直接燃烧既浪费资源又污染环境。
最近,某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”,让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%),把煤“吃干榨尽”。
下列有关说法正确的是( )
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化 ②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 ③该技术实现了煤的清洁利用 ④该技术实现了煤的高效利用
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
解析:
煤粉加压气化法是让煤变成以CO和H2为主要成分的合成气,此过程涉及化学变化和物理变化,减少了污染,提高了煤的利用率。
答案:
C
9.生活垃圾一般可分为四大类:
可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾和其他垃圾。
目前常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。
对这些处理方法的相关叙述中不正确的是( )
A.可回收垃圾如纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理、回收利用,不仅可以减少污染,而且还可以节省资源
B.厨房垃圾如剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物,经生物技术就地处理堆肥,可以作为有机肥料,直接被农作物吸收和利用
C.有害垃圾如废旧电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,这些垃圾需要进行特殊安全处理
D.“白色污染”主要指的是我们日常用的塑料袋,它污染土壤的主要原因是不易被分解,影响正常的物质循环
解析:
有机肥料不能直接被农作物吸收和利用,需要通过土壤微生物的作用分解成有机小分子物质或矿物元素,才能进入植物体内被吸收和利用。
答案:
B
10.下列关于通信光缆成分有关说法,不妥当的是( )
A.光导纤维的主要成分为SiO2
B.硅为亲氧元素,在自然界中都以化合态形式存在
C.SiO2属原子晶体,熔点高,硬度大,其结构中最小的环为12元环
D.科学家提出硅将作为21世纪一种普遍使用的新型能源被开发利用。
寻找高效催化剂使SiO2分解同时释放能量,是硅能源大规模利用的关键
解析:
硅和氧气反应生成SiO2要放出大量的热,则SiO2分解要吸收大量的热,催化剂不能改变反应热,所以D说法错误;在C说法中,由于金刚石中的最小碳环为6元环,在每2个碳原子间再插入一个氧原子,SiO2晶体中最小环是12元环。
答案:
D
11.(2012年扬州调研)乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得,属于可再生资源,通过乙醇制取氢气具有良好的应用前景。
已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线:
a.水蒸气催化重整:
CH3CH2OH(g)+H2O(g)―→4H2(g)+2CO(g) ΔH=+255.58kJ·mol-1
b.部分催化氧化:
CH3CH2OH(g)+
O2(g)―→3H2(g)+2CO(g) ΔH=+13.76kJ·mol-1
则下列说法错误的是( )
A.从原料消耗的角度来看,a路线制氢更有价值
B.从能量消耗的角度来看,b路线制氢更加有利
C.a路线制氢由于要消耗很多能量,所以在实际生产中意义不大
D.降低温度,可提高b路线中乙醇的转化率
解析:
b路线中的反应为吸热反应,降低温度,降低了乙醇的转化率。
答案:
D
12.丁烷催化裂解,其碳链