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第四章

化学与自然资源的开发利用

一、单选题

1.工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的Al2O3，然后得到铝。而不是电解氯化铝，其主要原因是(

)

A． AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电

B．

电解AlCl3生成的Cl2会污染大气

C．

用氢气还原氧化铝即可得到铝

D． AlCl3不存在

2.用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是(

)

A． MnO2

B． WO3

C． Cr2O3

D． Co3O4

3.为提高合成洗涤剂的质量，一般要加入含磷的盐。大量使用含磷洗衣粉会对环境造成严重的危害，我国目前已限制含磷洗衣粉的生产和使用。含磷洗衣粉对环境造成的危害主要有(

)

A．

造成大气中浮尘增多

B．

造成农作物欠收

C．

引起酸雨

D．

造成水体富营养化

4.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是(

)

A．

二者都能使溴水褪色，性质相似

B．

二者互为同系物

C．

二者最简式相同

D．

二者相对分子质量相同

5.关于裂解和裂化的叙述中，不正确的是(

)

A．

裂化和裂解产物中都含有不饱和烃

B．

裂解和裂化都是为了得到气态烃

C．

裂解和裂化的温度不同

D．

裂化和裂解都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程

6.有机高分子化合物又称聚合物，下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是(

)

A．

它们大部分是由小分子通过加成聚合反应制得的

B．

它们的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复

C．

对于某一种高分子材料它的相对分子质量是确定的

D．

聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过加聚反应制得的

7.“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(

)

①能耗小是该方法的一大优点

②整个过程中，有两种物质可以循环利用

③“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶

④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

A．

①③

B．

②④

C．

③④

D．

①④

8.下列涉及有机物的说法中正确的是(

)

A．

煤的干馏可得到苯、甲苯等芳香烃

B．

乙烯、氯乙烯都是不饱和烃，均可用于合成有机高分子材料

C．

在加热条件下，加入适量乙醇以除去乙酸乙酯中含有的乙酸杂质

D．

淀粉和纤维素的水解产物都是葡萄糖，二者互为同分异构体

9.若将海水淡化作饮用水使用，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分沉淀而淡化

B．

利用太阳能使海水蒸馏淡化

C．

将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水

D．

将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子

10.海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(

)

A．

海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质

B．

海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化

C．

从海水中可以得到氯化钠，电解熔融氯化钠可制备氯气

D．

利用潮汐发电是将化学能转化为电能

11.绿色化学概念从一提出来，就明确了它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。下列化工生产中体现绿色化学内涵的是(

)

①减少“三废”排放量

②考虑有关原材料的再生利用

③出现污染问题再治理

④回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂

⑤拒绝使用无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的有毒副作用、污染明显的原料

A．

①③④

B．

①②③⑤

C．

①②④⑤

D．

②③④⑤

12.下列说法正确的是(

)

A．

石油分馏获得的汽油是纯净物

B．

石油的裂化是物理变化

C．

煤干馏后可以得到粗苯

D．

石油的裂解可以得到氯乙烯

13.海水中有取之不尽的化学资源，从海水中可提取多种化工原料。如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：

试回答下列问题：

(1)粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、S等杂质，精制后可得NaCl饱和溶液，精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液，过滤，最后向滤液中加入盐酸至滤液呈中性。请写出加入盐酸后发生反应的离子方程式：____________________________。

(2)从海水中提取食盐后的母液中有K＋、Na＋、Mg2＋等阳离子。从离子反应的角度思考，在母液里加入石灰乳起什么作用？

(3)海水里的镁元素处于游离态还是化合态？从海水中提取氯化镁的反应是不是氧化还原反应？为什么？

(4)电解无水氯化镁所得的镁蒸气可以在下列哪种气体氛围中冷却？________。

A． H2

B． CO2

C．

空气

D． O2

14.现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验(假定反应前后溶液的体积不变)。

①向其中一份固体中加入100 mL 2.0 mol·L－1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得溶液L－1

中c(OH－)＝1 mol·②向另一份固体中加入100 mL 4.0 mol·L－1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中L－1

只有H＋、Fe2＋和Al3＋三种阳离子且c(H＋)＝0.1 mol·则①、②操作中总共产生的气体的体积(标准状况)为(

)

A． 2.352 L

B． 2.448 L

C． 2.688 L

D． 2.856 L

15.从海水中提取的溴约占世界溴年产量的，从海水中提取溴的主要步骤可表示为(

)

A．

氧化→吸收→吹出

B．

氧化→吹出→吸收

C．

吹出→氧化→吸收

D．

吹出→吸收→氧化

二、填空题

16.海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr形式存在)及综合利用的生产流程简图：

请回答：

(1)Mg(OH)2中加入盐酸后，要获得MgCl2·6H2O晶体，需要进行的实验操作依次为________。

A．蒸馏 B．灼烧

C．过滤 D．蒸发浓缩

E．冷却结晶

(2)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等，可进一步加工制得一些重要的产品。若将母液加热升温到60 ℃以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是________。

(3)过滤上述晶体后，将滤液降温到30 ℃以下，又逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到比较纯净的________晶体。

17.由铝和某些金属氧化物组成的混合物在化学上称为铝热剂，该混合物在高温条件下能发生置换反应。为确定某铝热剂样品(铝和氧化铁)的组成，分别进行下列实验：

(1)若取10.7 g该样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为aL。反应的化学方程式是_____________________________________________________，

样品中铝的质量分数是________(用含a的表达式表示)。

(2)若取同质量的样品，在高温下使其恰好反应，则a＝________L；该反应的化学方程式是

________________________________________________________________________。

18..溴主要以溴离子形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备的单质溴的操作步骤为：

①一定条件下，将氯气通入浓缩的海水中，生成单质溴；

②利用热空气将单质溴吹出，并用浓碳酸钠溶液吸收，生成溴化钠、溴酸钠等；

③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。

完成下列填空：

(1)氯气氧化溴离子应在 __________ 条件下进行，目的是为了避免_____________________。

(2)单质溴可用热空气吹出，其原因是_____________________________________________。

(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式____________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_______________________________________

________________________________________________________________________，

步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为

________________________________________________________________________。

(5)为了除去工业单质溴中微量的氯气，可向工业单质溴中________。

a．通入溴化氢 b．加入碳酸钠溶液

c．加入溴化钠溶液 d．加入亚硫酸钠溶液

19..海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图：

请回答下列问题。

(1)将海水浓缩的方法是_________________________________________________。

(2)步骤①反应的离子方程式是_____________________________________________，

1 mol Cl2参加反应，转移电子________ mol。

(3)步骤②通入热空气吹出Br2，利用了Br2的________。(填字母)

A．氧化性 B．还原性

C．挥发性 D．腐蚀性

(4)步骤③中用SO2的水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的氧化剂是________，在工业生产中此步骤应解决的问题是_____________________________________________

________________________________________________________________________。

20..合成聚丙烯腈纤维的方法很多，如以乙炔为原料，其合成过程的化学反应方程式如下：

CH≡CH＋HCNCH2===CHCN聚丙烯腈

①

②

(1)反应①的反应类型为________。

(2)写出反应②的化学方程式：______________________________________________，

其反应类型为________。

(3)1 mol合成聚丙烯腈的单体在一定条件下最多能与________ mol H2加成。

(4)CH2===CHCN在一定条件下可与苯乙烯()反应得到一种优良的塑料，该塑料的结构简式为________________________。

三、实验题

21.下图所示是以海水为原料，获得某产物的工艺流程图。已知在吸收塔中，溶液的pH显著减小。试回答下列问题：

(1)图中两次氯化的作用是否相同________(选填“是”或“否”)。

(2)吸收塔中反应的化学方程式为____________________________________________，

第2次氯化的离子方程式为_________________________________________________。

(3)资料证实，在酸性介质中，第1次氯化过程中可用氧气或空气替代。但在实际工业生产中为什么不用更廉价的空气替代氯气_____________________________________________。

(4)本工艺的处理方法可简单概括为“空气吹出、X气体吸收、氯化”。某同学认为在工业生产过程中对第1次氯化液直接蒸馏也可得到产物，不必进行上述过程，请对该同学的说法作出正确的评价___________________________________________________________________。

22.某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”；“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。

(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁的低，此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金，你认为他的解释是否合理________(填“合理”或“不合理”)。

(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为___________________________________________________。

(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________(填序号)，并说明理由：____________。

A．浓硫酸 B．稀硫酸

C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液

23.海藻中含有丰富的碘元素(以I－形式存在)。实验中提取碘的流程如下：

(1)实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。

(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________(填序号)。

A．酒精(沸点78 ℃)

B．四氯化碳(沸点77 ℃)

C．甘油(沸点290 ℃)

D．苯(沸点80 ℃)

(3)在操作②中，溶液中生成少量氯化碘(其性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量________(填序号)溶液，反应的离子方程式为_________________________。

A．KIO3B．HClO

C．KI D．Br2

(4)利用碘的有机溶液得到单质碘的方法是__________________________________________。

成1 mol钴需要24 g纯铝。