归纳与整理教案教学设计导入整理

化学必修2第4章《化学与自然资源的开发利用》测试题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)

1.最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中(

)

A．

对废水、废气、废渣进行严格处理

B．

化学生产中不排放任何有害物质

C．

化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂

D．

以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学

【答案】B

【解析】绿色化学的研究重点有四个：一是选用对人类健康和环境危害小的、淘汰有毒的反应起始物(原材料)；二是选择最佳的反应(生产)条件，以实现最大限度地节能和零排放；三是研究最佳的转换反应和良性的试剂(含催化剂)；四是合成对人类健康和环境更安全的目标化合物(最终产品)。

2.海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是(

)

A．

电解法分解海水，制取洁净的热能资源氢气

B．

采用太阳光照射法晒制工业用食盐

C．

针对能量现状，大力开发潮汐能和波浪能

D．

铀是海水中的微量元素，但核工业的铀主要从海水中提取

【答案】A

【解析】电解法分解海水制取氢气，消耗大量的电能，经济效益差，发展前景不乐观。

3.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

【答案】A

【解析】AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电，A正确；Cl2虽然会污染大气，但电解NaCl制金属钠时也产生Cl2，况且Cl2还是重要的化工原料，B错误；铝是活泼金属只能利用电解法制取，C错误；固体、溶液中均存在氯化铝，D错误。

4.诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学反应方程式为

①2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2

②MoO3＋2NH3·H2O===(NH4)2MoO4＋H2O

③(NH4)2MoO4＋2HCl===H2MoO4↓＋2NH4Cl

④H2MoO4MoO3＋H2O

⑤用还原剂将MoO3还原成金属钼。则下列说法正确的是 (

)

A． MoS2煅烧产生的尾气可直接排放

B． MoO3是金属氧化物，也是碱性氧化物

C． H2MoO4是一种强酸

D．

利用H2，CO和Al分别还原等量的MoO3，所消耗还原剂的物质的量之比为3∶3∶2

【答案】D

【解析】生成物SO2对环境污染严重，A项不符合题意；B项，根据②中生成物(NH4)2MoO4可知，该化合物属于盐，对应的酸是H2MoO4，故MoO3不属于碱性氧化物，B项不符合题意；C项，根据反应③H2MoO4是一种不溶性酸，溶液中c(H＋)不可能很大，故H2MoO4不可能是强酸；D项，1 mol H2、1 mol CO和1 mol Al作还原剂时，失去的电子数分别为2 mol、2 mol和3 mol，那么要

还原等量的MoO3时，则H2、CO和Al转移电子相同，此时n(H2)∶n(CO)∶n(Al)＝3∶3∶2，D项符合题意。

5.下列金属元素在自然界中以游离态存在的是(

)

A．

钠

B．

镁

C．

铝

D．

金

【答案】D

【解析】金属在自然界中的存在形态与其化学活动性有关，化学性质活泼性强的金属在自然界中总是以化合态存在，化学性质不活泼的金属在自然界中以游离态存在。

6.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

【答案】B

【解析】从海水中提取溴，先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质，再用热空气吹出后用碱液吸收。

7.《新科学家》杂志发表的一份研究报告指出，西伯利亚西部永久冻土层开始融化，会释放出大量的温室气体，从而加剧全球变暖，形成可怕的恶性循环。下列不属于温室气体的是(

)

A．

二氧化硫

B．

氟氯代烷

C．

二氧化碳

D．

甲烷

【答案】A

【解析】空气中二氧化碳、甲烷、氟氯代烷的含量增加，会加剧温室效应的发生，而二氧化硫与酸雨有关，与温室效应无关。

8.下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：

请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是(

)

A．

海水B．

海水C．

海水D．

海水【答案】D

【解析】在实际生产中从海水提取MgCl2，用石灰乳而不用NaOH，故A、B选项错误，电解熔融的MgCl2得到镁，C选项错误。

9.下列属于海水化学资源利用的是(

)

A．

海水淡化

B．

利用海水冷却

C．

海水提溴

D．

海水发电

【答案】C

Mg(OH)2Mg

Mg

Mg

MgCl2(熔融)Mg

MgCl2溶液→MgCl2晶体Mg(OH)2Mg(OH)2MgOMgCl2溶液

【解析】海水化学资源的利用过程中常伴有化学反应发生。海水淡化属于物理变化，A错误；利用海水冷却属于物理变化，利用了物质的物理性质，B错误；溴元素在海水中以溴离子存在，要想从海水中提取溴单质，提取溴单质前后溴元素化合价发生变化，所以一定发生了化学反应，C正确；利用海水发电过程只是能量的转化，D错误。

10.下列有关水处理的说法中，不正确的是(

)

A．

含HCO较多的硬水可用加热的方法软化

B．

可以利用熟石灰来中和酸性废水

C．

可以利用废水中的有机物来增加水中溶解的氧

D．

可以利用沉淀反应除去水中的重金属离子

【答案】C

【解析】加热含碳酸氢钙的硬水，生成碳酸钙沉淀，钙离子浓度降低，水的硬度减小，A正确；熟石灰为氢氧化钙，呈碱性，可与酸反应，B正确；有机物的分解需要微生物，会消耗氧气，从而降低水中溶解的氧，C错误；水中的重金属离子能与某些离子发生反应生成沉淀，可用沉淀法来除去水中的重金属离子，D正确。

11.某化工厂在生产过程中产生的废水检测指标为pH＝9～11，悬浮物1 000 mg·L－1，色度深。若对该厂废水进行处理，其中有一步操作需要加入某种物质将废水调至中性，加入物质应是(

)

A．

氨水

B．

盐酸

C．

碳酸钠

D．

氯化钠

【答案】C

【解析】废水检测指标为pH＝9～11，说明废水显碱性，应加盐酸，降低溶液的碱性，然后调节至中性再加碳酸钠。

12.造成温室效应的原因是人类向空气大量排放了(

)

A． CO

B． CO2

C． SO2

D． NO

【答案】B

【解析】能够产生温室效应的气体有二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯代烷、水蒸气等，其中人类向空气中排放大量的二氧化碳是形成温室效应的主要原因。

13.下列海洋资源中，属于可再生资源的是(

)

A．

海洋潮汐能

B．

海底多金属结核矿

C．

海滨砂矿

D．

海水化学资源

【答案】A

【解析】海洋潮汐能是可再生资源，金属结核矿、砂矿、海水化学资源属于不可再生资源。

14.用铝热剂冶炼难熔金属，是因为铝(

)

①具有导电性 ②具有较强的还原性 ③具有延展性 ④被氧化过程中放出大量的热．

A．

①

B．

①②③

C．

②④

D．

①②③④

【答案】C

【解析】根据铝的还原性强，且还原其他金属时放出大量的热，故常用于冶炼难熔金属。

用铝热剂冶炼难熔金属，是因为还原性强，且还原其他金属时放出大量的热，与导电性、延展性无关。

15.在冶金工业上，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是(

)

A． Na，Mg，Al

B． Na，K，Zn，Fe

C． Zn，Fe，Cu，Ag

D． Mg，Al，Zn，Fe

【答案】A

【解析】

16.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

【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。

17.我国古代“药金”的冶炼方法是：将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800℃，即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是(

)

A．

“药金”实质上是铜锌合金

B．

冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌

C．

用王水可区别黄金和“药金”

D．

用火焰灼烧不能区别黄金和药金

【答案】A

【解析】冶炼“药金”的相关反应方程式为ZnCO32Cu2O＋CZnO＋CO2↑，2ZnO＋C2Zn＋CO2↑，4Cu＋CO2↑，可知A项正确，B项错误。王水可以溶解黄金和“药金”，故C项错误。用火焰灼烧可以区别黄金和“药金”，因为高温下黄金跟空气不反应，而“药金”可以与空气反应，生成的CuO是黑色的，ZnO是白色的，总之，灼烧后的“药金”颜色有变化，故D项错误。

18.如图为从海带中提取碘的工业生产流程，下列有关说法错误的是(

)

A．

因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素，所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素

B．

碱化操作时，加入NaOH溶液的目的是在碱性溶液中，可溶性有机物质可形成沉淀

C．

在实验室进行氧化操作时，加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等

D．

在实验室进行过滤操作时，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗

【答案】A

【解析】A项，工业上提取碘元素主要通过海生植物海带，不可以直接用海水来提取碘元素，错误；B项，由从海带中提取碘元素的工业流程可知，海带浸泡后加碱进行碱化，过滤得到有机物沉淀，正确；C项，提取海带中碘元素时，为保证I－完全氧化为I2，当加入的氧化剂为H2O2时，被还原后的产物为水，不引入杂质，当加入的氧化剂为新制氯水时，氯气可将碘离子氧化为碘单质，正确；D项，过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，正确。

19.用铝热法从下列氧化物中还原出物质的量相同的金属所消耗的铝最少的是(

)

A． Fe3O4

B． MnO2

C． V2O5

D． Cr2O3

【答案】A

【解析】根据氧化物元素化合价的变化判断得失电子数目，还原出物质的量相同的金属所消耗的铝最少，金属元素的化合价的变化应最少。

A项，生成1 mol Fe，需得电子mol；

B项，生成1 mol Mn，需得电子4 mol；

C项，生成1 mo lV，需得电子5 mol；

D项，生成1 mol Cr，需得电子3 mol，

则得电子最少的为Fe3O4，消耗的铝最少。

20.厄而尼诺现象产生的原因之一是大气中二氧化碳的含量剧增，要想减缓这一现象的发生，最理想的燃料是(

)

A．

天然气

B．

氢气

C．

无烟煤

D．

无铅汽油

【答案】B

【解析】A、C、D均含C元素，燃烧会生成二氧化碳，不能减缓厄而尼诺现象产生，而B的燃烧产物为水，不会导致大气中二氧化碳的含量，可减缓厄而尼诺现象产生。

第Ⅱ卷

二、综合题(共4小题,每小题10.0分,共40分)

21.铝是国民经济发展的重要材料，铝在地壳中的含量约占8%，目前我国铝消费量超过430万吨，在众多的金属中仅次于铁。请回答下问题：

(Ⅰ)实验室中用金属铝制备少量氢氧化铝，有以下3种方案：

方案1：Al方案2：AlAl3＋AlOAl(OH)3↓

Al(OH)3↓

方案3：―→Al(OH)3

制备相同物质的量的氢氧化铝消耗酸和碱最少的是方案________。

(Ⅱ)工业上冶炼铝的流程图如图所示：

在制取氧化铝的过程中，分析铝土矿和赤泥中所含Al2O3、Fe2O3质量分数的数据如下：

(1)书写化学方程式，反应①________，反应②________。

(2)电解氧化铝生产铝时，阳极的电极反应式为_______________________________________。

(3)假设其他杂质不参加反应，则每生产3.4 t纯净的氧化铝，需铝土矿________t。

【答案】(Ⅰ)3

(Ⅱ)(1)2NaAlO2＋CO2＋3H2O===Na2CO3＋2Al(OH)3↓

Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH

(2)2O2－－4e－===O2↑

(3)6.18

【解析】(Ⅰ)根据金属铝和酸以及和碱发生反应的化学方程式可以得出：

Al～3H＋～Al3＋～Al(OH)3，

Al～OH－～[Al(OH)4]－，Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓，所以制备相同物质的量的氢氧化铝消耗酸和碱最少的是方案3；

(Ⅱ)(1)向偏铝酸钠中通入二氧化碳反应会生成氢氧化铝沉淀，即2NaAlO2＋CO2＋3H2O===Na2CO3＋2Al(OH)3↓，碳酸钠可以和氢氧化钙发生复分解反应Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH；

(2)电解池中，阳极是惰性电极时，该极上是阴离子O2－发生失电子的氧化反应：2O2－－4e－===O2↑；

(3)根据铝土矿中氧化铝的质量分数为55%，所以每生产3.4

t纯净的氧化铝，需铝土矿的质量：＝6.18(t)。

22.某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如下图所示：

资料一

石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。

资料二

石油催化裂化中通常使用氧化铝作催化剂。

实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。

(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为________________________________________，

为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_____________________________________，

装置中较长导管的作用是______________________________________________________。

(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了______________________________________________。

(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了___________________________________________________。

(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是_____________________________

________________________________________________________________________。

(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_________________________________

________________________________________________________________________。

(6)石油裂化的重要意义是___________________________________________________。

【答案】(1)从下往上，从左往右

检查装置的气密性

导气和冷凝气体

(2)裂化生成了碳原子数大于4的烃

(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃

(4)不能，因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应

(5)C20H42C10H22＋C10H20

(6)可提高石油产品中轻质燃油，特别是汽油的产量和质量

【解析】仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左到右的原则，装入药品之前要检查装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；试管Ⅱ中有液体生成，说明生成4个碳原子数以上的烃，因为常温、常压下，4个碳原子数以上的烃大都呈液态，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成常温、常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。

23.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

【答案】(1)合理

(2)NaOH溶液

2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑

(3)B

若用A、C溶解样品会产生SO2、NO等有毒气体，用D，则Fe不会与NaOH溶液反应，而用B既能将样品全部溶解，又不会生成有害气体。

【解析】(1)根据表中各物质的熔点，铁和铝可以熔合成铁铝合金，故解释合理；(2)由于金属铝可以与NaOH溶液反应而铁不能，故可以选用的试剂为NaOH溶液；(3)要将熔融物全部溶解，则加入试剂必须既可以与铝反应也必须与铁反应。

24.以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”，它是目前化学工业的重要支柱之一。

(1)若电解食盐水时消耗NaCl的质量为234 g，则在理论上最多可得氯气的体积为________升(标准状况)。

(2)若将2 mol的氯气通入足量石灰乳中，理论上可得到次氯酸钙________克。

【答案】44.8

143

【解析】依据电解反应的化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑来分析计算；

依据化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O来分析计算；

(1)电解食盐水时消耗NaCl的质量为234 g，反应的氯化钠物质的量为＝4 mol，

2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

4 mol

2 mol

22.4 L·mol＝44.8 L；

标准状况下氯气体积为2 mol×(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O

2 mol

1 mol

143 g·mol－1＝143 g。

次氯酸钙质量＝1 mol×－1