選修二第2講化學(xué)與資源開發(fā)利用

1、PAGE PAGE 8選修二 第二講 化學(xué)與資源開發(fā)利用一、選擇題1下列關(guān)于化學(xué)與生產(chǎn)、生活的認(rèn)識不正確的是()ACO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體B使用清潔能源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一C節(jié)能減排符合低碳經(jīng)濟(jì)的要求D合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)有助于緩解能源緊缺2有關(guān)煤的敘述不正確的是()A煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物B煤的干餾是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源C煤在空氣中加強(qiáng)熱的過程叫做煤的干餾D煤焦油中含有苯和甲苯，可以用分餾的方法把它們分離出來3節(jié)能減排對發(fā)展經(jīng)濟(jì)、保護(hù)環(huán)境有重要意義。下列措施不能減少二氧化碳排放的是()A利用太陽能制氫B關(guān)停小火電企業(yè)C舉行“

2、地球一小時”熄燈活動 D推廣使用煤液化技術(shù)4在下列各種石油的加工處理過程中，屬于裂化過程的是()A分離汽油和煤油B將重油分離為潤滑油等C十六烷變?yōu)樾镣楹托料〥將直鏈烴變?yōu)榉枷銦N5觀察如下圖，下列敘述中錯誤的是()A圖中操作發(fā)生了化學(xué)變化B液體X的pH7，液體Y是一種黑色黏稠狀液體C氣體Z易燃，可還原CuO，也可使溴水褪色D試管A中產(chǎn)生濃的白色的煙二、非選擇題6地球的海水總量約有1.41018t，是人類最大的資源庫。(1)如下圖利用海水得到淡水的方法為_。(2)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如下圖。a是電源的_極；口排出的是_(填“淡水”或“濃水”)。(3)海水淡化后的濃

3、水中含大量鹽分，排入水中會改變水質(zhì)，排到土壤中會導(dǎo)致土壤鹽堿化，故不能直接排放，可以與氯堿工業(yè)聯(lián)產(chǎn)。電解前需要把濃水精制，加入試劑的順序為_；用離子膜電解槽電解食鹽水的化學(xué)方程式為_。(4)鈾是核反應(yīng)最重要的燃料，其提煉技術(shù)直接關(guān)系著一個國家核工業(yè)或核武器的發(fā)展水平，海水中鈾以UCl4形式存在，每噸海水只含3.3毫克鈾，海水總量極大，鈾總量相當(dāng)巨大。不少國家正在探索海水提鈾的方法?，F(xiàn)在，已經(jīng)研制成功一種螯合型離子交換樹脂，它專門吸附海水中的鈾，而不吸附其他元素。其反應(yīng)原理為_(樹脂用HR代替)，發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生并得到含鈾的溶液，其反應(yīng)原理為_。7以下是與綠色化學(xué)、環(huán)境

4、保護(hù)和人類健康息息相關(guān)的三個主題，請根據(jù)已知信息回答有關(guān)問題：(1)下列制備氯乙烷的反應(yīng)中原子經(jīng)濟(jì)性最高的是(可多選)_。ACH2=CH2HClCH3CH2ClBCH3CH2OHHClCH3CH2ClH2OCCH3CH3Cl2eq o(,sup7(光照)CH3CH2ClHClDCH2CHClH2eq o(,sup7(催化劑)CH3CH2Cl由上述四個反應(yīng)可歸納出，原子經(jīng)濟(jì)性最高的是_反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。(2)有毒物質(zhì)的無害化也是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容之一。ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑，還可將廢水中少量的S2、NOeq oal(,2)和CN等有毒有害的還原性酸根離子氧化去除。請寫出用ClO2將廢水

5、中劇毒的CN氧化成無毒氣體的離子方程式_，并說明該方法的優(yōu)點_。(3)下圖為某飲用水廠從天然水制備純凈水(去離子水)的工藝流程示意圖：活性炭的作用是_；O3消毒的優(yōu)點是_。A、B中放置的物質(zhì)名稱分別是：A_；B_。8海水中蘊藏著豐富的資源。海水綜合利用的流程圖如下：(1)用NaCl作原料可以得到多種產(chǎn)品。工業(yè)上由NaCl制備金屬鈉的化學(xué)方程式是_。實驗室用惰性電極電解100 mL NaCl溶液，若陰陽兩極均得到112 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則所得溶液的pH為_(忽略反應(yīng)前后溶液的體積變化)。電解氯化鈉稀溶液可制備“84消毒液”，通電時氯氣被溶液完全吸收，若所得消毒液僅含一種溶質(zhì)，寫出相應(yīng)的化學(xué)

6、方程式：_。(2)分離出粗鹽后的鹵水中蘊含著豐富的鎂資源，經(jīng)轉(zhuǎn)化后可獲得MgCl2粗產(chǎn)品。從鹵水中提取鎂的步驟為：a將海邊大量存在的貝殼煅燒成石灰，并將石灰制成石灰乳；b將石灰乳加入到海水沉淀池中經(jīng)過濾得到Mg(OH)2沉淀；c在Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液，再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到MgCl26H2O；d將MgCl26H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2；e電解熔融的氯化鎂可得到Mg。步驟d中的“一定條件”指的是_，目的是_。上述提取鎂的流程中，為了降低成本，減少污染，可以采取很多措施，請寫出其中一點_。有同學(xué)認(rèn)為：步驟b后可加熱Mg(OH)2得到MgO，再電解熔融的MgO制金屬

7、鎂，這樣可簡化實驗步驟，體現(xiàn)實驗的簡約性原則。你同意該同學(xué)的想法嗎？為什么？_。9氣化和液化是使煤變成清潔能源的有效途徑。煤的氣化的重要反應(yīng)是：CH2O(g)高溫,COH2，CO和H2的混合氣體是合成多種有機(jī)物的原料氣，研究由CO、H2合成有機(jī)物的化學(xué)稱為一碳化學(xué)。如下圖是合成某些物質(zhì)的路線：其中，D易溶于水，且與CH3COOH互為同分異構(gòu)體，F(xiàn)分子中的碳原子數(shù)是D中的3倍，H經(jīng)催化氧化可得到G。請回答下列問題：(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：A：_，H：_；指出A和H的關(guān)系：_。(2)利用合成氣(H2CO)生產(chǎn)汽油、甲醇和氨等已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化，合成氣也可合成醛、酸、酯等多種產(chǎn)物，下列表述正確的

8、是_。以合成氣為原料的反應(yīng)都是化合反應(yīng)改變合成氣中CO與H2的體積比，可得到不同的產(chǎn)物合成氣的轉(zhuǎn)化反應(yīng)需在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪簭?qiáng)下通過催化完成從合成氣出發(fā)生成氣態(tài)烴或醇類有機(jī)物是實現(xiàn)“煤變油”的有效途徑以合成氣為原料的反應(yīng)產(chǎn)物中不可能有烯烴或水ABC D(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH3COOHEF：_；D與新制氫氧化銅懸濁液加熱：_。10海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如下：(1)請列舉海水淡化的兩種方法：_、_。(2)將NaCl溶液進(jìn)行電解，在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2、_、_或H2、_。(3)步驟中已獲得Br2，步驟中又將Br2還原為Br，其目的為_。(4)步驟用SO2

9、水溶液吸收Br2，吸收率可達(dá)95%，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_，由此反應(yīng)可知，除環(huán)境保護(hù)外，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是_。(5)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料：Br2的沸點為59，微溶于水，有毒性和強(qiáng)腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后，繪制了如下裝置簡圖：請你參與分析討論：圖中儀器B的名稱：_。整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因為_。實驗裝置氣密性良好，要達(dá)到提純溴的目的，操作中如何控制關(guān)鍵條件：_。C中液體產(chǎn)物顏色為_，為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反應(yīng)后，再進(jìn)行的分離操作是_。詳解答案一、選擇題1解析：由于N2

10、不是造成溫室效應(yīng)的氣體，所以A不正確。這題涉及STSE內(nèi)容，主要與環(huán)保、能源和低碳經(jīng)濟(jì)有關(guān)，屬于常識題。答案：A2解析：煤的干餾必須是在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)熱。答案：C3解析：本題考查化學(xué)與社會的關(guān)系；利用太陽能制氫，減少了化石燃料的使用，同時也減少了CO2的排放，A項符合；火力發(fā)電消耗大量的煤炭資源，同時會排放出CO2及有害氣體，關(guān)停小火電企業(yè)，有利于節(jié)能減排，B項符合；舉行“地球一小時”熄燈活動有效的節(jié)約能源，C項符合；煤液化技術(shù)，提高了煤的利用率，但不能減少CO2的排放，D項不符合。答案：D4解析：裂化是在一定條件下，把相對分子質(zhì)量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子量較小、沸點較低的烴的過

11、程，C屬于此變化。A、B屬于分餾，D屬于催化重整，故A、B、D均不符合題意。答案：C5解析：煤的干餾屬于化學(xué)變化，所以A項正確；煤的干餾產(chǎn)物有粗氨水、煤焦油、焦?fàn)t氣、焦炭等，粗氨水中含有NH3H2O，因此X顯弱堿性，pH7，煤焦油的狀態(tài)為黑色黏稠狀液體，所以B項正確；焦?fàn)t氣的主要成分為氫氣、甲烷、乙烯和一氧化碳，氫氣、一氧化碳能夠還原氧化銅，乙烯可使溴水褪色，H2、CH4、C2H4、CO都易燃，所以C項正確。煤的干餾無白煙生成，D項錯誤。答案：D二、非選擇題6解析：(1)海水經(jīng)過蒸發(fā)和冷凝得到淡水，原理與蒸餾相同，故方法可歸類為蒸餾法。(2)從陰極接電源負(fù)極，陽極接電源正極可知a是電源的負(fù)極；

12、利用電場作用，使海水中陰、陽離子分別向陽、陰極定向移動，但在陽膜和陰膜的離子選擇性透過作用下，使有的間隔內(nèi)離子濃度變大(如間隔)，有的間隔內(nèi)離子濃度變小(如間隔)，即口排出的是淡水。(3)濃水需精制后才能電解，精制時一般先加燒堿除去Mg2、Fe3等，再加氯化鋇除去SOeq oal(2,4)，再加碳酸鈉除去Ca2和過量的Ba2，過濾出沉淀后加鹽酸調(diào)節(jié)pH。(4)根據(jù)離子交換樹脂交換溶液中陽離子的離子方程式，遷移到交換鈾離子，一定注意鈾離子帶4個正電荷，用酸處理交換后的樹脂又得到鈾離子和樹脂。答案：(1)蒸餾法(2)負(fù)淡水(3)NaOH、BaCl2(位置可互換)、Na2CO3、鹽酸2NaCl2H2

13、Oeq o(=,sup7(通電)2NaOHH2Cl2(4)4HRU4=UR44HUR44H=4HRU47解析：(1)原子經(jīng)濟(jì)性是指原子利用率，加成反應(yīng)原子被百分之百利用。(2)根據(jù)電荷守恒、電子守恒、元素守恒可配平。(3)活性炭能吸附水中某些有毒或有異味的分子，O3消毒不引入新雜質(zhì)。A、B應(yīng)為離子交換樹脂，其中陰離子交換樹脂不能在前，這是因為離子交換過程中產(chǎn)生的OH與Ca2、Mg2形成不溶性物質(zhì)而造成堵塞。答案：(1)AD加成(2)2ClO22CN=2CO2N22Cl產(chǎn)物為CO2、N2，無毒無害(3)吸附水中的有機(jī)物(或去除水中的異味)反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂8解析：由電解

14、熔融的NaCl方程式可得：2OHH2，則c(OH)eq f(0.112 L,22.4 Lmol1)2/0.1 L0.1 molL1，pH13；一定條件是指在HCl氣流中加熱MgCl26H2O。答案：(1)2NaCl(熔融)通電,2NaCl213NaClH2O通電,NaClOH2(2)在HCl氣流中抑制MgCl2水解電解產(chǎn)生的Cl2用于制取HCl氣體不同意，因為MgO熔點很高，熔融時因耗費大量的能量而增加生產(chǎn)成本9解析：因D易溶于水，且與CH3COOH互為同分異構(gòu)體，所以：D為則E是HOCH2CH2OH，F(xiàn)是：CH3COOCH2CH2OOCCH3；由Aeq o(,sup7(O2),sdo5()B

15、eq o(,sup7(O2),sdo5()C和C與H反應(yīng)的產(chǎn)物HCOOCH2CH2CH2CH3知C為HCOOH，H為CH3CH2CH2CH2OH，B是HCHO，A是CH3OH；由CO和H2合成汽油8CO17H2C8H188H2O不是化合反應(yīng)，也有水生成，因此錯誤。答案：(1)CH3OHCH3CH2CH2CH2OH同系物(2)B(3)2CH3COOHHOCH2CH2OH CH3COOCH2CH2OOCCH32H2OHOCH2CHO2Cu(OH)2eq o(,sup7(),sdo5() HOCH2COOHCu2O2H2O10解析：(2)電解NaCl溶液：2NaCl2H2Oeq o(=,sup7(電解)H2Cl22NaOH，或也可得到H2和NaClO。(3)步驟中獲得低濃度Br2溶液，再經(jīng)過步驟、可富集溴元素。(4)SO2與Br2發(fā)生氧化還原反應(yīng)：SO2Br22H2O=H2SO42HBr，產(chǎn)物是兩種強(qiáng)酸，故在工業(yè)生產(chǎn)中要注意強(qiáng)酸對設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。(5)由已知信息Br2的強(qiáng)腐蝕性可得出Br2腐蝕橡膠，故裝置中不能用橡膠塞和橡膠管。再由Br2的沸點為59可知用該套裝置提純溴關(guān)鍵要控制