2022人教化學(xué)知能優(yōu)化訓(xùn)練《開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源》

1．(2022年南昌高一檢測(cè))環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注，造成環(huán)境污染的主要原因大多是人類生產(chǎn)活動(dòng)中過(guò)度排放有關(guān)物質(zhì)引起的。下列環(huán)境問(wèn)題與所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)不相關(guān)的是()A．溫室效應(yīng)——二氧化碳B．光化學(xué)污染——二氧化氮C．酸雨——二氧化碳D．白色污染——一次性塑料制品的使用解析：選C。酸雨主要是硫和氮的氧化物與水反應(yīng)形成的。2．研究發(fā)現(xiàn)，空氣中少量的NO2能參與硫酸型酸雨的形成，反應(yīng)過(guò)程如下：①SO2＋NO2=SO3＋NO②SO3＋H2O=H2SO4③2NO＋O2=2NO2NO2在上述過(guò)程中的作用與H2SO4在下述變化中的作用相似的是(雙選)()A．潮濕的氯氣通過(guò)盛有濃H2SO4的洗氣瓶B．硫化氫通入濃H2SO4中C．濃H2SO4滴入螢石中，加熱D．加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解解析：選BD。由于反應(yīng)①SO2＋NO2=SO3＋NO②SO3＋H2O=H2SO4③2NO＋O2=2NO2，可見(jiàn)NO2反應(yīng)前后沒(méi)有改變，起催化作用，但從SO2～SO3～H2SO4可見(jiàn)NO2又起了氧化劑作用。因H2SO4在硫化氫通入濃H2SO4起氧化劑作用，H2SO4在乙酸乙酯水解中起催化劑作用，因此答案應(yīng)選B、D。3．(2022年高考江蘇卷)化學(xué)與人類生活、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。下列措施有利于節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的是()①加快化石燃料的開(kāi)采與使用；②研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥；③應(yīng)用高效潔凈的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)；④田間焚燒秸稈；⑤推廣使用節(jié)能環(huán)保材料。A．①③⑤ B．②③⑤C．①②④ D．②④⑤解析：選B。化石燃料的過(guò)度開(kāi)采不利于節(jié)能減排，同時(shí)燃燒時(shí)生成大氣污染物；焚燒秸稈污染環(huán)境。4．“綠色化學(xué)”對(duì)化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”(原子節(jié)約)的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯的方法中，原子經(jīng)濟(jì)性最好的是(反應(yīng)均在一定條件下進(jìn)行)解析：選C。綠色化學(xué)“原子經(jīng)濟(jì)性”要求不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放，即原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，A、B、D項(xiàng)反應(yīng)中除生成目標(biāo)產(chǎn)物外，都有副產(chǎn)物產(chǎn)生，原子利用率未達(dá)到百分之百，C項(xiàng)無(wú)副產(chǎn)物產(chǎn)生，原子利用率為百分之百。5．把下列各物質(zhì)的制取、加工方法或反應(yīng)類型填寫(xiě)在各題后的橫線上。(1)煤→焦炭________________________________________________________________________。(2)煤焦油→苯________________________________________________________________________。(3)石蠟→汽油________________________________________________________________________。(4)煤→水煤氣________________________________________________________________________。(5)石油→汽油、煤油、柴油________________________________________________________________________。解析：(1)干餾煤可得到焦炭；(2)煤焦油是苯與其他芳香烴組成的混合物，可利用分餾法從中獲取苯；(3)石蠟是由相對(duì)分子質(zhì)量大的固態(tài)烴和液態(tài)烴組成的混合物，可利用裂化方法制得汽油；(4)將煤氣化可得水煤氣；(5)將石油分餾可得到汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油。答案：(1)煤的干餾(2)分餾(3)催化裂化(4)煤的氣化(5)石油的分餾一、單項(xiàng)選擇題1．“煤制油”的關(guān)鍵技術(shù)是煤的氣化，而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO(g)＋H2(g)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需能量是由間歇進(jìn)行的碳的燃燒(氧氣用空氣代替)來(lái)提供的：C＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2，下面關(guān)于該過(guò)程的說(shuō)法不正確的是()A．煤的氣化可以減少煤直接燃燒對(duì)環(huán)境造成的粉塵污染B．第一個(gè)反應(yīng)需要吸熱，所以煤的氣化從能量角度來(lái)看，得不償失C．煤氣化后作為燃料，燃燒充分，熱利用率高D．上述兩個(gè)反應(yīng)后的混合氣體中除去CO、CO2后主要就是合成氨的兩種原料氣解析：選B。雖然在煤的氣化過(guò)程中，會(huì)有一部分煤的潛在能量受到損失，但由于加工后得到的氣態(tài)燃料的熱利用率高，且較清潔，故從總體來(lái)看煤氣化或液化后使用是較合理的，B項(xiàng)錯(cuò)誤，A、C項(xiàng)正確；因反應(yīng)C＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2中的氧氣用空氣代替，故反應(yīng)后混合氣體成分為N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2，D項(xiàng)正確。2．“綠色汽車”是指使用液化石油等無(wú)污染或污染小的能源作燃料的汽車，可有效減少有毒的鉛、苯的同系物以及稠環(huán)芳烴的排放。燃燒等質(zhì)量的液化石油氣(主要成分是含C3～C4的烴)與汽油比較，最突出的優(yōu)點(diǎn)是()A．前者生成的水少 B．前者消耗氧氣量少C．前者燃燒產(chǎn)生的熱量多 D．前者對(duì)環(huán)境的污染小解析：選D。“綠色”是指對(duì)環(huán)境危害小。3．(2022年高考江蘇卷)化學(xué)與能源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)、資源利用等密切相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是()A．為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，應(yīng)大量使用化肥和農(nóng)藥B．綠色化學(xué)的核心是應(yīng)用化學(xué)原理對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行治理C．實(shí)現(xiàn)化石燃料清潔利用，就無(wú)需開(kāi)發(fā)新能源D．垃圾是放錯(cuò)地方的資源，應(yīng)分類回收利用解析：選D。A項(xiàng)，大量使用農(nóng)藥會(huì)引起食品污染，大量使用化肥會(huì)造成土壤板結(jié)；B項(xiàng)，綠色化學(xué)的核心是從源頭上控制污染而不是污染后再治理；C項(xiàng)，化石燃料是有限的不可再生資源，所以仍需開(kāi)發(fā)新能源；D項(xiàng)，正確。4．(2022年高考重慶卷)“化學(xué)，讓生活更美好”，下列敘述不能直接體現(xiàn)這一主旨的是()A．風(fēng)力發(fā)電，讓能源更清潔B．合成光纖，讓通訊更快捷C．合成藥物，讓人類更健康D．環(huán)保涂料，讓環(huán)境更宜居解析：選A。A項(xiàng)，風(fēng)力、水力、火力等發(fā)電，不能直接體現(xiàn)“化學(xué)，讓生活更美好”這一主旨；而B(niǎo)、C、D都能直接體現(xiàn)“化學(xué)，讓生活更美好”這一主旨。5．治理太湖污染是我國(guó)目前重要的環(huán)保工程，措施之一是在太湖流域推廣無(wú)磷洗衣粉，這是繼無(wú)氟冰箱、無(wú)鉛汽油推廣以來(lái)又一重要“綠色化工產(chǎn)品”，下列關(guān)于磷污染說(shuō)法正確的是()A．磷是營(yíng)養(yǎng)元素，促進(jìn)魚(yú)類大量繁殖B．磷是有毒物質(zhì)，殺死水中的動(dòng)植物C．磷導(dǎo)致藻類瘋長(zhǎng)，魚(yú)類因缺氧而無(wú)法生存D．磷促進(jìn)水中動(dòng)植物尸體的分解解析：選C。含磷洗衣粉的大量使用，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，使藻類、水生植物瘋長(zhǎng)，使水體缺氧，導(dǎo)致水生動(dòng)物因缺氧而無(wú)法生存。C項(xiàng)正確。6．(2022年茂名高一檢測(cè))氫能是理想的清潔能源。下列制氫的方法中，最經(jīng)濟(jì)可行的是()A．電解水制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑B．高溫使水分解制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))2H2↑＋O2↑C．太陽(yáng)光催化分解水制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(太陽(yáng)光))2H2↑＋O2↑D．天然氣制氫：CH4＋H2OCO＋3H2解析：選C。電解水制氫要消耗大量的電能，高溫分解水需消耗大量熱能，天然氣制氫要消耗大量化工原料和能量，而利用太陽(yáng)光催化分解水制氫可節(jié)省大量能源且太陽(yáng)能是用之不竭的，C項(xiàng)正確。7．“綠色化學(xué)”是21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的主導(dǎo)方向?！熬G色化學(xué)”要求從根本上消除污染，它包括“原料的綠色化”、“化學(xué)反應(yīng)的綠色化”、“產(chǎn)物的綠色化”等內(nèi)容。其中“化學(xué)反應(yīng)的綠色化”要求反應(yīng)物中所有的原子完全被利用且全部轉(zhuǎn)入期望的產(chǎn)品中。下列符合“化學(xué)反應(yīng)的綠色化”的是()A．SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3B．NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2OC．Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2O解析：選A。由題給信息可知，“化學(xué)反應(yīng)的綠色化”要求反應(yīng)物中的原子完全被利用且全部轉(zhuǎn)入期望的生成物中，即原子的利用率為100%，只有A項(xiàng)符合題意。二、雙項(xiàng)選擇題8．(2022年汕頭高一檢測(cè))下列敘述正確的是()A．目前加碘食鹽中主要添加的是KIO3B．日常生活中通常采用體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇溶液殺菌消毒C．綠色食品是不含任何化學(xué)物質(zhì)的食品D．在空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)中CO2含量屬于空氣污染指數(shù)解析：選AB。加碘食鹽中的主要添加劑為KIO3，A正確；日常生活中用于殺菌消毒的應(yīng)是體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇溶液而不是無(wú)水乙醇，B正確；綠色食品是指無(wú)毒、無(wú)污染、對(duì)人體無(wú)害的食品，C錯(cuò)；目前我國(guó)空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)中CO2含量不屬于空氣污染指數(shù)，D錯(cuò)。9．下列有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的敘述正確的是()A．赤潮、白色污染、綠色食品都與相關(guān)物質(zhì)的顏色有關(guān)B．地震發(fā)生后，災(zāi)區(qū)急需大量消毒劑，其中SO2可用于環(huán)境消毒C．利用太陽(yáng)能等清潔能源代替化石燃料，有利于節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境D．我國(guó)禁止汽車使用含鉛汽油，其主要原因是鉛對(duì)環(huán)境有污染解析：選CD。綠色食品是指無(wú)公害、無(wú)污染的食品，與顏色無(wú)關(guān)；SO2可以消毒，但是用于環(huán)境消毒會(huì)產(chǎn)生新的污染。10．(2022年江門(mén)高一檢測(cè))對(duì)圖示中的變化敘述錯(cuò)誤的是()A．圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化B．液體X的pH<7，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)生濃的白煙解析：選BD。煤的干餾是煤在隔絕空氣下加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程，它發(fā)生了復(fù)雜的物理、化學(xué)變化；煤的干餾產(chǎn)物有H2O和NH3生成，NH3易溶于水而呈堿性，pH>7，同時(shí)干餾還生成了煤焦油，它的化學(xué)成分主要為芳香族化合物，是難溶于水的黏稠液體；干餾的氣體產(chǎn)物中的H2、CO具有還原性，可以還原CuO，氣體產(chǎn)物中的C2H4可使溴水褪色。試管A中產(chǎn)生黃色的煙。三、非選擇題11．已知A、B、F是家庭中常見(jiàn)的有機(jī)物，E是石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志，F(xiàn)是一種常見(jiàn)的高分子材料。根據(jù)下面轉(zhuǎn)化關(guān)系回答下列問(wèn)題：(1)操作⑥、操作⑦的名稱分別為：________、________。(2)下列物質(zhì)中沸點(diǎn)最高的是________。A．汽油B．煤油C．柴油D．重油(3)在①～⑤中屬于取代反應(yīng)的是________；原子利用率為100%的反應(yīng)是________。(填序號(hào))(4)寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A________、F________。(5)寫(xiě)出反應(yīng)③的離子方程式________________________________________________________________________。(6)作為家庭中常見(jiàn)的物質(zhì)F，它給我們帶來(lái)了極大的方便，同時(shí)也給我們?cè)斐闪谁h(huán)境污染，這種環(huán)境污染稱為_(kāi)___________________________。解析：石油經(jīng)過(guò)分餾可生產(chǎn)石油氣、汽油、柴油等產(chǎn)品，而上述產(chǎn)品再經(jīng)過(guò)高溫裂解可制得乙烯、丙烯等化工產(chǎn)品，而E是石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志，故E為乙烯，則F為聚乙烯，B為乙醇。由框圖知C為乙醇與酸A發(fā)生酯化反應(yīng)生成的酯，且A為家庭中常見(jiàn)有機(jī)物，故A為乙酸，C為乙酸乙酯，其他答案可依次推出。答案：(1)分餾裂解(2)D(3)①②③④⑤(4)CH3COOH(5)CH3COOCH2CH3＋OH－→CH3COO－＋C2H5OH(6)白色污染12．“南太平洋島國(guó)圖瓦盧被迫全國(guó)移民到新西蘭”，該國(guó)前總理佩魯曾聲稱“圖瓦盧是溫室效應(yīng)的第一個(gè)受害者”。目前該國(guó)正面臨生存環(huán)境嚴(yán)重惡化的局面，該國(guó)島嶼近20年來(lái)已經(jīng)被海水侵蝕得千瘡百孔，島上的淡水日益減少；海水的大量侵入使土壤鹽堿化，糧食和蔬菜無(wú)法正常生長(zhǎng)。圖瓦盧陸地最高處僅海拔4.5米，由于海平面日漸升高，據(jù)估計(jì)這些島嶼將在50年內(nèi)被海水淹沒(méi)。請(qǐng)根據(jù)以上材料分析：(1)溫室效應(yīng)導(dǎo)致海平面上升，引起溫室效應(yīng)的人為因素主要是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)為了控制溫室效應(yīng)，各國(guó)科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想。有人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實(shí)，設(shè)想將CO2液化后，送入深海海底，以減小大氣中CO2的濃度。為使CO2液化，可采用的措施是________________________________________________________________________。A．減壓、升溫 B．增壓、升溫C．減壓、降溫 D．增壓、降溫(3)科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)研究，把過(guò)多的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益于人類的物質(zhì)。如將CO2和H2以1∶4的比例混合，通入反應(yīng)器。在適當(dāng)?shù)臈l件下反應(yīng)，可獲得一種重要的能源。請(qǐng)完成以下化學(xué)方程式：CO2＋4H2→________＋2H2O。若將CO2與H2混合，在一定條件下以1∶3的比例發(fā)生反應(yīng)，生成某種重要的化工原料和水，該化工原料可能是________。A．甲烷 B．乙烯C．乙醇 D．苯(4)快速、有效地減緩大氣中CO2大量增加的生態(tài)學(xué)措施是________。A．使用天然氣等燃料B．控制全球人口增長(zhǎng)C．植樹(shù)造林，保護(hù)森林D．立即減少煤和石油的燃燒解析：(1)引起溫室效應(yīng)的原因是大氣中CO2含量的升高，這主要是人類大量燃燒煤、石油等化石燃料引起的。(2)將CO2液化可采用增壓、降溫的方法。(3)根據(jù)質(zhì)量守恒可知：CO2＋4H2→CH4＋2H2O，若將CO2和H2以1∶3的比例發(fā)生反應(yīng)，生成某化工原料應(yīng)為乙烯：2CO2＋6H2→CH2=CH2＋4H2O。答案：(1)大量燃燒煤、石油等化石燃料(2)D(3)CH4B(4)C13．煤的干餾是煤氣化的重要方法，是煤綜合利用最“古老”的方法，也是最簡(jiǎn)單的方法。所謂煤的干餾是在隔絕空氣和高溫的條件下，煤可以發(fā)生分解，生成固態(tài)的焦炭、液態(tài)的煤焦油、氣態(tài)的焦?fàn)t氣。下面是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的煤干餾實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。取約2～3g的煤粒，在研缽中研磨至粉末狀態(tài)；用藥匙將煤粉放入玻璃管中，在具支試管中加入2mL水，然后按照如圖所示安裝好裝置；點(diǎn)燃酒精燈，對(duì)玻璃管均勻受熱后再集中加熱，注意觀察具支試管中氣泡產(chǎn)生的速度；待具支試管中氣泡產(chǎn)生的速度均勻后，用明火靠近具支試管的支管口處，可以觀察到產(chǎn)生的氣體能夠燃燒。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)該先把玻璃管從溶液中取出，然后再熄滅酒精燈，這樣操作的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)焦?fàn)t氣是一種混合性的可燃性氣體，點(diǎn)燃焦?fàn)t氣前必須進(jìn)行________操作，目的是______________________，但該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有進(jìn)行此操作，實(shí)驗(yàn)中需要多排一會(huì)兒氣體，至氣泡均勻時(shí)再點(diǎn)燃。(3)取下具支試管，可以發(fā)現(xiàn)其中的液體分為兩層，上層是________，下層是________，在溶液中滴加酚酞試劑，溶液顯________色，原因是________________________________________________________________________。解析：這是實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行煤干餾的實(shí)驗(yàn)方法。該題考查了實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題，煤干餾產(chǎn)生的氣體的可燃性及煤焦油的成分，值得注意的是煤氣化的產(chǎn)物中含有部分氨氣，且煤焦油中多為苯、甲苯等芳香烴化合物，不溶于水，實(shí)際上煤焦油中有機(jī)化合物的成分多達(dá)幾千種。答案：(1)防止因先撤走酒精燈導(dǎo)致玻璃管內(nèi)溫度降低壓強(qiáng)變小，具支試管中的溶液沿玻璃導(dǎo)管倒吸入熱的玻璃管中，炸裂玻璃管(2)驗(yàn)純防止爆炸(3)煤焦油水溶液紅溶液中溶解了氨氣14．(2022年中山高一檢測(cè))工業(yè)測(cè)量SO2、N2、O2混合氣體中SO2含量的裝置如圖所示。反應(yīng)管中裝有碘的淀粉溶液。SO2和I2發(fā)生的反應(yīng)為(N2、O2不與I2反應(yīng))：SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI(1)混合氣體進(jìn)入反應(yīng)管后，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于________的體積(填寫(xiě)氣體的分子式)。(2)反應(yīng)管內(nèi)的溶液藍(lán)色消失后，沒(méi)有及時(shí)停止通氣，則測(cè)得的SO2含量________。(填“偏高”、“偏低”或“不受影響”)。(3)反應(yīng)管內(nèi)的碘的淀粉溶液也可以用________代替(填寫(xiě)物質(zhì)名稱)。(4)若碘溶液體積