高中化 4.2 資源綜合利用　環(huán)境保護(hù)同步訓(xùn)練 新人教版必修2

第二節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護(hù)eq\a\vs4\al\co1(A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)（20分鐘50分）)一、選擇題(本題共6個(gè)小題，每小題5分，共計(jì)30分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．在石油工業(yè)中，將重油制成乙烯的方法是()。A．裂化B．裂解C．干餾D．分餾解析將重油制成氣態(tài)不飽和烴，應(yīng)采取比裂化更高的溫度才可以實(shí)現(xiàn)，即采用裂解的方法。答案B2．下列石油的煉制和加工過程，屬于物理變化的是()。A．分餾B．重整C．裂化D．裂解答案A3．有關(guān)煤的敘述中不正確的是()。A．煤是工業(yè)上獲得苯、甲苯、二甲苯等芳香烴的重要來源物質(zhì)B．煤是由多種有機(jī)物組成的混合物，內(nèi)含煤焦油等成分C．煤除了含有C元素外，還含有少量的N、H、S、O等元素D．煤等化石燃料的儲(chǔ)量有限，節(jié)能和開發(fā)新能源是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵解析該題主要考查煤的成分及利用，煤是有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的混合物，煤焦油是煤干餾的產(chǎn)物之一，不屬于煤本身的成分，故選B項(xiàng)。答案B4．環(huán)境污染已成為人類社會(huì)面臨的重大問題，各種污染數(shù)不勝數(shù)，下列詞語(yǔ)與環(huán)境污染無(wú)關(guān)的是()。①溫室效應(yīng)②赤潮③酸雨④光化學(xué)污染⑤臭氧空洞⑥水俁?、叱毕啻蟛弊硬、崴AA．①③④⑨ B．⑦⑧C．⑥⑦⑧ D．②⑤⑦解析⑦潮汐是由地球自轉(zhuǎn)引起的自然現(xiàn)象，⑧大脖子病是人體缺碘引起的，它們與環(huán)境污染無(wú)關(guān)。答案B5．空氣是人類生存所必需的重要資源。為改善空氣質(zhì)量而啟動(dòng)的“藍(lán)天工程”得到了全民的支持，下列措施不利于“藍(lán)天工程”建設(shè)的是()。A．推廣使用燃煤脫硫技術(shù)，防治污染B．實(shí)施綠化工程，防治揚(yáng)塵污染C．研制開發(fā)燃料電池汽車，消除機(jī)動(dòng)車尾氣污染D．加大石油、煤炭的開采速度，增加化石燃料的供應(yīng)速度解析以環(huán)保為主題，是一道融合多個(gè)考點(diǎn)的綜合題。聯(lián)系題給的信息“藍(lán)天工程”，再結(jié)合選項(xiàng)中的“污染物質(zhì)”，很容易得出正確結(jié)論。需要注意的是，學(xué)生往往忽略“不利于”三個(gè)字，而選錯(cuò)答案。答案D6．“預(yù)防污染”要求我們利用各種手段減少各種污染物的排放，提高資源和能源的利用效率，綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的基本手段，下列各項(xiàng)中屬于綠色化學(xué)的是()。A．處理廢棄物 B．治理污染點(diǎn)C．減少有毒物排放 D．杜絕污染源解析“綠色化學(xué)”力求副產(chǎn)品的“零排放”采用的是“預(yù)防污染”的手段，杜絕污染源。答案D二、填空題(本題共2個(gè)小題，共計(jì)20分)7．(8分)石油裂化和裂解過程得到的CH2=CH2，在一定條件下可以聚合成高分子化合物。含有結(jié)構(gòu)的化合物與CH2=CH2一樣，可在一定條件下聚合成高分子化合物。(1)廣泛用作農(nóng)用薄膜的聚氯乙烯塑料，是由聚合成的，其化學(xué)方程式是____________。(2)電器包裝中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯()，它是由________________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)聚合而成的。解析加聚反應(yīng)方程式的書寫：a.反應(yīng)物分子前面要寫上n，表示n個(gè)分子參加反應(yīng)；b.生成物就是把反應(yīng)物分子中的雙鍵打開一個(gè)，在雙鍵兩端的碳原子上各伸出一條短線，然后用[]括起來，最后在右下角寫上n；c.一定要注意加聚時(shí)只是雙鍵碳反應(yīng)，寫聚合物時(shí)原來的主鏈不一定是鏈節(jié)上的主鏈。 8．(12分)由于我國(guó)煤儲(chǔ)藏量相對(duì)比石油和天然氣豐富，能源消費(fèi)以煤為主。將原煤作為燃料燃燒，既嚴(yán)重污染環(huán)境，效率又不高，因而國(guó)家大力提倡煤的綜合利用。實(shí)施“煤變油”，其原理之一是先將煤與水蒸氣制得水煤氣(CO和H2)，再催化合成甲醇或烴類等液態(tài)能源。(1)用CO和H2合成甲醇的化學(xué)方程式是_________________。(2)用CO和H2合成烴(CnHm)的化學(xué)方程式是__________。(3)氣化和液化的優(yōu)點(diǎn)是___________________________。解析根據(jù)題目中的信息，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)前后原子守恒寫出方程式；優(yōu)點(diǎn)是清潔和高效。答案(1)CO＋2H2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3OH(2)nCO＋(3)使煤變成清潔能源，提高煤的燃燒效率eq\a\vs4\al\co1(B組技能過關(guān)（25分鐘50分）)一、選擇題(本題共4個(gè)小題，每小題5分，共計(jì)20分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列說法正確的是()。A．煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的三大礦物燃料，是取之不盡的B．煤是由無(wú)機(jī)物和有機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物，主要含有碳和氫兩種元素C．石油主要含有碳和氫兩種元素，同時(shí)還含有少量的硫、氧、氮等元素D．煤和石油都是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經(jīng)過一系列非常復(fù)雜的變化而形成的解析煤、石油、天然氣三大礦物燃料在地球上的蘊(yùn)藏量是有限的，不是取之不盡的，A錯(cuò)；煤主要含有碳元素，而不是碳和氫兩種元素，B錯(cuò)，C正確；石油是由古代動(dòng)植物遺體在地殼中經(jīng)過非常復(fù)雜的變化形成的，D中只說是由古代植物遺體形成，還有動(dòng)物遺體，D錯(cuò)。答案C2．將煤塊粉碎，經(jīng)脫硫處理，在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是()。①使煤充分燃燒，提高煤的利用率②減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”③減少有毒的CO產(chǎn)生，避免污染空氣④減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應(yīng)”A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④解析將煤塊粉碎，目的是使煤充分燃燒，提高煤的利用率；對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理，目的是減少煤燃燒過程中產(chǎn)生過多的SO2；將煤在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，是使煤充分燃燒，減少CO的產(chǎn)生，減輕空氣污染，但不會(huì)減少CO2的產(chǎn)生，無(wú)法避免“溫室效應(yīng)”。答案A3．下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煤的干餾的實(shí)驗(yàn)裝置，下列敘述錯(cuò)誤的是()。A．上圖實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化B．液體X的pH＞7，液體Y是黑色黏稠狀的煤焦油C．氣體Z易燃，可還原CuO，也可使溴水褪色D．液體Y是一種純凈物解析煤的干餾產(chǎn)物有NH3，易溶于水而呈堿性，pH>7，同時(shí)還生成了煤焦油，它的主要化學(xué)成分為芳香族化合物，是難溶于水的黏稠液體。煤干餾的氣體產(chǎn)物中的氫氣、一氧化碳具有還原性，可以還原CuO，氣體產(chǎn)物中的C2H4可使溴水褪色。答案D4．“綠色化學(xué)”是人們最近提出的一個(gè)新概念，主要內(nèi)容之一是指從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對(duì)環(huán)境的負(fù)作用。下列化學(xué)反應(yīng)符合綠色化學(xué)概念的是()。A．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OB．制CuSO4：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuOCuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2OC．制Cu(NO3)2：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OD．制Cu(NO3)2：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O解析本題考查有關(guān)濃硫酸和硝酸與金屬反應(yīng)的產(chǎn)物特點(diǎn)、制取方案的優(yōu)化和綠色化學(xué)知識(shí)。思考時(shí)注意反應(yīng)物和產(chǎn)物的物理、化學(xué)性質(zhì)，考慮其是否會(huì)帶來污染、是否額外消耗能量、是否有腐蝕性、毒性、爆炸危險(xiǎn)以及成本等，注意采用對(duì)比的方法。在選項(xiàng)A、C、D的產(chǎn)物中有二氧化硫和氮氧化物，有毒且污染環(huán)境，硫酸和硝酸的利用率低。而B選項(xiàng)沒有氣體產(chǎn)物，無(wú)污染物排放，硫酸的利用率高。答案B二、填空題(本題共3個(gè)小題，共計(jì)30分)5．(10分)已知煤的近代結(jié)構(gòu)模型如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，煤是工業(yè)上獲得____________的重要來源。(2)我國(guó)大約70%的煤是直接用于燃燒的。從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，在提供熱量的同時(shí)產(chǎn)生大量的____________、____________等氣體物質(zhì)，造成嚴(yán)重的大氣污染。(3)“型煤”技術(shù)不僅可以減少87%的廢氣排放量，煙塵排放量也可減少80%，致癌物苯并[α]芘的排放量也減少，同時(shí)節(jié)煤20%～30%。“型煤”技術(shù)的原理是利用固硫劑在燃燒過程中生成穩(wěn)定的硫酸鹽。某“型煤”生產(chǎn)廠利用石灰石作固硫劑，試用化學(xué)方程式表示其固硫過程________________、________________。(4)為了解決煤燃燒所造成的污染問題和提高煤的利用價(jià)值，煤資源的綜合利用方法還有____________、____________、____________等。解析從煤的結(jié)構(gòu)模型圖可以看出，它是工業(yè)上芳香烴的重要來源；直接燃燒會(huì)產(chǎn)生SO2及氮氧化物而污染大氣；石灰石固硫?qū)嶋H上是利用CaCO3分解產(chǎn)生的CaO結(jié)合SO2，在煤燃燒時(shí)生成CaSO4；煤的干餾、氣化、液化等是對(duì)煤的綜合利用的重要方法。答案(1)芳香烴(2)SO2氮氧化物(3)CaCO3eq\o(=,\s\up7(△))CaO＋CO2↑2CaO＋2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4(4)干餾氣化液化6．(8分)為了防治酸雨，減少煤燃燒時(shí)向大氣排放的SO2，工業(yè)上采用生石灰和含硫的煤混合使用以“固硫”(避免硫的化合物進(jìn)入大氣)，最后生成石膏。試回答：(1)整個(gè)“固硫”反應(yīng)所涉及的反應(yīng)類型包括：①化合反應(yīng)②分解反應(yīng)③置換反應(yīng)④復(fù)分解反應(yīng)⑤氧化還原反應(yīng)⑥非氧化還原反應(yīng)⑦離子反應(yīng)⑧非離子反應(yīng)(分子反應(yīng))。其中正確的是()。A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤⑧C．①⑤⑥⑧ D．②④⑤⑦(2)第一步“固硫”反應(yīng)的化學(xué)方程式中所需氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為()。A．1B．2C．3D．4(3)比較此法與石灰石粉末與含硫煤混合法哪個(gè)更好些________(A.生石灰B．石灰石)，原因是________。(4)你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生可采取的措施是()。①少用煤作燃料②把工廠的煙囪造高③先將燃料煤脫硫④在土壤中加石灰防止酸化⑤開發(fā)新能源，避免含S、N的氧化物大量排放A．①②③B．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤解析(1)在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反應(yīng)是CaO＋SO2=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO4，可見所涉及到的反應(yīng)類型有化合反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、非氧化還原反應(yīng)和非離子反應(yīng)。(2)易錯(cuò)選B。主要是不清楚哪一個(gè)反應(yīng)是第一步“固硫”反應(yīng)。(3)有的學(xué)生誤答石灰石粉末與含硫煤混合法更好。忽略了石灰石分解為CaO需消耗很高能量，浪費(fèi)煤，使生產(chǎn)成本提高。(4)易錯(cuò)選A、B或D。錯(cuò)誤的原因是不能正確應(yīng)用已有知識(shí)來全面分析具體問題。把煙囪造高不能減少SO2的排放量；在土壤中施加石灰雖可中和酸雨造成的酸性，但不屬于減少酸雨而采取的措施。答案(1)C(2)A(3)A此法節(jié)約煤，成本低(4)C7．(12分)如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探索的課題，將石油分餾得到的重油進(jìn)行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。資料一石蠟是含有20～30個(gè)碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。資料二石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖：實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到燒瓶中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結(jié)，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實(shí)驗(yàn)后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。(1)該裝置儀器連接的順序應(yīng)遵循的原則為__________________，為保證實(shí)驗(yàn)成功，實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是_________________，裝置中較長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是_____________________。(2)試管Ⅱ中少量液體凝結(jié)說明了______。(3)試管Ⅲ中溶液褪色說明了________________。(4)能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，理由是_______________。(5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學(xué)方程式________________。(6)石油裂化的重要意義是_____________。解析儀器連接的順序應(yīng)遵循從下往上，從左到右的原則，裝入藥品之前要檢查裝置的氣密性。依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理，設(shè)置了長(zhǎng)導(dǎo)管，其作用除導(dǎo)氣外，兼起冷凝氣體的作用；試管Ⅱ中有液體生成，說明生成4個(gè)碳原子數(shù)以上的烴，因?yàn)槌亍⒊合拢?個(gè)碳原子數(shù)以上的烴大都呈液態(tài)，試管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色說明生成常溫、常壓下呈氣態(tài)的5個(gè)碳原子