第8章 第1节 自然资源的开发利用（word版）-【精英1号】2024年高一化学学考名师解析与训练·课时作业手册

第八章　化学与可持续发展 第一节　自然资源的开发利用 1．下列冶炼金属的原理中，属于热还原法的是(　　) A．2Ag2O4Ag＋O2↑ B．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2↑ C．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu D．MgCl2Mg＋Cl2↑ 【答案】B 【解析】A项属于热分解法；B项，在加热下，用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来是热还原法；C项属于湿法冶金，是常温下的置换反应；D项属于电解法。 2．下列化工生产原理错误的是(　　) ①可以通过电解熔融的氯化钠来制取金属钠　②可以将钠加入饱和氯化镁溶液中制取镁　③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 ④高炉炼铁时所发生的反应都是放热反应，故无须加热 A．②③　 B．①③ C．①②　 D．②③④ 【答案】D 【解析】①常用电解熔融NaCl的方法冶炼金属Na，①正确；②Na非常活泼，将Na加入饱和氯化镁溶液中，Na先与水反应生成NaOH和H2，Mg2＋再与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，②错误；③AlCl3为共价化合物，熔融状态下不导电，故冶炼铝使用的是Al2O3，③错误；④高炉炼铁时发生的反应有些是放热反应，如碳燃烧，但仍需要加热，④错误。综上所述，②③④错误，D满足题意。 3．铝热反应的实验装置如图。下列有关铝热反应的说法中，不正确的是(　　) A．铝热反应是放热反应 B．铝热反应可用于冶炼某些金属 C．实验中镁条的主要作用是还原氧化铁 D．实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出 【答案】C 【解析】铝热反应中放出大量的热使生成的铁熔化，所以铝热反应为放热反应，A正确；铝的还原性强，且铝热反应放出大量的热，可以通过铝热反应冶炼某些高熔点的金属，B正确；在铝热反应中，金属镁燃烧会放出大量的热，为铝热反应提供能量，C错误；实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出，D正确。 4．海水淡化是应对水短缺的重要手段。下列方法可以用来进行海水淡化的是(　　) A．过滤法　 B．蒸馏法 C．分液法　 D．沉淀法 【答案】B 【解析】过滤法只能除去水中的不溶性杂质，不能把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，A错误；可以用蒸馏法从海水中分离出纯净的水，B正确；利用分液法不能实现把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，C错误；沉淀法只能除掉海水中容易被沉淀的离子(如氯离子、镁离子等)，不能除掉难以沉淀的离子(如钠离子)，不能使海水淡化，D错误。 5．海洋具有巨大的开发潜力。下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　) A．海水晒盐的过程中只涉及化学变化 B．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 C．将Br－转变为Br2是海水提溴中关键的化学反应 D．从海水制得的氯化钠除食用外，还可用于氯碱工业以制备金属钠 【答案】C 【解析】海水晒盐涉及蒸发、结晶等物理变化，A错误；利用潮汐发电是将潮汐能转化为机械能，再将机械能转化成电能，B错误；从海水中提取溴单质，主要的反应是将海水中的溴离子通过氧化转变成溴单质，C正确；氯碱工业制取的产物是氢氧化钠、氢气和氯气，D错误。 6．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中，正确的是(　　) A．海水中含有钾元素，只需蒸发海水就可以得到单质钾 B．海水蒸发制盐和金属的冶炼过程都只发生了化学变化 C．从海水中除得到氯化钠外，还可以用其作原料制得纯碱、烧碱、金属钠及氯气、盐酸等 D．工业上常用电解熔融的氯化镁、氯化铝得到单质镁、铝 【答案】C 【解析】A.海水中存在氯化钾，通过电解熔融的氯化钾制备单质钾。钾的化学性质非常活泼，直接蒸发海水不可能得到单质钾，A错误；B.海水蒸发制海盐的过程中发生了物理变化，例如将海水蒸发、结晶就可得到氯化钠晶体，金属冶炼发生的是化学变化，B错误；C.海水中可得到氯化钠，可用氯化钠作原料制得纯碱、烧碱、金属钠及氯气、盐酸等，例如电解熔融的氯化钠或氯化钠溶液等，C正确；D.工业上常用电解熔融的氯化镁、氧化铝得到单质镁、铝，熔融的氯化铝不导电，D错误。 7．开发利用海水化学资源的部分过程如图所示，下列说法正确的是(　　) A．①的操作是先通入足量的CO2 B．可以用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液 C．在步骤③中，SO2水溶液吸收Br2后，溶液的pH减小 D．向母液中加入石灰乳可得到Mg(OH)2，工业上常用电解熔融的Mg(OH)2来制取镁 【答案】C 【解析】A.二氧化碳溶解度小，氨气溶解度大，①的操作是先通入氨气，再通入二氧化碳，故A错误；B.澄清石灰水与NaHCO3和Na2CO3反应均生成难溶物CaCO3，实验现象相同，无法用澄清的石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3，故B错误；C.③是溴单质被二氧化硫的水溶液吸收，生成硫酸和溴化氢，溴化氢为强电解质，化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，溶液酸性增强，溶液的pH减小，故C正确；D.工业上常用电解熔融的MgCl2来制取镁，故D错误。 8．下列说法正确的是(　　) A．石油是混合物，汽油是纯净物 B．沸点：汽油<柴油<煤油 C．石油的裂化与裂解都属于化学变化 D．石油的分馏是化学变化 【答案】C 【解析】石油的分馏产品都是由不同沸点的组分组成的混合物，A错误；各馏分按照沸点由高到低的顺序排列为重油>柴油>煤油>汽油>石油气，B错误；把相对分子质量大、沸点高的烃分解为相对分子质量小、沸点低的烃的过程叫石油的裂化，石油裂解属于深度裂化，采用的温度比裂化高，长链烃分子断裂程度大，它们发生的都是化学变化，C正确；分馏过程中发生的是物理变化，D错误。 9．下列转化不属于煤或石油的综合利用的是　(　　) A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭 B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料 C．将煤变为煤饼作燃料 D．将石油裂解制得乙烯等化工原料 【答案】C 【解析】煤的干馏和煤的液化属于煤的综合利用，而将煤变成煤饼作燃料是为了提高煤的利用率，不属于综合利用；石油裂解属于石油的综合利用。 10．下列关于化石燃料的说法中，错误的是　　(　　) A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油 B．含C20以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C．天然气是一种清洁的化石燃料，它作为化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等 D．煤中含有苯和甲苯，可以用分馏的方法把它们从煤中分离出来 【答案】D 【解析】汽油的主要成分是含有C5～C11的烷烃，石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油，A正确；含C20以上烷烃的重油经过催化裂化，将含碳原子较多的烷烃碳链断裂，生成含碳原子较少的烃，可得到汽油，B正确；天然气是一种清洁的化石燃料，广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器等，天然气也可用作化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等，C正确；煤中不含苯和甲苯，煤经过干馏才能得到苯和甲苯，D错误。 11．利用水煤气(CO、H2)生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化，合成气也可转化为醛、酸、酯等多种产物。下列叙述不正确的是(　　) A．以水煤气(CO、H2)为原料合成其他工业原料的反应都是化合反应 B．以水煤气(CO、H2)生产液态烃或醇类是实现“煤变油”的有效途径 C．以水煤气(CO、H2)为原料也可以合成烯烃 D．煤的气化和液化提高了煤的综合利用效率 【答案】A 【解析】以水煤气(CO、H2)为原料的反应不一定都是化合反应。 12．有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是(　　) A．煤和水煤气都属于化石燃料 B．煤中含有出炉煤气、煤焦油、焦炭等物质 C．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 D．②是煤的气化方式之一 【答案】D 【解析】A.水煤气属于二次能源，不是化石燃料，A错误；B.煤干馏后能得到这些物质，但煤本身并不含这些物质，B错误；C.①是煤的干馏，但不能在空气中，需隔绝空气，C错误；D.煤的气化是将煤转化为气体燃料的过程，煤干馏得到的焦炭和水蒸气在高温下生成水煤气是煤的气化方式之一，D正确。 13．溴及溴化物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。以海水为原料提取溴单质的流程如下： 请回答下列问题： (1)海水中溴元素主要以NaBr、MgBr2和CaBr2等形式存在，“氧化池”中发生反应的离子方程式为____________________________，氧化产物为__________(填化学式)。 (2)“吹出塔”中通入热空气吹出溴蒸气，说明溴单质最具有的性质可能是______(填标号)。 A．氧化性 B．还原性 C．易挥发性 D．活泼性 (3)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为______________________________。反应后溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)“蒸馏塔”中通入水蒸气的目的是________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2　Br2　(2)C (3)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO　减小 (4)更有利于蒸馏出溴蒸气 【解析】(1)Cl2是强氧化剂，能将Br2置换出来，故“氧化池”中发生反应的离子方程式为：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；氧化产物为Br2。(2)通入热空气吹出溴蒸气，说明溴单质最具有的性质可能是：易挥发性。(3)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为：SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋ SO；反应生成了强酸HBr和H2SO4，故反应后溶液的pH减小。(4)利用Br2易挥发的性质，“蒸馏塔”中通入水蒸气的目的是：更有利于蒸馏出溴蒸气。 14．海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。 (1)海水中含有大量的氯化钠。请写出氯离子的结构示意图：________。 (2)目前国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经过冷却而得高纯度淡水，由此可判断蒸馏法是________________(填“物理变化”或“化学变化”)。 (3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。电解饱和食盐水的化学方程式为________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下： 已知SO2和CO2都属于酸性氧化物，试写出②④的化学反应方程式： ②________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________。 【答案】(1) (2)物理变化 (3)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (4)SO2＋NaOH===NaHSO3　NaHSO3＋HCl===NaCl＋SO2↑＋H2O 【解析】(1)因为氯离子的原子序数为17。 (2)因为蒸馏只是水的状态由液态到气态再到液态的过程，所以属于物理变化。 (3)根据电解原理，可得2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 (4)由框图可知②是用氢氧化钠吸收SO2生成亚硫酸氢钠的反应，其化学反应方程式为SO2＋NaOH===NaHSO3。④是NaHSO3和HCl的反应，其化学反应方程式为NaHSO3＋HCl===NaCl＋SO2↑＋H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$