8.1 自然资源的开发利用 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

8.1 自然资源的开发利用 同步练习 一、选择题 1．湖南有色集团是中国金属产量最大的有色金属综合生产商，该集体的多项冶金技术在国内具有领先水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是 A．用电解熔融的方法冶炼金属铝 B．用Al和MgO进行铝热反应的方法冶炼金属镁 C．用加热HgO的方法冶炼金属汞 D．用电解氯化钠溶液的方法冶炼金属钠 2．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示)，下列有关说法正确的是（　　） A．第①步中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加适量的盐酸 B．工业上采用热还原法冶炼金属Mg C．从第③步到第⑤步的目的是富集溴元素 D．在第③④⑤步中溴元素均被还原 3．海水资源综合利用的部分过程如下图所示，下列说法错误的是（　　） 海水 →淡化：淡水 →制盐工业：粗盐→精盐 →制溴工业： →制镁工业： A．蒸馏海水可获得淡水 B．为除粗盐中的、、，可依次加入足量的、、溶液 C．在制溴工业中，通过氧化、还原、再氧化的步骤实现了溴的富集 D．在制镁工业中，可用贝壳为原料生产石灰乳以沉淀 4．《天工开物》中记载金属锌的冶炼方法：“每炉甘石（）十斤，装载入一泥罐内，……逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定，毁罐取出每十耗去其二，即倭铅（金属锌）也。”该冶炼方法属于（　　） A．热还原法 B．电解法 C．热分解法 D．湿法冶金 5．下列说法正确的是（　　） A．石油分馏和煤的干馏都是物理变化 B．塑料和蚕丝都是天然高分子化合物 C．淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖 D．易溶于汽油、酒精、苯的物质一定是有机物 6．下列关于化工生产的叙述中，符合目前工业生产实际的是（　　） A．石油工业中，采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产品 B．硝酸工业中，为了加快氨氧化的速率，通常使用铁触媒作催化剂 C．纯碱工业中，氨碱法通过氨气和二氧化碳的循环利用，提高了原料的利用率 D．合成氨工业中，采用高压条件，增大合成氨反应的平衡常数，增大原料转化率 7．2024政府工作报告中提出深入践行“绿水青山就是金山银山”的理念，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，建设人与自然和谐共生的美丽中国。下列说法正确的是 A．将重油裂化为轻质油作为燃料有利于达到“碳中和”的目标 B．过量使用化肥可能造成水体富营养化，产生水华现象 C．酿酒过程中，葡萄糖在酶的催化下转变为乙醇，原子利用率为100% D．在汽油中加入含铅化合物提高汽油的抗爆震性能以提高发动机功率 8．通过石油的裂化、裂解可获得很多重要的化工原料，将十六烷()裂解，所得产品不可能是（　　） A． B． C． D． 9．有关煤的综合利用如图所示。下列说法错误的是（　　） A．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程 B．反应①为置换反应 C．煤是一种纯净物 D．M为甲醇()时，反应②的化学方程式为 10．对煤干馏并检验其中部分产物，装置(夹持装置已略)如图所示。下列说法错误的是（　　） A．煤的干馏过程发生复杂的物理、化学变化 B．向b装置的水层中滴入紫色石蕊溶液，溶液变蓝 C．c装置可检验产生的气体中一定含有H2S D．e装置中产生的现象是固体由黑色变为红色 11．下列关于煤、石油、天然气的叙述正确的是（　　） A．煤的主要成分是单质碳 B．天然气是一种清洁的化石燃料 C．石油的分馏和裂化都是化学变化 D．塑料等合成材料只能以石油为原料制得 12．下列有关石油和天然气的叙述错误的是（　　） A．石油和天然气都是一次能源 B．石油的分馏、裂化和裂解都是化学变化 C．可燃冰是一种清洁能源，其成分是甲烷水合物 D．天然气作为化工原料，常用于合成氨和生产甲醇 二、非选择题 13．我国有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量的宝库．目前，世界各国都在研究如何充分利用海洋资源．全球海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg•L﹣1．其工业提取法有： Ⅰ．空气吹出纯碱吸收法．方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到单质溴．该方法涉及的反应有： ①Cl2+2Br﹣═Br2+2Cl﹣ ②3Br2+3CO ═BrO +5Br﹣+3CO2↑； ③BrO +5Br﹣+6H+═3Br2+3H2O 其中②中的氧化剂是　 　，③中的还原剂是　 　． Ⅱ．空气吹出SO2吸收法．该方法基本同（Ⅰ），只是将吹出的溴用SO2溶液来吸收，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴． 写出溴与二氧化硫反应的化学方程式　 　． Ⅲ．溶剂萃取法．该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度的不同的原理来进行的． 实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是　 　． 下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是　 　（填序号）． ①乙醇②四氯化碳③硝酸． 14．石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，石油精炼可以获得多种化工原料． （1）由原油获得汽油，分离的方法是　 　 （2）该汽油中只含7种烃吗？为什么？　 　 （3）丙烯在一定条件下生成聚丙烯，这种高分子化合物的链节为　 　 （4）石油裂化是为了得到更多的汽油，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色，其原因是　 　 （5）石油在加热和催化剂条件下可由链状烃变为环状烃．已知在一定条件下某链烃转化为环状烃C6H6，研究人员推测其结构可能是或 ，为验证其结构，取少量该液体，加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，静置．若结构为 ，其现象为　 　 ；若结构为 ，其现象为　 　 15．Ⅰ、以原油为原料生产聚乙烯的步骤如下： 请回答： （1）上述过程属于物理变化的是　 　 　　（填序号）． （2）聚乙烯塑料可以用来制造多种包装材料，聚乙烯的结构简式是　 　 　　． （3）将11.2L （标准状况）乙烷和乙烯的混合气体通入足量的溴水中，充分反应后，溴水质量增加了5.6g．溴水质量增加的原因是（用化学方程式表示）：　 　 　　． 原混合气体中，乙烷与乙烯的物质的量之比是　 　 　　． Ⅱ、实验室用下图所示装置制取乙酸乙酯． 请回答： ​ （1）在试管A 中先加3mL 乙醇，然后边振荡边加入 2mL 浓硫酸和2mL 乙酸，它们之间发生反应的化学方程式为： 　 　． （2）加热一段时间后，可以看到试管B的液面 　 　（填“上”或“下”）有透明的、不溶于水的油状液体产生，并可以闻到香味． （3）B 试管中的导管不伸入液面下的原因是　 　 　　（填序号）． ①防止溶液倒吸 ②避免反应过快． 16．煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料． （1）煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术．煤的液化技术又分为　 　 和　　 　 （2）煤制油是一项新兴的、科技含量较高的煤化工技术，发展煤制油对我国而言具有重大意义．下列是煤制汽油和丙烯的主要工艺流程图． ①为了提高原料利用率，上述工艺中应控制合成气中V（CO）：V（H2）=　 　 　． ②采用MTG法生产的汽油中，均四甲苯（1，2，4，5﹣四甲基苯）质量分数约占4%～7%，均四甲苯的结构简式为：　 　 （3）利用煤的气化技术可获得合成氨的原料氢气，在制取原料气的过程中常混有一些杂质，其中某些杂质会使催化剂　 　 ，必须除去． ①写出除去H2S杂质的反应方程式　　 　 ． ②欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），已知850℃时该反应的平衡常数K=1，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中c（H2O）：c（CO）不低于　 　 （4）煤做能源在燃烧前需对煤进行脱硫处理．煤的某种脱硫技术的原理如下图所示： 这种脱硫技术称为微生物脱硫技术．该技术的第一步反应的离子方程式为　 　 ，第二步反应的离子方程式为　　 　 答案解析 1．C 【解析】A．工业上是电解熔融氧化铝获取金属铝，不用电解氯化铝主要是其是分子化合物，故A不符合题意； B．金属镁比铝活泼，不可以使用铝热反应的方法冶炼金属镁，可用电解熔融氯化镁制取镁，故B不符合题意； C．金属汞相对不活泼，所以可以使用加热HgO的方法冶炼金属汞，故C符合题意； D．用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠，电解氯化钠溶液得到的是氢氧化钠和氯气和氢气，故D不符合题意； 故答案为：C 2．C 【解析】A、为保证杂质离子除尽，加入的试剂要过量，过量的物质也要除去，除去、Ca2+、Mg2+等杂质用的试剂依次BaCl2、Na2CO3和NaOH，Na2CO3溶液既要除去Ca2+，又要出去Ba2+，所以要先加BaCl2溶液除去，再加Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+，故A错误； B、工业上采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，故B错误； C、从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩、富集溴，故C正确； D、第③、⑤步中溴元素化合价升高被氧化，故D错误； 故答案为：C。 3．B 【解析】A、海水经蒸馏能够得到淡水，故A正确； B、碳酸钠可除去钙离子和过量的钡离子，碳酸钠应该在氯化钡之后加入，故B错误； C、由分析可知，先用氯气氧化溴离子得到溴单质，再用二氧化硫还原得到HBr，最后在氧化得到溴单质，故C正确； D、 氢氧化钙和镁离子可以生成氢氧化镁沉淀，可用贝壳为原料生产石灰乳以沉淀Mg2+，故D正确； 故答案为：B。 4．A 【解析】依据题意可知反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法； 故答案为：A 5．C 【解析】A．石油的分馏是根据沸点不同，将各组分加以区分，没有新物质，属于物理变化；煤的干馏煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，有新物质生成，为化学变化，故A错误； B．塑料是合成高分子化合物，蚕丝是天然高分子化合物，故B错误； C．淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，故C正确； D．碘单质易溶于汽油、酒精、苯，但属于无机物，故D错误； 故选C． 6．C 【解析】A．石油加工方法是分馏，煤加工用干馏，故A错误； B．合成氨通常使用铁触媒作催化剂，氨氧化不能用铁做催化剂，故B错误； C．氨碱法通过氨气和二氧化碳的循环利用，提高了原料的利用率，故C正确； D．平衡常数只与温度有关，与压强无关，故D错误． 故选C． 7．B 【解析】A．将重油裂化为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故A不符合题意； B．过量使用化肥，化肥可能随雨水流入江河湖泊，造成水体富营养化，产生水华现象，故B符合题意； C．葡萄糖在酶的催化下生成乙醇和，原子利用率达不到100%，故C不符合题意； D．在汽油中加入含铅化合物会造成环境重金属污染，故D不符合题意； 故答案为：B 8．D 【解析】A．，A选项不符合题意； B．，B选项不符合题意； C．，C选项不符合题意； D．烃的裂化产物中不会出现含氧衍生物，D选项符合题意； 故答案为：D。 9．C 【解析】A．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，发生了化学变化，A不符合题意； B．焦炭和水反应生成H2和CO，发生了置换反应，B不符合题意； C．煤是混合物，C符合题意； D．根据分析，M为甲醇时，发生的反应方程式符合题意，D不符合题意； 故答案为：C。 10．C 【解析】A．煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，发生复杂的物理、化学变化，得到焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭，故A说法不符合题意； B．煤的干馏得到产物中含有NH3，氨水显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝，故B说法不符合题意； C．焦炉气中含有乙烯，乙烯也能使酸性KMnO4溶液褪色，故C说法符合题意； D．焦炉气中含有H2、CH4、CO都能还原CuO，使黑色变为红色，故D说法不符合题意； 故答案为：C。 11．B 【解析】A．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，故其主要成分不是单质碳，A不符合题意； B．天然气主要成分是CH4，燃烧后不会产生污染环境的物质，故是一种清洁的化石燃料，B符合题意； C．石油的分馏是物理变化，石油的裂化是化学变化，C不符合题意； D．塑料等合成材料主要以石油、煤、天然气为原料制得，D不符合题意； 故答案为：B。 12．B 【解析】A. 石油和天然气都是自然界存在的能源物质，是一次能源，A不符合题意； B. 石油的分馏是物理变化、裂化和裂解是化学变化，B符合题意； C. 与煤、石油相比较，天然气燃烧生成二氧化碳和水，产物对环境污染小，是一种比较清洁的化石燃料，可燃冰其成分是甲烷水合物，是一种清洁能源，C不符合题意； D. 天然气可与水反应生成碳的氧化物和氢气、可进一步合成氨和生产甲醇，D不符合题意； 故答案为：B。 13．Br2；Br﹣；Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；分液漏斗；② 【解析】解：Ⅰ．氯气有强氧化性，能氧化溴离子生成溴单质，自身被还原生成氯离子，离子反应方程式为：Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣；Br2+3CO32﹣=BrO3﹣+5Br﹣+3CO2↑中Br2的化合价由0价变为+5价和﹣1价，所以Br2是氧化剂发生还原反应，也是还原剂发生氧化反应，还原剂、氧化剂都为Br2，③BrO3﹣+5Br﹣+6H+═3Br2+3H2O．中的还原剂是Br﹣，故答案为：Br2；Br﹣；Ⅱ．溴有氧化性，二氧化硫有还原性，在水溶液里，二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，反应方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；故答案为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；Ⅲ．用于萃取实验的仪器是分液漏斗，萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应，根据萃取剂的选取标准知，乙醇、硝酸都和水互溶，所以不能作萃取剂，能作萃取剂的是四氯化碳；故答案为：分液漏斗；②． 14．（1）蒸馏或分馏； （2）不是，因为含有同分异构体 （3）​ （4）裂化汽油中含有烯烃，能与Br2 发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色； （5）酸性高锰酸钾溶液不褪色；酸性高锰酸钾溶液褪色 【解析】（1）汽油、煤油、柴油的沸点不同，工业常用分馏的方法分离，故答案为：蒸馏或分馏； （2）烃分子含有同分异构体，属于应大于7种，故答案为：不是，因为含有同分异构体； （3）聚丙烯的链节是：，故答案为：​； （4）裂化汽油中含有烯烃，烯烃中含有碳碳双键，能与Br2 发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，故答案为：裂化汽油中含有烯烃，能与Br2 发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色； （5）双键能使高锰酸钾褪色，苯环不能，故若不褪色则为苯环结构，褪色则为，故答案为：酸性高锰酸钾溶液不褪色；酸性高锰酸钾溶液褪色． 15．①；；CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；3：2；CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O；上；① 【解析】Ⅰ、（1）分馏过程中没有新物质生成，属于物理变化，故答案为：①； （2）聚乙烯的结构简式：，故答案为：； （3）乙烯含有双键，能与溴水发生加成反应：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；11.2L混合气体的物质的量为n==0.5mol， 乙烯含有双键，能与溴水发生加成反应，乙烯和乙烷的混合气体通入足量溴水中，充分反应后，溴水的质量增加了5.6g，即为乙烯的质量， 所以乙烯的物质的量为n= =0.2mol， 则乙烷的物质的量为：0.5mol﹣0.2mol=0.3mol，质量为：0.3mol×30g/mol=9g， 所以，乙烯与乙烷的物质的量之比为0.2mol：0.3mol=2：3，故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；3：2； Ⅱ、（1）乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，同时该反应可逆，反应的化学方程式为 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O；故答案为：CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O； （2）CH3COOC2H5的密度比水的小，浮在水的上面，故答案为：上； （3）乙醇和乙酸易溶于水，若伸入液面以下，可能发生倒吸，故答案为：①． 16．（1）直接液化技术；间接液化技术 （2）1：2； （3）中毒；NH3•H2O+H2S=NH4HS+H2O；9：1 （4）2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42﹣；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 【解析】（1）煤的液化分为直接液化和间接液化，煤的直接液化是将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的过程，因过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法，煤的间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化、转化成合成气（一氧化碳和氢气的混合物），然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术，故答案为：直接液化技术；间接液化技术； （2）①合成甲醇的方程式为CO+2H2→CH3OH，由方程式可知上述工艺中应控制合成气中V（CO）：V（H2）=1：2， 故答案为：1：2； ②根据名称可知均四甲苯的结构简式为，故答案为：； （3）含有的杂质会使催化剂失效，即催化剂中毒，故答案为：中毒； ①根据氢气是中性气体，而H2S是酸性气体可知，可用氨水来做除杂试剂，反应为：NH3•H2O+H2S=NH4HS+H2O，故答案为：NH3•H2O+H2S=NH4HS+H2O； ②设CO的起始浓度为xmol，H2O的起始浓度为ymol，则转化的CO的最小值为0.9x， CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g） 起始 x y 0 0 变化 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x 平衡 0.1x y﹣0.9x 0.9x 0.9x 根据平衡常数列式：​ 解得： =9：1．故此只要此值大于9：1，转化率就会超过90%． 故答案为：9：1． （4）第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O，生成物有Fe2+和SO42﹣，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42﹣；Fe2+具有还原性，可被氧气氧化为Fe3+，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O， 故答案为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42﹣；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O． 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$