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

2024—2025学年高中化学人教版必修第二册8.1自然资源的开发利用 课时作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．实现化石燃料的综合利用是社会发展的趋势，下列物质不属于化石燃料的是 A．煤 B．氢气 C．石油 D．天然气 2．北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之“团钢”，亦谓之“灌钢”。此乃伪钢耳……”，下列说法正确的是 A．生铁和钢都是关于铁的含碳合金，钢中碳的含量较高 B．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si) C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大 D．通过炼制和锻打，可以调节生铁中元素的组成、元素的含量等来改变生铁的性能 3．某合金与铁的物理性质比较如表所示。已知金刚石的硬度为10，银的电阻率为。该合金不适合制成 熔点/℃ 密度/() 硬度 电阻率() 其他性质 某合金 2500 3.00 7.4 耐腐蚀 铁 1535 7.86 7.5 不耐腐蚀 A．导线 B．门窗 C．炉具 D．飞机外壳 4．海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。如图是实验室从海藻里提取碘的流程中的一部分。 下列判断正确的是（    ） A．步骤①③的操作分别是过滤、萃取 B．可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 C．步骤③中加入的有机溶剂是四氯化碳或乙醇 D．步骤④的操作是过滤 5．材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥着巨大作用。下列有关材料的说法正确的是 A．不锈钢中含有铬、镍等元素，具有很强的抗腐蚀能力 B．用来生产电闸、灯口等产品的酚醛树脂属于聚酯类化合物 C．汽车机盖上使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料 D．在钢中加入某些稀土元素，可降低钢的韧性、塑性等 6．海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法不正确的是 A．可用溶液除去粗盐中的 B．从苦卤中提取的反应为氧化还原反应 C．试剂1可以选用石灰乳 D．工业上电解熔融冶炼金属镁 7．下列各组金属的冶炼最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是 A．Ca、Mg B．Al、Fe C．Hg、Ag D．Fe、Cu 8．合金是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。分析下表数据，不能形成合金的是     Na Cu A1 Fe 熔点/℃ 97.8 1 083 660 1 535 沸点/℃ 883 2 567 2 467 2 750 A．Cu和A1 B．Fe和Na C．Fe和Cu D．A1和Na 9．下列关于化石燃料的加工说法正确的是 A．石油裂化主要得到乙烯 B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油 C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气 D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径 10．我国“蛟龙”号载人潜水器重要部件是用钛合金材料制造的。金属钛(Ti)抗腐蚀性能好，在高温环境下具有强还原性。以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产钛的工艺流程如下，下列说法错误的是 A．①中发生的反应：TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO B．钠可以与 TiCl4溶液反应制备金属钛 C．②中氩气的作用是隔绝空气，防止金属钛和金属镁被氧化 D．钛抗腐蚀性好是因为常温下钛与氧气化合生成一层致密氧化膜 11．下列说法错误的是（    ） A．除去水垢中的CaSO4常用试剂有碳酸钠和盐酸 B．可用碘水检验淀粉是否发生了水解 C．煤干馏可以得到焦炉气、粗氨水、芳香族化合物、焦炭等物质 D．天然纤维有羊毛、蚕丝、棉、麻等，羊毛、蚕丝的主要成分是蛋白质，棉、麻的主要成分是纤维素 12．已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大，下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4与CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是(　　) A．①②③ B．只有① C．①和② D．只有③ 13．下列元素的单质，工业上不需要用电解法制取的是 A．钠 B．铝 C．溴 D．氯 14．关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是 A．煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到 B．以煤为主要原料，可以合成甲醇 C．石油裂化的目的是获取短链不饱和气态烃 D．石油裂化生产的汽油不能使溴水褪色 15．已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800 ℃、714 ℃，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁，正确的方法是 A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液MgCl2(熔融) Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg 二、填空题 16．煤的成分与用途 (1)成分：由 和 组成的复杂混合物。其中，有机化合物除了含有碳、氢元素外，还含有少量的氧、氮、硫等元素；无机物主要含有硅、铝、钙、铁等元素。 (2)用途：直接烧煤可得到人们所需要的能量。 (3)煤燃烧产生对环境影响的污染物有 、 、烟尘等。 17．完成下列问题： (1)人类最早使用的合金是 。 (2)食物中的营养素包括 、 、 、 、 和 六种大类。 (3)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有 和 。 (4)我们所吃的豆腐的主要成分是___________ 。 A．凝胶 B．蛋白质 C．脂肪 D．淀粉。 18．海洋是一个巨大的宝藏，海水淡化是重要的化学研究课题。 (1)蒸馏法获取淡水，历史悠久，操作简单，图中符合模拟蒸馏海水的装置是 (填序号)。 a.b. c.d. 蒸馏前，应向烧瓶中加入沸石或碎瓷片，目的是 ，冷凝水一般不采用“上进下出”，其原因是 。 (2)电渗析法的技术原理如图(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)： 某地海水中主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO、SO等，则淡化过程中，甲室的电极反应式为 ，产生水垢最多的是 室，淡水的出口为 (填“a”、“b”或“c”)。 (3)离子交换法获取淡水模拟图如图： 经过阳离子交换树脂后水中阳离子数目 (填“增加”“不变”或“减少”)，阴离子交换树脂中发生了离子反应，其离子方程式为 。 19．以铝土矿（主要成分为）为原料冶炼金属铝，主要步骤包括：①将粉碎后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中；②向①的所得溶液中通入过量二氧化碳，获得氢氧化铝固体；③使氢氧化铝脱水生成氧化铝；④…… (1)步骤④为冶炼金属铝的过程，应选择的方法是 （填序号）。 A．以C、或作还原剂  B．热分解法  C．利用铝热反应原理还原  D．电解法 (2)步骤③所涉及反应的化学方程式为 。 (3)步骤①所涉及反应的离子方程式为 。 (4)步骤②至步骤③的过程中，须经过 操作。 (5)步骤②所得溶液中含有的大量阴离子是 （填离子符号）。 三、计算题 20．某磁铁矿石样品中含76%，其他不含铁的杂质24%。计算这种矿石中铁的质量分数。某炼铁厂用这种磁铁矿石冶炼生铁。该厂日消耗这种磁铁矿石10000t，该厂理论上年产含铁96%的生铁的质量是多少 (一年按360天计)？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月10日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D A A A D D B C B 题号 11 12 13 14 15 答案 B C C B D 1．B 【详解】化石燃料也称矿石燃料，是一种烃或烃的衍生物的混合物，其包括的天然资源为煤、石油和天然气等，属于不可再生能源。氢气属于可再生能源，不属于化石燃料。故答案选B。 2．D 【详解】A．生铁和钢都是关于铁的含碳合金，其中生铁中碳的含量较高，而钢中碳的含量较低，A错误； B．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni)，B错误； C．高碳钢的硬度较大，韧性较差，低碳钢的硬度较小，韧性较好，C错误； D．通过炼制和锻打，可以降低生铁中含碳量，除去生铁中有害元素P、S，调整生铁中Si、Mn的含量，从而改变了生铁的性能，D正确； 故合理选项是D。 3．A 【详解】A．该合金导电性差，不能用作导线，A符合题意； B．该合金硬度大、密度小、耐腐蚀，可用作门窗，B不符合题意； C．该合金熔点高、耐腐蚀，能用作炉具，C不符合题意； D．该合金的硬度大、密度小、熔点高，可用作飞机外壳，D不符合题意； 综上所述答案为A。 4．A 【分析】海藻灰悬浊液过滤得到含碘离子的溶液，通入氯气得到含碘单质的溶液，加入萃取剂萃取分液分离得到含碘单质的有机溶液，通过蒸馏得到碘单质。 【详解】A. 分离固体和液体用过滤，从水溶液中提取碘一般用萃取的方法，步骤①、③的操作分别是过滤、萃取分液，故A正确； B. 淀粉遇到I2会变蓝色，遇碘离子不变色，因此不能用淀粉检验碘离子，故B错误； C. 萃取剂不能和溶质反应，且萃取剂和原溶剂不能互溶，由于乙醇能与水互溶，不能做萃取剂，故C错误； D. 碘易溶于有机溶剂，所以不能过滤，应该用蒸馏的方法提取碘，步骤④的操作是蒸馏，故D错误。 综上所述，答案为A。 5．A 【详解】A．不锈钢中含有铬、镍元素，能改变金属的内部结构，使铁合金具有很强的抗腐蚀能力，A项正确； B．酚醛树脂是由酚类和醛类聚合而成的，不属于聚酯，B项错误； C．碳纤维属于碳单质，不是新型有机高分子材料，C项错误； D．在钢中加入某些稀土元素形成的合金，可增强钢的韧性、塑性等，D项错误； 故选A。 6．D 【详解】A．由于Ba2+和能生成沉淀，过量的Ba2+可用后续加入的碳酸钠除去，故可用溶液除去粗盐中的，A正确； B．从苦卤中提取的反应为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，该反应为氧化还原反应，B正确； C．由于石灰乳与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀，故试剂1可以选用石灰乳，C正确； D．工业上用电解熔融的方法冶炼金属镁，D错误； 故答案为：D。 7．D 【详解】A、Ca和Mg通常用电解方法冶炼，故A错误； B、Al通常采用电解方法冶炼，Fe采用CO还原法冶炼，故B错误； C、Hg和Ag一般采用热分解法冶炼，故C错误； D、Fe和Cu一般采用热还原法冶炼，故D正确。 【点睛】冶炼金属时，K～Al一般采用电解法，Zn～Cu一般采用热还原法，Hg和Ag一般采用热分解法，Au和Pt一般用物理方法冶炼。 8．B 【分析】 【详解】合金是不同种金属在熔化状态下形成的一种熔合物，即两种金属都成为液态时进行混合；由于金属钠的沸点较低，在铁熔化时温度达1535℃，而此时金属钠已变成气态，无法完成液态时混合，故选B。 【点睛】注意理解合金的制取过程，两种金属必须都是液态才能制成合金，一种液态、一种固态不会转化成合金，一种液态，一种气体也不能转化成合金。 9．C 【详解】A．石油裂化的主要目的是提高轻质油的产量和质量，特别是汽油的产量和质量，故A错误； B．石油分馏的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故B错误； C．煤干馏是煤在隔绝空气条件下加热分解生成焦炭、煤焦油、粗苯、粗氨水、煤气等产物的过程，故C正确； D．煤制煤气的过程中有新物质生成，属于化学变化，故D错误； 故选C。 10．B 【分析】金红石(主要成分为TiO2)与焦炭、氯气在高温下反应生成四氯化钛、一氧化碳，四氯化碳和镁单质在高温下氩气氛围中反应生成Ti和氯化镁，防止金属钛被氧化。 【详解】A．根据①中元素守恒和生成可燃性气体分析得到可燃性气体为CO，发生的反应：TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO，故A正确； B．Na与TiCl4溶液反应是先和溶液中水反应生成氢氧化钠和氢气，因此钠不可以与TiCl4溶液反应制备金属钛，故B错误； C．Ti在空气中易被氧化，因此②中氩气的作用是隔绝空气，防止金属钛被氧化，故C正确； D．钛抗腐蚀性好是因为常温下钛与氧气化合生成一层极薄的致密氧化膜，阻止内部金属继续和氧气反应，故D正确。 答案为B。 11．B 【详解】A．CaSO4可转化为CaCO3，碳酸钙可溶于盐酸，则除去水垢的中的CaSO4常用试剂有碳酸钠和盐酸，故A正确； B．碘单质遇淀粉溶液变蓝色，若水解完全则不变蓝色，但淀粉部分水解时，滴加碘水溶液仍变为蓝色，此时无法判断是否水解，故B错误； C．煤干馏为化学变化，可得到焦炉气、粗氨水、芳香族化合物、焦炭等物质，故C正确； D．羊毛、蚕丝的主要成分是蛋白质，棉、麻的主要成分是纤维素，均属于天然纤维，故D正确； 故答案为B。 12．C 【详解】甲烷的燃烧产物是CO2和水，不会产生酸雨，①正确，③不正确。甲烷中的含碳量高于CO2中的含碳量，②正确。答案选C。 13．C 【分析】活泼金属K、Na、Mg、Al等在工业上采用电解熔融物的方法获得，氯气在工业上用电解饱和食盐水来获得，溴的提取是利用氧化还原法从海水中提取。 【详解】A．金属钠在工业上采用电解氯化钠的方法来获得，故A错误； B．金属铝在工业上采用电解氧化铝的方法来获得，故B错误； C．溴的提取是利用氧化还原法从海水中提取，不属于电解法，故C正确； D．氯气在工业上用电解饱和食盐水来获得，故D错误； 答案选C。 14．B 【详解】A．煤中不含甲苯、二甲苯，它们是煤干馏后的产物，故A错误； B．煤可以通过间接液化合成甲醇，故B正确； C．石油裂化的目的是获取更多更好的轻质液体燃料，故C错误； D．裂化汽油中含有烯烃，能使溴水褪色，故D错误； 故选B。 15．D 【详解】A．使用NaOH成本较高，且生成的Mg(OH)2是一种不溶性碱，加热熔融时会发生分解，因此不可行，A错误； B．海水中含有可溶性的Mg2+、Ca2+、SO、Na+、Cl-等，加入盐酸得不到纯净的MgCl2溶液，所以无法得到纯净的MgCl2固体，B错误； C．在海水中加入石灰乳得到Mg(OH)2，灼烧得到MgO，但是MgO的熔点为2800℃，电解耗能高，经济效益差，C错误； D．在海水中加入石灰乳得到Mg(OH)2沉淀，再加入HCl得到MgCl2溶液，经过蒸发浓缩，在HCl气氛中蒸干结晶，脱水得到MgCl2，电解熔融的MgCl2得到Mg。D正确； 故答案为：D。 【点睛】工业上提取镁，除从理论上可行外，还要考虑设备、原料、成本等问题。 16． 有机化合物 无机物 硫的氧化物 氮的氧化物 【解析】略 17．(1)青铜 (2) 糖类 油脂 蛋白质 维生素 水 无机盐 (3) 盐析 渗析 (4)B 【详解】（1）中国是世界最早应用湿法治金的国家，铜活泼性比Fe和Al弱，容易冶炼，我国使用最早的合金是铜合金，即青铜，故答案为青铜； （2）人体内的六大营养素包括糖类、油脂、蛋白质、维生素、水、无机盐，主要是通过食物提供，故答案为糖类、油脂、蛋白质、维生素、水、无机盐； （3）在鸡蛋白中加饱和硫酸铵或其它非重金属盐溶液，无机盐溶液能使蛋白质凝聚而从溶液中析出，加水会继续溶解，不改变蛋白质的生理活性，从而可以从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质，方法叫盐析，也可利用胶粒不能透过半透膜，溶液可以透过半透膜，用渗析分离，故答案为盐析、渗析； （4）豆腐富含蛋白质，故答案为B。 18．(1) b 防暴沸 若“上进下出”水流速度较快，冷凝器内气态物质得不到充分冷却且浪费水，故用“下进上出” (2) 2C1--2c-=C12 戊 b (3) 增大 H++OH-=H2O 【详解】（1）蒸馏时，温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口，直行冷凝管一般用于蒸馏，球形冷凝管一般用于反应装置，防止反应物蒸发流失用于冷凝回流，故选b；蒸馏前，向烧瓶中加入沸石或碎瓷片，目的是防暴沸；若“上进下出”水流速度较快，冷凝器内气态物质得不到充分冷却且浪费水，故用“下进上出”。 （2）甲室是阳极室，氯离子失电子发生氧化反应，甲室的电极反应式：2C1--2c-=C12；戊室是阴极室，电极反应式是2H2O+2e-=H2+2OH-，戊室中HCO和氢氧根离子反应生成CO，所以戊室中易形成水垢，水垢的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3；甲室中的阳离子进入乙室、丙室中的阴离子进入乙室，a流出的不是淡水，丙室中的阴离子进入乙室、丙室中的阳离子进入丁室，所以b流出的是淡水，丙室中的阳离子进入丁室、戊室中的阳离子进入丁室，所以c流出的不是淡水。 （3）离子交换树脂净化水的原理是：当含有Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子及SO,Cl-、NO等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时，水中的阳离子为树脂所吸附，而树脂上可交换的阳离子H+则被交换到水中，并和水中的阴离子组成相应的无机酸；当含有无机酸的水再通过阴离子交换树脂时，水中的阴离子也为树脂所吸附，树脂上可交换的阴离子OH-也被交换到水中，同时与水中的H+离子结合成水，据此分析解答。根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增加；阴离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O。 19． D 过滤 【分析】步骤①中，三氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠；步骤②中偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝；步骤④采用电解法冶炼金属铝。 【详解】（1）工业上采用电解法冶炼金属铝，故答案选D。 （2）步骤③中氢氧化铝脱水生成氧化铝，化学反应方程式为： 。 （3）步骤①中与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，离子方程式为：。 （4）步骤②反应产生氢氧化铝沉淀，故至步骤③的过程中要经过过滤操作。 （5）步骤②中通入过量的二氧化碳，二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，故所得溶液中含有的大量阴离子为。 20． 【详解】根据题意，该磁铁矿石样品10000t中含铁质量有，该厂每日可制得生铁的质量是，则该厂理论上年产含铁96%的生铁的质量是。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$