专题11 自然资源的开发利用-【竞赛】2024-2025学年高一化学竞赛能力培优精练（人教版2019必修第二册）

专题11 自然资源的开发利用 模块一：竞赛技巧总结 模块二：易错试题精选 模块三：培优试题精选 模块四：竞赛真题精选 竞赛技巧1 金属的冶炼 一、Na、Be、Mg等金属的冶炼 1.单质的制备多数采用电解它们的熔盐。如电解NaCl、BeCl2、MgCl2等。 注意：不能电解KCl，因为会产生KO2和K，发生爆炸。 2.其他方法： ①金属置换 KCl + Na → NaCl +K↑ （K比Na易挥发，离开体系； NaCl晶格能大于KCl ） BeF2 + Mg → MgF2 + Be ②热分解 4KCN = 4K + 4C + 2N2 2MN32M＋3N2（M = Na、K、Rb、Cs） ③热还原 K2CO3 + 2C2K↑+ 3CO 2KF + CaC2CaF2 + 2K↑+ 2C 二、铝、铜、钛等金属的冶炼 1.从铝土矿制备铝的工艺流程 （1）流程图 （2）反应原理 ①碱溶：化学方程式： Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(0H)4]； 离子方程式：Al2O3+20H-+3H2O=2[Al(0H)4]-； ②过滤：除去残渣（成分为氧化铁、硅酸盐等） ③酸化：化学方程式： CO2(过量)+Na[Al(0H)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3； 离子方程式：[Al(0H)4]-+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-； ④灼烧：2Al(OH)3Al2O3+3H2O； ⑤电解：2Al2O34Al+3O2↑。 （3）电解氧化铝时冰晶石的作用 由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗很大的能量。在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗。 2．铜的冶炼 （1）湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 （2）火法炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ （3）电解精炼铜：粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，铜在阳极上失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极，Cu2＋在阴极上得电子生成铜。 3.以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产金属钛 （1）流程图 （2）反应原理 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO TiCl4+2MgTi+2MgCl2(Ar做保护气) 竞赛技巧2 化学中“三馏”“两裂”“八气”辨析 一、蒸馏、分馏、干馏辨析 名称 定义 适用范围 变化类型 蒸馏 把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作 被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯 物理变化 分馏 对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏 多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分 物理变化 干馏 把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程 化学变化 二、裂化与裂解辨析 方法 主要原理 变化类型 目的和产物 裂化 在“加热、加压、催化剂”存在条件下，将相对分子质量大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃 化学变化 提高汽油等轻质油的产量和质量 裂解 在“700～800 ℃，甚至1 000 ℃”条件下，将长链烃断裂，得到乙烯、丙烯等气态短链烃 化学变化 生产乙烯的主要方法 三、化学“八气”辨析 名称 来源 主要成分 用途 高炉煤气 炼铁高炉 CO2、CO等 燃料 水煤气 水煤气炉 CO、H2等 燃料、化工原料 炼厂气 石油炼制厂 低级烷烃 燃料、化工原料 液化石油气 石油炼制厂 C3H8 、C4H10 燃料 油田气 油田 低级烷烃 燃料、化工原料 天然气 天然气田、油田 CH4 燃料、化工原料 裂解气 裂解炉(石油裂解) “三烯二烷” 石油化工原料 焦炉气 炼焦炉(煤干馏) H2、CH4、C2H4、CO等 燃料、化工原料 竞赛技巧3 海水淡化主要方法及技术特点 一、主流技术 1.‌反渗透法‌ （1）通过高压驱动海水通过半透膜（如三醋酸纤维素膜），盐分和杂质被截留，淡水透过膜实现分离。 （2）优势：能耗较低、操作简便、脱盐率高达99%以上，是目前应用最广泛的淡化技术。 2.‌蒸馏法‌ （1）‌多级闪蒸（MSF）‌：海水加热后逐级进入低压环境，部分快速蒸发并冷凝为淡水，适用于大规模工业项目。 （2）‌低温多效蒸馏（LT-MED）‌：利用低温热源（如工业废热）进行多次蒸发-冷凝循环，能效较高。 （3）特点：产水纯度极高，适合高污染或高盐度海水，但能耗较高。 3.‌电渗析法‌ （1）在电场作用下，阴/阳离子选择性交换膜分别截留盐离子，淡水从中间区域流出。 （2）应用：适用于低盐度海水或苦咸水淡化，需定期更换离子膜。 二、其他技术 1.‌冷冻法‌ 海水冻结后，盐分集中于未冻结部分，分离冰晶融化后得到淡水，但能耗和成本较高。 2.‌压力蒸汽蒸馏（VC）‌ 蒸汽压缩后循环用于加热海水，实现热能高效利用，多用于中小型项目。 三、技术对比 方法 适用 能耗 脱盐率 工业化成熟度 反渗透法 大规模、常规海水 低 ＞99% 最高 多级闪蒸 大型工业、高盐度海水 高 ＞99% 成熟 电渗析 低盐度水 中 80%-90% 中等 低温多效蒸馏 有稳定热源地区 中低 ＞99% 成熟‌5 四、工艺流程共性 1.‌预处理‌：需通过格栅过滤、混凝澄清、砂滤等去除悬浮物、藻类及大颗粒杂质，以保护后续设备。 2.‌后处理‌：部分淡化水需添加矿物质调节口感或进行pH平衡。 五、发展趋势 1.反渗透技术因能耗优势占据主流，膜材料改良（如抗污染、高通量）是研发重点； 2.多效蒸馏与可再生能源（如太阳能）结合，降低综合成本。 1．下列金属①铁；②镁；③锰；④钒；⑤铬可用对应的氧化物和铝粉通过铝热反应制备的是（    ） A．①②④ B．①②③⑤ C．①③④⑤ D．②③④⑤ 2．金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，锂可以释放出更多电子，故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是 A．电解法 B．热还原法 C．热分解法 D．铝热法 3．下列对高分子材料的认识不正确的是（    ） A．大多数高分子材料易燃烧 B．的单体是HO-CH2CH2-OH与 C．聚乙烯()是由乙烯通过加聚反应生成的纯净物 D．合成高分子化合物是混合物 4．角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是，下列有关该材料的说法不正确的是(　　) A．该材料是通过加聚反应得到的产物 B．该材料在一定条件下能发生水解反 C．该材料的单体是 D．该材料分子的聚合度是n 5．聚乙炔能够导电，下列关于聚乙炔（ ）和聚合物M（）的说法正确的是（    ） A．两种聚合物的单体互为同系物 B．聚合物M的单体中含有碳碳双键 C．聚合物M的相对分子质量是聚乙炔的两倍 D．两种聚合物的单体各1 mol，分别与Br2发生加成反应时最多消耗Br2的物质的量之比为2：1 6．下列金属冶炼①MgCl2→Mg、②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、④HgO→Hg、⑤磁铁矿→Fe、⑥NaCl→Na，其中最适宜用热还原法冶炼的 A．②③⑤ B．③④ C．①②④⑥ D．②③④⑤ 7．下列说法正确的是 A．石油分馏可得到乙烯 B．石油裂化的目的是提高轻质油的产量和质量 C．煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分 D．煤的炼制方法中煤的气化和液化是物理方法，煤的干馏是化学方法 8．下列说法错误的是 A．石油的催化重整是获得芳香烃的主要途径 B．煤焦油中含有苯、二甲苯等化工原料 C．天然气和可燃冰的主要成分都是甲烷 D．石油裂解的主要目的是为了得到更多的汽油 9．工业上获得汽油的化学方法主要是 A．催化裂化 B．石油的裂解 C．石油的分馏 D．煤的干馏 10．我国为了争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，“减排”是一个重要举措。下列关于化石燃料的说法不正确的是 A．煤的气化是指将固态煤变为气态煤，使煤在燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧 B．石油的裂化、裂解、催化重整都是化学变化 C．石油裂解得到的汽油是混合物 D．天然气属于不可再生能源 11．在石油的分馏实验中，下列实验操作正确的是 A． B． C． D． 12．已知海水中的溴含量约为65 mg/L，从海水中提取溴的工业流程如下： （1）上述步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转化成化合态的溴，目的是 。 （2）步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2，利用了溴的 (填序号)。 A．氧化性     B．还原性     C．挥发性      D．腐蚀性 （3）步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在方框内填入正确的化学计量数： Br2+ CO32-= BrO3-+ Br-+ CO2↑ 13．电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如表所示： 成分 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaS 其它不溶性的物质 质量分数/% 65～66 3.5～5.0 1.5～3.5 0.2～0.8 0.2～1.1 1.0～1.8 23～26 用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程： 已知氯化钙晶体的化学式是CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。 （1）反应器中加入的酸应选用 。 （2）脱色槽中应加入的物质X是 ；设备A的作用是 ；设备B的名称为 ；设备C的作用是 。 （3）为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是 (填序号)。反应的化学方程式为 。 A．水      B．浓硫酸       C．石灰乳      D．硝酸 （4）将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是 。 14．如图是模拟石油深加工来合成丙烯酸乙酯等物质的过程，请回答下列问题： （1）A的结构简式为 。 （2）写出B+C→E的化学方程式： ，反应类型为 。 （3）在催化剂条件下，由丙烯酸还可生成聚丙烯酸塑料，写出该反应的化学方程式： ，反应类型为 。 （4）写出由苯生成硝基苯的化学方程式： ，反应类型为 。 15．含绒量是决定羽绒服质量优劣最重要的指标，按照我国实施的羽绒服新国标，羽绒服的含绒量要在50%以上，一些不法厂家填充“飞丝”或“人造羊毛来假冒羽绒，严重损害消费者的利益。“飞丝”由鸭毛、鹅毛甚至鸡毛经粉碎而成，人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈纤维。请回答下列问题： Ⅰ.鸭绒、蚕丝、人造羊毛都是高分子化合物，下列说法正确的是 (填序号)。 A．通过灼烧的方法可鉴别羽绒服中填充的是鸭绒还是飞丝 B．将人造羊毛和棉花进行混纺可提高纤维的性能 C．鸭绒、蚕丝、人造羊毛都有固定的熔沸点 D．鸭绒、蚕丝、人造羊毛燃烧过程中不会产生有毒气体 Ⅱ.合成聚丙烯腈纤维的方法很多，如以乙炔为原料，其合成过程如下： CH≡CH+HCNCH2=CHCN聚丙烯腈 （1）反应①的反应类型为 。 （2）写出反应②的化学方程式： ，其反应类型为 。 （3）CH2=CHCN在一定条件下可与苯乙烯()反应得到一种优良的塑料，该塑料的结构简式为 。 1．下列说法正确的一组是 ①石油裂化的主要目的是制得更多的乙烯等工业原料 ②石油的分馏和煤的干馏、气化及液化都是化学变化 ③利用与HCl反应制得，是理想的原子经济性反应 ④丙烯中最多有7个原子处于同一平面 ⑤只有一种结构，说明CH4是正四面体结构 ⑥常温下浓硝酸可以用铝罐储存，说明铝与浓硝酸不反应 A．①③④ B．③④⑤ C．①③⑤ D．②⑤⑥ 2．工业上制备下列物质的生产流程合理的是 A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿 B．由石英砂制高纯硅：石英砂粗硅高纯硅 C．从海水中提取镁：海水 D．工业制硝酸： 3．金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法不正确的是 A．工业上用焦炭还原制取密度小、耐腐蚀的金属铝 B．金属被人类开发利用的先后顺序主要取决于金属的活动性，不是在地壳中的含量 C．金属的冶炼是将金属元素由化合态还原为游离态 D．金属Mg、Na工业上都是用电解熔融氯化物的方法冶炼 4．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如下实验方案： 下列说法正确的是 A．①中反应的离子方程式： B．②中分液时含的溶液从分液漏斗上口倒出 C．③中得到的上层溶液中含有、 D．操作的名称是蒸馏 5．工业上用铝土矿(主要成分为，还含有杂质和)提取氧化铝并冶炼的操作过程如下图，下列说法错误的是    A．步骤Ⅰ的实验操作是过滤 B．滤渣A是SiO2，滤渣B的化学式为Fe(OH)3 C．步骤Ⅲ中X为CO2，发生反应的离子方程式为：AlO+ CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO D．工业上常用电解熔融的金属氯化物来冶炼活泼金属单质(如镁、铝等) 6．海洋中部分化学资源的利用，如图所示，下列说法正确的是 A．步骤①、②利用了Cl2的氧化性，热空气吹出是利用了溴不易溶于水的性质 B．工业上，X常用SO2气体作吸收剂，Y常选用苛性钠作沉淀剂 C．工业上常用电解MgCl2溶液冶炼金属镁 D．“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO 7．黑钨矿的主要成分为FeWO4、MnWO4(含SiO2杂质)。 已知：；。 工业上以黑钨矿为原料利用纯碱烧结水浸法冶炼金属钨的流程如图。下列说法错误的是 A．为加快水浸的溶解速率，应将烧结物粉碎 B．滤渣2为硅酸 C．同浓度的WO离子结合质子的能力比SiO离子强 D．可采用铝热反应将WO3还原成单质W 8．钯(Pd)的性质与铂相似，一种从废钯催化剂(主要成分为Pd、和活性炭，还含少量Fe、Cu等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图： 已知：阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、。下列说法正确的是 A．能与盐酸反应 B．“离子交换”所用树脂为阳离子交换树脂 C．“洗脱”过程中增大盐酸浓度有利于洗脱 D．“洗脱”过程中的盐酸可以用硫酸代替 9．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 10．下列说法正确的是 A．高聚物PET、PLA、聚乙烯都是通过加聚反应制得的 B．将木材干馏可获得无色的透明液体甲醇，工业酒精即甲醇水溶液 C．麦芽糖、纤维二糖和乳糖互为同分异构体，它们的水解产物中均含有葡萄糖 D．重油通过减压分馏的方式获得燃料油、润滑油、沥青等馏分 11．海水淡化是解决淡水资源短缺的有效途径之一，其方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。电渗析法淡化海水的原理如图所示。下列说法正确的是(    ) A．该装置将化学能转化成电能 B．阴极发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑ C．Ⅱ室中流出淡水，Ⅰ、Ⅲ室流出液中NaCl浓度变大 D．若将a、b膜的位置互换，则不能获得淡水 12．下列关于有机物的说法中，正确的一组是 ① “乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料，它是一种新型化合物 ② 汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物，完全燃烧只生成CO2和H2O ③ 石油的裂化和裂解、煤的气化和液化都是化学变化 ④ 淀粉和蔗糖水解的最终产物都是葡萄糖 ⑤ 将a g铜丝灼烧成黑色后趁热插入乙醇中，铜丝变红，再次称量质量等于a g A．③⑤ B．①②③ C．④⑤ D．③④ 13．通过海水晾晒可以得到粗盐，粗盐除还有NaCl外，还含有MgCl2、 CaCl2、 Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是某兴趣小组制备精盐的实验方案，各步操作流程如下。下列说法正确的是 A．实验过程中①、⑤步骤的操作分别是溶解、过滤 B．实验过程中步骤④的目的是仅除去溶液中的Ca2+ C．实验过程中步骤⑦中的蒸发所用到的仪器是酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈) D．实验过程中②、④步骤互换，对实验结果不影响 14．太原市家用燃料的更新经历了以下几个过程： 请回答下列问题。 （1）为了使煤充分燃烧，可采取的措施是 。 （2）煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是 。 （3）液化石油气的主要成分是丙烷（C3H8），丙烷完全燃烧的化学反应方程式是 。 （4）天然气作燃料比煤更清洁的原因是 （答一条即可）。 15．海洋中含有丰富的卤族元素，可用以下流程分别进行提取。   （1）卤族元素在元素周期表中的位置是 。 （2）①中将粗盐精制的过程中，为除去其中的 Ca2+、 Mg2+、 SO42-，所加以下四种试剂的先后顺序是 （填序号）。 A 盐酸 B Na2CO3溶液    C NaOH 溶液 D BaCl2溶液 （3）②中发生的化学方程式是 。 ③中发生的离子方程式是 。 （5）④的操作名称是 。 1．（2020高一·浙江温州·竞赛）工业制备下列物质的方案中正确的是 A． B． C． D． 2．（2013高二·江西·竞赛）下列物质制备只适用于实验室的是 A．合成氨：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) B．炼铜：Cu2S+O22Cu + SO2 C．制乙烯：CH3CH2OH CH2 =CH2↑ +H2O D．制漂白粉：2Cl2 + 2Ca(OH)2=CaCl2 +Ca( ClO)2+2H2O 3．（2013高二·安徽·竞赛）下列关于各实验装置与对应现象或结论的叙述均正确的是 A．装置①：可用于分馏石油，在锥形瓶中能得到纯净物 B．装置②：可用于吸收NH3或HCl气体，并防止倒吸 C．装置③：如果“a进b出”可用于收集NO2，如果“b进a出”可用于收集NH3 D．装置④：持续通入CO2气体，现象是先出现白色沉淀，后变澄清 4．（2014高一·全国·竞赛）下列各组物质不需要化学变化就能够从海水中获得的是 A．氯气、液溴 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水 5．（2007高一·北京·竞赛）地球上的大部分水为海水，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将可极大地缓解目前人类面临的水资源日益短缺的状况。下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是 A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B．利用太阳能将海水蒸发淡化 C．在一定条件下将海水缓慢凝固以获得淡水 D．选择 一种特殊的膜，在一定条件下使水分子通过，而离子不能通过 6．（2022高一·浙江温州·竞赛）下列说法正确的是 A．硫酸、纯碱、偏铝酸钠和过氧化钠分别属于酸、碱、盐和氧化物 B．乙醇、次氯酸钠和二氧化硫分别属于非电解质、强电解质和弱电解质 C．Na、Al、Cu通常分别用电解法、直接加热法和置换法冶炼得到 D．天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源 7．（2022高二上·安徽阜阳·竞赛）此前，广州一名消费者用张小泉菜刀拍蒜，不料竟把刀拍断了。张小泉菜刀售后客服回复“菜刀不能拍蒜”。一时间，“张小泉菜刀不能拍蒜”引发全网讨论。7月15日，张小泉官方道歉并回应称，并不是所有的刀具都适合用来拍蒜，一些硬度较高或者有专用用途的刀具如果用来拍蒜的话，有断刀的风险。另外，他们公司可能会研发专门用来拍蒜的刀。而张小泉的竞争对手——王麻子借其热度直播拍蒜直接走红。近日，“王麻子官方旗舰店”抖音号凭借直播拍蒜，并称“可以拍蒜，拍断包换”。阅读以上材料，下列有关金属材料的说法不正确的是 A．直接由高炉中生产出的粗制铁被称为“生铁”，可被进一步精炼成钢、熟铁或工业纯铁，或再熔化铸造成专门的形状用于生产生活 B．通过淬火和回火，可以大幅度的提高金属的强度、韧性等；而烤蓝的原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的以Fe3O4为主的保护层 C．由于铁在自然界中不会以游离态存在，工业上需要通过炼铁获得游离态的铁，常用矿石有赤铁矿、磁铁矿等，炼制出的铁碳含量较高 D．若要比较两种金属的硬度，我们可以使其相互刻画，没有划痕的金属硬度比有划痕的金属硬度大，合金材料也可以通过这种方式比较 8．（2024高二下·江苏·竞赛）下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．石墨烯 B．有机玻璃 C．陶瓷 D．硬铝 9．（2023高二上·浙江宁波·竞赛）离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．通过净化处理后，水的导电性降低 B．水中的SO、Cl−通过阴离子树脂后被除去 C．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变 D．阴离子树脂填充段存在反应 10．（2021高中·浙江·预赛）实验室将铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂，发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为，则该氧化物粉末可能是 A．和 B．和 C．和 D．和 11．（2014高一·全国·竞赛）（双选）下列说法中正确的是 A．石油分馏可以得到汽油 B．煤干馏的产品只有焦炭和煤气 C．所有烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键 D．淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖 12．（2011高二·广东·竞赛）请回答有关日本福岛核电站爆炸、事故处理及其对我们启示的问题： （1）如图为福岛核电站泄漏事故图解。 ①地震发生后因断电海水冷却系统停止工作，反应堆温度过高使水蒸气与钢壳金属反应产生H2和O2混合而爆炸。这一爆炸过程属于 。 A．核反应       B．物理变化        C．化学变化 ②3月17日，50位核电站的勇士冒死向蒸气发生室注入海水，以防止泄漏事故的恶化。注入海水的目的是 。 （2）下列说法错误的是 。 A．小心、科学地利用核能 B．尽可能充分利用风能、地热能和太阳能 C．多使用石油、煤等化石能源 D．能过科研寻找可循环利用的生物能源 （3）要建设“资源节约型和环境友好型社会”，谋求社会的和谐发展。请根据这一主题用下列选项的标号进行填空： A．二氧化碳    B．氮氧化物    C．二氧化硫    D．氟氯烃 ①推广使用燃煤脱硫技术，防治 污染。 ②造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是 。 ③会破坏臭氧层的物质是 。 ④导致光化学烟雾的物质是 。 13．（2011高二·广西·竞赛）碘是人体必需的微量元素，人体的碘完全依赖于自然环境的供应，并且必须每天摄入。 （1）紫菜中含有丰富的碘(假设以KI的形式存在)，使用无水氯化铁，设计一个简单的实验，制备少量的单质碘。写出实验步骤和相关的化学方程式 ； 。 （2）市面上不时出现假碘盐，请你设计一种试纸，在试纸上就可以通过简单的操作(包括加入水或某种化学药品)方便快速地鉴别盐是否含有碘(设含碘盐中加入的是NalO3)。说明你选用何种类型的纸张，试纸的制作方法 ，鉴定真假加碘盐的步骤以及反应的离子方程式 ； 。 14．（2012高二·广东·竞赛）某实验室对煤矸石的综合利用课题展开如下探究： [资料检索]①煤矸石主要含Al2O3、SiO2及Fe2O3②聚合氯化铝([Al2(OH)nCl6-n]m(1≤n≤5，m≤10)，商业代号PAC)是一种新型、高效絮凝剂和净水剂。 [探究思路]用煤矸石为原料，采用铝盐水解絮凝法，可制得聚合氯化铝。 [探究实验] [交流讨论] （1）用浓盐酸配20%的盐酸所需的玻璃仪器有 。 （2）加20%的盐酸酸浸，有关的离子方程式为 。 （3）残渣2的主要成分是 ，设计实验证明你的结论(填“操作”、“现象”)： 。 （4）从澄清的PAC稀溶液获得聚合氯化铝固体，该实验操作是 ，得到PAC粗产品中可能含有杂质离子是 。 （5）从不引入杂质去考虑，调节溶液的pH可改为 (填序号)。 A．NaOH B．Al C．氨水 D．Al2O3 ‌‌15．（2022高一上·陕西西安·竞赛）A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的关系如图所示。 （1）X的单质与A反应的化学方程式是 。 （2）若试剂1是NaOH溶液，X的单质与试剂1反应的离子方程式是 。 （3）若试剂1和试剂2均是稀硫酸。 ①检验物质D的溶液中金属离子的方法是 。 ②某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的。工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y(OH)SO4，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 自然资源的开发利用 模块一：竞赛技巧总结 模块二：易错试题精选 模块三：培优试题精选 模块四：竞赛真题精选 竞赛技巧1 金属的冶炼 一、Na、Be、Mg等金属的冶炼 1.单质的制备多数采用电解它们的熔盐。如电解NaCl、BeCl2、MgCl2等。 注意：不能电解KCl，因为会产生KO2和K，发生爆炸。 2.其他方法： ①金属置换 KCl + Na → NaCl +K↑ （K比Na易挥发，离开体系； NaCl晶格能大于KCl ） BeF2 + Mg → MgF2 + Be ②热分解 4KCN = 4K + 4C + 2N2 2MN32M＋3N2（M = Na、K、Rb、Cs） ③热还原 K2CO3 + 2C2K↑+ 3CO 2KF + CaC2CaF2 + 2K↑+ 2C 二、铝、铜、钛等金属的冶炼 1.从铝土矿制备铝的工艺流程 （1）流程图 （2）反应原理 ①碱溶：化学方程式： Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(0H)4]； 离子方程式：Al2O3+20H-+3H2O=2[Al(0H)4]-； ②过滤：除去残渣（成分为氧化铁、硅酸盐等） ③酸化：化学方程式： CO2(过量)+Na[Al(0H)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3； 离子方程式：[Al(0H)4]-+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-； ④灼烧：2Al(OH)3Al2O3+3H2O； ⑤电解：2Al2O34Al+3O2↑。 （3）电解氧化铝时冰晶石的作用 由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗很大的能量。在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗。 2．铜的冶炼 （1）湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 （2）火法炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ （3）电解精炼铜：粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，铜在阳极上失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极，Cu2＋在阴极上得电子生成铜。 3.以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产金属钛 （1）流程图 （2）反应原理 TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO TiCl4+2MgTi+2MgCl2(Ar做保护气) 竞赛技巧2 化学中“三馏”“两裂”“八气”辨析 一、蒸馏、分馏、干馏辨析 名称 定义 适用范围 变化类型 蒸馏 把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作 被蒸馏混合物中至少有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯 物理变化 分馏 对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏 多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分 物理变化 干馏 把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程 化学变化 二、裂化与裂解辨析 方法 主要原理 变化类型 目的和产物 裂化 在“加热、加压、催化剂”存在条件下，将相对分子质量大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃 化学变化 提高汽油等轻质油的产量和质量 裂解 在“700～800 ℃，甚至1 000 ℃”条件下，将长链烃断裂，得到乙烯、丙烯等气态短链烃 化学变化 生产乙烯的主要方法 三、化学“八气”辨析 名称 来源 主要成分 用途 高炉煤气 炼铁高炉 CO2、CO等 燃料 水煤气 水煤气炉 CO、H2等 燃料、化工原料 炼厂气 石油炼制厂 低级烷烃 燃料、化工原料 液化石油气 石油炼制厂 C3H8 、C4H10 燃料 油田气 油田 低级烷烃 燃料、化工原料 天然气 天然气田、油田 CH4 燃料、化工原料 裂解气 裂解炉(石油裂解) “三烯二烷” 石油化工原料 焦炉气 炼焦炉(煤干馏) H2、CH4、C2H4、CO等 燃料、化工原料 竞赛技巧3 海水淡化主要方法及技术特点 一、主流技术 1.‌反渗透法‌ （1）通过高压驱动海水通过半透膜（如三醋酸纤维素膜），盐分和杂质被截留，淡水透过膜实现分离。 （2）优势：能耗较低、操作简便、脱盐率高达99%以上，是目前应用最广泛的淡化技术。 2.‌蒸馏法‌ （1）‌多级闪蒸（MSF）‌：海水加热后逐级进入低压环境，部分快速蒸发并冷凝为淡水，适用于大规模工业项目。 （2）‌低温多效蒸馏（LT-MED）‌：利用低温热源（如工业废热）进行多次蒸发-冷凝循环，能效较高。 （3）特点：产水纯度极高，适合高污染或高盐度海水，但能耗较高。 3.‌电渗析法‌ （1）在电场作用下，阴/阳离子选择性交换膜分别截留盐离子，淡水从中间区域流出。 （2）应用：适用于低盐度海水或苦咸水淡化，需定期更换离子膜。 二、其他技术 1.‌冷冻法‌ 海水冻结后，盐分集中于未冻结部分，分离冰晶融化后得到淡水，但能耗和成本较高。 2.‌压力蒸汽蒸馏（VC）‌ 蒸汽压缩后循环用于加热海水，实现热能高效利用，多用于中小型项目。 三、技术对比 方法 适用 能耗 脱盐率 工业化成熟度 反渗透法 大规模、常规海水 低 ＞99% 最高 多级闪蒸 大型工业、高盐度海水 高 ＞99% 成熟 电渗析 低盐度水 中 80%-90% 中等 低温多效蒸馏 有稳定热源地区 中低 ＞99% 成熟‌5 四、工艺流程共性 1.‌预处理‌：需通过格栅过滤、混凝澄清、砂滤等去除悬浮物、藻类及大颗粒杂质，以保护后续设备。 2.‌后处理‌：部分淡化水需添加矿物质调节口感或进行pH平衡。 五、发展趋势 1.反渗透技术因能耗优势占据主流，膜材料改良（如抗污染、高通量）是研发重点； 2.多效蒸馏与可再生能源（如太阳能）结合，降低综合成本。 1．下列金属①铁；②镁；③锰；④钒；⑤铬可用对应的氧化物和铝粉通过铝热反应制备的是（    ） A．①②④ B．①②③⑤ C．①③④⑤ D．②③④⑤ 【答案】C 【解析】①铁；③锰；④钒；⑤铬元素的金属活动性比铝弱，都可以通过铝热反应制取，而②镁活动性比铝强，不能通过铝热反应制取，可见能够通过铝热反应制备的物质序号是①③④⑤，故合理选项是C。 2．金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，锂可以释放出更多电子，故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是 A．电解法 B．热还原法 C．热分解法 D．铝热法 【答案】A 【解析】常见金属的冶炼方法有电解法、热还原法和热分解法等，Na、Mg都很活泼，常用电解法冶炼，而Li活泼性介于Na与Mg之间，则Li也应采用电解法冶炼，故选A。 3．下列对高分子材料的认识不正确的是（    ） A．大多数高分子材料易燃烧 B．的单体是HO-CH2CH2-OH与 C．聚乙烯()是由乙烯通过加聚反应生成的纯净物 D．合成高分子化合物是混合物 【答案】C 【解析】A. 有机高分子化合物属于有机物，绝大多数能够燃烧，A正确；B.该高分子化合物属于聚酯，是由乙二醇(HO-CH2CH2-OH)和对苯二甲酸( )通过缩聚反应产生，B正确；C. 聚乙烯（ ）是由乙烯通过加聚反应生成的，但由于物质中不同高分子的聚合度n值不同，因此聚乙烯不属于纯净物，而属于混合物，C错误；D. 合成高分子化合物中物质分子各不相同，因此都是混合物，D正确；故合理选项是C。 4．角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是，下列有关该材料的说法不正确的是(　　) A．该材料是通过加聚反应得到的产物 B．该材料在一定条件下能发生水解反 C．该材料的单体是 D．该材料分子的聚合度是n 【答案】C 【解析】A.加聚生成，故A正确；B.含有酯基一定条件下能发生水解反应，故B正确；C.的单体是，故C错误；D.该材料分子的聚合度是n，故D正确。答案选C。 5．聚乙炔能够导电，下列关于聚乙炔（ ）和聚合物M（）的说法正确的是（    ） A．两种聚合物的单体互为同系物 B．聚合物M的单体中含有碳碳双键 C．聚合物M的相对分子质量是聚乙炔的两倍 D．两种聚合物的单体各1 mol，分别与Br2发生加成反应时最多消耗Br2的物质的量之比为2：1 【答案】B 【解析】 为乙炔加聚反应产物，单体是：CH≡CH；是CH2=CH-CH=CH2加聚反应产物，单体是：CH2=CH-CH=CH2。 A．同系物必须在结构上相似，在分子组成上相差若干个CH2原子团，两种聚合物的单体官能团种类不同，不是同一类物质，不是同系物的关系，A错误；B．聚合物M单体是CH2=CH-CH=CH2，分子中含有碳碳双键结构，B正确；C．聚合物是混合物，聚合度n值不确定，因此不能得出相对分子质量的关系，C错误；D．CH≡CH和CH2=CH-CH=CH2物质的量为1 mol时，分别与溴加成最多消耗溴的物质的量都是2 mol，可见消耗的Br2的物质的量的比为1：1，D错误；故合理选项是B。 6．下列金属冶炼①MgCl2→Mg、②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、④HgO→Hg、⑤磁铁矿→Fe、⑥NaCl→Na，其中最适宜用热还原法冶炼的 A．②③⑤ B．③④ C．①②④⑥ D．②③④⑤ 【答案】A 【分析】金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法，金属活动顺序表中的金属冶炼：活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得；较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得，常用还原剂有(C、CO、H2等)；Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，Pt、Au用物理分离的方法制得，以此来解答。 【解析】由分析可知：①MgCl2→Mg、⑥NaCl→Na利用电解法冶炼；②MnO2→Mn、③ZnO→Zn、⑤磁铁矿→Fe均可利用热还原法冶炼；④HgO→Hg利用加热分解法；其中最适宜用热还原法冶炼的为：②③⑤；故选A。 7．下列说法正确的是 A．石油分馏可得到乙烯 B．石油裂化的目的是提高轻质油的产量和质量 C．煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分 D．煤的炼制方法中煤的气化和液化是物理方法，煤的干馏是化学方法 【答案】B 【解析】A．石油分馏主要得到汽油、煤油、柴油等轻质油，而石油的裂解可得到乙烯，故A错误；B．石油裂化的目的是提高汽油、煤油、柴油等轻质油的产量和质量，故B正确；C．煤是由多种有机物组成的混合物，煤中不含煤焦油，故C错误；D．煤的炼制方法中煤的气化、液化和干馏都是化学方法，故D错误。综上所述，答案为B。 8．下列说法错误的是 A．石油的催化重整是获得芳香烃的主要途径 B．煤焦油中含有苯、二甲苯等化工原料 C．天然气和可燃冰的主要成分都是甲烷 D．石油裂解的主要目的是为了得到更多的汽油 【答案】D 【解析】A．石油的催化重整可以得到芳香烃，是得到芳香烃的主要途径，A正确，不选；B．煤的干馏产物煤焦油中含有苯和二甲苯，苯、二甲苯等为重要的化工原料，B正确，不选；C．天然气主要成分为甲烷，可燃冰为天然气水合物化学式CH₄·nH₂O，主要成分为甲烷，C正确，不选；D．石油裂化的目的是为了得到更多的汽油，石油裂解的目的是为了得到乙烯等化工原料，D错误，符合题意。答案选D。 9．工业上获得汽油的化学方法主要是 A．催化裂化 B．石油的裂解 C．石油的分馏 D．煤的干馏 【答案】A 【解析】A．催化裂化是把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程，其目的是提高从石油中得到的低沸点汽油等轻质油的产量和质量，该方法是获得汽油的主要化学方法，A符合题意；B．石油的裂解是深度裂化，是以获得乙烯、丙烯等短链不饱和烃为主要目的的石油加工过程，B不符合题意；C．工业上利用各组分的沸点不同对石油进行分馏，可获得石油气、汽油、煤油、柴油、重油等产品，该方法为物理方法，C不符合题意；D．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤焦油、焦炉气和粗氨水等多种化工产品的过程，D不符合题意；故选A。 10．我国为了争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，“减排”是一个重要举措。下列关于化石燃料的说法不正确的是 A．煤的气化是指将固态煤变为气态煤，使煤在燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧 B．石油的裂化、裂解、催化重整都是化学变化 C．石油裂解得到的汽油是混合物 D．天然气属于不可再生能源 【答案】A 【解析】A．煤的气化是指煤在特定条件下，反应生成CO、CH4、H2等可燃气体CO2和N2等非可燃气体的过程，A选项错误；B．石油的裂化、裂解、催化重整都是化学变化，B选项正确；C．石油裂解得到的汽油是多种烃的混合物，C选项正确；D．煤、石油、天然气均为不可再生能源，D选项正确；答案选A。 11．在石油的分馏实验中，下列实验操作正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．冷凝装置中，水流从下口进上口出，A正确；B．接收器不能密封，否则液体不能顺利滴下，B错误；C．分馏实验中，用不到干燥装置，C错误；D．分馏装置中，温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口位于同一水平线上，D错误；故选A。 12．已知海水中的溴含量约为65 mg/L，从海水中提取溴的工业流程如下： （1）上述步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转化成化合态的溴，目的是 。 （2）步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2，利用了溴的 (填序号)。 A．氧化性     B．还原性     C．挥发性      D．腐蚀性 （3）步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在方框内填入正确的化学计量数： Br2+ CO32-= BrO3-+ Br-+ CO2↑ 【答案】（1）富集溴元素 （2）C （3）3 3 1 5 3 【分析】由流程可知，海水晒盐得到NaCl、卤水(含溴离子)，电解NaCl生成氯气，氯气与卤水发生氧化还原反应生成溴，利用纯碱吸收发生3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+ 3CO2↑，酸性条件下溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质，然后蒸馏可得到工业溴。 【解析】（1）步骤Ⅰ中已获得游离态的溴的含量较低，步骤Ⅱ又将之转化为化合态的溴，其目的是富集溴元素；（2）步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2，是利用了溴单质易挥发的性质，故合理选项是C；（3）Br元素的化合价由0升高为+5价，Br元素的化合价由0降低为-1价，由电子、电荷守恒及原子守恒可知，离子方程式为：3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+ 3CO2↑，化学计量数分别是3；3；1；5；3。 13．电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如表所示： 成分 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaS 其它不溶性的物质 质量分数/% 65～66 3.5～5.0 1.5～3.5 0.2～0.8 0.2～1.1 1.0～1.8 23～26 用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程： 已知氯化钙晶体的化学式是CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。 （1）反应器中加入的酸应选用 。 （2）脱色槽中应加入的物质X是 ；设备A的作用是 ；设备B的名称为 ；设备C的作用是 。 （3）为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是 (填序号)。反应的化学方程式为 。 A．水      B．浓硫酸       C．石灰乳      D．硝酸 （4）将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是 。 【答案】（1）盐酸 （2）活性炭 蒸发浓缩 过滤器 脱水干燥 C （3）Ca(OH)2+H2S=CaS+2H2O （4）对母液回收利用，降低废弃物排放量，提高经济效益 【分析】电石浆加入酸，其中含有的氧化钙，氧化铝、氧化铁、氧化镁、硫化钙溶于酸，经沉降后过滤得到滤渣为二氧化硅和不溶性杂质，加入活性炭脱色过滤后，在A中蒸发浓缩得到晶体，B中过滤得到晶体，通过C脱水干燥得到产品。 【解析】（1）因目的是生产CaCl2，在处理过程中不引入新的杂质离子，所以反应器中加入的酸应选用盐酸；（2）活性炭具有吸附性，故脱色槽中应加入的物质X是活性炭；从A装置后面看是结晶池，则在A中可进行的操作是溶液脱水，A为蒸发浓缩；从B中有母液出来，则B为过滤器；B中得到晶体，所以需要脱水干燥，才能得到CaCl2产品，故设备C的作用是脱水干燥；（3）H2S为酸性气体，应用碱液吸收，应该选石灰乳，该反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2S=CaS+2H2O，故合理选项是C；（4）设备B中产生的母液中含有氯化物，经回收利用，不仅可以降低废弃物排放量，而且可以提高经济效益，故将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是对母液回收利用，降低废弃物排放量，提高经济效益。 14．如图是模拟石油深加工来合成丙烯酸乙酯等物质的过程，请回答下列问题： （1）A的结构简式为 。 （2）写出B+C→E的化学方程式： ，反应类型为 。 （3）在催化剂条件下，由丙烯酸还可生成聚丙烯酸塑料，写出该反应的化学方程式： ，反应类型为 。 （4）写出由苯生成硝基苯的化学方程式： ，反应类型为 。 【答案】（1）CH2=CH2 （2） CH2=CH-COOH+C2H5OHCH2=CH-COOC2H5+H2O 酯化反应 （3）nCH2=CH-COOH 加聚反应 （4）+HNO3+H2O 取代反应 【分析】B与丙烯酸反应生成丙烯酸乙酯，为酯化反应，可知B为乙醇，A与水发生加成反应生成乙醇，则A为乙烯，丙烯含有碳碳双键，可发生加聚反应生成聚丙烯，据此解答。 【解析】（1）B与丙烯酸反应生成丙烯酸乙酯，则B为乙醇，A与水在催化剂条件下反应生成乙醇，则A为乙烯，结构简式为CH2=CH2；（2）B是乙醇，结构简式是C2H5OH，分子中含有官能团-OH，C为丙烯酸，结构简式是CH2=CH-COOH，分子中含有官能团-COOH，二者在浓硫酸存在条件下加热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水，由于该反应是可逆反应，故反应的化学方程式为CH2=CH-COOH+C2H5OHCH2=CH-COOC2H5+H2O；（3）丙烯酸分子中含有不饱和的碳碳双键，在一定条件下可发生加聚反应生成聚丙烯酸，反应的化学方程式为nCH2=CH-COOH；   （4）苯与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生取代反应生成硝基苯，化学方程式为+HNO3+H2O。 15．含绒量是决定羽绒服质量优劣最重要的指标，按照我国实施的羽绒服新国标，羽绒服的含绒量要在50%以上，一些不法厂家填充“飞丝”或“人造羊毛来假冒羽绒，严重损害消费者的利益。“飞丝”由鸭毛、鹅毛甚至鸡毛经粉碎而成，人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈纤维。请回答下列问题： Ⅰ.鸭绒、蚕丝、人造羊毛都是高分子化合物，下列说法正确的是 (填序号)。 A．通过灼烧的方法可鉴别羽绒服中填充的是鸭绒还是飞丝 B．将人造羊毛和棉花进行混纺可提高纤维的性能 C．鸭绒、蚕丝、人造羊毛都有固定的熔沸点 D．鸭绒、蚕丝、人造羊毛燃烧过程中不会产生有毒气体 Ⅱ.合成聚丙烯腈纤维的方法很多，如以乙炔为原料，其合成过程如下： CH≡CH+HCNCH2=CHCN聚丙烯腈 （1）反应①的反应类型为 。 （2）写出反应②的化学方程式： ，其反应类型为 。 （3）CH2=CHCN在一定条件下可与苯乙烯()反应得到一种优良的塑料，该塑料的结构简式为 。 【答案】Ⅰ. B Ⅱ.（1）加成反应 （2） nCH2=CHCN 加聚反应 （3）(或) 【分析】I.根据物质的组成成分、元素组成、物质的性质分析解答；II.乙炔与HCN发生加成反应产生CH2=CHCN，CH2=CHCN发生加聚反应产生聚丙烯腈。CH2=CHCN与苯乙烯()在一定条件下可发生加聚反应产生高聚物、。 【解析】Ⅰ.A.鸭绒和飞丝的主要成分都属于蛋白质，在灼烧过程中都有烧焦羽毛的气味，故不能用灼烧的方法鉴别，A错误；B.人造羊毛属于合成纤维，优点在于强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等，其缺点在于不透气、不吸汗等，棉花则具有吸汗、透气性强的优点，但又有不耐磨、不耐腐蚀的缺点，若把它和棉花混纺，这样制成的混纺织物兼有两类纤维的优点，B正确；C.高分子化合物都属于混合物，混合物没有固定的熔、沸点，C错误；D.鸭绒飞丝、人造羊毛组成成分是蛋白质，含有C、H、O、N元素，有的蛋白质还含有S元素，在燃烧过程中会释放出如SO2、CO、氮氧化物等有毒气体，D错误；故合理选项是B；Ⅱ.（1） CH≡CH 与HCN发生加成反应生成CH2=CHCN，故①反应的反应类型为加成反应；（2）CH2=CHCN在引发剂作用下发生加聚反应生成聚丙烯腈，反应方程式为：nCH2=CHCN；（3）CH2=CHCN在一定条件下可与苯乙烯()在一定条件下发生加聚反应产生高聚物或。 1．下列说法正确的一组是 ①石油裂化的主要目的是制得更多的乙烯等工业原料 ②石油的分馏和煤的干馏、气化及液化都是化学变化 ③利用与HCl反应制得，是理想的原子经济性反应 ④丙烯中最多有7个原子处于同一平面 ⑤只有一种结构，说明CH4是正四面体结构 ⑥常温下浓硝酸可以用铝罐储存，说明铝与浓硝酸不反应 A．①③④ B．③④⑤ C．①③⑤ D．②⑤⑥ 【答案】B 【解析】①石油裂化的主要目的是为了提高轻质液体燃料(汽油，煤油，柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量，故①错误；②石油的分馏中无新物质生成，为物理变化；煤的干馏、气化、液化过程中都发生了化学反应，生成了新物质，都是化学变化，故②错误；③CH2=CH2与HCl反应制得CH3CH2Cl,为加成反应，原子利用率为100%，故是理想的原子经济性反应，故③正确；④旋转碳碳单键可以使甲基中1个H原子处于碳碳双键的平面结构内，丙烯中最多有7个原子处于同一平面内，故④正确；⑤若甲烷是正方形的平面结构，则CH2Cl2有两种结构：相邻或者对角线上的氢被Cl取代，而实际上，其二氯取代物只有一种结构，因此只有正四面体结构才符合，说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构，故⑤正确；⑥浓硝酸具有强氧化性，常温下可使铝发生钝化，即在铝表面形成致密的氧化铝薄膜，阻止硝酸与铝继续反应，常温下可用铝罐储存浓硝酸，是因为浓硝酸与铝发生了反应、并且是浓硝酸强氧化性的体现，故⑥错误；以上说法中③④⑤正确，故选：B； 2．工业上制备下列物质的生产流程合理的是 A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿 B．由石英砂制高纯硅：石英砂粗硅高纯硅 C．从海水中提取镁：海水 D．工业制硝酸： 【答案】B 【解析】A．AlCl3是共价化合物，电解AlCl3不能得到铝，应电解熔融的Al2O3，A项错误；B．石英石和焦炭高温反应得到粗硅，粗硅和HCl在300℃反应生成SiHCl3，得到的SiHCl3再和过量的H2在高温下反应得到高纯硅，B项正确；C．从海水中提取镁，先加石灰乳得到Mg(OH)2，Mg(OH)2中加入盐酸生成MgCl2，在HCl气流中加热MgCl2溶液得到无水MgCl2，电解熔融的MgCl2得到金属镁，MgO熔点高，电解时能耗高，C项错误；D．工业上制备硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，即利用氮气与氢气合成氨气，氨气经过催化氧化生成NO，NO与氧气化合生成NO2，NO2与水发生反应硝酸和NO，D项错误；答案选B。 3．金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法不正确的是 A．工业上用焦炭还原制取密度小、耐腐蚀的金属铝 B．金属被人类开发利用的先后顺序主要取决于金属的活动性，不是在地壳中的含量 C．金属的冶炼是将金属元素由化合态还原为游离态 D．金属Mg、Na工业上都是用电解熔融氯化物的方法冶炼 【答案】A 【解析】A．虽然焦炭具有还原氧化物的能力，但是在氧化铝中还原铝却是不可行的，工业上常用电解三氧化二铝制备金属铝，A错误；B．金属被人类开发利用的先后顺序主要取决于金属的活动性，活泼性越弱的金属越先被开发，B正确；C．金属冶炼的实质是将金属元素由化合态还原为游离态，C正确；D．工业上都是用电解熔融氯化物的方法冶炼Mg、Na单质，D正确；故选A。 4．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如下实验方案： 下列说法正确的是 A．①中反应的离子方程式： B．②中分液时含的溶液从分液漏斗上口倒出 C．③中得到的上层溶液中含有、 D．操作的名称是蒸馏 【答案】C 【分析】海带浸取液中加入H2O2、稀H2SO4将I-氧化成I2得到含I2的水溶液，用CCl4萃取含I2的水溶液中的I2，经分液得到含I2的CCl4溶液，加入浓NaOH溶液与I2发生歧化反应，分液后，上层溶液加入硫酸发生归中反应得到含I2的悬浊液，经过滤得到I2固体。 【解析】A．根据分析，①中反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，A项错误　，A错误；B．CCl4的密度比水的密度大，故②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出，B错误；C．③加入浓NaOH溶液发生反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，得到的上层溶液中含有、，C正确；D．根据分析，操作Z的名称为过滤，D错误；故选C。 5．工业上用铝土矿(主要成分为，还含有杂质和)提取氧化铝并冶炼的操作过程如下图，下列说法错误的是    A．步骤Ⅰ的实验操作是过滤 B．滤渣A是SiO2，滤渣B的化学式为Fe(OH)3 C．步骤Ⅲ中X为CO2，发生反应的离子方程式为：AlO+ CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO D．工业上常用电解熔融的金属氯化物来冶炼活泼金属单质(如镁、铝等) 【答案】D 【分析】铝土矿(主要成分为，还含有杂质和),加入过量的稀硫酸，三氧化二铝溶解为铝离子，氧化铁溶解生成三价铁，二氧化硅不反应，过滤后得到滤渣A为二氧化硅，滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，铁转化为氢氧化铁沉淀，即滤渣B，铝转化为偏铝酸钠，向电解偏铝酸钠中加入过量的二氧化碳，反应生成氢氧化铝，过滤后灼烧得到三氧化二铝，电解三氧化铝制得单质铝。 【解析】A．结合上述分析，步骤Ⅰ的实验操作是过滤，故A正确；B．滤渣A是SiO2 ，滤渣B的化学式为Fe(OH)3，B正确；C．步骤Ⅲ中X为CO2，发生反应的离子方程式为：AlO+ CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO，C正确；D．工业上常用电解熔融的金属氯化物来冶炼活泼金属单质(如镁、钠)，电解熔融态的三氧化铝冶炼金属铝，氯化铝为共价化合物，熔融状态无自由移动离子，故D错误。答案为：D。 6．海洋中部分化学资源的利用，如图所示，下列说法正确的是 A．步骤①、②利用了Cl2的氧化性，热空气吹出是利用了溴不易溶于水的性质 B．工业上，X常用SO2气体作吸收剂，Y常选用苛性钠作沉淀剂 C．工业上常用电解MgCl2溶液冶炼金属镁 D．“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO 【答案】D 【解析】A． 步骤①、②都是将溴离子氧化为溴单质，利用了Cl2的氧化性，热空气吹出利用了溴的挥发性，而溴是可以溶于水的，故A错误；B． 二氧化硫具有强还原性，物质X用于将溴转化为溴离子，故X常选用SO2，Y用于将镁离子沉淀为氢氧化镁，常选用生石灰，选用苛性钠的经济效益低，故B错误；C． 工业上常用电解熔融氯化镁制取Mg，故C错误；D． 由图知，“氯化”过程中MgO、C和Cl2反应生成MgCl2和可燃性气体CO，发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO，D正确；故答案选D。 7．黑钨矿的主要成分为FeWO4、MnWO4(含SiO2杂质)。 已知：；。 工业上以黑钨矿为原料利用纯碱烧结水浸法冶炼金属钨的流程如图。下列说法错误的是 A．为加快水浸的溶解速率，应将烧结物粉碎 B．滤渣2为硅酸 C．同浓度的WO离子结合质子的能力比SiO离子强 D．可采用铝热反应将WO3还原成单质W 【答案】C 【分析】黑钨矿的主要成分为、(含杂质)，烧结物的主要成分为 Fe2O3、MnO2、Na2SiO3、Na2WO4，加水过滤，滤渣 1 是难溶于水的 Fe2O3、MnO2；滤液中含有 Na2SiO3、Na2WO4，加入盐酸调节 pH，生成硅酸沉淀，除去 Na2SiO3，再加盐酸生成钨酸沉淀，钨酸加热分解为 WO3，还原得到W单质。 【解析】A．将烧结物粉碎可以增大反应物的接触面积，加快水浸的溶解速率，A正确；B．由分析可知滤渣2是硅酸，B正确；C．流程中SiO先于WO沉淀，说明同浓度的WO结合质子的能力比SiO弱，C错误；D．Al的金属性强于W，因此可采用铝热反应将WO3还原成单质W，D正确；故答案为：C。 8．钯(Pd)的性质与铂相似，一种从废钯催化剂(主要成分为Pd、和活性炭，还含少量Fe、Cu等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图： 已知：阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、。下列说法正确的是 A．能与盐酸反应 B．“离子交换”所用树脂为阳离子交换树脂 C．“洗脱”过程中增大盐酸浓度有利于洗脱 D．“洗脱”过程中的盐酸可以用硫酸代替 【答案】C 【分析】废钯催化剂(主要成分为Pd、α-Al2O3 和活性炭，还含少量Fe、Cu等元素)，在空气中灼烧，除去活性炭，灼烧产物加入盐酸和过氧化氢酸浸后，得到滤渣α-Al2O3，浸出液中含[PdCl4]2-离子，利用R-Cl+M -⇌R-M+C1-原理，经阴离子离子交换树脂后，[PdCl4]2-变成R- PdCl4，除去含Fe3+和Cu2+流出液，R- PdCl4加盐酸洗脱，使R-Cl+M -⇌R-M+C1-平衡逆向移动，重新变成[PdCl4]2-溶液，最后得到经历一系列操作得到海绵钯。 【解析】A．由已知流程图可知，酸浸时是滤渣，所以不能与盐酸反应，A错误；B．浸出液中含，利用原理，经阴离子交换树脂，与树脂中的阴离子交换，和进入流出液从而被除去，B错误；C．加入盐酸洗脱，氯离子浓度增大，使平衡逆向移动，有利于洗脱，C正确；D．“洗脱”过程中需要增大氯离子浓度，不能改用硫酸，D错误。故选C。 9．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 【答案】D 【解析】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。 10．下列说法正确的是 A．高聚物PET、PLA、聚乙烯都是通过加聚反应制得的 B．将木材干馏可获得无色的透明液体甲醇，工业酒精即甲醇水溶液 C．麦芽糖、纤维二糖和乳糖互为同分异构体，它们的水解产物中均含有葡萄糖 D．重油通过减压分馏的方式获得燃料油、润滑油、沥青等馏分 【答案】C 【解析】A．PET、PLA是通过-COOH和-OH缩聚形成的高聚物，而聚乙烯是C=C的加聚形成的高分子化合物，A项错误；B．木材干馏得到的是炭，B项错误；C．三者均为二糖，麦芽糖和纤维二糖均水解为葡萄糖，乳糖水解为半乳糖和葡萄糖，C项正确；D．重油通过300℃左右高温裂化得到燃料油、润滑油、沥青，再进一步通过更高的温度裂解得更多的化工原料，D项错误；故选C。 11．海水淡化是解决淡水资源短缺的有效途径之一，其方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。电渗析法淡化海水的原理如图所示。下列说法正确的是(    ) A．该装置将化学能转化成电能 B．阴极发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑ C．Ⅱ室中流出淡水，Ⅰ、Ⅲ室流出液中NaCl浓度变大 D．若将a、b膜的位置互换，则不能获得淡水 【答案】C 【分析】由图可知，该装置为电解池，阳极上氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，钠离子通过阳离子交换膜进入I室导致阳离子的物质的量大于阴离子，Ⅱ室中氯离子通过离子交换膜进入Ⅰ室，阴极上水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，氯离子通过阴离子交换膜进入Ⅲ室导致阴离子的物质的量大于阳离子，Ⅱ室中钠离子通过离子交换膜进入Ⅲ室，最后Ⅱ室中流出淡水，Ⅰ、Ⅲ室流出液中NaCl浓度变大。 【解析】A．该装置为电解池，是将电能转化为化学能的装置，故A错误；B．由分析可知，阳极上氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，故B错误；C．由分析可知，Ⅱ室中流出淡水，Ⅰ、Ⅲ室流出液中NaCl浓度变大，故C正确；D．若将a、b膜的位置互换，Ⅰ室中氯离子通过阴离子交换膜进入阳极室导致Ⅰ室中阴离子的物质的量小于阳离子，Ⅱ室中钠离子通过离子交换膜进入Ⅰ室，Ⅲ室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室导致Ⅲ室中阳离子的物质的量小于阴离子，Ⅱ室中氯离子通过离子交换膜进入Ⅲ室，最后Ⅱ室中流出的还是淡水，故D错误；答案选C。 12．下列关于有机物的说法中，正确的一组是 ① “乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料，它是一种新型化合物 ② 汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物，完全燃烧只生成CO2和H2O ③ 石油的裂化和裂解、煤的气化和液化都是化学变化 ④ 淀粉和蔗糖水解的最终产物都是葡萄糖 ⑤ 将a g铜丝灼烧成黑色后趁热插入乙醇中，铜丝变红，再次称量质量等于a g A．③⑤ B．①②③ C．④⑤ D．③④ 【答案】A 【解析】①“乙醇汽油”是乙醇和汽油的混合物，而不是化合物，故错误；②汽油、柴油均是烃的混合物，故是碳氢化合物组成；但植物油属于酯类，属于烃的衍生物，故错误；③石油的裂化、裂解是化学变化；煤的气化是用煤生产CO和氢气，煤的液化是用煤生产甲醇，故均为化学变化，故正确；④淀粉为多糖，水解的最终产物都是葡萄糖，蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，故错误；⑤铜丝在醇的催化氧化反应中做催化剂，故反应前后质量不变，即反应前后质量均为ag，故正确；综上所诉，③⑤正确，答案为A。 13．通过海水晾晒可以得到粗盐，粗盐除还有NaCl外，还含有MgCl2、 CaCl2、 Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是某兴趣小组制备精盐的实验方案，各步操作流程如下。下列说法正确的是 A．实验过程中①、⑤步骤的操作分别是溶解、过滤 B．实验过程中步骤④的目的是仅除去溶液中的Ca2+ C．实验过程中步骤⑦中的蒸发所用到的仪器是酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈) D．实验过程中②、④步骤互换，对实验结果不影响 【答案】A 【分析】由实验流程可知，①为粗盐溶解，②中硫酸根离子用钡离子转化为沉淀，③中镁离子用氢氧根离子沉淀，④中钙离子及过量钡离子用碳酸根离子沉淀，⑤为过滤，过滤分离出所有的沉淀，滤液含NaCl、NaOH、Na2CO3，⑥中用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子，⑦为蒸发、结晶、烘干，得到精盐，以此解答该题。 【解析】A．由上述分析可知，①、⑤步骤的操作分别是溶解、过滤，故A正确；B．步骤④的目的是除去溶液中的Ca2+及过量的Ba2+，故B错误；C．步骤⑦中的蒸发所用到的仪器是酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台(带铁圈)，故C错误；D．过程中②、④步骤互换，导致过量的钡离子不能除去，故D错误；故答案为A。 14．太原市家用燃料的更新经历了以下几个过程： 请回答下列问题。 （1）为了使煤充分燃烧，可采取的措施是 。 （2）煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是 。 （3）液化石油气的主要成分是丙烷（C3H8），丙烷完全燃烧的化学反应方程式是 。 （4）天然气作燃料比煤更清洁的原因是 （答一条即可）。 【答案】（1）将煤粉碎（2） CO、H2 （3）C3H8+5O23CO2+4H2O （4）减少了粉尘污染 【解析】（1）为了使煤充分燃烧，需要加快化学反应速率，可采取的措施是将煤粉碎。 （2）碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，根据原子守恒，这两种气体是CO和氢气。 （3）丙烷完全燃烧生成CO2和水，化学反应方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。 （4）天然气作燃料比煤更清洁的原因是减少了粉尘污染。 15．海洋中含有丰富的卤族元素，可用以下流程分别进行提取。   （1）卤族元素在元素周期表中的位置是 。 （2）①中将粗盐精制的过程中，为除去其中的 Ca2+、 Mg2+、 SO42-，所加以下四种试剂的先后顺序是 （填序号）。 A 盐酸 B Na2CO3溶液    C NaOH 溶液 D BaCl2溶液 （3）②中发生的化学方程式是 。 ③中发生的离子方程式是 。 （5）④的操作名称是 。 【答案】（1）第VIIA族 （2）DBCA （3）Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 （4）Cl2+2I-= l2+2Cl- （5）萃取 【分析】本题主要考查卤族元素Cl、Br、I的单质的提取。 【解析】（1）卤族元素位于元素周期表右边的第二列，即第VII A族； （2）先加入过量BaCl2溶液，以完全除去SO42-，再加入过量的NaOH溶液，以完全除去Mg2+，接着加入过量的Na2CO3溶液，以完全除去Ca2+和Ba2+；最后加入适量的HCl，以完全除去CO32-（HCl可以过量，通过蒸发可以除去）；所以滴加试剂的先后顺序为DBCA； （3）②中的反应为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4； （4）③中的反应为：Cl2+2I-= l2+2Cl-；（5）④中溶质没有变，溶剂由水变为有机溶剂，则说明该操作为萃取。 1．（2020高一·浙江温州·竞赛）工业制备下列物质的方案中正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．工业制备氯气应该用电解饱和食盐水的方法，而且二氧化锰和浓盐酸常温下也不反应，故A错误；B．二氧化硫要想转化为三氧化硫需要催化剂，加热，故B错误；C．饱和氯化钠溶液中先通入易溶于水的氨气，再通入二氧化碳，生成碳酸氢钠，再加热分解得到纯碱，这是侯氏制碱法的工业流程，故C正确；D．从海水中提镁应该本着经济、节约资源的原则，不选用氢氧化钠做沉淀剂，而是从煅烧贝壳(主要成分为碳酸钙)得到生石灰，生石灰与水反应得到氢氧化钙，用氢氧化钙做沉淀剂，经济实惠，故D错误；故答案为：C。 2．（2013高二·江西·竞赛）下列物质制备只适用于实验室的是 A．合成氨：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) B．炼铜：Cu2S+O22Cu + SO2 C．制乙烯：CH3CH2OH CH2 =CH2↑ +H2O D．制漂白粉：2Cl2 + 2Ca(OH)2=CaCl2 +Ca( ClO)2+2H2O 【答案】C 【解析】A．工业上合成氨气一般采用催化氮气和氢气化合的方法，A选项错误；B．工业炼铜可以用采取高温灼烧辉铜矿即Cu2S的方法炼铜，B选项错误； C．实验室制乙烯采用乙醇在浓硫酸的催化作用下发生消去反应的方法，C选项正确； D．工业上制漂白粉采取氯气通入石灰乳的方法，D选项错误；故选C。 3．（2013高二·安徽·竞赛）下列关于各实验装置与对应现象或结论的叙述均正确的是 A．装置①：可用于分馏石油，在锥形瓶中能得到纯净物 B．装置②：可用于吸收NH3或HCl气体，并防止倒吸 C．装置③：如果“a进b出”可用于收集NO2，如果“b进a出”可用于收集NH3 D．装置④：持续通入CO2气体，现象是先出现白色沉淀，后变澄清 【答案】C 【解析】A．装置①虽然是一个蒸馏装置，但用于分馏石油时，锥形瓶中收集到的是不同沸点的馏分混合物，而非纯净物，A错误；B．装置②的设计意图可能是为了防止气体倒吸，但苯作为不溶于水的液体，并不能有效吸收NH3或HCl气体。此外，苯水界面虽然可以形成一定的屏障，但在此装置中并不足以有效防止倒吸，B错误；C．装置③的设计允许通过改变气体的进出方向来收集不同性质的气体。当“a进b出”时，气体从下方进入，上方排出，适用于密度大于空气的气体，如NO2；当“b进a出”时，气体从上方进入，下方排出，适用于密度小于空气的气体，如NH3，C正确；D．装置④中，持续通入CO2气体会与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀。然而，硅酸并不溶于碳酸，因此沉淀不会变澄清，D错误；综上所述，正确答案是C： 4．（2014高一·全国·竞赛）下列各组物质不需要化学变化就能够从海水中获得的是 A．氯气、液溴 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水 【答案】D 【解析】‌A．氯气、液溴‌：需通过电解或氧化反应（如氯气需电解氯化钠，液溴需氧化溴离子），A不符合题意；‌B．钠、镁、铝‌：需电解熔融氯化物或氧化物（如钠需电解熔融NaCl，镁需电解MgCl2），B不符合题意；‌C．烧碱、氢气‌：需电解食盐水生成NaOH、H2和Cl2（化学分解反应），C不符合题意；D.食盐、淡水：‌食盐（NaCl）可通过海水蒸发结晶的物理方法（如日晒）直接分离，淡水可通过蒸馏等物理方法获取，均无需化学变化，D符合题意；综上，正确答案为‌D‌。 5．（2007高一·北京·竞赛）地球上的大部分水为海水，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将可极大地缓解目前人类面临的水资源日益短缺的状况。下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是 A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B．利用太阳能将海水蒸发淡化 C．在一定条件下将海水缓慢凝固以获得淡水 D．选择 一种特殊的膜，在一定条件下使水分子通过，而离子不能通过 【答案】A 【解析】明矾的主要成分为十二水合硫酸铝钾，海水中的盐分主要有氯化钠、氯化镁、氯化钾等，明矾并不能使这些物质沉淀，故A选项错误，其余三个选项均有实现的可能， 本题选A。 6．（2022高一·浙江温州·竞赛）下列说法正确的是 A．硫酸、纯碱、偏铝酸钠和过氧化钠分别属于酸、碱、盐和氧化物 B．乙醇、次氯酸钠和二氧化硫分别属于非电解质、强电解质和弱电解质 C．Na、Al、Cu通常分别用电解法、直接加热法和置换法冶炼得到 D．天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源 【答案】D 【解析】A．纯碱是Na2CO3，属于盐类，A错误；B．SO2是非电解质，B错误；C．Na和Al均使用电解法冶炼，C错误；D．天然气是古代生物在地下发生复杂的物理的、化学的变化形成的，属于化石能源；沼气是由植物秸秆等发酵形成的，属于可再生能源；水煤气是碳和水蒸气在高温条件下生成的，属于二次能源，D正确；故选D。 7．（2022高二上·安徽阜阳·竞赛）此前，广州一名消费者用张小泉菜刀拍蒜，不料竟把刀拍断了。张小泉菜刀售后客服回复“菜刀不能拍蒜”。一时间，“张小泉菜刀不能拍蒜”引发全网讨论。7月15日，张小泉官方道歉并回应称，并不是所有的刀具都适合用来拍蒜，一些硬度较高或者有专用用途的刀具如果用来拍蒜的话，有断刀的风险。另外，他们公司可能会研发专门用来拍蒜的刀。而张小泉的竞争对手——王麻子借其热度直播拍蒜直接走红。近日，“王麻子官方旗舰店”抖音号凭借直播拍蒜，并称“可以拍蒜，拍断包换”。阅读以上材料，下列有关金属材料的说法不正确的是 A．直接由高炉中生产出的粗制铁被称为“生铁”，可被进一步精炼成钢、熟铁或工业纯铁，或再熔化铸造成专门的形状用于生产生活 B．通过淬火和回火，可以大幅度的提高金属的强度、韧性等；而烤蓝的原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的以Fe3O4为主的保护层 C．由于铁在自然界中不会以游离态存在，工业上需要通过炼铁获得游离态的铁，常用矿石有赤铁矿、磁铁矿等，炼制出的铁碳含量较高 D．若要比较两种金属的硬度，我们可以使其相互刻画，没有划痕的金属硬度比有划痕的金属硬度大，合金材料也可以通过这种方式比较 【答案】C 【解析】A．直接由高炉中生产出的粗制铁被称为“生铁”， 生铁通过氧化除去大量碳，降低生铁中硅、锰等元素的含量，因此可被进一步精炼成钢、熟铁或工业纯铁，然后再熔化铸造成专门的形状用于生产生活，从而更好的服务人类生产、生活、科研等，A正确；B．通过淬火和回火，可以降低金属材料中杂质碳元素的含量，也就可以大幅度的提高金属的强度、韧性等；而烤蓝的原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的以Fe3O4为主的保护层，从而增加金属的抗腐蚀性能，B正确；C．铁元素在自然界中存在形式既有游离态也有化合态，游离态的铁通常存在于陨石中，化合态的铁以各种铁矿中的形式存在。使用的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿等，工业上获得游离态的铁通常是将铁的化合物与还原剂在高温下发生氧化还原反应进行冶炼，炼制出的生铁中碳元素的含量较高，C错误；D．若要比较两种金属的硬度，我们可以使其相互刻画，没有划痕的金属硬度比有划痕的金属硬度大，同理合金材料的硬度在比较大小时也可以通过这种方式进行比较，D正确；故合理选项是C。 8．（2024高二下·江苏·竞赛）下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．石墨烯 B．有机玻璃 C．陶瓷 D．硬铝 【答案】A 【解析】A．石墨烯是碳单质，是无机物，属于新型无机非金属材料，A正确；B．有机玻璃成分是聚甲基丙烯酸甲酯，属于有机高分子材料，不属于新型无机非金属材料，B错误；C．陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成的，属于传统的硅酸盐材料，C错误；D．硬铝属于金属材料，D错误；故答案选A。 9．（2023高二上·浙江宁波·竞赛）离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．通过净化处理后，水的导电性降低 B．水中的SO、Cl−通过阴离子树脂后被除去 C．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变 D．阴离子树脂填充段存在反应 【答案】C 【解析】A．通过净化处理后，溶液中离子的浓度降低，水的导电性降低，A正确；B．由题中图示可知，经阴离子交换树脂后SO、Cl−被除去，B正确；C．Na+、Mg2+等阳离子被H+代替，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，C错误；D．溶液中阳离子被H+代替、阴离子被OH-代替，阴离子树脂填充段存在反应：，D正确；答案选C。 10．（2021高中·浙江·预赛）实验室将铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂，发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为，则该氧化物粉末可能是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】D 【解析】n(Al)=9g÷27g/mol=mol，可提供电子为mol×3=1mol。 A．当全部为，生成m(Cr)=×52g≈17.33g，当全部为MnO2，生成m(Mn)=×55g=13.75g，即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故A错误；B．当全部为MnO2，生成m(Mn)=×55g=13.75g，当全部为V2O5，生成m(V)=×51g=10.2g，即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故B错误；C．当全部为，生成m(Cr)=×52g≈17.33g，当全部为V2O5，生成m(V)=×51g=10.2g，即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故C错误；D．当全部为Fe3O4，生成m(Fe)=×3×56g=21g，当全部为FeO，生成m(Fe)=0.5×56g=28g，当铝粉不完全反应时，可生成金属单质18g，故D正确。故选D。 11．（2014高一·全国·竞赛）（双选）下列说法中正确的是 A．石油分馏可以得到汽油 B．煤干馏的产品只有焦炭和煤气 C．所有烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键 D．淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖 【答案】AD 【解析】A．石油分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等，A正确；B．煤干馏可得到煤焦油、焦炭、煤气等多种产品，B错误；C．烷烃中甲烷不存在碳碳单键，而多碳原子的烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键，C错误；D．淀粉和纤维素的组成都是(C6H10O5)n，水解最终产物都是葡萄糖，D正确；故答案为：AD。 12．（2011高二·广东·竞赛）请回答有关日本福岛核电站爆炸、事故处理及其对我们启示的问题： （1）如图为福岛核电站泄漏事故图解。 ①地震发生后因断电海水冷却系统停止工作，反应堆温度过高使水蒸气与钢壳金属反应产生H2和O2混合而爆炸。这一爆炸过程属于 。 A．核反应       B．物理变化        C．化学变化 ②3月17日，50位核电站的勇士冒死向蒸气发生室注入海水，以防止泄漏事故的恶化。注入海水的目的是 。 （2）下列说法错误的是 。 A．小心、科学地利用核能 B．尽可能充分利用风能、地热能和太阳能 C．多使用石油、煤等化石能源 D．能过科研寻找可循环利用的生物能源 （3）要建设“资源节约型和环境友好型社会”，谋求社会的和谐发展。请根据这一主题用下列选项的标号进行填空： A．二氧化碳    B．氮氧化物    C．二氧化硫    D．氟氯烃 ①推广使用燃煤脱硫技术，防治 污染。 ②造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是 。 ③会破坏臭氧层的物质是 。 ④导致光化学烟雾的物质是 。 【答案】（1）C 降低反应堆温度(或防止反应堆的核燃料温度过高而熔化) （2）C （3）①C ②A ③BD ④B 【解析】（1）①氢气与氧气混合爆炸生成水，有新物质生成，属于化学变化，本题选C； ②为了防止堆芯进一步熔毁，需要不断向核电站注入水进行冷却，故本题填：降低反应堆温度(或防止反应堆的核燃料温度过高而熔化)；（2）核能具有使用风险，一旦发生事故后果严重，故应小心、科学地利用核能，A选项正确； 使用风能、地热能、太阳能均无污染，为二次能源，属于可再生资源，应尽可能充分利用风能、地热能和太阳能，B选项正确； 石油、煤等化石资源使用过多会导致能源枯竭，全球气候变暖，污染环境，C选项错误； 通过科研寻找可循环利用的生物能源，为解决能源危机提供方法，D选项正确，本题选C；（3）①煤脱硫技术是为了防治二氧化硫污染产生酸雨，本题选C； ②造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是二氧化碳、甲烷等物质，本题选A； ③氮氧化物、氟氯烃会破坏臭氧层导致臭氧层空洞，本题选BD； ④光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生光化学反应生成的二次污染物，本题选B。 13．（2011高二·广西·竞赛）碘是人体必需的微量元素，人体的碘完全依赖于自然环境的供应，并且必须每天摄入。 （1）紫菜中含有丰富的碘(假设以KI的形式存在)，使用无水氯化铁，设计一个简单的实验，制备少量的单质碘。写出实验步骤和相关的化学方程式 ； 。 （2）市面上不时出现假碘盐，请你设计一种试纸，在试纸上就可以通过简单的操作(包括加入水或某种化学药品)方便快速地鉴别盐是否含有碘(设含碘盐中加入的是NalO3)。说明你选用何种类型的纸张，试纸的制作方法 ，鉴定真假加碘盐的步骤以及反应的离子方程式 ； 。 【答案】（1）适量紫菜(用乙醇漫湿)。灼烧灰化，冷却后加入适量(与灰烬同质量)无水三氯化铁，(混合研细)转至坩埚内，上面倒扣漏斗(漏斗口塞少许玻璃棉)，将坩埚置于石棉网上加热，蒸气冷凝，即得到单质碘 2KI +2FeCl3=I2+ 2FeCl2+ 2KCl （2）称取1.000克淀粉溶于200克水中，加热煮沸3分钟，待溶液冷却至30至40摄氏度时，加入1.000克碘化钾。搅拌均匀，就制成淀粉碘化钾溶液，将滤纸剪成长5厘米，宽2.5厘米的纸条，浸入淀粉碘化钾溶液半分钟后取出，在45摄氏度的烘箱中烘干，用订书钉将烘干的纸条订起来，制得淀粉碘化钾试纸 滴一滴食盐水于试纸上，再滴加1滴盐酸(或其他合理的酸)，试纸变蓝色者为含碘的盐，不变色者为无碘盐 5I-+IO+6H+ = 3I2+ 3H2O 【解析】（1）适量紫菜(用乙醇漫湿)，灼烧灰化，冷却后加入适量(与灰烬同质量)无水三氯化铁，(混合研细)转至坩埚内，上面倒扣漏斗(漏斗口塞少许玻璃棉)，将坩埚置于石棉网上加热，蒸气冷凝，即得到单质碘；化学方程式为：2KI +2FeCl3=I2+ 2FeCl2+ 2KCl。 （2）应选用玻璃纤维纸制作试纸，所用试纸为淀粉-KI试纸，原理为碘离子和碘酸根在酸性环境下发生归中反应生成碘单质使试纸变蓝，具体的制作方法是：称取1.000克淀粉溶于200克水中，加热煮沸3分钟，待溶液冷却至30至40摄氏度时，加入1.000克碘化钾。搅拌均匀，就制成淀粉碘化钾溶液，将滤纸剪成长5厘米，宽2.5厘米的纸条，浸入淀粉碘化钾溶液半分钟后取出，在45摄氏度的烘箱中烘干，用订书钉将烘干的纸条订起来，制得淀粉碘化钾试纸；滴一滴食盐水于试纸上，再滴加1滴盐酸(或其他合理的酸)，试纸变蓝色者为含碘的盐，不变色者为无碘盐，相关的离子反应方程式为：5I-+IO+6H+ = 3I2+ 3H2O。 14．（2012高二·广东·竞赛）某实验室对煤矸石的综合利用课题展开如下探究： [资料检索]①煤矸石主要含Al2O3、SiO2及Fe2O3②聚合氯化铝([Al2(OH)nCl6-n]m(1≤n≤5，m≤10)，商业代号PAC)是一种新型、高效絮凝剂和净水剂。 [探究思路]用煤矸石为原料，采用铝盐水解絮凝法，可制得聚合氯化铝。 [探究实验] [交流讨论] （1）用浓盐酸配20%的盐酸所需的玻璃仪器有 。 （2）加20%的盐酸酸浸，有关的离子方程式为 。 （3）残渣2的主要成分是 ，设计实验证明你的结论(填“操作”、“现象”)： 。 （4）从澄清的PAC稀溶液获得聚合氯化铝固体，该实验操作是 ，得到PAC粗产品中可能含有杂质离子是 。 （5）从不引入杂质去考虑，调节溶液的pH可改为 (填序号)。 A．NaOH B．Al C．氨水 D．Al2O3 【答案】（1）烧杯、玻璃棒 （2）A2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O （3）Fe(OH)3 取少量残渣2于小试管中，加入稀盐酸使其完全溶解，再加入KSCN溶液，溶液呈(血)红色 （4）蒸发浓缩，冷却结晶 Ca2+ （5）BD 【解析】（1）用浓盐酸配20%的盐酸时，为了准确量取浓盐酸的体积和稀释后的总体积，以及进行搅拌使溶液混合均匀，所需的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒。 （2）加20%的盐酸酸浸煤矸石粉末时，盐酸会与煤矸石中的氧化铝和氧化铁反应。有关的离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O （3）残渣2的主要成分是Fe(OH)3。为了证明这一点，可以进行以下实验： ‌操作‌：取少量残渣2于试管中，加入足量稀盐酸，再加入KSCN溶液。 ‌现象‌：若溶液呈(血)红色，则说明残渣2的主要成分是Fe(OH)3。 （4）从澄清的PAC稀溶液获得聚合氯化铝固体时，由于PAC在水溶液中溶解度随温度变化不大，因此可以通过蒸发浓缩后，冷却结晶的方法得到其固体。从流程可以看出，由于调节pH时用了Ca(OH)2,Ca2+留在溶液中，故在蒸发过程中，可能会有部分Ca2+等随PAC一起析出，因此得到的PAC粗产品中可能含有Ca2+。 （5）从不引入杂质去考虑，调节溶液的pH时，应选择不会引入新杂质的物质。在给定的选项中，A（NaOH）会引入钠离子，B（Al）是金属单质无法直接调节pH，C（氨水）会引入铵根离子。而B（Al）、D（Al2O3）可以与酸反应调节pH且不会引入新的杂质离子（生成的铝离子本身就是PAC的组成部分），因此应选BD。 15．（2022高一上·陕西西安·竞赛）A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的关系如图所示。 （1）X的单质与A反应的化学方程式是 。 （2）若试剂1是NaOH溶液，X的单质与试剂1反应的离子方程式是 。 （3）若试剂1和试剂2均是稀硫酸。 ①检验物质D的溶液中金属离子的方法是 。 ②某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的。工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y(OH)SO4，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是 。 【答案】（1）Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe （2）2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑ （3）取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+ 2FeSO4+2NaNO2+H2SO4=2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑ 【分析】Y是金属单质，D、E是含有Y元素的溶液，D和Y反应生成E，说明Y是变价金属，则Y是Fe；若试剂1和试剂2均是稀硫酸，则D是Fe2(SO4)3、E是FeSO4；A是Fe2O3；X是常见金属，X能置换出氧化铁中的铁，则X是Al、B是Al2O3，C是Al2(SO4)3。 【解析】（1）Al与Fe2O3反应生成Al2O3、Fe，该反应为铝热反应，反应的化学方程式是Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe； （2）若试剂1是NaOH溶液，Al与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式是2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑； （3）①D是Fe2(SO4)3，Fe3+遇KSCN溶液变红，检验Fe3+离子的方法是：取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+；②工业上以FeSO4、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Fe(OH)SO4，反应中有NO生成，铁元素化合价由+2升高为+3、N元素化合价由+5降低为+2，根据得失电子守恒、元素守恒，该反应的化学方程式是2FeSO4+2NaNO2+H2SO4=2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$