专题07 化学与可持续发展(期末真题汇编,四川专用)高一化学下学期
2026-05-27
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3份
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52页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学与STSE |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.88 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58068601.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化学与可持续发展,汇编四川多地期末真题,覆盖自然资源开发、海水利用、化石燃料综合利用及环保四大核心考点,突出真实工业情境与综合应用能力考查。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|约20题|金属冶炼、海水提溴、化石燃料加工等基础概念|结合四川地域期末真题,辨析易混点如煤干馏与分馏的差异|
|非选择题|约12题|钛铁矿冶炼、海水提镁等工艺流程,环保处理方案设计|以工业真实流程为情境,融合反应方程式书写、产率计算及实验操作分析,如钛冶炼中氩气保护作用探究,契合高考综合应用命题趋势|
内容正文:
专题07 化学与可持续发展
4大高频考点概览
考点01 自然资源的开发利用
考点02 海水资源的开发利用
考点03 煤、石油和天然气的综合利用
考点04 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
地 城
考点01
自然资源的开发利用
1.(2024-2025高一下·四川什邡中学·期末)下列有关自然资源的开发和利用的说法中,正确的是
A.石油的分馏、煤的干馏均属于物理变化
B.海水淡化的方法中,蒸馏法历史最久,技术和工艺较成熟,且成本最低
C.天然气是一种清洁的化石燃料,作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇
D.工业上可通过电解熔融的MgCl2和AlCl3来制备金属 Mg和 Al
【答案】C
【详解】A.石油分馏通过沸点差异分离组分,是物理变化;煤的干馏在高温隔绝空气条件下分解生成新物质(如焦炭、煤气),属于化学变化,A错误;
B.蒸馏法虽成熟,但能耗高、成本高;反渗透法能耗更低,成本更低,逐渐成为主流,B错误;
C.天然气(主要成分CH4)燃烧产物污染少,是清洁燃料;通过蒸汽重整可制H2用于合成氨,也可作为原料生产甲醇,C正确;
D.MgCl2熔融电解生成Mg和Cl2,正确;但AlCl3为共价化合物,熔融态不导电,工业上电解Al2O3(需冰晶石)制Al,D错误;
故选C。
2.(2024-2025高一下·四川眉山市·期末)下列关于金属冶炼的说法错误的是
A.HgO受热分解,工业上可用热分解法制汞
B.工业上常用电解饱和食盐水制金属钠
C.铁的冶炼可以通过一氧化碳还原氧化铁来完成
D.铝热反应是指铝作还原剂将不如它活泼的其他金属从其化合物中置换出来
【答案】B
【详解】A.HgO受热易分解生成Hg和O2,工业上可用热分解法冶炼汞,A正确;
B.工业上制金属钠需电解熔融NaCl,B错误;
C.铁的冶炼通过CO还原Fe2O3生成Fe和CO2,属于还原法,C正确;
D.铝热反应中铝作为还原剂,可置换出比其不活泼的金属(如Fe、Cr等),D正确;
故选B。
3.(2023-2024高一下·四川绵阳市·期末)下列关于金属冶炼的说法正确的是
A.通常采用CO高温还原法冶炼金属铁
B.冶炼金属的方法本质上是由金属在自然界的含量决定的
C.铜的湿法冶炼是将金属钠投入到溶液中,从而置换出铜
D.用海水为原料制得精盐,再电解纯净的溶液可制得金属钠
【答案】A
【详解】A.Fe是中等活泼金属,采用热还原法冶炼,通常采用CO高温还原法冶炼金属铁,故A正确;
B.根据金属的活动性强弱选择合适的冶炼方法,一般来说,活泼金属用电解法,如钠、铝等,较活泼金属用热还原法,如铜、铁等,不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼,故B错误;
C.铜的湿法冶炼是将金属铁投入到溶液中,从而置换出铜,故C错误;
D.制取钠应电解熔融氯化钠反应生成钠和氯气,故D错误;
答案选A。
4.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)自然资源是人类社会发展的物质基础。下列工业制备的转化关系错误的是
A.制备高纯硅:石英砂
B.制备硝酸:
C.制备硫酸:黄铁矿
D.海带灰提碘:海带灰含的溶液含的溶液
【答案】C
【详解】A.制备高纯硅的流程为:SiO2高温与碳反应得粗硅,粗硅与HCl在300℃反应生成SiHCl3,SiHCl3与H2在1100℃反应得纯硅,此过程符合工业实际,A正确;
B.制备硝酸的流程为:NH3催化氧化生成NO,NO氧化为NO2,NO2与水反应生成HNO3,B正确;
C.黄铁矿(FeS2)高温煅烧应生成SO2而非SO3,SO2需进一步催化氧化为SO3,再用98.3%浓硫酸吸收,C中直接生成SO3错误,C错误;
D.海带灰提碘流程:海带灰浸泡过滤得I-的溶液,稀硫酸条件下H2O2氧化I-为I2,得到含I2的溶液,提纯后得I2,此过程合理,D正确;
故答案为:C。
5.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.硝酸制备:
B.HCl制备:NaCl溶液H2和Cl2 HCl
C.冶炼铝:铝土矿Al2O3 AlCl3 Al
D.硫酸工业:FeS2SO2H2SO4
【答案】B
【详解】A.氮气与氧气在高温或放电条件下生成NO,而非直接生成NO2,因此第一步转化错误,A错误;
B.电解NaCl溶液生成H2和Cl2,二者点燃后生成HCl,两步转化均正确,B正确;
C.工业冶炼铝需电解熔融Al2O3,而AlCl3溶液电解无法得到金属铝,C错误;
D.SO2与水反应生成H2SO3,而非H2SO4,需催化氧化为SO3后再溶于水,D错误;
故答案选B。
6.(2024-2025高一下·四川巴中市·期末)在指定条件下,下列制备过程涉及的物质间转化均可实现的是
A.金属Mg的制备:溶液
B.工业制硝酸:
C.工业制硫酸:黄铁矿
D.侯氏制碱法制纯碱:饱和食盐水
【答案】D
【详解】A.电解MgCl2溶液无法得到金属Mg,工业上电解熔融MgCl2,A错误;
B.NH3催化氧化生成NO而非NO2,后续步骤需NO→NO2→HNO3,B错误;
C.黄铁矿燃烧生成SO2而非S,后续步骤需SO2→SO3→H2SO4,C错误;
D.饱和食盐水依次通入过量NH3和CO2生成NaHCO3,,加热碳酸氢钠分解得Na2CO3,符合侯氏制碱法,D正确;
故选D。
7.(2024-2025高一下·四川眉山市·期末)下列实验装置能达到实验目的的是
A.铝热反应冶炼金属镁
B.吸收并防倒吸
C.制取氯气
D.制备无水
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.铝热反应只能用Al还原金属活动性弱于Al的金属氧化物,镁金属性强于铝,反应不能进行,故A项错误;
B.氨气极易溶于水, 导管直接插入水中容易倒吸, 用该装置吸收氨气不能防倒吸, 故B项错误;
C.二氧化锰与浓盐酸需在加热条件下制取氯气,该装置缺少加热装置,故C项错误;
D.Mg2+在加热条件下易水解生成Mg(OH)2,在HCl气氛中能抑制水解从而得到无水MgCl2,故D项正确;
故选:D。
8.(2024-2025高一下·四川成都嘉祥外国语学校·期末)钛合金广泛应用于航空航天、军事装备、医疗器械、海洋工程及体育用品等领域。由钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁,化学式为FeTiO3)制备钛的流程如下:
回答下列问题:
(1)FeTiO3中Ti为___________价;CH3OH是___________(填“电解质”或“非电解质”)。
(2)Ti应用于“航空航天”,则可推测其最不可能具有的性质是___________(填标号)。
a.硬度大 b.密度大 c.熔点高 d.抗腐蚀
(3)“氯化”反应的化学方程式为:___________。
2FeTiO3+___+ ___C ___CO+ ____FeCl3+_____
(4)实际生产中,制钛需在氩气环境下操作,其目的是___________。
(5)Ti的粗产品是TiCl4、Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,加热的温度略高于___________℃即可。
TiCl4
Ti
Mg
MgCl2
熔点/℃
25.0
1667
648.8
714
沸点/℃
136.4
3287
1090
1412
(6)“冶炼”时,得到金属镁的化学方程式为___________。
(7)现有w吨含80%FeTiO3的钛铁矿,假设制备过程损失5%,则最终获得Ti的质量为___________吨。
【答案】(1) +4 非电解质
(2)b
(3)2FeTiO3+7Cl2+6C 6CO+ 2FeCl3+2TiCl4
(4)避免Mg、Ti被氧化
(5)1412
(6)
(7)0.24w
【分析】根据流程图示,FeTiO3在氯化步骤中加入Cl2、C,生成TiCl4、CO,FeCl3;得到的TiCl4再通过还原得到Ti粗产品,制Ti需在氩气环境下操作主要是防止被氧化;最后真空蒸馏得到Ti,蒸馏的原理是按照各物质沸点不同,通过加热使沸点低的形成蒸气,随后冷凝,从而实现分离,故温度需超过除Ti外其他物质的沸点。最终得到的Ti的质量则可根据质量守恒定律进行计算。
【详解】(1)钛酸亚铁,化学式为FeTiO3,其中Fe为+2价,O为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,则Ti的化合价为+4价。电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。CH3OH在水溶液中和熔融状态下都不能导电,所以CH3OH是非电解质。
故答案为:+4;非电解质。
(2)钛应用于“航空航天”,说明钛具有硬度大、熔点高、抗腐蚀等优良性能,而如果密度大的话,不利于航空航天器材的轻量化,所以最不可能具有的性质是密度大。故答案为:b。
(3)根据流程图可知,“氯化”反应是钛铁矿(FeTiO3)与Cl2、C在高温下反应,生成FeCl3、TiCl4、CO,根据质量守恒定律配平化学方程式为。
故答案为:。
(4)实际生产中,制钛需在氩气环境下操作,因为氩气化学性质稳定,可作保护气,防止Mg、Ti等在高温下被氧气氧化。
故答案为:避免Mg、Ti被氧化。
(5)要采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,需要让其他物质(TiCl4、Mg、MgCl2)变为气态,而Ti仍为固态,所以加热时的温度需高于MgCl2的沸点1412℃即可。
故答案为:1412。
(6)“冶炼”时,是电解熔融的MgCl2得到金属镁,化学方程式为。
故答案为:。
(7)w吨含80% FeTiO3的钛铁矿FeTiO3的质量为吨。根据FeTiO3中Ti的质量分数,理论上Ti的质量为吨。又因为制备过程损失5%,所以最终获得Ti的质量为吨。
故答案为:0.24w。
9.(2023-2024高一下·四川凉山州·期末)矿物资源的利用有着非常重要的意义。
(1)金属铜常用的冶炼方法是_______。
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法 D.物理富集
(2)以某含硅废石(含78%,13%、MgO9%)为原料,工业上采用以下工艺回收Si、Al、Mg。
①为提高酸浸效率,可采取的措施是_______(写两条)。
②请写出矿渣焙烧的化学方程式:_______,制取精硅路径中可循环使用的物质是_______。
③浸取液与碱反应除了生成外,还生成另一种可溶性物质(酸与碱反应除外)的离子反应方程式_______。写出由无水氯化镁获得镁单质的方程式:_______。能否_________电解氯化铝获得Al单质,理由是:_______。
【答案】(1)B
(2) 粉碎含硅废石、增大盐酸浓度 H2、HCl 否 氯化铝为共价化合物,熔融状态不导电
【分析】含硅废石(含SiO278%,Al2O313%、MgO9%)加入盐酸,氧化铝和氧化镁分别转化为氯化铝和氯化镁,二氧化硅不反应,作为矿渣,加入焦炭焙烧转化为粗硅和CO,粗硅与HCl在300℃加热反应转化为SiHCl3,SiHCl3与H2反应转化为精硅,氯化铝和氯化镁与碱反应转化为四羟基合铝酸钠和氢氧化镁,氢氧化镁与盐酸反应转化为氯化镁溶液,接着转化为无水氯化镁,电解熔融氯化镁得到镁单质,四羟基合铝酸钠通入CO2转化为氢氧化铝,一系列操作后得到Al,据此回答。
【详解】(1)金属铜通过加入还原剂加热的方法得到,故选B。
(2)①提高酸浸效率,可采取的措施为粉碎含硅废石,增大盐酸浓度等;
②矿渣与焦炭反应生成粗硅和CO,方程式为,粗硅和HCl反应生成SiHCl3和H2,SiHCl3与H2反应生成精硅和HCl,则前一步骤生成的氢气可用于后一步骤,后一步骤生成的HCl可用于前一步骤,可循环使用的物质是H2和HCl;
③浸取液与碱反应除了生成Mg(OH)2外,还生成四羟基合铝酸钠,离子方程式为,电解熔融氯化镁的方程式为:。
不能用电解氯化铝的方法获得Al单质,因为氯化铝为共价化合物,熔融状态不导电。
10.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)海洋约占地球表面积的71%,对其开发利用具有广阔的前景。
I.金属钛用途广泛。从海水中提取Mg和,并联合用金红石(主要成分)冶炼金属钛,其主要工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)试剂a最好选用_______(填化学式),原因是_______。
(2)由溶液制备一定需要用到的仪器有_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)反应①除生成外还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为_______。
(4)不同温度下,反应②中钛提取率随时间变化曲线如图所示,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为_______℃、_______min。
Ⅱ、下图是从海水中提取精盐和溴的流程示意图。
(5)过程①的试剂加入顺序为NaOH溶液、_______、_______,过滤,加入适量稀盐酸,蒸发结晶。
(6)过程③发生反应的离子方程式为_______。
(7)过程②③④的主要目的是_______。
【答案】(1) 石灰乳 便宜易得,原料丰富
(2)AC
(3)
(4) 1000℃ 30min
(5) BaCl2溶液 Na2CO3溶液
(6)
(7)富集溴元素
【分析】海水中加入石灰乳,Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀;过滤后,往沉淀中加入盐酸,得到MgCl2溶液,蒸发浓缩、冷却结晶,得到MgCl2∙6H2O晶体,在HCl气流中灼烧晶体,得到无水MgCl2,熔融电解,可得到Mg和Cl2;Cl2与焦炭、TiO2在高温下反应可生成TiCl4,用Mg还原可制得Ti。
【详解】(1)海水中硫酸镁和试剂a反应生成氢氧化镁沉淀,a是碱,a通常选石灰乳而不用NaOH的原因是石灰乳便宜易得,原料丰富。
(2)由溶液制备,具体步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,一定需要用到的仪器有蒸发皿、酒精灯,中AC。
(3)反应①是、焦炭、氯气反应生成和一种可燃性气体CO,该反应的化学方程式为 。
(4)800℃钛的提取率太低,1000℃、1500℃钛的提取率相差不大,1500℃的成本过高,1000℃是最合适的,30min后钛的提取率几乎不再增大,保证效益的前提下在30min钛的提取率高,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为1000℃,30min。
(5)粗盐制备精盐,需要用氢氧化钠除镁离子、氯化钡除硫酸根离子、用碳酸钠除钙离子和过量的钡离子,过量出沉淀后再加盐酸除氢氧化钠、碳酸钠,所以过程①的试剂加入顺序为NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,过滤,加入适量稀盐酸,蒸发结晶得精盐。
(6)过程③中二氧化硫和溴反应生成硫酸和氢溴酸,发生反应的离子方程式为;
(7)步骤②中用空气可将溴吹出,步骤③④中,将Br2转化为Br-,又将Br-转化为Br2,从而增大Br2的浓度,其目的是:富集溴元素。
地 城
考点02
海水资源的开发利用
1.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)下列方程式与所给事实不相符的是
A.把铜丝放入浓硝酸中:
B.用5%的Na2SO4溶液能有效除去粗盐中的BaCl2:
C.用焦炭还原石英砂制粗硅:
D.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
【答案】A
【详解】A.浓硝酸与铜反应时,还原产物应为NO2,离子方程式为,故A错误;
B.通过反应生成BaSO4而除掉粗盐中的Ba2+,离子方程式:,故B正确;
C.工业上用焦炭还原石英砂制粗硅,高温条件下反应生成硅和一氧化碳,化学方程式为,故C正确;
D.氯气能氧化溴离子生成Br2,离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故D正确;
答案选A。
2.(2024-2025高一下·四川凉山州·期末)海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是
A.除去粗盐中的、、等杂质,①中加入试剂的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取溶液、无水及电解熔融状态的几个阶段
C.用萃取溴水中的,分液时层应从分液漏斗的上口倒出
D.水溶液吸收的离子方程式为
【答案】B
【分析】由流程可知,海水晒盐得到粗盐、淡水和母液,①为粗盐精制,加入试剂的顺序是:BaCl2溶液(除去)→NaOH溶液(除去镁离子和铁离子)→Na2CO3溶液(除去钙离子和多余的氯化钡)→过滤后加盐酸(除去剩余的氢氧化钠和碳酸钠)得到精盐; 第②步中氢氧化镁先与HCl反应生成氯化镁溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl气流中加热获得无水氯化镁,在HCl气流中加热防止水解,电解熔融氯化镁制取Mg; 第③步将溴离子被氧化为溴单质,第④步中溴单质被还原为溴离子,第⑤步中溴离子再被氧化为溴单质,此过程的目的是浓缩、富集溴单质,以此来解答。
【详解】A.根据分析可知,加入试剂的顺序是:BaCl2溶液(除去)→NaOH溶液(除去镁离子和铁离子)→Na2CO3溶液(除去钙离子和多余的氯化钡)→过滤后加盐酸(除去剩余的氢氧化钠和碳酸钠)得到精盐,A错误;
B.由分析可知,第②步中氢氧化镁先与HCl反应生成氯化镁溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl气流中加热获得无水氯化镁,在HCl气流中加热防止水解,电解熔融氯化镁制取Mg,B正确;
C.用CCl4萃取溴水中的Br2,CCl4密度比水大,则分液时CCl4层应从分液漏斗的下口流出,C错误;
D.SO2水溶液吸收Br2生成硫酸和氢溴酸,离子方程式为:,D错误;
故选B。
3.(2024-2025高一下·四川遂宁·期末)从海带中提取碘的实验过程如下图所示:
下列说法错误的是
A.实验步骤①中用到的仪器有酒精灯、蒸发皿、泥三角、三脚架
B.步骤③中的操作名称是过滤
C.步骤④中反应的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
D.海带中的硫酸盐、碳酸盐等,在实验步骤⑤中实现与碘的分离
【答案】A
【详解】从海带中提取碘的工艺流程为:将海带灼烧成灰,加水溶解浸取得到海带灰悬浊液,过滤后在含的滤液加入稀硫酸和将氧化为:,得到含的水溶液,再加入有机萃取剂苯将进行萃取形成含碘苯溶液,最后进行蒸馏分离出苯和碘,据此分析解答。
A.步骤①是灼烧,其中要用到的主要仪器有酒精灯、坩埚、泥三角、三脚架、坩埚钳等,不需要蒸发皿,A错误;
B.步骤③是从海带灰悬浊液中得到含碘离子的溶液,则其操作名称为:过滤,B正确;
C.步骤④是利用加入稀硫酸在酸性环境中用将氧化为,反应的离子方程式为:,C正确;
D.海带中的硫酸盐、碳酸盐最终会进入到含的水溶液中,可以利用单质碘易溶于有机溶剂中的原理,在步骤⑤中采用有机溶剂萃取、分液的方式可以实现硫酸盐、碳酸盐与单质碘的分离,D正确;
故答案为:A。
4.(2023-2024高一下·四川成都外国语学校·期末)海洋中有丰富的矿产、能源和水产资源,如图所示利用海水的部分流程。
下列有关说法正确的是
A.步骤②制取的原理是利用其溶解度比较小
B.步骤②属于化合反应,步骤③属于分解反应
C.在⑤⑥⑦步骤中,溴元素均被氧化
D.工业上通过电解饱和溶液制取金属钠
【答案】A
【分析】粗盐制得精盐以后,精盐通过反应②为侯氏制碱法,方程式为:,然后再将固体碳酸氢钠加热分解得到碳酸钠;加入盐酸以后得到,之后再HCl气流中加热蒸发得到无水氯化镁;利用氧化为单质溴,然后用SO2吸收,方程式为,最后将其氧化为单质溴
【详解】A.相同条件下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,侯氏制碱法制取NaHCO3的反应是利用其溶解度比较小,故A正确;
B.步骤②是氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,不是化合反应,步骤③是碳酸氢钠受热分解,属于分解反应,故B错误;
C.海水提溴是先通入足量氯气,氧化溴离子为溴单质,然后将溴单质还原为溴化氢,再通入适量氯气氧化溴离子为溴单质,⑥中溴得电子化合价降低,所以溴元素被还原,故C错误;
D.电解饱和NaCl溶液,生成氢氧化钠、氢气、氯气,故D错误;
答案选A
5.(2024-2025高一下·四川成都蓉城名校联盟·期末)海水资源的综合利用是化学工业的重要课题之一,海水开发利用的部分流程如图所示。下列说法正确的是
A.用蒸馏法进行海水淡化比离子交换法更节能
B.步骤①除去粗盐中的杂质,加入试剂的顺序可以是,过滤后加盐酸
C.步骤②工业上通过电解饱和食盐水制备金属钠
D.步骤③可用溶液吸收,发生反应的离子方程式如下:
【答案】D
【分析】海水淡化得到粗盐、母液、淡水,粗盐提纯得到饱和氯化钠溶液,电解生成氯气,氯气通入母液中氧化溴离子生成溴单质,得到低浓度的溴,通入热空气吹出溴,加入亚硫酸钠溶液吸收溴单质生成溴离子,再通入氯气氧化溴离子生成溴单质,得到溴的浓溶液,加入萃取剂,萃取分液,再蒸馏得到溴单质为工业溴;
【详解】A.用离子交换法进行海水淡化比蒸馏法更节能,A错误;
B.为除尽杂质离子,应加在之后,B错误;
C.步骤②工业上通过电解饱和食盐水制备氢氧化钠、氢气和氯气;电解熔融氯化钠才能制备金属钠,C错误。
D.步骤③可用溶液吸收,发生反应的离子方程式如下:,D正确。
故选D。
6.(2023-2024高一下·四川凉山州·期末)“空气吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术,其流程图如下。下列说法不正确的是
A.“吸收”过程是对溴的富集
B.“分离”过程中采取的是过滤操作
C.“吸收”过程所发生的反应,其离子方程式为
D.保存液溴的过程中,水封的主要目的是防止或减弱的挥发
【答案】B
【分析】卤水中通入氯气把溴离子氧化为溴单质,溴易挥发,用热空气吹出溴,用二氧化硫吸收溴蒸汽使溴元素富集,再用氯气把溴离子氧化为溴单质,蒸馏得液溴。
【详解】A.用二氧化硫吸收溴蒸汽是对溴的富集,故A正确;
B.“分离”过程中采取的是蒸馏操作,故B错误;
C.“吸收”过程中二氧化硫和溴反应生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为,故C正确;
D.溴易挥发,保存液溴的过程中,水封的主要目的是防止或减弱的挥发,故D正确;
选B;
7.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)海洋约占地球表面积的71%,综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁等物质,其流程如图所示:
(1)粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质。为制得纯净的NaCl晶体,粗盐溶解后,除去可溶性杂质所需试剂依次为:___________溶液(填写化学式,下同)、NaOH溶液、___________溶液、___________溶液。
(2)“X溶液”中溶质的主要成分为___________。
(3)往母液中加碱可沉淀Mg2+,工业上一般加入石灰乳而不加入NaOH溶液的主要原因为___________。
(4)从海水中提取的Mg可联合金红石(主要成分TiO2)冶炼金属钛,工艺流程如图所示:
①第I步在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体,则该步骤的化学方程式为___________。
②海绵钛除杂时得到的MgCl2可以循环使用,在上述工艺流程中还可循环使用的物质有___________(填化学式)。
③第Ⅱ步中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,工业实际生产中选择1000℃左右进行,请解释原因___________。
【答案】(1) BaCl2 Na2CO3 HCl
(2)NH4Cl
(3)石灰乳的来源更广泛,价格更低廉
(4) TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO Mg、Cl2 800℃ Ti的提取率太低,1000℃和1500℃Ti提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为1000℃
【分析】(1)~(3)海水蒸发得到淡水,冷却析出粗盐然后过滤得到粗盐和母液,粗盐进行提纯后配成NaCl溶液,向其中先通入NH3,后通入CO2后将析出NaHCO3晶体,过滤得到NaHCO3固体和X溶液,主要成分为NH4Cl,向母液中加入石灰乳得到白色沉淀Mg(OH)2,过滤得到Mg(OH)2固体,向固体中加入盐酸得到MgCl2溶液,蒸发浓缩,冷却结晶后过滤得到MgCl2·6H2O,在HCl气流中加热得到无水MgCl2,电解熔融的MgCl2制备Mg,向母液中加入Cl2,将Br-转化为Br2,经过一系列步骤可以从海水中提取溴单质,(4)TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4,产物中有一种可燃性无色气体,该可燃性气体是CO,加入Mg还原TiCl4出Ti,氩气做保护气,电解熔融氯化镁得到镁和氯气,据此分析解题。
【详解】(1)首先要把粗盐溶于水形成溶液,然后镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,Ca2++=CaCO3↓,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,Ba2++=BaCO3↓,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠;故答案为:氯化钡溶液;碳酸钠溶液;HCl;
(2)由分析可知,“X溶液”中溶质的主要成分为NH4Cl,故答案为:NH4Cl;
(3)液中含有氯化镁,石灰乳的主要成分是氢氧化钙,氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2,工业上一般加入石灰乳而不加入NaOH溶液的主要原因为石灰乳的来源更广泛,价格更低廉,故答案为:石灰乳的来源更广泛,价格更低廉;
(4)①第I步即TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4,产物中有一种可燃性无色气体,该可燃性气体是CO,则I中反应的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,故答案为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;
②根据工艺流程,可循环使用的物质还有Mg、Cl2,故答案为:Mg、Cl2;
③根据Ⅱ中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线,800℃Ti的提取率低,1000℃和1500℃Ti提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为1000℃,故答案为:800℃ Ti的提取率太低,1000℃和1500℃Ti提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为1000℃。
8.(2024-2025高一下·四川资阳市·期末)海水是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图。
(1)粗盐中的、、,需要加入①过量的溶液 ②过量的溶液 ③过量的饱和溶液,静置过滤后经过调值、加热即可获得精盐溶液。三种溶液加入顺序不合理的是_______。(填字母)
A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③②①
(2)反应I、II中属于放热反应的是_______(填“I”或“II”)。
(3)过程III中包含了制备溶液、晶体、无水等。工业上冶炼金属镁采用的是_______(填字母),反应的化学方程式为_______。
A.电解法 B.热还原法 C.富集法 D.铝热法
(4)被水溶液吸收时发生的离子方程式是_______,反应IV、V、VI中溴元素被氧化的有_______。(填“IV”“V”或“VI”)
(5)从海水中提取硼酸()已经被化学工作者广泛关注。已知硼酸结构、性质与相似,写出硼酸与NaOH溶液反应的化学方程式_______。
【答案】(1)D
(2)II
(3) A
(4) IV、VI
(5)
【分析】由流程可知,海水晒盐得到粗盐、母液;粗盐精制加入试剂的顺序是:BaCl2溶液(除去)→NaOH溶液(除去)→Na2CO3溶液(除去和残留的氯化钡)→过滤后加盐酸(除去剩余的氢氧化钠和碳酸钠)得到精盐,NaOH的顺序可以前置也可以后置,只要保证Na2CO3溶液在BaCl2溶液的后面即可;提取金属镁时氢氧化镁先与HCl反应得到氯化镁溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl气流中加热获得无水氯化镁,在HCl气流中加热防止水解,电解熔融氯化镁制取Mg;提取溴时将溴离子氧化为溴单质,第V步中溴单质被还原为溴离子,第Ⅵ步中溴离子再被氧化为溴单质,此过程的目的是浓缩、富集溴单质,以此来解答。
【详解】(1)由分析可知:除杂时只要保证Na2CO3溶液在BaCl2溶液的后面即可,故答案为D;
(2)I是高温分解CaCO3,方程式为,II是CaO与H2O的反应,方程式为,所以放热反应是II,故答案为:II;
(3)由分析可知:工业上冶炼金属镁采用的是电解法,方程式为,故答案为:A;;
(4)被水溶液吸收时发生的离子方程式为,IV、VI都是,Br元素的化合价升高,Br元素被氧化,V中Br元素的化合价降低,Br元素被还原,故答案为:;IV、VI;
(5)已知硼酸结构、性质与相似,则硼酸与NaOH溶液反应的化学方程式为,故答案为:
9.(2023-2024高一下·四川成都市温江区·期末)海洋资源的利用具有广阔前景。回答下列问题:
Ⅰ.从海带中提取碘单质
(1)“灼烧”过程需要用到的仪器为酒精灯、三脚架、泥三角、___________,“操作X”的名称为___________。
(2)若试剂a选择MnO2(已知MnO2生成Mn2+),该步反应的离子方程式为___________。
(3)请设计一种检验水溶液中含有碘单质的方法:___________。
(4)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等,在操作___________(填序号)实现与碘的分离。
Ⅱ.从海水中提取Mg和Cl2,并联合用金红石(主要成分TiO2)冶炼金属钛,其主要工艺流程如下。
回答下列问题:
(5)从试剂①选择下列___________(填序号)最经济。
a.NaOH溶液 b.石灰乳 c.氨水
(6)由溶液制备的具体步骤为___________、___________过滤、洗涤、干燥。
(7)反应①除生成外还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为___________。
(8)反应②需要在稀有气体氛围中进行的原因是___________。
【答案】(1) 坩埚 过滤
(2)
(3)取水溶液少许于试管中,滴入几滴淀粉溶液,如溶液变蓝色,则含有碘单质(答案合理均可)
(4)Y
(5)b
(6) 蒸发浓缩 冷却结晶
(7)
(8)作保护气,防止金属镁与空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应,防止钛被氧化(合理即可)
【分析】Ⅰ.从海带中提取碘单质的流程为:将干海带灼烧成灰,加水溶解后进行操作X:过滤,得到含的滤液,加入和稀硫酸氧化为碘单质,得到含的水溶液,加入有机溶剂进行萃取,进行操作Y:分液,得到含的溶液,最后进行操作Z:蒸馏,分离出;回收的进行循环使用;
Ⅱ.从海水中提取Mg和Cl2,并联合用金红石(主要成分TiO2)冶炼金属钛的工艺流程为:将含有和的海水加入试剂①:石灰乳,进行沉淀得到沉淀,过滤在沉淀中加盐酸溶解得到溶液,蒸发结晶得到,在HCl气流中加热得到无水,再电解熔融得到金属Mg和;将在焦炭和作用下高温进行反应①得到,再将与电解得到的单质Mg在高温下进行反应②得到产品金属单质Ti,据此分析解答。
【详解】(1)“灼烧”过程需要用到的仪器为酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚;操作X是将固体和液体进行分离,则“操作X”的名称为:过滤。
(2)利用和稀硫酸氧化为碘单质,被还原生成,则反应的离子方程式为:。
(3)检验溶液中存在的方法通常用:取水溶液少许于试管中,滴入几滴淀粉溶液,如溶液变蓝色,则含有碘单质(答案合理均可)。
(4)在用和稀硫酸氧化生成碘单质后,因还存在可溶于水硫酸盐、碳酸盐等,通常采用加入有机溶剂进行萃取的方式进行分离,操作Y为萃取分液,故最终在操作Y中将硫酸盐、碳酸盐等与碘进行分离。
(5)从工业生产中节约成本的角度看,使用石灰乳成本最低最经济,则选项b符合要求,故答案为:b。
(6)由溶液制备晶体的具体步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(7)反应①是将在焦炭和作用下高温反应得到,同时生成一种可燃性气体,根据元素守恒可知该可燃性气体为CO,则反应的化学方程式为:。
(8)金属Mg的性质非常活泼,在高温下能与空气中的、、都能反应,在反应②:,因此通常使用稀有气体作保护气,原因为:作保护气,防止金属镁与空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应,防止钛被氧化(合理即可)。
10.(2024-2025高一下·四川成都市九区县·期末)海水是资源的宝库,是人类可持续发展的重要资源来源。下图是海水综合利用联合工业体系的简易示意图。
回答下列问题:
(1)海水淡化的主要方法有___________(写出两种)。
(2)试剂a是___________(写化学式,下同),试剂b是___________。
(3)工业上电解获取金属镁的化学方程式为___________。
(4)由海水制取的过程中,两次加入的作用依次是___________、___________。(用离子方程式表示)
(5)下图是的溶解度曲线,为提高的析出量,操作A包括___________、___________、洗涤。
【答案】(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法
(2) Ca(OH)2 HCl
(3)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
(4) Ca2++=CaCO3↓ 2Li++=Li2CO3↓
(5) 蒸发浓缩 趁热过滤
【分析】海水淡化得到淡水和浓缩卤水,浓缩卤水中加入试剂a、经过滤得到Mg(OH)2沉淀和含Li+、Cl-、Ca2+等的滤液,Mg(OH)2用盐酸溶解得到MgCl2溶液,MgCl2溶液经一系列操作得到MgCl2(s),电解熔融的MgCl2得到Mg;滤液中加入适量Na2CO3除去Ca2+,经过滤得LiCl溶液,LiCl溶液中加入足量Na2CO3产生Li2CO3沉淀,经蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤得Li2CO3固体。
【详解】(1)海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等;
(2)根据分析,试剂a将浓缩卤水中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,试剂a为Ca(OH)2;试剂b将Mg(OH)2转化为MgCl2溶液,试剂b为HCl;
(3)工业上电解熔融MgCl2生成Mg和Cl2,反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;
(4)由海水制取Li2CO3的过程中,第一次加入Na2CO3的作用是除去Ca2+,反应的离子方程式为Ca2++=CaCO3↓;第二次加入Na2CO3的作用是将Li+转化为Li2CO3沉淀,反应的离子方程式为2Li++=Li2CO3↓;
(5)由图可知,Li2CO3的溶解度随温度的升高而减小,故为提高Li2CO3的析出量,操作A包括蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤。
地 城
考点03
煤、石油和天然气的综合利用
1.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)煤、石油和天然气的综合利用是人类研究的重大课题,下列过程属于物理变化的是
A.煤的干馏 B.煤的气化 C.石油裂解 D.石油分馏
【答案】D
【详解】A.煤的干馏是煤在隔绝空气条件下高温分解生成焦炭、煤焦油等新物质的过程,属于化学变化,A错误;
B.煤的气化是将煤转化为CO、H2等可燃性气体的过程,涉及化学反应,B错误;
C.石油裂解是通过高温使长链烃断裂为短链烃(如乙烯),生成新物质,属于化学变化,C错误;
D.石油分馏是根据各组分沸点不同进行分离,无新物质生成,属于物理变化,D正确;
故选D。
2.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)下列过程属于物理变化的是
A.煤的干馏 B.石油分馏 C.油脂氢化 D.重油裂化
【答案】B
【详解】A.煤的干馏是隔绝空气高温分解生成焦炭、煤焦油等新物质的过程,属于化学变化,A错误;
B.石油分馏是通过沸点差异分离不同馏分,无新物质生成,属于物理变化,B正确;
C.油脂氢化是使不饱和脂肪酸甘油酯加氢变为饱和脂肪酸甘油酯,生成新物质,属于化学变化,C错误;
D.重油裂化是将大分子烃断裂为小分子烃,生成新物质,属于化学变化,D错误;
答案选B。
3.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A.通过煤的干馏获得煤油 B.通过石油的分馏得到乙烯
C.通过油脂的皂化反应得到甘油 D.通过纤维素的水解直接获得乙醇
【答案】C
【详解】A.煤干馏主要产物是焦炭、煤焦油、煤气等,煤油属于石油分馏产物,A错误;
B.石油分馏仅分离出不同沸点的馏分(如汽油、柴油),乙烯需通过裂解制得,B错误;
C.油脂皂化反应是碱性条件下的水解,产物为甘油和高级脂肪酸盐,C正确;
D.纤维素水解生成葡萄糖,需进一步发酵才能生成乙醇,D错误;
答案选C。
4.(2024-2025高一下·四川成都市蓉城名校联盟·期末)工业上以煤、石油等化石燃料为原料生产高分子材料。下列说法正确的是
A.石油的分馏,煤的气化和液化都是物理变化
B.煤的干馏可获得出炉煤气、煤焦油、焦炭等物质
C.硫化橡胶、合成纤维、光导纤维都是有机高分子材料
D.(聚氯乙烯)塑料老化过程中会发生加成反应
【答案】B
【详解】A.石油分馏是物理变化,但煤的气化和液化涉及化学反应生成新物质,属于化学变化,A错误;
B.煤的干馏是在隔绝空气条件下将煤分解生成出炉煤气、煤焦油和焦炭等产物的过程,B正确;
C.光导纤维主要成分为二氧化硅,属于无机非金属材料;而硫化橡胶、合成纤维属于有机高分子材料,C错误;
D.PVC老化主要是脱HCl的分解反应,且PVC中不存在碳碳双键结构,不能发生加成反应,D错误;
故答案为:B。
5.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关材料的说法不正确的是
A.新型陶瓷碳化硅可用作耐高温半导体材料
B.碳纳米材料是一类新型无机非金属材料,主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等,其中的富勒烯、石墨烯属于烯烃
C.以石油、天然气和煤等为原料制得的有机小分子可用于生产合成纤维
D.线型结构的橡胶通过硫化处理可转变为网状结构,该变化属于化学变化
【答案】B
【详解】A.碳化硅(SiC)是新型陶瓷,具有耐高温、半导体特性,可用作耐高温半导体材料,A正确;
B.富勒烯、石墨烯是碳的单质,不属于烃(烃是碳氢化合物),B错误;
C.石油、天然气和煤等为原料制得的有机小分子,可通过聚合反应生产合成纤维,C正确;
D.线型结构的橡胶通过硫化处理,形成交联的网状结构,有新物质生成,属于化学变化,D正确;
故选B。
6.(2024-2025高一下·四川巴中市·期末)“科学、安全有效和合理地开发自然资源和使用各种化学品”人人有责,下列说法正确的是
A.化学要研究如何合理开发利用金属矿物,铝的冶炼一般采用热还原法
B.煤的干馏属于物理变化,可以获得重要的化工原料
C.阿司匹林长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕等不适症状
D.亚硝酸钠具有一定毒性,还会与食物作用生成致癌物,因此不能作为食品防腐剂
【答案】C
【详解】A.铝的冶炼通常采用电解熔融氧化铝的方法,A错误;
B.煤的干馏是在隔绝空气条件下高温分解煤的过程,生成新物质(如焦炭、煤焦油等),属于化学变化,B错误;
C.阿司匹林长期大量服用会刺激胃黏膜,导致胃痛、头痛等副作用,C正确;
D.亚硝酸钠虽有毒且可能生成致癌物,但在严格限量下可被允许作为食品防腐剂(如抑制肉毒杆菌),D错误;
故选C。
7.(2024-2025高一下·四川德阳市·期末)某地区已探明蕴藏着丰富的赤铁矿(主要成分为,还含有等杂质)、煤、石灰石和黏土。现拟在该地区建设大型炼铁厂、焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成一定规模的工业体系,其关系如图。下列说法错误的是
A.图中b、d工厂分别为焦化厂、水泥厂
B.a、b、c工厂均涉及氧化还原反应
C.炼铁厂的炉渣和发电厂的粉煤灰都可作为水泥厂的原料
D.利用5.6t生石灰充分吸收煤燃烧的气体产物,最多增重4.4t
【答案】D
【分析】煤炭燃烧可以发电,a可以为其他工厂提供电能,a为发电厂;煤的干馏制造煤焦油,b为焦化厂;赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料,c为炼铁厂;碳酸钙和黏土是生产水泥的原料,d为水泥厂,据此分析;
【详解】A.根据分析,图中b、d工厂分别为焦化厂、水泥厂,A正确;
B.a(煤的燃烧)、b(煤的干馏)、c(金属冶炼)工厂均涉及氧化还原反应,B正确;
C.炼铁厂的炉渣(含硅酸钙)和发电厂的粉煤灰(含二氧化硅,氧化铝等)都可作为水泥厂的原料,C正确;
D.利用5.6t生石灰充分吸收煤燃烧的气体产物(二氧化碳和二氧化硫),若只生成二氧化碳,则增重4.4t,因含有二氧化硫,最多增重大于4.4t,D错误;
故选D。
8.(2023-2024高一下·四川乐山市·期末)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.燃煤脱硫脱氮有利于实现碳中和 B.石油分馏属于化学变化
C.可用于制作家用电器的芯片 D.新型陶瓷碳化硅可用作砂纸和砂轮的磨料
【答案】D
【详解】A.温室气体主要是二氧化碳,形成酸雨的气体主要是硫的氧化物和氮的氧化物,燃煤脱硫主要是防止硫氧化物污染空气,与“碳达峰、碳中和”无关,A错误;
B.石油分馏过程没有生成新物质,属于物理变化,B错误;
C.硅单质具有良好的半导体性能,可用于制作家用电器的芯片,C错误;
D.新型陶瓷碳化硅硬度大强度高,可用作砂纸和砂轮的磨料,D正确;
故选D。
9.(2023-2024高一下·四川雅安市·期末)有关资源的开发利用、环境保护,下列说法正确的是
A.煤和水煤气均是二次能源
B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
C.煤的干馏、液化与石油的分馏、催化裂化均是化学变化
D.用CO和H2为原料合成甲醇(CH3OH)或乙酸(CH3COOH)时,原子利用率均可达到100%
【答案】D
【详解】A.二次能源是一次能源经过加工,转化成另一种形态的能源,煤是一次能源,水煤气由煤转化而来,是二次能源,A错误;
B.煤是有无机物和有机物组成的复杂的混合物,通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物,煤本身不含苯、甲苯、二甲苯等物质,B错误;
C.煤的干馏、液化过程中生成了新的物质,属于化学变化,石油的分馏过程中没有新物质生成,是物理变化,石油的催化裂化过程中生成了新的物质,属于化学变化,C错误;
D.用CO和H2为原料合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为:CO+2H2CH3OH,用CO和H2为原料合成乙酸(CH3COOH)的化学方程式为:2CO+2H2 CH3COOH,均为化合反应,原子利用率可达到100%,D正确;
故选D。
10.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)2021年,我国实现了直接将原油转化为乙烯等化工原料的蒸汽裂解技术的应用。下图是生产涂料树脂(PMA)的单体(丙烯酸甲酯)的一种合成路线。
已知:(R为烃基)。
回答下列问题:
(1)“操作X”的名称是_______;据图中虚线框内的信息分析,所得结论错误的是_______(选填序号)。
①裂化与裂解都是化学变化
②裂化的主要目的是提高轻质燃油的产量
③裂解只能生成烯烃
④直接裂解能提高基础化工原料的产率
(2)B与HCN反应的反应类型是_______。
(3)A→B反应的化学方程式为_______。
(4)与C具有相同官能团的同分异构体的结构简式为_______;CH2=CHCOOH中官能团名称为_______。
(5)结合上述合成路线判断,下列有关说法正确的是_______(选填序号)。
①丙烯酸甲酯与Br2反应生成CH2BrCH2COOCH2Br
②该合成路线有助于实现“碳中和”
③聚丙烯酸甲酯的结构简式为:
④CO2与H2反应只断裂非极性键
【答案】(1)分馏 ③
(2)加成反应
(3)
(4) CH2OHCH2COOH 碳碳双键、羧基
(5)②③
【分析】原油经过分馏可获得重油和轻质油,轻质油裂解获得乙烯,乙烯与水加成生成乙醇,则A为乙醇;乙醇催化氧化生成乙醛,则B为乙醛;根据已知信息,在酸性条件下生成,则C为;C中含有羟基,在浓硫酸作用下发生消去反应生成,再与甲醇发生酯化反应生成丙烯酸甲酯。
【详解】(1)根据分析,操作X为分馏;
①石油裂化与裂解可以获得乙烯、丙烯、甲烷等化工原料,都是化学变化,①正确;
②石油裂化是将重油裂化为汽油,提高轻质燃油的产量,②正确;
③石油裂解可以获得乙烯、丙烯等烯烃,也可以获得甲烷,③错误;
④石油直接裂解可以获得多种化工原料,提高基础化工原料的产率,④正确;
答案选③。
(2)B为乙醛,根据已知信息,乙醛中含有醛基,与HCN发生碳氧双键的加成反应。
(3)A→B为乙醇催化氧化生成乙醛,化学方程式为。
(4)C为,含有羟基、羧基,则具有相同官能团的同分异构体的结构简式为CH2OHCH2COOH;CH2=CHCOOH中官能团名称为碳碳双键、羧基。
(5)①丙烯酸甲酯的结构简式为,含有碳碳双键,可以与Br2发生加成反应生成CH2BrCHBrCOOCH3,①错误;
②该合成路线中与氢气在催化剂作用下生成甲醇,最后合成丙烯酸甲酯,因此有助于实现“碳中和”,②正确;
③丙烯酸甲酯的结构简式为,含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成聚丙烯酸甲酯,聚合物的结构简式为: ,③正确;
④CO2与H2反应生成甲醇,断裂CO2中的碳氧极性键和H2中的氢氢非极性键,④错误;
答案选②③。
地 城
考点04
化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
1.(2024-2025高一下·四川眉山市·期末)安全合理使用食品添加剂不仅能改善食品品质和色、香、味,还能起到防腐、保鲜等作用。下列物质不能用作食品添加剂的是
A.碳酸氢钠 B.亚硝酸钠 C.硫酸锌 D.三聚氰胺
【答案】D
【详解】A.碳酸氢钠(小苏打)是常见的膨松剂,A不符合题意;
B.亚硝酸钠在限量范围内可用作防腐剂(如腌制肉类),但过量有害,B不符合题意;
C.硫酸锌作为锌的补充剂,允许用于营养强化,C不符合题意;
D.三聚氰胺因毒性(如导致肾结石)被明确禁止添加,属于非法添加剂,D符合题意;
故选D。
2.(2024-2025高一下·四川德阳市·期末)下列食品添加剂与物质不相对应的是
A.营养强化剂——亚硝酸钠 B.豆腐凝固剂——硫酸钙
C.食品增味剂——谷氨酸钠 D.面包防腐剂——山梨酸钾
【答案】A
【详解】A.亚硝酸钠的主要功能是防腐和护色(保持肉类色泽),而营养强化剂通常为维生素或矿物质(如钙、铁),A错误;
B.硫酸钙(石膏)能使豆浆中的蛋白质凝固成豆腐,B正确;
C.谷氨酸钠(味精)通过增强鲜味提升食物口感,C正确;
D.山梨酸钾通过抑制微生物生长延长面包保质期,D正确;
故选A。
3.(2024-2025高一下·四川成都市·期末)化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A.应用于磁悬浮技术的超导陶瓷属于传统无机非金属材料
B.彩色糖果中使用了亚硝酸钠作为着色剂
C.氯化镁、硫酸钙均可作为制作豆腐时的凝固剂
D.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化
【答案】C
【详解】A.超导陶瓷属于新型无机非金属材料,而非传统材料(如玻璃、陶瓷等),A错误;
B.亚硝酸钠主要用作防腐剂,而非着色剂,着色剂通常为色素类物质(如胭脂红等),B错误;
C.氯化镁(盐卤)和硫酸钙(石膏)均能使豆浆中的蛋白质凝固,是制作豆腐的常用凝固剂,C正确;
D.煤的干馏是化学变化(分解生成新物质),而石油分馏是物理变化(仅分离组分),D错误;
答案选C。
4.(2024-2025高一下·四川成都市龙泉驿区·期末)生活中处处有化学,化学品必须合理使用。下列说法错误的是
A.硝酸铵是一种高效氮肥,可以直接施用
B.合理使用农药,尽可能选择高效、低毒、低残留的农药施用
C.包装上印有“OTC”标识的为非处方药,患者可按说明书要求使用
D.在规定范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响
【答案】A
【详解】A.硝酸铵虽然含氮量高,但直接施用易导致氮元素挥发或流失(硝酸铵易分解),需深施覆土,不能直接施用,A错误;
B.高效、低毒、低残留农药符合环保和健康要求,B正确;
C.“OTC”标识为非处方药,患者可自行按说明书使用,C正确;
D.食品添加剂在合理范围内使用是安全的,D正确;
故答案选A。
5.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)化学与生活紧密相关。下列有关化学知识在生活中的运用正确的是
A.硝酸铵含氮量高,可直接用作氮肥
B.BaSO4在医疗上可用作消化系统X射线检查用内服药剂,俗称“钡餐”
C.食物中的纤维素在人体内酶的作用下,最终水解为葡萄糖
D.食品本身或加工过程中的质量缺陷可通过使用食品添加剂来掩盖
【答案】B
【详解】A.硝酸铵虽然含氮量高,但其易吸湿结块且受热易分解,直接施用可能导致氮损失,需加工处理后使用,A错误;
B.BaSO4不溶于水和酸,不会被人体吸收,可用作“钡餐”辅助消化系统X射线检查,B正确;
C.人体缺乏分解纤维素的酶,因此纤维素无法在人体内水解为葡萄糖,C错误;
D.食品添加剂不可用于掩盖食品质量缺陷或腐败变质,此行为违反食品安全规定,D错误;
故选B 。
6.(2024-2025高一下·四川凉山州·期末)下列说法不正确的是
A.涤纶属于合成纤维
B.非处方药的包装上印有“OTC”标识
C.石油的分馏、煤的液化和气化、煤的干馏都是物理变化,石油的裂化、裂解都是化学变化
D.制取环氧乙烷:符合绿色化学的理念
【答案】C
【详解】A.世界上产量最大的合成纤维是以对苯二甲酸和乙二醇为原料合成得到的聚对苯二甲酸乙二酯(PET),它是一种高分子材料,PET是涤纶的主要成分,故A正确;
B.OTC是非处方药的标志,是Over The Counter的缩写,故B正确;
C.石油的分馏是物理变化,煤的液化和气化、煤的干馏、石油的裂化、裂解都是化学变化,故C错误;
D.制取环氧乙烷:,原子利用率100%,符合绿色化学的理念,D正确;
答案选C。
7.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)化学在环境保护、食品安全、药品制备等方面发挥着重要的作用。下列说法正确的是
A.为保证农作物高产,可大量施用化肥 B.阿司匹林能解热镇痛,可长期大量服用
C.二氧化硫有毒,不能作食品添加剂 D.氯化镁、硫酸钙是制作豆腐的凝固剂
【答案】D
【详解】A.过量化肥破坏土壤结构,污染环境,故为保证农作物高产,可适量施用化肥,而不能大量使用,A错误;
B.阿司匹林能解热镇痛,长期大量服用将产生水杨酸反应和胃肠道反应等副作用,药物需遵医嘱,长期大量服用有害,B错误;
C.二氧化硫有毒,SO2在食品中有限量使用,并非完全禁用,如葡萄酒中利用SO2抑制细菌生长,C错误;
D.MgCl2和CaSO4是豆腐凝固的常用物质,即氯化镁、硫酸钙是制作豆腐的凝固剂,D正确;
故答案为:D。
8.(2024-2025高一下·四川成都市树德中学·期末)辨析化学概念是化学学习的重要组成部分,下列有关概念辨析正确的是
A.均为酸性氧化物,在一定条件下均能与溶液反应
B.在101kPa下,水分解的热化学方程式为,则的燃烧热为
C.一定互为同系物,都能与发生取代反应,一定互为同系物,都能与发生加成反应
D.绿色化学的核心是利用化学原理对环境污染进行治理
【答案】B
【详解】A.是酸性氧化物,均能与强碱()反应生成盐和水,但与发生的是氧化还原反应,生成两种盐,不是酸性氧化物,A错误;
B.2mol液态水分解的,逆过程生成放热,则燃烧生成液态水放热,符合燃烧热定义,故的燃烧热为,B正确;
C.二者结构相似、组成相差1个“”,互为同系物且能与发生取代反应,但虽然组成相差1个“”,但可能结构不相似(如烯烃与环烷烃),不一定是同系物,C错误;
D.绿色化学核心是从源头减少污染,而非治理污染,D错误;
故选B。
9.(2024-2025高一下·四川成都市龙泉驿区·期末)环氧乙烷是一种重要的有机合成原料。
旧的合成方法是:
新的合成方法是:
新旧方法对比,下列说法错误的是
A.旧方法对环境污染大 B.新方法原料来源更易
C.新方法原子利用率高 D.新旧方法对设备腐蚀性都小
【答案】D
【详解】A.旧方法使用Cl2为原料,对环境污染大,故A正确;
B.与ClCH2CH2OH相比较,乙烯更易得,故B正确;
C.新方法原子利用率理论上是100%,比旧方法高,故C正确;
D.旧方法生成HCl,对设备有腐蚀性,故D错误;
答案选D。
10.(2024-2025高一下·四川巴中市·期末)某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含、、、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如图流程:
下列说法正确的是
A.固体1中只含有、
B.捕获剂所捕获的气体主要是CO
C.试剂X可以是空气,作用是除去
D.处理含废水时,发生的反应为:
【答案】B
【分析】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量的Ca(OH)2;气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,根据氮元素化合价变化情况可知,X可为空气或氧气,将部分一氧化氮氧化为二氧化氮,然后利用反应:获取亚硝酸钠(一氧化氮不和氢氧化钠反应),所以空气或氧气不能过量,否则得到硝酸钠,无法处理废水中的铵根离子;NaNO2与含有铵根的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,则气体2含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO。
【详解】A.生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量的Ca(OH)2,A错误;
B.气体2只含有N2和CO,N2无毒,故捕获剂捕获的气体主要为CO,B正确;
C.X可为空气或氧气,目的是把部分一氧化氮氧化为二氧化氮,C错误;
D.处理含废水时,发生的反应为:,D错误;
故选B。
11.(2024-2025高一下·四川绵阳市南山实验中学·期末)化学与人们的“衣、食、住、行”密不可分,请回答下列问题:
(1)衣:市场上的衣物琳琅满目,其主要成分有天然的棉、毛、丝及合成纤维,区分羊毛线和棉纱线的方法是_______。
(2)食:淀粉属于_______(选填“单糖”“二糖”或“多糖”),淀粉水解的产物为葡萄糖,葡萄糖分子中所含的官能团名称是_______。常用的食品包装袋由聚乙烯制成。由乙烯制备聚乙烯的化学方程式是_______。
(3)住:建筑物所用到的混凝土由水泥、沙子和碎石等与水混合而成,其中水泥属于_______(选填“传统无机非金属材料”或“新型无机非金属材料”)。
(4)行:汽车用到的汽油来源于石油,请根据下图石油的综合利用回答问题。
已知:原子利用率是指期望产物的总质量与生成物的总质量之比。
①反应I的化学方程式是_______。
②反应Ⅱ的反应类型是_______。
③比较反应的原子利用率大小:Ⅱ_______Ⅲ(选填“>”、“<”、“=”)。
【答案】(1)分别点燃羊毛线和棉纱线,有烧焦羽毛的特殊气味的是羊毛线,反之是棉纱线
(2) 多糖 羟基、醛基 为
(3)传统无机非金属材料
(4) 酯化反应 <
【详解】(1)羊毛的主要成分是蛋白质,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,棉纱线灼烧没有烧焦羽毛的气味,则区分羊毛线和棉纱线的方法是分别点燃羊毛线和棉纱线,有烧焦羽毛的特殊气味的是羊毛线,反之是棉纱线。
(2)淀粉是多糖的代表物,属于多糖;淀粉水解的产物为葡萄糖,葡萄糖是多羟基醛,所含官能团名称为羟基、醛基;乙烯在催化剂作用下可以发生加聚反应生成聚乙烯,化学方程式为。
(3)以黏土、石灰石为主要原料可以生产普通硅酸盐水泥,则水泥属于传统无机非金属材料。
(4)石油分馏可以获得石油气、汽油、重油,重油裂化获得汽油,继续裂解获得乙烯;乙烯与水在催化剂、加热条件下发生加成反应生成B,则B为乙醇;B氧化生成乙酸,乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生反应Ⅱ生成乙酸乙酯,也可以与乙烯在催化剂、加热条件下发生反应生成乙酸乙酯。
①反应I为乙烯与水在催化剂、加热条件下发生加成反应生成乙醇,化学方程式为;
②反应Ⅱ为乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,则反应类型是酯化反应;
③已知原子利用率是指期望产物的总质量与生成物的总质量之比,反应产物为乙酸乙酯和水,原子利用率小于100%,反应只生成乙酸乙酯,原子利用率为100%,因此原子利用率大小:Ⅱ<Ⅲ。
12.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)大气监控、能源利用、废水处理等都是化学工作者的重要工作。根据所学知识完成下列填空。
(1)大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响,过量会造成酸雨的物质是_____(填标号)。
a.一氧化碳 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.氮氧化物NOx
(2)煤的气化和液化是实现能源清洁化的重要途径。水煤气中CO和H2在加热、加压和催化剂存在条件下可以合成甲醇(CH3OH),甲醇可作为液体燃料。该合成反应的化学方程式为_____。
(3)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
2
Mg、Al
稀盐酸
偏向_____
3
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
实验1中,Al为_____极(填“正”或“负”):实验2中电流计指针偏向_____(填“Mg”或“Al”);实验3中Al电极的电极反应式为_____。
(4)化肥、炼油、稀土、钢铁等工业都会排放高浓度的氨氮废水,氨氮废水中氮元素多以、NH3·H2O形式存在。某研究团队设计的处理流程如下:
①过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通入空气将氨赶出并回收请用离子方程式表示过程所发生的反应_____。
②过程Ⅱ:在微生物的作用下实现转化,称为硝化过程。在碱性条件下,被氧气氧化成的总反应的离子方程式为_____。
③过程Ⅲ:在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH),实现转化,称为反硝化过程。当甲醇与3mol HNO3完全反应,转化为CO2时,消耗的CH3OH的质量为_____g
【答案】(1)c、d
(2)
(3) 负 Al
(4) 80
【详解】(1)由所给四种气体对环境的常见影响可知,主要导致酸雨的是二氧化硫和氮氧化物,故选。
(2)合成甲醇的化学方程式为:。
(3)实验 1(Al‐Cu-稀盐酸)电流表指针偏向 Cu,说明电子由 Al 流向 Cu,Al 为负极。实验 2(Mg‐Al-稀盐酸)由于 Mg 比 Al 更易失电子,Mg 为负极,指针应偏向正极 Al。实验 3(Mg‐Al-NaOH 溶液)实测指针偏向 Mg,可见 Al 在碱性溶液中更易失电子。Al 电极作负极反应式写为。
(4)①铵根与氢氧根不能共存,调 pH 并加热鼓入空气赶出NH3的离子方程式:。
②在碱性条件下由被氧气氧化成,氧气作氧化剂,化合价降低;氮元素化合价升高到价,作还原剂,总反应离子方程式为:。
③当与甲醇完全反应并使甲醇中的碳全部转化为时,硝酸的氮元素从价降低至价,得到;甲醇的碳元素从价升高到价,失去,根据电子转移守恒,可知二者的计量关系为:,可算出需甲醇,即消耗甲醇:。
试卷第1页,共3页
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专题07 化学与可持续发展
4大高频考点概览
考点01 自然资源的开发利用
考点02 海水资源的开发利用
考点03 煤、石油和天然气的综合利用
考点04 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
地 城
考点01
自然资源的开发利用
1.(2024-2025高一下·四川什邡中学·期末)下列有关自然资源的开发和利用的说法中,正确的是
A.石油的分馏、煤的干馏均属于物理变化
B.海水淡化的方法中,蒸馏法历史最久,技术和工艺较成熟,且成本最低
C.天然气是一种清洁的化石燃料,作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇
D.工业上可通过电解熔融的MgCl2和AlCl3来制备金属 Mg和 Al
2.(2024-2025高一下·四川眉山市·期末)下列关于金属冶炼的说法错误的是
A.HgO受热分解,工业上可用热分解法制汞
B.工业上常用电解饱和食盐水制金属钠
C.铁的冶炼可以通过一氧化碳还原氧化铁来完成
D.铝热反应是指铝作还原剂将不如它活泼的其他金属从其化合物中置换出来
3.(2023-2024高一下·四川绵阳市·期末)下列关于金属冶炼的说法正确的是
A.通常采用CO高温还原法冶炼金属铁
B.冶炼金属的方法本质上是由金属在自然界的含量决定的
C.铜的湿法冶炼是将金属钠投入到溶液中,从而置换出铜
D.用海水为原料制得精盐,再电解纯净的溶液可制得金属钠
4.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)自然资源是人类社会发展的物质基础。下列工业制备的转化关系错误的是
A.制备高纯硅:石英砂
B.制备硝酸:
C.制备硫酸:黄铁矿
D.海带灰提碘:海带灰含的溶液含的溶液
5.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.硝酸制备:
B.HCl制备:NaCl溶液H2和Cl2 HCl
C.冶炼铝:铝土矿Al2O3 AlCl3 Al
D.硫酸工业:FeS2SO2H2SO4
6.(2024-2025高一下·四川巴中市·期末)在指定条件下,下列制备过程涉及的物质间转化均可实现的是
A.金属Mg的制备:溶液
B.工业制硝酸:
C.工业制硫酸:黄铁矿
D.侯氏制碱法制纯碱:饱和食盐水
7.(2024-2025高一下·四川眉山市·期末)下列实验装置能达到实验目的的是
A.铝热反应冶炼金属镁
B.吸收并防倒吸
C.制取氯气
D.制备无水
A.A B.B C.C D.D
8.(2024-2025高一下·四川成都嘉祥外国语学校·期末)钛合金广泛应用于航空航天、军事装备、医疗器械、海洋工程及体育用品等领域。由钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁,化学式为FeTiO3)制备钛的流程如下:
回答下列问题:
(1)FeTiO3中Ti为___________价;CH3OH是___________(填“电解质”或“非电解质”)。
(2)Ti应用于“航空航天”,则可推测其最不可能具有的性质是___________(填标号)。
a.硬度大 b.密度大 c.熔点高 d.抗腐蚀
(3)“氯化”反应的化学方程式为:___________。
2FeTiO3+___+ ___C ___CO+ ____FeCl3+_____
(4)实际生产中,制钛需在氩气环境下操作,其目的是___________。
(5)Ti的粗产品是TiCl4、Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,加热的温度略高于___________℃即可。
TiCl4
Ti
Mg
MgCl2
熔点/℃
25.0
1667
648.8
714
沸点/℃
136.4
3287
1090
1412
(6)“冶炼”时,得到金属镁的化学方程式为___________。
(7)现有w吨含80%FeTiO3的钛铁矿,假设制备过程损失5%,则最终获得Ti的质量为___________吨。
9.(2023-2024高一下·四川凉山州·期末)矿物资源的利用有着非常重要的意义。
(1)金属铜常用的冶炼方法是_______。
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法 D.物理富集
(2)以某含硅废石(含78%,13%、MgO9%)为原料,工业上采用以下工艺回收Si、Al、Mg。
①为提高酸浸效率,可采取的措施是_______(写两条)。
②请写出矿渣焙烧的化学方程式:_______,制取精硅路径中可循环使用的物质是_______。
③浸取液与碱反应除了生成外,还生成另一种可溶性物质(酸与碱反应除外)的离子反应方程式_______。写出由无水氯化镁获得镁单质的方程式:_______。能否_________电解氯化铝获得Al单质,理由是:_______。
10.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)海洋约占地球表面积的71%,对其开发利用具有广阔的前景。
I.金属钛用途广泛。从海水中提取Mg和,并联合用金红石(主要成分)冶炼金属钛,其主要工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)试剂a最好选用_______(填化学式),原因是_______。
(2)由溶液制备一定需要用到的仪器有_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)反应①除生成外还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为_______。
(4)不同温度下,反应②中钛提取率随时间变化曲线如图所示,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为_______℃、_______min。
Ⅱ、下图是从海水中提取精盐和溴的流程示意图。
(5)过程①的试剂加入顺序为NaOH溶液、_______、_______,过滤,加入适量稀盐酸,蒸发结晶。
(6)过程③发生反应的离子方程式为_______。
(7)过程②③④的主要目的是_______。
地 城
考点02
海水资源的开发利用
1.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)下列方程式与所给事实不相符的是
A.把铜丝放入浓硝酸中:
B.用5%的Na2SO4溶液能有效除去粗盐中的BaCl2:
C.用焦炭还原石英砂制粗硅:
D.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
2.(2024-2025高一下·四川凉山州·期末)海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是
A.除去粗盐中的、、等杂质,①中加入试剂的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取溶液、无水及电解熔融状态的几个阶段
C.用萃取溴水中的,分液时层应从分液漏斗的上口倒出
D.水溶液吸收的离子方程式为
3.(2024-2025高一下·四川遂宁·期末)从海带中提取碘的实验过程如下图所示:
下列说法错误的是
A.实验步骤①中用到的仪器有酒精灯、蒸发皿、泥三角、三脚架
B.步骤③中的操作名称是过滤
C.步骤④中反应的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
D.海带中的硫酸盐、碳酸盐等,在实验步骤⑤中实现与碘的分离
4.(2023-2024高一下·四川成都外国语学校·期末)海洋中有丰富的矿产、能源和水产资源,如图所示利用海水的部分流程。
下列有关说法正确的是
A.步骤②制取的原理是利用其溶解度比较小
B.步骤②属于化合反应,步骤③属于分解反应
C.在⑤⑥⑦步骤中,溴元素均被氧化
D.工业上通过电解饱和溶液制取金属钠
5.(2024-2025高一下·四川成都蓉城名校联盟·期末)海水资源的综合利用是化学工业的重要课题之一,海水开发利用的部分流程如图所示。下列说法正确的是
A.用蒸馏法进行海水淡化比离子交换法更节能
B.步骤①除去粗盐中的杂质,加入试剂的顺序可以是,过滤后加盐酸
C.步骤②工业上通过电解饱和食盐水制备金属钠
D.步骤③可用溶液吸收,发生反应的离子方程式如下:
6.(2023-2024高一下·四川凉山州·期末)“空气吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术,其流程图如下。下列说法不正确的是
A.“吸收”过程是对溴的富集
B.“分离”过程中采取的是过滤操作
C.“吸收”过程所发生的反应,其离子方程式为
D.保存液溴的过程中,水封的主要目的是防止或减弱的挥发
7.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)海洋约占地球表面积的71%,综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁等物质,其流程如图所示:
(1)粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质。为制得纯净的NaCl晶体,粗盐溶解后,除去可溶性杂质所需试剂依次为:___________溶液(填写化学式,下同)、NaOH溶液、___________溶液、___________溶液。
(2)“X溶液”中溶质的主要成分为___________。
(3)往母液中加碱可沉淀Mg2+,工业上一般加入石灰乳而不加入NaOH溶液的主要原因为___________。
(4)从海水中提取的Mg可联合金红石(主要成分TiO2)冶炼金属钛,工艺流程如图所示:
①第I步在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体,则该步骤的化学方程式为___________。
②海绵钛除杂时得到的MgCl2可以循环使用,在上述工艺流程中还可循环使用的物质有___________(填化学式)。
③第Ⅱ步中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,工业实际生产中选择1000℃左右进行,请解释原因___________。
8.(2024-2025高一下·四川资阳市·期末)海水是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图。
(1)粗盐中的、、,需要加入①过量的溶液 ②过量的溶液 ③过量的饱和溶液,静置过滤后经过调值、加热即可获得精盐溶液。三种溶液加入顺序不合理的是_______。(填字母)
A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③②①
(2)反应I、II中属于放热反应的是_______(填“I”或“II”)。
(3)过程III中包含了制备溶液、晶体、无水等。工业上冶炼金属镁采用的是_______(填字母),反应的化学方程式为_______。
A.电解法 B.热还原法 C.富集法 D.铝热法
(4)被水溶液吸收时发生的离子方程式是_______,反应IV、V、VI中溴元素被氧化的有_______。(填“IV”“V”或“VI”)
(5)从海水中提取硼酸()已经被化学工作者广泛关注。已知硼酸结构、性质与相似,写出硼酸与NaOH溶液反应的化学方程式_______。
9.(2023-2024高一下·四川成都市温江区·期末)海洋资源的利用具有广阔前景。回答下列问题:
Ⅰ.从海带中提取碘单质
(1)“灼烧”过程需要用到的仪器为酒精灯、三脚架、泥三角、___________,“操作X”的名称为___________。
(2)若试剂a选择MnO2(已知MnO2生成Mn2+),该步反应的离子方程式为___________。
(3)请设计一种检验水溶液中含有碘单质的方法:___________。
(4)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等,在操作___________(填序号)实现与碘的分离。
Ⅱ.从海水中提取Mg和Cl2,并联合用金红石(主要成分TiO2)冶炼金属钛,其主要工艺流程如下。
回答下列问题:
(5)从试剂①选择下列___________(填序号)最经济。
a.NaOH溶液 b.石灰乳 c.氨水
(6)由溶液制备的具体步骤为___________、___________过滤、洗涤、干燥。
(7)反应①除生成外还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为___________。
(8)反应②需要在稀有气体氛围中进行的原因是___________。
10.(2024-2025高一下·四川成都市九区县·期末)海水是资源的宝库,是人类可持续发展的重要资源来源。下图是海水综合利用联合工业体系的简易示意图。
回答下列问题:
(1)海水淡化的主要方法有___________(写出两种)。
(2)试剂a是___________(写化学式,下同),试剂b是___________。
(3)工业上电解获取金属镁的化学方程式为___________。
(4)由海水制取的过程中,两次加入的作用依次是___________、___________。(用离子方程式表示)
(5)下图是的溶解度曲线,为提高的析出量,操作A包括___________、___________、洗涤。
地 城
考点03
煤、石油和天然气的综合利用
1.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)煤、石油和天然气的综合利用是人类研究的重大课题,下列过程属于物理变化的是
A.煤的干馏 B.煤的气化 C.石油裂解 D.石油分馏
2.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)下列过程属于物理变化的是
A.煤的干馏 B.石油分馏 C.油脂氢化 D.重油裂化
3.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A.通过煤的干馏获得煤油 B.通过石油的分馏得到乙烯
C.通过油脂的皂化反应得到甘油 D.通过纤维素的水解直接获得乙醇
4.(2024-2025高一下·四川成都市蓉城名校联盟·期末)工业上以煤、石油等化石燃料为原料生产高分子材料。下列说法正确的是
A.石油的分馏,煤的气化和液化都是物理变化
B.煤的干馏可获得出炉煤气、煤焦油、焦炭等物质
C.硫化橡胶、合成纤维、光导纤维都是有机高分子材料
D.(聚氯乙烯)塑料老化过程中会发生加成反应
5.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关材料的说法不正确的是
A.新型陶瓷碳化硅可用作耐高温半导体材料
B.碳纳米材料是一类新型无机非金属材料,主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等,其中的富勒烯、石墨烯属于烯烃
C.以石油、天然气和煤等为原料制得的有机小分子可用于生产合成纤维
D.线型结构的橡胶通过硫化处理可转变为网状结构,该变化属于化学变化
6.(2024-2025高一下·四川巴中市·期末)“科学、安全有效和合理地开发自然资源和使用各种化学品”人人有责,下列说法正确的是
A.化学要研究如何合理开发利用金属矿物,铝的冶炼一般采用热还原法
B.煤的干馏属于物理变化,可以获得重要的化工原料
C.阿司匹林长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕等不适症状
D.亚硝酸钠具有一定毒性,还会与食物作用生成致癌物,因此不能作为食品防腐剂
7.(2024-2025高一下·四川德阳市·期末)某地区已探明蕴藏着丰富的赤铁矿(主要成分为,还含有等杂质)、煤、石灰石和黏土。现拟在该地区建设大型炼铁厂、焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成一定规模的工业体系,其关系如图。下列说法错误的是
A.图中b、d工厂分别为焦化厂、水泥厂
B.a、b、c工厂均涉及氧化还原反应
C.炼铁厂的炉渣和发电厂的粉煤灰都可作为水泥厂的原料
D.利用5.6t生石灰充分吸收煤燃烧的气体产物,最多增重4.4t
8.(2023-2024高一下·四川乐山市·期末)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.燃煤脱硫脱氮有利于实现碳中和 B.石油分馏属于化学变化
C.可用于制作家用电器的芯片 D.新型陶瓷碳化硅可用作砂纸和砂轮的磨料
9.(2023-2024高一下·四川雅安市·期末)有关资源的开发利用、环境保护,下列说法正确的是
A.煤和水煤气均是二次能源
B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
C.煤的干馏、液化与石油的分馏、催化裂化均是化学变化
D.用CO和H2为原料合成甲醇(CH3OH)或乙酸(CH3COOH)时,原子利用率均可达到100%
10.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)2021年,我国实现了直接将原油转化为乙烯等化工原料的蒸汽裂解技术的应用。下图是生产涂料树脂(PMA)的单体(丙烯酸甲酯)的一种合成路线。
已知:(R为烃基)。
回答下列问题:
(1)“操作X”的名称是_______;据图中虚线框内的信息分析,所得结论错误的是_______(选填序号)。
①裂化与裂解都是化学变化
②裂化的主要目的是提高轻质燃油的产量
③裂解只能生成烯烃
④直接裂解能提高基础化工原料的产率
(2)B与HCN反应的反应类型是_______。
(3)A→B反应的化学方程式为_______。
(4)与C具有相同官能团的同分异构体的结构简式为_______;CH2=CHCOOH中官能团名称为_______。
(5)结合上述合成路线判断,下列有关说法正确的是_______(选填序号)。
①丙烯酸甲酯与Br2反应生成CH2BrCH2COOCH2Br
②该合成路线有助于实现“碳中和”
③聚丙烯酸甲酯的结构简式为:
④CO2与H2反应只断裂非极性键
地 城
考点04
化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
1.(2024-2025高一下·四川眉山市·期末)安全合理使用食品添加剂不仅能改善食品品质和色、香、味,还能起到防腐、保鲜等作用。下列物质不能用作食品添加剂的是
A.碳酸氢钠 B.亚硝酸钠 C.硫酸锌 D.三聚氰胺
2.(2024-2025高一下·四川德阳市·期末)下列食品添加剂与物质不相对应的是
A.营养强化剂——亚硝酸钠 B.豆腐凝固剂——硫酸钙
C.食品增味剂——谷氨酸钠 D.面包防腐剂——山梨酸钾
3.(2024-2025高一下·四川成都市·期末)化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A.应用于磁悬浮技术的超导陶瓷属于传统无机非金属材料
B.彩色糖果中使用了亚硝酸钠作为着色剂
C.氯化镁、硫酸钙均可作为制作豆腐时的凝固剂
D.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化
4.(2024-2025高一下·四川成都市龙泉驿区·期末)生活中处处有化学,化学品必须合理使用。下列说法错误的是
A.硝酸铵是一种高效氮肥,可以直接施用
B.合理使用农药,尽可能选择高效、低毒、低残留的农药施用
C.包装上印有“OTC”标识的为非处方药,患者可按说明书要求使用
D.在规定范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响
5.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)化学与生活紧密相关。下列有关化学知识在生活中的运用正确的是
A.硝酸铵含氮量高,可直接用作氮肥
B.BaSO4在医疗上可用作消化系统X射线检查用内服药剂,俗称“钡餐”
C.食物中的纤维素在人体内酶的作用下,最终水解为葡萄糖
D.食品本身或加工过程中的质量缺陷可通过使用食品添加剂来掩盖
6.(2024-2025高一下·四川凉山州·期末)下列说法不正确的是
A.涤纶属于合成纤维
B.非处方药的包装上印有“OTC”标识
C.石油的分馏、煤的液化和气化、煤的干馏都是物理变化,石油的裂化、裂解都是化学变化
D.制取环氧乙烷:符合绿色化学的理念
7.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)化学在环境保护、食品安全、药品制备等方面发挥着重要的作用。下列说法正确的是
A.为保证农作物高产,可大量施用化肥 B.阿司匹林能解热镇痛,可长期大量服用
C.二氧化硫有毒,不能作食品添加剂 D.氯化镁、硫酸钙是制作豆腐的凝固剂
8.(2024-2025高一下·四川成都市树德中学·期末)辨析化学概念是化学学习的重要组成部分,下列有关概念辨析正确的是
A.均为酸性氧化物,在一定条件下均能与溶液反应
B.在101kPa下,水分解的热化学方程式为,则的燃烧热为
C.一定互为同系物,都能与发生取代反应,一定互为同系物,都能与发生加成反应
D.绿色化学的核心是利用化学原理对环境污染进行治理
9.(2024-2025高一下·四川成都市龙泉驿区·期末)环氧乙烷是一种重要的有机合成原料。
旧的合成方法是:
新的合成方法是:
新旧方法对比,下列说法错误的是
A.旧方法对环境污染大 B.新方法原料来源更易
C.新方法原子利用率高 D.新旧方法对设备腐蚀性都小
10.(2024-2025高一下·四川巴中市·期末)某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含、、、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如图流程:
下列说法正确的是
A.固体1中只含有、
B.捕获剂所捕获的气体主要是CO
C.试剂X可以是空气,作用是除去
D.处理含废水时,发生的反应为:
11.(2024-2025高一下·四川绵阳市南山实验中学·期末)化学与人们的“衣、食、住、行”密不可分,请回答下列问题:
(1)衣:市场上的衣物琳琅满目,其主要成分有天然的棉、毛、丝及合成纤维,区分羊毛线和棉纱线的方法是_______。
(2)食:淀粉属于_______(选填“单糖”“二糖”或“多糖”),淀粉水解的产物为葡萄糖,葡萄糖分子中所含的官能团名称是_______。常用的食品包装袋由聚乙烯制成。由乙烯制备聚乙烯的化学方程式是_______。
(3)住:建筑物所用到的混凝土由水泥、沙子和碎石等与水混合而成,其中水泥属于_______(选填“传统无机非金属材料”或“新型无机非金属材料”)。
(4)行:汽车用到的汽油来源于石油,请根据下图石油的综合利用回答问题。
已知:原子利用率是指期望产物的总质量与生成物的总质量之比。
①反应I的化学方程式是_______。
②反应Ⅱ的反应类型是_______。
③比较反应的原子利用率大小:Ⅱ_______Ⅲ(选填“>”、“<”、“=”)。
12.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)大气监控、能源利用、废水处理等都是化学工作者的重要工作。根据所学知识完成下列填空。
(1)大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响,过量会造成酸雨的物质是_____(填标号)。
a.一氧化碳 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.氮氧化物NOx
(2)煤的气化和液化是实现能源清洁化的重要途径。水煤气中CO和H2在加热、加压和催化剂存在条件下可以合成甲醇(CH3OH),甲醇可作为液体燃料。该合成反应的化学方程式为_____。
(3)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
2
Mg、Al
稀盐酸
偏向_____
3
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
实验1中,Al为_____极(填“正”或“负”):实验2中电流计指针偏向_____(填“Mg”或“Al”);实验3中Al电极的电极反应式为_____。
(4)化肥、炼油、稀土、钢铁等工业都会排放高浓度的氨氮废水,氨氮废水中氮元素多以、NH3·H2O形式存在。某研究团队设计的处理流程如下:
①过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通入空气将氨赶出并回收请用离子方程式表示过程所发生的反应_____。
②过程Ⅱ:在微生物的作用下实现转化,称为硝化过程。在碱性条件下,被氧气氧化成的总反应的离子方程式为_____。
③过程Ⅲ:在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH),实现转化,称为反硝化过程。当甲醇与3mol HNO3完全反应,转化为CO2时,消耗的CH3OH的质量为_____g
试卷第1页,共3页
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专题07 化学与可持续发展
考点01 自然资源的开发利用
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
B
A
C
B
D
D
8.【答案】(1) +4 非电解质
(2)b
(3)2FeTiO3+7Cl2+6C 6CO+ 2FeCl3+2TiCl4
(4)避免Mg、Ti被氧化
(5)1412
(6)
(7)0.24w
9.【答案】(1)B
(2) 粉碎含硅废石、增大盐酸浓度
H2、HCl
否 氯化铝为共价化合物,熔融状态不导电
10.【答案】(1) 石灰乳 便宜易得,原料丰富
(2)AC
(3)
(4) 1000℃ 30min
(5) BaCl2溶液 Na2CO3溶液
(6)
(7)富集溴元素
考点02 海水资源的开发利用
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
B
A
A
D
B
7.【答案】(1) BaCl2 Na2CO3 HCl
(2)NH4Cl
(3)石灰乳的来源更广泛,价格更低廉
(4) TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO Mg、Cl2 800℃ Ti的提取率太低,1000℃和1500℃Ti提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为1000℃
8.【答案】(1)D
(2)II
(3) A
(4) IV、VI
(5)
9.【答案】(1) 坩埚 过滤
(2)
(3)取水溶液少许于试管中,滴入几滴淀粉溶液,如溶液变蓝色,则含有碘单质(答案合理均可)
(4)Y
(5)b
(6) 蒸发浓缩 冷却结晶
(7)
(8)作保护气,防止金属镁与空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应,防止钛被氧化(合理即可)
10.【答案】(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法
(2) Ca(OH)2 HCl
(3)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
(4) Ca2++CO =CaCO3↓ 2Li++CO =Li2CO3↓
(5) 蒸发浓缩 趁热过滤
考点03 煤、石油和天然气的综合利用
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
B
C
B
B
C
D
D
D
10.【答案】(1)分馏 ③
(2)加成反应
(3)
(4) CH2OHCH2COOH 碳碳双键、羧基
(5)②③
考点04 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
A
B
C
D
B
D
B
11.【答案】(1)分别点燃羊毛线和棉纱线,有烧焦羽毛的特殊气味的是羊毛线,反之是棉纱线
(2) 多糖 羟基、醛基 为
(3)传统无机非金属材料
(4) 酯化反应 <
12.【答案】(1)c、d
(2)
(3) 负 Al
(4) 80
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