1、4.2 课时作业一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1(2015山东济宁高一检测)绿色化学是从源头上防止污染产生或将化学过程对环境的负面影响降低到最低限度的化学。不仅化工生产应遵循绿色化学的原则，化学实验也应遵循绿色化学的原则，实现原料和过程的绿色化。下列实验或实验过程遵循绿色化学原则的是()A用过量的氯气进行性质实验B用双氧水代替高锰酸钾制氧气C用溴水代替碘水进行萃取实验D用铜粉代替铜丝进行Cu和浓硝酸的反应【解析】选项A，氯气有毒，倡导进行氯气性质的微型实验；选项B，用双氧水代替高锰酸钾制氧气，提高了原子的利用率；选项C，溴水易挥发、溴蒸气有毒。萃取操作时用碘水代替溴水能减
2、少对实验室的污染；选项D，用铜丝进行Cu和浓硝酸的反应可随时控制反应的进行和停止来减少氮氧化物对大气的污染。所以采用铜丝和浓硝酸进行实验。【答案】B2下列措施中不符合节能减排的是()A大力发展火力发电，解决电力紧张问题B在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫D用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气【答案】A3(2015山东滨洲高一检测)下列关于煤气、液化气和天然气的说法正确的是()A煤气主要成分是氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳B液化石油气是将甲烷压缩后成为液态的燃料C北京奥运会“祥云”火炬和家用打火机所用燃料均为丙烷，它是液化石油气的成分
3、之一D家用液化石油气与天然气成分相同，但纯度不同【解析】焦炉气的主要成分为氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳，而煤气的主要成分则为氢气和一氧化碳，A错；液化石油气的主要成分为丙烷和丁烷，B、D错误。【答案】C4下列有关环境问题的说法正确的是()A燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的含量B臭氧的含量越高越有利于人体健康CpH在5.67.0之间的降水通常称为酸雨D含磷合成洗涤剂易被细菌分解，因此不会导致水体污染【解析】燃煤时加入石灰石发生如下反应：CaCO3CaOCO2，CaOSO2=CaSO3及2CaSO3O2=2CaSO4(矿渣)，因此能减少废气中SO2的含量，A项正确；空气中臭氧体积分数低于1
4、05%时可加速血液循环令人产生振奋的感觉，但高于此值时会对人体产生伤害，B项错误；只有pH7，液体Y是一种黑色黏稠状液体C气体Z易燃，可还原CuO，也可使溴水褪色D液体Y是一种纯净物【解析】煤隔绝空气加强热条件下，可分解得到多种物质，这个过程叫煤的干馏，属于化学变化，A项正确；所得产物中有气体(焦炉气)、液体(煤焦油)、固体(焦炭)，此外还有粗氨水等，B项正确；焦炉气的主要成分有H2、CH4，另有少量的CO、C2H4等气体，C项正确；煤焦油是含有许多芳香族化合物的复杂混合物，D项错误。【答案】D9(2015聊城高一检测)在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原
5、子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济”原则的是()置换反应化合反应分解反应取代反应加成反应复分解反应加聚反应A BC D【解析】化合反应、加成反应和加聚反应均只有一种产物，即反应物原子全部转化为欲制得产物，符合“绿色化学工艺”的要求，其他各反应反应物中的原子部分转化为欲制得的产物。【答案】B10(2015试题调研)“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：CO2CO2，下面关于该过程的说法不正确的是()A煤的气化可以减少煤直接燃
6、烧对环境造成的粉尘污染B第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失C煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高D上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气【解析】虽然在煤的气化过程中，会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到气态燃料的热利用率高，且较清洁，故从总体来看煤气化或液化后使用是合理的，B项错误，A、C项正确；因反应CO2CO2中的氧气用空气代替，故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2，H2，D项正确。【答案】B二、非选择题(本题包括5小题，共50分)11(10分)现有下列分离和操作方法
7、：A溶解 B裂解C分馏 D裂化E干馏 F蒸馏G电解 H过滤I萃取 J分液请将所选方法的字母填在横线上(只填一种)。(1)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等_。(2)从原油中分离出汽油、煤油、柴油等_。(3)将乙酸乙酯和水分离_。(4)将海水淡化_。(5)从无水MgCl2中提取金属镁_。【解析】将煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等属于煤的干馏；从原油中分离出汽油、煤油、柴油等属于石油的分馏；乙酸乙酯和水均为液体且互不相溶，可利用分液的方法将其分开；淡化海水可利用蒸馏的方法；电解无水MgCl2可制得金属镁，同时得到副产品氯气。【答案】(1)E(2)C(3)J(4)F(5)G12(10分)(2015山东淄
8、博高一检测)(1)有人称煤炭是“工业的粮食”，通过煤的综合利用可以获得重要化工原料，如焦炭，它是煤的_(填“蒸馏”或“干馏”)得到的，可用于_(填出一种用途)；以煤为原料可以制得水煤气，其反应的化学方程式为_。(2)聚苯乙烯的结构为，试回答下列问题：聚苯乙烯重复出现的结构单元是_，单体是_。实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000，则该高聚物的结构单元重复出现的次数：n_。【解析】(2)本题考查了聚合物的结构单元、单体、聚合度的判断，正确理解相关概念，掌握聚合物结构特征是解决这类试题的关键。根据化学方程式：，可以确定聚苯乙烯的单体为。重复出现的结构单元为；当Mr52 000时，
9、则重复出现的次数：n500。【答案】(1)干馏金属冶炼C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)(2) (3)50013(8分)(2015宁波高一检测)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。请回答下列问题：(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有_。(填写字母编号)A温室效应 B酸雨C粉尘污染 D水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石
10、灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为_。亚硫酸氢钙被足量氧气氧化成硫酸钙的化学方程式为_。【解析】(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2，分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨。没有营养元素排入水中，不会引起水体富营养化。(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2。亚硫酸氢钙具有还原性，可被氧化为硫酸钙。【答案】(1)A、B、C(2)Ca(HCO3)2(或碳酸氢钙)Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO414(10分)(2015经典习
11、题选萃)以下是绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答有关问题：(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)_。ACH2=CH2HClCH3CH2ClBCH3CH2OHHClCH3CH2ClH2OCCH3CH3Cl2CH3CH2ClHClDCH2=CHClH2CH3CH2Cl由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是_反应(填反应类型)。(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S2、NO和CN等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN氧化成无毒气体的离子方程式_，并说明该
12、方法的优点_。(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图：活性炭的作用是_；O3消毒的优点是_。【答案】(1)A、D加成(2)2ClO22CN=2CO2N22Cl产生了无毒的CO2和无毒无害的N2(3)吸附水中有机物(或去除水中的异味)反应产物无毒无害15(12分)(2015山东潍坊高一检测)某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如下图，实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管中有少量液体凝结，试管中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管中液体气味，具有汽油的气味。(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为_，加入药品之前的操作为_，长导管的作用是_；(2)试管中少量液体凝结说明了_；(3)试管中溶液褪色说明了_。(4)能否用试管中的液体萃取溴水中的溴，理由是_。(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_。(6)石油裂化的重要意义是_。【答案】(1)从下往上，从左往右检验装置的气密性导气、冷凝气体(2)裂化生成了5个碳原子以上的烃(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃(4)不能，因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应(5)C20H42C10H22C10H20(6)可提高石油产品中轻质燃油特别是汽油的产量和质量
