1、资源综合利用 环境保护(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)1.(2020长治高一检测)绿色交通工具是指在行驶中对环境不发生污染或只发生微量污染的载客工具。下列不属于绿色交通工具的是()【解析】选D。柴油是来自石油的二次能源,石油是不可再生能源,且柴油燃烧可能会产生CO、NOx等气体污染大气,故柴油汽车不属于绿色交通工具。【加固训练】“环境问题”是当今全球共同关注的焦点,在哥本哈根气候大会上中国发挥了重要的作用。下列对环境造成危害的一组首要污染物是()A.CO2、SO2、O2B.SO2、NO2、可吸入颗粒物C.CO2、N2、O2D.NO2、N2、可吸入颗粒物【解
2、析】选B。凡是属于空气成分的均不属于污染物。A项中CO2、O2,C项中CO2、N2、O2,D项中N2均不属于污染物;B项中SO2、NO2、可吸入颗粒物均为大气污染物,故选B项。2.化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是()A.将地沟油回收加工成燃料,可提高资源的利用率B.煤的干馏与石油的分馏均属于化学变化C.用点燃闻气味的方法可鉴别蚕丝与人造纤维D.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用【解析】选B。地沟油回收是变废为宝,将其加工成燃料,可提高资源的利用率,故A正确;将煤隔绝空气加强热使其分解的反应为煤的干馏,故为化学变化;利用石油中各组分的沸点的不同,用加热的方法使其分离的操作为石油的
3、分馏,故为物理变化,故B错误;蚕丝主要成分为蛋白质,点燃时有烧焦羽毛的气味,人造纤维点燃时气味与蚕丝不同,可鉴别,故C正确;化石燃料不能再生,且燃烧污染严重,故应开发利用新能源,减少化石燃料的使用,故D正确。3.煤、石油、天然气是常见的化石燃料,关于它们的说法不正确的是()A.石油分馏可获得石油气、汽油、煤油等石油产品B.石油催化裂化是工业上获得乙烯的主要途径C.天然气是一种清洁的化石燃料,也是一种重要的化工原料,可用来制取甲醇和合成氨D.煤的液化、气化以及煤的干馏均属于化学变化【解析】选B。根据沸点高低可利用石油分馏获得石油气、汽油、煤油、柴油、重油等,故A正确;石油的催化裂化是把相对分子质
4、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,目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,故B错误;天然气燃烧生成二氧化碳和水,是一种清洁的化石燃料,也是一种重要的化工原料,可以用来制取甲醇和合成氨,故C正确;煤的气化(生成CO和氢气)、煤的液化(生成甲醇)和煤的干馏(煤隔绝空气加强热使之分解的过程)均为化学变化,故D正确。【加固训练】近几年,“雾霾”一直是人们所关注的对象,如图为雾霾的主要成分示意图。下列说法不正确的是()A.SO2和NxOy溶于水均只生成酸B.重金属离子可导致蛋白质变性C.苯是最简单的芳香烃D.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要
5、因素【解析】选A。A.SO2溶于水生成亚硫酸,而NxOy溶于水生成酸,可能还有其他氮的氧化物,错误;B.重金属离子会使蛋白质失去生理活性,可导致蛋白质变性,正确;C.苯是含有苯环的最简单的芳香烃,正确;D.大量燃烧化石燃料时由于不完全燃烧而产生大量的固体小颗粒扩散到空气中,因此是造成雾霾天气的一种重要因素,正确。4.(2020秦皇岛高一检测)用金属铜制取硝酸铜,从节约原料和防止环境污染方面考虑,最好的方法是()A.铜硝酸铜B.铜硝酸铜C.CuCuCl2Cu(NO3)2D.CuCuOCu(NO3)2【解析】选D。A中反应为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O;B中反应为3C
6、u+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。两个反应都既浪费原料(HNO3),又污染大气(有NO2和NO气体放出)。C中,Cu在Cl2中燃烧会造成大气污染,用AgNO3做反应物不经济。D中反应为2Cu+O22CuO,CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2O,符合题目要求。【加固训练】 “绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此,由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中,你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是()A.MgMg(NO3)2B.MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2C.MgMgOMg(NO3)2D.MgMgSO4Mg(NO3)2【解析】选C。A方案
7、虽然步骤少,但反应过程中会产生大量氮氧化合物,污染空气,另外消耗原料也多,不符合“绿色化学”的要求;B方案步骤烦琐,原料种类多,不符合“绿色化学”的要求;C方案步骤较少,节约原料,无污染,符合“绿色化学”的要求;D方案消耗原料较多,在第一步还会产生大量的SO2气体,污染空气,不符合“绿色化学”的要求。5.(2020黄山高一检测)秸秆、稻草等生物质是一种污染小的可再生能源,其主要转化途径及主要产物如图。下列有关说法错误的是()A.生物质能所含能量本质上来源于太阳能B.由秸秆等物质水解获得的乙醇属生物质能C.生物质裂化获得的汽油、柴油等属于纯净物D.由秸秆稻草等发酵获得的沼气,主要成分是甲烷【解析
8、】选C。生物质能本质上来源于太阳能,故A正确; 乙醇来源于纤维素,属于生物质能,故B正确;汽油、柴油等属于混合物,故C错误;D.沼气的主要成分是甲烷,故D正确。【加固训练】绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物,不产生副产物,实现零排放。下列说法与“节能减排”不相符的是()A.为推广氢能的使用,工业上可采用电解水法制取大量氢气B.将石油裂化、裂解,综合利用石油资源C.有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源D.倡导“绿色化学”理念,逐步实现化工企业零排放【解析】选A。用电解水法制取H2会消耗大量电能,与“节能减排
9、”不相符,A项符合题意;将石油进行深加工能提高原料的利用率,符合“节能减排”,B项不符合题意;资源是有限的,有节制地开采煤、石油、天然气等符合“节能减排”,C项不符合题意;实现工业零排放是原子经济性的目的,符合绿色化学理论,D项不符合题意。6.(2020唐山高一检测)我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列有关说法正确的是()石油中含有C5C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油石油的分馏是化学变化石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测的是混合液的温度石油分馏得到的汽油仍是混合物A.B.C.D.【解析】选C。石油的分馏是依据原油中各组分的沸点不同经加热汽化和冷凝而分离的操
10、作,故为物理变化,错;石油分馏实验中,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,以测量馏出蒸气的温度,故错。7.(2020长沙高一检测)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:下列说法不正确的是()A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B.X可以是空气,且需过量C.捕获剂所捕获的气体主要是COD.处理含N废水时,发生反应的离子方程式为N+NN2+2H2O【解析】选B。工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成固体1为CaCO3、CaSO3,气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气
11、体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,NaNO2与含有N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。工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成CaCO3、CaSO3,因氢氧化钙过量,则固体1主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,故A正确;由分析可知,气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,故B错误;气体2含有CO、N2,经捕获剂得到氮气和CO,所捕获的气体主要是CO,防止污染空气,
12、故C正确;NaNO2与含有N的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,发生氧化还原反应,离子方程式为N+NN2+2H2O,故D正确。8.发展以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是()A.发展氢能和太阳能B.限制塑料制品的使用C.提高原子利用率,发展绿色化学D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂【解析】选D。所谓低碳经济,是指在可持续发展理念的指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能、限制塑料制品的使用和发展
13、绿色化学,都符合低碳经济的要求。9.(教材二次开发原创题)某混合气体先通过溴水,溴水褪色;再通过灼热的CuO粉末,黑色粉末变为红色;最后剩余气体点燃,火焰为淡蓝色,且生成二氧化碳和水,则原混合气体是()A.水煤气B.液化石油气C.石油裂解气D.焦炉气【解析】选D。气体通过溴水,溴水褪色,说明含有不饱和烃;通过灼热的CuO粉末,黑色粉末变为红色,说明含有还原性气体(CO或H2);最后剩余气体点燃,火焰为淡蓝色,说明含有CH4。10.下列有关资源综合利用的说法不正确的是()A.煤的气化、液化均为化学变化,而石油的常压蒸馏和减压蒸馏均是物理变化B.绿色化学的核心就是利用化学原理吸收处理工业生产污染物
14、并将其转化为有用物质C.利用石油的裂化可以提高汽油的产量和质量D.将苦卤水浓缩、氧化,鼓入空气和水蒸气可提取溴【解析】选B。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,以便使化学在环境保护中起到重要作用。二、非选择题(本题包括2小题,共30分)11.(14分)(2020抚顺高一检测)(1)如图是石油分馏塔的示意图。关于a、b、c三种馏分,下列说法正确的是(填字母)。A.a的沸点最高B.b的熔点最低C.c的平均相对分子质量最大D.每一种馏分都是纯净物(2)裂化汽油中除含有C5C11的烷烃外,还含有C5C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO
15、4溶液褪色。要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物,实验步骤为取样品适量于试管中,先逐滴加入,振荡,如果看到,则证明有存在。继续逐滴加入至为止,静置,用分液漏斗分出(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品,再向分出的裂化汽油样品中加入振荡,如果看到,则证明裂化汽油中有存在。【解析】(1)由题图可知,a先分馏出来,c较a、b最后分馏出来,故熔沸点高低顺序为abc,熔沸点越高,烃中含碳原子数越多,其相对分子质量越大。(2)因为烯烃可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色,根据这一性质差异,则先用溴水检验烯烃的存在,再用酸性KMnO4溶液检验苯的同系物的存
16、在。向样品中逐滴加入溴水,振荡,如看到溴水褪色,则证明有烯烃存在。继续逐滴加溴水至不再褪色为止,用分液漏斗分出上层的裂化汽油样品,因为加足量溴水后,生成的卤代烷及水的密度均比烷烃和苯的同系物大,所以上层应是烷烃和苯的同系物的混合物。向分出的上层样品中加入酸性KMnO4溶液,如果紫色褪去,则证明有苯的同系物存在。答案:(1)C(2)溴水溴水褪色烯烃溴水不褪色上酸性KMnO4溶液溶液褪色苯的同系物12.(16分)用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下:根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题:(1)由CH2CH2制得有机物A的化学反应类型是。(2)丙烯醛(CH2CHCHO
17、)中含有的官能团是(填名称)。(3)A与B合成丙烯酸乙酯反应的化学方程式是。该反应的类型是。(4)由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是 。【解析】(1)明显有机物A为CH2CH2与H2O的加成产物CH3CH2OH,故为加成反应。(2)注意官能团有两个,碳碳双键和醛基。(3)A与B分别含OH和COOH,它们可发生酯化反应生成丙烯酸乙酯。(4)乙烯生成聚乙烯为乙烯的加聚反应。答案:(1)加成反应(2)碳碳双键、醛基(3)CH2CHCOOH+CH3CH2OHCH2CHCOOCH2CH3+H2O取代反应(或酯化反应)(4)nCH2CH2CH2CH2【加
18、固训练】石油是一种不可再生资源,作为重要的化工原料,只有综合利用才能充分提高其使用价值,获得最大的经济效益。如图是石油综合利用的简单流程,其中AD为混合物,B为C15C18的烃类,E可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,F不能使溴水褪色,且化合物E和F碳原子数均为2。(1)混合物B是,化合物F是。(2)图中步骤是;步骤是,反应条件为 。(3)汽油(填图中字母)可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;E使溴水褪色是因为发生了(填反应类型)。(4)写出下列反应的化学方程式:化合物E一定条件下发生聚合反应: 。F与少量的氯气混合均匀后光照:(任写一个)。【解析】(1)石油分馏得到汽油A、煤油、柴油等轻质油,C15C18的
19、烃类为柴油B;柴油发生催化裂化可以得到含碳个数少的烷烃和烯烃的裂化汽油C;汽油发生裂解可以得到含碳个数更小的气态烷烃和烯烃的混合物;E可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,F不能使溴水褪色,且化合物E和F碳原子数均为2,可知E为乙烯,F为乙烷。(2)由上分析可知图中步骤是分馏;步骤是裂化,反应条件为催化剂、加热、加压。(3)汽油C含有烯烃,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;E(乙烯)使溴水褪色是因为发生了加成反应。(4)乙烯发生聚合反应得到聚乙烯。乙烷与氯气混合均匀后光照发生取代反应。答案:(1)柴油乙烷(2)分馏裂化催化剂、加热、加压(3)C加成反应(4)nCH2CH2CH2CH2
20、051707;C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl(答案合理即可)(20分钟30分)一、选择题(本题包括3小题,每小题5分,共15分)13.(2020天津南开区高一检测)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:下列说法中正确的是()A.图中分子模型均为比例模型B.反应中只有碳碳键形成C.汽油主要是C5C11的烃类混合物D.汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物【解析】选C。图中分子模型有球棍模型,A错误;反应中既有碳碳键形成又有碳氢键形成,B错误;汽油主要是C5C11的烃类混合物,C正确;植物油是由C、H、O三种元素组成的有机物,不属于碳氢化合物,D错误。14
21、.我国在“煤变油”技术上已取得了重大突破,达到5吨煤可以合成1吨成品油的水平。下列有关叙述错误的是()A.煤的组成元素主要是C,还含有少量的H、N、S、O等元素B.“煤变油”的方法之一是使煤与H2作用生成液态有机物C.煤之所以能变“油”,是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油D.煤变成成品油需要经过一系列工艺流程,发生复杂的物理、化学变化才能实现【解析】选C。煤之所以能变“油”,是通过煤的液化将煤中的有机物转化为可燃性液体燃油,并不是因为煤中含有汽油、柴油和煤焦油。【加固训练】下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是()A.煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解,得到焦炭、煤焦油等物质的过程
22、B.煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程C.煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程D.石油通过催化裂化或裂解,可以获得碳原子数较少的轻质油【解析】选C。A项,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,煤的干馏产品主要有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等;B项,煤的液化是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程;C项,煤的气化是将煤转化为气体燃料(如CO、H2)的过程,属于化学变化;D项,石油的催化裂化与裂解原理相同,都是将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小,沸点低的烃的过程,从而获得轻质油。15.(2020北京海淀区高一检测)下列说法错误的是()石油分馏产
23、品乙烯CH2BrCH2BrA.石油主要是由烃组成的混合物B.主要发生物理变化C.包括裂化、裂解等过程D.是加成反应,产物名称是二溴乙烷【解析】选D。石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,故A正确;分馏是物理变化,故B正确;由分馏产品得到乙烯发生了裂化、裂解,故C正确;乙烯与溴发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,故D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共15分)16.(2020南昌高一检测)酸雨形成的原理之一可简示如下:含硫燃料AB硫酸请回答下列问题:(1)A物质的化学式为,B物质的化学式为。(2)三个反应中,不属于氧化还原反应的是(填序号)。(3)SO2中硫元素显+4价,它可以降低到0价,利用这一
24、性质可在工厂的烟道气中通入合适的(填“氧化剂”或“还原剂”)除去SO2,达到减少污染的目的。(4)从环境保护的角度认为:雨水的pH5.6时,就判断为酸雨。已知pH=-lgc(H+),经测定某次雨水只含硫酸,且其浓度为510-5 molL-1,则这次降雨(填“是”或“不是”)酸雨。(5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫,其排出的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害的SO2气体,在英国已进行了一个研究,结果表明:高烟囱可以有效降低地面SO2的浓度。在20世纪60年代到70年代的10年间,由发电厂排放的SO2增加了35%,但由于高烟囱的建造,地面SO2浓度降低了30%之多。你认为
25、减少酸雨产生的途径可采取的措施是。A.少用煤作燃料B.把工厂的烟囱建高C.燃料脱硫D.把工厂迁移到农村E.开发新能源请从全球环境保护的角度,分析这种建高烟囱的方法是否可取,理由是 。【解析】由转化关系知:SO2SO3H2SO4。(1)A为SO2,B为SO3。(2)反应均为含硫物质被氧化的过程,为化合反应即SO3+H2OH2SO4。(3)SO2中S为+4价,它降到0价,该过程化合价降低,得电子,作氧化剂,故需加入还原剂方可实现该转化。(4)由H2SO42H+S知c(H+)=2c(H2SO4)=2510-5 molL-1=110-4 molL-1,此时溶液的pH=-lg c(H+)=-lg(110-4)=45.6故此次降雨是酸雨。(5)减少酸雨产生的途径,应为“绿色化学”思想,从源头上控制SO2的排放量,故选A、C、E。建高烟囱不会减少SO2的总量,只是减少了地面SO2的浓度,仍不可避免产生酸雨,并没有减小对环境的污染,故不可取。答案:(1)SO2SO3(2)(3)还原剂(4)是(5)A、C、E否未减少二氧化硫的总排放量
