1、单元质量检测(四)化学与自然资源的开发利用一、选择题 (本题包括16小题，每小题3分，共48分)1下列关于化学与生产、生活的认识中不正确的是()ACO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C节能减排符合低碳经济的要求D合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺解析：A项中N2不是造成温室效应的气体，故不正确；使用清洁能源、节能减排、合理开发利用能源都符合可持续发展的要求，故B、C、D三项都正确。答案：A2如图为某城市某日空气质量报告，下列叙述与报告内容不相符的是()A该日空气首要污染物是PM10B该日空气质量等级属于中度污染C污染物NO2
2、、CO可能主要来源于机动车尾气DPM2.5、PM10指的是悬浮颗粒物，会影响人体健康解析：首要污染物是指当日污染最重的污染物，根据空气质量报告，PM10数值最大，所以该日空气首要污染物是PM10，故A项正确；该日空气质量指数为79，空气质量等级属于良，故B项错误；机动车尾气中含有NO2、CO，故C项正确；PM2.5指的是大气中的细悬浮颗粒物，它的直径在2.5微米以下，PM10指的是空气中悬浮的直径在10微米以下的颗粒物，PM2.5、PM10会影响人体健康，故D项正确。答案：B32019福建莆田一中高三第一次月考下列说法正确的是()A通过石油裂化制得的汽油是纯净物B煤的气化是将煤在高温条件由固态
3、转化为气态的过程，属于物理变化C天然气是一种清洁的化石燃料D煤的主要成分是碳，它是一种碳的同素异形体解析：通过石油裂化制得的汽油主要是由C5C11的烃组成的混合物，A项错误；煤的气化是将固体煤转化为CO、H2、CH4等可燃性气体和CO2、N2等非可燃性气体的过程，属于化学变化，B项错误；天然气是一种洁净环保的优质化石燃料，几乎不含硫和其他有害物质，燃烧时产生的二氧化碳少于其他化石燃料，造成的温室效应较低，因而能改善环境质量，C项正确；煤是由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成的有机物和一些无机物形成的混合物，不属于碳的同素异形体，D项错误。答案：C4下列说法正确的是()A可以用铝热反应制得单质镁B
4、从海带中提取碘常用过氧化氢作还原剂C水华、赤潮等水体污染是由含氮、磷的大量污水任意排放造成的D铝热剂就是指铝和氧化铁的混合物解析：镁性质比铝活泼，用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁，铝热法只能用于冶炼活泼性比铝弱的金属，A项错误；从海带中提取碘常用氯气作氧化剂，氧化碘离子生成碘单质，B项错误；任意排放含氮、磷的大量污水会导致水污染，使水体富营养化，进而导致水华、赤潮等，C项正确；铝热剂为铝单质和过渡金属元素的氧化物所形成的混合物，D项错误。答案：C5下列说法错误的是()A从海水中提取食盐可采用蒸发结晶的方法B从海水中提取溴时，需控制海水呈酸性C饱和溴水中通入空气，溴水的浓度不变D实验室用石灰石和
5、稀盐酸反应制备CO2解析：从海水中提取食盐可采用蒸发结晶的方法，A项正确；碱性条件下溴单质与碱性溶液反应，B项正确；因为溴易挥发，因此向饱和溴水中通入空气，会将溴蒸气吹出，使溴水浓度减小，C项错误；实验室制CO2使用CaCO3与稀盐酸反应，若用浓盐酸会使CO2中含较多的HCl，D项正确。答案：C6下列说法错误的是()A催化重整是获得芳香烃的主要途径之一B重油的催化裂化主要是为提高轻质油的产量C“西气东输”工程中输送的气体主要成分为甲烷D煤经气化和液化等物理变化过程，可变为清洁能源解析：由石油的综合利用可知，石油的催化重整是获得芳香烃的主要途径之一，故A项正确；石油的催化裂化获得的是轻质油，如汽
6、油等，故B项正确；“西气东输”工程中输送的气体是天然气，其主要成分是甲烷，故C项正确；煤经气化生成CO和氢气，液化生成甲醇，均发生化学变化，故D项错误。答案：D7从海水中提取溴常用的一种工艺涉及以下过程：氧化，用Cl2将海水中的NaBr氧化成Br2；将海水浓缩；提取，用Cl2将HBr氧化成Br2得到产品；富集，用空气和水蒸气将Br2吹入吸收塔与吸收剂SO2水溶液反应生成HBr。则正确的步骤为 ()A BC D解析：海水提溴的主要工艺流程为：海水浓缩Br2溴蒸气HBrBr2。答案：D8某燃煤发电厂的废气中有SO2，它是形成酸雨的罪魁之一。处理SO2一般用生石灰或类似物质来吸收。下图是处理该废气的
7、装置示意图。下列说法不正确的是()A此过程中既有分解反应，也有化合反应BCaSO4既是氧化产物，又是还原产物C使用此废气处理装置可减少酸雨的形成D理论上整个过程每转移电子1 mol，会对应生成1 mol CO2解析：A项，CaCO3受热分解成CaO和CO2，CaO和SO2反应生成CaSO3，CaSO3和O2反应生成CaSO4，所以过程中有分解反应和化合反应；B项，CaSO3和O2反应生成CaSO4，CaSO4既是氧化产物又是还原产物；C项，此过程可以吸收SO2，减少酸雨的形成；D项，根据反应得关系式2CO2O2，即每转移2 mol电子，会对应生成1 mol CO2，符合题意。答案：D9在绿色化
8、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物质，即原子利用率为100%。在用CH3CCH合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有()ACO2和H2O BCO和CH3OHCCH3OH和H2 DH2和CO2解析：CH2=C(CH3)COOCH3与CH3CCH比较多1个“C2H4O2”，B项中CO与CH3OH物质的量之比为1:1时恰好符合“C2H4O2”的组成。答案：B10海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯B向苦卤中通入Cl2是为了提取溴C实际生产中常选用Ca(OH)2作为沉淀剂D工业生产
9、中用电解氯化镁溶液的方法制取镁解析：粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质，依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后再加盐酸除去杂质，后经过蒸发结晶等操作进行提纯，A项正确；向苦卤中通入Cl2置换出溴单质，分离得到溴，B项正确；工业生产常选用石灰乳作为沉淀剂，而不用氢氧化钠，C项正确；工业生产镁常用电解熔融氯化镁的方法冶炼，D项错误。答案：D11我国古代制得的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子。其冶炼方法是：将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)以及木炭按一定比例混合，加热至800 左右，即炼出闪烁着金子般光泽的“药金”。下列有关叙述正确的是()“
10、药金”是铜锌合金冶炼过程中炉甘石直接被木炭还原，有锌生成用火焰灼烧法可区分黄金和“药金”用稀HNO3能区别黄金和“药金”表面有黑色氧化物的是“药金”，用稀硫酸洗涤后可去掉黑色膜，但可能显示出铜红色A BC D解析：ZnCO3ZnOCO2，故错误；因为“药金”是铜锌合金，故灼烧时生成CuO、ZnO且溶于稀HNO3。答案：B122019河南周口期末据天工开物记载，我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌)，其原理如图乙。已知锌的熔点为420 、沸点为906 。则下列说法不正确的是()A升炼倭铅过程包含氧化还原反应B“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中燃烧形成的C“泥封”的目的是防止得
11、到的锌被氧化D冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体解析：“升炼倭铅”的反应：ZnCO3CO2ZnO、CO2C2CO、ZnOCOZn(g)CO2，有电子转移的反应是氧化还原反应，根据以上分析知CO2C2CO、ZnOCOZn(g)CO2为氧化还原反应，A项正确；“锌火”是未反应完的CO和Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧形成的，B项正确；Zn易被空气氧化，为防止Zn被氧化而用“泥封”的方法隔绝空气，C项正确；反应区温度达到1 1001 300 时，Zn变为蒸气与杂质分离，在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于Zn的熔点)，D项错误。答案：D13铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺
12、可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是()A、中除加试剂外，还需要进行过滤操作Ba、b中铝元素的化合价相同C中需要通入过量的氨气D进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝解析：铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，铝土矿加盐酸后生成Al3和Fe3，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；滤液a中加过量NaOH，Al3转化为AlO、Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH)3沉淀，向滤液b中通入过量的二氧化碳，生成的c为Al(OH)3沉淀，Al(OH)3分解生成的d为Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知、中除加试剂外，都需要对固体和溶液进行分离，所以还需
13、要进行过滤操作，A项正确；a中Al元素的存在形式为Al3，b中Al元素的存在形式为AlO，a、b中铝元素的化合价均为3价，B项正确；中需要把AlO转化为Al(OH)3沉淀，要通入过量的二氧化碳：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO，偏铝酸根和氨气不反应，C项错误；根据上面分析可知过程是Al(OH)3受热分解生成Al2O3，D项正确。答案：C14工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是()A制取镁：海水Mg(OH)2MgOMgB冶炼铝：铝土矿NaAlO2无水AlCl3AlC制溴：浓缩海水Br2HBr(aq)Br2D制碘：海带海带灰I2(aq)I2解析：A项制取Mg应电解Mg
14、Cl2；B项制取Al应电解Al2O3；D项热裂汽油与I2反应，应用CCl4或苯萃取。答案：C15聚丙烯酸酯的结构简式可表示为，由丙烯酸酯加聚得到。下列关于聚丙烯酸酯的说法不正确的是()A属于高分子化合物B链节为CH2CHC单体为CH2=CHCOORDn为聚合度解析：依据高分子化合物聚丙烯酸酯的结构简式，可确定其链节为，单体为CH2=CHCOOR，n为聚合度，故B项不正确。答案：B16某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质。已知：3I26NaOH=5NaINaIO33H2O，根据以上流程，判断下列说法不正确的是()A方案甲采用蒸馏法不合理主要由于碘易升华，会导致碘的损失B步骤X中，萃取后分液
15、漏斗内观察到的现象为液体分上下两层，上层呈紫红色C步骤Y中，应控制NaOH溶液的浓度和体积D步骤Y的目的是将碘转化成离子进入水层解析：方案甲中采用蒸馏操作，由于碘单质容易升华，会导致碘单质损失，所以甲方案不合理，故A项正确；碘单质易溶于有机溶剂，微溶于水，且四氯化碳的密度大于水，所以步骤X中，向含有碘单质的水溶液中加入四氯化碳后，混合液会分为上下两层，下层为四氯化碳的碘溶液，则下层呈紫红色，故B项错误；步骤Y中发生反应3I26NaOH=5NaINaIO33H2O，需要加入适量的氢氧化钠溶液，为避免后续消耗H2SO4过多，应控制NaOH溶液的浓度和体积，故C项正确；根据反应3I26NaOH=5N
16、aINaIO33H2O可知，步骤Y将碘转化成离子进入水层，故D项正确。答案：B二、非选择题 (本题包括5小题，共52分)17(8分)我国北方大部分地区出现严重空气污染，其主要原因是化石燃料的大量使用。提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，已成为人类面临的重大挑战。(1)氢气是人类理想的能源。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下列可供开发且比较经济的制氢气的方法是_(填序号)。电解水锌与稀硫酸反应光解海水制得氢气后还需要解决的问题是_(写出其中一个)。(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：以上反应中，最节能的是_，原子利用率最高的是_
17、。(3)煤液化后可得到甲醇，甲醇在一定条件下与CO、H2作用生成有机物A，A发生加聚反应可生成高分子，写出A的结构简式_。解析：(1)都不符合经济原则，既可开发又较经济。制得氢气后需要解决的问题是贮存和运输。(2)节能中的“能”指人类提供的能量。利用太阳能是最节能措施之一，而光合作用就是充分利用太阳能；原子利用率最高的化学反应是产物只有一种的化合反应、加成反应、加聚反应等。a利用太阳能，最节能；c中无副产物，原子利用率最高。(3)由高分子可推知A的结构简式为答案：(1)贮存和运输(写出一个即可)(2)ac(3) 18(10分)“铝热反应”的化学方程式为2AlFe2O3Al2O32Fe。某同学对
18、“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅化学手册知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/6602 0541 5351 462沸点/2 4672 9802 750(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是_。(2)根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：_。(3)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_，当观察到_时，说明熔融物中含有金属铝。(4)实验室溶解该熔融物，最好选用
19、下列试剂中的_(填字母)，理由是_。A浓硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氢氧化钠溶液解析：(1)铁在1 535 熔化，而铝的熔点为660 ，所以铁熔化时铝也熔化，得到铁铝合金。(2)验证产物中含铁最简单的方法就是利用磁铁吸引。(3)根据铝能与碱反应的性质，使样品与NaOH溶液反应，若有H2生成，则可证明样品中含有铝。(4)溶解铁、铝合金最好使用稀硫酸，因为浓硫酸可使铁、铝钝化，稀硝酸反应会产生NO气体，NaOH溶液不能溶解铁。答案：(1)该反应温度下铝已熔化，未反应的铝与生成的铁熔合在一起(2)用磁铁吸引，若能被吸附，说明有铁生成(3)NaOH溶液有气泡生成(4)B稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造
20、成环境污染19(10分)“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。(1)硫酸工业排出的尾气(主要含SO2)有多种处理方式。写出用过量氨水吸收尾气的离子方程式：_。尾气也可用软锰矿浆(MnO2)吸收，写出如图所示“反应1”的化学方程式：_。(2)治理汽车尾气中NO和CO的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使NO和CO在催化剂作用下转化为无毒物质。写出该反应的化学方程式：_。(3)某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、Cl2、NO)，设计了如下流程：“反应1”用于吸收Cl2，“反应1”的化学方程式为_。“反应2”的离子方程式为_
21、。解析：(1)硫酸工业尾气中的SO2用过量的氨水吸收反应生成亚硫酸铵，化学方程式为SO22NH3H2O=(NH4)2SO3H2O，(NH4)2SO3为可溶性强电解质，书写离子方程式时拆写成离子形式，故反应的离子方程式为SO22NH3H2O=2NHSOH2O。由图示可得，用软锰矿浆(MnO2)吸收SO2生成MnSO4，化学方程式为SO2MnO2=MnSO4。(2)NO和CO在催化剂作用下转化为无毒物质，则发生氧化还原反应生成CO2和N2，化学方程式为2CO2NO2CO2N2。(3)由流程图可知，“反应1”用石灰乳吸收Cl2，故化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2
22、O。“反应2”为NH和NaNO2溶液反应生成无污染气体，根据氧化还原反应原理，NH和NO发生氧化还原反应生成N2，根据原子守恒可知还会生成H2O，该反应的离子方程式为NHNO=N22H2O。答案：(1)SO22NH3H2O=2NHSOH2OSO2MnO2=MnSO4(2)2CO2NO2CO2N2(3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2ONHNO=N22H2O20(12分)海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)为除去粗盐中的杂质(Mg2、SO、Ca2)，加入的试剂顺序正确的是_(填序号)。ANaOH溶液Na2CO3溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸BBa
23、Cl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸CNaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液过滤后加盐酸DNa2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸(2)制备钠单质的方法之一是电解熔融NaCl，写出电解的化学方程式：_。(3)某化学兴趣小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，设计了如图实验装置。图中仪器B的名称是_，冷却水的出口为_(填“甲”或“乙”)。C中液体的颜色为_。D装置的作用是_。(4)已知某溶液中Cl、Br、I的物质的量之比为2:3:4，现欲使溶液中的Cl、Br、I的物质的量之比变
24、成4:3:2，那么需要通入Cl2的物质的量是原溶液中I的物质的量的_(填序号)。A. B. C. D.解析：(1)应先加入BaCl2溶液除去SO，再加入Na2CO3溶液除去Ca2和Ba2，二者加入顺序不能颠倒，如果加反了，过量的Ba2将不能被除去。而加入NaOH溶液除去Mg2的顺序不受限制，最后过量的碳酸钠和氢氧化钠用盐酸除去即可，故B、C两项正确。(2)制备钠单质的方法之一是电解熔融NaCl，电解反应的化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(3)由装置图可知，提纯溴利用的方法是蒸馏，仪器B为直形冷凝管，冷却水应从下端进入，上端流出，故冷却水的出口为甲。控制温度为59 ，使溴单质挥发，通
25、过冷凝得到呈深红棕色或红棕色的液态溴单质。进入D装置的物质为溴蒸气，溴蒸气有毒，为避免其污染环境，需要进行尾气吸收。(4)已知还原性IBrCl，反应后I有剩余，说明Br浓度没有变化，通入的Cl2只与I发生反应，设原溶液中含有2 mol Cl、3 mol Br、4 mol I，通入Cl2后，它们的物质的量之比变为4:3:2，则各离子及其物质的量分别为4 mol Cl、3 mol Br、2 mol I，Cl增加了2 mol，I减少了2 mol，说明通入了1 mol Cl2，则通入的Cl2的物质的量是原溶液中I的物质的量的，故选C项。答案：(1)BC(2)2NaCl(熔融)2NaCl2(3)直形冷凝
26、管甲深红棕色或红棕色吸收尾气(4)C21(12分)某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu(70%)、Al(25%)、Fe(4%)及少量Au等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的流程：已知：Fe3、Al3、Cu2开始沉淀至沉淀完全的pH范围分别为2.23.2、4.15.0、5.36.6。(1)得到滤渣1的主要成分为_。(2)操作包含的实验步骤有_、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；过滤操作所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_。(3)操作中常用无水乙醇对晶体进行洗涤，选用无水乙醇的原因是_。(4)第步加H2O2后发生反应的离子方程式为_。(5)取上述硫酸铝晶体进行热重分析，其
27、热分解主要分为三个阶段：323523 K、553687 K和1 043 K以上，当温度在1 043 K以上时不再失重，下表列出了不同温度下的失重率。已知：失重率100%温度/K失重率/%第一阶段32352340.54第二阶段55368748.65第三阶段1 043以上84.68通过计算确定(写出计算过程)失重第一阶段分解产物的化学式：_。失重第二阶段反应的化学方程式：_。解析：Cu、Fe、Al、Au的混合物中加入稀硫酸和浓硝酸的混合液，得到的滤液1为铁盐、铝盐、铜盐混合溶液，滤渣1为Au，向滤液1中先后加入双氧水和氢氧化钠，加H2O2的作用是把Fe2氧化为Fe3，结合各金属离子沉淀完全时的pH
28、可知，调节pH5.3，可以过滤分离出氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，故滤液2为硫酸铜溶液，滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀。滤渣2加硫酸溶解后加铝置换出铁，过滤除去铁，最后蒸发浓缩，冷却结晶得到硫酸铝晶体。(1)在金属混合物与酸的反应中，硝酸充当氧化剂，根据上面的分析可知滤渣1为Au。(2)操作包括蒸发浓缩、冷却结晶，过滤操作所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。(3)晶体不溶于乙醇，则选用无水乙醇的原因是减少晶体的溶解，便于干燥。(4)第步加H2O2是为了将Fe2氧化为Fe3，离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。(5)设所取硫酸铝晶体为1 mol，则硫酸铝晶体的质量为666 g，第一阶
29、段：加热后失去结晶水的质量m1(H2O)40.54%666 g270 g，失去结晶水的物质的量n1(H2O)15 mol，得到的晶体的化学式是Al2(SO4)33H2O。第二阶段：加热后失去结晶水的质量m2(H2O)666 g(48.65%40.54%)54 g，失去结晶水的物质的量n2(H2O)3 mol，则第二阶段的失重产物中结晶水完全失去，得到的固体物质是Al2(SO4)3。答案：(1)Au(2)蒸发浓缩漏斗(3)减少晶体的溶解，便于干燥(4)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(5)Al2(SO4)33H2O(计算过程见解析)Al2(SO4)33H2OAl2(SO4)33H2O(计算过程见解析)