2020届高三高考化学一轮复习专练《化学和自然资源的开发利用综合题》含答案

2020届高三高考化学一轮复习专练《化学和自然资源的开发利用 综合题》含答案2020届高三高考化学一轮复习专练《化学和自然资源的开发利用 综合题》含答案#/16绝密★启用前2020届高三高考化学一轮复习专练《化学与自然资源的开发利用综合题》1.工业上用铝土矿(主要成份是A12O3,还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝冶炼铝的原料(纯净的A12O3),提取操作过程如下:请回答下列问题:(1)请写主要成份的化学式：滤渣 A,滤液丙中的溶质是 NaCl和(2)反应②中Al3+反应的离子方程式为 反应③的离子方程式为;反应④的化学方程式为。.由于我国煤储藏量相对比石油和天然气丰富，能源消费以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，效率又不高，因而国家大力提倡煤的综合利用。实施 煤变油”，其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气(一氧化碳和氢气)，再催化合成甲醇或烧类等液态能源。(1)用一氧化碳和氢气合成甲醇的化学方程式是(2)用一氧化碳和氢气合成烧(CnHm)的化学方程式是(3)气化和液化的优点是。.福建有广阔的海岸线，建设海峡两岸经济区，海水的综合利用大有可为。海水中澳含量约为 65mglL1,从海水中提取澳的工艺流程如图:(1)以上步骤I中已获得游离态的澳，步骤(1)以上步骤I中已获得游离态的澳，步骤n又将之转变成化合态的澳，其目的是(2)步骤n通入热空气或水蒸气吹出 Br2,利用了澳的A.氧化性B.还原性C.挥发性D.腐蚀性(3)以上流程n中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数:CO,=== BrO3CO,=== BrO3+Br(4)上述流程中吹出的澳蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸储。写出澳与二氧化硫水溶液反应的化学方程式： 。(5)实验室分离澳还可以用溶剂萃取法，下列可以用作澳的萃取剂的是。A.乙醇B.四氯化碳C.烧碱溶液D,苯4.海水蕴含着丰富的资源。在化学实验室里模拟从海水中提取重要的工业原料时，设计了以下操作流程：演部A 渣府B试忖水(相过嵯］(希过UN 试剂亡港洗 诅化聃M体请回答以下问题：(1)在所提供的试剂中选择：试剂 B是①Na2CO3②BaCl2③稀盐酸(2)操彳b中用到的主要仪器为酒精灯、、三脚架和玻璃棒。但和It他术 hhOH商4DE FC淀桁KI济武 水(3)利用所得的氯化钠制氯气和氢气，并检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积。试按上图所给仪器，设计一套能完成以上实验目的装置，仪器接口的正确连接顺序是：A接,接；B接,接。(4)电解氯化钠溶液时的离子方程式为 5.温室效应”是全球关注的环境问题之一。二氧化碳是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理二氧化碳是解决温室效应的有效途径。⑴下列措施中，有利于降低大气中二氧化碳浓度的有(填字母)。a.减少化石燃料的使用b.植树造林，增大植被面积c.采用节能技术d.利用太阳能、风能(2)将二氧化碳转化成有机物可有效实现碳循环。二氧化碳转化成有机物的例子很多，如：6CO2+6H20人合作目C6H12O6+6O2化剂CO2+3H2 "CH3OH+H2O

—下」—下」c.CO2+CH4-」＞CH3COOH,…旨七剂..一d.2CO2+6H2——CH2===CH2+4H2OJ-k.以上反应中，最节能的是,原子利用率最高的是。(HgS)。(HgS)。朱砂炼汞的反应之一为HgS+O2—Hg+SO2。请回答下列问题：⑴HgS与O2的反应中，氧化剂是,每生成1molHg转移电子的物质的量为mol。(2)随着冶炼、电镀等工业生产的不断发展，所需汞及其化合物的用量也日趋增多，随之排放含汞废水的现象也愈加严重，现已成为世界上危害较大的工业废水之一。以下处理含汞 (Hg2+)废水的方法中最简单实用的是(填序号)。A.向含Hg2+的废水中加入Na2s等可溶性硫化物B.加入金属还原剂C.电解法.从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题:⑴粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SOiT等杂质离子，精制时所用试剂为： A.盐酸；B.BaCl2溶液;C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。则加入试剂的顺序是(填序号)。(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式为(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2,其中副产品Cl2和Ca(OH)2可制得漂白粉。制漂白粉的化学方程式为

(4)用海滩上的贝壳制取 Ca(OH)2,而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题?(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在。.某校高一研究性学习小组将造成我省某市空气污染的主要原因分为以下四种:A.燃烧农作物秸秆B.燃烧含硫煤100名市民和100位环保部门人士。调查结果如下C.100名市民和100位环保部门人士。调查结果如下并就造成该市空气污染的最主要原因调查了该市图所示：图•而昵的挑也用图•而昵的挑也用(i)调查结果显示：该市市民认为造成空气污染的最主要原因是(填序号，下同)，环保人士认为造成该市空气污染的最主要原因是。(2)调查结果说明市民对造成空气污染的最主要原因认识不足。该最主要原因造成的大气污染的主要有害成分是,空气中该成分含量较高时，在空气中的氧气和水的共同作用下，会形成酸雾，其化学反应方程式为。(3)下列措施能够减少空气中该成分排放量的是①用天然气代替煤炭作民用燃料 ②改进燃烧技术，提高热能利用率 ③工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高 ④燃煤中加入适量石灰石后使用.铝粉和氧化铁粉末的混合物制成的铝热剂可用于焊接钢轨。现取不同质量的该铝热剂分别和 100mL同浓度的NaOH溶液反应，所取铝热剂的质量与产生气体的体积关系如表 (气体体积均在标准状况下测定)。段③超超制质量上7.515.020.0气体体烈儿i366.72也72计算：(1)NaOH溶液物质的量浓度；(2)该铝热剂中铝的质量分数;(3)15g该铝热剂发生铝热反应理论上产生铁的质量。.铝粉与某些金属氧化物组成的混合物叫铝热剂，铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应.如：2A1+Fe2O3J^j2Fe+AI2O3,反应发生时放出大量的热.仔细阅读上述信息回答下列问题：(1)铝热反应”属于四种基本反应类型中的反应。(2)信息中的某些"指(填比铝活泼的”比铝不活泼的”或任意”)⑶试写出铝粉与MnO2发生的铝热反应方程式.某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如下图所示:资料一石蜡是含有20〜30个碳原子的烷烧的混合物，常温下呈固态。资料二石油催化裂化中通常使用氧化铝作催化剂。实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管 n中有少量液体凝结，试管 出中酸性高镒酸钾溶液褪色，实验后闻试管n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,

为保证实验成功，实验前必须进行的操作是,装置中较长导管的作用是 (2)试管n中少量液体凝结说明了。(3)试管m中溶液褪色说明了 (4)能否用试管n中的液体萃取滨水中的澳，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。.镁作为目前密度最小的金属材料之一，广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域。以下为镁的两种冶炼方法。I.目前宁夏已经探明的镁矿储量居全国第一，青龙山白云岩 (CaCO3MgCO3)是皮江法冶炼镁的优质原料，该方法将白云石煨烧为氧化物(CaOMgO),然后在还原炉中经1200c高温真空条件下用硅还原MgO生成粗镁，粗镁再经过精炼、铸锭得到成品镁，工艺流程如图所示。(1)写出还原炉内用硅还原MgO生成粗镁的化学反应方程式:□.海水综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示:石灰扎石灰扎(2)海水中白^镁以Mg2+的形式存在，流程中将Mg*转化为Mg(OH)2,然后又重新转化为Mg2+的目的是。(3)综合比较两种方法，皮江法的缺点是。13.合理利用资源，加强环境保护，降低碳排放，实施低碳经济是今后经济生活主流。回答下列问题：(1)下列措施不利于有效减少二氧化碳的是(填字母)。a.植树造林，保护森林，保护植被b.加大对煤和石油的开采，并鼓励使用液化石油气c.大力发展风能、水力、潮汐能发电和核电，大力推行太阳能的综合开发d.推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高(2)科学家致力于二氧化碳的 组合转化”技术研究，如将CO2和H2以1：4的物质的量之比混合通入反应器，在适当条件下反应可获得一种重要能源。请完成以下化学方程式：CO2+4H2+2H2O⑶用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。现进行如下实验：某温度下在体积为 1L的密闭容器中，充入2molCO2和6molH2,发生反应：CO2(g)+3H2(g)「：CH30H(g)+H2O(g),能判断该反应已达化学平衡的标志是(填字母)。a.CO2百分含量保持不变b.容器中混合气体的质量保持不变c.容器中H2浓度与CO2浓度之比为3：1d.CO2的生成速率与CH30H的生成速率相等现测得CO2和CH30H(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 v(H2)=。(4)以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为 2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。通入甲醇的电极为燃料电池的(填芷"或‘负"极，正极反应式为。14.丁苯橡胶有许多优良的物理化学性能，在工业生产中具有广泛的应用。丁苯橡胶的结构简式为l.cth-CH—-€lh-cn写出形成丁苯橡胶的各单体的结构简式：、、(可不填满，也可补充)。15.资源节约型和环境友好型社会 ”就是要谋求社会的和谐发展。请根据这一主题，选择下列序号进行填空。A.二氧化碳B.氮氧化物C.二氧化硫D.氟氯胫(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。答案解析答案解析.【答案】(1)SiO2NaHCO3(2)Al3+(2)Al3++40H===AlO7+2H2OAlO2+C02+2H20===Al(0H)3 HCO?2Al(0H)3-AI2O3+3H2O【解析】(1)铝土矿的成分中，氧化铁和氧化铝均能和盐酸反应得到对应的盐，只有二氧化硅和盐酸不反应，偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝白色沉淀和碳酸氢钠，故答案为Si02；NaHC03；(2)氧化铁和氧化铝均能和盐酸反应得到对应的盐，所以滤液甲的成分是氯化铝和氯化铁，铝离子和过量的氢氧根反应为 Al3++4OH===Al0i+2H20；所以滤液乙的成分是偏铝酸钠，向其中通入过量的二氧化碳，反应为 AlO回+CO2+2H2O===Al(OH)3 HCO*；氢氧化铝受热易分解，即2Al(0H)3 -AI2O3+3H2Oo.【答案】(1)COq2H2催牝码CH30H(2)nC0+CnHm+nH20(2)nC0+(3)使煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率【解析】根据题目中的信息，结合化学反应前后原子守恒写出方程式；优点是清洁和高效。.【答案】⑴富集(或浓缩)澳元素(2)C(3)33153(4)SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4(5)BD【解析】(1)由于海水中BL的含量低，步骤I中获得游离态的澳后，步骤n中又将其转化为化合态的澳，其目的是富集澳元素。 (2)步骤n中用热空气或水蒸气吹出 b「2,主要是利用了澳的挥发性。(3)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式。 (4)澳与二氧化硫水溶液反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr。(5)乙醇能与水互溶，不能用作萃取剂。烧碱与澳能反应，也不能用作萃取剂。.【答案】⑴①(2)蒸发皿(3)G、F、H、D、E、C(4)Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O【解析】(1)镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的石灰乳可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钢离子沉淀，加入过量的氯化钢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，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化银之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化银，离子都沉淀了，在进行过滤，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，故答案为①；(2)氯化钠溶液通过蒸发结晶得到氯化钠，蒸发需要的仪器为酒精灯、蒸发皿、三脚架和玻璃棒,故答案为蒸发皿;(3)产生的氢气的体积用排水量气法，导管是短进长出，所以A接G,用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D,氯气要进行尾气处理，即E接C,故答案为G、F、H、D、E、C；(4)氯气能与氢氧化钠反应Cl2+NaOH===NaCl+NaClO+H2。，离子方程式为CI2+2OH===Cl+ClO+H2OO.【答案】(1)abcd(2)ac【解析】(1)只要能减少二氧化碳排放量，就有利于减缓温室效应。采用节能技术，有利于降低含碳能源的消耗，a、c、d的措施可以减少二氧化碳的产生，而 b可以大量消耗二氧化碳。(2)节能中的能”指人类提供能量。利用太阳能是最节能的措施之一，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不需要外加能源，节能；c无副产物，原子利用率最高。.【答案】(1)HgS和O26(2)A【解析】(1)汞元素由+2价降为0价，氧元素由0价降低为一2价，而硫元素由一2价升高为+4价,所以氧化剂为HgS和O2,每生成1molHg转移6mol电子。(2)因废水中汞元素以Hg2+形式存在，加入Na2s沉淀为HgS,是最简单实用的方法，故选A。.【答案】(1)B—C—D—A或C—B—D—A或B—D—C—A(2)CaCO3上望CaO+CO2牛CaO+H2O===Ca(OH)2(3)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2。(4)经济效益(5)海边【解析】(1)该小题属于离子除杂题。除杂原则是在除去 Ca2+、Mg2+、SO-时，不能带入新的杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序： ①Ba2+必须在CO-之前加入；②CO-、OH」必须在H+之前加入，所以B、C不分先后，而D、A本身既分先后，又必须放在 B、C之后才能满足条件。(2)由贝壳制取Ca(OH)2的过程为CaCO3-->CaO-->Ca(OH)2O⑶漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,可将Cl2通入石灰乳中制得。(4)海滩上的物质为海水综合利用创造了便利条件，不用运输，就地取材，从经济效益角度考虑是有利的。 (5)由此可见，应在海滩建化工厂或在沿海陆地建厂。.【答案】(1)CB(2)SO22SO2+O2+2H2O===2H2SO4(3)①②④【解析】(1)从图表知该市市民认为造成空气污染的最主要原因是粉尘污染，环保人士认为造成该市空气污染的最主要原因是燃烧含硫煤。 (2)燃烧含硫煤产生SO2污染。(3)天然气中的含硫量较煤少，改进燃烧技术可减少硫的排放，燃煤中加入适量石灰石可起到固硫作用，工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高并不能减少的 SO2排放，故选①②④。.【答案】(1)NaOH溶液物质的量浓度为2molL-1(2)该铝热剂中铝的质量分数为 36%

6.72g(3)15g该铝热剂发生铝热反应理论上产生铁的质量为6.72g【解析】⑴铝热剂加入NaOH溶液中发生：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2t由②③组数据可知NaOH完全反应,n(H2)=n(H2)=22.4L-mor：=0.3mol,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2T2mol3moln(NaOH)0.3moln(NaOH)=0.2mol,c(NaOH)=0_2mol01L=2molL•1。c(NaOH)=0_2mol01L=2molL•1。(2)①中NaOH剩余，Al完全反应，n(H2)=3.36L22.4Lmol1=0.15mol,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2T2mol3moln(Al)0.15moln(Al)=0.1mol,m(Al)=0.1mol27gmol1=2.7g,工了g(Al)=7,5g工了g(Al)=7,5g=36%。(3)15g铝热剂中含n(Al)=L527gmoF1=0.2mol,m(Al)=15g36%=5.4g,m(Fe2O3)=15g-5.4g=9.6g,n(Fe2n(Fe2O3)=16ghmmI"06mol，则Al过量，Fe2O3+2A1 y2Fe+Al2O3,1mol2mol0.06moln(Fe)n(Fe)=0.12molm(Fe)=0.12mol56gmol1=6.72g。.【答案】(1)置换反应(2)比铝不活泼的(3)4Al+3MnO2奇星3Mn+2Al2O3【解析】(1)反应的特点为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物；(2)反应为置换反应，应为活泼金属置换出较不活泼金属；(3)铝粉与MnO2在高温下反应生成Mn和Al2O3。.【答案】(1)从下往上，从左往右 检查装置的气密性 导气和冷凝气体(2)裂化生成了碳原子数大于 4的燃(3)裂化生成了碳原子数小于 5的烯煌(4)不能，因为裂化产物中有烯烧，易与澳发生加成反应侑火剂(5)C20H42dl= r*—C10H22-HC10H20(6)可提高石油产品中轻质燃油，特别是汽油的产量和质量【解析】仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左到右的原则，装入药品之前要检查装置的气密性。依据石油分储工业的分储塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；试管n中有液体生成，说明生成4个碳原子数以上的烧，因为常温、常压下，4个碳原子数以上的烧大都呈液态，试管出中酸性高镒酸钾溶液褪色说明生成常温、常压下呈气态的 5个碳原子数以下的烯烧；由于裂化产物中有烯燃生成，易与澳发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。.【答案】(1)2MgO+Si后法2Mg+SiO2(2)提高Mg2+的浓度，起到富集的作用(3)产生大量温室气体、巨大的能量消耗等 (答出一点即可)【解析】(1)还原炉内用硅还原MgO生成粗镁的化学反应方程式为 2MgO+Si智2Mg+SiO2。(2)海水中白^镁以Mg2+的形式存在，流程中将Mg2+转化为Mg(OH)2,然后又重新转化为Mg",可以提高Mgk的浓度，起到富集的作用。(3)综合比较两种方法可知，皮江法的缺点是产生大量温室气体、巨大的能量消耗等。.【答案】(1)b(2)CH4(3)ad0.375molL二1min1(4)负O2+2H2O+4e===4OH【解析】(2)根据质量守恒定律，反应前后原子的总数目保持不变，所以 1molCO2与4molH2恰好完全反应生成2molH2O外，还会生成1molCH4。(3)在一定条件下，当