高中化 4.2 资源综合利用　环境保护同步训练 新人教版必修2

第二节资源综合利用环境保护eq\a\vs4\al\co1(A组基础达标（20分钟50分）)一、选择题(本题共6个小题，每小题5分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意)1．在石油工业中，将重油制成乙烯的方法是()。A．裂化B．裂解C．干馏D．分馏解析将重油制成气态不饱和烃，应采取比裂化更高的温度才可以实现，即采用裂解的方法。答案B2．下列石油的炼制和加工过程，属于物理变化的是()。A．分馏B．重整C．裂化D．裂解答案A3．有关煤的叙述中不正确的是()。A．煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源物质B．煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分C．煤除了含有C元素外，还含有少量的N、H、S、O等元素D．煤等化石燃料的储量有限，节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键解析该题主要考查煤的成分及利用，煤是有机物和少量无机物组成的混合物，煤焦油是煤干馏的产物之一，不属于煤本身的成分，故选B项。答案B4．环境污染已成为人类社会面临的重大问题，各种污染数不胜数，下列词语与环境污染无关的是()。①温室效应②赤潮③酸雨④光化学污染⑤臭氧空洞⑥水俣病⑦潮汐⑧大脖子病⑨水华A．①③④⑨ B．⑦⑧C．⑥⑦⑧ D．②⑤⑦解析⑦潮汐是由地球自转引起的自然现象，⑧大脖子病是人体缺碘引起的，它们与环境污染无关。答案B5．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持，下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()。A．推广使用燃煤脱硫技术，防治污染B．实施绿化工程，防治扬尘污染C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应速度解析以环保为主题，是一道融合多个考点的综合题。联系题给的信息“蓝天工程”，再结合选项中的“污染物质”，很容易得出正确结论。需要注意的是，学生往往忽略“不利于”三个字，而选错答案。答案D6．“预防污染”要求我们利用各种手段减少各种污染物的排放，提高资源和能源的利用效率，绿色化学是“预防污染”的基本手段，下列各项中属于绿色化学的是()。A．处理废弃物 B．治理污染点C．减少有毒物排放 D．杜绝污染源解析“绿色化学”力求副产品的“零排放”采用的是“预防污染”的手段，杜绝污染源。答案D二、填空题(本题共2个小题，共计20分)7．(8分)石油裂化和裂解过程得到的CH2=CH2，在一定条件下可以聚合成高分子化合物。含有结构的化合物与CH2=CH2一样，可在一定条件下聚合成高分子化合物。(1)广泛用作农用薄膜的聚氯乙烯塑料，是由聚合成的，其化学方程式是____________。(2)电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯()，它是由________________(写结构简式)聚合而成的。解析加聚反应方程式的书写：a.反应物分子前面要写上n，表示n个分子参加反应；b.生成物就是把反应物分子中的双键打开一个，在双键两端的碳原子上各伸出一条短线，然后用[]括起来，最后在右下角写上n；c.一定要注意加聚时只是双键碳反应，写聚合物时原来的主链不一定是链节上的主链。 8．(12分)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(CO和H2)，再催化合成甲醇或烃类等液态能源。(1)用CO和H2合成甲醇的化学方程式是_________________。(2)用CO和H2合成烃(CnHm)的化学方程式是__________。(3)气化和液化的优点是___________________________。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(1)CO＋2H2eq\o(→,\s\up7(催化剂))CH3OH(2)nCO＋(3)使煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率eq\a\vs4\al\co1(B组技能过关（25分钟50分）)一、选择题(本题共4个小题，每小题5分，共计20分，每小题只有一个选项符合题意)1．下列说法正确的是()。A．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的B．煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素C．石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素D．煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的解析煤、石油、天然气三大矿物燃料在地球上的蕴藏量是有限的，不是取之不尽的，A错；煤主要含有碳元素，而不是碳和氢两种元素，B错，C正确；石油是由古代动植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化形成的，D中只说是由古代植物遗体形成，还有动物遗体，D错。答案C2．将煤块粉碎，经脱硫处理，在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是()。①使煤充分燃烧，提高煤的利用率②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”③减少有毒的CO产生，避免污染空气④减少CO2的产生，避免“温室效应”A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④解析将煤块粉碎，目的是使煤充分燃烧，提高煤的利用率；对煤进行脱硫处理，目的是减少煤燃烧过程中产生过多的SO2；将煤在适当过量的空气中燃烧，是使煤充分燃烧，减少CO的产生，减轻空气污染，但不会减少CO2的产生，无法避免“温室效应”。答案A3．下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列叙述错误的是()。A．上图实验中发生了化学变化B．液体X的pH＞7，液体Y是黑色黏稠状的煤焦油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的干馏产物有NH3，易溶于水而呈碱性，pH>7，同时还生成了煤焦油，它的主要化学成分为芳香族化合物，是难溶于水的黏稠液体。煤干馏的气体产物中的氢气、一氧化碳具有还原性，可以还原CuO，气体产物中的C2H4可使溴水褪色。答案D4．“绿色化学”是人们最近提出的一个新概念，主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应符合绿色化学概念的是()。A．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OB．制CuSO4：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuOCuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2OC．制Cu(NO3)2：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OD．制Cu(NO3)2：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O解析本题考查有关浓硫酸和硝酸与金属反应的产物特点、制取方案的优化和绿色化学知识。思考时注意反应物和产物的物理、化学性质，考虑其是否会带来污染、是否额外消耗能量、是否有腐蚀性、毒性、爆炸危险以及成本等，注意采用对比的方法。在选项A、C、D的产物中有二氧化硫和氮氧化物，有毒且污染环境，硫酸和硝酸的利用率低。而B选项没有气体产物，无污染物排放，硫酸的利用率高。答案B二、填空题(本题共3个小题，共计30分)5．(10分)已知煤的近代结构模型如图所示。回答下列问题：(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得____________的重要来源。(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的____________、____________等气体物质，造成严重的大气污染。(3)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并[α]芘的排放量也减少，同时节煤20%～30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其固硫过程________________、________________。(4)为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有____________、____________、____________等。解析从煤的结构模型图可以看出，它是工业上芳香烃的重要来源；直接燃烧会产生SO2及氮氧化物而污染大气；石灰石固硫实际上是利用CaCO3分解产生的CaO结合SO2，在煤燃烧时生成CaSO4；煤的干馏、气化、液化等是对煤的综合利用的重要方法。答案(1)芳香烃(2)SO2氮氧化物(3)CaCO3eq\o(=,\s\up7(△))CaO＋CO2↑2CaO＋2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4(4)干馏气化液化6．(8分)为了防治酸雨，减少煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上采用生石灰和含硫的煤混合使用以“固硫”(避免硫的化合物进入大气)，最后生成石膏。试回答：(1)整个“固硫”反应所涉及的反应类型包括：①化合反应②分解反应③置换反应④复分解反应⑤氧化还原反应⑥非氧化还原反应⑦离子反应⑧非离子反应(分子反应)。其中正确的是()。A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤⑧C．①⑤⑥⑧ D．②④⑤⑦(2)第一步“固硫”反应的化学方程式中所需气态物质的化学计量数为()。A．1B．2C．3D．4(3)比较此法与石灰石粉末与含硫煤混合法哪个更好些________(A.生石灰B．石灰石)，原因是________。(4)你认为减少酸雨产生可采取的措施是()。①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高③先将燃料煤脱硫④在土壤中加石灰防止酸化⑤开发新能源，避免含S、N的氧化物大量排放A．①②③B．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤解析(1)在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反应是CaO＋SO2=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO4，可见所涉及到的反应类型有化合反应、氧化还原反应、非氧化还原反应和非离子反应。(2)易错选B。主要是不清楚哪一个反应是第一步“固硫”反应。(3)有的学生误答石灰石粉末与含硫煤混合法更好。忽略了石灰石分解为CaO需消耗很高能量，浪费煤，使生产成本提高。(4)易错选A、B或D。错误的原因是不能正确应用已有知识来全面分析具体问题。把烟囱造高不能减少SO2的排放量；在土壤中施加石灰虽可中和酸雨造成的酸性，但不属于减少酸雨而采取的措施。答案(1)C(2)A(3)A此法节约煤，成本低(4)C7．(12分)如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。资料一石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。资料二石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ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Ⅱ中少量液体凝结说明了______。(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了________________。(4)能否用试管Ⅱ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_____________。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。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；试管Ⅱ中有液体生成，说明生成4个碳原子数以上的烃，因为常温、常压下，4个碳原子数以上的烃大都呈液态，试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色说明生成常温、常压下呈气态的5个碳原子