2024-2025学年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用单元质量检测四含解析新人教版必修2

PAGEPAGE12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、生活的相识中不正确的是()A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B．运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；运用清洁能源、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、CO可能主要来源于机动车尾气D．PM2.5、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，依据空气质量报告，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：B3．[2024·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转化为气态的过程，属于物理改变C．自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C5～C11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，属于化学改变，B项错误；自然气是一种干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．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、磷的大量污水随意排放造成的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；随意排放含氮、磷的大量污水会导致水污染，使水体富养分化，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纳蒸发结晶的方法B．从海水中提取溴时，需限制海水呈酸性C．饱和溴水中通入空气，溴水的浓度不变D．试验室用石灰石和稀盐酸反应制备CO2解析：从海水中提取食盐可采纳蒸发结晶的方法，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；试验室制CO2运用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改变过程，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，如汽油等，故B项正确；“西气东输”工程中输送的气体是自然气，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，均发生化学改变，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：①氧化，用Cl2将海水中的NaBr氧化成Br2；②将海水浓缩；③提取，用Cl2将HBr氧化成Br2得到产品；④富集，用空气和水蒸气将Br2吹入汲取塔与汲取剂SO2水溶液反应生成HBr。则正确的步骤为()A．②①③④B．①②③④C．③②①④D．②①④③解析：海水提溴的主要工艺流程为：海水浓缩eq\o(→,\s\up7(Cl2))Br2eq\o(→,\s\up7(空气、水蒸气),\s\do5(鼓入))溴蒸气eq\o(→,\s\up7(汲取塔),\s\do5(含SO2))HBreq\o(→,\s\up7(Cl2))Br2。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汲取。下图是处理该废气的装置示意图。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B．CaSO4既是氧化产物，又是还原产物C．运用此废气处理装置可削减酸雨的形成D．理论上整个过程每转移电子1mol，会对应生成1molCO2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，此过程可以汲取SO2，削减酸雨的形成；D项，依据反应得关系式2CO2～O2，即每转移2mol电子，会对应生成1molCO2，符合题意。答案：D9．在绿色化学工艺中，志向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CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还须要其他的反应物有()A．CO2和H2OB．CO和CH3OHC．CH3OH和H2D．H2和CO2解析：CH2=C(CH3)COOCH3与CH3C≡CH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．粗盐可采纳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．工业生产中用电解氯化镁溶液的方法制取镁解析：粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)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，分别得到溴，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”外观与金相像，常被误认为是金子。其冶炼方法是：将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)以及木炭按肯定比例混合，加热至800℃左右，即炼出闪耀着金子般光泽的“药金”。下列有关叙述正确的是()①“药金”是铜锌合金②冶炼过程中炉甘石干脆被木炭还原，有锌生成③用火焰灼烧法可区分黄金和“药金”④用稀HNO3能区分黄金和“药金”⑤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．①②B．①③④⑤C．①②③④D．①②③④⑤解析：ZnCO3eq\o(=,\s\up7(△))ZnO＋CO2↑，故②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：B12．[2024·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：ZnCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CO2↑＋ZnO、CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO、ZnO＋COeq\o(=,\s\up7(高温))Zn(g)＋CO2，有电子转移的反应是氧化还原反应，依据以上分析知CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO、ZnO＋COeq\o(=,\s\up7(高温))Zn(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1100～1300℃时，Zn变为蒸气与杂质分别，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可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是()A．①、②、③中除加试剂外，还须要进行过滤操作B．a、b中铝元素的化合价相同C．③中须要通入过量的氨气D．④进行的操作是加热，而且d肯定是氧化铝解析：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，分别出二氧化硅；滤液a中加过量NaOH，Al3＋转化为AlOeq\o\al(－,2)、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，最终电解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知①、②、③中除加试剂外，都须要对固体和溶液进行分别，所以还须要进行过滤操作，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AlOeq\o\al(－,2)，a、b中铝元素的化合价均为＋3价，B项正确；③中须要把AlOeq\o\al(－,2)转化为Al(OH)3沉淀，要通入过量的二氧化碳：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，偏铝酸根和氨气不反应，C项错误；依据上面分析可知过程④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eq\o(→,\s\up7(CaOH2))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(高温))MgOeq\o(→,\s\up7(电解))MgB．冶炼铝：铝土矿eq\o(→,\s\up7(过量NaOHaq))NaAlO2eq\o(→,\s\up7(过量HClaq))无水AlCl3eq\o(→,\s\up7(电解))AlC．制溴：浓缩海水eq\o(→,\s\up7(Cl2))Br2eq\o(→,\s\up7(热空气),\s\do5(吹出))eq\o(→,\s\up7(SO2汲取),\s\do5())HBr(aq)eq\o(→,\s\up7(1Cl2),\s\do5(2再进一步操作))Br2D．制碘：海带eq\o(→,\s\up7(O2，灼烧))海带灰eq\o(→,\s\up7(H2O，浸取))eq\o(→,\s\up7(Cl2))I2(aq)eq\o(→,\s\up7(1热裂汽油，萃取),\s\do5(2再进一步操作))I2解析：A项制取Mg应电解MgCl2；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—CH2—CH—C．单体为CH2=CH—COORD．n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=CH—COOR，n为聚合度，故B项不正确。答案：B16．某学习小组按如下试验流程从海带中提取碘单质。已知：3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2O，依据以上流程，推断下列说法不正确的是()A．方案甲采纳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，萃取后分液漏斗内视察到的现象为液体分上下两层，上层呈紫红色C．步骤Y中，应限制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：方案甲中采纳蒸馏操作，由于碘单质简洁升华，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3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2O，须要加入适量的氢氧化钠溶液，为避开后续消耗H2SO4过多，应限制NaOH溶液的浓度和体积，故C项正确；依据反应3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2O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峻空气污染，其主要缘由是化石燃料的大量运用。提高利用率，削减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)氢气是人类志向的能源。为了有效发展民用氢能源，首先必需制得廉价的氢气。下列可供开发且比较经济的制氢气的方法是________(填序号)。①电解水②锌与稀硫酸反应③光解海水制得氢气后还须要解决的问题是________(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许多，如：以上反应中，最节能的是________，原子利用率最高的是________。(3)煤液化后可得到甲醇，甲醇在肯定条件下与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)①②都不符合经济原则，③既可开发又较经济。制得氢气后须要解决的问题是贮存和运输。(2)节能中的“能”指人类供应的能量。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)③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2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出刺眼的光线”、“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/℃660205415351462沸点/℃246729802750——(1)该同学推想，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推想有肯定的道理，理由是____________________________________。(2)依据已有学问找出一种验证产物中有Fe的最简洁方法：____________________________________。(3)设计一个简洁的试验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该试验所用试剂是________，当视察到________时，说明熔融物中含有金属铝。(4)试验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的________(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1535℃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洁的方法就是利用磁铁吸引。(3)依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、铝合金最好运用稀硫酸，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、生态爱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。①写出用过量氨水汲取尾气的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②尾气也可用软锰矿浆(MnO2)汲取，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扮装置，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NHeq\o\al(+,4)废水和工业废气(主要含N2、Cl2、NO)，设计了如下流程：①“反应1”用于汲取Cl2，“反应1”的化学方程式为__________________________________。②“反应2”的离子方程式为________________________________________________________________________。解析：(1)①硫酸工业尾气中的SO2用过量的氨水汲取反应生成亚硫酸铵，化学方程式为SO2＋2NH3·H2O=(NH4)2SO3＋H2O，(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SO2＋2NH3·H2O=2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。②由图示可得，用软锰矿浆(MnO2)汲取SO2生成MnSO4，化学方程式为SO2＋MnO2=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2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化剂))2CO2＋N2。(3)①由流程图可知，“反应1”用石灰乳汲取Cl2，故化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。②“反应2”为NHeq\o\al(＋,4)和NaNO2溶液反应生成无污染气体，依据氧化还原反应原理，NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,2)发生氧化还原反应生成N2，依据原子守恒可知还会生成H2O，该反应的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋2H2O。答案：(1)①SO2＋2NH3·H2O=2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O②SO2＋MnO2=MnSO4(2)2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化剂))2CO2＋N2(3)①2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O②NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋2H2O20．(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＋、SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋)，加入的试剂依次正确的是________(填序号)。A．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸D．Na2CO3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)某化学爱好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，设计了如图试验装置。①图中仪器B的名称是________，冷却水的出口为________(填“甲”或“乙”)。②C中液体的颜色为________。③D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－的物质的量之比变成4:3:2，那么须要通入Cl2的物质的量是原溶液中I－的物质的量的________(填序号)。A.eq\f(1,2)B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,4)D.eq\f(1,6)解析：(1)应先加入BaCl2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)，再加入Na2CO3溶液除去Ca2＋和Ba2＋，二者加入依次不能颠倒，假如加反了，过量的Ba2＋将不能被除去。而加入NaOH溶液除去Mg2＋的依次不受限制，最终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)eq\o(=,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑。(3)①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。②限制温度为59℃，使溴单质挥发，通过冷凝得到呈深红棕色或红棕色的液态溴单质。③进入D装置的物质为溴蒸气，溴蒸气有毒，为避开其污染环境，须要进行尾气汲取。(4)已知还原性I－>Br－>Cl－，反应后I－有剩余，说明Br－浓度没有改变，通入的Cl2只与I－发生反应，设原溶液中含有2molCl－、3molBr－、4molI－，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4molCl－、3molBr－、2molI－，Cl－增加了2mol，I－削减了2mol，说明通入了1molCl2，则通入的Cl2的物质的量是原溶液中I－的物质的量的eq\f(1,4)，故选C项。答案：(1)BC(2)2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑(3)①直形冷凝管甲②深红棕色或红棕色③汲取尾气(4)C21．(12分)某化学爱好小组将一批废弃的线路板简洁处理后，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＋起先沉淀至沉淀完全的pH范围分别为2.2～3.2、4.1～5.0、5.3～6.6。(1)得到滤渣1的主要成分为________。(2)操作Ⅰ包含的试验步骤有________、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Ⅰ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤，选用无水乙醇的缘由是________________________。(4)第②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，其热分解主要分为三个阶段：323～523K、553～687K和1043K以上，当温度在1043K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＝eq\f(加热削减的质量,原晶体样品的总质量)×100%温度/K失重率/%第一阶段323～52340.54其次阶段553～68748.65第三阶段1043以上84.68通过计算确定(写出计算过程)①失重第一阶段分解产物的化学