2024-2025学年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用2资源综合利用环境保护课时评价含解析新人教版必修2

PAGE11-资源综合利用环境爱护(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.(2024·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,石油是不行再生能源,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、生活亲密相关。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改变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,削减化石燃料的运用【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,故为化学改变;利用石油中各组分的沸点的不同,用加热的方法使其分别的操作为石油的分馏,故为物理改变,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,且燃烧污染严峻,故应开发利用新能源,削减化石燃料的运用,故D正确。3.煤、石油、自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.自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改变【解析】选B。依据沸点凹凸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,特殊是提高汽油的产量,故B错误;自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)均为化学改变,故D正确。【加固训练】近几年,“雾霾”始终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.苯是最简洁的芳香烃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洁的芳香烃,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.(2024·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3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。两个反应都既奢侈原料(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.(2024·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】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。志向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.为推广氢能的运用,工业上可采纳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、自然气等矿物资源D.提倡“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”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、自然气等符合“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.(2024·唐山高一检测)我国冀东渤海湾发觉储量达10亿吨的大型油田。下列有关说法正确的是 ()①石油中含有C5～C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油②石油的分馏是化学改变③石油的分馏试验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测的是混合液的温度④石油分馏得到的汽油仍是混合物A.①③B.②④C.①④D.②③【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别的操作,故为物理改变,②错;石油分馏试验中,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③错。7.(2024·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可被石灰水汲取,生成固体1为CaCO3、CaSO3,气体1是不能被过量石灰水汲取的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,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可被石灰水汲取,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汲取的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,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。下列做法违反发展低碳经济的是 ()A.发展氢能和太阳能B.限制塑料制品的运用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,尽可能地削减煤炭、石油等高碳能源消耗,削减温室气体排放,达到社会经济发展与生态环境爱护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能、限制塑料制品的运用和发展绿色化学,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;最终剩余气体点燃,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);最终剩余气体点燃,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、液化均为化学改变,而石油的常压蒸馏和减压蒸馏均是物理改变B.绿色化学的核心就是利用化学原理汲取处理工业生产污染物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削减和消退工业生产对环境的污染,以便使化学在环境爱护中起到重要作用。二、非选择题(本题包括2小题,共30分)11.(14分)(2024·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C5～C11的烷烃外,还含有C5～C11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KMnO4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,试验步骤为①取样品适量于试管中,先逐滴加入,振荡,假如看到,则证明有存在。

②接着逐滴加入至为止,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,假如看到,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最终分馏出来,故熔沸点凹凸依次为a<b<c,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,依据这一性质差异,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在。①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。②接着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,假如紫色褪去,则证明有苯的同系物存在。答案:(1)C(2)①溴水溴水褪色烯烃②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途如下:依据以上材料和你所学的化学学问回答下列问题:(1)由CH2CH2制得有机物A的化学反应类型是。

(2)丙烯醛(CH2CHCHO)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)留意官能团有两个,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)nCH2CH2CH2—CH2【加固训练】石油是一种不行再生资源,作为重要的化工原料,只有综合利用才能充分提高其运用价值,获得最大的经济效益。如图是石油综合利用的简洁流程,其中A～D为混合物,B为C15～C18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①是;步骤②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:①化合物E肯定条件下发生聚合反应:。

②F与少量的氯气混合匀称后光照:(任写一个)。

【解析】(1)石油分馏得到汽油A、煤油、柴油等轻质油,C15～C18的烃类为柴油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①是分馏;步骤②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)①乙烯发生聚合反应得到聚乙烯。②乙烷与氯气混合匀称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)①nCH2CH2CH2—CH2②C2H6+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.(2024·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②中只有碳碳键形成C.汽油主要是C5～C11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②中既有碳碳键形成又有碳氢键形成,B错误;汽油主要是C5～C11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.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.煤变成成品油须要经过一系列工艺流程,发生困难的物理、化学改变才能实现【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改变过程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,属于化学改变;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.(2024·北京海淀区高一检测)下列说法错误的是 ()石油分馏产品乙烯CH2BrCH2BrA.石油主要是由烃组成的混合物B.①主要发生物理改变C.②包括裂化、裂解等过程D.③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;分馏是物理改变,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.(2024·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,利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的(填“氧化剂”