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评估含解析新人教版必修2

PAGEPAGE12第四章单元评估eq\o(\s\up17(作业时限：90分钟作业满分：100分),\s\do15())第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(每小题3分，共48分)1．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(B)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正确；该日空气质量指数为79，空气质量等级属于良，故B错误；机动车尾气中含有NO2、CO，故C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正确。2．某混合气体通入溴水，溴水褪色；通过灼热的CuO粉末，黑色粉末变为红色；最终将剩余气体点燃，火焰为淡蓝色，且生成二氧化碳和水。则原混合气体是(D)A．水煤气B．液化石油气C．石油裂解气D．焦炉气解析：能使溴水褪色，证明混合气体中有不饱和烃，解除A项；能使CuO粉末由黑色变为红色，证明混合气体中含有还原性气体，则解除B项和C项；焦炉气的主要成分是H2、CH4、C2H4、CO等，D项正确。3．下列有关从海带中提取碘的试验原理和装置能达到试验目的的是(B)A．用装置甲灼烧碎海带B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2D．用装置丁汲取氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气解析：B项：用装置乙过滤海带灰浸泡液能达到试验目的。A项：灼烧碎海带应在坩埚中进行，不能用烧杯，装置甲不能达到试验目的。C项：用浓盐酸和MnO2制取氯气须要加热，丙装置不能达到试验目的。D项：汲取Cl2应用NaOH溶液，装置丁不能达到试验目的。4．“煤制油”的关键技术是煤的气化，目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高温))CO(g)＋H2(g)，该反应是吸热反应，反应所需能量由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来供应：C＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))CO2，下列关于该过程的说法不正确的是(B)A．煤的气化可以削减煤干脆燃烧对环境造成的粉尘污染B．第一个反应须要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失C．煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高D．上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要是合成氨的两种原料气解析：虽然在煤的气化过程中，煤的一部分潜在能量会损失，但得到的气态燃料的热利用率高，且较清洁，故从总体来看，煤气化或液化后运用是较合理的，B项错误，A、C项正确；因反应C＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))CO2中的氧气用空气代替，故反应后混合气体的成分为N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要是合成氨的原料N2、H2，D项正确。5．化学与社会、生产、生活亲密相关。下列说法正确的是(D)A．试验室从海带中提取单质碘的方法是取样→灼烧→溶解→过滤→萃取B．从海水中提取物质都必需通过化学反应才能实现C．为了增加食物的养分成分，可以大量运用食品添加剂解析：A项，试验室从海带中提取单质碘缺少了氧化过程，萃取后还要分液；B项，从海水中获得NaCl不须要化学改变(蒸发结晶)；C项，食品添加剂是用于改善食品的外观、风味、组织结构或贮存性质的非养分物质，运用的量必需严格限制；D项，甲基环氧乙烷与二氧化碳在肯定条件下反应生成聚碳酸酯，原子利用率达到100%，生成的聚碳酸酯易降解生成无毒无害的物质，所以此反应符合绿色化学的原则。6．下列有关叙述中，不正确的是(B)A．高分子化合物的特点之一是组成元素简洁，相对分子质量大B．聚乙烯是由CH2—CH2分子组成的化合物，有固定熔点C．同质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后产生二氧化碳的质量相等D．油脂不是自然高分子化合物解析：聚乙烯中因为n值不同，所得物质是混合物，没有固定的熔、沸点。7．下列有关金属的工业制法中，正确的是(B)A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝解析：工业制钠是电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up17(电解))2Na＋Cl2↑，而电解纯净的NaCl溶液：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，得不到钠，故A错误；工业制铁是CO还原铁矿石：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up17(高温))2Fe＋3CO2，故B正确；工业制镁是电解熔融氯化镁：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up17(电解))Mg＋Cl2↑，故C错误；工业制铝电解熔融的氧化铝：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up17(电解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑，氯化铝是共价化合物，在熔融状态下不导电，故D错误。8．化学与生活亲密相关。下列说法错误的是(C)A．PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物B．绿色化学要求从源头上消退或削减生产活动对环境的污染C．燃煤中加入CaO可以削减酸雨的形成及温室气体的排放D．自然气和液化石油气是我国目前推广运用的清洁燃料解析：PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，A项正确；绿色化学要求从源头上消退或削减生产活动对环境的污染，B项正确；燃煤中加入CaO，CaO可以与燃烧后生成的二氧化硫反应生成CaSO3，并进一步被氧化为CaSO4，从而削减二氧化硫的排放，因此可以削减酸雨的形成，但燃煤中加入CaO不能削减温室气体的排放，故C项错误；自然气和液化石油气完全燃烧的产物是二氧化碳和水，属于清洁燃料，D项正确。9．绿色化学的核心就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。下列做法不符合绿色化学理念的是(C)A．研制水溶剂涂料替代有机溶剂涂料B．用可降解塑料生产包装盒或快餐盒解析：涂料中的有机溶剂主要是苯类、酯类、醛类、醚类等有害物质，危害人体健康，研制水溶剂涂料替代有机溶剂涂料，削减有机溶剂的危害，A项符合绿色化学理念；可降解塑料的运用可削减白色污染，B项符合绿色化学理念；用浓硫酸和铜制备硫酸铜，反应过程中产生有害气体二氧化硫，污染大气，C项不符合绿色化学理念；该制备环氧乙烷的反应中原子利用率为100%，不产生污染物，D项符合绿色化学理念。解析：高分子中的n是不同的，所以是混合物，A错误；由苯环和乙烯的结构知全部原子可能在同一平面上，B正确；①中含碳碳双键和苯环，②中含碳碳双键和—CN，所以①和②两种有机物不是同系物，C错；两种单体中都含有不饱和碳碳双键，所以既可以和溴水发生加成反应，也可以被酸性高锰酸钾氧化，使其褪色，D错误。11．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(B)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\up17(△))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。12．科学家曾提出一种“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为甲醇。其技术流程如图：下列说法中不正确的是(D)A．碳酸钾溶液所起的作用是富集空气中的CO2B．分解池中发生反应的化学方程式为：2KHCO3eq\o(=,\s\up17(△))K2CO3＋H2O＋CO2↑C．上述流程中能循环利用的物质有碳酸钾溶液和水D．合成塔中生成甲醇的反应，其原子利用率理论上可以达到100%解析：碳酸钾能和二氧化碳反应生成碳酸氢钾，所以碳酸钾的作用是：汲取空气中二氧化碳，富集空气中的CO2，故A正确；在加热条件下，碳酸氢钾能分解生成碳酸钾、二氧化碳和水，化学方程式为：2KHCO3eq\o(=,\s\up17(△))K2CO3＋CO2↑＋H2O，故B正确；在汲取池中碳酸钾、水是反应物，在分解池中碳酸钾、水是生成物，所以碳酸钾、水可循环运用，故C正确；CO2与H2在300℃、催化剂、肯定压强的条件下生成水和甲醇，化学方程式为：CO2＋3H2eq\o(=,\s\up17(300℃、催化剂),\s\do15(肯定压强))H2O＋CH3OH，产物有甲醇，还有H2O，不符合转化率100%，故D错误。13．下列有关化学与自然的开发利用描述中错误的是(D)A．冶炼金属铁通常用热还原法B．要使海水淡化通常有蒸馏法和离子交换法C．用H2作为燃料的优点之一是燃烧后的产物不污染环境D．煤的干馏属于物理改变解析：高炉炼铁、铝热法炼铁均属热还原法，A项正确。海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，B项正确。H2作为燃料，燃烧产物为水不污染环境，C项正确。煤隔绝空气加强热使其分解得到煤焦油、焦炭等产物，属于化学改变，D项错误。14．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(D)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”的目的是为了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\up17(高温))CO2↑＋ZnO、CO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高温))2CO、ZnO＋COeq\o(=,\s\up17(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\up17(高温))2CO、ZnO＋COeq\o(=,\s\up17(高温))Zn(g)＋CO2均为氧化还原反应，A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错误。15．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，志向状态是反应中原子全部转化为欲制得产物，即原子的利用率为100%。在用丙炔合成甲基丙烯酸甲酯()的过程中，欲使原子的利用率达到最高，在催化剂作用下还须要其他的反应物是(A)A．CO和CH3OH B．CO2和H2OC．CH2＝CH2和CO D．CH3OH和H2解析：依据原子利用率为100%这一观点，要把1个C3H4分子变成1个C5H8O2分子，还必需增加2个C原子、4个H原子、2个O原子，即原料中C、H、O的原子个数比为2∶4∶2。CO和CH3OH，这两种物质假如依据分子个数比1∶1组合，则很简洁使C、H、O的原子个数比达到2∶4∶2，故A正确；CO2和H2O，两种物质中3种原子不论怎样组合都不能使C、H、O的原子个数比为2∶4∶2，故B错误，同理，C、D错误。16．海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的试验方案：下列说法不正确的是(D)A．沉淀物X为CaCO3B．步骤①中发生离子反应：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓C．步骤②中发生离子反应：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓D．工业上采纳电解熔融MgO的方法冶炼镁解析：依据题中信息可知：第一次加入NaOH溶液后可发生反应HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓，其次次加入NaOH后发生反应Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，故A、B、C均正确；MgO的熔点高，故工业上常采纳电解熔融的MgCl2来制取金属Mg：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up17(电解))Mg＋Cl2↑，D项错。第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、非选择题(共52分)17．(6分)依据下图所示流程图回答下列问题。解析：依据框图中D、F的分子式知，D分子中含有碳碳双键，结构简式为CH2=CHCl；F的结构简式应为HOCH2CH2OH，逆推得C的结构简式为CH2ClCH2Cl，则B为氯气。D发生加聚反应生成E，E为聚氯乙烯。F与G在浓硫酸作用下加热发生缩聚反应，从产物结构简式看出G为己二酸。18．(14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BC(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)制备钠单质的方法是电解熔融NaCl，写出电解的化学方程式：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电))2Na＋Cl2↑。(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的名称是直形冷凝管，冷却水的出口为甲(填“甲”或“乙”)。②C中液体的颜色为深棕红色或红棕色。③D装置的作用是汲取尾气。(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C(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\up17(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。19．(10分)冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(H2或CO)法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法各有优缺点，在工业上均有应用。(1)一种无色气体A与红热的炭反应，得到另一种无色气体B，B与灼热的氧化铜反应，又得到A，则A、B分别为C(填序号)。A．O2、CO2B．O2、COC．CO2、COD．CO、CO2(2)钛(Ti)有“将来钢铁”之称。工业上常以TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up17(△))Ti＋2MgCl2获得海绵状钛。该反应在下列哪种环境中进行A(填序号)。A．稀有气体中 B．空气中C．氮气中 D．CO2气体中(3)工业上电解冶炼铝的化学方程式为2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up17(电解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑，若电路中通过1mol电子，可以得到Al9g。解析：(1)CO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高温))2CO，CuO＋COeq\o(=,\s\up17(△))Cu＋CO2。(2)空气中的N2、O2、CO2气体在加热的条件下均与镁反应，故应在稀有气体中进行。(3)工业上电解熔融的Al2O3制取Al，化学方程式为2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up17(电解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑，该反应中每生成4molAl，转移12mol电子，因此电路中通过1mol电子时，生成eq\f(1,3)molAl，即9gAl。20．(8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：SO2＋2NH3·H2O=2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。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：SO2＋MnO2=MnSO4。(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：2CO＋2NOeq\o(=,\s\up17(催化剂))2CO2＋N2。(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2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。②“反应2”的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋2H2O。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\up17(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。21．(14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Au。(2)操作Ⅰ包含的试验步骤有蒸发浓缩、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、玻璃棒和漏斗。(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削减晶体的溶解，便于干燥。(4)第②步加H2O2后发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(5)取上述硫酸铝晶体进行热重分析，其热分解主要分为