2022人教化学知能优化训练《开发利用金属矿物和海水资源》

1．(2022年南昌高一检测)环境污染问题越来越受到人们的关注，造成环境污染的主要原因大多是人类生产活动中过度排放有关物质引起的。下列环境问题与所对应的物质不相关的是()A．温室效应——二氧化碳B．光化学污染——二氧化氮C．酸雨——二氧化碳D．白色污染——一次性塑料制品的使用解析：选C。酸雨主要是硫和氮的氧化物与水反应形成的。2．研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：①SO2＋NO2=SO3＋NO②SO3＋H2O=H2SO4③2NO＋O2=2NO2NO2在上述过程中的作用与H2SO4在下述变化中的作用相似的是(双选)()A．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B．硫化氢通入浓H2SO4中C．浓H2SO4滴入萤石中，加热D．加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解解析：选BD。由于反应①SO2＋NO2=SO3＋NO②SO3＋H2O=H2SO4③2NO＋O2=2NO2，可见NO2反应前后没有改变，起催化作用，但从SO2～SO3～H2SO4可见NO2又起了氧化剂作用。因H2SO4在硫化氢通入浓H2SO4起氧化剂作用，H2SO4在乙酸乙酯水解中起催化剂作用，因此答案应选B、D。3．(2022年高考江苏卷)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是()①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；③应用高效洁净的能源转化技术；④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。A．①③⑤ B．②③⑤C．①②④ D．②④⑤解析：选B。化石燃料的过度开采不利于节能减排，同时燃烧时生成大气污染物；焚烧秸秆污染环境。4．“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。理想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。下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)解析：选C。绿色化学“原子经济性”要求不产生副产物，实现零排放，即原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物，A、B、D项反应中除生成目标产物外，都有副产物产生，原子利用率未达到百分之百，C项无副产物产生，原子利用率为百分之百。5．把下列各物质的制取、加工方法或反应类型填写在各题后的横线上。(1)煤→焦炭________________________________________________________________________。(2)煤焦油→苯________________________________________________________________________。(3)石蜡→汽油________________________________________________________________________。(4)煤→水煤气________________________________________________________________________。(5)石油→汽油、煤油、柴油________________________________________________________________________。解析：(1)干馏煤可得到焦炭；(2)煤焦油是苯与其他芳香烃组成的混合物，可利用分馏法从中获取苯；(3)石蜡是由相对分子质量大的固态烃和液态烃组成的混合物，可利用裂化方法制得汽油；(4)将煤气化可得水煤气；(5)将石油分馏可得到汽油、煤油、柴油等轻质油。答案：(1)煤的干馏(2)分馏(3)催化裂化(4)煤的气化(5)石油的分馏一、单项选择题1．“煤制油”的关键技术是煤的气化，而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\up7(高温))CO(g)＋H2(g)，该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2，下面关于该过程的说法不正确的是()A．煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染B．第一个反应需要吸热，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后主要就是合成氨的两种原料气解析：选B。虽然在煤的气化过程中，会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后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使用是较合理的，B项错误，A、C项正确；因反应C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2中的氧气用空气代替，故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2，D项正确。2．“绿色汽车”是指使用液化石油等无污染或污染小的能源作燃料的汽车，可有效减少有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳烃的排放。燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含C3～C4的烃)与汽油比较，最突出的优点是()A．前者生成的水少 B．前者消耗氧气量少C．前者燃烧产生的热量多 D．前者对环境的污染小解析：选D。“绿色”是指对环境危害小。3．(2022年高考江苏卷)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用解析：选D。A项，大量使用农药会引起食品污染，大量使用化肥会造成土壤板结；B项，绿色化学的核心是从源头上控制污染而不是污染后再治理；C项，化石燃料是有限的不可再生资源，所以仍需开发新能源；D项，正确。4．(2022年高考重庆卷)“化学，让生活更美好”，下列叙述不能直接体现这一主旨的是()A．风力发电，让能源更清洁B．合成光纤，让通讯更快捷C．合成药物，让人类更健康D．环保涂料，让环境更宜居解析：选A。A项，风力、水力、火力等发电，不能直接体现“化学，让生活更美好”这一主旨；而B、C、D都能直接体现“化学，让生活更美好”这一主旨。5．治理太湖污染是我国目前重要的环保工程，措施之一是在太湖流域推广无磷洗衣粉，这是继无氟冰箱、无铅汽油推广以来又一重要“绿色化工产品”，下列关于磷污染说法正确的是()A．磷是营养元素，促进鱼类大量繁殖B．磷是有毒物质，杀死水中的动植物C．磷导致藻类疯长，鱼类因缺氧而无法生存D．磷促进水中动植物尸体的分解解析：选C。含磷洗衣粉的大量使用，导致水体富营养化，使藻类、水生植物疯长，使水体缺氧，导致水生动物因缺氧而无法生存。C项正确。6．(2022年茂名高一检测)氢能是理想的清洁能源。下列制氢的方法中，最经济可行的是()A．电解水制氢：2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑B．高温使水分解制氢：2H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))2H2↑＋O2↑C．太阳光催化分解水制氢：2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(太阳光))2H2↑＋O2↑D．天然气制氢：CH4＋H2OCO＋3H2解析：选C。电解水制氢要消耗大量的电能，高温分解水需消耗大量热能，天然气制氢要消耗大量化工原料和能量，而利用太阳光催化分解水制氢可节省大量能源且太阳能是用之不竭的，C项正确。7．“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消除污染，它包括“原料的绿色化”、“化学反应的绿色化”、“产物的绿色化”等内容。其中“化学反应的绿色化”要求反应物中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。下列符合“化学反应的绿色化”的是()A．SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3B．NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2OC．Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2O解析：选A。由题给信息可知，“化学反应的绿色化”要求反应物中的原子完全被利用且全部转入期望的生成物中，即原子的利用率为100%，只有A项符合题意。二、双项选择题8．(2022年汕头高一检测)下列叙述正确的是()A．目前加碘食盐中主要添加的是KIO3B．日常生活中通常采用体积分数为75%的乙醇溶液杀菌消毒C．绿色食品是不含任何化学物质的食品D．在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数解析：选AB。加碘食盐中的主要添加剂为KIO3，A正确；日常生活中用于杀菌消毒的应是体积分数为75%的乙醇溶液而不是无水乙醇，B正确；绿色食品是指无毒、无污染、对人体无害的食品，C错；目前我国空气质量日报中CO2含量不属于空气污染指数，D错。9．下列有关环境问题的叙述正确的是()A．赤潮、白色污染、绿色食品都与相关物质的颜色有关B．地震发生后，灾区急需大量消毒剂，其中SO2可用于环境消毒C．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约能源，保护环境D．我国禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是铅对环境有污染解析：选CD。绿色食品是指无公害、无污染的食品，与颜色无关；SO2可以消毒，但是用于环境消毒会产生新的污染。10．(2022年江门高一检测)对图示中的变化叙述错误的是()A．图示实验中发生了化学变化B．液体X的pH<7，液体Y是一种黑色黏稠状液体C．气体Z易燃，可还原CuO，也可使溴水褪色D．试管A中产生浓的白烟解析：选BD。煤的干馏是煤在隔绝空气下加强热使之分解的过程，它发生了复杂的物理、化学变化；煤的干馏产物有H2O和NH3生成，NH3易溶于水而呈碱性，pH>7，同时干馏还生成了煤焦油，它的化学成分主要为芳香族化合物，是难溶于水的黏稠液体；干馏的气体产物中的H2、CO具有还原性，可以还原CuO，气体产物中的C2H4可使溴水褪色。试管A中产生黄色的烟。三、非选择题11．已知A、B、F是家庭中常见的有机物，E是石油化工发展水平的标志，F是一种常见的高分子材料。根据下面转化关系回答下列问题：(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为：________、________。(2)下列物质中沸点最高的是________。A．汽油B．煤油C．柴油D．重油(3)在①～⑤中属于取代反应的是________；原子利用率为100%的反应是________。(填序号)(4)写出结构简式：A________、F________。(5)写出反应③的离子方程式________________________________________________________________________。(6)作为家庭中常见的物质F，它给我们带来了极大的方便，同时也给我们造成了环境污染，这种环境污染称为____________________________。解析：石油经过分馏可生产石油气、汽油、柴油等产品，而上述产品再经过高温裂解可制得乙烯、丙烯等化工产品，而E是石油化工发展水平的标志，故E为乙烯，则F为聚乙烯，B为乙醇。由框图知C为乙醇与酸A发生酯化反应生成的酯，且A为家庭中常见有机物，故A为乙酸，C为乙酸乙酯，其他答案可依次推出。答案：(1)分馏裂解(2)D(3)①②③④⑤(4)CH3COOH(5)CH3COOCH2CH3＋OH－→CH3COO－＋C2H5OH(6)白色污染12．“南太平洋岛国图瓦卢被迫全国移民到新西兰”，该国前总理佩鲁曾声称“图瓦卢是温室效应的第一个受害者”。目前该国正面临生存环境严重恶化的局面，该国岛屿近20年来已经被海水侵蚀得千疮百孔，岛上的淡水日益减少；海水的大量侵入使土壤盐碱化，粮食和蔬菜无法正常生长。图瓦卢陆地最高处仅海拔4.5米，由于海平面日渐升高，据估计这些岛屿将在50年内被海水淹没。请根据以上材料分析：(1)温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为因素主要是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是________________________________________________________________________。A．减压、升温 B．增压、升温C．减压、降温 D．增压、降温(3)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。如将CO2和H2以1∶4的比例混合，通入反应器。在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程式：CO2＋4H2→________＋2H2O。若将CO2与H2混合，在一定条件下以1∶3的比例发生反应，生成某种重要的化工原料和水，该化工原料可能是________。A．甲烷 B．乙烯C．乙醇 D．苯(4)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是________。A．使用天然气等燃料B．控制全球人口增长C．植树造林，保护森林D．立即减少煤和石油的燃烧解析：(1)引起温室效应的原因是大气中CO2含量的升高，这主要是人类大量燃烧煤、石油等化石燃料引起的。(2)将CO2液化可采用增压、降温的方法。(3)根据质量守恒可知：CO2＋4H2→CH4＋2H2O，若将CO2和H2以1∶3的比例发生反应，生成某化工原料应为乙烯：2CO2＋6H2→CH2=CH2＋4H2O。答案：(1)大量燃烧煤、石油等化石燃料(2)D(3)CH4B(4)C13．煤的干馏是煤气化的重要方法，是煤综合利用最“古老”的方法，也是最简单的方法。所谓煤的干馏是在隔绝空气和高温的条件下，煤可以发生分解，生成固态的焦炭、液态的煤焦油、气态的焦炉气。下面是某实验小组设计的煤干馏实验，装置如图所示。取约2～3g的煤粒，在研钵中研磨至粉末状态；用药匙将煤粉放入玻璃管中，在具支试管中加入2mL水，然后按照如图所示安装好装置；点燃酒精灯，对玻璃管均匀受热后再集中加热，注意观察具支试管中气泡产生的速度；待具支试管中气泡产生的速度均匀后，用明火靠近具支试管的支管口处，可以观察到产生的气体能够燃烧。根据上述实验设计回答下列问题：(1)实验结束后，应该先把玻璃管从溶液中取出，然后再熄灭酒精灯，这样操作的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)焦炉气是一种混合性的可燃性气体，点燃焦炉气前必须进行________操作，目的是______________________，但该实验没有进行此操作，实验中需要多排一会儿气体，至气泡均匀时再点燃。(3)取下具支试管，可以发现其中的液体分为两层，上层是________，下层是________，在溶液中滴加酚酞试剂，溶液显________色，原因是________________________________________________________________________。解析：这是实验室中进行煤干馏的实验方法。该题考查了实验安全问题，煤干馏产生的气体的可燃性及煤焦油的成分，值得注意的是煤气化的产物中含有部分氨气，且煤焦油中多为苯、甲苯等芳香烃化合物，不溶于水，实际上煤焦油中有机化合物的成分多达几千种。答案：(1)防止因先撤走酒精灯导致玻璃管内温度降低压强变小，具支试管中的溶液沿玻璃导管倒吸入热的玻璃管中，炸裂玻璃管(2)验纯防止爆炸(3)煤焦油水溶液红溶液中溶解了氨气14．(2022年中山高一检测)工业测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如图所示。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应)：SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI(1)混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于________的体积(填写气体的分子式)。(2)反应管内的溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的SO2含量________。(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用________代替(填写物质名称)。(4)若碘溶液体积