《 化学与自然资源的开发利用》试卷及答案-高中化学必修2-人教版-2024-2025学年

《第四章化学与自然资源的开发利用》试卷（答案在

后面）

一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）

1、下列关于化石燃料的叙述中，正确的是（）

A、石油和煤炭都是由古代生物的遗骸经过长时间的地质作用形成的

B、天然气的主要成分是甲烷，它是一种清洁的能源，燃烧后几乎不产生污染

C、煤的干储可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等多种产品

D、石油裂化是将石油中的长链烧断裂成短链烧，目的是为了提高轻质液体燃料的

产量

2、下列关于自然资源开发利用的描述，不正确的是（）

A、石油的裂解可以获得小分子烯烧，是重要的化工原料

B、天然气的主要成分是甲烷，燃烧后生成二氧叱碳和水

C、煤炭的气化是将固体煤炭转化为可燃性气体

D、金属的冶炼包括金属的还原和金属的精炼

3、在下列关于自然资源开发利用的说法中，正确的是（）

A、石油是一种可再生能源，可以无限制地开采利用。

B、煤炭是一种不可再生能源，但可以通过化学方法转化为其他能源形式。

C、水资源的开发利用应该只考虑经济效益，不考虑环境保护。

D、天然气是一种清洁能源，其开发利用过程中不需要进行污染控制。

4、下列物质中，不属于可再生能源的是：

A、太阳能

B、风能

C、水能

D,石油

5、下列关于石油化工产品应用的说法中，错误的是（）

A、塑料是石油化工的主要产品之一，广泛应用于日常生活和工业生产中。

B、合成橡胶具有良好的弹性和耐磨性，可以制造轮胎等。

C、合成纤维具有优良的纺织性能，如尼龙、涤纶等。

D、石油化工产品的应用对人类生活产生了深远的影响，但同时也带来了一些环境

问题。

6、下列关于煤炭资源的开发利用的描述，正确的是（）

A、煤炭燃烧后会产生大量有害气体，对环境造成污染

B、煤炭可以通过直接燃烧来发电，热效率较高

C、煤炭资源丰富，可以无限制地开采使用

D、煤炭可以通过干谯制成焦炭，焦炭可以用于冶炼金属

7、下列关于石油化工产品的描述中，正确的是（）

A.石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等小分子烧类化合物，这些化合物是合成塑料

的主要原料。

B.石油的催化重整可以提高汽油的辛烷值，并产生芳香煌。

C.煤的液化是将煤转化为液态燃料的过程，其产品可以直接作为燃料使用。

D.煤的气化是将煤转化为气态燃料的过程，其产品可以用作合成氨和甲醇的原料。

8、下列关于海水淡化技术的说法，哪一项是错误的？

A.反渗透法是利用半透膜在高压下使水分子通过而盐离子不能通过的方法。

B.多级闪蒸技术是在多个压力逐渐降低的容器中使海水蒸发的过程。

C.电渗析法是利用电流通过海水产生热量，从而实现水与盐的分离。

D.冷冻法是通过降低温度使海水中的水分凝固成冰，从而与盐分分离。

9、在下列化学反应中，不属于置换反应的是()

A.Zn+2HC1=ZnC：2+H2t

B.2KC1O3A2KC1-302t

C.Fc+CuS04=FeS04+Cu

D.4Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(0H)3

10、下列关于化学与自然资源的开发利用关系的描述，不正确的是：

A.石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等基本有机化工原料。

B.铜的腐蚀产物可以用来生产水泥。

C.磷矿的加工可以生产化肥，促进农业发展。

D.钢铁的锈蚀会导致结构强度下降，影响建筑安全。

11、下列关于海水淡化的方法中，哪一项不是常用的海水淡化技术？

A.蒸储法

B.反渗透法

C.冷冻法

D.电解法

12、下列关于石油化工产品的说法中，错误的是：

A.石油裂解可以得到乙烯、丙烯等基本化工原料。

B.乙烯是生产聚乙烯的主要原料。

C.烯燃加聚反应可以得到合成纤维。

D.煤的干储可以得到焦炭、煤焦油等化工产品。

13、下列关于海水淡化的方法中，哪一种方法在实际应用中最节能?

A.多级闪蒸

B.反渗透

C.电渗析

D.蒸储法

14、下列关于金属资源的开发利用的说法，正确的是（）

A.矿石品位越高，金属的回收率越低

B.金属资源的利用过程中，应当尽量避免对环境造成污染

C.金属的回收利用可以提高金属资源的利用率，降低开采成本

D.金属资源的主要来源是海水，因此可以大量从海水中提取金属

15、以下哪种物质不属于可再生资源？

A、石油

B、煤炭

C、太阳能

D、水

16、在下列自然资源中，属于可再生资源的是（）

A.石油

B.天然气

C.煤炭

D.水能

二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）

第一题

L请阅读以下材料•，并根据要求回答问题。

材料：某地发现一种新型矿物，其化学式为AB2O4,其中A的化合价为+3,B的化

合价为

（1）写出该矿物的电子式；

（2）若该矿物中的B元素以化合态存在，写出其可能的化合物的化学式；

（3）若该矿物被用于提取A元素，请写出A元素提取过程的化学反应方程式。

第二题

题目：

某工厂在生产过程中，需要对含杂质甲的铜矿石进行提纯。已知该铜矿石的成分为:

CuO、Fe2O3>Si02和Cu0请回答以下问题:

（1）写出从该铜矿石中提取铜的基本步骤；

（2）简述在每一步骤中发生的化学反应方程式；

（3）计算每一步骤中生成的产物的质量，并给出计算过程。

第三题

题目：

某工厂采用高温高压法将天然气（主要成分是甲烷CH4）转化为合成气（主要成分

为CO和H2）,其反应方程式为:

高温高压

CH./+H刃fCO+#2

（1）写出上述反应的化学方程式。

（2）若要生产1000吨CO,需要消耗多少吨甲烷？

（3）该工厂在生产过程中发现，如果将生成的C0和H2混合气体中的一部分H2

用于还原氧化铁（Fe203）,还原反应的化学方程式为：

[Fe+加2f牙e+«3HX）]

己知氧化铁的转化率为90%,问：若要还原100吨氧化铁，需要消耗多少吨H2?

第四题

某工厂为了提高资源的利用率，计划从含有铜、铁、锌的矿石中提取铜。矿石的成

分复杂，但主要成分为氧化铜（CuO）,氧化铁（Fe203）和氧化铝（A1203）。为了提取

铜，工厂采用了以下步骤：

步骤一：将矿石粉碎后，加入足量的稀硫酸，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。

步骤二：向滤液中加入适量的氢氧化钠溶液，沉淀出氢氧化铁，过滤得到氢氧化铁

沉淀和滤液。

步骤三：向氢氧化铁沉淀中加入适量的硫酸，充分反应后过滤，得到硫酸铁溶液和

氢氧化铝沉淀。

步骤四：向氢氧化铝沉淀中加入适量的氢氧化钠溶液，充分反应后过滤，得到氢氧

化铝沉淀和滤液。

步骤五：向滤液中通入二氧化碳气体，充分反应后过滤，得到碳酸铜沉淀和滤液。

请回答以下问题：

（1）步骤一中，加入足量的稀硫酸的作用是什么？

（2）步骤二中，向滤液中加入氢氧化钠溶液，沉淀出氢氧化铁的化学反应方程式

是什么？

（3）步骤四中，氢氧化铝沉淀与氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式是什么？

（4）步骤五中，向滤液中通入二氧化碳气体，生成碳酸铜的化学反应方程式是什

么？

（5）请简述从滤渣中提取铜的实验步骤。

《第四章化学与自然资源的开发利用》试卷及答案

一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）

1、下列关于化石燃料的叙述中，正确的是（）

A、石油和煤炭都是由古代生物的遗骸经过长时间的地质作用形成的

B、天然气的主要成分是甲烷，它是一种清洁的能源，燃烧后几乎不产生污染

C、煤的干储可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等多种产品

D、石油裂化是将石油中的长链烧断裂成短链烧，目的是为了提高轻质液体燃料的

产量

答案：C

解析：A选项中，石油的形成不仅仅是古代生物的遗骸，还包括其他有机物质；B

选项中，虽然天然气主要成分是甲烷，但燃烧后仍会产生二氧化碳等温室气体；D选项

中，石油裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量和质量，而不仅仅是提高产量。因此，

只有P选项正确，煤的干锚确实可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等多种产品。

2、下列关于自然资源开发利用的描述，不正确的是（）

A、石油的裂解可以获得小分了烯烧，是重要的叱工原料

B、天然气的主要成分是甲烷，燃烧后生成二氧化碳和水

C、煤炭的气化是将固体煤炭转化为可燃性气体

D、金属的冶炼包括金属的还原和金属的精炼

答案：B

解析：天然气的主要成分是甲烷，甲烷在充分燃烧时生成二氧化碳和水，而在不充

分燃烧时，会产生一氧化碳和水。因此，描述“天然气燃烧后生成二氧化碳和水”是不

全面的，所以选项B是不正确的。其他选项A、C、D描述的都是自然资源开发利用的正

确过程。

3、在下列关于自然资源开发利用的说法中，正确的是（）

A、石油是一种可再生能源，可以无限制地开采利用。

B、煤炭是一种不可再生能源，但可以通过化学方法转化为其他能源形式。

C、水资源的开发利用应该只考虑经济效益，不考虑环境保护。

D、天然气是一种清洁能源，其开发利用过程中不需要进行污染控制。

答案：B

解析：选项A错误，因为石油是一种不可再生能源，过度开采会导致资源枯竭。选

项B正确，煤炭可以通过叱学方法转化为电能、氢能等可再生能源形式。选项C错误，

水资源开发利用应兼顾经济效益和环境保护。选项D错误，虽然天然气是一种清洁能源,

但在其开发利用过程中仍需进行污染控制，以减少市环境的影响。

4、下列物质中，不属于可再生能源的是：

A、太阳能

B、风能

C、水能

D、石油

答案：D

解析：可再生能源是指自然界中能够持续利用，不会因人类的使用而枯竭的能源。

太阳能、风能和水能都是可再生能源，因为它们来源于自然界的循环过程。而石油是一

种化石能源，它形成于数百万年前的生物残骸，属于不可再生能源。因此，选项D是正

确答案。

5、下列关于石油化工产品应用的说法中，错误的是（）

A、塑料是石油化工的主要产品之一，广泛应用于日常生活和工业生产中。

B、合成橡胶具有良好的弹性和耐磨性，可以制造轮胎等。

C、合成纤维具有优良的纺织性能，如尼龙、涤纶等。

D、石油化工产品的应用对人类生活产生了深远的影响，但同时也带来了一些环境

问题。

答案：D

解析：A、B、C三项说法均正确，塑料、合成橡胶、合成纤维都是石油化工的主要

产品，广泛应用于各个领域。而D项中提到的石油化工产品应用对人类生活产生了深远

的影响，这一点是正确的，但后半句”同时也带来了一些环境问题”是对石油化工产品

应用的一般性描述，并不能说明这个选项是错误的。因此，D项说法错误。

6、下列关于煤炭资源的开发利用的描述，正确的是（）

A、煤炭燃烧后会产生大量有害气体，对环境造成污染

B、煤炭可以通过直接燃烧来发电，热效率较高

C、煤炭资源丰富，可以无限制地开采使用

D、煤炭可以通过干馈制成焦炭，焦炭可以用于冶炼金属

答案：A

解析：煤炭燃烧确实会产生大量有害气体，如二氧化硫、氮氧化物等，对环境造成

污染，故选项A正确。选项B中，虽然煤炭可以直接燃烧发电，但热效率并不高，且直

接燃烧会产生污染。选项C错误，煤炭资源虽然丰富，但并非可以无限制地开采使用，

过度开采会导致资源枯竭。选项D中，煤炭通过干储制成焦炭是正确的，但焦炭用于冶

炼金属并不是煤炭资源开发利用的直接方式。

7、下列关于石油化工产品的描述中，正确的是（）

A.石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等小分子煌类化合物，这些化合物是合成塑料

的主要原料。

B.石油的催化重整可以提高汽油的辛烷值，并产生芳香煌。

C.煤的液化是将煤转化为液态燃料的过程，其产品可以直接作为燃料使用。

D.煤的气化是将煤转化为气态燃料的过程，其产品可以用作合成氨和甲醇的原料。

答案：A

解析：选项A正确，区为石油的裂解确实可以得到乙烯、丙烯等小分子垃类化合物，

这些化合物是合成塑料的主要原料选项B中的催化重整确实可以提高汽油的辛烷值，

并产生芳香烧，但题目要求的是关于石油化工产品的描述，因此B不是最佳答案。选项

C和D描述的是煤的液化与气化过程，与石油化工产品无关。

8、下列关于海水淡化技术的说法，哪一项是错误的？

A.反渗透法是利用半透膜在高压下使水分子通过而盐离子不能通过的方法。

B.多级闪蒸技术是在多个压力逐渐降低的容器中使海水蒸发的过程。

C.电渗析法是利用电流通过海水产生热量，从而实现水与盐的分离。

D.冷冻法是通过降低温度使海水中的水分凝固成冰，从而与盐分分离。

答案：C

解析：选项C描述了电渗析法，但实际上，电渗析法是通过在直流电场的作用下,

利用离子交换膜的选择透过性，使阴阳离子分别向阴极和阳极移动，从而达到去除水中

电解质的目的，并不是通过产生热量来实现水与盐的分离。因此，选项C的描述是错误

的。其他选项均正确描述了各自所指的海水淡化技术的某木原理。

9、在下列化学反应中，不属于置换反应的是()

A.Zn+2HC1=ZnC：2+H2t

B.2KC103A2KC1-302t

C.Fe+CuS04=FeS04+Cu

D.4Fc(OH)2+02+2H20=4Fc(OH)3

答案：B

解析：置换反应是指一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的

反应。选项A、C、D均符合置换反应的定义，而选项B是分解反应，因为一个化合物

KC103分解生成了两个化合物KC1和02。因此，选项B不属于置换反应。

10、下列关于化学与自然资源的开发利用关系的描述，不正确的是：

A.石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等基本有机化工原料。

B.铜的腐蚀产物可以用来生产水泥。

C.磷矿的加工可以生产化肥，促进农业发展。

D.钢铁的锈蚀会导致结构强度下降，影响建筑安全。

答案：B

解析：选项A描述正确，石油裂解是石油化工的重要过程之一，可以生产多种有机

化工原料p选项C描述正确，磷矿加工可以得到磷肥，磷肥是农作物生长所需的重要元

素。选项D描述正确，钢铁锈蚀会导致其结构强度下降，影响建筑和工程结构的安全。

选项B描述不正确，铜的腐蚀产物（如铜绿）不能用来生产水泥，水泥的生产主要依靠

石灰石和黏土等原料。

11、下列关于海水淡叱的方法中，哪一项不是常用的海水淡化技术？

A.蒸储法

B.反渗透法

C.冷冻法

D.电解法

答案：D

解析：海水淡化的主要目的是去除海水中的盐分和其他杂质，使其成为适合饮用

或其他用途的淡水。蒸储法、反渗透法和冷冻法都是常见的海水淡化方法。蒸馈法通过

加热海水产生蒸汽，然后冷凝蒸汽得到淡水；反渗透法则利用半透膜在压力作用下使水

分子通过而阻挡盐离子；冷冻法则是将海水冷却至冰点以下，形成冰晶与盐分离。而选

项D的电解法主要用于水的电解制氢和氧气，并非海水淡化的主要手段。因此，正确答

案为D。

12、下列关于石油化工产品的说法中，错误的是：

A.石油裂解可以得到乙烯、丙烯等基本化工原料。

B.乙烯是生产聚乙烯的主要原料。

C.烯燃加聚反应可以得到合成纤维。

D.煤的干馀可以得到焦炭、煤焦油等化工产品。

答案：C

解析：烯煌加聚反应可以得到塑料、合成橡胶等高分子化合物，而不是合成纤维。

合成纤维通常是通过缩聚反应得到的。因此，选项c的说法是错误的。

13、下列关于海水淡叱的方法中，哪一种方法在实际应用中最节能？

A.多级闪蒸

B.反渗透

C.电渗析

D.蒸馈法

【答案】B

【解析】海水淡化技术中，反渗透(ReverseOsmosis,R0)是一种广泛应用的方

法，它利用半透膜在压力作用下使水分子通过而阻挡盐分等杂质，达到净化的目的。相

比于多级闪蒸、电渗析和传统的蒸储法，反渗透技术能耗较低，操作简单，维护成本也

相对较低，因此在实际应用中被认为是较为节能的海水淡化方法。

14、下列关于金属资源的开发利用的说法，正确的是()

A.矿石品位越高，金属的回收率越低

B.金属资源的利用过程中，应当尽量避免对环境造成污染

C.金属的回收利用可以提高金属资源的利用率，降低开采成本

D.金属资源的主要来源是海水，因此可以大量从海水中提取金属

答案：C

解析：A选项错误，矿石品位越高，意味着矿石中金属的含量越高，金属的回收率

应当越高；B选项正确，金属资源的利用过程中，确实应当尽量避免对环境造成污染，

实现绿色开采；C选项正确，金属的回收利用可以提高金属资源的利用率，降低开采成

本，同时减少对新资源的需求；D选项错误，虽然海水中含有大量金属元素，但由于含

量较低，从海水中提取金属成本较高，旦技术难度较大，因此不是金属资源的主要来源。

15、以下哪种物质不属于可再生资源？

A、石油

B、煤炭

C、太阳能

D、水

答案：A

解析：可再生资源是指那些在人类利用后能够自然恢复或循环再生的资源。石油和

煤炭属于化石燃料•，是非可再生资源，因为它们需要数百万年才能形成。太阳能和水是

可再生资源，因为它们可以在短时间内自然恢复。因比，选项A石油不属于可再生资源。

16、在下列自然资源中，属于可再生资源的是（）

A.石油

B.天然气

C.煤炭

D.水能

答案：D

解析：可再生资源是指自然界中能够通过自然过程在短时间内再生、更新或循环使

用的资源。水能是一种可再生能源，因为它可以通过水循环过程不断再生。而石油、天

然气和煤炭都是不可再生资源，它们在地球上的形成需要数百万年，一旦消耗完毕就无

法在短时间内恢复。

二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）

第一题

1.请阅读以下材料，并根据要求回答问题。

材料：某地发现一种新型矿物，其化学式为AB2O4,其中A的化合价为+3,B的化

合价为-2。

(1)写出该矿物的电子式；

(2)若该矿物中的B元素以化合态存在，写出其可能的化合物的化学式；

(3)若该矿物被用于提取A元素，请写出A元素提取过程的化学反应方程式。

答案：

(1)电子式为：A:[Ne]3s23P弓,B:[He]2s22p6。

(2)B元素可能的化合物的化学式有:B203、B205、B407等。

(3)A元素提取过程的化学反应方程式为：AB204+6H20f2A(0H)3+4比0。

解析：

(1)根据A的化合价为+3,B的化合价为-2,A原子最外层有3个电子，E原子最

外层有2个电子，可得出该矿物的电子式为A:[Ne]3s23P6,B:[He]2s22P$。

(2)B元素为笫HI族元素，其化合价可能为十3、十5、十7等，结合B的化合价为

-2,可推断出B元素可能的化合物的化学式有B203、B205、B407等。

(3)根据A元素的化合价为+3,可推断出A元素在水中会发生水解反应，生成A(0H)

3沉淀。根据质量守恒定律，可得出A元素提取过程的化学反应方程式为AB204+61120

f2A(01I)3+41I20O

第二题

题目：

某工厂在生产过程中，需要对含杂质甲的铜矿石进行提纯。已知该铜矿石的成分为:

CuO、Fe203>Si02和Cu0请回答以下问题:

(1)写出从该铜矿石中提取铜的基本步骤；

(2)简述在每一步骤中发生的化学反应方程式；

(3)计算每一步骤中生成的产物的质量，并给出计算过程。

答案：

(1)提取铜的基木步骤如下：

①高温燧烧：将铜矿石与焦炭混合，高温煨烧，使CuO和Fc2O3被还原成Cu和

Fe,同时生成Si成;

②水洗：将搬烧后的产物用水洗去杂质；

③粗铜的制备：将水洗后的产物进行电解，得到纯铜；

④粗铜的精炼：将电解后的纯铜进行精炼，得到高纯度铜。

(2)每一步骤中发生的化学反应方程式如下：

①高温燃烧：

[2CuO+C-*2Cu+CO』[Fe/)5+3C-2Fe+3C0]②电解:

[Cu*+2e-Cu]

(3)计算每一步骤中生成的产物的质量：

假设原矿石中CuO的质量为100g,Fe2O3的质量为50g。

①高温煨烧：

[CuOfCu][Fe刃3fFe]CuO的摩尔质量为79.5g/moLFe203的摩尔质量为

159.7g/molo

根据化学方程式，CuO和I'e203的物质的量之比为2:1。

CuO的物质的量：[纹产/.2枷。1]Fe2O3的物质的量：，叱0.3加量

L/ff.t)g/mol\\.159./g/mol

Cu的物质的量：[1.26nolX2=2.5^nol]Fe的物质的量：[0.5/molX2=0.62iol]

Cu的质量：［2521。1X63.5g/mol=160.72g\Fe的质量：［Q.6为iolX55.85g/

mol=34.55敏

②水洗：水洗过程中，产物中的Si02不会发生变化，故其质量保持不变。

③粗铜的制备：电解过程中，Cu2+在阴极得到电子还原成Cu,其质量与Cu的物

质的量相同。

Cu的质量：烟

④粗铜的精炼：精炼过程中，高纯度铜的质量与电解得到的Cu质量相同。

Cu的质量：［16〃喇

解析：

本题目主要考察了铜矿石的提纯过程，涉及了化学方程式的书写、物质的量的计算

以及产物的质量计算。解题时，首先要明确每个步骤的化学反应，然后根据化学方程式

计算物质的量，最后根据物质的量和摩尔质量计算产物的质量。注意，在计算过程中要

关注化学计量数的比例关系。

第三题

题目：

某工厂采用高温高压法将天然气（主要成分是甲烷CH4）转化为合成气（主要成分

为CO和H2）,其反应方程式为：

,高温高压

CH7+H/）-C0+JHp

（1）写出上述反应的化学方程式。

（2）若要生产1000吨CO,需要消耗多少吨甲烷？

（3）该工厂在生产过程中发现，如果将生成的CO和H2混合气体中的一部分H2

用于还原氧化铁（Fe203）,还原反应的化学方程式为:

[Fe/)j+3^2-牙e+JH/)]

已知氧化铁的转化率为90乐问：若要还原100吨氧化铁，需要消耗多少吨H2?

答案:

（1）化学方程式:

高温高压

CHV+H/)-CO+JH2

（2）计算过程:

首先计算甲烷和CO的摩尔比，根据化学方程式可知，1摩尔CH4生成1摩尔CO。

甲烷的摩尔质量为16g/moLCO的摩尔质量为28g/molo

设需要消耗的甲烷质量为x吨，根据摩尔质量换算:

,10例kg1000g7mol.

x吨X------X——X--=7〃00吨X

1吨/kg16g

解得:

1000X28

x=——--=/75。吨

lb

因此，需要消耗1750吨甲烷。

（3）计算过程:

根据化学方程式可知，1摩尔Fe203需要3摩尔H2还原。

氧化铁的摩尔质量为160g/mol,H2的摩尔质量为2g/moh

设需要消耗的H2质量为y吨，根据摩尔质量换算: