2024年高考化学必修第二册人教 第13周 自然资源的开发利用（解析版）

第13周自然资源的开发利用

时间：45分钟满分：100分

第I卷（选择题）

一、选择题：本题共15个小题，每小题只有一个正确选项，共45分。

1.我国三星堆古遗址距今已有3000至5000年历史，其中出土的文物在口国的文物群体中，属最具历史、科学、

文化、艺术价值和最富观赏性的文物群体之一。下列出土的文物中主要成分属于合金的是（）o

【解析】铜鸟的主要成分是铜合金，A正确：竹简的主要成分是纤维素，B错误：陶三足炊器是陶瓷，主要成分

是二氧化硅和硅酸盐，C错误：玉谖是玉器制品，主要成分为盐，D错误。

2.金属和合金是生活中常用的材料。下列说法正确的是（

A.不锈钢是铁合金，只含金属元素

B.锢银（La-Ni）合金能大量吸收H?形成金属氢化物，可作储氢材料

C.I可前世界上使用量最大的合金是铝合金

D.常温下，铁粉可以和水发生置换反应得到氢气

【答案】B

【解析】不锈钢中含碳元素，A错误；银润合金能大量吸收H2形成金属氢化物，将这些金属氢化物加热，它们

又会发生分解，将储存在其中的氢释放出来，可作储氢材料，B正确；目前世界上使用量最大的合金是钢铁，属

于铁合金，C错误；铁粉和水在高温条件下才能发生置换反应得到氨气，D错误。

3.科技助力2022年北京冬奥会。下列说法错误的是（）o

A.制比赛的雪橇所用碳纤维材料，属于有机高分子材料

B.制火炬接力火种灯所用可再生铝合金的硬度大于纯铝

C.主体为钢结构的首钢滑雪大跳台，纲属于合金材料

D.首次使用氢能作火炬燃料，践行“绿色、低碳”理念

【答案】A

【解析】碳纤维属于无机非金属材料，A错误；合金的硬度一般大于其成分金属，B正确；钢为铁碳合金，属于

合金材料，C正确：氢气的燃料产物为水，环保无污染，D正确。

4.下列关于合金的说法中，正确的是（）0

A.合金的熔点一定比各成分金属的低

B.钢是目前用量最大、用途最广的合金

C.在我国使用最早的合金是生铁

D.储氢合金能大量吸收H?,但不与凡反应

【答案】B

【解析】合金的熔点一般比各成分金属的低，但有一些特例，例如某些汞合金的熔点比汞的熔点高，A错误：钢

是目前用量最大、用途最广的合金，B正确；我国使用最早的合金是青铜，如司母戊鼎，C错误；储氢合金能大

量吸收H2,与H?化合生成金属氢化物，D错误。

5.下列关于钙、钾、铜的冶炼方法正确的是（）o

A.电解法、热分解法、热还原法B.电解法、电解法、热还原法

C.热还原法、热分解法、热还原法D.电解法、电解法、热分解法

【答案】B

【解析】钙、钾是特别活泼的金属，应该采用电解的方法冶炼：铜是处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金

属，应采用热还原方法来冶炼，故选民

6.下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是（）。

A.石油裂解得到的汽油是纯净物

B.煤的气化就是将煤在高温条件由固态转化为气态是物理变化过程

C.煤就是碳，属于单质

D.天然气是一种清洁的化石燃料

【答案】D

【解析】汽油是C5~Cu的妙类混合物，A错误；煤的气化指的是高温下与水蒸气的化学反应，B错误；煤是由有

机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，C错误：天然气是一种清洁的化石燃料，主要成分

为甲烷，D正确。

7.中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献及诗句中涉及的化学知识，对其说明合理的是（）。

A.李白诗句“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川“，“紫烟”指“香炉”中碘升华的现象

B.“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中“墨滴”的分散质粒子直径在10-9〜10-7m之间，具有胶体的性质

C.宋•王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料的主要成分可能是硫酸亚铁

D.《天工开物・五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。“炒铁”

是为了降低铁水中的碳含量，且熟铁比生铁质地更硬，延展性梢差

【答案】B

【解析】水产生的雾气是由水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴，是一种液化现象，不是碘升华，A错误；

“墨滴”是碳颗粒分散于水中形成的胶体，具有胶体的性质，B正确：铜绿的主要成分为碱式碳酸铜，是绿色固体，

不溶于水，在古卷中常作绿色颜料，C错误；熟铁比生铁质地更硬，且延展性好，D错误。

8.“煤制油”的关犍技术是煤的气化，目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C（s）+H20（g）—CO（g）

+H?（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）来提供：C+O2-CO2o下

列关于该过程的说法不正确的是（）。

A.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

B.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环景造成的粉尘污染

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、CO?后主要是合成氨的两种原料气

【答案】A

【解析】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，但因为加工后得到的气态燃料的热利用率高,

而且匕较清洁，因此从总体米看将煤气化后再使用还是比较合理的，A错误；CO、H2属于清洁能源，燃烧无污

染，煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染，B正确：气态燃料比固态煤更易充分燃烧，因此煤气

化后作为燃料燃烧充分，热利用率高，C正确：因为反应C+0?世CO2中的氧气是用空气代替的，所以经过两个

反应后的混合气体中有N?、CO?、CO相比等，除去CO、CO?后主要是合成疑的两种原料气N2和H2,D正确。

9.澳、碘主耍存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘主耍富集在海带中，我国海带产量居世界第一位,

除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如图所示，卜列有关叙述错吴的是（）o

A.操作①在用埸中进行

B.操作②③中所用到的玻璃仪器有玻漓棒、烧杯、漏斗

C.每消耗1molH2O2转移电子数为2NA

D.溶剂X可选用酒精或苯

【答案】D

【解析】由流程可知，海带灼烧后，溶解、过滤得到含碘离子的溶液，加过氧化氢发生H2O2+2FF+2r=12+2比0,

得到含碘的溶液，溶剂X为苯或四氯化碳等，X作萃取剂，得到含碘的有机溶液，最后蒸储分离X与晶体碘，

以此来解答。操作①为灼烧海带获得海带灰，灼烧的过程在用烟中进行，A正确；操作②为溶解，操作③为过滤，

两步操作中所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，B正确：由H92+2H++2I=k+2H2O可知，④中当1molH2O2

氧化I-时生成1mol碘单质，碘元素由-1价变为。价，转移2moi电子，转移电子数为2M,C正确：根据分析，

X作萃取剂，X不能为酒精，酒精与水互溶，无法分液萃取提纯碘，D错误。

10.金属钛有“未来金属”之称，具有低密度、高硬度等性能。钛在化合物中主要有+3和+4两种化合价，已知

Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+o下列说法正确的是（

A.钛合金的熔点高于金属钛B.钛在氯气中燃烧产物为TiCb

C.FeTiQi中钛的化合价为+3D.钛合金可广泛应用于航空、潜水器中

【答案】D

34+3

【解析】钛合金的熔点低于金属钛，A错误；己知Ti3++Fe3+=T产++Fe2+,则氧化性：Fe*>Ti,氧化性：Cl2>Fe*,

则钛在氯气中的燃烧产物为TiCh,B揩误：FcTiOa为钛酸亚铁，铁和钛的化合价分别为+2、+4,C错误：金属

钛有“未来金属”之称，具有低密度、高硬度等性能，钛合金可广泛应用于航空、潜水器中，D正确。

11.“空气吹出法”海水提澳的工艺流程如图，下列说法错误的是（）o

蒸

浓缩、酸化一广=吹

饰

后面海水4.出SO2,吸

Cl

塔

2塔收

（含BC塔

Y

空气、水蒸气水蒸气

A.进入吹出塔前，Br-被氧化为打2B.吸收塔中S02作还原剂

C.经过吸收塔后，澳元素得到富集D.两次通入水蒸气的作用都是参加反应

【答案】D

【解析】由题给流程可知，向浓缩、酸化后的海水中通入氯气，海水中的澳离子与氯气反应生成溪单质，利用水

蒸气和热空气吹出浪，吹出的浜在吸收塔中与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢澳酸，氢滨酸溶液在蒸储塔中与

氯气反应生成溟单质，在水蒸气作用下反应得到的浪蒸气经冷凝、精播得到溟。由分析可知，在进入吹山塔前,

Bf与氯气发生氧化还原反应，Br被氧化成Bra,A正确；由分析可知，吸收塔中发生的反应为吹出的澳与二氧化

硫水溶液反应生成硫酸和氢浪酸，反应中硫元素的化合价升高被氧化，二氧化硫是反应的还原剂，B正确：由分

析可知，经过吸收塔后溶液中的澳离子浓度增大，是澳元素得到富集的过程，C正确；由分析可知，两次通入水

蒸气都未参加反应，D错误。

12.铝热反应有广泛的用途，实验装置如下图所示。下列说法不正确的是（）。

A.该铝热反应的化学方程式是2AI+&2O3国迎AbO3+2Fe

B.工业上可用铝热反应的方法焊接钢矶

C.在图反应过程中没有涉及到的化学反应类型是化合反应

D.由图2可推出铝热反应是放热的反应

【答案】C

【解析】A.该铝热反应是高温条件下铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝，反应的化学方程式是2Al+Fe2O3亘型

AI2O3+2Fe,A正确：工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨，其原理是在高温下用铝将铁从氧化铁中置换出来且呈液

态，B正确：在图反应过程中镁条在空气燃烧生成氧化镁的反应类型是化合反应，C错误：由图2可知反应物的

总能量高于生成物的总能量，推出铝热反应是放热的反应，D正确。

13.从海水中提取部分物质的过程如图所示，下列有关说法正确的是（）o

厂粗盐工精盐一^氯碱工业

海水一r-*Mg（OH）2—►MgCl2-6H2O三无水MgCk

f母液一

Cl・ci.

「NaBr今：aBr2力"HBr溶液J.-Br2

A.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO『等杂质，过程①为了除去这些离子，需要依次加入Na2c03溶液、NaOH溶液、

BaCb溶液

B.用液到无水MgCb的一系列变化中未涉及氧化还原反应

C.工业上一般用电解氯化镁溶液制取Mg单质

D.③和⑤均涉及反应：2Br+Ch=Br2+2Cl-,工业上每获得1molBrz,至少需要消耗C「44.8L

【答案】B

【解析】在粗盐中含有Mgz，、50厂、Ca?+等杂质，加入碳酸钠的目的是除去Ca2+、Ba?）加入除朵试剂的顺序

NaOH溶液-BaCb溶液-Na2cCh溶液一盐酸，A错误：母液到无水MgCb的一系列变化中，没有元素化合价变

化，不涉及氧化还原反应，B正确：工业上一般用电解熔融氯化镁的方法制取Mg单质，C错误；没有给出气体

的温度和压强，无法计算其物质的量，D错误。

14.海洋是一个巨大的宝藏，期待着人们的开发和利用，下列有关海水综合利用的说法正确的是（）o

A.从海水中提取溪单质只有物理变化发生

B.从海水制海盐主要是通过化学变化完成

C.电解熔融的氯化镁可制备镁和氯气

D.电解氯化钠溶液可以制得钠和氮气

【答案】C

【解析】溟在海水中以化合态形式存在，海水中提取溟单质一定要发生化学反应，A错误；海水制海盐主要是通

过蒸发得到，蒸发是物理变化，B错误：电解熔融的氮化镁，化学方程式为MgCh（熔融）=1箜Mg+Cb，C正确：

电解氯化钠溶液得到氢氧化钠、氯气和氢气，D错误。

15.如图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图。根据以下信息，判断下列相关分析不正确的是（）o

A.上述提取Mg的流程中，没有涉及的反应类型是置换反应

B.因氮气的化学性质相对稳定，冷却电解无水氯化镁所得的镁蒸气时，可选择氮气

C.反应⑥所用的气态氧化剂可从本厂生产烧碱处循环利用或从本厂生产镁单质处循环利用

D.从母液中提取Mg和Bn的先后顺序：先提取Bn,后提取Mg

【答案】B

【解析】题中提取Mg的流程中，发生了分解反应、化合反应和更分解反应，没有涉及置换反应，A正确：在高

温条件下，氮气能与镁反应生成Mg3Nz,不能用氮气来冷却镁蒸气，B错误：反应⑥所用的气态氧化剂为氯气，

生成烧碱和生成镁单质时均有氯气产生，可循环利用，降低成本,C正确；若先提取镁，所得溶液中会残留Ca（OH）2,

再用02提取限时会消耗C12,D正确。

第II卷（非选择题）

二、非选择题：包括第16题~第19题4个大题，共55分。

16.以铝土矿（主要成分为ALO3）为原料冶炼金属铝，主要步骤包括：①将粉碎后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液

中：②向①的所得溶液中通入过量二氧化碳，获得氢氧化铝固体：③使氢氧化铝脱水生成氧化铝：④……

（I）步骤④为冶炼金属铝的过程，应选择的方法是（填字母）。

A.以C、CO或H?作还原剂B.热分解法

C.利用铝热反应原理还原D.电解法

（2）步骤③所涉及反应的化学方程式为。

（3）步骤①所涉及反应的离子方程式为-

（4）步骤②至步骤③的过程中，须经过操作。

《3）步骤②所得溶液中含有的大量阴高子是（填离子符号）。

【答案】（I）D（2）2A1（OH）30-AhO3+3H2O（3）Ah03+20H-+3H20=2A1（OH）；

（4）过滤（5）HCOJ

【解析】步骤①中，氧化铝与氢氧化钠反应生成四羟基偏铝酸钠；步骤②中四羟基偏铝酸钠与二氧化碳反应生成

氢氧化铝；步骤④采用电解法冶炼金属铝。（I）工业上采用电解法冶炼金属铝，故选D。（2）步骤③中氢氧化铝

脱水生成氧化铝，化学反应方程式为2Al（OH）30=Ah03+3H2Oo（3）步骤①中AI2O3与氢氧化钠反应生成四

羟基偏铝酸钠，离子方程式为ALO3+20H-+3H2O=2A1（OH）7。（4）步骤②反应产生氢氧化铝沉淀，故至步骤③的

过程中要经过过滤操作。（5）步骤②中通入过量的二氧化碳，二氧化碳与四羟基偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳

酸氢钠，故所得溶液中含有的大量阴离子为HCO1。

17.从海水中提取蒸储水、澳、食盐过程过如图：

（1）从海水中获取淡水的方法①实验操作是,需要的玻璃仪器有酒精灯、牛角管、铢形

瓶、、O

（2）从澳水中获得单质滨时，采用的方法是萃取、、蒸储。下到可选作萃取剂的是（填字母）。

A.酒精B.去C.CCh

（3）粗盐含有Ca2+、Mg2+、SO：-等离子，为除去以上杂质离子，可加入①Na2c03溶液；②BaCb溶液：③NaOH

溶液：④过滤；⑤稀盐酸。错误的操作顺序是（填字母）。

A.③®©B.②®@©⑤C.③②①@@D.②③①@©

【答案】（I）蒸饰蒸僧烧瓶（或圆底烧瓶）冷凝管

（2）分液BC

（3）A

【解析】（1）从海水中获取淡水的方法①实验操作是蒸僧；蒸饰装置为

的玻璃仪器有酒精灯、牛角管、锥形瓶、蒸馀烧瓶、冷凝管。（2）浪易溶于有机溶剂，从浪水中获得单质浪时，

采用的方法是萃取、分液、蒸储。酒精互和水互溶，不能用酒精萃取滨水中的溟；溟易溶于苯，且苯难溶于水,

可以用苯萃取滨水中的澳：澳易溶于CC14,且CCL难溶于水，可以用C04萃取浪水中的浜：故选BC。（3）粗

盐含有Ca?+、Mg2\SO厂等离子，为除去以上杂质离子,加入Na2cCh溶液除Ca2+：加入BaCb溶液除SO/；加

入NaOH溶液除Mg2+；为了除去过量的领离子，必须加入氯化钢后再加碟酸钠，错误的操作顺序是①②③④⑤，

故选Ao

18.根据以下流程图回答下列问题：

（1）海水淡化的方法有（填一种）。

（2）过程①为了除去粗盐中的可溶性条质CaC12、MgSOa,可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：a.过滤；

b.加过量NaOH溶液；c.加适量盐酸：d.加过量Na2c03溶液；e.加过量BaCL溶液，正确的操作顺序是______（填

字母）.

A.adbecB.dabecC.bedacD.ebdac

过程②能否一步实现转化？（填;'能”或“否）Mg（0H）2与盐酸反应可以得到MgCL溶液，则该反应的离

子方程式为o

（3）过程④反应的离子方程式为

（4）若用CCL萃取澳水中的Bn,分液时CCL层应从分液漏斗的放出。

【答案】（I）蒸储法或电渗析法或离子交换法）

h2+

（2）CD否Mg（OH）2+2H=Mg4-2H：O

（3）Br2+SO2+2H20=SO|-+2Br+4H*

（4）下口

【解析】海水蒸发得到淡水，结晶后过滤，得粗盐和母液，粗盐除去氯化钙、硫酸镁等杂质制得精盐，工业上电

解饱和食盐水制取氢氧化钠和氯气：用液中加氢氧化钙生成氢氧化镁沉淀，过漉，流液中通入氯气生成澳单质，

用二氧化硫水溶液吸收溟蒸气生成硫酸和氢溟酸，使澳富集，再通入氯气，制取溟单质。氢氧化镁经一系列操作

得到氯化镁，电解熔融氮化镁制取金属镁。（I）海水淡化的方法有蒸僧法、电渗析法、离子交换法等。（2）过程

①为了除去粗盐中的可溶性杂质CaCb、MgSO4,用氢氧化钠除Mg2+、用碳酸钠除Ca?+、用氯化钏除SO；、为了

除去过量的氯化钢，加入氯化钢之后再加碳酸钠，最后用盐酸除溶液中多余的碳酸钠、氢氧化钠，所以操作顺序

为加过量NaOH溶液、加过量BaCL溶液、加过量Na2c03溶液、过滤、加适量盐酸,或加过量BaCb溶液、加

过量NaOH溶液、加过最Na2co3溶液、过滤、加适品:盐酸，选。D.电解熔融氯化镁冶炼金属镁，所以过程②

需要将氢氧化镁溶于盐酸，制备无水氯化镁，所以不能一步实现转化，Mg（OH）2与盐酸反应可以得到MgCh和水，

该反应的离子方程式为Mg（OH）2+2H'=Mg2'+2H20。（3）过程④是用二氧化硫吸收溟蒸气，反应生成硫酸和氢

溟酸，反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=S0t+2B「+4H,（4）若用CCh萃取溟水中的Bn,CCh的密度

大于水，所以分液时CCL层应从分液漏斗的下口放出。

19.1.2020年5月11日至12