高中化学必修第2册第8章 第1节 第2课时

第八章第一节第2课时A组·基础达标1．(2019·广东惠州期末)石油和煤都是重要的化石能源，下列有关石油和煤的叙述正确的是()A．都是纯净物 B．都含有碳元素C．都是可再生能源 D．都有固定的沸点【答案】B2．绿色能源是指使用过程中不会对环境造成污染的能源。下列属于绿色能源的是()①太阳能②风能③潮汐能④煤⑤天然气⑥石油A．①②③ B．③④C．只有④ D．只有①②【答案】A【解析】使用①太阳能、②风能、③潮汐能等不会对环境造成污染，三者均属于绿色能源；④煤、⑤天然气、⑥石油等均是化石燃料，不属于绿色能源。3．下列说法正确的是()A．禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂，可减少汽车尾气污染B．聚乙烯可发生加成反应C．煤的干馏和石油的分馏均属化学变化D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯【答案】A【解析】铅是一种重要的污染物，A正确；乙烯经加聚反应生成聚乙烯后，双键变单键，不能发生加成反应，B错误；石油的分馏属于物理变化，C错误；石油分馏得到的是不同沸点范围的混合物，如汽油、煤油、柴油等，只有通过裂解的方法可得到乙烯等不饱和的烃类物质，D错误。4．下列说法不正确的是()A．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠B．煤可与水蒸气反应制成水煤气，水煤气的主要成分为CO和H2C．汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物D．以石油、煤和天然气为原料，可生产塑料、合成橡胶和合成纤维【答案】C【解析】植物油是由C、H、O三种元素构成的有机物，不属于碳氢化合物。5．石油被称为工业的血液，煤被称为工业的粮食。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是()A．煤的干馏产物主要是各类有机物B．石油的分馏、裂化、裂解，煤的干馏都属于化学变化C．从煤焦油中经过分馏可以得到苯、甲苯等，说明煤中含有苯和甲苯D．石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解【答案】D【解析】煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质，其中焦炭居多，A错误；石油的分馏属于物理变化，B错误；煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物，通过干馏能得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，C错误；石油的裂化、裂解是在一定条件下将长链烃断裂为相对分子质量较小的短链烃的过程，说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解，D正确。6．(1)如下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，实验步骤为：①先逐滴加入________，振荡，如果看到________，则证明有__________存在。②继续逐滴加入________至________为止，静置，用分液漏斗分出________(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品，再加入______________振荡，如果看到__________，则证明裂化汽油中有______________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【解析】(1)由题图可知，a先分馏出来，c较a、b最后分馏出来，故熔、沸点高低顺序为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，根据这一性质差异，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继续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，如果溶液紫色褪去，则证明有苯的同系物存在。7．下图是实验室煤的干馏装置图：(1)指出图中仪器的名称：b__________，c________。(2)仪器d的作用是______________________，c中的液体中无机物里溶有________，可用_________________________检验出来。有机物有________，可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来。(3)e处点燃的气体主要成分有_______________________________。(填化学式)，火焰的颜色是____________。(4)反应结束后b中的固体是________。【答案】(1)硬质玻璃管U形管(2)盛装冷水对蒸汽进行冷却氨酚酞溶液煤焦油分馏(3)H2、CH4、CH2=CH2、CO淡蓝色(4)焦炭【解析】本题是关于煤的干馏实验，根据煤干馏的主要产品，b中得到的应是焦炭，c中得到的应是粗氨水和煤焦油，e处放出的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨，呈碱性，可用酚酞溶液检验；煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物，应用分馏的方法分离；焦炉气的主要成分有H2、CH4、CH2=CH2、CO，燃烧时呈淡蓝色火焰。8．(2019·河南洛阳期末)煤是一种重要能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气，水煤气是混合气体，主要由两种无色无味气体组成，是重要的工业原料。(1)在工业生产水煤气时，燃料层的温度会下降，这说明___________________。(2)提出猜想：水煤气的成分可能是①________和氢气，②________和氢气(填化学式)。提出以上猜想的依据是________________________________。设计实验：请从下列装置中选择一种，设计简单的实验证明猜想。(3)你选择的装置是(填字母代号)________。(4)实验结论：如果________________________，那么猜想________(填序号)合理。【答案】(1)碳和水蒸气的反应是吸热反应(2)①CO②CO2化学反应前后元素种类不变(3)B(4)澄清石灰水不变浑浊①(或澄清石灰水变浑浊②)B组·能力提升9．(2019·福建师大附中期末)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是()A．地球上最基本的能源是化学能B．太阳能热水器、沼气的使用、玉米制乙醇都涉及生物质能的利用C．利用二氧化碳制造全降解塑料能有效减少“白色污染”D．人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值【答案】C【解析】地球上最基本的能源是太阳能，A错误；使用太阳能热水器涉及太阳能的利用，不是生物质能的利用，B错误；利用二氧化碳制造全降解塑料能有效减少“白色污染”，C正确；吸热反应中由于反应物总能量小于生成物总能量，有时需要利用吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，D错误。10．下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置。下列叙述错误的是()A．上图实验中发生了化学变化B．液体X的pH>7，液体Y是黑色黏稠状的煤焦油C．气体Z易燃，可还原CuO，也可使溴水褪色D．液体Y是一种纯净物【答案】D【解析】煤的干馏产物有NH3，易溶于水而呈碱性，pH>7，同时还生成了煤焦油，它的主要化学成分为芳香族化合物，是难溶于水的黏稠液体，A，B正确，D错误；煤干馏的气体产物中的氢气、一氧化碳具有还原性，可以还原CuO，气体产物中的乙烯可使溴水褪色，C正确。11．下列对乙烯和聚乙烯的描述中不正确的是()A．乙烯是纯净物，常温下为气态，聚乙烯为固态，是混合物B．乙烯性质比聚乙烯活泼C．取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量分别相等D．取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2和H2O的物质的量分别相等【答案】D【解析】乙烯聚合成聚乙烯时分子中的碳碳双键被破坏，性质变得稳定，由于相对分子质量变大，所以从气态变为固态。有机高分子都是混合物，A，B正确；由于乙烯和聚乙烯的C、H质量分数分别相等，但相对分子质量不相等，所以两者等质量燃烧时生成CO2、H2O的质量分别相等，等物质的量燃烧时生成CO2、H2O的物质的量不相等，C正确，D错误。12．(2019·上海民本中学期中)以乙烯和丙烯混合物为单体，发生加聚反应，不可能得到的是()A．CH2CH2 B．CH2CH2CH2CH2CH2C．CH2CHCH3CH2CH2 D．CH2CH2CH2CHCH3【答案】B【解析】A项，可由乙烯发生加聚反应得到，不符合题意；B项，主链中不可能有5个碳原子出现，符合题意；C项，可由乙烯与丙烯发生加聚反应得到，不符合题意；D项，可由乙烯与丙烯发生加聚反应得到，不符合题意。13．由石油裂化和裂解得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下：eq\a\vs4\al(\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(CH2=CH2\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(催化剂/△))有机物A,CH3CH=CH2\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化剂)),CH2=CHCHO\o(→,\s\up7(氧化),\s\do5(△))有机物B))\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))丙烯酸乙酯,CH2=CHCOOCH2CH3)根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题：(1)由CH2=CH2制得有机物A的化学方程式是_____________________________，反应类型是______________。(2)由A与B合成丙烯酸乙酯的化学方程式是_____________________，反应类型是____________。(3)由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是______________________。【答案】(1)CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH加成反应(2)CH2=CHCOOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))H2O＋CH2=CHCOOCH2CH3取代反应(或酯化反应)(3)nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热、加压))CH2CH2【解析】类比制取乙酸乙酯的反应可知有机物A为CH3CH2OH、B为CH2=CHCOOH，故A为乙烯与H2O发生加成反应的产物。聚乙烯是以乙烯为单体，通过加聚反应制得，合成聚乙烯塑料的化学方程式为nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热、加压))CH2CH2。14．图1是丁烷(C4H10)裂化的实验流程。连接好装置后，需进行的实验操作有：①检查装置的气密性；②排出装置中的空气；③给D、G装置加热等。G后面的装置以及铁架台等已省略；CuO能将烃氧化成CO2和H2O。Al2O3是烷烃裂化的催化剂，裂化反应有C4H10eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH4＋C3H6、C4H10eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))C2H6＋C2H4。请回答下列问题：(1)写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式：___________________________。(2)若对反应后E装置中的混合物(溴水足量)按图2所示流程进行实验：①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是________、________(填字母)。a．蒸发 b．过滤c．分液 d．蒸馏②Na2SO3溶液的作用是____________________________(用离子方程式表示)。【答案】(1)CH4＋4CuOeq\o(→,\s\up7(△))4Cu＋CO2＋2H2O(2)①cd②SOeq\o\al(2－,3)＋Br2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋＋2Br－【解析】(1)甲烷和氧化铜发生反应生成二氧化碳、水和铜。(2)E装置中的混合物中含有有机物和溴，向混合物中加入亚硫酸钠溶液后，溶液分层，采用分液的方法分离出有机层，并将有机层中的液体采用蒸馏的方法分离，得到A和B。①互不相溶的液体采用分液的方法分离，互溶的液体可采用蒸馏的方法分离，所以操作Ⅰ、操作Ⅱ分别是分液、蒸馏。②亚硫酸钠的作用是吸收溴单质，反应的离子方程式为SOeq\o\al(2－,3)＋Br2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋＋2Br－。综合素养测评一、选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是()A．金属冶炼方法由金属活动性决定B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工2．食品添加剂与类别对应错误的一组是()A．叶绿素铜钠盐——着色剂B．酱油中加的“铁”——营养强化剂C．苯甲酸钠——调味剂D．碳酸氢钠——膨松剂3．下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是()A．煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧B．天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料4．下列有关说法正确的是()A．高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁B．铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁C．海水提溴的过程中不发生氧化还原反应D．利用电解的方法可以从海水中获取淡水5．我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下图所示：下列有关叙述正确的是()A．碘元素在海水中也有游离态存在B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2C．操作A是结晶或重结晶D．B是提纯操作，常用蒸馏或分馏6．绿色化学的一个原则是“原子经济”，最理想的“原子经济”是反应物的原子全部转入期望的产物中。在下列反应类型中，“原子经济”程度最低的是()A．化合反应B．取代反应C．加成反应D．加聚反应7．下列金属冶炼原理错误的是()A．2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Mg＋H2OC．Fe3O4＋4COeq\o(=,\s\up7(高温))3Fe＋4CO2D．2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑8．树立健康生活理念，正确认识和使用药物。下列说法错误的是()A．阿司匹林是一种解热镇痛药物B．非处方药(OTC)安全系数大，可以长期大量服用C．胃舒平是常用的抗酸药D．吃药期间不宜喝茶，更不宜用茶水服药二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9．食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。下列物质不属于食品抗氧化剂的是()A．糕点中的配料维生素CB．方便面里的味精(谷氨酸钠)C．葡萄酒中的少量二氧化硫D．火腿肠中的少量亚硝酸钠10．以辉铜矿(Cu2S)为原料冶炼铜，其反应原理可表示为Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Cu＋SO2。下列说法不正确的是()A．化合价发生变化的元素有3种B．Cu2S在该反应中既是氧化剂又是还原剂C．1molO2参加反应时，上述反应转移电子总物质的量为4molD．SO2被分离、回收后氧化生成SO3，作为制取硫酸的原料11．据统计，由于使用了DDT等化学农药，减少病虫害，挽回的粮食损失占总产量的15%。此外，DDT还能有效地杀灭蚊蝇、体虱等传染疾病的害虫，从而大大减少疟疾、伤寒等的发病率和死亡人数。下列关于DDT的说法不正确的是()A．DDT不能杀死有益的生物B．DDT极易溶于水C．DDT是烃的衍生物D．DDT不易被生物分解12．下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是()①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程③“绿色化学”是没有或尽可能少污染的化学过程④“绿色化学”是人们理想中的化学过程，无法实现⑤治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴⑥合理施用农药属于“绿色化学”⑦加强环境监测属于“绿色化学”过程⑧开发利用氢能源属于“绿色化学”⑨富含叶绿素的食品属于“绿色食品”⑩新鲜的蔬菜属于“绿色食品”⑪无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品”⑫贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品”A．③⑧⑪B．①②③⑤⑥⑧⑩C．②⑥⑦⑨D．④三、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以冶炼钛，主要有以下五个反应：①FeTiO3＋2H2SO4=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O②TiOSO4＋2H2O=H2TiO3↓＋H2SO4③H2TiO3eq\o(=,\s\up7(△))TiO2＋H2O④TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))TiCl4＋2CO⑤TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti(1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是________。A．反应①是非氧化还原反应B．反应②生成了两种酸C．反应④中的TiO2是氧化剂D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析正确的是________。A．钛是像金、铂一样的不活泼金属B．金属钛的表面易形成致密的氧化膜C．钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应D．钛有很高的强度14．(12分)工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示：(1)该工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？________(填“能”或“不能”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶。但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出②③④反应的离子方程式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。15．(13分)硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)是一种重要的化工原料。以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁晶体的过程如下：(1)MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式是__________________________。(2)“氧化”步骤中，加入H2O2溶液的目的是____________________(用离子方程式表示)。(3)部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Mg2＋Fe2＋Fe3＋开始沉淀9.17.61.9完全沉淀11.19.73.2“沉淀”步骤中，用氨水调节溶液pH的范围是________。(4)“过滤”所得滤液中含有的阳离子是________。16．(15分)SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02mg·L－1