高中化学人教版 (新课标)必修2第四章 化学与自然资源的开发利用综合与测试精练

这是一份高中化学人教版 (新课标)必修2第四章 化学与自然资源的开发利用综合与测试精练，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

本章达标检测
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
1.(2020内蒙古包头六中高二期中)下列做法不能有效改善大气质量的是(　　)
A.大量生产、使用能过滤PM2.5的口罩
B.用生石灰对煤燃烧后形成的烟气进行脱硫处理
C.开发利用太阳能、氢能、风能等清洁能源
D.研究廉价、高效的催化剂,以降低汽车尾气中有害物质的含量
2.(2020黑龙江哈尔滨师大附中高一期末)化学为人类的进步做出了巨大贡献。下列过程中,不涉及化学反应的是(　　)

3.(2019广东潮州高二期末)下列说法正确的是(　　)
A.石油的催化裂化可得到较多的轻质油
B.“西气东输”中输送的气体主要是乙烯
C.煤间接液化的主要目的是获得各种芳香烃
D.石油通过常压分馏可以得到石蜡等相对分子质量较大的烷烃
4.下列有关海洋资源综合利用的说法错误的是(　　)
A.从海水中提取溴单质一定伴有化学变化
B.海水资源的利用,主要指海水的淡化
C.海底多金属结核矿含有铁、锰、钴等多种金属元素
D.在研究和开发海水资源时,不能以牺牲环境为代价
5.溴是海水中的重要元素,海水中溴元素的含量一般为0.067 g·L-1,晒盐浓缩后的苦卤中含有浓度较高的溴离子,向苦卤中通入氯气,可以得到单质溴。下列有关说法正确的是(　　)
A.向苦卤中通入氯气发生反应的离子方程式为Br-+Cl2 Cl-+Br2
B.向苦卤中通入氯气时,溴元素化合价升高,被还原
C.将单质溴从溴水中分离出来,可以利用裂化汽油进行萃取
D.将单质溴从溴水中分离出来,可以利用苯、四氯化碳等多种有机溶剂进行萃取
6.煤被誉为“工业的粮食”。下列关于煤的说法正确的是(　　)
A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃
B.煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤
C.煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用
D.向煤中加入适量CaSO4,可大大减少燃烧产物中SO2的量
7.(2020云南曲靖高一期末)近年来,环境问题越来越引起人们的重视。温室效应、酸雨、臭氧层被破坏、赤潮等已经给我们赖以生存的环境带来较大的影响,造成酸雨的主要有害物质是(　　)
A.CO2
B.硫和氮的氧化物
C.含氟化合物
D.化肥和含磷洗衣粉的使用及其污水的排放
8.(2019河北“五个一”名校联盟高一期末联考)塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料,都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的,下列有关说法错误的是(　　)
A.天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇
B.煤可以直接液化,煤与氢气作用生成液体燃料,煤的干馏是复杂的物理化学变化
C.石油分馏是物理变化,石油分馏的目的是生产乙烯、甲烷等化工原料
D.聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过加聚反应制得的,乙烯是聚乙烯的单体
9.用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料,如由石油裂解得到的乙烯和由煤干馏得到的苯制聚苯乙烯。生产过程如下:
①CH2CH2+
②
③n
下列说法不正确的是(　　)
A.通过裂解可以从石油中获得很多重要的化工原料
B.将煤干馏不能直接得到纯净的苯
C.制聚苯乙烯的反应①为加成反应,反应②为消去反应
D.反应①②③的原子利用率都达到了100%
10.(2020山西朔州应县一中高一月考)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:

下列叙述不正确的是(　　)
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液
B.反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C.图中所示转化反应包含氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为2NaAlO2+3H2O+CO2 2Al(OH)3↓+Na2CO3
11.某高分子化合物的部分结构如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A.聚合物的链节是
B.聚合物的分子式为(C2H2Cl2)n
C.聚合物的单体是CHCl CHCl
D.若n为聚合度,则其相对分子质量为97n
12.(2020福建龙岩连城一中高一月考)炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为原料炼铁,主要反应过程如图所示:

请根据题图和所学知识判断,下列说法错误的是(　　)
A.生铁属于混合物
B.原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳
C.炼铁过程中所有元素的化合价均发生了改变
D.工业炼铁的设备是高炉
13.近几年来,冠以“绿色”的新概念不断产生,如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等,这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表达。“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此,由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中,你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是(　　)
A.Mg Mg(NO3)2
B.Mg MgCl2 Mg(OH)2 Mg(NO3)2
C.Mg MgO Mg(NO3)2
D.Mg MgSO4 Mg(NO3)2
14.海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。

下列有关说法正确的是(　　)
A.用澄清石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
B.第③步和第⑤步均发生了氧化还原反应
C.在第③④⑤步中溴元素均被氧化
D.工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
15.(2020广西河池高二期末)国家游泳中心(俗称“水立方”)采用了高分子膜材料“ETFE”,该材料是四氟乙烯(CF2CF2)与乙烯(CH2CH2)发生聚合反应得到的高分子材料。下列说法不正确的是(　　)
A.“ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式
B.合成“ETFE”的反应为加聚反应
C.CF2CF2和CH2CH2均是平面形分子
D.CF2CF2可由CH3CH3与F2两种物质直接反应制得
16.(2020北京学业水平等级考适应性测试)用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I-形式存在)的工艺流程如下:

下列说法不正确的是(　　)
A.经①和④所得溶液中,c(I-)后者大于前者
B.④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂
C.若②和⑤中分别得到等量I2,则消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)=5∶2
D.由⑥得到碘产品的过程,主要发生的是物理变化
二、非选择题(本题共5个小题,共52分)
17.(10分)冬天,我国北方大部分地区出现了严重的空气污染,其主要原因是化石燃料的大量使用。提高燃料利用率,减少化石燃料的燃烧造成的环境污染,已成为人类面临的重大挑战。
(1)氢气是人类理想的能源,为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气。下列可供开发且比较经济的制氢气的方法是　　　　(填序号)。 
①电解水　 ②锌与稀硫酸反应　 ③光解海水
制得氢气后还需要解决的问题是　　　　(写出其中一个)。 
(2)将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.6CO2+6H2O C6H12O6葡萄糖+6O2
b.CO2+3H2 CH3OH+H2O
c.CO2+CH4 CH3COOH
d.2CO2+6H2 CH2 CH2+4H2O
以上反应中,最节能的是　　　　(填字母,下同),原子利用率最高的是　　　　。上述反应产物中,能使酸性KMnO4溶液褪色的共有　　　　种。 
(3)煤液化后可得到甲醇,甲醇在一定条件下与CO、H2作用生成有机物A,A发生加聚反应可生成高分子化合物:。
①写出A的结构简式:　　　　; 
②A中含氧官能团的名称是　　　　　 。 
18.(10分)(2019山西太原高一期末)发展煤化工是推动山西能源革命的重要力量,煤的干馏是煤化工的一种重要途径。
(1)煤的干馏属于　　　　(填“物理”或“化学”)变化。 
(2)煤干馏后得到的固体物质主要是　　　　,得到的可燃性气体中的一种成分是　　　　。 
(3)煤焦油中含有苯,用苯制取硝基苯的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　,该反应类型属于　　　　　　　。 
(4)煤焦油经过分馏可以得到萘(),其分子式为　　　　,其一氯代物的可能结构有　　　　种。 
(5)为证明下图实验中得到的水层中含有氨,可进行的实验操作及观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

19.(10分)(1)如图是石油分馏塔的示意图。a、b、c三种馏分中　　　　　　(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。 
20.(10分)(2019陕西商洛高一期末)卤块的主要成分是MgCl2,还含有少量SiO2。现以卤块为原料按如图所示流程进行生产,用于制备金属镁。

请回答下列问题:
(1)步骤①中,为了加快酸溶速率,除了适当增加盐酸的浓度外,还可以采取的措施是　　　　　　、　　　　　　(任写两条)。 
(2)步骤②得到的X是　　　　(填化学式),能够分离出沉淀的方法是　　　　。 
(3)写出步骤④的化学方程式:　　　　　　　　。 
(4)步骤①中溶解卤块的盐酸如果过量太多造成的影响是　　　　　　　　　　　　　　　　 。 
(5)的环节中用图示流程表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
21.(12分)某化学研究性学习小组为模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴,设计了如下操作步骤及主要实验装置(夹持装置略去):
查阅资料知:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性。

①连接A与B,关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入Cl2至反应结束;
②关闭a、c,打开b、d,向A中通入足量空气和水蒸气;
③进行步骤②的同时,向B中通入足量SO2;
④关闭b,打开a,通过A向B中缓慢通入足量Cl2;
⑤将B中所得液体进行蒸馏,收集液溴。
请回答下列问题:
(1)实验室中常用的制备氯气的反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)步骤②中通入空气和水蒸气的作用为　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)步骤③,B中发生的主要反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 
(4)此实验中尾气可用　　　　　(填字母)吸收处理。 
a.水 b.浓硫酸 c.NaOH溶液 d.饱和NaCl溶液
(5)若直接连接A与C,进行步骤①和②,充分反应后,向锥形瓶中滴加稀硫酸,再经步骤⑤,也能制得液溴。滴加稀硫酸之前,C中反应生成了NaBrO3等,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(6)与B装置相比,采用C装置的优点为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析
一、选择题
1.A　A项使用PM2.5口罩,可减少人体有害物质的吸入,但不能从根本上治理“雾霾”等灾害性天气;B项可将有害气体SO2转化为CaSO4,减少大气污染;C项能减少化石燃料的使用,减少有害气体的排放,能有效改善大气质量;D项能将CO和NO等汽车尾气转化为无害气体,能有效改善大气质量。
2.B　A项铁矿石炼铁是将Fe2O3(或Fe3O4)变为铁单质;B项磁石制指南针,只是形状发生变化,不涉及化学反应;C项小苏打焙制糕点过程中发生分解反应,放出CO2; D项氯气制消毒液,是Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO等。综合上述分析可知只有B项不涉及化学变化。
3.A　石油通过催化裂化可以使长链烃转化为短链烃,获得较多的轻质油,而通过裂解可获得较多气态烯烃,A项正确;“西气东输”输送的气体主要是甲烷,B项错误;煤间接液化主要是将煤转化为甲醇等液态燃料,不能获得芳香烃,C项错误;石油通过常压分馏可得到汽油、煤油、柴油等产品,通过减压分馏可获得石蜡等,D项错误。
4.B　海水提溴需要通过氧化剂把溴离子氧化为溴单质,此过程中发生化学变化,A正确;从海水中可以提取食盐、溴、钾盐、镁及其化合物、铀、重水、卤水等,不是主要指海水的淡化,B错误;海底的资源非常丰富,海底多金属结核矿含有铁、锰、钴等多种金属元素,C正确;开发海洋资源不能破坏环境,应符合绿色环保的思想,D正确。
5.D　离子方程式未配平,A错误;向苦卤中通入氯气时,溴元素化合价升高,被氧化,B错误;裂化汽油中含有大量不饱和烃,会与溴发生加成反应,因此不能用作溴的萃取剂,C错误;Br2在苯、CCl4中溶解度很大,且不与之发生反应,因此可用苯、CCl4等萃取溴水中的溴,D正确。
6.C　A项,煤干馏可以得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烃,但煤中本身不含有这些芳香烃,错误;B项,煤的液化是煤在高温高压的条件下转化为液体燃料的过程,分为直接液化和间接液化,错误;C项,煤气化生成CO、H2,CO和H2的燃烧高效、清洁,正确;D项,向煤中加入适量CaCO3、CaO或Ca(OH)2,可大大减少燃烧产物中SO2的量,错误。
7.B　硫氧化物、氮氧化物均能导致酸雨;CO2含量过多导致温室效应加剧;含氟化合物可导致臭氧空洞;化肥和含磷洗衣粉等污水含大量的N、P等元素,可导致水体的富营养化,引起水华或赤潮等。
8.C　天然气是一种清洁的化学燃料和化工原料,作为化工原料可用于合成氨和生产甲醇等,A项正确;煤在氢气和催化剂作用下可转化为液体燃料,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,过程中发生复杂的物理化学变化,B项正确;石油分馏可得到不同沸点范围内的混合物,而乙烯和甲烷等化工原料是石油裂解的产物,C项错误;乙烯经加聚反应可生成聚乙烯,乙烯是合成聚乙烯的单体,D项正确。
9.D　A项,裂解是为了得到更多的有机化工原料,如乙烯等;B项,煤干馏得到的是混合物,还要进行分馏才能得到苯;C项,根据反应特点可知反应①为加成反应,反应②为消去反应;D项,反应①③的原子利用率都达到了100%,而反应②中除生成目标产物外,还生成了其他产物,原子利用率小于100%。
10.D　结合图示流程可知试剂X为NaOH等强碱的溶液,经过滤得到的溶液为NaAlO2溶液,向溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3。经上述分析可知X可为NaOH溶液,A项正确;过滤得到的沉淀为Fe2O3,B项正确;图示Al2O3电解生成Al的反应为氧化还原反应,C项正确;反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3,D项错误。
11.A　该分子为加聚产物,其单体为CHCl CHCl,链节为—CHCl—CHCl—,n为聚合度,相对分子质量为97n。
12.C　生铁是铁碳合金,属于混合物,A项正确;原料中焦炭先生成CO2并放出热量,CO2与焦炭反应生成CO,CO和铁矿石反应转化为生铁,B项正确;炼铁过程中石灰石中的钙元素化合价未发生改变,C项错误;工业炼铁的设备是高炉,D项正确。
13.C　从经济角度考虑,B项最不符合,除Mg外还用了三种试剂;D项不符合,用了两种较贵的试剂浓硫酸和Ba(NO3)2。从环保角度考虑,A、D两项分别产生了污染环境的氮氧化物和SO2,B项也使用了会对环境造成污染的Cl2。从技术角度看,D项中Ba(NO3)2溶液的加入量较难控制。
14.B　A项,澄清石灰水不能鉴别碳酸氢钠和碳酸钠,错误;C项,④中发生Br2+SO2+2H2O H2SO4+2HBr,Br被还原,错误;D项,冶炼镁电解的是熔融MgCl2,不是氯化镁溶液,错误。
15.D　合成“ETFE”的化学方程式为nCH2 CH2+nCF2 CF2
CH2—CH2—CF2—CF2 该反应为加聚反应,分子中存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式,A、B项正确;由乙烯的构型可推知CF2 CF2也是平面形分子,C项正确;CH3CH3与F2光照条件下只发生取代反应,无法形成碳碳双键,D项错误。
16.C　高分子吸附树脂可富集碘元素,经①和④所得溶液中,c(I-)后者大于前者,A项正确;Na2SO3具有还原性,其作用为将吸附的碘还原而脱离高分子树脂,B项正确;②和⑤对应的离子反应分别为Cl2+2I- I2+2Cl-、ClO3-+6I-+6H+ 3I2+Cl-+3H2O,两反应中得到等量I2,则消耗n(Cl2)∶n(KClO3)=3∶1,C项错误;碘升华是直接由固态转化为气态的过程,属于物理变化,D项正确。
二、非选择题
17.答案　(1)③　贮存和运输(写出一个即可)　(2)a　c　3　
(3)①CH2 CHOOCCH3　②酯基
解析　(1)①②都不符合经济原则,③既可开发又较经济。制得氢气后需要解决的问题是贮存和运输。
(2)a利用太阳能,最节能;c中无副产物,原子利用率最高。题述反应生成物中的葡萄糖、CH3OH、CH2 CH2均能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,使酸性KMnO4溶液褪色。
(3)①由高分子化合物的结构可推知A的结构简式为CH2 CHOOCCH3;②A中含碳碳双键和酯基两种官能团,其中含氧官能团为酯基。
18.答案　(1)化学　(2)焦炭　 H2(合理即可)　
(3)+HNO3　取代反应
(4)C10H8　2
(5)取少量水层液体于洁净的试管中,向其中滴加酚酞溶液,观察到溶液变红
解析　(1)煤的干馏是煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化。(2)煤干馏后得到出炉煤气、煤焦油和焦炭等物质,其中焦炭为固体物质;出炉煤气中的H2、CH4、CO、CH2 CH2均为可燃性气体。(3)苯与硝酸在浓硫酸存在并加热时可发生取代反应生成硝基苯和水,据此可写出化学方程式。(4)由萘的结构简式可确定其分子式为C10H8,由于萘分子上下、左右均对称,其一氯代物有2种结构,分别为和。(5)可用酚酞溶液检验所得水层中是否含有氨,滴入酚酞溶液后出现红色,则证明所得溶液中含有氨。
19.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　酸性KMnO4溶液褪色　苯的同系物
解析　(1)由题图可知,a先分馏出来,c在a、b之后分馏出来,故熔、沸点高低顺序为a 20.答案　(1)加热　将卤块粉碎(合理即可)　
(2)SiO2　过滤
(3)MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
(4)步骤③中消耗更多的氢氧化钠溶液
(5)Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl2晶体 无水MgCl2
解析　(1)步骤①中,适当增大盐酸的浓度、升高温度、将卤块粉碎增加固体表面积、不断搅拌和振荡均可加快酸溶速率。(2)由流程图可知,向卤块中加入过量盐酸,MgCl2溶于盐酸,但SiO2不溶于盐酸,则X为SiO2;过滤可从溶液中分离出沉淀。(3)结合图示流程可知步骤④是电解熔融MgCl2,生成单质Mg和Cl2,其化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑。(4)步骤①中溶解卤块的盐酸如果过量太多,步骤③得到氢氧化镁沉淀时,中和盐酸消耗氢氧化钠溶液的量会增大。(5)图示沉淀为Mg(OH)2,与盐酸作用生成MgCl2溶液,经蒸发浓缩、降温结晶可得到MgCl2晶体,之后在HCl气流作用下得到无水MgCl2。
21.答案　(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)将A中生成的Br2吹入B中
(3)Br2+SO2+2H2O 4H++2Br-+SO42-
(4)c
(5)3Br2+3Na2CO3 5NaBr+NaBrO3+3CO2↑
(6)操作简单、污染小
解析　(1)实验室中制备氯气常用二氧化锰与浓盐酸反应:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)通入空气和水蒸气的作用为将A中生成的Br2吹入B中。
(3)步骤③,B中发生的主要反应是Br2被二氧化硫还原为Br-,反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O 4H++2Br-+SO42-。
(4)尾气中可能含Cl2、二氧化硫和HBr等,可用氢氧化钠溶液吸收。
(5)Br2与碳酸钠溶液反应生成NaBrO3,即3Br2+3Na2CO3 5NaBr+NaBrO3+3CO2↑。
(6)对比B、C装置知,采用C装置的优点为产生的污染少(减少二氧化硫的排放),操作简单。