化学必修2第四章 化学与自然资源的开发利用综合与测试复习练习题

2020春人教化学必修二第四章 化学与自然资源的开发利用及答案

必修二第4章 化学与自然资源的开发利用

一、选择题

1、(2019年黄山高一检测)

要使3.2 g氧化铁完全被还原，事先应准备的CO在标准状况下的体积为(　　)

A．1 344 mL           　B．672 mL

C．大于1 344 mL      D．小于672 mL

解析：根据Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2计算出所需CO体积的理论值为1 344 mL，而实验开始时，需先通入CO排尽玻璃管中的空气，实验结束时，停止加热后，还需继续通入CO至玻璃管冷却，以防还原出来的铁被氧化，另外，还应考虑到通入的CO不可能全部参加反应，故应大于1 344 mL。

答案：C

2、下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是(　　)

A．2HgO2Hg＋O2↑

B．3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3

C．2MgO2Mg＋O2↑

D．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2

答案　C

解析　金属的冶炼方法与金属的活泼性有关。镁为活泼金属，MgO熔点高，电解需要消耗大量的电能，MgCl2比MgO熔点低，工业上一般用电解MgCl2的方法制取金属镁。

3、在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是(　　)

A．Na、K、Mg、Al   B．Zn、Fe、Cu、Ag

C．Na、K、Zn、Fe   D．Mg、Al、Zn、Fe

答案　A

解析　不能用化学还原剂制得的金属是一些非常活泼的金属。如Na、K、Mg、Al等。

答案　D

5、“绿色化学”是指从技术、经济上设计出可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应中不符合绿色化学理念的是(　　)

A．除硫酸厂尾气：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3

B．消除硝酸工业尾气氮氧化物的污染：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

D．制CuSO4：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O

答案　C

解析　C项产物中有SO2生成，SO2是大气污染物，可导致酸雨等现象。故答案为C。

6、下列说法错误的是(　　)

A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用

B．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步

C．活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液

D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等

答案　C

解析　活泼金属的冶炼是电解其熔融盐(如MgCl2、NaCl等)或熔融氧化物(如Al2O3等)制得的，电解其盐溶液得不到金属单质，C错误。

7、下列各组物质中，均能使Fe2O3还原成单质铁的是(　　)

A．CO、O2、H2   B．CO、CO2、C

C．CO2、H2O、O2   D．Al、C、H2

答案　D

解析　Fe是化学性质较活泼的金属，用强还原剂(如Al、C、H2、CO等)在一定条件下能把铁从其氧化物中还原出来。

8、当前我国环保急待解决的“白色污染”通常指的是(　　)

A．金属冶炼厂的白色烟尘   B．石灰窑中的白色粉尘

C．聚乙烯等塑料垃圾   D．白色建筑废料

答案　C

9、如图所示把煤隔绝空气加强热，下列叙述错误的是(　　)

A．煤发生了化学变化

B．液体X的pH>7，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．横玻璃管中产生浓的白烟

答案　D

解析　A项，煤的干馏是化学变化，正确；B项，煤的干馏产物X是粗氨水，显碱性，pH>7，Y是煤焦油，所以是黑色黏稠状液体，正确；C项，气体Z是焦炉气，其主要成分为CH4、H2、CO、C2H4，易燃，而且CO、H2均有还原性，能还原CuO，C2H4可与溴发生加成反应而使溴水褪色，正确；D项，把煤隔绝空气加强热产生大量棕黄色烟，错误。

二、非选择题

1、Ⅰ.工业上可用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3，其中Ti化合价为＋4价)制取TiO2，其主要流程如下：

Fe2O3与硫酸反应的离子方程式是______________；向甲溶液中加入铁的目的是________________。

Ⅱ.还原法是工业上冶炼钛常用方法之一，该方法是以金红石(主要含TiO2)或TiO2为原料来制取，其主要工艺流程如下：

试回答下列问题：

(1)已知反应①通常在800～900 ℃的条件下进行，产物中有一种可燃性无色气体，其中当有1 mol Cl2完全反应时，参加反应的还原剂的物质的量为________ mol。

(2)反应②通常在800 ℃的条件下进行，通入氩气的目的是________________________________________________________________________________________________；

分离反应②的产物所得到的海绵钛中常混有少量杂质，应如何除去杂质？

________________________________________________________________________________________________________________________________________________(简述操作过程)。

(3)在上述工艺流程中可以循环使用的物质是________________________________________________________________________。

解析：Ⅰ.氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式是Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；因为最终得到绿矾，所以应将铁离子还原为亚铁离子，加入Fe的目的是把铁离子还原为亚铁离子。

Ⅱ.(1)反应①的反应物为TiO2、C、Cl2，结合流程图知有TiCl4生成，利用原子守恒及题给信息可知另一气体产物是CO，所以反应的化学方程式为TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO，在反应中碳被Cl2氧化，当有1 mol Cl2完全反应时，参加反应的还原剂(C)的物质的量为1 mol。(2)反应②中反应物Mg以及产物Ti在高温下都易被空气中的氧气氧化，所以通入氩气的目的是防止镁和钛在高温条件下被空气中的氧气氧化；此法制得的金属钛中含有少量金属镁，结合镁和钛(题中信息：钛耐腐蚀)性质可知，可采用盐酸或硫酸酸洗镁和钛的混合物即可除去Mg。(3)由流程图知，可循环使用的物质为Cl2、Mg以及海绵钛除杂时生成的MgCl2等。

答案：Ⅰ.Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

将Fe3＋转化为Fe2＋

Ⅱ.(1)1

(2)氩气作保护气，防止镁、钛被氧化　将海绵钛置于盐酸中酸洗，然后过滤即可得纯净的钛

(3)Cl2、Mg和MgCl2

2、酸雨形成的原理之一可表示如下：

请回答下列问题：

(1)A物质的化学式为______________，B物质的化学式为______________。

(2)三个反应中，不属于氧化还原反应的是______________(填序号)。

(3)SO2中硫元素显＋4价，它可以降低到0价，利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的________(填“氧化剂”或“还原剂”)除去SO2，以达到减少污染的目的。

(4)雨水的pH<5.6时，就判断为酸雨。已知pH＝－lgc(H＋)，经测定某次降雨中只含硫酸，且其浓度为5×10－5 mol·L－1，则这次降雨________(填“是”或“不是”)酸雨。

(5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫，其排出的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害的SO2气体，在英国已进行了一个研究，结果表明：高烟囱可以有效降低地面SO2的浓度。在20世纪60年代到70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于高烟囱的建造，地面SO2浓度降低了30%之多。

①你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是________。

A．少用煤作燃料

B．把工厂的烟囱造高

C．燃料脱硫

D．把工厂迁移到农村

E．开发新能源

②请从全球环境保护的角度，分析：这种建高烟囱的方法________(填“可取”或“不可取”)，理由是______________________________________。

解析：(1)酸雨形成的反应原理为

故A为SO2，B为SO3。

(2)以上三个反应中，反应③不是氧化还原反应。

(3)SO2中硫元素显＋4价，由SO2→S的反应中，SO2作氧化剂，故需加入还原剂。

(4)雨水中c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2×5×10－5

＝10－4(mol·L－1)，

pH＝－lgc(H＋)＝－lg10－4＝4<5.6，

故该次降雨为酸雨。

(5)①煤燃烧可产生大量SO2，故少用煤作燃料及燃料脱硫、开发新能源都能减少SO2的排放；把工厂烟囱造高及把工厂迁到农村，都不能减少SO2的排放。

②把工厂烟囱建高，排放SO2的量没有改变，只是减少了地面SO2的含量。

答案：(1)SO2　SO3

(2)③

(3)还原剂

(4)是

(5)①A、C、E

②不可取　没有减少SO2的排放量