人教版-必修二-第八章 化學與可持續(xù)發(fā)展-第一節(jié) 自然資源的開發(fā)利用【省一等獎】

《自然資源的開發(fā)利用》同步練習一、選擇題1．現(xiàn)有由氧化鐵和鋁組成的鋁熱劑，某實驗小組分別進行如下實驗：（1）取ag樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成氣體的體積為bL（標準狀況下）；（2）另取ag樣品，高溫條件下二者恰好完全反應：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，待其冷卻后，加入足量鹽酸，測得生成氣體的體積為cL（標準狀況下）。則c：b等于A．1：1 B．1：2 C．2：3 D．3：42．用鋁熱法還原下列化合物，若得到的金屬均為，則消耗鋁最多的是（）A． B． C． D．3．將9g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑，在高溫下恰好完全反應，所得固體中含金屬單質(zhì)的質(zhì)量為18g，則該氧化物粉末可能是()A．和 B．和C．和 D．和FeO4．下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是()選項冶煉原理方法A熱分解法B電解法C熱還原法D熱分解法A．A B．B C．C D．D5．工業(yè)上冶煉金屬鋁，經(jīng)常采用的方法是A．電解法 B．熱分解法 C．熱還原法 D．熱氧化法6．下列金屬的冶煉方法正確的是（）A．電解氯化鈉溶液冶煉金屬鈉B．電解熔融的氯化鋁冶煉金屬鋁C．將鐵粉與氧化鎂混合加熱冶煉鎂D．用一氧化碳還原氧化鐵冶煉鐵7．將、，樣品溶解在過量的的鹽酸中，然后向其中加入溶液使、剛好完全沉淀，消耗溶液，則溶液的濃度為()A． B． C． D．無法計算8．某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示：熔點/℃密度/g·cm-3硬度(金剛石為10)導電性(銀為100)某合金2500鐵1535還知該合金耐腐蝕、強度大。從以上性能看，該合金不適合作()A．爐具 B．門窗框 C．導線 D．飛機外殼9．下列冶煉金屬的反應原理，不正確的是()A．鋁熱法煉鐵：B．火法煉銅：C．電解法制鈉：D．電解法制鎂：↑10．下列各組金屬最適合用H2或CO把它從化合物中還原出來的是()A．K、Mg B．Fe、Al C．Fe、Cu D．Hg、Ag11．下列有關金屬的說法中，正確的是()①不銹鋼抗腐蝕性較好②鈦合金可用于飛機、火箭的制造③司母戊鼎是鐵合金④缺鈣會引起骨質(zhì)疏松，缺鐵會引起貧血⑤青銅、不銹鋼都是合金⑥形成合金時金屬與金屬之間發(fā)生了化學反應A．①②④⑤ B．②③④⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②③④⑤⑥12．下列關于化石燃料及其使用的一些說法不正確的是()A．煤的氣化是指將固態(tài)煤粉碎后高溫下變?yōu)闅鈶B(tài)，以使煤燃燒時能與氧氣充分接觸而完全燃燒B．天然氣除可用作清潔燃料外，還可用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等C．石油通過催化裂化過程可將重油裂化為汽油D．化石燃料是重要的化工原料，乙烯和苯就是分別來自于石油和煤的基本化工原料13．石油裂解是一個復雜的過程，其產(chǎn)物為混合物。例如：下列說法中不正確的是()A．M為H2，N的分子式為C5H8B．可用溴水區(qū)別和C．等物質(zhì)的量的和完全燃燒時耗氧量相同D．C4H6可以是烯烴14．下列關于海水資源綜合利用的說法中，正確的是()A．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生化學變化B．從海水中提取溴不涉及氧化還原反應C．海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等D．提取海水中的Mg，在沉淀Mg2+的過程中，從經(jīng)濟角度考慮可選用NaOH溶液15．從海帶中提取碘單質(zhì)，工藝流程如下圖。下列關于海帶制碘的說法錯誤的是()干海帶海帶灰懸濁液濾液碘水I2的CCl4溶液A．實驗室灼燒干海帶在坩堝中進行B．沸水浸泡的目的是使I-充分浸出C．由濾液獲得碘水，發(fā)生的離子方程式為D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為萃取二、工業(yè)流程題16．空氣吹出法工藝是目前“海水提溴”的最主要方法之一、其工藝流程如下：(1)步驟①獲得的離子方程式為______。(2)步驟③所發(fā)生反應的化學方程式為______。在該反應中，氧化劑是______(填化學式)；若反應中生成2，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為______個。(3)根據(jù)上述反應可判斷、、三種物質(zhì)氧化性由強到弱的順序是______。17．利用某地的閃鋅礦(主要成分為ZnS，其雜質(zhì)主要為鐵、銅等元素)冶煉純鋅的傳統(tǒng)工藝如圖所示。注：鋅、鐵、銅的沸點依次為1180K、3023K、2800K。(1)高溫煅燒時，若氧氣足量，則ZnS發(fā)生反應的化學方程式為__。(2)工業(yè)生產(chǎn)中方案1由鋅熔體獲得粗鋅的操作為__(填“蒸餾”“分餾”或“干餾”)。(3)方案2中固相2的成分為__(填化學符號，下同)，液相1所含金屬陽離子為__。(4)方案2中從液相1獲取粗鋅的過程中可加入單質(zhì)__除掉其他雜質(zhì)；對比兩種方案，方案2的優(yōu)點是__。(5)方案2的系列操作產(chǎn)生的廢液可以制取綠礬。硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和析出晶體的組成如表所示：溫度/℃010305060708090溶解度/析出晶體FeSO4?7H2OFeSO4?4H2OFeSO4?H2O從表中數(shù)據(jù)可以得出的結論是①__，②__。三、實驗題18．海帶中含有豐富的碘。資料顯示：海帶中碘元素以I的形式存在；苯的沸點是℃；單質(zhì)碘在高于150℃時易升華。某興趣小組同學根據(jù)查閱的資料，設計下列實驗方案，欲從海帶中提取碘。請回答下列問題：(1)步驟①②的實驗目的是_________。(2)步驟③中實驗操作的名稱是__________。(3)步驟④中可供選用的試劑有、和(含稀硫酸)，你認為最合適的試劑是________。(4)步驟⑤中提取碘時使用的主要玻璃儀器是________。(5)步驟⑥中從含碘的苯溶液中獲得固態(tài)的單質(zhì)碘，應采用的方法是_______(填序號)。a．過濾b．冷卻結晶c．加熱蒸發(fā)d．水浴蒸餾19．海洋植物如海帶，海藻中含有豐富的碘元素，主要以碘化物的形式存在。有一化學課外小組以海帶為原料制取少量碘單質(zhì)，他們將海帶灼燒成灰，用水浸泡一段時間(使碘化物充分溶解在水中)，得到海帶灰懸濁液，然后按以下實驗流程提取單質(zhì)碘。(1)灼燒海帶時需要用到的實驗儀器是______(填序號)。A．燒杯B．坩堝C．蒸發(fā)皿D．鐵架臺(帶鐵圈)E．酒精燈F．干燥器(2)指出提取碘的過程中有關實驗操作的名稱：a______，c______。(3)操作b中充入適量的目的是_____。(4)操作c中所用的有機試劑可以是____(只填一種)，簡述理由：______。(5)操作c可以分解為如下幾步：A．把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈上B．把50mL碘水和15mL有機溶劑[(4)中所選擇的]加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞C．檢驗分液漏斗是否漏液D．倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時旋開活塞放氣，最后關閉活塞，把分液漏斗放正E．旋開活塞，用燒杯接收溶液F．從分液漏斗上口倒出上層液體G．將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽與漏斗上口的小孔對準H．靜置、分層①上述正確的操作順序是_____。(填字母編號)；②上述G操作的目的是______；③最后碘的有機溶液是通過______(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)獲得。(6)請給出一種檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡單方法：______。參考答案1．C【詳解】該鋁熱劑中只有鋁能與氫氧化鈉溶液反應，鋁熱反應后的生成物中只有鐵能與鹽酸反應得到氫氣，再結合題給其他信息可得到如下關系式：2Al~Fe2O3~2Fe，2Al~3H2，2Fe~2H2，則b：c=3：2，答案為C。2．C【分析】鋁熱反應中鋁作還原劑，提供電子，根據(jù)氧化還原反應電子守恒可知：生成金屬所需要的電子越多，消耗鋁的量就越大，即該金屬元素化合價越高，則消耗鋁越多?！驹斀狻恐械腻i為+4價，中的鉻為+3價，中的鎢為+6價，中的銅為+2價，鎢的化合價最高，因此消耗的鋁最多，答案選C。3．C【分析】9g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑，發(fā)生鋁熱反應，9g鋁粉可以提供1mol電子，氧化物中的金屬元素每得到1mol電子對應的單一單質(zhì)的質(zhì)量就是18g，鋁粉完全置換出金屬單質(zhì)，如果氧化物是混合物，得到的對應金屬單質(zhì)質(zhì)量應該一個大于18g，一個小于18g；據(jù)此解答?！驹斀狻緼．Cr2O3中+3價的Cr得到1mol電子對應的質(zhì)量為，V2O5中+5價V得到1mol電子對應的質(zhì)量為，得到的二種對應金屬單質(zhì)質(zhì)量均小于18g，故A不符合題意；B．MnO2中+4價Mn得到1mol電子，對應的錳的質(zhì)量為，Cr2O3中+3價的Cr得到1mol電子對應的質(zhì)量為，得到的二種對應金屬單質(zhì)質(zhì)量均小于18g，故B不符合題意；C．Fe2O3中+3價的Fe，得到1mol電子對應的鐵單質(zhì)的質(zhì)量為，V2O5中+5價V得到1mol電子對應的質(zhì)量為，得到的二種對應金屬單質(zhì)質(zhì)量一個大于18g，一個小于18g，故C符合題意；D．Fe3O4中的鐵1個為+2，2個為+3價，得到8mol電子時，可得到3molFe，當中Fe得到1mol電子時，對應生成的鐵單質(zhì)的質(zhì)量為21g，F(xiàn)eO中+2價Fe得到1mol電子對應的質(zhì)量為28g，得到的對應金屬單質(zhì)質(zhì)量均大于18g，故D不符合題意；答案為C。4．D【詳解】A．Hg為不活潑金屬，可以直接用加熱分解的方法將其從化合物中還原出來，即2HgO2Hg+O2↑，故A正確；B．Al為活潑金屬，通常用電解熔融的方法冶煉，但氧化鋁的熔點較高，加入冰晶石的目的是與氧化鋁形成低熔點共熔物，即2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，故B正確；C．鐵是在金屬活動性順序表中處于中間位置的金屬，通常是用還原劑(C、CO、H2、活潑金屬等)將金屬從其化合物中還原出來，為熱還原法，即Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故C正確；D．銅在高溫下會被氧化，不可以直接用加熱分解的方法將銅從其化合物中還原出來，工業(yè)上采用濕法煉銅和火法煉銅，故D錯誤；答案為D。5．A【詳解】鋁是活潑的金屬，冶煉的方法是電解熔融的氧化鋁，答案選A?！军c睛】該題的關鍵是明確金屬冶煉的原理和方法，即金屬的冶煉一般是依據(jù)金屬的活潑性選擇相應的方法，常見金屬冶煉的方法有：1．熱分解法：適用于不活潑的金屬,如汞可用氧化汞加熱制得；2．熱還原法：用還原劑(氫氣，焦炭，一氧化碳，活潑金屬等)還原；3．電解法：適用于K、Ca、Na、Mg、Al等活潑金屬；4．其他方法：如CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4。6．D【詳解】A．冶煉金屬鈉用電解熔融氯化鈉，而用惰性電極電解氯化鈉溶液只能生成NaOH、H2和Cl2，故A錯誤；B．氯化鋁不導電，則不能利用電解熔融氯化鋁冶煉金屬鋁，而應電解熔融氧化鋁，故B錯誤；C．鐵的活潑性比Mg弱，則鐵不能將氧化鎂中的鎂還原出來，故C錯誤；D．冶煉鐵可利用一氧化碳還原氧化鐵得到，故D正確；故答案為D。【點睛】依據(jù)金屬的活潑性，金屬的冶煉方法有：①電解法：冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al，一般用電解熔融的氯化物(Al是電解熔融的三氧化二鋁)制得；②熱還原法：冶煉較不活潑的金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用還原劑有(C、CO、H2等)；③熱分解法：Hg、Ag用加熱分解氧化物的方法制得。7．C【詳解】Fe2O3、Al2O3與鹽酸反應生成氯化鐵、氯化鋁，鹽酸有剩余，向反應后的混合溶液中加入100mLNaOH溶液，恰好使Fe3+、Al3+完全沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)氯離子守恒有n(NaCl)=n(HCl)=L×L=mol，則根據(jù)鈉離子守恒可得：n(NaOH)=n(NaCl)=mol，則該c(NaOH)==mol/L，故答案為C。8．C【分析】根據(jù)表中數(shù)據(jù)進行對比發(fā)現(xiàn)，該合金，硬度大，強度高，耐腐蝕，導電能力差?！驹斀狻緼．鐵常作爐具材料，而該合金熔點比鐵高，可用作爐具，故A正確；B．該合金硬度比鐵大得多，可以用作門窗框，故B正確；C．鐵常用作導線，該合金導電能力比鐵稍強，不適合用作導線，故C錯誤；D．該合金耐腐蝕，強度大，可用作飛機外殼，故D正確；故選C。9．D【詳解】A．鐵熔點高，活潑性弱于鋁，可用鋁熱反應制?。海蔄正確；B．金屬銅的冶煉可以是高溫下向硫化亞銅中充入空氣，即，使其轉(zhuǎn)變?yōu)殂~，故B正確；C．鈉是活潑金屬，應采用電解法制取：↑，故C正確；D．氧化鎂熔點高，而工業(yè)上用電解熔融的氯化鎂制得鎂：↑，故D錯誤；故選D。10．C【詳解】金屬的冶煉方法與金屬活動性強弱有關。在金屬活動性順序表中，排在最前邊的K、Ca、Na、Mg、Al用電解方法冶煉；在Al之后到Cu，包括Cu，采用熱還原方法冶煉；在Cu之后的金屬用熱分解方法冶煉；對選項的金屬進行觀察可知：能夠用H2或CO把它從化合物中還原出來的是Fe和Cu，故合理選項是C；答案選C。11．A【分析】【詳解】①合金的硬度大，熔點低，耐腐蝕，鋁合金和不銹鋼具有很好的抗腐蝕性能，故①正確；②鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件，故②正確；③司母戊鼎是商王祖庚或祖甲為祭祀母親戊而作的祭器,是中國商周時期青銅器的代表作，故③錯誤；④缺鈣可能導致骨質(zhì)疏松、畸形等，對老年人還說容易引起骨質(zhì)疏松；人體缺鐵易得貧血癥，故④正確；⑤青銅是銅錫合金、不銹鋼是鐵鉻、鎳合金，都是合金，故⑤正確；⑥合金分三種類型。金屬固溶體：即固態(tài)溶液。例如黃銅、金銀合金,此類合金形成為物理變化。金屬互化物：金屬與金屬之間形成的化合物。如銅化鋅（ZnCu）、碳化鐵（Fe3C）、銅錫合金等。金屬互化物不可用通常的化合價解釋。此類合金形成為化學變化。機械混合物：鋼、生鐵、青銅為此類合金，此類合金形成為物理變化，故⑥錯誤；故選A。12．A【詳解】A．煤的氣化是將固態(tài)煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，主要反應的化學方程式為，故A錯誤；

B．天然氣是一種清潔的化石燃料，它作為化工原料則主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等，故B正確；

C．含碳原子多的重油經(jīng)過催化裂化過程可得到汽油等物質(zhì)，故C正確；

D．天然氣、煤和石油都是重要的化工原料，石油裂解可以得到乙烯，煤的干餾可以得到苯，故D正確。

故答案為：A13．C【詳解】A．由鍵線式結構可知，拐點和端點均為C原子，由H原子補齊C的四價，則的分子式為C6H12，同理的分子式為C6H10，比多2個氫原子，所以M為H2，比較與CH4可知N為C5H8，故A正確；B．分子內(nèi)存在碳碳雙鍵，能與溴水中的溴發(fā)生加成反應而使溴水褪色，而不與溴水反應，不能使溴水褪色，則可用溴水區(qū)別和，故B正確；C．比少2個氫原子，所以等物質(zhì)的量的兩種物質(zhì)完全燃燒時耗氧量不同，故C錯誤；D．C4H6可以是1，3-丁二烯，即結構簡式為CH2=CH-CH=CH2，故D正確；答案為C。14．C【詳解】A．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生物理變化，A項錯誤；B．從海水中提取溴，先通過氧化劑將氧化為，然后鼓入熱空氣將吹出，再用還原劑將還原為，最后用氧化劑將氧化為，涉及氧化還原反應，B項錯誤；C．海水淡化可通過蒸餾法、電滲析法、離子交換法等實現(xiàn)，C項正確；D．提取海水中的，在沉淀的過程中，從經(jīng)濟角度考慮可選用溶液，若選用溶液，則成本較高，D項錯誤；答案選C。15．C【分析】干海帶灼燒得到海帶灰，海帶灰加沸水浸泡過濾得到含有碘離子的濾液，加入酸化的過氧化氫溶液氧化碘離子生成碘單質(zhì)，加入四氯化碳萃取分液得到碘的四氯化碳溶液?！驹斀狻緼．固體灼燒應在坩堝中進行，A正確；B．沸水浸泡海帶灰的目的是加快I-的溶解，并使之充分浸出，B正確；C．因為是酸性環(huán)境，由濾液獲得碘水，正確的離子方程式為，C錯誤；D．碘易溶于四氯化碳等有機溶劑且與水不互溶，碘水中加入CCl4發(fā)生萃取，得到I2的CCl4溶液，D正確；故選C。16．【分析】從流程圖中分析可知，苦鹵中含有溴，在酸性條件下通入氯氣，可發(fā)生置換反應生成溴單質(zhì)，吹入空氣，將溴分離出來，然后溴與二氧化硫反應生成和硫酸，再通入氯氣，生成溴，然后蒸餾、冷凝、分離得到液溴。【詳解】(1)步驟①是氯氣氧化溴離子獲得的過程，離子方程式為。(2)步驟③是用二氧化硫?qū)暹€原生成溴離子，所發(fā)生反應的化學方程式為，化合價降低轉(zhuǎn)化成，被還原，作氧化劑，又由關系式可知，生成2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2，根據(jù)得出轉(zhuǎn)移電子數(shù)。(3)在氧化還原反應中，反應物元素化合價降低，被還原，作氧化劑，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，根據(jù)反應，可知氧化性；再根據(jù)反應，可以看出，氧化性，因此可判斷、、三種物質(zhì)氧化性由強到弱的順序是。17．分餾C、CuZn2+、Fe2+Zn節(jié)約能量隨溫度升高，硫酸亞鐵的溶解度先升高后降低溫度超過60℃時，析出晶體中結晶水含量越來越少【詳解】(1)高溫煅燒時，若氧氣足量，則與氧氣反應生成氧化鋅和二氧化硫，其化學方程式為；(2)方案1中，鋅熔體為鋅和少量鐵、銅、碳的混合物，三種金屬沸點不同，獲得粗鋅的操作為分餾；(3)鋅熔體為鋅和少量鐵、銅、碳的混合物，加入稀硫酸，鋅和鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵、硫酸鋅和氫氣，固相2的成分為、；液相1所含金屬陽離子為、；(4)方案2中液相1為硫酸鋅、硫酸亞鐵和少量硫酸的混合液，獲取粗鋅的過程中可加入單質(zhì)鋅除掉其他雜質(zhì)；對比兩種方案，方案2的優(yōu)點是節(jié)約能量(或不需加熱)；(5)分析表中數(shù)據(jù)可以得出的結論是：①隨溫度升高，硫酸亞鐵的溶解度先升髙后降低；②溫度超過60℃時，析出晶體中結晶水含量越來越少。18．將海帶中的溶解到水中過濾(含稀硫酸)分液漏斗d【分析】由題給流程可，海帶灼燒得到海帶灰，海帶灰浸泡后得到海帶灰的懸濁液，過濾得到含有碘離子的溶液，向含有碘離子的溶液中加入含有硫酸的過氧化氫溶液，酸性條件下，過氧化氫將碘離子氧化得到含有單質(zhì)碘的酸性溶液，向含有單質(zhì)碘的酸性溶液中加入苯，萃取分液后得到含碘的苯溶液，加熱蒸餾得到單質(zhì)碘。【詳解】（1）海帶中含有碘離子，經(jīng)操作①灼燒和操作②浸泡后，可使海帶中的碘離子溶于水，則步驟①②的實驗目的是將海帶中的溶解到水中，故答案為：將海帶中的溶解到水中；（2）固體和溶液分離采用過濾操作，步驟③是將海帶灰的懸濁液過濾得到含有碘離子的溶液，則步驟③中實驗操作的名稱為過濾，故答案為：過濾；（3）氯氣或溴單質(zhì)與含有碘離子的溶液反應生成的含碘溶液中含有氯離子或溴離子，而過氧化氫的還原產(chǎn)物是水，酸性條件下與含有碘離子的溶液反應生成的含碘溶液中不含有其他雜質(zhì)，則步驟④中將碘離子氧化得到含有單質(zhì)碘溶液最合適的試劑是含有硫酸的過氧化氫溶液，故答案為：(含稀硫酸)；（4）步驟⑤中提取碘利用的是萃取分液的方法，使用的主要玻璃儀器是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；（5）苯的沸點低，易揮發(fā)，而碘為固體，分離碘的苯溶液應用水浴蒸餾的方法分離碘和苯，d正確，故答案為：d。19．BDE過濾萃取、分液使I-轉(zhuǎn)化為I2CCl4(答案合理即可)CCl4不溶于水，且溶解碘的能力強于水(與前一問照應)CBDAHGEF保持分液漏斗內(nèi)外壓力平衡，使液體易于流下漏斗下口[與(4)照應]取少量提取碘后的水溶液于試管中，加入淀粉溶液，溶液不變藍，說明沒有I2剩余，反之則有I2剩余【分析】將海帶灰懸濁液過濾可得固體殘渣和含有I-的溶液，然后向溶液中通入適量Cl2，發(fā)