2023-2024學(xué)年人教版新教材必修第二冊(cè) 第八章第一節(jié) 自然資源的開發(fā)利用 作業(yè)

第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，每小題4分，共40分）1．從石器、青銅器到鐵器時(shí)代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。下圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于()A．金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱 B．金屬在地殼中的含量C．金屬的化合價(jià)高低 D．金屬的活潑性強(qiáng)弱2．海水資源系指海水及海水中存在的可以被人類利用的物質(zhì)。海水利用包括海水淡化、海水直接利用和海水中化學(xué)資源的提取。下列有關(guān)海洋的工業(yè)生產(chǎn)的敘述不正確的是() A．用海水淡化后的濃縮海水作原料提取溴B．在太陽(yáng)能資源相對(duì)充足的沿海地區(qū)建造海水淡化廠C．利用“海水→氯化鈉→金屬鈉→氫氧化鈉”的工藝流程生產(chǎn)燒堿D．利用“海水→氫氧化鎂→氯化鎂→金屬鎂”的工藝流程生產(chǎn)金屬鎂3．下列有關(guān)從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)原理和裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲灼燒碎海帶B．用裝置乙過(guò)濾海帶灰的浸泡液C．用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I－的Cl2D．用裝置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾氣4．下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是()A．在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)MgB．在通電條件下，電解熔融Al2O3與冰晶石(Na3AlF6)混合物制備單質(zhì)AlC．在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)NaD．加強(qiáng)熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu5．下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是()冶煉原理方法A2HgO2Hg＋O2↑熱分解法B2Al2O3(熔融)電解4Al＋3O2↑電解法CCu2S＋O22Cu＋SO2熱分解法DFe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3熱還原法6．下列說(shuō)法不正確的是()A．煤的干餾為化學(xué)變化B．煤的氣化和液化是物理變化，是三態(tài)間的變化C．以煤為主要原料,可以合成甲醇D．煤干餾得到的焦?fàn)t氣可以與溴水反應(yīng)而褪色7．“煤制油”的關(guān)鍵技術(shù)是煤的氣化，而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應(yīng)：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需能量是由間歇進(jìn)行的碳的燃燒(氧氣用空氣代替)來(lái)提供的：C+O2CO2，下面關(guān)于該過(guò)程的說(shuō)法不正確的是()A．煤的氣化可以減少煤直接燃燒對(duì)環(huán)境造成的粉塵污染B．第一個(gè)反應(yīng)需要吸熱，所以煤的氣化從能量角度來(lái)看，得不償失C．煤氣化后作為燃料，燃燒充分，熱利用率高D．上述兩個(gè)反應(yīng)后的混合氣體中除去CO、CO2后主要就是合成氨的兩種原料8．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美稱。海水中的碘主要富集在海帶中，我國(guó)海帶產(chǎn)量居世界第一位，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途徑如下圖所示：干海帶海帶灰水溶液AB→碘單質(zhì)，則下列有關(guān)敘述正確的是()A．碘元素在海水中也有游離態(tài)存在B．在提取的過(guò)程中用的氧化劑可以是H2O2C．操作是結(jié)晶或重結(jié)晶D．操作是提純，常用蒸餾或分餾9．海水綜合利用的工藝流程如圖所示(粗鹽中的可溶性雜質(zhì)有MgCl2、CaCl2、Na2SO4)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A．過(guò)程①加入的藥品順序?yàn)镹a2CO3溶液→BaCl2溶液→NaOH溶液→過(guò)濾后加鹽酸B．從過(guò)程③到過(guò)程⑤的目的是濃縮富集溴C．火力發(fā)電廠燃煤排放的含SO2的煙氣經(jīng)處理后可用在過(guò)程④反應(yīng)中D．在過(guò)程③或⑤反應(yīng)中每氧化0.2molBr-需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LCl210．海水提鎂的主要流程如下:下列說(shuō)法正確的是()①試劑M是鹽酸②流程中的反應(yīng)全部都是非氧化還原反應(yīng)③操作b只是過(guò)濾④用海水曬鹽后的飽和溶液加石灰乳制Mg(OH)2⑤電解熔融MgCl2比電解熔融的MgO制金屬鎂更節(jié)約能量A．①②③④⑤B．②③C．④⑤D．①④⑤二、填空題（本題包括5個(gè)小題，共60分）11．（8分）某市家用燃料的更新經(jīng)歷了如圖幾個(gè)過(guò)程:歷史悠久的燃料—煤使用方便的燃料—液化石油氣或管道煤氣清潔的燃料—天然氣請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)為了使煤充分燃燒，可采取的措施是____________________________。(2)煤的氣化可產(chǎn)生管道煤氣，其主要反應(yīng)是碳與水蒸氣在高溫下生成兩種常見的可燃性氣體,這兩種氣體是_____________________。(3)液化石油氣的主要成分是丙烷(C3H8),丙烷完全燃燒的化學(xué)方程式是___________________。(4)天然氣作燃料比煤更清潔的原因是________________________________(答一條即可)。12．(12分)用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________，在該反應(yīng)中________是氧化劑，________是還原劑，該反應(yīng)稱為________反應(yīng)。(2)選出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(把序號(hào)填寫在橫線上)：________。①鎂條劇烈燃燒；②放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒，火星四射；③紙漏斗的下部被燒穿；④有紅熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w。(3)寫出下列操作或物質(zhì)的作用：內(nèi)層紙漏斗底部剪一個(gè)孔：；蒸發(fā)皿盛沙：；鎂條、氯酸鉀。13．（14分）工業(yè)以濃縮海水為原料提取溴的部分過(guò)程如圖。某課外小組在實(shí)驗(yàn)室模擬上述過(guò)程設(shè)計(jì)以下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(所有橡膠制品均已被保護(hù)，夾持裝置已略去)。(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，A裝置中不通熱空氣，先通入a氣體的目的是(用離子方程式表示)。(2)A裝置中通入a氣體一段時(shí)間后，停止通入，改通熱空氣，通入熱空氣的目的是。(3)反應(yīng)過(guò)程中，B裝置中Br2與SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________。(4)C裝置的作用是______________________________________________________。(5)該小組同學(xué)向反應(yīng)后B裝置的溶液中通入氯氣，充分反應(yīng)得到混合液。①一位同學(xué)根據(jù)溴的沸點(diǎn)是59℃，提出采用________②另一位同學(xué)向該混合液中加入四氯化碳，充分振蕩、靜置后放出下層液體，這種方法是_______。(6)某同學(xué)提出證明反應(yīng)后B裝置的溶液中含有溴離子的實(shí)驗(yàn)方案是：取出少量溶液，先加入過(guò)量新制氯水，再加入KI淀粉溶液，觀察溶液是否變藍(lán)色。該方案是否合理并簡(jiǎn)述理由：________________________________________________。14．(10分)海帶中含有豐富的碘，為了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下圖所示實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)灼燒海帶應(yīng)在________(填儀器名稱)內(nèi)進(jìn)行。(2)步驟④中反應(yīng)的離子方程式是。(3)步驟⑤中應(yīng)選用的一種溶劑X可以是________(填試劑名稱)。(4)上述流程中的實(shí)驗(yàn)操作包括下圖中的________(按操作順序選填代號(hào))。(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)提取碘后的溶液中是否還含有單質(zhì)碘：____________________________________________。15．(16分)海水中有取之不盡的化學(xué)資源，從海水中可提取多種化工原料。下圖是某工廠對(duì)海水資源的綜合利用的示意圖。試回答下列問(wèn)題：(1)粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等雜質(zhì)，精制后可得NaCl飽和溶液，精制時(shí)通常在溶液中依次加入過(guò)量的BaCl2溶液、過(guò)量的NaOH溶液和過(guò)量的Na2CO3溶液，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入鹽酸至溶液呈中性。請(qǐng)寫出下列操作中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式：①粗鹽溶液中加入過(guò)量的Na2CO3溶液：。②濾液中加入鹽酸至溶液呈中性：。(2)寫出對(duì)精制飽和食鹽水進(jìn)行電解的化學(xué)方程式：。(3)母液中含有K＋、Na＋、Mg2＋等陽(yáng)離子，從以上流程可以看出，對(duì)母液進(jìn)行一系列的加工可制得金屬鎂。①?gòu)碾x子反應(yīng)的角度思考，在母液中加入石灰乳所起的作用是________________；石灰乳是生石灰與水作用形成的化合物，生產(chǎn)生石灰的主要原料是________；若加入石灰乳后所制取的產(chǎn)品中還混雜著熟石灰，那么將熟石灰從該產(chǎn)品中除去的方法是________________。②電解無(wú)水氯化鎂的化學(xué)方程式是。③電解無(wú)水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境里冷卻后即為固體鎂，下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是______(填字母序號(hào))。A．H2B．CO2C．O2(4)在該化工廠中，海水提取氯化鈉后的母液經(jīng)過(guò)提取氯化鎂后又形成了新的母液，向新的母液中加入一種常見的氣態(tài)氧化劑，又抽取了重要的化工原料溴單質(zhì)。①生成溴單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是______________；生產(chǎn)中將溴單質(zhì)從化合物中分離出來(lái)的方法是________，這種方法的成功應(yīng)用是基于溴單質(zhì)具有________性。②以下是對(duì)生產(chǎn)溴單質(zhì)所用的氣態(tài)氧化劑尋找供貨源的設(shè)想，其中合理的是________(填字母序號(hào))。A．從外地購(gòu)買 B．在當(dāng)?shù)匦陆ㄉa(chǎn)廠C．從本廠生產(chǎn)燒堿處循環(huán) D．從本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)處循環(huán)③從多種經(jīng)營(yíng)、綜合開發(fā)、打造大而強(qiáng)的現(xiàn)代企業(yè)以及本廠生產(chǎn)所需要的原料等方面來(lái)看，你認(rèn)為該化工廠還可以再增加的生產(chǎn)項(xiàng)目是。參考答案1．解析選D從題給的圖示，可以歸納出金屬活潑性越弱的金屬(如銅)，越早被開發(fā)利用。2.解析選C。用海水淡化后的濃縮海水作原料提取溴,A正確;在太陽(yáng)能資源相對(duì)充足的沿海地區(qū)建造海水淡化廠,B正確;工業(yè)上通過(guò)電解飽和食鹽水來(lái)生產(chǎn)燒堿,C錯(cuò)誤;利用“海水→氫氧化鎂→氯化鎂→金屬鎂”的工藝流程生產(chǎn)金屬鎂,D正確。3.解析：選BA項(xiàng)，灼燒碎海帶應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，不能用燒杯，裝置甲不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；B項(xiàng)，用裝置乙過(guò)濾海帶灰浸泡液能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籆項(xiàng)，用濃鹽酸和MnO2制取氯氣需要加熱，裝置丙不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籇項(xiàng)，吸收Cl2應(yīng)用NaOH溶液，裝置丁不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.解析：選BA項(xiàng)，Mg的還原性強(qiáng)于H2的還原性，H2不能還原MgO；C項(xiàng)，制取鈉應(yīng)電解熔融NaCl；D項(xiàng)，發(fā)生的反應(yīng)為4CuO=2Cu2O＋O2↑，得不到單質(zhì)Cu。5．解析：選C活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al等用電解法冶煉，中等活潑金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用熱還原法冶煉，不活潑金屬Hg、Ag等用熱分解法冶煉，故A、B、D三項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。6.解析選B。煤的氣化是把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可燃性氣體,主要原理是其中的碳元素與H2O(g)反應(yīng):C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);煤的液化是把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過(guò)程,如將煤與氫氣在一定條件下作用生成液體燃料,也發(fā)生了化學(xué)變化,故煤的氣化和液化不僅是狀態(tài)上發(fā)生了變化,而且發(fā)生了化學(xué)變化;煤干餾得到的焦?fàn)t氣主要成分為氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳,因含有乙烯故能使溴水褪色。7.解析選B。雖然在煤的氣化過(guò)程中,會(huì)有一部分煤的潛在能量受到損失,但由于加工后得到的氣態(tài)燃料的熱利用率高,且較清潔,故從總體來(lái)看煤氣化或液化后使用是較合理的,B項(xiàng)錯(cuò)誤,A、C項(xiàng)正確;因反應(yīng)C+O2CO2中的氧氣用空氣代替,故反應(yīng)后混合氣體成分為N2、CO、CO2和H2等,除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2,D項(xiàng)正確。8．解析選B。碘在海水中只以化合態(tài)(I－)存在，沒有游離態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。操作A是萃取，操作B是分液，然后才是利用蒸餾等操作來(lái)得到單質(zhì)碘，A、C、D都是錯(cuò)誤的。9.【解析】選A。過(guò)程①的提純中需除去鎂離子、鈣離子、硫酸根離子,碳酸鈉一定在氯化鋇之后,可除去過(guò)量的鋇離子,故A錯(cuò)誤;溴離子被氧化為溴單質(zhì)后,被二氧化硫吸收生成溴離子,加入氧化劑氧化溴離子為溴單質(zhì),富集溴元素,從過(guò)程③到過(guò)程⑤的目的是濃縮富集溴,故B正確;火力發(fā)電廠燃煤排放的含SO2的煙氣經(jīng)處理后可以吸收氧化得到的溴單質(zhì),發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到HBr,通入氧化劑得到單質(zhì)溴,起到富集溴元素作用,故C正確;過(guò)程③或⑤發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Br-+Cl2Br2+2Cl-,每氧化0.2molBr-需消耗0.1molCl2,0.1molCl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L,故D正確。10.【解析】選D。電解無(wú)水氯化鎂的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),因此②是錯(cuò)誤的。③操作b應(yīng)是蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾,因此③是錯(cuò)誤的。11.答案:(1)通入足量的空氣或?qū)⒚悍鬯?2)CO和H2(3)C3H8+5O23CO2+4H2O(4)減少了粉塵污染(答案合理即可)【解析】(1)為了使煤充分燃燒,可以通入足量的空氣或增大固體表面積(即將煤粉碎)。(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),即碳與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成CO和H2。(3)丙烷完全燃燒生成二氧化碳和水:C3H8+5O23CO2+4H2O。(4)天然氣燃燒生成二氧化碳和水,無(wú)粉塵污染。12．(1)Fe2O3＋2AlAl2O3＋2FeFe2O3Al鋁熱(2)①②③④(3)使熔融物易于落下防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿反應(yīng)產(chǎn)生高溫，引發(fā)鋁熱反應(yīng)解析：(1)鋁熱反應(yīng)為2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，該反應(yīng)中Fe2O3作氧化劑，Al作還原劑。(2)①②③④全為該鋁熱反應(yīng)的現(xiàn)象。(3)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中：①為使熔融物易落下，通常在內(nèi)層紙漏斗底部剪一個(gè)孔；②為防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿，蒸發(fā)皿內(nèi)盛沙子；③反應(yīng)中鎂條產(chǎn)生高溫，引起氯酸鉀分解；氯酸鉀引發(fā)鋁熱反應(yīng)。13.答案：(1)Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2(2)將溴從蒸餾燒瓶A中吹出(3)SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr(4)吸收未反應(yīng)完的Cl2、Br2、SO2等有毒氣體，防止污染空氣(5)①蒸餾②萃取分液(6)不合理，氯水可能過(guò)量，氧化碘離子生成單質(zhì)碘解析：(1)欲使溴離子變成溴單質(zhì)，則通入的a氣體能和溴離子發(fā)生反應(yīng)生成溴單質(zhì)，氯氣能和溴離子發(fā)生置換反應(yīng)生成溴單質(zhì)，離子方程式為Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。(2)溴易揮發(fā)，升高溫度促進(jìn)其揮發(fā)，所以通入熱空氣的目的是吹出Br2。(3)溴有強(qiáng)氧化性，能和二氧化硫在水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。(4)氯氣不可能完全反應(yīng)，氯氣和溴離子反應(yīng)生成溴單質(zhì)，未反應(yīng)的二氧化硫、氯氣和溴都有毒，不能直接排空，且這幾種物質(zhì)都能和堿反應(yīng)，所以C裝置是尾氣處理裝置，即C的作用是吸收未反應(yīng)的Cl2、Br2和SO2。(5)①根據(jù)溴的沸點(diǎn)是59℃，采用蒸餾方法從該混合液中分離出溴單質(zhì)，②(6)加入過(guò)量新制氯水，再加入KI淀粉溶液，觀察溶液是否變藍(lán)色的方法不合理，因過(guò)量的氯水也能氧化碘離子生成單質(zhì)碘。14.答案(1