2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第4章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第2節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護課后限時作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGE8-第2節(jié)資源綜合利用環(huán)境愛護考點對應(yīng)題號基本目標發(fā)展目標1.環(huán)境問題與愛護2,6112.資源綜合利用1,33.材料與可持續(xù)發(fā)展5,7,910,124.綜合應(yīng)用4,813[基本目標]1．下列關(guān)于能源的說法正確的是()A．乙醇是一種可再生能源B．太陽能、風(fēng)能、核能均是無污染的高效能源C．蒸汽是一次能源D．化石能源是可再生能源A解析乙醇可以通過糧食、秸稈發(fā)酵生成，也可以通過乙烯和水合成，所以乙醇是一種可再生能源，A項正確；核能運用不當(dāng)會產(chǎn)生核污染，B項錯誤；蒸汽是其他能源轉(zhuǎn)化得到的，是二次能源，C項錯誤；化石能源指的是億萬年前的大量生物經(jīng)過地殼變更，被埋藏在地下，受地層壓力和溫度的影響，緩慢地形成的可以燃燒的礦物質(zhì)，如煤、石油等；是不能從自然界源源不斷獲得的能源，是不行再生能源，D項錯誤。2．下列說法不正確的是()A．二氧化碳是酸雨的主要成分B．氫氣是一種志向的清潔燃料C．碳酸氫鈉可用于治療胃酸過多D．氯化鐵溶液可用于制作印刷銅電路板答案A3．下列轉(zhuǎn)化不屬于煤的綜合利用的是()A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭B．在肯定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料C．將煤變?yōu)槊猴炞魅剂螪．將煤變成水煤氣C解析煤的綜合利用包括煤的干餾、氣化和液化；煤變成煤餅，并未變更其成分及結(jié)構(gòu)，不屬于煤的綜合利用。4．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)或應(yīng)用的說法不正確的是()A．石油分餾可獲得乙烯、丙烯和丁二烯B．鹽析可提純蛋白質(zhì)并保持其生理活性C．從煤焦油中可分別出苯、甲苯及二甲苯D．鋰具有還原性強、導(dǎo)電性好和比能量高的優(yōu)點，可用作鋰電池的負極材料A解析石油是多種烷烴、環(huán)烷烴的混合物，不含烯烴，故石油的分餾不能獲得乙烯、丙烯和丁二烯等，A項錯誤；鹽析是濃的輕金屬鹽溶液使蛋白質(zhì)從溶液中析出的過程，是可逆的，故能用于蛋白質(zhì)的提純并能保持其生理活性，B項正確；煤的干餾可以獲得煤焦油，煤焦油是由苯、甲苯和二甲苯等組成，故從煤焦油中可以通過分餾分別出苯、甲苯和二甲苯，C項正確；鋰電池的負極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，而金屬鋰有強還原性，易失電子，且導(dǎo)電性好、比能量高，故作鋰電池的負極，D項正確。5．化學(xué)與人類生活、社會可持續(xù)發(fā)展親密相關(guān)，下列措施有利于節(jié)能減排、愛護環(huán)境的是()①加快化石燃料的開采與運用②研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥③應(yīng)用高效干凈的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)④田間焚燒秸稈⑤推廣運用節(jié)能環(huán)保材料A．①③⑤ B．②③⑤C．①②④ D．②④⑤B解析①加快化石燃料的開發(fā)運用會加劇溫室效應(yīng)和空氣污染；④田間焚燒秸稈既造成資源奢侈，又會對環(huán)境產(chǎn)生污染。6．環(huán)境污染已成為人類社會面臨的重大威逼，下列各項與環(huán)境污染無關(guān)的是()①溫室效應(yīng)②赤潮③酸雨④光化學(xué)煙霧⑤臭氧空洞⑥水俁?、叱毕F(xiàn)象⑧水華⑨地方性甲狀腺腫大A．⑥⑧ B．④⑤C．①②③ D．⑦⑨D解析①溫室效應(yīng)指大量CO2的排放引起的大氣變暖現(xiàn)象，與環(huán)境污染有關(guān)；②赤潮與⑧水華均屬水體富養(yǎng)分化引起的水體污染現(xiàn)象；④光化學(xué)煙霧是由汽車尾氣大量排放有害氣體所導(dǎo)致的一種空氣污染現(xiàn)象；③酸雨是化石燃料的燃燒等引起的污染現(xiàn)象；⑤臭氧層空洞，是由釋放的氟氯烴等物質(zhì)導(dǎo)致臭氧層被破壞的大氣污染現(xiàn)象；⑥水俁病是由于含鎘、汞污水的排放被魚汲取，人吃魚后引起的有毒物質(zhì)在人體富集而導(dǎo)致的，與環(huán)境污染有關(guān)；⑦潮汐是一種自然現(xiàn)象，與環(huán)境污染無關(guān)；⑨地方性甲狀腺腫大是缺碘引起的癥狀，與環(huán)境污染無關(guān)。7．下列關(guān)于有機高分子化合物的說法不正確的是()A．有機高分子化合物稱為聚合物，是因為它們大部分是由小分子通過聚合反應(yīng)制得的B．有機高分子化合物的相對分子質(zhì)量很大，但其結(jié)構(gòu)是若干鏈節(jié)的重復(fù)C．對于一種高分子材料，n是一個整數(shù)，因而它的相對分子質(zhì)量是確定的D．高分子化合物可分為自然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類C解析有機高分子化合物分為自然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類，合成高分子化合物可由小分子通過聚合反應(yīng)制得，對于高分子化合物來說，由于n值不唯一，也就沒有一個確定的相對分子質(zhì)量，只有一個范圍，它們的結(jié)構(gòu)均由若干個鏈節(jié)構(gòu)成。8．近兩年來，“霧霾”始終是人們所關(guān)注的對象，如圖為霧霾的主要成分示意圖。下列說法不正確的是()A．SO2和NxOy溶于水均只生成酸B．重金屬離子可導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性C．苯是最簡潔的芳香烴D．大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一個重要因素A解析二氧化硫為酸性氧化物，但NxOy組成未知，不肯定是酸性氧化物，A項錯誤；重金屬離子能使蛋白質(zhì)變性，B項正確；芳香烴是指分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳氫化合物，最簡潔的芳香烴是苯，C項正確；化石燃料的燃燒產(chǎn)生固體粉塵及SO2和NxOy等污染物，是造成霧霾天氣的一個重要因素，D項正確。9．丁苯橡膠有很多優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。下列為丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式：分別寫出形成丁苯橡膠單體的各有機物的結(jié)構(gòu)簡式：______、__________、_____________________(可不填滿，也可以補充)。解析由高聚物推斷其單體常用的方法有二四分段法：選定高聚物的結(jié)構(gòu)單元，從一側(cè)起先分段，假如在結(jié)構(gòu)單元的主鏈上遇到C=C鍵，一般可將4個C分為一段，其余則2個C分為一段，從段的連接處斷開，再將單鍵變成雙鍵，雙鍵變成單鍵，可得單體。由上圖可得到單體：CH2=CH—CH=CH2、。答案CH2=CH—CH=CH2[發(fā)展目標]10．下列說法不正確的是()A．儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時會汲取或釋放較大的熱量B．Ge(32號元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池C．Ba2＋濃度較高時危害健康，但BaSO4可服入體內(nèi)，作為造影劑用于X－射線檢查腸胃道疾病D．納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附D解析A項，儲熱材料具有在熔融或結(jié)晶時汲取或釋放較大的熱量的特點，正確；B項，Ge是一種優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體材料，可用于太陽能電池，正確；C項，硫酸鋇具有無毒、不溶于水、不能被X－射線透過的性質(zhì)，可用作造影劑，正確；D項，納米鐵粉屬于單質(zhì)，能把Cu2＋、Hg2＋等重金屬離子置換出來，屬于化學(xué)變更，錯誤。11．為解決日益加劇的溫室效應(yīng)等問題，科學(xué)家正在探討建立如圖所示的二氧化碳新循環(huán)體系：上述關(guān)系圖能反映的化學(xué)觀點或化學(xué)思想有()①化學(xué)變更中元素種類是守恒的②燃燒時化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能和光能③光能或電能可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能④無機物和有機物可以相互轉(zhuǎn)化⑤二氧化碳也是一種重要的資源A．①②③ B．①②④⑤C．①④⑤ D．①②③④⑤D解析化學(xué)變更中元素種類不變，①正確；燃燒發(fā)生化學(xué)變更伴隨發(fā)光、發(fā)熱現(xiàn)象，②正確；光、催化劑和電解都能使水分解產(chǎn)生氫氣、氧氣，體現(xiàn)了光能和電能可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，③正確；二氧化碳和氫氣在復(fù)合催化劑作用下轉(zhuǎn)化為液化石油氣、汽油、甲醇等實現(xiàn)無機物轉(zhuǎn)化成有機物資源，而有機物燃燒則轉(zhuǎn)化為無機物，④正確；由題知，CO2和H2在肯定條件下可轉(zhuǎn)化為甲醇等能源，且CO2在很多工業(yè)、農(nóng)業(yè)中有大量的應(yīng)用，所以CO2也是一種重要的資源，⑤正確。12．在社會可持續(xù)發(fā)展的歷史進程中，人們要合理地開發(fā)和利用資源、能源，愛護好環(huán)境，就必需探討物質(zhì)及其變更的規(guī)律。(1)當(dāng)今社會所運用的能源仍舊是以煤、________________________________等化石燃料為主的。實現(xiàn)化學(xué)能與其他形式能量相互轉(zhuǎn)化的途徑是________________________________________________________________________。(2)某環(huán)保小組對當(dāng)?shù)卮髿赓|(zhì)量進行監(jiān)測，發(fā)覺該地的首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5，其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。他們將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣，測得該試樣所含水溶性無機離子的化學(xué)組分及其平均濃度如表：離子K＋Na＋NHeq\o\al(＋,4)SOeq\o\al(2－,4)NOeq\o\al(－,3)Cl－濃度/(mol·L－1)5×10－68×10－64×10－54×10－53.2×10－52.1×10－5據(jù)此表，經(jīng)計算可知該地PM2.5顯________(填“酸性”“堿性”或“中性”)。(3)煤在高溫下與水蒸氣作用可得到含CO、H2、CH4的燃料氣。將100mL該燃料氣與300mLO2混合點燃，經(jīng)充分反應(yīng)并干燥后，總體積削減100mL；將剩余的氣體再通過足量堿石灰充分汲取，氣體又削減80mL(氣體體積均在相同狀況下測定)。則原燃料氣中CO的體積為________mL。(4)氫氣是21世紀極有前途的新型能源。儲氫合金的研發(fā)和應(yīng)用，開拓了解決氫氣儲存、運輸?shù)男峦緩健＂費g2Cu就是一種儲氫合金。350℃時，Mg2Cu與H2反應(yīng)生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(該氫化物中金屬的質(zhì)量分數(shù)為0.923)。則Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。②鎂鋁合金(Mg17Al12)是一種潛在的儲氫材料，可在氬氣愛護下，將肯定化學(xué)計量比的Mg、Al單質(zhì)在肯定溫度下熔煉獲得。該合金在肯定條件下完全吸氫的反應(yīng)方程式為Mg17Al12＋17H2eq\o(=,\s\up7(肯定條件))17MgH2＋12Al，得到的混合物Y(17MgH2＋12Al)在肯定條件下可釋放出H2。在6.0mol·L－1HCl溶液中，混合物Y能完全釋放出H2。1.6molMg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y與上述鹽酸完全反應(yīng)，釋放出H2的物質(zhì)的量為________。解析(1)化石燃料是指煤、石油和自然氣?；瘜W(xué)能要轉(zhuǎn)化為其他形式的能量必需通過化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)。(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)，溶液中陰離子所帶電荷總濃度為2c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(NOeq\o\al(－,3))＋c(Cl－)＝(2×4×10－5＋3.2×10－5＋2.1×10－5)mol·L－1＝1.33×10－4mol·L－1，陽離子所帶電荷總濃度為c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝(5×10－6＋8×10－6＋4×10－5)mol·L－1＝5.3×10－5mol·L－1，由以上計算知，溶液中陰離子電荷濃度大于陽離子電荷總濃度，依據(jù)溶液中電荷守恒可知，溶液中還存在c(H＋)≈1.33×10－4mol·L－1－5.3×10－5mol·L－1＝8×10－5mol·L－1，故該地PM2.5顯酸性。(3)設(shè)原來混合氣體中CO、H2、CH4的體積分別為x、y、z，則有：x＋y＋z＝100mL①2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2CO2體積減小ΔV↓2121xx0.5x2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O體積減小ΔV↓213y0.5y1.5yCH4＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O＋CO2體積減小ΔV↓1212zz2z經(jīng)充分反應(yīng)并干燥后總體積削減100mL，則有：100mL＝0.5x＋1.5y＋2z②將剩余氣體通過足量堿石灰充分汲取，氣體又削減80mL，則有：80mL＝x＋z③聯(lián)立①②③得：x＝60mL，y＝z＝20mL，即CO體積為60mL。(4)①設(shè)金屬氫化物化學(xué)式為RHx，金屬R的相對原子質(zhì)量為a，則eq\f(a,a＋x)＝0.923，即923x＝77a，x為金屬的化合價，探討可得x＝2，a＝24，故該金屬氫化物為MgH2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg2Cu＋3H2eq\o(=,\s\up7(350℃))MgCu2＋3MgH2。②混合物Y與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為MgH2＋2H＋=Mg2＋＋2H2↑、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，1molMg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y與鹽酸反應(yīng)放出H2：2mol×17＋3mol×6＝52mol，故1.6mol最終得到的H2為52mol×1.6＝83.2mol。答案(1)石油和自然氣化學(xué)反應(yīng)(或化學(xué)變更)(2)酸性(3)60(4)①2Mg2Cu＋3H2eq\o(=,\s\up7(350℃))MgCu2＋3MgH2②83.2mol13．半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤氣經(jīng)過下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。eq\x(H2、N2、CO、CO2、H2O)eq\o(→,\s\up7(CO變換))eq\x(\a\al(H2、N2,CO2))eq\o(→,\s\up7(脫除CO2))eq\x(H2、N2)完成下列填空：(1)半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入________溶液中(填寫試劑名稱)，出現(xiàn)____________，(填現(xiàn)象)可以證明有硫化氫存在。(2)半水煤氣在銅催化下實現(xiàn)變換：CO＋H2Oeq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))CO2＋H2。若半水煤氣中V(H2)：V(CO)：V(N2)＝38：28：22，經(jīng)CO變換后的氣體中：V(H2)：V(N2)＝________。(3)堿液汲取法是脫除二氧化碳的方法之一。已知：Na2CO3K2CO320℃堿液最高濃度/(mol/L)2.08.0堿的價格/(元/kg)1.259.80若選擇Na2CO3堿液作汲取液，其優(yōu)點是________________；缺點是________________。假如選擇K2CO3堿液作汲取液，用什么方法可以降低成本？________________________。寫出這種方法涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式_______________________________________。(4)以下是測定半水煤氣中H2以及CO的體積分數(shù)的試驗方案。取肯定體積(標準狀況)的半水煤氣，經(jīng)過下列試驗步驟測定其中H2以及CO的體積分數(shù)