课时跟踪检测（十九） 自然资源的开发利用

学业水平考试达标练

1．中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是(　　)

A．蒸馏　　　　　　　 B．蒸发

C．过滤 D．搅拌

解析：选B　实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，与海水晒盐的原理是相似的。

2．下列不属于海水化学资源利用的是(　　)

A．海水淡化 B．海水提盐

C．海水提溴 D．海水提碘

解析：选A　海水淡化是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提溴、海水提碘等均是海水化学资源的利用。

3．下列关于石油的说法不正确的是(　　)

A．石油主要含C、H两种元素

B．石油通过催化重整可得到环状烃

C．石油裂化是物理变化

D．石油分馏得到的汽油是混合物

解析：选C　石油裂化是化学变化。

4．下列说法不正确的是(　　)

A．自然界中不存在游离态的金属单质

B．金属活动性不同，冶炼方法也有所不同

C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率

D．废旧金属的回收利用，有利于环境保护

解析：选A　自然界中的金属绝大多数以化合态形式存在，极少数金属如Au、Pt等以游离态存在，A错误；金属活动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法不同，B正确；金属资源是有限的，既要提高金属矿物的利用率，又要回收利用废旧金属，C、D正确。

5．下列常见金属的冶炼原理不合理的是(　　)

解析：选D　Fe处于金属活动性顺序中间位置，通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来，A正确；铜处于金属活动性顺序中间位置，可以用火法炼铜，方程式为Cu2S＋O22Cu＋SO2，B正确；Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，C正确；Mg为活泼金属，通常用电解熔融的氯化镁的方法冶炼，而MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本，D错误。

6．有关煤的说法正确的是(　　)

A．煤中含有苯、二甲苯、焦炉气

B．煤的干馏是物理变化

C．煤由有机物和少量无机物组成，煤的干馏是化学变化

D．煤主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素

解析：选C　煤是多种复杂的有机物和无机物形成的混合物，不含苯、二甲苯和焦炉气，这三者都是煤在干馏过程中产生的，A错误；将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，故煤的干馏是化学变化，B错误；煤由有机物和少量无机物组成，C正确；煤中H元素含量很少，煤的构成元素主要为C元素，D错误。

7．金属材料在日常生活、生产中有着广泛的应用，下列关于金属的说法不正确的是(　　)

A．越活泼的金属越难冶炼

B．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同

C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子

D．工业上金属Mg、Al都是用电解其熔融的氯化物制得的

解析：选D　熔融的AlCl3不导电。

8．下列有关海水资源的综合利用不正确的是(　　)

A．海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等

B．用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得到镁

C．提取海带中的碘，首先将用刷子刷净并用酒精润湿的干海带在坩埚中灼烧

D．提取海水中的溴，富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收

解析：选B　海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，均可分离出水，A正确；用海水为原料，经一系列过程制氯化镁，电解熔融氯化镁制备Mg，B错误；海带中碘以离子存在，先将用刷子刷净并用酒精润湿的干海带在坩埚中灼烧，然后溶解、氧化、萃取、蒸馏分离，C正确；海水中溴离子浓度太低，氧化后吹出富集，后利用二氧化硫还原吸收，富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，D正确。

9．在石油工业中，将重油制成乙烯的方法是(　　)

A．裂化 B．裂解

C．干馏 D．分馏

解析：选B　将重油制成气态不饱和烃，应采取比裂化更高的温度才可以实现，采用裂解的方法。

10．下列金属的冶炼过程中，需加入还原剂的是(　　)

A．HgO―→Hg B．Al2O3―→Al

C．Ag2O―→Ag D．CuSO4―→Cu

解析：选D　在冶炼金属的方法中，只有热还原法需要加入还原剂。这种方法适合冶炼金属活动性顺序处于中间部分的金属如Fe、Cu，而后面的金属如Hg、Ag适合用热分解法，前面的金属如Al适合用电解法。

11．下列说法中不正确的是(　　)

A．石油化学工业是以石油为原料，既生产石油产品又生产化学用品的石油加工业

B．石油裂化既能提高汽油产量，又能提高汽油的质量

C．石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样

D．烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解

解析：选A　石油化学工业的原料是石油和天然气，A项不正确；石油裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量，裂解是深度裂化，以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的，B、C项均正确；烷烃裂解方式有两种，即断链和脱氢，D项正确。

12．据《天工开物》记载我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌)，其原理如图2所示。已知锌的熔点为420 ℃、沸点为906 ℃。则下列说法不正确的是(　　)

A．升炼倭铅过程包含氧化还原反应

B．“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中的燃烧

C．“泥封”的目的是防止得到的锌被氧化

D．冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体

解析：选D　炉甘石的主要成分是ZnCO3，与煤炭在高温下共热，ZnCO3分解生成ZnO、CO2，C与CO2反应生成CO，CO还原ZnO得到Zn，其中生成CO及CO还原ZnO均为氧化还原反应，A正确。“锌火”是未反应完的CO与Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧，B正确。Zn高温下易被空气中O2氧化成ZnO，故“泥封”是为了隔绝空气，防止Zn被氧化，C正确。反应区温度为1 100～1 300 ℃，Zn变为蒸气与杂质分离，在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于Zn的熔点)，D错误。

13．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示：

下列说法中正确的是(　　)

A．进入吹出塔前，Br－被还原成了Br2

B．从吹出塔进入吸收塔的物质只有Br2

C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集

D．蒸馏塔中只发生了物理变化

解析：选C　A项，进入吹出塔之前，发生Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Br的化合价升高，被氧化，错误；B项，根据流程，进入吸收塔的物质除Br2外，还含有空气、水蒸气、过量的氯气等，错误；C项，吸收塔中发生的反应是SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，因为海水中Br－浓度很小，因此经过吸收塔后，溴元素得到了富集，正确；D项，蒸馏塔中主要发生反应Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，为化学变化，错误。

14.如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是(　　)

A．图示实验中发生了化学变化

B．实验后水溶液的pH>7，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等

C．气体Z易燃，可以还原氧化铜

D．液体Y是一种纯净物

解析：选D　煤的干馏是化学变化，A项正确；所得产物有焦炉气(含有CH4、H2、C2H4、CO等)、煤焦油(不溶于水的一种多成分混合物)、粗氨水、粗苯、焦炭等，焦炉气中的H2、CO可还原氧化铜，且易燃，C项正确；氨水的pH>7，煤焦油居于水层以下，粗苯密度小于水，在上层，故B项正确；煤焦油中含有多种物质，属于混合物，D项错误。

15．海藻中含有丰富的碘元素(以I－形式存在)。实验室中提取碘的流程如图：

上述流程中步骤A～D对应的装置图正确的是(　　)

解析：选C　由流程分析可知，海藻在坩埚中灼烧得到海藻灰浸泡得到悬浊液，过滤得到含碘离子的溶液，通入适量氯气氧化碘离子生成碘单质，加入有机溶剂萃取分液得到碘的有机溶液，通过蒸馏得到晶体碘。步骤A～D对应的装置图中，固体应在坩埚中灼烧，A错误；过滤操作需要沿玻璃棒引流到过滤器，B错误；萃取分液在分液漏斗中进行，C正确；蒸馏装置中温度计应在蒸馏烧瓶的支管口处，冷凝管中水流应下进上出效果好，D错误。

16．冶炼金属常用以下几种方法：

a．以C、CO或H2作还原剂还原；

b．利用铝热反应原理；

c．电解法；

d．热分解法。

(1)下列金属各采用哪种方法冶炼最佳？

①Fe、Zn、Cu等较不活泼金属________；

②Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________；

③Hg、Ag等不活泼金属________；

④V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。

(2)工业上生产钾不能用电解熔融KCl的方法制得，因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险，难获得钾，且降低电解效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表：

工业上生产金属钾的化学方程式是：

KCl＋NaNaCl＋K

工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数？________；其选择范围是________________________________________________________________________。

解析：选择的方法应以节约原料和降低成本为标准，同时有较高的产率，并易分离。根据每种金属的特点，应选择最佳方案，其中(2)要进行反应Na＋KCl===NaCl＋K，最佳选择是使K作为气体逸出，而其他物质仍然保留在体系中，这样，根据化学平衡，反应可不断正向进行。根据表中数据可知，在801 ℃<T<883 ℃时，Na、KCl、NaCl均为液态，而钾为气态。

答案：(1)①a　②c　③d　④b

(2)熔点和沸点　801 ℃<T<883 ℃

17．海洋约占地球表面积的71%，具有巨大的开发潜力。

Ⅰ.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。如图所示为海水蒸馏原理示意图，请回答下列问题：

(1)冷却水的出水口是__________(填“a”或“b”)。

(2)碎瓷片的作用是______________________________________________________。

Ⅱ.目前，从海水提取的溴占世界溴年产量的三分之一左右，空气吹出法是工业大规模海水提溴的常用方法。其中一种工艺流程为：

①海水浓缩，酸化；

②通入Cl2，使Br－转化为Br2；

③通入空气、水蒸气，将Br2吹入吸收塔，与吸收剂SO2反应转化为HBr；

④通入Cl2，再经过一系列处理得到产品Br2。

请回答下列问题：

(1)步骤②③的目的是________(填“富集溴”或“萃取溴”)。

(2)在步骤③中，反应生成HBr的化学方程式是______________________________。

(3)在步骤②中，若通入44.8 L Cl2(标准状况)，理论上可得到Br2__________g。

解析：Ⅰ.(1)冷却水的出水口是b；(2)碎瓷片的作用是防止暴沸。

Ⅱ.(1)步骤②③的目的是富集溴，没有发生萃取。

(2)在步骤③中，反应生成HBr的化学方程式是

SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。

(3)步骤②中，若通入44.8 L Cl2(标准状况)，理论上可得到Br2为×160 g·mol－1＝320 g。

答案：Ⅰ.(1)b　(2)防止暴沸

Ⅱ.(1)富集溴　(2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　 (3)320

18．从海水中可提取多种化工原料，下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图。试回答下列问题：

(1)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________。

(2)以上海水的综合利用过程中，哪一种操作肯定会引起氧化还原反应的发生？________。

(3)电解无水MgCl2可制取镁和氯气，其中副产品氯气和粉末状熟石灰可制得漂白粉，制漂白粉的化学方程式为_____________________________________________。

(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到________问题。

(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在________。

解析：(1)贝壳的主要成分为CaCO3，对其煅烧制得CaO，CaO加水即可制得Ca(OH)2。(2)电解饱和食盐水和熔融MgCl2属于氧化还原反应。(3)制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(4)(5)在工业生产中主要考虑经济效益问题，化工厂厂址应选在海边。

答案：(1)CaCO3CaO＋CO2↑　CaO＋H2O===Ca(OH)2　(2)电解　(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　(4)经济效益　(5)海边

新教材高中化学课时跟踪检测十九自然资源的开发利用 人教版必修第二册