2019高中化学第四章化学与自然资源的开发利用课时作业二十一含解析新人教版必修

2019高中化学第四章化学与自然资源的开发利用课时作业二十一含解析新人教版必修

课时作业(二十一)[学业水平层次(A)]1．下列关于化石燃料的加工说法正确的是(　　)A．石油裂化主要得到乙烯B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径【解析】　本题考查化石燃料的利用，意在考查考生有机化学知识。石油裂化的目的是获得更多的液态轻质汽油，A项错误；石油分馏属于物理变化，B项错误；煤制煤气是化学变化，D项错误。【答案】　C2．关于石油的下列叙述中，正确的是(　　)A．石油只含碳、氢两种元素，是多种烃的混合物B．石油裂解得到的汽油是纯净物C．石油是液态的物质，只含液态烃D．石油的大部分组成是液态烃，其中溶有气态烃和固态烃【解析】　石油中主要含有C、H两种元素，是多种烃组成的液态混合物，其中大部分是液态烃，同时溶有少量气态烃和固态烃；石油裂解得到的汽油仍是多种烃组成的混合物。【答案】　D3．下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是(　　)A．煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧B．天然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料【解析】　煤的气化是将固态煤转化为可燃性气体的过程，主要反应化学方程式为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，A项错误；天然气、煤和石油都是重要的化工原料，B、D项正确；直馏汽油的成分是烷烃，裂化汽油中含有不饱和烃，C项正确。【答案】　A4．下列说法错误的是(　　)A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油B．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油nC．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来【解析】　汽油是C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到，也可由C18以上的烷烃经过裂化反应得到，A、B正确；煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物，其干馏产物中有苯和甲苯等，故C正确，D错误。【答案】　D5．我国在“煤变油”技术上已取得了重大突破，达到5吨煤可以合成1吨成品油的水平。下列有关叙述错误的是(　　)A．煤的组成元素主要是C，还含有少量的H、N、S、O等元素B．“煤变油”的方法之一是使煤与H2作用生成液态有机物C．煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油D．煤变成成品油需要经过一系列工艺流程，发生复杂的物理、化学变化才能实现【解析】　本题考查煤的组成及综合利用。煤之所以能变“油”，是通过煤的液化将煤中的有机物转化为可燃性液体燃油，并不是因为煤中含有汽油、柴油和煤焦油。【答案】　C6．(2012·江苏高考)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是(　　)A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用C．研发可降解高分子材料，减少“白色污染”D．过度开采矿物资源，促进地方经济发展【解析】　可持续发展是一种注重长远发展的经济模式，充分、合理利用资源、减少污染等方面都是可持续发展的内容。【答案】　D7．(2015·济宁高一检测)绿色化学是从源头上防止污染产生或将化学过程对环境的负面影响降低到最低限度的化学。不仅化工生产应遵循绿色化学的原则，化学实验也应遵循绿色化学的原则，实现原料和过程的绿色化。下列实验或实验过程遵循绿色化学原则的是(　　)A．用过量的氯气进行性质实验B．用双氧水代替高锰酸钾制氧气C．用溴水代替碘水进行萃取实验D．用铜粉代替铜丝进行Cu和浓硝酸的反应【解析】n　选项A，氯气有毒，倡导进行氯气性质的微型实验；选项B，用双氧水代替高锰酸钾制氧气，提高了原子的利用率；选项C，溴水易挥发、溴蒸气有毒。萃取操作时用碘水代替溴水能减少对实验室的污染；选项D，用铜丝进行Cu和浓硝酸的反应可随时控制反应的进行和停止来减少氮氧化物对大气的污染，所以采用铜丝和浓硝酸进行实验。【答案】　B8．(2015·常州高一检测)下列对乙烯和聚乙烯的描述中，不正确的是(　　)A．乙烯是纯净物，常温下为气态，聚乙烯为固态，是混合物B．乙烯性质比聚乙烯活泼C．取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量分别相等D．取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2和H2O的物质的量分别相等【解析】　乙烯可聚合成聚乙烯，由于聚合度n值不同，生成的聚乙烯分子也不同，所以聚乙烯是混合物，A项正确；聚乙烯分子中不含双键，性质比乙烯稳定，B项正确；乙烯和聚乙烯组成的实验式相同而相对分子质量不同，可推知C项正确，D项错误。【答案】　D9．绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。(1)下列各项符合“绿色化学”要求的是________。A．处理废弃物　　　　　B．治理污染点C．减少有毒物D．杜绝污染源(2)在我国西部大开发中，某地为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是________。A．建在西部干旱区可以脱贫致富B．应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区C．企业有权自主选择厂址D．不宜建在人口稠密的居民区(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？_______________________________________________________________。应增加哪些措施防止污染_______________________________________________________________。【解析】　(1)根据题干描述：绿色化学是“预防污染”的根本手段，因此应从“源头”上杜绝。(2)化工基地的筹建首先不宜建在人口稠密的居民区，同时要考虑水资源和交通问题。n(3)第③步由于汞的沸点低、易挥发、有毒，因此会造成环境污染。【答案】　(1)D　(2)B、D　(3)第③步　增加冷凝回收装置[能力提升层次(B)]10．(2015·聊城高一检测)在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济”原则的是(　　)①置换反应　②化合反应　③分解反应　④取代反应⑤加成反应　⑥复分解反应　⑦加聚反应A．①②⑤B．②⑤⑦C．⑥⑦D．⑦【解析】　化合反应、加成反应和加聚反应均只有一种产物，即反应物原子全部转化为欲制得产物，符合“绿色化学工艺”的要求，其他各反应反应物中的原子部分转化为欲制得的产物。【答案】　B11．(2015·珠海高一检测)制取乙醇的下列反应，原子经济性最差的是(　　)A．乙烯水化法：CH2===CH2＋H2OCH3CH2OHB．乙醛还原法：CH3CHO＋H2CH3CH2OHC．卤代烃水解法：CH3CH2Br＋H2O―→CH3CH2OH＋HBrD．酯类水解法：CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH【解析】　C、D两项比较，都生成1molC2H5OH时，C项的副产物是HBr，D项的副产物是CH3COOH，且都是1mol，由于Mr(HBr)＝81>Mr(CH3COOH)＝60，故原子利用率：D项>C项。【答案】　C12．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列行为不利于节能减排、保护环境，不符合“低碳经济”宗旨的是(　　)A．提高能源利用效率、寻找替代能源、保护森林以及生态友好型消费B．推广利用液化石油气代替天然气作民用燃料C．尽量购买本地的当季的食物、减少食物加工过程、注意节约用电D．提倡用乙醇汽油代替普通汽油作燃料【解析】　液化石油气、天然气均为化石燃料，用液化石油气代替天然气作民用燃料对节能减排、保护环境没有意义，而且化石燃料燃烧后会增加碳排放，故不符合“低碳经济”的宗旨。n【答案】　B13．下列叙述正确的是(　　)A．汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物B．石油、煤、太阳能和潮汐能都属于绿色能源C．甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到D．以石油、煤和天然气为原料，可生产塑料、合成橡胶和合成纤维等材料【解析】　A中除了植物油，所涉及的“油”都是含有多种碳氢化合物的混合物；石油和煤不是绿色能源，故B不对；乙烯不能通过石油分馏得到，故C错误。【答案】　D14．(2015·宁波高一检测)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。请回答下列问题：(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有______。(填写字母编号)A．温室效应B．酸雨C．粉尘污染D．水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为________。②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为_____________。【解析】　(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2，分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨。没有营养元素排入水中，不会引起水体富营养化。(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2。亚硫酸氢钙具有还原性，可被氧化为硫酸钙。n【答案】　(1)A、B、C(2)①Ca(HCO3)2(或碳酸氢钙)②Ca(HSO3)2＋O2===CaSO4＋H2SO415．目前生产聚氯乙烯的方法是先将乙烯与氯气和氧气在一定条件下反应生成氯乙烯和水，再进一步合成聚氯乙烯。请回答：(1)请写出上述两个过程的化学反应方程式：______________________________________________________________，______________________________________________________________。(2)聚氯乙烯是一种可燃物，火灾中聚氯乙烯产生有害气体，其主要成分可能是________；若在火灾现场，为了防止气体中毒，应采取的防护措施是______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)请分析说明聚氯乙烯________(填“是”或“不”)可以用作食品包装袋，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】　(1)由元素守恒可知，乙烯、Cl2、O2生成氯乙烯的同时必然生成水，然后配平即可得到：4CH2===CH2＋2Cl2＋O24CH2===CH—Cl＋2H2O，氯乙烯加聚即得到聚氯乙烯。(2)因聚氯乙烯燃烧时，C→CO2或CO，H→H2O，故Cl原子可能生成Cl2或HCl，而Cl2或HCl均能与碱液反应，因此可用碱液吸收。(3)因聚氯乙烯含有氯元素，受热易产生有毒物质，故不能作食品包装袋。【答案】　(1)4CH2===CH2＋2Cl2＋O24CH2===CH—Cl＋2H2O(2)Cl2、HCl　用碱液吸收有害气体(3)不　聚氯乙烯中含有氯元素，受热易产生有毒物质，不能用作食品包装袋