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(hù)課后限時(shí)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(hù)考點(diǎn)對(duì)應(yīng)題號(hào)基本目標(biāo)發(fā)展目標(biāo)1.環(huán)境問題與愛護(hù)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(biāo)]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(xiàng)正確；核能運(yùn)用不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生核污染，B項(xiàng)錯(cuò)誤；蒸汽是其他能源轉(zhuǎn)化得到的，是二次能源，C項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)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(qiáng)、導(dǎo)電性好和比能量高的優(yōu)點(diǎn)，可用作鋰電池的負(fù)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(xiàng)正確；鋰電池的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，而金屬鋰有強(qiáng)還原性，易失電子，且導(dǎo)電性好、比能量高，故作鋰電池的負(fù)極，D項(xiàng)正確。5．化學(xué)與人類生活、社會(huì)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(hù)環(huán)境的是()①加快化石燃料的開采與運(yùn)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(yùn)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(yùn)用會(huì)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(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。6．環(huán)境污染已成為人類社會(huì)面臨的重大威逼，下列各項(xiàng)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(jī)高分子化合物的說法不正確的是()A．有機(jī)高分子化合物稱為聚合物，是因?yàn)樗鼈兇蟛糠质怯尚》肿油ㄟ^聚合反應(yīng)制得的B．有機(jī)高分子化合物的相對(duì)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(duì)于一種高分子材料，n是一個(gè)整數(shù)，因而它的相對(duì)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(jī)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(duì)于高分子化合物來說，由于n值不唯一，也就沒有一個(gè)確定的相對(duì)分子質(zhì)量，只有一個(gè)范圍，它們的結(jié)構(gòu)均由若干個(gè)鏈節(jié)構(gòu)成。8．近兩年來，“霧霾”始終是人們所關(guān)注的對(duì)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(jiǎn)潔的芳香烴D．大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一個(gè)重要因素A解析二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸?，但NxOy組成未知，不肯定是酸性氧化物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；重金屬離子能使蛋白質(zhì)變性，B項(xiàng)正確；芳香烴是指分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔?，最?jiǎn)潔的芳香烴是苯，C項(xiàng)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(gè)重要因素，D項(xiàng)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(jiǎn)式：分別寫出形成丁苯橡膠單體的各有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______、__________、_____________________(可不填滿，也可以補(bǔ)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(gè)C分為一段，其余則2個(gè)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(biāo)]10．下列說法不正確的是()A．儲(chǔ)熱材料是一類重要的能量存儲(chǔ)物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲(chǔ)熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時(shí)會(huì)汲取或釋放較大的熱量B．Ge(32號(hào)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(shí)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(duì)重金屬離子較強(qiáng)的物理吸附D解析A項(xiàng)，儲(chǔ)熱材料具有在熔融或結(jié)晶時(shí)汲取或釋放較大的熱量的特點(diǎn)，正確；B項(xiàng)，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(xiàng)，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(xiàng)，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(cuò)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(diǎn)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(shí)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(jī)物和有機(jī)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(shí)現(xiàn)無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物資源，而有機(jī)物燃燒則轉(zhuǎn)化為無機(jī)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(huì)可持續(xù)發(fā)展的歷史進(jìn)程中，人們要合理地開發(fā)和利用資源、能源，愛護(hù)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(huì)所運(yùn)用的能源仍舊是以煤、________________________________等化石燃料為主的。實(shí)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(duì)當(dāng)?shù)卮髿赓|(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，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(jī)動(dòng)車尾氣等。他們將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣，測(cè)得該試樣所含水溶性無機(jī)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(jì)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(diǎn)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(cè)定)。則原燃料氣中CO的體積為________mL。(4)氫氣是21世紀(jì)極有前途的新型能源。儲(chǔ)氫合金的研發(fā)和應(yīng)用，開拓了解決氫氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)男峦緩?。①M(fèi)g2Cu就是一種儲(chǔ)氫合金。350℃時(shí)，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?jǐn)?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(chǔ)氫材料，可在氬氣愛護(hù)下，將肯定化學(xué)計(jì)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(shí)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(jì)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(diǎn)燃))2CO2體積減小ΔV↓2121xx0.5x2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2O體積減小ΔV↓213y0.5y1.5yCH4＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)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(duì)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(jià)，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(shí)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(jià)格/(元/kg)1.259.80若選擇Na2CO3堿液作汲取液，其優(yōu)點(diǎn)是________________；缺點(diǎn)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(cè)定半水煤氣中H2以及CO的體積分?jǐn)?shù)的試驗(yàn)方案。取肯定體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的半水煤氣，經(jīng)過下列試驗(yàn)步驟測(cè)定其中H2以及CO的體積分?jǐn)?shù)