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2019年高中化學 第2章《化學與資源開發(fā)利用》綜合檢測 新人教版選修2 一、選擇題(本題包括12小題，每小題5分，共60分) 1．(xx威海模擬)xx年網(wǎng)絡上曝出山東一些企業(yè)將污水通過高壓水井直接注入地下，村民因飲用污染水而染上怪病，“生命之源”變成“絕命之源”。下列關(guān)于污水處理的下列說法中不正確的是(　　) A．含磷洗衣粉的排放會導致水體富營養(yǎng)化，有利于藻類生長，應提倡使用含磷洗衣粉 B．可將生活污水處理成“中水”用于灌溉 C．治污之本在于治源，應大力提倡綠色化學 D．活性污泥法是一種生物化學方法，可處理污水 【解析】　含磷洗衣粉的排放會導致水體富營養(yǎng)化，使藻類猛長，造成水中缺氧，水生生物死亡，造成水污染。 【答案】　A 2．世界上60%的鎂是從海水中提取的，其主要步驟如下：①把貝殼制成石灰乳?、谠诤Ｋ屑尤胧胰?，過濾，洗滌沉淀物　③將沉淀物與鹽酸反應，結(jié)晶、過濾?、茉诼然瘹錈釟饬髦懈稍锞w　⑤電解上述晶體的熔融物。下列說法不正確的是(　　) A．鎂元素在元素周期表中位于第3周期ⅡA族 B．向洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗沉淀是否洗滌干凈 C．在氯化氫熱氣流中干燥晶體的目的是抑制MgCl2水解 D．步驟⑤也可以采用電解該晶體水溶液的方法 【解析】　D項中操作的反應方程式是MgCl2＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，即電解MgCl2溶液得不到鎂。 【答案】　D 3．不屬于海水提溴過程的是(　　) A．氧化　　 B．蒸餾　　 C．吹出　　 D．吸收 【解析】　海水提溴的過程主要包括氧化、吹出、吸收三部分。 【答案】　B 4．(xx唐山高二檢測)下列方法或試劑：①加熱；②加入適量苛性鈉；③通過裝有磺化煤的離子交換柱；④加明礬；⑤加漂白粉，其中可使水的暫時硬度消失的是(　　) A．①②⑤　　 B．①③　　 C．①②③　　 D．①②③④ 【解析】　明礬用于凈水，漂白粉用于水的殺菌消毒，均不能軟化硬水，其他試劑和方法均可使水的暫時硬度消失。 【答案】　C 5．(xx鄭州高二檢測)下圖是實驗室蒸餾裝置圖?？衫么搜b置將海水淡化，下列說法中正確的是(　　) A．蒸餾時應將溫度計插入海水中 B．蒸餾時冷水的流向應由上而下 C．利用此法淡化海水獲得淡水質(zhì)量高，但能耗大 D．蒸餾時溫度計位置應在離液面2～3 mm處 【解析】　溫度計水銀球應位于蒸餾燒瓶支管口處，冷卻水流向是由下而上。 【答案】　C 6．有關(guān)離子交換法軟化硬水的下列敘述中，正確的是(　　) A．磺化煤能使具有永久硬度的水軟化，是因為它能除去水中的Ca2＋、Mg2＋、SO和Cl－等 B．經(jīng)磺化煤軟化處理后，軟水中Na＋濃度增大 C．磺化煤使硬水軟化以及磺化煤的再生，這兩種操作可以在同一離子交換柱中同時進行 D．失去軟化硬水能力的磺化煤，不可能恢復它的軟化能力 【解析】　交換法原理2NaR＋Ca2＋===CaR2＋2Na＋，2NaR＋Mg2＋===MgR2＋2Na＋。 【答案】　B 7．精制食鹽水時，下列物質(zhì)中不必用到的有(　　) ①NaOH溶液?、邴}酸　③K2CO3溶液?、蹷aCl2溶液　⑤硫酸?、轓a2CO3溶液?、連a(NO3)2溶液 A．③④⑤　　　　　　 B．③⑤⑦ C．②⑤⑥ D．②④⑤⑦ 【解析】　精制食鹽水時，不必用到的試劑是K2CO3溶液、硫酸和Ba(NO3)2溶液，若選用這些試劑時，將會分別引入鉀鹽、硫酸鹽和硝酸鹽等雜質(zhì)。 【答案】　B 8．(xx南京高二檢測)某化工廠工業(yè)廢水中含H2SO4的質(zhì)量分數(shù)為2 %，采用邊排放邊中和的方法將它處理至基本呈中性，處理方法如下圖所示。若處理后廢水pH＝7，則2 %NaOH溶液的流量為(　　) A．0.00816 m3s－1 B．0.01 m3s－1 C．0.01632 m3s－1 D．0.02 m3s－1 【解析】　利用H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O進行計算。 【答案】　A 9．在下列各種石油的加工處理過程中，屬于裂化過程的是(　　) A．分離汽油和煤油 B．將重油分離為潤滑油等 C．十六烷變?yōu)樾镣楹托料? D．將直鏈烴變?yōu)榉枷銦N 【解析】　裂化是在一定條件下，把相對分子質(zhì)量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴的過程，C屬于此變化。A、B屬于分餾，D屬于催化重整，故A、B、D均不符合題意。 【答案】　C 10．(xx成都高二檢測)已知將煤進行干餾，可以得到粗苯等物質(zhì)，將苯與溴水混合，充分振蕩后靜置，用分液漏斗分出上層液體放置于一試管中，若向其中加入一種試劑，可發(fā)生反應并產(chǎn)生白霧，這種試劑是(　　) A．濃H2SO4　　 B．HNO3　　 C．鋅粉　　 D．鐵粉 【解析】　苯和溴水混合后，只分層，并不發(fā)生化學反應，當加入鐵粉后，鐵粉作為催化劑使反應可以發(fā)生，生成溴苯和HBr。 【答案】　D 11．(雙選)下列敘述正確的是(　　) A．含有十八個以上碳原子的烷烴，經(jīng)催化裂化可得到汽油 B．裂化汽油可用來萃取溴水中的溴 C．分餾和干餾都是物理變化 D．煤焦油是混合物，可通過分餾使其主要成分進一步分離開來 【解析】　B項裂化汽油中含有不飽和烴，不能用來萃取溴水中的溴；C項中干餾屬于化學變化。 【答案】　AD 12．(xx蕪湖高二檢測)聚合氯化鋁(PAC)通式為[Al2(OH)nCl6－n]m，是無機高分子混凝劑，它是用軟鋁礦(主要成分Al2O3H2O)為原料制備，制備的最后一步反應是將Al(OH)3凝膠與[Al(OH)2(H2O)4]Cl按照一定配比恰好完全反應制得PAC，則該反應中前者與后者的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶1　　 B.　　 C.　　 D. 【解析】　利用Al及Cl 原子守恒解題，PAC單元中，Cl：6－n，Al：2，設前者為x mol，后者為y mol，x＋y＝2，y＝6－n，則x＝n－4。 【答案】　C 二、非選擇題(本題包括4小題，共40分) 13．(10分)第47屆聯(lián)合國大會將每年的3月22日定為“世界水日”。我國是一個淡水資源平均水平遠低于世界平均水平的缺水國家，海水淡化是解決我國淡水缺乏的一種好方法，海水淡化技術(shù)成為我國“十五”期間科技攻關(guān)的一個項目，海水淡化也被譽為21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)。 (1)有一種真空蒸發(fā)式海水淡化裝置，該裝置利用柴油機缸套廢熱水加熱海水，使其蒸發(fā)汽化，蒸發(fā)溫度為40 ℃左右。產(chǎn)生的蒸汽冷凝成淡水，淡水匯入集水槽，由水泵抽出，供船上使用。該裝置的原理為____________，與電滲析法原理________(填“相同”或“不相同”)。 (2)海水的沸點大約為105 ℃，為什么在此條件下蒸發(fā)溫度僅為40 ℃左右？ _____________________________________________________________。 (3)該淡化過程中體現(xiàn)了哪些資源的合理利用？ _______________________________________________________________。 (4)請你試著評價一下真空蒸發(fā)式海水淡化裝置的優(yōu)缺點： _______________________________________________________________。 【解析】　(1)從裝置名稱可知該裝置是蒸餾淡化海水的裝置，因此與電滲析法淡化海水原理不相同。 (2)利用物質(zhì)的沸點與壓強的關(guān)系，即壓強越小，沸點越低。 【答案】　(1)使海水中的水分蒸發(fā)，然后冷凝得到淡水　不相同 (2)此條件下，壓強很小，壓強越小，物質(zhì)的沸點越低 (3)使柴油機缸套廢熱得到充分合理利用，并得到淡水資源 (4)真空蒸發(fā)式海水淡化裝置能充分利用廢熱，得到質(zhì)量好的淡水，但需要柴油機工作時才能提供淡水 14．(10分)假如你是一位企業(yè)家，在開發(fā)海水資源的眾多項目中，選擇了海水提鎂，在前期考察過程中你將遇到許多問題，請根據(jù)背景材料的提示，按要求回答相關(guān)問題： 材料一　下圖為海水中各元素含量情況(mg/L) 材料二　部分化學試劑的市場價格 試劑 氫氧化鉀 氫氧化鈉 氫氧化鈣 氧化鈣 價格(元/噸) 5238.0 2300.00 1200.00 700.00 請回答下列問題： (1)在海水提鎂的過程中要實現(xiàn)對鎂離子的富集、分離，有以下三個方案： 方案一：直接往海水中加入沉淀劑； 方案二：加熱蒸發(fā)海水后再加入沉淀劑； 方案三：在曬鹽后的鹵水中加入沉淀劑。 你認為方案________最合理。 不選方案________的理由是____________________________________。 不選方案________的理由是____________________________________。 (2)應該選擇________試劑作為鎂離子的沉淀劑。不考慮其他費用，沉淀相同量的鎂離子所用氫氧化鈉和氧化鈣的價格比為________。 (3)為了節(jié)省成本，你可考慮以海邊上的貝殼為原料，試簡述其理由： ________________________________________________________ 【解析】　(1)海水提鎂首先要對海水進行濃縮，然后加入沉淀劑，顯然方案一浪費原料，方案二浪費能量，最合理的是方案三。 (2)根據(jù)市場價格，CaO作為鎂離子的沉淀劑最為經(jīng)濟。假設沉淀a mol鎂離子，則需要氫氧化鈉和氧化鈣的價格比為：(2a402 300)∶(a56700)＝230∶49。 (3)貝殼的主要成分為碳酸鈣，可以通過高溫煅燒貝殼的方式生產(chǎn)氧化鈣，作為鎂離子的沉淀劑，降低成本。 【答案】　(1)三　一　海水中鎂濃度太低，要沉淀必須加入大量的沉淀劑，浪費原料　二　要加熱海水需大量的能源 (2)CaO　230∶49 (3)貝殼中含碳酸鈣，加熱分解生成氧化鈣可做沉淀劑，節(jié)省了成本 15．(10分)(xx揚州高二測試)已知：A、B、F是家庭中常見的有機物，F(xiàn)為高分子，E是石油化工發(fā)展水平的標志。根據(jù)下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系回答問題。 (1)操作⑥的名稱為________。 (2)取代反應的范疇很廣，①～⑤中屬于取代反應的是________。(填序號) (3)請寫出下列反應的化學方程式： ①__________________________________________________________； ③___________________________________________________________； ⑤___________________________________________________________。 (4)F是一種常見的高分子材料，它給我們帶來了巨大的方便。然而，這種材料造成當今世界的某一環(huán)境問題是____________。 【解析】　根據(jù)“E是石油化工發(fā)展水平的標志”可知E為乙烯。一方面，乙烯可以轉(zhuǎn)化成F，另一方面，乙烯與水反應生成B。結(jié)合“B、F都是家庭中常見的物質(zhì)”的信息，推斷B是乙醇，F(xiàn)是聚乙烯。觀察框圖，C在酸性或堿性條件下都可以得到乙醇，說明C是某種酸與乙醇反應生成的酯。是什么酸呢？既然這種酸是家庭中常見的物質(zhì)，則A是乙酸。其他答案可依次推出。 【答案】　(1)分餾 (2)①②③ (3)CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O CH3COOCH2CH3＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH(或其他合理寫法) nCH2===CH2 CH2－CH2n (4)白色污染 16．(10分)(xx福州高二檢測)某自來水中含有Ca2＋、Mg2＋、Na＋、K＋、HCO、SO、Cl－，長期燒煮上述自來水會在鍋爐內(nèi)形成水垢。鍋爐水垢不僅耗費燃料，而且有燒壞鍋爐、引起爆炸的危險，因此要定期清除鍋爐水垢。已知部分物質(zhì)20 ℃時的溶解度數(shù)據(jù)為 物質(zhì) Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 CaSO4 MgSO4 溶解度 g/100 g H2O 9.0 10－4 1.5 10－3 1.0 10－2 1.7 10－1 2.1 10－1 26.7 (1)請用化學方程式表示鍋爐中的水垢含有Mg(OH)2的原因： ____________________________________________________________。 (2)鍋爐中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去，需加入試劑X，使其轉(zhuǎn)化為易溶于鹽酸的物質(zhì)Y而除去。試劑X是________(填序號) A．NaOH　　B．NaHCO3　　C．Na2CO3　　D．NaCl CaSO4能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)Y的原因是(用文字敘述)_____________________ __。 (3)除含CaSO4、Mg(OH)2外，鍋爐水垢中還可能含有的物質(zhì)是(寫化學式)________________________________________________________ _。 (4)若所用自來水的硬度為33.6度(計算硬度是將Ca2＋、Mg2＋都看成Ca2＋，并將其折算成相當于CaO的質(zhì)量，通常1 L水中含有10 mg CaO稱為1度)。1 t這樣的水中相當于含CaO的物質(zhì)的量為________(水的密度為1 g/cm3)。 (5)水中的Ca2＋、Mg2＋可以用一定濃度的M溶液進行測定，M與Ca2＋、Mg2＋都以等物質(zhì)的量進行反應。現(xiàn)取含Ca2＋濃度為0.40 g/L的自來水樣10 mL至錐形瓶中進行滴定，達到滴定終點時，用去了濃度為0.01 mol/L的M溶液20.00 mL，則該自來水樣中Mg2＋的物質(zhì)的量濃度是________。 【解析】　(1)加熱時水中的Mg(HCO3)2分解，生成的MgCO3溶解度比較大，繼續(xù)水解產(chǎn)生Mg(OH)2。 Mg(HCO3)2MgCO3↓＋CO2↑＋H2O MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑ (2)Na2CO3可以降低水的永久硬度 Na2CO3＋CaSO4===CaCO3↓＋Na2SO4。 (4)由信息知33.6度相當于1 L水中含336 mg CaO，1 t水即1 000 L,1 t水中含CaO 336103 mg即336 g，n(CaO)＝＝6 mol。 (5)Ca2＋的物質(zhì)的量濃度為c(Ca2＋)＝＝0.01 mol/L，由M～Ca2＋(Mg2＋)且n(Mg2＋)＝n(Ca2＋)，得c(Mg2＋)＝c(Ca2＋)＝0.01 mol/L。 【答案】　(1)Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑ (2)C　碳酸鈣的溶解度遠遠小于硫酸鈣的溶解度 (3)CaCO3、MgCO3等 (4)6 mol (5)0.01 mol/L