第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用

章末總結(jié)與測(cè)試

本章測(cè)試目標(biāo)

1.以金屬礦物的開發(fā)和利用為例，認(rèn)識(shí)化學(xué)方法在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用，體會(huì)保護(hù)

金屬資源的重要性。

2.了解海水資源開發(fā)司利用的前景及化學(xué)在其中可以發(fā)揮的作用。

3.認(rèn)識(shí)煤、石油和火然氣等化石燃料綜合利用的意義。

4.以聚乙烯為例，了解高分子材料在生活等領(lǐng)域中的應(yīng)用及可能帶來的環(huán)境問題。

5.認(rèn)識(shí)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的作用，樹立綠色化學(xué)的觀念。

內(nèi)容結(jié)構(gòu)

|考題曲

【例1】關(guān)于金屬元素在自然界存在的情況的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是

A、金屬元素僅存在于礦物中。

B、金屬元素存在于礦物和動(dòng)物體內(nèi)，但植物體內(nèi)不含。

C、少數(shù)金屬元素以游離態(tài)存在，大多數(shù)金屬元素以叱合態(tài)存在。

【）、金屬元素不僅存在礦物中，動(dòng)物和植物體內(nèi)也存在少量金屬元素。

解析：金屬在自然界的分布很廣，無論是礦物，還是動(dòng)植物體內(nèi)，或多或少地都含有金

屬元素。這些金屬元素除了少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑以游離態(tài)存在外，大多數(shù)化學(xué)性質(zhì)較活潑的

金屬，在自然界以化合態(tài)存在。

應(yīng)選C、Do

【例2】以下化學(xué)方程式，能用于工業(yè)上冶煉金屬鐵的是

A、2Na+MgCb==2NaCl+MgB、MgCL（熔化）曳緣IgO+CL

C、2MgO=￡^2Mg+O2D、MgO+C=fi^MgO+C

解析：工業(yè)上冶煉鎂不能用比鎂還昂貴的鈉作原料去復(fù)原MgCL,可采用電解MgCL（熔化）

的方法。假設(shè)用氧化鎂為原料，也不能采用高溫分解法，因?yàn)殒V屬于活潑金屬，其氧化物熔

點(diǎn)很高（2800℃）o可用焦炭在高溫下去復(fù)原氧化鎂而得到鎂。應(yīng)選B、Do

【例3】1991年我國(guó)首創(chuàng)以鋁一空氣一海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，以海水為

電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出

耀眼的白光，那么電源負(fù)極材料為：,正極材料為：。正、負(fù)極反

響分別為：、。

解析：根據(jù)原電池構(gòu)成的條件，活潑金屬作負(fù)極（失去電子），發(fā)生氧化反響；惰性材

料作正極（得到電子），發(fā)生復(fù)原反響。

答案：負(fù)極材料為：Al；正極材料為：石墨等能導(dǎo)電的惰性材料或活潑性比鋁弱的金屬

3

材料。負(fù)極反響：3A1-122'=3A1\正極反響：302+6H,0+12e=120FC

【例4】(2022廣東20)海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如以下列圖所示：

(1)假設(shè)在空氣中加熱MgCL?6H2生成的是\Ig(0H)Cl或MgO,寫出相應(yīng)反響的化學(xué)方

程式_________________________________________:用電解法制取金屬鎂時(shí)，需要無水氯化鎂。

在枯燥的氯化氫氣流中加熱MgCl2-6Hq時(shí)，能得到無水氯化鎂，其原因是o

(2)Mg(OH)a沉淀中混有Ca(OH)?應(yīng)怎樣除去寫出實(shí)臉步驟。

(3)實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用

到玻璃棒，分別說明這三種情況下使用玻璃棒的目的：

溶解時(shí)：:

過濾時(shí)：;

蒸發(fā)時(shí)：o

解析：因?yàn)镸gCL?61ko在空氣中加熱時(shí)易發(fā)生水解，我們要得到VgCL,根據(jù)抑制水解的

條件，只要加對(duì)應(yīng)的酸，也就是只要加熱時(shí)在枯燥的HC1氣流中。為使母液加2+完全沉淀，

往往參加過量的石灰乳，要除去過量的Ca(OH)2,而在不引進(jìn)新的雜質(zhì)前提下，我們只參加足

量的MgCU1玻璃棒在實(shí)驗(yàn)中通常有以下作用：攪拌〔加速溶解或防止液體局部過熱)、引流

［使液體沿玻璃棒轉(zhuǎn)移到相應(yīng)容器)。結(jié)合題意，我們不難得出有關(guān)答案。

答案：

(1)MgCl2-6HJ0A：Mg(9H)Cl+HClt+5H?0t

MgCl2-6H.()Aj(1gO+2HClt+5H20f或Mg(OH)C自IgO+HClt

在枯燥的IIC1氣流中，抑制了MgCl,水解，且?guī)ё進(jìn)gCk?6ILO受熱產(chǎn)生的水氣，故能得到無水

MgCh

(2)參加MgCL溶液，充分?jǐn)嚢?，過濾，沉淀用水洗滌

(3)攪拌，加速溶解使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑

攪拌，防止因局部過熱液滴或晶體飛濺

【例5】根據(jù)C0復(fù)原鐵的氧化物的實(shí)驗(yàn)裝置圖(如以下列圖所示)，答復(fù)以下問題：

UJ怎樣知道硬質(zhì)玻璃管中卜良。3已開始反響

(2)在A處點(diǎn)燃，可觀察到什么現(xiàn)象為什么要點(diǎn)燃

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)注意的操作是o

①先停止通入CO②先熄滅酒精燈，并繼續(xù)通入C0③熄滅酒精燈，同時(shí)停止通入C0④先熄滅酒

精燈，繼續(xù)通入C0至被復(fù)原的鐵粉冷卻，并點(diǎn)燃排出的C0氣體

解析：（1）當(dāng)硬玻管中紅色物質(zhì)開始變黑時(shí)，B中澄清石灰水開始變混濁，說明開始發(fā)生

反響；（2）可見淺藍(lán)色的火焰，因CO有毒，為防止CO污染空氣，必須點(diǎn)燃或用其它方法處

理未反響的CO;（3）④

【例6】以下說法正確的選項(xiàng)是

A.煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的三大礦物燃料，是取之不盡的

B.煤是由無機(jī)物和有機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，主要含有碳和氫兩種元素

C.石油主要含有碳和氫兩種元素，同時(shí)還含有少量的硫、氧、氮等元素

D.煤和石油都是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經(jīng)過一系列非常復(fù)雜的變化而形

成的。

解析：煤、石油、天然氣三大礦物燃料在地球上的蘊(yùn)藏量是有限的，不是取之不盡的，A

錯(cuò)；煤主要含有碳元素，而不是碳和氫兩種元素，B錯(cuò)；C正確；石油是由古代動(dòng)植物遺體在

地殼中經(jīng)過非常復(fù)雜的變化形成的，D不確切。答案：Co

【例7】汽車尾氣（含有燒類、CO、SO?與NO等物質(zhì)）是城市空氣的污染源。治理的方法之

一是在汽車的排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器〃（用伯、鈿合金作催化劑）。它的特點(diǎn)是使CO和

NO反響，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使燃類充分燃燒及S0?的轉(zhuǎn)化。

（1）寫出一氧化碳與一氧化氮反響的化學(xué)方程式O

（2）“催化轉(zhuǎn)換器"的缺點(diǎn)是在一定程度上提高空氣的酸度，其原因是o

（3）控制城市空氣污染源的方法可以有o

A.開發(fā)氫能源B.使用電動(dòng)車C.植樹造林D.戴上呼吸面具

解析：提示信息：CO和NO反響，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使SO?

的轉(zhuǎn)化。聯(lián)想:CO和NO反響,生成的無毒氣體只能是C02,故（D2CO+2NO——2c6十0接

觸法制硫酸中SQ的催化氧化，故⑵答案是：S0?轉(zhuǎn)化為SO：”產(chǎn)生硫酸酸霧。認(rèn)真閱讀題干

“控制城市空氣污染源的方法"，（3）的答案應(yīng)選A、B。

答案：（l）2C0+2N0====2C02+N2（2）S（）2轉(zhuǎn)化為S0：i,產(chǎn)生硫酸酸霧（3）AB

單元過關(guān)測(cè)試

一、選擇題（此題17個(gè)小題，每題3分，共51分）

1.水資源非常重要，聯(lián)合國(guó)確定2022年為國(guó)際淡水年。海水淡化是海島地區(qū)提供淡水的

重要手段，所謂海水淡化是指除去海水中的鹽分以狹得淡水的工藝過程（又稱海水脫鹽〕，具

方法較多，如反滲透法、水合物法、電滲透法、離子交換法和壓滲法等。以下方法中乜可以

用來進(jìn)行海水淡化的是

A.過謔法B.蒸儲(chǔ)法C.分液法I）.冰凍法

2.能源問題是當(dāng)今世界開展的一個(gè)主要問題。以下能源符合“綠色化學(xué)”的概念的是0

A.氫氣B.煤C.沼氣D.石油

3.20世紀(jì)90年代初，國(guó)際上提出了“預(yù)防污染”這一概念，綠色化學(xué)是預(yù)防污染的重要

手段之一，以下各項(xiàng)屬于綠色化學(xué)的是()

A.治理污染B.杜絕污染源C.減少有毒物D.處理廢棄物

4.物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反響時(shí)，一定發(fā)生變化的是

A.顏色B.狀態(tài)C.原子核I).化學(xué)鍵

極高溫、._高溫、

A.C3HH---------->C+4HB.CM--------->GHB+H

高溫、2通電2、

C.CJL+6H?0-------->3C02+10H,D.2Hq-------->2H2+02

6.將甲、乙兩種有機(jī)物組成的混合物進(jìn)行別離，甲、乙的某些性質(zhì)如下:

物質(zhì)密度/(g,011—1)沸點(diǎn)水溶性溶解性

甲0.89378.5℃溶溶于乙

乙1.220100.TC溶溶于甲

那么應(yīng)采取的別離方法是0

A.蒸儲(chǔ)B.干儲(chǔ)C.分液D.過濾

C.第④步電解制鎂是由于鎂是很活潑的金屬

D.以上制取鎂的過程中涉及的反響有分解反響、化合反響和置換反響

8.廢電池伴著生活垃圾將是人類環(huán)境的新公害。以T哪種組合中的元素均是廢電池中所

含的有害元素()

A.Hg、Pb、C、NaB.Cu、K、S、PC.Hg、Pb、Mn、NiD.Br、N、Pb、As

A.磷是生物的營(yíng)養(yǎng)元素，不必除去B.含磷的污水是很好的肥料，不必除去

C.含磷污水引起藻類增殖，使水變質(zhì)，必須除去D.磷對(duì)人無毒，除去與否都無關(guān)緊要

10.倡導(dǎo)“免贈(zèng)賀卡〃、“免用一次性木筷"的出發(fā)點(diǎn)是0

A.減少個(gè)人經(jīng)濟(jì)支出B.節(jié)約木材，保護(hù)森林C.減少刃棄垃圾D.阻止傳染疾病

11.工業(yè)上制取硫酸銅不是直接用濃硫酸與銅反響，而是將銅絲浸入稀硫酸中并不斷地沉

著器下部吹入細(xì)小的空氣泡，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是()

①節(jié)省能源②不產(chǎn)生污染大氣的SO?③提高了比S0」的利用率④提高了Cu的利用率

A.①②B.②③④C.①②③D.全部

12.近年來，我國(guó)某些地區(qū)出現(xiàn)了私自濫采黃金的現(xiàn)象，提煉過程一般要使用化學(xué)藥品輒

化物，其直接后果是()

①污染水體②破壞臭氧層③危害工人的生命與健康④破壞植被

A.①②B.①②③C.②④D.①③④

13.1838年3月紐卡斯?fàn)柺械囊恍﹫@藝家訪問大物理家法拉第，向他請(qǐng)教一個(gè)奇特而有趣

的問題：為什么別處生長(zhǎng)的紫羅蘭花都是紫色的，而生長(zhǎng)在紐卡斯?fàn)柺械淖狭_蘭卻是白色的

法拉第經(jīng)過一番研究，得H結(jié)論，后來被化學(xué)家證實(shí)并在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。法拉第的結(jié)論是

0

A.遺傳變異B.紐卡斯?fàn)柺忻裼米詠硭疂不?/p>

C.施花肥不當(dāng)D.紐卡斯?fàn)柨諝庵蠸O?含量較高

14.以下各種方法中，適用于煉制相應(yīng)金屬的是0

A.加熱氧化銅B.氧化鎂跟鋁粉共熱

C.用焦炭復(fù)原氧化銅D.電解熔融氯化鈉

15.鋁能用來冶煉難熔金屬（如F。、V、Mn等），這是因?yàn)殇X有

A.兩性B.良好導(dǎo)電性C.熔點(diǎn)低D.復(fù)原性，在反響中放出大量熱

16.有一種粉末它是由鐵的氧化物中的一種或者兩種組成，取3.04g粉末加熱，同時(shí)通

入足量的C0使之完全反響，再用過量澄清石灰水把生成氣體充分吸收，產(chǎn)生沉淀5g。那么該

粉末組成是

A.只有FcOB.只有FcOC.等物質(zhì)的量的PcQ和等物質(zhì)的量的PcO和PcQ

17、以下有關(guān)污染的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是

A.酸雨主要是空氣中的NO,經(jīng)氧化與水反響生成HNO,所形成

B.破壞臭氧層的主要物質(zhì)是氟氯燃等物質(zhì)

C.溫室效應(yīng)主要是因空氣中C0濃度增高造成的

【）.發(fā)電廠排放大量的廢熱入河、海中，會(huì)使流徑的水域溶氧量減少。

二、填空題（此題5個(gè)小題，共43分）

18、（8分）粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的星的YgO和Fe。組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①取適量A進(jìn)行鋁熱反響，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol-17】鹽

酸中，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反響，放出L12L（標(biāo)況）氣體，同時(shí)生成

溶液1）,還殘留有固體物質(zhì)B；④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色。請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>

⑴①中引發(fā)鋁熱反響的實(shí)驗(yàn)操作_________,產(chǎn)物中的單質(zhì)B是_______o

（2）②中所發(fā)生的各反響的化學(xué)方程式是

（3）③中所發(fā)生的各反響的離子方程式是。

（4）假設(shè)溶液D的體枳仍視為0.13L,那么該溶液中c〔Mg"〕為,，（be2

+）為。

19.（13分）氯化鈉樣品含有少量的Na2s04和Na2c03,按以卜流程進(jìn)行凈化，請(qǐng)?jiān)诹鞒?/p>

中的0中寫上適宜的試劑，在口中寫上實(shí)驗(yàn)操作名稱

寫出有關(guān)反響的化學(xué)方程式:

第步②

第步③

第步⑤

20.(6分)A、B、C是大家熟悉的且與生命運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)的三種化合物，它們所含元素

不超過三種，并有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

其中I)也是日常生活中常見的有機(jī)化合物，在一定條件下可與單質(zhì)甲進(jìn)一步發(fā)生如下變

化：D+3甲---->3A+2B

試答復(fù)以下問題：

(1)在A、B、C、D四種化合物中，所含元素組成相同的是(寫物質(zhì)名稱)。

(2)常溫下A和B是通過什么途徑轉(zhuǎn)化為C的,寫出反響的化學(xué)方程式:

(3)目前化合物B在自然界中的含量呈上升趨勢(shì)，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了不良影響。發(fā)生這種變化

的主要原因是O

21.(7分)某河道兩旁有甲乙兩廠。它們排放的工業(yè)廢水中，共含K'、Ag\FO3\Cl\OH\

N(K六種離子。甲廠的廢水明顯呈堿性，故甲廠廢水中含的三種離子是、

、。乙廠的廢水中含有另三種離子。如果加一定量

(選填：活性炭、硫酸亞鐵、鐵粉)，可以回收其中的金屬(填

寫金屬元素符號(hào))

另一種設(shè)想是將甲廠和乙廠的廢水按適當(dāng)?shù)谋壤旌希梢允箯U水中的(填

寫離子符號(hào))轉(zhuǎn)化為沉淀。經(jīng)過濾后的廢水主要含，可用來澆灌農(nóng)田。

22.(9分)鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿。但是氫氧

化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成Zn產(chǎn)。答復(fù)以下問題：

(1)單質(zhì)鋁溶于氫氧化鈉溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為(用化學(xué)式表示)。

(2)寫出鋅和氫氧化鈉溶液反響的化學(xué)方程式

(3)以下各組中的兩種溶液，用相互滴加的實(shí)驗(yàn)方法即可鑒別的是。

①硫酸鋁和氫氧化鈉②硫酸鋁和氨水③硫酸鋅和氫氧化鈉④硫酸鋅和氨水

(4)寫出可溶性鋁鹽與氨水反響的離子方程式______________________________

試解釋在實(shí)驗(yàn)室不適宜用可溶性鋅鹽與期水反響制備氫氧化鋅的原因

二、計(jì)算題(共6分)

23..欲測(cè)定煙霧中的S0?含量，可做以下實(shí)驗(yàn):取100L該空氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，通過盛放100mL

過氧化氫(FLO)水溶液的吸收瓶，使它們充分反響，生成疏酸。在吸收后的水溶液中參加BaC12

溶液，生成白色沉淀，經(jīng)測(cè)定其質(zhì)量為11.65g。

(1)試寫出S0?和HQ?反響的離子方程式。

(2)寫出H2sol與BaCk反響的離子方程式。

(3)求1001.空氣中S0?的體積分?jǐn)?shù)。

參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：

一、選擇題（此題17個(gè)小題，每題3分，共51分）

1、B2、A3、B4、C5、C6、A7、D8、C9、CIO、Bll、C12、D13、D14.D15、D16、D17、BD

二、填空題（此題5個(gè)小題，共43分）

18、（8分）（每空均1分）（1）加少量KC1O：,,插上Mg條并將其點(diǎn)燃Fe

⑵Fe203+6HCl=2F9C13+3H20Mg0+2HCl=MgCl2+H20