第2讲 资源综合利用 环境保护
一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分)
1．用铝热剂冶炼难熔金属，是因为铝 ( )
①具有导电性 ②具有较强的还原性 ③具有延展性 ④被氧化过程中放出大量的热
A．① B．①②③ C．②④ D．①②③④
2．许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是 ( )
A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝
C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水
3．北京奥运会“水立方”游泳池中的水主要是通过砂滤、臭氧和活性炭来净化的，下列有关说法不正确的是 ( )
A．砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒
B．臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性
C．活性炭可以吸附水中悬浮的杂质
D．游泳池中的臭氧浓度越大越好
4．从海水中提取单质镁，下列正确的途径是 ( )
A．海水??→NaOHMg(OH)2??→电解Mg
B．海水??→HClMgCl2??→电解Mg
C．海水??→石灰乳Mg(OH)2??→HClMgCl2??→电解Mg
D．海水??→ Cl2MgCl2??→电解Mg
5．(2009?上海，1)下列措施不能达到节能减排目的的是 ( )
A．利用太阳能制氢燃料
B．用家用汽车代替公交车
C．利用潮汐能发电
D．用节能灯代替白炽灯
6．(2009?江苏，1)《中华人民共和国食品安全法》于2009年6月1日起实施。下列做法不利于食品安全的是 ( )
A．用聚氯乙烯塑料袋包装食品
B．在食用盐中添加适量的碘酸钾
C．在食品加工中科学使用食品添加剂
D．研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量
7．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜，有下列两种途径：
(1)Fe??→H2SO4H2??→CuOCu
(2)CuO??→H2SO4CuSO4??→FeCu
若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是 ( )
A．消耗氧化铜的质量相同 B．消耗铁的质量相同
C．消耗硫酸的质量相同 D．生成硫酸亚铁的质量相同
8．煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是 ( )
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化
②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 ③该技术实现了煤的清洁利用 ④该技术实现了煤的高效利用
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
9．下列有关环境问题的说法正确的是 ( )
A．燃烧煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康
C．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
10．下列叙述正确的是 ( )
①生活中用电解食盐水的方法制取消毒液是利用了盐的水解原理 ②乙醇和汽油都是可再生资源，所以应大力全面推广使用乙醇、汽油 ③SO2、NO2和CO2都会导致酸雨的形成 ④CO2和氟氯烃等物质的大量排放会导致温室效应的加剧 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 ⑥自然界中“滴水穿石”的化学现象涉及的反应中无氧化还原反应
A．①②③ B．①②⑤ C．③④⑥ D．④⑤⑥
11．下列说法摘自一些科普杂志或广告用语，你认为没有科学性错误的是 ( )
A．化学家采用玛瑙研钵磨擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
B．夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
C．“白雪牌”漂粉精，令所有化学物质黯然失“色”，没有最白，只有更白
D．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”
12．“绿色化学”的最大特点在于它在起始端就采用预防实际污染的科学手段，因而过程和终端为零排放或零污染，具有“原子经济性”。下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是 ( )
A．制备环氧乙烷：2CH2==CH2＋O2??→催化剂
B．制备硫酸铜：2Cu＋O2＋2H2SO4=====加热2CuSO4＋2H2O
C．制备甲醇：2CH4＋O2??→催化剂加热、加压2CH3OH
D．制备硝酸铜：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
二、非选择题(本题包括4个小题，共40分)
13．(8分)金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法，通常是按还原剂来命名。
(1)用铝作还原剂还原Cr2O3生产金属铬，称为铝热法，化学方程式为_______________。
(2)用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒，称为硅热法，化学方程式为____________________。
硅(特别是硅铁)的价格比铝低，所以硅热还原法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝，为使硅热还原更易进行，常加入CaO作熔剂。试分析加入CaO的作用：________________________________________________________。
(3)试写出用镁热法还原TiCl4生产金属钛的化学方程式：_______________________。
14．(8分)在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下图所示的工艺流程生产单质碘：
(1)步骤③加Fe粉的目的是_________________________________________________。
(2)写出步骤④中反应的离子方程式__________________________________________。
(3)上述生产流程中，可以循环利用的副产物是________。
(4)操作⑤的名称是________，选用的试剂是__________。
15．(12分)海洋约占地球表面积的71%，是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。
回答下列问题：
(1)海水淡化处理多用蒸馏法。如图是海水蒸馏原理示意图。蒸馏法的特点是设备结构、操作简单，淡水质量好，但也具有明显的缺陷。
①你认为蒸馏法进行海水淡化处理的主要缺陷是____________________________；
②某沿海地区拟采用蒸馏法兴建一座大型海水淡化工厂，为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你为该地区提出一条合理化建议___________________________________________。
(2)海水淡化后得到的淡水应进行技术处理后才能得到完全满足生产、生活要求的水，使用离子交换树脂与水中的离子进行交换是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式__________________________________。
(3)从海水中可以获取食盐、镁、钾、溴及其化工产品。空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，具体流程如下：
①实验室中粗盐提纯的过程中添加的试剂及顺序是______________，在反应②得到的溶液中通入空气、水蒸气的作用是______________________________________________；
②反应①、反应③的离子方程式分别为________________________________________
________________________________________________________________________。
16．(12分)某化学研究性学习小组的实验中模拟海水提取溴的过程，其实验流程如下：
海水????????→除去悬浮杂质??→浓缩??????→氧化剂氧化??????→热空气Br2(g)??????→Na2CO3溶液吸收
[NaBrNaBrO3]??????→H2SO4Br2
(1)取24 L除去悬浮杂质后的海水，浓缩至2 L；
(2)向其中通入足量Cl2，反应的离子方程式：________，通入热空气的目的：__________________；
(3)将吹出的Br2用纯碱溶液吸收，反应得到NaBr、NaBrO3和CO2，反应的化学方程式：______________，产生的CO2通入足量澄清石灰水中，得到1 g白色沉淀；
(4)将吸收Br2的溶液用足量硫酸处理得到Br2，反应的化学方程式为___________________________，理论上可以得到Br2的质量为______________________；
(5)请计算海水中溴的浓度为________g/L。
答案 1．C 2．D 3．D 4．C 5．B 6．A 7．A 8．C 9．A 10．D
11．D 12．D
13．(1)2Al＋Cr2O3=====高温2Cr＋Al2O3
(2)2V2O3＋3Si=====高温3SiO2＋4V
加入CaO与生成的SiO2反应，CaO＋SiO2=====高温CaSiO3，使反应更易进行
(3)TiCl4＋2Mg=====高温Ti＋2MgCl2
14．(1)使碘化银转化成碘化亚铁(FeI2)和单质银(或将难溶的碘化银转化成可溶的碘化亚铁)
(2)2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2I2＋2Fe3＋＋6Cl－
(3)Ag
(4)萃取、分液 CCl4
15．(1)①蒸馏法能耗高 ②可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水，充分利用能源，也可以利用太阳能
(2)CH2==CHCOONa
一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分)
1．用铝热剂冶炼难熔金属，是因为铝 ( )
①具有导电性 ②具有较强的还原性 ③具有延展性 ④被氧化过程中放出大量的热
A．① B．①②③ C．②④ D．①②③④
2．许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是 ( )
A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝
C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水
3．北京奥运会“水立方”游泳池中的水主要是通过砂滤、臭氧和活性炭来净化的，下列有关说法不正确的是 ( )
A．砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒
B．臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性
C．活性炭可以吸附水中悬浮的杂质
D．游泳池中的臭氧浓度越大越好
4．从海水中提取单质镁，下列正确的途径是 ( )
A．海水??→NaOHMg(OH)2??→电解Mg
B．海水??→HClMgCl2??→电解Mg
C．海水??→石灰乳Mg(OH)2??→HClMgCl2??→电解Mg
D．海水??→ Cl2MgCl2??→电解Mg
5．(2009?上海，1)下列措施不能达到节能减排目的的是 ( )
A．利用太阳能制氢燃料
B．用家用汽车代替公交车
C．利用潮汐能发电
D．用节能灯代替白炽灯
6．(2009?江苏，1)《中华人民共和国食品安全法》于2009年6月1日起实施。下列做法不利于食品安全的是 ( )
A．用聚氯乙烯塑料袋包装食品
B．在食用盐中添加适量的碘酸钾
C．在食品加工中科学使用食品添加剂
D．研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量
7．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜，有下列两种途径：
(1)Fe??→H2SO4H2??→CuOCu
(2)CuO??→H2SO4CuSO4??→FeCu
若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是 ( )
A．消耗氧化铜的质量相同 B．消耗铁的质量相同
C．消耗硫酸的质量相同 D．生成硫酸亚铁的质量相同
8．煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是 ( )
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化
②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 ③该技术实现了煤的清洁利用 ④该技术实现了煤的高效利用
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
9．下列有关环境问题的说法正确的是 ( )
A．燃烧煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康
C．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
10．下列叙述正确的是 ( )
①生活中用电解食盐水的方法制取消毒液是利用了盐的水解原理 ②乙醇和汽油都是可再生资源，所以应大力全面推广使用乙醇、汽油 ③SO2、NO2和CO2都会导致酸雨的形成 ④CO2和氟氯烃等物质的大量排放会导致温室效应的加剧 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 ⑥自然界中“滴水穿石”的化学现象涉及的反应中无氧化还原反应
A．①②③ B．①②⑤ C．③④⑥ D．④⑤⑥
11．下列说法摘自一些科普杂志或广告用语，你认为没有科学性错误的是 ( )
A．化学家采用玛瑙研钵磨擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
B．夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
C．“白雪牌”漂粉精，令所有化学物质黯然失“色”，没有最白，只有更白
D．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”
12．“绿色化学”的最大特点在于它在起始端就采用预防实际污染的科学手段，因而过程和终端为零排放或零污染，具有“原子经济性”。下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是 ( )
A．制备环氧乙烷：2CH2==CH2＋O2??→催化剂
B．制备硫酸铜：2Cu＋O2＋2H2SO4=====加热2CuSO4＋2H2O
C．制备甲醇：2CH4＋O2??→催化剂加热、加压2CH3OH
D．制备硝酸铜：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
二、非选择题(本题包括4个小题，共40分)
13．(8分)金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法，通常是按还原剂来命名。
(1)用铝作还原剂还原Cr2O3生产金属铬，称为铝热法，化学方程式为_______________。
(2)用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒，称为硅热法，化学方程式为____________________。
硅(特别是硅铁)的价格比铝低，所以硅热还原法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝，为使硅热还原更易进行，常加入CaO作熔剂。试分析加入CaO的作用：________________________________________________________。
(3)试写出用镁热法还原TiCl4生产金属钛的化学方程式：_______________________。
14．(8分)在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下图所示的工艺流程生产单质碘：
(1)步骤③加Fe粉的目的是_________________________________________________。
(2)写出步骤④中反应的离子方程式__________________________________________。
(3)上述生产流程中，可以循环利用的副产物是________。
(4)操作⑤的名称是________，选用的试剂是__________。
15．(12分)海洋约占地球表面积的71%，是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。
回答下列问题：
(1)海水淡化处理多用蒸馏法。如图是海水蒸馏原理示意图。蒸馏法的特点是设备结构、操作简单，淡水质量好，但也具有明显的缺陷。
①你认为蒸馏法进行海水淡化处理的主要缺陷是____________________________；
②某沿海地区拟采用蒸馏法兴建一座大型海水淡化工厂，为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你为该地区提出一条合理化建议___________________________________________。
(2)海水淡化后得到的淡水应进行技术处理后才能得到完全满足生产、生活要求的水，使用离子交换树脂与水中的离子进行交换是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式__________________________________。
(3)从海水中可以获取食盐、镁、钾、溴及其化工产品。空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，具体流程如下：
①实验室中粗盐提纯的过程中添加的试剂及顺序是______________，在反应②得到的溶液中通入空气、水蒸气的作用是______________________________________________；
②反应①、反应③的离子方程式分别为________________________________________
________________________________________________________________________。
16．(12分)某化学研究性学习小组的实验中模拟海水提取溴的过程，其实验流程如下：
海水????????→除去悬浮杂质??→浓缩??????→氧化剂氧化??????→热空气Br2(g)??????→Na2CO3溶液吸收
[NaBrNaBrO3]??????→H2SO4Br2
(1)取24 L除去悬浮杂质后的海水，浓缩至2 L；
(2)向其中通入足量Cl2，反应的离子方程式：________，通入热空气的目的：__________________；
(3)将吹出的Br2用纯碱溶液吸收，反应得到NaBr、NaBrO3和CO2，反应的化学方程式：______________，产生的CO2通入足量澄清石灰水中，得到1 g白色沉淀；
(4)将吸收Br2的溶液用足量硫酸处理得到Br2，反应的化学方程式为___________________________，理论上可以得到Br2的质量为______________________；
(5)请计算海水中溴的浓度为________g/L。
答案 1．C 2．D 3．D 4．C 5．B 6．A 7．A 8．C 9．A 10．D
11．D 12．D
13．(1)2Al＋Cr2O3=====高温2Cr＋Al2O3
(2)2V2O3＋3Si=====高温3SiO2＋4V
加入CaO与生成的SiO2反应，CaO＋SiO2=====高温CaSiO3，使反应更易进行
(3)TiCl4＋2Mg=====高温Ti＋2MgCl2
14．(1)使碘化银转化成碘化亚铁(FeI2)和单质银(或将难溶的碘化银转化成可溶的碘化亚铁)
(2)2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2I2＋2Fe3＋＋6Cl－
(3)Ag
(4)萃取、分液 CCl4
15．(1)①蒸馏法能耗高 ②可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水，充分利用能源，也可以利用太阳能
(2)CH2==CHCOONa
