高一化学人教版（2019）必修第二册第八章化学与可持续与发展第一节自然资源的开发利用课时练习（含答案）

2020-2021学年度高一化学第二学期人教版（2019）必修第二册第八章化学与可持续与发展第一节自然资源的开发利用课时练习

一、选择题

1．化学与生活息息相关，下列说法不正确的是

A．“84消毒液”的主要有效成分是NaClO，NaClO通过氧化灭活病毒

B．铁粉和氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨

C．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性

D．“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味”文中的“气”是指乙烯

2．实验室将铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂，发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为，则该氧化物粉末可能是

A．和

B．和

C．和

D．和

3．下列物质的制备与工业生产相符的是

①

②

③

④

⑤

A．①④⑤

B．①③⑤

C．②③④

D．②④⑤

4．工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，而不用还原剂还原氧化铝的方法冶炼铝。下列相关说法正确的是

A．氧化铝中的铝元素为＋3价，只有还原性，没有氧化性

B．加入冰晶石降低氧化铝的熔点，在熔融状态下易被还原

C．铝单质的还原性强，较难用还原剂还原氧化铝得到铝

D．铝离子的氧化性强，较难用还原剂还原氧化铝得到铝

5．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：

下列说法中错误的是

A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作

B．a、b中铝元素的化合价相同

C．③中需要通入过量的氨气

D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝

6．以非水溶性钾长石(K2O×Al2O3×6SiO2)为原料提取Al2O3、K2CO3等物质的流程如图：

下列说法错误的是

A．“浸液”中金属阳离子主要有K+、Na+、Al3+

B．“碱化”反应为：OH-+HCO=CO+H2O

C．“过滤”所需玻璃仪器：普通漏斗、烧杯、玻璃棒

D．Na2CO3、CO2可在流程中循环利用

7．将、，样品溶解在过量的的盐酸中，然后向其中加入溶液使、刚好完全沉淀，消耗溶液，则溶液的浓度为

A．

B．

C．

D．无法计算

8．“中国”一词最早见于西周的青铜器(主要成分为铜、锡、铅等)上。下列有关青铜的说法中错误的是

A．冶炼技术早于炼铁

B．具有导电性

C．熔点高于纯铜

D．硬度大于纯铅

9．下列“中国制造”所用的材料属于无机非金属材料的是

A．图甲是商代后母戊鼎

B．图乙是“天眼”反射面板所用铝合金

C．图丙是港珠澳大桥所用水泥

D．图丁是“蛟龙号”所用钛合金

10．硅在自然界只以化合态形式存在，如铁矿石中的硅主要以脉石(SiO2)的形式存在。炼铁时为了除去脉石，向炼铁高炉中加入石灰石。该过程不可能涉及的化学反应是

A．CaCO3CaO＋CO2↑

B．2FeO＋Si2Fe＋SiO2

C．C＋CO22CO

D．CaO＋SiO2CaSiO3

11．下列说法正确的是

A．足球烯C60分子具有很多优异的性能，有很高的熔沸点

B．SiO2可用来制造光导纤维，是因为SiO2是原子晶体，硬度大

C．碳纤维素与石墨互为同素异形体

D．工业上通过电解熔融的MgO制金属镁

12．“土不可以作铁，而可以作瓦”是魏晋傅玄在《傅子·意林》中的名句。关于此句的说法正确的是

A．句中“土”的主要成分是硅酸盐

B．“土不可以作铁”说明土中不含铁元素

C．“土”作“瓦”的过程只发生了物理变化

D．“铁”属于金属材料，“瓦”属于复合材料

13．嫦娥五号是我国首个实施无人月面取样返回的月球探测器，实现了中国首次月面采样。嫦娥五号中使用了大量合金，下列有关金属或合金的说法中不正确的是

A．生铁属于合金

B．通常合金的硬度比成分金属的小

C．一般合金的熔点比各成分金属的更低

D．改变原料的配比、改变生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金

14．化学与生活密切相关。下列说法正确的是

A．燃煤中加入CaO可以减少温室气体的排放

B．合金材料中可能含有非金属元素

C．14C可用于文物年代的鉴定，14C与12C互为同素异形体

D．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查

15．海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是

A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂

D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原成氢溴酸

二、实验题

16．MnSO4晶体是一种易溶于水的微红色晶体，某校同学设计实验制备并检验MnSO4的性质。回答下列问题：

(1)甲组同学设计用SO2和适量纯净的MnO2制备MnSO4，其装置如下：

①A装置中固体药品X(正盐)通常是___________(填化学式)。

②B装置中通SO2的导管末端接多孔球泡的目的是_____________。

(2)乙组同学定性检验甲组同学的产品中Mn2+的存在，取少量晶体溶于水，加入(NH4)2S2O8溶液，滴入硝酸银(作催化剂),趁热振荡，溶液显紫色，发生反应的离子方程式为__________。

(3)丙组同学为检验无水MnSO4(接近白色)的热分解产物，将MnSO4晶体脱水后放入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓慢通入N2，加热，硬质玻璃管中最后得到黑色固体。

①检验分解的气态产物中是否有SO2及SO3装置E、F中的溶液依次是________(填字母)。

a．Ba(NO3)2溶液b．BaCl2溶液c．品红溶液d．浓硫酸

②若D中得到的黑色粉末为Mn3O4，E、F中均有明显现象，则D中发生反应的化学方程式为__________________。

(4)丁组同学设计实验以丙组同学得到的黑色粉末为原料，利用铝热反应原理将其还原为金属锰，所需的药品除氯酸钾外，还需要__________________。

三、元素或物质推断题

17．A、B、C、D、E是中学常见的几种化合物，相关物质间的关系如下图所示：

已知：X、Y是生活中常见的金属单质，A、B都是氧化物且A是红棕色粉末。回答下列问题：

(1)单质X与A反应的化学方程式是______；

(2)若试剂1和试剂2均是强电解质。

①若试剂1和试剂2的酸碱性相同，则C溶液显_______(填“酸性“、“碱性“或“中性“)；

②若试剂1和试剂2的酸碱性不同，试剂1和B的离子反应方程式是_______；

(3)若试剂2是稀硝酸。

①Y单质与稀硝酸反应生成E时，Y单质必须过量，写出该反应的离子方程式_______。

②D的阳离子检验可以用试剂______检验。

四、工业流程题

18．浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。

(1)粗盐精制。

过程1除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、杂质时，粗盐溶解后加入沉淀剂：a.过量的Na2CO3溶液b.过量的BaCl2溶液c.过量的NaOH溶液，过滤除去沉淀，再加入适量的盐酸。

①加入沉淀剂的顺序正确的是_______(填序号)。

Aabc

B．bac

C．cba

②加入适量盐酸，反应的离子方程式有2H++=H2O+CO2↑和_______。

(2)海水提镁。

过程2中加入的试剂是_______。由无水熔融MgCl2分解获得Mg的化学方程式是_______。

参考答案

1．B

【详解】

A．“84消毒液”的主要有效成分是NaClO，NaClO具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，能杀菌消毒，故A正确；

B．铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，生成液态的铁，可以将两段铁轨焊接在一起，故其可用于焊接铁轨，但是铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，故B错误；

C．温度升高，蛋白质会发生变性，为避免蛋白质变性失活，疫苗一般应冷藏存放，故C正确；

D．乙烯具有促进果实成熟的作用，根据题意可知，这种“气”是指乙烯，故D正确；

故选B。

2．D

【详解】

n(Al)=9g÷27g/mol=mol，可提供电子为mol×3=1mol。

A．当全部为，生成m(Cr)=×52g≈17.33g，当全部为MnO2，生成m(Mn)=×55g=13.75g，即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故A错误；

B．当全部为MnO2，生成m(Mn)=×55g=13.75g，当全部为V2O5，生成m(V)=×51g=10.2g，即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故B错误；

C．当全部为，生成m(Cr)=×52g≈17.33g，当全部为V2O5，生成m(V)=×51g=10.2g，即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故C错误；

D．当全部为Fe3O4，生成m(Fe)=×3×56g=21g，当全部为FeO，生成m(Fe)=0.5×56g=28g，当铝粉不完全反应时，可生成金属单质18g，故D正确。

故选D。

3．A

【详解】

①NH3经催化氧化生产NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO，NO循环反应，最后都生成HNO3，流程符合工业制硝酸的各步反应关系，符合题意；

②工业制氯气是电解饱和食盐水，描述错误，不符题意；

③SO2与BaCl2溶液无法反应生成BaSO3沉淀，描述错误，不符题意；

④工业生产Na2CO3，目前依然使用的是侯德榜制碱法，工艺流程正确，符合题意；

⑤铝土矿主要成分是Al(OH)3，与NaOH反应生成NaAlO2，工业上铝单质制备确实是通过电解熔融态氧化铝获得，整个流程符合工业生产步骤，符合题意；

综上，本题选A。

4．C

【详解】

A．氧化铝中铝元素为＋3价，是Al元素的最高化合价，只有氧化性，无还原性，A错误；

B．加入冰晶石能够降低氧化铝的熔点，使Al2O3在较低的温度下熔化，然后发生电解产生Al、O2，B错误；

C．Al是比较活泼的金属，其单质还原性强，因此较难用还原剂还原氧化铝得到铝，一般用电解方法冶炼，C正确；

D．Al是比较活泼的金属，其单质还原性强，则铝离子的氧化性比较弱，较难用还原剂还原氧化铝得到铝，D错误；

故合理选项是C。

5．C

【分析】

铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，①铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；②滤液中加过量NaOH，Al3+转化为和Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH)3沉淀，③向滤液中通过量的二氧化碳，会生成Al(OH)3沉淀，④Al(OH)3分解生成Al2O3，⑤最后电解熔融的Al2O3生成Al。

【详解】

A．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，①铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，②滤液中加过量NaOH，Al3+转化为和Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH)3沉淀，由以上分析可知①、②中除加试剂外，还需要进行过滤操作，故A正确；

B．a中铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+，滤液中加过量NaOH，Al3+转化为，a、b中铝元素的化合价均为+3价，故B正确；

C．③中需要把转化为Al(OH)3沉淀，要通入过量的二氧化碳，+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+，不需要通入过量的氨气，故C错误；

D．④Al(OH)3分解生成Al2O3，⑤最后电解熔融的Al2O3生成Al，即④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝，故D正确；

故选：C。

6．A

【分析】

钾长石中加入碳酸钙和碳酸钠，生成了偏铝酸钠，钾离子，二氧化硅；过滤可得二氧化硅和过量的碳酸钙；在浸液中加入过量的二氧化碳调节pH值，将生成的氢氧化铝过滤，再加入氢氧化钠进行碱化，将溶液中的碳酸氢根离子转换成碳酸根离子，最后结晶过滤得到碳酸钠晶体和碳酸钾溶液，完成分离。

【详解】

A．高温下，氧化铝与碳酸钠发生反应，生成偏铝酸钠，故此时铝的存在形式为偏铝酸根，A项错误；

B．过量二氧化碳使溶液中存在大量的碳酸氢根离子，故OH-+HCO=CO+H2O，B项正确；

C．“过滤”需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒，C项正确；

D．从流程图可知，煅烧时加入碳酸钠，过滤时析出碳酸钠，在调节pH值时加入了二氧化碳，但是在煅烧时生成了二氧化碳，故二氧化碳和碳酸钠可以循环利用，D项正确；

答案选A。

7．C

【详解】

Fe2O3、Al2O3与盐酸反应生成氯化铁、氯化铝，盐酸有剩余，向反应后的混合溶液中加入100

mL

NaOH溶液，恰好使Fe3+、Al3+完全沉淀，此时溶液中溶质为NaCl，根据氯离子守恒有n(NaCl)=n(HCl)=0.1

L×0.05mol/L=0.005

mol，则根据钠离子守恒可得：n(NaOH)=n(NaCl)=0.005

mol，则该c(NaOH)==0.05

mol/L，故答案为C。

8．C

【详解】

A．中国在夏代已经冶炼青铜，而春秋战国时才出现炼铁技术，A项正确；

B．青铜为金属，具有导电性，B项正确；

C．青铜是合金，合金的熔点低于其组分中的任意一种金属，故熔点低于纯铜，C项错误；

D．合金的硬度比其组分中任意一种金属的硬度都大，故硬度大于纯铅，D项正确；

答案选C。

9．C

【详解】

A．商代后母戊鼎是金属材料，A项不选；

B．铝合金属于金属材料，B项不选；

C．水泥的主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，C项选；

D．钛合金属于金属材料，D项不选；

答案选C。

10．B

【详解】

A．向炼铁高炉中加入石灰石，高温下石灰石首先分解产生CaO和CO2，A不符合题意；

B．反应过程中没有硅，B符合题意；

C．生成的CO2可与碳反应提供一部分还原剂CO，C不符合题意；

D．生成的生石灰(碱性氧化物)可与SiO2(酸性氧化物)反应实现高炉造渣，D不符合题意；

故选B。

11．C

【详解】

A．足球烯C60是分子晶体，熔沸点低，故A错误；

B．二氧化硅具有良好的光学特性，是制造光导纤维的重要原料，不是因为SiO2是原子晶体，硬度大，故B错误；

C．碳纤维是碳元素构成的单质，石墨也是碳元素构成的单质，二者互为同素异形体，故C正确；

D．氧化镁的熔点高熔融需要消耗大量的能源，因此工业上常通过电解熔融的氯化镁冶炼金属镁，故D错误；

故选C。

12．A

【详解】

A．土可作瓦中，土是传统硅酸盐产品，主要成分是硅酸盐，A项正确；

B．地壳中含Fe元素，只是含量没有硅、氧丰富，即土中含有Fe元素，B项错误；

C．作瓦过程有青瓦、红瓦之分，红瓦主要含有三氧化二铁，即铁元素转变为三氧化二铁，有新物质生成，属于化学变化，C项错误；

D．复合材料是由两种或两种以上不同性质材料通过物理或化学的方法形成的具有新性能的材料，瓦以黏土为原料的产品，不属于复合材料，D项错误；

答案选A。

13．B

【详解】

A．生铁中含有铁与碳，属于合金，故A正确；

B．通常合金的硬度比成分金属的大，故B错误；

C．合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低，故C正确；

D．改变原料的配比或生成合金的条件，组分金属的含量不同，影响合金的性质，故D正确；

故选：B。

14．B

【详解】

A．加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙，二氧化硫排放量减少，但在高温下反应生成二氧化碳，燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生，但不能减少温室气体的排放量，故A错误；

B．由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，所以合金可以含有非金属元素，故B正确。

C．14C与12C都是碳元素的不同核素，互为同位素，故C错误；

D．硫酸钡不溶于水和酸，可用于胃肠X射线造影检查，但碳酸钡能与盐酸反应生成有剧毒的氯化钡溶液，则碳酸钡不能用于胃肠X射线造影检查，故D错误；

故选：B。

15．C

【分析】

由流程可知，海水晒盐分离出粗盐、苦卤，苦卤中通入氯气发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，热空气吹出溴，再利用二氧化硫还原，然后氯气氧化，最后萃取、分液、蒸馏分离出溴，向含钾离子、镁离子的溶液中加石灰乳作沉淀剂，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，以此来解答。

【详解】

A．苦卤中通入Cl2置换出溴单质，发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，故A正确；

B．粗盐溶于水，加沉淀剂除去杂质后过滤，蒸发结晶得到NaCl，故B正确；

C．工业生产中常选用生石灰或石灰乳作为沉淀剂，便宜易得，故C错误；

D．溴易挥发，且溴可被二氧化硫还原，则富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收，故D正确。

答案选C。

16．Na2SO3

增大SO2与液体的接触面积

2Mn2++5+8H2O2+10+16H+

b、c

3MnSO4Mn3O4+SO2↑+2SO3↑

铝粉、镁条

【分析】

(1)根据装置：A由亚硫酸钠与浓硫酸制备二氧化硫气体，B装置由二氧化硫与适量纯净的MnO2制备MnSO4，多孔球泡可以增大反应物接触面积，C装置由NaOH溶液吸收多余的二氧化硫气体；据此分析作答；

(2)

根据题意，Mn2+与(NH4)2S2O8溶液在硝酸银作催化剂，微热振荡反应，溶液显紫色，说明生成高锰酸跟离子，锰元素化合价升高，则硫元素化合价降低生成硫酸根离子，结合质量守恒和电荷守恒书写可得；

(3)根据装置：打开K1和K2，缓慢通入N2，排出装置中的空气，加热，E装置由BaCl2溶液检验生成的SO3，有白色沉淀生成，F装置由品红溶液检验SO2，溶液褪色，G装置吸收尾气，D中得到的黑色粉末为Mn3O4，E、F中均有明显现象，说明生成SO2及SO3；

(4)

铝热反应需要供氧剂氯酸钾，还需要点燃的镁条提供反应的高温条件。

【详解】

(1)①A装置制备二氧化硫气体，实验室一般用亚硫酸盐与浓硫酸制备，固体药品X通常是Na2SO3；故答案为：Na2SO3；

②B装置中通SO2的导管末端接多孔球泡的目的是增大SO2与液体的接触面积；故答案为：增大SO2与液体的接触面积；

(2)

根据题意，Mn2+与(NH4)2S2O8溶液在硝酸银作催化剂，微热振荡反应，溶液显紫色，说明生成高锰酸跟离子，锰元素化合价升高，则硫元素化合价降低生成硫酸根离子，故反应为：2Mn2++5+8H2O2+10+16H+；故答案为：2Mn2++5+8H2O2+10+16H+；

(3)

①检验分解的气态产物中是否有SO2及SO3，检验三氧化硫时，为防止二氧化硫的干扰，用氯化钡溶液检验，二氧化硫用品红溶液检验，装置E、F中的溶液依次是BaCl2溶液，品红溶液；故答案为：b、c；

②D中得到的黑色粉末为Mn3O4，E、F中均有明显现象，说明生成SO2及SO3，反应为：3MnSO4Mn3O4+SO2↑+2SO3↑；故答案为：3MnSO4Mn3O4+SO2↑+2SO3↑；

(4)

利用铝热反应原理将其还原为金属锰，所需的药品有铝粉，氯酸钾作供氧剂，还需要点燃的镁条提供高温条件；故答案为：铝粉、镁条。

17．Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe

酸性

Al2O3＋2OH-＝2AlO+H2O

3Fe＋8H＋＋2NO=3Fe2＋＋2NO↑+4H2O

KSCN溶液

【分析】

由X、Y是生活中常见的金属单质，A、B都是氧化物且A是红棕色粉末可知，A为氧化铁，由转化关系可知，X与氧化铁发生置换反应生成氧化物B和金属单质Y，则X为铝、Y为铁、B为氧化铝；试剂2能与铁和氧化铁反应，说明试剂2为强酸、D为铁盐、E为亚铁盐；若试剂1和试剂2的酸碱性相同，则试剂1为强酸，铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐，则C为铝盐；若试剂1和试剂2的酸碱性不同，则试剂1为强碱，铝和氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐，则C为偏铝酸盐。

【详解】

(1)单质X与A发生的反应为铝热反应，铝和氧化铁在高温下发生置换反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，故答案为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；

(2)①若试剂1和试剂2的酸碱性相同，则试剂1为强酸，铝和氧化铝与强酸反应生成铝盐，铝离子在溶液中水解使溶液呈酸性，则C溶液显酸性，故答案为：酸性；

②若试剂1和试剂2的酸碱性不同，则试剂1为强碱，试剂1和B的反应为氧化铝与强碱反应生成偏铝酸盐和水，反应的离子反应方程式为Al2O3＋2OH-=2AlO+H2O，故答案为：Al2O3＋2OH-＝2AlO+H2O；

(3)①Y单质与稀硝酸反应生成E的反应为过量的铁与稀硝酸反应呈硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Fe＋8H＋＋2NO=3Fe2＋＋2NO↑+4H2O，故答案为：3Fe＋8H＋＋2NO=3Fe2＋＋2NO↑+4H2O；

②D为铁盐，可以用KSCN溶液检验铁离子，溶液出现血红色，故答案为：KSCN溶液。

18．BC

H+

+

OH-

=

H2O

过量氢氧化钠溶液

MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑

【分析】

由流程可知，海水晒盐分离出粗盐，选NaOH除去镁离子，选氯化钡除去硫酸根离子，选碳酸钠除去过量钡离子及钙离子，过滤后加盐酸至中性，蒸发分离出NaCl；浓缩海水中加石灰乳生成氢氧化镁，与盐酸反应生成氯化镁，在HCl气流中蒸发得到无水氯化镁，最后电解熔融氯化镁冶炼Mg；

【详解】

(1)

①选NaOH除去镁离子，选氯化钡除去硫酸根离子，选碳酸钠除去过量钡离子及钙离子，过滤后加盐酸至中性，蒸发分离出NaCl，且碳酸钠一定在氯化钡之后，则加入沉淀剂的顺序bac或cba，故答案为：BC；

②加入适量盐酸，可以与过量的碱反应，反应的离子方程式H++OH-═H2O；

(2)过程2中加入的试剂是过量氢氧化钠溶液，由无水MgCl2获得Mg的化学方程式是MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。