2022年高三化学二轮复习 考点突破48 石油、煤和天然气的综合利用（含解析）

2022年高三化学二轮复习 考点突破48 石油、煤和天然气的综合利用（含解析）1、下列评价及离子方程式书写正确的是：选项离子组评价AH+、Fe2+、NO3 、Cl不能大量共存于同一溶液中，因为发生了氧化还原反应4Fe2+ + 2NO3 + 6H+ 4Fe3+ +2 NO+ 3H2OBNa+、CO32、Cl、Al3+不能大量共存于同一溶液中，因为有沉淀生成2Al3+3CO32Al2(CO3)3CC6H5O、Na+、K+、HSO3能大量共存于同一溶液中DHCO3、OH、Na+、K+不能大量共存于同一溶液中，因为发生如下反应HCO3+ OH CO32+ H2O 【答案】D2、用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）A0.1 mol的2H35Cl分子中的中子数是2NAB1mol乙醇所含的羟基的电子数是9NAC铁做电极电解食盐水，若阴极得到NA个电子，则阳极产生11.2L气体（标准状况下）D将2.24L（标准状况下）CO2通入1L 0.15mol/L的NaOH溶液中，所得CO2-3和HCO-3物质的量均为0.05NA【答案】B 3、当前，世界上日益严重的环境问题主要源于（ ）A温室效应B厄尔尼诺现象C人类对环境的污染和破坏D火同喷发和地震【答案】C 4、下列反应不属于煤的气化发生的反应的是A. CO+3H2CH4+H2O B.C+H2O=CO+H2C. 2C+O2=2CO D.CO+H2O=CO2+H2【答案】A5、下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是（）A二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂C盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性D石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯【答案】D【解析】本题主要考查的是常见物质在生成生活中的应用。A项，是光纤制品的主要原料；水玻璃是硅酸钠溶液，能作为粘合剂和防火材料；C项，盐析是提纯蛋白质的一种方法，而且不影响蛋白质的生理活性；D项，石油分馏得到的是不同沸点的烃类化合物，如汽油、煤油、柴油等，只有通过裂解的方法可得到乙烯等不饱和的烃类物质。综上分析可知，本题选D项6、煤的干馏和石油的分馏，两种变化在本质上的差别是 （）A.加热的温度不同 B.得到的产品不同C.前者要隔绝空气，后者不必 D.干馏是化学变化，分馏是物理变化【答案】D【解析】分馏：用加热蒸馏、冷凝的方法把液体混合物分成不同沸点范围的产物，里面无新物质生成，属于物理过程。煤的干馏是指把煤隔绝空气加强热，使煤分解的过程，是化学变化。7、从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过（） A.加成反应B.取代反应C.聚合反应D.催化裂化反应【答案】B【解析】根据题中所给信息分析，本题重点考察的是石油的应用的问题。8、通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展的标志是（ ）。A石油的产量 B乙烯的产量 C合成纤维的产量 D硫酸的产量【答案】B9、利用合成气(H2+CO)生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化，合成气也可转化成醛、酸、酯等多种产物。下列表述正确的是（）以合成气为原料的反应都是化合反应改变合成气中CO与H2的体积比，可以得到不同产物合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成从合成气出发生成液态烃或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径以合成气为原料的反应产物中不可能有烯烃或水A. B. C. D.【答案】B【解析】根据题中所给信息分析，本题重点考察的是有机物的合成的问题。10、宣传科学知识，介绍高新科技，揭露伪科学，是科学工作者的义务，下列各项中属于伪科学的是（ ）A.高温高压下将石墨制成金刚石 B.将空气中游离的氮转变为氮的化合物C.用催化剂将水变成燃料油 D.由煤制成煤油【答案】C【解析】化学变化遵循的基本规律是质量守恒定律，即反应物和生成物的元素种类相同，所以水中的氢和氧元素无论如何也变不成燃料油中的碳元素。11、我国最近从国外引进一套设备，它可以有效地消除“白色污染”，把回收的废旧塑料加工成汽油、煤油等。试分析在该加工过程中发生的主要反应类型为（ ）。A裂解 B裂化 C分馏 D干馏【答案】B12、为了提高汽油产量，在石油提炼过程中常采用的化学方法是 （ ） A.常压分馏 B.催化裂化 C.减压分馏 D.高压分馏【答案】B13、观察下图，下列叙述中错误的是A.图示实验中发生了化学变化B.液体X的pH7，液体Y是一种黑色粘稠状液体C.气体Z易燃，可还原CuOD.液体Y是一种纯净物【答案】D【解析】煤在强热条件下，可分解得到多种物质，这个过程叫煤的干馏，属于化学变化，A项正确；所得产物中有气体（焦炉气），有液体（煤焦油），有固体（焦炭），此外，还有粗氨水，B项正确；焦炉气的主要成分有氢气、甲烷，另有少量的CO、CO2、C2H4、N2等气体，C项正确；煤焦油是含有许多芳香族化合物的复杂混合物，D项错误。14、煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。下图为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中（） A.只含有碳、氢两种元素B.所含的有机物是CH4，CnHm，COC.CO体积分数小于CH4体积分数D.氢气体积分数最大【答案】C【解析】煤中除含碳、氢元素外，还含有硫、氮等元素，所以A错；CO是无机物，氢气的体积分数可能低于甲烷，C选项正确。15、下列各组物质可以直接通过分液进行分离的组合是（ ） 苯和水；乙酸乙酯和乙醇；甲酸乙酯和纯碱溶液；苯和溴苯； 硝基苯和水；蔗糖与葡萄糖；乙烷和SO2A B C D【答案】A 16、如图是实验室干馏煤的装置图，请据图回答下列问题：(1)指出图中各仪器的名称：a_，d_，c_。(2)装置c的作用是_，d中的液体有_，将二者分开的方法是_。(3)e处被点燃的气体成分是_、_、_、_。点燃前的必要操作是_。【答案】(1)酒精喷灯 U形管 烧杯(2)冷却混合物 煤焦油和粗氨水 用分液漏斗分液(3)H2 CH4 CO C2H4 检验是否含有氧气【解析】(1)用到的主要仪器有：酒精喷灯、硬质玻璃管、U形管、烧杯等。(2)烧杯内的水起冷却作用，以得到煤焦油和粗氨水，可用分液漏斗分离两液体。(3)e处被点燃的气体是焦炉气，主要成分是H2、CH4、CO、C2H4，点燃前应检验是否含氧气。17、Na2S2O3可做分析试剂。它易溶于水，遇酸易分解。某研究小组进行如下实验：【实验一 】 Na2S2O35H2O的制备I 实验原理：Na2SO3(aq)S(s)Na2S2O3(aq)II 实验装置：如图1所示，有关物质的溶解度曲线如图2所示：III 实验步骤：检查装置气密性，按图1所示加入试剂，其中装置B和D中加的是 ，装置 C 中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿，否则会影响 。打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热，烧瓶内发生反应的化学方程式： 。C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH接近7时，打开K2、关闭K1并停止加热。采取该措施的理由是 。将C中的混合液过滤，将滤液经过 、 、过滤、洗涤、烘干， 可得粗产品Na2S2O35H2O。IV 产品检测：粗产品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质，利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论： 。供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液【实验二】 自来水中余氯的测定 含氯消毒剂给自来水消毒后有余氯。测定自来水中余氯含量的方案如下：在250ml碘量瓶中（或具塞锥形瓶中）放置0.5g碘化钾，加10ml稀硫酸，准确量取流动水样100ml（打开自来水龙头，待水流数十秒后再取水样）置于碘量瓶，迅速塞上塞摇动，见水样呈淡黄色，加1ml淀粉溶液变蓝，则说明水样中有余氯。再以C mol/L标准Na2S2O3溶液滴定，至溶液蓝色消失呈无色透明溶液，记下硫代硫酸钠溶液的体积。(已知：滴定时反应的化学方程式为I22Na2SO3=2NaINa2S4O6)若该自来水是以漂白粉消毒，能说明水样中有余氯的反应离子方程式为 。按上述方案实验，消耗标准Na2S2O3溶液V mL，该次实验测得自来水样品中余氯量(以游离Cl2计算)为 mgL1。在上述实验过程中，若“塞上塞摇动”动作不够迅速，则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。【答案】（1）NaOH溶液 会降低反应速率（或会减少产量）（2）Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O（3）防止SO2过量，溶液呈现酸性，导致生成的Na2S2O3分解。（4）蒸发浓缩 冷却结晶（5）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。（6） ClO2I2H=ClI2H2O（7）355CV 偏高【解析】烧瓶中产生二氧化硫(Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O)，二氧化硫在装置C中与碳酸钠、S反应生成Na2S2O3，没有反应完的二氧化硫用装置D中的氢氧化钠吸收，防止污染，装置B中的也是氢氧化钠，反应结束时吸收多余的二氧化硫。硫粉不溶于水，微溶于酒精，而乙醇溶于水，故事先研细并用乙醇润湿，增大反应物的接触面，增大反应速率。根据Na2S2O3遇酸易分解知当C中溶液的pH接近7时，打开K2、关闭K1并停止加热，否则二氧化硫过量使Na2S2O3分解。将C中的混合液过滤除去S，然后将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到产品检验Na2SO4之前，应该排除Na2SO3、Na2S2O3干扰，即先加盐酸，除去Na2SO3、Na2S2O3，而Na2S2O3与盐酸反应生成S，故还需过滤，或取上层清液。具体是取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。若该自来水是以漂白粉消毒，则余氯是次氯酸钙，可氧化I-:ClO2I2H=ClI2H2OCl2I22Na2S2O3 71 2mol m Vc10-3，m=3.55 Vc10-2g，35.5 Vcmg/0.1L=355 Vcmg/L18、氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl22H2O）。Cl2至固体完全溶解粗铜固体1加稀盐酸溶液2CuCl22H2O固体2调节pH至4 5溶液1加试剂X（1）实验室采用如下图所示的装置，可将粗铜与Cl2反应转化为固体1（部分仪器和夹持装置已略去）。 仪器A的名称是 。 装置B中发生反应的离子方程式是 。 有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为是否必要（填“是”或“否”） 。（2）试剂X用于调节pH以除去杂质， X可选用下列试剂中的（填序号） 。aNaOH bNH3H2O cCuO dCu2(OH) 2CO3 eCuSO4（3）在溶液2转化为CuCl22H2O的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。已知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：Cu(H2O)42+(aq) +4Cl(aq) CuCl42(aq) +4H2O(l)蓝色 黄色 上述反应的化学平衡常数表达式是K= 。若增大氯离子浓度，K值（填“增大”、“减小”或“不变”） 。 取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是（填序号） 。a将Y稀释，发现溶液呈蓝色b在Y中加入CuCl2晶体，溶液变为绿色c在Y中加入NaCl固体，溶液变为绿色【答案】 （1）（2分）分液漏斗 （2分）MnO2 +4H+2Cl Mn2+ Cl2+2H2O（2分）否（2）（2分）c d（3）（2分） （2分）不变 （2分）abc19、自然环境提供的能够为人类利用的淡水资源并不丰富，而且淡水资源缺乏的形势日益严峻。地球的海水总量约为1.3109亿吨，是人类最大的水资源库。电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示：回答下列问题：(1)大海中的海水_(填“能”或“不能”)直接通入到装置中，理由是_ _。(2)a是电源的_极，b是电源的_极。(3)是_室(填“淡水”或“浓水”)，口排出的是_(填“淡水”或“浓水”)。(4)电渗析法的主要原理是_。(5)该装置产生的浓水_(填“能”或“不能”)直接排放，理由为_ _。【答案】(1)不能海水中往往有一些悬浮杂质，需要把海水经过沉降、过滤后才能通入该装置中(2)负正(3)淡水浓水(4)在电场作用下，海水中的阳离子趋向阴极，阴离子趋向于阳极，但在阴膜和阳膜的选择性透过作用下，使有的间隔内离子浓度变小，从而使海水淡化(5)不能产生的浓水中含大量盐分，直接排放可能会改变水质、导致土壤盐碱化【解析】海水中有些悬浮杂质不能用离子交换除去，必须经过沉降、过滤后才能进入淡化装置；从电源连接电极名称可判断电源电极名称，阴极接电源负极，阳极接电源正极；利用电场作用，使海水中阴、阳离子分别向阳、阴极定向移动，但在阳膜和阴膜的离子选择性透过作用下，使有的间隔内离子浓度变大(如间隔)，有的间隔内离子浓度变小(如间隔)，这样就可以分别得到浓水和淡水；排出的浓水中含大量盐分，直接排放会改变水质，排到土壤中会导致土壤盐碱化，故不能直接排放。20、室温下，氢氧化钠的溶解度为22 g，将多少克金属钠投入100 g水中，可获得该温度下的饱和溶液。【答案】11.5 g【解析】设投入100 g水中的金属钠的质量为x2Na2H2O2NaOHH246 36 80 2解法1：在一定温度下，饱和溶液中溶质的质量对应100 g溶剂的比值是一常数，建立比例关系质量为x的金属钠与质量为的水反应，生成质量为的氢氧化钠解得：x11.5 g解法2：在一定温度下，饱和溶液的质量分数是常数，由此建立比例关系质量为x的金属钠与质量为的水反应，生成质量为的NaOH，质量为的H2解得 x11.5 g解法3：本解法仍是根据饱和溶液中溶质的质量分数是常数建立比例关系，在处理溶液质量时采用简捷的方法，将溶剂和溶入溶剂的反应物的质量总量减去离开溶剂的物质质量(如气体等)质量为x的金属钠与水反应生成质量为的NaOH，释放出质量为的H2解得：x11.5 g21、无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等，工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3 , 还 含有少量的SiO2 )和石油焦(主要成分是C)为原料制备无水AlCl3：2Al2O36Cl24AlCl33O2回答以下问题：(1)Cl的电子式为 。Al在元素周期表最中的位置是 。(2)生产中加入石油焦，其目的是 。(3)加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3CCl2 =AlCl3X，设计实验确定气体X的成分： 。(4)在提纯AlCl3粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2，从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物。该反应的化学方程式为 。(5)为测定制得的无水AlCl3产品(含FeCl3杂质)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g。过程涉及的离子方程式 、 。AlCl3产品的纯度为 。(6)以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝：过量NaOH溶液过量稀盐酸过量氨水写出滤液甲中溶质的化学式 。写出滤液乙中加入过量氨水得到Al(OH)3的离子方程式 。 【答案】 第三周期第IIIA族 (2)碳与O2反应，有利于反应正向进行 (3)气体X可能为CO、CO2或两者的混合物。将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，如溶液变浑浊，则X中存在CO2，如黑色CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO。 (4)Al 3FeCl3 (=) (=)AlCl3 3FeCl2 (5)Fe33OH=Fe(OH)3 Al34OH=AlO2()2()2H2O96% (6)NaAlO2、Na2SiO3、NaOHAl33NH3H2O =Al(OH)33NH4()4()22、某化学学习小组欲设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(预计H2的体积6 mL左右)同时检验氯气的氧化性。现有以下仪器可供选择：(1)若要完成以上的实验，将所给仪器连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是；A接_、_接_，B接_、_接_。 (2)碳棒接直流电源的 极。(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_。(4)已知氯气溶于水中有如下平衡：Cl2H2OHClHClO。常温下在一个容积为50 mL的针筒(如图所示，活塞可自由滑动，针筒上有刻度)里吸入40 mL Cl2和10 mL H2O。若将此针筒长时间放置在有日光的地方，最终可能观察到的现象是_。用化学平衡的观点解释的现象：_【答案】(1)GFIDEC(2)正(3)淀粉碘化钾溶液变蓝色(4)气体和溶液均变无色，气体体积约为20 mL因为存在反应2HClO2HClO2，所以Cl2H2OHClHClO会右移，氯气逐渐减少，最后全部转化为20 mL O2【解析】A不能作阳极，只能作阴极，产生氢气；B作阳极，接电源正极产生Cl2，注意尾气处理及量筒量程的选择。23、绿原酸（）是一种抗氧化药物，存在如图转化关系（1）绿原酸中的含氧官能团有：酯基、 （2）B的分子式是 （3）C的氧化产物能发生银镜反应，则CD的化学方程式是 （4）咖啡酸苯乙酯的结构简式是 （5）F是A的同分异构体F分别与碳酸氢钠溶液或新制Cu（OH）2反应产生气体或红色沉淀；苯环上只有两个取代基，且核磁共振氢谱表明该有机物中有8种不同化学环境的氢符合上述条件的F有 种可能的结构若F还能与NaOH在常温下以物质的量之比1：2完全反应，其化学方程式是 （任写1个）【答案】（1）羟基、羧基；（2）C7H12O6；（3）；（4）；（5） 6； 【解析】咖啡酸苯乙酯（C17H16O4）在稀硫酸条件下发生水解反应生成A（C9H8O4）与C，C在浓硫酸、加热条件下生成D，D一定条件下生成聚苯乙烯，故D为，C的氧化产物能发生银镜反应，C为醇，故C为，A中含有COOH，结合绿原酸的结构可知，A为，故B为，咖啡酸苯乙酯发生水解反应生成A、C，故咖啡酸苯乙酯的结构简式为，（1）根据绿原酸的结构可知，绿原酸中含氧官能团有：酯基、羟基、羧基，故答案为：羟基、羧基；（2）由书写分析可知，B为，其分子式为C7H12O6，故答案为：C7H12O6；（3）CD是发生消去反应生成，反应方程式为：，故答案为：；故答案为：酯化反应；（4）由上述分析可知，咖啡酸苯乙酯的结构简式是，故答案为：；（5）F是的同分异构体，F可以与碳酸氢钠溶液反应产生气体，分子中含有COOH，也可以与新制Cu（OH）2反应产生砖红色沉淀，含有CHO，且F的苯环上只有两个取代基，有8种不同化学环境的氢，符合上述条件F的结构简式有：（邻、间两种） （邻、间两种），（邻、间两种），共有6种，故答案为：6；若F还能与NaOH在常温下以物质的量之比1：2完全反应，则F为含有酚羟基、COOH，则F为等，反应方程式为：，故答案为：24、对工业“三废”的处理如果不当，则会严重的污染周围环境。工业“三废”指的是 、 和 。化学在工业“三废”治理方面发挥了重要的作用，若对工业“三废”的处理得当，可起到 和 的双重作用，如用石灰乳处理氯碱工业中的废气，则既可以减少 （填气体的化学式）气体对环境的污染，又可以得到漂白粉（有效成分是 ）。【答案】废气；废水（液）；废渣；减少环境污染；资源回收利用；Cl2；Ca(ClO)225、学习化学离不开化学实验，通过实验会使你认识化学，打开化学之门。请回答下列问题：(1)某学生设计用如下实验方案以检验淀粉水解的情况：由水解液加碘水后发生的现象，可得出的实验结论应该是_(填序号)。A淀粉有部分尚未水解B淀粉已完全水解C淀粉没有水解(2)取透明三角板、牙刷柄等废弃聚苯乙烯塑料制品碎片20 g30 g放入圆底烧瓶中，加入10 g碎玻璃渣和适量Al2O3或无水AlCl3并混合均匀。按如图安装好实验装置。B瓶收集液态产物，试管C中盛放稀的酸性高锰酸钾溶液或溴水。加热烧瓶，观察发生的现象。请回答下列问题：实验中加入Al2O3或无水AlCl3的作用是_；B瓶收集的液态产物是_；试管C中所看到的实验现象是_。【答案】(1)B(2)催化剂汽油或轻质燃料油褪色【解析】(1)取淀粉水解液加碘水不变蓝说明其已水解完全，水解液中加NaOH调节至碱性，加新制Cu(OH)2悬浊液出现砖红色沉淀，说明有还原性葡萄糖生成，说明淀粉完全水解生成葡萄糖。(2)该实验是废弃苯乙烯塑料的分解，加入Al2O3或无水AlCl3作用是催化剂，B中产物应为塑料裂解后产物轻质燃料油，而汽油等轻质燃料油中含有不饱和的碳碳双键，所以可使酸性KMnO4或溴水褪色。26、在一定温度和压强下，10体积气体A2跟30体积气体B2化合生成20体积某气体C，则该气体C的化学式为(用A、B表示) 。【答案】AB3(或B3A)27、新制的氯水显 色，说明氯水中有 （填离子符号或化学式，下同）存在，蓝色石蕊试纸遇到氯水后，首先变红，起作用的成分是 ，但很快又褪色，起作用的成分是 ，氯水经光照后产生气体,该反应的化学方程式是 .【答案】黄绿色 ; Cl2; H+; HClO，2HClO 2HCl+O2