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第二单元化学与资源开发利用测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.下列说法错误的是()石油分馏产品乙烯CH2BrCH2BrA.石油主要是由烃组成的混合物B.主要发生物理变化C.包括裂化、裂解等过程D.是加成反应,产物名称是二溴乙烷解析:石油的主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,即石油主要是由烃组成的混合物,A正确;分馏是利用沸点不同进行分离的,所以分馏属于物理变化,B正确;裂化、裂解等过程是把大分子的烃转化为小分子烃,过程中有乙烯生成,所以包括裂化、裂解等过程,C正确;乙烯与溴加成生成CH2BrCH2Br,所以是加成反应,CH2BrCH2Br的名称为1,2-二溴乙烷,D错误。答案:D2.下列关于石油的说法正确的是()A.石油与煤炭、天然气、地热能都是化石能源B.石油主要含有碳、氢两种元素C.石油属于可再生矿物能源D.石油分馏的各馏分均是纯净物解析:石油、煤、天然气都是化石能源,是不可再生的,地热能是来自于地球内部的能量,不属于化石能源。石油分馏的各馏分都是混合物。答案:B3.有关离子交换法软化硬水的下列叙述中,正确的是()A.磺化煤能使具有永久硬度的水软化,是因为它能除去水中的Ca2+、Mg2+、SO42-和Cl-等B.经磺化煤软化处理后,软水中Na+浓度增大C.磺化煤使硬水软化以及磺化煤的再生,这两种操作可以在同一离子交换柱中同时进行D.失去软化硬水能力的磺化煤,不可能恢复它的软化能力解析:交换法原理2NaR+Ca2+CaR2+2Na+,2NaR+Mg2+MgR2+2Na+。答案:B4.为了降低锅炉用水或化工用水的硬度,许多单位都应用离子交换柱。在此之前曾经普遍应用过“药剂法”,如石灰纯碱法等,使Ca2+、Mg2+转化成沉淀物从水中除去,达到软化硬水的目的。与之相比,离子交换法软化水的优点很多,下列各项中,不符合事实的是()A.操作简便,设备简单,占地面积小B.离子交换剂(离子交换树脂或磺化煤)可再生,反复使用C.能除去水中的所有离子D.废水容易处理,不产生污染物答案:C5.从海水中提取镁可按如下步骤进行:把贝壳(主要成分是碳酸钙)煅烧成生石灰;在引有海水的渠中加入生石灰,经过沉降,然后过滤得沉淀物;将沉淀物与稀盐酸反应,然后结晶、过滤、干燥;电解获得产物。根据上述提取镁的全过程,没有涉及的反应类型是()A.分解反应B.化合反应C.置换反应D.复分解反应解析:海水提取镁涉及的反应方程式:CaCO3CaO+CO2;CaO+H2OCa(OH)2;MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCl2;Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O,MgCl2(熔融)Mg+Cl2。答案:C6.下列有关海水提溴的叙述中,不正确的是()A.海水中的溴是以Br2形式存在,利用空气吹出法可获得Br2B.利用空气吹出法提溴的过程为氯化吹出吸收C.氯化过程发生反应为2Br-+Cl2Br2+2Cl-D.吸收过程中,先用SO2将Br2还原为HBr,再用Cl2氧化HBr得到Br2解析:海水中的溴元素是以Br-形式存在,A错误。答案:A7.下列关于化石燃料的加工说法正确的是()A.石油裂化主要得到乙烯B.石油分馏是化学变化,可得到汽油、煤油C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D.煤制煤气是物理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径解析:石油裂化的目的是获得更多的液态轻质汽油,A错误;石油分馏属于物理变化,B错误;煤制煤气是化学变化,D错误。答案:C8.下列关于氯碱工业的说法中,正确的是()A.用离子交换膜法制烧碱可获得较纯净的产品,且不会对环境造成污染B.总的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2+2OH-+H2C.当阳极附近有0.8 mol NaOH生成时,导线中就有0.8 mol电子通过D.电解饱和食盐水可生产盐酸,也可以生产“84”消毒液解析:离子交换膜法在阳极室得到Cl2,在阴极室得到H2和NaOH溶液,并不能控制不产生污染,A、C均不正确。B中的离子方程式漏掉了反应条件“通电”。答案:D9.某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2+,对农作物和人畜都有害,欲采用化学法除去有害成分,最好是加入下列物质中的()A.食盐、硫酸B.胆矾、石灰水C.铁粉、生石灰D.苏打、盐酸解析:铁粉能除去Cu2+,生石灰能中和H+且能沉淀Fe2+。答案:C10.网络上曾曝出一些企业将污水通过高压水井直接注入地下,村民因饮用污染水而染上怪病,“生命之源”变成“绝命之源”。下列关于污水处理的下列说法中不正确的是()A.含磷洗衣粉的排放会导致水体富营养化,有利于藻类生长,应提倡使用含磷洗衣粉B.可将生活污水处理成“中水”用于灌溉C.治污之本在于治源,应大力提倡绿色化学D.活性污泥法是一种生物化学方法,可处理污水解析:含磷洗衣粉的排放会导致水体富营养化,使藻类猛长,造成水中缺氧,水生生物死亡,造成水污染。答案:A二、非选择题(本题包括3小题,共50分)11.(16分)自然环境提供的能够为人类利用的淡水资源并不丰富,地球上海水总量约为1.41018 t,是人类理想的淡水资源库。电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示:(1)海水(填“能”或“不能”)直接通入到该装置中,理由是。(2)a连电源的极,b连电源的极。(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,理由是,可用于哪些工业?。解析:海水中有些悬浮杂质不能被离子交换膜除去,相反这些悬浮杂质会破坏离子交换膜,所以在进入装置前必须除去,从电源连接电极名称可判断,阴极连电源的负极,阳极连电源的正极,利用电场作用,阳离子即Na+、H+移向阴极,阴离子即Cl-移向阳极,但在离子交换膜的选择性透过作用下,阳离子透过阳离子交换膜,阴离子透过阴离子交换膜,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;排出的浓水中含有大量盐分,直接排入环境中会导致土壤盐碱化,故不能直接排放;浓水含NaCl较多,精制后,可用于氯碱工业或海水提盐工业。答案:(1)不能海水中含有一些悬浮杂质,会破坏离子交换膜(2)负正(3)浓水淡水(4)在电场作用下,海水中阴离子移向阳极,透过阴膜,被阳膜阻挡在浓水室,阳离子移向阴极,透过阳膜,被阴膜挡在浓水室,形成含盐多的浓水和含盐少的淡水(5)不能排出浓水中含大量盐分,直接排放会导致土壤盐碱化可用于氯碱工业或海水提盐工业12.(16分).石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。(1)石油分馏时,在不断向(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品,该过程为操作过程。(2)石油裂化分为热裂化、和加氢裂化,裂化的目的是提高的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒,并使全部煤炭颗粒进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和存在下与作用生成液体燃料的过程。.从石油和煤中可以得到多种化工资源,如用来生产苯酚和丙酮的丙烯和苯,其生产流程如下:回答下列问题:(1)石油分馏时可以得到一些丙烯,但远不能满足生产需要,把石油分馏产品中的重油经过可得到更多丙烯。(2)从煤焦油中分离得到苯的方法为。(3)生产流程中和的反应类型分别为、。(4)写出反应和的化学方程式、。解析:.(1)石油分馏时,向分馏塔中不断加入原料的同时就可在分馏塔上下两部分得到产品,因而石油的分馏是一个连续操作过程。(2)为了提高原油炼制过程中轻质燃油特别是汽油的产量,通常采用裂化的方法进行深加工,石油的裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化。(3)煤的洗选技术是通过物理方法和表面化学方法将原煤中的可燃物和非可燃物进行分离,使灰分和硫的含量显著降低,从而减少燃烧中烟尘、二氧化硫等污染物的排放。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒,并使全部煤炭颗粒浮动进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂条件下与氢气作用生成液体燃料的过程。.通过裂解可以从重油中得到更多丙烯、乙烯等产品;煤焦油的主要成分为苯及苯的同系物、稠环芳香烃等,只能用分馏的方法分离出苯;反应使丙烯中的不饱和键变为饱和键,故属于加成反应,反应中使有机物加氧,属于典型的氧化反应,可以利用元素守恒写出两个化学方程式。答案:.(1)分馏塔连续(2)催化裂化轻质燃料油(或汽油)(3)硫(S)浮动(4)催化剂氢气(H2).(1)裂解(2)分馏(3)加成反应氧化反应(4)CH3CHCH2+O2+13.(18分)石油和煤都是重要的能源和化工原料,如图1是煤化工产业链的一部分。图1图2试用所学知识,解决下列问题:(1)柴油是由石油加工得到的重要产品,它在燃烧时往往冒黑烟,可能的原因是。(2)煤经过干馏可以得到焦炉气、煤焦油和焦炭等。煤焦油经过(填加工方法)可得到芳香族化合物。(3)煤的直接液化是煤和适当溶剂混合在高温和存在下与作用生成液态燃料的过程。(4)煤和石油等化石燃料燃烧排放的大量二氧化碳会引起全球气候变暖。一种新的处理方法是将二氧化碳气体通入含有长石(地壳中最常见的矿石,含量高达60%)成分的水溶液里,其中一种反应的化学方程式:KAlSi3O8+CO2+2H2OKHCO3+X+3SiO2,则X的化学式为。(5)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如图2所示:FeS2Fe2+SO42-Fe3+这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为,第二步反应的离子方程式为。(6)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨空气混合气体中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值;曲线表示实际生产情况。当氨氧化率达到100%,理论上n(O2)n(NH3)=,实际生产将维持在1.72.2之间,原因是。解析:(1)如果燃烧时氧气不充足,会不完全燃烧,有碳颗粒生成,会有黑烟产生;(2)从煤焦油中得到芳香族化合物常用分馏的方法制备;(3)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂存在下与H2O作用生成液体燃料的过程;(4)根据化学方程式:KAlSi3O8+CO2+2H2OKHCO3+X+3SiO2和质量守恒定律分析,反应前K:1个,反应后:1个,则X中不含K;反应前Al:1个,反应后应:1个,则X中含有1个Al,依此类推,X中还含有3个O,3个H,则X的化学式为Al(OH)3;(5)第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O,生成物有Fe2+和SO42-,根据化合价升降总数相等以及原子守恒,反应的离子方程式为:2FeS2+7O2+2H2O4H+2Fe2+4SO42-;Fe2+具有还原性,可被氧气氧化为Fe3+,根据化合价升降总数相等以及原子守恒,反应的离子方程式为:4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O;(6)由氨氧化的化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O,可知氨氧化率达到100%,理论上n(O2)n(NH3)=54=1.25;O2浓度太小不利于NH3的转化,n(O2)n(NH3)值为2.2时氨氧化率已接近100%。答案:(1)燃烧时氧气不充足(2)分馏(3)催化剂水(4)Al(OH)3(5)2FeS2+7O2+2H2O4H+2Fe2+4SO42-4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O(6)1.25O2浓度太小不利于NH3的转化,n(O2)n(NH3)值为2.2时NH3氧化率已近100%
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