課時作業(yè)20資源綜合利用環(huán)境保護(hù)一、選擇題1在“綠色化學(xué)工藝”中，理想狀態(tài)是反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%。下列反應(yīng)類型能體現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)性”原則的是()置換反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)加聚反應(yīng)酯化反應(yīng)ABC只有 D只有【解析】據(jù)四種基本反應(yīng)類型的定義即判斷出只有化合反應(yīng)產(chǎn)物唯一。在有機(jī)反應(yīng)類型中，取代反應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)的產(chǎn)物均不唯一，而加成產(chǎn)物、加聚產(chǎn)物唯一，反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化成期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%。【答案】A2下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是()A石油裂解得到的汽油是純凈物B石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C天然氣是一種清潔的化石燃料D水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料【解析】汽油是由含碳原子數(shù)為511的烷烴和烯烴等組成的混合物，A項(xiàng)錯誤；石油產(chǎn)品中有些不含雙鍵的烴類物質(zhì)不能用于聚合反應(yīng)，B項(xiàng)錯誤；以甲烷為主要成分的天然氣是一種很好的清潔燃料，C項(xiàng)正確；水煤氣是通過煤的氣化得到的氣體燃料，D項(xiàng)錯誤。【答案】C3下列石油的煉制和加工過程，屬于物理變化的是()A分餾 B重整C裂化 D裂解【答案】A4下列敘述不正確的是()A天然氣的主要成分是甲烷，是一種清潔、不可再生的化石燃料B煤的干餾、氣化和液化都發(fā)生了化學(xué)變化C石油的分餾、裂化和裂解都發(fā)生了化學(xué)變化D煤干餾和石油分餾都能獲得烴類物質(zhì)【答案】C5下列關(guān)于有機(jī)高分子化合物的說法不正確的是()A有機(jī)高分子化合物稱為聚合物，是因?yàn)樗鼈兇蟛糠质怯尚》肿油ㄟ^聚合反應(yīng)制得的B有機(jī)高分子化合物的相對分子質(zhì)量很大，但其結(jié)構(gòu)是若干鏈節(jié)的重復(fù)C對于一種高分子材料，n是一個整數(shù)值，因而它的相對分子質(zhì)量是確定的D高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類【解析】有機(jī)高分子化合物分為天然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類，合成高分子化合物可由小分子通過聚合反應(yīng)制備。對于高分子化合物來說，它們的結(jié)構(gòu)均是由若干個鏈節(jié)組成的，但聚合度n不是確定值，通常其相對分子質(zhì)量是一個大致范圍。故選項(xiàng)C錯誤?！敬鸢浮緾6下列說法中正確的是()A煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來B將煤在空氣中加強(qiáng)熱使之分解的過程，稱為煤的干餾，也叫煤的焦化C將石油分餾得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料D用溴的四氯化碳溶液可鑒別分餾獲得的汽油和裂化獲得的汽油【解析】A項(xiàng)，煤中不含苯和甲苯，煤干餾后從煤焦油或出爐煤氣中能分離出來苯和甲苯，錯誤；B項(xiàng)，煤在隔絕空氣加強(qiáng)熱的情況下分解的過程稱為煤的干餾，而不是在空氣中，錯誤；C項(xiàng)，石油分餾主要得到汽油、煤油等，乙烯、丙烯等可通過石油裂化、裂解獲得，錯誤；D項(xiàng)，分餾獲得的汽油主要成分是飽和烴，裂化獲得的汽油中含有不飽和烴，二者可用溴的四氯化碳溶液鑒別，正確?！敬鸢浮緿7下列有關(guān)說法正確的是()石油裂解得到的汽油可與溴水反應(yīng)石油的分餾是化學(xué)變化石油的分餾實(shí)驗(yàn)中，溫度計水銀球插入液面以下，因?yàn)樗鼫y的是混合液的溫度石油分餾得到的汽油仍是混合物A BC D【解析】石油的分餾是依據(jù)各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同經(jīng)加熱汽化和冷凝而分離的操作，故為物理變化，錯；石油分餾實(shí)驗(yàn)中，溫度計水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶支管口處，以測量餾出蒸氣的溫度，故錯?！敬鸢浮緾8下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煤的干餾的實(shí)驗(yàn)裝置。下列敘述錯誤的是()A上圖實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化B液體X的pH>7，液體Y是黑色黏稠狀的煤焦油C氣體Z易燃，可還原CuO，也可使溴水褪色D液體Y是一種純凈物【解析】煤的干餾產(chǎn)物有NH3，易溶于水而呈堿性，pH>7，同時還生成了煤焦油，它的主要化學(xué)成分為芳香族化合物，是難溶于水的黏稠液體。煤干餾的氣體產(chǎn)物中的氫氣、一氧化碳具有還原性，可以還原CuO，氣體產(chǎn)物中的C2H4可使溴水褪色?！敬鸢浮緿9利用石油裂化和裂解得到的乙烯、丙烯合成丙烯酸乙酯的路線如圖：已知：CHOCOOH下列判斷正確的是()A生成有機(jī)物的原子利用率為100%B有機(jī)物在一定條件下均可發(fā)生加聚反應(yīng)C丙烯酸乙酯在稀硫酸中不能發(fā)生水解反應(yīng)D有機(jī)物在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)可得【解析】A項(xiàng)，生成有機(jī)物的反應(yīng)還有H2O生成，原子利用率不是100%，錯誤；B項(xiàng)，有機(jī)物為CH3CH2OH，不能發(fā)生加聚反應(yīng)，錯誤；C項(xiàng)，丙烯酸乙酯結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCOOCH2CH3，該有機(jī)物在稀硫酸中能發(fā)生水解反應(yīng)，錯誤；D項(xiàng)，CH3CH=CH2和CH2=CHCHO在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)可生成，正確?！敬鸢浮緿10PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。部分城市已將PM2.5列入空氣質(zhì)量播報指標(biāo)。下列有關(guān)說法中不正確的是()A空氣中PM2.5含量較高時，容易引起呼吸系統(tǒng)疾病B國家應(yīng)該大力開發(fā)和使用太陽能、風(fēng)能、天然氣等可再生能源來降低環(huán)境污染CPM2.5在空氣中不一定能形成氣溶膠D研制開發(fā)燃料電池汽車，減少機(jī)動車尾氣排放，在某種程度上可以減少空氣中PM2.5含量【解析】A項(xiàng)，空氣中PM2.5含量較高時，由于微粒粒徑較小，易被人直接吸入呼吸道內(nèi)，從而引起呼吸系統(tǒng)疾病，正確；B項(xiàng)，天然氣是不可再生能源，錯誤；C項(xiàng)，PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，如果其直徑介于1100 nm之間，則能形成氣溶膠，否則不能，正確；D項(xiàng)，研制開發(fā)燃料電池汽車，就可以減少機(jī)動車化石燃料的燃燒，進(jìn)而可以減少汽車尾氣的排放，因此可以減少固體顆粒物的排放，所以在某種程度上可以減少空氣中PM2.5含量，正確?！敬鸢浮緽二、非選擇題11綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段，它的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中都實(shí)現(xiàn)凈化和無污染。(1)下列各項(xiàng)符合“綠色化學(xué)”要求的是_。A處理廢棄物 B治理污染點(diǎn)C減少有毒物 D杜絕污染源(2)在我國西部大開發(fā)中，某地為籌建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你認(rèn)為可行的是_。A建在西部干旱區(qū)可以脫貧致富B應(yīng)建在水資源豐富和交通方便且遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)C企業(yè)有權(quán)自主選擇廠址D不宜建在人口稠密的居民區(qū)(3)某化工廠排放的污水中含有Mg2、Fe3、Cu2、Hg2四種離子。某同學(xué)設(shè)計了從該污水中回收純凈的金屬銅的方案。在能制得純銅的方案中，哪一步操作會導(dǎo)致環(huán)境污染？_。應(yīng)增加哪些措施防止污染_。【解析】(1)根據(jù)題干描述：綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段，因此應(yīng)從“源頭”上杜絕。(2)化工基地的籌建首先不宜建在人口稠密的居民區(qū)，同時要考慮水資源和交通問題。(3)第步由于汞的沸點(diǎn)低、易揮發(fā)、有毒，因此會造成環(huán)境污染?！敬鸢浮?1)D(2)BD(3)第步增加冷凝回收裝置12如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探索的課題，將石油分餾得到的重油進(jìn)行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。資料一：石蠟是含有2030個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。資料二：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖所示(部分夾持裝置已略)。實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到燒瓶中固體石蠟先熔化，試管中有少量液體凝結(jié)，試管中酸性KMnO4溶液褪色，實(shí)驗(yàn)后試管中液體具有汽油的氣味。(1)為保證實(shí)驗(yàn)成功，實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是_；裝置中較長導(dǎo)管的作用是_。(2)試管中少量液體凝結(jié)說明了_。(3)試管中溶液褪色說明了_。(4)能否用試管中的液體萃取溴水中的溴？_(填“能”或“不能”)，理由是_。(5)石油裂化的重要意義是_。(6)假設(shè)石蠟分子式為二十烷(C20H42)，寫出石蠟催化裂化生成烯烴C5H10的化學(xué)反應(yīng)方程式_?！窘馕觥?1)裝入藥品之前要先檢驗(yàn)裝置的氣密性。依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理，設(shè)置了長導(dǎo)管，其作用除導(dǎo)氣外，還可以冷凝氣體。(2)依據(jù)催化裂化原理，試管中有液體生成，說明生成了含有5個碳原子以上的烴。(3)試管中的酸性KMnO4溶液褪色說明生成了常溫、常壓下呈氣態(tài)的含5個碳原子以下的烯烴。(4)由于裂化產(chǎn)物中有烯烴生成，易與溴發(fā)生加成反應(yīng)，所以不能用來萃取溴水中的溴。(5)石油裂化的主要目的是獲得更多的輕質(zhì)燃油，特別是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。(6)C20H42第一步裂化生成C10H22和C10H20，C10H22再裂化生成C5H12和C5H10?！敬鸢浮?1)檢驗(yàn)裝置的氣密性導(dǎo)氣、冷凝氣體(2)裂化生成了含有5個碳原子以上的烴(3)裂化生成了碳原子數(shù)小于5的烯烴(4)不能裂化產(chǎn)物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反應(yīng)(5)可以提高石油產(chǎn)品中輕質(zhì)燃油特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量(6)C20H42C10H22C10H20 二十烷癸烷癸烯C10H22C5H12C5H10癸烷戊烷戊烯13(1)如圖是石油分餾塔的示意圖。關(guān)于a，b，c三種餾分，下列說法正確的是_(填字母)。Aa的沸點(diǎn)最高Bb的熔點(diǎn)最低Cc的平均相對分子質(zhì)量最大D每一種餾分都是純凈物(2)裂化汽油中除含有C5C11的烷烴外，還含有C5C11的烯烴及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化學(xué)方法檢驗(yàn)?zāi)沉鸦蜆悠分泻邢N及苯的同系物，實(shí)驗(yàn)步驟為先逐滴加入_振蕩，如果看到_，則證明有_存在。繼續(xù)逐滴加入_至_為止，靜置，用分液漏斗分出_(填“上”或“下”)層的裂化汽油樣品，再加入_振蕩，如果看到_，則證明裂化汽油中有_存在?！窘馕觥?1)由題圖可知，a先分餾出來，c較a、b最后分餾出來，故熔沸點(diǎn)高低順序?yàn)閍<b<c，熔沸點(diǎn)越高，烴中含碳原子數(shù)越多，其相對分子質(zhì)量越大。(2)因?yàn)橄N可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色，根據(jù)這一性質(zhì)差異，則先用溴水檢驗(yàn)烯烴的存在，再用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)苯的同系物的存在。向樣品中逐滴加入溴水，振蕩，如看到溴水褪色，則證明有烯烴存在。繼續(xù)逐滴加溴水至不再褪色為止，用分液漏斗分出上層的裂化汽油樣品，因?yàn)榧幼懔夸逅?，生成的鹵代烷及水的密度均比烷烴和苯的同系物大，所以上層應(yīng)是烷烴和苯的同系物的混合物。向分出的上層樣品中加入酸性KMnO4溶液，如果紫色褪去，則證明有苯的同系物存在?！敬鸢浮?1)C(2)溴水溴水褪色烯烴溴水不褪色上酸性KMnO4溶液溶液褪色苯的同系物14直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題，將煙氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，最終生成硫酸鈣。硫酸鈣可在如圖所示的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應(yīng)器中與甲烷反應(yīng)，氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳，從而有利于二氧化碳的回收利用，達(dá)到減少碳排放的目的。請回答下列問題：(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中，引發(fā)的主要環(huán)境問題有_。(填寫字母編號)A溫室效應(yīng) B酸雨C粉塵污染 D水體富營養(yǎng)化(2)在煙氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前，需通一段時間的二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時控制漿液的pH，此時漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣。二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為_。亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化成硫酸鈣的化學(xué)方程式為_。【解析】(1)煤燃燒的產(chǎn)物中有CO2、煙塵以及SO2，分別導(dǎo)致溫室效應(yīng)、粉塵污染和酸雨。沒有營養(yǎng)元素排入水中，不會引起水體富營養(yǎng)化。(2)CO2與CaCO3反應(yīng)生成易溶的Ca(HCO3)2。亞硫酸氫鈣具有還原性，可被氧化為硫酸鈣?！敬鸢浮?1)A、B、C(2)Ca(HCO3)2(或碳酸氫鈣)Ca(HSO3)2O2=CaSO4H2SO4