【化学】人教版必修2同步精练精析：4.2资源综合利用_环境保护(人教版必修2)

金太阳新课标资源网

[精练精析]4.2资源综合利用 环境保护（人教版必修2）

【典例导悟】

【典例1】煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是

ACO、H2、N2 BCO、CH4、H2 CCO、CH4、CO2 DCH4、H2、O2

【规范解答】选B。CO和H2为煤气的主要成分；CH4是天然气的主要成分，故选B。 【互动探究】（1）煤气化的化学方程式如何书写？

（2）家用液化石油气的主要成分是什么？为什么冬天温度很低时，会出现气流不畅的情况？ 提示：（1）煤气化的化学方程式为： C（s）+H2O（g）

CO(g)+H2(g)。

（2）液化石油气的主要成分是低级的烷烃，当冬天温度很低时，其中的丁烷等会变成液体，而使气流不畅。

【规律方法】煤的干馏、气化和液化，石油的裂化、裂解均为化学变化，石油的分馏属于物理变化。煤的气化和液化的目的是把煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率；石油的分馏目的是得到汽油、煤油、柴油等轻质油，石油的裂化与裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等化工基本原料。

【变式训练】1.（2010·徐州高一检测）下列转化不属于煤或石油的综合利用的是（ ） A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭

B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料 C.将煤变为煤饼作燃料

D.将石油裂解制得乙烯等化工原料

【解析】选C。A项煤的干馏和B项煤的液化属于煤的综合利用，而将煤变成煤饼作燃料是为了提高煤的利用率，不属于综合利用，D项石油裂解属石油的综合利用，故选C。 2.如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是（ ）

金太阳新课标资源网

A.图示实验中发生了化学变化

B.实验后水溶液的pH>7，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等 C.气体Z易燃，可以还原氧化铜 D.液体Y是一种纯净物

【解析】选D。煤的干馏发生了化学变化，产物有粗氨水（使水溶液pH>7），粗苯（包括苯、甲苯、二甲苯）密度小于水的密度，在上层，煤焦油（包括苯、酚类、沥青等物质）为液体Y，焦炉气（包括H2、CH4、CO、C2H4）易燃，能还原CuO，故选D。

【典例2】保护环境已成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是 A.发电厂的煤经脱硫处理 B.将煤转化为水煤气作燃料 C.回收并合理处理聚乙烯塑料废物 D.电镀废液经中和后直接排放

【规范解答】选D。将煤脱硫、转化为水煤气燃烧，可以防止造成环境污染的SO2气体生成，A、B均正确；废物回收有利于环保，C正确；工业生产上常用氰化物配制电镀液，由于CN- 有剧毒，中和后直接排放会污染环境。

【互动探究】（1）“钙基固硫”是向煤中加入CaCO3，这样既能除去硫，又能变废为宝，请用化学用语解释。

（2）氮氧化物也是大气污染物之一且比硫氧化物的消除难度大，一般用NH3或CH4在一定条件下使之转化为N2、CO2和H2O等无害物质，请写出NH3和CH4分别与NO反应的化学方程式。

金太阳新课标资源网

【变式训练】三峡工程是目前世界上最大的水利枢纽，它所提供的清洁、廉价、再生的水电，相当于每年烧5 000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于控制（ ）

①氮氧化物的排放 ②酸雨的形成 ③臭氧空洞扩大 ④“温室效应” ⑤白色污染 A.①② B.②④ C.③④ D.①②⑤

【解析】选B。减少了原煤的燃烧，就减少了二氧化碳和二氧化硫的排放。二氧化硫的排放是导致酸雨的主要原因，二氧化碳的排放是加剧“温室效应”的主要原因。 【学业达标训练】

1.煤是一种重要的能源，含有硫元素，燃烧时会生成SO2，下列说法正确的是( ) A.煤是含硫化合物 B.煤是一种可再生能源

C.在水吸收SO2的过程中只发生物理变化 D.SO2是酸性氧化物，被云雾吸收后可转化成酸雨

【解析】选D。煤是由多种无机物和有机物组成的复杂的混合物，其作为一种化石燃料是不可再生的，A、B错误。SO2是一种酸性氧化物，其溶于水中部分SO2和H2O发生反应生成H2SO3，也可被云雾吸收形成酸雨，C不正确，D正确。 2.（多选）下列关于石油的说法不正确的是（ ） A.所含基本元素是碳和氢，所以石油属于烃 B.主要是烃类混合物，所以有固定的沸点

C.主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物 D.石油分馏得到的汽油是混合物

【解析】选A、B。石油是由各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物，主要成分是烃，没有固定的熔、沸点，石油分馏所得每一种馏分仍是混合物，故A、B不正确。 3.下列有关化学与生活的说法不正确的是（ ） A.采用原煤脱硫技术，可减少燃煤产生的SO2 B.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可用作木材防腐剂 C.自来水厂可用氯气来杀菌消毒，因此氯气无毒

金太阳新课标资源网

【解析】选C。原煤脱硫，可减少SO2的排放，减少空气污染，A正确；Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，可作防腐剂，B正确；Cl2有毒，具有强氧化性能杀菌消毒，C错误；维生素C具有还原性，可作抗氧化剂，D正确。

4.（2010·醴陵高一检测）“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物，即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（ ） A.乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料 B.用甲烷与氯气制备一氯甲烷 C.用苯和液溴为原料制取溴苯

D.用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳

【解析】选A。当反应物中的原子全部转化为产物，原子利用率为100%，乙烯发生加聚反应制得聚乙烯，符合要求，而B项甲烷与氯气发生取代反应制得一氯甲烷同时还有大量副产物产生，C项反应物制得溴苯同时还生成溴化氢，D项反应物制取CO2同时还生成CaCl2和H2O，因此选A。

5.（2010·淮安高一检测）减少酸雨产生的途径可采取下列中的哪些措施：①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等 ⑤开发新能源（ ）

A.①②③④ B.②③④⑤ C.①②③⑤ D.①③④⑤

【解析】选D。煤、石油中含硫，在燃烧时会产生SO2污染环境，因此对燃料脱硫，减少煤、石油等燃料的使用，用清洁燃料或开发使用新能源均可减少大气污染物的排放，而把工厂烟囱造高，只能减少近地面污染物的浓度，而向环境中排放总量不变，因此，不会减少SO2的排放，故选D。

6.关于聚乙烯的说法正确的是（ ） A.聚乙烯是通过加聚反应生成的

B.聚乙烯具有固定的元素组成，因而有固定的熔沸点 C.聚乙烯塑料袋因有毒，故不能装食品 D.聚乙烯因性质稳定，故不易造成污染 【解析】选A。

金太阳新课标资源网

属加聚反应，A正确；因n值不确定，聚乙烯为混合物，无固定熔沸点，B错误；聚乙烯性质稳定，不会产生有害物质，可以盛装食品，但因不易降解，而造成“白色污染”，故C、D均错误。

7.化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是（ ）

A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境 B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用

C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术 D.提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染

【解析】选B。开发太阳能、核能、氢能等清洁能源代替煤、石油和天然气，有利于节约资源、保护环境，A项正确；有些添加剂补充了人体必需的元素，对人体有益，例如，食盐中添加KIO3，补充碘元素，B项错误；电池中重金属如锌、镉、铅等对水体和土壤都有污染，对它们进行分类回收和提取，有利于保护环境，C项正确；从2008年6月1日起，我国实行塑料袋有偿使用制度，可减少白色污染，D项正确。 8.下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是（ ）

A.有机高分子化合物称为聚合物，是因为它们大部分是由小分子通过加成聚合反应制得的 B.有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复 C.对于一种高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的 D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类

【解析】选C。有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类，合成高分子化合物可由小分子通过加成聚合反应制备，对于高分子化合物来说，虽然相对分子质量很大，但没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，它们的结构均是由若干个链节组成的。

9.现以C8H18为原料经裂解制得乙烯，进而制得1，2- 二溴乙烷，根据如图所示装置，结合有关知识回答问题：

金太阳新课标资源网

（1）制取乙烯的化学方程式为__________________。

（2）制取的二溴乙烷可能混有一些杂质，这些杂质可能是__________________。 （3）冷凝管的进出水方向为__________________， 使用冷凝管的目的是__________________ 。

（4）设计三种简单的实验证明广口瓶内发生的是加成反应而不是取代反应。第一种__________________ ； 第二种__________________ ， 第三种__________________ 。 【解析】

金太阳新课标资源网

（3）b处进水，a处出水使辛烷冷凝回流

（4）向广口瓶中加入适量AgNO3溶液，无淡黄色沉淀生成，证明是加成反应 向广口瓶中加入适量紫色石蕊试液，溶液不变红，证明是加成反应 用pH试纸测定广口瓶中试剂的pH，不显酸性，证明是加成反应

10.南太平洋岛国图瓦卢被迫全国移民到新西兰，该国前总理佩鲁曾声称“图瓦卢是温室效应的第一个受害者”。目前该国正面临生存环境严重恶化的局面，该国岛屿近20年来已经被海水侵蚀得千疮百孔，岛上的淡水日益减少；海水的大量侵入使土壤盐碱化，粮食和蔬菜无法正常生长。图瓦卢陆地最高处仅海拔4.5米，由于海平面日渐升高，据估计这些岛屿将在50年内被海水淹没。请根据以上材料分析：

（1）温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为因素主要是：__________。 （2）为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是__________ 。 A.减压、升温 B.增压、升温 C.减压、降温 D.增压、降温

（3）科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。

如将CO2和H2以1∶4的比例混合，通入反应器。在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程 式CO2+4H2 _____ +2H2O。

若将CO2与H2混合，在一定条件下以1∶3的比例发生反应，生成某种重要的化工原料和水，该化工原料可能是_______。

A.甲烷 B.乙烯 C.乙醇 D.苯

（4）快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是__________。 A.使用天然气等燃料 B.控制全球人口增长 C.植树造林，保护森林 D.立即减少煤和石油的燃烧

金太阳新课标资源网

答案：(1)大量燃烧煤、石油等矿物燃料 (2)D (3)CH4 B (4)C 【素能综合检测】

一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分） 1.（多选）下列说法中正确的是（ ） A.煤属于有机化合物

B.在物质变化类型上，煤的干馏过程包含了物理变化和化学变化 C.煤中含有大量的苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源 D.煤的气化和液化属于煤的综合利用

【解析】选B、D。煤是由无机物和有机物组成的混合物。煤不直接含有芳香烃，在煤的干馏过程中生成了芳香烃。

2.（2010·福州高一检测）绿色能源是指使用不会对环境造成污染和破坏的能源，下列属于绿色能源的是（ ）

A.煤 B.太阳能 C.木材 D.石油

【解析】选B。木材燃烧会产生CO2，煤、石油燃烧不仅产生CO2，还会产生大气污染物，太阳能属于可再生能源且无污染，故选B。 3.下列做法中不符合“绿色化学”思想的是( ) A．以水性涂料代替油性涂料 B．以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂

C．实验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理 D．在通风橱中制氯气时不用NaOH溶液吸收尾气

金太阳新课标资源网

【解析】选D。油性涂料中含有有机溶剂，其挥发会造成大气污染。磷元素是营养元素，大量使用含磷洗涤剂会造成赤潮等水污染。有毒有害物质分类收集、统一处理，能够减少污染。在通风橱中制取Cl2，尾气不用NaOH溶液处理，会逸散到大气中造成大气污染。 4.（2010·三明高一检测）下列说法正确的是（ ） A.石油分馏获得的汽油是纯净物 B.石油的裂化是物理变化 C.煤干馏后可以得到粗苯 D.石油的裂解可以得到氯乙烯

【解析】选C。分馏是利用物质沸点不同来分离液体物质的方法，石油分馏时得到的每一种馏分仍为混合物，A错误；石油裂化是指在一定条件下将含碳原子数较多，相对分子质量较大的烃断裂为含碳原子数较少，相对分子质量较少的烃的过程，属化学变化，B错误；煤干馏可以得到粗苯、煤焦油等物质，C正确；石油是烃类物质的混合物，裂解产物仍然为烃，不会生成氯乙烯，D错误。

5.某高分子化合物的部分结构如下，下列说法不正确的是（ ）

A.聚合物的链节是

B.聚合物的分子式为（C2H2Cl2）n C.聚合物的单体是CHCl==CHCl

D.若n为聚合度，则其相对分子质量为97n

【解析】选A。因为单键可以旋转，故分子中氯原子在上方 或在下方一样，该分子为加聚产物，其单体为 ，

链节 为

n为聚合度，相对分子质量为97n。

二、非选择题（本题包括3小题，共30分）

金太阳新课标资源网

（1）指出图中仪器名称：a _____ ，d _____ 。

（2）仪器d的作用是_____ ，c中液体有____和_____ ，其中无机物里溶有_____ ，可用_____检验出来。有机物可以通过_____的方法使其中的重要成分分离出来。 （3）e处点燃的气体主要成分有_____ ，火焰的颜色是 _____ 。

【解析】本题是关于煤干馏的实验，根据煤干馏的主要产品，b中得到的应是焦炭，c中得到的应是粗氨水和煤焦油，e处点燃的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨，呈碱性，可用酚酞溶液等检验；煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物，应用分馏的方法分离；焦炉气的主要成分有H2、CH4、CH2==CH2、CO，燃烧时呈淡蓝色火焰。 答案：（1）酒精喷灯 烧杯

（2）盛装冷水对蒸气进行冷却 粗氨水 煤焦油 氨酚酞溶液等 分馏 （3）H2、CH4、CH2==CH2、CO 淡蓝色 7.（9分）根据下图所示回答下列问题：

（1）写出A、E、G的结构简式： A _____ ，E _____ ，G _____ 。 （2）反应①的化学方程式是_____ ， 反应③的化学方程式是_____.

（3）写出①、④的反应类型：① _____ ，④ _____ 。

金太阳新课标资源网

金太阳新课标资源网

【解析】根据框图中D、F的分子式知，D分子中含有碳碳双键，结构简式为CH2==CHCl；F分子是饱和的，结构简式为HOCH2—CH2OH，逆推得C的结构简式为CH2ClCH2Cl，B为氯气。由C、F的结构简式可以判断，反应④为取代反应。D发生加聚反应生成E，E为聚氯乙烯。F与G在浓硫酸作用下加热发生缩聚反应，据所得产物的结构简式可知G为 HOOCCH2CH2CH2CH2COOH。 答案：

［实验·探究］

8.（11分）煤是一种常用的燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧，或将废气净化后再排放。 （1）将煤直接进行燃烧，造成环境污染的主要方面之一是形成硝酸型酸雨。 ①写出有关物质转化为硝酸的化学方程式_____ 。

②以下是对硝酸型酸雨的评价，其中正确的是_____(用序号填空）。 a.杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统； b.对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害； c.破坏臭氧空洞；

d.硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐，向植物提供氮肥。

（2）下图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图，试写出在废气脱硫并形成副产物的过程中所发生的主要化学反应的化学方程式_____ 。

金太阳新课标资源网

金太阳新课标资源网

（3）脱硫以后，在废气中含量明显增加的不良气体是_____ （写物质名称），它对环境的负面影响是_____。

（4）检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是____。

【解析】 (1)形成硝酸型酸雨，这说明煤燃烧生成NO和NO2等氮氧化物，NO跟O2反应生成NO2，NO2跟H2O反应生成HNO3。硝酸型酸雨有它的危害性，但它所含有的氮元素又是植物所需要的主要肥料之一。因此应该一分为二地评价酸雨的利与弊。这里不是对NO和NO2的评价，而是对硝酸型酸雨的评价，该酸雨对臭氧层没有破坏作用。 （2）由图可知，脱硫是硫元素转化为CaSO4，最终产品是CaSO4·2H2O。

(3)通过问题（2)的解答可知，在脱硫的同时生成了CO2，并且CO2与SO2以等物质的量代换。 （4）检验SO2的高效试剂是品红溶液，并且这里没有干扰因素。 答案：（1）①2NO+O2====2NO2， 3NO2+H2O====2HNO3+NO ②a、b、d （2）CaCO3+SO2====CaSO3+CO2， 2CaSO3+O2====2CaSO4， CaSO4+2H2O====CaSO4·2H2O

(3)二氧化碳 使“温室效应”加剧，导致全球气候变暖

（4）将气体通入品红溶液观察品红是否褪色，品红褪色，说明废气中还含有SO2；品红不褪色，说明废气中不含SO2

金太阳新课标资源网

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jdue.html