2024年中考化学专题复习专题1 ---能源的开发和利用

专题13 能源的开发和利用 1. 三大化石燃料：煤、石油、天然气（均为混合物，并且均为不可再生能源） a) 煤——“工业的粮食” i. 煤中主要含碳元素。 ii. 煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致酸雨） iii. 为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。（干馏是化学变化） b) 石油——“工业的血液” i. 石油中主要含碳、氢元素。 ii. 汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。 iii. 利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分馏是物理变化） iv. 由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。 c) 天然气 i. 天然气的主要成分是甲烷（沼气）。 ii. 甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。 iii. 甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。 iv. 甲烷的化学性质：可燃性。 v. 甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝色火焰。） vi. 在我国农村，使用沼气的好处如下： ① 可以解决生活用燃料问题； ② 改善农村环境、卫生状况； ③ 提高肥效。 d) 可燃冰：科学家们在海底发现了大量可燃冰，它是一种甲烷水合物，是甲烷与水在低温高压下形成的。 i. 可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。 ii. 可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的温室效应。 2. 我们对待化石燃料的态度：合理开采、减少使用、综合利用。 3. 化学反应中的能量变化 a) 探究化学反应中的能量变化 【实验操作】在一支试管中加入几小段镁条，再加入5mL盐酸，观察现象，并用手触摸试管外部。 【实验现象】剧烈反应，产生大量气泡；放热；镁条逐渐变小或消失。 【实验结论】镁条与盐酸发生化学反应并放出热量。 【化学方程式】Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ b) 有些化学反应可以产生热量，如：可燃物的燃烧；铝、镁等金属和盐酸反应等。 有些化学反应会吸收热量，如一些条件为“高温”的反应。 c) 使燃料充分燃烧的方法： ① 加大空气的量； ② 增大燃料与空气的接触面积。 实例：将块状的煤加工粉碎成煤粉，或者制成蜂窝煤等。 d) 燃料充分燃烧的意义： ① 使有限的能源发挥最大的作用（放热多、节省能源）； ② 降低环境污染的程度。 e) 燃料不充分燃烧的后果： ① 使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源； ② 产生大量的CO等物质，污染空气。 4. 燃料燃烧对空气的影响 a) 煤燃烧时排放出SO2、NO2等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 b) 酸雨危害的模拟实验 【实验操作】向一个空集气瓶和一个充满SO2的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。 【实验现象】见下表 加入的物质 现象 水 SO2加水 植物叶子或果皮 无明显变化 植物叶子或果皮变黄 镁条或锌粒 无明显变化 镁条或锌粒表面有气泡产生 大理石或石灰石 无明显变化 大理石或石灰石表面有气泡产生，并且变得粗糙 【实验结论】酸雨呈酸性，能与多种物质发生反应。 c) 酸雨的危害： ① 腐蚀大理石建筑、钢铁制品； ② 污染江河湖海，使土壤酸化； ③ 影响水中动植物生长，破坏森林、农作物的生长。 ④ 直接危害人体健康，甚至使人死亡。 d) 酸雨形成的反应原理：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4 来源：含硫煤的燃烧、工厂废气、汽车尾气等排放的氮、硫的氧化物。 5. 防治燃料燃烧造成的空气污染 a) 酸雨的防治： ① 工厂废气处理后排放； ② 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤； ③ 改善汽车用燃料（如压缩天然气CNG和液化石油气LPG）； ④ 减少煤、石油等化石燃料的燃烧，大力开发使用新燃料、新能源。 b) 减少汽车尾气对空气的污染 ① 改进发动机的燃烧方式，以使汽油能够充分燃烧； ② 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质； ③ 使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。 6. 使用和开发新的燃料及能源 a) 乙醇 i. 乙醇俗称酒精，化学式为C2H5OH。 ii. 乙醇的物理性质：无色、有特殊气味的液体，易挥发，易溶于水（能与水以任意比例互溶），并能溶解多种有机物。 iii. 乙醇具有可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2O iv. 乙醇的用途：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料；重要的化工原料；制成车用乙醇汽油；制造消毒剂；制造醋酸、饮料、香精、染料等。 v. 车用乙醇汽油：车用乙醇汽油是将变形