跨学科实践活动06 调查家用燃料的变迁与合理使用-2024-2025学年初中化学跨学科实践活动命题探究（人教版2024）

跨学科实践活动06 调查家用燃料的变迁与合理使用 命题点一 基础实验与跨学科实践结合 命题点二 运用燃烧调控等知识解释燃料燃烧现象 命题点三 分析家用燃料的特点和优缺点 命题点四 分析未来燃料替代品的优缺点 一、 燃烧的条件 概念 通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。 条件 （1）可燃物 （2）氧气（或空气） （3）温度达到着火点 （三者缺一不可，否则不能燃烧） 二、灭火的原理和方法 方法 举例 灭火的原理 燃烧的条件决定着灭火原理，只要破坏燃烧的任何一个条件，就可以达到灭火的目的 灭火的方法 （1）清除可燃物 森林着火砍掉树木，开辟隔离带；煤气罐着，火关闭阀门等； （2）隔绝氧气（或空气） 油锅着火盖锅盖；酒精在桌面上燃烧，用湿抹布扑盖； 熄灭酒精灯，灯帽盖灭等； （3）降温到着火点以下。 油锅着火，放青菜；水灭火；吹灭蜡烛等 三、燃料燃烧的调控 1.燃料不充分燃烧的缺点： 产生的热量减少；浪费资源；产生大量的CO污染空气 。 2.使燃料充分燃烧的方法： （1）燃烧时要有足够多的空气； （2）燃料与空气有足够大的接触面。 四、化石能源 1.煤和石油 煤 石油 特点 混合物、不可再生能源 混合物、不可再生能源 主要成分 主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素 主要含碳、氢元素 炼制原理 煤隔绝空气加热，发生化学变化 利用沸点不同，通过蒸馏使各成分分离（物理变化） 炼制产品 焦炭、煤焦油、煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷） 汽油、煤油、柴油；沥青；石蜡 2.天然气（主要含碳、氢元素，主要成分是甲烷），是较清洁的能源。西气东输：输的是天然气。 甲烷 化学式 CH4 物理性质 无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。 化学性质 可燃性：CH4+2O2CO2+2H2O（发出蓝色火焰） 燃烧现象及产物检验：产生明亮的蓝紫色火焰，罩在火焰上方的干冷的烧杯内壁出现水雾，倒转烧杯，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。 沼气 主要成分 甲烷 制备 把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵产生。 可燃冰 主要成分 甲烷水合物。 优点 热值高，储量巨大，有望成为未来新能源。 缺点 若开发利用不当，可能引发地质灾害和温室效应加剧。 五、新能源的开发和利用 氢气 优点：最清洁、最理想的能源：放热量多、无污染 制备：锌与稀硫酸：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 电解水：2H2O2H2+O2 目前不能广泛使用的原因：制取氢气成本太高且贮存困难 其他能源 太阳能、风能、潮汐能、核能、生物质能等 命题点一 基础实验与跨学科实践结合 【典例1】（1）某同学为探究可燃物燃烧的条件，按图A、图B所示装置进行对比实验： 资料：白磷的着火点为40 ℃，红磷的着火点为260 ℃。  ①仪器a的名称是 。  ②用图A所示装置进行实验，观察到的现象如下：铜片上的白磷燃烧，而红磷不燃烧，说明可燃物燃烧需要的条件是 ；而铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧，说明可燃物燃烧需要的条件是 。 ③再用图B所示装置进行实验，通氧气时，热水中的白磷 。  ④图A中热水的作用是 。 （2）我国居民家用燃料的使用经历了如图甲所示的发展历程(括号内表示主要成分)。 ①柴草、蜂窝煤、液化石油气、天然气充分燃烧后，都会产生二氧化碳，是因为它们都含有 。  ②如图乙在引燃蜂窝时，先在炉膛中自下而上依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤，然后将进风口打开，点燃废报纸。打开进风口的目的是 ，先点燃废报纸是因为 。  ③相同体积的气体含有相同的分子数，将液化石油气的气灶改为燃烧天然气的气灶，则需要 (填“开大”或“关小”)进风口。 【答案】（1）烧杯 温度达到可燃物的着火点 与空气(氧气)接触 燃烧　 隔绝氧气，提供热量 （2）碳元素 让氧气与可燃物充分接触 废报纸的着火点最低 关小 【变式1-1】研究性学习小组以“探究燃烧的奥秘”为主题展开探究。 【任务一】认识燃烧 （1）镁条、红磷、蜡烛在氧气中燃烧的共同特点有 (填序号)。 a．剧烈反应     b．产生气体    c．发光发热 【任务二】探究燃烧条件 小组同学设计了如下图所示的装置： （2）制取氧气可以选择 装置(填序号)。写出发生反应的化学方程式 。 （3）连接装置后，可以看到C装置U形管内的白磷燃烧，写出白磷燃烧的化学方程式 。 （4）C装置中用含NaOH的热水和浸有NaOH溶液的脱脂棉，作用是 。 【任务三】调控燃烧 （5）“烟囱效应”是拍空气沿着具有垂直坡度的空间上升或下降，从而造成空气加强流动的现象。火锅通常在铜锅上方出烟口处加上一个细长的“烟囱”，热空气从上方逸出，外界空气从下方进入，从而使炭火充分燃烧下列说法正确的是 (填序号)。 a．取下铜锅上方的“烟囱”，不会使火势减弱 b．其他条件相同，温度升高，空气的密度变小 c．加高工厂烟囱可以提高燃烧效率，减少酸雨的产生 d高层建筑发生火灾时，严禁乘坐电梯逃生 【答案】（1）ac （2）A （3） （4）吸收五氧化二磷，防止空气污染 （5）bd 【解析】（1）镁条在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体；红磷在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，产生大量白烟；蜡烛在氧气中剧烈燃烧，放出热量，火焰颜色呈白色（发出白光）； a、镁条、红磷、蜡烛在氧气中都剧烈燃烧，故正确； b、镁燃烧生成白色固体，没有气体产生，故错误； c、镁条、红磷、蜡烛在氧气中燃烧都发光发热，故正确； 故选ac； （2）实验室可用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，反应物为固体和液体，不需要加热，选择A装置；化学方程式为； （3）白磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为； （4）白磷燃烧生成的五氧化二磷会污染空气，用氢氧化钠溶液可吸收五氧化二磷，防止空气污染； （5）a、取下铜锅上方的“烟囱”，热空气不易逸出，外界空气不易进入，会使火势减弱，故错误； b、其他条件相同，温度升高，分子间间隙变大，气体体积变大，空气的密度变小，故正确； c、加高工厂烟囱不会影响燃烧的燃烧，不会减少二氧化硫等气体的排放，故错误； d、高层建筑发生火灾时，会造成断电，严禁乘坐电梯逃生，故正确。 故选bd。 命题点二 运用燃烧调控等知识解释燃料燃烧现象 【典例2-1】《辍耕录》中记载．杭人燃烧松木前，将其削成薄纸片状，削成薄纸片状的目的是 A．增加可燃物 B．降低松木的着火点 C．增大松木与氧气的接触面积 D．提高松木周围的氧气浓度 【答案】C 【解析】A、燃烧木柴时，通常将其劈成细条，增大了木柴与氧气的接触面积，没有增大可燃物的量，故A错误； B、物质的着火点属于其固有属性，不会随形状的改变而变化，故B错误； C、燃烧木柴时，通常将其劈成细条，增大了木柴与氧气的接触面积，使物质燃烧更充分，故C正确； D、空气中氧气的浓度几乎不变，改变可燃物形状不能改变空气中氧气的浓度，故D错误。 故选C。 【典例2-2】回答下列问题： （1）三大矿物燃料包括：煤、石油和 ； （2）随着社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，已有大量家庭使用的燃料由罐装液化石油气改为管道天然气。 ①城镇家庭经常用罐装液化石油气做燃料，烹调食物时观察到燃气灶的火焰呈现黄色，铜底出现黑色，需要将灶具的进风口 (填“调大”、“调小)。 ②若某家庭选用管道天然气作燃料，报警器应该安做在 (填“甲”或“乙”)图位置 ③试写出丁烷(C4H10)充分燃烧的化学方程式 。 （3）将一定质量的甲醇与4.4g氧气混合于密闭容器内，在一定条件下，发生如下反应；8CH3OH+xO2mCO2+nCO+16H2O。当反应物完全耗尽且全部转化为生成物时，有3.6g水生成，同时生成二氧化碳的质量为 g。 【答案】（1）天然气 （2）调大 甲 （3）3.3 【解析】（1）三大矿物燃料包括：煤、石油和天然气。 （2）①火焰呈现黄色，铜底出现黑色说明可燃性气体燃烧不充分，应增加氧气量，则应将进风口调大。 ②天然气主要成分甲烷，密度比空气小，所以报警器应该安做在燃气灶上方，如图甲。 ③丁烷燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。 （3）4.4g氧气参与反应生成3.6g水，则，x=11。 化学反应前后原子的种类和个数不变，则m+n=8，2m+n+16=8+11×2，m=6，n=2。 设生成二氧化碳的质量为a a=3.3g 【变式2-1】古代“打火机”—火折子是将少量硫磺、土纸和棉花等混合物点燃后置于竹筒中，使火种不熄灭(仅剩火星)。使用时拔下竹帽，对着竹筒吹气，即刻出现火苗。下列有关说法不正确的是 A．竹筒和竹筒内的填充物均属于可燃物 B．吹气降低了“火折子”中可燃物的着火点 C．吹气增加了竹筒里的氧气的含量，火种才重新燃烧 D．盖上竹帽竹筒里仍有少量的空气，火种才没有熄灭 【答案】B 【解析】A、土纸和棉花等具有可燃性，属于可燃物，故A正确； B、吹气会燃烧是因为补充了空气，使可燃物与空气充分接触，且可燃物的着火点为固有属性，不会降低，故B错误； C、吹气会燃烧是因为补充了空气，使可燃物与空气充分接触，故C正确； D、竹筒内火星不熄灭，仍在微弱燃烧，说明仍有空气，故D正确 故选B 【变式2-2】某兴趣小组查阅资料发现“雾霾”的主要成因是化石燃料的不完全燃烧，于是对燃烧的调控展开了系列探究。 【活动一】认识完全燃烧和不完全燃烧 （1）小组同学点燃甲、乙两支同样的蜡烛，取一只小烧杯罩住甲蜡烛的火焰。比较发现甲蜡烛火焰变小，小烧杯底出现 ，说明甲蜡烛发生不完全燃烧。 （2）可燃物完全燃烧对节能和减少污染有重要意义，请写出促进可燃物充分燃烧的方法： ①增大可燃物与氧气的接触面积； ② 。 【活动二】探究可燃物与氧气的接触面积对燃烧的影响 取三种不同形态的铁，在空气中进行加热实验，实验结果如下表： 不同形态的铁 铁丝（卷成螺旋状） 铁丝棉 铁粉（用注射器喷出） 在空气中加热的现象 __________ 快速燃烧，产生微弱的火星 剧烈燃烧，火星四射 （3）上述实验中，螺旋状的铁丝在空气中加热时的现象是 ；铁丝绵和铁粉在空气中燃烧的化学方程式为 。 得出结论：增大可燃物与氧气的接触面积，能够促进燃烧。 【活动三】探究不同可燃物燃烧时需要氧气的浓度不同 该小组同学按下图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙中的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 （4）从燃烧的条件角度分析，实验中激光笔的作用是 。 （5）图2是氧气浓度传感器测得整个实验过程中瓶内氧气浓度变化的曲线，兴趣小组分析图2对比曲线 （填A、B、C、D、E五点间组成的曲线段），得出了 “不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同”的结论。 （6）图2中曲线CD段氧气含量增大的原因是 。 （7）图3是红磷燃烧过程中的压强变化，0~t1阶段压强增大的原因是 。 【答案】（1）一层黑色固体 （2）增大氧气的浓度 （3）铁丝发红发热 （4）使红磷和白磷达到着火点 （5）BC段和DE段 （6）红磷燃烧熄灭后，瓶中下方的空气扩散到上方氧气浓度传感器周围 （7）红磷燃烧放热，温度升高，压强增大 【解析】（1）蜡烛不完全燃烧的会生成炭黑，可以看到烧杯底会出现一层黑色固体，故填：一层黑色固体； （2）促进可燃物充分燃烧的方法：增大可燃物与氧气的接触面积，增大氧气的浓度，故填：增大氧气的浓度； （3）铁丝在空气中不燃烧，在火焰上会发红发热，铁丝绵和铁粉在空气中燃烧都会生成四氧化三铁，方程式为，故填：铁丝发红发热、； （4）燃烧需要可燃物、温度达到可燃物着火点，与氧气接触，高能激光笔的作用是提供热量使红磷和白磷达到着火点，引燃白磷和红磷，故填：使红磷和白磷达到着火点； （5）由题可知，红磷先燃烧至熄灭，装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷也被点燃，BC段氧气含量迅速降低是红磷燃烧消耗氧气，C点红磷恰好熄灭，DE段氧气继续降低是白磷燃烧消耗氧气，二者对比可知不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同，故填：BC段和DE段； （6）BC段氧气含量迅速降低是红磷燃烧消耗氧气，C点红磷恰好熄灭，红磷燃烧熄灭后，瓶中下方的空气扩散到上方氧气浓度传感器周围，导致氧气溶度增大，故填：红磷燃烧熄灭后，瓶中下方的空气扩散到上方氧气浓度传感器周围； （7）红磷燃烧放热，导致温度升高，从而导致压强不断增大，故0~t1阶段压强增大的原因是红磷燃烧放热，温度升高，压强增大，故填：红磷燃烧放热，温度升高，压强增大。 命题点三 分析家用燃料的特点和优缺点 【典例3-1】煤和石油是目前使用较多的两种能源，下列有关说法错误的是 A．煤和石油都是混合物 B．煤和石油燃烧会产生大量污染，应该禁止使用 C．煤和石油是不可再生资源，应有计划的合理开采 D．煤和石油综合利用的产品很多，是重要的化工原料 【答案】B 【解析】A、煤和石油中都含有多种物质，都是混合物，故A正确； B、大量使用化石能源会造成大气污染，应对化石能源合理的开采和利用，化石能源是主要的能量来源，禁止使用是不现实、也是不科学的，故B错误； C、煤和石油的形成需要很漫长的时间，是不可再生资源，应有计划的合理开采、利用，故C正确； D、煤和石油综合利用的产品很多，如：化纤、橡胶、沥青等，是重要的化工原料，故D正确。 故选B。 【典例3-2】某市家用燃料的变迁经历了如图几个阶段： （1）煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是 和 。(填化学式)  （2）液化石油气是利用石油中各成分的 不同，将石油加热炼制得到的一种产品。 （3）根据下表可以推出家用煤气或天然气代替其他燃料的原因是__________________________　 　(至少写出一点)，写出天然气燃烧的化学方程式：_______________________。  燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2 500~3 000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5 500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3 800~5 700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8 000~90 000大卡/m3 【答案】（1）CO H2 （2）沸点 （3）随用随开，操作简单；热值高(合理即可) CH4+2O2CO2+2H2O 【变式3-1】Ⅰ.燃烧燃料为了取暖 （1）北方冬天利用燃煤取暖，是利用碳元素与氧气反应放出的_____________。将煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分，这是因为_____________。  （2）城市中采取集中烧煤并通过循环水为用户供暖，这种方式除了节约成本，还具有的优点是____________。 Ⅱ.燃烧燃料为了照明 （3）石蜡、煤油等燃料还可用于照明，这是因为它们在燃烧时____________。  III.家用燃料的变迁和未来 （4）家庭使用液化气为燃料，有时出现“黄火苗”和“黑锅底”现象，应调大燃气灶的____________(填“进风口”或“进气口”)。  （5）［多选题］某市许多县区都经历了燃气改造，改造后天然气成为主流燃气。选择天然气的理由可能是下列中的_________(多选，填字母)。  A.资源广、储量相对丰富 B.气体燃料便于管道输送 C.能减少一氧化碳等污染物的产生 【答案】热量 蜂窝煤增大了煤和氧气的接触面积 减少污染物的排放 发光 进风口 ABC 【变式3-2】阅读下列科普短文。 火力发电即燃煤发电。燃煤会生成SO2、NO、烟尘及其他有害物质，容易产生酸雨、温室效应增强、臭氧层破坏的环境问题，其中污染物SO2的排放量受煤样成分(表1)、燃烧温度及燃烧时氧气浓度的影响。按温1200℃、氧气浓度为20%的条件下，测量不同煤样燃烧时SO2瞬时浓度(ppm)的析出规律，实验结果如图1。 火力发电厂控制SO2的排放主要采用脱硫工艺。炉内脱硫是在燃煤过程中，掺入脱硫剂石灰石，在增压反应炉里升温到700~800℃，石灰石中的碳酸钙就开始与二氧化硫、氧气反应，生成微溶的硫酸钙和一种无污染的氧化物从而开始脱硫，随着温度的升高石灰石分解为氧化钙，氧化钙会发生进一步的脱硫反应。 燃煤电站掌握SO2等污染物的排放规律，就可对煤炭的燃烧方式及运行工况进行优化设计，最终实现火力发电的安全、经济、清洁运行。(原文作者书江涛、周一工、李东雄，有删改) 　　　　　　成分% 煤样 C H2O 灰分 挥发分 S N 褐煤 24.81 18.92 23.84 32.43 0.52 1.88 烟煤 43.98 2.82 24.64 28.56 0.84 1.4 贫煤 53.16 1.13 31.12 14.59 1.62 1.73 无烟煤 67.84 1.51 22.42 8.23 1.87 1.26 表一煤样的成分分析 注：灰分是煤完全燃烧后的剩余残渣 挥发分是煤隔绝空气加强热分解出除水外的气态物质 依据文章内容，回答下列问题： （1）火力发电会造成的环境问题有 。 （2）表1的煤样中 含碳量最高。 （3）增压反应炉里首先发生“脱硫”的化学反应方程式为 。 （4）对比图1中四条曲线，得到的实验结论有(任写一条)： 。 （5）下列说法正确的是_______(填字母序号)。 A．燃煤生成SO2的排放量，影响因素共有3种 B．只通过一次化学反应就全部完成炉内脱硫 C．图1所示60秒内不是所有煤样的SO2ppm都达到最高值 D．不同煤样的含碳量越高含硫、含氮量以及生成灰分也就越高 【答案】（1）酸雨、温室效应增强、臭氧层破坏 （2）无烟煤 （3） （4）无烟煤燃烧产生的二氧化硫最多 （5）C 【解析】（1）火力发电即燃煤发电，燃煤会生成SO2、NO、烟尘及其他有害物质，容易产生酸雨、温室效应增强、臭氧层破坏的环境问题； （2）表1的煤样中无烟煤含碳量最高； （3）炉内脱硫是在燃煤过程中，掺入脱硫剂石灰石，在增压反应炉里升温到700~800℃，石灰石中的碳酸钙就开始与二氧化硫、氧气反应，生成微溶的硫酸钙和一种无污染的氧化物从而开始脱硫，根据质量守恒定律，反应前有Ca元素、C元素、O元素、S元素，反应后有Ca元素，S元素、O元素，则反应后生成的无污染的氧化物为CO2，则反应的化学方程式为：； （4）对比图1中四条曲线，得到的实验结论有无烟煤燃烧产生的二氧化硫最多等等（合理即可）； （5）A、燃煤生成SO2的排放量，受到煤中硫元素含量和温度的影响，影响因素共有2种，故A错误； B、炉内脱硫需要经过硫转化为二氧化硫，二氧化硫、氧气和碳酸钙再转化为硫酸钙，需要通过2次化学反应全部完成炉内脱硫，故B错误； C、图1所示60秒内不是所有煤样的SO2ppm到最高值，如烟煤的SO2pmm在80s左右达到峰值，故C正确； D、分析表一数据可知，不同煤样的含碳量越高，含硫量也越高，含氮量以及生成灰分并不呈此规律变化，故D错误； 故选C。 命题点四 分析未来燃料替代品的优缺点 【典例4-1】我国具有丰富的煤炭和石油资源。煤制取乙二醇、天然气制取氢气的产业化发展已列入我国石化产业调整和振兴规划，由煤制取乙二醇（C2H6O2）和天然气制取氢气的流程示意图为：    （已知变换塔、洗涤塔发生的主要反应依次是：，） （1）煤和石油都属于 （填“可再生”或“不可再生”）资源。 （2）合成气（CO和H2在不同催化剂的作用下，可以合成不同的物质。从物质组成的角度考虑，仅用合成气为原料不可能得到的物质是______（填字母序号）。 A．甲醇（CH2OH） B．乙醇（C2H5OH） C．尿素［CO（NH2）2] （3）乙二醇（C2H6O2）中数字“6”的意义是 。 （4）“洗涤塔”中气体从塔底通入，水从塔顶喷淋。这样操作的目的是 。 （5）氢气作为理想能源的优点之一是 。 【答案】（1）不可再生 （2）C （3）一个乙二醇分子中含有6个氢原子 （4）增大反应物的接触面积，使二氧化碳与水充分反应 （5）燃烧产物为水，不污染空气或热值高或制备氢气的原料来源广（合理即可） 【解析】（1）煤和石油都属于化石能源，都是在短期内不能得到补充的，属于不可再生资源； （2）由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，可知反应前CO和H2中含有碳、氢、氧三种元素，所以反应后也应该含有碳、氢、氧三种元素，不会出现氮元素，所以尿素不可能产生，故选C； （3）标在化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中含有该原子的个数，故乙二醇（C2H6O2）中数字“6”的意义是一个乙二醇分子中含有6个氢原子； （4）“洗涤塔”中气体从塔底通入，水从塔顶喷淋，这样操作的目的是：增大反应物的接触面积，使二氧化碳与水充分反应； （5）氢气作为理想能源的优点是燃烧产物为水，不污染空气；燃烧热值高；氢气可以通过电解水制得，制备氢气的原料水来源广（合理即可）。 【变式4-1】随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。 （1）煤、石油、 常称为三大化石燃料。 （2）化石燃料燃烧时会产生SO2气体，SO2气体的大量排放引起的环境问题是 。 （3）“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物，将成为未来新能源。甲烷燃烧释放出大量的热量，反应方程式为： （4）“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成下列有机物，其中二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，这种产物是___________(填字母序号)。 A．甲醇 B．甲酸 C．乙醇 D．乙酸 （5）化石燃料是不可再生的能源，目前正在大力开发和利用的新能源有 (写一种即可)。 【答案】（1）天然气 （2）酸雨 （3） （4）B （5）太阳能 【解析】（1）化石燃料包括煤、石油、天然气，是不可再生能源。故填：天然气。 （2）酸雨是指雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质，形成了pH＜5.6的酸性降水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量二氧化硫、氮氧化物等物质造成的。故填：酸雨。 （3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式。故填：。 （4）二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物，反应前后原子的种类和数目不变，则生成物中C、O原子的个数比为1:2。 A、根据化学式CH4O，可知该物质中C、O元素的原子个数比为1：1，不符合所生成有机物的特点，故A不正确； B、根据化学式CH2O2，可知该物质中C、O元素的原子个数比为1：2，符合所生成有机物的特点，故B正确； C、根据化学式C2H6O，可知该物质中C、O元素的原子个数比为2：1，不符合所生成有机物的特点，故C不正确； D、根据化学式C2H4O2，可知该物质中C、O元素的原子个数比为2：2=1：1，不符合所生成有机物的特点，故D不正确。 综上所述：选择B。故填：B。 （5）太阳能、风能、地热能等是目前正在大力开发和利用的新能源。故填：太阳能。 1．对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是 A．加大燃气进气 B．汽油喷成雾状 C．   架空木柴 D．煤块变煤粉 【答案】A 【解析】A、加大燃气进气，即增加可燃物，会导致氧气不足，不能使燃料充分燃烧，故A符合题意； B、发动机内汽油喷成雾状，可以增大可燃物与氧气的接触面积，促进燃料充分燃烧，故B不合题意； C、架空木柴可以增大可燃物与氧气的接触面积，可以促进燃料的燃烧，故C符合题意； D、煤块变煤粉可以增大可燃物与氧气的接触面积，可以促进燃料的燃烧，故D符合题意。 故选：A。 2．汽车化油器将汽油燃前雾化，目的是（    ） A．减少燃烧时氧气的消耗量 B．增大汽油与空气的接触面积 C．降低汽油着火点 D．减轻汽油的重量 【答案】B 【解析】促进燃烧的方法有增大接触面积和增加氧气浓度。为使汽油充分燃烧，并减少产生有害物质，燃前化油器将汽油雾化，可增大雾状汽油在内燃机气缸中与氧气的接触面积，从而促进充分燃烧，故选B。 3．燃烧与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系。下列说法不正确的是 A．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热使温度达到木材的着火点 B．煤炉旁放一盆水不能防止一氧化碳中毒 C．做饭时，若燃气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色，则需要调大灶具的进风口 D．家用电器着火时，立即用水进行灭火 【答案】D 【解析】A、“钻木取火”的原理是摩擦生热，使温度达到木材的着火点，说法正确； B、一氧化碳难溶于水，因此在煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒，说法正确； C、做饭时，若燃气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色，说明空气或氧气不足，则需要调大灶具的进风口，说法正确； D、家用电器着火，不可直接泼水灭火，以防触电或电器爆炸伤人，说法错误。 故选D。 4．新能源的开发利用能有效缓解能源危机。下列属于新能源的是 A．煤 B．地热能 C．石油 D．天然气 【答案】B 【解析】煤、石油、天然气属于化石能源，地热能属于新能源，故选B。 5．下列属于洁净燃料的是 A．煤 B．秸秆 C．氢气 D．石油 【答案】C 【解析】A、煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，不属于洁净燃料，故选项错误； B、秸秆在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，不属于洁净燃料，故选项错误； C、氢气燃烧产物是水，无污染，属于洁净燃料，故选项正确； D、石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，不属于洁净燃料，故选项错误。 故选C。 6．天然气、沼气、可燃冰的主要成分都是甲烷，下列说法错误的是 A．合理开发可燃冰可以有效缓解能源危机 B．沼气是可再生能源 C．天然气不属于化石燃料 D．在一定条件下，当甲烷与空气达到一定比例时会发生爆炸 【答案】C 【解析】A、可燃冰具有可燃性，热值高，燃烧后几乎没有残渣，因此合理开发可燃冰可以有效缓解能源危机，故A正确； B、沼气可由农作物秸秆或牲畜粪便发酵来制取：因此沼气属于可再生能源，故B正确； C、天然气是三大化石燃料之一，故C错误； D、甲烷具有可燃性，在一定条件下，当甲烷与空气达到一定比例时 （爆炸极限）遇明火会发生爆炸，故D正确； 故选：C。 7．2023年世界环境日中国主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列做法不符合这一主题的是 A．煤炭脱硫处理，有效减少SO2的产生 B．禁止使用化石燃料，防止产生雾霾 C．使燃料充分燃烧，节约能源、减少污染 D．积极植树造林，促进达成“碳中和” 【答案】B 【解析】A、煤炭脱硫处理，可以减少二氧化硫的排放，减少酸雨的发生，不符合题意； B、化石燃料是目前主要的能源，不能禁止使用，应合理使用，符合题意； C、使燃料充分燃烧，可以节约能源，减少污染，保护环境，不符合题意； D、积极植树造林，会增加二氧化碳的吸收，促进达成“碳中和”，不符合题意。 故选B。 8．合理利用燃料，防止污染环境是可持续发展的重要方面。下列关于燃料的说法正确的是 A．氢气在空气中燃烧只生成水，是理想的清洁能源 B．天然气的主要成分是CO C．化石燃料燃烧都会产生大量CO2，是导致酸雨的主要原因 D．只有通过燃料的燃烧才能获得热能 【答案】A 【解析】A、氢气在空气中燃烧只生成水，水不会造成环境污染，是理想的清洁能源，说法正确； B、天然气的主要成分是CH4，说法错误； C、化石燃料燃烧都会产生大量CO2，是导致温室效应的主要原因，化石燃料燃烧产生大量SO2，是导致酸雨的主要原因，说法错误； D、获取热能的方式由燃料燃烧、太阳能、地热能、核能等，说法错误； 故选：A。 9．中央电视台曾经报道：液化石油气掺入二甲醚（）成行业潜规则，液化石油气掺入二甲醚，会导致液化气罐的配件腐蚀加剧，严重时会造成爆炸。二甲醚本身是可以作为燃料的，二甲醚可由合成气（CO和）在一定的条件下制得，其部分生产过程示意图如下： （1）天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）用合成气（CO和）在一定的条件下制二甲醚（）时，还产生了水。写出电解水的化学方程式： 。 （3）用蒸馏法让二甲醚与甲醇的混合物分离，这是利用两者的 不同。 （4）二甲醚本是一种国家允许使用的替代能源，二甲醚燃烧时是将 转化为热能。 【答案】（1）不可再生 （2） （3）沸点 （4）化学能 【解析】（1）天然气属于化石燃料，属于不可再生能源。 （2）一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成二甲醚和水，反应的化学方程式为。 （3）能用蒸馏法将二甲醚和甲醇分离，说明两者的沸点不同。 （4）二甲醚燃烧时是将化学能转化为热能。 10．2022年9月底，俄罗斯向欧洲输送天然气的两条“北溪”管道发生泄漏(如图为四个泄漏点之一)，这进一步加剧了欧洲的能源危机。 （1）天然气的主要成分是甲烷，其燃烧的化学反应方程式为 ，天然气属于化石燃料，此外化石燃料还有石油、 。 （2）受能源危机的影响，我国生产的电热毯今年在欧洲非常畅销，电热毯实际是将电能转化为了 能。2022年10月31日15时37分，梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场成功发射。长征五号B运载火箭采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂，其中，液氧属于 (填“单质”或“氧化物”)；液氢属于绿色能源，其原因是 (用化学方程式表示)。 【答案】（1） 煤 （2）热 单质 【解析】（1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷与氧气点燃生成二氧化碳和水，化学反应方程式为； 天然气属于化石燃料，此外化石燃料还有石油、煤； （2）电热毯实际是将电能转化为了热能； 液氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质； 液氢与氧气点燃生成水，产物无污染，属于绿色能源，化学方程式为：。 11．我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。为达成这一目标，一方面要减少碳排放，另一方面要尽量捕集、利用和封存不可避免的碳排放。 （1）“碳减排”。从能源结构看减排。我国近20年一次能源消费结构对比如图1。 ①根据图1，2000-2020年能源消费结构中逐渐升高的是 。利用天然气代替含硫煤做家庭燃料的优点是可以减少 的排放。做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，则需将灶具进风口 （填“调大”或“调小”）即可恢复正常的淡蓝色火焰。 ②人类活动排放CO2的主要途径有 （写一个）等。下列燃料在O2中燃烧时，不会产生CO2的是 （填序号）。 A 天然气B 氢气C 肼（N2H4） ③写出日常生活中你能做到的一种“低碳”行为： 。 （2）“碳捕获”。利用化学方法吸收CO2是实现“碳捕获”的方法之一。海水吸收CO2的产物是 。若用石灰乳（主要成分是氢氧化钙），“捕获”CO2，反应的化学方程式为 。 （3）“碳利用”。我国科学家使用纳米纤维作催化剂实现了CO2的转化。反应原理如下图所示： ①反应前后未发生改变的微观粒子有 （填一种即可）。 ②上述反应的化学方程式为 。 （4）“碳封存”。矿物质碳化封存的反应之一是氧化镁与CO2化合生成碳酸镁，碳酸镁的化学式为 。作为参与者，除本题中的措施外，请写一条有利于实现“碳中和”的措施 。 【答案】（1）天然气和非化石能源 二氧化硫/SO2 调大 化石燃料的大量使用 BC 骑自行车上学（合理即可） （2）碳酸/H2CO3 （3）氢原子、氧原子、碳原子 （4）MgCO3 积极植树造林、开发利用新能源（合理即可） 【解析】（1）①由图可知，2000-2020年能源消费结构中逐渐升高的是天然气和非化石能源； 含硫煤中含硫元素，燃烧生成二氧化硫，故利用天然气代替含硫煤做家庭燃料的优点是可以减少二氧化硫的排放； 做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，说明氧气不足，碳不完全燃烧，则需将灶具进风口调大，提供充足的氧气； ②化石燃料的大量使用，是人类活动排放二氧化碳的主要途径； A、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，不符合题意； B、氢气燃烧生成水，不会生成二氧化碳，符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，肼中不含碳元素，不能生成二氧化碳，符合题意。 故选BC；　 ③日常生活中的“低碳”行为，如骑自行车上学，随手关灯等； （2）海水吸收二氧化碳，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，产物是碳酸； 二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：； （3）①根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故未发生改变的微观粒子有：氢原子、碳原子、氧原子； ②由图可知，该反应为二氧化碳和氢气在纳米纤维的催化下转化为甲醇和水，该反应的化学方程式为：； （4）碳酸镁是由镁离子和碳酸根离子构成，镁离子显+2价，碳酸根离子显-2价，化学式为：MgCO3； 实现“碳中和”，一方面要减少二氧化碳的排放，一方面要增加二氧化碳的吸收，故有利于实现“碳中和”的措施有：积极植树造林、开发利用新能源等。 12．家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料的使用经历了柴草、煤、液化石油气、天然气等发展历程。探究小组开展相关项目式活动。 任务一：认识燃烧条件 （1）钻木取火(如图1)，说明可燃物燃烧需要 。 任务二：调控燃烧 （2）探究小组以纯柴油(D100)、含乙醇10%(DE10)、20%(DE20)、30%(DE30)的柴油为研究对象，探究乙醇部分替代柴油，燃烧时能否减少CO排放量。乙醇掺混比例和柴油机转速对CO排放的影响实验数据如图2，可得到结论 (答一点)。 任务三：燃料多样化 甲醇(CH3OH)是全球公认的新型清洁可再生能源。捕集工业废气中的CO2与“绿氢”合成甲醇，是实现“碳中和”的重要出路之一。探究小组对甲醇燃烧产物展开了探究。 【提出问题】甲醇燃烧产物有哪些? 【查阅资料】白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色。 【猜想与假设】 （3）猜想一：CO2、H2O； 猜想二：CO、H2O； 猜想三： 【实验探究】 将甲醇在一定量O2中的燃烧产物依次通过如下图装置(部分夹持，固定装置省略)进行验证： （4）实验过程中观察到装置A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中 (填实验现象)。 （5）装置B中反应的化学方程式为 。实验过程中装置F的作用是 ； 【得到结论】猜想三成立。 （6）在此实验中，甲醇燃烧使用O2而非空气的原因是 。 【答案】（1）温度达到可燃物的着火点 （2）当转速一定，其他条件不变时，燃料中乙醇含量越多，CO的排放量越少或转速一定，其他条件不变时，纯柴油排放的CO最多或转速一定，其他条件不变时，含乙醇30%的柴油排放的CO最少或当乙醇含量相同时，柴油机转速越大，CO排放越多 （3）CO、CO2、H2O （4）固体由黑色变为红色（紫红色） （5）Ca(OH)2+ CO2=CaCO3↓+ H2O 处理尾气，防止CO污染空气 （6）防止空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验 【解析】（1）钻木取火说明克服摩擦做功内能增加，温度达到可燃物着火点。故填：温度达到可燃物的着火点。 （2）据图2可得到的结论有：当转速一定，其他条件不变时，燃料中乙醇含量越多，CO的排放量越少或转速一定，其他条件不变时，纯柴油排放的CO最多或转速一定，其他条件不变时，含乙醇30%的柴油排放的CO最少或当乙醇含量相同时，柴油机转速越大，CO排放越多。故填：当转速一定，其他条件不变时，燃料中乙醇含量越多，CO的排放量越少或转速一定，其他条件不变时，纯柴油排放的CO最多或转速一定，其他条件不变时，含乙醇30%的柴油排放的CO最少或当乙醇含量相同时，柴油机转速越大，CO排放越多。 （3）根据题意及猜想一、猜想二，可得猜想三为CO、CO2、H2O。故填：CO、CO2、H2O。 （4）D中氧化铜与一氧化碳，加热条件下反应生成铜和二氧化碳，所以D中实验现象是固体由黑色变为红色（紫红色）。故填：固体由黑色变为红色（紫红色）。 （5）澄清石灰水即氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为Ca(OH)2+ CO2=CaCO3↓+ H2O。由于一氧化碳有毒，有可燃性，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，所以为了处理尾气，防止CO污染空气，实验过程中用了装置F。故填：Ca(OH)2+ CO2=CaCO3↓+ H2O；处理尾气，防止CO污染空气。 （6）为防止空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验，在此实验中，甲醇燃烧使用O2而非空气。故填：防止空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验。 13．从古至今，人类的生活生产离不开燃料的利用。 Ⅰ.古代打火机——火折子 火折子(如图)使用草纸卷成紧密的纸卷，并加入松香、硫磺(S)等，用火点燃后再将火焰吹灭放入竹筒中。竹筒帽盖上时，内部保留火星。使用时，只需打开竹筒帽，对着火星轻轻一吹，就能使它复燃。 （1）“草纸、松香、硫磺”的使用，说明燃烧需要的条件之一是 。 （2）吹气使火折子复燃的原因是 。 Ⅱ.煤 《天工开物》记载：“凡取煤经历久者……初见煤端时，毒气灼人。” （3）“毒气”俗名为瓦斯，它主要成分是甲烷，此外还有CO等气体。在CO燃烧过程中，理论上，n个分子与 个CO分子完全反应生成。 （4）挖煤时“毒气”遇火会发生爆炸，为了防止煤矿的矿井发生爆炸事故，下列做法可行的是________(填序号，下同)。 A．进矿井前先做灯火实验 B．矿井内要加强通风 C．安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度 （5）下列属于清洁燃料的是________。 A．煤 B．氢气 C．石油 Ⅲ.可燃冰——甲烷水合物 （6）开采可燃冰的关键是要解决技术上的问题，若开采过程中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成________。 A．酸雨 B．臭氧空洞 C．温室效应 （7）32g甲烷完全燃烧，理论上可产生 g水。 （8）“盐穴储气”是一种地下储能技术，结构如图，储气时采集盐水，注水时排天然气。以下说法正确的是_______。 A．天然气难溶于盐水 B．从m端进水可排天然气 C．从n端进气可排盐水 Ⅳ.甲烷的制取 下列反应中均有甲烷生成：①  ② (9)上述反应①和②，实验室制取甲烷应选择 (填序号)，对比另一个实验，该反应的优势为 。 【答案】（1）可燃物 （2）氧气与火折子中的可燃物充分接触 （3）2n （4）BC （5）B （6）C （7）72 （8）ABC (9) ① 节约能源 【解析】（1）“草纸、松香、硫磺”的使用，说明燃烧需要的条件之一是可燃物； （2）吹气能使火折子复燃是因为氧气与火折子中可燃物充分接触； （3）一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为，故理论上n个分子与2n个CO分子完全反应生成； （4）A、进矿井前不可先做灯火实验，以防将瓦斯引爆，不符合题意； B、矿井内要加强通风降低瓦斯浓度，可预防爆炸的发生，符合题意； C、安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度，可预防爆炸的发生，符合题意。 故选：BC； （5）煤、石油燃烧的产物会污染环境，不属于清洁燃料；氢气燃烧的产物是水，对环境无污染，属于清洁燃料，故选：B； （6）开采可燃冰的关键是要解决技术上的问题，若开采过程中甲烷气体大量泄漏于大气中，会加重温室效应，故选：C； （7）甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，设32g甲烷完全燃烧，理论上可产生水的质量为x， 故32g甲烷完全燃烧，理论上可产生水72g； （8）A、“盐穴储气”是一种地下储能技术，储气时采集盐水，注水时排天然气，说明天然气难溶于盐水，说法正确，符合题意； B、从m端进水，可将天然气从n端排出，说法正确，符合题意； C、从n端进气，可将盐水从m端排出，说法正确，符合题意。 故选：ABC； （9）反应①为醋酸钠与氢氧化钠在氧化钙的催化作用下加热反应生成碳酸钠和甲烷，反应②为二氧化碳和氢气在高温高压条件下反应生成甲烷和水，由于实验室条件难以达到高温高压，故实验室制取甲烷应选择①；对比另一个实验，该反应的优势为节约能源。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 跨学科实践活动06 调查家用燃料的变迁与合理使用 命题点一 基础实验与跨学科实践结合 命题点二 运用燃烧调控等知识解释燃料燃烧现象 命题点三 分析家用燃料的特点和优缺点 命题点四 分析未来燃料替代品的优缺点 一、 燃烧的条件 概念 通常情况下，可燃物与氧气发生的一种________________的________________反应。 条件 （1）________ （2）________（或空气） （3）________________ （三者________，否则不能燃烧） 二、灭火的原理和方法 方法 举例 灭火的原理 燃烧的条件决定着灭火原理，只要________________________，就可以达到灭火的目的 灭火的方法 （1）清除________ 森林着火砍掉树木，开辟隔离带；煤气罐着，火关闭阀门等； （2）隔绝________（或空气） 油锅着火盖锅盖；酒精在桌面上燃烧，用湿抹布扑盖； 熄灭酒精灯，灯帽盖灭等； （3）________________。 油锅着火，放青菜；水灭火；吹灭蜡烛等 三、燃料燃烧的调控 1.燃料不充分燃烧的缺点： 产生的热量________；浪费资源；产生大量的________污染空气 。 2.使燃料充分燃烧的方法： （1）燃烧时要有________________；（2）燃料与空气有________________。 四、化石能源 1.煤和石油 煤 石油 特点 混合物、________能源 混合物、________能源 主要成分 主要含________元素，还含少量的氢、氮、氧、________等元素 主要含________元素 炼制原理 煤隔绝空气加热，发生________变化 利用________不同，通过蒸馏使各成分分离（________变化） 炼制产品 焦炭、煤焦油、________（主要含氢气、一氧化碳、甲烷） ________、煤油、柴油；沥青；石蜡 2.天然气（主要含________元素，主要成分是________），是较清洁的能源。西气东输：输的是________ 甲烷 化学式 ________ 物理性质 无色,无味的气体,密度比空气________,________溶于水。 化学性质 可燃性：________________________（发出________火焰） 燃烧现象及产物检验：产生明亮的________火焰，罩在火焰上方的干冷的烧杯内壁出现________，倒转烧杯，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水________。 _______ 主要成分 ________ 制备 把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵产生。 可燃冰 主要成分 ________________。 优点 ________，________，有望成为未来新能源。 缺点 若开发利用不当，可能引发________________和________________。 五、新能源的开发和利用 氢气 优点：最清洁、最理想的能源：________________ 制备：锌与稀硫酸：________________________电解水：________________________ 目前不能广泛使用的原因：制取氢气成本太高且贮存困难 其他能源 ________、________、潮汐能、核能、生物质能等 命题点一 基础实验与跨学科实践结合 【典例1】（1）某同学为探究可燃物燃烧的条件，按图A、图B所示装置进行对比实验： 资料：白磷的着火点为40 ℃，红磷的着火点为260 ℃。  ①仪器a的名称是 。  ②用图A所示装置进行实验，观察到的现象如下：铜片上的白磷燃烧，而红磷不燃烧，说明可燃物燃烧需要的条件是 ；而铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧，说明可燃物燃烧需要的条件是 。 ③再用图B所示装置进行实验，通氧气时，热水中的白磷 。  ④图A中热水的作用是 。 （2）我国居民家用燃料的使用经历了如图甲所示的发展历程(括号内表示主要成分)。 ①柴草、蜂窝煤、液化石油气、天然气充分燃烧后，都会产生二氧化碳，是因为它们都含有 。  ②如图乙在引燃蜂窝时，先在炉膛中自下而上依次加入废报纸、小木块和蜂窝煤，然后将进风口打开，点燃废报纸。打开进风口的目的是 ，先点燃废报纸是因为 。  ③相同体积的气体含有相同的分子数，将液化石油气的气灶改为燃烧天然气的气灶，则需要 (填“开大”或“关小”)进风口。 【变式1-1】研究性学习小组以“探究燃烧的奥秘”为主题展开探究。 【任务一】认识燃烧 （1）镁条、红磷、蜡烛在氧气中燃烧的共同特点有 (填序号)。 a．剧烈反应     b．产生气体    c．发光发热 【任务二】探究燃烧条件 小组同学设计了如下图所示的装置： （2）制取氧气可以选择 装置(填序号)。写出发生反应的化学方程式 。 （3）连接装置后，可以看到C装置U形管内的白磷燃烧，写出白磷燃烧的化学方程式 。 （4）C装置中用含NaOH的热水和浸有NaOH溶液的脱脂棉，作用是 。 【任务三】调控燃烧 （5）“烟囱效应”是拍空气沿着具有垂直坡度的空间上升或下降，从而造成空气加强流动的现象。火锅通常在铜锅上方出烟口处加上一个细长的“烟囱”，热空气从上方逸出，外界空气从下方进入，从而使炭火充分燃烧下列说法正确的是 (填序号)。 a．取下铜锅上方的“烟囱”，不会使火势减弱 b．其他条件相同，温度升高，空气的密度变小 c．加高工厂烟囱可以提高燃烧效率，减少酸雨的产生 d高层建筑发生火灾时，严禁乘坐电梯逃生 命题点二 运用燃烧调控等知识解释燃料燃烧现象 【典例2-1】《辍耕录》中记载．杭人燃烧松木前，将其削成薄纸片状，削成薄纸片状的目的是 A．增加可燃物 B．降低松木的着火点 C．增大松木与氧气的接触面积 D．提高松木周围的氧气浓度 【典例2-2】回答下列问题： （1）三大矿物燃料包括：煤、石油和 ； （2）随着社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，已有大量家庭使用的燃料由罐装液化石油气改为管道天然气。 ①城镇家庭经常用罐装液化石油气做燃料，烹调食物时观察到燃气灶的火焰呈现黄色，铜底出现黑色，需要将灶具的进风口 (填“调大”、“调小)。 ②若某家庭选用管道天然气作燃料，报警器应该安做在 (填“甲”或“乙”)图位置 ③试写出丁烷(C4H10)充分燃烧的化学方程式 。 （3）将一定质量的甲醇与4.4g氧气混合于密闭容器内，在一定条件下，发生如下反应；8CH3OH+xO2mCO2+nCO+16H2O。当反应物完全耗尽且全部转化为生成物时，有3.6g水生成，同时生成二氧化碳的质量为 g。 【变式2-1】古代“打火机”—火折子是将少量硫磺、土纸和棉花等混合物点燃后置于竹筒中，使火种不熄灭(仅剩火星)。使用时拔下竹帽，对着竹筒吹气，即刻出现火苗。下列有关说法不正确的是 A．竹筒和竹筒内的填充物均属于可燃物 B．吹气降低了“火折子”中可燃物的着火点 C．吹气增加了竹筒里的氧气的含量，火种才重新燃烧 D．盖上竹帽竹筒里仍有少量的空气，火种才没有熄灭 【变式2-2】某兴趣小组查阅资料发现“雾霾”的主要成因是化石燃料的不完全燃烧，于是对燃烧的调控展开了系列探究。 【活动一】认识完全燃烧和不完全燃烧 （1）小组同学点燃甲、乙两支同样的蜡烛，取一只小烧杯罩住甲蜡烛的火焰。比较发现甲蜡烛火焰变小，小烧杯底出现 ，说明甲蜡烛发生不完全燃烧。 （2）可燃物完全燃烧对节能和减少污染有重要意义，请写出促进可燃物充分燃烧的方法： ①增大可燃物与氧气的接触面积； ② 。 【活动二】探究可燃物与氧气的接触面积对燃烧的影响 取三种不同形态的铁，在空气中进行加热实验，实验结果如下表： 不同形态的铁 铁丝（卷成螺旋状） 铁丝棉 铁粉（用注射器喷出） 在空气中加热的现象 __________ 快速燃烧，产生微弱的火星 剧烈燃烧，火星四射 （3）上述实验中，螺旋状的铁丝在空气中加热时的现象是 ；铁丝绵和铁粉在空气中燃烧的化学方程式为 。 得出结论：增大可燃物与氧气的接触面积，能够促进燃烧。 【活动三】探究不同可燃物燃烧时需要氧气的浓度不同 该小组同学按下图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙中的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 （4）从燃烧的条件角度分析，实验中激光笔的作用是 。 （5）图2是氧气浓度传感器测得整个实验过程中瓶内氧气浓度变化的曲线，兴趣小组分析图2对比曲线 （填A、B、C、D、E五点间组成的曲线段），得出了 “不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同”的结论。 （6）图2中曲线CD段氧气含量增大的原因是 。 （7）图3是红磷燃烧过程中的压强变化，0~t1阶段压强增大的原因是 。 命题点三 分析家用燃料的特点和优缺点 【典例3-1】煤和石油是目前使用较多的两种能源，下列有关说法错误的是 A．煤和石油都是混合物 B．煤和石油燃烧会产生大量污染，应该禁止使用 C．煤和石油是不可再生资源，应有计划的合理开采 D．煤和石油综合利用的产品很多，是重要的化工原料 【典例3-2】某市家用燃料的变迁经历了如图几个阶段： （1）煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是 和 。(填化学式)  （2）液化石油气是利用石油中各成分的 不同，将石油加热炼制得到的一种产品。 （3）根据下表可以推出家用煤气或天然气代替其他燃料的原因是__________________________　 　(至少写出一点)，写出天然气燃烧的化学方程式：_______________________。  燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2 500~3 000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5 500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3 800~5 700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8 000~90 000大卡/m3 【变式3-1】Ⅰ.燃烧燃料为了取暖 （1）北方冬天利用燃煤取暖，是利用碳元素与氧气反应放出的_____________。将煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分，这是因为_____________。  （2）城市中采取集中烧煤并通过循环水为用户供暖，这种方式除了节约成本，还具有的优点是____________。 Ⅱ.燃烧燃料为了照明 （3）石蜡、煤油等燃料还可用于照明，这是因为它们在燃烧时____________。  III.家用燃料的变迁和未来 （4）家庭使用液化气为燃料，有时出现“黄火苗”和“黑锅底”现象，应调大燃气灶的____________(填“进风口”或“进气口”)。  （5）［多选题］某市许多县区都经历了燃气改造，改造后天然气成为主流燃气。选择天然气的理由可能是下列中的_________(多选，填字母)。  A.资源广、储量相对丰富 B.气体燃料便于管道输送 C.能减少一氧化碳等污染物的产生 【变式3-2】阅读下列科普短文。 火力发电即燃煤发电。燃煤会生成SO2、NO、烟尘及其他有害物质，容易产生酸雨、温室效应增强、臭氧层破坏的环境问题，其中污染物SO2的排放量受煤样成分(表1)、燃烧温度及燃烧时氧气浓度的影响。按温1200℃、氧气浓度为20%的条件下，测量不同煤样燃烧时SO2瞬时浓度(ppm)的析出规律，实验结果如图1。 火力发电厂控制SO2的排放主要采用脱硫工艺。炉内脱硫是在燃煤过程中，掺入脱硫剂石灰石，在增压反应炉里升温到700~800℃，石灰石中的碳酸钙就开始与二氧化硫、氧气反应，生成微溶的硫酸钙和一种无污染的氧化物从而开始脱硫，随着温度的升高石灰石分解为氧化钙，氧化钙会发生进一步的脱硫反应。 燃煤电站掌握SO2等污染物的排放规律，就可对煤炭的燃烧方式及运行工况进行优化设计，最终实现火力发电的安全、经济、清洁运行。(原文作者书江涛、周一工、李东雄，有删改) 　　　　　　成分% 煤样 C H2O 灰分 挥发分 S N 褐煤 24.81 18.92 23.84 32.43 0.52 1.88 烟煤 43.98 2.82 24.64 28.56 0.84 1.4 贫煤 53.16 1.13 31.12 14.59 1.62 1.73 无烟煤 67.84 1.51 22.42 8.23 1.87 1.26 表一煤样的成分分析 注：灰分是煤完全燃烧后的剩余残渣 挥发分是煤隔绝空气加强热分解出除水外的气态物质 依据文章内容，回答下列问题： （1）火力发电会造成的环境问题有 。 （2）表1的煤样中 含碳量最高。 （3）增压反应炉里首先发生“脱硫”的化学反应方程式为 。 （4）对比图1中四条曲线，得到的实验结论有(任写一条)： 。 （5）下列说法正确的是_______(填字母序号)。 A．燃煤生成SO2的排放量，影响因素共有3种 B．只通过一次化学反应就全部完成炉内脱硫 C．图1所示60秒内不是所有煤样的SO2ppm都达到最高值 D．不同煤样的含碳量越高含硫、含氮量以及生成灰分也就越高 命题点四 分析未来燃料替代品的优缺点 【典例4-1】我国具有丰富的煤炭和石油资源。煤制取乙二醇、天然气制取氢气的产业化发展已列入我国石化产业调整和振兴规划，由煤制取乙二醇（C2H6O2）和天然气制取氢气的流程示意图为：    （已知变换塔、洗涤塔发生的主要反应依次是：，） （1）煤和石油都属于 （填“可再生”或“不可再生”）资源。 （2）合成气（CO和H2在不同催化剂的作用下，可以合成不同的物质。从物质组成的角度考虑，仅用合成气为原料不可能得到的物质是______（填字母序号）。 A．甲醇（CH2OH） B．乙醇（C2H5OH） C．尿素［CO（NH2）2] （3）乙二醇（C2H6O2）中数字“6”的意义是 。 （4）“洗涤塔”中气体从塔底通入，水从塔顶喷淋。这样操作的目的是 。 （5）氢气作为理想能源的优点之一是 。 【变式4-1】随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。 （1）煤、石油、 常称为三大化石燃料。 （2）化石燃料燃烧时会产生SO2气体，SO2气体的大量排放引起的环境问题是 。 （3）“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物，将成为未来新能源。甲烷燃烧释放出大量的热量，反应方程式为： （4）“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成下列有机物，其中二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，这种产物是_______(填字母序号)。 A．甲醇 B．甲酸 C．乙醇 D．乙酸 （5）化石燃料是不可再生的能源，目前正在大力开发和利用的新能源有 (写一种即可)。 1．对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是 A．加大燃气进气 B．汽油喷成雾状 C．   架空木柴 D．煤块变煤粉 2．汽车化油器将汽油燃前雾化，目的是（    ） A．减少燃烧时氧气的消耗量 B．增大汽油与空气的接触面积 C．降低汽油着火点 D．减轻汽油的重量 3．燃烧与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系。下列说法不正确的是 A．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热使温度达到木材的着火点 B．煤炉旁放一盆水不能防止一氧化碳中毒 C．做饭时，若燃气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色，则需要调大灶具的进风口 D．家用电器着火时，立即用水进行灭火 4．新能源的开发利用能有效缓解能源危机。下列属于新能源的是 A．煤 B．地热能 C．石油 D．天然气 5．下列属于洁净燃料的是 A．煤 B．秸秆 C．氢气 D．石油 6．天然气、沼气、可燃冰的主要成分都是甲烷，下列说法错误的是 A．合理开发可燃冰可以有效缓解能源危机 B．沼气是可再生能源 C．天然气不属于化石燃料 D．在一定条件下，当甲烷与空气达到一定比例时会发生爆炸 7．2023年世界环境日中国主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列做法不符合这一主题的是 A．煤炭脱硫处理，有效减少SO2的产生 B．禁止使用化石燃料，防止产生雾霾 C．使燃料充分燃烧，节约能源、减少污染 D．积极植树造林，促进达成“碳中和” 8．合理利用燃料，防止污染环境是可持续发展的重要方面。下列关于燃料的说法正确的是 A．氢气在空气中燃烧只生成水，是理想的清洁能源 B．天然气的主要成分是CO C．化石燃料燃烧都会产生大量CO2，是导致酸雨的主要原因 D．只有通过燃料的燃烧才能获得热能 9．中央电视台曾经报道：液化石油气掺入二甲醚（）成行业潜规则，液化石油气掺入二甲醚，会导致液化气罐的配件腐蚀加剧，严重时会造成爆炸。二甲醚本身是可以作为燃料的，二甲醚可由合成气（CO和）在一定的条件下制得，其部分生产过程示意图如下： （1）天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）用合成气（CO和）在一定的条件下制二甲醚（）时，还产生了水。写出电解水的化学方程式： 。 （3）用蒸馏法让二甲醚与甲醇的混合物分离，这是利用两者的 不同。 （4）二甲醚本是一种国家允许使用的替代能源，二甲醚燃烧时是将 转化为热能。 10．2022年9月底，俄罗斯向欧洲输送天然气的两条“北溪”管道发生泄漏(如图为四个泄漏点之一)，这进一步加剧了欧洲的能源危机。 （1）天然气的主要成分是甲烷，其燃烧的化学反应方程式为 ，天然气属于化石燃料，此外化石燃料还有石油、 。 （2）受能源危机的影响，我国生产的电热毯今年在欧洲非常畅销，电热毯实际是将电能转化为了 能。2022年10月31日15时37分，梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场成功发射。长征五号B运载火箭采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂，其中，液氧属于 (填“单质”或“氧化物”)；液氢属于绿色能源，其原因是 (用化学方程式表示)。 11．我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与担当。为达成这一目标，一方面要减少碳排放，另一方面要尽量捕集、利用和封存不可避免的碳排放。 （1）“碳减排”。从能源结构看减排。我国近20年一次能源消费结构对比如图1。 ①根据图1，2000-2020年能源消费结构中逐渐升高的是 。利用天然气代替含硫煤做家庭燃料的优点是可以减少 的排放。做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，则需将灶具进风口 （填“调大”或“调小”）即可恢复正常的淡蓝色火焰。 ②人类活动排放CO2的主要途径有 （写一个）等。下列燃料在O2中燃烧时，不会产生CO2的是 （填序号）。 A 天然气B 氢气C 肼（N2H4） ③写出日常生活中你能做到的一种“低碳”行为： 。 （2）“碳捕获”。利用化学方法吸收CO2是实现“碳捕获”的方法之一。海水吸收CO2的产物是 。若用石灰乳（主要成分是氢氧化钙），“捕获”CO2，反应的化学方程式为 。 （3）“碳利用”。我国科学家使用纳米纤维作催化剂实现了CO2的转化。反应原理如下图所示： ①反应前后未发生改变的微观粒子有 （填一种即可）。 ②上述反应的化学方程式为 。 （4）“碳封存”。矿物质碳化封存的反应之一是氧化镁与CO2化合生成碳酸镁，碳酸镁的化学式为 。作为参与者，除本题中的措施外，请写一条有利于实现“碳中和”的措施 。 12．家用燃料的变迁是人类进步的标志。我国居民家用燃料的使用经历了柴草、煤、液化石油气、天然气等发展历程。探究小组开展相关项目式活动。 任务一：认识燃烧条件 （1）钻木取火(如图1)，说明可燃物燃烧需要 。 任务二：调控燃烧 （2）探究小组以纯柴油(D100)、含乙醇10%(DE10)、20%(DE20)、30%(DE30)的柴油为研究对象，探究乙醇部分替代柴油，燃烧时能否减少CO排放量。乙醇掺混比例和柴油机转速对CO排放的影响实验数据如图2，可得到结论 (答一点)。 任务三：燃料多样化 甲醇(CH3OH)是全球公认的新型清洁可再生能源。捕集工业废气中的CO2与“绿氢”合成甲醇，是实现“碳中和”的重要出路之一。探究小组对甲醇燃烧产物展开了探究。 【提出问题】甲醇燃烧产物有哪些? 【查阅资料】白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色。 【猜想与假设】 （3）猜想一：CO2、H2O； 猜想二：CO、H2O； 猜想三： 【实验探究】 将甲醇在一定量O2中的燃烧产物依次通过如下图装置(部分夹持，固定装置省略)进行验证： （4）实验过程中观察到装置A中白色粉末变为蓝色，B、E中澄清石灰水变浑浊，D中 (填实验现象)。 （5）装置B中反应的化学方程式为 。实验过程中装置F的作用是 ； 【得到结论】猜想三成立。 （6）在此实验中，甲醇燃烧使用O2而非空气的原因是 。 13．从古至今，人类的生活生产离不开燃料的利用。 Ⅰ.古代打火机——火折子 火折子(如图)使用草纸卷成紧密的纸卷，并加入松香、硫磺(S)等，用火点燃后再将火焰吹灭放入竹筒中。竹筒帽盖上时，内部保留火星。使用时，只需打开竹筒帽，对着火星轻轻一吹，就能使它复燃。 （1）“草纸、松香、硫磺”的使用，说明燃烧需要的条件之一是 。 （2）吹气使火折子复燃的原因是 。 Ⅱ.煤 《天工开物》记载：“凡取煤经历久者……初见煤端时，毒气灼人。” （3）“毒气”俗名为瓦斯，它主要成分是甲烷，此外还有CO等气体。在CO燃烧过程中，理论上，n个分子与 个CO分子完全反应生成。 （4）挖煤时“毒气”遇火会发生爆炸，为了防止煤矿的矿井发生爆炸事故，下列做法可行的是________(填序号，下同)。 A．进矿井前先做灯火实验 B．矿井内要加强通风 C．安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度 （5）下列属于清洁燃料的是________。 A．煤 B．氢气 C．石油 Ⅲ.可燃冰——甲烷水合物 （6）开采可燃冰的关键是要解决技术上的问题，若开采过程中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成________。 A．酸雨 B．臭氧空洞 C．温室效应 （7）32g甲烷完全燃烧，理论上可产生 g水。 （8）“盐穴储气”是一种地下储能技术，结构如图，储气时采集盐水，注水时排天然气。以下说法正确的是_______。 A．天然气难溶于盐水 B．从m端进水可排天然气 C．从n端进气可排盐水 Ⅳ.甲烷的制取 下列反应中均有甲烷生成：①  ② （9）上述反应①和②，实验室制取甲烷应选择 (填序号)，对比另一个实验，该反应的优势为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$