内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发(B卷·拔高卷)
说明:1.共有五大题,20小题。满分70分,作答时间65分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
一、单项选择题(本大题共10小题,1-5每题1分,6-10每题2分,共15分)
在每小题列出的四个备选项中只有一项是最符合题目要求的,请将其代码填涂在答题卡相应位置。错选、多选或未选均不得分。
1.生活、工作场所常见到一些警示图标,下列图标放置地点错误的是
A.运输硫酸槽罐车
B.面粉加工厂
C.存放酒精的试剂柜
D.加油站
【答案】C
【解析】A.该标识为腐蚀品标志,浓硫酸具有强氧化性,为腐蚀品,故正确,不符合题意;
B.该标识为严禁烟火标志,面粉加工厂中含有大量的面粉粉尘,有明火时易发生粉尘爆炸,面粉加工厂应标有“严禁烟火”的字样或图标,故正确,不符合题意;
C.该标识为有毒品标志,酒精是可燃性液体,不是有毒品,故错误,符合题意;
D.该标识为禁止燃放鞭炮标志,加油站周围空气中含有较多的可燃性气体,有明火时易发生粉尘爆炸,因此要严禁烟火,可以张贴禁止燃放鞭炮标志,故正确,不符合题意;
故答案为:C。
2.古语道:“人要实,火要虚。”此话的意思是做人要脚踏实地,可燃物要架空一些才能燃烧更旺。“火要虚”,这是( )。
A.可以减少散热
B.降低可燃物的着火点
C.增大空气中氧气含量
D.加快空气流通,促进可燃物和氧气的接触
【答案】D
【解析】可燃物架空一些,可使空气容易进入而增大可燃物与空气的接触面,氧气与可燃物接触更充分;“火要虚”能使可燃物与空气中氧气接触更充分,燃烧更完全才能燃烧更旺;此做法不能改变可燃物的热值、着火点等物质固有属性及空气中氧气的含量,
故答案为:D。
3.能源与生活息息相关。下列说法不正确的是( )
A.石油属于化石燃料,是不可再生能源
B.天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C.乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D.太阳能电池可将太阳能转化为电能
【答案】B
【解析】A、石油属于三大化石燃料之一,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源。故选项说法正确;
B、天然气燃烧产生的二氧化碳可造成温室效应,酸雨是二氧化硫、二氧化氮等排放到空气中形成的。故选项说法错误;
C、乙醇燃烧生成二氧化碳和水,使用乙醇汽油可以减少空气污染。故选项说法正确;
D、太阳能电池可将太阳能转化为电能。故选项说法正确;
故答案为:B。
4.燃烧是人类最早利用的化学反应之一。下列有关燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.酒精灯用完后用嘴吹灭
B.煤充分燃烧有利于节约燃料
C.室内起火,迅速打开门窗通风
D.用水灭火的原理是降低了可燃物的着火点
【答案】B
【解析】A、酒精灯用完后用灯帽盖灭。A答案错误;
B、煤充分燃烧可以释放更多热量,有利于节约燃料。B答案正确;
C、室内起火迅速打开门窗通风会加速空气流动,为火焰提供氧气,使得火势变大。C答案错误;
D、用水灭火的原理是降低温度到可燃物的着火点以下。D答案错误;
故答案为:B。
5.下列有关事故的处理错误的是 ( )
A.不慎碰倒酒精灯,酒精在桌上燃烧,应立即用湿抹布扑盖
B.不慎将药液溅进眼睛里,立即用手揉眼睛,再用大量水冲洗
C.炒菜时油锅中的油起火,可用锅盖盖灭或放入较多蔬菜
D.图书、档案、贵重设备、精密仪器等失火均可用二氧化碳灭火器灭火
【答案】B
【解析】A、 不慎碰倒酒精灯,酒精在桌上燃烧, 应立即用湿抹布扑盖,是一种比较好的灭火方法,选项正确;
B、不慎将药液溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛,以最大程度减小对眼睛的危害,选项错误;
C、炒菜时油锅中的油不慎着火,可用锅盖盖灭或放入较多蔬菜,可以灭火,选项正确;
D、图书、档案、贵重设备、精密仪器等失火,均用二氧化碳灭火器扑灭,是因为二氧化碳既可以灭火,灭火的同时,二氧化碳跑出去,不会损坏图书、档案、贵重设备、精密仪器,选项正确;
故答案为:B。
6.二氧化碳灭火器(如图)使用广泛,生产时将二氧化碳气体加压液化后装入小钢瓶中,使用时将其喷出灭火。下列有关该型灭火器的说法错误的是( )
A.加压液化时,二氧化碳分子间间隔缩小
B.灭火时,二氧化碳起到降低者火点和隔绝空气的作用
C.使用时先拉出保险销,再按下压把喷出灭火
D.适用于扑灭图书馆内图书失火
【答案】B
【解析】A、二氧化碳气体加压液化,因为分子间有间隔,气体受压后,分子间隔变小,故选项说法正确,不符合题意;
B、用二氧化碳灭火器灭火时,使温度降到可燃物的着火点以下且隔绝空气,而不是降低了可燃物的着火点,故选项说法错误,符合题意;
C、使用二氧化碳灭火器时,先拉出保险销,再按下压把,对准火源喷射,该选项说法正确,不符合题意;
D、二氧化碳灭火器扑灭不会留下痕迹,不损害图书,所以适用于扑灭图书馆内图书失火,该选项说法正确,不符合题意。
故选B。
7.下列关于燃烧与灭火的说法中,正确的是( )
A.如图甲,火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
B.蜡烛用嘴一吹即灭,是因为吹出的气体主要是二氧化碳
C.由图乙的现象可知,金属镁引起的火灾不能用二氧化碳扑灭
D.将大块煤粉碎后再燃烧,其目的是延迟煤燃烧的时间
【答案】C
【解析】A、火柴头斜向下时火柴梗的温度更容易达到其着火点,着火点不可以降低,错误;
B、蜡烛用嘴一吹即灭,是由于降低温度到可燃物的着火点之下,错误;
C、因为镁条可以在二氧化碳中燃烧,所以金属镁引起的火灾不能用二氧化碳扑灭,正确;
D、将大块的煤粉碎后在燃烧,增大了可燃物与氧气的接触面积,目的是使燃烧更充分,错误;
故答案为C。
8.同学用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件,得到以下实验事实:①不通空气时,冷水中的白磷不燃烧;②通空气时,冷水中的白磷不燃烧;③不通空气时,热水中的白磷不燃烧;④通空气时,热水中的白磷燃烧。能证明可燃物必须达到一定温度(着火点)才能燃烧的实验事实是()
A.①② B.②④ C.①④ D.③④
【答案】B
【解析】A、①不通空气时,冷水中的白磷不燃烧;②通空气时,冷水中的白磷不燃烧。二者都不燃烧,无法说明任何问题,故不符合题意;B、②通空气时,冷水中的白磷不燃烧;④通空气时,热水中的白磷燃烧。说明物质的燃烧需要达到一定温度,故符合题意;C、①不通空气时,冷水中的白磷不燃烧;④通空气时,热水中的白磷燃烧。限制的条件不同,不能说明物质的燃烧需要达到一定温度,故不符合题意;D、③不通空气时,热水中的白磷不燃烧;④通空气时,热水中的白磷燃烧。说明物质的燃烧需要空气,而不是说明物质的燃烧需要达到一定温度,故不符合题意。故选B。
9.类推是学习化学的一种重要方法。下列类推正确的是()
A.燃烧过程中伴随着发光发热,所以有发光发热现象的变化都是燃烧
B.化学变化中一定有新物质生成,所以有新物质生成的变化一定是化学变化
C.燃烧需要可燃物与氧气接触,可燃物与氧接触一定会燃烧
D.氧化物都含氧元素,所以含氧元素的化合物都是氧化物
【答案】B
【解析】A、电灯通电后也能发光发热,却不能属于燃烧,因它发生的是物理变化;故不正确。B、化学变化的特点就是有新物质生成,有新物质生成的变化也一定是化学变化;故正确。C、燃烧的条件是:物质具有可燃性;可燃物与氧气接触;可燃物达到着火点,燃烧需要可燃物与氧气接触,可燃物与氧接触不一定会燃烧;C不正确。D、氧化物是由两种元素组成的,其中有一种元素是氧元素的化合物,故不正确。故选B。
10.消防用自动感温喷淋头结构如下图所示。当喷淋头附近温度升高到喷淋头的设定值时,丙三醇将热敏玻璃球胀破,喷淋头自动喷水灭火。
下列说法不正确的是( )
A.热敏玻璃球能迅速将外界的热量传递给丙三醇
B.玻璃球胀破的原因是丙三醇分子间的间隔变大
C.喷水灭火的原理是水降低了可燃物的着火点
D.日常生活中应避免热源靠近自动感温喷淋头
【答案】C
【解析】A、热敏玻璃球能迅速将外界的热量传递给丙三醇,说法正确;B、温度升高,丙三醇分子间的间隔变大使玻璃球胀破,说法正确;C、喷水灭火的原理是水蒸发带走周围的热量,使周围的温度降到着火点以下,说法错误;D、日常生活中应避免热源靠近自动感温喷淋头,防止玻璃球胀破,造成损失,说法正确。故选C。
二、选择填充题(本大题共3小题,每小题2分,选择和填充各1分,共6分)
在每小题列出的备选项中,先在A、B、C三个选项中选择一个最符合题目要求的,请将其代码填涂在答题卡相应位置,然后填充D选项使其符合题目要求。
11.江西省2024年春季开学安全周活动第一天课程内容为“以消防安全教育为主”。下列有关防火、灭火的说法或做法正确的是( )
A.家用电器着火用水浇灭
B.图书室着火,用二氧化碳灭火器灭火
C.高层住房内着火,立即打开所有门窗
D.家里油锅着火,用锅盖盖灭,原理是
【答案】B;隔绝空气
【解析】A.家用电器着火,需要先断电,再用水浇灭,故错误;
B.图书室着火,用二氧化碳灭火器灭火,故正确;
C.高层住房内着火,不能立即打开所有门窗,否则火势会更大,故错误;
D.家里油锅着火,用锅盖盖灭,原理是隔绝空气;
故答案为:B;隔绝空气。
12.下列气体混合后遇明火,可能发生爆炸的是( )
A.一氧化碳、氢气 B.二氧化碳、氢气 C.甲烷、空气 D.
【答案】C 氢气和空气
【解析】A、一氧化碳和氢气都具有可燃性,但没有支持燃烧的气体存在,所以遇明火后不会发生燃烧,也不可能爆炸。A答案错误;
B、二氧化碳不能支持燃烧,氢气在二氧化碳中不能燃烧,也不可能发生爆炸。B答案错误;
C、甲烷在空气中能够燃烧,遇明火后可能发生爆炸。C答案正确;
D、氢气和空气混合后遇明火可能发生爆炸。
13.如图所示,加热烧瓶中的水使之沸腾.水蒸气从铜管喷出,把火柴靠近管口P处,火柴被加热,迅速移开火柴,火柴开始燃烧.下列说法正确的是( )
A.水沸腾,水分子质量和体积增大
B.P处水蒸气的作用是隔绝火柴与氧气接触
C.火柴燃烧的产物含有二氧化碳和水
D.火柴移离水蒸气,燃烧原因是
【答案】C 与氧气接触
【解析】A、分子间有一定的间隔,物质分子间的间隔受热时增大,物质的体积就变大,遇冷时缩小,物质的体积就变小.所以,水的沸腾现象是温度升高,分子间的间隔增大.在这一变化中,分子的体积、质量、分子本身都没有变化,故错误;
B、水蒸气从铜管中冒出时温度较高能够使火柴达到着火点,故不正确;
C、火柴中含有碳、氢元素,燃烧的产物含有二氧化碳和水,故正确;
D、在铜管口水蒸气多,而氧气少,所以移离蒸气是为了有充足的氧气,从而燃烧,故正确;
三、填空与说明题(本大题共4小题,共23分)
14.(6分)利用能源、节约能源、保护环境是我们大家共同关注的问题.
(1)充分燃烧1000g天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图所示,则 燃烧对环境影响较小,1000g煤中硫元素的质量为 (假设硫元素完全转化为SO2).
(2)SO2的大量排放能形成酸雨,在煤燃烧后将烟气通入吸收塔并“喷淋”石灰水进行“脱硫”可减少SO2的排放,石灰水需要“喷淋”的目的是 ,石灰水与SO2反应的化学方程式为 (SO2和碱反应与CO2相似).
(3)目前,在汽车尾气系统中安装催化转化器可将污染物CO,NO转化为无毒的CO2和N2,2CO+2NO2CO2+N2,请根据“在化学反应过程中有元素化合价变化的化学反应,叫做氧化还原反应”判断,该反应 (填写“是”或“不是”)氧化还原反应.
【答案】(1)天然气;5g;(2)增大接触面积;SO2+Ca(OH)2═CaSO3+H2O;(3)是
【解析】(1)两种燃料燃烧对环境影响较小的是天然气;由图可知1000g煤产生10g二氧化硫,其中硫元素的质量为10g××100%=5g;
(2)在煤燃烧后将烟气通入吸收塔并“喷淋”石灰水进行“脱硫”可减少SO2的排放,石灰水需要“喷淋”的目的是增大接触面积,SO2、石灰水、氧气反应生成硫酸钙和水,反应的化学方程式为:SO2 +Ca(OH)2 ═CaSO3+H2O;
(3)凡有元素化合价变化的化学反应就叫做氧化还原反应,反应前后,氮元素的化合价发生了改变,则该反应属于氧化还原反应。
15.(5分)生活中处处是科学!
(1)给煤炉生火时,用于引火的木柴应架空而不宜紧密堆在一起,其目的是 。随着私家车的增加,人们与加油站接触的机会越来越多.沙子是加油站必备的消防用品,用沙子灭火的原理是 。
(2)在一次失火后的现场处理中,消防人员发现某种易燃物质保存了下来.分析原因,得知该物质中添加了一种阻燃剂.当火情出现时,这种阻燃剂发生化学反应,吸收热量,生成的产物覆盖在易燃物质表面.这些都起到了阻止该物质燃烧的作用.从燃烧条件分析,这种易燃物质没有燃烧的原因 ,推测这种阻燃剂发生化学反应后,生成的产物应具有的化学性质 。
(3)乘坐公共交通工具时,下列物品禁止携带的是 (填字母,可多选)。
A.鞭炮 B.瓶装饮料 C.书刊杂志 D.酒精
【答案】(1)增加木材与空气的接触面积;使可燃物与氧气隔绝(2)阻燃剂发生化学反应吸收热量,降低了易燃物质周围的温度,使温度达不到该易燃物质的着火点;阻燃剂发生反应生成的产物覆盖在该易燃物质的表面,隔绝了氧气(3)D
【解析】(1)给煤炉生火时,用于引火的木柴应架空而不宜紧密堆在一起,其目的是增加木材与空气的接触面积;沙子是加油站必备的消防用品,用沙子灭火的原理是使可燃物与氧气隔绝;
(2)从燃烧条件分析,这种易燃物质没有燃烧的原因阻燃剂发生化学反应吸收热量,降低了易燃物质周围的温度,使温度达不到该易燃物质的着火点;阻燃剂发生反应生成的产物覆盖在该易燃物质的表面,隔绝了氧气。(3乘坐公共交通工具时,禁止携带危险品、易燃易爆品,则答案为AD。
16.(6分)能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。为控制二氧化碳的排放量,科学家采取新技术,将二氧化碳和氢气在一定条件下转化为甲醇(一种燃料)和水,反应的微观示意图如下:
(1)从上图可以知道参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为 ,反应的化学方程式为 。
(2)乙醇可作为燃料。现有一定乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成32.4g水,同时生成一氧化碳和二氧化碳,参加反应的乙醇的质量为 g。
【答案】(1)1:3;(2)27.6
【解析】(1)根据化学方程式书写规则,二氧化碳和氢气在一定条件下转化为乙烯和水,由图示可知参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1:3.故填1:3;;
(2)乙醇与一定量氧气在一定条件下反应生成32.4g水,氢元素的质量为,根据质量守恒定律,水中氢元素的质量等于乙醇中氢元素的质量,所以参加反应的乙醇的质量为,故填27.6。
17.(6分)为解决能源与环境问题,有学者提出如图所示的含碳物质转化的技术路线。
(1)“可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
(2)反应中,参加反应的和生成的的分子数目之比为 (2分)。
(3)我国学者开发促进反应的一种新型催化剂,催化过程微观示意图如右上。该过程的中间产物
填化学式、氧和氢进一步作用生成甲醇和水。
(4)该技术路线有利用于实现 ____ 填标号。
A.碳循环利用 B.减少碳排放 C.减少白色污染
【答案】(1)(2):(3)CO(4)A;B
【解析】(1)可燃冰的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为;(2)反应④的化学方程式为,参加反应的和生成的的分子数目之比为1:1;(3)根据微观示意图分析该过程的中间产物一氧化碳、氧和氢进一步作用生成甲醇和水;(4) A、该技术路线有利于实现碳循环利用。答案正确;
B、该技术路线有利于实现减少碳的排放。答案正确;
C、技术路线不需要塑料,所以无法减少白色污染。答案错误;
故答案为:AB。
四、实验与探究题(本大题共2小题,共16分)
18.(8分)某化学兴趣小组以“可燃物燃烧的条件”为主题开展了以下相关活动。
活动一:认识燃烧
(1)在学习氧气的性质时,我们分别做过木炭、镁条、铁丝在氧气中燃烧的实验。上述物质燃烧时的共同点是____(填字母)。
A.剧烈反应 B.产生气体 C.发光放热 D.氧化反应
活动二:探究可燃物燃烧的条件
在老师的指导下,该化学兴趣小组利用如图所示的装置探究了可燃物燃烧的条件。
【实验步骤】
①将装有适量白磷的试管放入冷水中
②打开弹簧夹,关闭弹簧夹,向装置甲中加入适量的双氧水,产生的氧气进入试管中
③关闭弹簧夹,打开弹簧夹,向装置乙中加入适量的盐酸,产生的二氧化碳进入试管中
④将装有适量白磷的试管放入的热水中
⑤打开弹簧夹,关闭弹簧夹,向装置甲中加入适量的双氧水,产生的氧气进入试管中
⑥关闭弹簧夹,打开弹簧夹,向装置乙中加入适量的盐酸,产生的二氧化碳进入试管中
【实验分析】
(2)在步骤③中,证明试管中氧气已经排尽的实验现象是 。
(3)能看到白磷燃烧的实验步骤是 。
(4)能证明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点的实验现象是 。
【实验结论】可燃物燃烧必须同时满足两个条件:可燃物与氧气接触;温度达到可燃物的着火点。
活动三:再探镁的燃烧
相关资料表明:镁不仅能在氧气中燃烧,还能在二氧化碳和氮气中燃烧。镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,镁在氮气中燃烧生成淡黄色的氮化镁。
(5)空气中氮气的含量远大于氧气的含量,而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁,原因是 。
(6)根据上面的资料,你对燃烧的新的认识是 。
(7)若将镁在氮气、氧气和二氧化碳三种气体组成的混合气体中充分燃烧,生成物的质量是,则a的取值范围是 (结果精确到0.1,2分)。
【答案】(1)A;C;D(2)澄清石灰水变浑浊(3)打开K1,关闭K2(4)将装有适量白磷的试管放入冷水中,白磷不燃烧,将装有适量白磷的试管放入80℃的热水中,白磷燃烧(5)氧气化学性质比二氧化碳、氮气更活泼,镁主要和氧气反应(6)燃烧不一定需要氧气参加(7)3.3<a<4.6
【解析】(1) 木炭、镁条、铁丝在氧气中燃烧都是发光放热的、剧烈的氧化反应,A、C、D正确; 镁、铁燃烧不产生气体,B错误。(2)在步骤③中,当二氧化碳排出时证明试管中氧气已经排尽,实验现象是澄清石灰水变浑浊。(3) 打开K1,关闭K2 ,使白磷接触氧气,能看到白磷燃烧。(4) 能证明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点的实验现象是将装有适量白磷的试管放入冷水中,白磷不燃烧,将装有适量白磷的试管放入80℃的热水中,白磷燃烧 。(5) 空气中氮气的含量远大于氧气的含量,而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁, 是由于氧气化学性质比氮气活泼,镁主要与氧气反应。(6)由所给资料可知,燃烧不一定需要氧气参加。(7) 2.4g镁全部与氮气反应生成物质量为,若全部与氧气反应生成物质量为,若全部与二氧化碳反应,设参加反应的二氧化碳质量为x
2Mg+CO2=2MgO+C
48 44
2.4g x
x=2.2g,生成物固体质量为2.2g+2.4g=4.6g,若将镁在氮气、氧气和二氧化碳三种气体组成的混合气体中充分燃烧,生成物的质量是,则a的取值范围是 3.3<a<4.6 。
19.(8分)化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问题。
(1)【生火有道】
观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点40℃,红磷着火点240℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。
(2)【现象与结论】
①铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
②小红根据 现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
(3)【评价与反思】
①实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为 。
②小明对小红的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为 。
(4)【调控有术】
化学反应速率与多种因素有关,为探究影响过氧化氢分解速率的因素,小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。
实验序号
过氧化氢溶液的浓度
二氧化锰粉末的质量/g
温度/℃
10秒共收集到氧气的体积/mL
①
3%
0
10
几乎无
②
5%
0
20
几乎无
③
5%
0.5
20
14
④
10%
0.5
20
80
探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验序号是 ;对比实验③和实验④,可得出的结论是 ;上述实验无法探究出 因素对过氧化氢分解速率的影响(写一条即可)。
(5)【应用有方】
通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。
①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是 (写一条即可)。
【答案】(1)可燃物
(2)温度达到可燃物的着火点;铜片上的白磷燃烧,而热水中的白磷不燃烧
(3)环保;可燃物与足够浓度的氧气接触
(4)②③;相同条件下,过氧化氢溶液浓度越大,反应速率越快;催化剂的种类
(5)调大;用锅盖盖灭
【解析】【解答】(1)小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是可燃物,天然气、木材具有可燃
性,而水和石头不具有可燃性;
(2)①白磷和红磷都属于可燃物,且都与氧气接触,铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点;
②铜片上的白磷和水中的白磷属于同一种物质,且着火点相同,小红根据铜片上的白磷燃燃烧,而热水中的白磷不燃烧现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触;
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,白磷燃烧有大量白烟生成,污染环境,图2所示装置是在密环境中进行实验,不会污染环境,装置的优点为环保;
②由图3和图4可知:白磷燃烧消耗试管中的氧气,氧气的含量逐渐减少,当氧气浓度小于10%时,白磷不再燃烧,结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为可燃物与足够浓度的氧气接触;
(4)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,变量是有无催化剂,过氧化氢溶液的浓度,反应时的温度必须相同,应选择的实验序号是②③;比实验③和实验④,催化剂粉末质量相同,反应时温度相同,只有过氧化氢溶液的浓度不同,浓度越大,相同时间内收集氧气的体积越大,可得出的结论是相同条件下,过氧化氢溶液浓度越大,反应速率越快;上述实验无法探究出催化剂的种类因素对过氧化氢分解速率的影响;
(5)①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,说明氧气不充足,燃烧不充分,这时需要调大灶具进风口,使燃烧更充分;
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是用锅盖盖灭,对应灭火的原理是隔绝空气。
五、综合计算题(本大题包括1小题,共10分)
20.(10分)羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为___________。
(2)反应1的化学方程式为Fe+5COFe(CO)5。用100 kg含铁96%的海绵铁,理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程)
(3)反应2的化学方程式为Fe(CO)5 Fe+5CO。196kgFe(CO)5分解生成基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在t1时,剩余 _____ kg Fe(CO)5未分解;在___________时Fe(CO)5恰好完全分解。
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是______ 。
【答案】(1)3:4 (2)336kg。(3)98 t3 (4)CO或一氧化碳
【解析】(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比=(12×5):(16×5)=3:4。
(2)设理论上可制备Fe(CO)5的质量为x
Fe+5COFe(CO)5
56 196
100kg×96% x
56:196=(100kg×96% ): x
x=336kg
答:理论上可制备Fe(CO)5的质量是336kg。
(3)由图可知,t1时生成羰基铁粉的质量为28kg,设t1时,反应的Fe(CO)5质量为y
Fe(CO)5 Fe+5CO
196 56
y 28kg
196:56=y: 28kg
y=98kg
则还未分解的Fe(CO)5质量为196kg-98kg=98kg。
由图可知,在t3时,羰基铁粉质量不再增加,Fe(CO)5恰好完全分解。
(4)由反应的化学方程式可知,CO既是反应物又是生成物,则制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是CO。
试卷第2页,共16页
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第七单元 能源的合理利用与开发(B卷·拔高卷)
说明:1.共有五大题,20小题。满分70分,作答时间65分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
一、单项选择题(本大题共10小题,1-5每题1分,6-10每题2分,共15分)
在每小题列出的四个备选项中只有一项是最符合题目要求的,请将其代码填涂在答题卡相应位置。错选、多选或未选均不得分。
1.生活、工作场所常见到一些警示图标,下列图标放置地点错误的是
A.运输硫酸槽罐车
B.面粉加工厂
C.存放酒精的试剂柜
D.加油站
2.古语道:“人要实,火要虚。”此话的意思是做人要脚踏实地,可燃物要架空一些才能燃烧更旺。“火要虚”,这是( )。
A.可以减少散热
B.降低可燃物的着火点
C.增大空气中氧气含量
D.加快空气流通,促进可燃物和氧气的接触
3.能源与生活息息相关。下列说法不正确的是( )
A.石油属于化石燃料,是不可再生能源
B.天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C.乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D.太阳能电池可将太阳能转化为电能
4.燃烧是人类最早利用的化学反应之一。下列有关燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.酒精灯用完后用嘴吹灭
B.煤充分燃烧有利于节约燃料
C.室内起火,迅速打开门窗通风
D.用水灭火的原理是降低了可燃物的着火点
5.下列有关事故的处理错误的是 ( )
A.不慎碰倒酒精灯,酒精在桌上燃烧,应立即用湿抹布扑盖
B.不慎将药液溅进眼睛里,立即用手揉眼睛,再用大量水冲洗
C.炒菜时油锅中的油起火,可用锅盖盖灭或放入较多蔬菜
D.图书、档案、贵重设备、精密仪器等失火均可用二氧化碳灭火器灭火
6.二氧化碳灭火器(如图)使用广泛,生产时将二氧化碳气体加压液化后装入小钢瓶中,使用时将其喷出灭火。下列有关该型灭火器的说法错误的是( )
A.加压液化时,二氧化碳分子间间隔缩小
B.灭火时,二氧化碳起到降低者火点和隔绝空气的作用
C.使用时先拉出保险销,再按下压把喷出灭火
D.适用于扑灭图书馆内图书失火
7.下列关于燃烧与灭火的说法中,正确的是( )
A.如图甲,火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
B.蜡烛用嘴一吹即灭,是因为吹出的气体主要是二氧化碳
C.由图乙的现象可知,金属镁引起的火灾不能用二氧化碳扑灭
D.将大块煤粉碎后再燃烧,其目的是延迟煤燃烧的时间
8.同学用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件,得到以下实验事实:①不通空气时,冷水中的白磷不燃烧;②通空气时,冷水中的白磷不燃烧;③不通空气时,热水中的白磷不燃烧;④通空气时,热水中的白磷燃烧。能证明可燃物必须达到一定温度(着火点)才能燃烧的实验事实是()
A.①② B.②④ C.①④ D.③④
9.类推是学习化学的一种重要方法。下列类推正确的是()
A.燃烧过程中伴随着发光发热,所以有发光发热现象的变化都是燃烧
B.化学变化中一定有新物质生成,所以有新物质生成的变化一定是化学变化
C.燃烧需要可燃物与氧气接触,可燃物与氧接触一定会燃烧
D.氧化物都含氧元素,所以含氧元素的化合物都是氧化物
10.消防用自动感温喷淋头结构如下图所示。当喷淋头附近温度升高到喷淋头的设定值时,丙三醇将热敏玻璃球胀破,喷淋头自动喷水灭火。
下列说法不正确的是( )
A.热敏玻璃球能迅速将外界的热量传递给丙三醇
B.玻璃球胀破的原因是丙三醇分子间的间隔变大
C.喷水灭火的原理是水降低了可燃物的着火点
D.日常生活中应避免热源靠近自动感温喷淋头
二、选择填充题(本大题共3小题,每小题2分,选择和填充各1分,共6分)
在每小题列出的备选项中,先在A、B、C三个选项中选择一个最符合题目要求的,请将其代码填涂在答题卡相应位置,然后填充D选项使其符合题目要求。
11.江西省2024年春季开学安全周活动第一天课程内容为“以消防安全教育为主”。下列有关防火、灭火的说法或做法正确的是( )
A.家用电器着火用水浇灭
B.图书室着火,用二氧化碳灭火器灭火
C.高层住房内着火,立即打开所有门窗
D.家里油锅着火,用锅盖盖灭,原理是
12.下列气体混合后遇明火,可能发生爆炸的是( )
A.一氧化碳、氢气 B.二氧化碳、氢气 C.甲烷、空气 D.
13.如图所示,加热烧瓶中的水使之沸腾.水蒸气从铜管喷出,把火柴靠近管口P处,火柴被加热,迅速移开火柴,火柴开始燃烧.下列说法正确的是( )
A.水沸腾,水分子质量和体积增大
B.P处水蒸气的作用是隔绝火柴与氧气接触
C.火柴燃烧的产物含有二氧化碳和水
D.火柴移离水蒸气,燃烧原因是
三、填空与说明题(本大题共4小题,共23分)
14.(6分)利用能源、节约能源、保护环境是我们大家共同关注的问题.
(1)充分燃烧1000g天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图所示,则 燃烧对环境影响较小,1000g煤中硫元素的质量为 (假设硫元素完全转化为SO2).
(2)SO2的大量排放能形成酸雨,在煤燃烧后将烟气通入吸收塔并“喷淋”石灰水进行“脱硫”可减少SO2的排放,石灰水需要“喷淋”的目的是 ,石灰水与SO2反应的化学方程式为 (SO2和碱反应与CO2相似).
(3)目前,在汽车尾气系统中安装催化转化器可将污染物CO,NO转化为无毒的CO2和N2,2CO+2NO2CO2+N2,请根据“在化学反应过程中有元素化合价变化的化学反应,叫做氧化还原反应”判断,该反应 (填写“是”或“不是”)氧化还原反应.
15.(5分)生活中处处是科学!
(1)给煤炉生火时,用于引火的木柴应架空而不宜紧密堆在一起,其目的是 。随着私家车的增加,人们与加油站接触的机会越来越多.沙子是加油站必备的消防用品,用沙子灭火的原理是 。
(2)在一次失火后的现场处理中,消防人员发现某种易燃物质保存了下来.分析原因,得知该物质中添加了一种阻燃剂.当火情出现时,这种阻燃剂发生化学反应,吸收热量,生成的产物覆盖在易燃物质表面.这些都起到了阻止该物质燃烧的作用.从燃烧条件分析,这种易燃物质没有燃烧的原因 ,推测这种阻燃剂发生化学反应后,生成的产物应具有的化学性质 。
(3)乘坐公共交通工具时,下列物品禁止携带的是 (填字母,可多选)。
A.鞭炮 B.瓶装饮料 C.书刊杂志 D.酒精
16.(6分)能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。为控制二氧化碳的排放量,科学家采取新技术,将二氧化碳和氢气在一定条件下转化为甲醇(一种燃料)和水,反应的微观示意图如下:
(1)从上图可以知道参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为 ,反应的化学方程式为 。
(2)乙醇可作为燃料。现有一定乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成32.4g水,同时生成一氧化碳和二氧化碳,参加反应的乙醇的质量为 g。
17.(6分)为解决能源与环境问题,有学者提出如图所示的含碳物质转化的技术路线。
(1)“可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
(2)反应中,参加反应的和生成的的分子数目之比为 (2分)。
(3)我国学者开发促进反应的一种新型催化剂,催化过程微观示意图如右上。该过程的中间产物
填化学式、氧和氢进一步作用生成甲醇和水。
(4)该技术路线有利用于实现 ____ 填标号。
A.碳循环利用 B.减少碳排放 C.减少白色污染
四、实验与探究题(本大题共2小题,共16分)
18.(8分)某化学兴趣小组以“可燃物燃烧的条件”为主题开展了以下相关活动。
活动一:认识燃烧
(1)在学习氧气的性质时,我们分别做过木炭、镁条、铁丝在氧气中燃烧的实验。上述物质燃烧时的共同点是____(填字母)。
A.剧烈反应 B.产生气体 C.发光放热 D.氧化反应
活动二:探究可燃物燃烧的条件
在老师的指导下,该化学兴趣小组利用如图所示的装置探究了可燃物燃烧的条件。
【实验步骤】
①将装有适量白磷的试管放入冷水中
②打开弹簧夹,关闭弹簧夹,向装置甲中加入适量的双氧水,产生的氧气进入试管中
③关闭弹簧夹,打开弹簧夹,向装置乙中加入适量的盐酸,产生的二氧化碳进入试管中
④将装有适量白磷的试管放入的热水中
⑤打开弹簧夹,关闭弹簧夹,向装置甲中加入适量的双氧水,产生的氧气进入试管中
⑥关闭弹簧夹,打开弹簧夹,向装置乙中加入适量的盐酸,产生的二氧化碳进入试管中
【实验分析】
(2)在步骤③中,证明试管中氧气已经排尽的实验现象是 。
(3)能看到白磷燃烧的实验步骤是 。
(4)能证明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点的实验现象是 。
【实验结论】可燃物燃烧必须同时满足两个条件:可燃物与氧气接触;温度达到可燃物的着火点。
活动三:再探镁的燃烧
相关资料表明:镁不仅能在氧气中燃烧,还能在二氧化碳和氮气中燃烧。镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,镁在氮气中燃烧生成淡黄色的氮化镁。
(5)空气中氮气的含量远大于氧气的含量,而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁,原因是 。
(6)根据上面的资料,你对燃烧的新的认识是 。
(7)若将镁在氮气、氧气和二氧化碳三种气体组成的混合气体中充分燃烧,生成物的质量是,则a的取值范围是 (结果精确到0.1,2分)。
19.(8分)化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问题。
(1)【生火有道】
观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点40℃,红磷着火点240℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。
(2)【现象与结论】
①铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
②小红根据 现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
(3)【评价与反思】
①实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为 。
②小明对小红的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为 。
(4)【调控有术】
化学反应速率与多种因素有关,为探究影响过氧化氢分解速率的因素,小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。
实验序号
过氧化氢溶液的浓度
二氧化锰粉末的质量/g
温度/℃
10秒共收集到氧气的体积/mL
①
3%
0
10
几乎无
②
5%
0
20
几乎无
③
5%
0.5
20
14
④
10%
0.5
20
80
探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验序号是 ;对比实验③和实验④,可得出的结论是 ;上述实验无法探究出 因素对过氧化氢分解速率的影响(写一条即可)。
(5)【应用有方】
通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。
①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是 (写一条即可)。
五、综合计算题(本大题包括1小题,共10分)
20.(10分)羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为___________。
(2)反应1的化学方程式为Fe+5COFe(CO)5。用100 kg含铁96%的海绵铁,理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程)
(3)反应2的化学方程式为Fe(CO)5 Fe+5CO。196kgFe(CO)5分解生成基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在t1时,剩余 _____ kg Fe(CO)5未分解;在___________时Fe(CO)5恰好完全分解。
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是______ 。
试卷第10页,共10页
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试卷第9页,共10页
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