内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发
时间:60分钟,满分:100分
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(24-25九年级上·广东佛山·阶段练习)酒精在工业和实验室都应用广泛,在存放酒精的地方应张贴的图标是
A. B.
C. D.
2.(23-24九年级上·江苏常州·期中)人类生活和生产活动离不开火。下列有关说法中,不合理的是
A.炒菜时不慎油锅起火,可以盖上锅盖灭火 B.室内起火时,应立即打开所有门窗通风
C.控制燃烧的条件可以达到防火、灭火的目的 D.室内起火逃生时,用湿抹布捂住口鼻
3.下列成语用化学知识解释错误的是
A.“绝薪止火”——清除可燃物,达到灭火目的
B.“钻木取火”——摩擦生热,使温度达到可燃物的着火点
C.“煽风点火”——可燃物接触助燃物且温度达到着火点才能燃烧
D.“杯水车薪”——用水使少量可燃物隔绝氧气,达到灭火目的
4.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)能源的利用使世界充满生机。下列获得电能的方法中与其他三项本质不同的是
A.火力发电 B.太阳能发电 C.水力发电 D.风力发电
5.(2024·四川德阳·中考真题)大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2,含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A.大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B.将CO2压入地下实现碳封存,CO2分子间隔变小、运动停止
C.CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D.江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
6.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)如图为粉尘爆炸的实验装置,下列有关该实验的说法不正确的是
A.面粉加工厂必须严禁烟火 B.燃着的蜡烛能提高面粉的着火点
C.盖上塑料盖是为了形成有限空间 D.鼓入空气是为了增大面粉与空气的接触面积
7.(24-25九年级上·重庆渝北·阶段练习)元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫黄涂木片顶端分许,名曰发烛……,盖以发火(即燃烧)及代灯烛用也”。下列说法不正确的是
A.“发烛”发火伴随不同形式的能量转化 B.“发烛”发火需要氧气
C.“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性 D.“发烛”发火产物不会污染空气
8.氢气是未来最理想的能源之一。下列关于氢气的叙述中不合理的是
A.电解水制取氢气,方便快捷、成本较低 B.氢气燃烧产物只有水,可以循环使用
C.实验室可用金属锌与稀硫酸反应制取氢气 D.氢气是最轻的气体,可以用来填充气球
9.(2024·山东枣庄·二模)下列几种常用的灭火方法及灭火原理均正确的是
选项
实例
灭火方法
灭火原理
A
油锅着火
盖锅盖
使温度降到可燃物的着火点以下
B
酒精灯着火
湿抹布盖灭
隔绝空气
C
住宅失火
用高压水枪灭火
降低可燃物着火点
D
电线着火
用水浇灭
使温度降到可燃物的着火点以下
A.A B.B C.C D.D
10.(23-24九年级下·重庆渝北·阶段练习)陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名曰发烛……”文中的“发烛”就是原始的火柴。下列有关叙述不正确的是
A.吹灭“发烛”利用了隔绝空气的原理 B.将松木削薄为纸片状有利于其燃烧
C.“发烛”燃烧时会生成有刺激性气味的气体 D.“发烛”燃烧伴随能量转化
11.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)消防安全无小事!下列相关做法错误的是
A.用二氧化碳灭火器扑灭图书、档案失火 B.油锅不慎着火用水浇灭
C.加油站严禁烟火 D.火灾逃生时用湿毛巾捂住口鼻
12.如图为甲烷制备甲醇(CH4O)的微观过程,下列说法错误的是
A.甲烷是天然气的主要成分 B.参加反应的甲烷与氧气的物质的量比为1∶1
C.反应前后催化剂质量不变 D.反应前后原子的种类和个数不变
13.(2024·吉林长春·一模)下图为我国不同年份的能源结构图,下列说法不正确的是
A.氢气是理想的清洁高能燃料
B.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
C.煤、石油是可再生能源
D.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
14.(2023·四川成都·二模)实验小组用图1装置探究白磷燃烧温度变化,在试管中加入5g白磷,连接好装置后放入60℃热水中,5秒钟后推注H2O2溶液,测得数据如图2,下列说法正确的是
A.白磷的着火点是60℃ B.左边试管内有大量白烟生成、气球逐渐变瘪
C.15s时,白磷停止燃烧 D.温度由545.7℃变为606.5℃,证明氧气能助燃
15.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)下图为CH4(甲烷,天然气主要成分)的转化和资源化利用。下列说法不正确的是
A.转化①属于化合反应
B.转化②中CH4分子间的空隙变小
C.转化③中催化剂不需要不断添加
D.转化④在常温下进行,可采用双氧水溶液和MnO2制取O2的发生装置
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16.(24-25九年级上·山西临汾·阶段练习)回答下列问题:
海上超级充电宝——“南鲲”号
我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号采用“三边形”设计,这样的设计可以使装置接受各个方向的海浪冲击,做到最大化吸收和利用波浪能。整套装置包括半潜平台、液压系统、发电系统、控制系统以及锚泊系统,利用半潜平台“吸收”波浪,再通过电能变换系统,从而实现从波浪能到液压能再到电能的三级能量转换。
波浪能作为一种蕴含在海洋中的可再生能源,因其可再生性和绿色环保的优点,已成为一种亟待开发的新能源。“南鲲”号的试运行标志着我国波浪能发电技术水平又上了一个大台阶。
阅读文本,回答问题:
(1)“南鲲”号采用“三边形”设计的优点是 。
(2)假设生成的电能用锂离子电池存储,根据如图所示锂原子结构示意图,推测锂在化学反应中容易 (选填“得”或“失”)电子,锂离子的符号是 。由锂原子的结构示意图,还可得出什么信息? 。
(3)利用“南鲲”号产生的电能及海水可以生产氢气,写出该反应的方程表达式 。
(4)与煤、石油等传统能源相比,波浪能的优点是 (写一条)。
17.(24-25九年级上·辽宁铁岭·阶段练习)阅读下面科普短文。
据央视新闻报道:2023年3月25日,我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。
光伏发电制氢:利用太阳能产生的余电,将水分解并转化为氢气,可以得到“绿氢”。
固态储氢:利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用,可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁。
固态氢能发电:其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应,产生直流电,可实现能量的转化,为我们提供“绿电”。
能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化,实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换,很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。
随着绿色、循环、低碳等技术的不断发展,化学正在为建设美丽中国贡献巨大力量!
依据所给信息,回答下列问题:
(1)光伏发电得到的“绿氢”,主要通过 产生的余电将水分解而获得。
(2)图中制氢装置内电解水反应的产物是氧气和 。
(3)镁属于 (填“金属”或“非金属”)。镁在储氢过程中有化学变化发生,判断的依据是过程中生成了 (填名称)。
(4)易与水发生反应生成(氢氧化镁)和,请写出与水反应的方程表达式为 。据此,镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是 。
(5)氢气燃料电池发电时主要将化学能转化为 。
18.(23-24九年级上·广东清远·阶段练习)火的利用推动了人类文明的进程,观察下图:
选择序号回答(1)~(3):①与氧气接触 ②温度达到着火点 ③有可燃物
(1)图一所示实验现象,说明燃烧应具备的条件是 。
(2)图二烧杯中蜡烛渐渐熄灭,说明燃烧应具备的条件是 。
(3)图三铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧应具备的条件是 。
(4)图四实验中所用药品的保存方法正确的是 。(填图四中的字母)。
(5)如图所示,将白磷和红磷分装于Y形试管的两个支管中,管口系牢小气球。将两个支管同时伸入相同深度的热水中。
请回答下列问题:
①燃烧的是 (填“a”、“b”或“c”)处,该处燃着的白磷会很快熄灭,原因可能是 (填字母)。
A.温度降低 B.氧气耗尽 C.试管内产生了二氧化碳气体 D.着火点升高
②管口的小气球可以防止 (填名称)进入空气,从而使该实验绿色化。
③热水的作用是 。
19.(2024·山东青岛·中考真题)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。
【生火有道】
(1)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。
【现象与结论】
(2)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。
【评价与反思】
(3)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 。
【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
(4)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)。
【应用有方】
(5)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)。
20.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)Ⅰ.研究氢、利用氢,能减少碳排放,助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。
(1)电解水生成氢气时,能量转化形式是 ,反应器1:一定的H2环境及较低温度下,CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O。则CO与H2O的分子个数比为 。
(2)CaCO3还可以直接分解为CaO和CO2,反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图所示, ℃时,抑制CO2生成的效果最好。
(3)反应器2中、CO与H2一定条件下发生化合反应生成甲醇(CH3OH),则该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.镁基储氢材料(主要成分Mg)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下:
(4)储氢过程,发生化合反应的化学方程式为 。
(5)释氢过程:ⅰ.方法I中,化合价发生改变的元素有 。
ⅱ.方法Ⅱ,产生H2的质量 (填“<”“=”或“>”)参加反应的MgH2中氢元素的质量。
ⅲ.与方法I相比,方法Ⅱ的优点是 (答1条即可)。
21.(22-23八年级下·山东淄博·期末)雷击是引起森林大火的重要因素之一,灭火行动中突发的明火“爆燃”会对消防队员造成严重伤害。“爆燃”的主要原因是森林内有些枯枝落叶长久堆积腐烂,产生大量以甲烷为主的可燃性气体,突遇明火导致。请分析并完成下列问题:
(1)雷击能引起森林火灾的原因是 。
(2)森林内可燃物长久堆积腐烂属于化学变化中的 。
(3)森林灭火,砍伐树木形成隔离带,属于灭火原理中的是 。
(4)计算3.2g甲烷完全燃烧,可生成二氧化碳多少克。(写出计算过程)
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第七单元 能源的合理利用与开发
时间:60分钟,满分:100分
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(24-25九年级上·广东佛山·阶段练习)酒精在工业和实验室都应用广泛,在存放酒精的地方应张贴的图标是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】酒精为可燃性液体,实验柜应张贴易燃液体图标。
【详解】A、该图为易燃液体的图标,符合题意;
B、该图为腐蚀品标志,不符合题意;
C、该图为禁止烟火标志,不符合题意;
D、该图为剧毒品标志,不符合题意。
故选A。
2.(23-24九年级上·江苏常州·期中)人类生活和生产活动离不开火。下列有关说法中,不合理的是
A.炒菜时不慎油锅起火,可以盖上锅盖灭火 B.室内起火时,应立即打开所有门窗通风
C.控制燃烧的条件可以达到防火、灭火的目的 D.室内起火逃生时,用湿抹布捂住口鼻
【答案】B
【详解】A、炒菜时不慎油锅起火,可以盖上锅盖灭火,这是采用了隔绝氧气的原理来灭火,故A不符合题意;
B、室内起火时,不能立即打开所有门窗通风,以防空气流通氧气变多,造成更大的火势,故B符合题意;
C、物质燃烧必须同时具备三个条件:一是需要可燃物,二是可燃物与氧气充分接触,三是温度达到可燃物的着火点,三个条件必须同时具备,缺一不可。因此控制燃烧的条件可以达到防火、灭火的目的,故C不符合题意;
D、室内起火逃生时,一定要用湿抹布捂住口鼻,否则燃烧产生的有害气体、浓烟会被人吸入,使人中毒或窒息,故D不符合题意。
故选B。
3.下列成语用化学知识解释错误的是
A.“绝薪止火”——清除可燃物,达到灭火目的
B.“钻木取火”——摩擦生热,使温度达到可燃物的着火点
C.“煽风点火”——可燃物接触助燃物且温度达到着火点才能燃烧
D.“杯水车薪”——用水使少量可燃物隔绝氧气,达到灭火目的
【答案】D
【详解】A、绝薪止火对应的灭火原理是清除可燃物,从而达到灭火目的,选项正确;
B、钻木取火能够摩擦生热,使木材的温度升高达到的着火点发生燃烧,选项正确;
C、煽风点火,燃烧过程中不断鼓入空气,可燃物接触氧气且温度达到着火点才能燃烧,选项正确;
D、杯水车薪指的是水太少,吸收热量后不足以使可燃物的温度降至着火点以下,从而不能灭火,选项错误。
故选D。
4.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)能源的利用使世界充满生机。下列获得电能的方法中与其他三项本质不同的是
A.火力发电 B.太阳能发电 C.水力发电 D.风力发电
【答案】A
【详解】A、 火力发电即煤炭燃烧的化学能转换为电能,过程中煤炭燃烧生成新物质,发生了化学变化。
B、太阳能发电即太阳能转变成电能 ,过程中没有新物质生成,发生了物理变化。
C、水力发电:水的势能转变成电能 ,过程中没有新物质生成,发生了物理变化。
D、风力发电:风的动能转换为电能,过程中没有新物质生成,发生了物理变化。
综上所述:选择A。
5.(2024·四川德阳·中考真题)大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2,含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A.大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B.将CO2压入地下实现碳封存,CO2分子间隔变小、运动停止
C.CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D.江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
【答案】B
【详解】A、化石燃料包括煤、石油、天然气,化石燃料燃烧产生CO2气体,导致空气中二氧化碳含量升高,A项正确;
B、将CO2压入地下封存时CO2分子间的间隔会变小,但不会停止运动,B项错误;
C、绿色植物光合作用是将CO2在一定条件下转化为 O2,CO2分子变成了其他分子,C项正确;
D、CO2溶于水属于物理变化,与水发生反应生成碳酸属于化学变化,D项正确;
故选:B。
6.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)如图为粉尘爆炸的实验装置,下列有关该实验的说法不正确的是
A.面粉加工厂必须严禁烟火
B.燃着的蜡烛能提高面粉的着火点
C.盖上塑料盖是为了形成有限空间
D.鼓入空气是为了增大面粉与空气的接触面积
【答案】B
【详解】A、面粉加工厂必须严禁烟火,因为面粉易燃,说法正确;
B、燃着的蜡烛能提高面粉的温度,到达着火点以上,但是面粉的着火点不会变,说法错误;
C、盖上塑料盖是为了形成有限空间,因为面粉要在有限的空间内才会爆炸,说法正确;
D、鼓入空气是为了增大氧气的含量及增大面粉与氧气的接触面积,这样才会发生爆炸,说法正确。
故选B。
7.(24-25九年级上·重庆渝北·阶段练习)元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫黄涂木片顶端分许,名曰发烛……,盖以发火(即燃烧)及代灯烛用也”。下列说法不正确的是
A.“发烛”发火伴随不同形式的能量转化
B.“发烛”发火需要氧气
C.“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
D.“发烛”发火产物不会污染空气
【答案】D
【详解】A、“发烛”发火,伴随着化学能转化为光能、热能,故A不符合题意;
B、“发烛”发火需要与氧气接触,且温度达到可燃物的着火点,故B不符合题意;
C、“发烛”发火和燃烧说明松木和硫磺具有可燃性,故C不符合题意;
D、“发烛”中含有硫磺和木片,燃烧生成的二氧化硫,会污染空气,故D符合题意。
故选D。
8.氢气是未来最理想的能源之一。下列关于氢气的叙述中不合理的是
A.电解水制取氢气,方便快捷、成本较低
B.氢气燃烧产物只有水,可以循环使用
C.实验室可用金属锌与稀硫酸反应制取氢气
D.氢气是最轻的气体,可以用来填充气球
【答案】A
【解析】略
9.(2024·山东枣庄·二模)下列几种常用的灭火方法及灭火原理均正确的是
选项
实例
灭火方法
灭火原理
A
油锅着火
盖锅盖
使温度降到可燃物的着火点以下
B
酒精灯着火
湿抹布盖灭
隔绝空气
C
住宅失火
用高压水枪灭火
降低可燃物着火点
D
电线着火
用水浇灭
使温度降到可燃物的着火点以下
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、油锅着火时盖锅盖,是为了隔绝空气,而不是降低温度,错误;
B、酒精灯着火用湿抹布盖灭,是通过隔绝空气(氧气)来灭火,正确;
C 、住宅失火用高压水枪灭火,是为了降低温度到可燃物的着火点以下,而不是降低可燃物的着火点,因为可燃物的着火点是固定不变的,错误;
D 、电线着火,用水浇灭可能会引发触电事故,错误。
故选B。
10.(23-24九年级下·重庆渝北·阶段练习)陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名曰发烛……”文中的“发烛”就是原始的火柴。下列有关叙述不正确的是
A.吹灭“发烛”利用了隔绝空气的原理
B.将松木削薄为纸片状有利于其燃烧
C.“发烛”燃烧时会生成有刺激性气味的气体
D.“发烛”燃烧伴随能量转化
【答案】A
【详解】A、吹灭“发烛”时空气流动,带走了发烛燃烧放出的热量,温度降低,且温度低于发烛的着火点,即利用了降低温度的原理,选项错误;
B、将松木削薄为纸片状,增大了松木与氧气的接触面积,有利于其燃烧,选项正确;
C、由题文可知,发烛中含有硫磺和木炭,其中硫磺燃烧后生成有刺激性气味的气体二氧化硫,选项正确;
D、“发烛”燃烧时发光、放热,即“发烛”燃烧时伴随不同形式的能量转化,选项正确;
故选:A。
11.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)消防安全无小事!下列相关做法错误的是
A.用二氧化碳灭火器扑灭图书、档案失火 B.油锅不慎着火用水浇灭
C.加油站严禁烟火 D.火灾逃生时用湿毛巾捂住口鼻
【答案】B
【详解】A.用二氧化碳灭火器扑灭,利用了二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大的性质灭火,而且二氧化碳灭火器不会留下任何痕迹,不会对图书档案造成二次损坏,故选项做法正确,不符合题意;
B.油锅不慎着火不能用水浇灭,因为油的密度比水小,且不溶于水,直接用水浇灭可能会导致油溅出,扩大火势,甚至引发更大的火灾,故选项做法错误,符合题意;
C.因为分子在不断地运动,加油站里充满了油分子,一旦有烟火,就会引发火灾,因此,加油站严禁烟火,故选项做法正确,不符合题意;
D.发生火灾逃生时,要用湿毛巾捂住口鼻,尽量压低身体,以减少浓烟的伤害,故选项做法正确,不符合题意;
故选B。
12.如图为甲烷制备甲醇(CH4O)的微观过程,下列说法错误的是
A.甲烷是天然气的主要成分 B.参加反应的甲烷与氧气的物质的量比为1∶1
C.反应前后催化剂质量不变 D.反应前后原子的种类和个数不变
【答案】B
【详解】A 、甲烷是天然气的主要成分,说法正确,不符合题意;
B、由微观示意图可知,有1个“”没有参加反应,参加反应的甲烷与氧气分子个数比=2:1,物质的量比为2:1;甲烷与氧气的质量比=[2×(12+1×4)]:(16×2)=1:1 ,说法错误,符合题意;
C、根据催化剂的概念,反应前后催化剂质量不变,说法正确,不符合题意;
D、由微观示意图可知,反应前后原子的种类和个数不变,说法正确,不符合题意。
故选B。
13.(2024·吉林长春·一模)下图为我国不同年份的能源结构图,下列说法不正确的是
A.氢气是理想的清洁高能燃料
B.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
C.煤、石油是可再生能源
D.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
【答案】C
【详解】A、氢气燃烧产物为水,对环境无污染,且氢气热值高,但制取氢气成分较高,且如何安全地储存和运输氢气的问题没有解决,因此氢气是理想的清洁高能燃料,故A选项不符合题意;
B、由图示可知,我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势,故B选项不符合题意;
C、煤、石油在地球上的储量有限,短时间内得不到补充,属于不可再生能源,故C选项符合题意;
D、加大水电、风电的开发利用,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,有利于环境保护,故D选项不符合题意。
故选C。
14.(2023·四川成都·二模)实验小组用图1装置探究白磷燃烧温度变化,在试管中加入5g白磷,连接好装置后放入60℃热水中,5秒钟后推注H2O2溶液,测得数据如图2,下列说法正确的是
A.白磷的着火点是60℃
B.左边试管内有大量白烟生成、气球逐渐变瘪
C.15s时,白磷停止燃烧
D.温度由545.7℃变为606.5℃,证明氧气能助燃
【答案】D
【详解】A、由数据曲线图可知,温度升高,说明白磷燃烧放出热量,所以白磷的着火点小于60℃,故A选项说法不正确;
B、白磷燃烧产生大量白烟,放出热量,装置内气体体积膨胀,气压增大,气球逐渐变大,白磷燃烧完毕,恢复至室温过程中气球逐渐变瘪,故B选项说法不正确;
C、15s时,容器已知恢复至原来的温度,此时反应早已经完全,因此白磷应该在5-10s之间停止燃烧,故C选项说法不正确;
D、试管中的白磷放在60℃的热水中,白磷燃烧,通入氧气后,燃烧更旺,温度由545.7℃变为605.5℃,说明氧气具有助燃性,故D选项说法正确。
故选D。
【点睛】本题考查学生结合数字化实验的图像进行化学实验的分析,对于学生化学能力有一定要求。
15.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)下图为CH4(甲烷,天然气主要成分)的转化和资源化利用。下列说法不正确的是
A.转化①属于化合反应
B.转化②中CH4分子间的空隙变小
C.转化③中催化剂不需要不断添加
D.转化④在常温下进行,可采用双氧水溶液和MnO2制取O2的发生装置
【答案】A
【详解】A、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,该反应的反应物和生成物均有两种,不属于化合反应,该选项说法不正确;
B、甲烷液化过程中,分子间的间隔减小,该选项说法正确;
C、催化剂是指能改变反应速率,但反应前后质量和化学性质不变,则转化③中催化剂不需要不断添加,该选项说法正确;
D、转化④的反应为固液常温反应,而双氧水的反应也为固体常温反应,则两个发生装置相同,该选项说法正确。
故选A。
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16.(24-25九年级上·山西临汾·阶段练习)回答下列问题:
海上超级充电宝——“南鲲”号
我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号采用“三边形”设计,这样的设计可以使装置接受各个方向的海浪冲击,做到最大化吸收和利用波浪能。整套装置包括半潜平台、液压系统、发电系统、控制系统以及锚泊系统,利用半潜平台“吸收”波浪,再通过电能变换系统,从而实现从波浪能到液压能再到电能的三级能量转换。
波浪能作为一种蕴含在海洋中的可再生能源,因其可再生性和绿色环保的优点,已成为一种亟待开发的新能源。“南鲲”号的试运行标志着我国波浪能发电技术水平又上了一个大台阶。
阅读文本,回答问题:
(1)“南鲲”号采用“三边形”设计的优点是 。
(2)假设生成的电能用锂离子电池存储,根据如图所示锂原子结构示意图,推测锂在化学反应中容易 (选填“得”或“失”)电子,锂离子的符号是 。由锂原子的结构示意图,还可得出什么信息? 。
(3)利用“南鲲”号产生的电能及海水可以生产氢气,写出该反应的方程表达式 。
(4)与煤、石油等传统能源相比,波浪能的优点是 (写一条)。
【答案】(1)做到最大化吸收和利用波浪能
(2) 失 Li+ 锂原子的核电荷数为3(答案不唯一,合理即可)
(3)
(4)绿色环保
【详解】(1)由题干可知,“南鲲”号采用“三边形”设计的优点是做到最大化吸收和利用波浪能,故填写:做到最大化吸收和利用波浪能。
(2)由锂原子结构示意图可知,锂原子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中容易失电子形成阳离子,故填写:失;
锂原子失去1个电子,形,可以得出的信息有:锂原子的核外有3个电子,锂原子的核电荷数为3,锂原子的质子数为3,锂原子的最外层电子数为1,这意味着它容易失去一个电子以达到稳定结构,因此锂通常显+1价,锂原子有2个电子层等,故填写:锂原子的核电荷数为3(答案不唯一,合理即可)。
(3)水通电,生成氢气和氧气,文字表达式为:,故填写:。
(4)由题干可知,与煤、石油等传统能源相比,波浪能的优点是可再生性和绿色环保,故填写:绿色环保。
17.(24-25九年级上·辽宁铁岭·阶段练习)阅读下面科普短文。
据央视新闻报道:2023年3月25日,我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。
光伏发电制氢:利用太阳能产生的余电,将水分解并转化为氢气,可以得到“绿氢”。
固态储氢:利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用,可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁。
固态氢能发电:其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应,产生直流电,可实现能量的转化,为我们提供“绿电”。
能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化,实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换,很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。
随着绿色、循环、低碳等技术的不断发展,化学正在为建设美丽中国贡献巨大力量!
依据所给信息,回答下列问题:
(1)光伏发电得到的“绿氢”,主要通过 产生的余电将水分解而获得。
(2)图中制氢装置内电解水反应的产物是氧气和 。
(3)镁属于 (填“金属”或“非金属”)。镁在储氢过程中有化学变化发生,判断的依据是过程中生成了 (填名称)。
(4)易与水发生反应生成(氢氧化镁)和,请写出与水反应的方程表达式为 。据此,镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是 。
(5)氢气燃料电池发电时主要将化学能转化为 。
【答案】(1)太阳能
(2)氢气/H2
(3) 金属 氢化镁
(4) 防水
(5)电能
【详解】(1)根据题目信息,光伏发电得到的“绿氢”,主要通过太阳能产生的余电将水分解而获得。
(2)根据图像,图中制氢装置内电解水反应的产物是氧气和氢气(H2)。
(3)镁是“金字旁”的汉字,所以镁属于金属。
化学变化是有新物质生成的变化。镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁,说明镁在储氢过程中有化学变化发生,判断的依据是过程中生成了氢化镁。
(4)易与水发生反应生成(氢氧化镁)和,反应的符号表达式为:。
氢化镁易与水发生反应放出氢气,则镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是防水。
(5)氢气燃料电池发电时主要将氢气中蕴含的化学能转化为电能。
18.(23-24九年级上·广东清远·阶段练习)火的利用推动了人类文明的进程,观察下图:
选择序号回答(1)~(3):①与氧气接触 ②温度达到着火点 ③有可燃物
(1)图一所示实验现象,说明燃烧应具备的条件是 。
(2)图二烧杯中蜡烛渐渐熄灭,说明燃烧应具备的条件是 。
(3)图三铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧应具备的条件是 。
(4)图四实验中所用药品的保存方法正确的是 。(填图四中的字母)。
(5)如图所示,将白磷和红磷分装于Y形试管的两个支管中,管口系牢小气球。将两个支管同时伸入相同深度的热水中。
请回答下列问题:
①燃烧的是 (填“a”、“b”或“c”)处,该处燃着的白磷会很快熄灭,原因可能是 (填字母)。
A.温度降低 B.氧气耗尽 C.试管内产生了二氧化碳气体 D.着火点升高
②管口的小气球可以防止 (填名称)进入空气,从而使该实验绿色化。
③热水的作用是 。
【答案】(1)③
(2)①
(3)②
(4)AB
(5) a B 五氧化二磷 提供热量和隔绝氧气
【详解】(1)图一实验中,小木块是可燃物,能被点燃,玻璃块不是可燃物,不能被点燃,说明燃烧应具备的条件是可燃物,故填:③;
(2)图二实验中,烧杯外的蜡烛燃烧,烧杯中的蜡烛氧气耗尽后,熄灭,说明蜡烛燃烧需要与氧气(或空气)接触,故填:①;
(3)图三实验中,铜片上的白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故填:②;
(4)白磷的着火点较低,易自燃,应保存在水中,红磷的着火点较高,可存放在广口瓶中。
故选AB;
(5)①a处白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,b处红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,c处白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,故燃烧的是a;
A、该实验中温度没有降低,始终在热水中,不符合题意;
B、白磷燃烧消耗氧气,待氧气耗尽后,白磷便会熄灭,符合题意;
C、白磷燃烧生成的是五氧化二磷,不是二氧化碳,不符合题意;
D、着火点是一个定值,不能升高,不符合题意。
故选B;
②白磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,散逸到空气中,会污染空气,故管口的小气球可以防止五氧化二磷进入空气,从而使该实验绿色化;
③该实验中,热水可起到提供热量的作用,使温度达到白磷的着火点,使a处白磷燃烧,同时还起到隔绝氧气的作用,通过对比得出燃烧需要与氧气接触。
19.(2024·山东青岛·中考真题)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。
【生火有道】
(1)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。
【现象与结论】
(2)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。
【评价与反思】
(3)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 。
【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
(4)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)。
【应用有方】
(5)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
【详解】(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所示装置是在密闭环境中进行实验,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,白磷不在燃烧,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。
20.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)Ⅰ.研究氢、利用氢,能减少碳排放,助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。
(1)电解水生成氢气时,能量转化形式是 ,反应器1:一定的H2环境及较低温度下,CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O。则CO与H2O的分子个数比为 。
(2)CaCO3还可以直接分解为CaO和CO2,反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图所示, ℃时,抑制CO2生成的效果最好。
(3)反应器2中、CO与H2一定条件下发生化合反应生成甲醇(CH3OH),则该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.镁基储氢材料(主要成分Mg)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如下:
(4)储氢过程,发生化合反应的化学方程式为 。
(5)释氢过程:ⅰ.方法I中,化合价发生改变的元素有 。
ⅱ.方法Ⅱ,产生H2的质量 (填“<”“=”或“>”)参加反应的MgH2中氢元素的质量。
ⅲ.与方法I相比,方法Ⅱ的优点是 (答1条即可)。
【答案】(1) 电能转化为化学能 1:1
(2)750
(3)
(4)Mg+H2MgH2
(5) Mg、H > 反应条件低(或质量相同时,方法2产生氢气的质量比方法1的多)
【详解】(1)电解水过程中电能转化成化学能;
一定的H2环境及较低温度下,CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O,方程式为:,故CO与H2O的分子个数比为1:1;
(2)应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图所示,750℃时,CO的含量最高,所以抑制CO2生成的效果最好;
(3)反应器2中、CO与H2一定条件下发生化合反应生成甲醇(CH3OH),反应的化学方程式为:;
(4)由图可知,储氢过程,发生化合反应为氢气与镁在一定条件下生成氢化镁,方程式为:
;
(5)ⅰ.释氢过程中,反应前氢化镁中镁元素显+2价,所以氢元素显-1价,水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,反应后金属镁中镁元素化合价为0,氢气中氢元素化合价为0,氢氧化镁中镁元素显+2价,氧元素显-2价,氢元素显+1价,所以化合价发生改变的元素有Mg、H;
ⅱ.由反应的方程式、,可知生成的氢气有部分氢元素由水提供,所以生成氢气的质量大于参加反应的MgH2中氢元素的质量;
ⅲ.与方法I相比,方法Ⅱ在常温下就能发生反应,反应条件低。
21.(22-23八年级下·山东淄博·期末)雷击是引起森林大火的重要因素之一,灭火行动中突发的明火“爆燃”会对消防队员造成严重伤害。“爆燃”的主要原因是森林内有些枯枝落叶长久堆积腐烂,产生大量以甲烷为主的可燃性气体,突遇明火导致。请分析并完成下列问题:
(1)雷击能引起森林火灾的原因是 。
(2)森林内可燃物长久堆积腐烂属于化学变化中的 。
(3)森林灭火,砍伐树木形成隔离带,属于灭火原理中的是 。
(4)计算3.2g甲烷完全燃烧,可生成二氧化碳多少克。(写出计算过程)
【答案】(1)温度达到可燃物着火点
(2)缓慢氧化
(3)隔离可燃物
(4)解:设生成二氧化碳的质量是x
答:生成二氧化碳8.8g。
【详解】(1)雷电中有很大能量,击中树木会产生大量热量,树木温度升高至着火点,树木开始燃烧;
(2)森林内可燃物长久堆积腐烂是树叶等与氧气发生氧化反应,属于化学变化中的缓慢氧化;
(3)森林灭火,砍伐树木形成隔离带,火焰因缺乏可燃物而熄灭,灭火原理是隔离可燃物;
(4)见答案。
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