内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发(A卷·提升卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:60分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5
一、选择题(本题包括7个小题,每小题2分,共14分。每小题只有一个选项符合题意)
1.俗语说“人要实,火要虚”。意思是说做人要脚踏实地才能事业有成,可燃物要架空一些才能燃烧更旺。从化学的角度分析火要虚的原理是( )
A.增加可燃物 B.增大可燃物与空气的接触面积
C.增大空气中氧气的含量 D.使温度达到可燃物着火点
2.从燃烧的角度看反应4P+5O22P2O5的发生,下列分析不合理的是( )
A.P属于可燃物
B.O2体现了氧化性
C.点燃条件表明该反应吸热
D.点燃条件使可燃物温度达到着火点
3.下列关于化学与安全知识的说法正确的是( )
A.图书档案失火时可用水浇灭
B.点燃可燃性气体前一定要检验其纯度
C.在室内放一盆水可以防止煤气中毒
D.家中发现燃气泄露,立即打开抽油烟机排气
4.火折子被誉为古代的“打火机”,如图,其制作与使用方法如下:将棉花、松香、硫磺等可燃物混合,将混合后的可燃物卷起、压实、捆紧成条状,点燃后装入竹筒,竹筒盖子上有小孔,使用时取下盖子,吹一下就能复燃。下列说法不正确的是( )
A.纸和棉都属于可燃物
B.装在竹筒内的条状物仍在缓慢燃烧
C.盖子留有小孔是为了提供少量氧气
D.取出一吹即可复燃是因为降低了可燃物的着火点
5.绿色发展是一种和谐性发展,推动绿色发展,是促进人与自然和谐共生不可或缺的决策。下列举措不符合这一要求的是( )
A.开发利用太阳能、风能等新能源替代化石燃料
B.大力开采矿物资源,加快经济发展
C.实行塑料制品回收再生、循环利用
D.绿色出行,尽量搭乘公共交通工具
6.家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如下图所示。下列说法错误的是( )
A.燃料燃烧时均放出热量
B.甲烷和丁烷都属于有机物
C.夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源
D.天然气与蜂窝煤相比较,是更清洁的能源
7.学习小组为探究“物质燃烧的影响因素”进行了如下实验。用气卿不断向装置内鼓入空气,并用酒精灯给硫粉加热至燃烧;再停止鼓入空气,将酒精灯移开给高锰酸钾加热,使硫粉继续燃烧有关说法错误的是( )
A.该实验可证明燃烧需要氧气
B.该实验可证明氧气浓度越高物质燃烧越剧烈
C.可观察到硫粉燃烧火焰由淡蓝色逐渐变为蓝紫色
D.实验尾气可用氢氧化钠溶液进行吸收
二、非选择题(本题包括7个小题,除标明外,每空1分,化学方程式每个2分,共46分)
8.(4分)小明在探究燃烧条件时做了如图所示的实验,回答下列问题。
(1)图甲实验中蜡烛熄灭,图乙实验中蜡烛不熄灭,得出燃烧需要 ;
(2)图丙实验中高蜡烛先熄灭,矮蜡烛后熄灭,原因是 ;
(3)由此得到的启示是在火灾逃生时应该 (选填“直立”或“弯腰”)逃离。
9.(6分)我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存,从而减少大气中二氧化碳的含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”,氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。
(1)化石燃料的燃烧是排放的主要因素。化石燃料主要包括煤、 和天然气。“碳中和”战略的实施有利于控制 等环境问题。
(2)为实现“碳中和”我们可以做到 。
(3)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环,其优点有 。(写一个即可)
(4)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用,可将二氧化碳和水转化为乙醇和氧气,该反应的化学方程式为 。
10.(4分)认真阅读下列材料,回答有关问题。
2021 年 4 月 7 日,由湖南科技大学牵头,我国自主研发的“海牛 II 号”在南海超 2000米深水中,钻机成功下钻 231 米,刷新了世界纪录。为我国海底“可燃冰”的勘探提供了装备技术支撑。可燃冰外观像冰,主要含有甲烷水合物。一体积可燃冰可储载 100~200倍体积的甲烷气体,具有热值高等优点。如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,将会造成严重的温室效应。目前,可燃冰的开发尚处于试验性开采阶段。
(1)可燃冰是 能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)常见的温室气体除甲烷外,还有 (写一种物质的化学式 即可)。
(3)请写出甲烷燃烧的化学方程式 。
11.(10分)阅读下面材料。
氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源(煤、天然气)制得的H2中含有CO,利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示,氚可用于核能发电,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离,得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物可用于化学储氢。
(1)下列有关氢能的说法不正确的是___________(填字母)。
A.氢气的燃烧产物无污染,所以氢能是一种清洁能源
B.利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C.现阶段氢能已经能完全替代化石能源
(2)化石能源属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)利用液氮的低温能将H2与CO分离,说明氢气的沸点比CO的沸点 。
(4)①写出电解水法制氢的化学方程式: 。
②氚属于 元素的一种原子。
③下列示意图能表示氚原子的是 (填字母)。
(5)化合物中,Li的化合质量比,则x= 。
12.(6分)(2024云南)化学是一门以实验为基础的学科。
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式为 。
(3)用上述收集的O2完成如图C所示的实验,观察到澄清石灰水 。
(4)某同学为探究燃烧的条件设计了如图实验。已知白磷的着火点是40℃。
向装置甲中通入空气,甲中的热水压入到乙中,甲、乙中的白磷均燃烧。由液面降低后甲中白磷燃烧的事实,说明燃烧需要 ;由热水进入后乙中白磷燃烧的事实,说明燃烧需要 。
13.(10分)小家用燃料的变迁反映了社会的发展,某小组同学根据所学知识对燃烧过程、燃烧条件、家用燃料的变迁展开系列探究。
【任务一】认识燃烧
(1)同学们在做硫粉在空气和氧气中燃烧实验时要小心的将正在燃烧的硫远离玻璃瓶壁,其原因是 ;
(2)同学们发现硫在空气和氧气中的现象不同,其原因是 ;
【任务二】分析燃烧过程
利用图1所示装置进行红磷燃烧过程的分析。实验测得集气瓶中氧气的体积分数、压强随时间的变化曲线如图2、3所示。
(3)结合图2数据,红磷熄灭后瓶中氧气的体积分数约10%,谈谈你对燃烧条件的新认识是 ;
(4)从化学、物理两个视角综合分析,图3中CD段压强发生变化的原因: ;
【任务三】分析燃烧的影响因素
【查阅资料】等质量的气体在压强保持不变的情况下,温度越高,密度越小。
小宁按图所示,分别用两只大小不同的烧杯罩住两只位置高低不同的正在燃烧的蜡烛,发现:装置a中低的蜡烛先熄灭;装置b中高的蜡烛先熄灭。
(5)请根据实验装置特点、燃烧的条件,结合所给资料选择一个实验装置解释上述现象 。
14.(6分)(2024·广东深圳)中国天宫空间站三名航天员每日需要,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠();点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,受热分解为NaCl和。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于 ;
(2)三名航天员4天所需共9.6kg,则理论上至少需要加热分解的质量为多少?(的相对分子质量为106.5,列出化学方程式写出完整过程计算)
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第七单元 能源的合理利用与开发(A卷·提升卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:60分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5
一、选择题(本题包括7个小题,每小题2分,共14分。每小题只有一个选项符合题意)
1.俗语说“人要实,火要虚”。意思是说做人要脚踏实地才能事业有成,可燃物要架空一些才能燃烧更旺。从化学的角度分析火要虚的原理是( )
A.增加可燃物 B.增大可燃物与空气的接触面积
C.增大空气中氧气的含量 D.使温度达到可燃物着火点
【答案】B
【解析】A、将可燃物架空没有增加可燃物,A错误;
B、将可燃物架空,增大了可燃物与空气的接触面积,可以促进燃烧,B正确;
C、将可燃物架空没有增大空气中氧气的含量,C错误;
D、将可燃物架空没有改变可燃物的温度,D错误。
故选:B。
2.从燃烧的角度看反应4P+5O22P2O5的发生,下列分析不合理的是( )
A.P属于可燃物
B.O2体现了氧化性
C.点燃条件表明该反应吸热
D.点燃条件使可燃物温度达到着火点
【答案】C
【解析】A、该反应为磷燃烧的反应,说明磷为可燃物,该选项分析合理;
B、该反应为磷和氧气的反应,体现了氧气的氧化性,该选项分析合理;
C、该反应的条件为点燃,但不能说明反应吸热,该选项分析不合理;
D、点燃条件的目的为使可燃物温度达到着火点,该选项分析合理。
故选C。
3.下列关于化学与安全知识的说法正确的是( )
A.图书档案失火时可用水浇灭
B.点燃可燃性气体前一定要检验其纯度
C.在室内放一盆水可以防止煤气中毒
D.家中发现燃气泄露,立即打开抽油烟机排气
【答案】B
【解析】A、图书档案失火时不可用水浇灭,因为会导致图书损坏,应使用二氧化碳灭火器。故A项不正确;
B、可燃性气体遇明火可能会发生爆炸,所以点燃前必须要验纯。故B项正确;
C、煤气的主要成分是一氧化碳,一氧化碳难溶于水,屋内放一盆水,无法防止煤气中毒。故C项不正确;
D、发现厨房内天然气泄漏,立即打开抽油烟机排气,会产生电火花,可能发生爆炸,应先关闭阀门,开窗通风。故D不正确。
故选B。
4.火折子被誉为古代的“打火机”,如图,其制作与使用方法如下:将棉花、松香、硫磺等可燃物混合,将混合后的可燃物卷起、压实、捆紧成条状,点燃后装入竹筒,竹筒盖子上有小孔,使用时取下盖子,吹一下就能复燃。下列说法不正确的是( )
A.纸和棉都属于可燃物 B.装在竹筒内的条状物仍在缓慢燃烧
C.盖子留有小孔是为了提供少量氧气 D.取出一吹即可复燃是因为降低了可燃物的着火点
【答案】D
【解析】A、纸和棉具有可燃性,属于可燃物,故选项说法正确;
B、使用时,只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,草纸就燃烧起来,说明草纸还在缓慢的燃烧,没有熄灭,故选项说法正确;
C、竹筒盖上盖子后减少了内部的可燃物与氧气的接触,使可燃物不能剧烈燃烧,故选项说法正确;
D、使用时只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,可燃物就燃烧起来,主要原因是提供了充足的助燃剂氧气,使燃烧更加旺盛,而不是降低了草纸的着火点,着火点是物质的固有属性,一般是不能改变的,故选项说法错误;
故选:D。
5.绿色发展是一种和谐性发展,推动绿色发展,是促进人与自然和谐共生不可或缺的决策。下列举措不符合这一要求的是( )
A.开发利用太阳能、风能等新能源替代化石燃料
B.大力开采矿物资源,加快经济发展
C.实行塑料制品回收再生、循环利用
D.绿色出行,尽量搭乘公共交通工具
【答案】B
【解析】A、开发利用太阳能、风能等新型能源,可以减少化石燃料的使用,改善环境质量,故A不符合题意;
B、大量开采金属矿物可以提高金属的产量,但会造成资源匮乏,不符合要求,故B符合题意;
C、塑料制品的回收再生、循环利用是减少白色污染,符合要求,故C不符合题意;
D、绿色出行,尽量搭乘公共交通工具,可以减少化石燃料的使用,改善环境质量,故D不符合题意。
故选B。
6.家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如下图所示。下列说法错误的是( )
A.燃料燃烧时均放出热量
B.甲烷和丁烷都属于有机物
C.夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源
D.天然气与蜂窝煤相比较,是更清洁的能源
【答案】C
【解析】A、燃料燃烧时均放出热量,故正确;
B、甲烷化学式CH4、丁烷化学式C4H10,都含有碳元素,都属于有机物,故正确;
C、煤气中含有可燃性气体,遇明火易发生爆炸,不能开灯,故错误;
D、蜂窝煤燃烧会产生硫、氮的氧化物,固体燃烧不充分会产生CO等污染环境,天然气主要成分是甲烷,气体燃烧充分,产生的污染物相对蜂窝煤少,故正确。
故选C。
7.学习小组为探究“物质燃烧的影响因素”进行了如下实验。用气卿不断向装置内鼓入空气,并用酒精灯给硫粉加热至燃烧;再停止鼓入空气,将酒精灯移开给高锰酸钾加热,使硫粉继续燃烧有关说法错误的是( )
A.该实验可证明燃烧需要氧气
B.该实验可证明氧气浓度越高物质燃烧越剧烈
C.可观察到硫粉燃烧火焰由淡蓝色逐渐变为蓝紫色
D.实验尾气可用氢氧化钠溶液进行吸收
【答案】A
【解析】A、该实验中硫燃烧始终与氧气接触,不能证明燃烧需要氧气,故A说法错误;
B、用气卿不断向装置内鼓入空气,并用酒精灯给硫粉加热至燃烧,可观察到硫粉在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰;再停止鼓入空气,将酒精灯移开给高锰酸钾加热,高锰酸钾加热分解生成氧气,使硫粉继续燃烧,可观察到硫粉在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,则可证明氧气浓度越高物质燃烧越剧烈,故B说法正确;
C、用气卿不断向装置内鼓入空气,并用酒精灯给硫粉加热至燃烧,可观察到硫粉在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰;再停止鼓入空气,将酒精灯移开给高锰酸钾加热,高锰酸钾加热分解生成氧气,使硫粉继续燃烧,可观察到硫粉在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,故该实验中可观察到硫粉燃烧火焰由淡蓝色逐渐变为蓝紫色,故C说法正确;
D、硫燃烧会生成二氧化硫,二氧化硫有毒,二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应,则实验尾气可用氢氧化钠溶液进行吸收,故D说法正确;
故选:A。
二、非选择题(本题包括7个小题,除标明外,每空1分,化学方程式每个2分,共46分)
8.(4分)小明在探究燃烧条件时做了如图所示的实验,回答下列问题。
(1)图甲实验中蜡烛熄灭,图乙实验中蜡烛不熄灭,得出燃烧需要 ;
(2)图丙实验中高蜡烛先熄灭,矮蜡烛后熄灭,原因是 ;
(3)由此得到的启示是在火灾逃生时应该 (选填“直立”或“弯腰”)逃离。
【答案】(1)与氧气接触
(2)蜡烛燃烧放热,使生成的CO2受热膨胀,密度减小,聚集在烧杯上方,使高蜡烛先隔绝O2(合理即可)(2分)
(3)弯腰
【解析】(1)蜡烛燃烧消耗氧气,图甲实验在密闭环境中进行,燃烧一段时间后,氧气耗尽,故蜡烛熄灭,图乙实验中,蜡烛与氧气接触,不熄灭,说明燃烧需要与氧气接触;
(2)图丙实验中高蜡烛先熄灭,矮蜡烛后熄灭,原因是蜡烛燃烧放热,使生成的CO2受热膨胀,密度减小,聚集在烧杯上方,使高蜡烛先隔绝O2;
(3)由以上实验可知,二氧化碳受热后密度变小,故在火灾逃生时应该弯腰逃离,因为高处二氧化碳含量较高。
9.(6分)我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳捕捉、碳封存”是我国的一项先进技术。该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存,从而减少大气中二氧化碳的含量。氢能源研发推动中国走向“碳中和”,氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环。
(1)化石燃料的燃烧是排放的主要因素。化石燃料主要包括煤、 和天然气。“碳中和”战略的实施有利于控制 等环境问题。
(2)为实现“碳中和”我们可以做到 。
(3)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环,其优点有 。(写一个即可)
(4)利用一种新型“人造树叶”在光照条件下进行光合作用,可将二氧化碳和水转化为乙醇和氧气,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 石油 温室效应
(2)人走灯灭(合理即可)
(3)热值高或对环境无污染(合理即可)
(4)
【解析】(1)化石燃料主要包括煤、石油和天然气;
二氧化碳排放过多会加剧温室效应。“碳中和”战略的实施有利于减少二氧化碳排放,有利于控制温室效应;
(2)为实现“碳中和”我们可以减少二氧化碳排放,比如做到人走灯灭等,以减少二氧化碳的排放;
(3)氢能源将成为“碳中和”战略中的核心一环,氢气燃烧热值高,且氢气燃烧只生成水中,无环境无污染,故其优点有无污染、热值高等;
(4)“人造树叶”在光照条件下进行光合作用可将二氧化碳和水转化为乙醇和氧气,化学方程式为:。
10.(4分)认真阅读下列材料,回答有关问题。
2021 年 4 月 7 日,由湖南科技大学牵头,我国自主研发的“海牛 II 号”在南海超 2000米深水中,钻机成功下钻 231 米,刷新了世界纪录。为我国海底“可燃冰”的勘探提供了装备技术支撑。可燃冰外观像冰,主要含有甲烷水合物。一体积可燃冰可储载 100~200倍体积的甲烷气体,具有热值高等优点。如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,将会造成严重的温室效应。目前,可燃冰的开发尚处于试验性开采阶段。
(1)可燃冰是 能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)常见的温室气体除甲烷外,还有 (写一种物质的化学式 即可)。
(3)请写出甲烷燃烧的化学方程式 。
【答案】(1)不可再生
(2)CO2/ O3
(3)
【解析】(1)可燃冰是在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少总有枯竭一天的能源,是不可再能源;
(2)常见的温室气体除甲烷外,还有二氧化碳、臭氧等,化学式分别为:CO2、 O3;
(3)甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式:。
11.(10分)阅读下面材料。
氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源(煤、天然气)制得的H2中含有CO,利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示,氚可用于核能发电,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离,得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物可用于化学储氢。
(1)下列有关氢能的说法不正确的是___________(填字母)。
A.氢气的燃烧产物无污染,所以氢能是一种清洁能源
B.利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C.现阶段氢能已经能完全替代化石能源
(2)化石能源属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(3)利用液氮的低温能将H2与CO分离,说明氢气的沸点比CO的沸点 。
(4)①写出电解水法制氢的化学方程式: 。
②氚属于 元素的一种原子。
③下列示意图能表示氚原子的是 (填字母)。
(5)化合物中,Li的化合质量比,则x= 。
【答案】(1)C(2分)
(2)不可再生
(3)低
(4) 氢 A
(5)3(2分)
【解析】(1)A、氢气燃烧只生成水,产物无污染,所以氢能是一种清洁能源,故A不符合题意;
B、利用太阳能发电并电解水的过程中没有二氧化碳产生,可实现二氧化碳零排放,故B不符合题意;
C、氢气的制取成本太高,储存比较困难,所以现阶段氢能还不能替代化石能源,故C符合题意。
故选C;
(2)化石能源属于不可再生能源,故填:不可再生;
(3)利用液氮的低温可将CO液化分离,从而获得纯净的氢气,说明氢气的沸点比CO的沸点低,故填:低;
(4)①水电解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为,故填:;
②元素是具有相同质子数一类原子的总称。氚原子中有一个质子,所以氚属于氢元素的一种原子,故填:氢;
③氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子,则下列示意图能表示氚原子的是A,故填A;
(5)化合物LixN中,Li的化合质量比m(Li):m(N)=7x:14=3:2,则x=3,故填:3。
12.(6分)(2024云南)化学是一门以实验为基础的学科。
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式为 。
(3)用上述收集的O2完成如图C所示的实验,观察到澄清石灰水 。
(4)某同学为探究燃烧的条件设计了如图实验。已知白磷的着火点是40℃。
向装置甲中通入空气,甲中的热水压入到乙中,甲、乙中的白磷均燃烧。由液面降低后甲中白磷燃烧的事实,说明燃烧需要 ;由热水进入后乙中白磷燃烧的事实,说明燃烧需要 。
【答案】(1)铁架台
(2)2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
(3)变浑浊
(4)与空气接触 温度达到可燃物的着火点
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称为铁架台;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑;
(3)木碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,可观察到澄清石灰水变浑浊;
(4)甲中液面降低后,白磷与空气接触后燃烧,说明燃烧需要与空气接触;乙中白磷与空气接触不燃烧,热水进入后乙中白磷燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
13.(10分)小家用燃料的变迁反映了社会的发展,某小组同学根据所学知识对燃烧过程、燃烧条件、家用燃料的变迁展开系列探究。
【任务一】认识燃烧
(1)同学们在做硫粉在空气和氧气中燃烧实验时要小心的将正在燃烧的硫远离玻璃瓶壁,其原因是 ;
(2)同学们发现硫在空气和氧气中的现象不同,其原因是 ;
【任务二】分析燃烧过程
利用图1所示装置进行红磷燃烧过程的分析。实验测得集气瓶中氧气的体积分数、压强随时间的变化曲线如图2、3所示。
(3)结合图2数据,红磷熄灭后瓶中氧气的体积分数约10%,谈谈你对燃烧条件的新认识是 ;
(4)从化学、物理两个视角综合分析,图3中CD段压强发生变化的原因: ;
【任务三】分析燃烧的影响因素
【查阅资料】等质量的气体在压强保持不变的情况下,温度越高,密度越小。
小宁按图所示,分别用两只大小不同的烧杯罩住两只位置高低不同的正在燃烧的蜡烛,发现:装置a中低的蜡烛先熄灭;装置b中高的蜡烛先熄灭。
(5)请根据实验装置特点、燃烧的条件,结合所给资料选择一个实验装置解释上述现象 。
【答案】(1)防止热的燃烧匙碰到玻璃瓶壁使其受热不均而炸裂(2分)
(2)氧气含量不同(2分)
(3)可燃物和一定浓度的氧气接触时,才能燃烧(2分)
(4)化学视角:红磷燃烧消耗氧气使压强减小。物理视角:反应温度升高对压强的影响较小,反应一段时间后温度降低使压强减小(2分)
(5)a装置:①装置(或烧杯)较大;②蜡烛燃烧产生的二氧化碳上浮,冷却后下落到装置的下端;③使低处的蜡烛与氧气隔绝低的蜡烛先熄灭(2分)
【解析】(1)同学们在做硫粉在空气和氧气中燃烧实验时要小心的将正在燃烧的硫远离玻璃瓶壁,是为了防止热的燃烧匙碰到玻璃瓶壁使其受热不均而炸裂,故填:防止热的燃烧匙碰到玻璃瓶壁使其受热不均而炸裂;
(2)硫在空气和氧气中的现象不同,是因为二者氧气含量不同,故填:氧气含量不同;
(3)红磷熄灭后瓶中氧气的体积分数约10%,集气瓶内仍有氧气但红磷熄灭,可发现氧气浓度需达到一定浓度时才能燃烧,故填:可燃物和一定浓度的氧气接触时,才能燃烧;
(4)CD段压强减小,化学视角是因为红磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小,物理视角是因为反应温度升高对压强的影响较小,反应一段时间后温度降低使压强减小,故填:化学视角:红磷燃烧消耗氧气使压强减小。物理视角:反应温度升高对压强的影响较小,反应一段时间后温度降低使压强减小;
(5)由小宁的发现可知,a装置:①装置(或烧杯)较大;②蜡烛燃烧产生的二氧化碳上浮,冷却后下落到装置的下端; ③使低处的蜡烛与氧气隔绝,低的蜡烛先熄灭;b装置:①装置(或烧杯)较小; ②蜡烛燃烧产生的二氧化碳上浮,聚集在烧杯顶端;③使高处的蜡烛与氧气隔绝,高的蜡烛先熄灭,故填:a装置:①装置(或烧杯)较大;②蜡烛燃烧产生的二氧化碳上浮,冷却后下落到装置的下端;③使低处的蜡烛与氧气隔绝,低的蜡烛先熄灭。
14.(6分)(2024·广东深圳)中国天宫空间站三名航天员每日需要,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠();点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,受热分解为NaCl和。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于 ;
(2)三名航天员4天所需共9.6kg,则理论上至少需要加热分解的质量为多少?(的相对分子质量为106.5,列出化学方程式写出完整过程计算)
【答案】(1)铁粉的剧烈燃烧(1分)
(2)解:设理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为x
答:理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为21.3kg。(5分)
【解析】(1)根据题目信息,点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2,所以氯酸钠受热分解所需的能量来自于铁粉的剧烈燃烧。
(2)NaClO3受热分解为NaCl和O2,化学方程式为,O2的质量(9.6kg)为已知量,据此可通过化学方程式计算出所需NaClO3的质量,详见答案。
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