内容正文:
专题04 燃料及其燃烧
题型01燃烧和燃烧条件
题型02灭火与防火
题型03燃料的充分燃烧
题型04碳和同素异形体
题型5二氧化碳和一氧化碳的物理性质和用途
题型6二氧化碳和一氧化碳的化学性质
题型7石灰石、钟乳石
题型8二氧化碳的实验室制法
题型9化石燃料
题型10绿色能源
▉考点01 燃烧和燃烧条件
1.可燃物:在一定条件下,可以发生燃烧的物质称为可燃物。可燃物具有可燃性,可燃性通常是指可燃物能在空气或氧气中发生燃烧的性质。
2.通常所说的燃烧是指可燃物跟空气中的氧气发生的发光发热的剧烈的氧化反应。
3.探究可燃物燃烧的条件
(1)实验现象:铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟,铜片上的红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧。
(2)实验分析:①铜片上白磷能燃烧,而红磷不能燃烧,说明可燃物燃烧需要一定温度,即达到着火点。②铜片上白磷能燃烧,而水中白磷不能燃烧,说明可燃物燃烧需要氧气
(3)原理:
(4)实验物品分析
铜片的作用:导热、放置药品; 热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝,②为薄铜片上的药品提供热量
白磷着火点:40oC ;红磷着火点:240oC;
(5)实验结论:可燃物燃烧需要满足条件:
①可燃物与氧气(或空气)接触; ② 温度达到可燃物的着火点
4.镁带在二氧化碳中燃烧
现象:剧烈燃烧,放出大量热,产生耀眼白光,生成白色固体和黑色颗粒
原理:
▉考点02 灭火与防火
1.灭火的原理:破坏燃烧必须具备的三个条件之一;
①清除或隔离可燃物;如森林着火砍掉树木,开辟隔离带;煤气罐着,火关闭阀门等;
②将可燃物与空气隔离;如油锅着火,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降温到可燃物的着火点以下;如油锅着火,放青菜;水灭火;吹灭蜡烛等;
2.缓慢氧化:白磷在没有点燃的条件下,可与空气中的氧气发生氧化反应,但反应进行得较缓慢,一般没有明显的现象产生,这种氧化反应称为缓慢氧化。
3.火场自救、逃生
(1)要迅速判断安全出口;
(2)如果房间内有物品正在燃烧,不能随便开门,以防空气流通使火势更大。
(3)用湿毛巾捂住口鼻,以减少有毒物质、烟尘进入体内。
(4)房间里燃烧,由于空气的流通,上层空气中的有毒有害物质浓度大,而下层空气相对较多,所以逃生时应低下身体沿墙壁跑出火灾区。
4.灭火器及原理
自制简易灭火器:
现象:产生大量气泡
原理:
①泡沫灭火器:灭火时喷射出大量的CO2和泡沫黏附在可燃物上,达到隔绝空气的目的。此类灭火器主要用于扑灭木材、棉布等燃烧引起的火灾。
②干粉灭火器:用压缩CO2吹出干粉(主要含碳酸氢钠)来灭火。除扑灭一般可燃物外,还可扑灭油、气等燃烧引发的火灾。
干粉的主要成分是碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解放出二氧化碳,原理:
③液态二氧化碳灭火器:钢瓶内装着的被压缩的液态二氧化碳喷射出来变为气态二氧化碳灭火。该灭火器主要用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等的火灾。(使用液态二氧化碳灭火器的时候,一定要握住灭火器的木柄,以免冻伤。)
④STOP30 喷雾型灭火器:小巧轻便,质量只有 725 g,可持续喷雾 45 s。喷出后快速形成覆盖在可燃物表面的泡沫,泡沫的薄膜会阻隔氧气,使火焰在几秒内熄灭,并可防止死灰复燃。纸、油、溶剂和燃料引起的火灾,以及在 380 V 电压下使用的电器着火时都能使用这种灭火器
⑤7150 灭火器采用新型灭火剂,将其喷射在可燃物表面时,会迅速反应并耗尽可燃物周围的空气。同时,灭火剂的燃烧产物在高温下熔化为玻璃状液体膜,覆盖在可燃物表面使火焰熄灭。
⑥1211 灭火器采用的灭火剂具有较好的热稳定性,腐蚀性较小,但对大气层中的臭氧层有破坏作用,近年来已控制其使用量。
5.安全使用燃气。燃气管道不得私自拆装。如发生漏气等事故,应及时向燃气公司报修。安全使用燃具,经常检查橡皮管及液化石油气钢瓶调压器的密封橡皮圈,发现橡皮老化应及时更换。使用燃气,应有人照看并保持室内空气流通。停用后,应关闭所有开关。
▉考点03 燃料的充分燃烧
1.一定量的燃料燃烧时需要一定量的氧气。当燃料与氧气接触不充分或氧气不充足时,燃料就不能完全燃烧。
2.怎样才能使燃料充分燃烧,提高燃料的利用率?
供应足量的氧气以促进燃烧外,工业上常把固体燃料粉碎,把液体燃料喷成雾状。目的是增大燃料跟空气的接触面积,使燃料充分燃烧。
3.燃料燃烧时,被人们利用的热量远远低于该燃料完全燃烧时所释放出的热量,造成燃料的浪费。
为了充分利用燃料燃烧释放的能量,还要提高热能的利用率,主要通过有效的设备改进和利用反应的余热。
▉考点04 碳和同素异形体
1.金刚石:无色透明的固体,是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2.石墨:深灰色固体,是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。可用于;制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等。
金刚石和石墨都是由碳原子构成,由碳元素组成,金刚石和石墨的物理性质有很大差异,原因是:碳原子的排列不同;CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。石墨在一定条件下可以转化为金刚石,该变化为化学变化。
3.C60 也叫足球烯,C60由 构成,一个分子中含60个碳原子,形似足球,它应用于材料科学和超导体等方面。还有其它管状的碳的单质,它们有很大的用途。
4.无定形碳
活性炭与木炭具有吸附,对一些色素、异味有吸附作用。防毒面具里的滤毒罐就是利用
活性炭来吸附毒气的,这种变化是物理变化,因此吸附性属于物理性质。焦炭用于炼铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
活性炭是经过活化处理的无定形碳,木炭、焦炭等无定形碳都可以转化为活性炭。例如,将木炭放入水蒸气中加强热可以制得活性炭。活化处理就是除去无定形碳表面的各种油污和杂质,使其表面积增大,表面活性增强,能够对许多气体、液体或溶液中某些溶质具有吸附作用
5.同素异形体
像金刚石、石墨和碳-60 等都是由碳元素形成的不同的单质,由同一种元素组成的结构不同的单质的现象称为同素异形现象。金刚石、石墨和碳-60 互称为同素异形体。氧气和臭氧也互称为同素异形体
木炭、焦炭、炭黑都是由微小的石墨晶体和少量杂质组成的,统称为无定形碳。因此,严格地说,无定形碳不属于碳的同素异形体。
6.碳的化学性质
①在常温下,碳的化学性质不活泼;
②可燃性:不充分燃烧化学方程式: ;充分燃烧化学方程式:
③还原性:碳还原氧化铜的化学方程式为: ,
在此反应中,氧化铜中的氧元素被碳夺去了,碳表现出还原性性,氧化铜发生还原反应。反应前反应物为黑色固体, 充分反应后固体变成红色,并生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
还原反应:
高温下,木炭夺取氧化铜中的氧元素,生成二氧化碳,氧化铜失去氧元素后,转化为红色的金属铜。这种含氧化合物中的氧元素被夺去的反应,称为还原反应。其中,夺取氧元素的木炭,称为还原剂,还原剂具有还原性;氧化铜提供氧元素,称为氧化剂,氧化剂具有氧化性。在高温下,灼热的碳能把二氧化碳转化为一氧化碳。其反应的化学方程式为
▉考点05 二氧化碳和一氧化碳的物理性质和用途
二氧化碳
一氧化碳
颜色、状态、气味
无色、无气味、气体
无色、无气味、气体
密度
比空气大
比空气略小
溶解性
能溶于水
难溶于水
其他
升华吸热
用途
制汽水、灭火、干冰用于人工降雨、制冷剂
作燃料、冶炼金属
▉考点06 二氧化碳和一氧化碳的化学性质
1.二氧化碳的化学性质
实验操作
实验现象
实验结论或化学方程式
向盛有紫色石蕊试液的试管中通入二氧化碳;然后将试管放在酒精灯火焰上微热。
紫色石蕊试液先变红,加热后又变为紫色
、
向盛有澄清石灰水的试管中,通入二氧化碳;待澄清石灰水发生变化后,继续通入二氧化碳气体。
澄清石灰水先变浑浊,后变澄清
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O、CO2+CaCO3+H20 = Ca(HCO3)2
2.一氧化碳的化学性质
实验操作
实验现象
实验结论或化学方程式
点燃一氧化碳
一氧化碳燃烧,火焰呈蓝色
黑色固体变红色,石灰水变浑浊
煤气中毒即一氧化碳中毒,原因是一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成缺氧危及生命。
▉考点07 石灰石、钟乳石
1.大理石、石灰石、白垩等的主要成分都是碳酸钙。冰洲石是自然界中最纯净的碳酸钙晶体。碳酸钙(CaCO3)是不溶于水的白色固体。
2. 碳酸钙的分解
实验操作
实验现象
实验结论或化学方程式
应用
实验1 用坩埚钳夹住一小块大理石或石灰石,放在酒精喷灯或燃气灯火焰上灼烧 5 min。
变成疏松酥脆的块状白色固体
工业上用石灰石高温煅烧石灰石来制取生石灰(主要成分是氧化钙),同时得到副产品二氧化碳,生石灰是重要建筑材料。
实验2 在一支试管中加入适量生石灰,加入 5-10 mI蒸馏水,然后滴入1滴酚酞试液。
酚酞试液变红
生石灰跟水反应生成熟石灰。工业上用此反应制造建筑材料熟石灰。
3.自然界中的溶洞的形成
难溶性碳酸钙在二氧化碳和水的作用下,会慢慢变成可溶性碳酸氢[Ca(HCO3)2],反应的化学方程式为: ;碳酸氢钙溶液受热分解,重新生成难溶性碳酸钙沉淀;反应的化学方程式为:
在自然界中不断发生上述变化,含有碳酸钙的石灰岩逐渐变成碳酸氢钙而溶解,形成溶洞。在溶洞中,碳酸氢钙不断分解,生成的碳酸钙逐渐沉积而形成千姿百态的钟乳石、石笋。
4.硬水与软水
含有钙、镁离子的水,称为硬水。不含或含少量钙、镁离子的水,称为软水。在自然界存在的水中,未受污染的雨水、雪水属于软水;泉水、溪水、江河水、水库水、地下水等属于硬水。
▉考点08 二氧化碳的实验室制法
1.实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。确定发生装置时要考虑的因素是反应物的状态和反应条件, 确定收集装置所制取气体的密度与空气比较的相对大小,是否易溶于水,是否与水发生反应。
2.在实验室里,常用稀盐酸与石灰石(或大理石)反应制取二氧化碳,化学方程式是:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。 此反应属于“固液不加热型”,生成的二氧化碳气体密度比空气大,可溶于水且能与水反应,应该选用向上排空气法法收集二氧化碳。
3.检验生成的气体是否为二氧化碳的方法是:将生成的气体通入澄清石灰水中,若变浑浊,则证明气体是二氧化碳。检验集气瓶中二氧化碳是否收满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。验满后,用玻璃片盖住集气瓶口,将集气瓶正放在桌上。
4.二氧化碳的工业制法:高温煅烧石灰石,反应的化学方程式为: 。
▉考点09 化石燃料
1.化石燃料的利用
(1)煤:主要含碳元素,是复杂的混合物物。煤干馏(隔绝空气加强热)得到焦炭、煤焦油、粗氨水、煤气(主要成分为氢气、甲烷和一氧化碳等),这一过程是化学变化,得到的产品仍然都是混合物。
(2)石油:主要含碳、氢元素,是复杂的混合物。石油分馏(根据各成分的沸点不同将其分离)得到石油气、溶剂油、汽油、煤油、柴油润滑油、石蜡和沥青等,这一过程是物理变化,得到的产品仍然都是混合物。
(3)天然气、沼气、瓦斯等的主要成分是甲烷,它是无色无味的气体难溶于水,密度比空气小;燃烧时的现象:产生蓝色火焰,放出大量热,罩在火焰上方干而冷的烧杯内壁有水珠,罩在火焰上方蘸有澄清石灰水的烧杯,澄清石灰水变浑浊;燃烧化学方程式:
(4)天然气水合物(可燃冰):由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物。燃烧产生的污染比煤、石油、天然气小得多,而且储量丰富,被各国视为未来石油、天然气的替代能源。
3.使用燃料对环境的影响
由于煤和石油中含有一定量的硫元素和氮元素,大量燃烧煤和石油会产生二氧化硫、氮氧化物和固体粉尘等有害物质。二氧化硫和氮氧化物进入大气后经过一系列物理和化学变化会形成酸雨:氮氧化物在一定条件下还会形成光化学烟雾;煤的大量燃烧会产生固体粉尘,使大气能见度降低,易引发雾霾等灾害性天气。
▉考点10 绿色能源
1.氢能是绿色能源,也是一种极有发展前途的新能源。氢能优点是:原料是水,来源丰富。氢气燃烧后生成水,被称为无污染的能源。它的用途很广泛,高压液氢是火箭发射的主要燃料,目前作为一般内燃机燃料已投入生产。但由于制取成本高、贮存困难,作为燃料暂时还不能广泛使用。
2.风能资源具有可再生、永不枯竭、无污染等特点。而且,风电技术开发最成熟,成本最低廉。
3.太阳能既是一次能源,又是可再生能源。其优点是资源丰富,既可免费使用,又不需要运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使人类社会进入一个节约能源减少污染的时代。
4.地热能分为热水、蒸气、干热岩、熔岩等类型。在地球内部蕴藏着巨大的热能。
5.除了化学能源外,还有核能。核能是 21 世纪能源发展的战略重点。核反应产生的能量高度集中,环境污染小。核能发电的成本比燃煤发电的成本低
一、选择题
1.(23-24九年级上·陕西咸阳·期末)下列关于燃烧与灭火的说法不正确的是
A.森林失火时,可将大火蔓延路线前的树木砍掉,形成隔离带
B.消防员用水灭火,原理是降低可燃物的着火点
C.厨房油锅着火后用锅盖盖灭,原理是隔绝空气
D.木柴架空有利于促进燃烧,是因为增大了木柴与氧气的接触面积
2.(23-24八年级下·山东烟台·期末)古代取火方法有“木燧”(钻木取火)、“金燧”(用铜制凹面镜聚焦太阳光取火)和“石燧”(撞击固体产生火星取火)三种。下列说法错误的是
A.三种方法都是使可燃物升温达到着火点
B.“木燧”时克服摩擦力做的功产生热量
C.“金燧”时易燃物要放到凹面镜的焦点上
D.“石燧”时固体撞击产生的火星提供了可燃物
3.(22-23九年级上·辽宁沈阳·期末)下列所示实验中,能证明燃烧需要可燃物的是
A. B.
C. D.(白磷的若火点40℃,白磷燃烧)
4.(23-24八年级下·山东济南·期末)对于生活中的化学认知,下列说法不正确的是
A.图1中煤块制成蜂窝煤,目的是增大燃烧时煤与空气的接触面积
B.图2中火柴头斜向下时更容易持续燃烧,因为未燃着火柴梗的温度更易达到着火点
C.图3中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝隔绝了氧气
D.图4中室内围炉煮茶,燃烧木炭时需保持良好通风,目的是防止一氧化碳中毒
5.(23-24九年级上·河北邢台·期末)下列处理事故的方法错误的是
A.厨房煤气管道漏气,立即关闭阀门并开窗通风
B.电器着火应先切断电源,再用二氧化碳灭火器扑灭
C.扑灭森林火灾的有效方法之一,是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉
D.图书馆内图书起火,立即用泡沫灭火器扑灭
6.(23-24八年级下·山东淄博·期末)陆游的笔记记载“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏……可省油之半”,“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”。夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。下列有关说法错误的是
A.夹瓷盏中的冷水,起到吸热降温的作用
B.夹瓷盏需要及时添加水,是因为水受热会蒸发减少
C.灯芯中棉绳的着火点低于灯油
D.吹灭夹瓷盏的灭火原理是使可燃物隔绝氧气
7.(23-24八年级下·山东烟台·期末)下图是粉尘爆炸实验图示。下列有关该实验及爆炸的说法错误的是
A.加油站、面粉厂和煤矿的矿井内必须严禁烟火
B.实验中,面粉在有限的空间发生急速燃烧而爆炸
C.可燃性气体与空气混合,在密闭容器中点燃一定会发生爆炸
D.爆炸是一种现象,这种现象可能因化学变化或物理变化引起的
8.(23-24九年级下·陕西榆林·期末)如图为“氧三角”和“碳三角”。其中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质。以下说法中正确的是
A.甲中的氧气和乙中的二氧化碳不可以相互转化
B.甲中的 H2O2、H2O 都可以用于实验室制取氧气
C.乙中的碳燃烧时既可以生成CO也可以生成CO2
D.C→CO2的基本反应类型一定为化合反应
9.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)2024年1月4日,媒体报道天津大学研究团队领衔创造了世界上第一个由石墨烯制成的功能半导体。石墨烯是由碳原子形成的单层六边形结构材料。下列有关说法正确的是
A.石墨烯属于新型化合物 B.石墨烯与金刚石组成不同
C.石墨烯完全燃烧生成二氧化碳 D.石墨烯一定不具有还原性
10.(23-24九年级上·陕西西安·期末)同学们在瓶中分别收集满二氧化碳、空气,塞紧橡胶塞,在同一光源和室温下光照相同时间,实验装置如图1,采集数据如图2.下列说法错误的是
A.该实验的目的是探究二氧化碳是否为温室气体
B.该实验过程中发生了光合作用和呼吸作用
C.可通过增加瓶中气体种类,探究更多气体是否具有温室效应
D.该实验得到的启示是要节能诚排,减少二氧化碳排放
11.(23-24八年级下·黑龙江绥化·期末)在丰富多彩的物质世界里,碳及其氧化物占有重要地位,下列说法正确的是
A.金刚石和石墨的物理性质和化学性质均不同
B.CO2和CO都具有毒性
C.CO和CO2都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
D.CO和CO2在一定条件下可以相互转化
12.(23-24八年级下·广西南宁·期末)碳及其部分化合物的一步转化关系如下图所示,其中X、Y表示转化中的另一种反应物。下列说法正确的是
A.X可以是单质或氧化物
B.Y可以是
C.反应①中的一定发生了还原反应
D.反应②前后氧元素的化合价发生了改变
13.(23-24九年级上·湖北武汉·期末)兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器,如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是
A.ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B.bc段反应物固体与液体脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.该发生装置可以控制反应速率,得到平稳的气流
14.(23-24八年级下·山东济宁·期末)某化学兴趣小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取用一定量石灰石样品,把一定质量分数的稀盐酸分五次加入样品中(样品中的杂质既不与盐酸反应,也不溶解于水),每次充分反应后都经过滤、干燥、称量,得实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
稀盐酸的累计加入量
剩余固体的质量
X
下列说法不正确的是
A.X的值是0.2 B.石灰石样品的质量为
C.样品中碳酸钙的质量分数为90% D.第3次实验后石灰石有剩余
15.(23-24八年级下·山东东营·期末)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.灌装液化气和天然气都属于化石燃料
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
16.(23-24九年级上·重庆渝北·期末)《天工开物》记载了火井制盐:西川有火井……以长竹剖开去节合缝漆布,一头插入井底,其上曲接,以口紧对釜脐。注卤水釜中,只见火意烘烘,水即滚沸。以下说法不严谨的是
A.“火意烘烘”说明反应放热 B.“釜”相当于玻璃烧杯
C.“火井”中可能蕴含天然气 D.“长竹”相当于玻璃导气管
17.(23-24九年级上·江西南昌·期末)科学家提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系(如图所示),下列有关说法不正确的是
A.光照条件下分解水,急需解决的问题是寻找合适的光催化剂
B.氢气作燃料的优点是无毒,燃烧热值高,产物无污染
C.该反应可以节约化石燃料
D.燃料电池可以将电能转化为化学能
18.(23-24九年级上·山西大同·期末)某同学用底部有小洞的试管组装如图简易的气体发生器,以达到“随开随制,随关随停”的目的。下列宜使用该装置制取气体的是
A.用二氧化锰与双氧水制氧气
B.用锌粒与稀硫酸常温下制氢气
C.用氯酸钾与二氧化锰制氧气
D.用石灰石粉末与稀盐酸制二氧化碳
19.(23-24八年级下·山东烟台·期末)下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是
A.从煤中获得焦炭、煤焦油、煤气等的过程是物理变化
B.三者都属于化石燃料,都属于混合物
C.都是蕴藏量有限的、不可再生的能源
D.将石油按照沸点的不同进行分馏,得到柴油、煤油等产品
20.(24-25九年级上·湖北宜昌·期末)为探究二氧化碳能否和水反应,用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色,实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红
B.实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红
C.仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应
D.仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应
21.(23-24九年级上·湖北武汉·期末)石灰石是一种重要的建筑材料。取石灰石样品 ag, 在一定条件下完全分解(样品中的杂质受热时不参加反应),相关量的变化如下图。下列说法正确的是
A.M点对应的固体物质有两种
B.反应后产生气体的总质量为(b—a) g
C.向N 点对应的固体加水,放出热量
D.0~t₂min内, 固体中钙元素的质量分数不变
二、综合应用题
22.(24-25九年级上·安徽·期末)实践小组对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。
任务一:调查家用燃料的变迁
(1)下列说法不正确的是_______(多选,填字母)。
A.液化石油气不慎泄露造成火灾时,应立即开窗通风
B.煤球制成蜂窝煤可以增大其与氧气接触面积,使燃烧更充分
C.家用天然气泄漏报警器往往安装在高处,说明天然气密度比空气大
D.高层住宅失火消防员用高压水枪灭火,说明水能降低着火点
任务二:探究天然气的燃烧产物
【查阅资料】①天然气的主要成分为甲烷(CH4);②CO能使新鲜鸡血变为桃红色;③CO2能使澄清石灰水变浑浊。
【提出问题】
(2)天然气充分燃烧会产生哪些物质?
猜想I:CO2和H2O;猜想Ⅱ: 和H2O;猜想Ⅲ:CO2、CO和H2O;猜想Ⅳ:SO2和H2O,丽诗同学认为猜想④不合理,原因是 。
【进行实验】
(3)填表:
操作
现象
结论
步骤1:验纯后,点燃天然气,在火焰上方罩一个干冷烧杯
烧杯内壁出现白雾
天然气燃烧产物有
步骤2:将天然气充分燃烧产生的气体导出,通入澄清石灰水
猜想Ⅰ或Ⅲ成立
步骤3:将天然气充分燃烧产生附气体导出,
无明显现象
猜想Ⅰ成立
【反思与评价】
(4)当天然气燃烧不充分时,火焰偏黄,锅底容易变黑,结合反应相关物质思考,锅底的黑色物质可能是 。
任务三:认识燃料变迁的意义
开发和利用清洁、高效的新能源,使人们的生活更美好。
23.(23-24八年级下·山东泰安·期末)某化学兴趣小组开展了如下实验探究活动。
(1)二氧化碳的制取
①写出图中仪器a的名称: 。
②实验开始前应先进行的一步操作是 。
③实验室制取二氧化碳的反应原理 (用化学方程式表示),发生装置选择 ;若用装置D收集满后,验满时应将燃着的木条放在 (填b或c)处检验。二氧化碳一般不用C装置收集的原因是 。
(2)二氧化碳的性质
步骤1
步骤2
步骤3
向a、b试管中分别加入蒸馏水,然后各滴入1~2滴紫色石蕊溶液
向b试管中通入
将收集的二氧化碳慢慢倒入烧杯中
①a试管的作用是 。步骤2中b试管中出现的现象是 。写出与水反应的化学方程式 。
②烧杯中的蜡烛自下到上依次熄灭,说明二氧化碳具有的物理性质是 。
(3)二氧化碳的循环与转化
科学家研究发现,如今地球大气中的二氧化碳含量要高于百万年前的水平。为解决温室效应加剧,科学家正在研究如图所示的二氧化碳新的循环体系。
从上图中分析得出的下列结论中,不正确的是________。
A.二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应的产物是混合物
B.分离、浓缩得到二氧化碳是化学变化
C.二氧化碳也是一种重要的资源
D.化学变化中元素种类是守恒的
24.(23-24九年级上·广东广州·期末)二氧化碳的制取与性质是初中化学的重要实验,请回答下列问题。
Ⅰ.二氧化碳的制取
(1)仪器B的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
(3)从上图中选择仪器组装一套发生装置,要求制取较大量的二氧化碳,且可便于多次添加稀盐酸,不需要用到的仪器有哪些? (填序号)。
Ⅱ.二氧化碳的性质
为了验证能与水反应,某兴趣小组的同学进行了如下探究活动。
小明同学进行实验一(如图):
【步骤1】把干燥紫色石蕊纸花放入装满的软塑料瓶,立即旋紧瓶盖。一段时间后,纸花颜色无明显变化;
【步骤2】打开瓶塞向该软塑料瓶注入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
(4)观察到现象:①干燥的紫色石蕊纸花变红;② 。
(5)小明同学根据“干燥的紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”结论。你认为小明同学验证能与水反应的方法是通过实验证明________(填序号)。
A.反应物被消耗 B.有新物质生成
(6)小红同学认为小明同学所得结论不严密。其理由是:可能是二氧化碳和水反应的生成物使紫色石蕊纸花变红;也可能是 使紫色石蕊纸花变红。
该兴趣小组的同学继续用干燥石蕊纸花完成了实验二,验证能与水反应。
(7)小丽同学认为不必要做“甲”实验,理由是 。
(8)该小组同学根据“乙”实验产生的现象得出了结论:能与水反应。“乙”实验产生的现象是 。写出二氧化碳与水反应的化学反应方程式 。
Ⅲ.二氧化碳的应用
中国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。
(9)上述循环体系中可循环利用的物质是 。
(10)从上述图中分析得出以下结论,不正确的是________。
A.二氧化碳是一种重要的资源
B.可通过多种途径实现水的分解
C.分离、浓缩得到二氧化碳是化学变化
25.(23-24九年级上·贵州贵阳·期末)我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。为此,我们一起努力。
(1)能源结构的调整和替代。
①页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源,其成分以甲烷为主,从物质类别看,甲烷属于 ,甲烷在空气中燃烧的化学方程式为 。
②目前我们正在利用的清洁能源除太阳能外,还有 (写出一种)。
(2)“碳捕获”并封存有利于资源化利用。
同学们设计了一个简易捕捉器,其捕捉的流程如图所示。
①写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式 ,采用“喷雾”的优点是 。
②流程中可循环利用的物质为 。
(3)“碳”的转化与利用。
与在催化剂作用下可得到合成气(CO和),反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应,原理如图所示。
①消碳反应产物“”的化学式是 。
②反应一段时间后,催化剂的催化效果降低的原因是 。
③其他条件不变,催化剂表面的积碳量随温度变化如图所示。温度高于600℃,催化剂表面积碳量减少的原因可能是 。
三、科学探究题
26.(24-25九年级上·陕西·期末)对比实验是化学中行之有效的学习方法。
探究一:探究二氧化碳能否与水反应
【设计与实验】同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条,完成如图实验操作。
实验I
实验II
实验III
实验IV
实验操作
实验现象
紫色纸条不变色
______
紫色纸条变红色
紫色纸条变红色
【解释与结论】
(1)对比实验I、II、III,得出二氧化碳能与水反应,则实验II中的现象是 。
(2)实验III中使紫色纸条变红色的物质是 (填化学式)。
(3)对比实验III和IV,说明二氧化碳与水反应的产物和醋酸的化学性质有 (填“不同”或“相同”)之处。
探究二:探究物质燃烧的条件
【查阅资料】白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
【进行实验】按如图组装装置(夹持仪器已略去)。
实验步骤及操作
实验现象
I、将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中
白磷、红磷均不燃烧
II、升高右侧漏斗至红磷露出水面
III、
白磷燃烧
【现象与分析】
(4)步骤II中的实验现象是红磷 ,步骤III中的操作为 。
(5)实验I中白磷不燃烧,III中白磷燃烧,对比可得物质燃烧的条件之一是 。
探究三:铁在不同情况下与氧气反应的实验
【讨论交流】
(6)对比实验 ,说明反应物与氧气的接触面积不同,现象不同。
(7)实验乙实验现象为剧烈燃烧, ,放出大量热。
(8)从燃烧条件分析,实验乙在铁丝上绑一根火柴的作用是 。
27.(24-25九年级上·陕西·期末)某兴趣小组同学用如图装置进行氧化铜的相关反应实验,并对生成物的成分进行探究。
(1)在A装置中,当观察到 时,证明木炭粉和氧化铜粉末已经完全反应。
【查阅资料】已知氧化亚铜(Cu2O)和铜(Cu)均为红色固体,氧化亚铜能和稀硫酸反应,反应后的溶液为蓝色。
反应的化学方程式为:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
【提出问题】B中硬质玻璃管反应后生成的红色固体成分是什么?
【做出猜想】
(2)猜想一:红色出体只有Cu
猜想二:红色固体只有Cu2O
猜想三:红色固体可能含有
【实验探究】
(3)设计如下实验方案:
实验操作
现象
结论
取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸
红色固体含有Cu2O
【得出结论】
(4)甲同学认为猜想二正确,同学们分析后认为他的结论不准确,理由是 。
【反思交流】
(5)同学们补充以下实验:称取mg的红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸充分反应,然后过滤、洗涤、干燥、称量,得到ng固体,当n> (含m的代数式表示)时,可以得出猜想三正确的结论。
28.(24-25九年级上·陕西·期末)关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展学习。
任务一:探究燃烧的条件
小明向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。他对该实验原理很感兴趣,进行了下列探究。
【实验探究及分析】
(1)如图1,打开分液漏斗活塞,以适当的速度将水滴入Na2O2中,观察到试管内有气泡产生,将带火星的木条靠近P处,当看到 现象,说明反应生成了氧气。
(2)实验中还观察到烧杯中的导管口有气泡冒出,原因是 ,这一现象也为脱脂棉燃烧找到了依据。
任务二:白磷燃烧的再探究
【查阅资料】生石灰遇水反应,放出大量的热。
【实验步骤】如图2所示,点燃蜡烛后伸入广口瓶,立即塞紧橡皮塞,观察到蜡烛在瓶内燃烧,白磷不燃烧。待蜡烛自动熄灭(蜡烛未燃尽)且装置冷却到室温后,将胶头滴管中的水全部滴入广口瓶。铝盒中的足量白磷开始燃烧。图3是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
【分析讨论】
(3)对比滴入水前后白磷的现象,可得出可燃物燃烧的条件之一是 。
(4)本实验能得出的结论是______(填字母)。
A.可燃物燃烧O2必须充足
B.白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在
C.蜡烛燃烧时所需O2的浓度大于白磷燃烧时所需O2的浓度
任务三:对燃烧的调控
(5)打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至溶化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。烧铁水时,用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气,其目的是 。
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专题04 燃料及其燃烧
题型01燃烧和燃烧条件
题型02灭火与防火
题型03燃料的充分燃烧
题型04碳和同素异形体
题型5二氧化碳和一氧化碳的物理性质和用途
题型6二氧化碳和一氧化碳的化学性质
题型7石灰石、钟乳石
题型8二氧化碳的实验室制法
题型9化石燃料
题型10绿色能源
▉考点01 燃烧和燃烧条件
1.可燃物:在一定条件下,可以发生燃烧的物质称为可燃物。可燃物具有可燃性,可燃性通常是指可燃物能在空气或氧气中发生燃烧的性质。
2.通常所说的燃烧是指可燃物跟空气中的氧气发生的发光发热的剧烈的氧化反应。
3.探究可燃物燃烧的条件
(1)实验现象:铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟,铜片上的红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧。
(2)实验分析:①铜片上白磷能燃烧,而红磷不能燃烧,说明可燃物燃烧需要一定温度,即达到着火点。②铜片上白磷能燃烧,而水中白磷不能燃烧,说明可燃物燃烧需要氧气
(3)原理:4P+5O2 2P2O5
(4)实验物品分析
铜片的作用:导热、放置药品; 热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝,②为薄铜片上的药品提供热量
白磷着火点:40oC ;红磷着火点:240oC;
(5)实验结论:可燃物燃烧需要满足条件:
①可燃物与氧气(或空气)接触; ② 温度达到可燃物的着火点
4.镁带在二氧化碳中燃烧
现象:剧烈燃烧,放出大量热,产生耀眼白光,生成白色固体和黑色颗粒
原理:2Mg+CO22MgO+C
▉考点02 灭火与防火
1.灭火的原理:破坏燃烧必须具备的三个条件之一;
①清除或隔离可燃物;如森林着火砍掉树木,开辟隔离带;煤气罐着,火关闭阀门等;
②将可燃物与空气隔离;如油锅着火,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降温到可燃物的着火点以下;如油锅着火,放青菜;水灭火;吹灭蜡烛等;
2.缓慢氧化:白磷在没有点燃的条件下,可与空气中的氧气发生氧化反应,但反应进行得较缓慢,一般没有明显的现象产生,这种氧化反应称为缓慢氧化。
3.火场自救、逃生
(1)要迅速判断安全出口;
(2)如果房间内有物品正在燃烧,不能随便开门,以防空气流通使火势更大。
(3)用湿毛巾捂住口鼻,以减少有毒物质、烟尘进入体内。
(4)房间里燃烧,由于空气的流通,上层空气中的有毒有害物质浓度大,而下层空气相对较多,所以逃生时应低下身体沿墙壁跑出火灾区。
4.灭火器及原理
自制简易灭火器:
现象:产生大量气泡
原理:2NaHCO3+H2S04==Na2SO4+2CO2↑+2H20
①泡沫灭火器:灭火时喷射出大量的CO2和泡沫黏附在可燃物上,达到隔绝空气的目的。此类灭火器主要用于扑灭木材、棉布等燃烧引起的火灾。
②干粉灭火器:用压缩CO2吹出干粉(主要含碳酸氢钠)来灭火。除扑灭一般可燃物外,还可扑灭油、气等燃烧引发的火灾。
干粉的主要成分是碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解放出二氧化碳,原理:2NaHCO3Na2CO3+H20 +CO2↑
③液态二氧化碳灭火器:钢瓶内装着的被压缩的液态二氧化碳喷射出来变为气态二氧化碳灭火。该灭火器主要用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等的火灾。(使用液态二氧化碳灭火器的时候,一定要握住灭火器的木柄,以免冻伤。)
④STOP30 喷雾型灭火器:小巧轻便,质量只有 725 g,可持续喷雾 45 s。喷出后快速形成覆盖在可燃物表面的泡沫,泡沫的薄膜会阻隔氧气,使火焰在几秒内熄灭,并可防止死灰复燃。纸、油、溶剂和燃料引起的火灾,以及在 380 V 电压下使用的电器着火时都能使用这种灭火器
⑤7150 灭火器采用新型灭火剂,将其喷射在可燃物表面时,会迅速反应并耗尽可燃物周围的空气。同时,灭火剂的燃烧产物在高温下熔化为玻璃状液体膜,覆盖在可燃物表面使火焰熄灭。
⑥1211 灭火器采用的灭火剂具有较好的热稳定性,腐蚀性较小,但对大气层中的臭氧层有破坏作用,近年来已控制其使用量。
5.安全使用燃气。燃气管道不得私自拆装。如发生漏气等事故,应及时向燃气公司报修。安全使用燃具,经常检查橡皮管及液化石油气钢瓶调压器的密封橡皮圈,发现橡皮老化应及时更换。使用燃气,应有人照看并保持室内空气流通。停用后,应关闭所有开关。
▉考点03 燃料的充分燃烧
1.一定量的燃料燃烧时需要一定量的氧气。当燃料与氧气接触不充分或氧气不充足时,燃料就不能完全燃烧。
2.怎样才能使燃料充分燃烧,提高燃料的利用率?
供应足量的氧气以促进燃烧外,工业上常把固体燃料粉碎,把液体燃料喷成雾状。目的是增大燃料跟空气的接触面积,使燃料充分燃烧。
3.燃料燃烧时,被人们利用的热量远远低于该燃料完全燃烧时所释放出的热量,造成燃料的浪费。
为了充分利用燃料燃烧释放的能量,还要提高热能的利用率,主要通过有效的设备改进和利用反应的余热。
▉考点04 碳和同素异形体
1.金刚石:无色透明的固体,是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2.石墨:深灰色固体,是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。可用于;制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等。
金刚石和石墨都是由碳原子构成,由碳元素组成,金刚石和石墨的物理性质有很大差异,原因是:碳原子的排列不同;CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。石墨在一定条件下可以转化为金刚石,该变化为化学变化。
3.C60 也叫足球烯,C60由C60分子构成,一个分子中含60个碳原子,形似足球,它应用于材料科学和超导体等方面。还有其它管状的碳的单质,它们有很大的用途。
4.无定形碳
活性炭与木炭具有吸附,对一些色素、异味有吸附作用。防毒面具里的滤毒罐就是利用
活性炭来吸附毒气的,这种变化是物理变化,因此吸附性属于物理性质。焦炭用于炼铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
活性炭是经过活化处理的无定形碳,木炭、焦炭等无定形碳都可以转化为活性炭。例如,将木炭放入水蒸气中加强热可以制得活性炭。活化处理就是除去无定形碳表面的各种油污和杂质,使其表面积增大,表面活性增强,能够对许多气体、液体或溶液中某些溶质具有吸附作用
5.同素异形体
像金刚石、石墨和碳-60 等都是由碳元素形成的不同的单质,由同一种元素组成的结构不同的单质的现象称为同素异形现象。金刚石、石墨和碳-60 互称为同素异形体。氧气和臭氧也互称为同素异形体
木炭、焦炭、炭黑都是由微小的石墨晶体和少量杂质组成的,统称为无定形碳。因此,严格地说,无定形碳不属于碳的同素异形体。
6.碳的化学性质
①在常温下,碳的化学性质不活泼;
②可燃性:不充分燃烧化学方程式:2C + O2 2CO;充分燃烧化学方程式: C + O2 CO2
③还原性:碳还原氧化铜的化学方程式为:C+2CuO 2Cu+CO2↑,
在此反应中,氧化铜中的氧元素被碳夺去了,碳表现出还原性性,氧化铜发生还原反应。反应前反应物为黑色固体, 充分反应后固体变成红色,并生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
还原反应:
高温下,木炭夺取氧化铜中的氧元素,生成二氧化碳,氧化铜失去氧元素后,转化为红色的金属铜。这种含氧化合物中的氧元素被夺去的反应,称为还原反应。其中,夺取氧元素的木炭,称为还原剂,还原剂具有还原性;氧化铜提供氧元素,称为氧化剂,氧化剂具有氧化性。在高温下,灼热的碳能把二氧化碳转化为一氧化碳。其反应的化学方程式为C+CO2高温2CO
▉考点05 二氧化碳和一氧化碳的物理性质和用途
二氧化碳
一氧化碳
颜色、状态、气味
无色、无气味、气体
无色、无气味、气体
密度
比空气大
比空气略小
溶解性
能溶于水
难溶于水
其他
升华吸热
用途
制汽水、灭火、干冰用于人工降雨、制冷剂
作燃料、冶炼金属
▉考点06 二氧化碳和一氧化碳的化学性质
1.二氧化碳的化学性质
实验操作
实验现象
实验结论或化学方程式
向盛有紫色石蕊试液的试管中通入二氧化碳;然后将试管放在酒精灯火焰上微热。
紫色石蕊试液先变红,加热后又变为紫色
CO2 + H2O = H2CO3 、
H2CO3 CO2↑+ H20
向盛有澄清石灰水的试管中,通入二氧化碳;待澄清石灰水发生变化后,继续通入二氧化碳气体。
澄清石灰水先变浑浊,后变澄清
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O、CO2+CaCO3+H20 = Ca(HCO3)2
2.一氧化碳的化学性质
实验操作
实验现象
实验结论或化学方程式
点燃一氧化碳
一氧化碳燃烧,火焰呈蓝色
02+2CO 2CO2
黑色固体变红色,石灰水变浑浊
CO+CuO Cu+CO2
煤气中毒即一氧化碳中毒,原因是一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成缺氧危及生命。
▉考点07 石灰石、钟乳石
1.大理石、石灰石、白垩等的主要成分都是碳酸钙。冰洲石是自然界中最纯净的碳酸钙晶体。碳酸钙(CaCO3)是不溶于水的白色固体。
2. 碳酸钙的分解
实验操作
实验现象
实验结论或化学方程式
应用
实验1 用坩埚钳夹住一小块大理石或石灰石,放在酒精喷灯或燃气灯火焰上灼烧 5 min。
变成疏松酥脆的块状白色固体
CaCO3 CaO+CO2↑
工业上用石灰石高温煅烧石灰石来制取生石灰(主要成分是氧化钙),同时得到副产品二氧化碳,生石灰是重要建筑材料。
实验2 在一支试管中加入适量生石灰,加入 5-10 mI蒸馏水,然后滴入1滴酚酞试液。
酚酞试液变红
Ca0 +H20=Ca(OH)2
生石灰跟水反应生成熟石灰。工业上用此反应制造建筑材料熟石灰。
3.自然界中的溶洞的形成
难溶性碳酸钙在二氧化碳和水的作用下,会慢慢变成可溶性碳酸氢[Ca(HCO3)2],反应的化学方程式为: CaCO3+CO2+H20=Ca(HCO3)2 ;碳酸氢钙溶液受热分解,重新生成难溶性碳酸钙沉淀;反应的化学方程式为: Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2 +H2O
在自然界中不断发生上述变化,含有碳酸钙的石灰岩逐渐变成碳酸氢钙而溶解,形成溶洞。在溶洞中,碳酸氢钙不断分解,生成的碳酸钙逐渐沉积而形成千姿百态的钟乳石、石笋。
4.硬水与软水
含有钙、镁离子的水,称为硬水。不含或含少量钙、镁离子的水,称为软水。在自然界存在的水中,未受污染的雨水、雪水属于软水;泉水、溪水、江河水、水库水、地下水等属于硬水。
▉考点08 二氧化碳的实验室制法
1.实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。确定发生装置时要考虑的因素是反应物的状态和反应条件, 确定收集装置所制取气体的密度与空气比较的相对大小,是否易溶于水,是否与水发生反应。
2.在实验室里,常用稀盐酸与石灰石(或大理石)反应制取二氧化碳,化学方程式是:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。 此反应属于“固液不加热型”,生成的二氧化碳气体密度比空气大,可溶于水且能与水反应,应该选用向上排空气法法收集二氧化碳。
3.检验生成的气体是否为二氧化碳的方法是:将生成的气体通入澄清石灰水中,若变浑浊,则证明气体是二氧化碳。检验集气瓶中二氧化碳是否收满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。验满后,用玻璃片盖住集气瓶口,将集气瓶正放在桌上。
4.二氧化碳的工业制法:高温煅烧石灰石,反应的化学方程式为:CaCO3 CaO+CO2↑。
▉考点09 化石燃料
1.化石燃料的利用
(1)煤:主要含碳元素,是复杂的混合物物。煤干馏(隔绝空气加强热)得到焦炭、煤焦油、粗氨水、煤气(主要成分为氢气、甲烷和一氧化碳等),这一过程是化学变化,得到的产品仍然都是混合物。
(2)石油:主要含碳、氢元素,是复杂的混合物。石油分馏(根据各成分的沸点不同将其分离)得到石油气、溶剂油、汽油、煤油、柴油润滑油、石蜡和沥青等,这一过程是物理变化,得到的产品仍然都是混合物。
(3)天然气、沼气、瓦斯等的主要成分是甲烷,它是无色无味的气体难溶于水,密度比空气小;燃烧时的现象:产生蓝色火焰,放出大量热,罩在火焰上方干而冷的烧杯内壁有水珠,罩在火焰上方蘸有澄清石灰水的烧杯,澄清石灰水变浑浊;燃烧化学方程式:CH4+202CO2+2H2O
(4)天然气水合物(可燃冰):由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物。燃烧产生的污染比煤、石油、天然气小得多,而且储量丰富,被各国视为未来石油、天然气的替代能源。
3.使用燃料对环境的影响
由于煤和石油中含有一定量的硫元素和氮元素,大量燃烧煤和石油会产生二氧化硫、氮氧化物和固体粉尘等有害物质。二氧化硫和氮氧化物进入大气后经过一系列物理和化学变化会形成酸雨:氮氧化物在一定条件下还会形成光化学烟雾;煤的大量燃烧会产生固体粉尘,使大气能见度降低,易引发雾霾等灾害性天气。
▉考点10 绿色能源
1.氢能是绿色能源,也是一种极有发展前途的新能源。氢能优点是:原料是水,来源丰富。氢气燃烧后生成水,被称为无污染的能源。它的用途很广泛,高压液氢是火箭发射的主要燃料,目前作为一般内燃机燃料已投入生产。但由于制取成本高、贮存困难,作为燃料暂时还不能广泛使用。
2.风能资源具有可再生、永不枯竭、无污染等特点。而且,风电技术开发最成熟,成本最低廉。
3.太阳能既是一次能源,又是可再生能源。其优点是资源丰富,既可免费使用,又不需要运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使人类社会进入一个节约能源减少污染的时代。
4.地热能分为热水、蒸气、干热岩、熔岩等类型。在地球内部蕴藏着巨大的热能。
5.除了化学能源外,还有核能。核能是 21 世纪能源发展的战略重点。核反应产生的能量高度集中,环境污染小。核能发电的成本比燃煤发电的成本低
一、选择题
1.(23-24九年级上·陕西咸阳·期末)下列关于燃烧与灭火的说法不正确的是
A.森林失火时,可将大火蔓延路线前的树木砍掉,形成隔离带
B.消防员用水灭火,原理是降低可燃物的着火点
C.厨房油锅着火后用锅盖盖灭,原理是隔绝空气
D.木柴架空有利于促进燃烧,是因为增大了木柴与氧气的接触面积
【答案】B
【详解】A、森林失火将部分树木砍掉,设置隔离带,是为了把可燃物与火源隔离开,即清除可燃物,以达到灭火的目的。A正确;
B、消防员用水灭火,原理是降低可燃物的温度到着火点以下。B不正确;
C、锅中的油着火,立即用锅盖盖灭,并没有清除可燃物,也没有降低温度,只是使外界空气不能进入,可燃物缺少了燃烧需要的氧气,所以属于隔绝氧气或空气灭火。C正确;
D、由于木柴架空使木柴与空气充分接触,增大了木柴与氧气的接触面积,所以把木柴架空一些有利于促进燃烧。D正确。
综上所述:选择B。
2.(23-24八年级下·山东烟台·期末)古代取火方法有“木燧”(钻木取火)、“金燧”(用铜制凹面镜聚焦太阳光取火)和“石燧”(撞击固体产生火星取火)三种。下列说法错误的是
A.三种方法都是使可燃物升温达到着火点
B.“木燧”时克服摩擦力做的功产生热量
C.“金燧”时易燃物要放到凹面镜的焦点上
D.“石燧”时固体撞击产生的火星提供了可燃物
【答案】D
【详解】A、古代取火方法有“木燧”(钻木取火)、“金燧”(用铜制凹面镜聚焦太阳光取火)和“石燧”(撞击固体产生火星取火)三种,这三种方法都是使可燃物升温达到着火点,故A说法正确;
B、“木燧”,钻木取火时克服摩擦力做的功产生热量,使可燃物升温达到着火点,故B说法正确;
C、“金燧”时易燃物要放到凹面镜的焦点上,铜镜表面发生了光的反射现象,故C说法正确;
D、“石燧”时固体撞击产生的火星提供了热量,使可燃物的温度达到其着火点,故D说法错误;
故选:D。
3.(22-23九年级上·辽宁沈阳·期末)下列所示实验中,能证明燃烧需要可燃物的是
A. B.
C. D.(白磷的若火点40℃,白磷燃烧)
【答案】A
【详解】A、水不燃烧,酒精燃烧,说明燃烧需要可燃物,故A符合题意;
B、两处红磷均与氧气接触,不燃烧,对其中一个红磷加热后燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故B不符合题意;
C、火柴头先燃烧,火柴梗后燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故C不符合题意;
D、烧杯中的白磷未与氧气接触,不燃烧;试管中的白磷与氧气接触,燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,故D不符合题意。
故选A。
4.(23-24八年级下·山东济南·期末)对于生活中的化学认知,下列说法不正确的是
A.图1中煤块制成蜂窝煤,目的是增大燃烧时煤与空气的接触面积
B.图2中火柴头斜向下时更容易持续燃烧,因为未燃着火柴梗的温度更易达到着火点
C.图3中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝隔绝了氧气
D.图4中室内围炉煮茶,燃烧木炭时需保持良好通风,目的是防止一氧化碳中毒
【答案】C
【详解】A、煤块制成蜂窝煤再燃烧,目的是增大煤与空气的接触面积,使燃烧更充分,说法正确,不符合题意;
B、火柴头斜向下时更容易持续燃烧,是因为燃烧放出的热量能使火柴梗的温度更易达到着火点,说法正确,不符合题意;
C、图1中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝良好的导热性,使热量快速散失,温度降低至蜡烛着火点以下,说法不正确,符合题意;
D、木炭不充分燃烧会生成有毒的一氧化碳,所以在室内围炉煮茶,燃烧木炭时需保持良好通风,目的是防止一氧化碳中毒,说法正确,不符合题意。
故选C。
5.(23-24九年级上·河北邢台·期末)下列处理事故的方法错误的是
A.厨房煤气管道漏气,立即关闭阀门并开窗通风
B.电器着火应先切断电源,再用二氧化碳灭火器扑灭
C.扑灭森林火灾的有效方法之一,是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉
D.图书馆内图书起火,立即用泡沫灭火器扑灭
【答案】D
【详解】A、厨房煤气管道漏气,立即关闭阀门并开窗通风,关闭阀门防止煤气继续与空气混合,开窗通风降低室内空气与煤气的混合浓度,这样做都可以防止混合气体产生爆炸;故A正确;
B、电器着火应先切断电源,再用二氧化碳灭火器扑灭,切断电源可以防止触电或火势进一步蔓延,用二氧化碳灭火器扑灭可以防止有水时电器发生爆炸;故B正确;
C、扑灭森林火灾的有效方法之一,是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,砍掉大火蔓延路线前的树木可使燃烧因缺少可燃物而得到控制;故C正确;
D、图书馆内图书起火,立即用泡沫灭火器扑灭,泡沫灭火器会喷出大量的水,损坏图书;故D不正确;
故选D。
6.(23-24八年级下·山东淄博·期末)陆游的笔记记载“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏……可省油之半”,“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”。夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。下列有关说法错误的是
A.夹瓷盏中的冷水,起到吸热降温的作用
B.夹瓷盏需要及时添加水,是因为水受热会蒸发减少
C.灯芯中棉绳的着火点低于灯油
D.吹灭夹瓷盏的灭火原理是使可燃物隔绝氧气
【答案】D
【详解】A、夹瓷盏能省油是因为下层的水吸热降低油的温度,从而减少上层油的蒸发,故说法正确;
B、夹瓷盏需要及时添加水,是因为水受热会蒸发减少,故说法正确;
C、夹瓷盏的照明过程中主要可燃物是油,所以芯中棉绳的着火点低于灯油,故说法正确;
D、吹灭夹瓷盏,可以降低温度至着火点以下,达到灭火的目的,故说法错误。
故选D。
7.(23-24八年级下·山东烟台·期末)下图是粉尘爆炸实验图示。下列有关该实验及爆炸的说法错误的是
A.加油站、面粉厂和煤矿的矿井内必须严禁烟火
B.实验中,面粉在有限的空间发生急速燃烧而爆炸
C.可燃性气体与空气混合,在密闭容器中点燃一定会发生爆炸
D.爆炸是一种现象,这种现象可能因化学变化或物理变化引起的
【答案】C
【详解】A、加油站、面粉厂和煤矿的矿井内都含有可燃性气体或粉尘,可燃性气体或粉尘遇明火会发生爆炸,所以必须严禁烟火,说法正确,不符合题意;
B、实验为粉尘爆炸实验,是面粉在有限空间内燃烧而发生的爆炸,说法正确,不符合题意;
C、可燃性气体与空气混合,达到爆炸极限,才会在密闭容器内点燃发生爆炸,说法不正确,符合题意;
D、像粉尘爆炸是由于发生化学变化引起的,而轮胎爆炸是因为发生物理变化而引起的,说法正确,不符合题意。
故选C。
8.(23-24九年级下·陕西榆林·期末)如图为“氧三角”和“碳三角”。其中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质。以下说法中正确的是
A.甲中的氧气和乙中的二氧化碳不可以相互转化
B.甲中的 H2O2、H2O 都可以用于实验室制取氧气
C.乙中的碳燃烧时既可以生成CO也可以生成CO2
D.C→CO2的基本反应类型一定为化合反应
【答案】C
【详解】A、氧气与碳点燃生成二氧化碳,二氧化碳通过光合作用生成氧气,甲中的氧气和乙中的二氧化碳可以相互转化,错误;
B、甲中的 H2O2可以用于实验室制取氧气,H2O 不可以用于实验室制取氧气,错误;
C、乙中的碳完全燃烧生成CO2,不完全燃烧时可以生成CO,正确;
D、C→CO2的反应可以是碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳(属于化合反应),也可以是碳还原氧化铜或者氧化铁等(属于置换反应),所以不一定为化合反应,错误。
故选:C。
9.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)2024年1月4日,媒体报道天津大学研究团队领衔创造了世界上第一个由石墨烯制成的功能半导体。石墨烯是由碳原子形成的单层六边形结构材料。下列有关说法正确的是
A.石墨烯属于新型化合物 B.石墨烯与金刚石组成不同
C.石墨烯完全燃烧生成二氧化碳 D.石墨烯一定不具有还原性
【答案】C
【详解】A、石墨稀只含有碳元素,属于单质,该选项说法不正确;
B、石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的,该选项说法不正确;
C、石墨烯为碳单质,完全燃烧生成二氧化碳,该选项说法正确;
D、碳具有还原性,则石墨烯也具有还原性,该选项说法不正确。
故选C。
10.(23-24九年级上·陕西西安·期末)同学们在瓶中分别收集满二氧化碳、空气,塞紧橡胶塞,在同一光源和室温下光照相同时间,实验装置如图1,采集数据如图2.下列说法错误的是
A.该实验的目的是探究二氧化碳是否为温室气体
B.该实验过程中发生了光合作用和呼吸作用
C.可通过增加瓶中气体种类,探究更多气体是否具有温室效应
D.该实验得到的启示是要节能诚排,减少二氧化碳排放
【答案】B
【详解】A、该实验中,气体种类不同,其它因素相同,且相同时间内,集满二氧化碳的瓶中温度高,说明二氧化碳是温室气体,故该实验的目的是探究二氧化碳是否为温室气体,不符合题意;
B、该实验中,无绿色植物,没有发生光合作用,也不存在其它生物,没有发生呼吸作用,符合题意;
C、可通过增加瓶中气体种类,通过控制变量法探究更多气体是否具有温室效应,不符合题意;
D、该实验可得出二氧化碳属于温室气体,故得到的启示是要节能诚排,减少二氧化碳排放,不符合题意。
故选B。
11.(23-24八年级下·黑龙江绥化·期末)在丰富多彩的物质世界里,碳及其氧化物占有重要地位,下列说法正确的是
A.金刚石和石墨的物理性质和化学性质均不同
B.CO2和CO都具有毒性
C.CO和CO2都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
D.CO和CO2在一定条件下可以相互转化
【答案】D
【详解】A 、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,它们的化学性质相似,都具有可燃性和还原性,但是由于碳原子的排列方式不同,它们的物理性质差异很大,金刚石是自然界中最硬的物质,而石墨是最软的物质之一, 错误;
B、CO2本身没有毒性,但它不能供给呼吸,当空气中的含量超过正常含量时,会对人体健康产生影响;而CO是一种有毒气体,它能与血液中的血红蛋白结合,导致人体缺氧,甚至危及生命,错误;
C 、CO不能与水反应,也不能使紫色石蕊溶液变红;而CO2能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,错误;
D 、CO和CO2在一定条件下可以相互转化,例如,CO在氧气中燃烧可以生成CO2,CO2而和碳在高温下反应可以生成CO, 正确。
故选D。
12.(23-24八年级下·广西南宁·期末)碳及其部分化合物的一步转化关系如下图所示,其中X、Y表示转化中的另一种反应物。下列说法正确的是
A.X可以是单质或氧化物
B.Y可以是
C.反应①中的一定发生了还原反应
D.反应②前后氧元素的化合价发生了改变
【答案】A
【详解】A、碳具有可燃性、还原性。碳和氧气不充分燃烧生成一氧化碳,碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,故正确;
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,Y可以是Ca(OH)2溶液,故错误;
C、反应①是一氧化碳转化为二氧化碳,反应中一氧化碳得到氧发生氧化反应,故错误;
D、反应②中碳酸分解生成水和二氧化碳,在此过程中氧元素化合价始终是-2价,故错误;
故选A。
13.(23-24九年级上·湖北武汉·期末)兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器,如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是
A.ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B.bc段反应物固体与液体脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.该发生装置可以控制反应速率,得到平稳的气流
【答案】D
【详解】A.ab段压强增大,说明装置内气体增多,此时弹簧夹关闭,压强增大,将液体压回长颈漏斗,漏斗中液面逐渐上升,故选项说法正确;
B.bc段压强不变,说明反应停止,且装置密闭,说明石灰石与盐酸脱离接触,故选项说法正确;
C.c点之后压强减小,气体导出,说明此时打开弹簧夹,故选项说法正确;
D.该发生装置可以通过压强控制反应发生和停止,但不能控制反应速率得到平稳的气流,故选项说法错误;
故选:D。
14.(23-24八年级下·山东济宁·期末)某化学兴趣小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取用一定量石灰石样品,把一定质量分数的稀盐酸分五次加入样品中(样品中的杂质既不与盐酸反应,也不溶解于水),每次充分反应后都经过滤、干燥、称量,得实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
稀盐酸的累计加入量
剩余固体的质量
X
下列说法不正确的是
A.X的值是0.2 B.石灰石样品的质量为
C.样品中碳酸钙的质量分数为90% D.第3次实验后石灰石有剩余
【答案】B
【详解】A、由实验数据表可知,每加入5g稀盐酸,与碳酸钙物质完全反应,剩余固体减少0.5g,即每次参加反应的碳酸钙的质量为0.5g;前三次实验中盐酸均完全反应,而第四次加入5g稀盐酸,固体的质量减少=0.5g−0.2g=0.3g,说明碳酸钙已经完全反应,剩余0.2g为杂质的质量,所以第5次再加入盐酸,固体的质量不变,所以表中x的值为0.2g,说法正确,不符合题意;
B、由实验数据表可知,每加入5g稀盐酸,与碳酸钙物质完全反应,剩余固体减少0.5g,则加入石灰石样品质量为1.5g+0.5g=2.0g,说法错误,符合题意;
C、根据B选项分析可知,石灰石样品的质量为2.0g,该石灰石样品中含碳酸钙质量=2g−0.2g=1.8g,石灰石样品中碳酸钙的质量分数=,说法正确,不符合题意;
D、由实验数据表可知,第4次加盐酸,剩余固体质量还在减少,第3次实验后石灰石有剩余,说法正确,不符合题意。
故选B。
15.(23-24八年级下·山东东营·期末)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.灌装液化气和天然气都属于化石燃料
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
【详解】A、燃烧放出热量,故燃料燃烧时均放出热量,不符合题意;
B、灌装液化气是石油化工的一种产品,属于化石燃料,天然气也属于化石燃料,不符合题意;
C、煤气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火(或电火花),容易发生爆炸,故夜间管道煤气泄漏,不能立即开灯,防止发生爆炸,符合题意;
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,不符合题意。
故选C。
16.(23-24九年级上·重庆渝北·期末)《天工开物》记载了火井制盐:西川有火井……以长竹剖开去节合缝漆布,一头插入井底,其上曲接,以口紧对釜脐。注卤水釜中,只见火意烘烘,水即滚沸。以下说法不严谨的是
A.“火意烘烘”说明反应放热 B.“釜”相当于玻璃烧杯
C.“火井”中可能蕴含天然气 D.“长竹”相当于玻璃导气管
【答案】B
【详解】A.由“火意烘烘,水即滚沸”可知,发生了燃烧,“火意烘烘”反应放热,故A正确;
B.玻璃烧杯不能直接加热,“釜”相当于蒸发皿,故B错误;
C.“火井”中气体具有可燃性,火井”中可能蕴含天然气,故C正确;
D.“长竹”把气体导入釜脐,相当于玻璃导气管,故D正确。
故选:B。
17.(23-24九年级上·江西南昌·期末)科学家提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系(如图所示),下列有关说法不正确的是
A.光照条件下分解水,急需解决的问题是寻找合适的光催化剂
B.氢气作燃料的优点是无毒,燃烧热值高,产物无污染
C.该反应可以节约化石燃料
D.燃料电池可以将电能转化为化学能
【答案】D
【详解】A、光照条件下分解水,急待解决的问题是寻找合适的催化剂,故选项说法正确;
B、氢气作燃料的产物是水,优点是无毒、无污染且燃烧热值高,故选项说法正确;
C、氢能源属于可再生的清洁能源,氢能源的利用可减少化石燃料的使用,所以该反应可以节约化石燃料,故选项说法正确;
D、燃料电池可以将化学能转化为电能,故选项说法错误;
故选:D。
18.(23-24九年级上·山西大同·期末)某同学用底部有小洞的试管组装如图简易的气体发生器,以达到“随开随制,随关随停”的目的。下列宜使用该装置制取气体的是
A.用二氧化锰与双氧水制氧气
B.用锌粒与稀硫酸常温下制氢气
C.用氯酸钾与二氧化锰制氧气
D.用石灰石粉末与稀盐酸制二氧化碳
【答案】A
【详解】A、用二氧化锰粉末与双氧水制氧气不可行,因为二氧化锰是粉末,故选项错误;
B、实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的,因此可以用如图装置,故选项正确;
C、用氯酸钾与二氧化锰制氧气,因为需要加热,不可行,故选项错误;
D、用石灰石粉末与稀盐酸制二氧化碳不可行,因为石灰石是粉末;故选项错误。
故选A。
19.(23-24八年级下·山东烟台·期末)下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是
A.从煤中获得焦炭、煤焦油、煤气等的过程是物理变化
B.三者都属于化石燃料,都属于混合物
C.都是蕴藏量有限的、不可再生的能源
D.将石油按照沸点的不同进行分馏,得到柴油、煤油等产品
【答案】A
【详解】A、从煤中获得焦炭、煤焦油、煤气等的过程有新物质生成,是化学变化,说法错误;
B、煤、石油和天然气是三大化石燃料,都含有多种杂质,故属于混合物,说法正确;
C、煤、石油、天然气是动植物的遗体在地壳中经过长期的地质作用形成的,属于不可再生能源,说法正确;
D、将石油按照沸点的不同进行分馏,得到柴油、煤油等产品,说法正确;
故选A。
20.(24-25九年级上·湖北宜昌·期末)为探究二氧化碳能否和水反应,用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色,实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红
B.实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红
C.仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应
D.仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应
【答案】D
【详解】A、实验Ⅰ中,小花不变色,说明水不能使石蕊变红,该选项说法正确;
B、实验Ⅱ中,小花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变红,该选项说法正确;
C、实验Ⅰ、Ⅱ只能说明水、小花均不能使石蕊变红,不能说明二氧化碳和水反应,该选项说法正确;
D、实验Ⅲ中,小花变色,与实验Ⅰ、Ⅱ对比,可知二氧化碳和水能反应,且生成能使石蕊变红色的物质,该选项说法不正确。
故选D。
21.(23-24九年级上·湖北武汉·期末)石灰石是一种重要的建筑材料。取石灰石样品 ag, 在一定条件下完全分解(样品中的杂质受热时不参加反应),相关量的变化如下图。下列说法正确的是
A.M点对应的固体物质有两种
B.反应后产生气体的总质量为(b—a) g
C.向N 点对应的固体加水,放出热量
D.0~t₂min内, 固体中钙元素的质量分数不变
【答案】C
【详解】A、M点时碳酸钙没有完全分解,此时的固体中含有碳酸钙、氧化钙和杂质,故选项错误;
B、碳酸钙高温分解产生氧化钙和二氧化碳,根据质量守恒定律可知产生的二氧化碳质量=反应前固体质量-反应后固体质量=(a-b) g,故选项错误;
C 、N点时碳酸钙已经完全分解,此时的固体主要是氧化钙,氧化钙与水反应放热,故选项正确;
D、碳酸钙高温分解产生氧化钙和二氧化碳,固体质量逐渐减小,固体中钙元素质量不变,钙元素质量分数逐渐增大,故选项错误。
故选C。
二、综合应用题
22.(24-25九年级上·安徽·期末)实践小组对我市“家用燃料随时代发展产生的变化”开展了项目式学习活动。
任务一:调查家用燃料的变迁
(1)下列说法不正确的是_______(多选,填字母)。
A.液化石油气不慎泄露造成火灾时,应立即开窗通风
B.煤球制成蜂窝煤可以增大其与氧气接触面积,使燃烧更充分
C.家用天然气泄漏报警器往往安装在高处,说明天然气密度比空气大
D.高层住宅失火消防员用高压水枪灭火,说明水能降低着火点
任务二:探究天然气的燃烧产物
【查阅资料】①天然气的主要成分为甲烷(CH4);②CO能使新鲜鸡血变为桃红色;③CO2能使澄清石灰水变浑浊。
【提出问题】
(2)天然气充分燃烧会产生哪些物质?
猜想I:CO2和H2O;猜想Ⅱ: 和H2O;猜想Ⅲ:CO2、CO和H2O;猜想Ⅳ:SO2和H2O,丽诗同学认为猜想④不合理,原因是 。
【进行实验】
(3)填表:
操作
现象
结论
步骤1:验纯后,点燃天然气,在火焰上方罩一个干冷烧杯
烧杯内壁出现白雾
天然气燃烧产物有
步骤2:将天然气充分燃烧产生的气体导出,通入澄清石灰水
猜想Ⅰ或Ⅲ成立
步骤3:将天然气充分燃烧产生附气体导出,
无明显现象
猜想Ⅰ成立
【反思与评价】
(4)当天然气燃烧不充分时,火焰偏黄,锅底容易变黑,结合反应相关物质思考,锅底的黑色物质可能是 。
任务三:认识燃料变迁的意义
开发和利用清洁、高效的新能源,使人们的生活更美好。
【答案】(1)ACD
(2) CO 反应物不含有硫元素
(3) 水/H2O 澄清的石灰水变浑浊 通入新鲜鸡血
(4)炭黑
【详解】(1)A、液化石油气不慎泄露造成火灾时,立即开窗通风,会供给充足的氧气,使火灾蔓延迅速,故A符合题意;
B、煤球制成蜂窝煤可以增大其与氧气接触面积,使燃烧更充分,故B不符合题意;
C、在家中使用天然气时,应在厨房安装天然气泄漏报警器,报警器应安装在炉具的上方,因为天然气的密度比空气的密度小,故C符合题意;
D、消防人员用高压水枪灭火,使可燃物温度降低至着火点以下,达到灭火效果,可燃物的着火点属于物质的自身属性,一般情况不会发生改变,故D符合题意。
故填:ACD。
(2)天然气的主要成分是甲烷,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,根据已知猜想,则猜想Ⅱ为:CO和H2O;根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,丽诗同学认为猜想Ⅳ不合理,原因是反应物不含有硫元素,。
(3)点燃天然气,在火焰上方罩一个干冷烧杯,烧杯内壁出现白雾,说明有水生成,说明天然气燃烧产物有水;
已知猜想Ⅰ或Ⅲ成立,说明含有二氧化碳,将天然气充分燃烧产生的气体导出,通入澄清石灰水,可观察到澄清的石灰水变浑浊;
CO能使新鲜鸡血变为桃红色,将天然气充分燃烧产生附气体导出,通入新鲜鸡血,观察到无明显现象,证明猜想Ⅰ成立,。
(4)当天然气燃烧不充分时,火焰偏黄,锅底容易变黑,甲烷中含有碳元素和氢元素,锅底的黑色物质可能是炭黑,故填:炭黑。
23.(23-24八年级下·山东泰安·期末)某化学兴趣小组开展了如下实验探究活动。
(1)二氧化碳的制取
①写出图中仪器a的名称: 。
②实验开始前应先进行的一步操作是 。
③实验室制取二氧化碳的反应原理 (用化学方程式表示),发生装置选择 ;若用装置D收集满后,验满时应将燃着的木条放在 (填b或c)处检验。二氧化碳一般不用C装置收集的原因是 。
(2)二氧化碳的性质
步骤1
步骤2
步骤3
向a、b试管中分别加入蒸馏水,然后各滴入1~2滴紫色石蕊溶液
向b试管中通入
将收集的二氧化碳慢慢倒入烧杯中
①a试管的作用是 。步骤2中b试管中出现的现象是 。写出与水反应的化学方程式 。
②烧杯中的蜡烛自下到上依次熄灭,说明二氧化碳具有的物理性质是 。
(3)二氧化碳的循环与转化
科学家研究发现,如今地球大气中的二氧化碳含量要高于百万年前的水平。为解决温室效应加剧,科学家正在研究如图所示的二氧化碳新的循环体系。
从上图中分析得出的下列结论中,不正确的是________。
A.二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应的产物是混合物
B.分离、浓缩得到二氧化碳是化学变化
C.二氧化碳也是一种重要的资源
D.化学变化中元素种类是守恒的
【答案】(1) 酒精灯 检查装置气密性 B c 二氧化碳能溶于水
(2) 作为对照组 溶液由紫色变为红色 密度大于空气
(3)B
【详解】(1)①根据图象,仪器a是酒精灯。
②制取气体的实验,实验开始前应先进行的一步操作是:检查装置气密性。
③实验室通常使用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:。
该反应属于固液常温型反应,应选择的发生装置是B。
CO2密度大于空气,可采用向上排空气法收集,若用装置D收集CO2,则CO2应从b管口通入,验满时应将燃着的木条放在c处检验。
装置C是使用排水法收集气体,使用此方法的要求是被收集的气体难溶于水,而二氧化碳能溶于水,所以二氧化碳一般不用C装置收集的原因是:二氧化碳能溶于水。
(2)①紫色石蕊遇酸变红,遇中性物质或碱性物质不变色。步骤1和2是探究二氧化碳能否和水反应,滴入石蕊溶液时,两支试管内溶液都是紫色,当步骤2中通入二氧化碳后,二氧化碳与水反应生成碳酸,化学方程式为:,碳酸能使紫色石蕊变红,所以b试管内溶液由紫色变为红色,而a试管内溶液仍是紫色,与b试管形成对比实验,所以a试管的作用是作为对照组。
故填:作为对照组;溶液由紫色变为红色;。
②烧杯中的蜡烛自下到上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是不能燃烧也不支持燃烧、密度大于空气,其中的物理性质是:密度大于空气。
(3)A、根据流程图,二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应的产物含有液化石油气、汽油、甲醇等物质,是混合物,A正确;
B、根据流程图,分离、浓缩得到二氧化碳没有产生新物质,不属于化学变化,B错误;
C、根据流程图,二氧化碳可用于生产液化石油气、汽油、甲醇等燃料,所以二氧化碳也是一种重要的资源,C正确;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,所以化学变化中元素种类是守恒的,D正确。
故选:B。
24.(23-24九年级上·广东广州·期末)二氧化碳的制取与性质是初中化学的重要实验,请回答下列问题。
Ⅰ.二氧化碳的制取
(1)仪器B的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
(3)从上图中选择仪器组装一套发生装置,要求制取较大量的二氧化碳,且可便于多次添加稀盐酸,不需要用到的仪器有哪些? (填序号)。
Ⅱ.二氧化碳的性质
为了验证能与水反应,某兴趣小组的同学进行了如下探究活动。
小明同学进行实验一(如图):
【步骤1】把干燥紫色石蕊纸花放入装满的软塑料瓶,立即旋紧瓶盖。一段时间后,纸花颜色无明显变化;
【步骤2】打开瓶塞向该软塑料瓶注入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
(4)观察到现象:①干燥的紫色石蕊纸花变红;② 。
(5)小明同学根据“干燥的紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”结论。你认为小明同学验证能与水反应的方法是通过实验证明________(填序号)。
A.反应物被消耗 B.有新物质生成
(6)小红同学认为小明同学所得结论不严密。其理由是:可能是二氧化碳和水反应的生成物使紫色石蕊纸花变红;也可能是 使紫色石蕊纸花变红。
该兴趣小组的同学继续用干燥石蕊纸花完成了实验二,验证能与水反应。
(7)小丽同学认为不必要做“甲”实验,理由是 。
(8)该小组同学根据“乙”实验产生的现象得出了结论:能与水反应。“乙”实验产生的现象是 。写出二氧化碳与水反应的化学反应方程式 。
Ⅲ.二氧化碳的应用
中国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。
(9)上述循环体系中可循环利用的物质是 。
(10)从上述图中分析得出以下结论,不正确的是________。
A.二氧化碳是一种重要的资源
B.可通过多种途径实现水的分解
C.分离、浓缩得到二氧化碳是化学变化
【答案】(1)锥形瓶
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)AEF
(4)塑料瓶变瘪
(5)B
(6)水
(7)小明的实验已验证
(8) 紫色石蕊纸花变红
(9)二氧化碳
(10)C
【详解】(1)据图可知,仪器B的名称是锥形瓶;
(2)实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳,同时生成氯化钙和水,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)发生装置为固液发生装置,同时需要多次加入稀盐酸,因此长颈漏斗为必须仪器,锥形瓶能作为反应容器,双孔橡胶塞密封锥形瓶,同时固定长颈漏斗,故需要BCD,不需要的仪器是:AEF;
(4)二氧化碳和水反应使塑料瓶中的压强小于外界压强,从而使塑料瓶变瘪;
(5)根据小明实验操作可以知道,小明是利用了二氧化碳与水反应属于化学变化,即产生了新物质来进行判断的,故选B;
(6)向盛有二氧化碳的塑料瓶内倒入水,干燥的紫色石蕊纸花变红,也可能是水使其变红,本实验没有排除水的干扰;
(7)小明的实验:把干燥紫色石蕊纸花放入装满的软塑料瓶,立即旋紧瓶盖。一段时间后,纸花颜色无明显变化,说明二氧化碳不能使石蕊变红;
(8)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红,反应的化学反应方程式为:;
(9)由流程可知,可循环利用的物质是二氧化碳;
(10)A、二氧化碳也是一种重要的资源,故说法正确;
B、由图示可知,可通过多种途径实现水的分解,如电解或在光照和催化剂的催化作用下,故说法正确;
C、分离、浓缩得到二氧化碳过程中没有生成新物质,属于物理变化,故说法错误;
故选C。
25.(23-24九年级上·贵州贵阳·期末)我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。为此,我们一起努力。
(1)能源结构的调整和替代。
①页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源,其成分以甲烷为主,从物质类别看,甲烷属于 ,甲烷在空气中燃烧的化学方程式为 。
②目前我们正在利用的清洁能源除太阳能外,还有 (写出一种)。
(2)“碳捕获”并封存有利于资源化利用。
同学们设计了一个简易捕捉器,其捕捉的流程如图所示。
①写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式 ,采用“喷雾”的优点是 。
②流程中可循环利用的物质为 。
(3)“碳”的转化与利用。
与在催化剂作用下可得到合成气(CO和),反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应,原理如图所示。
①消碳反应产物“”的化学式是 。
②反应一段时间后,催化剂的催化效果降低的原因是 。
③其他条件不变,催化剂表面的积碳量随温度变化如图所示。温度高于600℃,催化剂表面积碳量减少的原因可能是 。
【答案】(1) 纯净物 风能
(2) 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 氧化钙/CaO
(3) CO/一氧化碳 反应生成的碳在催化剂表面积累,妨碍了催化剂与反应物的接触,故造成了催化剂的催化效果减缓 温度高于600℃时,更有利于碳与二氧化碳的反应,消碳反应消耗的碳多于积碳反应产生的碳
【详解】(1)①甲烷(CH4)是由一种物质组成的,属于纯净物;甲烷燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
②目前我们正在利用的新能源除太阳能外,还有氢能、风能等;
(2)①二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:;此方法中采用“喷雾”的优点是:可以增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
②流程中可循环利用的物质为氧化钙,其与水可发生化合反应生成Ca(OH)2;
(3)①由图示可知,积碳反应为甲烷分解生成碳和氢气,消碳反应为碳和二氧化碳反应生成一氧化碳;
②反应一段时间后,催化剂的催化效果降低的原因是:反应生成的碳在催化剂表面积累,妨碍了催化剂与反应物的接触,故造成了催化剂的催化效果减缓;
③温度高于600℃,催化剂表面积碳量减少的原因可能是:温度高于600℃时,更有利于碳与二氧化碳的反应,消碳反应消耗的碳多于积碳反应产生的碳。
三、科学探究题
26.(24-25九年级上·陕西·期末)对比实验是化学中行之有效的学习方法。
探究一:探究二氧化碳能否与水反应
【设计与实验】同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条,完成如图实验操作。
实验I
实验II
实验III
实验IV
实验操作
实验现象
紫色纸条不变色
______
紫色纸条变红色
紫色纸条变红色
【解释与结论】
(1)对比实验I、II、III,得出二氧化碳能与水反应,则实验II中的现象是 。
(2)实验III中使紫色纸条变红色的物质是 (填化学式)。
(3)对比实验III和IV,说明二氧化碳与水反应的产物和醋酸的化学性质有 (填“不同”或“相同”)之处。
探究二:探究物质燃烧的条件
【查阅资料】白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
【进行实验】按如图组装装置(夹持仪器已略去)。
实验步骤及操作
实验现象
I、将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中
白磷、红磷均不燃烧
II、升高右侧漏斗至红磷露出水面
III、
白磷燃烧
【现象与分析】
(4)步骤II中的实验现象是红磷 ,步骤III中的操作为 。
(5)实验I中白磷不燃烧,III中白磷燃烧,对比可得物质燃烧的条件之一是 。
探究三:铁在不同情况下与氧气反应的实验
【讨论交流】
(6)对比实验 ,说明反应物与氧气的接触面积不同,现象不同。
(7)实验乙实验现象为剧烈燃烧, ,放出大量热。
(8)从燃烧条件分析,实验乙在铁丝上绑一根火柴的作用是 。
【答案】(1)紫色纸条不变色
(2)H2CO3
(3)相同
(4) 不燃烧 升高左侧漏斗至白磷露出水面
(5)与氧气接触
(6)甲与丙
(7)火星四射,生成黑色固体
(8)使温度达到铁丝的着火点
【详解】(1)对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,得出二氧化碳能与水反应,需排除水不能使石蕊变红,二氧化碳不能使石蕊变红,实验Ⅱ中的现象是紫色纸条不变色;故填:紫色纸条不变色。
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊变红,实验Ⅲ中使紫色纸条变红色的物质是碳酸,化学式为H2CO3;故填:H2CO3。
(3)对比实验Ⅲ和Ⅳ,实验现象都是紫色纸条变红色,说明二氧化碳与水反应的产物和醋酸的化学性质有相同之处;故填:相同。
(4)红磷的着火点240℃,所以实验II中,温度80℃不到红磷的着火点,即使将红磷与空气接触,也无法看到红磷燃烧烧,所以实验现象为:红磷不燃烧;白磷的着火点是40℃,所以实验III中,温度已经达到了80℃,若要白磷燃烧,只需要将白磷与空气接触,实验III操作为:升高左侧漏斗至白磷露出水面;故填:不燃烧;升高左侧漏斗至白磷露出水面。
(5)实验现象Ⅰ中白磷不燃烧,Ⅲ中白磷燃烧,区别在于白磷是否与空气接触,所以对比可得物质燃烧的条件是可燃物与空气(氧气)接触;故填:与氧气接触。
(6)若欲说明反应物与氧气的接触面积不同,现象不同,实验过程中,需做对比实验,对比过程中,其他条件相同,铁丝与氧气的接触面积不同,因此对比实验甲、丙;故填:甲与丙。
(7)铁丝在氧气中燃烧实验现象为剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量热;故填:火星四射,生成黑色固体。
(8)燃烧需要三个条件:可燃物、氧气(或空气)、达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。从燃烧条件分析,实验乙在铁丝上绑一根火柴的作用是使温度达到铁丝的着火点,故填:使温度达到铁丝的着火点。
27.(24-25九年级上·陕西·期末)某兴趣小组同学用如图装置进行氧化铜的相关反应实验,并对生成物的成分进行探究。
(1)在A装置中,当观察到 时,证明木炭粉和氧化铜粉末已经完全反应。
【查阅资料】已知氧化亚铜(Cu2O)和铜(Cu)均为红色固体,氧化亚铜能和稀硫酸反应,反应后的溶液为蓝色。
反应的化学方程式为:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
【提出问题】B中硬质玻璃管反应后生成的红色固体成分是什么?
【做出猜想】
(2)猜想一:红色出体只有Cu
猜想二:红色固体只有Cu2O
猜想三:红色固体可能含有
【实验探究】
(3)设计如下实验方案:
实验操作
现象
结论
取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸
红色固体含有Cu2O
【得出结论】
(4)甲同学认为猜想二正确,同学们分析后认为他的结论不准确,理由是 。
【反思交流】
(5)同学们补充以下实验:称取mg的红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸充分反应,然后过滤、洗涤、干燥、称量,得到ng固体,当n> (含m的代数式表示)时,可以得出猜想三正确的结论。
【答案】(1)导管口不再有气泡冒出
(2)Cu和Cu2O
(3)溶液变为蓝色,且有红色固体剩余
(4)Cu和Cu2O的混合物与稀硫酸反应,溶液也变蓝,且有红色固体剩余
(5)
【详解】(1)木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,则在A装置中,当观察到导管口不再有气泡冒出时,说明没有气体生成,从而证明木炭粉和氧化铜粉末已经完全反应;
(2)氧化亚铜(Cu2O)和铜均为红色固体,则反应后生成的红色固体成分可能是Cu、Cu2O、Cu和Cu2O,故猜想三为Cu和Cu2O;
(3)根据结论红色固体含有Cu2O,则取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸,氧化亚铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,因此现象为溶液变为蓝色,且有红色固体剩余;
(4)甲同学认为猜想二正确,同学们分析后认为他的结论不准确,理由是Cu和Cu2O的混合物与稀硫酸反应,溶液也变蓝,且有红色固体剩余;
(5)氧化亚铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,设mg的Cu2O与H2SO4完全反应生成铜的质量为x,
所以当n>时,说明固体中含有铜,从而可以得出猜想三的结论正确。
28.(24-25九年级上·陕西·期末)关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展学习。
任务一:探究燃烧的条件
小明向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。他对该实验原理很感兴趣,进行了下列探究。
【实验探究及分析】
(1)如图1,打开分液漏斗活塞,以适当的速度将水滴入Na2O2中,观察到试管内有气泡产生,将带火星的木条靠近P处,当看到 现象,说明反应生成了氧气。
(2)实验中还观察到烧杯中的导管口有气泡冒出,原因是 ,这一现象也为脱脂棉燃烧找到了依据。
任务二:白磷燃烧的再探究
【查阅资料】生石灰遇水反应,放出大量的热。
【实验步骤】如图2所示,点燃蜡烛后伸入广口瓶,立即塞紧橡皮塞,观察到蜡烛在瓶内燃烧,白磷不燃烧。待蜡烛自动熄灭(蜡烛未燃尽)且装置冷却到室温后,将胶头滴管中的水全部滴入广口瓶。铝盒中的足量白磷开始燃烧。图3是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
【分析讨论】
(3)对比滴入水前后白磷的现象,可得出可燃物燃烧的条件之一是 。
(4)本实验能得出的结论是______(填字母)。
A.可燃物燃烧O2必须充足
B.白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在
C.蜡烛燃烧时所需O2的浓度大于白磷燃烧时所需O2的浓度
任务三:对燃烧的调控
(5)打铁花是一种传统的民间焰火表演艺术。其原理是将生铁烧至溶化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”。烧铁水时,用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气,其目的是 。
【答案】(1)带火星的木条复燃
(2)Na2O2与水反应时,放出大量的热,装置内气体受热膨胀逸出
(3)温度达到可燃物的着火点
(4)AC
(5)提供充足的氧气,使焦炭燃烧更充分,放出更多热量
【详解】(1)氧气具有助燃性,故将带火星的木条靠近P处,当看到带火星的木条复燃现象,说明反应生成了氧气;
(2)实验中还观察到烧杯中的导管口有气泡冒出,原因是Na2O2与水反应时,放出大量的热,装置内气体受热膨胀逸出;
(3)滴水前白磷与氧气接触,温度没有达到着火点,没有燃烧,滴水后,白磷与氧气接触,由于生石灰与水反应放热,温度升高,达到白磷的着火点,白磷燃烧,对比滴入水前后白磷的现象,可得出可燃物燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点;
(4)A、根据图3可知,氧气降低到一定浓度,蜡烛熄灭,说明可燃物燃烧氧气必须充足,正确;
B、根据图3可知,白磷熄灭时,氧气浓度不是零,故白磷燃烧结束后,广口瓶中存在氧气,错误;
C、蜡烛熄灭后,引燃白磷,白磷能继续燃烧,说明蜡烛燃烧需要O2的最低浓度高于白磷燃烧需要O2的最低浓度,正确。
故选AC;
(5)烧铁水时,用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气,其目的是:提供充足的氧气,使焦炭燃烧更充分,放出更多热量。
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