专题04 燃料及其燃烧(考题猜想)(10大题型)-2024-2025学年九年级化学上学期期末考点大串讲(沪教版·上海)
2024-12-06
|
2份
|
72页
|
618人阅读
|
17人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪教版(上海)(2008)九年级第一学期 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 燃烧和灭火,碳和碳的氧化物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 25.80 MB |
| 发布时间 | 2024-12-06 |
| 更新时间 | 2024-12-06 |
| 作者 | 飞跃化学 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-12-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49142413.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
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
▉题型1 燃烧和燃烧条件
【例1-1】(23-24九年级上·四川成都·期末)如图装置进行实验。下列说法正确的是
已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为240℃。
A.该实验不能验证可燃物燃烧需要 B.该实验能证明可燃物燃烧温度要达到着火点
C.该实验乙中仍未密闭,对环境污染较大 D.若将乙中的白磷换成红磷,能验证可燃物燃烧需要
【答案】B
【详解】A、乙中通入氧气前,白磷温度达到着火点,但没有与氧气接触,白磷不燃烧,通入氧气后,乙中白磷温度达到着火点,且与氧气接触,白磷燃烧,可验证可燃物燃烧需要与氧气接触,错误;
B、通入氧气后,甲中白磷与氧气接触,但温度没有达到着火点,白磷不燃烧,而乙中白磷与氧气接触,且温度达到着火点,白磷燃烧,可验证可燃物燃烧需要温度达到着火点,正确;
C、乙中白磷在水中燃烧,生成的五氧化二磷被水吸收,不会造成污染,错误;
D、红磷着火点为240℃,水的温度无法达到红磷着火点,所以不能验证可燃物燃烧需要氧气,错误;
故选B。
【例1-2】(23-24八年级下·黑龙江大庆·期末)燃烧是人类最早利用的化学反应之一,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一片树木砍掉,形成隔离带
B.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
C.燃着的酒精灯不慎碰倒,若洒出的酒精燃烧起来,应立刻用湿抹布扑灭
D.煤炉生火时,利用木材引燃煤炭,是为了降低煤炭的着火点
【答案】D
【详解】A、森林失火时,可将大火蔓延路线前一片树木砍掉,形成隔离带,清除或隔离可燃物,达到灭火的目的,说法正确;
B、木柴架空,增大了木柴与氧气的接触面积,可促进燃烧,使火燃烧的更旺,说法正确;
C、燃着的酒精灯不慎碰倒,若洒出的酒精燃烧起来,应立刻用湿抹布扑灭,隔绝氧气,达到灭火的目的,说法正确;
D、煤炉生火时,利用木材引燃煤炭,是升高温度至煤炭的着火点,使其燃烧,着火点是一个定值,不能被降低,说法错误;
故选:D。
【变式1-1】(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图所示是探究“物质燃烧条件”的三个实验。下列说法中正确的是
A.实验一中热水的作用仅是提供热量 B.实验一利用了控制变量法
C.实验二是探究物质燃烧需要氧气 D.只有实验三说明可燃物燃烧需要温度达到着火点
【答案】B
【详解】A.实验一中热水的作用是隔绝氧气,提供热量,故A错误;
B.实验一利用了控制变量法,利用白磷、红磷都是可燃物且着火点不同探究燃烧的条件,故B正确;
C.实验二是探究物质燃烧需要可燃物,故C错误;
D.实验一铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,也说明可燃物燃烧需要温度达到着火点,故D错误。
故选:B。
【变式1-2】(22-23九年级上·重庆沙坪坝·期末)我国古代常用“火折子”保存火种,《天工开物》中有关“火折子”的记载:“以白薯蔓浸水泡浓,捶之,晒干,辅以硝五钱、硫磺二两、松香四钱……装入竹筒,吹气复燃”,以下相关说法错误的是
A.“白薯蔓”是可燃物
B.“火折子”保存火种时不能完全密封
C.“硫磺”燃烧时会闻到刺激性气味
D.“吹气”主要目的是降低着火点
【答案】D
【详解】A、“火折子”的主要成分是“白薯蔓”,经过处理的“白薯蔓”可以“吹气复燃”,说明“白薯蔓”是可燃物,选项A正确;
B、“火折子”保存火种时需要少量氧气让少部分可燃物维持燃烧状态,因此不能完全密封,选项B正确;
C、“硫磺”燃烧时会产生有刺激性气味的二氧化硫气体,选项C正确;
D、“吹气”的目的是增加氧气的量,让“火折子”内的可燃物正常燃烧。另外着火点是物质的固有属性,不会因为“吹气”而降低,选项D错误。
故选D。
【变式1-3】(23-24八年级下·山东烟台·期末)随着人类文明的进步,取火方式也经历了漫长的演变。下列说法错误的是
A.钻木取火——“钻”为取火提供了热量
B.火折子——吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物
C.打火机——转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小
D.火柴划——划动摩擦的过程要放热,提高了火柴的着火点
【答案】D
【详解】A、钻木取火,“钻”进行了摩擦,摩擦的过程要放热,“钻”为取火提供了热量,故A说法正确;
B、火折子,吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物氧气,故B说法正确;
C、打火机,转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小,故C说法正确;
D、火柴划,划动摩擦的过程要放热,而着火点是物质本身所具有的一种属性,是不能改变的,故D说法错误;
故选:D。
【变式1-4】(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。
【变式1-5】(23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)燃烧是人类最早利用的化学反应之一。
(1)实验一:同时加热一段时间后,木条燃烧,玻璃棒始终不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是 。
(2)实验二:已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。一段时间后,能燃烧的是 (填“a”、“b”或“c”)处。对比a、c两处实验现象,可得出燃烧的条件之一是 。
(3)如果对燃烧利用不当,则会引起火灾。下面是一些常用灭火方法的实例,其中是通过降温至可燃物的着火点以下实现灭火的是 (填序号)。
①房屋着火时,用高压水枪灭火
②熄灭燃气灶火焰时,关闭阀门
③油锅着火时,用锅盖盖灭
④森林着火时,将大火蔓延线路前的一片树木砍掉
【答案】(1)燃烧需要可燃物
(2) a 可燃物与氧气接触
(3)①
【详解】(1)木条具有可燃性,玻璃棒不具有可燃性,同时加热一段时间后,木条燃烧,玻璃棒始终不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是燃烧需要可燃物;
(2)已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,a处的白磷与氧气接触、温度达到白磷的着火点,燃烧;b处的红磷与氧气接触、温度没有达到红磷的着火点,不燃烧;c处的白磷与氧气隔绝、温度达到白磷的着火点,不燃烧;故一段时间后,能燃烧的是a处的白磷;
a处的白磷(与氧气接触、温度达到白磷的着火点)燃烧,c处的白磷(与氧气隔绝、温度达到白磷的着火点)不燃烧,说明燃烧需要氧气,可得出燃烧的条件是可燃物与氧气接触;
(3)①房屋着火时,用高压水枪灭火,水汽化吸热,利用的原理是降温至可燃物的着火点以下,达到灭火的目的,故①符合题意;
②熄灭燃气灶火焰时,关闭阀门,利用的原理是隔离可燃物,达到灭火的目的,故②不符合题意;
③油锅着火时,用锅盖盖灭 ,利用的原理是隔绝氧气,达到灭火的目的,故③不符合题意;
④森林着火时,将大火蔓延线路前的一片树木砍掉,通过清除可燃物,达到灭火的目的,故④不符合题意;
故选:①。
▉题型2 灭火与防火
【例2-1】(22-23九年级上·湖南湘西·期末)今年天气干旱,森林火灾频发。为保护森林,设立防火隔离带的目的是
A.隔绝空气 B.便于运水 C.降低温度 D.远离可燃物
【答案】D
【详解】A、根据灭火的原理,在森林中设防火带,不能使森林隔绝空气,故A说法错误;
B、根据灭火的原理,在森林中设防火带目的不是便于运水,故B说法错误;
C、根据灭火的原理,在森林中设防火带,不能降低温度,故C说法错误;
D、根据灭火的原理,在森林中设防火带的目的是隔离可燃物,达到灭火的目的,故D说法正确;
故选:D。
【变式2-1】(23-24九年级上·河北沧州·期末)下列处理事故的方法正确的是
A.厨房煤气管道漏气,立即打开排气扇电源开关
B.电器着火时,立即用水扑灭
C.高层住房着火时,立即打开所有门窗
D.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
【答案】D
【详解】A、煤气与氧气或空气混合后点燃易发生爆炸,立即打开排气扇电源开关容易产生电火花,引燃混合气体,有发生爆炸的危险,故A错误;
B、电器着火时,不能立即用水扑灭,防止发生触电事故,故B错误;
C、高层住房着火时,不能立即打开所有门窗,因为会提供充足的氧气,使得火势更旺,故C错误;
D、炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖,用隔绝氧气的方式灭火,故D正确。
故选D。
【变式2-2】(23-24九年级下·重庆大足·期末)3月15日四川雅江的森林火灾造成了巨大的损失,掌握灭火方法可降低火灾危害。下列说法错误的
A.用水灭火是为了降低可燃物的着火点 B.砍伐隔离带是为了清除可燃物
C.植物茂密易着火,在林区应禁止烟火 D.电器着火不能用水直接扑灭
【答案】A
【详解】A、用水灭火是为了使温度降低到可燃物的着火点以下,故错误;
B、为扑灭森林火灾而设置隔离带,可以使可燃物与火源隔离,从而达到灭火的目的,故正确;
C、植物茂密遇明火易着火,在林区应禁止烟火,故正确;
D、电器着火不能用水直接扑灭,水也是导体,易被电击,故正确。
故选A。
【变式2-3】(23-24八年级下·山东淄博·期末)用火安全,关系到千家万户。下列处理方法不正确的是
A.炒菜时油锅中的油不慎着火,可用锅盖盖灭
B.扑灭森林火灾有效方法之一是形成隔离带,其原理是将可燃物与氧气隔绝
C.严禁在加油站附近吸烟或者拨打手机
D.遇到火灾时,可用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面或沿墙角跑离着火区域
【答案】B
【详解】A、油锅着火用锅盖盖灭,原理是隔绝空气,故正确;
B、扑灭森林火灾要开辟隔离带,目的的隔离可燃物,故错误;
C、加油站的空气中有可燃性的气体,遇火花有可能发生爆炸,因此不能在加油站吸烟或拨打手机,故正确;
D、遇到火灾时,用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面或沿墙角跑离着火区域,正确;
故选B。
【变式2-4】(23-24八年级下·山东潍坊·期末)下列场所的行为或紧急情况处理做法正确的是
A.在加油站、加气站使用手机拨打电话 B.实验室打翻的酒精灯着火用沙土盖灭
C.图书馆着火用泡沫灭火器进行扑救 D.家中燃气泄露立即打开排气扇通风
【答案】B
【详解】A、不能在加油站、加气站使用手机拨打电话,以防引起爆炸,说法错误,不符合题意;
B、实验室打翻的酒精灯着火可用沙土盖灭,隔绝氧气灭火,说法正确,符合题意;
C、图书馆着火应用二氧化碳灭火器进行扑救,灭火时不会因留下任何痕迹而使物体损坏,说法错误,不符合题意;
D、家中燃气泄露立即打开排气扇通风,可能会产生电火花引起爆炸,说法错误,不符合题意。
故选:B。
【变式2-5】(23-24九年级上·四川成都·期末)下列关于燃烧与灭火的认识,不正确的是
A.露营结束用沙土覆盖燃烧后的灰烬是为了隔绝氧气
B.烧烤用的木炭内部中空是为了增大木炭与空气的接触面积
C.森林起火,砍出隔离带是为了清除可燃物
D.木材起火用水浇灭是为了降低木材的着火点
【答案】D
【详解】A、用沙土盖灭燃烧后的灰烬,可以使可燃物隔绝氧气,避免火焰复燃引发火灾,正确;
B、烧烤用的木炭内部中空是为了增大与空气的接触面积,使可燃物充分燃烧,正确;
C、砍出隔离带清除了可燃物,使得火焰因缺乏可燃物而熄灭,正确;
D、木材起火用水浇灭是因为水蒸发吸热使得木材温度低于着火点进而火焰熄灭,错误。
故选D。
▉题型3 燃料的充分燃烧
【例3-1】(23-24九年级上·河北衡水·期末)对如图相关问题的解释或推测错误的是
A.图①中用灯帽盖灭酒精灯是因为灯帽能隔绝空气
B.图②将煤球变成蜂窝煤燃烧更充分,是增大了煤与空气的接触面积
C.图③中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为氧气不充足
D.图④中铜片上的乒乓球碎片燃烧而滤纸碎片不燃烧,是因为滤纸碎片的着火点高于乒乓球碎片
【答案】C
【详解】A、灭火原理是移除可燃物、降低温度至可燃物着火点以下、隔绝氧气,用灯帽盖灭酒精灯是因为灯帽能隔绝空气,故选项说法正确;
B、增大可燃物与氧气的接触面积可以使可燃物充分燃烧,将煤球变成蜂窝煤燃烧更充分,是因为增大了煤与空气的接触面积,故选项说法正确;
C、火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为火柴头燃烧释放的热量能持续给火柴梗提供热量,使温度能达到火柴梗的着火点,故选项说法错误;
D、铜片上的乒乓球碎片燃烧而滤纸碎片不燃烧,是因为滤纸碎片的着火点高于乒乓球碎片,温度没有达到滤纸碎片的着火点,故选项说法正确;
故选:C。
【变式3-1】(22-23九年级上·广西百色·期末)下列有关燃烧与灭火的说法中,错误的是
A.将木材架空燃烧,目的是增大可燃物与氧气的接触面积
B.厨房煤气泄漏,应立即关紧煤气阀门
C.室内发生火灾时不要贸然打开门窗,以免空气对流促进火势蔓延
D.用水灭火,其实就是降低可燃物的着火点
【答案】D
【详解】A.将木材架空燃烧,目的是增大可燃物与氧气的接触面积,使木材燃烧更旺,故A正确;
B.厨房煤气泄漏,应立即关紧煤气阀门,然后打开门窗通风,通知燃气公司进行维修,故B正确;
C.室内发生火灾时不要贸然打开门窗,以免空气对流促进火势蔓延,引发事故,故C正确;
D.着火点是物质本身具有的属性,是不能改变的,用水灭火是降低可燃物环境温度至着火点以下,故D错误。
故选:D。
【变式3-2】(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。
【变式3-3】(23-24九年级上·河南郑州·期末)合理调控化学反应对人类生产、生活具有重大意义。下列做法不合理的是
A.节约资源,减少污染——木材架空燃烧
B.防止燃气燃烧出现黄色火焰——调小燃气灶风门
C.提高H2O2溶液制氧气的速率——加入MnO2
D.防止加油站发生爆炸——张贴“严禁烟火”图标
【答案】B
【详解】A、将木材架空燃烧,能增大与氧气的接触面积,使其充分燃烧,即节约资源,又减少污染,该选项做法合理;
B、为了防止燃气燃烧出现黄色火焰,可调大燃气灶风门,提供更多的氧气,使燃料充分燃烧,该选项做法不合理;
C、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,二氧化锰能加快该反应,该选项做法合理;
D、加油站附近可燃物较多,为了防止发生爆炸,应张贴“严禁烟火”图标,该选项做法合理。
故选B。
【变式3-4】(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。
▉题型4 碳和同素异形体
【例4-1】(23-24九年级上·河北沧州·期末)金刚石、石墨、C60都由碳元素组成,下列有关这三种物质的叙述,正确的是
A.物理性质相同 B.碳原子的排列方式不同
C.在氧气中充分燃烧的产物不同 D.石墨转化为金刚石是物理变化
【答案】B
【详解】A.因为这三种物质的碳原子的排列方式不同,它们的物理性质差异大,故选项说法错误;
B.因为它们是不同的物质,碳原子的排列方式不相同,故选项说法正确;
C.它们充分燃烧都生成二氧化碳,故选项说法错误;
D.石墨转化金刚石过程中有新物质生成,属于化学变化,故选项说法错误;
故选:B。
【变式4-1】(23-24九年级上·海南海口·期末)现代科学发现了H3、C60、C90、C240、N5、N60等,据此做出的推测有:(1)同一种元素可以形成多种单质,(2)单质中存在复杂的分子结构,(3)单质的研究会有更多的发现,(4)单质的利用前景广阔,(5)同种元素形成的单质之间存在更多的相互转化。其中合理的是
A.(1)(2) B.(3)(4)
C.(2)(5) D.(1)(2)(3)(4)(5)
【答案】D
【详解】(1)从元素组成和单质的概念分析,H2、H3都是H元素组成的不同单质,C60、C90、C240都是C元素组成的不同单质,所以(1)正确;
(2)根据分子的概念,可知这些单质都是有不同结构的物质,对组成复杂的如C240肯定是复杂的分子,所以(2)正确;
(3)从现代科学发现单质的研究有了很多的发现,相信单质的研究会有更多的发现,所以(3)正确;
(4)由同一种元素可以组成很多不同的单质,研究前景广阔,所以(4)正确;
(5)同种元素形成的单质之间能相互转化,单质越多,则可能存在更多的相互转化,所以(5)正确。
故选D。
【变式4-2】(23-24九年级上·云南保山·期末)如图为金刚石、石墨和C60的结构模型图,图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是
A.原子的排列方式改变,则构成的物质种类改变
B.相同元素组成的不同物质,在足量的氧气中完全燃烧,产物相同
C.C60是一种新型化合物.
D.在特定的条件下,石墨既可转化为金刚石,也可转化为C60
【答案】C
【详解】A、金刚石、石墨、C60的碳原子排列方式不同,构成物质的种类不同,故A说法正确;
B、金刚石、石墨、C60在足量的氧气中完全燃烧,产物都是二氧化碳,故B说法正确;
C、C60是只由碳元素组成的单质,不是化合物,故C说法错误;
D、金刚石、石墨、C60的组成元素相同,可以相互转化,故D说法正确。
故选C。
【变式4-3】(23-24九年级上·上海闵行·期末)与金刚石互为同素异形体的物质是
A.碳-60 B.炭黑 C.二氧化碳 D.木炭
【答案】A
【分析】同素异形体是由相同元素组成的不同形态的单质。
【详解】A、碳-60和金刚石是由相同的碳元素组成的不同形态的单质,二者互为同素异形体,故A正确。
B、炭黑的主要成分是碳,含有杂质,是混合物,不是单质,故B错误;
C、二氧化碳是化合物,不是单质,故C错误;
D、木炭是无定形碳,含有杂质,是混合物,不是单质,故D错误。
故选A。
【变式4-4】(23-24八年级下·山东东营·期末)宋代许道宁用墨(主要成分是单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳
A.硬度高 B.化学性质不活泼 C.难溶于水 D.呈固态
【答案】B
【详解】A、碳可作为墨,硬度较小,故A错误;
B、常温下单质碳化学性质不活泼,不易发生反应,所以所画的画能保存至今,故B正确;
C、用碳画的画保存至今与溶解性无关,故C错误;
D、用碳画的画保存至今与状态无关,故D错误。
故选B。
【变式4-5】(23-24九年级上·河北邯郸·期末)如图是木炭和氧化铜反应的实验装置图,下列说法错误的是
A.该实验需要较高的温度
B.反应前后固体中氧元素的质量保持不变
C.实验结束后,应先将导管从石灰水中移出
D.该实验中的木炭粉可换成活性炭
【答案】B
【详解】A、木炭具有还原性,能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,该实验需要较高温度,说法正确;
B、木炭在高温条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳,随着反应的进行,二氧化碳逸出,固体中氧元素的质量逐渐减小,说法错误;
C、实验结束后,为了防止澄清石灰水倒吸入热的试管中,应先将导管从石灰水中移出,说法正确;
D、活性炭的主要成分也为碳,则可将木炭粉可换成活性炭,说法正确。
故选B。
【变式4-6】(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。
【变式4-7】(23-24九年级上·四川自贡·期末)碳是自然界中最常见的元素之一,下图为部分碳单质的结构模型,图中小球代表碳原子。
(1)金刚石可用以切割大理石,所以它具有 (填一种)的物理性质,石墨没有这种物理性质,这两种单质物理性质存在很大差异的原因是 。
(2)请写出C60中数字60表示的意义 。
(3)科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯),石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构。在石墨烯中,每个碳原子连接 个六元环。
【答案】(1) 硬度大 碳原子排列方式不同
(2)1个C60分子中含有60个碳原子
(3)3/三
【详解】(1)金刚石为天然存在最硬的物质,则可用以切割大理石;
金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的碳单质,但由于碳原子排列方式不同,则它们的物理性质不同。
(2)元素符号右下角的数字表示分子中原子个数,则C60中数字60表示1个跟着中含有60个碳原子。
(3)由图可知,在石墨烯中,每个碳原子连接3个六元环。
▉题型5 二氧化碳和一氧化碳的物理性质和用途
【例5-1】(23-24九年级上·河北沧州·期末)下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是
A.二氧化碳能溶于水 B.一氧化碳不能燃烧,常用于灭火
C.二氧化碳是造成酸雨的主要物质 D.煤炉上放一盆水可防止一氧化碳中毒
【答案】A
【详解】A、二氧化碳能溶于水,通常状况下,1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳,符合题意;
B、一氧化碳具有可燃性,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火,不符合题意;
C、二氧化碳含量过多,会导致温室效应,二氧化碳不会造成酸雨,不符合题意;
D、一氧化碳难溶于水,在煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒,不符合题意。
故选A。
【变式5-1】(23-24九年级上·吉林辽源·期末)下列有关CO2的实验中,只能证明CO2物理性质的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳,二氧化碳密度大,聚集在烧杯底部,又因为二氧化碳不支持燃烧,所以下方的蜡烛先灭,既有二氧化碳的化学性质,也有二氧化碳的物理性质,故A不符合题意;
B、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊试液变红,属于二氧化碳的化学性质,故B不符合题意;
C、向盛有二氧化碳气体的矿泉水塑料瓶中注入澄清石灰水,拧紧瓶盖振荡,澄清石灰水变浑浊,塑料瓶变瘪,说明二氧化碳能与氢氧化钙反应,属于二氧化碳的化学性质,故C不符合题意;
D、倾倒二氧化碳后,杠杆右端会下沉,证明了二氧化碳的密度比空气大,只是证明了二氧化碳的物理性质,故D符合题意;
故选D。
【变式5-2】(23-24九年级上·四川巴中·期末)如图1所示,在烧瓶中充满CO2,通过注射器向瓶中分别加入同体积水和澄清石灰水,利用传感器得到的气压变化分别对应图2中曲线①和②。下列说法错误的是
A.曲线②所示的实验中发生了化学反应
B.根据图像分析,同体积水和澄清石灰水,吸收CO2较多的是水
C.刚开始压强增大,是因为加入液体后气体被压缩
D.根据曲线①分析可知:当时间约为800s时,1体积水约溶解1体积的CO2
【答案】B
【详解】A、曲线②中的气压降低到0,表示二氧化碳和澄清石灰水的反应,故A正确;
B、曲线①中的气压最终恢复原状,曲线②中的气压最终接近0,说明同体积水和澄清石灰水,吸收CO2较多的是澄清石灰水,故B错误;
C、开始时,压强增大可能是因为注入液体使瓶内气体压缩,故C正确;
D、曲线①中的气压最终恢复原状,说明1体积的水约溶解1体积的CO2,故态 D正确。
故选B。
【变式5-3】(22-23九年级上·广西百色·期末)下列有关碳和碳的氧化物的说法,正确的是
A.采用室内放一盆水的方法可以防止一氧化碳中毒
B.金刚石、石墨都是由碳原子构成的,所以它们的性质完全相同
C.单质碳在常温下化学性质不活泼
D.二氧化碳和一氧化碳都具有可燃性
【答案】C
【详解】A、一氧化碳难溶于水,在有煤炭炉的室内放置一盆水不能防止一氧化碳中毒,故A不正确;
B、金刚石和石墨都是由碳原子构成的,它们的化学性质相同,但物理性质性质不同,因为碳原子的排列方式不同,故B不正确;
C、单质碳在常温下化学性质不活泼,不易发生反应,故C正确;
D、一氧化碳有可燃性,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,故D不正确。
故选C。
【变式5-4】(23-24九年级上·四川成都·期末)如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水,再关闭止水夹,振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入20mL蒸馏水
D.实验说明:该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳
【答案】D
【详解】A、曲线①中ab段压强迅速增大,是因为迅速注入的蒸馏水占据了一定体积,气体被压缩,故A正确;
B、cd段压强明显减小,可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触,充分溶解、充分反应,所以使得压强明显减小,故B正确;
C、曲线③加入水后压强上升最小,说明注入水的体积最小,故对应的实验是注入20mL蒸馏水,故C正确;
D、在25℃时,1体积水最多吸收二氧化碳的量小于1体积,即为注入1体积的水,溶解的二氧化碳不足1体积,故D不正确。
故选D。
▉题型6 二氧化碳和一氧化碳的化学性质
【例6-1】(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。
【变式6-1】(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。
【变式6-2】(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,下列说法错误的是
A.实验中先点燃乙处酒精灯,实验结束最先熄灭乙处酒精灯
B.甲处反应的化学方程式是C+CO22CO
C.丙处试管可防止因液体倒吸发生危险
D.装置丁只有吸收一氧化碳气体作用
【答案】D
【详解】A、若实验开始甲处酒精喷灯最先点燃,产生的一氧化碳气体与玻璃管中的空气在加热条件下易发生爆炸,应先点燃乙处的酒精灯;实验结束最先熄灭乙处酒精灯,要继续通入一氧化碳,防止生成的铜再次被氧化;故A说法正确;
B、甲处发生的反应是二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,化学方程式是:,故B说法正确;
C、丙左侧导管刚刚露出塞子,由装置的特点可知,丙处试管可防止液体倒吸发生危险,故C说法正确;
D、一氧化碳难溶于水,则丁装置可以收集未反应的一氧化碳,一氧化碳不与石灰水反应,不能吸收一氧化碳气体,故D说法错误;
故选:D。
【变式6-3】(23-24九年级上·湖南湘西·期末)为了除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,下列方法中可行的是
A.通入足量的澄清石灰水 B.通过炽热的木炭层
C.通入氧气,点燃 D.通过灼热的氧化铜
【答案】D
【详解】A、通入澄清石灰水,CO2与石灰水反应生成碳酸钙和水,CO不反应,除去的气体是CO2,最后剩余气体为CO,错误;
B、通过灼热的碳层,CO2会与C反应生成CO气体,除去的气体是CO2,最后剩余气体为CO,错误;
C、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,因此通入氧气一氧化碳也无法被点燃,错误;
D、CO具有还原性,通过灼热的氧化铜,CO与CuO反应生成Cu和CO2气体,最后剩余气体为CO2,正确。
故选D。
【变式6-4】(23-24九年级上·福建龙岩·期末)模拟炼铁实验装置如下图所示,具体操作如下:
I 打开两端弹簧夹 K1、K2,通入CO2一段时间后,关闭K1、K2;
II 接着用酒精喷灯对着炭粉加热一段时间后移到氧化铁处加热;
Ⅲ待反应结束后,先停止加热,后打开K1、K2,继续通入二氧化碳一段时间后,关闭K1、K2;
Ⅳ待试管冷却后,取出生成物,检验是否有铁生成。
(1)实验刚开始先通入CO2一段时间的目的是 。
(2)实验中通入二氧化碳一段时间后关闭弹簧夹,用酒精喷灯对准炭粉加热发生化合反应,其反应的化学方程式为 。
(3)一段时间后,将酒精喷灯移至氧化铁处加热,其反应的化学方程式为 。
(4)反应结束后继续通入CO2的目的是 。
【答案】(1)排除装置内的空气,防止高温发生爆炸
(2)
(3)
(4)防止铁被氧化,使一氧化碳气体收集到气囊中,防止污染空气
【详解】(1)二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,一氧化碳是可燃性气体,实验刚开始先通入CO2一段时间的目的是排除装置内的空气,防止高温发生爆炸。
(2)碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,该反应化学方程式:。
(3)一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应化学方程式:。
(4)反应结束后继续通入CO2的目的是防止铁被氧化,使一氧化碳气体收集到气囊中,防止污染空气。
【变式6-5】(23-24九年级上·江苏徐州·期末)化学兴趣小组用CO还原氧化铁或氧化铜的方法,获取金属铁或铜。
(1)按图甲所示装好药品、连好装置;实验开始应先 ,目的是 。
(2)用化学方程式表示,实验中处理尾气的一种方法: 。
(3)用图乙装置完成CO还原氧化铜的实验,下列叙述正确的是___________(填字母)。
A.实验结束时,先停止通入CO,后停止加热
B.a处黑色粉末逐渐变红,b处澄清石灰水变浑浊
C.若通入2.8g一氧化碳,可以炼出6.4g金属铜
(4)工业上用40t含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁,所得生铁中最多含铁多少吨?(写出计算过程)
【答案】(1) 通一氧化碳气体排出装置内空气 防止高温一氧化碳发生爆炸
(2)
(3)B
(4)解:设所得生铁中最多含铁的质量为x
答:所得生铁中最多含铁22.4t。
【详解】(1)装好药品、连好装置;实验开始应先通一氧化碳气体,排出装置内空气,目的是防止高温一氧化碳发生爆炸。
(2)一氧化碳还原氧化铁实验,尾气是一氧化碳,一氧化碳具有可燃性,可转化成无毒的二氧化碳气体,该反应化学方程式:。
(3)a、实验结束时,先停止加热,后停止通一氧化碳,防止铜被氧化,石灰水倒流入炽热的硬质玻璃管,使玻璃管破裂,说法错误;
b、a处黑色粉末逐渐变红,b处澄清石灰水变浑浊,说法正确;
c、设通入2.8g一氧化碳,理论上生成铜的质量为
若通入2.8g一氧化碳,理论上可以炼出6.4g金属铜,但是加热前需要通入一氧化碳排出装置内空气,防止发生爆炸,反应完全后还需继续通入一氧化碳,防止铜被氧化,通入2.8g一氧化碳,不能炼出6.4g金属铜,说法错误;
答案:B。
(4)解析见答案。
【变式6-6】(23-24九年级上·江苏南京·期末)CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
Ⅰ.CO2的捕集
(1)加压水洗法可捕集CO2,是因为压强增大时CO2在水中的溶解度 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2,该方法以CaO捕集CO2,生成的CaO疏松多孔,结构与活性炭相似,其在捕集过程中对CO2具有良好的 性。
Ⅱ.实验室模拟CO2吸收和释放
步骤①:按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到0刻度;
步骤②:在三颈瓶中收集满二氧化碳,将盛有足量石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上,并安装压强传感器;
步骤③:关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,将注射器M中液体全部注入三颈瓶中,充分反应直至压强不再改变为止;
步骤④:关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,将注射器N中液体全部快速压进三颈瓶中,再关闭弹簧夹2,充分反应至压强不再改变;
步骤⑤:打开两个弹簧夹,将两个注射器的活塞都拉回原位,再关闭两个弹簧夹,继续测量压强变化。
步骤③-⑤实验过程中装置内压强的变化如图2所示。
(3)实验步骤①的目的是 。
(4)分析图2可知,步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为 。
(5)为缩短bd段实验时间,可采取的操作是 。
(6)de段压强迅速增大的原因 (用化学方程式表示)。
(7)最终装置内压强低于起始值的可能原因是 。
Ⅲ.CO2的资源化利用
(8)已知一定条件下CO2与H2以质量比11∶2反应可生成CH4.与该反应类似,不同条件下,CO2与H2反应也能生成甲醇(CH4O)。生成甲醇时参加反应的CO2与H2的质量比为 。
【答案】(1)增大
(2)吸附
(3)检查装置的气密性
(4)
(5)振荡
(6)
(7)二氧化碳能溶于水,并与水反应(答案合理即可)
(8)
【详解】(1)气体溶解度受温度和压强的影响,温度越高,气体溶解度越小;压强越大,气体溶解度越大;加压水洗法可捕集,是因为压强增大时在水中的溶解度增大,故填:增大;
(2)物质的结构决定物质的性质,生成的疏松多孔,具有吸附性,其在捕集过程中对具有良好的吸附性,故填:吸附;
(3)向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到0刻度,说明装置气密性良好,则步骤①的目的是检查装置的气密性;故填:检查装置的气密性;
(4)由图2可知,步骤③中推入注射器M中试剂后,装置中的压强减小,可推测M为石灰水,石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,使装置内气体减少,压强减小,反应的化学方程式为:,故填:;
(5)为缩短bd段实验时间,可采取的操作是振荡装置,使反应物充分接触,则反应加快,时间缩短,故填:振荡;
(6)de段压强增大,是因为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,装置中的气体增多,压强增大,反应的化学方程式为:,故填:;
(7)二氧化碳能溶于水,并与水反应,使装置中气体减少,压强减小,故填:二氧化碳能溶于水,并与水反应(答案合理即可);
(8)与反应生成甲醇,反应的化学方程式表示为:,根据化学方程式可知反应中与的质量比为,故填:。
▉题型7 石灰石、钟乳石
【例7-1】(23-24九年级上·江苏无锡·期末) Ⅰ.工业上用石灰石等物质为原料制备轻质碳酸钙,主要流程如图所示。
(1)石灰窑中将投入的石灰石粉碎的目的是 。
(2)石灰窑中煅烧石灰石对应的化学方程式是 。
(3)浆池中将废渣分离出去的原理与实验室中基本操作 一样。
(4)碳化塔中发生反应的化学方程式为 。
(5)下列说法正确的是____。
A.窑气是纯净物
B.浆池的作用之一是分离生石灰中的杂质
C.得到的轻质碳酸钙比石灰石中碳酸钙的纯度高
Ⅱ.为解决温室效应加剧问题,同时实现光能转化为所需能量的目的,科学家正在研究二氧化碳新的应用技术,示意图如图:
(6)写出反应①对应的化学方程式 。
(7)已知反应②为化合反应,推断化合物甲中一定含有 元素。
(8)该体系中可循环利用的物质是 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,反应更充分
(2)
(3)过滤
(4)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
(5)BC
(6)
(7)C、H、O
(8)CO2/二氧化碳
【详解】(1)石灰石粉碎的目的是增大接触面积以加快反应速率,使反应更充分,故填:增大反应物的接触面积,反应更充分;
(2)煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,方程式为,故填:;
(3)浆池中将废渣分离出去,是将滤渣与滤液分离,原理与实验室中基本操作过滤一样,故填:过滤;
(4)碳化塔中二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O,故填:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(5)A、窑气中含有氮气、氧气、二氧化碳等,属于混合物,故选项说法错误;
B、浆池中能分离出废渣,浆池的作用之一是分离生石灰中的杂质,故选项说法正确;
C、石灰石的主要成分是碳酸钙,含有杂质,得到的轻质碳酸钙比石灰石中碳酸钙的纯度高,故选项说法正确;
故选:BC;
(6)反应①为水在光照、催化剂的条件下生成氢气和氧气,方程式为,故填:;
(7)反应②为二氧化碳和氢气在复合催化剂的条件下化合生成甲,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则化合物甲含C、H、O元素,故填:C、H、O;
(8)根据图示中的信息可知,该体系中二氧化碳既是反应物又是生成物,故可循环利用的物质是CO2,故填:CO2。
【变式7-1】(23-24九年级下·安徽合肥·期末)“赏诗词之美、寻文化之根、铸民族之魂”。从化学视角对下列成语、典故、诗词的解释错误的是
A.“釜底抽薪”是通过移走可燃物达到灭火目的
B.《吕氏春秋》“金柔锡柔,合两柔则刚”——合金的熔点一般比其组分的熔点高
C.《石灰吟》“烈火焚烧若等闲”——煅烧石灰石,发生化学变化
D.“松叶堪为酒,春来酿几多?”指清香的美酒来自于粮食的缓慢氧化
【答案】B
【详解】A、“釜底抽薪”是通过移走可燃物达到灭火目的,说法正确;
B、“金柔锡柔,合两柔则刚”——合金的硬度一般比其组分的硬度大,说法错误;
C、“烈火焚烧若等闲”——煅烧石灰石,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,发生化学变化,说法正确;
D、“松叶堪为酒,春来酿几多?”指清香的美酒来自于粮食的缓慢氧化说法正确。
故选:B。
【变式7-2】(23-24九年级上·河南新乡·期末)甲、乙、丙、丁均为初中化学常见物质,且含有相同的元素。其中甲和乙的组成元素相同,乙的固体叫做“干冰”,丙是石灰石的主要成分,丁是相对分子质量最小的氧化物,它们在一定条件下的部分转化关系如图所示:
(1)丁的化学式为 。
(2)丙→乙的化学方程式为 。
(3)从微观角度解释甲、乙化学性质不同的原因是 。
【答案】(1)H2O
(2)/
(3)分子构成不同
【分析】由题意乙的固体叫做“干冰”,则乙是二氧化碳,甲和乙的组成元素相同,则甲是一氧化碳,丙是石灰石的主要成分,且丙可以转化为二氧化碳,则丙是碳酸钙,丁是相对分子质量最小的氧化物,则丁是水;图中一氧化碳与二氧化碳可以相互转化,一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳单质在高温下反应生成一氧化碳,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,或与其他的碱反应生成碳酸盐和水;将答案带入原题,符合题意。
【详解】(1)由上分析可知:丁的化学式为H2O;
(2)丙是碳酸钙,乙是二氧化碳,丙→乙可以通过高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳或碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳来实现,方程式为:或;
(3)甲是一氧化碳,乙是二氧化碳,分子相同,化学性质相同,分子不同,化学性质不同,一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同,故化学性质不同。
【变式7-3】(23-24九年级上·广东湛江·期末)走进“碳村庄”,“碳村庄”的格局如图所示,①-⑥为“碳村庄”中的居民相互转化关系图。
(1)“碳村庄”的居民中,C60是由 (填“分子”、“原子”或“离子”)构成的物质,固体CO2的俗名是 。
(2)“碳村庄”的居民中,碳元素的化合价最低的是 (填化学式)。
(3)战国《周礼》中记载“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳,主要成分和石灰石相同),请写出该转化的化学方程式 ,转化⑥的化学方程式为 。
(4)“碳村庄”的居民中,CO与CO2性质差异较大的原因是 。若CO与CO2两位村民易混在一起,请写出一种鉴别这两位居民身份的方法: 。
(5)若村民CO2中混有少量CO,要除去CO的方法是 (填序号)。
A.将混合气体点燃 B.将混合气体通过灼热的氧化铜 C.两种方法都可以
【答案】(1) 分子 干冰
(2)C60
(3)
(4) 他们的分子结构不同 将两种气体分别通入澄清石灰水,能变浑浊的是CO2(合理即可)
(5)B
【详解】(1)C60是由碳60分子构成的物质,固体二氧化碳的俗称是干冰;
(2)单质中元素的化合价为零,所以C60的化合价为0;根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得CO中碳元素化合价为:x+(-2)=0,x=+2;根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得CO2中碳元素化合价为:y+(-2)×2=0,y=+4;根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得CaCO3中碳元素化合价为:z+2+(-2)×3=0,z=+4,所以“碳村庄”的居民中,碳元素的化合价最低的是C60;
(3)碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:,转化⑥是二氧化碳和碳高温生成一氧化碳,化学方程式为:;
(4)CO与CO2性质差异较大的原因是他们的分子结构不同,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以检验二氧化碳和一氧化碳可以将两种气体分别通入澄清石灰水,能变浑浊的是CO2(合理即可);
(5)A、CO是杂质,含量少,且二氧化碳不支持燃烧,所以CO无法被点燃,故错误;
B、一氧化碳和氧化铜反应生成二氧化碳,会除去少量CO且生成的气体是CO2,没有引进新的杂质,故正确;
C、由AB的分析可知,C错误。
故选B。
【变式7-4】(23-24九年级上·广东江门·期末)我国劳动人民早在春秋时期就已经掌握了利用石灰石烧制石灰的技术,并将石灰用作建筑材料。其生产的简易流程如下,请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)选矿后通常需将石灰石击碎成块状,再放入石灰窑进行煅烧,目的是 。
(2)煅烧过程中发生反应的化学方程式是 ,该反应属于基本反应类型中的 。
(3)“消解”过程中,发生反应的化学方程式为 ,该过程会 (选填“吸收”或“放出”)热量。
(4)“固化”时,熟石灰[Ca(OH)2]与空气中的 (填化学式)反应生成坚硬的碳酸钙,使砖石得以牢固结合;请写出一条能加快“砂浆”硬化的简易措施: 。
【答案】(1)使石灰石充分反应
(2) 分解反应
(3) 放出
(4) CO2 生个炭火盆
【详解】(1)石灰石击碎成块状,再放入石灰窑进行煅烧,能增大受热面积,使之充分反应;
(2)煅烧过程中碳酸钙分解生成了氧化钙和二氧化碳,方程式为:;
反应符合一变多,属于分解反应;
(3)“消解”过程中,氧化钙与水反应生成了氢氧化钙,方程式为:;
该反应为放热反应,反应过程中放出热量;
(4)氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,从而固化,二氧化碳化学式为:CO2;
为加快“砂浆”硬化可生个炭火盆,碳燃烧能提供二氧化碳,从而加快氢氧化钙转化成碳酸钙。
【变式7-5】(23-24八年级下·山东威海·期末)有趣的化学实验
化学是一门以实验为基础的学科。很多科学发现源于实验。化学兴趣小组的同学们在实验室里做了一系列有趣的实验,请你参与其中,并完成填空:
Ⅰ.向盛水的小烧杯中滴入3滴无色酚酞试液(酚酞试液跟石蕊试液类似,是一种指示剂,在酸性碱性溶液中显示不同的颜色)。
Ⅱ.用镊子夹取一块石灰石,放入小烧杯中,酚酞试液不变色。
Ⅲ.点燃酒精灯,将石灰石放在酒精灯火焰上加热一段时间,再将其放入小烧杯中,酚酞试液不变色。
Ⅳ.将氧气通到酒精灯火焰上,立即产生明亮的白光。将石灰石放在火焰上灼烧一段时间后,再将其放入小烧杯中,酚酞试液变红。
查阅资料得知:
酒精的化学式为,酒精灯火焰的温度一般为,而Ⅳ中火焰温度可达以上,我们称之为高温。
石灰石在高温条件下可以分解生成氧化钙和二氧化碳气体。灼烧后的石灰石放入水中,氧化钙和水发生化合反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液能使酚酞试液变红。
(1)物质的变化
依次写出步骤Ⅲ、Ⅳ中涉及反应的化学方程式 。步骤Ⅲ中,反应的能量转化过程是 。
(2)变化的控制
步骤Ⅳ中通入氧气后为什么会燃烧更旺?请从宏观和微观两个角度加以解释。
宏观: ;
微观: 。
还有什么方法可以促进燃烧?请设计实验证明之。
实验步骤
实验现象
实验结论
(3)反思与拓展
①废液处理:老师向烧杯中滴加适量的稀盐酸,使氢氧化钙和稀盐酸恰好完全反应生成氯化钙和水,溶液呈无色,以降低废液对环境的污染。写出氢氧化钙与盐酸反应的化学方程式 。
氢氧化钙、氯化钙都是由离子构成的化合物。氢氧化钙能使酚酞试液变红,氧化钙不能使酚酞试液变红。从微观角度分析是哪种粒子使酚酞试液变红(写符号) ?
②实验室制取氧气
在实验室里常采用过氧化氢和二氧化锰混合的方法制取氧气。反应的化学方程式为 ,该反应属于基本反应类型中的 反应。
③如图所给仪器可以组装出多套制取氧气的装置。请你组装一套氧气的发生装置和收集装置,写出所选择的仪器编号 。组装该气体发生装置的依据是 。检验该发生装置气密性的操作方法是 。用上述装置收集氧气,如何知道氧气已收集满? 。
【答案】(1) 、 化学能转化为热能
(2) 空气中氧气的体积分数为21%,氧气中氧气体积分数为100%,氧气浓度越高,燃烧越剧烈 氧气浓度越大,氧气中氧分子数多于空气中的氧分子数,反应物的微粒接触越充分,反应越剧烈 取等质量的两张纸,一张剪成纸屑,一张揉成纸团,点燃 纸屑燃烧的更快更充分,纸团里面没有完全燃烧 增大可燃物与氧气的接触面积,可以促进燃烧
(3) 分解反应 ①③④⑤⑥ 反应物为固液常温型 用止水夹夹住导管,往长颈漏斗中倒入水,一段时间,长颈漏斗内液面不下降,说明气密性良好 将带火星木条放在集气瓶口,若复燃,则收集满
【详解】(1)步骤Ⅲ、Ⅳ中涉及的化学有石灰石在高温条件下可以分解生成氧化钙和二氧化碳气体,化学方程式为:,氧化钙和水发生化合反应生成氢氧化钙,化学方程式为:。步骤Ⅲ反应过程中的能量变化:有化学能转化为热能;
(2)从宏观:空气中氧气的体积分数为21%,氧气中氧气体积分数为100%,可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,氧气的浓度越大,燃烧越剧烈,所以,通入氧气后燃烧更剧烈。
微观:等体积的空气和氧气中,氧气中氧分子数多于空气中的氧分子数,反应物的微粒接触越充分,反应越剧烈;
促进燃烧除了跟氧气浓度有关,也跟可燃物与氧气的接触面积有关,设计实验如下:
实验步骤:取等质量的两张纸,一张剪成纸屑,一张揉成纸团,点燃
实验现象:纸屑燃烧的更快更充分,纸团里面没有完全燃烧
实验结论:增大可燃物与氧气的接触面积,可以促进燃烧
(3)①氢氧化钙和稀盐酸恰好完全反应生成氯化钙和水,化学方程式为:;氢氧化钙可以电离出钙离子和氢氧根离子,氧化钙则没有自由移动的离子,能使酚酞变红的是OH—。
②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气,化学方程式为:,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应。
③组装一套适合固液常温型,向上排空气法收集氧气的装置,选择的仪器如下:①③④⑤⑥,组装发生装置的依据是:反应物为固液常温型。使用注水法检验气密性,过程如下:用止水夹夹住导管,往长颈漏斗中倒入水,一段时间,长颈漏斗内液面不下降,说明气密性良好。氧气验满的方法是:将带火星木条放在集气瓶口,若复燃,则收集满。
▉题型8 二氧化碳的实验室制法
【例8-1】(24-25九年级上·安徽·期末)如图是实验室常用的部分实验装置,请按要求回答问题。
(1)仪器a的名称 。
(2)实验室制取二氧化碳,为了便于控制反应的发生与停止,发生装置应选择 。
(3)上图D装置在化学中有“万能瓶”的美称。若用该装置收集CO2,则CO2从 (填“a”或“b”)端进入;如图E所示,将收集到的二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察到的现象是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)C
(3) b 蜡烛自下而上依次熄灭(或下方蜡烛先熄灭,上方的蜡烛后熄灭等)
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称:长颈漏斗。
(2)实验室制取二氧化碳,在装置C中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭止水夹时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗中,固体和液体分离,反应停止,打开止水夹时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行。为了便于控制反应的发生与停止,发生装置应选择C。
(3)二氧化碳密度大于空气,若用该装置收集CO2,则CO2从b端进入;
二氧化碳密度大于空气,且二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,如图E所示,将收集到的二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察到的现象是蜡烛自下而上依次熄灭(或下方蜡烛先熄灭,上方的蜡烛后熄灭)。
【变式8-1】(23-24九年级上·江苏无锡·期末)化学兴趣小组对的制取和性质进行了探究。
(1)利用图1所示装置(固定仪器省略)制取。
①实验室制取CO2的化学方程式为 。
②实验开始前,关闭旋塞,往漏斗中加水,观察到 ,说明气密性良好。
③实验时,应该将块状石灰石放在仪器 中(填字母),该装置的主要优点是 。
(2)利用图2装置探究常温下气体的溶解性。打开止水夹,向3个充满气体的100mL烧瓶中分别迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水,关闭止水夹,振荡,烧瓶中压强的变化如图3所示。
①曲线①中cd段对应的操作是 。
②曲线③对应的实验是注入 mL蒸馏水。
③终点气压高于初始气压的原因可能是 。
【答案】(1) 左右两边能形成稳定的液面差 b 可以控制反应的发生和停止
(2) 振荡 20 1体积水中最多能吸收的二氧化碳气体的量小于1体积(或溶解的二氧化碳的体积小于加入的水的体积)
【详解】(1)①实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②实验开始前,关闭旋塞,往漏斗中加水,若气密性良好,容器内存在一定体积气体,在大气压作用下,可观察到左右两边能形成稳定的液面差;
③在图1中,块状石灰石放在b,液体药品从漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,该装置的主要优点是可以控制反应的发生和停止;
(2)①cd段压强明显减小,可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触,充分溶解、充分反应,所以使得压强明显减小;
②曲线③加入水后压强上升最小,说明注入水的体积最小,故对应的实验是注入20mL蒸馏水;
③终点气压高于初始气压的原因可能是1体积水中最多能吸收的二氧化碳气体的量小于1体积(或溶解的二氧化碳的体积小于加入的水的体积)。
【变式8-2】(23-24九年级上·广东湛江·期末)通过化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。请结合下图回答问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:① 。
(2)实验室用装置A制取氧气时,发生反应的化学方程式为 。利用F装置收集氧气的最佳时刻是 。
(3)实验室制取二氧化碳气体时,通常选用B装置来做发生装置,优点是 ,该反应的化学方程式为 。
(4)实验室制取二氧化碳气体时,想随时控制反应的发生和停止,应当选用 装置,检验该气体是否收集满的方式是 。
(5)实验室选用如图G装置收集二氧化碳,气体应该从 (填“a”或“b”)进入。
【答案】(1)分液漏斗
(2) 待有连续均匀气泡冒出时
(3) 控制反应的速率
(4) C 将燃烧的木条放在集气瓶口,若熄灭,则集满
(5)a
【详解】(1)由图可知仪器①为分液漏斗;
(2)A装置为固体加热型发生装置,管口没有棉花团,应选用氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧,氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氯化钾和氧气,故方程式为:;
F为排水法收集装置,利用排水法收集氧气要待有连续均匀气泡冒出时收集,不能有气泡冒出就立即收集,因为开始排出的气体主要是管内的空气;
(3)B中的分液漏斗可以控制滴加液体的速率,从而控制反应的速率,产生平稳的气流;
实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳,故方程式为:;
(4)装置C带有多孔隔板和止水夹,关闭止水夹,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体排出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,可以控制反应的发生和停止;
二氧化碳密度比空气大,可溶于水,采用向上排空气法收集,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满时将燃烧的木条放在瓶口,若熄灭,则集满;
(5)二氧化碳密度比空气大,选用G装置收集时应长进短出,所以气体应从a进入。
【变式8-3】(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)因二氧化碳能溶于水,并能与水反应生成碳酸,所以二氧化碳一般不用排水法收集。二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢?
(1)某化学兴趣小组利用下图所示的两套装置进行了深入地探究。
请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式: 。
【定性实验】实验后,装置Ⅱ水槽中的液体应该含有碳酸,向此液体中滴加紫色石蕊试液,溶液颜色会变为 。但是取几次实验后的液体样品,滴加紫色石蕊试液,均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是 。
【定量实验】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气),推算出空气的含量,再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可):
测得氧气含量
推算出CO2含量
结论
排空气法
6.6%
69%
排水法收集到的二氧化碳更纯净
排水法
4.2%
通过实验可知,若对CO2纯度要求较高,应该使用排水法收集二氧化碳。
(实验反思)利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是 。
(2)(拓展应用)利用传感器对二氧化碳性质再探究。
步骤1:如图2所示装置气密性良好,三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体,三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中,关闭活塞。
步骤3:一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图3所示。
(查阅资料)氢氧化钙和氢氧化钠两种物质均可与二氧化碳发生化学反应。
导致曲线AB段气压增大的主要原因是: 。
(3)图中曲线1中 段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。
(4)曲线2与曲线3差异较大的原因是 。
【答案】(1) 红色 二氧化碳与水反应生成碳酸的量太少(合理即可) 80% 锥形瓶内的空气随二氧化碳进入集气瓶(合理即可)
(2)注射器推入的液体速度太快,反应程度小,液体挤压气体,导致气体压强突然增大
(3)CD
(4)溶液中氢氧化钙的含量太少,影响了CO2的吸收
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
定性实验:酸性溶液能使紫色的石蕊试液变红色,碳酸溶液显酸性,滴加紫色石蕊试液后,溶液变红;而取几次实验后的液体样品,滴加紫色石蕊试液,均无明显变色现象,这可能是由于二氧化碳与水反应生成碳酸的量太少,酸性太弱;
定量实验:氧气在空气中体积分数21%,测量氧气含量4.2%,空气体积分数4.2%÷21%=20%,二氧化碳体积分数1-20%=80%;
实验反思:利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是装置本身含有空气,锥形瓶内的空气随二氧化碳进入集气瓶;
(2)注射器中的液体加入烧瓶时速度太快,而反应程度较小,导致压强突然增大,所以曲线AB段气压增大;
(3)振荡烧瓶会加快二氧化碳的溶解,使压强减小,所以图中曲线1中CD段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的;
(4)氢氧化钙和氢氧化钠两种物质均可与二氧化碳发生化学反应,氢氧化钙微溶于水,氢氧化钠易溶于水,所以氢氧化钠能吸收更多的二氧化碳,曲线2是氢氧化钙吸收二氧化碳,曲线3是氢氧化钠吸收二氧化碳,曲线2与曲线3差异较大的原因是氢氧化钙微溶于水,饱和氢氧化钙溶液中含有氢氧化钙的量很少,影响了二氧化碳的吸收。
【变式8-4】(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。
▉题型9 化石燃料
【例9-1】(24-25九年级上·广西南宁·期中)化石燃料面临被耗尽的危险,综合利用资源和开发新能源具有重要意义。
(1)化石燃料包括煤、石油和 等。目前居民生活中常用的气体燃料主要是煤气、液化石油气等。有时燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色,锅底出现黑色,此时应 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口,使燃料充分燃烧。
(2)煤燃烧时排放出SO2、NO2、CO2、CO等气体,其中能引发酸雨的气体有 。
(3)车用乙醇汽油能够在一定程度上减少汽车尾气的污染,请写出乙醇(C2H5OH)充分燃烧的化学方程式 。
(4)化石能源有限,我们要开发新能源。请你写出一种新能源 。
【答案】(1) 天然气 调大
(2)SO2、NO2
(3)
(4)太阳能(合理即可)
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气;
燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色,锅底出现黑色,说明燃料没有充分燃烧,则应调大灶具的进风口,进入更多的空气,使燃料充分燃烧。
(2)二氧化硫、二氧化氮(SO2、NO2)会引起酸雨。
(3)乙醇燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
(4)新能源有太阳能、地热能、潮汐能等。
【变式9-1】(23-24九年级下·安徽淮南·期末)人类的生产、生活离不开燃料。
(1)化石燃料包括石油、煤和 。家用燃气热水器的工作原理如图所示,若“空气进气孔”被部分堵塞,导致天然气燃烧不充分,会产生有毒气体一氧化碳,该反应的化学方程式为 。
(2)工业上常利用氢氧焰(氢气在氧气中燃烧所产生的高温火焰)切割金属。氢气属于清洁燃料,是因为 。
(3)开发和利用新能源是解决能源问题的重要途径。下列利用了新能源的是______(填序号)。
A.风力发电 B.潮汐发电 C.太阳能发电
【答案】(1) 天然气
(2)燃烧产物是水,无污染
(3)ABC
【详解】(1)化石燃料包括石油、煤和天然气;天然气的主要成分是甲烷,甲烷不充分燃烧生成一氧化碳和水,化学方程式为:;
(2)氢气属于清洁燃料,是因为燃烧产物是水,无污染;
(3)风力发电,潮汐发电,太阳能发电都是利用了新能源。故选ABC。
【变式9-2】(23-24九年级上·广东韶关·期末)随着社会的发展,人们的生活越来越离不开化学。
(1)煤、石油和 常被称为化石燃料。
(2)燃煤发电时,将煤块粉碎成煤粉,其目的是 。
(3)“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下,一氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,只生成一种产物就能实现“零排放”,这种产物可能是___________(填字母)。
A.甲醇(CH4O) B.甲酸(CH2O2) C.乙醇(C2H6O) D.乙酸(C2H4O2)
(4)第24届冬奥会在北京圆满举行。开幕式火炬点火仪式首次采用微火形式,把火炬“飞扬”插入“雪花”状的氢气供给系统,“氢力相助”,小小“微火”替代了以往熊熊燃烧的巨大火炬。“微火”虽微,足以点亮世界。
①从燃烧的条件分析,氢气供给系统为飞扬火炬提供了 ,氢气燃烧的化学方程式为 。
②采用氢气作为燃料比传统所用丙烷(C3H8)作为燃料更环保,体现在 。
【答案】(1)天然气
(2)增大可燃物与氧气的接触面积,使煤燃烧更充分
(3)AD
(4) 可燃物 2H2+O22H2O 产物为水,不污染环境,也不会加剧温室效应
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气;
(2)燃煤发电时,将煤块粉碎成煤粉,其目的是增大可燃物与氧气的接触面积,使煤燃烧更充分;
(3)一定条件下,一氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,只生成一种产物就能实现“零排放”,一氧化碳中碳原子和氧原子个数比是1:1,因此生成物中碳原子和氧原子个数比应该也是1:1;
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,符合所生成有机物的特点,故A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,不符合所生成有机物的特点,故B错误;
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错误;
D、根据化学式C2H4O2,可知该物质中C、O元素的原子个数比为1:1,符合所生成有机物的特点,故D正确;
故选:AD;
(4)①氢气具有可燃性,则氢气供给系统为飞扬火炬提供了可燃物;氢气燃烧生成水,化学方程式为:;
②丙烷燃烧会产生二氧化碳,用氢气作为燃料比传统所用丙烷(C3H8)作为燃料更环保,是因为氢气燃烧产物为水,不污染环境,也不会加剧温室效应。
【变式9-3】(24-25九年级上·安徽·期末)家庭燃料——天然气
天然气是最清洁的化石能源,是一种重要的家庭燃料。其主要成分是甲烷,此外还有少量的乙烷、丙烷和丁烷等物质。
甲烷(CH4)是无色、无味、无毒的气体,比空气轻,极难溶于水。具有热值高,污染小的优点。天然气在送到最终用户之前还要用硫醇、四氢噻吩等来给天然气添加气味,为助于泄漏检测,若泄漏会引发火灾或爆炸事故。
天然气可液化,液化后其体积将缩小为气态的六百分之一。
天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷,也用于发电,造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业,还可用于废料焚烧及干燥脱水处理等。
阅读文本,回答问题:
(1)天然气属于 (填“混合物”或“纯净物”);
(2)甲烷的物理性质有 。
(3)用户使用的天然气要添加少量的硫醇等有刺激性气味的气体的目的是 。
【答案】(1)混合物
(2)无色、无味、无毒的气体,比空气轻,极难溶于水
(3)有利于及时发现天然气泄漏,避免安全事故的发生(答案合理即可)
【详解】(1)根据短文中的内容“天然气主要成分是甲烷,此外还有少量的乙烷、丙烷和丁烷等物质”,可知天然气中含有多种物质,属于混合物,故填:混合物;
(2)颜色、气味、状态、密度、溶解性均不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,从短文中可知:甲烷是无色、无味、无毒的气体,比空气轻,极难溶于水,这些属于物理性质,故填:无色、无味、无毒的气体,比空气轻,极难溶于水;
(3)天然气是无色无味的,如果天然气泄漏,不易被察觉,用户使用的天然气要添加少量的硫醇等有刺激性气味的气体的目的是:有利于及时发现天然气泄漏,避免安全事故的发生,故填:有利于及时发现天然气泄漏,避免安全事故的发生(答案合理即可)。
【变式9-4】(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。
▉题型10 绿色能源
【例10-1】(2024·江苏扬州·二模)氢气是一种理想的绿色能源。下列关于氢气的说法不正确的是
A.氢气点燃前需要验纯 B.氢气燃烧不会产生污染物
C.氢气只能用排水法收集 D.目前氢气储存、运输还不方便
【答案】C
【详解】A、点燃可燃性气体前需要进行验纯,氢气是可燃性气体,故氢气点燃前需要验纯,说法正确,不符合题意;
B、氢气燃烧的产物是水,水不会污染环境,因此氢气燃烧不会产生污染物,说法正确,不符合题意;
C、氢气难溶于水,可用排水法进行收集;氢气密度比空气小,可用向下排空气法进行收集,说法错误,符合题意;
D、目前氢气储存、运输还不方便,说法正确,不符合题意。
故选:C。
【例10-2】(23-24九年级上·河南信阳·期末)氢气是最清洁的能源,氢气作为能源的优点是 (答出一条即可);写出氢气燃烧的化学方程式: 。第19届杭州亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办赛理念,主火炬燃料为河南安阳生产的“零碳甲醇”。甲醇(化学式为)与乙醇化学性质相似,请写出甲醇在空气中完全燃烧的化学方程式: 。
【答案】 燃烧产物为水,无污染/热值高等(合理即可)
【详解】氢气的热值高,制备原料来源广,氢气与氧气发生燃烧反应生成水,产物只有水,不会对环境造成污染,故氢气作为理想能源的优点是无污染等;氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为:;甲醇在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
【变式10-1】(23-24九年级上·湖南娄底·期末)在相同的温度与压强下,氢气的密度是最小的,实验室里,我们通常用锌粒与稀硫酸或稀盐酸反应来制取氢气。实验装置可从下列装置中选用,请回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称 。
(2)实验室可以选择A装置制取氧气(试管口有一团棉花),请写出反应的化学方程式 。
(3)实验室制取氢气时,可用G装置收集氢气,进气口为 (填“a”或“b”)。
(4)B和F装置都可以用于制取氢气,用F装置制取氢气相对于B装置的优点是 。
(5)实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体在加热条件下制取甲烷,应选用的发生装置是 ,小王同学在收集氨气时、只能选择向下排空气法,说明氨气 。(填写氨气的一点物理性质)
【答案】(1)长颈漏斗
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)b
(4)可以控制反应的发生与停止
(5) A 氨气密度小于空气或易溶于水
【详解】(1)仪器①的名称是长颈漏斗;
(2)A装置是固体加热型的发生装置,由于试管口有棉花,制氧气所用药品是高锰酸钾,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)氢气的密度小于空气,实验室制取氢气时,可用G装置收集氢气,进气口为b;
(4)B和F装置都可以用于制取氢气,在装置F中,锌粒放在多孔隔板上,稀硫酸从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行。用F装置制取氢气相对于B装置的优点是可以控制反应的发生与停止;
(5)实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体来制取甲烷,反应物是固体,反应条件是加热,则需选择固体加热型发生装置,即装置A,小王同学在收集氨气时、只能选择向下排空气法,说明氨气密度小于空气、易溶于水。
【变式10-2】(23-24九年级上·安徽淮北·期末)化学兴趣小组设计实验装置如下图所示,探究氢气的还原性,并利用氢气的还原性测定水的组成。查阅资料:浓硫酸、无水氯化钙都是常用的干燥剂。
(1)装置A中仪器X的名称是 ;装置A的优点是 。
(2)写出实验室制取氢气的化学方程式 。
(3)采用上图装置,利用氢气还原氧化铜的实验,测定水的组成。实验测定数据如下表所示。
根据表中数据,计算实验测得水中氢、氧元素的质量比的计算式 。
称量质量
实验前后质量差
氧化铜和玻璃管的总质量/g
氯化钙和U形管的总质量/g
(4)小松认为应该在装置D后面再加一个干燥装置,他的理由可能是 。
【答案】(1) 长颈漏斗 能控制反应的发生和停止
(2)
(3)
(4)防止空气中的水蒸气对实验结果造成误差
【详解】(1)仪器X是长颈漏斗;装置A带有弹簧夹和多孔隔板,关闭弹簧夹,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,故可以控制反应的发生和停止;
(2)实验室制取氢气通常是用锌和稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气,化学方程式是;
(3)质量守恒定律可知,C处质量减少即为水中氧元素质量:m1g,生成水的质量为:m2g,实验测得水中氢、氧元素的质量比的计算式;
(4)根据图示,无水氯化钙会吸收空气中的水蒸气,影响实验结果,会导致计算的水的质量偏大;则应该在装置D后面再加一个干燥装置,防止空气中的水蒸气对实验结果造成误差。
【变式10-3】(23-24九年级上·河北保定·期末)我国提出在2060年前实现碳中和目标,彰显了责任大国的作为与担当。
(1)现阶段的能源结构仍以化石燃料为主,化石燃料包括煤、 和天然气。
(2)天然气的主要成分是CH4,请分析CH4的元素组成: 。
(3)下列燃料在O2中燃烧时,不会产生CO2的是 (填序号),依据是 。
A.天然气 B.氢气 C.肼(N2H4) D.乙醇
(4)第24届冬季奥运会的火炬“飞扬”以液氢为燃料,体现了绿色奥运的理念。目前,在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定的困难,原因是 (填一条即可)。
【答案】(1)石油
(2)甲烷是由碳元素和氢元素组成的
(3) BC/CB 反应物中不含碳元素(质量守恒定律)
(4)制取的成本高或运输和存储困难
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气;
(2)物质是由元素组成的,甲烷的化学式为CH4,则甲烷是由碳元素和氧元素组成的;
(3)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,燃料在O2中燃烧会产生二氧化碳,则说明该燃料中一定含有碳元素;
A、天然气主要成分是甲烷(含碳元素),燃烧会生成二氧化碳,不符合题意;
B、氢气中不含有碳元素,燃烧不会生成二氧化碳,符合题意;
C、肼(N2H4)中不含有碳元素,燃烧不会生成二氧化碳,符合题意;
D、乙醇中含碳元素,燃烧会生成二氧化碳,不符合题意;
故选:BC;
(4)在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定的困难,原因是现阶段仍采用电解水的方法生成氢气,耗费大量的电能,生产成本较高,氢气是一种具有可燃性的气体,运输和贮存困难。
【变式10-4】(2024·辽宁抚顺·一模)请阅读下面科普短文。
氢能作为一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源,是未来主要能源。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。
制氢:可利用太阳能和化石燃料来制备氢气,方法如下图所示。
储氢:氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。
金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中,比液化储氢和高压储氢安全,并且有很高的储存容量。下图为一些储氢材料(以储氢后的化学式表示)的质量储氢密度和体积储氢密度。
(已知:质量储氢密度储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数,体积储氢密度=储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量)
用氢:目前,作为燃料,液氢已应用于航天领域;作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动电源等。相信,随着科技的发展,对氢气的开发和利用已经取得了很大的进展,氢气终将会成为主要能源之一。
请回答下列问题:
(1)“氢能”具有的优点是 。(填一点即可)
(2)从节能的角度分析,上述图中获得最理想的方式是 。
(3)用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于 。(填“单质”或“化合物”)。
(4)从分子的角度解释低温、高压储氢的原理 。
(5)结合图示,下列储氢材料中最理想的是______。(填序号)
A. B. C. D.
(6)储氢材料中储存氢元素的质量是 。
(7)氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能的装置。一定条件下,氢氧燃料电池内发生反应的化学方程式表示为 。
【答案】(1)氢气热值高(或来源广泛、储量丰富、燃烧只生成水,无污染等合理即可)
(2)光分解水
(3)单质
(4)分子之间有间隔,降温、高压条件下,分子间的间隔减小
(5)D
(6)300
(7)
【详解】(1)氢能是一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源,所以“氢能”具有的优点是氢气热值高(或来源广泛、储量丰富、燃烧只生成水,无污染等合理即可);
(2)从节能的角度分析,上述图中获得 最理想的方式是光分解水,只需要进行一步操作,节能;
(3)用作碳基储氢材料的“碳纳米管”是只含有碳元素的纯净物,属于单质;
(4)低温、高压储氢的原理为:分子之间有间隔,降温、高压条件下,分子间的间隔减小;
(5)从两个图中可以看出,Al(BH4)3作为储氢材料时,质量储氢密度体积储氢密度都最高,故储氢材料中最理想的是Al(BH4)3,故选:D;
(6)由已知可知,体积储氢密度=储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量,Mg2FeH6的体积储氢密度为150kg•m-3,则2m3储氢材料 中储存氢元素的质量是2m3×150kg•m-3=300kg;
(7)一定条件下,氢氧燃料电池内发生反应是氢气和氧气在点燃的条件下生成水,反应的化学方程式表示为:。
【变式10-5】(23-24九年级上·河南洛阳·期末)氢能源是理想能源,氢能源开发一直是前沿科学研究的课题之一、科学家研发出一种以铝镓合金铝镓混合物,镓:和水为原料制取氢气的新工艺,流程如图所示。
(1)氢气被称为“绿色能源”的主要原因是 。
(2)反应①前后,镓的质量不变,则镓在该反应中的作用可能是 ,该反应的化学方程式是 。
(3)与电解水制取氢气相比,用铝镓合金和水为原料制取氢气的优点是答出一点即可 。
(4)镍元素原子最外层电子数为,则氯化镍的化学式为: 。
【答案】(1)产物是水,不污染环境
(2) 催化作用
(3)节约能源等
(4)
【详解】(1)氢气被称为“绿色能源”的主要原因是产物是水,不污染环境。
(2)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,反应 前后,镓的质量不变,则镓在该反应中的作用可能是催化作用;
由流程可知,反应①为水和铝在镓的催化作用下生成氧化铝和氢气,反应的化学方程式为:。
(3)用铝镓合金和水为原料制取氢气,不需要通电,则优点为节约能源等。
(4)镍元素原子最外层电子数为+3,小于4,在化学变化中易失去3个电子形成带3个单位正电荷的离子,则在氯化镍中,镍元素的化合价为+3价,氯元素的化合价为-1价,则其化学式为NiCl3。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!19
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
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
▉题型1 燃烧和燃烧条件
【例1-1】(23-24九年级上·四川成都·期末)如图装置进行实验。下列说法正确的是
已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为240℃。
A.该实验不能验证可燃物燃烧需要 B.该实验能证明可燃物燃烧温度要达到着火点
C.该实验乙中仍未密闭,对环境污染较大 D.若将乙中的白磷换成红磷,能验证可燃物燃烧需要
【例1-2】(23-24八年级下·黑龙江大庆·期末)燃烧是人类最早利用的化学反应之一,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一片树木砍掉,形成隔离带
B.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
C.燃着的酒精灯不慎碰倒,若洒出的酒精燃烧起来,应立刻用湿抹布扑灭
D.煤炉生火时,利用木材引燃煤炭,是为了降低煤炭的着火点
【变式1-1】(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图所示是探究“物质燃烧条件”的三个实验。下列说法中正确的是
A.实验一中热水的作用仅是提供热量 B.实验一利用了控制变量法
C.实验二是探究物质燃烧需要氧气 D.只有实验三说明可燃物燃烧需要温度达到着火点
【变式1-2】(22-23九年级上·重庆沙坪坝·期末)我国古代常用“火折子”保存火种,《天工开物》中有关“火折子”的记载:“以白薯蔓浸水泡浓,捶之,晒干,辅以硝五钱、硫磺二两、松香四钱……装入竹筒,吹气复燃”,以下相关说法错误的是
A.“白薯蔓”是可燃物
B.“火折子”保存火种时不能完全密封
C.“硫磺”燃烧时会闻到刺激性气味
D.“吹气”主要目的是降低着火点
【变式1-3】(23-24八年级下·山东烟台·期末)随着人类文明的进步,取火方式也经历了漫长的演变。下列说法错误的是
A.钻木取火——“钻”为取火提供了热量
B.火折子——吹气可燃是因为吹气过程为燃烧提供了助燃物
C.打火机——转动出气阀调节燃料的量,可以调节火苗大小
D.火柴划——划动摩擦的过程要放热,提高了火柴的着火点
【变式1-4】(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
【变式1-5】(23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)燃烧是人类最早利用的化学反应之一。
(1)实验一:同时加热一段时间后,木条燃烧,玻璃棒始终不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是 。
(2)实验二:已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。一段时间后,能燃烧的是 (填“a”、“b”或“c”)处。对比a、c两处实验现象,可得出燃烧的条件之一是 。
(3)如果对燃烧利用不当,则会引起火灾。下面是一些常用灭火方法的实例,其中是通过降温至可燃物的着火点以下实现灭火的是 (填序号)。
①房屋着火时,用高压水枪灭火
②熄灭燃气灶火焰时,关闭阀门
③油锅着火时,用锅盖盖灭
④森林着火时,将大火蔓延线路前的一片树木砍掉
▉题型2 灭火与防火
【例2-1】(22-23九年级上·湖南湘西·期末)今年天气干旱,森林火灾频发。为保护森林,设立防火隔离带的目的是
A.隔绝空气 B.便于运水 C.降低温度 D.远离可燃物
【变式2-1】(23-24九年级上·河北沧州·期末)下列处理事故的方法正确的是
A.厨房煤气管道漏气,立即打开排气扇电源开关
B.电器着火时,立即用水扑灭
C.高层住房着火时,立即打开所有门窗
D.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
【变式2-2】(23-24九年级下·重庆大足·期末)3月15日四川雅江的森林火灾造成了巨大的损失,掌握灭火方法可降低火灾危害。下列说法错误的
A.用水灭火是为了降低可燃物的着火点 B.砍伐隔离带是为了清除可燃物
C.植物茂密易着火,在林区应禁止烟火 D.电器着火不能用水直接扑灭
【变式2-3】(23-24八年级下·山东淄博·期末)用火安全,关系到千家万户。下列处理方法不正确的是
A.炒菜时油锅中的油不慎着火,可用锅盖盖灭
B.扑灭森林火灾有效方法之一是形成隔离带,其原理是将可燃物与氧气隔绝
C.严禁在加油站附近吸烟或者拨打手机
D.遇到火灾时,可用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面或沿墙角跑离着火区域
【变式2-4】(23-24八年级下·山东潍坊·期末)下列场所的行为或紧急情况处理做法正确的是
A.在加油站、加气站使用手机拨打电话 B.实验室打翻的酒精灯着火用沙土盖灭
C.图书馆着火用泡沫灭火器进行扑救 D.家中燃气泄露立即打开排气扇通风
【变式2-5】(23-24九年级上·四川成都·期末)下列关于燃烧与灭火的认识,不正确的是
A.露营结束用沙土覆盖燃烧后的灰烬是为了隔绝氧气
B.烧烤用的木炭内部中空是为了增大木炭与空气的接触面积
C.森林起火,砍出隔离带是为了清除可燃物
D.木材起火用水浇灭是为了降低木材的着火点
▉题型3 燃料的充分燃烧
【例3-1】(23-24九年级上·河北衡水·期末)对如图相关问题的解释或推测错误的是
A.图①中用灯帽盖灭酒精灯是因为灯帽能隔绝空气
B.图②将煤球变成蜂窝煤燃烧更充分,是增大了煤与空气的接触面积
C.图③中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为氧气不充足
D.图④中铜片上的乒乓球碎片燃烧而滤纸碎片不燃烧,是因为滤纸碎片的着火点高于乒乓球碎片
【变式3-1】(22-23九年级上·广西百色·期末)下列有关燃烧与灭火的说法中,错误的是
A.将木材架空燃烧,目的是增大可燃物与氧气的接触面积
B.厨房煤气泄漏,应立即关紧煤气阀门
C.室内发生火灾时不要贸然打开门窗,以免空气对流促进火势蔓延
D.用水灭火,其实就是降低可燃物的着火点
【变式3-2】(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
【变式3-3】(23-24九年级上·河南郑州·期末)合理调控化学反应对人类生产、生活具有重大意义。下列做法不合理的是
A.节约资源,减少污染——木材架空燃烧
B.防止燃气燃烧出现黄色火焰——调小燃气灶风门
C.提高H2O2溶液制氧气的速率——加入MnO2
D.防止加油站发生爆炸——张贴“严禁烟火”图标
【变式3-4】(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
▉题型4 碳和同素异形体
【例4-1】(23-24九年级上·河北沧州·期末)金刚石、石墨、C60都由碳元素组成,下列有关这三种物质的叙述,正确的是
A.物理性质相同 B.碳原子的排列方式不同
C.在氧气中充分燃烧的产物不同 D.石墨转化为金刚石是物理变化
【变式4-1】(23-24九年级上·海南海口·期末)现代科学发现了H3、C60、C90、C240、N5、N60等,据此做出的推测有:(1)同一种元素可以形成多种单质,(2)单质中存在复杂的分子结构,(3)单质的研究会有更多的发现,(4)单质的利用前景广阔,(5)同种元素形成的单质之间存在更多的相互转化。其中合理的是
A.(1)(2) B.(3)(4)
C.(2)(5) D.(1)(2)(3)(4)(5)
【变式4-2】(23-24九年级上·云南保山·期末)如图为金刚石、石墨和C60的结构模型图,图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是
A.原子的排列方式改变,则构成的物质种类改变
B.相同元素组成的不同物质,在足量的氧气中完全燃烧,产物相同
C.C60是一种新型化合物.
D.在特定的条件下,石墨既可转化为金刚石,也可转化为C60
【变式4-3】(23-24九年级上·上海闵行·期末)与金刚石互为同素异形体的物质是
A.碳-60 B.炭黑 C.二氧化碳 D.木炭
【变式4-4】(23-24八年级下·山东东营·期末)宋代许道宁用墨(主要成分是单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳
A.硬度高 B.化学性质不活泼 C.难溶于水 D.呈固态
【变式4-5】(23-24九年级上·河北邯郸·期末)如图是木炭和氧化铜反应的实验装置图,下列说法错误的是
A.该实验需要较高的温度
B.反应前后固体中氧元素的质量保持不变
C.实验结束后,应先将导管从石灰水中移出
D.该实验中的木炭粉可换成活性炭
【变式4-6】(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
【变式4-7】(23-24九年级上·四川自贡·期末)碳是自然界中最常见的元素之一,下图为部分碳单质的结构模型,图中小球代表碳原子。
(1)金刚石可用以切割大理石,所以它具有 (填一种)的物理性质,石墨没有这种物理性质,这两种单质物理性质存在很大差异的原因是 。
(2)请写出C60中数字60表示的意义 。
(3)科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯),石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构。在石墨烯中,每个碳原子连接 个六元环。
▉题型5 二氧化碳和一氧化碳的物理性质和用途
【例5-1】(23-24九年级上·河北沧州·期末)下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是
A.二氧化碳能溶于水 B.一氧化碳不能燃烧,常用于灭火
C.二氧化碳是造成酸雨的主要物质 D.煤炉上放一盆水可防止一氧化碳中毒
【变式5-1】(23-24九年级上·吉林辽源·期末)下列有关CO2的实验中,只能证明CO2物理性质的是
A. B.
C. D.
【变式5-2】(23-24九年级上·四川巴中·期末)如图1所示,在烧瓶中充满CO2,通过注射器向瓶中分别加入同体积水和澄清石灰水,利用传感器得到的气压变化分别对应图2中曲线①和②。下列说法错误的是
A.曲线②所示的实验中发生了化学反应
B.根据图像分析,同体积水和澄清石灰水,吸收CO2较多的是水
C.刚开始压强增大,是因为加入液体后气体被压缩
D.根据曲线①分析可知:当时间约为800s时,1体积水约溶解1体积的CO2
【变式5-3】(22-23九年级上·广西百色·期末)下列有关碳和碳的氧化物的说法,正确的是
A.采用室内放一盆水的方法可以防止一氧化碳中毒
B.金刚石、石墨都是由碳原子构成的,所以它们的性质完全相同
C.单质碳在常温下化学性质不活泼
D.二氧化碳和一氧化碳都具有可燃性
【变式5-4】(23-24九年级上·四川成都·期末)如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水,再关闭止水夹,振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入20mL蒸馏水
D.实验说明:该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳
▉题型6 二氧化碳和一氧化碳的化学性质
【例6-1】(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
【变式6-1】(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
【变式6-2】(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,下列说法错误的是
A.实验中先点燃乙处酒精灯,实验结束最先熄灭乙处酒精灯
B.甲处反应的化学方程式是C+CO22CO
C.丙处试管可防止因液体倒吸发生危险
D.装置丁只有吸收一氧化碳气体作用
【变式6-3】(23-24九年级上·湖南湘西·期末)为了除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,下列方法中可行的是
A.通入足量的澄清石灰水 B.通过炽热的木炭层
C.通入氧气,点燃 D.通过灼热的氧化铜
【变式6-4】(23-24九年级上·福建龙岩·期末)模拟炼铁实验装置如下图所示,具体操作如下:
I 打开两端弹簧夹 K1、K2,通入CO2一段时间后,关闭K1、K2;
II 接着用酒精喷灯对着炭粉加热一段时间后移到氧化铁处加热;
Ⅲ待反应结束后,先停止加热,后打开K1、K2,继续通入二氧化碳一段时间后,关闭K1、K2;
Ⅳ待试管冷却后,取出生成物,检验是否有铁生成。
(1)实验刚开始先通入CO2一段时间的目的是 。
(2)实验中通入二氧化碳一段时间后关闭弹簧夹,用酒精喷灯对准炭粉加热发生化合反应,其反应的化学方程式为 。
(3)一段时间后,将酒精喷灯移至氧化铁处加热,其反应的化学方程式为 。
(4)反应结束后继续通入CO2的目的是 。
【变式6-5】(23-24九年级上·江苏徐州·期末)化学兴趣小组用CO还原氧化铁或氧化铜的方法,获取金属铁或铜。
(1)按图甲所示装好药品、连好装置;实验开始应先 ,目的是 。
(2)用化学方程式表示,实验中处理尾气的一种方法: 。
(3)用图乙装置完成CO还原氧化铜的实验,下列叙述正确的是___________(填字母)。
A.实验结束时,先停止通入CO,后停止加热
B.a处黑色粉末逐渐变红,b处澄清石灰水变浑浊
C.若通入2.8g一氧化碳,可以炼出6.4g金属铜
(4)工业上用40t含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁,所得生铁中最多含铁多少吨?(写出计算过程)
【变式6-6】(23-24九年级上·江苏南京·期末)CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
Ⅰ.CO2的捕集
(1)加压水洗法可捕集CO2,是因为压强增大时CO2在水中的溶解度 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2,该方法以CaO捕集CO2,生成的CaO疏松多孔,结构与活性炭相似,其在捕集过程中对CO2具有良好的 性。
Ⅱ.实验室模拟CO2吸收和释放
步骤①:按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到0刻度;
步骤②:在三颈瓶中收集满二氧化碳,将盛有足量石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上,并安装压强传感器;
步骤③:关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,将注射器M中液体全部注入三颈瓶中,充分反应直至压强不再改变为止;
步骤④:关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,将注射器N中液体全部快速压进三颈瓶中,再关闭弹簧夹2,充分反应至压强不再改变;
步骤⑤:打开两个弹簧夹,将两个注射器的活塞都拉回原位,再关闭两个弹簧夹,继续测量压强变化。
步骤③-⑤实验过程中装置内压强的变化如图2所示。
(3)实验步骤①的目的是 。
(4)分析图2可知,步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为 。
(5)为缩短bd段实验时间,可采取的操作是 。
(6)de段压强迅速增大的原因 (用化学方程式表示)。
(7)最终装置内压强低于起始值的可能原因是 。
Ⅲ.CO2的资源化利用
(8)已知一定条件下CO2与H2以质量比11∶2反应可生成CH4.与该反应类似,不同条件下,CO2与H2反应也能生成甲醇(CH4O)。生成甲醇时参加反应的CO2与H2的质量比为 。
▉题型7 石灰石、钟乳石
【例7-1】(23-24九年级上·江苏无锡·期末) Ⅰ.工业上用石灰石等物质为原料制备轻质碳酸钙,主要流程如图所示。
(1)石灰窑中将投入的石灰石粉碎的目的是 。
(2)石灰窑中煅烧石灰石对应的化学方程式是 。
(3)浆池中将废渣分离出去的原理与实验室中基本操作 一样。
(4)碳化塔中发生反应的化学方程式为 。
(5)下列说法正确的是____。
A.窑气是纯净物
B.浆池的作用之一是分离生石灰中的杂质
C.得到的轻质碳酸钙比石灰石中碳酸钙的纯度高
Ⅱ.为解决温室效应加剧问题,同时实现光能转化为所需能量的目的,科学家正在研究二氧化碳新的应用技术,示意图如图:
(6)写出反应①对应的化学方程式 。
(7)已知反应②为化合反应,推断化合物甲中一定含有 元素。
(8)该体系中可循环利用的物质是 。
【变式7-1】(23-24九年级下·安徽合肥·期末)“赏诗词之美、寻文化之根、铸民族之魂”。从化学视角对下列成语、典故、诗词的解释错误的是
A.“釜底抽薪”是通过移走可燃物达到灭火目的
B.《吕氏春秋》“金柔锡柔,合两柔则刚”——合金的熔点一般比其组分的熔点高
C.《石灰吟》“烈火焚烧若等闲”——煅烧石灰石,发生化学变化
D.“松叶堪为酒,春来酿几多?”指清香的美酒来自于粮食的缓慢氧化
【变式7-2】(23-24九年级上·河南新乡·期末)甲、乙、丙、丁均为初中化学常见物质,且含有相同的元素。其中甲和乙的组成元素相同,乙的固体叫做“干冰”,丙是石灰石的主要成分,丁是相对分子质量最小的氧化物,它们在一定条件下的部分转化关系如图所示:
(1)丁的化学式为 。
(2)丙→乙的化学方程式为 。
(3)从微观角度解释甲、乙化学性质不同的原因是 。
【变式7-3】(23-24九年级上·广东湛江·期末)走进“碳村庄”,“碳村庄”的格局如图所示,①-⑥为“碳村庄”中的居民相互转化关系图。
(1)“碳村庄”的居民中,C60是由 (填“分子”、“原子”或“离子”)构成的物质,固体CO2的俗名是 。
(2)“碳村庄”的居民中,碳元素的化合价最低的是 (填化学式)。
(3)战国《周礼》中记载“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳,主要成分和石灰石相同),请写出该转化的化学方程式 ,转化⑥的化学方程式为 。
(4)“碳村庄”的居民中,CO与CO2性质差异较大的原因是 。若CO与CO2两位村民易混在一起,请写出一种鉴别这两位居民身份的方法: 。
(5)若村民CO2中混有少量CO,要除去CO的方法是 (填序号)。
A.将混合气体点燃 B.将混合气体通过灼热的氧化铜 C.两种方法都可以
【变式7-4】(23-24九年级上·广东江门·期末)我国劳动人民早在春秋时期就已经掌握了利用石灰石烧制石灰的技术,并将石灰用作建筑材料。其生产的简易流程如下,请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)选矿后通常需将石灰石击碎成块状,再放入石灰窑进行煅烧,目的是 。
(2)煅烧过程中发生反应的化学方程式是 ,该反应属于基本反应类型中的 。
(3)“消解”过程中,发生反应的化学方程式为 ,该过程会 (选填“吸收”或“放出”)热量。
(4)“固化”时,熟石灰[Ca(OH)2]与空气中的 (填化学式)反应生成坚硬的碳酸钙,使砖石得以牢固结合;请写出一条能加快“砂浆”硬化的简易措施: 。
【变式7-5】(23-24八年级下·山东威海·期末)有趣的化学实验
化学是一门以实验为基础的学科。很多科学发现源于实验。化学兴趣小组的同学们在实验室里做了一系列有趣的实验,请你参与其中,并完成填空:
Ⅰ.向盛水的小烧杯中滴入3滴无色酚酞试液(酚酞试液跟石蕊试液类似,是一种指示剂,在酸性碱性溶液中显示不同的颜色)。
Ⅱ.用镊子夹取一块石灰石,放入小烧杯中,酚酞试液不变色。
Ⅲ.点燃酒精灯,将石灰石放在酒精灯火焰上加热一段时间,再将其放入小烧杯中,酚酞试液不变色。
Ⅳ.将氧气通到酒精灯火焰上,立即产生明亮的白光。将石灰石放在火焰上灼烧一段时间后,再将其放入小烧杯中,酚酞试液变红。
查阅资料得知:
酒精的化学式为,酒精灯火焰的温度一般为,而Ⅳ中火焰温度可达以上,我们称之为高温。
石灰石在高温条件下可以分解生成氧化钙和二氧化碳气体。灼烧后的石灰石放入水中,氧化钙和水发生化合反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液能使酚酞试液变红。
(1)物质的变化
依次写出步骤Ⅲ、Ⅳ中涉及反应的化学方程式 。步骤Ⅲ中,反应的能量转化过程是 。
(2)变化的控制
步骤Ⅳ中通入氧气后为什么会燃烧更旺?请从宏观和微观两个角度加以解释。
宏观: ;
微观: 。
还有什么方法可以促进燃烧?请设计实验证明之。
实验步骤
实验现象
实验结论
(3)反思与拓展
①废液处理:老师向烧杯中滴加适量的稀盐酸,使氢氧化钙和稀盐酸恰好完全反应生成氯化钙和水,溶液呈无色,以降低废液对环境的污染。写出氢氧化钙与盐酸反应的化学方程式 。
氢氧化钙、氯化钙都是由离子构成的化合物。氢氧化钙能使酚酞试液变红,氧化钙不能使酚酞试液变红。从微观角度分析是哪种粒子使酚酞试液变红(写符号) ?
②实验室制取氧气
在实验室里常采用过氧化氢和二氧化锰混合的方法制取氧气。反应的化学方程式为 ,该反应属于基本反应类型中的 反应。
③如图所给仪器可以组装出多套制取氧气的装置。请你组装一套氧气的发生装置和收集装置,写出所选择的仪器编号 。组装该气体发生装置的依据是 。检验该发生装置气密性的操作方法是 。用上述装置收集氧气,如何知道氧气已收集满? 。
▉题型8 二氧化碳的实验室制法
【例8-1】(24-25九年级上·安徽·期末)如图是实验室常用的部分实验装置,请按要求回答问题。
(1)仪器a的名称 。
(2)实验室制取二氧化碳,为了便于控制反应的发生与停止,发生装置应选择 。
(3)上图D装置在化学中有“万能瓶”的美称。若用该装置收集CO2,则CO2从 (填“a”或“b”)端进入;如图E所示,将收集到的二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察到的现象是 。
【变式8-1】(23-24九年级上·江苏无锡·期末)化学兴趣小组对的制取和性质进行了探究。
(1)利用图1所示装置(固定仪器省略)制取。
①实验室制取CO2的化学方程式为 。
②实验开始前,关闭旋塞,往漏斗中加水,观察到 ,说明气密性良好。
③实验时,应该将块状石灰石放在仪器 中(填字母),该装置的主要优点是 。
(2)利用图2装置探究常温下气体的溶解性。打开止水夹,向3个充满气体的100mL烧瓶中分别迅速注入20mL、40mL、60mL蒸馏水,关闭止水夹,振荡,烧瓶中压强的变化如图3所示。
①曲线①中cd段对应的操作是 。
②曲线③对应的实验是注入 mL蒸馏水。
③终点气压高于初始气压的原因可能是 。
【变式8-2】(23-24九年级上·广东湛江·期末)通过化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。请结合下图回答问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:① 。
(2)实验室用装置A制取氧气时,发生反应的化学方程式为 。利用F装置收集氧气的最佳时刻是 。
(3)实验室制取二氧化碳气体时,通常选用B装置来做发生装置,优点是 ,该反应的化学方程式为 。
(4)实验室制取二氧化碳气体时,想随时控制反应的发生和停止,应当选用 装置,检验该气体是否收集满的方式是 。
(5)实验室选用如图G装置收集二氧化碳,气体应该从 (填“a”或“b”)进入。
【变式8-3】(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)因二氧化碳能溶于水,并能与水反应生成碳酸,所以二氧化碳一般不用排水法收集。二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢?
(1)某化学兴趣小组利用下图所示的两套装置进行了深入地探究。
请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式: 。
【定性实验】实验后,装置Ⅱ水槽中的液体应该含有碳酸,向此液体中滴加紫色石蕊试液,溶液颜色会变为 。但是取几次实验后的液体样品,滴加紫色石蕊试液,均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是 。
【定量实验】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气),推算出空气的含量,再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可):
测得氧气含量
推算出CO2含量
结论
排空气法
6.6%
69%
排水法收集到的二氧化碳更纯净
排水法
4.2%
通过实验可知,若对CO2纯度要求较高,应该使用排水法收集二氧化碳。
(实验反思)利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是 。
(2)(拓展应用)利用传感器对二氧化碳性质再探究。
步骤1:如图2所示装置气密性良好,三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体,三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中,关闭活塞。
步骤3:一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图3所示。
(查阅资料)氢氧化钙和氢氧化钠两种物质均可与二氧化碳发生化学反应。
导致曲线AB段气压增大的主要原因是: 。
(3)图中曲线1中 段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。
(4)曲线2与曲线3差异较大的原因是 。
【变式8-4】(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
▉题型9 化石燃料
【例9-1】(24-25九年级上·广西南宁·期中)化石燃料面临被耗尽的危险,综合利用资源和开发新能源具有重要意义。
(1)化石燃料包括煤、石油和 等。目前居民生活中常用的气体燃料主要是煤气、液化石油气等。有时燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色,锅底出现黑色,此时应 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口,使燃料充分燃烧。
(2)煤燃烧时排放出SO2、NO2、CO2、CO等气体,其中能引发酸雨的气体有 。
(3)车用乙醇汽油能够在一定程度上减少汽车尾气的污染,请写出乙醇(C2H5OH)充分燃烧的化学方程式 。
(4)化石能源有限,我们要开发新能源。请你写出一种新能源 。
【变式9-1】(23-24九年级下·安徽淮南·期末)人类的生产、生活离不开燃料。
(1)化石燃料包括石油、煤和 。家用燃气热水器的工作原理如图所示,若“空气进气孔”被部分堵塞,导致天然气燃烧不充分,会产生有毒气体一氧化碳,该反应的化学方程式为 。
(2)工业上常利用氢氧焰(氢气在氧气中燃烧所产生的高温火焰)切割金属。氢气属于清洁燃料,是因为 。
(3)开发和利用新能源是解决能源问题的重要途径。下列利用了新能源的是______(填序号)。
A.风力发电 B.潮汐发电 C.太阳能发电
【变式9-2】(23-24九年级上·广东韶关·期末)随着社会的发展,人们的生活越来越离不开化学。
(1)煤、石油和 常被称为化石燃料。
(2)燃煤发电时,将煤块粉碎成煤粉,其目的是 。
(3)“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下,一氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,只生成一种产物就能实现“零排放”,这种产物可能是___________(填字母)。
A.甲醇(CH4O) B.甲酸(CH2O2) C.乙醇(C2H6O) D.乙酸(C2H4O2)
(4)第24届冬奥会在北京圆满举行。开幕式火炬点火仪式首次采用微火形式,把火炬“飞扬”插入“雪花”状的氢气供给系统,“氢力相助”,小小“微火”替代了以往熊熊燃烧的巨大火炬。“微火”虽微,足以点亮世界。
①从燃烧的条件分析,氢气供给系统为飞扬火炬提供了 ,氢气燃烧的化学方程式为 。
②采用氢气作为燃料比传统所用丙烷(C3H8)作为燃料更环保,体现在 。
【变式9-3】(24-25九年级上·安徽·期末)家庭燃料——天然气
天然气是最清洁的化石能源,是一种重要的家庭燃料。其主要成分是甲烷,此外还有少量的乙烷、丙烷和丁烷等物质。
甲烷(CH4)是无色、无味、无毒的气体,比空气轻,极难溶于水。具有热值高,污染小的优点。天然气在送到最终用户之前还要用硫醇、四氢噻吩等来给天然气添加气味,为助于泄漏检测,若泄漏会引发火灾或爆炸事故。
天然气可液化,液化后其体积将缩小为气态的六百分之一。
天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷,也用于发电,造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业,还可用于废料焚烧及干燥脱水处理等。
阅读文本,回答问题:
(1)天然气属于 (填“混合物”或“纯净物”);
(2)甲烷的物理性质有 。
(3)用户使用的天然气要添加少量的硫醇等有刺激性气味的气体的目的是 。
【变式9-4】(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。
▉题型10 绿色能源
【例10-1】(2024·江苏扬州·二模)氢气是一种理想的绿色能源。下列关于氢气的说法不正确的是
A.氢气点燃前需要验纯 B.氢气燃烧不会产生污染物
C.氢气只能用排水法收集 D.目前氢气储存、运输还不方便
【例10-2】(23-24九年级上·河南信阳·期末)氢气是最清洁的能源,氢气作为能源的优点是 (答出一条即可);写出氢气燃烧的化学方程式: 。第19届杭州亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办赛理念,主火炬燃料为河南安阳生产的“零碳甲醇”。甲醇(化学式为)与乙醇化学性质相似,请写出甲醇在空气中完全燃烧的化学方程式: 。
【变式10-1】(23-24九年级上·湖南娄底·期末)在相同的温度与压强下,氢气的密度是最小的,实验室里,我们通常用锌粒与稀硫酸或稀盐酸反应来制取氢气。实验装置可从下列装置中选用,请回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称 。
(2)实验室可以选择A装置制取氧气(试管口有一团棉花),请写出反应的化学方程式 。
(3)实验室制取氢气时,可用G装置收集氢气,进气口为 (填“a”或“b”)。
(4)B和F装置都可以用于制取氢气,用F装置制取氢气相对于B装置的优点是 。
(5)实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体在加热条件下制取甲烷,应选用的发生装置是 ,小王同学在收集氨气时、只能选择向下排空气法,说明氨气 。(填写氨气的一点物理性质)
【变式10-2】(23-24九年级上·安徽淮北·期末)化学兴趣小组设计实验装置如下图所示,探究氢气的还原性,并利用氢气的还原性测定水的组成。查阅资料:浓硫酸、无水氯化钙都是常用的干燥剂。
(1)装置A中仪器X的名称是 ;装置A的优点是 。
(2)写出实验室制取氢气的化学方程式 。
(3)采用上图装置,利用氢气还原氧化铜的实验,测定水的组成。实验测定数据如下表所示。
根据表中数据,计算实验测得水中氢、氧元素的质量比的计算式 。
称量质量
实验前后质量差
氧化铜和玻璃管的总质量/g
氯化钙和U形管的总质量/g
(4)小松认为应该在装置D后面再加一个干燥装置,他的理由可能是 。
【变式10-3】(23-24九年级上·河北保定·期末)我国提出在2060年前实现碳中和目标,彰显了责任大国的作为与担当。
(1)现阶段的能源结构仍以化石燃料为主,化石燃料包括煤、 和天然气。
(2)天然气的主要成分是CH4,请分析CH4的元素组成: 。
(3)下列燃料在O2中燃烧时,不会产生CO2的是 (填序号),依据是 。
A.天然气 B.氢气 C.肼(N2H4) D.乙醇
(4)第24届冬季奥运会的火炬“飞扬”以液氢为燃料,体现了绿色奥运的理念。目前,在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定的困难,原因是 (填一条即可)。
【变式10-4】(2024·辽宁抚顺·一模)请阅读下面科普短文。
氢能作为一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源,是未来主要能源。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。
制氢:可利用太阳能和化石燃料来制备氢气,方法如下图所示。
储氢:氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。
金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中,比液化储氢和高压储氢安全,并且有很高的储存容量。下图为一些储氢材料(以储氢后的化学式表示)的质量储氢密度和体积储氢密度。
(已知:质量储氢密度储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数,体积储氢密度=储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量)
用氢:目前,作为燃料,液氢已应用于航天领域;作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动电源等。相信,随着科技的发展,对氢气的开发和利用已经取得了很大的进展,氢气终将会成为主要能源之一。
请回答下列问题:
(1)“氢能”具有的优点是 。(填一点即可)
(2)从节能的角度分析,上述图中获得最理想的方式是 。
(3)用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于 。(填“单质”或“化合物”)。
(4)从分子的角度解释低温、高压储氢的原理 。
(5)结合图示,下列储氢材料中最理想的是______。(填序号)
A. B. C. D.
(6)储氢材料中储存氢元素的质量是 。
(7)氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能的装置。一定条件下,氢氧燃料电池内发生反应的化学方程式表示为 。
【变式10-5】(23-24九年级上·河南洛阳·期末)氢能源是理想能源,氢能源开发一直是前沿科学研究的课题之一、科学家研发出一种以铝镓合金铝镓混合物,镓:和水为原料制取氢气的新工艺,流程如图所示。
(1)氢气被称为“绿色能源”的主要原因是 。
(2)反应①前后,镓的质量不变,则镓在该反应中的作用可能是 ,该反应的化学方程式是 。
(3)与电解水制取氢气相比,用铝镓合金和水为原料制取氢气的优点是答出一点即可 。
(4)镍元素原子最外层电子数为,则氯化镍的化学式为: 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!19
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。