第四节 调控化学变化（同步讲义）化学北京版2024九年级上册

第五章 再识化学变化 第四节 调控化学变化 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．以设计火箭推进剂为例，体会到通过化学反应实现物质和能量转化的意义和价值。 2．初步学会通过选择反应物种类，调整浓度或接触面积，精确计算物料配比，控制温度，添加催化剂等方法调控化学反应，并感受到化学反应与技术工程的联系。 一、分析火箭升空原理 1.在一根紧绷的长细绳上提前穿入一根吸管，用胶带把已吹鼓的气球（用夹子夹紧气球开口）粘在吸管上，把气球拉到细绳的最下端时，松开夹子，气球向上方“飞”且体积越来越小。 思考以下问题： （1）应用物理课上学过的受力分析的方法解释气球升空的原因。 （2）对比火箭升空与气球向上“飞”的情况，有什么相同？有什么不同？ （3）试着说明火箭升空的原理。 2.气球升空和火箭升空的相同点都是利用了反作用力；不同点在于，气球喷出的气体是提前充满于其中的常温空气，而火箭喷出的气体是推进装置中燃料燃烧产生的高温气体。由此可见，化学反应在航天科技领域具有重要的应用价值。通过燃料与助燃物（统称推进剂）发生的化学反应，一方面生成大量气体物质，另一方面释放大量热能，这些具有较大内能（高温）的气体可以产生巨大的反作用力，将重达几百吨的火箭送上太空。 3.化学变化的主要角度及其关系 思考： （1）完善以上结构图内容，应用于分析、解释火箭推进剂发生的化学反应（例如，液氢与液氧反应）。 （2）若要提高火箭的推进效率，你可以从调控化学变化的哪些角度提出思路？ 二、选择适宜的火箭推进剂 1.火箭推进剂发生的化学反应主要是燃烧。 写出以上三类推进剂发生反应的化学方程式，结合以上资料对不同的火箭推进剂进行分析和评价： 2.对推进剂进行选择的过程中要考虑的因素分析思路 三、推进剂的使用 1.可燃物完全燃烧的条件是：要有充足的助燃物；可燃物和助燃物充分接触。物质完全燃烧与不完全燃烧时的现象不同，反应产物也可能不同。 例如，含碳元素的可燃物完全燃烧的产物是二氧化碳，不完全燃烧时可能会产生一氧化碳、碳等物质。 为使燃料完全燃烧，工业上常把煤炭磨成粉状以增大与空气的接触面积，并对锅炉进行鼓风以增加空气的供给。汽车发动机把汽油、柴油喷成雾状进行燃烧，也是为了使燃料能够在有限的空间和时间内达到完全燃烧。 2.观察思考 （1）酒精灯是以酒精为燃料的加热仪器，它的加热温度达到400～1 000 ℃。 思考以下问题： ①酒精灯的棉线灯芯有什么作用？ ②为什么用酒精灯外焰加热？ （2）酒精喷灯加热温度可达1 000 ℃。 思考以下问题： ①与酒精灯相比，二者结构上有什么相同点？有什么不同点？ ②为什么酒精喷灯加热温度比酒精灯高？ 3.通过增加可燃物或助燃物的浓度或质量，可提高火箭推进剂的燃烧反应程度。例如，液态氢气和氧气的密度相对于气态时更大，因此相同体积时质量也更大，燃烧可以产生更多的热量。通过选择反应物种类，调整浓度或接触面积，精确计算物料配比，控制温度，添加催化剂等方法调控化学反应，并感受到化学反应与技术、工程的联系。 4．燃料的充分燃烧 （1）影响燃烧现象剧烈程度的因素：①可燃物的性质；②氧气的浓度；与氧气的接触面积。 氧气的浓度越大，燃烧就越剧烈；可燃物与氧气接触面积越大，燃烧就越剧烈。 （2）使燃料充分燃烧要考虑两点： ①燃烧时要有足够的氧气（空气）； ②燃料与空气要有足够大的接触面。 （3）燃料不充分燃烧的缺点：产生的热量少，浪费资源，生成CO等污染空气的物质。 1．长征七号遥七运载火箭采用液氧和煤油作为推进剂，下列说法不正确的是 A．液氧中氧元素的化合价为-2价 B．将氧气压缩为液氧，氧分子间隔减小 C．该推进剂中液氧作为助燃剂 D．该推进剂中煤油作为燃料 2．使燃料充分燃烧通常考虑： ， ，等等。 3．2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，之后准确进入地月转移轨道，由此开启月背“挖宝”之旅。长征五号的推进剂有煤油、液氢、液氧。回答下列问题： （1）煤油燃烧会 （填“放出”或“吸收”）热量。 （2）液氢汽化成氢气，分子间的间隔 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）采用液氢和液氧推进剂时，会产生很大的向上的动力，燃烧后的生成物对环境没有污染。请写出采用液氢和液氧推进剂发生的化学反应符号表达式： ，该反应所属的基本反应类型为 。 ►问题一 选择合适的火箭推进剂 【典例1】阅读科普短文。 离子发动机即通常所说的“电火箭”，广泛应用于空间推进。传统的火箭发动机是通过燃料燃烧（如氢气燃烧），在尾部喷出高速气体实现向前推进。离子发动机采用同样的喷气式原理，将推进剂电离成粒子，粒子在电磁场中加速至高速喷出实现向前推进。目前，离子发动机主要使用氪或氙作推进剂，但成本太高。最新研究指出，加热固态碘使其升华成为气体，然后在高速电子的轰击下使其变成带正电的碘离子与自由电子，接着碘离子被加速至排气口排出，成功推动目标向前。碘的价格低廉、产量丰富、储存方便，有望成为离子发动机的高效推进剂。 （1）传统的火箭是通过燃料燃烧向前推进的，请写出有关反应的文字表达式： 。 （2）碘属于 元素（选填“金属”、 “非金属”或“稀有气体”），固态碘升华时，碘分子间的间隙会 （选填“变大”、 “变小”或“不变”）。 （3）目前的离子发动机所用推进剂成本太高的原因是 。 （4）用碘作为离子发动机的高效推进剂的优点是 。 【变式1-1】2024年5月3日，“长征五号”遥八运载火箭将“嫦娥六号”探测器送入预定轨道，长征五号运载火箭的推进剂采用液氢和液氧。下列有关说法正确的是 A．火箭发射时，液氢和液氧反应过程中，分子种类没有发生改变 B．推进剂中的液氢是火箭的燃料，液氧能够支持液氢燃烧 C．氢气由两个氢原子构成，氧气由两个氧原子构成 D．液氢和液氧反应生成的产物是水，因此反应物和生成物都是化合物 【变式1-22024年4月30日，“神舟十七号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。飞船精准着陆时推进剂的质量要精确计算，飞船携带的推进剂是联氨（）和四氧化二氮（），制动时的反应原理是： 。 （1）请把化学方程式缺失的部分补充完整 。 （2）若飞船返回时携带92kg四氧化二氮，则需要联氨的质量是多少（写出计算过程） ►问题二 完全燃烧与不完全燃烧 【典例2】汽车化油器将汽油燃前雾化，目的是（    ） A．减少燃烧时氧气的消耗量 B．增大汽油与空气的接触面积 C．降低汽油着火点 D．减轻汽油的重量 【变式2-1】生活中我们常会遇到燃气灶或煤炉的火焰是黄色或橙色，锅底出现黑色的现象。 （1）出现这种现象的原因是什么？ （2）我们应该如何解决这种现象？ 【变式2-2】燃料充分燃烧，对于节约能源、保护环境非常重要。请根据燃料充分燃烧通常考虑的两点，将下列做法进行分类，可将 (填字母)，依据为：均是 ； A．把煤做成蜂窝煤再燃烧 B．调大燃气灶进风口 C．焚烧秸秆时经常翻动秸秆 ►问题三 利用调控解决实际问题 【典例3】能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。目前居民生活中常用的气体燃料主要是天然气、煤气、液化石油气等。 （1）天然气的主要成分甲烷充分燃烧的化学方程式为 。 （2）若上述气体燃料不能充分燃烧，可能产生的后果是 （填字母）。 A．火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色 B．生成CO等有害物质，污染空气 C．燃料利用率低，浪费资源 调大灶具的进风口可避免上述情况出现，这是因为 ，可使燃料充分燃烧。 【变式3-1】燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务，可推动社会的可持续发展。 （1）蜡烛燃烧 用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。 ①用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是 。 ②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是 。 ③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，你还想探究的问题是 。 （2）氢气燃烧 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图2。 ①火箭升空时，燃烧室里反应的化学方程式为 。 ②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是 。 1．我国新一代运载火箭采用的是低温推进剂——液氢、液氧，如长征五号火箭。下列说法中属于液氢的化学性质的是 A．液氢可燃，燃烧后生成水 B．液氢是密度最小的液体 C．液氢的沸点极低（） D．液氢是透明、无色的 2．在“烹饪与营养”劳动实践课上，小芸将灶内的柴草挑空后，火焰变旺，这是因为 A．柴草的着火点降低 B．灶内的柴草变多 C．柴草接触更多空气 D．柴草的导热性变强 3．在山区，松针、木柴、煤都是常用的燃料。做饭时，人们通常先点燃松针，再用燃烧的松针引燃木柴。下列说法错误的是 A．人们通常先点燃松针，是因为松针的着火点较低，易燃烧 B．木柴燃烧时，将木柴架空，可以增大木柴与氧气的接触面积 C．炒菜时油锅着火，应立刻盖上锅盖灭火 D．用炉灰盖灭燃烧的煤，主要灭火原理是移除可燃物 4．木炭是一种常见的燃料。 （1）在实验室中，用酒精灯点燃木炭，从燃烧条件分析，酒精灯的作用是 。 （2）将机制木炭制成空心管状，可使其燃烧更加充分，原因是 。 5．今年6月，两名某国宇航员搭乘星际客机飞船抵达国际空间站，原计划太空旅行8天，但由于飞船出现推进器故障和氦气泄露等问题，滞留太空。 氦气在飞船中的应用主要包括以下几个方面： ·增压和推进：氦气在飞船上用作加压气体，对液体推进剂加注系统进行吹除和置换，以及对推进剂贮箱增压，以保证推进剂系统正常工作。 ·冷却：氦气具有良好的导热性，被用作低温冷源。 ·安全：氦气是一种轻型气体，比空气轻约7/8，这使得它成为飞艇充填气体的理想选择。即使在飞艇外壳破损时，氦气也不会燃烧或引发爆炸。 ·其他应用：氦气还用于操作各种气动阀门和部件，在火箭发动机启动瞬时推动涡轮泵工作。 （1）阅读以上资料，写出氦气的物理性质： （一条即可）； （2）分析探空气球填充氦气而不用氢气的原因： ； （3）请再写出稀有气体的一种用途： 。 6．化学在生活和生产中都发挥着重要作用 Ⅰ.生活中的化学 （1）请将下列物质用途的序号添在对应物质的后面。①做保护气②炼钢③利用氦氩刀治疗肿瘤④医疗上用于冷冻治疗；氧气 氮气 ； （2）稀有气体在空气中含量很少，在生活中用于制作航标灯，霓虹灯等，这是利用了稀有气体 ； （3）要使天更蓝水更清，必须监测并防治大气污染。目前下列物质中计入空气质量评量评价的污染物的有______（填字母序号）。 A．二氧化氮 B．细颗粒物 C．二氧化碳 D．臭氧 E．一氧化碳 Ⅱ航天中的化学 2019年12月27日长征五号系列运载火箭（以下简称“胖五”）发射成功。 “胖五”两种发动机分别采用液氢、液氧做推进剂和煤油，液氧做推进剂，而旧的长征火箭采用的推进剂是有毒的偏二甲肼（）和液态四氧化二氮（），其燃烧时还会因泄漏和不充分燃烧产生大量的二氧化氮。请回答下列问题： （4）“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的是 。 （5）科学家发现，煤在一定条件下加氢制得煤油，称之为煤的液化，属于 变化。 （6）从资料分析，“胖五”的两种发动机采用的推进剂优点是 。 Ⅲ科学发展史中的化学 十九世纪初，科学家们提出早期的分子学说，部分观点如下： 观点1：一切物质都是由分子构成，分子是由原子构成。 观点2：分子不能用物理方法分割，化学方法可使它解离。 根据以上材料回答问题： （7）按现代分子理论，观点1是否正确？并举出实例说明理由 （8）根据观点2从微观角度分析过氧化氢分解反应中发生改变的粒子是 不变的粒子是 。 7．（2024·贵州）燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务，可推动社会的可持续发展。 （1）蜡烛燃烧 用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。 ①用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是 。 ②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是 。 ③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，你还想探究的问题是 。 （2）氢气燃烧 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图2。 ①火箭升空时，燃烧室里反应的化学方程式为 。 ②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是 。 8．2024年4月25日，我国搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，该火箭的推进剂是偏二甲肼（化学式为C2H8N2）。计算： （1）偏二甲肼中氮元素的质量分数（结果保留至0.1%）； （2）已知一定质量的偏二甲肼中含有42g氮元素，则该偏二甲肼的质量是多少克（结果保留整数）。 9．（2024·湖南）花鼓戏《补锅》中唱到“于拉风箱呼呼响，火炉烧得红旺旺”。下列说法最合 理的是（ ） A．风箱拉动过程中增加了可燃物 B．手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气 C．火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点 D．氧气能支持燃烧，说明氧气具有可燃性 10．淄博烧烤自2023年3月初在全网走红之后，已成为名副其实的“网红顶流”。机制炭（如右下图）用作烧烤燃料，引燃它可以使用固体酒精，盖灭炭火可以使用燃烧后产生的炭灰。下列说法错误的是 A．机制炭做成空心是为了降低成本 B．炭灰可以盖灭炭火是因为隔绝了空气 C．酒精的燃烧是为了升高机制炭的温度 D．机制炭燃烧产生炭灰证明机制炭是混合物 11．科学技术的发展加速了火箭推进剂的更新换代。 （1）第一代采用四氧化二氮(N2O4)和偏二甲肼(C2H8N2)为推进剂，反应的化学方程式为2N2O4+C2H8N2=2X+3N2+4H2O。X的化学式为 ，N2O4中氮元素的化合价为 。 （2）第二代以煤油为燃料。将煤油喷成雾状进入燃烧室，这是通过 的方法使煤油充分燃烧。 （3）第三代采用液氢、液氧推进剂作为动力来源，液氢、液氧推进剂被称为“环保型推进剂”的原因是 。 12．正确认识化学变化的规律，控制条件控制化学反应，可以使化学反应为人类造福，请根据燃烧的相关知识回答下列问题： （1）促进燃烧的方法和意义： 工人师傅进行金属切割或金属焊接时使用的氧炔焰是乙炔（）在氧气中燃烧产生的火焰。使用焊炬（如图）时，通过调节乙炔和氧气进气阀门，可以改变两种气体的比例，从而控制氧炔焰的温度。请结合下列列表对比分析： 乙炔在空气中燃烧 乙炔在纯氧中燃烧 温度 2000-2500℃ 3000-3600℃ 现象 火焰呈黄色，产生黑烟，放出热量 发出白光，放出热量，无黑烟产生 ①为便于切割金属，要调节焊炬的氧气阀，使氧气的输出量 （填“增大”或“减小”），使燃料充分燃烧的优点是 （回答一条即可）。 ②请写出乙炔在氧气中充分燃烧的符号表达式 。 ③为了促进物质燃烧，除采用增大氧气浓度的方法外，还可以利用 的方法。 （2）安全用火防灾防爆： 在加油站、面粉厂、煤矿矿井内，需要张贴的图标是______（填字母代号）。 A． B． C． D． 13．回答下列问题： 离子发动机 离子发动机即通常所说的“电火箭”，广泛应用于空间推进，其原理是推进剂被电离成粒子，粒子在电磁场中加速，高速喷出。传统的火箭是通过燃料燃烧(如氢气燃烧)，在尾部喷出高速气体实现向前推进的。离子发动机采用同样的喷气式原理，通过电能作用于媒介物质，喷出一束带电粒子，通过反作用力推动航天器进行姿态调整，有人形容这种推力只能“吹动一张纸”，但在低重力的太空中，“吹动一张纸”的推力经过一万、两万甚至十万小时的加速，最终速度极为惊人。 目前的离子发动机主要使用氪(Kr)或氙(Xe)推进剂，但成本太高。最新研究指出，加热固态碘使其升华成为气体，然后在高速电子的轰击下使其变成带正电的碘离子与自由电子，接着碘离子被加速至排气口排出，成功推动目标向前。碘的价格低廉、产量丰富、储存方便，有望成为离子发动机的高效推进剂。 阅读材料，回答下列问题： （1）传统的火箭是通过燃料燃烧向前推进的，请写出以氢气作为燃料的反应的文字表达式： 。该反应属于 反应(填基本反应类型)。 （2）碘属于 元素(选填“金属”、“非金属”或“稀有气体”)，固态碘升华时，碘分子间的间隔会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）目前的离子发动机主要使用氪(Kr)或氙(Xe)作推进剂，猜测其成本高的原因是 。 （4）带一个单位负电荷的碘离子的化学符号为 。用碘作为离子发动机的高效推进剂的优点是 。 14．某兴趣小组查阅资料发现“雾霾”的主要成因是化石燃料的不完全燃烧，于是对燃烧的调控展开了系列探究。 【活动一】认识完全燃烧和不完全燃烧 （1）小组同学点燃甲、乙两支同样的蜡烛，取一只小烧杯罩住甲蜡烛的火焰。比较发现甲蜡烛火焰变小，小烧杯底出现 ，说明甲蜡烛发生不完全燃烧。 （2）可燃物完全燃烧对节能和减少污染有重要意义，请写出促进可燃物充分燃烧的方法： ①增大可燃物与氧气的接触面积； ② 。 【活动二】探究可燃物与氧气的接触面积对燃烧的影响 取三种不同形态的铁，在空气中进行加热实验，实验结果如下表： 不同形态的铁 铁丝（卷成螺旋状） 铁丝棉 铁粉（用注射器喷出） 在空气中加热的现象 __________ 快速燃烧，产生微弱的火星 剧烈燃烧，火星四射 （3）上述实验中，螺旋状的铁丝在空气中加热时的现象是 ；铁丝绵和铁粉在空气中燃烧的化学方程式为 。 得出结论：增大可燃物与氧气的接触面积，能够促进燃烧。 【活动三】探究不同可燃物燃烧时需要氧气的浓度不同 该小组同学按下图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙中的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 （4）从燃烧的条件角度分析，实验中激光笔的作用是 。 （5）图2是氧气浓度传感器测得整个实验过程中瓶内氧气浓度变化的曲线，兴趣小组分析图2对比曲线 （填A、B、C、D、E五点间组成的曲线段），得出了 “不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同”的结论。 （6）图2中曲线CD段氧气含量增大的原因是 。 （7）图3是红磷燃烧过程中的压强变化，0~t1阶段压强增大的原因是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 再识化学变化 第四节 调控化学变化 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．以设计火箭推进剂为例，体会到通过化学反应实现物质和能量转化的意义和价值。 2．初步学会通过选择反应物种类，调整浓度或接触面积，精确计算物料配比，控制温度，添加催化剂等方法调控化学反应，并感受到化学反应与技术工程的联系。 一、分析火箭升空原理 1.在一根紧绷的长细绳上提前穿入一根吸管，用胶带把已吹鼓的气球（用夹子夹紧气球开口）粘在吸管上，把气球拉到细绳的最下端时，松开夹子，气球向上方“飞”且体积越来越小。 思考以下问题： （1）应用物理课上学过的受力分析的方法解释气球升空的原因。 （2）对比火箭升空与气球向上“飞”的情况，有什么相同？有什么不同？ （3）试着说明火箭升空的原理。 2.气球升空和火箭升空的相同点都是利用了反作用力；不同点在于，气球喷出的气体是提前充满于其中的常温空气，而火箭喷出的气体是推进装置中燃料燃烧产生的高温气体。由此可见，化学反应在航天科技领域具有重要的应用价值。通过燃料与助燃物（统称推进剂）发生的化学反应，一方面生成大量气体物质，另一方面释放大量热能，这些具有较大内能（高温）的气体可以产生巨大的反作用力，将重达几百吨的火箭送上太空。 3.化学变化的主要角度及其关系 思考： （1）完善以上结构图内容，应用于分析、解释火箭推进剂发生的化学反应（例如，液氢与液氧反应）。 （2）若要提高火箭的推进效率，你可以从调控化学变化的哪些角度提出思路？ 二、选择适宜的火箭推进剂 1.火箭推进剂发生的化学反应主要是燃烧。 写出以上三类推进剂发生反应的化学方程式，结合以上资料对不同的火箭推进剂进行分析和评价： 2.对推进剂进行选择的过程中要考虑的因素分析思路 三、推进剂的使用 1.可燃物完全燃烧的条件是：要有充足的助燃物；可燃物和助燃物充分接触。物质完全燃烧与不完全燃烧时的现象不同，反应产物也可能不同。 例如，含碳元素的可燃物完全燃烧的产物是二氧化碳，不完全燃烧时可能会产生一氧化碳、碳等物质。 为使燃料完全燃烧，工业上常把煤炭磨成粉状以增大与空气的接触面积，并对锅炉进行鼓风以增加空气的供给。汽车发动机把汽油、柴油喷成雾状进行燃烧，也是为了使燃料能够在有限的空间和时间内达到完全燃烧。 2.观察思考 （1）酒精灯是以酒精为燃料的加热仪器，它的加热温度达到400～1 000 ℃。 思考以下问题： ①酒精灯的棉线灯芯有什么作用？ ②为什么用酒精灯外焰加热？ （2）酒精喷灯加热温度可达1 000 ℃。 思考以下问题： ①与酒精灯相比，二者结构上有什么相同点？有什么不同点？ ②为什么酒精喷灯加热温度比酒精灯高？ 3.通过增加可燃物或助燃物的浓度或质量，可提高火箭推进剂的燃烧反应程度。例如，液态氢气和氧气的密度相对于气态时更大，因此相同体积时质量也更大，燃烧可以产生更多的热量。通过选择反应物种类，调整浓度或接触面积，精确计算物料配比，控制温度，添加催化剂等方法调控化学反应，并感受到化学反应与技术、工程的联系。 4．燃料的充分燃烧 （1）影响燃烧现象剧烈程度的因素：①可燃物的性质；②氧气的浓度；③与氧气的接触面积。 氧气的浓度越大，燃烧就越剧烈；可燃物与氧气接触面积越大，燃烧就越剧烈。 （2）使燃料充分燃烧要考虑两点： ①燃烧时要有足够的氧气（空气）； ②燃料与空气要有足够大的接触面。 （3）燃料不充分燃烧的缺点：产生的热量少，浪费资源，生成CO等污染空气的物质。 1．长征七号遥七运载火箭采用液氧和煤油作为推进剂，下列说法不正确的是 A．液氧中氧元素的化合价为-2价 B．将氧气压缩为液氧，氧分子间隔减小 C．该推进剂中液氧作为助燃剂 D．该推进剂中煤油作为燃料 【答案】A 【解析】A、液氧是液态氧气，是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故液氧中氧元素的化合价为0，不正确； B、将氧气压缩为液氧，分子之间存在间隔，受压后，分子之间的间隔变小，正确； C、液氧是液态氧气，氧气具有助燃性，故该推进剂中液氧作为助燃剂，正确； D、煤油具有可燃性，故该推进剂中煤油作为燃料，正确； 故选A。 2．使燃料充分燃烧通常考虑： ， ，等等。 【答案】 燃烧时有足够多的空气 燃料与空气要有足够大的接触面积 【解析】使燃料充分燃烧通常考虑：燃烧时有足够多的空气；燃料与空气要有足够大的接触面积等等。 3．2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，之后准确进入地月转移轨道，由此开启月背“挖宝”之旅。长征五号的推进剂有煤油、液氢、液氧。回答下列问题： （1）煤油燃烧会 （填“放出”或“吸收”）热量。 （2）液氢汽化成氢气，分子间的间隔 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）采用液氢和液氧推进剂时，会产生很大的向上的动力，燃烧后的生成物对环境没有污染。请写出采用液氢和液氧推进剂发生的化学反应符号表达式： ，该反应所属的基本反应类型为 。 【答案】（1）放出 （2）增大 （3） 化合反应 【解析】（1）煤油燃烧会放出热量。 （2）液氢汽化成氢气，体积变大，分子间的间隔增大。 （3）液氢和液氧在点燃条件下反应生成水，符号表达式为：； 该反应由两种物质反应生成一种物质，属于基本反应类型中的化合反应。 ►问题一 选择合适的火箭推进剂 【典例1】阅读科普短文。 离子发动机即通常所说的“电火箭”，广泛应用于空间推进。传统的火箭发动机是通过燃料燃烧（如氢气燃烧），在尾部喷出高速气体实现向前推进。离子发动机采用同样的喷气式原理，将推进剂电离成粒子，粒子在电磁场中加速至高速喷出实现向前推进。目前，离子发动机主要使用氪或氙作推进剂，但成本太高。最新研究指出，加热固态碘使其升华成为气体，然后在高速电子的轰击下使其变成带正电的碘离子与自由电子，接着碘离子被加速至排气口排出，成功推动目标向前。碘的价格低廉、产量丰富、储存方便，有望成为离子发动机的高效推进剂。 （1）传统的火箭是通过燃料燃烧向前推进的，请写出有关反应的文字表达式： 。 （2）碘属于 元素（选填“金属”、 “非金属”或“稀有气体”），固态碘升华时，碘分子间的间隙会 （选填“变大”、 “变小”或“不变”）。 （3）目前的离子发动机所用推进剂成本太高的原因是 。 （4）用碘作为离子发动机的高效推进剂的优点是 。 【答案】（1） （2）非金属 变大 （3）推进剂是稀有气体，价格高 （4）价格便宜 【解析】（1）传统的火箭是通过氢气燃烧向前推进的，氢气燃烧生成水，该反应的文字表达式为：； （2）碘是石字旁，属于非金属元素； 气体的分子间间隔大于固体，固态碘升华时，碘分子间的间隙会变大； （3）目前的离子发动机所用推进剂成本太高的原因是推进剂是稀有气体，价格高； （4）用碘作为离子发动机的高效推进剂的优点是价格便宜（合理即可）。 【变式1-1】2024年5月3日，“长征五号”遥八运载火箭将“嫦娥六号”探测器送入预定轨道，长征五号运载火箭的推进剂采用液氢和液氧。下列有关说法正确的是 A．火箭发射时，液氢和液氧反应过程中，分子种类没有发生改变 B．推进剂中的液氢是火箭的燃料，液氧能够支持液氢燃烧 C．氢气由两个氢原子构成，氧气由两个氧原子构成 D．液氢和液氧反应生成的产物是水，因此反应物和生成物都是化合物 【答案】B 【解析】A、火箭发射时,液氢和液氧反应过程中，分子种类发生改变,氢分子和氧分子变成了水分子，A选项错误； B、推进剂中的液氢是火箭的燃料，氧气具有助燃性，液氧能够支持液氢燃烧，B选项正确； C、氢气由氢分子构成，氧气由氧分子构成，C选项错误； D、液氢和液氧反应生成的产物是水，因此反应物是单质，生成物是化合物，D选项错误。 故选：B。 【变式1-22024年4月30日，“神舟十七号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。飞船精准着陆时推进剂的质量要精确计算，飞船携带的推进剂是联氨（）和四氧化二氮（），制动时的反应原理是： 。 （1）请把化学方程式缺失的部分补充完整 。 （2）若飞船返回时携带92kg四氧化二氮，则需要联氨的质量是多少（写出计算过程） 【答案】（1） （2）解：设参加反应的四氧化二氮的质量为x， x＝64kg 答：需要联氨的质量是64kg。 【解析】（1）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有6个氮原子、8个氢原子、4个氧原子，反应后有6个氮原子，则4X中有8个氢原子和4个氧原子，X的化学式为H2O，故化学方程式缺失的部分补充完整为4H2O； （2）见答案。 ►问题二 完全燃烧与不完全燃烧 【典例2】汽车化油器将汽油燃前雾化，目的是（    ） A．减少燃烧时氧气的消耗量 B．增大汽油与空气的接触面积 C．降低汽油着火点 D．减轻汽油的重量 【答案】B 【解析】促进燃烧的方法有增大接触面积和增加氧气浓度。为使汽油充分燃烧，并减少产生有害物质，燃前化油器将汽油雾化，可增大雾状汽油在内燃机气缸中与氧气的接触面积，从而促进充分燃烧，故选B。 【变式2-1】生活中我们常会遇到燃气灶或煤炉的火焰是黄色或橙色，锅底出现黑色的现象。 （1）出现这种现象的原因是什么？ （2）我们应该如何解决这种现象？ 【答案】（1）燃料不充分燃烧 （2）增大进风口（合理即可） 【解析】（1）燃气灶或煤炉的火焰是黄色或橙色，锅底出现黑色，原因是燃料不充分燃烧。 （2）解决这种现象需要促进燃烧，可行的方法有：增大进风口、将煤粉碎后加入煤炉等。 【变式2-2】燃料充分燃烧，对于节约能源、保护环境非常重要。请根据燃料充分燃烧通常考虑的两点，将下列做法进行分类，可将 (填字母)，依据为：均是 ； A．把煤做成蜂窝煤再燃烧 B．调大燃气灶进风口 C．焚烧秸秆时经常翻动秸秆 【答案】 AC 增大可燃物与空气的接触面积而使燃料充分燃烧 【解析】煤做成蜂窝煤和调大燃气灶进风口，均为增大可燃物与空气的接触面积而使燃料充分燃烧，故可将AC分为一类,调大燃气灶进风口属于提供充足的氧气。 ►问题三 利用调控解决实际问题 【典例3】能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。目前居民生活中常用的气体燃料主要是天然气、煤气、液化石油气等。 （1）天然气的主要成分甲烷充分燃烧的化学方程式为 。 （2）若上述气体燃料不能充分燃烧，可能产生的后果是 （填字母）。 A．火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色 B．生成CO等有害物质，污染空气 C．燃料利用率低，浪费资源 调大灶具的进风口可避免上述情况出现，这是因为 ，可使燃料充分燃烧。 【答案】（1） （2）ABC 增加了氧气的含量 【解析】（1）甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （2）A、若上述气体燃烧不充分，火焰会呈黄色或橙色，上述气体均含碳元素，不充分燃烧会生成炭黑，故锅底出现黑色，符合题意； B、上述气体中含碳元素，不充分燃烧会生成一氧化碳，一氧化碳有毒，会污染空气，符合题意； C、若上述气体燃烧不充分，放出的热量少，会导致燃料利用率低，浪费资源，符合题意。 故选ABC； 调大灶具的进风口，可以增加氧气的含量，使燃料充分燃烧。 【变式3-1】燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务，可推动社会的可持续发展。 （1）蜡烛燃烧 用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。 ①用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是 。 ②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是 。 ③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，你还想探究的问题是 。 （2）氢气燃烧 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图2。 ①火箭升空时，燃烧室里反应的化学方程式为 。 ②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是 。 【答案】（1）升高温度，达到了蜡烛的着火点 乙的烛芯与空气的接触面积大 蜡烛燃烧生成什么物质 （2）2H2+O22H2O 控制阀门A和阀门B，使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧 【解析】（1）①燃烧需要同时具备三个条件：物质是可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是升高温度，达到了蜡烛的着火点。 ②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是乙的烛芯与空气的接触面积大。 ③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，还想探究的问题是：蜡烛燃烧生成什么物质？ （2）①火箭升空时，燃烧室里是液氢燃烧生成水，反应的化学方程式为：2H2+O22H2O。 ②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是控制阀门A和阀门B，使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧。 1．我国新一代运载火箭采用的是低温推进剂——液氢、液氧，如长征五号火箭。下列说法中属于液氢的化学性质的是 A．液氢可燃，燃烧后生成水 B．液氢是密度最小的液体 C．液氢的沸点极低（） D．液氢是透明、无色的 【答案】A 【解析】A、液氢可燃，燃烧后生成水，经过化学变化才能体现出来，属于化学性质，故选项正确； B、液氢是密度最小的液体（0.071g•cm-3），密度属于物理性质，故选项错误； C、液氢的沸点极低（-252.8℃），沸点属于物理性质，故选项错误； D、液氢是透明、无色的，颜色属于物理性质，故选项错误。 故选A。 2．在“烹饪与营养”劳动实践课上，小芸将灶内的柴草挑空后，火焰变旺，这是因为 A．柴草的着火点降低 B．灶内的柴草变多 C．柴草接触更多空气 D．柴草的导热性变强 【答案】C 【解析】A、可燃物的着火点一般是不变的，小芸将灶内的柴草挑空后，不能降低柴草的着火点，错误； B、小芸将灶内的柴草挑空后，灶内的柴草没有变多，错误； C、小芸将灶内的柴草挑空后，火焰变旺，是因为增大了柴草与氧气的接触面积，能使柴草充分燃烧，正确； D、导热性是物质的固有性质，小芸将灶内的柴草挑空后，柴草的导热性没有变强，错误。 故选C。 3．在山区，松针、木柴、煤都是常用的燃料。做饭时，人们通常先点燃松针，再用燃烧的松针引燃木柴。下列说法错误的是 A．人们通常先点燃松针，是因为松针的着火点较低，易燃烧 B．木柴燃烧时，将木柴架空，可以增大木柴与氧气的接触面积 C．炒菜时油锅着火，应立刻盖上锅盖灭火 D．用炉灰盖灭燃烧的煤，主要灭火原理是移除可燃物 【答案】D 【解析】A、人们通常先点燃松针，是因为松针的着火点较低，易燃烧，说法正确，不符合题意； B、木柴燃烧时，将木柴架空，可以增大木柴与氧气的接触面积，使木材充分燃烧，说法正确，不符合题意； C、炒菜时油锅着火，应立刻盖上锅盖灭火，运用了隔绝氧气的原理，说法正确，不符合题意； D、用炉灰盖灭燃烧的煤，运用灭火原理是隔绝氧气，而不是移除可燃物，说法错误，符合题意； 故选：D。 4．木炭是一种常见的燃料。 （1）在实验室中，用酒精灯点燃木炭，从燃烧条件分析，酒精灯的作用是 。 （2）将机制木炭制成空心管状，可使其燃烧更加充分，原因是 。 【答案】 使温度达到可燃物的着火点 增大可燃物与氧气的接触面积（或增大可燃物与空气的接触面积） 【解析】（1）在实验室，用酒精灯点燃木炭，是使温度达到可燃物的着火点； （2）将机制木炭制成空心管状，可以增大其与氧气的接触面积，可使其燃烧更加充分。 5．今年6月，两名某国宇航员搭乘星际客机飞船抵达国际空间站，原计划太空旅行8天，但由于飞船出现推进器故障和氦气泄露等问题，滞留太空。 氦气在飞船中的应用主要包括以下几个方面： ·增压和推进：氦气在飞船上用作加压气体，对液体推进剂加注系统进行吹除和置换，以及对推进剂贮箱增压，以保证推进剂系统正常工作。 ·冷却：氦气具有良好的导热性，被用作低温冷源。 ·安全：氦气是一种轻型气体，比空气轻约7/8，这使得它成为飞艇充填气体的理想选择。即使在飞艇外壳破损时，氦气也不会燃烧或引发爆炸。 ·其他应用：氦气还用于操作各种气动阀门和部件，在火箭发动机启动瞬时推动涡轮泵工作。 （1）阅读以上资料，写出氦气的物理性质： （一条即可）； （2）分析探空气球填充氦气而不用氢气的原因： ； （3）请再写出稀有气体的一种用途： 。 【答案】（1）良好的导热性（合理即可） （2）氢气易燃易爆，氦气是一种轻型气体，比空气轻约，即使在飞艇外壳破损时，氦气也不会燃烧或引发爆炸 （3）制作霓虹灯（合理即可） 【解析】（1）物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的性质，氦气具有良好的导热性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质； （2）根据文中内容，氢气易燃易爆，氦气是一种轻型气体，比空气轻约，这使得它成为飞艇充填气体的理想选择，即使在飞艇外壳破损时，氦气也不会燃烧或引发爆炸，所以探空气球填充氦气而不用氢气； （3）稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯。 6．化学在生活和生产中都发挥着重要作用 Ⅰ.生活中的化学 （1）请将下列物质用途的序号添在对应物质的后面。①做保护气②炼钢③利用氦氩刀治疗肿瘤④医疗上用于冷冻治疗；氧气 氮气 ； （2）稀有气体在空气中含量很少，在生活中用于制作航标灯，霓虹灯等，这是利用了稀有气体 ； （3）要使天更蓝水更清，必须监测并防治大气污染。目前下列物质中计入空气质量评量评价的污染物的有______（填字母序号）。 A．二氧化氮 B．细颗粒物 C．二氧化碳 D．臭氧 E．一氧化碳 Ⅱ航天中的化学 2019年12月27日长征五号系列运载火箭（以下简称“胖五”）发射成功。 “胖五”两种发动机分别采用液氢、液氧做推进剂和煤油，液氧做推进剂，而旧的长征火箭采用的推进剂是有毒的偏二甲肼（）和液态四氧化二氮（），其燃烧时还会因泄漏和不充分燃烧产生大量的二氧化氮。请回答下列问题： （4）“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的是 。 （5）科学家发现，煤在一定条件下加氢制得煤油，称之为煤的液化，属于 变化。 （6）从资料分析，“胖五”的两种发动机采用的推进剂优点是 。 Ⅲ科学发展史中的化学 十九世纪初，科学家们提出早期的分子学说，部分观点如下： 观点1：一切物质都是由分子构成，分子是由原子构成。 观点2：分子不能用物理方法分割，化学方法可使它解离。 根据以上材料回答问题： （7）按现代分子理论，观点1是否正确？并举出实例说明理由 （8）根据观点2从微观角度分析过氧化氢分解反应中发生改变的粒子是 不变的粒子是 。 【答案】（1）② ①④ （2）通电时发出不同颜色的光 （3）ABDE （4）液氢、煤油 （5）化学 （6）减少对空气的污染 （7）不正确，铁是由铁原子构成的 （8） 过氧化氢分子 氢原子和氧原子 【解析】（1）氧气能供给呼吸，支持燃烧，炼钢过程中利用了氧气支持燃烧的性质，故填：②； 氮气化学性质不活泼，可作保护气，液氮医疗上用于冷冻治疗，故填：①④； （2）稀有气体通电时发出不同颜色的光，在生活中用于制作航标灯，霓虹灯等； （3）目前下列物质中计入空气质量评量评价的污染物的有一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物和臭氧。 故选：ABDE； （4）氧气具有助燃性，不具有可燃性，所以“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的液氢、煤油； （5）煤在一定条件下加氢制得煤油，过程中有新物质生成，属于化学变化； （6）从资料分析，“胖五”的两种发动机采用的推进剂能减少对空气的污染； （7）不正确，不是所有的物质都是由分子构成的，有些物质是由原子构成的，有些物质是由离子构成的，如铁是由铁原子构成的；（合理即可） （8）过氧化氢分解过程中过氧化氢分子分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组成了水分子和氧分子，发生改变的是过氧化氢分子，不变的是氢原子和氧原子。 7．（2024·贵州）燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务，可推动社会的可持续发展。 （1）蜡烛燃烧 用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。 ①用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是 。 ②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是 。 ③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，你还想探究的问题是 。 （2）氢气燃烧 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图2。 ①火箭升空时，燃烧室里反应的化学方程式为 。 ②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是 。 【答案】（1）升高温度，达到了蜡烛的着火点 乙的烛芯与空气的接触面积大 蜡烛燃烧生成什么物质 （2）2H2+O22H2O 控制阀门A和阀门B，使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧 【解析】（1）①燃烧需要同时具备三个条件：物质是可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。用火柴引燃蜡烛，为蜡烛燃烧提供的条件是升高温度，达到了蜡烛的着火点。 ②乙的烛芯比甲长，导致燃烧时更旺，原因是乙的烛芯与空气的接触面积大。 ③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧，还想探究的问题是：蜡烛燃烧生成什么物质？ （2）①火箭升空时，燃烧室里是液氢燃烧生成水，反应的化学方程式为：2H2+O22H2O。 ②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来燃烧室调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是控制阀门A和阀门B，使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧。 8．2024年4月25日，我国搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，该火箭的推进剂是偏二甲肼（化学式为C2H8N2）。计算： （1）偏二甲肼中氮元素的质量分数（结果保留至0.1%）； （2）已知一定质量的偏二甲肼中含有42g氮元素，则该偏二甲肼的质量是多少克（结果保留整数）。 【答案】（1） 偏二甲肼中氨元素的质量分数=。 答：偏二甲肼中氨元素的质量分数为46.7%。 （2） 偏二甲肼的质量=。 答：偏二甲肼的质量为90g。 9．（2024·湖南）花鼓戏《补锅》中唱到“于拉风箱呼呼响，火炉烧得红旺旺”。下列说法最合 理的是（ ） A．风箱拉动过程中增加了可燃物 B．手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气 C．火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点 D．氧气能支持燃烧，说明氧气具有可燃性 【答案】B 【解析】风箱拉动过程中提供了充足的氧气，而氧气并不是可燃物，故A选项说法不正确；风箱拉动过程中提供了充足的氧气，有利于煤充分燃烧，故B选项说法正确；着火点是物质的固有属性，一般不会改变，故C选项说法不正确；氧气能支持燃烧，说明氧气具有助燃性，不具有可燃性，故D选项说法不正确。 10．淄博烧烤自2023年3月初在全网走红之后，已成为名副其实的“网红顶流”。机制炭（如右下图）用作烧烤燃料，引燃它可以使用固体酒精，盖灭炭火可以使用燃烧后产生的炭灰。下列说法错误的是 A．机制炭做成空心是为了降低成本 B．炭灰可以盖灭炭火是因为隔绝了空气 C．酒精的燃烧是为了升高机制炭的温度 D．机制炭燃烧产生炭灰证明机制炭是混合物 【答案】A 【解析】A、机制炭做成空心，增大了炭与空气的接触面积，能使炭充分燃烧，故选项说法错误。 B、炭灰可以隔绝空气，使机制炭熄灭，利用的是隔绝氧气的灭火原理，故选项说法正确。 C、使用时用酒精引燃，酒精的燃烧是为了升高温度，使温度达到机制炭的着火点，而不是为了升高机制炭的着火点，故选项说法正确。 D、机制炭燃烧产生炭灰证明机制炭是由多种物质组成的，是混合物，故选项说法正确。 故选：A。 11．科学技术的发展加速了火箭推进剂的更新换代。 （1）第一代采用四氧化二氮(N2O4)和偏二甲肼(C2H8N2)为推进剂，反应的化学方程式为2N2O4+C2H8N2=2X+3N2+4H2O。X的化学式为 ，N2O4中氮元素的化合价为 。 （2）第二代以煤油为燃料。将煤油喷成雾状进入燃烧室，这是通过 的方法使煤油充分燃烧。 （3）第三代采用液氢、液氧推进剂作为动力来源，液氢、液氧推进剂被称为“环保型推进剂”的原因是 。 【答案】（1）CO2 +4价 （2）增大煤油与氧气的接触面积 （3）液氢在液氧中燃烧的产物是水，对环境无污染 【解析】（1）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，根据，化学方程式左边有6个氮原子、8个氧原子、2个碳原子和8个氢原子，化学方程式右边有6个氮原子、8个氢原子、4个氧原子和2个X分子，则2个X分子中含有2个碳原子和4个氧原子，则1个X分子中含有1个碳原子和2个氧原子，故X的化学式为； 中氧元素的化合价为-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则中氮元素的化合价为+4价； （2）将煤油喷成雾状进入燃烧室，这是通过增大煤油与氧气的接触面积的方法使煤油充分燃烧； （3）第三代采用液氢、液氧推进剂作为动力来源，液氢、液氧推进剂被称为“环保型推进剂”的原因是液氢在液氧中燃烧的产物是水，对环境无污染。 12．正确认识化学变化的规律，控制条件控制化学反应，可以使化学反应为人类造福，请根据燃烧的相关知识回答下列问题： （1）促进燃烧的方法和意义： 工人师傅进行金属切割或金属焊接时使用的氧炔焰是乙炔（）在氧气中燃烧产生的火焰。使用焊炬（如图）时，通过调节乙炔和氧气进气阀门，可以改变两种气体的比例，从而控制氧炔焰的温度。请结合下列列表对比分析： 乙炔在空气中燃烧 乙炔在纯氧中燃烧 温度 2000-2500℃ 3000-3600℃ 现象 火焰呈黄色，产生黑烟，放出热量 发出白光，放出热量，无黑烟产生 ①为便于切割金属，要调节焊炬的氧气阀，使氧气的输出量 （填“增大”或“减小”），使燃料充分燃烧的优点是 （回答一条即可）。 ②请写出乙炔在氧气中充分燃烧的符号表达式 。 ③为了促进物质燃烧，除采用增大氧气浓度的方法外，还可以利用 的方法。 （2）安全用火防灾防爆： 在加油站、面粉厂、煤矿矿井内，需要张贴的图标是______（填字母代号）。 A． B． C． D． 【答案】（1）增大 节约能源 C2H2+O2CO2+H2O 增大可燃物与氧气的接触面积的方法 （2）D 【解析】（1）为便于切割金属，要调节焊炬的氧气阀使氧气的输出量增大，使乙炔燃烧更充分，温度高； 燃烧不充分燃烧可能生成一氧化碳，故使燃料充分燃烧的优点是：节约能源，且环保； 乙炔在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，该反应的符号表达式为：； 为了促进物质燃烧除采用增大氧气浓度的方法外，还可以利用增大可燃物与氧气的接触面积的方法； （2）加油站、油库、煤矿矿井内含有大量的可燃性颗粒，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故应张贴禁止烟火等标志。 A、该图标表示塑料制品循环使用标志，不符合题意； B、该图标是“腐蚀品”标志，不符合题意； C、该图标是“国家节水标志”，不符合题意； D、该图标是“禁止吸烟”，符合题意。 故选D。 13．回答下列问题： 离子发动机 离子发动机即通常所说的“电火箭”，广泛应用于空间推进，其原理是推进剂被电离成粒子，粒子在电磁场中加速，高速喷出。传统的火箭是通过燃料燃烧(如氢气燃烧)，在尾部喷出高速气体实现向前推进的。离子发动机采用同样的喷气式原理，通过电能作用于媒介物质，喷出一束带电粒子，通过反作用力推动航天器进行姿态调整，有人形容这种推力只能“吹动一张纸”，但在低重力的太空中，“吹动一张纸”的推力经过一万、两万甚至十万小时的加速，最终速度极为惊人。 目前的离子发动机主要使用氪(Kr)或氙(Xe)推进剂，但成本太高。最新研究指出，加热固态碘使其升华成为气体，然后在高速电子的轰击下使其变成带正电的碘离子与自由电子，接着碘离子被加速至排气口排出，成功推动目标向前。碘的价格低廉、产量丰富、储存方便，有望成为离子发动机的高效推进剂。 阅读材料，回答下列问题： （1）传统的火箭是通过燃料燃烧向前推进的，请写出以氢气作为燃料的反应的文字表达式： 。该反应属于 反应(填基本反应类型)。 （2）碘属于 元素(选填“金属”、“非金属”或“稀有气体”)，固态碘升华时，碘分子间的间隔会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）目前的离子发动机主要使用氪(Kr)或氙(Xe)作推进剂，猜测其成本高的原因是 。 （4）带一个单位负电荷的碘离子的化学符号为 。用碘作为离子发动机的高效推进剂的优点是 。 【答案】（1）氢气+氧气水 化合 （2）非金属 增大 （3）都为稀有气体，含量少 （4）I- 价格低廉，产量丰富，储存方便 【解析】（1）氢气燃烧生成水，该反应的文字表达式为：氢气+氧气水； 该反应符合多变一，属于化合反应； （2）“碘”字带有石字旁，属于非金属元素； 分子间存在着间隔，固态碘升华时，碘分子间的间隔增大； （3）氪(Kr)或氙(Xe)都为稀有气体，空气中含有小， 自然资源少，所以成本高； （4）离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略；带一个单位负电荷的碘离子的化学符号为I-； 由题干可知，用碘作为离子推进器的高效推进剂优点由：价格低廉、产量丰富、储存方便。 14．某兴趣小组查阅资料发现“雾霾”的主要成因是化石燃料的不完全燃烧，于是对燃烧的调控展开了系列探究。 【活动一】认识完全燃烧和不完全燃烧 （1）小组同学点燃甲、乙两支同样的蜡烛，取一只小烧杯罩住甲蜡烛的火焰。比较发现甲蜡烛火焰变小，小烧杯底出现 ，说明甲蜡烛发生不完全燃烧。 （2）可燃物完全燃烧对节能和减少污染有重要意义，请写出促进可燃物充分燃烧的方法： ①增大可燃物与氧气的接触面积； ② 。 【活动二】探究可燃物与氧气的接触面积对燃烧的影响 取三种不同形态的铁，在空气中进行加热实验，实验结果如下表： 不同形态的铁 铁丝（卷成螺旋状） 铁丝棉 铁粉（用注射器喷出） 在空气中加热的现象 __________ 快速燃烧，产生微弱的火星 剧烈燃烧，火星四射 （3）上述实验中，螺旋状的铁丝在空气中加热时的现象是 ；铁丝绵和铁粉在空气中燃烧的化学方程式为 。 得出结论：增大可燃物与氧气的接触面积，能够促进燃烧。 【活动三】探究不同可燃物燃烧时需要氧气的浓度不同 该小组同学按下图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙中的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 （4）从燃烧的条件角度分析，实验中激光笔的作用是 。 （5）图2是氧气浓度传感器测得整个实验过程中瓶内氧气浓度变化的曲线，兴趣小组分析图2对比曲线 （填A、B、C、D、E五点间组成的曲线段），得出了 “不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同”的结论。 （6）图2中曲线CD段氧气含量增大的原因是 。 （7）图3是红磷燃烧过程中的压强变化，0~t1阶段压强增大的原因是 。 【答案】（1）一层黑色固体 （2）增大氧气的浓度 （3）铁丝发红发热 （4）使红磷和白磷达到着火点 （5）BC段和DE段 （6）红磷燃烧熄灭后，瓶中下方的空气扩散到上方氧气浓度传感器周围 （7）红磷燃烧放热，温度升高，压强增大 【解析】（1）蜡烛不完全燃烧的会生成炭黑，可以看到烧杯底会出现一层黑色固体，故填：一层黑色固体； （2）促进可燃物充分燃烧的方法：增大可燃物与氧气的接触面积，增大氧气的浓度，故填：增大氧气的浓度； （3）铁丝在空气中不燃烧，在火焰上会发红发热，铁丝绵和铁粉在空气中燃烧都会生成四氧化三铁，方程式为，故填：铁丝发红发热、； （4）燃烧需要可燃物、温度达到可燃物着火点，与氧气接触，高能激光笔的作用是提供热量使红磷和白磷达到着火点，引燃白磷和红磷，故填：使红磷和白磷达到着火点； （5）由题可知，红磷先燃烧至熄灭，装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷也被点燃，BC段氧气含量迅速降低是红磷燃烧消耗氧气，C点红磷恰好熄灭，DE段氧气继续降低是白磷燃烧消耗氧气，二者对比可知不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同，故填：BC段和DE段； （6）BC段氧气含量迅速降低是红磷燃烧消耗氧气，C点红磷恰好熄灭，红磷燃烧熄灭后，瓶中下方的空气扩散到上方氧气浓度传感器周围，导致氧气溶度增大，故填：红磷燃烧熄灭后，瓶中下方的空气扩散到上方氧气浓度传感器周围； （7）红磷燃烧放热，导致温度升高，从而导致压强不断增大，故0~t1阶段压强增大的原因是红磷燃烧放热，温度升高，压强增大，故填：红磷燃烧放热，温度升高，压强增大。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$