内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发(2~4分)
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03知识建构·考法探究
考点一 燃料的燃烧
考点突破
题型精研
►考向01 燃烧的条件
►考向02 燃料燃烧的调控
考点二 化石能源的合理利用
考点突破
题型精研
►考向01 化石能源的利用
►考向02 化石能源的利用对环境的影响
实验活动04 燃烧条件的探究
跨学科实践06 调查家用燃料的变迁与合理使用
04分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求
课标要求
考查频次
命题预测
燃料的
燃烧
· 通过实验探究燃烧的条件,理解燃烧的原理及其在生活中的应用;能运用变量控制思想设计燃烧条件的实验探究方案。
· 理解灭火的原理及其在生活中的应用。初步体会调控化学反应的重要意义,结合实例认识合理利用、调控化学反应的重要性。
· 了解各种燃烧和爆炸现象,了解易燃易爆物的生产、运输、使用和储存中的防燃防爆措施。
· 认识物质变化过程中伴随着能量的变化
· 5年3考
常见的考向有:燃烧的条件、燃烧条件的探究、灭火的原理、燃料的充分燃烧、易燃物易爆物的安全知识等。燃烧的条件考查一般以选择、填空或实验探究的形式进行,可直接考查,也常结合生活生产实际中常出现的各种形式的燃烧情境,如火炬、酒精灯、燃气灶、柴火灶燃烧等;燃料燃烧的调控考查一般从灭火的原理、燃料的充分燃烧、易燃物易爆物的安全知识三个方面进行。灭火的原理可单独在选择题中考查,也可结合其他知识点在填空题中考查;燃料的充分燃烧和易燃易爆物的安全知识一般是穿插在填空题中考查。考查形式可结合各种燃烧和爆炸现象及灭火方法,家庭用电、用气及不同材料燃烧引起的火灾与施救,面粉厂、煤粉厂、加油站、矿井等的防燃防爆措施等。化学反应中的能量变化一般是穿插在选择题、填空题等题型中考查。
化石能源的合理利用与开发
· 主动践行节约资源、环境友好的生活方式,树立人与自然和谐共生的自然观和绿色发展观。
· 知道资源开发、能源利用可能会对环境产生影响,树立环保意识。
· 仅2023年未考
考点一 燃料的燃烧
1、燃烧的定义
(1)燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
(2)注意:发光放热的反应不一定是燃烧,如灯泡发光
(3)着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。着火点是物质的性质,一般不改变。
2、燃烧的条件
燃烧的
条件
有可燃物;
三者缺一不可
跟氧气接触
达到燃烧所需的最低温度(即着火点)
3、 燃烧条件的探究
实验
(或事实)
有的物质可以燃烧,如红磷、酒精;有的物质不能燃烧,如水、大理石;
对比
铜片上的
白磷和红磷对比
铜片上的白磷
和水中的白磷对比
热水中的白磷
通氧气前与通氧气后对比
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。
铜片上的白磷燃烧,水中的白磷不燃烧。
通氧气前,热水中的白磷不燃烧;通氧气后,热水中的白磷燃烧
结论
可燃物是燃烧的条件之一
燃烧需要温度达到可燃物的着火点
燃烧需要与氧气接触
燃烧需要与氧气接触
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:
1 可燃物; ②可燃物与氧气(或空气)接触; ③温度达到可燃物的着火点。
实验分析
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
4、燃料的充分燃烧
影响燃烧剧烈程度的因素
①可燃物的性质
②氧气的浓度
③与氧气的接触面积
燃料燃烧不充分的缺点
产生黑烟,生成CO等。使燃料利用率降低,浪费资源,且污染空气
使燃料充分燃烧的条件
①要有足够的空气(氧气);
②燃料与空气要有足够大的接触面积。
生活应用
①烧柴火时,不停的向炉膛扇风,增大氧气的量;篝火晚会,架空木材,增大与空气的接触面积,燃烧更旺。
②天然气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现,氧气不足,燃烧不充分,此时应该将炉具的进风口“调大”,增大空气的进气量。
5、灭火的原理
(1)灭火的原理:破坏燃烧必须具备的条件;
(2)灭火的方法:
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隔绝O2;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;
(3)应用:
釜底抽薪——清除可燃物
杯水车薪——水太少了,不能使温度降至可燃物着火点以下
(4)简易灭火器的原理
①利用饱和碳酸钠溶液与浓盐酸反应,瞬间产生大量的
二氧化碳使装置中的压强增大,喷出混有二氧化碳的液体,
有降温和隔绝空气的作用。
②反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(5)常见灭火器
灭火器
灭火原理
适用范围
干粉灭火器
隔绝空气
扑灭一般的失火外,还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火
(电器着火,先断电再灭火)
二氧化碳灭火器
降温;隔绝空气
扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火
(灭火时不留下任何痕迹而使物体损坏)
水基型灭火器
隔绝空气
扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火
6、易燃物易爆物安全知识
(1)爆炸的概念:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
(2)爆炸极限:可燃性气体或粉尘等在空气中达到一定含量时,遇到明火会发生爆炸。
(3)可燃性气体或粉尘与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯,以防止发生爆炸。
(4)常见的可燃性气体有:氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气、液化石油气;
常见的可燃性粉尘有:面粉、煤粉、纺织厂的粉尘等
(5)防爆注意事项
(1)加油站、油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内有“严禁烟火”的字样或消防安全标志。
(2)在生产、运输、使用、储存易燃物、易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
(3)部分消防安全标志
7、化学反应中的能量变化
(1)化学反应中,物质在发生变化时还伴随能量变化,通常表现为热量的变化,即吸热或放热现象。还可以转化为其他形式的能量,如电能。
(2)人类生活对能量的利用
利用燃烧产生的能量
利用爆炸产生的能量
做饭、取暖、发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭等
开矿采煤、开山炸石、定向爆炸、拆除危旧建筑等
【易混易错】
(1)①不是所有的燃烧都有氧气参加,如金属钠在氯气中可以燃烧,镁带能在CO2中燃烧。
②着火点:是物体燃烧所需的最低温度,它是物体的固有性质,一般不随外界条件发生改变,对于某种物体来说,只能降低(环境)温度,不能降低着火点。
(2)有发光、放热现象的变化不一定是燃烧,如灯泡通电发光、放热不是燃烧。
(3)可燃物与氧气反应时都会发生燃烧,不一定会发生燃烧,如铝在常温下便可与氧气反应产生氧化铝,燃烧是一种剧烈的氧化反应,并放出热量,不一定有火焰产生。
(4)煤气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。(不能用火种照明;不用用电设备,如不在室内拨打电话、不能开电灯、不能开排气扇等),若燃气管道泄漏,不能用燃着的蜡烛检査,可用涂肥皂水的方法去检查或用仪器检查。
(5)爆炸的条件是:可燃性气体与助燃性气体充分混合,且有明火。几种可燃性气体混合,遇明火不会发生爆炸,而是安静的燃烧。只有可燃性气体与空气或氧气混合后,遇明火才会发生爆炸。
►考向01 燃烧的条件
例1(2023·安徽)某同学用右图装置探究磷燃烧的条件,下列有关说法错误的是
A.实验室可通过加热制取
B.通入后,白磷燃烧,说用物质燃烧的条件只需要
C.通入后,红磷不燃烧,白磷燃烧,说明白磷着火点比红磷低
D.实验室中少量白磷可以保存在冷水中
【答案】B
【解析】A、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,实验室可通过加热 KMnO4 制取 O2,故A说法正确;
B、可燃物燃烧的条件是:温度达到可燃物的着火点,与氧气接触。图示中白磷在60℃的热水中,通入氧气前,白磷不燃烧,通入 O2 后,白磷燃烧,通过对比说明物质燃烧需要与氧气接触,并不是只需要氧气, 故B说法错误;
C、白磷和红磷都在60℃的热水中,通入 O2 后,红磷不燃烧,白磷燃烧,说明白磷着火点比红磷低,故C说法正确;
D、白磷能在空气中自燃,实验室中少量白磷可以保存在冷水中,可以隔绝氧气(或空气),故D说法正确;
故选B。
【变式1-1】(2023·安徽明光二模)某同学用如图所示的实验来验证可燃物燃烧的条件。下列说法中正确的是
A.步骤I中热水的作用只是提供热量
B.步骤Ⅱ中的实验现象是白磷燃烧产生大量烟雾,红磷不燃烧
C.该实验可说明可燃物燃烧需要氧气且温红磷度要达到其着火点
D.玻璃管中的氧气不可以换成空气
【答案】C
【详解】A、步骤I中热水的作用:提供热量,另外还可以使水中的白磷隔绝氧气,故A说法错误;B、步骤工,倒置,带小孔的圆形铝片上的白磷与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,可以燃烧,产生大量白烟(而不是烟雾),水中的红磷与氧气隔绝,温度没有达到红磷的着火点,不能燃烧,故B说法错误;C、步骤I中水中的白磷温度达到白磷的着火点,没有与氧气接触,不能燃烧,带小孔的圆形铝片上的红磷与氧气接触。温度没有达到红磷的着火点,不能燃烧,步骤工,倒置,带小孔的圆形铝片上的白磷与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,可以燃烧,水中的红磷与氧气隔绝,温度没有达到红磷的着火点,不能燃烧,对比可以说明可燃物燃烧需要氧气且温度要达到其着火点,故C说法正确;
D、空气中含有氧气,玻璃管中的氧气可以换成空气,故D说法错误:故选C。
【变式1-2】(2024·安徽六安二模)依据如图进行实验(夹持仪器略去)。实验过程:①通入O2,白磷不燃烧;②停止通O2,点燃酒精灯加热蒸馏水至沸腾,白磷不燃烧;③熄灭酒精灯,立即通入O2,白磷燃烧,气球胀大。下列说法正确的是
A.白磷燃烧的化学方程式为
B.③中白磷燃烧时,容器内气体压强小于大气压强
C.对比①③中现象可以说明可燃物燃烧需要氧气
D.气球可以缓冲装置气压变化的
【答案】D
【详解】A.通入氧气后,白磷燃烧生成五氧化二磷,化学方程式应为,故选项A错误,不符合题意;
B.③中白磷燃烧时放出热量,装置内气体受热膨胀,使容器内气体压强大于大气压强,故选项B错误,不符合题意;
C.对比①③,说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点,故选项C错误,不符合题意;
D.气球可以缓冲白磷燃烧及水沸腾时造成的气压变化,防止装置内气体体积膨胀冲出装置,故选项D正确,符合题意;
故选D。
►考向02 燃料燃烧的调控
例2(2024·安徽亳州一模)如图为模拟可燃粉尘爆炸装置,先在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,然后用气囊向装置中快速鼓入大量空气,使面粉充满罐体,可观察到爆炸现象(人与该装置保持安全距离),下列说法不正确的是
A.燃着的蜡烛引燃爆炸,提示这类场所应使用防爆灯具
B.燃着的蜡烛引燃爆炸,说明面粉厂要严禁烟火
C.实验时用塑料盖盖住金属罐,说明这类场所要保持密闭
D.鼓气后发生爆炸,说明这类场所要注意减少可燃物粉尘的浓度
【答案】C
【详解】A、燃着的蜡烛引燃爆炸,提示这类场所不能见到明火,应使用防爆灯具,故选项说法正确;
B、燃着的蜡烛引燃爆炸,说明面粉厂要严禁烟火,以防发生爆炸,故选项说法正确;
C、实验时用塑料盖盖住金属罐,说明粉尘爆炸试验要保持密闭,说明这类场所不能长时间保持密闭,要勤通风,故选项说法不正确;
D、鼓气后发生爆炸,说明这类场所要注意减少可燃物粉尘的浓度,故选项说法正确,
故选:C。
【变式2-1】(2024·安徽宣城三模)安徽省境内淮河南北,煤的蕴藏量很丰富。下图是煤的综合利用图。
(1)煤属于___________(填“不可再生”或“可再生”)能源。
(2)“煤炭开采”需要注意矿内通风,原因是___________。
(3)“焦化”后的成分中含有“焦炭”,在炼铁中,加入焦炭的作用是提供反应需要的热量和产生一氧化碳,写出后者发生反应的化学方程式___________,该反应属于___________(填化学反应基本类型)。
(4)煤做燃料以及“气化”过程中,产生二氧化碳和二氧化硫。会减少这些气体带来对环境的影响,我们可以采取的措施有___________(一种合理方法即可)。
【答案】(1)不可再生
(2)防止产生的可燃性气体或者煤的粉尘,在有限空间,达到爆炸极限,遇明火发生爆炸(合理即可)
(3)C+CO22CO 化合反应 (4)煤进行脱硫技术
【详解】(1)煤是一种化石能源,属于不可再生能源;
(2)煤粉能燃烧,“煤炭开采"需要注意矿内通风,原因是:防止产生的可燃性气体或者煤的粉尘,在有限空间,达到爆炸极限,遇明火发生爆炸;
(3)焦炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和焦炭在高温下反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为:C+CO22CO,此反应符合多变一的特点,属于化合反应;
(4)煤进行脱硫技术或开发新的能源,尽量少用煤做燃料等可减少污染物的排放。
【变式2-2】(2024·安徽滁州二模)灭火器是生活中必不可少的消防设施,兴趣小组同学以泡沫灭火器为主题开展如下探究。
【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解;碳酸氢盐能溶于水。
【教材实验再现】小组同学利用实验室现有药品:碳酸钠溶液和浓盐酸进行如图1所示实验,使用灭火器时,将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠溶液反应后,喷出含有CO2的泡沫。
(1)Ⅰ中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(2)Ⅱ中当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到_______________的作用,即可灭火。
【实验探究】小组同学经查阅资料梳理出泡沫灭火器可用的原料方案:
方案
原料(试剂)
理论依据
1
碳酸钙固体和稀盐酸
生成CO2,蒸发吸热,有H2O生成
2
碳酸钠溶液和浓盐酸
较快速产生CO2
3
浓碳酸氢钠溶液和浓盐酸
快速、大量产生CO2
(3)从灭火效率考虑,方案1不可行,分析其原因___________________________。
(4)小组同学利用图1装置对方案3进行灭火实验,对灭火现场地面残液的成分进行了探究。
大家认为残液中除了含有氯化钠,还可能含有碳酸钠、碳酸氢钠、盐酸中的一种或几种。
①取少许残液于试管中,滴加适量的稀盐酸,观察到有气泡产生,说明残液中没有盐酸。
②另取少许残液于试管中,滴加足量的氯化钡溶液,观察到的现象为___________,静置,向上层清液中滴加稀盐酸,有气泡产生,得出结论:残液中含有碳酸钠和碳酸氢钠。
【反思交流】
(5)残液中含有碳酸钠的原因可能是____________________________________。
【拓展探究】为探究碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应产生气体的速率,小组同学用数字化技术测量密闭容器中等体积的溶质质量分数为2%的碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液分别与等浓度、等体积足量的稀盐酸反应,记录实验过程中CO2的体积分数随时间变化如图2所示。
(6)通过计算分析,碳酸钠与稀盐酸反应对应的是曲线________(填“甲”或“乙”)。
(7)实验中要获得可靠的数据,必须要控制的条件是____________________________。
(8)比较碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应产生气体的速率时,除比较相同条件下,产生CO2的体积分数外,还可以通过比较______________________________。
【答案】(1)Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl +H2O+CO2↑ (2)隔绝氧气(或空气)
(3)反应速率慢(合理即可) (4)产生白色沉淀
(5)碳酸氢钠受热分解生成了碳酸钠 (6)乙 (7)温度相同
(8)相同时间内密闭容器中压强的变化
【详解】(1)I中发生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式为:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl +H2O+CO2↑;
(2)Ⅱ中当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝氧气(或空气)的作用,即可达到灭火的目的;
(3)从灭火效率考虑,碳酸钙固体和稀盐酸反应的速率较慢,不可行;
(4)①取少许残液于试管中,滴加适量的稀盐酸,观察到有气泡产生,说明残液中有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种,进而确定残液中没有盐酸,因为盐酸和碳酸钠、碳酸氢钠会发生反应,不能共存;
②根据实验结论残液中含有碳酸钠和碳酸氢钠,另取少许残液于试管中,滴加足量的氧化钡溶液,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,观察到产生白色沉淀,说明残液中含有碳酸钠,足量的氧化钡可以检验并完全除去碳酸钠;静置,向上层清液中加稀盐酸,碳酸氢钠和盐酸反应产生二氧化碳气体,有气泡产生,由此得出结论:残液中含有碳酸氢钠;
(5)查阅资料可知,残液中含有碳酸钠可能是碳酸氢钠受热分解所致;
(6)碳酸钠和盐酸反应生成氣化钠、二氧化碳和水,化学方程式为:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl +H2O+CO2↑,
每106份质量的碳酸钠可生成44份质量的二氧化碳;
碳酸氢钠和盐酸反应生成氣化钠、二氧化碳和水,化学方程式为:NaHCO3+HCl =NaCl + H2O+CO2↑,
每84份质量的碳酸氢钠可生成44份质量的二氧化碳;
故相等质量的碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应时,碳酸钠反应生成的二氧化碳的质量比碳酸氢钠少,碳酸钠与稀盐酸反应对应的是曲线乙;
(7)实验中要获得可靠的数据,必须要控制的条件是温度相同,这是因为温度越高,反应速率越大;
(8)比较碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应产生气体的速率时,除比较相同条件下,产生CO2的体积分数外,还可以比较相同时间内密闭容器中压强的变化。
考点二 化石能源的合理的利用
1、能源的分类
(1)不可再生的化石能源
煤
①俗称:工业的粮食
②组成:是混合物,主要含有碳元素,还会有少量的氢、硫、氧等元素以及无机矿物质。
③综合利用
石
油
①俗称:工业的血液
②组成:是混合物,是混合物,主要含有碳、氢等元素,组成的物质种类有多种。
③炼制
煤的干馏是化学变化,石油的蒸馏是物理变化。
天
然
气
①组成:主要是碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷(CH4)。
②俗称或主要成分:沼气、坑气的主要成分。
③甲烷的物理性质:常温下,甲烷是无色、无味、难溶于水的气体。
④甲烷的化学性质:甲烷是可燃性气体,燃烧时产生淡蓝色火焰,放出热量。
完全燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O。
2、清洁能源
常见清洁能源:通过化学变化产生的能源,如乙醇和氢气。
名称
制取途径
产生能量的反应
优点
氢气
①Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
②2H2O2H2↑+O2↑
2H2+O22H2O
原料来源广泛,燃烧产生的热量高,生成物是水,不污染环境,是清洁的燃料
乙醇(俗称
酒精)
粮食或薯类酿造
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
节约石油资源,污染少
2、化石能源的使用对环境的影响
(1)汽车燃料燃烧产生的主要污染物:
一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
(2)煤燃烧产生的污染物:
一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮及烟尘等。
(3)化石燃料燃烧造成空气污染的原因:
①燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如SO2等。
②燃料燃烧不充分,产生CO等。
③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
(4)化石能源使用引起的三大环境问题
①酸雨:燃料中的一些杂质如硫、氮元素等燃烧时,产生空气污染物如SO2、NO2等物质,发生化学变化后形成.
②温室效应:成因:二氧化碳、甲烷、臭氧及氟利昂物质引起全球气温上升的现象。
危害:
Ⅰ.全球变暖将可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;
Ⅱ.使土地沙漠化,造成农业减产;
Ⅲ.引起暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件发生的频率和强度增加;
Ⅳ.影响自然生态系统,改变生物多样性等。
③臭氧层空洞:氟利昂、飞机尾气等引起臭氧消耗,使紫外光线危害人类和动植物。
►考向01 化石能源的利用
例1(2024·安徽)甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。
(1)装置甲可用于制取甲烷,还可以制取氧气,用该装置制取氧气的化学方程式为______。
(2)实验前,用图乙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是______(填字母序号)。
A. B. C.
(3)甲烷难溶于水,密度比空气的小,实验室收集甲烷的方法是______(写1种即可)。
(4)用装置丙验证甲烷的组成时,为保证安全,点燃前应先验纯。下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有______(填字母序号)。
A.火焰呈淡蓝色
B.干燥的烧杯壁出现水雾
C.倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊
【答案】(1) 2KClO32KCl+3O2↑
(2)AB (3)排水法或向下排空气法 (4)BC
【详解】(1)甲是固体加热型装置,且试管口没有棉花,可用于氣酸钾制取氧气,氯酸钾在二氧化锰催化及加热条件下,反应生成氣化钾和MnO2氧气,化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。
(2)检查装置气密性,先将导管放入水中,然后用手捂住试管,手使试管内气体温度升高,气压变大,如装置气密性良好,则气体从短管口逸出,会很快看到导管口有气泡冒出。随后松开手后,导管内会出现水柱且无明显变化,故选AB。
(3)甲烷难溶于水,则实验室可以使用排水法收集甲烷。密度比空气的小,则可以使用向下排空气法收集甲烷。
(4)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学反应前后元素的种类不变,二氧化碳中含有碳元素,水中含有氢元素,所以验证生成二氧化碳和水则可说明甲烷中含有碳、氢元素。水蒸气遇冷凝结为水滴,所以干燥的烧杯壁出现水雾可说明生成水,证明甲烷中有氢元素。倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊,说明生成二氧化碳,可证明甲烷中有碳元素。故选BC。
【变式1-1】(2024·安徽合肥三模)绿色发展是一种和谐性发展,推动绿色发展,是促进人与自然和谐共生不可或缺的决策。下列举措不符合这一要求的是
A.开发利用太阳能、风能等新能源替代化石燃料
B.大力开采矿物资源,加快经济发展
C.实行塑料制品回收再生、循环利用
D.绿色出行,尽量搭乘公共交通工具
【答案】B
【详解】A、开发利用太阳能、风能等新型能源,可以减少化石燃料的使用,改善环境质量,故A不符合题意;
B、大量开采金属矿物可以提高金属的产量,但会造成资源乏,不符合要求,故B符合题意;
C、塑料制品的回收再生、循环利用是减少白色污染,符合要求,故C不符合题意;
D、绿色出行,尽量搭乘公共交通工具,可以减少化石燃料的使用,改善环境质量,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-2】(2024·安徽六安模拟)习总书记要求全社会协同推进降碳、减污、扩绿,全方位开展生态文明建设。下列有关做法不当的是
A.大力发展水力发电
B.推广新能源汽车
C.强化煤炭清洁高效利用
D.激活烧烤市场,增加市民收入
【答案】D
【详解】A、大力发展水力发电,可以减少污染,保护环境,故A正确;
B、推广新能源汽车,有利于节约资源和保护环境,故B正确;
C、强化煤炭清洁高效利用,可以减少污染,保护环境,故C正确;
D、烧烤使用的燃料如木炭或焦炭会释放大量的煤烟、煤渣和煤灰,这些物质会对空气造成严重污染,故D错误。
故选D。
►考向02 化石能源的利用对环境的影响
例2(2022·安徽)化学与环境保护、人体健康息息相关。下列叙述错误的是
A.天然气是比较清洁的化石燃料 B.研发高效低毒农药有助于保障粮食安全
C.生活污水集中处理达标后排放 D.蒸煮能完全清除霉变食物中的有害物质
【答案】D
【详解】A. 天然气主要成分甲烷,完全燃烧生成二氧化碳和水,是比较清洁的化石燃料。正确。
B. 研发高效低毒农药可以减少水与土壤污染,防治病虫害,有助于保障粮食安全,正确。
C. 生活污水集中处理达标后排放有助于减少水体污染,保护环境,正确。
D. 霉变食物中的有害物质(如黄曲霉毒素),很多难以使用蒸煮等方法除去,错误。
故选:D。
【变式2-1】(2024·安徽)加快推动生态环境质量改善,建设美丽中国。下列有关说法错误的是
A.禁止使用化肥和农药,防止水体污染
B.推广新能源汽车,减少汽车尾气排放
C.发展废旧电池回收技术,促进资源循环利用
D.提升石油化工水平,实现绿色低碳转型
【答案】A
【详解】A、合理使用化肥和农药,防止水体污染。A错误;
B、推广新能源汽车,减少化石燃料使用,节约化石能源,减少汽车尾气排放。B正确;
C、发展废旧电池回收技术,减少污染,保护环境,节约资源,促进资源循环利用。C正确;
D、提升石油化工水平,充分利用二氧化碳,降低二氧化碳排放,实现绿色低碳转型。D正确。
综上所述:选择A。
【变式2-2】(2024·安徽芜湖一模)2024年3月5日,国务院总理李强在十四届全国人大二次会议政府工作报告中提出:“强化生态环境保护治理,加快发展方式绿色转型。深入推进美丽中国建设。持续打好蓝天、碧水、净土保卫战。”下列措施与此报告精神不符的是
A.开发和利用太阳能、氢能等新能源
B.垃圾分类回收处理,充分利用资源
C.农业上改漫灌为喷灌或滴灌,有利于保护水资源
D.大量使用农药化肥,增加粮食产量
【答案】D
【详解】A.开发和利用太阳能、氢能等新能源既能节约化石能源,又能减少污染物、二氧化碳等物质的排放,有利于环境保护,故选项与报告精神相符,不符合题意;
B.垃圾分类回收处理,充分利用资源,既有利于环境保护,又能节约资源,故选项与报告精神相符,不符合题意
C.农业上改漫灌为喷灌或滴灌,有利于保护水资源,故选项与报告精神相符,不符合题意;
D.作物需要的营养元素是有限的,施用较多的化肥,不但作物不能完全吸收,造成经济浪费,而且还会造成环境污染,化学农药严重污染水体、大气和土壤,因此,农业生产中大量使用化肥、农药,特别是含磷洗衣粉的使用造成水体的富营养化,是造成环境体污染的重要原因,故选项与报告精神不符,符合题意,故选D。
实验活动04 燃烧条件的探究
1.实验目的:
(1)加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理。
(2)学会控制变量方法在科学探究中的运用
2.实验用品:烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、火柴、酒精、小木块、煤块、蜡烛……
3.实验步骤:
(1)取大小和形状相似的干燥的小木块和小煤块,分别用坩埚钳夹住,同时放到酒精灯火焰上加热,观察现象。通过此实验,可以说明燃烧的条件之一是温度达到着火点。
(2)利用蜡烛和烧杯,设计一个简单的实验,说明燃烧的条件之一是需要有氧气参加。
常见的设计实验方案:点燃蜡烛,用大烧杯罩住,一段时间后蜡烛熄灭,说明燃烧需要有氧气参加。
4.其他利用常见物品设计的有关燃烧条件的实验
验证燃烧的条件:可燃物
验证燃烧的条件:温度达到着火点
验证燃烧的条件:有氧气
【易混易错】
燃烧条件的探究实验设计,需要控制变量。控制氧气、温度不变,通过不同可燃物的实验,说明燃烧需要温度达到着火点;控制温度、可燃物不变,通过有无氧气存在的实验,说明燃烧需要有氧气;控制氧气和温度(达到着火点)不变,通过可燃物和不能燃烧的物质,说明燃烧需要可燃物。
1、用如图所示装置进行“探究燃烧条件”的对比实验:a处通入氧气,管①中白磷未燃烧,b处通入氧气,管②中白磷燃烧。下列叙述错误的是
A.生料带起隔离作用
B.实验推知燃烧只需要氧气
C.实验推知白磷着火点(T)的范围:20℃<T≤80℃
D.利用该装置进行实验可减少污染
【答案】B
【详解】A、生料带起隔离作用,可以将管①、管②隔离开,说法正确;
B、通入氧气管①中,白磷未燃烧,管②中白磷燃烧,说明燃烧需要温度达到着火点;管②中白磷通入氧气前不燃烧,通入氧气后燃烧,说明燃烧需要氧气,说法错误;
C、实验推知白磷着火点(T)的范围:20℃<T≤80℃,说法正确;
D、白磷燃烧产生五氧化二磷,会污染空气,可以被该装置中氢氧化钠溶液吸收,则利用该装置进行实验可减少污染,说法正确。
故选:B。
2、化学学习小组同学想通过实验探究燃烧的条件。
(1)图甲是探究燃烧需要 。
(2)如图乙所示:在燃着的蜡烛上扣一个烧杯,过一会观察到蜡烛熄灭,可以得出燃烧的条件之一是 。
(3)将装有某气体的试管管口朝下插入热水中,使试管罩住白磷(如图丙所示),结果观察到了白磷在水中燃烧的“水火相容”奇观。则试管中所装气体可能是 。
【答案】(1)可燃物(或物质具有可燃性)
(2)燃烧需要充足的氧气
(3)氧气/O2/空气
【详解】(1)图甲中小石头不燃烧,小木块燃烧,探究燃烧需要可燃物,故填:可燃物(或物质具有可燃性)。
(2)如图乙所示:在燃着的蜡烛上扣一个烧杯,氧气消耗后,蜡烛便熄灭,可以得出燃烧的条件之一是:燃烧需要充足的氧气,故填:燃烧需要充足的氧气。
(3)如图丙所示,结果观察到了白磷在水中燃烧的“水火相容”奇观,则试管所装气体可能是氧气或空气,故答案为:氧气或O2或空气;
3、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”主要目的是使温度达到着火点
【答案】D
【解析】A、由题文可知,“白薯蔓”能够燃烧,是一种可燃物,选项正确;
B、“火折子”保存火种时不能完全密封,保持火折子与氧气接触,维持燃烧,选项正确;
D、由题文可知,火折子中含有硫磺,燃烧时生成二氧化硫,燃烧时会闻到刺激性气味,选项正确;
D、“吹气”主要目的是增多氧气,促进可燃物的燃烧,选项错误,故选D。
4、化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问题。
【生火有道】
(1)观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点40℃,红磷着火点240℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。
【现象与结论】
(2)①铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
②小红根据 现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
【评价与反思】
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为 。
②小明对小红的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为 。
【调控有术】
化学反应速率与多种因素有关,为探究影响过氧化氢分解速率的因素,小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。
实验序号
过氧化氢溶液的浓度
二氧化锰粉末的质量/g
温度/℃
10秒共收集到氧气的体积/mL
①
3%
0
10
几乎无
②
5%
0
20
几乎无
③
5%
0.5
20
14
④
10%
0.5
20
80
(4)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验序号是 ;对比实验③和实验④,可得出的结论是 ;上述实验无法探究出 因素对过氧化氢分解速率的影响(写一条即可)。
【应用有方】
(5)通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。
①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是 (写一条即可)。
【答案】(1)可燃物
(2) 温度达到可燃物的着火点 铜片上的白磷燃烧,而热水中的白磷不燃烧
(3) 环保 可燃物与足够浓度的氧气接触
(4) ②③ 相同条件下,过氧化氢溶液浓度越大,反应速率越快 催化剂的种类
(5)调大 用锅盖盖灭
【详解】(1)小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是可燃物,天然气、木材具有可燃性,而水和石头不具有可燃性。
(2)①白磷和红磷都属于可燃物,且都与氧气接触,铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
②铜片上的白磷和水中的白磷属于同一种物质,且着火点相同,小红根据铜片上的白磷燃烧,而热水中的白磷不燃烧现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,白磷燃烧有大量白烟生成,污染环境,图2所示装置是在密闭环境中进行实验,不会污染环境,装置的优点为环保。
②由图3和图4可知:白磷燃烧消耗试管中的氧气,氧气的含量逐渐减少,当氧气浓度小于10%时,白磷不在燃烧,结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为可燃物与足够浓度的氧气接触。
(4)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,变量是有无催化剂,过氧化氢溶液的浓度,反应时的温度必须相同,应选择的实验序号是②③;比实验③和实验④,催化剂粉末质量相同,反应时温度相同,只有过氧化氢溶液的浓度不同,浓度越大,相同时间内收集氧气的体积越大,可得出的结论是相同条件下,过氧化氢溶液浓度越大,反应速率越快;上述实验无法探究出催化剂的种类因素对过氧化氢分解速率的影响。
(5)①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,说明氧气不充足,燃烧不充分,这时需要调大灶具进风口,使燃烧更充分。
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是用锅盖盖灭,对应灭火的原理是隔绝空气。
跨学科实践06 调查家用燃料的变迁与合理使用
随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,家用燃料的变迁改变着人们的生活。某校化学兴趣小组带着极大的兴趣对家用燃料的变迁、合理使用燃料及对未来燃料的展望展开了项目式学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了以下几个阶段:
木材 → 煤 → 煤气(主要成分为CO、H2) → 天然气
【分析交流】
(1)从是否可再生的角度分析,煤属于 能源。
(2)为了及时发现煤气泄漏,常在煤气中加人少具有特殊气味的乙硫醇。从微观角度分析,煤气泄漏时能闻到特殊气味的原因: 。
(3)天然气的主要成分充分燃烧的化学方程式为 。
【查阅资料】常用燃料汇总:
燃料
调控
组成及主要成分
热值
木材
需要频繁地添加木材
碳、氢、氧等元素
约1.2×107J/kg
煤
需提前点燃,过程复杂
碳、氢、硫、氮等元素
约2.9×107J/kg
煤气
随用随开
一氧化碳和氢气
约1.7×107J/m3
天然气
随用随开
甲烷
约8.4×107J/m3
【交流讨论】(4)试推测家用煤气或天然气代替煤的原因: (写出2点即可),煤气和天然气的安全使用注意事项有 (写出1个即可)。
任务二:了解如何合理使用燃料
(5)柴火灶的内部结构如图所示。
①从燃烧条件分析,木柴属于 。
②柴火灶中通风口的作用使 。
③下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是 (填字母序号)。
a.排走烟气,改善燃烧条件
b.若排烟口中出现浓黑烟,则说明燃烧不充分
c.烟囱建高九可以消除污染
(6)20世纪80年代前后,居民家中主要采用蜂窝煤做燃料,将煤块制成蜂窝煤的目的是 。
(7)日常生活中,有时做饭时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色物质,此时需要进行的调整
是 (填字母序号)
A.调大进风(空气)口 B.调小进风(空气)口
C.调大进风(燃气)口 D.调小进风(燃气)口
任务三:对未来燃料的展望
当前我国氢能按照如图规划发展:
(8)氢气是理想的清洁燃料,写出氢气燃烧的化学方程式: ;目前,氢能未能广泛应用的原因是 。
(9)利用反应:C(红热)+H2O(蒸汽)CO+H2 ,制得的氢气属于 (填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
【答案】(1)不可再生 (2)分子在不断运动 (3)CH4+2O2CO2+2H2O
(4)煤气或天然气燃烧易调控;煤会产生污染性气体;煤气或天然气更容易与氧气接触充分燃烧等
注意通风(或定期检查管道,合理即可)
(5) 可燃物 提供充足的氧气 ab (6)增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分。
(7) AD (8) 2H2+O22H2O 氢气大量制取和储运成本较高 (9)灰氢
【详解】(1)煤属于化石燃料,形成需要上百万年,所以属于不可再生能源。
(2)能闻到加入煤气中的乙硫醇的气味,是分子不断运动的结果,故填分子在不断运动。
(3)天然气主要成分是CH4,充分燃烧与O2反应生成CO2和H2O,故反应方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O。
(4)从表格可以看出煤气和天然气可以隋开随用,比煤更容易调控;煤气和天然气充分燃烧的产物都是二氧化碳和水,而煤中含有硫和氮元素,燃烧时会产生SO2等污染性气体;煤气和天然气时气态,更容易与氧气接触,充分燃烧,而煤是固体,燃烧时需要考虑增大与氧气的接触面积,使煤充分燃烧。故可填“煤气或天然气燃烧易调控;煤会产生污染性气体;煤气或天然气更容易与氧气接触充分燃烧等”。煤气和天然气是可燃性气体,储存和使用时要防治泄露和保持室内通风,故可填“注意通风或定期检查管道”
(5)燃烧的条件包括:可燃物、氧气(空气)、温度达到着火点,①因此木柴属于可燃物;②柴火灶中通风口的作用是为燃烧提供充足的氧气;③柴火灶中木柴燃烧会产生二氧化碳、水、烟尘等,所以需要排走,改善燃烧的条件,a正确;排烟口出现的黑烟是木材燃烧不充分产生的碳粒,b正确;烟囱排出的是木材燃烧的产物,建高烟囱只能将产物排入高空,不能改变燃烧的产物,所以不能消除污染,C错误,故ab正确。
(6)煤是固体燃料,燃烧时需要增大与氧气的接触面积,使煤燃烧更充分,故填增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分。
(7)燃气燃烧火焰呈黄色或者橙色,锅底出现黑色物质,是燃料燃烧不充分的现象,所以从燃料和氧气的角度分析,可以调小燃气进风口或调大空气进风口,故AD正确。
(8)氢气燃烧与氧气反应生成水,故方程式为:2H2+O22H2O。目前氢气的制取主要是利用水通电分解产生,大量制取需要消耗大量的电能,并且氢气是可燃性气体,所以储存和运输成本都较高,故填:氢气大量制取和储运成本较高。
(9)反应利用高温下碳和水蒸气的反应是煤炭气化制得的,所以属于灰氢。
1、为探究燃烧的条件,向粘有蜡烛的烧杯中加入水并点燃蜡烛,装置如图。蜡烛燃烧至水面处时熄灭,其主要原因是
A.蜡烛与氧气隔绝 B.蜡烛的着火点降低
C.蜡烛没有可燃性 D.燃烧产生二氧化碳
【答案】A
【详解】可燃物燃烧的条件:温度达到可燃物的着火点、与氧气接触,蜡烛燃烧至水面处时熄灭,其主要原因是水使蜡烛与氧气隔绝,故选:A。
2、下列标志表示“禁止烟火”的是
A.B. C. D.
【答案】B
【详解】A、该标志是腐蚀品标志,不符合题意;
B、该标志是禁止烟火标志,符合题意;
C、该标志是爆炸品标志,不符合题意;
D、该标志是禁止放易燃物标志,不符合题意。
故选B。
3、火的使用推动人类文明的进步。下列有关燃烧与灭火的说法或措施正确的是( )
A.可燃物接触氧气即可发生燃烧
B.将木材架空可以降低其着火点
C.电线短路起火,可用冷水浇灭
D.炒菜油锅着火,可用锅盖盖灭
【答案】D
【解析】A、可燃物燃烧除了要接触氧气,温度也要达到可燃物的着火点,故A错误;
B、将将木材架空可以增大可燃物与氧气的接触面积,使燃烧更充分,故B错误;
C、电线短路起火应该先切断电源,且不能用冷水浇灭,不然会引发触电,故C错误;
D、炒菜油锅着火,可用锅盖盖灭,可以隔绝氧气,达到灭火目的,故D正确。
故选D。
4、为探究燃烧的条件,利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验.已知白磷的着火点是,红磷的着火点是,氯化钠不是可燃物.下列说法错误的是( )
A.当温度为时,只有①处白磷燃烧
B.为控制变量,①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C.当温度为时,②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧,说明燃烧需要氧气
D.当温度升至时,④处氯化钠可能燃烧
【答案】D
【解析】A、当温度为60℃时,温度只达到了白磷的着火点,氯化钠不属于可燃物,故只有①处白磷燃烧,该选项说法正确;
B、根据控制变量的原则,该实验只有“物质种类”一个变量,故①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等,该选项说法正确;
C、当温度为260℃时,温度达到了红磷的着火点,②处红磷接触了氧气,该处红磷燃烧,③处红磷被细沙覆盖,隔绝了氧气,该处红磷不能燃烧,说明燃烧需要氧气,该选项说法正确;
D、氯化钠不属于可燃物,故当温度升至500℃时,④处氯化钠不可能燃烧,该选项说法不正确;
故选D。
5、在探究甲烷的元素组成时,做了如下图的两个实验。下列说法错误的是( )
A.燃烧时火焰呈(淡)蓝色
B.左侧烧杯内壁有小液滴产生
C.右侧烧杯内壁石灰水变浑浊
D.可得出甲烷含有氧元素
【答案】D
【解析】A、甲烷燃烧时火焰呈(淡)蓝色,故A说法正确;
B、甲烷燃烧生成水,则左侧干冷烧杯内壁有小液滴产生,故B说法正确;
C、甲烷燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则右侧烧杯内壁石灰水变浑浊,故C说法正确;
D、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物氧气中含有氧元素,则可得出甲烷中一含有碳元素和氢元素,无法确定是否含有氧元素,故D说法错误;
故选:D。
1.花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,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
【详解】A、风箱拉动过程中提供了充足的氧气,而氧气并不是可燃物,故选项说法不正确;
B、风箱拉动过程中提供了充足的氧气,有利于煤充分燃烧,故选项说法正确;
C、着火点是物质的固有属性,一般不会改变,故选项说法不正确;
D、氧气能支持燃烧,说明氧气具有助燃性,不具有可燃性,故选项说法不正确。
故选B。
2、为保护他人和自己的生命财产安全,运输危险化学品火药、汽油、浓硫酸等的车辆,必须使用重要的警示标志,其中在运输火药的车辆上应该张贴的是( )
A.腐蚀品 B.爆炸品
C.易燃液体 D.自燃物品
【答案】B
【解析】A、图示为腐蚀品标志,火药属于易燃易爆品,因张贴爆炸品标志,不符合题意;
B、图示为爆炸品标志,火药属于易燃易爆品,因张贴爆炸品标志,符合题意;
C、图示为易燃液体标志,火药属于易燃易爆品,因张贴爆炸品标志,不符合题意;
D、图示为自燃物品标志,火药属于易燃易爆品,因张贴爆炸品标志,不符合题意;
故选:B。
3、某兴趣小组做可燃物燃烧条件的探究实验:①在有空气的试管内放入白磷,关闭弹簧夹,白磷不燃烧(如图I);②将图I装置放到热水中形成图Ⅱ装置,白磷剧烈燃烧,气球胀大。
(1)白磷燃烧的化学方程式为_____。
(2)②中白磷剧烈燃烧时,试管内气体压强_____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)对比实验①②,说明可燃物燃烧需要的条件之一是_____。
(4)图Ⅱ实验后试管内还有白磷残留,打开弹簧夹通入空气,白磷复燃,说明可燃物燃烧需要的另一条件是_____。
【答案】
(1) 4P+5O22P2O5
(2)增大
(3)温度达到可燃物的着火点
(4)与氧气(或空气)接触
【解析】(1)白磷与氧气点燃生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5;
(2)②中白磷剧烈燃烧时,放出大量的热,试管内气体压强增大;
(3)①在有空气的试管内放入白磷,关闭弹簧夹,白磷不燃烧(如图I);②将图I装置放到热水中形成图Ⅱ装置,白磷剧烈燃烧,气球胀大,对比实验①②,说明可燃物燃烧需要的条件之一是温度达到可燃物的着火点;
(4)图Ⅱ实验后试管内还有白磷残留,打开弹簧夹通入空气,白磷复燃,说明可燃物燃烧需要的另一条件是与氧气(或空气)接触。
4、2024年全国安全生产月的主题是“人人讲安全、个个会应急——畅通生命通道”。下列相关说法不正确的是( )
A.加油站、面粉厂应严禁烟火
B.浓硫酸溅上皮肤后立即用食醋冲洗
C.霉变花生洗净和煮熟后仍不宜食用
D.天然气泄漏时先开窗通风后,再开灯检查
【答案】B
【解析】A、加油站有汽油挥发的可燃性气体,面粉厂有面粉这样的可燃性粉尘,遇明火有爆炸可能,加油站、面粉厂应严禁烟火,正确;
B、浓硫酸溅到皮肤上,先用大量水冲洗,在涂3%~5%碳酸氢钠溶液,错误;
C、霉变的花生含有黄曲霉毒素,煮熟后仍有会使人中毒,不能食用,正确;
D、天然气泄漏先关闭阀门,开窗通风降低天然气的浓度,脱离爆炸极限,再开灯检查,正确。
故选:B。
5、氢能具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如),从而进行氢的储存,该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构,可用作储氢材料,这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气()制氢的突破,在条件下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源,原因是 。
【答案】(1)导电性(或良好的导电性) 负 (2)分子之间的间隔
(3)化学变化 (4)吸附 (5) (6)产物无污染
【解析】(1)金属具有良好导电性,电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的导电性;
电解水过程中,与电源正极相连的电极上产生氧气,与电源负极相连的电极上产生氢气。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释此过程主要发生改变的是分子之间的间隔,压强增大,分子之间间隔变小。
(3)氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH3),从而进行氢的储存,有新物质生成,该过程属于化学变化。
(4)活性炭具有很多的微孔结构,具有良好吸附性,可用作储氢材料,这是利用活性炭的吸附性。
(5)天然气的主要成分是甲烷,甲烷和水蒸气在400℃条件下反应生成氢气和二氧化碳,该反应化学方程式:。
(6)氢气和氧气在点燃条件下反应生成水,氢气是理想的清洁能源,原因是产物是水,不会污染环境。
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第七单元 能源的合理利用与开发(2~4分)
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03知识建构·考法探究
考点一 燃料的燃烧
考点突破
题型精研
►考向01 燃烧的条件
►考向02 燃料燃烧的调控
考点二 化石能源的合理利用
考点突破
题型精研
►考向01 化石能源的利用
►考向02 化石能源的利用对环境的影响
实验活动04 燃烧条件的探究
跨学科实践06 调查家用燃料的变迁与合理使用
04分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求
课标要求
考查频次
命题预测
燃料的
燃烧
· 通过实验探究燃烧的条件,理解燃烧的原理及其在生活中的应用;能运用变量控制思想设计燃烧条件的实验探究方案。
· 理解灭火的原理及其在生活中的应用。初步体会调控化学反应的重要意义,结合实例认识合理利用、调控化学反应的重要性。
· 了解各种燃烧和爆炸现象,了解易燃易爆物的生产、运输、使用和储存中的防燃防爆措施。
· 认识物质变化过程中伴随着能量的变化
· 5年3考
常见的考向有:燃烧的条件、燃烧条件的探究、灭火的原理、燃料的充分燃烧、易燃物易爆物的安全知识等。燃烧的条件考查一般以选择、填空或实验探究的形式进行,可直接考查,也常结合生活生产实际中常出现的各种形式的燃烧情境,如火炬、酒精灯、燃气灶、柴火灶燃烧等;燃料燃烧的调控考查一般从灭火的原理、燃料的充分燃烧、易燃物易爆物的安全知识三个方面进行。灭火的原理可单独在选择题中考查,也可结合其他知识点在填空题中考查;燃料的充分燃烧和易燃易爆物的安全知识一般是穿插在填空题中考查。考查形式可结合各种燃烧和爆炸现象及灭火方法,家庭用电、用气及不同材料燃烧引起的火灾与施救,面粉厂、煤粉厂、加油站、矿井等的防燃防爆措施等。化学反应中的能量变化一般是穿插在选择题、填空题等题型中考查。
化石能源的合理利用与开发
· 主动践行节约资源、环境友好的生活方式,树立人与自然和谐共生的自然观和绿色发展观。
· 知道资源开发、能源利用可能会对环境产生影响,树立环保意识。
· 仅2023年未考
考点一 燃料的燃烧
1、燃烧的定义
(1)燃烧:通常情况下,可燃物与____发生的一种________的____的____反应。
(2)注意:发光放热的反应不一定是燃烧,如灯泡发光
(3)着火点:可燃物燃烧________________叫着火点。着火点是________,一般________。
2、燃烧的条件
燃烧的
条件
有________;
三者缺一不可
跟____接触
达到燃烧所需的________(即着火点)
3、 燃烧条件的探究
实验
(或事实)
有的物质可以燃烧,如红磷、酒精;有的物质不能燃烧,如水、大理石;
对比
铜片上的____和____对比
________和________对比
热水中的白磷
________与________对比
实验现象
________________
____________
____________________
结论
________是燃烧的条件之一
燃烧需要温度达到可燃物的着火点
燃烧需要与氧气接触
燃烧需要与氧气接触
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件:
①________; ②____________________________; ③____________________。
实验分析
铜片的作用
导热、放置药品;
热水的作用
①____________________ ②________________________________
4、燃料的充分燃烧
影响燃烧剧烈程度的因素
①__________________
②__________________
③__________________
燃料燃烧不充分的缺点
产生黑烟,生成CO等。使燃料____________,________,且____________
使燃料充分燃烧的条件
①要有________________________;
②燃料与空气要有________________________。
生活应用
①烧柴火时,不停的向炉膛扇风,增大____________;篝火晚会,架空木材,增大____________________面积,燃烧更旺。
②天然气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现,氧气不足,燃烧不充分,此时应该将炉具的进风口“________”,________空气的进气量。
5、灭火的原理
(1)灭火的原理:破坏燃烧必须具备的条件;
(2)灭火的方法:
①____________;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____________;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________________________;如油锅着火,放青菜;水灭火;吹灭蜡烛等;
(3)应用:
釜底抽薪——清除可燃物
杯水车薪——水太少了,不能使温度降至可燃物着火点以下
(4)简易灭火器的原理
①利用饱和碳酸钠溶液与浓盐酸反应,瞬间产生大量的
二氧化碳使装置中的压强增大,喷出混有二氧化碳的液体,
有____和____________的作用。
②反应的化学方程式:____________________________
(5)常见灭火器
灭火器
灭火原理
适用范围
干粉灭火器
隔绝空气
扑灭一般的失火外,还可以________________等燃烧引起的失火
(电器着火,先断电再灭火)
二氧化碳灭火器
降温;隔绝空气
扑灭________________________________等物的失火
(________________________________________________________)
水基型灭火器
隔绝空气
扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火
6、易燃物易爆物安全知识
(1)爆炸的概念:可燃物在____的空间内____地燃烧,在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
(2)爆炸极限:可燃性气体或粉尘等在空气中达到一定含量时,遇到明火会发生爆炸。
(3)可燃性气体或粉尘与空气或氧气混合,遇到____可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要____,以防止发生爆炸。
(4)常见的可燃性气体有:____________________________________________________________;
常见的可燃性粉尘有:________________________________________________________________等
(5)防爆注意事项
a.____________________________________内有“严禁烟火”的字样或消防安全标志。
b.在生产、运输、使用、储存易燃物、易爆物时,必须____________________________________,绝不允许____________。
c.部分消防安全标志
7、化学反应中的能量变化
(1)________中,物质在发生变化时还____________,通常表现为____的变化,即____________现象。还可以转化为其他形式的能量,如电能。
(2)人类生活对能量的利用
利用燃烧产生的能量
利用爆炸产生的能量
做饭、取暖、发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭等
开矿采煤、开山炸石、定向爆炸、拆除危旧建筑等
【易混易错】
(1)①不是所有的燃烧都有氧气参加,如金属钠在氯气中可以燃烧,镁带能在CO2中燃烧。
②着火点:是物体燃烧所需的最低温度,它是物体的固有性质,一般不随外界条件发生改变,对于某种物体来说,只能降低(环境)温度,不能降低着火点。
(2)有发光、放热现象的变化不一定是燃烧,如灯泡通电发光、放热不是燃烧。
(3)可燃物与氧气反应时都会发生燃烧,不一定会发生燃烧,如铝在常温下便可与氧气反应产生氧化铝,燃烧是一种剧烈的氧化反应,并放出热量,不一定有火焰产生。
(4)煤气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。(不能用火种照明;不用用电设备,如不在室内拨打电话、不能开电灯、不能开排气扇等),若燃气管道泄漏,不能用燃着的蜡烛检査,可用涂肥皂水的方法去检查或用仪器检查。
(5)爆炸的条件是:可燃性气体与助燃性气体充分混合,且有明火。几种可燃性气体混合,遇明火不会发生爆炸,而是安静的燃烧。只有可燃性气体与空气或氧气混合后,遇明火才会发生爆炸。
►考向01 燃烧的条件
例1(2023·安徽)某同学用右图装置探究磷燃烧的条件,下列有关说法错误的是
A.实验室可通过加热制取
B.通入后,白磷燃烧,说用物质燃烧的条件只需要
C.通入后,红磷不燃烧,白磷燃烧,说明白磷着火点比红磷低
D.实验室中少量白磷可以保存在冷水中
【变式1-1】(2023·安徽明光二模)某同学用如图所示的实验来验证可燃物燃烧的条件。下列说法中正确的是
A.步骤I中热水的作用只是提供热量
B.步骤Ⅱ中的实验现象是白磷燃烧产生大量烟雾,红磷不燃烧
C.该实验可说明可燃物燃烧需要氧气且温红磷度要达到其着火点
D.玻璃管中的氧气不可以换成空气
【变式1-2】(2024·安徽六安二模)依据如图进行实验(夹持仪器略去)。实验过程:①通入O2,白磷不燃烧;②停止通O2,点燃酒精灯加热蒸馏水至沸腾,白磷不燃烧;③熄灭酒精灯,立即通入O2,白磷燃烧,气球胀大。下列说法正确的是
A.白磷燃烧的化学方程式为
B.③中白磷燃烧时,容器内气体压强小于大气压强
C.对比①③中现象可以说明可燃物燃烧需要氧气
D.气球可以缓冲装置气压变化的
►考向02 燃料燃烧的调控
例2(2024·安徽亳州一模)如图为模拟可燃粉尘爆炸装置,先在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,然后用气囊向装置中快速鼓入大量空气,使面粉充满罐体,可观察到爆炸现象(人与该装置保持安全距离),下列说法不正确的是
A.燃着的蜡烛引燃爆炸,提示这类场所应使用防爆灯具
B.燃着的蜡烛引燃爆炸,说明面粉厂要严禁烟火
C.实验时用塑料盖盖住金属罐,说明这类场所要保持密闭
D.鼓气后发生爆炸,说明这类场所要注意减少可燃物粉尘的浓度
【变式2-1】(2024·安徽宣城三模)安徽省境内淮河南北,煤的蕴藏量很丰富。下图是煤的综合利用图。
(1)煤属于___________(填“不可再生”或“可再生”)能源。
(2)“煤炭开采”需要注意矿内通风,原因是___________。
(3)“焦化”后的成分中含有“焦炭”,在炼铁中,加入焦炭的作用是提供反应需要的热量和产生一氧化碳,写出后者发生反应的化学方程式___________,该反应属于___________(填化学反应基本类型)。
(4)煤做燃料以及“气化”过程中,产生二氧化碳和二氧化硫。会减少这些气体带来对环境的影响,我们可以采取的措施有___________(一种合理方法即可)。
【变式2-2】(2024·安徽滁州二模)灭火器是生活中必不可少的消防设施,兴趣小组同学以泡沫灭火器为主题开展如下探究。
【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解;碳酸氢盐能溶于水。
【教材实验再现】小组同学利用实验室现有药品:碳酸钠溶液和浓盐酸进行如图1所示实验,使用灭火器时,将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠溶液反应后,喷出含有CO2的泡沫。
(1)Ⅰ中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(2)Ⅱ中当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到_______________的作用,即可灭火。
【实验探究】小组同学经查阅资料梳理出泡沫灭火器可用的原料方案:
方案
原料(试剂)
理论依据
1
碳酸钙固体和稀盐酸
生成CO2,蒸发吸热,有H2O生成
2
碳酸钠溶液和浓盐酸
较快速产生CO2
3
浓碳酸氢钠溶液和浓盐酸
快速、大量产生CO2
(3)从灭火效率考虑,方案1不可行,分析其原因___________________________。
(4)小组同学利用图1装置对方案3进行灭火实验,对灭火现场地面残液的成分进行了探究。
大家认为残液中除了含有氯化钠,还可能含有碳酸钠、碳酸氢钠、盐酸中的一种或几种。
①取少许残液于试管中,滴加适量的稀盐酸,观察到有气泡产生,说明残液中没有盐酸。
②另取少许残液于试管中,滴加足量的氯化钡溶液,观察到的现象为___________,静置,向上层清液中滴加稀盐酸,有气泡产生,得出结论:残液中含有碳酸钠和碳酸氢钠。
【反思交流】
(5)残液中含有碳酸钠的原因可能是____________________________________。
【拓展探究】为探究碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应产生气体的速率,小组同学用数字化技术测量密闭容器中等体积的溶质质量分数为2%的碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液分别与等浓度、等体积足量的稀盐酸反应,记录实验过程中CO2的体积分数随时间变化如图2所示。
(6)通过计算分析,碳酸钠与稀盐酸反应对应的是曲线________(填“甲”或“乙”)。
(7)实验中要获得可靠的数据,必须要控制的条件是____________________________。
(8)比较碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应产生气体的速率时,除比较相同条件下,产生CO2的体积分数外,还可以通过比较______________________________。
考点二 化石能源的合理的利用
1、能源的分类
(1)不可再生的化石能源
煤
①俗称:________
②组成:是________,主要含有____元素,还会有少量的____________等元素以及无机矿物质。
③综合利用
石
油
①俗称:________
②组成:是混合物,是________,主要含有________________,组成的物质种类有多种。
③炼制
煤的____________,石油的____________________。
天
然
气
①组成:主要是碳和氢组成的________________,其中最主要的是甲烷(CH4)。
②俗称或主要成分:________________的主要成分。
③甲烷的物理性质:常温下,甲烷是____、无味、________的气体。
④甲烷的化学性质:甲烷是________,燃烧时产生________,放出热量。
完全燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O。
2、清洁能源
常见清洁能源:通过化学变化产生的能源,如乙醇和氢气。
名称
制取途径
产生能量的反应
优点
氢气
①Zn+H2SO4===____+H2↑
②2H2O2H2↑+O2↑
2H2+O22H2O
原料________,燃烧产生的________,生成物是水,________,是清洁的燃料
乙醇(俗称
酒精)
粮食或薯类____
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
____________,污染少
2、化石能源的使用对环境的影响
(1)汽车燃料燃烧产生的主要污染物:
________、未燃烧的碳氢化合物、________、含铅化合物和________等。
(2)煤燃烧产生的污染物:
________、________、________及________等。
(3)化石燃料燃烧造成空气污染的原因:
①燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如SO2等。
②燃料燃烧不充分,产生CO等。
③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
(4)化石能源使用引起的三大环境问题
①酸雨:燃料中的一些杂质如________等燃烧时,产生空气污染物如SO2、NO2等物质,发生化学变化后形成.
②温室效应:成因:________、________、________及________物质引起全球气温上升的现象。
危害:
Ⅰ.________将可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;
Ⅱ.使____________,造成农业减产;
Ⅲ.________、洪水等灾害性和极端气候事件发生的频率和强度增加;
Ⅳ.________________,改变生物多样性等。
③臭氧层空洞:____________等引起____________,使紫外光线危害人类和动植物。
►考向01 化石能源的利用
例1(2024·安徽)甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。
(1)装置甲可用于制取甲烷,还可以制取氧气,用该装置制取氧气的化学方程式为______。
(2)实验前,用图乙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是______(填字母序号)。
A. B. C.
(3)甲烷难溶于水,密度比空气的小,实验室收集甲烷的方法是______(写1种即可)。
(4)用装置丙验证甲烷的组成时,为保证安全,点燃前应先验纯。下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有______(填字母序号)。
A.火焰呈淡蓝色
B.干燥的烧杯壁出现水雾
C.倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊
【变式1-1】(2024·安徽合肥三模)绿色发展是一种和谐性发展,推动绿色发展,是促进人与自然和谐共生不可或缺的决策。下列举措不符合这一要求的是
A.开发利用太阳能、风能等新能源替代化石燃料
B.大力开采矿物资源,加快经济发展
C.实行塑料制品回收再生、循环利用
D.绿色出行,尽量搭乘公共交通工具
【答案】B
【详解】A、开发利用太阳能、风能等新型能源,可以减少化石燃料的使用,改善环境质量,故A不符合题意;
B、大量开采金属矿物可以提高金属的产量,但会造成资源乏,不符合要求,故B符合题意;
C、塑料制品的回收再生、循环利用是减少白色污染,符合要求,故C不符合题意;
D、绿色出行,尽量搭乘公共交通工具,可以减少化石燃料的使用,改善环境质量,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-2】(2024·安徽六安模拟)习总书记要求全社会协同推进降碳、减污、扩绿,全方位开展生态文明建设。下列有关做法不当的是
A.大力发展水力发电
B.推广新能源汽车
C.强化煤炭清洁高效利用
D.激活烧烤市场,增加市民收入
►考向02 化石能源的利用对环境的影响
例2(2022·安徽)化学与环境保护、人体健康息息相关。下列叙述错误的是
A.天然气是比较清洁的化石燃料 B.研发高效低毒农药有助于保障粮食安全
C.生活污水集中处理达标后排放 D.蒸煮能完全清除霉变食物中的有害物质
【变式2-1】(2024·安徽)加快推动生态环境质量改善,建设美丽中国。下列有关说法错误的是
A.禁止使用化肥和农药,防止水体污染
B.推广新能源汽车,减少汽车尾气排放
C.发展废旧电池回收技术,促进资源循环利用
D.提升石油化工水平,实现绿色低碳转型
【变式2-2】(2024·安徽芜湖一模)2024年3月5日,国务院总理李强在十四届全国人大二次会议政府工作报告中提出:“强化生态环境保护治理,加快发展方式绿色转型。深入推进美丽中国建设。持续打好蓝天、碧水、净土保卫战。”下列措施与此报告精神不符的是
A.开发和利用太阳能、氢能等新能源
B.垃圾分类回收处理,充分利用资源
C.农业上改漫灌为喷灌或滴灌,有利于保护水资源
D.大量使用农药化肥,增加粮食产量
实验活动04 燃烧条件的探究
1.实验目的:
(1)加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理。
(2)学会控制变量方法在科学探究中的运用
2.实验用品:烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、火柴、酒精、小木块、煤块、蜡烛……
3.实验步骤:
(1)取大小和形状相似的干燥的________和________,分别用坩埚钳夹住,同时放到酒精灯火焰上加热,观察现象。通过此实验,可以说明燃烧的条件之一是________________。
(2)利用蜡烛和烧杯,设计一个简单的实验,说明燃烧的条件之一是需要有氧气参加。
常见的设计实验方案:____________________________________________,说明________________________。
4.其他利用常见物品设计的有关燃烧条件的实验
验证燃烧的条件:________
验证燃烧的条件:___________
验证燃烧的条件:____
【易混易错】
燃烧条件的探究实验设计,需要控制变量。控制氧气、温度不变,通过不同可燃物的实验,说明燃烧需要温度达到着火点;控制温度、可燃物不变,通过有无氧气存在的实验,说明燃烧需要有氧气;控制氧气和温度(达到着火点)不变,通过可燃物和不能燃烧的物质,说明燃烧需要可燃物。
1、用如图所示装置进行“探究燃烧条件”的对比实验:a处通入氧气,管①中白磷未燃烧,b处通入氧气,管②中白磷燃烧。下列叙述错误的是
A.生料带起隔离作用
B.实验推知燃烧只需要氧气
C.实验推知白磷着火点(T)的范围:20℃<T≤80℃
D.利用该装置进行实验可减少污染
2、化学学习小组同学想通过实验探究燃烧的条件。
(1)图甲是探究燃烧需要 。
(2)如图乙所示:在燃着的蜡烛上扣一个烧杯,过一会观察到蜡烛熄灭,可以得出燃烧的条件之一是 。
(3)将装有某气体的试管管口朝下插入热水中,使试管罩住白磷(如图丙所示),结果观察到了白磷在水中燃烧的“水火相容”奇观。则试管中所装气体可能是 。
3、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”主要目的是使温度达到着火点
4、化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问题。
【生火有道】
(1)观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1所示实验。
已知:白磷着火点40℃,红磷着火点240℃。磷燃烧时产生污染空气的五氧化二磷白烟。
【现象与结论】
(2)①铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
②小红根据 现象,得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
【评价与反思】
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。图2装置的优点为 。
②小明对小红的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接触”应准确地表述为 。
【调控有术】
化学反应速率与多种因素有关,为探究影响过氧化氢分解速率的因素,小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。
实验序号
过氧化氢溶液的浓度
二氧化锰粉末的质量/g
温度/℃
10秒共收集到氧气的体积/mL
①
3%
0
10
几乎无
②
5%
0
20
几乎无
③
5%
0.5
20
14
④
10%
0.5
20
80
(4)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验序号是 ;对比实验③和实验④,可得出的结论是 ;上述实验无法探究出 因素对过氧化氢分解速率的影响(写一条即可)。
【应用有方】
(5)通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。
①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是 (写一条即可)。
跨学科实践06 调查家用燃料的变迁与合理使用
随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,家用燃料的变迁改变着人们的生活。某校化学兴趣小组带着极大的兴趣对家用燃料的变迁、合理使用燃料及对未来燃料的展望展开了项目式学习。
任务一:调查家用燃料的变迁
【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了以下几个阶段:
木材 → 煤 → 煤气(主要成分为CO、H2) → 天然气
【分析交流】
(1)从是否可再生的角度分析,煤属于 能源。
(2)为了及时发现煤气泄漏,常在煤气中加人少具有特殊气味的乙硫醇。从微观角度分析,煤气泄漏时能闻到特殊气味的原因: 。
(3)天然气的主要成分充分燃烧的化学方程式为 。
【查阅资料】常用燃料汇总:
燃料
调控
组成及主要成分
热值
木材
需要频繁地添加木材
碳、氢、氧等元素
约1.2×107J/kg
煤
需提前点燃,过程复杂
碳、氢、硫、氮等元素
约2.9×107J/kg
煤气
随用随开
一氧化碳和氢气
约1.7×107J/m3
天然气
随用随开
甲烷
约8.4×107J/m3
【交流讨论】(4)试推测家用煤气或天然气代替煤的原因: (写出2点即可),煤气和天然气的安全使用注意事项有 (写出1个即可)。
任务二:了解如何合理使用燃料
(5)柴火灶的内部结构如图所示。
①从燃烧条件分析,木柴属于 。
②柴火灶中通风口的作用使 。
③下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是 (填字母序号)。
a.排走烟气,改善燃烧条件
b.若排烟口中出现浓黑烟,则说明燃烧不充分
c.烟囱建高九可以消除污染
(6)20世纪80年代前后,居民家中主要采用蜂窝煤做燃料,将煤块制成蜂窝煤的目的是 。
(7)日常生活中,有时做饭时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色物质,此时需要进行的调整
是 (填字母序号)
A.调大进风(空气)口 B.调小进风(空气)口
C.调大进风(燃气)口 D.调小进风(燃气)口
任务三:对未来燃料的展望
当前我国氢能按照如图规划发展:
(8)氢气是理想的清洁燃料,写出氢气燃烧的化学方程式: ;目前,氢能未能广泛应用的原因是 。
(9)利用反应:C(红热)+H2O(蒸汽)CO+H2 ,制得的氢气属于 (填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。
1、为探究燃烧的条件,向粘有蜡烛的烧杯中加入水并点燃蜡烛,装置如图。蜡烛燃烧至水面处时熄灭,其主要原因是
A.蜡烛与氧气隔绝 B.蜡烛的着火点降低
C.蜡烛没有可燃性 D.燃烧产生二氧化碳
2、下列标志表示“禁止烟火”的是
A.B. C. D.
3、火的使用推动人类文明的进步。下列有关燃烧与灭火的说法或措施正确的是( )
A.可燃物接触氧气即可发生燃烧
B.将木材架空可以降低其着火点
C.电线短路起火,可用冷水浇灭
D.炒菜油锅着火,可用锅盖盖灭
4、为探究燃烧的条件,利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验.已知白磷的着火点是,红磷的着火点是,氯化钠不是可燃物.下列说法错误的是( )
A.当温度为时,只有①处白磷燃烧
B.为控制变量,①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C.当温度为时,②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧,说明燃烧需要氧气
D.当温度升至时,④处氯化钠可能燃烧
5、在探究甲烷的元素组成时,做了如下图的两个实验。下列说法错误的是( )
A.燃烧时火焰呈(淡)蓝色
B.左侧烧杯内壁有小液滴产生
C.右侧烧杯内壁石灰水变浑浊
D.可得出甲烷含有氧元素
1.花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,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
2、为保护他人和自己的生命财产安全,运输危险化学品火药、汽油、浓硫酸等的车辆,必须使用重要的警示标志,其中在运输火药的车辆上应该张贴的是( )
A.腐蚀品 B.爆炸品
C.易燃液体 D.自燃物品
3、某兴趣小组做可燃物燃烧条件的探究实验:①在有空气的试管内放入白磷,关闭弹簧夹,白磷不燃烧(如图I);②将图I装置放到热水中形成图Ⅱ装置,白磷剧烈燃烧,气球胀大。
(1)白磷燃烧的化学方程式为_____。
(2)②中白磷剧烈燃烧时,试管内气体压强_____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)对比实验①②,说明可燃物燃烧需要的条件之一是_____。
(4)图Ⅱ实验后试管内还有白磷残留,打开弹簧夹通入空气,白磷复燃,说明可燃物燃烧需要的另一条件是_____。
4、2024年全国安全生产月的主题是“人人讲安全、个个会应急——畅通生命通道”。下列相关说法不正确的是( )
A.加油站、面粉厂应严禁烟火
B.浓硫酸溅上皮肤后立即用食醋冲洗
C.霉变花生洗净和煮熟后仍不宜食用
D.天然气泄漏时先开窗通风后,再开灯检查
5、氢能具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如),从而进行氢的储存,该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构,可用作储氢材料,这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气()制氢的突破,在条件下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源,原因是 。
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