内容正文:
专题9 化学反应的调控
课题1 认识燃烧与燃料
题型01 燃烧的定义及特征
题型02 爆炸、燃烧、缓慢氧化与自燃
题型03 化石燃料
题型04 化石燃料的使用对环境的影响
题型05 家用燃料
题型06 实验探究燃烧条件
题型07 燃烧的条件及应用
题型08 控制变量法在实验设计中的应用
题型09 化学反应中能量变化的实际应用
题型01 燃烧的定义及特征
1.燃烧的定义
在初中化学中,燃烧是指可燃物与氧化剂(通常为氧气)发生的一种发光、放热的剧烈氧化反应 。
2.燃烧的特征
发光:燃烧时伴随火焰、火光或发光现象,例如镁条燃烧发出耀眼白光 。
放热:燃烧反应释放大量热能,属于放热过程 。
生成新物质:燃烧是化学变化,产生新物质(如木炭燃烧生成二氧化碳) 。
3.补充说明
发烟现象(如木材不完全燃烧产生黑烟)并非所有燃烧的必备特征,仅在不完全燃烧时出现 。
并非所有发光放热现象都是燃烧(例如电灯发光为物理变化) 。
【典例1】(24-25九年级上·广东东莞·期末)下列归纳和总结完全正确的一组是
A.化学与能量
B.化学与安全
①只有燃烧才能放出热量
②有发光、放热现象的变化就是燃烧
①禁止使用化肥和农药,防止水体污染
②家用电器着火,不能泼水灭火
C.化学与生活
D.化学与资源
①用镶有金刚石的玻璃刀切割玻璃
②燃气泄漏,迅速关闭阀门并打开门窗通风
①煤的综合利用属于化学变化
②氧气是最清洁的能源
A.A B.B C.C D.D
【变式1-1】(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值,下列说法正确的是
A.化学观念:基于物质燃烧过程中发光放热现象,形成化学变化一定有发光放热的观念
B.科学思维:铝比铁有更好的抗腐蚀性能,说明铝比铁的金属活动性弱
C.科学探究与实践:向充满的软塑料瓶中加入水并振荡,变瘪说明与水反应
D.科学态度与责任:可燃性气体遇明火易发生爆炸,因此天然气站要严禁烟火
【变式1-2】(2025·山西·模拟预测)“科学思维”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列推理合理的是
A.同种元素的原子质子数相同,所以具有相同质子数的原子一定是同种元素
B.常温下溶液为碱性,所以的溶液一定是碱的溶液
C.燃烧均伴有发光发热的现象,所以有发光发热现象的一定是燃烧
D.溶液具有均一性、稳定性,所以具有均一性、稳定性的液体一定是溶液
【变式1-3】(24-25九年级上·河北邢台·阶段练习)下列关于燃烧的说法中,正确的是
A.可燃物燃烧时,温度必须达到着火点或与氧气接触 B.所有的燃烧都有发光、放热、冒烟的现象
C.燃烧一定是化学变化 D.在空气中不能燃烧的物质在氧气中也不能燃烧
题型02 爆炸、燃烧、缓慢氧化与自燃
这四个概念都是氧化反应的表现形式,涉及物质与氧气的反应并释放能量,但它们的反应速率、现象和条件有显著区别。
1.燃烧
定义:可燃物与氧气发生的发光、放热的剧烈氧化反应。
特点:反应剧烈,明显发光发热。
实例:木柴燃烧或蜡烛燃烧。
2.缓慢氧化
定义:物质与氧气发生的速率极慢、不易察觉的氧化反应,放热但不发光。
特点:进行缓慢,热量积累不易被察觉;通常在常温下发生,无需额外加热。
实例:铁生锈、食物腐烂或呼吸作用。
3.自燃
定义:由缓慢氧化积累的热量导致温度升至可燃物着火点,从而引发的自发燃烧,没有外部火源介入。
特点:无需点火源,需热量缓慢积累;常见于易燃物堆积过久的环境。
实例:煤堆或秸秆堆的自发燃烧。
4.爆炸
定义:在有限空间内急速燃烧,短时间内产生大量气体和热量,引发体积急剧膨胀的剧烈反应。
特点:反应瞬间完成,发光放热强烈;可能是化学变化(如瓦斯爆炸)或物理变化(如气球爆炸)。
实例:烟花爆竹的化学爆炸。
5.主要区别总结
反应速率:爆炸(瞬间剧烈)> 燃烧(剧烈)> 自燃(快速自发)> 缓慢氧化(极缓慢)。发光发热:燃烧和爆炸明显发光放热,缓慢氧化只放热不发光,自燃则发光放热但源自热量积累。
发生条件:燃烧需着火点,缓慢氧化在常温进行,自燃依赖热量积累,爆炸需有限空间。
6.内在联系与安全启示
联系:本质上都是氧化反应释放热量;缓慢氧化积累热量可能引发自燃,而自燃或燃烧在密闭空间可导致爆炸。
安全提示:避免可燃物(如煤炭)长期堆积以防自燃,易燃场所(如矿井)需通风散热并禁止明火以预防爆炸。
【典例1】(24-25八年级下·黑龙江大庆·期中)某密封容器内盛有下列混合气体,点燃可能发生爆炸的是
A.H2和N2 B.CO和空气 C.H2和CO D.CO和CO2
【变式1-1】(24-25八年级下·河南濮阳·期中)生活中应用缓慢氧化的例子很多,下列反应中不属于缓慢氧化的是
A.酒和醋的酿造 B.农家肥料的腐烂
C.酒精灯平静燃烧 D.人在长跑时急促呼吸
【变式1-2】(24-25九年级上·湖南衡阳·阶段练习)燃烧、缓慢氧化、自燃的相同点是
A.反应都很剧烈 B.反应时都发光、放热
C.都属于氧化反应 D.都属于化合反应
【变式1-3】(2025·福建宁德·二模)国之重器——斜爆式发动机的工作原理:压缩煤油与空气的混合物,在一定条件下点燃,形成持续的斜爆震波,产生巨大推力。下列说法正确的是
A.压缩空气可增加单位体积内氧气量 B.点燃是为了提高煤油的着火点
C.燃烧引起的爆炸与空间大小无关 D.燃料与空气混合点燃都能发生爆炸
题型03 化石燃料及应用
化石燃料是由古代生物遗骸经复杂地质变化形成的不可再生资源,主要包括三种类型:
1.煤
成分:主要含碳元素,含少量氢、氧、硫、氮等。
用途:直接燃烧供热发电;通过干馏(隔绝空气加强热)制取焦炭、煤焦油、焦炉煤气等化工原料。
2.石油
成分:碳氢化合物的混合物。
用途:经分馏(物理变化)得汽油、煤油、柴油等燃料;通过裂化/裂解(化学变化)获取更多汽油或乙烯等重要化工原料。
3.天然气
成分:主要含甲烷(CH₄),是混合物。
用途:清洁燃料,用于家庭燃气、工业供热;燃烧方程式:CH4+2O2 CO2+2H2O特点:燃烧效率高,污染较小。
【典例1】(24-25八年级下·山东泰安·期末)下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是
A.煤的液化、煤的焦化、煤的气化都属于物理变化
B.石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
C.沼气的主要成分是甲烷
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
【变式1-1】(2025·云南昆明·三模)关于自然资源的说法错误的是
A.煤、石油和天然气等化石燃料不可再生
B.可燃冰的主要成分是高压、低温条件形成的甲烷水合物
C.煤制油技术中国造使化石能源的使用实现温室气体“零排放”
D.回收利用废旧金属,既能节约金属资源,又能节约能源,还能减少对环境的污染
【变式1-2】(2025·江苏常州·三模)下列关于能源的说法不正确的是
A.天然气是不可再生能源 B.太阳能电池利用了光—热转换
C.石油可通过分馏进行综合利用 D.氢能源具有无污染、热值高等优点
【变式1-3】(24-25八年级下·山东泰安·期末)下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是
A.煤的液化、煤的焦化、煤的气化都属于物理变化
B.石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
C.沼气的主要成分是甲烷
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
题型04 化石燃料的使用对环境的影响
1.空气污染
有害气体排放:煤炭、石油燃烧释放二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO),导致雾霾并刺激呼吸道疾病。
颗粒物污染:未充分燃烧产生的炭粒、粉尘形成可吸入颗粒物(PM2.5),加重空气浑浊度。
2.酸雨形成
二氧化硫和氮氧化物在大气中转化为硫酸、硝酸,随雨水降落形成酸雨,腐蚀建筑、酸化土壤并破坏森林水生生态系统。
3.温室效应加剧
化石燃料燃烧产生大量二氧化碳(CO₂),增强大气保温能力,导致全球变暖、冰川融化及海平面上升。
4.生态破坏
开采过程:煤矿引发地面塌陷,石油泄漏污染土壤和海洋(如墨西哥湾事件),天然气压裂技术污染地下水。
废弃物污染:粉煤灰、炉渣中的重金属渗透土壤与水体,毒害动植物。
5.资源与可持续发展
能源替代:推广太阳能、风能等可再生能源。
技术改进:使用脱硫煤、乙醇汽油,提升燃烧效率。
【典例1】(2025·湖南常德·一模)2025年4月1日开始实施《炼焦化学工业大气污染物排放标准》。下列有关说法正确的是
A.排放到空气中的污染物有CO、CO2、SO2等
B.利用煤中各成分的沸点不同可制得焦炭
C.工业生产中使用清洁能源,有利于保护环境
D.炼焦工业中使用脱硫装置,可减缓温室效应
【变式1-1】(2025·云南昆明·模拟预测)下列有关能源利用的说法错误的是
A.电动汽车使用的电能都来自可再生能源
B.石油炼制可得到汽油、煤油和柴油
C.可燃冰的利用有利于缓解传统化石能源的短缺
D.煤燃烧产生的二氧化硫会导致酸雨的形成
【变式1-2】(2025·广东广州·一模)能源、环境与人类的生活及社会发展密切相关,下列说法正确的是
A.化石能源只能通过燃烧加以利用 B.煤燃烧时产生的CO、SO2都是形成酸雨的污染物
C.新能源汽车的发展,有利于减少尾气对环境的影响 D.电动汽车使用的电能都来自不可再生能源
【变式1-3】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧,产生的CO2和SO2的质量如图所示,下列说法正确的是
A.CO2和SO2都能产生酸雨 B.天然气和煤都是可再生能源
C.煤燃烧产生的SO2少于甲烷 D.天然气燃烧对环境影响小
题型05 家用燃料
1.液化石油气(LPG):主要用于灶具和热水器,存储于钢瓶中,燃烧效率较高,但需注意泄漏风险以减少安全隐患。
2.天然气:管道输送的清洁燃料,热值约为8500大卡/kg,适用于家庭供暖和烹饪,成本相对较低且污染较小。
3.生物质颗粒燃料:由废弃物(如生活垃圾)压缩制成,热值约为3500-5000大卡/kg,可替代煤炭用于家庭供暖,每吨使用可减少0.5-0.7吨煤炭消耗。
【典例1】(2025·湖北武汉·模拟预测)燃料的使用为人类提供了大量的能量,促进了社会的发展。选择燃料应综合考虑资源、环境、技术和经济等多方面因素,合理利用化石能源,积极开发新能源。经过走访调查,同学们了解到城市家用燃料新历程如图所示:
(1)蜂窝煤是由早期的煤球改进而来的,制成蜂窝状的好处是 。
(2)天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 。
(3)与燃煤相比,使用天然气可以减少的空气污染物有 (填一种即可)。
【变式1-1】(2025·湖南郴州·一模)兴趣小组在元旦期间进行了“调查家用燃料的变迁与合理使用”的实践活动。了 解到家用燃料的变迁历程如图所示。下列说法不正确的是
A.为了节约资源、变废为宝,回收秸秆将其加工成生物柴油
B.夜间发现厨房内天然气泄漏,应立即开灯检查
C.液化石油气是石油化工的一种产品
D.将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量
【变式1-2】(24-25八年级下·山东泰安·期末)我国家用燃料经历了柴薪、煤、液化气和天然气四个阶段。
Ⅰ.柴薪时代:开始于火的出现,人类用木柴、树枝、杂草等作为燃料。
Ⅱ.煤炭时代:17世纪后,人类使用的燃料逐渐变为煤。家庭使用以蜂窝煤居多。煤主要组成元素是C,还含有H、N、S等元素。
Ⅲ.液化石油气时代:20世纪70年代中期,家用燃料变成了液化石油气。液化石油气是石油化工的一种产品,需通过加压储存在密封钢瓶中。
Ⅳ.天然气时代:2000年左右,天然气开始使用。“西气东输工程”使天然气成为了我国家庭的主要燃料。
(1)从促进燃烧的角度分析,将煤做成蜂窝煤的形状是为了 。写出一种煤燃烧后产生的有害气体 (写化学式)。
(2)液化石油气是石油分馏的一种产品,石油分馏是利用混合物中各组分的 不同。
(3)天然气是现代家用主要燃料,写出天然气的主要成分燃烧的化学方程式 。
【变式1-3】(2025·山东泰安·三模)家用燃料使用的发展历程如下图所示,结合所学知识回答:
(1)柴薪中纤维素(化学式为)在空气中完全燃烧的产物是 (填化学式)。
(2)将煤粉制成蜂窝煤的目的是 。
(3)含碳燃料燃烧不充分易造成锅底出现黑色,可通过调 (选填“小”或“大”)燃气灶的进风口。
(4)写出天然气(主要成分)燃烧的化学方程式 。氢气作燃料的优点是 (答一点即可)。
(5)丙烷燃烧的微观示意图如下,则参加反应的丙烷与氧气的分子个数比为 。
题型06 实验探究燃烧条件
1.实验装置与现象分析
铜片对比实验(探究温度与着火点)
操作:在薄铜片上分别放置白磷(着火点40℃)和红磷(着火点240℃),下方用80℃热水加热。
现象:白磷燃烧,产生白烟;红磷不燃烧。
结论:燃烧需温度达到可燃物的着火点。
水中白磷实验(探究氧气接触)
操作:将白磷置于80℃热水中(隔绝氧气),再通入氧气。
现象:未通氧气时,水中白磷不燃烧;通入氧气后,白磷燃烧。
结论:燃烧需与氧气接触。
棉花对照实验(探究可燃物本质)
操作:用棉花分别蘸酒精(可燃)和水(不可燃),置于酒精灯火焰上。
现象:酒精棉燃烧,水棉不燃烧。
结论:燃烧需物质本身为可燃物。
2.实验方法总结
控制变量法:固定其他条件,仅改变单一变量(如氧气、温度、可燃物)。
对照实验法:设置对比组(如铜片上白磷vs红磷、水中白磷通氧前后)。
3.实验结论
燃烧必须同时满足三个条件:可燃物(物质本身可燃);与氧气接触;温度达到着火点(物质的固有属性)。
4.实验改进(环保与安全)
问题:白磷燃烧产生有毒的五氧化二磷污染空气。
改进方案:使用密闭装置(如钟罩或水槽),通入氧气控制反应,避免污染。
5.常见误区澄清
着火点不可改变:着火点是物质固有属性,无法人为降低或升高。
“三要素”缺一不可:缺少任一条件均无法燃烧。
【典例1】(2025·内蒙古·中考真题)小羽设计如图装置进行“可燃物燃烧条件”的验证实验。将等质量的白磷置于①②③处,观察到①处白磷燃烧,②③处白磷不燃烧。下列说法不正确的是
A.对比①③处现象,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点
B.对比①②处现象,说明可燃物燃烧需要空气(氧气)
C.②③处白磷均不燃烧的原因相同
D.装置中气球可以起到防止污染空气的作用
【变式1-1】(24-25九年级下·安徽安庆·阶段练习)如图,把同样大小的滤纸碎片和乒乓球碎片分开放在一块薄铜片的两侧,加热铜片的中部。下列说法不正确的是
A.乒乓球碎片是可燃物,能燃烧
B.实验中使用铜片,是利用了铜的导热性
C.铜片受热的一面变黑,是因为产生了
D.实验说明燃烧的条件之一是可燃物要与氧气接触
【变式1-2】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图是利用Y型玻璃管进行燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定实验(红磷、白磷均足量)。已知Y型玻璃管的容积为200mL,量筒内装有100mL水。下列关于实验现象和结论的描述错误的是
A.观察到白磷燃烧,而红磷不燃烧
B.该实验可以探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
C.该装置可以防止产生的白烟扩散到空气中
D.待白磷熄灭,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到量筒中的水减少了约20mL
【变式1-3】(2025·广东深圳·中考真题)下图为探究燃烧条件的微型实验装置示意图,实验前先通入至充满装置再往烧杯中加热水。下列说法正确的是
A.加入热水后,白磷未燃烧,是因为温度未达到白磷着火点
B.推动注射器活塞,白磷燃烧,红磷仍不燃烧,说明燃烧需要可燃物
C.白磷燃烧时再通入,白磷停止燃烧,说明隔绝可灭火
D.本实验制备需要的反应物有2种
题型07 燃烧的条件及应用
1.燃烧的条件
燃烧需同时满足三个基本条件:
可燃物:具有可燃性的物质(如木材、煤、氢气)。
与氧气(或空气)接触:需接触助燃物(氧化剂)。
温度达到着火点:可燃物燃烧所需的最低温度(如白磷着火点约40℃,红磷约240℃)。
实验验证:
铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧→说明温度需达着火点;
铜片上白磷燃烧而水下白磷不燃烧→说明需接触氧气。
2.实验探究与注意事项
实验安全:
白磷需贮存于水中(着火点低);点燃氢气前必须验纯(防爆炸)。
特殊现象解释:
煤炉中洒水火更旺:水在高温下分解生成助燃的H₂和O₂;
森林自燃:干燥季节缓慢氧化蓄热达到着火点。
【典例1】(2025·湖北·中考真题)图甲为古代“暖宝宝”——手炉,其外层为漆有彩图的木胎,暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。下列说法错误的是
A.木胎仅起装饰作用 B.中空层有传热和防烫作用
C.木炭燃烧提供暖手的热量 D.镂空铜网有利于通风换气
【变式1-1】(2025·广西·模拟预测)油灯是古代重要的照明工具,如图的“省油灯”是我国劳动人民的智慧发明,下列说法不正确的是
A.灯油是可燃物
B.燃烧放出的热量会加速灯油的蒸发
C.用嘴吹灭灯油,是利用隔绝空气的原理来灭火
D.夹层中的水可以降低灯油的温度,减少挥发
【变式1-2】(2025·江苏淮安·一模)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”和“硫磺”都是可燃物
B.“火折子”盖子上留有小孔是为了提供少量氧气
C.竹筒要盖上帽是为了减少可燃物与氧气接触
D.“吹气”主要目的是使温度达到可燃物的着火点
【变式1-3】(2025·广东广州·二模)青铜雁鱼灯是我国古代著名的环保灯,其外形及工作原理如图。转动灯罩可以调节灯光的照射角度和明暗度,通过巧妙的造型减少灯油燃烧产生的空气污染。下列说法错误的是
A.该灯中的灯油是可燃物
B.关闭灯罩火焰熄灭,其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下
C.当看到大量黑烟时,可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧
D.雁腹中的水既能吸收烟气,还能对灯体进行降温,减少灯油挥发
题型08 控制变量法在实验设计中的应用
控制变量法是实验中探究因果关系的关键方法,其核心在于通过严格操纵单一变量来揭示特定因素的影响。
1.燃烧条件的探究:例如,研究温度达到可燃物着火点这一因素时,需控制其他变量一致(如都用白磷作为可燃物),仅改变温度条件;通过对比80°C热水中白磷(燃烧)与红磷(不燃烧)的现象,证明温度的关键作用。类似地,探究氧气需求时,使用两块相同白磷在相同温度下,一个有氧气接触、另一个隔绝氧气,从而验证燃烧必须与氧气接触。
2.铁生锈条件的分析:通过控制变量法,探究铁与水或氧气接触的影响;例如,保持其他条件不变,只改变是否暴露在潮湿环境中,可明确铁生锈需同时具备水和氧气两个因素。
影响物质溶解性的因素:在研究溶解度时,控制溶质、溶剂类型不变,只改变温度变量;例如,记录不同温度下CaCO₃的溶解度变化,以揭示温度对溶解度的直接影响。
3.化学反应速率的调控:在外部因素如浓度、温度和压强的作用下,使用控制变量法探究其对反应速率的影响;例如,固定Fe催化剂浓度和pH值,仅改变H₂O₂浓度来观测降解污染物的速率变化,证明浓度升高可加速反应。
【典例1】(24-25九年级上·四川乐山·期末)下图是探究燃烧的条件示意图,根据图示信息,以下说法错误的是
A.该实验是用控制变量法来探究燃烧的条件
B.热水的作用只是对红磷或白磷加热
C.①②对比,说明燃烧需要温度达到着火点以上
D.③④对比,说明燃烧需要氧气
【变式1-1】(2025·陕西·模拟预测)以下实验的设计,没有体现控制变量思想方法的是
A.探究反应速率与接触面积有关
B.探究物质溶解性与溶剂种类有关
C.探究可燃物燃烧的条件
D.探究二氧化碳与水发生了反应
A.A B.B C.C D.D
【变式1-2】(24-25九年级上·吉林·期末)对比是科学探究中常用的一种实验方法,依据下列装置进行实验,达不到实验目的的是
A.图1探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响
B.图2探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
C.图3探究燃烧的条件
D.图4探究CO2与H2O发生反应
【变式1-3】(24-25九年级上·宁夏吴忠·期末)对比是实验探究的重要方法,下列对比实验方案能实现相应实验目的的是
实验目的
A.探究温度对分子运动快慢的影响
B.验证质量守恒定律
实验方案
实验目的
C.探究氧气是燃烧的必要条件
D.探究二氧化锰对过氧化氢溶液分解产生氧气速率的影响
实验方案
A.A B.B C.C D.D
题型09 化学反应中能量变化的实际应用
化学反应中能量变化的实际应用主要体现在将化学能转化为热能、电能或其他形式能量以满足生活生产需求。
1.放热反应的应用(化学能→热能/光能)
燃料燃烧供能
家庭烹饪:天然气(CH₄)燃烧释放热能。
交通运输:汽油、柴油燃烧驱动发动机。
工业冶炼:煤炭燃烧产生高温熔化金属矿石。
化学电源
干电池:通过锌与电解质的氧化还原反应将化学能转化为电能。
燃料电池:氢氧反应直接发电(如航天设备电源)。
自发热材料
热敷包:铁粉氧化(生锈)持续释放热量,用于医疗热疗。
生石灰制熟石灰:CaO + H₂O == Ca(OH)₂,释放热量用于加热或干燥剂再生。
2.吸热反应的应用(吸收环境热能)
石灰石烧制:CaCO3 CaO+CO2↑(高温吸热),生产建筑材料。
煤炭气化:CO2+C 2CO(吸热),生成燃料气体。
3.能量转化拓展应用
爆炸技术:炸药化学反应释放巨大能量,用于矿山开采或拆除建筑。
食物消化:生物体内酶催化反应分解食物,化学能转化为生命活动所需能量。
医疗冷热疗法:冷敷(物理吸热)与化学热敷包(铁氧化放热)结合使用。
【典例1】(24-25九年级下·福建福州·期中)劳动创造生活,下列劳动项目与化学知识相对应的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用铅笔芯制作电极
石墨有导电性
B
用水银体温计测量体温
汞原子受热体积变大
C
用生石灰制作发热包
CaO与水反应吸收热量
D
盛浓盐酸的细口瓶要密闭
浓盐酸具有吸水性,敞口放置其质量分数会减小
A.A B.B C.C D.D
【变式1-1】(24-25九年级上·广东汕头·阶段练习)化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化。下列反应发生时吸收热量的是
A. B.
C. D.
【变式1-2】(24-25九年级上·北京丰台·期末)某兴趣小组设计并制作了如图所示的简易制氧机。下列说法不正确的是
A.装置气密性良好是制氧成功的关键之一
B.MnO2在反应中起催化作用
C.瓶B中的水能起到加湿氧气和监测氧气流速的作用
D.瓶A中液体温度逐渐升高说明该反应吸收热量
【变式1-3】(2025·山东枣庄·模拟预测)用如图甲所示装置进行实验,先检查装置气密性,再将橡胶塞连接压强传感器,烧瓶中放入铝片(足量)和稀硫酸,塞紧瓶塞并打开仪器,一段时间后,得到如图乙所示的气体压强与时间的关系曲线图。
下列有关说法正确的是
A.A点溶液的pH大于C点溶液的pH
B.曲线AB段压强变化不明显是因为铝片表面有薄膜
C.曲线BC段压强变化趋势说明铝与稀硫酸反应会放出热量
D.曲线CD段压强减小,说明生成氢气的总质量在减少
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专题9 化学反应的调控
课题1 认识燃烧与燃料
题型01 燃烧的定义及特征
题型02 爆炸、燃烧、缓慢氧化与自燃
题型03 化石燃料
题型04 化石燃料的使用对环境的影响
题型05 家用燃料
题型06 实验探究燃烧条件
题型07 燃烧的条件及应用
题型08 控制变量法在实验设计中的应用
题型09 化学反应中能量变化的实际应用
题型01 燃烧的定义及特征
1.燃烧的定义
在初中化学中,燃烧是指可燃物与氧化剂(通常为氧气)发生的一种发光、放热的剧烈氧化反应 。
2.燃烧的特征
发光:燃烧时伴随火焰、火光或发光现象,例如镁条燃烧发出耀眼白光 。
放热:燃烧反应释放大量热能,属于放热过程 。
生成新物质:燃烧是化学变化,产生新物质(如木炭燃烧生成二氧化碳) 。
3.补充说明
发烟现象(如木材不完全燃烧产生黑烟)并非所有燃烧的必备特征,仅在不完全燃烧时出现 。
并非所有发光放热现象都是燃烧(例如电灯发光为物理变化) 。
【典例1】(24-25九年级上·广东东莞·期末)下列归纳和总结完全正确的一组是
A.化学与能量
B.化学与安全
①只有燃烧才能放出热量
②有发光、放热现象的变化就是燃烧
①禁止使用化肥和农药,防止水体污染
②家用电器着火,不能泼水灭火
C.化学与生活
D.化学与资源
①用镶有金刚石的玻璃刀切割玻璃
②燃气泄漏,迅速关闭阀门并打开门窗通风
①煤的综合利用属于化学变化
②氧气是最清洁的能源
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、①并不是只有燃烧才能放出热量,酸与碱反应、铁生锈等也能放出热量,错误;②有发光、放热现象的变化不一定是燃烧,如灯泡发光、放热不属于燃烧,错误,不符合题意;
B、①化肥和农药合理使用可提高农业产量,完全禁止不切实际,错误;②家用电器着火,不能泼水灭火,防止触电,正确,不符合题意;
C、①金刚石硬度大,可用镶有金刚石的玻璃刀切割玻璃,正确;②燃气泄漏,迅速关闭阀门并打开门窗通风,以降低燃气浓度,防止爆炸,正确,符合题意;
D、①煤的综合利用是隔绝空气加热分解煤的过程,生成焦炭、煤焦油等新物质,属于化学变化,正确;②氧气不属于能源,错误,不符合题意。
故选:C。
【变式1-1】(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值,下列说法正确的是
A.化学观念:基于物质燃烧过程中发光放热现象,形成化学变化一定有发光放热的观念
B.科学思维:铝比铁有更好的抗腐蚀性能,说明铝比铁的金属活动性弱
C.科学探究与实践:向充满的软塑料瓶中加入水并振荡,变瘪说明与水反应
D.科学态度与责任:可燃性气体遇明火易发生爆炸,因此天然气站要严禁烟火
【答案】D
【详解】A、化学变化不一定有发光现象,有的化学变化是吸热的,A错误;
B、铝比铁有更好的抗腐蚀性能是铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜保护铝不被腐蚀,B错误;
C、向充满的软塑料瓶中加入水并振荡,变瘪可能是二氧化碳溶液水造成的,不能说明二氧化碳与水反应,C错误;
D、燃性气体遇明火易发生爆炸,天然气是可燃性气体,因此天然气站要严禁烟火,D正确。
故选D。
【变式1-2】(2025·山西·模拟预测)“科学思维”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列推理合理的是
A.同种元素的原子质子数相同,所以具有相同质子数的原子一定是同种元素
B.常温下溶液为碱性,所以的溶液一定是碱的溶液
C.燃烧均伴有发光发热的现象,所以有发光发热现象的一定是燃烧
D.溶液具有均一性、稳定性,所以具有均一性、稳定性的液体一定是溶液
【答案】A
【详解】A、元素是具有相同质子数的同一类原子的总称,所以具有相同质子数的原子属于同种元素,故A正确;
B、常温下pH>7溶液为碱性,但pH>7的溶液可能是碱的溶液也可能是盐的溶液,故B错误;
C、燃烧都伴有发光、放热现象,但有发光、放热现象的不一定是燃烧,例如电灯发光,属于物理变化,不是燃烧现象,故C错误;
D、溶液具有均一性和稳定性,但具有均一性和稳定性的液体不一定是溶液,如:水就不是溶液,故D错误。
故选A。
【变式1-3】(24-25九年级上·河北邢台·阶段练习)下列关于燃烧的说法中,正确的是
A.可燃物燃烧时,温度必须达到着火点或与氧气接触 B.所有的燃烧都有发光、放热、冒烟的现象
C.燃烧一定是化学变化 D.在空气中不能燃烧的物质在氧气中也不能燃烧
【答案】C
【详解】A、可燃物燃烧的条件:温度达到着火点以上、与氧气接触,两个条件缺一不可,该选项说法不正确;
B、燃烧为发光、放热的氧化反应,但燃烧不一定冒烟,该选项说法不正确;
C、燃烧过程中一定有新物质生成,属于化学变化,该选项说法正确;
D、铁在空气中不能燃烧,但在氧气中能燃烧,该选项说法不正确。
故选C。
题型02 爆炸、燃烧、缓慢氧化与自燃
这四个概念都是氧化反应的表现形式,涉及物质与氧气的反应并释放能量,但它们的反应速率、现象和条件有显著区别。
1.燃烧
定义:可燃物与氧气发生的发光、放热的剧烈氧化反应。
特点:反应剧烈,明显发光发热。
实例:木柴燃烧或蜡烛燃烧。
2.缓慢氧化
定义:物质与氧气发生的速率极慢、不易察觉的氧化反应,放热但不发光。
特点:进行缓慢,热量积累不易被察觉;通常在常温下发生,无需额外加热。
实例:铁生锈、食物腐烂或呼吸作用。
3.自燃
定义:由缓慢氧化积累的热量导致温度升至可燃物着火点,从而引发的自发燃烧,没有外部火源介入。
特点:无需点火源,需热量缓慢积累;常见于易燃物堆积过久的环境。
实例:煤堆或秸秆堆的自发燃烧。
4.爆炸
定义:在有限空间内急速燃烧,短时间内产生大量气体和热量,引发体积急剧膨胀的剧烈反应。
特点:反应瞬间完成,发光放热强烈;可能是化学变化(如瓦斯爆炸)或物理变化(如气球爆炸)。
实例:烟花爆竹的化学爆炸。
5.主要区别总结
反应速率:爆炸(瞬间剧烈)> 燃烧(剧烈)> 自燃(快速自发)> 缓慢氧化(极缓慢)。发光发热:燃烧和爆炸明显发光放热,缓慢氧化只放热不发光,自燃则发光放热但源自热量积累。
发生条件:燃烧需着火点,缓慢氧化在常温进行,自燃依赖热量积累,爆炸需有限空间。
6.内在联系与安全启示
联系:本质上都是氧化反应释放热量;缓慢氧化积累热量可能引发自燃,而自燃或燃烧在密闭空间可导致爆炸。
安全提示:避免可燃物(如煤炭)长期堆积以防自燃,易燃场所(如矿井)需通风散热并禁止明火以预防爆炸。
【典例1】(24-25八年级下·黑龙江大庆·期中)某密封容器内盛有下列混合气体,点燃可能发生爆炸的是
A.H2和N2 B.CO和空气 C.H2和CO D.CO和CO2
【答案】B
【详解】A、H2是可燃气体,但N2是惰性气体,不支持燃烧,且混合物中不含氧气。因此,点燃时H2无法燃烧。不可能爆炸。
B、CO是可燃气体,空气中含有约21%的氧气(O2),提供助燃剂。点燃可能引发剧烈燃烧和爆炸,可能爆炸。
C、H2和CO都是可燃气体,但混合物中不含氧气或空气,无法支持燃烧反应。不可能爆炸。
D、CO是可燃气体,但CO2是灭火气体,不支持燃烧,且混合物中无氧气。不可能爆炸。
故选B。
【变式1-1】(24-25八年级下·河南濮阳·期中)生活中应用缓慢氧化的例子很多,下列反应中不属于缓慢氧化的是
A.酒和醋的酿造 B.农家肥料的腐烂
C.酒精灯平静燃烧 D.人在长跑时急促呼吸
【答案】C
【详解】A、酒和醋的酿造是粮食等原料在微生物等作用下进行的缓慢氧化过程,反应进行得比较缓慢,不易察觉,属于缓慢氧化,不符合题意;
B、农家肥料的腐烂是肥料中的有机物在细菌等微生物的作用下与空气中的氧气发生的缓慢氧化,过程缓慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
C、酒精灯燃烧是剧烈的氧化反应,反应迅速,伴随着发光、放热等明显现象,不属于缓慢氧化,符合题意;
D、人呼吸是体内有机物与氧气发生的氧化反应,为人体提供能量,这个过程比较缓慢,人在长跑时呼吸加快,但依然属于缓慢氧化,不符合题意。
故选C。
【变式1-2】(24-25九年级上·湖南衡阳·阶段练习)燃烧、缓慢氧化、自燃的相同点是
A.反应都很剧烈 B.反应时都发光、放热
C.都属于氧化反应 D.都属于化合反应
【答案】C
【详解】A、缓慢氧化不易察觉,燃烧、自燃都很剧烈,不符合题意;
B、缓慢氧化没有发光现象,如钢铁的生锈、食物的腐败、醋的酿造,燃烧、自燃都有发光、放热现象,不符合题意;
C、燃烧、缓慢氧化、自燃都属于氧化反应,燃烧和自燃是剧烈的氧化反应,符合题意;
D、燃烧、缓慢氧化、自燃都属于氧化反应,但氧化反应不一定是化合反应,如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水不是化合反应,不符合题意。
故选:C。
【变式1-3】(2025·福建宁德·二模)国之重器——斜爆式发动机的工作原理:压缩煤油与空气的混合物,在一定条件下点燃,形成持续的斜爆震波,产生巨大推力。下列说法正确的是
A.压缩空气可增加单位体积内氧气量 B.点燃是为了提高煤油的着火点
C.燃烧引起的爆炸与空间大小无关 D.燃料与空气混合点燃都能发生爆炸
【答案】A
【详解】A、压缩空气会减小气体体积,使单位体积内的氧气分子数增多,从而增加氧气浓度。正确。
B、着火点是物质的固有属性,无法通过点燃操作改变。点燃的目的是使温度达到煤油的着火点,而非提高着火点。错误。
C、燃烧是否引发爆炸与空间是否受限密切相关。在有限空间内,燃烧产生的气体急剧膨胀易导致爆炸;若空间开阔,燃烧可能仅表现为平稳燃烧。错误。
D、燃料与空气混合需达到爆炸极限且在有限空间内点燃才可能爆炸。若浓度未达爆炸极限或空间开放,可能不会爆炸。错误。
故选A。
题型03 化石燃料及应用
化石燃料是由古代生物遗骸经复杂地质变化形成的不可再生资源,主要包括三种类型:
1.煤
成分:主要含碳元素,含少量氢、氧、硫、氮等。
用途:直接燃烧供热发电;通过干馏(隔绝空气加强热)制取焦炭、煤焦油、焦炉煤气等化工原料。
2.石油
成分:碳氢化合物的混合物。
用途:经分馏(物理变化)得汽油、煤油、柴油等燃料;通过裂化/裂解(化学变化)获取更多汽油或乙烯等重要化工原料。
3.天然气
成分:主要含甲烷(CH₄),是混合物。
用途:清洁燃料,用于家庭燃气、工业供热;燃烧方程式:CH4+2O2 CO2+2H2O
特点:燃烧效率高,污染较小。
【典例1】(24-25八年级下·山东泰安·期末)下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是
A.煤的液化、煤的焦化、煤的气化都属于物理变化
B.石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
C.沼气的主要成分是甲烷
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
【答案】C
【详解】A、 煤的液化:将煤转化为液体燃料(如甲醇),生成新物质,属于化学变化;煤的焦化(即干馏):在隔绝空气条件下加热煤,生成焦炭、煤焦油等新物质,属于化学变化;煤的气化:将煤转化为气体燃料(如煤气),涉及化学反应,生成新物质,属于化学变化,故选项说法错误;
B、石油的分馏没有生成新物质,属于物理变化,煤的干馏生成了新物质,属于化学变化,故选项说法错误;
C、沼气的主要成分是甲烷,故选项C说法正确;
D、石油是混合物,所含有的物质沸点不同,但不加热不可以直接燃烧,故选项说法错误。
故选:C。
【变式1-1】(2025·云南昆明·三模)关于自然资源的说法错误的是
A.煤、石油和天然气等化石燃料不可再生
B.可燃冰的主要成分是高压、低温条件形成的甲烷水合物
C.煤制油技术中国造使化石能源的使用实现温室气体“零排放”
D.回收利用废旧金属,既能节约金属资源,又能节约能源,还能减少对环境的污染
【答案】C
【详解】A、化石燃料是古代生物遗体经过长期地质作用形成的,形成过程需要数百万年,而人类消耗速度极快,因此无法在短期内再生。化石燃料是不可再生资源。该说法正确。
B、可燃冰是一种在高压、低温(如深海或永久冻土)条件下形成的固态物质,主要成分是甲烷分子包裹在水分子中形成的甲烷水合物。该说法正确。
C、煤制油技术是通过化学方法将煤转化为液体燃料(如汽油或柴油)。但在这个过程中,煤的转化和后续燃烧会释放大量二氧化碳等温室气体,该说法错误。
D、回收金属可以减少对新矿石的开采,从而节约金属资源;同时,回收过程比从矿石中提炼金属耗能更少;此外,回收还能减少采矿、冶炼过程中产生的污染(如废气、废渣)该说法正确。
故选C。
【变式1-2】(2025·江苏常州·三模)下列关于能源的说法不正确的是
A.天然气是不可再生能源 B.太阳能电池利用了光—热转换
C.石油可通过分馏进行综合利用 D.氢能源具有无污染、热值高等优点
【答案】B
【详解】A、天然气属于化石燃料,形成需要数百万年,短期内不可再生,因此是不可再生能源,说法正确;
B、太阳能电池通过光伏效应将光能直接转化为电能,而非光热转换,光热转换用于太阳能热水器等设备,说法错误;
C、石油分馏利用各成分沸点不同进行分离,没有新物质产生,属于物理方法,是石油综合利用的常见方式,说法正确;
D、氢气燃烧产物为水,无污染,且热值高,是清洁能源的典型优点,说法正确。
故选B。
【变式1-3】(24-25八年级下·山东泰安·期末)下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是
A.煤的液化、煤的焦化、煤的气化都属于物理变化
B.石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
C.沼气的主要成分是甲烷
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
【答案】C
【详解】A、 煤的液化:将煤转化为液体燃料(如甲醇),生成新物质,属于化学变化;煤的焦化(即干馏):在隔绝空气条件下加热煤,生成焦炭、煤焦油等新物质,属于化学变化;煤的气化:将煤转化为气体燃料(如煤气),涉及化学反应,生成新物质,属于化学变化,故选项说法错误;
B、石油的分馏没有生成新物质,属于物理变化,煤的干馏生成了新物质,属于化学变化,故选项说法错误;
C、沼气的主要成分是甲烷,故选项C说法正确;
D、石油是混合物,所含有的物质沸点不同,但不加热不可以直接燃烧,故选项说法错误。
故选:C。
题型04 化石燃料的使用对环境的影响
1.空气污染
有害气体排放:煤炭、石油燃烧释放二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO),导致雾霾并刺激呼吸道疾病。
颗粒物污染:未充分燃烧产生的炭粒、粉尘形成可吸入颗粒物(PM2.5),加重空气浑浊度。
2.酸雨形成
二氧化硫和氮氧化物在大气中转化为硫酸、硝酸,随雨水降落形成酸雨,腐蚀建筑、酸化土壤并破坏森林水生生态系统。
3.温室效应加剧
化石燃料燃烧产生大量二氧化碳(CO₂),增强大气保温能力,导致全球变暖、冰川融化及海平面上升。
4.生态破坏
开采过程:煤矿引发地面塌陷,石油泄漏污染土壤和海洋(如墨西哥湾事件),天然气压裂技术污染地下水。
废弃物污染:粉煤灰、炉渣中的重金属渗透土壤与水体,毒害动植物。
5.资源与可持续发展
能源替代:推广太阳能、风能等可再生能源。
技术改进:使用脱硫煤、乙醇汽油,提升燃烧效率。
【典例1】(2025·湖南常德·一模)2025年4月1日开始实施《炼焦化学工业大气污染物排放标准》。下列有关说法正确的是
A.排放到空气中的污染物有CO、CO2、SO2等
B.利用煤中各成分的沸点不同可制得焦炭
C.工业生产中使用清洁能源,有利于保护环境
D.炼焦工业中使用脱硫装置,可减缓温室效应
【答案】C
【详解】A、排放到空气中的污染物有CO、等,是空气成分之一,不属于空气污染物,说法错误,不符合题意;
B、将煤隔绝空气加强热使之分解可制得焦炭,说法错误,不符合题意;
C、工业生产中使用清洁能源,可显著减少污染物排放,有利于保护环境,说法正确,符合题意;
D、炼焦工业中使用脱硫装置,可减少二氧化硫的排放,减缓酸雨的形成,与温室效应无关,说法错误,不符合题意。
故选:C。
【变式1-1】(2025·云南昆明·模拟预测)下列有关能源利用的说法错误的是
A.电动汽车使用的电能都来自可再生能源
B.石油炼制可得到汽油、煤油和柴油
C.可燃冰的利用有利于缓解传统化石能源的短缺
D.煤燃烧产生的二氧化硫会导致酸雨的形成
【答案】A
【详解】A、电动汽车使用的电能来源多样,并非全部来自可再生能源(如风能、太阳能)。在许多地区,电能主要来自化石燃料(如煤、天然气)或核能,这些都不是可再生能源。因此,该说法过于绝对,故A符合题意;
B、石油分馏可得到汽油、煤油、柴油,故B不符合题意;
C、可燃冰(主要成分为甲烷水合物)是一种新型能源,其开发和利用可以减少对石油、煤等传统化石能源的依赖,有助于缓解能源短缺问题,故C不符合题意;
D、煤中含有硫元素,燃烧时会产生二氧化硫,二氧化硫是酸雨的主要成因之一,故D不符合题意。
故选A。
【变式1-2】(2025·广东广州·一模)能源、环境与人类的生活及社会发展密切相关,下列说法正确的是
A.化石能源只能通过燃烧加以利用 B.煤燃烧时产生的CO、SO2都是形成酸雨的污染物
C.新能源汽车的发展,有利于减少尾气对环境的影响 D.电动汽车使用的电能都来自不可再生能源
【答案】C
【详解】A、化石能源(如煤、石油、天然气)不仅可通过燃烧利用,还可用于化工生产(如石油制取塑料、化肥),并非“只能通过燃烧”,故A错误;
B、煤燃烧产生的SO2(二氧化硫)是形成酸雨的主要污染物,但CO(一氧化碳)主要造成空气污染和一氧化碳中毒,不直接导致酸雨(酸雨主要由SO2和氮氧化物引起),故B错误;
C、新能源汽车的发展,可以有效的减少化石燃料的使用,有利于减少尾气对环境的影响,故C正确;
D、电动汽车使用的电能来源多样,部分来自可再生能源(如风能、太阳能),并非“都来自不可再生能源”,故D错误。
故选C。
【变式1-3】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧,产生的CO2和SO2的质量如图所示,下列说法正确的是
A.CO2和SO2都能产生酸雨 B.天然气和煤都是可再生能源
C.煤燃烧产生的SO2少于甲烷 D.天然气燃烧对环境影响小
【答案】D
【详解】A、二氧化硫是导致酸雨的气体之一,二氧化碳排放过多会造成温室效应,说法错误,不符合题意;
B、天然气和煤在短时间内不能从自然界中得到补充,属于不可再生能源,说法错误,不符合题意;
C、由图可知,煤燃烧产生的多于甲烷,说法错误,不符合题意;
D、由图可知,1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧,天然气产生的二氧化硫少,二氧化硫会导致酸雨,故天然气燃烧对环境影响较小,说法正确,符合题意。
故选:D。
题型05 家用燃料
1.液化石油气(LPG):主要用于灶具和热水器,存储于钢瓶中,燃烧效率较高,但需注意泄漏风险以减少安全隐患。
2.天然气:管道输送的清洁燃料,热值约为8500大卡/kg,适用于家庭供暖和烹饪,成本相对较低且污染较小。
3.生物质颗粒燃料:由废弃物(如生活垃圾)压缩制成,热值约为3500-5000大卡/kg,可替代煤炭用于家庭供暖,每吨使用可减少0.5-0.7吨煤炭消耗。
【典例1】(2025·湖北武汉·模拟预测)燃料的使用为人类提供了大量的能量,促进了社会的发展。选择燃料应综合考虑资源、环境、技术和经济等多方面因素,合理利用化石能源,积极开发新能源。经过走访调查,同学们了解到城市家用燃料新历程如图所示:
(1)蜂窝煤是由早期的煤球改进而来的,制成蜂窝状的好处是 。
(2)天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 。
(3)与燃煤相比,使用天然气可以减少的空气污染物有 (填一种即可)。
【答案】(1)增大煤与空气的接触面积,使煤燃烧更快更充分
(2)
(3)二氧化硫(合理即可)
【详解】(1)制成蜂窝状,可以增大煤与空气的接触面积,使煤燃烧更快更充分;
(2)天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)煤中含硫元素,煤燃烧会产生二氧化硫、粉尘等污染物,而天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,产生的污染物较少,故与燃煤相比,使用天然气可以减少的空气污染物有二氧化硫等。
【变式1-1】(2025·湖南郴州·一模)兴趣小组在元旦期间进行了“调查家用燃料的变迁与合理使用”的实践活动。了 解到家用燃料的变迁历程如图所示。下列说法不正确的是
A.为了节约资源、变废为宝,回收秸秆将其加工成生物柴油
B.夜间发现厨房内天然气泄漏,应立即开灯检查
C.液化石油气是石油化工的一种产品
D.将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量
【答案】B
【详解】A、为了节约资源、变废为宝,可回收秸秆将其加工成生物柴油,说法正确,不符合题意;
B、夜间发现厨房内天然气泄漏,立即开灯检查,可能产生电火花引发爆炸,说法错误,符合题意;
C、液化石油气是石油化工的一种产品,说法正确,不符合题意;
D、将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量,说法正确,不符合题意。
故选:B。
【变式1-2】(24-25八年级下·山东泰安·期末)我国家用燃料经历了柴薪、煤、液化气和天然气四个阶段。
Ⅰ.柴薪时代:开始于火的出现,人类用木柴、树枝、杂草等作为燃料。
Ⅱ.煤炭时代:17世纪后,人类使用的燃料逐渐变为煤。家庭使用以蜂窝煤居多。煤主要组成元素是C,还含有H、N、S等元素。
Ⅲ.液化石油气时代:20世纪70年代中期,家用燃料变成了液化石油气。液化石油气是石油化工的一种产品,需通过加压储存在密封钢瓶中。
Ⅳ.天然气时代:2000年左右,天然气开始使用。“西气东输工程”使天然气成为了我国家庭的主要燃料。
(1)从促进燃烧的角度分析,将煤做成蜂窝煤的形状是为了 。写出一种煤燃烧后产生的有害气体 (写化学式)。
(2)液化石油气是石油分馏的一种产品,石油分馏是利用混合物中各组分的 不同。
(3)天然气是现代家用主要燃料,写出天然气的主要成分燃烧的化学方程式 。
【答案】(1) 增大与氧气的接触面积 SO2(合理即可)
(2)沸点
(3)
【详解】(1)将煤做成蜂窝煤,从促进燃烧的角度分析这种处理方式的原理是增大了可燃物与氧气的接触面积;
煤中含有硫元素,燃烧后会产生二氧化硫(SO2),二氧化硫是一种有害气体,会形成酸雨等危害环境;
(2)石油中各成分沸点不同,通过分馏可得到液化石油气、汽油、煤油等一系列产品;
(3)天然气的主要成分是甲烷,燃烧是甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
【变式1-3】(2025·山东泰安·三模)家用燃料使用的发展历程如下图所示,结合所学知识回答:
(1)柴薪中纤维素(化学式为)在空气中完全燃烧的产物是 (填化学式)。
(2)将煤粉制成蜂窝煤的目的是 。
(3)含碳燃料燃烧不充分易造成锅底出现黑色,可通过调 (选填“小”或“大”)燃气灶的进风口。
(4)写出天然气(主要成分)燃烧的化学方程式 。氢气作燃料的优点是 (答一点即可)。
(5)丙烷燃烧的微观示意图如下,则参加反应的丙烷与氧气的分子个数比为 。
【答案】(1)
(2)增大与氧气的接触面,使煤充分燃烧
(3)大
(4) 热值高(或燃烧产物是水,不污染环境,合理即可)
(5)1:5
【详解】(1)柴草中纤维素的化学式为:C6H10O5,纤维素含有碳、氢、氧三种元素,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则纤维素在空气中完全燃烧的产物是CO2、H2O;
(2)将煤粉制成蜂窝煤的目的是为了增大煤与氧气的接触面积,使煤燃烧更充分;
(3)含碳燃料燃烧不充分易造成锅底出现黑色,可通过调大燃气灶的进风口,增大空气的进入量,促进燃烧;
(4)甲烷燃烧反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:,氢气燃烧反应生成水,防触电大量的热,氢气作燃料的优点是热值高(或燃烧产物是水,不污染环境,合理即可);
(5)丙烷和氧气燃烧反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:,参加反应的丙烷与氧气的分子个数比为1:5。
题型06 实验探究燃烧条件
1.实验装置与现象分析
铜片对比实验(探究温度与着火点)
操作:在薄铜片上分别放置白磷(着火点40℃)和红磷(着火点240℃),下方用80℃热水加热。
现象:白磷燃烧,产生白烟;红磷不燃烧。
结论:燃烧需温度达到可燃物的着火点。
水中白磷实验(探究氧气接触)
操作:将白磷置于80℃热水中(隔绝氧气),再通入氧气。
现象:未通氧气时,水中白磷不燃烧;通入氧气后,白磷燃烧。
结论:燃烧需与氧气接触。
棉花对照实验(探究可燃物本质)
操作:用棉花分别蘸酒精(可燃)和水(不可燃),置于酒精灯火焰上。
现象:酒精棉燃烧,水棉不燃烧。
结论:燃烧需物质本身为可燃物。
2.实验方法总结
控制变量法:固定其他条件,仅改变单一变量(如氧气、温度、可燃物)。
对照实验法:设置对比组(如铜片上白磷vs红磷、水中白磷通氧前后)。
3.实验结论
燃烧必须同时满足三个条件:可燃物(物质本身可燃);与氧气接触;温度达到着火点(物质的固有属性)。
4.实验改进(环保与安全)
问题:白磷燃烧产生有毒的五氧化二磷污染空气。
改进方案:使用密闭装置(如钟罩或水槽),通入氧气控制反应,避免污染。
5.常见误区澄清
着火点不可改变:着火点是物质固有属性,无法人为降低或升高。
“三要素”缺一不可:缺少任一条件均无法燃烧。
【典例1】(2025·内蒙古·中考真题)小羽设计如图装置进行“可燃物燃烧条件”的验证实验。将等质量的白磷置于①②③处,观察到①处白磷燃烧,②③处白磷不燃烧。下列说法不正确的是
A.对比①③处现象,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点
B.对比①②处现象,说明可燃物燃烧需要空气(氧气)
C.②③处白磷均不燃烧的原因相同
D.装置中气球可以起到防止污染空气的作用
【答案】C
【详解】A、①中白磷与氧气接触,温度为80℃,到达白磷的着火点,白磷燃烧,③中白磷与氧气接触,温度为20℃,没有到达白磷的着火点,白磷不燃烧,对比①③处现象,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点,故选项说法正确;
B、①中白磷与氧气接触,温度为80℃,到达白磷的着火点,白磷燃烧,②中白磷不与氧气接触,温度为80℃,达到白磷的着火点,白磷不燃烧,对比①②处现象,说明可燃物燃烧需要空气(氧气),故选项说法正确;
C、②中白磷不燃烧是因为白磷不与氧气接触,③中白磷不燃烧是因为没有到达白磷的着火点,原因不同,故选项说法错误;
D、白磷燃烧反应生成五氧化二磷,会污染空气,装置中气球可以起到防止污染空气的作用,故选项说法正确。
故选:C。
【变式1-1】(24-25九年级下·安徽安庆·阶段练习)如图,把同样大小的滤纸碎片和乒乓球碎片分开放在一块薄铜片的两侧,加热铜片的中部。下列说法不正确的是
A.乒乓球碎片是可燃物,能燃烧
B.实验中使用铜片,是利用了铜的导热性
C.铜片受热的一面变黑,是因为产生了
D.实验说明燃烧的条件之一是可燃物要与氧气接触
【答案】D
【详解】A、乒乓球通常由塑料制成,这些材料在高温下会燃烧,属于可燃物,故A不符合题意;
B、金属有良好的导热性,实验中使用铜片,是利用了铜的导热性使滤纸碎片和乒乓球碎片燃烧,故B不符合题意;
C、铜在加热的条件下会与氧气反应生成黑色的氧化铜,故C不符合题意;
D、滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触,在加热过程中,由于乒乓球碎片的着火点较低,首先燃烧起来,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故D符合题意。
故选D。
【变式1-2】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图是利用Y型玻璃管进行燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定实验(红磷、白磷均足量)。已知Y型玻璃管的容积为200mL,量筒内装有100mL水。下列关于实验现象和结论的描述错误的是
A.观察到白磷燃烧,而红磷不燃烧
B.该实验可以探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
C.该装置可以防止产生的白烟扩散到空气中
D.待白磷熄灭,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到量筒中的水减少了约20mL
【答案】D
【详解】A、白磷温度达到80℃,高于其着火点,红磷温度80℃低于其着火点,白磷、红磷均与氧气接触,则可观察到白磷燃烧,而红磷不燃烧,该选项正确;
B、结合A选项,对比白磷和红磷的现象,可知可燃物燃烧需要温度达到着火点以上,该选项正确;
C、白磷燃烧产生大量白烟,该装置为密闭装置,可防止产生的白烟扩散到空气中,该选项正确;
D、白磷燃烧消耗氧气,氧气约占空气体积的五分之一,则消耗的氧气的体积为,则冷却至室温后,打开弹簧夹,量筒中的水会进入Y型玻璃管中,且进入的水的体积为消耗的氧气的体积,则量筒中的水减少了约40mL,该选项错误。
故选D。
【变式1-3】(2025·广东深圳·中考真题)下图为探究燃烧条件的微型实验装置示意图,实验前先通入至充满装置再往烧杯中加热水。下列说法正确的是
A.加入热水后,白磷未燃烧,是因为温度未达到白磷着火点
B.推动注射器活塞,白磷燃烧,红磷仍不燃烧,说明燃烧需要可燃物
C.白磷燃烧时再通入,白磷停止燃烧,说明隔绝可灭火
D.本实验制备需要的反应物有2种
【答案】C
【详解】A、加入热水后,白磷未燃烧,是因为装置内先通入CO2,白磷没有与氧气接触,而不是温度未达到着火点(白磷着火点40℃,热水80℃),该选项错误;
B、推动注射器活塞,H2O2在MnO2催化下分解产生O2,白磷燃烧,红磷仍不燃烧(着火点240℃),说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,而不是说明燃烧需要可燃物(白磷和红磷都是可燃物),该选项错误;
C、白磷燃烧时再通入CO2,隔绝了氧气,白磷停止燃烧,说明隔绝O2可灭火,该选项正确;
D、本实验制备O2是H2O2在MnO2催化作用下分解,MnO2是催化剂,不是反应物,反应物只有H2O2一种,该选项错误。
故选C。
题型07 燃烧的条件及应用
1.燃烧的条件
燃烧需同时满足三个基本条件:
可燃物:具有可燃性的物质(如木材、煤、氢气)。
与氧气(或空气)接触:需接触助燃物(氧化剂)。
温度达到着火点:可燃物燃烧所需的最低温度(如白磷着火点约40℃,红磷约240℃)。
实验验证:
铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧→说明温度需达着火点;
铜片上白磷燃烧而水下白磷不燃烧→说明需接触氧气。
2.实验探究与注意事项
实验安全:
白磷需贮存于水中(着火点低);点燃氢气前必须验纯(防爆炸)。
特殊现象解释:
煤炉中洒水火更旺:水在高温下分解生成助燃的H₂和O₂;
森林自燃:干燥季节缓慢氧化蓄热达到着火点。
【典例1】(2025·湖北·中考真题)图甲为古代“暖宝宝”——手炉,其外层为漆有彩图的木胎,暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。下列说法错误的是
A.木胎仅起装饰作用 B.中空层有传热和防烫作用
C.木炭燃烧提供暖手的热量 D.镂空铜网有利于通风换气
【答案】A
【详解】A:木胎不仅具有装饰作用(漆有彩图),还起到隔热和保温的作用,避免直接接触高温金属内胆导致烫伤。选项错误;
B:中空层通过空气隔离减少热传导,确实兼具传热(缓慢导热)和防烫功能,选项正确;
C:木炭燃烧是手炉的热量来源,选项正确;
D:镂空铜网的设计可以促进空气流通,帮助木炭持续燃烧,选项正确。
故选A。
【变式1-1】(2025·广西·模拟预测)油灯是古代重要的照明工具,如图的“省油灯”是我国劳动人民的智慧发明,下列说法不正确的是
A.灯油是可燃物
B.燃烧放出的热量会加速灯油的蒸发
C.用嘴吹灭灯油,是利用隔绝空气的原理来灭火
D.夹层中的水可以降低灯油的温度,减少挥发
【答案】C
【分析】燃烧的条件:可燃物,可燃物与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,三者必须同时具备,缺一不可。
【详解】A、灯油能燃烧,所以灯油是可燃物,故说法正确;
B、燃烧放出的热量会加速灯油的蒸发,故说法正确;
C、用嘴吹灭,是利用降低温度到可燃物着火点以下,故说法错误;
D、夹层的水吸热降低油的温度,从而减少上层油的蒸发,故说法正确。
故选C。
【变式1-2】(2025·江苏淮安·一模)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”和“硫磺”都是可燃物
B.“火折子”盖子上留有小孔是为了提供少量氧气
C.竹筒要盖上帽是为了减少可燃物与氧气接触
D.“吹气”主要目的是使温度达到可燃物的着火点
【答案】D
【详解】A、“白薯蔓”和“硫磺”都具有可燃性,都属于可燃物,说法正确,不符合题意;
B、燃烧需要氧气,“火折子”保存火种时不能完全密封,因此盖子上留有小孔是为了提供少量氧气,维持燃烧,说法正确,不符合题意;
C、竹筒要盖上帽是为了减少可燃物与氧气接触,说法正确,不符合题意;
D、“吹气”主要目的是增多氧气,促进可燃物的燃烧,而不是使温度达到可燃物的着火点,说法错误,符合题意。
故选:D。
【变式1-3】(2025·广东广州·二模)青铜雁鱼灯是我国古代著名的环保灯,其外形及工作原理如图。转动灯罩可以调节灯光的照射角度和明暗度,通过巧妙的造型减少灯油燃烧产生的空气污染。下列说法错误的是
A.该灯中的灯油是可燃物
B.关闭灯罩火焰熄灭,其灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下
C.当看到大量黑烟时,可以调节灯罩增大进风口从而促进燃料的燃烧
D.雁腹中的水既能吸收烟气,还能对灯体进行降温,减少灯油挥发
【答案】B
【详解】A、灯油具有可燃性,属于可燃物,此选项正确;
B、燃烧的条件是可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点,三者缺一不可,灭火只需要破坏其一即可,转动灯罩隔绝了空气,使灯火熄灭,此选项错误;
C、有大量黑烟产生是因为氧气不足,燃料燃烧不充分,应调大进风口,增大氧气进入量,促进燃烧,此选项正确;
D、腹中的水可以吸收燃烧产生的烟气,同时也能对灯体进行降温,起到环保和降温的作用,此选项正确。
故选B。
题型08 控制变量法在实验设计中的应用
控制变量法是实验中探究因果关系的关键方法,其核心在于通过严格操纵单一变量来揭示特定因素的影响。
1.燃烧条件的探究:例如,研究温度达到可燃物着火点这一因素时,需控制其他变量一致(如都用白磷作为可燃物),仅改变温度条件;通过对比80°C热水中白磷(燃烧)与红磷(不燃烧)的现象,证明温度的关键作用。类似地,探究氧气需求时,使用两块相同白磷在相同温度下,一个有氧气接触、另一个隔绝氧气,从而验证燃烧必须与氧气接触。
2.铁生锈条件的分析:通过控制变量法,探究铁与水或氧气接触的影响;例如,保持其他条件不变,只改变是否暴露在潮湿环境中,可明确铁生锈需同时具备水和氧气两个因素。
影响物质溶解性的因素:在研究溶解度时,控制溶质、溶剂类型不变,只改变温度变量;例如,记录不同温度下CaCO₃的溶解度变化,以揭示温度对溶解度的直接影响。
3.化学反应速率的调控:在外部因素如浓度、温度和压强的作用下,使用控制变量法探究其对反应速率的影响;例如,固定Fe催化剂浓度和pH值,仅改变H₂O₂浓度来观测降解污染物的速率变化,证明浓度升高可加速反应。
【典例1】(24-25九年级上·四川乐山·期末)下图是探究燃烧的条件示意图,根据图示信息,以下说法错误的是
A.该实验是用控制变量法来探究燃烧的条件
B.热水的作用只是对红磷或白磷加热
C.①②对比,说明燃烧需要温度达到着火点以上
D.③④对比,说明燃烧需要氧气
【答案】B
【详解】A、①②只有一个变量可燃物种类(即可燃物的着火点不同),可以探究燃烧需要可燃物达到着火点,①③或①④只有一个变量即有无与氧气接触,可以探究燃烧需要可燃物与氧气接触,故该实验是用控制变量法来探究燃烧的条件,故选项说法正确;
B、热水的作用是提供热量、隔绝氧气,故选项说法错误;
C、铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触,白磷燃烧,红磷不燃烧,①②处对比说明燃烧的条件之一为温度要达到着火点,故选项说法正确;
D、通氧气前,水中的白磷不燃烧,通氧气后,水中的白磷燃烧,③④处对比说明燃烧需要氧气,故选项说法正确。
故选B。
【变式1-1】(2025·陕西·模拟预测)以下实验的设计,没有体现控制变量思想方法的是
A.探究反应速率与接触面积有关
B.探究物质溶解性与溶剂种类有关
C.探究可燃物燃烧的条件
D.探究二氧化碳与水发生了反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、探究反应速率与接触面积有关,变量是接触面积(粉末状与块状),其他条件酸的种类、体积、浓度、碳酸钙的质量都保持相同,体现了控制变量的思想,A正确。
B、探究物质溶解性与溶剂种类有关,变量是溶剂种类,其他条件都要相同,但B中除了汽油和水溶剂种类不同外,溶剂的体积也不相同,没有体现控制变量的思想,B错误。
C、铜片上的白磷与铜片上的红磷属于对照实验,都与氧气接触,都属于可燃物,变量是着火点不同,白磷着火点低,红磷着火点高,热水能达到白磷的着火点,达不到红磷的着火点,从而证明可燃物燃烧温度必须达到可燃物的着火点;水中白磷和铜片上白磷对照,可燃物相同,温度都达到白磷着火点,变量是是否与氧气接触,从而证明物质燃烧需要与氧气接触,C正确。
D、二氧化碳与干燥石蕊纸条与湿润石蕊纸条接触,变量是是否有水,形成对比,从而证明二氧化碳和水均不能使石蕊变色,而是二氧化碳与水反应后生成物使石蕊变色,有体现控制变量的思想,D正确。
故选B。
【变式1-2】(24-25九年级上·吉林·期末)对比是科学探究中常用的一种实验方法,依据下列装置进行实验,达不到实验目的的是
A.图1探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响
B.图2探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
C.图3探究燃烧的条件
D.图4探究CO2与H2O发生反应
【答案】B
【详解】A、木炭在空气中燃烧烧至红热,木炭在氧气中燃烧,发出白光,氧气中氧气浓度比空气中氧气浓度大,说明相同条件下,氧气浓度越大,燃烧越剧烈,可以探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响,不符合题意;
B、图2实验中,过氧化氢溶液的浓度不同,且左边试管中未加二氧化锰,右边试管中加入了二氧化锰,变量不唯一,无法探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响,符合题意;
C、该实验中,铜片上的白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;铜片上的白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,水中的白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,可以探究燃烧的条件,不符合题意;
D、该实验中,干燥的石蕊纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,湿润的石蕊纸花变红,说明二氧化碳与水发生了反应,不符合题意。
故选B。
【变式1-3】(24-25九年级上·宁夏吴忠·期末)对比是实验探究的重要方法,下列对比实验方案能实现相应实验目的的是
实验目的
A.探究温度对分子运动快慢的影响
B.验证质量守恒定律
实验方案
实验目的
C.探究氧气是燃烧的必要条件
D.探究二氧化锰对过氧化氢溶液分解产生氧气速率的影响
实验方案
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、该实验中温度不同,其他因素相同,且温度越高,分子的运动速率越快,可以探究温度对分子运动快慢的影响,符合题意;
B、该实验中,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,二氧化碳是气体,会散逸到空气中,导致左边质量减小,反应后天平不平衡,无法验证质量守恒定律,不符合题意;
C、该实验中,左边试管中红磷隔绝氧气,且温度没有达到着火点,不燃烧,右边试管中,白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,可燃物不同,变量不唯一,无法探究氧气是燃烧的必要条件,不符合题意;
D、该实验中,双氧水的浓度不同,变量不唯一,无法探究二氧化锰对过氧化氢溶液分解产生氧气速率的影响,不符合题意。
故选A。
题型09 化学反应中能量变化的实际应用
化学反应中能量变化的实际应用主要体现在将化学能转化为热能、电能或其他形式能量以满足生活生产需求。
1.放热反应的应用(化学能→热能/光能)
燃料燃烧供能
家庭烹饪:天然气(CH₄)燃烧释放热能。
交通运输:汽油、柴油燃烧驱动发动机。
工业冶炼:煤炭燃烧产生高温熔化金属矿石。
化学电源
干电池:通过锌与电解质的氧化还原反应将化学能转化为电能。
燃料电池:氢氧反应直接发电(如航天设备电源)。
自发热材料
热敷包:铁粉氧化(生锈)持续释放热量,用于医疗热疗。
生石灰制熟石灰:CaO + H₂O == Ca(OH)₂,释放热量用于加热或干燥剂再生。
2.吸热反应的应用(吸收环境热能)
石灰石烧制:CaCO3 CaO+CO2↑(高温吸热),生产建筑材料。
煤炭气化: CO2+C 2CO(吸热),生成燃料气体。
3.能量转化拓展应用
爆炸技术:炸药化学反应释放巨大能量,用于矿山开采或拆除建筑。
食物消化:生物体内酶催化反应分解食物,化学能转化为生命活动所需能量。
医疗冷热疗法:冷敷(物理吸热)与化学热敷包(铁氧化放热)结合使用。
【典例1】(24-25九年级下·福建福州·期中)劳动创造生活,下列劳动项目与化学知识相对应的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用铅笔芯制作电极
石墨有导电性
B
用水银体温计测量体温
汞原子受热体积变大
C
用生石灰制作发热包
CaO与水反应吸收热量
D
盛浓盐酸的细口瓶要密闭
浓盐酸具有吸水性,敞口放置其质量分数会减小
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、铅笔芯中含有石墨,石墨具有导电性,可作电极,该选项正确;
B、水银体温计测量体温过程中,温度升高,汞原子间的间隔增大,但汞原子体积不变,该选项不正确;
C、生石灰为氧化钙的俗称,氧化钙和水反应会放出热量,则可作发热包,该选项不正确;
D、浓盐酸具有挥发性,溶液中的溶质减小,则溶质质量分数减小,该选项不正确。
故选A。
【变式1-1】(24-25九年级上·广东汕头·阶段练习)化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化。下列反应发生时吸收热量的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,燃烧放出热量,选项错误;
B、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,同时放出热量,选项错误;
C、氧化钙与水反应放热,选项错误;
D、碳与二氧化碳高温生成一氧化碳,反应需要吸收热量,选项正确;
故选D。
【变式1-2】(24-25九年级上·北京丰台·期末)某兴趣小组设计并制作了如图所示的简易制氧机。下列说法不正确的是
A.装置气密性良好是制氧成功的关键之一
B.MnO2在反应中起催化作用
C.瓶B中的水能起到加湿氧气和监测氧气流速的作用
D.瓶A中液体温度逐渐升高说明该反应吸收热量
【答案】D
【详解】A、装置气密性良好是制氧成功的关键之一,故选项说法正确;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,即MnO2在反应中起催化作用,故选项说法正确;
C、瓶B中的水能起到加湿氧气和监测氧气流速的作用,故选项说法正确;
D、瓶A中液体温度逐渐升高说明该反应放出热量,故选项说法错误。
故选:D。
【变式1-3】(2025·山东枣庄·模拟预测)用如图甲所示装置进行实验,先检查装置气密性,再将橡胶塞连接压强传感器,烧瓶中放入铝片(足量)和稀硫酸,塞紧瓶塞并打开仪器,一段时间后,得到如图乙所示的气体压强与时间的关系曲线图。
下列有关说法正确的是
A.A点溶液的pH大于C点溶液的pH
B.曲线AB段压强变化不明显是因为铝片表面有薄膜
C.曲线BC段压强变化趋势说明铝与稀硫酸反应会放出热量
D.曲线CD段压强减小,说明生成氢气的总质量在减少
【答案】B
【分析】铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气;产生的氢气增多,使装置内压强逐渐增大;AB段压强变化不明显,说明铝片表面的氧化铝薄膜未打磨掉,氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水。
【详解】A、从图像上可看出,A点气压小于C点气压,说明生成的气体增加,硫酸被消耗,溶液的酸性减弱,pH变大,故说法不正确;
B、曲线 AB 段压强变化不明显是因为铝片表面有Al2O3薄膜,氧化铝先与硫酸反应生成硫酸铝和水,无气体生成,故B说法正确;
C、BC段过程中铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气;产生的氢气增多,使装置内压强逐渐增大,故曲线BC段压强变化趋势无法说明铝与稀硫酸反应会放出热量,故C说法错误;
D、曲线 CD 段压强减小说明温度降低,气体体积减小,压强减小,氢气的总质量不会改变,故D说法错误。
故选B。
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