11.2 化学与能源开发（4大题型专项训练）化学新教材鲁教版九年级下册

第二节 化学与能源开发 题型01 常见能源的种类、能源的分类 题型02 资源综合利用和新能源开发 题型03 氢气的用途和氢能的优缺点 题型04 应用广泛的化学电池 题型01 常见能源的种类、能源的分类 1、按能源可再生性分类 （1）可再生能源：在自然界中，有一些能源能够循环再生的，称之为可再生能源；例如，风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。 （2）不可再生能源：在自然界中，有些能源不能够循环再生的能源称之为不可再生能源。例如，煤、石油和天然气等化石燃料，这是我们目前地球应用最广泛的能源。 2、按能源使用对环境的影响分类 （1）清洁能源：在能源的使用过程中对环境不造成污染的，称之为清洁能源；例如，太阳能、风能、海洋能、水能和地热能等。 （2）非清洁能源：在能源的使用过程中对环境有污染的，称之为非清洁能源；例如，煤、石油和天然气等化石燃料。随着科学技术的发展，人们可将非清洁能源清洁化，人类使用能源的终极目标是无碳经济。 3、按能源加工程度分类 （1）一次能源：在自然界中现存的、未经加工转换的直接获得的天然能源称之为一次能源；例如，煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能和核能等。 （2）二次能源：由一次能源加工转换而成人们需要的另一种形式的能源产品称之为二次能源；例如，电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。 4、按人们对能源利用的科技程度分类 （1）常规能源：已被人们广泛应用的能源称之为常规能源；例如，煤炭、石油、天然气和水力等。 （2）新能源：尚未大规模商业应用，在技术、经济上进一步研究的、有前途的能源，称之为新能源；例如，太阳能、风能、潮汐能、地热能、和核能等，有些发达国家也把核能列入常规能源。 【典例1-1】下列关于能源、资源、环保的叙述正确的是 A．能产生温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、二氧化氮、臭氧等 B．地球上总水储量很高，因此不需要考虑节水问题 C．化石燃料是由古代生物遗骸经历一系列复杂变化形成的，是不可再生能源 D．作为重要的能源，燃料对于人类社会是非常重要的，所以应该大力开采煤、石油、天然气 【答案】C 【详解】A、能产生温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、臭氧等，二氧化氮主要参与酸雨的形成，说法错误，不符合题意； B、地球上总水储量大，但可利用的淡水资源少，因此节水至关重要，说法错误，不符合题意； C、化石燃料是由古代生物遗骸经历一系列复杂变化形成的，是不可再生能源，说法正确，符合题意； D、化石燃料虽重要，但过度开采会加速资源枯竭并加剧环境污染，应合理开发并发展可再生能源，说法错误，不符合题意。 故选：C。 【典例1-2】2025年全国两会期间的政府工作报告指出：“持续加强生态环境保护，提升绿色低碳发展水平”。以下为报告中2024年我国在环保方面的一些成就，请结合所学化学知识回答下列问题。 (1)非化石能源发电量占总发电量的比重接近40%，可再生能源新增装机3.7亿千瓦。能源种类很多，其中乙醇属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)优良天数比例上升至87.2%。这一显著成效得益于污染物排放量持续下降。污染物中的 （只写一种）排向大气会形成酸雨。 (3)地表水优良水质断面比例提高到90.4%。写出一条提升地表水水质的措施： 。 (4)实施重要生态系统保护和修复重大工程取得明显成果，荒漠化、沙化土地面积持续“双缩减”。造成土壤荒漠化、沙化的原因是 。 【答案】(1)可再生 (2)二氧化硫（合理即可） (3)工业废水处理达标后排放（合理即可） (4)过度放牧或砍伐树木（合理即可） 【详解】（1）乙醇可通过多种途径生产，属于可再生能源； （2）污染物中的二氧化硫、二氧化氮等排向大气会形成酸雨； （3）提升地表水水质的措施有：工业废水处理达标后排放等； （4）过度放牧或砍伐树木会使地表裸露，造成土壤荒漠化、沙化。 【变式1-1】能源是人类文明进步的基础和动力。下列属于可再生能源的是 A．煤 B．石油 C．乙醇 D．天然气 【答案】C 【详解】A、煤是化石燃料，属于不可再生能源，A选项不符合题意； B、石油是化石燃料，属于不可再生能源，B选项不符合题意； C、乙醇的俗名是酒精，酒精可以再制取，属于能够再生的能源，C选项符合题意； D、天然气是化石燃料，属于不可再生能源，D选项不符合题意。 故选：C。 【变式1-2】能源于生活息息相关。下列有关说法不正确的是 A．燃油汽车使用的化石能源不可再生 B．煤燃烧产生的二氧化碳会造成酸雨 C．液氢是高能燃料，且燃烧后产物无污染 D．乙醇汽油用作燃料可减少空气污染 【答案】B 【详解】A、化石能源包括煤、石油、天然气，且化石能源不可再生，该选项说法正确； B、空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应，而不会引起酸雨，该选项说法不正确； C、液氢的热值高，且液氢热值高，为高能燃料，该选项说法正确； D、乙醇燃烧生成二氧化碳和水，使用乙醇汽油可以减少汽车尾气的污染，该选项说法正确。 故选B。 【变式1-3】能源是经济和社会发展的基础，2020～2060年我国一次能源消费总量及其组成演化趋势如图所示。能源安全才能保障经济社会发展良好，让人民过上幸福生活。下列说法错误的是 A．一次能源分为化石能源和非化石能源 B．我国一次能源消费总量将在2030年左右达峰 C．目前我国非化石能源消耗占比较低 D．化石能源由煤炭、石油、天然气、生物质能组成 【答案】D 【详解】A、一次能源消费包括煤炭、石油、天然气组成的化石能源和水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等组成的非化石能源两大部分，正确； B、图中显示，我国一次能源消费总量将在2030年左右达峰，峰值约为49亿吨，正确； C、读图可知，目前我国非化石能源消耗在全国能源消耗总量中的占比约为10.5%，占比较低，正确； D、煤炭、石油、天然气属于化石能源，生物质能属于非化石能源，错误。 故选D。 【变式1-4】阅读科普短文，回答下列问题。加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，按照制取过程及碳排放量的不同，制得的氢气可以分为“灰氢”“蓝氢”和“绿氢”。“灰氢”指采用化石能源制取的氢气，制氢过程中有大量的碳排放。“蓝氢”指采用化石能源制取，但过程中采用了碳捕捉及封存技术。“绿氢”指采用可再生能源，通过电解制氢，制氢过程完全没有碳排放。中国科学家研究出镁基固态储氢技术：利用金属镁和氢气在和高压条件下发生反应生成氢化镁()，实现了固态储氢。 (1)生成“灰氢”中用到的化石能源包括煤、 和天然气，属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)蓝氢：通过水蒸气、甲烷重整制成，发生的反应为：。则的化学式为 。镁基固态储氢技术发生反应的基本类型为 反应。 (3)氢能源作为一种理想的清洁能源，其优点有 (写一条)。 【答案】(1) 石油 不可再生 (2) CO 化合 (3)燃烧热值高，燃烧产物只有水，对环境无污染 【详解】（1）生成“灰氢”中用到的化石能源包括煤、石油和天然气，使用后短期内不能得到补充，属于不可再生能源； （2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有1个C、6个H、1个O，反应后有6个H，则X中含有1个C和1个O，化学式为CO； 镁基固态储氢技术：利用金属镁和氢气在  300 ℃  和高压条件下发生反应生成氢化镁(  MgH2)，实现了固态储氢，该反应是两种物质生成一种物质，属于化合反应； （3）氢能源作为一种理想的清洁能源，其优点是燃烧热值高，燃烧产物只有水，对环境无污染。 题型02 资源综合利用和新能源开发 1、在发展现代产业体系，提高产业核心竞争力方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中明确提出推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系．加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用，完善油气管网，扩大油气战略储备；发展海洋经济，坚持陆海统筹，制定和实施海洋发展战略，提高海洋开发、控制、综合管理能力。科学规划海洋经济发展，发展海洋油气等产业，合理开发利用海洋资源，保护海岛、海岸带和海洋生态环境；培育发展战略性新兴产业，强化核心关键技术研发，积极有序发展新一代节能环保、新能源、生物等产业，切实提高产业核心竞争力和经济效益。 2、在加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中还提出，要节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化．要大力发展循环经济，加快资源循环利用产业发展，加强矿产资源综合利用，鼓励产业废物循环利用，完善再生资源回收体系，推进资源再生利用产业化；加强资源节约和管理．落实节约优先战略，全面实行资源利用总量控制、供需双向调节、差别化管理。 3、在新能源开发的方面：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等．这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。 【典例2-1】2025年国务院办公厅印发的《关于建设美丽中国先行区的实施意见》明确要求 “以更高标准打好蓝天、碧水保卫战”，强化大气污染联防联控和江河湖泊保护治理。某城市入选美丽中国先行区，正全面落实这一政策部署，下列做法不符合 “蓝天碧水协同保护” 要求的是 A．推广新能源公交车替代燃油车，降低尾气污染物排放 B．将居民区生活污水直接排入城市内河，简化处理流程 C．工业生产采用循环用水系统，提高水资源重复利用率 D．节日期间控制烟花爆竹燃放规模，减少 PM2.5和有害气体释放 【答案】B 【详解】A、推广新能源公交车替代燃油车，可以降低尾气污染物排放，减少污染，保护环境，不符合题意； B、将居民区生活污水直接排入城市内河，会污染水源，应集中处理达标后排放，符合题意； C、工业生产采用循环用水系统，提高水资源重复利用率，可以节约用水，保护水资源，不符合题意； D、节日期间控制烟花爆竹燃放规模，可以减少 PM2.5和有害气体释放，防止空气污染，不符合题意。 故选B。 【典例2-2】现代社会对能源的需求越来越大。请回答下列问题： (1)化石燃料面临着枯竭危机，新能源的开发利用势不可挡，请列举一种目前正在开发的新能源 。 (2)汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸，其目的是 。 【答案】(1)氢能（合理即可） (2)增大汽油与空气的接触面积，使汽油充分燃烧 【详解】（1）目前正在开发的新能源有氢能、太阳能、风能、潮汐能等；故填：氢能（合理即可）。 （2）汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸，其目的是增大汽油与空气的接触面积，使汽油充分燃烧，从而提高燃料利用率并减少污染物（如一氧化碳）的生成；故填：增大汽油与空气的接触面积，使汽油充分燃烧。 【变式2-1】2025年9月7日是第四个国际清洁空气蓝天日，主题是“为空气赛跑”。联合国环境规划署驻华代表处在北京举行了主题活动，联合国官员指出，空气污染是当今时代最大的环境健康风险，空气污染不分国界，每个人都有责任保护大气层，确保人人享有健康的空气。曾经，北京还是全球大气污染较为严重的城市，但现在，它已跻身全球最清洁的首都城市之列。下列做法与该主题不相符的是 A．开发清洁能源 B．大力植树造林 C．垃圾就地焚烧 D．提倡绿色出行 【答案】C 【详解】A、开发清洁能源可减少化石燃料使用，降低污染物排放，与主题相符，不符合题意； B、大力植树造林能吸收污染物、改善空气质量，与主题相符，不符合题意； C、垃圾就地焚烧会产生大量烟尘和有害气体，加剧空气污染，与主题不相符，符合题意； D、提倡绿色出行能减少机动车尾气排放，改善空气质量，与主题相符，不符合题意。 故选：C。 【变式2-2】下列跨学科实践活动涉及的化学知识正确的是 A．基于碳中和理念设计低碳行动方案：“低碳”行动的目的是不排放CO2 B．用橡皮泥制作氨分子的模型：氨气由氮原子和氢原子构成 C．调查家用燃料的变迁与合理使用：未来燃料要清洁、易调控、热值高 D．用自制简易净水器净化雨水：净化后得到纯水 【答案】C 【详解】A、“低碳”行动的目的是减少CO2排放，并非完全不排放，碳中和是通过减排和吸收实现净零排放。选项错误； B、氨气是由氨分子（NH3）构成的，每个氨分子由氮原子和氢原子构成，但氨气本身不是直接由原子构成。选项错误； C、未来燃料的发展方向是清洁（减少污染）、易调控（便于使用和控制）、热值高（能量效率高），选项正确； D、简易净水器只能去除部分杂质，净化后得到的是相对洁净的水，并非纯水，纯水需通过蒸馏等方法获得。选项错误。 故选C。 【变式2-3】“深入推进美丽中国建设，持续打好蓝天、碧水、净土保卫战”需要我们人人践行绿色生产、生活方式。下列做法不合理的是 A．推广使用公共新能源交通工具 B．大量使用一次性塑料制品 C．电池集中处理，防止土壤污染 D．积极参与植树造林 【答案】B 【详解】A、推广使用公共新能源交通工具，可减少化石燃料消耗和尾气排放，有效降低空气污染，符合绿色出行理念，做法合理，不符合题意； B、一次性塑料制品难以降解，易造成“白色污染”，长期积累会破坏土壤结构、污染水体，甚至危害生态系统，做法不合理，符合题意； C、电池含重金属（如铅、汞），若随意丢弃会污染土壤和地下水，集中处理可通过专业手段回收或安全处置，避免环境污染，做法合理，不符合题意； D、植树造林可吸收二氧化碳、释放氧气、防风固沙、维护生物多样性，是改善生态环境的重要措施，做法合理，不符合题意。 故选：B。 【变式2-4】“福建舰”解缆启航，标志着我国航空母舰建设迈向新征程。 (1)航母建造：需使用纯铜、钢铁、钛合金等。航母电缆用纯铜制作，主要利用铜的延展性和 性。 (2)能源供给：航母动力由重油（含C8H18等多种成分）燃烧提供。C8H18燃烧的化学方程式为 。 (3)通讯工具：使用的锂电池，工作时能量转化的主要方式为 。 (4)生命保障：食物和淡水是重要的生活保障，供给食物包含牛奶和青菜，其中主要为人体提供蛋白质的食品是 ，部分淡水可通过减小压强使水的沸点 （填“升高”或“降低”），进而使水汽化、冷凝而获得。 【答案】(1)导电 (2) (3)化学能转化为电能 (4) 牛奶 降低 【详解】（1）航母电缆用纯铜制作，利用了铜的延展性（可被拉成丝、压成薄片）和导电性（能传导电流）。 （2）C8H18在点燃条件下与氧气反应，生成二氧化碳和水，化学方程式为。 （3）锂电池工作时，通过化学反应将化学能转化为电能，为通讯工具供电。 （4）牛奶富含蛋白质，青菜主要提供维生素，因此主要为人体提供蛋白质的食品是牛奶； 液体的沸点随压强减小而降低，因此减小压强可使水的沸点降低，进而通过水汽化、冷凝获得淡水。 题型03 氢气的用途和氢能的优缺点 1、氢气的用途主要有充灌探空气球、高能燃料、氢氧焰焊接或切割金属、制盐酸、合成氨、制备金属材料和单晶硅等。 2、氢能的优点：首先，氢气可以用时作原料来制取，其次，氢气燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的三倍，常用作火箭、宇宙飞船的燃料，第三，氢气作为燃料最大的优点就是它燃烧后的产物是水，不污染环境。 2、氢能的缺点 （1）利用电解水等方法制取氢气的成本高，解决如何廉价、大量地制备氢气（如利用太阳能和催化剂来分解水等）还有待于进一步研究。 （2）由于氢气燃烧或使用时，容易发生爆炸现象；并且氢气的熔点（-259℃）和沸点（-252℃）很低，这些都导致如何安全使用、贮存和运输氢气等成了问题，所以，目前暂时还不能广泛使用．不过，随着科技的发展，氢气终将会成为主要的能源之一！ 【典例3-1】如图为H2的转化和利用。下列说法不正确的是 A．转化①说明氢气是最清洁的能源 B．转化②中氢分子的体积变小 C．转化③中4.4gCO2，完全反应可生成3.2g CH4O D．转化④可选择双氧水制氧装置制取 H2 【答案】B 【详解】A、转化①是氢气和氧气燃烧反应生成水，水无污染，说明氢气是最清洁的能源，故选项说法正确； B、转化②中是氢气通过降温、加压后变为液氢，说明氢分子间的间隔变小，故选项说法错误； C、转化③中氢气和二氧化碳在催化剂作用下反应生成CH4O， 根据质量关系可知： 4.4gCO2，完全反应可生成3.2g CH4O，故选项说法正确； D、转化④是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，选用固液常温装置，双氧水制氧装置也是固液常温装置，故选项说法正确。 故选B。 【典例3-2】氢能被视为21世纪具有发展潜力的清洁能源。 (1)硼氢化钠()是一种安全车载氢源。硼氢化钠中硼元素的化合价为价，则氢元素的化合价为 价。 (2)热解硫化氢可获得氢源。在80℃时，氧化铁()可以催化硫化氢分解，其微观过程示意图如下图所示。 ①硫化氢的化学式是 。 ②一段时间后，催化剂的催化效率会降低。原因是部分会与生成的反应生成氧化亚铁(FeO)和水，导致催化剂损耗，反应符号表达式是 ，反应过程中铁元素化合价 (填“不变”或“改变”)。 (3)“三峡氢舟1号”是我国首艘氢燃料电池动力船，该船使用的氢能来自于三峡电站产出的绿电制氢。与传统船舶相比，氢燃料电池动力船舶的优势是 。 【答案】(1)-1 (2) H2S 改变 (3)无污染（合理即可） 【详解】（1）在硼氢化钠（NaBH4）中，钠元素显+1价，硼元素显+3价，设氢元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，可得（+1）+（+3）+4x=0，解得x=−1； （2）①根据图像，一个硫化氢分子由2个氢原子和1个硫原子构成，所以化学式为H2S； ②一定条件下，Fe2O3与H2反应生成FeO和H2O，反应的符号表达式是：； 在化合物中，氧元素的化合价为-2价，Fe2O3中铁的化合价为+3价，FeO中铁的化合价为+2价，所以反应过程中铁元素化合价发生改变； （3）传统船舶多使用化石燃料，燃烧会产生一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物。而氢燃料电池动力船舶，氢气燃烧只生成水，不会产生这些污染物，更加环保。 【变式3-1】科学家研究开发氢能源的脚步从未停止，如图为我国科学家研发的制取和贮存氢气的新工艺。下列有关说法正确的是 A．图中共有四种氧化物 B．循环制氢反应中需要不断加入ZnFe2O4 C．与传统电解法制取氢气相比，该工艺的优点是节约能源 D．反应3中通入氩气作保护气，是利用氩气活泼的化学性质 【答案】C 【详解】A、氧化物是由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物，图中共有ZnO、Fe3O4、H2O三种氧化物，不符合题意。 B、由图可知，循环制氢反应1中，ZnFe2O4是反应物，反应2中ZnFe2O4是生成物，ZnFe2O4可以循环使用，无需不断加入，不符合题意。 C、该工艺利用太阳能制氢，与传统电解法制取氢气相比可以节约能源，符合题意。 D、反应3中通入氩气作保护气，是因为氩气不活泼的化学性质，不符合题意。 故选C。 【变式3-2】我国科研人员研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，氢气可以转化为汽油，主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。X是一种常见气体氧化物。下列说法正确的是 A．X是CO2 B．转化过程中催化剂的质量减少 C．从环保角度考虑，和氢气相比，汽油是更理想的燃料 D．过程I中还有水生成，产物CO和H2O质量比是1:1 【答案】A 【详解】A.根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，氢气（H2）和X反应生成一氧化碳（CO），氢气由氢元素组成，一氧化碳由碳、氧元素组成，所以X中应含有碳元素和氧元素。又因为X是常见气体氧化物，所以X是CO2，该反应的化学方程式可表示为：，此选项说法正确，故符合题意； B.催化剂的特点是能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不变，所以在转化过程中催化剂的质量不会减少，此选项说法错误，故不符合题意； C.氢气燃烧的产物只有水，无污染，而汽油燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫等污染物，所以从环保角度考虑，氢气是更理想的燃料，此选项说法错误，故不符合题意； D.过程I的反应为， CO的相对分子质量为28， H2O的相对分子质量为18，所以产物CO和H2O的质量比是28:18=14:9，并非1:1，此选项说法错误，故不符合题意； 故选A。 【变式3-3】“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气，结合二氧化碳加氢技术制备以甲醇 (CH3OH)为代表的液态燃料。下列有关说法不正确的是 A．“液态阳光”的应用具有减碳作用 B．煤经过加工合成的甲醇能称作“液态阳光” C．甲醇可通过太阳能、水和二氧化碳合成，符合可持续发展要求 D．氢能属于可再生能源 【答案】B 【详解】A、“液态阳光”利用二氧化碳加氢技术制备甲醇，将二氧化碳转化为燃料，从而减少二氧化碳排放。同时，使用可再生能源（如太阳能）制氢，避免了化石燃料的燃烧，进一步降低碳排放，该说法正确； B、“液态阳光”的定义强调必须使用太阳能等可再生能源（如风能、水能）制取绿色氢气。煤是不可再生能源（化石燃料），经过加工合成的甲醇不符合“液态阳光”的要求，该说法错误； C、“液态阳光”的制备过程：利用太阳能电解水制取氢气（绿色氢气），再与二氧化碳反应合成甲醇。这使用可再生资源（太阳能、水），并回收二氧化碳。可持续发展要求既满足当前需求，又不损害后代利益，强调资源可再生和环境友好，该过程符合这些要求，说法正确； D、氢能短时间内可以得到补充，属于可再生能源，该说法正确。 故填：B。 【变式3-4】郑州市的公交车历经柴油车——天然气车——新能源车的转变，目前还有200多辆氢燃料电池公交车。 (1)写出一条氢气作为燃料的优点 。 (2)实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气，向盛有稀硫酸的烧杯中加入足量的锌至反应完全，下图中“”“”“”，表示上述反应前后溶液中溶质解离出的不同离子，则“”表示 (填离子符号)。 【答案】(1)氢气燃烧产物只有水，无污染，且热值高 (2) 【详解】（1）氢气作为燃料的优点：氢气燃烧产物只有水，无污染，且热值高； （2）向盛有稀硫酸的烧杯中加入足量的锌至反应完全，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应前溶液中的溶质为硫酸，溶液中含氢离子和硫酸根离子，反应后，溶液中的溶质是硫酸锌，溶液中含锌离子和硫酸根离子，则“”表示锌离子，故填：Zn2+。 题型04 应用广泛的化学电池 1、化学电池：通过化学反应，不仅能实现物质转化，还能实现能量转化。而将化学能直接转化为电能的装置称为化学电池。 2、化学能通过化学反应可以转化成热能、光能和电能等。利用化学反应中的能量转化，人们可以开发新的能源。 【典例4-1】化学与生活、健康、环境、能源等息息相关，下列说法错误的是 A．高层建筑物起火，不能跳楼逃生 B．煤、石油、天然气都是可再生能源 C．用太阳能电池代替化学电池更加环保 D．在食盐中添加碘可以预防地方性甲状腺肿大 【答案】B 【详解】A、高层建筑物起火时，跳楼逃生会使人受到严重伤害甚至危及生命。因为从高处跳下，人体会受到极大的冲击力，可能导致骨折、内脏破裂等严重后果。所以发生火灾时，应选择正确的逃生方式，如用湿毛巾捂住口鼻，弯腰低姿沿着安全通道疏散等，故A选项正确； B、可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。而煤、石油、天然气是经过漫长的地质年代形成的化石能源，它们的形成过程极其缓慢，在短时间内无法再生，属于不可再生能源，故B选项错误； C、太阳能电池利用太阳能转化为电能，在使用过程中不产生污染物，对环境几乎没有危害。化学电池在生产、使用和废弃处理过程中，可能会产生重金属污染等环境问题。所以用太阳能电池代替化学电池更加环保，故C选项正确； D、碘是合成甲状腺激素的重要原料，人体缺碘会导致甲状腺激素合成不足，引起地方性甲状腺肿大。在食盐中添加碘，人们通过日常食用加碘盐，可以补充碘元素，预防地方性甲状腺肿大，故D选项正确； 故选：B。 【典例4-2】在2025年央视春晚的舞台上，节目中机器人“桶兮”带来的扭秧歌表演，令观众眼前一亮，机器人外壳采用了高性能的塑料材质，内部的核心控制依靠芯片，而动力则由锂电池提供，同时很多关键的支撑及传动部件选用了合适的金属材料。 (1)制造机器人外壳的塑料属于 （选“无机非金属材料”或“有机高分子材料”）。 (2)芯片主要是用纯度极高的单质硅制成的，目前制备高纯硅最广泛采用的方法为三氯硅烷还原法，其化学反应原理如下图所示，已知步骤1中和C在高温下反应生成硅和一氧化碳，该反应的化学方程式为 。 (3)锂电池是新型的化学电池，因其质量轻、电容量大而应用广泛。 ①锂电池供电时将 能转化为电能。 ②钛酸锂是制造锂电池的材料之一，钛酸锂中锂元素（Li）的化合价为+1价，则钛元素（Ti）的化合价为 。 ③制取钛酸锂的化学反应原理为：，则X的化学式为 。 (4)机器人中的金属部件常采用合金制造，某金属加工厂的废液只含有少量的和，小红取一定量废液加入ag锌粉，充分反应后过滤，得到不饱和滤液和滤渣，将滤渣洗涤，干燥后称量，得到固体质量仍为ag。根据以上信息回答： ①滤渣中一定含有的金属单质是 （填化学式）。 ②滤液中一定大量存在的金属阳离子是 （填离子符号） 【答案】(1)有机高分子材料 (2) (3) 化学 (4) Ag、Cu 【详解】（1）有机合成材料包括：塑料、合成纤维、合成橡胶，则制造机器人外壳的塑料属于有机高分子材料； （2）和C在高温下反应生成硅和一氧化碳，该反应的化学方程式为：； （3）①锂电池供电时将化学能转化为电能； ②钛酸锂中锂元素显+1价，氧元素显-2价，设钛元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+4； ③根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含Ti、O、Li、C的个数分别是5、16、4、2，生成物中含Ti、O、Li、C的个数分别是5、12、4、0，故生成物中还应含4个O、2个C，故X的化学式为：CO2； （4）①金属活动性：Zn＞Cu＞Ag，向含有少量的硝酸铜和硝酸银的废液中加入ag锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，即，65份质量的锌置换出216份质量的银，固体质量增加，待硝酸银完全反应后，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，即，65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，充分反应后过滤，得到不饱和滤液和滤渣，将滤渣洗涤，干燥后称量，得到固体质量仍为ag，说明锌与硝酸铜发生了反应，则硝酸银已经完全反应，锌与硝酸银反应生成了银，锌与硝酸铜反应生成了铜，故滤渣中一定含有的金属单质是：Cu、Ag； ②由以上分析可知，锌与硝酸银反应生成了硝酸锌，硝酸银完全反应，锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌，硝酸铜是否完全反应未知，故滤液中一定含硝酸锌，一定大量存在的金属阳离子是：Zn2+。 【变式4-1】归纳总结是化学学习的常用方法。下列归纳总结完全正确的是 A．化学与健康 B．化学与能源 ①缺维生素A会引起夜盲症 ②缺铁会引起贫血 ③亚硝酸钠可以代替食盐作调味品 ①建议使用乙醇汽油，以减少环境污染 ②太阳能、核能、风能、地热能都属于新能源 ③化学电池是将化学能转化为电能的装置 C．化学与分类 D．化学与环境 ①有机物：、甲烷和葡萄糖 ②由分子构成的物质：氢气、水、氯化钠 ③由原子构成的物质：石墨、金、氦气 ①利用化学方法处理工业废水后再排放可以有效保护水资源 ②、等气体会形成酸雨 ③绿色化学的核心就是从源头上减少工业生产对环境的污染 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、①缺维生素A会引起夜盲症，正确；②缺铁会引起贫血，正确；③亚硝酸钠有毒，不可以代替食盐作调味品，错误；故选项不完全正确，不符合题意； B、①乙醇具有可燃性，乙醇燃烧生成二氧化碳和水，所以使用乙醇汽油，可减少汽车尾气，减少环境污染，正确；②太阳能、核能、风能、地热能都属于新能源，正确；③化学电池是将化学能转化为电能的装置；故选项完全正确，符合题意； C、①一氧化碳虽然含有碳元素，但是性质与无机物类似，属于无机物，甲烷和葡萄糖均是含有碳元素的化合物，属于有机物，错误；②氢气是由氢分子构成的，水是由水分子构成的，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，错误；③石墨是由碳原子构成的，金是由金原子构成的，氦气是由氦原子构成的，正确；故选项不完全正确，不符合题意； D、①利用化学方法处理工业废水后再排放，可以减少污染，有效保护水资源，正确；②不会导致酸雨，、等气体会形成酸雨，错误；③绿色化学的核心就是从源头上减少工业生产对环境的污染，正确；故选项不完全正确，不符合题意； 故选B。 【变式4-2】中国传统文化博大精深，很多诗词成语中蕴含着丰富的科学道理。下列说法不正确的是 A．“木已成舟”与“铁杵成针”都属于物理变化 B．“风蒲猎猎小池塘，过雨荷花分外香”——因为分子在不断地运动 C．“冰，水为之，而寒于水”——同一种物质的状态不同，化学性质不同 D．“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”——燃烧豆萁的过程，化学能转化成了热能 【答案】C 【详解】A、“木已成舟”指木头被加工成船，形状改变但无新物质生成，“铁杵成针”指铁棒磨成针，形状改变也无新物质生成，则均属于物理变化，该选项说法正确； B、雨后荷花香味更浓，是因为花香分子在空气中扩散，该选项说法正确； C、冰和水是同一种物质的不同状态，但都是由水分子构成，同种分子，化学性质相同，该选项说法不正确； D、“煮豆燃豆萁”指燃烧豆萁（豆秸）来加热煮豆，过程中燃料的化学能转化为热能（用于加热），该选项说法正确。 故选C。 【变式4-3】典籍中蕴含着丰富的化学知识。下列分析正确的是 A．《吕氏春秋》记载“金(铜)柔锡柔，合两柔则刚”，说明合金比其组分纯金属的硬度大 B．《本草纲目》记载生石灰“不可着水”，是因为其与水发生分解反应 C．《四川盐法志》记载用“花水”冲洗粗盐获得精品盐，该“花水”为纯净水 D．《赋得古原草送别》中“野火烧不尽”蕴含了热能转化为化学能的过程 【答案】A 【详解】A、合金（如青铜）的硬度通常大于其组分纯金属（铜和锡），《吕氏春秋》记载“金(铜)柔锡柔，合两柔则刚”，说明合金比其组分纯金属的硬度大，故说法正确； B、生石灰（氧化钙）与水反应生成熟石灰，符合多变一的特点，属于分解反应，故说法错误； C、粗盐提纯需去除杂质（如泥沙、可溶性杂质）。用“花水”冲洗粗盐时，“花水”通常指饱和食盐水（含高浓度氯化钠），而非纯净水，故说法错误； D、燃烧是化学能（草中有机物的能量）转化为热能和光能的过程，属于放热反应，故说法错误。 故选A。 【变式4-4】在2025年央视春晚的舞台上，节目中机器人“桶兮”带来的扭秧歌表演，令观众眼前一亮，机器人外壳采用了高性能的塑料材质，内部的核心控制依靠芯片，而动力则由锂电池提供，同时很多关键的支撑及传动部件选用了合适的金属材料。 (1)制造机器人外壳的塑料属于 (选“无机非金属材料”或“有机高分子材料”)。 (2)锂电池是新型的化学电池，因其质量轻、电容量大而应用广泛。 ①锂电池供电时将 能转化为电能。 ②钛酸锂()是制造锂电池的材料之一，制取钛酸锂的化学反应原理为：，则X的化学式为 。 (3)机器人中的金属部件常观用合金制造，某金属加工厂的废液只含有少量的和，小红取一定量废液加入锌粉，充分反应后过滤，得到不饱和滤液和滤渣，将滤渣洗涤，干燥后称量，得到固体质量仍为。根据以上信息回答： ①滤渣中一定含有的金属单质是 (填化学式)。 ②能液中一定大量存在的金属阳离子是 (填离子将号) ③写出过程中发生反应的一个化学方程式 。 ④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量 (选镇“大于”“小于”“等于”之一)原废液中溶质的质量。 【答案】(1)有机高分子材料 (2) 化学 CO2 (3) Ag、Cu Zn2+ 或 等于 【详解】（1）制造机器人外壳的塑料属于有机高分子材料； （2）①锂电池供电时将化学能转化为电能； ②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含Ti、O、Li、C的个数分别是5、16、4、2，生成物中含Ti、O、Li、C的个数分别是5、12、4、0，故生成物中还应含4个O，2个C，故X的化学式为：CO2； （3）①金属活动性：Zn＞Cu＞Ag，向废液中加入ag锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，即，65份质量的锌置换出216份质量的银，固体质量增加，待硝酸银完全反应后，锌与硝酸铜反应：，65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，充分反应后过滤，得到不饱和滤液和滤渣，将滤渣洗涤，干燥后称量，得到固体质量仍为 ag，说明锌与硝酸银、硝酸铜均发生了反应，则滤渣中一定含有的金属单质是：Cu、Ag； ②由以上分析可知，锌与硝酸银反应生成了硝酸锌和银，硝酸银完全反应，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，硝酸铜是否完全反应未知，故滤液中一定存在的溶质是硝酸锌，一定大量存在的金属阳离子是：Zn2+； ③过程中发生反应为锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，该反应的化学方程式为：，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，该反应的化学方程式为：； ④该过程中锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，反应前锌的质量与最后得到固体的质量相等，则若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量等于原废液中溶质的质量。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 化学与能源开发 题型01 常见能源的种类、能源的分类 题型02 资源综合利用和新能源开发 题型03 氢气的用途和氢能的优缺点 题型04 应用广泛的化学电池 题型01 常见能源的种类、能源的分类 1、按能源可再生性分类 （1）可再生能源：在自然界中，有一些能源能够循环再生的，称之为 ；例如，风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。 （2）不可再生能源：在自然界中，有些能源不能够循环再生的能源称之为 。例如，煤、石油和天然气等化石燃料，这是我们目前地球应用最广泛的能源。 2、按能源使用对环境的影响分类 （1）清洁能源：在能源的使用过程中对环境不造成污染的，称之为 ；例如，太阳能、风能、海洋能、水能和地热能等。 （2）非清洁能源：在能源的使用过程中对环境有污染的，称之为 ；例如，煤、石油和天然气等化石燃料。随着科学技术的发展，人们可将非清洁能源清洁化，人类使用能源的终极目标是无碳经济。 3、按能源加工程度分类 （1）一次能源：在自然界中现存的、未经加工转换的直接获得的天然能源称之为 ；例如，煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能和核能等。 （2）二次能源：由一次能源加工转换而成人们需要的另一种形式的能源产品称之为 ；例如，电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。 4、按人们对能源利用的科技程度分类 （1）常规能源：已被人们广泛应用的能源称之为 ；例如，煤炭、石油、天然气和水力等。 （2）新能源：尚未大规模商业应用，在技术、经济上进一步研究的、有前途的能源，称之为 ；例如，太阳能、风能、潮汐能、地热能、和核能等，有些发达国家也把核能列入常规能源。 【典例1-1】下列关于能源、资源、环保的叙述正确的是 A．能产生温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、二氧化氮、臭氧等 B．地球上总水储量很高，因此不需要考虑节水问题 C．化石燃料是由古代生物遗骸经历一系列复杂变化形成的，是不可再生能源 D．作为重要的能源，燃料对于人类社会是非常重要的，所以应该大力开采煤、石油、天然气 【典例1-2】2025年全国两会期间的政府工作报告指出：“持续加强生态环境保护，提升绿色低碳发展水平”。以下为报告中2024年我国在环保方面的一些成就，请结合所学化学知识回答下列问题。 (1)非化石能源发电量占总发电量的比重接近40%，可再生能源新增装机3.7亿千瓦。能源种类很多，其中乙醇属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)优良天数比例上升至87.2%。这一显著成效得益于污染物排放量持续下降。污染物中的 （只写一种）排向大气会形成酸雨。 (3)地表水优良水质断面比例提高到90.4%。写出一条提升地表水水质的措施： 。 (4)实施重要生态系统保护和修复重大工程取得明显成果，荒漠化、沙化土地面积持续“双缩减”。造成土壤荒漠化、沙化的原因是 。 【变式1-1】能源是人类文明进步的基础和动力。下列属于可再生能源的是 A．煤 B．石油 C．乙醇 D．天然气 【变式1-2】能源于生活息息相关。下列有关说法不正确的是 A．燃油汽车使用的化石能源不可再生 B．煤燃烧产生的二氧化碳会造成酸雨 C．液氢是高能燃料，且燃烧后产物无污染 D．乙醇汽油用作燃料可减少空气污染 【变式1-3】能源是经济和社会发展的基础，2020～2060年我国一次能源消费总量及其组成演化趋势如图所示。能源安全才能保障经济社会发展良好，让人民过上幸福生活。下列说法错误的是 A．一次能源分为化石能源和非化石能源 B．我国一次能源消费总量将在2030年左右达峰 C．目前我国非化石能源消耗占比较低 D．化石能源由煤炭、石油、天然气、生物质能组成 【变式1-4】阅读科普短文，回答下列问题。加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，按照制取过程及碳排放量的不同，制得的氢气可以分为“灰氢”“蓝氢”和“绿氢”。“灰氢”指采用化石能源制取的氢气，制氢过程中有大量的碳排放。“蓝氢”指采用化石能源制取，但过程中采用了碳捕捉及封存技术。“绿氢”指采用可再生能源，通过电解制氢，制氢过程完全没有碳排放。中国科学家研究出镁基固态储氢技术：利用金属镁和氢气在和高压条件下发生反应生成氢化镁()，实现了固态储氢。 (1)生成“灰氢”中用到的化石能源包括煤、 和天然气，属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)蓝氢：通过水蒸气、甲烷重整制成，发生的反应为：。则的化学式为 。镁基固态储氢技术发生反应的基本类型为 反应。 (3)氢能源作为一种理想的清洁能源，其优点有 (写一条)。 题型02 资源综合利用和新能源开发 1、在发展现代产业体系， 方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中明确提出推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系．加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用，完善油气管网，扩大油气战略储备；发展海洋经济，坚持陆海统筹，制定和实施海洋发展战略，提高海洋开发、控制、综合管理能力。科学规划海洋经济发展，发展海洋油气等产业，合理开发利用海洋资源，保护海岛、海岸带和海洋生态环境；培育发展战略性新兴产业，强化核心关键技术研发，积极有序发展新一代节能环保、新能源、生物等产业，切实提高产业核心竞争力和经济效益。 2、在加快建设资 社会，提高生态文明水平方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中还提出，要节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化．要大力发展循环经济，加快资源循环利用产业发展，加强矿产资源综合利用，鼓励产业废物循环利用，完善再生资源回收体系，推进资源再生利用产业化；加强资源节约和管理．落实节约优先战略，全面实行资源利用总量控制、供需双向调节、差别化管理。 3、在 的方面：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等．这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。 【典例2-1】2025年国务院办公厅印发的《关于建设美丽中国先行区的实施意见》明确要求 “以更高标准打好蓝天、碧水保卫战”，强化大气污染联防联控和江河湖泊保护治理。某城市入选美丽中国先行区，正全面落实这一政策部署，下列做法不符合 “蓝天碧水协同保护” 要求的是 A．推广新能源公交车替代燃油车，降低尾气污染物排放 B．将居民区生活污水直接排入城市内河，简化处理流程 C．工业生产采用循环用水系统，提高水资源重复利用率 D．节日期间控制烟花爆竹燃放规模，减少 PM2.5和有害气体释放 【典例2-2】现代社会对能源的需求越来越大。请回答下列问题： (1)化石燃料面临着枯竭危机，新能源的开发利用势不可挡，请列举一种目前正在开发的新能源 。 (2)汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸，其目的是 。 【变式2-1】2025年9月7日是第四个国际清洁空气蓝天日，主题是“为空气赛跑”。联合国环境规划署驻华代表处在北京举行了主题活动，联合国官员指出，空气污染是当今时代最大的环境健康风险，空气污染不分国界，每个人都有责任保护大气层，确保人人享有健康的空气。曾经，北京还是全球大气污染较为严重的城市，但现在，它已跻身全球最清洁的首都城市之列。下列做法与该主题不相符的是 A．开发清洁能源 B．大力植树造林 C．垃圾就地焚烧 D．提倡绿色出行 【变式2-2】下列跨学科实践活动涉及的化学知识正确的是 A．基于碳中和理念设计低碳行动方案：“低碳”行动的目的是不排放CO2 B．用橡皮泥制作氨分子的模型：氨气由氮原子和氢原子构成 C．调查家用燃料的变迁与合理使用：未来燃料要清洁、易调控、热值高 D．用自制简易净水器净化雨水：净化后得到纯水 【变式2-3】“深入推进美丽中国建设，持续打好蓝天、碧水、净土保卫战”需要我们人人践行绿色生产、生活方式。下列做法不合理的是 A．推广使用公共新能源交通工具 B．大量使用一次性塑料制品 C．电池集中处理，防止土壤污染 D．积极参与植树造林 【变式2-4】“福建舰”解缆启航，标志着我国航空母舰建设迈向新征程。 (1)航母建造：需使用纯铜、钢铁、钛合金等。航母电缆用纯铜制作，主要利用铜的延展性和 性。 (2)能源供给：航母动力由重油（含C8H18等多种成分）燃烧提供。C8H18燃烧的化学方程式为 。 (3)通讯工具：使用的锂电池，工作时能量转化的主要方式为 。 (4)生命保障：食物和淡水是重要的生活保障，供给食物包含牛奶和青菜，其中主要为人体提供蛋白质的食品是 ，部分淡水可通过减小压强使水的沸点 （填“升高”或“降低”），进而使水汽化、冷凝而获得。 题型03 氢气的用途和氢能的优缺点 1、氢气的用途主要有充灌 等。 2、氢能的优点：首先，氢气可以用时作原料来制取，其次，氢气燃烧时 ，放出的热量约为同质量汽油的三倍，常用作火箭、宇宙飞船的燃料，第三，氢气作为燃料最大的优点就是它燃烧后的产物是水，不污染环境。 2、氢能的缺点 （1）利用电解水等方法制取氢气的 ，解决如何廉价、大量地制备氢气（如利用太阳能和催化剂来分解水等）还有待于进一步研究。 （2）由于氢气燃烧或使用时， ；并且氢气的熔点（-259℃）和沸点（-252℃）很低，这些都导致如何安全使用、贮存和运输氢气等成了问题，所以，目前暂时还不能广泛使用．不过，随着科技的发展，氢气终将会成为主要的能源之一！ 【典例3-1】如图为H2的转化和利用。下列说法不正确的是 A．转化①说明氢气是最清洁的能源 B．转化②中氢分子的体积变小 C．转化③中4.4gCO2，完全反应可生成3.2g CH4O D．转化④可选择双氧水制氧装置制取 H2 【典例3-2】氢能被视为21世纪具有发展潜力的清洁能源。 (1)硼氢化钠()是一种安全车载氢源。硼氢化钠中硼元素的化合价为价，则氢元素的化合价为 价。 (2)热解硫化氢可获得氢源。在80℃时，氧化铁()可以催化硫化氢分解，其微观过程示意图如下图所示。 ①硫化氢的化学式是 。 ②一段时间后，催化剂的催化效率会降低。原因是部分会与生成的反应生成氧化亚铁(FeO)和水，导致催化剂损耗，反应符号表达式是 ，反应过程中铁元素化合价 (填“不变”或“改变”)。 (3)“三峡氢舟1号”是我国首艘氢燃料电池动力船，该船使用的氢能来自于三峡电站产出的绿电制氢。与传统船舶相比，氢燃料电池动力船舶的优势是 。 【变式3-1】科学家研究开发氢能源的脚步从未停止，如图为我国科学家研发的制取和贮存氢气的新工艺。下列有关说法正确的是 A．图中共有四种氧化物 B．循环制氢反应中需要不断加入ZnFe2O4 C．与传统电解法制取氢气相比，该工艺的优点是节约能源 D．反应3中通入氩气作保护气，是利用氩气活泼的化学性质 【变式3-2】我国科研人员研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，氢气可以转化为汽油，主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。X是一种常见气体氧化物。下列说法正确的是 A．X是CO2 B．转化过程中催化剂的质量减少 C．从环保角度考虑，和氢气相比，汽油是更理想的燃料 D．过程I中还有水生成，产物CO和H2O质量比是1:1 【变式3-3】“液态阳光”是指利用太阳能等可再生能源制取绿色氢气，结合二氧化碳加氢技术制备以甲醇 (CH3OH)为代表的液态燃料。下列有关说法不正确的是 A．“液态阳光”的应用具有减碳作用 B．煤经过加工合成的甲醇能称作“液态阳光” C．甲醇可通过太阳能、水和二氧化碳合成，符合可持续发展要求 D．氢能属于可再生能源 【变式3-4】郑州市的公交车历经柴油车——天然气车——新能源车的转变，目前还有200多辆氢燃料电池公交车。 (1)写出一条氢气作为燃料的优点 。 (2)实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气，向盛有稀硫酸的烧杯中加入足量的锌至反应完全，下图中“”“”“”，表示上述反应前后溶液中溶质解离出的不同离子，则“”表示 (填离子符号)。 题型04 应用广泛的化学电池 1、化学电池：通过化学反应，不仅能实现物质转化，还能实现能量转化。而将化学能直接转化为电能的装置称为 。 2、化学能通过化学反应可以转化成 等。利用化学反应中的能量转化，人们可以开发新的能源。 【典例4-1】化学与生活、健康、环境、能源等息息相关，下列说法错误的是 A．高层建筑物起火，不能跳楼逃生 B．煤、石油、天然气都是可再生能源 C．用太阳能电池代替化学电池更加环保 D．在食盐中添加碘可以预防地方性甲状腺肿大 【典例4-2】在2025年央视春晚的舞台上，节目中机器人“桶兮”带来的扭秧歌表演，令观众眼前一亮，机器人外壳采用了高性能的塑料材质，内部的核心控制依靠芯片，而动力则由锂电池提供，同时很多关键的支撑及传动部件选用了合适的金属材料。 (1)制造机器人外壳的塑料属于 （选“无机非金属材料”或“有机高分子材料”）。 (2)芯片主要是用纯度极高的单质硅制成的，目前制备高纯硅最广泛采用的方法为三氯硅烷还原法，其化学反应原理如下图所示，已知步骤1中和C在高温下反应生成硅和一氧化碳，该反应的化学方程式为 。 (3)锂电池是新型的化学电池，因其质量轻、电容量大而应用广泛。 ①锂电池供电时将 能转化为电能。 ②钛酸锂是制造锂电池的材料之一，钛酸锂中锂元素（Li）的化合价为+1价，则钛元素（Ti）的化合价为 。 ③制取钛酸锂的化学反应原理为：，则X的化学式为 。 (4)机器人中的金属部件常采用合金制造，某金属加工厂的废液只含有少量的和，小红取一定量废液加入ag锌粉，充分反应后过滤，得到不饱和滤液和滤渣，将滤渣洗涤，干燥后称量，得到固体质量仍为ag。根据以上信息回答： ①滤渣中一定含有的金属单质是 （填化学式）。 ②滤液中一定大量存在的金属阳离子是 （填离子符号） 【变式4-1】归纳总结是化学学习的常用方法。下列归纳总结完全正确的是 A．化学与健康 B．化学与能源 ①缺维生素A会引起夜盲症 ②缺铁会引起贫血 ③亚硝酸钠可以代替食盐作调味品 ①建议使用乙醇汽油，以减少环境污染 ②太阳能、核能、风能、地热能都属于新能源 ③化学电池是将化学能转化为电能的装置 C．化学与分类 D．化学与环境 ①有机物：、甲烷和葡萄糖 ②由分子构成的物质：氢气、水、氯化钠 ③由原子构成的物质：石墨、金、氦气 ①利用化学方法处理工业废水后再排放可以有效保护水资源 ②、等气体会形成酸雨 ③绿色化学的核心就是从源头上减少工业生产对环境的污染 A．A B．B C．C D．D 【变式4-2】中国传统文化博大精深，很多诗词成语中蕴含着丰富的科学道理。下列说法不正确的是 A．“木已成舟”与“铁杵成针”都属于物理变化 B．“风蒲猎猎小池塘，过雨荷花分外香”——因为分子在不断地运动 C．“冰，水为之，而寒于水”——同一种物质的状态不同，化学性质不同 D．“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”——燃烧豆萁的过程，化学能转化成了热能 【变式4-3】典籍中蕴含着丰富的化学知识。下列分析正确的是 A．《吕氏春秋》记载“金(铜)柔锡柔，合两柔则刚”，说明合金比其组分纯金属的硬度大 B．《本草纲目》记载生石灰“不可着水”，是因为其与水发生分解反应 C．《四川盐法志》记载用“花水”冲洗粗盐获得精品盐，该“花水”为纯净水 D．《赋得古原草送别》中“野火烧不尽”蕴含了热能转化为化学能的过程 【变式4-4】在2025年央视春晚的舞台上，节目中机器人“桶兮”带来的扭秧歌表演，令观众眼前一亮，机器人外壳采用了高性能的塑料材质，内部的核心控制依靠芯片，而动力则由锂电池提供，同时很多关键的支撑及传动部件选用了合适的金属材料。 (1)制造机器人外壳的塑料属于 (选“无机非金属材料”或“有机高分子材料”)。 (2)锂电池是新型的化学电池，因其质量轻、电容量大而应用广泛。 ①锂电池供电时将 能转化为电能。 ②钛酸锂()是制造锂电池的材料之一，制取钛酸锂的化学反应原理为：，则X的化学式为 。 (3)机器人中的金属部件常观用合金制造，某金属加工厂的废液只含有少量的和，小红取一定量废液加入锌粉，充分反应后过滤，得到不饱和滤液和滤渣，将滤渣洗涤，干燥后称量，得到固体质量仍为。根据以上信息回答： ①滤渣中一定含有的金属单质是 (填化学式)。 ②能液中一定大量存在的金属阳离子是 (填离子将号) ③写出过程中发生反应的一个化学方程式 。 ④若忽略过滤操作中溶液损失，滤液中溶质的质量 (选镇“大于”“小于”“等于”之一)原废液中溶质的质量。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $