7.2 化石能源的合理利用-2025-2026学年九年级化学人教版上册

本初中化学讲义聚焦“化石能源的合理利用”，系统梳理化石燃料（煤、石油、天然气）的组成与综合利用（干馏、分馏），常用燃料对环境的影响（酸雨、尾气污染），能源分类（可再生与不可再生、清洁与非清洁），氢气的制取（固液常温型装置、排水/向下排空气法收集）、检验及氢能源优缺点，构建从传统能源到新能源的认知支架。 资料以“新课标核心素养”为导向，通过最新模拟例题（如2025年地区模拟题）和实验分析题，培养科学思维（对比化石燃料与氢气燃烧产物推理环保性），强化科学探究（氢气制取装置选择与操作规范），渗透科学态度与责任（能源转型与可持续发展）。课中辅助教师突出重难点，课后助力学生通过例题练习查漏补缺，提升知识应用能力。

►第七单元 能源的合理利用与开发 7.2 化石能源的合理利用 ■重点01 化石燃料及其综合利用 1 ■重点02 常用燃料的的使用及其对环境的影响 5 ■重点03 能源的分类 9 ■难点01 氢气的制取、检验和收集 13 ■易错点 氢能源的优缺点 18 ■重点01 化石燃料及其综合利用 1、化石燃料：化石燃料亦称矿石燃料，它们是古代生物遗体在特定地质条件下经过一系列复杂变化形成的复杂的混合物。化石燃料主要包括煤、石油和天然气等天然资源．它们都是不可再生资源。 （1）煤是复杂的混合物，主要含有碳元素。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。此外，煤中还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）； （2）石油也是混合物，主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素．石油的化学成分随产地的不同而不同．从油井中开采出来的石油也叫原油，是一种黑色或深棕色不溶于水的黏稠状液体，密度比水的稍小. （3）天然气也是混合物，在有石油的地方，一般都有天然气存在．天然气主要是由碳元素和氢元素组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷。 2、甲烷： ①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小； ②化学性质：可燃性 ③燃烧现象：产生蓝色的火焰，在火焰上方罩一干冷的烧杯，烧杯内壁出现小水珠，倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊。 3、化石燃料的综合利用： （1）煤的综合利用：为了使煤得到综合利用，将煤隔绝空气加热，可以使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、焦炉煤气和粗氨水等。（煤的干馏） （2）石油的综合利用：将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可以得到溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等不同的产品。（石油的分馏） 首先，要理解和熟记化石燃料及其综合利用，以及与之相关的知识等．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．值得一提的是：对于化石燃料的综合利用，可以根据它们的元素组成，联系着质量守恒定律来分析、理解。 【例】（2025•自贡校级模拟）化石燃料的运用使工业大规模发展。下列能源不属于化石燃料的是（　　） A．煤 B．石油 C．沼气 D．天然气 【答案】C 【分析】A．根据煤的形成和分类，进行分析； B．根据石油的形成和分类，进行分析； C．根据沼气的形成和来源，进行分析； D．根据天然气的形成和分类，进行分析。 【解答】解：A．煤是由古植物遗体经过长时间的地质作用形成的，属于化石燃料，故A错误； B．石油是由古生物遗体经过长时间的地质作用形成的，属于化石燃料，故B错误； C．沼气主要由有机物质在厌氧条件下发酵产生，主要成分是甲烷，不是由古生物遗体形成的，不属于化石燃料，故C正确； D．天然气主要由古生物遗体经过长时间的地质作用形成的，主要成分是甲烷，属于化石燃料，故D错误； 故选：C。 【点评】本题主要考查化石燃料的种类。注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。了解不同能源的形成过程和分类对于能源的合理利用和环境保护具有重要意义。 【练1】（2025•商南县二模）如图表示我市家用燃料使用的发展历程（括号内表示主要成分），下列说法错误的是（　　） A．管道煤气有毒 B．家用燃料燃烧时均放出热量 C．液化石油气是石油化工的一种产品 D．使煤分解制成管道煤气的变化是物理变化 【答案】D 【分析】A、根据管道煤气中含有一氧化碳进行分析； B、根据家用燃料燃烧时均放出热量，利用放出的热量取暖或煮饭等进行分析； C、根据石油化工的产品进行分析； D、根据变化过程中是否有新物质生成进行分析。 【解答】解：A、管道煤气中含有一氧化碳，所以管道煤气有毒，故A正确； B、家用燃料燃烧时均放出热量，利用放出的热量取暖或煮饭等，故B正确； C、液化石油气是石油加工而来的，是一种化工产品，故C正确； D、使煤分解制成管道煤气的过程中有新物质煤气生成，属于化学变化，故D错误。 故选：D。 【点评】本题主要考查了化石燃料的组成、综合应用，属于基础知识，难度不大，根据已有的知识分析解答即可。 【练2】（2024•泸州）《汉书》中记载：“高奴县有洧水，可燃”。这里地下冒出的黑色“洧水”指的是（　　） A．石油 B．猪油 C．矿泉水 D．盐湖水 【答案】A 【分析】根据石油为黑色液体，可燃进行分析。 【解答】解：石油是从有机物质中形成的，包括植物、动物和微生物残骸。在这些有机物质死亡之后，它们逐渐被埋在深层的沉积岩层中，受到地热和地压的作用，随着时间的推移，这些有机物质发生了化学反应，最终形成了石油，石油为黑色液体，可燃，故这里地下冒出的黑色“洧水”指的是石油。 故选：A。 【点评】本题主要考查化石燃料及其综合利用等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 【练3】 （2024秋•武威期末）能源是现代社会经济发展的重要支柱，下列关于能源叙述中不正确的是（　　） A．化石燃料主要是指煤、石油、天然气 B．选择燃料应从资源、经济和环境等多方面综合考虑 C．化学反应中只有燃烧反应才放热 D．石油分馏可得到汽油、煤油等多种产品 【答案】C 【分析】A、根据化石燃料的种类，进行分析判断。 B、根据选择燃料的因素，进行分析判断。 C、根据化学反应中的能量变化，进行分析判断。 D、根据石油分馏的产品，进行分析判断。 【解答】解：A、化石燃料主要是指煤、石油、天然气，故选项说法正确。 B、选择燃料应从资源、经济和环境等多方面综合考虑，要考虑资源是否丰富，是否经济，对环境的影响等，故选项说法正确。 C、化学反应中不是只有燃烧反应才放热，如生石灰与水反应放出大量的热，故选项说法错误。 D、利用石油中各成分沸点的不同，石油分馏可得到汽油、煤油等多种产品，故选项说法正确。 故选：C。 【点评】本题难度不大，了解化石燃料的种类、石油分馏的产品、化学反应中的能量变化等是正确解答本题的关键。 ■重点02 常用燃料的的使用及其对环境的影响 1、燃烧煤对环境的影响：由于其中含有硫、氮等元素，所以煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物．这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。还有，燃烧排放出的烟尘和燃烧不充分时产生的一氧化碳、一氧化氮等也都会污染空气； 2、燃烧汽油或柴油对环境的影响：目前，多数汽车、摩托车等机动车使用的燃料是汽油或柴油。它们燃烧时产生的一些物质会随着尾气直接排放到空气中，对空气造成污染．尾气中的主要污染有一氧化碳、未经燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。 1．对于常用燃料的使用与其对环境的影响，可以联系着物质的元素组成，根据质量守恒定律来推断其燃烧产物，再结合着燃烧产物的性质进行分析探究即可． 2．煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有以下几方面原因： （1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等； （2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳； （3）未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中． 【例】（2025•建湖县校级四模）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是（　　） A．木材、煤炭和石油均含有碳元素 B．煤通过综合利用可以得到多种化工产品 C．能源结构逐渐向清洁低碳方向转变 D．若燃气灶火焰呈黄色或橙色，说明煤气充分燃烧 【答案】D 【分析】A、木材、煤炭、石油均属于含碳物质，木材中的纤维素、煤炭中的碳、石油中的烃类均含有碳元素。 B、煤通过干馏等工艺可分解为煤气、煤焦油等。 C、能源不断更新变化。 D、燃气充分燃烧时火焰呈蓝色。 【解答】解：A、木材、煤炭、石油均属于含碳物质，木材中的纤维素、煤炭中的碳、石油中的烃类均含有碳元素，故选项不符合题意。 B、煤通过干馏等工艺可分解为煤气、煤焦油等，这些产物是重要的化工原料，故选项不符合题意。 C、当前能源结构正从传统化石能源转向太阳能、风能等清洁低碳能源，符合可持续发展趋势，故选项不符合题意。 D、燃气充分燃烧时火焰呈蓝色，若呈黄色或橙色，说明燃烧不充分，故选项符合题意。 故选：D。 【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 【练1】（2025•温江区一模）从柴草到煤炭，再到液化石油气和天然气，燃料的每次迭代升级都减少了家庭用火的麻烦和风险，也反映了经济的发展和人们生活水平的提高。下列说法错误的是（　　） A．煤炭主要含有碳元素，可直接燃烧，污染小 B．天然气、沼气、可燃冰主要成分都是CH4 C．焚烧秸秆一定程度上会污染空气，影响航空安全 D．液化气易燃易爆，使用时要注意安全 【答案】A 【分析】根据化学与能源、环境保护的知识进行分析解答即可。 【解答】解：A.煤炭的主要成分是碳元素，可直接燃烧，煤炭燃烧时，会释放二氧化硫、氮氧化物和粉尘等污染物，污染比较大，故A错误； B.天然气、沼气、可燃冰主要成分都是甲烷，其化学式为：CH4，故B正确； C.焚烧秸秆会产生大量烟雾、一氧化碳（CO）、颗粒物等污染物，污染空气，同时烟雾会降低能见度，影响飞机起降，对航空安全造成威胁，故C正确； D.液化气（液化石油气，LPG）主要成分是丙烷、丁烷等烃类，使用时若泄漏或遇明火，可能引发火灾或爆炸，故D正确。 故选：A。 【点评】加强对化学与环境保护的知识的掌握是正确解答本题的关键。 【练2】（2025•保定一模）为了实现2030年“碳达峰”的目标，我国加快实施能源转型，下列能源的使用有助于降低碳排放的是（　　） A．酒精 B．天然气 C．乙醇汽油 D．氢气 【答案】D 【分析】根据物质的组成以及燃烧的产物来分析。 【解答】解：A、酒精燃烧生成二氧化碳和水，不能降低碳排放，故选项A不合题意； B、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，不能降低碳排放，故选项B不合题意； C、乙醇汽油中含有碳元素，燃烧会生成二氧化碳，不能降低碳排放，故选项C不合题意； D、氢气燃烧只生成水，有助于降低碳排放，故选项D符合题意； 故选：D。 【点评】本题难度不大，掌握燃料燃烧的产物是解题的关键。 【练3】（2025春•道外区期末）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多于CO2 D．天然气燃烧对环境影响小 【答案】D 【分析】根据燃料燃烧的产物及其对环境的影响，结合图示信息来分析。 【解答】解：A、二氧化硫是造成酸雨的主要物质，而二氧化碳不能导致酸雨的发生，故A说法错误； B、天然气和煤均属于化石能源，是经过亿万年缓慢形成的，在短期内得不到补充，均属于不可再生能源，故B说法错误； C、由图示可知，煤燃烧产生的SO2少于CO2，故C说法错误； D、由图示可知，等质量的煤和天然气燃烧时，天然气产生的二氧化硫少，因此天然气燃烧对环境影响小，故D说法正确。 故选：D。 【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记常用燃料的使用与其对环境的影响，以及与之相关的知识等。 ■重点03 能源的分类 常见能源的种类主要有：煤、石油、天然气、乙醇、氢能、太阳能、核能、风能、电能、化学能、水能、潮汐能和地热能等． 1．按能源可再生性分类为： （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（一旦被耗用后，不可能在数百年乃至数万年内再生）．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为： （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为： （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为： （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． 1．对于常见能源的名称，一定熟练地记住，书写时要准确，不可使用错别字． 2．我们所讲的“可再生能源”和“不可再生能源”，都是对一次能源而言的，即只有对自然界中现成存在，可直接取用的能源来讲，才能说其是属于“可再生能源”或“不可再生能源”． 3．还要注意“煤﹣煤气”、“核能﹣核电”、“波浪能、风能与潮汐能”的区别．例如，煤是一次能源，而煤气是经过加工的，是二次能源；又如，波浪能和风能来自于太阳，而潮汐能的形成却与月球的引力有关． 【例】（2025•获嘉县校级二模）从能源的形成分析，与其他三种有所区别的能源是（　　） A．天然气 B．太阳能 C．风能 D．潮汐能 【答案】A 【分析】根据天然气由古代生物遗骸经长期地质作用形成，属于不可再生的化石能源；太阳能直接来自太阳内部的核聚变反应，属于可再生能源；风能由太阳辐射引起大气运动产生，间接来源于太阳能；潮汐能主要由月球和太阳的引力作用形成，与天体引力相关进行分析。 【解答】解：A、天然气由古代生物遗骸经长期地质作用形成，属于不可再生的化石能源； B、太阳能直接来自太阳内部的核聚变反应，属于可再生能源； C、风能由太阳辐射引起大气运动产生，间接来源于太阳能，属于可再生能源； D、潮汐能主要由月球和太阳的引力作用形成，与天体引力相关，属于可再生能源。 故选：A。 【点评】本题主要考查了能源的种类和分类，难度不大，加强记忆即可解答。 【练1】（2025•建邺区校级四模）能源影响着世界格局。下列属于可再生能源的是（　　） A．煤 B．天然气 C．太阳能 D．液化石油气 【答案】C 【分析】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。不可再生能源是指短期内无法恢复且储量越来越少的能源。 【解答】解：A、煤是化石燃料，由古代植物在地下经高温高压形成，过程极其缓慢，储量有限，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。故不符合题意。 B、天然气是化石燃料，主要成分是甲烷，形成过程与煤类似，需要地质时间尺度，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。故不符合题意。 C、太阳能来自太阳辐射，太阳能量巨大且持续释放，在人类时间尺度上取之不尽、用之不竭，属于可再生能源。故符合题意。 D、液化石油气主要成分为丙烷和丁烷，来源于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。故不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查了能源的分类，完成此题，可以依据已有的知识进行。 【练2】（2025•临沂模拟）2025年亚冬会比赛场馆全面使用绿色清洁能源，在亚冬会历史上首次实现100%绿电供应。下列发电方式不属于绿色电力的是（　　） A．煤炭发电 B．风能发电 C．潮汐能发电 D．太阳能发电 【答案】A 【分析】太阳能、风能、潮汐能等是绿色清洁能源。 【解答】解：A、煤炭燃烧会产生大量二氧化碳、二氧化硫等污染物，不属于绿色电力，故正确； B、潮汐发电是利用潮汐能转化为电能，潮汐能是清洁能源，在发电过程中不产生污染，属于绿色电力，故不正确； C、风能是清洁能源，在发电过程中不产生污染，属于绿色电力，故不正确； D、太阳能是清洁能源，在发电过程中不产生污染，属于绿色电力，故不正确。 故选：A。 【点评】本题难度简单，既考察了学生的知识掌握情况，又通过实际情境引导学生关注环境保护问题，培养他们的环保意识，题目设计合理，选项贴近生活实际，能够引起学生的兴趣和思考。 【练3】（2025•临县二模）根据国际可再生能源署的设想，到2050年，全球91%的电力供应将来自可再生能源。下列能源中，属于可再生能源的是（　　） A．煤 B．风能 C．石油 D．天然气 【答案】B 【分析】可再生能源是指那些能够自然地、持续地从自然界得到补充的能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等。不可再生能源则是指那些在人类使用过程中无法在短期内从自然界得到补充的能源，如煤、石油、天然气等化石燃料。 【解答】解：A.煤属于化石燃料，是不可再生能源，故A错误； B.风能是可再生能源，因为风是由大气运动产生的，可以持续不断地从自然界得到补充，故B正确； C.石油属于化石燃料，是不可再生能源，故C错误； D.天然气也属于化石燃料，是不可再生能源，故D错误； 故选：B。 【点评】本题主要考查对可再生能源和不可再生能源的区分。了解不同能源的来源和特性是解答此类问题的关键。可再生能源的特点是环保、可持续，而不可再生能源虽然目前仍然是主要的能源来源，但其储量有限，使用过程中还可能产生环境污染。 ■难点01 氢气的制取、检验和收集 1、 在实验室里，常用锌与稀硫酸反应来制取氢气 2、 制取氢气的装置： （1） 发生装置：固液常温型 （2） 收集方法：向下排空气法或排水法 3、氢气的检验方法：用试管收集一试管氢气，然后用燃着的木条放到试管口，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色（如气体量少，可能会发出爆鸣声．谨记不纯的氢气，引燃会发生爆炸，从而引发一些事故；因此使用氢气前，一定检验其纯度），罩一个干而冷的烧杯时，烧杯内壁会有水雾（或水珠、水滴）生成。 熟记实验室制取氢气的反应原理、实验步骤、装置示意图及其中仪器的名称、实验注意事项，以及氢气的检验． 另外，有时根据实验室制取氢气的装置示意图或实验步骤来推断制取的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据（即有关操作的原因），或者改良某一装置示意图等；有时还会根据实验室制取氢气的过程中发生的意外情况来推断氢气的有关性质、操作注意事项及改进方案等． 【例】（2024秋•江油市期末）实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，用这种方法制取氢气，以下实验操作正确的是（　　） A．检查气密性 B．加入锌粒 C．加入稀硫酸 D．收集氢气 【答案】A 【分析】根据基本实验操作的正确方法及其注意事项来分析。 【解答】解：A、检查装置气密性的方法：将导管末端浸入水中，用手握住试管外壁，观察到导管口有气泡冒出，说明该装置气密性良好，故A图示操作正确，符合题意； B、向试管中装锌粒时，先将试管横放，用镊子把锌粒放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，故B图示操作错误，不符合题意； C、加入稀硫酸时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，试管略倾斜，试管口紧挨试剂瓶口，使液体缓缓倒入，故C图示操作错误，不符合题意； D、氢气密度比空气小，应采用向下排空气法收集氢气，故D图示操作错误，不符合题意。 故选：A。 【点评】本题难度不大，熟悉实验室制取氢气的各实验步骤的操作方法、注意事项是解答此类试题的关键。 【练1】（2025•新罗区校级模拟）氢气制取与性质实验的部分操作示意图如图，正确的是（　　） A．装入锌粒 B．制取并验纯 C．收集气体 D．检验燃烧产物 【答案】D 【分析】据实验室制取氢气的实验操作规范，对每个选项进行分析。 【解答】解：A.向试管中装入锌粒时，应先将试管横放，用镊子把锌粒放在试管口，再慢慢将试管竖起，让锌粒缓缓滑到试管底部。若直接将锌粒投入直立的试管中，锌粒可能会打破试管底部，故该操作错误。 B.制取氢气并验纯时，收集一小试管氢气后，用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，松开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯；如果听到的声音很小，说明氢气较纯。故该操作正确。 C.氢气密度比空气小，应用向下排空气法收集氢气，收集时导管应伸到集气瓶底部，这样才能将集气瓶内的空气充分排出，收集到较纯净的氢气。图中导管未伸到集气瓶底部，故该操作错误。 D.氢气燃烧生成水，检验氢气燃烧产物时，在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，若烧杯内壁出现水雾，说明氢气燃烧生成了水。故该操作正确。 故选：D。 【点评】本题考查了氢气制取与性质实验的基本操作，解题关键在于熟悉氢气的性质以及相关实验操作的规范和原理。通过这类题目练习，有助于加深对化学实验操作的理解，提高实验操作技能和安全意识。 【练2】（2025•京口区校级模拟）下列由锌粒与稀盐酸制取H2并验证氢气性质的实验装置不能达到实验目的的是（　　） A．图甲：制取H2 B．图乙：去除杂质 C．图丙：收集H2 D．图丁：检验H2燃烧后产物 【答案】B 【分析】A、根据反应物的状态、反应发生需要的条件及特殊要求选择发生装置。 B、根据碳酸氢钠不与氢气反应，但与氯化氢反应的生成氯化钠、水和二氧化碳分析。 C、根据气体的密度、溶解性及特殊要求选择收集装置。 D、根据氢气燃烧现象分析。 【解答】解：A、在装置甲中，锌粒置于多孔隔板上，通过长颈漏斗添加稀盐酸。打开止水夹，稀盐酸与锌粒接触，反应产生氢气；关闭止水夹，装置内气体增多，压强增大，稀盐酸被压回长颈漏斗，锌粒与稀盐酸分离，反应停止。利用止水夹控制固液接触与分离，从而控制反应的发生与停止，甲装置能达到制取氢气的目的，故错误。 B、碳酸氢钠不与氢气反应，但与氯化氢反应的生成氯化钠、水和二氧化碳。此反应虽除去了氯化氢，却引入了新杂质二氧化碳，不能用装置乙除去氢气中的氯化氢，不能达到实验目的，故正确。 C、依据氢气密度比空气小的性质，适合用向下排空气法收集。观察，装置丙采用向下排空气法，能够收集氢气，能达到实验目的，故错误。 D、在装置丁中，氢气燃烧产生淡蓝色火焰，在火焰上方罩干冷烧杯，内壁出现水雾，证明氢气燃烧生成水，验证了氢气的可燃性，能达到实验目的，故错误。 故选：B。 【点评】本题主要考查氢气的制取、除杂和性质，完成此题，可以依据已有的知识进行。 【练3】（2025•合肥校级二模）某实验小组按如图装置探究氢气的制备与性质。实验时，从L型管的左管注入稀硫酸至没过锌粒。下列说法错误的是（　　） A．左管注入稀硫酸时应关闭K B．关闭K，L型管的左管液面上升 C．该装置中锌粒可用铁片替代 D．该装置可控制反应的发生和停止 【答案】A 【分析】A．根据当打开活塞（K）使装置内外相通，溶液才能顺利进入盛有锌粒的容器中进行分析； B．根据关闭K，产生的气体无法排出进行分析； C．根据锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析； D．根据打开活塞K，从L型管的左管注入稀硫酸至没过锌粒，固液接触反应发生；关闭K，产生的气体无法排出，将液体压回左侧，液面低于多孔隔板，固液分离，反应停止进行分析。 【解答】解：A.从L型管的左管注入稀硫酸至没过锌粒，应当打开活塞（K）使装置内外相通，溶液才能顺利进入盛有锌粒的容器中；若关闭K会使容器内气体无法逸出，酸液不易进入，故A不正确； B.关闭K，产生的气体无法排出，将液体压向左侧，则L型管的左管液面上升，故B正确； C.Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，Zn和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则该装置中锌粒可用铁片代替，故C正确； D.打开活塞K，从L型管的左管注入稀硫酸至没过锌粒，固液接触反应发生；关闭K，产生的气体无法排出，将液体压回左侧，液面低于多孔隔板，固液分离，反应停止，故该装置可控制反应的发生与停止，故D正确； 故选：A。 【点评】本题主要考查氢气的制取、收集与检验等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 ■易错点 氢能源的优缺点 1．氢气作为燃料有许多其他燃料所不及的优点．首先，氢气可以用时作原料来制取（即来源广）．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（即热值高），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（即产物无污染）． 2．氢能的缺点是： （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． 首先，要理解和熟记氢气的用途和氢能的优缺点，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己从生产、生活、电视、报纸或网络中了解到相关信息等，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．同时，还要注意以下几点： 1．不管是点燃氢气进行燃烧，还是利用它们进行其他实验，只要是使用它就需要检验其的纯度． 2．要特别注意灵活运用物质的性质与变化或用途之间的相互联系（即性质变化或用途），根据它们之间的联系来相互分析、推断和解答有关的问题等，将会是事半功倍的． 3．对于氢能的优缺点，一定要辩证地看待．相信随着科技的不断发展，哪些暂时的缺点一定会逐渐被克服的．到那时，氢能也一定会闪烁出它固有的丰富多彩的光芒的． 【例】（2025•周口校级模拟）下列能源是清洁高能燃料的是（　　） A．液氢 B．煤炭 C．酒精 D．石油 【答案】A 【分析】A、根据液氢燃烧的产物只有水，对环境无污染，且燃烧热值高进行分析； B、根据煤炭燃烧时会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，导致空气污染和温室效应进行分析； C、根据酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应进行分析； D、根据石油燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，导致空气污染和温室效应进行分析。 【解答】解：A、液氢燃烧的产物只有水，对环境无污染，且燃烧热值高，属于清洁高能燃料，故A正确； B、煤炭燃烧时会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，导致空气污染和温室效应，不属于清洁燃料，故B错误； C、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不属于清洁燃料，故C错误； D、石油燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，导致空气污染和温室效应，不属于清洁燃料，故D错误。 故选：A。 【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 【练1】（2025•泽州县三模）2008年北京奥运会、2022年北京冬奥会、2023年杭州亚运会及2025年哈尔滨亚洲冬季运动会主火炬分别使用丙烷（C3H8）、氢气、甲醇（CH3OH）和天然气作为燃料，与其他三种燃料相比，氢气最显著的优势为（　　） A．运输储存难 B．生产成本低 C．着火点最低 D．不污染环境 【答案】D 【分析】根据氢气的特点、燃料燃烧的产物来分析。 【解答】解：A、氢气的密度低，易泄漏，储存和运输需高压或低温设备，成本高且危险。其他燃料如丙烷、甲醇和天然气更易液化或压缩储存，运输相对简单，故A不合题意。 B、氢气主要通过电解水或天然气重整生产，过程能耗高，成本较高。丙烷可从石油提炼，甲醇可通过煤或天然气合成，天然气可直接开采，生产成本均低于氢气。故B不合题意。 C、着火点是指物质燃烧所需的最低温度。氢气的着火点约为585℃，而甲烷（天然气）约537℃，丙烷约470℃，甲醇约464℃。可见，氢气的着火点并非最低，丙烷和甲醇的着火点更低。故C不合题意。 D、氢气燃烧的产物仅为水，不会对环境造成任何污染。而其他燃料燃烧均产生二氧化碳（温室气体），若不充分燃烧还会生成烟尘以及有害气体，造成空气污染。故D符合题意。 故选：D。 【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记氢气的用途和氢能的优缺点，以及与之相关的知识。 【练2】（2025春•临湘市校级月考）北京时间2023年3月17日16时33分，长征三号乙运载火箭在我国西昌卫星发射中心点火升空，发射任务取得圆满成功。长征三号乙运载火箭使用高效能的液氢和液氧作为推进剂。据此判断下列说法正确的是（　　） A．氧气是一种高能燃料 B．氧气经过降温加压变成淡蓝色液氧的过程属于化学变化 C．氢气液化会导致氢气分子体积变小 D．氢气和氧气反应后的生成物不会造成大气污染 【答案】D 【分析】A、根据氧气的性质来分析； B、根据是否生成新物质来分析； C、根据分子的性质来分析； D、根据氢气燃烧的产物来分析。 【解答】解：A、氧气具有助燃性，没有可燃性，不能作高能燃料，故选项A说法不正确； B、氧气经过降温加压变成淡蓝色液氧的过程，只是物质的状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，故选项B说法不正确； C、氢气液化过程中，温度降低，分子间的间隔减小，但分子体积不变，故选项C说法不正确； D、氢气燃烧生成水，不会造成大气污染，故选项D说法正确。 故选：D。 【点评】本题难度不大，掌握物质的性质、分子的性质以及物理变化与化学变化的区别是解题的关键。 【练3】（2025•东莞市校级一模）关于氢能的说法错误的是（　　） A．燃烧产物无污染 B．属于可再生能源 C．需解决安全储存问题 D．能量转化效率为100% 【答案】D 【分析】A.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，具有取之不尽，用之不竭的特点，例如太阳能、风能、水能等。 B.燃烧产物：物质燃烧后产生的物质。如果燃烧产物对环境无害，那么该能源在环保方面就具有优势。 C.安全储存：对于一些能源，由于其特殊的物理或化学性质，在储存过程中可能存在安全隐患，需要采取相应措施解决。 D.能量转化效率：是指一个能量转换设备所输出可利用的能量，相对其输入能量的比值。任何能量转化过程都不可避免地会有能量损耗，很难达到100%的转化效率。 【解答】解：A、氢气燃烧产物是水，无污染，故A不符合题意； B、氢气可以通过水的电解等方式制取，而水在自然界中储量丰富，可不断再生，所以氢能属于可再生能源，故B不符合题意； C、氢气具有可燃性，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，所以需要解决安全储存问题，故C不符合题意； D、任何能量转化过程都存在损耗（如热能散失），效率无法达到100%，故D符合题意； 故选：D。 【点评】本题难度简单，是一道设计合理、知识点全面、选项设计巧妙、教育意义显著、能够引导学生深入思考的好题，但需要注意的是，在解释D选项时，教师应明确指出能量转化效率不可能达到100%的原因，以帮助学生形成正确的认识。 学科网（北京）股份有限公司 $