内容正文:
化学
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第七单元 能源的合理利用与开发
安徽中考精选
01
基础考点讲练
02
全国真题精选
03
实验突破
04
安徽中考精选
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A.实验室可通过加热KMnO4制取O2
B.通入O2后,白磷燃烧,说明物质燃烧的条件只需要O2
C.通入O2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
考点1 燃烧和灭火
1.(2023·安徽)某同学用如图装置探究磷燃烧的条件,下列有关说法错误的是( )
B
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2.(2021·安徽)关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,下列不属于三者燃烧共有的现象是 (填字母)。
A.发光
B.产生有刺激性气味的气体
C.放热
D.产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B
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(2)写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式:_________________
______________________________。
2CO2+3H2O
C2H5OH+3O2
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【任务二】探究燃烧的条件及质量变化
(3)该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1:室温下,按如图组装装置,装入药品,称量装置总质量为m1 g;
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步骤2:将锥形瓶浸入80 ℃的热水中,观察现象;
步骤3:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶;打开止水夹K1和K2,从K1处缓慢通入约50 mL氧气,再关闭K1和K2,称量装置总质量为m2 g;
步骤4:将锥形瓶再次浸入80 ℃的热水中,观察现象;
步骤5:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为m3 g。
①通过上述实验,能证明燃烧需要氧气的实验现象是________________
。
②m1、m2、m3的大小关系是 。
m1>m2=m3
燃烧,步骤4中白磷燃烧,产生白烟
步骤2中白磷未
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【任务三】调控燃烧
(4)报道显示:国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃,请给出一条合理的灭火建议:_________________
。
空气(其他合理答案均可)
取土填埋,隔绝
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【任务四】再探铁的燃烧
(5)查阅文献:颗粒直径为20~30 nm的铁粉,在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识,回答下列问题:
①影响铁燃烧的因素有___________________________________________ (至少答出2点)。
②铁与氧气反应的条件不同,产物不同。若5.6 g铁与氧气反应可得a g产物,且铁无剩余,则a的取值范围是 。
7.2≤a≤8.0
铁的表面积、氧气的浓度、温度(任答2点即可)
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A.居民住宅区 B.运输酒精的槽罐车
C.面粉加工厂 D.存放浓硫酸的试剂柜
考点2 易燃物和易爆物的安全知识
3.(2020·安徽)下列位置或场所的标识,错误的是( )
B
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考点3 燃料的合理利用与开发
4.(2024·安徽)杭州亚运会开幕式主火炬的燃料——“零碳甲醇(CH3OH)”备受瞩目,这是全球首次对“零碳甲醇”的实践应用。目前,该燃料已广泛应用在船舶、汽车等领域。“零碳甲醇”是利用焦炉气中的副产品氢气和从工业尾气中捕捉的二氧化碳在一种纳米催化剂的作用下反应得到的,其微观示意图如图。
有关“零碳甲醇”的说法,错误的是( )
A.能替代汽油作为汽车燃料
B.燃烧过程中伴随着能量变化
C.完全燃烧时不产生二氧化碳
D.生产过程实现了二氧化碳的资源化利用
C
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5.(2022·安徽)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”的有关信息如下图所示。下列说法正确的是( )
A.氢气燃烧产生的火焰呈黄色
B.碳纤维复合材料是一种新型碳单质
C.氢气燃烧的化学方程式为H2+O2===H2O
D.高纯度氢气可为火炬安全燃烧提供保障
D
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典例1 燃烧和灭火
(2024·合肥寿春中学三模)学习小组为探究“物质燃烧的影响因素”进行了如下实验。用气卿不断向装置内鼓入空气,并用酒精灯给硫粉加热至燃烧;再停止鼓入空气,将酒精灯移开给高锰酸钾加热,使硫粉继续燃烧。下列有关说法错误的是( )
A.该实验可证明燃烧需要氧气
B.该实验可证明氧气浓度越高物质燃烧越剧烈
C.可观察到硫粉燃烧产生的火焰由淡蓝色逐渐变为蓝紫色
D.实验尾气可用氢氧化钠溶液进行吸收
A
基础考点讲练
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[解析] 该实验中硫燃烧始终与氧气接触,不能证明燃烧需要氧气,故A说法错误,符合题意;用气卿不断向装置内鼓入空气,并用酒精灯给硫粉加热至燃烧,可观察到硫粉在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰;再停止鼓入空气,将酒精灯移开给高锰酸钾加热,高锰酸钾加热分解生成氧气,使硫粉继续燃烧,可观察到硫粉在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰;整个过程中硫粉燃烧产生的火焰由淡蓝色逐渐变成蓝紫色,证明氧气浓度越高物质燃烧越剧烈,故B、C说法正确,均不符合题意;硫燃烧会生成二氧化硫,二氧化硫有毒,直接排放会污染空气,由于二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应,则实验尾气可用氢氧化钠溶液进行吸收处理,故D说法正确,不符合题意。
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典例2 降低化石能源的利用对环境的影响
(2024·福建)氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。
(1)18世纪,科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”,之后命名为氢气。
①该反应的化学方程式为 。
②发现氢气后,人们一直追求将氢气作为一种绿色能源,其理由是
。
[答案] (1)①Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ ②氢气的燃烧产物是水,不会污染环境(合理即可)
基础考点讲练
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(2)1969年,科学家利用催化剂TiO2实现光分解水制氢气。
①该反应的化学方程式为 。
②氢气储运成本较高,原因之一是氢气易逸散而对储运容器密闭性的要求极高。从微观粒子视角分析氢气易逸散的原因: 。
(2)①2H2O 2H2↑+O2↑
②氢分子很小(合理即可)
基础考点讲练
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(3)2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程图如图所示。
①步骤Ⅱ的反应属于 (填基本反应类型)。
②步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程属于
(选填“物理”或“化学”)变化。
③利用氨生产氢气的优点有 (写一个)。
(3)①分解反应 ②物理 ③氨储运相对容易(合理即可)
基础考点讲练
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[解析] (1)①铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”,之后命名为氢气,该反应的方程式为Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;②氢气的燃烧产物是水,不会污染环境,所以人们将氢气作为一种绿色能源看待。
(2)①科学家利用催化剂TiO2实现光分解水制氢气,该反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑;②氢气储运成本较高,原因之一是氢气易逸散而对储运容器密闭性的要求极高,这是由于氢分子很小,氢气易发生逸散。
基础考点讲练
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(3)①步骤Ⅱ为氨气在铁基催化剂、410 ℃的条件下发生反应得到氮气和氢气,该反应是由一种反应物转化为两种生成物,属于分解反应;②步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;③利用氨生产氢气的优点有氨储运相对容易(合理即可)。
基础考点讲练
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1.(2024·广西)下列图标中表示“禁止吸烟”的是( )
C
A.
B.
C.
D.
全国真题精选
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2.(2024·福建)下列灭火方法主要是利用“使温度降到可燃物着火点以下”原理的是( )
A.用灯帽盖灭酒精灯火焰
B.关闭燃气灶阀门熄灭火焰
C.用水浇灭炭火
D.用锅盖盖灭油锅火焰
C
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3.(2024·广西)野外烧烤结束后,以下做法不合理的是( )
A.撤走剩余木炭 B.用水浇灭火堆
C.对火堆置之不理 D.用沙土盖灭火堆
C
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4.(2024·湖北)在探究甲烷的元素组成时,做了如图的两个实验。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
D
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5.(2024·湖南)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
B
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6.(2024·苏州)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
D
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7.(2024·临沂)为进一步探究燃烧条件和灭火原理,小明同学将铜丝网放置在蜡烛火焰中上部,发现铜丝网下方蜡烛正常燃烧,上方没有火焰,如图所示。请分析铜丝网上方没有火焰的原因是( )
A.铜丝网隔绝氧气或空气
B.铜丝网上方没有石蜡蒸气等可燃物
C.铜丝网散热,其上方温度没有达到可燃物的着火点
D.灭火就是要同时破坏燃烧的三个条件
C
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8.(2024·泸州)实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是( )
A.反应原理为Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D.用向上排空气法代替图中的收集方法
D
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①天然气的CO2排放量为0.055 g/kJ,其含义是______________________
;
热量排放二氧化碳0.055 g
9.(2024·扬州)燃料使用时需关注发热量和CO2排放量等因素。
(1)燃料的发热量可以用每克燃料在一定条件下完全燃烧所释放出的热量表示。天然气和甲醇均可用作燃料,其发热量及CO2排放量见表。
天然气燃烧每放出1 kJ
燃料 发热量(kJ/g) CO2排放量(g/kJ)
天然气 49.8 0.055
甲醇 20.1 0.070
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②由表格可知,与甲醇相比,天然气作为燃料的优点是_______________
;
③甲醇(CH4O)的组成可以看作mCH2·nH2O,= 。
1
然气和甲醇燃烧,天然气发热量高,二氧化碳排放量少
相同质量的天
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(2)煤炭中含有的碳酸盐会影响其发热量。测量煤炭中碳酸盐含量的原理是通过碳酸盐与盐酸反应生成CO2的质量进行计算。实验方案为:实验1,如图所示,取一定质量的煤炭样品于烧瓶中,通入N2,一段时间后加入足量稀盐酸充分反应,测量装置乙吸收气体的质量;实验2,保持其他实验条件相同,烧瓶中不加煤炭样品,重复上述实验。
已知:煤炭样品与稀盐酸反应会产生少量H2S气体,影响CO2质量的测量。
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①仪器M的名称为 。将仪器M中的稀盐酸加入烧瓶时,不应全部加入,在仍剩余少量稀盐酸时需关闭活塞,原因是_____________
。
②进行实验1时,图中装置甲中盛有的CuSO4能与H2S发生复分解反应,生成CuS和一种常见的强酸,反应的化学方程式为__________________
;反应结束后,需向装置中继续通入一段时间的N2,作用是 。
③进行实验2的目的是____________________________________________
。
的准确性
作对照,排除HCl对实验的干扰,保证实验结果
保证装置中的二氧化碳全部被乙吸收
CuS↓+H2SO4
CuSO4+H2S===
装置的气密性,防止气体逸出或空气中二氧化碳对实验产生干扰
液封,保证
分液漏斗
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CO+H2O CO2+H2
(3)氢气被誉为未来的理想燃料。
①CO与H2O在高温、高压、催化剂条件下,生成CO2和H2,反应的化学
方程式为 。
②氢气发热量高,燃烧时CO2排放量为零,但氢能的开发与利用也面临着一些困难。在氢气作为能源的其他优点或面临困难中选择一个视角,写出一点:_____________________________________________________
。
贮存或运输存在困难等,合理即可)
优点:来源广泛或无污染(或面临困难:没有廉价制取方案、
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①用火柴引燃蜡烛,为蜡烛燃烧提供的条件是_______________________
。
②乙的烛芯比甲长,导致燃烧时更旺,原因是_______________________
。
③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧,你还想探究的问题是_________________
。
是什么(合理即可)
蜡烛燃烧的产物
面积更大
乙的烛芯与氧气的接触
的着火点
10.(2024·贵州)燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为人类服务,可推动社会的可持续发展。
(1)蜡烛燃烧:用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。
升高温度,达到了蜡烛
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(2)氢气燃烧:2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧、液氢作为推进剂,火箭发动机运行简示图如图2所示。
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2H2+O22H2O
①火箭升空时,燃烧室里反应的化学方程式为
。
②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来调控动力。在火箭运行过程中,为增大动力,应进行的操作是_________________
。
B,使燃烧室内的液氢、液氧充分燃烧
控制阀门A和阀门
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实验6 燃烧条件的探究
1.(2024·淮北5校二模)某化学兴趣小组以“可燃物燃烧的条件”为主题开展了以下相关活动。
活动一:认识燃烧
(1)在学习氧气的性质时,我们分别做过木炭、镁条、铁丝在氧气中燃烧的实验。上述物质燃烧时的共同点是 (填字母)。
A.剧烈反应 B.产生气体
C.发光放热 D.氧化反应
ACD
实验突破
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活动二:探究可燃物燃烧的条件
在老师的指导下,该化学兴趣小组利用如图所示的装置探究了可燃物燃烧的条件。
实验突破
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【实验步骤】
①将装有适量白磷的试管放入冷水中;
②打开弹簧夹K1,关闭弹簧夹K2,向装置甲中加入适量的过氧化氢,产生的氧气进入试管中;
③关闭弹簧夹K1,打开弹簧夹K2,向装置乙中加入适量的盐酸,产生的二氧化碳进入试管中;
④将装有适量白磷的试管放入80 ℃的热水中;
⑤打开弹簧夹K1,关闭弹簧夹K2,向装置甲中加入适量的过氧化氢,产生的氧气进入试管中;
⑥关闭弹簧夹K1,打开弹簧夹K2,向装置乙中加入适量的盐酸,产生的二氧化碳进入试管中。
实验突破
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【实验分析】
(2)装置甲中发生反应的化学方程式是 。
(3)在步骤③中,证明试管中氧气已经排尽的实验现象是______________
。
(4)能看到白磷燃烧的实验步骤是 。
(5)能证明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点的实验现象是__________
_______________________________________________________________
。
【实验结论】可燃物燃烧必须同时满足两个条件:可燃物与氧气接触;温度达到可燃物的着火点。
2H2O2 2H2O+O2↑
℃的热水中,白磷燃烧
量白磷的试管放入冷水中,白磷不燃烧,将装有适量白磷的试管放入80
将装有适
步骤⑤
浑浊
澄清石灰水变
实验突破
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活动三:再探镁的燃烧
相关资料表明:镁不仅能在氧气中燃烧,还能在二氧化碳和氮气中燃烧。镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,镁在氮气中燃烧生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2)。
(6)空气中氮气的含量远大于氧气的含量,而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁,原因是_____________________________________
。
(7)根据上面的资料,你对燃烧的新的认识是 。
(8)若2.4 g镁在氮气、氧气和二氧化碳三种气体组成的混合气体中充分燃烧,生成物的质量是a g,则a的取值范围是 (结果精确到0.1)。
3.3<a<4.6
燃烧不一定需要氧气参加
镁主要和氧气反应
氧气化学性质比二氧化碳、氮气更活泼,
实验突破
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2.按照图1所示装置进行实验时,由于热水的温度(约80 ℃)明显高于白磷的熔点(约44 ℃),白磷会熔化,再加上氧气流的冲击,易造成白磷分散,氧气与白磷难以充分接触,燃烧现象时隐时现,且白磷燃烧的产物与水反应后会生成刺激呼吸道黏膜的有毒物质偏磷酸(HPO3)。李老师思考后,对实验进行改进,得到如图2装置。
图1 图2
实验突破
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(1)可燃物燃烧时需要同时满足 、____________________ 两个条件。
(2)白磷在热水中剧烈燃烧的化学方程式是 。
(3)图2装置中小气球的作用是_____________________________________
。
(4)本实验对鸟巢状铁丝绒的形状有要求,如果太稀疏,白磷容易掉落;如果太紧密,会导致 。
(5)图2相比于图1,不仅能看到白磷在水中燃烧的明显现象,还具有
的优点。(答一点即可)
4P+5O22P2O5
防止污染空气(合理即可)
白磷与氧气接触不充分
空气
防止生成的白烟排放到空气中,污染
温度达到可燃物着火点
与氧气接触
实验突破
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谢谢观看
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