11.2化学与能源开发同步练习--2025-2026学年九年级化学鲁教版下册

11.2化学与能源开发 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．实验室用下列装置制取气体，有关说法正确的是 A．装置①④组合可用于高锰酸钾制取氧气 B．装置②中的小试管在实验过程中起液封的作用 C．装置③用作实验室制取氢气的发生装置，优点是能控制反应速率 D．装置⑤用于实验室收集二氧化碳，燃着的木条放在端处验满 2．下列区分物质的试剂或方法不正确的是 A．用刻划的方法区分黄铜和铜 B．用稀盐酸区分氧化铜和铁粉 C．用点燃观察火焰颜色的方法区分CO与 D．用澄清石灰水区分与CO 3．贵州省第十四届人民代表大会第一次会议明确提出：坚定不移推动绿色低碳发展，协同推进降碳、减污、扩绿，全力打造生态文明建设先行区。下列做法与此理念相符的是 A．新增及更新新能源公交车 B．工厂废水直接排入河流 C．生活垃圾就地焚烧处理 D．节日期间大量燃放烟花爆竹 4．下列选项中物质的名称、俗名、化学式一致的是 A．碳酸钙        消石灰     B．氢氧化钠    苛性钠    NaOH C．碳酸钠        烧碱     D．甲烷        天然气     5．劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 生活劳动：用厨余垃圾自制花肥 物质发生缓慢氧化 B 家务劳动：清理家中鱼缸并通入空气 空气中的氧气易溶于水 C 工业劳动：利用分离液态空气制取氧气 氮气与氧气的熔点不同 D 社区劳动：用酒精对图书馆的桌椅消毒 酒精易挥发 A．A B．B C．C D．D 6．2025年我国环境日主题是“美丽中国我先行”。下列做法不符合这一主题的是 A．参与垃圾分类，减少资源浪费 B．植树造林种草，继续进行防风固沙 C．露天焚烧塑料垃圾，切实减少白色污染 D．推广太阳能、风能等可再生能源 7．运用推理、类比、对比、归纳的方法得出下列结论，其中合理的是 A．铝表面的氧化铝薄膜能起到保护作用，则铁表面的铁锈也能防止铁的进一步锈蚀 B．活泼金属能和稀盐酸反应放出气体，则能和稀盐酸反应放出气体的一定是活泼金属 C．合金中一定含有金属元素，四氧化三铁中含有金属元素，则四氧化三铁是一种合金 D．化学反应伴随着能量变化，则人的呼吸过程一定伴随能量变化 阅读材料，完成下面小题。 索罗纳（Sorona）是一种生物基纤维，索罗纳纤维具有优异的弹性、柔软性和抗皱性，同时具备良好的染色性能和耐用性，广泛应用于服装、家居纺织品等领域。 索罗纳的主要原料是1，3-丙二醇，化学式为，这种化合物可以通过玉米糖发酵获得。玉米糖来源于玉米淀粉的水解，是一种可再生资源。与传统石油基纤维不同，索罗纳的生产过程中，约的原料来自生物基资源，有效地降低生产过程中对石油资源的消耗和碳排放，是一种可持续环保材料。 8．有关索罗纳的主要原料是1，3-丙二醇（化学式为）的说法正确的是 A．1，3-丙二醇含有氧分子 B．1，3-丙二醇中氢元素的质量分数最大 C．1，3-丙二醇碳、氢元素的质量比为 D．1，3-丙二醇属于化合物 9．下列有关索罗纳纤维的说法错误的是 A．弹性好，抗皱性能好 B．容易褪色，不耐磨 C．制取的原料是可再生，节约化石资源 D．索罗纳纤维的制取，可以减少对环境的污染 10．下列关于实验现象的描述中，不正确的是 A．品红加入水中后会不断扩散直至整杯水变红 B．碳高温还原氧化铜看到黑色粉末变成红色 C．活性炭加入一杯红墨水中可看到红色逐渐变浅 D．甲烷燃烧发出微弱的淡蓝色火焰并放出热量 11．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 二、非选择题 12．人类对能源的需求量日益增长。 (1)《2050 年世界与中国能源展望》中指出全球能源结构正在改变。由下图可判断未 来化石能源所占比例将________（填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)H2 被认为是理想的清洁燃料，从物质变化的角度解释其原因是__________。 13．初中常见的甲、乙、丙三种物质均含有地壳中含量最高的元素，它们经一步反应的转化关系如图所示： (1)若甲、乙组成元素相同，丙为单质。则甲→乙的化学方程式为___________。 (2)若甲是实验室常用的液体燃料，甲完全燃烧生成乙，不完全燃烧生成丙。则乙→丙的化学方程式为___________；若6.9g甲在一定量氧气中燃烧生成乙、丙和水，其中乙和丙共10g，则该反应的化学方程式为___________。 14．高效制氢与综合利用是重要课题。 (1)光催化水制氢，原理如图所示。整个过程中产生和的体积比为______。 (2)硼氢化钠水解制氢，原理为。 ①不同钛（Ti）的氧化物催化水解产生的速率如图所示。催化效率最好的是______。 ②水解制氢方便，制得的纯度高，但价格昂贵阻碍其工业化发展。写出一条可能化解阻碍的发展路线______。 (3)综合利用。下列流程可实现、的贮存、释放和利用。 ①“催化加氢”发生反应的化学方程式为______。 ②利用“催化释氢”的产物催化合成乙酸时需添加______（填“”或“”）促进另一气体完全反应。 15．阅读下列材料，回答相关问题。 氢能作为一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源，是未来主要能源。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。 制氢：光催化制氢气是在太阳光照和催化剂条件下驱动水分解制氢气的新方法。2022年1月，我国科学家团队发表重要研究成果，成功制备新型催化剂。这种催化剂通过独特的合成工艺，将铜原子固定在二氧化钛纳米材料的空位中。在光催化制氢气反应过程中，一价铜阳离子和二价铜阳离子的可逆变化，大幅提高了电子的利用率，使水分解制氢气的效率大大提高。 储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。金属氢化物储氢是把氢以氢化物的形式储存在金属或合金中，比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量。如图为一些储氢材料（以储氢后的化学式表示）的质量储氢密度（如图B）和体积储氢密度（如图C）。（已知：质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数，体积储氢密度=储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量） 用氢：目前，作为燃料，液氢已应用于航天领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等。相信，随着科技的发展，对氢气的开发和利用已经取得了很大的进展，氢气终将会成为主要能源之一。 (1)下列属于氢能优点的是_______。（填字母） A．存储和运输成本低 B．零污染排放 C．氢气易燃易爆 D．热值高 (2)结合图B和图C，下列储氢材料中最理想的是_______（填序号）。 A． B． C． D． (3)在作催化剂的条件下，光催化制氢气的化学方程式是_______。 (4)①根据题意写出一价铜阳离子的符号：_______； ②二价铜阳离子转化成一价铜阳离子时，_______（填“得到”或“失去”）电子。 (5)铜原子含量不同的催化剂在5小时内催化水分解得到氢气产量如图A所示。选择铜原子含量为1.5%的催化剂的理由是_______。 (6)从分子的角度解释低温、高压储氢的原理：_______。 (7)储氢材料中，储存氢元素的质量是_______kg。 16．下列物质中属于化石燃料的是_______ A．氢气 B．石油 C．酒精 D．____________ 17．化学是一门以实验为基础的科学。请结合下图装置或仪器回答问题： (1)写出上图中的仪器X的名称_______。 (2)若实验室要用同一装置制取并收集O2和CO2，最好选择_______装置组合（填字母序号），写出用该装置制取CO2的化学方程式_______。 (3)实验室用锌与稀硫酸反应来制取氢气并测定氢气的体积，请从上图中选择最佳的装置进行组合，整套装置的导管口连接顺序是_______。 (4)小佳同学在教材实验的基础上，设计如图所示装置进行实验。 利用装置D验证二氧化碳的性质，a、c为湿润的用紫色石蕊溶液浸泡过的棉花，b为干燥的用紫色石蕊溶液浸泡过的棉花。一段时间后，观察到b处棉花不变色，a、c处棉花变红，且c处棉花先变红，说明CO2的性质是CO2密度比空气大、_______。 18．化学是一门以实验为基础的科学，请根据下列图示回答相关问题： (1)写出仪器a的名称______，用A装置制取气体的优点是______。 (2)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为______，用D装置收集的原因是______。 (3)对废干电池进行实验研究，将外层锌筒______（填“磨成细粉末”或“剪成小块状”）后，用装置A制取氢气。经测定得到氢气0.3g，则参加反应的锌的质量有______g。 (4)更换A装置中的药品和试剂，将A装置和______装置组合，可以制取并收集二氧化碳，实验室制取二氧化碳的化学方程式为______。 学科网（北京）股份有限公司 《11.2化学与能源开发》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A B A C D D B D 题号 11 答案 D 1．B 【详解】A、用高锰酸钾制取氧气时，为了防止加热时粉末状物质进入导管，需要在试管口放一团棉花，则①不可用作高锰酸钾制取氧气的发生装置，错误； B、装置②中的小试管内液体直接封住长颈漏斗下端，形成密闭装置，则装置②中的小试管在实验过程中起液封的作用，正确； C、实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气为固液常温型反应，装置③用作实验室制取氢气的发生装置，装置③可以通过弹簧夹的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离，从而控制反应的发生和停止，优点是可以控制反应的发生和停止，错误； D、二氧化碳的密度比空气大，装置⑤用于实验室收集二氧化碳时，二氧化碳应从导管b端通入，燃着的木条放在a端处验满，错误。 故选B。 2．C 【详解】A、黄铜的硬度比铜大，相互刻划，铜表面痕迹更明显，能区分黄铜和铜，方法正确，不符合题意； B、氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，无气泡产生，溶液由无色变为蓝色；铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，现象不同，能区分氧化铜和铁粉，方法正确，不符合题意； C、一氧化碳、氢气燃烧均产生淡蓝色火焰，现象相同，不能区分CO与，方法不正确，符合题意； D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊，现象不同，能区分与CO，方法正确，不符合题意。 故选：C。 3．A 【详解】A、新能源公交车通常使用电能、氢能等清洁能源，相比传统燃油公交车，能显著减少二氧化碳等温室气体的排放，降低对环境的污染，符合该理念，符合题意； B、工厂废水中通常含有有害物质，直接排入河流会严重污染水体，破坏水生生态环境，影响水生生物的生存，也不利于周边居民的用水安全，不符合该理念，不符合题意； C、生活垃圾就地焚烧会产生大量的有害气体和烟尘，会对大气环境造成严重污染，危害人体健康，不符合该理念，不符合题意； D、烟花爆竹燃放时会产生大量的烟尘、二氧化硫等污染物，同时还会产生噪音污染，不利于空气质量的改善和生态环境的保护，不符合该理念，不符合题意。 故选：A。 4．B 【详解】A、碳酸钙的化学式是CaCO3，但消石灰是氢氧化钙的俗名，其化学式为Ca(OH)2，物质名称、俗名、化学式不一致，不符合题意； B、氢氧化钠俗称苛性钠、火碱、烧碱，其化学式为NaOH，物质名称、俗名、化学式一致，符合题意； C、碳酸钠俗称纯碱、苏打，化学式为Na2CO3，烧碱是氢氧化钠的俗名，物质名称、俗名、化学式不一致，不符合题意； D、甲烷的化学式为CH4，天然气的主要成分是甲烷，但天然气是混合物，不是甲烷的俗名，物质名称、俗名、化学式不一致，不符合题意。 故选B。 5．A 【详解】A、用厨余垃圾自制花肥，厨余垃圾与空气中的氧气发生了不容易察觉的缓慢氧化，故选项说法正确； B、清理家中鱼缸并通入空气，不是因为空气中的氧气易溶于水，空气中的氧气氧气不易溶于水，在室温下，1L升水中只能溶解约30mL氧气，故选项说法错误； C、分离液态空气制取氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，故选项说法错误； D、用酒精对图书馆的桌椅消毒，是因为酒精能穿过细菌表面的膜，进入细菌内部，使构成细菌生命基础的蛋白质凝固，将细菌杀死，故选项说法错误。 故选A。 6．C 【详解】A、垃圾分类能提高资源回收利用率，减少垃圾填埋和焚烧带来的环境污染，符合该主题，不符合题意； B、植树造林种草，继续进行防风固沙，能改善生态环境、减少水土流失和沙尘暴，符合该主题，不符合题意； C、露天焚烧塑料垃圾会产生大量烟尘和有害气体，加剧空气污染，危害人体健康，不符合该主题，符合题意； D、推广太阳能、风能等可再生能源，可减少化石燃料的使用，降低碳排放，符合该主题，不符合题意。 故选：C。 7．D 【详解】A、铁锈的疏松结构，会吸收和存储水分反而会加快铁生锈，故说法错误； B、碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳气体，所以与酸反应生成气体的可能是活泼金属，也可能是碳酸盐，故说法错误； C、合金是混合物，四氧化三铁是纯净物，不属于合金，故说法错误； D、化学反应伴随着能量变化，钢铁生锈过程中有新物质生成，属于化学变化，所以人的呼吸过程一定伴随能量变化，故说法正确。 故选D。 8．D 9．B 【解析】8．A 、1，3 - 丙二醇是由 1，3 - 丙二醇分子构成的，其分子中含有氧原子，而不是氧分子，错误； B、1，3 - 丙二醇中碳、氢、氧元素的质量比=(12×3)：(1×8)：(16×2)=36：8：32，可见碳元素的质量分数最大，错误； C 、1，3 - 丙二醇中碳、氢元素的质量比=(12×3)：(1×8)=9：2，而3：8是碳、氢原子的个数比，错误； D 、1，3 - 丙二醇是由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物，属于化合物，正确。 故选D。 9．A 、由“索罗纳（Sorona）是一种生物基纤维，索罗纳纤维具有优异的弹性、柔软性和抗皱性”可知，索罗纳纤维具有优异的弹性、柔软性和抗皱性，说法正确，不符合题意； B、由“索罗纳纤维具有优异的弹性、柔软性和抗皱性，同时具备良好的染色性能和耐用性”可知，提到索罗纳纤维具备良好的染色性能和耐用性，说明不容易褪色且耐磨，说法错误，符合题意； C、索罗纳的主要原料 1，3 - 丙二醇可通过玉米糖发酵获得，玉米糖来源于玉米淀粉水解，是可再生资源，能节约化石资源，说法正确，不符合题意； D 、索罗纳生产过程中约37%的原料来自生物基资源，有效地降低生产过程中对石油资源的消耗和碳排放，可减少对环境的污染，说法正确，不符合题意。 故选B。 10．D 【详解】A、分子在不断运动，故品红加入水中后会不断扩散直至整杯水变红，不符合题意； B、碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，故现象是黑色粉末逐渐变为红色，不符合题意； C、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故活性炭加入一杯红墨水中可以看到红色逐渐变浅，不符合题意； D、甲烷燃烧发出明亮的蓝色火焰，并放出热量，符合题意。 故选D。 11．D 【详解】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，故图示操作不正确； B、实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选用固液常温型发生装置；氢气的验纯方法是：收集一试管氢气，试管口朝下，用拇指堵住试管口靠近酒精灯火焰，移开拇指，听到尖锐的爆鸣声，则说明氢气不纯，声音很小时，则说明氢气纯净，故图示操作不正确； C、氢气密度比空气小，应用向下排空气法收集氢气，故图示操作不正确； 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，故图示操作正确。 故选D。 12．(1)减小 (2)氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染 【详解】（1）由图可知，2015年、2030年和2050年能源结构中的化石能源（石油、天然气、煤炭）整体所占比例在逐渐减少，新能源所占比例在逐渐增多，由此可判断未来化石能源所占比例将减小； （2）被认为是理想的清洁燃料，从物质变化的角度解释其原因是氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染。 13．(1) (2) 【分析】地壳中含量最高的元素为氧元素，则甲、乙、丙三种物质均含氧元素。 【详解】（1）若甲、乙组成元素相同，丙为单质，则甲为，乙为，丙为，甲→乙为过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气的反应，化学方程式为。 （2）若甲是实验室常用的液体燃料，甲完全燃烧生成乙，不完全燃烧生成丙，则甲为，乙为，丙为，乙→丙为二氧化碳与碳高温生成一氧化碳的反应，化学方程式为。若在一定量氧气中燃烧生成、和水，根据氢原子个数守恒，与的分子个数比为，进而得出二者质量比为，则生成水，生成、共，根据质量守恒定律，参加反应的的质量为；该反应中和的分子个数比为，在此基础上将反应的化学方程式配平得。 14．(1) (2) 开发低成本合成的工艺 (3) 【详解】（1）光催化水制氢的本质是水的分解（最终产物为和），根据水分解的规律，和的体积比为。 故填：。 （2） 催化效率由产生速率决定，图中对应的产生速率最高，因此催化效率最好的是； 化解价格昂贵阻碍的发展路线有开发低成本合成的工艺。 故填：；开发低成本合成的工艺。 （3）“催化加氢” 是与在催化条件下生成甲醇（），化学方程式为； 催化释氢的产物是和，合成乙酸（）的反应为，对比催化释氢产物（与的比例为）与合成需求（），需添加促进完全反应。 故填：；。 15．(1)BD (2)D (3) (4) Cu+ 得到 (5)在相同的照射时间内，1.5%的Cu-TiO2氢气的产量最高 (6)分子之间有间隔，低温、高压条件下，分子间的间隔减小 (7)300 【详解】（1）A、氢气是气体，运输和贮存困难，不安全，属于氢能的缺点，错误； B、氢气燃烧的产物只有水，对环境无污染，属于零污染排放，对环境友好，这是氢能的显著优势，正确； C、氢气易燃易爆，这是氢气的一种危险特性，并非优点，错误； D、氢气具有可燃性，燃烧性能好，燃烧热值高，这是氢气作为能源的优点之一，正确； 故选BD。 （2）根据图示，Al(BH4)3质量储氢密度和体积储氢密度都最高，是最理想的储氢材料。 （3）水在催化作用 下反应生成氢气和氧气，化学方程式为：。 （4）①一价铜阳离子的符号为：Cu+； ②二价铜阳离子转化成一价铜阳离子时，得到电子，化合价降低。 （5）从图A中可以看出，当铜原子含量为1.5%的Cu-TiO2催化剂在5小时内催化水分解得到的氢气产量最高，所以选择铜原子含量为1.5%的催化剂，理由是在相同的照射时间内，1.5%的Cu-TiO2氢气的产量最高。 （6）在低温、高压储氢条件下氢气液化导致体积减小，从分子的角度解释，是因为分子之间有间隔，低温、高压条件下，分子间的间隔减小。 （7）根据图C，体积储氢密度为150kg/m3，那么2m3储氢材料中储存氢元素的质量为2m3×150kg/m3=300kg。 16． B 天然气/煤 【详解】A、氢气是一种清洁的高能燃料，可以通过电解水的方法制得，不属于化石燃料，故选项不符合题意； B、石油属于化石燃料，故选项符合题意； C、酒精是一种清洁燃料，可以通过植物发酵来获得，不属于化石燃料，故选项不符合题意； D、天然气、煤属于化石燃料。 故选B；填：天然气或煤。 17．(1)水槽 (2) BC (3)bfeh (4)二氧化碳能与水反应 【详解】（1）据图可知，仪器X的名称是水槽； （2）实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固液常温反应，发生装置选B，且该装置还可适用于过氧化氢制取氧气，且二氧化碳和氧气密度均大于空气，且二氧化碳能溶于水，则收集装置选C； 大理石或石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：； （3）实验室用锌与稀硫酸反应来制取氢气应选B装置，测定生成氢气的体积，可利用排水法收集氢气，故选E装置；通过测定排出水的体积确定生成氢气的体积，所以还需选择G装置；氢气密度比水小，所以应从短管进气，长管排出的水进入量筒进行测定，所以整套装置的导管口连接顺序是：bfeh； （4）二氧化碳能使湿润的紫色石蕊试纸变红，c先变红，说明二氧化碳密度比空气大；干燥的紫色石蕊试纸不变红，湿润的紫色石蕊试纸变红说明二氧化碳能与水反应。 18．(1) 长颈漏斗 可以控制反应的发生与停止 (2) 氢气密度比空气小且不与空气反应 (3) 剪成小块状 9.75 (4) C 【详解】（1）根据图像，仪器a是长颈漏斗； A装置中，关闭弹簧夹时，装置内压强增大，液体被压回长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开弹簧夹时，液体流下，固液接触，反应开始，因此优点是可以控制反应的发生与停止。 （2）锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为； D装置为向下排空气法收集装置，氢气密度比空气小且不与空气反应，因此可用D装置收集。 （3）若将锌筒磨成细粉末，粉末会从多孔隔板漏下，无法通过弹簧夹控制反应，因此需剪成小块状； 设参加反应的锌的质量为x，则 x=9.75g （4）二氧化碳密度比空气大，可溶于水，应选择向上排空气法收集，对应装置C； 实验室用大理石（或石灰石，主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为。 学科网（北京）股份有限公司 $