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1、第七单元第七单元燃料及其利用燃料及其利用(考试时间为 45 分钟，试卷满分为 100 分)一、选择题一、选择题(每小题只有每小题只有 1 1 个选项符合题意，每小题个选项符合题意，每小题 4 4 分，共分，共 3232 分分)1从人类生存的环境考虑，最理想的能源是()。A太阳能B煤C 石油D天然气2打火机给人们生活带来方便，如下图所示是普通电子打火机的实物照片。分析图示，下列组合中，可以做到符合燃烧条件能打火的是()。ACBD3一场大火往往由一个小小的烟头引起。烟头能导致火灾的原因是()。A提供可燃物C提供氧气B使可燃物的温度达到着火点D降低可燃物的着火点4现代社会对能量的需求量越来越大。如下
2、图所示是利用不同形式的能源发电的示意图，其中属于化学变化的是()。A燃烧化石燃料产生热量B水受热变为水蒸气C风力、水力、潮汐力、水蒸气带动涡轮机转动D发电机工作产生电能5化学活动小组有如下4 条设想，你认为具有可行性的是()。A工业上可用“蒸馏法”淡化海水来解决我国淡水的危机1/8B为了减少水体的污染，农业上禁止使用化肥和农药C当石油枯竭时，可用高粱、玉米和薯类制造酒精代替汽油作内燃机燃料D工业上可制造大量的石灰水，来控制空气中二氧化碳含量的不断上升6有 4 位同学分别设计了实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的4 种装置(如下图所示)。其中设计合理，且又可以随用随制取、不用则可以停止的是()。ABC
3、D7点燃某气体样品，在上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水雾出现，把烧杯迅速直立并倒入适量的澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，则气体样品不可能是()。AH2、CH4BCOCCH4DH2和 CO8氢气是未来的绿色能源，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气的新技术，其中水的分解可用化学方程式表示：2H2O=2H2O2。下激光TiO2列有关说法中，不正确的是()。ATiO2在反应中作氧化剂CTiO2在反应中作催化剂二、填空题二、填空题(共共 2424 分分)9某违规电焊施工，溅落的火星点燃脚手架上的材料，引发大火。从燃烧条件来分析，“火星”在火灾中起到的作用是_；同时，火灾时风
4、力较大，加速了火灾蔓延，风助火威的原因是_；消防官兵及时赶到后通过消防云梯利用高压水枪进行扑救，其灭火原理为_；如果你在火灾现场，你能想到的自救措施：_(答一点)。10根据火炬、火种所处的环境不同，各种奥运火炬、火种灯采用的燃料都不相同。(1)悉尼奥运会曾使用丁烷(C4H10)作为火炬的燃料，请写出丁烷完全燃烧的化学方程式：_。(2)高原火种灯使用的是航空煤油，它主要通过石油分馏获得，分馏属于_变化(填“化学”或“物理”)。(3)珠穆朗玛峰火种灯选用了固体碳作燃料，并且完全采用了传统蜂窝煤煤炉的设计，B水分解不产生污染物D该技术将太阳能转化为化学能2/8即将固体碳做成碳柱，一节一节填充在容器内
5、进行燃烧，这种设计的优点是_。(4)“祥云”火炬的核心设计是“双火焰”燃烧系统，即使当外部火焰意外熄灭时，内部火焰仍能使其迅速再次燃烧，此过程中，内部火焰的作用_。三、简答题三、简答题(共共 2020 分分)11煤、石油、天然气等能源在地球上已探明的蕴藏量是有限的，因此，进一步开发利用其他能源(核能、太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等)已显得十分迫切。氢气是一种高效而无污染的理想能源。下列(1)(6)是某化学兴趣小组的学生查阅资料归纳的工业上制取氢气的方法，其中包括正在研发的方案。(1)电解法：2H2O=2H2O2(2)甲烷转化法：CH4H2O=CO3H2(3)水煤气法：CH2O=COH2(
6、4)碳氢化合物热裂法：CH4=C2H2(5)设法将太阳光聚焦产生高温使水分解：2H2O=2H2O2(6)寻找高效催化剂使水分解产生氢气。如果将来人类广泛使用氢气作为能源，那么上述 6 种方法中，你认为可行且很有发展前途的方法有哪几种？并逐条说明理由。四、实验题四、实验题(共共 2424 分分)12某兴趣小组的同学们按如下图所示的图l 装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。探究过程中，大家对磷燃烧产生的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。查阅资料查阅资料 白磷的着火点是 40C，红磷的着火点是 240C，磷燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，可能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HP
7、O3)。交流与讨论交流与讨论 白烟对人体健康有害，该实验装置必须改进。改进与实验改进与实验 同学们按改进后的如下图2 装置进行实验。高温高温高温催化剂通电3/8图 1图 2图 3请你帮助他们将下表补充完整。现象现象a 试管中白磷燃烧，热水中的白磷没有燃烧，b 试管中红磷没有燃烧解释解释b 试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因分别是_ 反思与评价反思与评价 (1)改进后的图 2 装置与图 l 装置比较，优点是_。(2)小林同学指出图 2 装置仍有不足之处，并设计了图3 装置。其中气球的作用是_。拓展与迁移拓展与迁移 实验小结时，小朱同学说：“待 a 试管冷却后，如果将试管口紧贴水面(室温下)，
8、并取下橡皮塞，将看到液体进入试管。”这一说法得到大家的一致认同。小品问：“如果不考虑橡皮塞占试管的容积，进入 a 试管内液体的体积会是多少呢？”大家争论后，出现两种预测。甲：接近试管容积的 1/5；乙：不一定接近试管容积的1/5。你赞同的预测是_(填“甲”或“乙”)，理由是_。4/8参考答案参考答案一、选择题一、选择题(每小题只有每小题只有 1 1 个选项符合题意，每小题个选项符合题意，每小题 4 4 分，共分，共 3232 分分)1解析：煤、石油、天然气属于化石燃料，主要含有碳元素，此外还所含有硫、氮等元素。当化石燃料燃烧不充分时，会产生二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等有害气体及烟尘，对空气造
9、成污染，易形成酸雨。而太阳能具有巨大、长久、广泛、无害等优点。参考答案：A2解析：燃烧必须同时具备可燃物、与空气(或氧气)接触、达到燃烧所需要的最低温度三个条件。打火机的结构中能提供这三个条件的是：产生电火花，提供可燃物燃烧所需的温度，通风口，使空气流通，可燃物与空气(或氧气)充分接触，燃料，提供可燃物。参考答案：A3解析：随手扔掉的小烟头仍然在燃烧，燃烧时继续放出的热量，当热量聚集到可燃物的着火点时，可燃物发生燃烧，从而可以引发火灾。参考答案：B4解析：化学变化是指物质在变化过程中生成其他物质的变化。化石燃料(包括煤、石油、天然气)充分燃烧时都生成二氧化碳和水，同时产生大量热量。参考答案：A
10、5解析：用高粱、玉米和薯类制造的酒精是一种燃料，其充分燃烧时可产生大量的热量，用酒精代替汽油时还可在一定程度上减少汽油燃烧造成的空气污染。虽然“蒸馏法”淡化海水工艺简单易于实现，但存在能耗多、成本费用高的缺点，所以，现阶段用“蒸馏法”淡化海水来解决我国淡水的方法还不切实际，故 A 选项不正确。农业上禁止使用农药和化肥，农作物产量就会大幅下降，农业上不合理施用农药、化肥才会造成水体污染，故 B 选项不正确。用石灰水来控制空气中二氧化碳的含量不断上升，在实际应用中是不现实的，控制空气中二氧化碳的含量可以采用减少化石燃料的使用，大量植树种草、禁止乱砍滥伐等方法，故 D 选项不正确参考答案：C6解析：
11、实验室制备气体时，要想做到随用随制取、不用则可以停止,是通过控制两种反应物的接触与分开来控制反应的发生与停止。选项 A 图示装置，金属锌放在带孔塑料片上，当打开右侧止水夹时，U 型管中左右液面相平，金属锌与稀硫酸反应生成氢气；关闭右侧止水夹时，产生的氢气在 U 型管右侧聚集，使得 U 型管内液面左侧高于右侧，金属锌与5/8稀硫酸分开，反应停止。而选项B、C、D 图示装置中，反应物均混合在一起，不能达到随用随制取、不用则可以停止的目的。参考答案：A7解析：根据题干中现象描述，点燃气体样品后，产物为水和二氧化碳。反应可表示为：样品O2点燃根据化学反应前后元素种类不变，样品中一定含有碳元素CO2H2
12、O，和氢元素。所以，选项B 所提供气体 CO 中含有碳元素而没有氢元素，不符合题目要求。参考答案：B8解析：根据题目提供的化学反应方程式：2H2O=2H2O2可知,水在激光和激光TiO2TiO2作催化剂的条件下分解生成氢气和氧气。所以，TiO2是这个反应的催化剂，用该反应得到的氢气是清洁能源，该过程是将太阳能转化成为化学能，并且得到的产物 H2和 O2都不是污染物。反应中的氧化剂一定是该反应反应物中的一种，TiO2不是该反应的反应物，不可能是该反应的氧化剂。参考答案：A二、填空题二、填空题(共共 2424 分分)9解析：燃烧必须同时具备可燃物、与空气(或氧气)接触、达到燃烧所需要的最低温度三个
13、条件。脚手架上的材料提供了可燃物，暴露在空气中，当带着热量的“火星”溅落时，燃烧需要的三个条件同时具备，即发生燃烧，引发火灾。火灾时风力较大，增强了空气的流通性，不断补充氧气，使燃烧更旺盛。救火时用高压水枪将大量的水喷洒到可燃物表面，大量的水可以将燃烧时放出的大量的热吸收，使得可燃物表面的温度迅速下降，当降到其着火点以下时，火就熄灭了。可燃物燃烧时会产生大量的烟尘，为了防止烟尘进入鼻腔，可以用湿毛巾捂住口鼻；由于燃烧时产生大量的热，使燃烧产生的二氧化碳气体随着热气上升，所以在逃离火灾现场时应蹲下匍匐前行。参考答案：使温度达到可燃物的着火点增加了氧气，使可燃物燃烧更剧烈降低温度到可燃物的着火点以
14、下用湿毛巾捂住口鼻、尽量下蹲或者匍匐前进(或逃离火灾现场等)10解析：(1)书写反应方程式时注意两点：其一是丁烷完全燃烧，产物为二氧化碳和水；其二是一定要将方程式配平。(2)石油进行分馏是利用石油中各成分的沸点不同，通过控制分馏时加热的温度，得到不同的馏分，从而将石油这种混合物进行分离。(3)题目给出“采用传统蜂窝煤煤炉的设计”的信息，说明固体碳棒中间有蜂窝结构，这样有利于空气的6/8流通，补充燃烧需要的氧气；另外固体碳是一节一节地填充在容器中，燃烧完一节固体碳后，可以及时地添加一节，以保证火种灯内的火种继续燃烧。(4)“双火焰”系统是为了保证火焰持续燃烧，不会熄灭。当外火焰熄灭时，内火焰还在
15、继续燃烧，放出的热量会使外火焰被再次点燃，使其保持继续燃烧的状态。参考答案：(1)2C4H10+13O2=8CO2+10H2O(2)物理(3)方便添加燃料，便于灰渣的排出，有利于空气的流通(4)使熄灭的外部火焰的气体的温度达到着火点三、简答题三、简答题(共共 2020 分分)11解析：氢气是一种清洁的、高效的、无污染的理想能源，作为燃料至今还未被广泛使用的原因之一是制备成本高。本题中共提供了 6 种制备氢气的方法，同学们从降低制备成本角度去判断其可行性。参考答案：(1)电解法消耗电能成本太高，不可行(2)甲烷转化法中甲烷是不可再生的化石燃料，目前贮量已大大减少，不可行(3)水煤气法中制水煤气需
16、消耗能源，且原料用化石燃料煤，不可行(4)碳氢化合物热裂法中反应物是化石能源且反应需消耗能量，不可行(5)设法将太阳光聚焦产生高温使水分解中，原料是贮量较大的水，能量来自可再生太阳能，可行(6)寻找高效催化剂使水分解产生氢气，原料是贮量较大的水，不需消耗能量，可行。故方法(5)和方法(6)是可行的且有发展前途四、实验题四、实验题(共共 2424 分分)12解析：本实验提出的问题是“磷燃烧产生的大量白烟是否危害人体健康”。根据题目提供的资料可知，磷燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，可能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO3)，对人体健康有害。所以图 1 装置中铜片上的白磷燃
17、烧产生的五氧化二磷扩散到空气中，对实验者造成伤害，于是将磷放入带有塞子的密闭试管中进行实验，防止生成的五氧化二磷扩散。依据可燃物燃烧具备的条件，对图 2 改进装置进行实验的现象进行解释，b 试管中红磷的着火点为240 C，热水温度只有 60 C，未达到红磷的着火点，b 试管中红磷不能燃烧；热水中的白磷没有与氧气(或空气)接触也不能燃烧。图 2 装置虽然考虑到了装置的密闭性，防止了有害物质的扩散，但忽略了燃烧过程中会产生大量的热，使试管内的气体受热膨胀，导致试管口的塞子松动，产生的五氧化二磷逸出，为点燃7/8了避免这种情况的发生，将实验装置改进为图 3 所示，增加了瘪气球用来缓解燃烧放热造成的气体膨胀。拓展与迁移中又考查了空气中氧气所占的体积分数的测定，如果实验过程中操作正确，甲同学做出了正确的预测；如果实验过程中有操作不当，如装置漏气，则乙同学做出了正确的预测。参考答案：温度未达到红磷的着火点热水中的白磷没有与氧气(或空气)接触(1)能防止白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散而危害人体健康(2)避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动拓展与迁移甲氧气约占空气体积的 1/5，且上述实验中白磷足量、气密性良好，所以进入 a 试管内的液体的体积能接近试管的1/5(或乙装置漏气等)8/8