.PAGE.第七單元燃料及其利用<考試時(shí)間為45分鐘,試卷滿分為100分>一、選擇題<每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意,每小題4分,共32分>1．從人類(lèi)生存的環(huán)境考慮,最理想的能源是<>。A．太陽(yáng)能B．煤C．石油D．天然氣2．打火機(jī)給人們生活帶來(lái)方便,如下圖所示是普通電子打火機(jī)的實(shí)物照片。分析圖示,下列組合中,可以做到符合燃燒條件能打火的是<>。A．①③⑤B．①③④C．①②③D．①②④3．一場(chǎng)大火往往由一個(gè)小小的煙頭引起。煙頭能導(dǎo)致火災(zāi)的原因是<>。A．提供可燃物B．使可燃物的溫度達(dá)到著火點(diǎn)C．提供氧氣D．降低可燃物的著火點(diǎn)4．現(xiàn)代社會(huì)對(duì)能量的需求量越來(lái)越大。如下圖所示是利用不同形式的能源發(fā)電的示意圖,其中屬于化學(xué)變化的是<>。A．燃燒化石燃料產(chǎn)生熱量B．水受熱變?yōu)樗魵釩．風(fēng)力、水力、潮汐力、水蒸氣帶動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)D．發(fā)電機(jī)工作產(chǎn)生電能5．化學(xué)活動(dòng)小組有如下4條設(shè)想,你認(rèn)為具有可行性的是<>。A．工業(yè)上可用"蒸餾法"淡化海水來(lái)解決我國(guó)淡水的危機(jī)B．為了減少水體的污染,農(nóng)業(yè)上禁止使用化肥和農(nóng)藥C．當(dāng)石油枯竭時(shí),可用高粱、玉米和薯類(lèi)制造酒精代替汽油作內(nèi)燃機(jī)燃料D．工業(yè)上可制造大量的石灰水,來(lái)控制空氣中二氧化碳含量的不斷上升6．有4位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣的4種裝置<如下圖所示>。其中設(shè)計(jì)合理,且又可以隨用隨制取、不用則可以停止的是<>。ABCD7．點(diǎn)燃某氣體樣品,在上方罩一個(gè)干冷的燒杯,燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn),把燒杯迅速直立并倒入適量的澄清石灰水,振蕩,石灰水變渾濁,則氣體樣品不可能是<>。A．H2、CH4B．COC．CH4D．H2和COTiO2激光8．氫氣是未來(lái)的綠色能源,科學(xué)家們最新研制出利用太陽(yáng)能產(chǎn)生激光,再用激光使水分解得到氫氣的新技術(shù),其中水的分解可用化學(xué)方程式表示：2H2O2H2↑＋O2TiO2激光A．TiO2在反應(yīng)中作氧化劑B．水分解不產(chǎn)生污染物C．TiO2在反應(yīng)中作催化劑D．該技術(shù)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能二、填空題<共24分>9．某違規(guī)電焊施工,濺落的火星點(diǎn)燃腳手架上的材料,引發(fā)大火。從燃燒條件來(lái)分析,"火星"在火災(zāi)中起到的作用是____________________________________；同時(shí),火災(zāi)時(shí)風(fēng)力較大,加速了火災(zāi)蔓延,風(fēng)助火威的原因是____________________________________；消防官兵及時(shí)趕到后通過(guò)消防云梯利用高壓水槍進(jìn)行撲救,其滅火原理為_(kāi)_____________；如果你在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),你能想到的自救措施：_____________________________<答一點(diǎn)>。10．根據(jù)火炬、火種所處的環(huán)境不同,各種奧運(yùn)火炬、火種燈采用的燃料都不相同。<1>悉尼奧運(yùn)會(huì)曾使用丁烷<C4H10>作為火炬的燃料,請(qǐng)寫(xiě)出丁烷完全燃燒的化學(xué)方程式：_____________________________________________。<2>高原火種燈使用的是航空煤油,它主要通過(guò)石油分餾獲得,分餾屬于_________變化<填"化學(xué)"或"物理">。<3>珠穆朗瑪峰火種燈選用了固體碳作燃料,并且完全采用了傳統(tǒng)蜂窩煤煤爐的設(shè)計(jì),即將固體碳做成碳柱,一節(jié)一節(jié)填充在容器內(nèi)進(jìn)行燃燒,這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是_____________________。<4>"祥云"火炬的核心設(shè)計(jì)是"雙火焰"燃燒系統(tǒng),即使當(dāng)外部火焰意外熄滅時(shí),內(nèi)部火焰仍能使其迅速再次燃燒,此過(guò)程中,內(nèi)部火焰的作用__________________________。三、簡(jiǎn)答題<共20分>通電11．煤、石油、天然氣等能源在地球上已探明的蘊(yùn)藏量是有限的,因此,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用其他能源<核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒊毕艿?gt;已顯得十分迫切。氫氣是一種高效而無(wú)污染的理想能源。下列<1>～<6>是某化學(xué)興趣小組的學(xué)生查閱資料歸納的工業(yè)上制取氫氣的方法,其中包括正在研發(fā)的方案。通電催化劑△<1>電解法：2H2O2H2↑＋O2催化劑△高溫<2>甲烷轉(zhuǎn)化法：CH4＋H2OCO＋3H2高溫高溫<3>水煤氣法：C＋H2OCO＋H2高溫<4>碳?xì)浠衔餆崃逊ǎ篊H4C＋2H2高溫<5>設(shè)法將太陽(yáng)光聚焦產(chǎn)生高溫使水分解：2H2O2H2↑＋O2↑高溫<6>尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣。如果將來(lái)人類(lèi)廣泛使用氫氣作為能源,那么上述6種方法中,你認(rèn)為可行且很有發(fā)展前途的方法有哪幾種？并逐條說(shuō)明理由。四、實(shí)驗(yàn)題<共24分>12．某興趣小組的同學(xué)們按如下圖所示的圖l裝置對(duì)"可燃物燃燒的條件"進(jìn)行探究。探究過(guò)程中,大家對(duì)磷燃燒產(chǎn)生的大量白煙是否危害人體健康提出疑問(wèn)。[查閱資料]白磷的著火點(diǎn)是40oC,紅磷的著火點(diǎn)是240oC,磷燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體,會(huì)刺激人體呼吸道,可能與空氣中水蒸氣反應(yīng),生成有毒的偏磷酸<HPO3>。[交流與討論]白煙對(duì)人體健康有害,該實(shí)驗(yàn)裝置必須改進(jìn)。[改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)]同學(xué)們按改進(jìn)后的如下圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖1圖2圖3請(qǐng)你幫助他們將下表補(bǔ)充完整。現(xiàn)象解釋a試管中白磷燃燒,熱水中的白磷沒(méi)有燃燒,b試管中紅磷沒(méi)有燃燒b試管中紅磷、熱水中白磷都沒(méi)有燃燒的原因分別是①__________②__________[反思與評(píng)價(jià)]<1>改進(jìn)后的圖2裝置與圖l裝置比較,優(yōu)點(diǎn)是______________________。<2>小林同學(xué)指出圖2裝置仍有不足之處,并設(shè)計(jì)了圖3裝置。其中氣球的作用是___________________________________________________________________________。[拓展與遷移]實(shí)驗(yàn)小結(jié)時(shí),小朱同學(xué)說(shuō)："待a試管冷卻后,如果將試管口緊貼水面<室溫下>,并取下橡皮塞,將看到液體進(jìn)入試管。"這一說(shuō)法得到大家的一致認(rèn)同。小品問(wèn)："如果不考慮橡皮塞占試管的容積,進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積會(huì)是多少呢？"大家爭(zhēng)論后,出現(xiàn)兩種預(yù)測(cè)。甲：接近試管容積的1/5；乙：不一定接近試管容積的1/5。你贊同的預(yù)測(cè)是________<填"甲"或"乙">,理由是_____________________________。參考答案一、選擇題<每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意,每小題4分,共32分>1．解析：煤、石油、天然氣屬于化石燃料,主要含有碳元素,此外還所含有硫、氮等元素。當(dāng)化石燃料燃燒不充分時(shí),會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等有害氣體及煙塵,對(duì)空氣造成污染,易形成酸雨。而太陽(yáng)能具有巨大、長(zhǎng)久、廣泛、無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)。參考答案：A2．解析：燃燒必須同時(shí)具備可燃物、與空氣<或氧氣>接觸、達(dá)到燃燒所需要的最低溫度三個(gè)條件。打火機(jī)的結(jié)構(gòu)中能提供這三個(gè)條件的是：①產(chǎn)生電火花,提供可燃物燃燒所需的溫度,③通風(fēng)口,使空氣流通,可燃物與空氣<或氧氣>充分接觸,⑤燃料,提供可燃物。參考答案：A3．解析：隨手扔掉的小煙頭仍然在燃燒,燃燒時(shí)繼續(xù)放出的熱量,當(dāng)熱量聚集到可燃物的著火點(diǎn)時(shí),可燃物發(fā)生燃燒,從而可以引發(fā)火災(zāi)。參考答案：B4．解析：化學(xué)變化是指物質(zhì)在變化過(guò)程中生成其他物質(zhì)的變化。化石燃料<包括煤、石油、天然氣>充分燃燒時(shí)都生成二氧化碳和水,同時(shí)產(chǎn)生大量熱量。參考答案：A5．解析：用高粱、玉米和薯類(lèi)制造的酒精是一種燃料,其充分燃燒時(shí)可產(chǎn)生大量的熱量,用酒精代替汽油時(shí)還可在一定程度上減少汽油燃燒造成的空氣污染。雖然"蒸餾法"淡化海水工藝簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn),但存在能耗多、成本費(fèi)用高的缺點(diǎn),所以,現(xiàn)階段用"蒸餾法"淡化海水來(lái)解決我國(guó)淡水的方法還不切實(shí)際,故A選項(xiàng)不正確。農(nóng)業(yè)上禁止使用農(nóng)藥和化肥,農(nóng)作物產(chǎn)量就會(huì)大幅下降,農(nóng)業(yè)上不合理施用農(nóng)藥、化肥才會(huì)造成水體污染,故B選項(xiàng)不正確。用石灰水來(lái)控制空氣中二氧化碳的含量不斷上升,在實(shí)際應(yīng)用中是不現(xiàn)實(shí)的,控制空氣中二氧化碳的含量可以采用減少化石燃料的使用,大量植樹(shù)種草、禁止亂砍濫伐等方法,故D選項(xiàng)不正確參考答案：C6．解析：實(shí)驗(yàn)室制備氣體時(shí),要想做到隨用隨制取、不用則可以停止,是通過(guò)控制兩種反應(yīng)物的接觸與分開(kāi)來(lái)控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。選項(xiàng)A圖示裝置,金屬鋅放在帶孔塑料片上,當(dāng)打開(kāi)右側(cè)止水夾時(shí),U型管中左右液面相平,金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣；關(guān)閉右側(cè)止水夾時(shí),產(chǎn)生的氫氣在U型管右側(cè)聚集,使得U型管內(nèi)液面左側(cè)高于右側(cè),金屬鋅與稀硫酸分開(kāi),反應(yīng)停止。而選項(xiàng)B、C、D圖示裝置中,反應(yīng)物均混合在一起,不能達(dá)到隨用隨制取、不用則可以停止的目的。參考答案：A點(diǎn)燃7．解析：根據(jù)題干中現(xiàn)象描述,點(diǎn)燃?xì)怏w樣品后,產(chǎn)物為水和二氧化碳。反應(yīng)可表示為：樣品＋O2CO2＋H2O,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變,樣品中一定含有碳元素和氫元素。所以,選項(xiàng)B所提供氣體CO中含有碳元素而沒(méi)有氫元素,不符合題目要求。點(diǎn)燃TiO2激光參考TiO2激光8．解析：根據(jù)題目提供的化學(xué)反應(yīng)方程式：2H2O2H2↑＋O2↑可知,水在激光和TiO2作催化劑的條件下分解生成氫氣和氧氣。所以,TiO2是這個(gè)反應(yīng)的催化劑,用該反應(yīng)得到的氫氣是清潔能源,該過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能,并且得到的產(chǎn)物H2和O2都不是污染物。反應(yīng)中的氧化劑一定是該反應(yīng)反應(yīng)物中的一種,TiO2不是該反應(yīng)的反應(yīng)物,不可能是該反應(yīng)的氧化劑。參考答案：A二、填空題<共24分>9．解析：燃燒必須同時(shí)具備可燃物、與空氣<或氧氣>接觸、達(dá)到燃燒所需要的最低溫度三個(gè)條件。腳手架上的材料提供了可燃物,暴露在空氣中,當(dāng)帶著熱量的"火星"濺落時(shí),燃燒需要的三個(gè)條件同時(shí)具備,即發(fā)生燃燒,引發(fā)火災(zāi)。火災(zāi)時(shí)風(fēng)力較大,增強(qiáng)了空氣的流通性,不斷補(bǔ)充氧氣,使燃燒更旺盛。救火時(shí)用高壓水槍將大量的水噴灑到可燃物表面,大量的水可以將燃燒時(shí)放出的大量的熱吸收,使得可燃物表面的溫度迅速下降,當(dāng)降到其著火點(diǎn)以下時(shí),火就熄滅了。可燃物燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵,為了防止煙塵進(jìn)入鼻腔,可以用濕毛巾捂住口鼻；由于燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的熱,使燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w隨著熱氣上升,所以在逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)蹲下匍匐前行。參考答案：使溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)增加了氧氣,使可燃物燃燒更劇烈降低溫度到可燃物的著火點(diǎn)以下用濕毛巾捂住口鼻、盡量下蹲或者匍匐前進(jìn)<或逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)等>10．點(diǎn)燃解析：<1>書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式時(shí)注意兩點(diǎn)：其一是丁烷完全燃燒,產(chǎn)物為二氧化碳和水；其二是一定要將方程式配平。<2>石油進(jìn)行分餾是利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同,通過(guò)控制分餾時(shí)加熱的溫度,得到不同的餾分,從而將石油這種混合物進(jìn)行分離。<3>題目給出"采用傳統(tǒng)蜂窩煤煤爐的設(shè)計(jì)"的信息,說(shuō)明固體碳棒中間有蜂窩結(jié)構(gòu),這樣有利于空氣的流通,補(bǔ)充燃燒需要的氧氣；另外固體碳是一節(jié)一節(jié)地填充在容器中,燃燒完一節(jié)固體碳后,可以及時(shí)地添加一節(jié),以保證火種燈內(nèi)的火種繼續(xù)燃燒。<4>"雙火焰"系統(tǒng)是為了保證火焰持續(xù)燃燒,不會(huì)熄滅。當(dāng)外火焰熄滅時(shí),內(nèi)火焰還在繼續(xù)燃燒,放出的熱量會(huì)使外火焰被再次點(diǎn)燃,使其保持繼續(xù)燃燒的狀態(tài)。點(diǎn)燃點(diǎn)燃參考答案：<1>2C4H10+13O28CO2+10H2O點(diǎn)燃<2>物理<3>方便添加燃料,便于灰渣的排出,有利于空氣的流通<4>使熄滅的外部火焰的氣體的溫度達(dá)到著火點(diǎn)三、簡(jiǎn)答題<共20分>11．解析：氫氣是一種清潔的、高效的、無(wú)污染的理想能源,作為燃料至今還未被廣泛使用的原因之一是制備成本高。本題中共提供了6種制備氫氣的方法,同學(xué)們從降低制備成本角度去判斷其可行性。參考答案：<1>電解法消耗電能成本太高,不可行<2>甲烷轉(zhuǎn)化法中甲烷是不可再生的化石燃料,目前貯量已大大減少,不可行<3>水煤氣法中制水煤氣需消耗能源,且原料用化石燃料煤,不可行<4>碳?xì)浠衔餆崃逊ㄖ蟹磻?yīng)物是化石能源且反應(yīng)需消耗能量,不可行<5>設(shè)法將太陽(yáng)光聚焦產(chǎn)生高溫使水分解中,原料是貯量較大的水,能量來(lái)自可再生太陽(yáng)能,可行<6>尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣,原料是貯量較大的水,不需消耗能量,可行。故方法<5>和方法<6>是可行的且有發(fā)展前途四、實(shí)驗(yàn)題<共24分>12．解析：本實(shí)驗(yàn)提出的問(wèn)題是"磷燃燒產(chǎn)生的大量白煙是否危害人體健康