搜索
第1页共8页第七单元燃料及其利用(考试时间为45分钟，试卷满分为100分)一、选择题(每小题只有1个选项符合题意，每小题4分，共32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()。A．①③⑤B．①③④C．①②③D．①②④3．一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B．使可燃物的温度达到着火点C．提供氧气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()。第2页共8页A．工业上可用“蒸馏法”淡化海水来解决我国淡水的危机B．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()。ABCD7．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()。A．H2、CH4B．COC．CH4D．H2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=====2H2↑＋O2↑。下列有关说法中，不正确的是()。A．TiO2在反应中作氧化剂B．水分解不产生污染物C．TiO2在反应中作催化剂D．该技术将太阳能转化为化学能二、填空题(共24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TiO2激光第3页共8页(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，即将固体碳做成碳柱，一节一节填充在容器内进行燃烧，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(共20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=====2H2↑＋O2↑(2)甲烷转化法：CH4＋H2O=====CO＋3H2(3)水煤气法：C＋H2O=====CO＋H2(4)碳氢化合物热裂法：CH4=====C＋2H2(5)设法将太阳光聚焦产生高温使水分解：2H2O=====2H2↑＋O2↑(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(共24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]白磷的着火点是40ºC，红磷的着火点是240ºC，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)。[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]同学们按改进后的如下图2装置进行实验。通电催化剂△高温高温高温第4页共8页图1图2图3请你帮助他们将下表补充完整。现象解释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b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因分别是①__________②__________[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]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)，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_____________________________。第5页共8页参考答案一、选择题(每小题只有1个选项符合题意，每小题4分，共32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：①产生电火花，提供可燃物燃烧所需的温度，③通风口，使空气流通，可燃物与空气(或氧气)充分接触，⑤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：A5．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：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；关闭右第6页共8页侧止水夹时，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＋O2CO2＋H2O，根据化学反应前后元素种类不变，样品中一定含有碳元素和氢元素。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=====2H2↑＋O2↑可知,水在激光和TiO2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(共24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，通过点燃TiO2激光第7页共8页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(共20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(共24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