1、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 BC D3一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
2、，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( )。A B C D7点
3、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( )。AH 2、CH 4 BCO CCH 4 DH 2 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：2H 2O = 2H2O 2。下列有关说法中，不正确的是( )。ATiO 2 在反应中作氧化剂 B水分解不产生污染物CTiO 2 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
4、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(C 4H10)作为火炬的燃料，请写出丁烷完全燃烧的化学方程式：_。TiO2激光第 3 页 共 8 页(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，即将固
5、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：2H 2O = 2H2O 2(2)甲烷转化法：CH 4H 2O = CO3H 2(
6、3)水煤气法：CH 2O = COH 2(4)碳氢化合物热裂法：CH 4= C2H 2(5)设法将太阳光聚焦产生高温使水分解：2H 2O=2H2O 2(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 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
7、反应，生成有毒的偏磷酸(HPO 3)。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_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
8、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
9、、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：A5解析：用高粱、玉米和薯类制造的酒精是一种
10、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
11、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第 6 页 共 8 页片上，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O 2 CO2H 2O，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
12、，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：2H 2O = 2H2O 2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，TiO 2 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，TiO 2 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
13、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、
14、尽量下蹲或者匍匐前进(或逃离火灾现场等)点燃TiO2激光第 7 页 共 8 页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
15、，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) 2C 4H10 +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
16、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(HPO 3)，对人体健康有害。所以图 1 装置中铜片上的白磷燃烧产生的五氧
17、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点燃 点燃第 8 页 共 8 页闭试管中进行实验，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)
