1、第一节 化学与能源开发5 分钟训练(预习类训练，可用于课前 )1.化学电池是一种将_直接转化为_的装置。一节 1 号电池烂在地里，能使 1 m2 的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池能使 600 t 水受污染，相当于一个人一生的水饮用量。废旧电池的乱扔乱放，会导致_。应该采取的措施有_、_。解析：化学能转化为电能是通过原电池实现的。化学电池对水源和土壤的破坏很严重。根据教材和本题信息，体会化学电池污染的严重性。答案：化学能 电能 水源、土壤等严重污染 回收利用废旧电池 集中处理废旧电池2.氢能源的优点：_、_、_。解答：作为“绿色能源” 的氢能源，其主要优点在于：燃值高；燃烧生成水，无污染；储
2、量丰富。3.下列说法是否正确？正确的，在( )中打“”，错误的，在( )中打“” 。(1)太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能等都是待开发利用的新能源( )(2)化石燃料是一种永不枯竭的再生能源( )(3)化学电源(池 )是一种将化学能直接转化为电能的装置( )(4)随意丢弃废旧电池会造成环境污染( )(5)氢能是一种热值高、不会污染环境的理想“绿色能源”( )解析：化石燃料燃烧不足可使产物污染环境，而且不可再生；发现和开发不会污染环境的新型能源如氢能、太阳能、地热能是当今社会的一项重要任务；电池由于含有镉、汞等金属离子，因而不能随意丢弃。答案：(1) (2) (3) (4) (5)4.下图是同
3、学们熟悉的实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回忆氧气、二氧化碳的实验室制法，并在预习氢气实验室制法基础上完成下表：氧气 二氧化碳 氢气气体的密度( 与空气比较)气体在水中的溶解性反应物的状态 (用高锰酸钾制氧气)反应条件实验室制取的发生装置 B(或 C)实验室制取的收集装置 F(或 D)解析：从 O2、CO 2、H 2 的实验室制取的对比中，找出收集方法与气体水溶性、密度的关系，体会反应装置与反应状态、反应条件的联系，从中得出正确答案。答案：(1)氧气：比空气的密度略大 不易溶于水(或微溶于水) 都是固体 需要加热 AF(或 E)(2)二氧化碳：比空气的密度大 能溶于水 一种是固体，另一种
4、是液体 不需要加热 C F(3)氢气：比空气的密度小(最轻的气体 ) 难溶于水 一种是固体，另一种是液体 不需要加热 B(或 C) F(或 D)10 分钟训练(强化类训练，可用于课中 )1.“绿色能源”是指使用该能源不会对环境造成污染的能源。下列能源：太阳能 风能 石油 煤 潮汐能 木材中属于“绿色能源”的是( )A. B. C. D.解析：“绿色能源” 是指使用时不会产生有害物质的能源。属于“绿色能源”的是潮汐能 太阳能 风能等。答案：D2.下列属于可逆电池的是( )A.原电池 B.蓄电池 C.燃料电池 D.锌锰干电池解析：可逆电池即可充电电池，属于可充电电池的是蓄电池。答案：B3.有科学家
5、预言，氢能将成为 21 世纪的主要能源，但除了先要解决制备氢气的能源消耗问题之外，还必须解决的问题是( )A.原料受到限制 B.造成环境污染C.储存和运输不便 D.氢气燃烧放出的热量少解析：氢能是较理想的能源的三大原因是：原料丰富，燃烧产生的热量大，产物不污染环境。不足是生产成本高，储存、运输较困难。答案：C4.铅蓄电池是一种化学电源，它的正负极是分别浸在稀硫酸中的铜和二氧化铜，充电和放电时发生如下反应：Pb+PbO 2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。放电过程中将_能转变成_能；充电过程则是将_能转变成_能。解析：关键在于理解放电过程即为产生电的过程，因此，是化学能转变为电能；充电过程
6、即为“贮存”电的过程，因此是电能“ 贮存”于化学能的过程。答案：化学 电 电 化学5.仔细观察化学能转化为电能的实验，填写下列表格。实验现象化学方程式电流计偏转的原因能量转化的形式使用化学电源的优点解析：本题是关于整个化学电源反应实验原理、实验现象等基本知识的考查。答案：仔细观察化学能转化为电能的实验，填写下列表格。实验现象 锌片不断溶解、铜片上红色固体析出，电流表指针偏转化学方程式 CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4电流计偏转的原因 导线中有电流通过能量转化的形式 化学能转化成电能使用化学电源的优点 减少大气污染，提高燃料的利用效率6.按照“西气东输” 计划，2003 年底天然气进入南京。南
7、京 35 万户管道煤气用户 3 年内全部用上天然气。(1)煤气的主要成分 CO 燃烧的化学方程式为 _；天然气的主要成分 CH4 燃烧的化学方程式为_。(2)实验证明，在同温同压下，相同体积的任何气体中含有的分子数相同。则在同温同压下，相同体积的 CO 和 CH4 分别充分燃烧，消耗氧气较多的是_。(3)燃气灶由灶体、进燃气管、进空气管、电子开关等部件组成。目前的管道煤气用户改用天然气，必须对燃气灶加以改造。如果进燃气管的直径不变，改造后的燃气灶与原来的相比，进空气管的直径应_( 填“增大”或“减小”)。解析：“西气东输” 是把新疆地区富含的天然气通过管道输送到东部沿海能源较为发达的城市。天然
8、气是清洁能源，燃烧污染小，燃值高，是理想能源。答案：(1)2CO+O 2 2CO2 CH4+2O2 CO2+2H2O (2)CH4 (3)增大7.目前，化石燃料是人类生产、生活中使用的主要能源。随着全球能源需求量的增长，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。世界各国人民的节能意识也日趋增强(右图是我国的节能标志)，科学家也正在开发新能源，研制节能产品，提高化学能的转化效率等方面积极努力地探索着。请你完成下列各题：(1)有待继续开发、利用的能源有：_ 。(2)用化学方程式表示出两个由化学能转化为热能的例子：_；_。(3)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化，请你分别各举一例。由化学能转化为电能：
9、_；由电能转化为化学能：_。(4)氢气具有热值高，且_ 的特点，因此被认为是最清洁的燃料。解析：要了解新型能源的种类，以及日常生活中存在哪些能量转换的事例。答案：(1)太阳能、风能、地热能、核电能、生物能、波浪能等(2)C+O2 点 燃 CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2(3)干电池、蓄电池的使用等 给电池充电、电解水等(4)燃烧后生成水，无污染8.有一乡村中学由于条件所限，仅有一大一小两种试管和稀硫酸，甲、乙两个学生找来铝制牙膏皮，各自设计了一种装置(如右图所示) ，制取并收集一试管氢气。(1)哪个学生设计的装置较合适？_，另一个学生装置设计的不合理原因是_。(2)用较合理的装置制取氢气
10、，要使氢气充满收集氢气的试管，应该采取的措施是_。(3)还可以用哪些物品代替废牙膏皮和稀硫酸完成实验？_。解析：氢气密度比空气小，进入试管后，从上部开始充满。氢气制取利用金属与酸的反应，故可以选用锌质电池皮和白醋反应而制取。答案：(1)乙学生 由于小试管套在大试管中，小试管中的空气不易排出，且氢气会从两试管空隙中跑掉(2)将大试管慢慢往上提，并及时用大拇指按住管口(3)废旧电池的锌皮，白醋30 分钟训练(巩固类训练，可用于课后 )1.下列气体在空气中点燃前必须检查其纯度的是( )A.H2 B.COC.沼气 D.都必须要解析：只要是可燃性气体，混入空气(或氧气) ，达到爆炸极限，都会发生爆炸，都
11、需验纯。答案：D2.煤矿井下禁止吸烟，以防点燃坑道内的可燃性气体而引起爆炸，这种可燃性的气体主要是( )A.氨气 B.甲烷C.氢气 D.液化石油气解析：坑道气、天然气、沼气等的主要成分均为甲烷。答案：B3.手机中使用的锂(Li)电池是新型的高能电池,某种锂电池的总反应可表示为Li+MnO2=LiMnO2。此反应中锂元素的化合价变化为 0+1，下列对锰元素的化合价变化判断正确的是( )A.+4+3 B.+2+3C.0+2 C.4 2解析：本题可利用化合物中化合价代数和为 0 的原则对 MnO2、LiMnO 2 两种物质中 Mn 的化合价分别计算得出。(也可利用化合价升降相等，化合价升高 1 价，
12、必定也会降低 1 价判断)答案：A4.2010 黑龙江中考，2 6 月 5 日是“ 世界环境日”。我国的环保主题是“ 人人参与，创建绿色家园”。下列有关能源的开发和利用不符合该主题的是( )A.氢能是理想的新型能源，它具有资源丰富、燃烧放热多、产物不污染环境等优点B.为减少空气污染，应提倡使用乙醇汽油C.开发和利用太阳能、水能、风能等能源D.煤、石油、天然气等化石燃料为不可再生能源，应禁止使用解析：化石燃料依然是现代社会的主要能源物质，只能改造、限制利用传统燃料，同时，去开发并使用新型能源物质。答案：D5.2003 年 4 月，我国登山运动员再次登上世界屋脊珠穆朗玛峰。登山运动员登山时所带的能
13、源是氢化钙(CaH 2)，它能与水剧烈反应生成氢气和氢氧化钙，该反应的化学方程式为：_。当登山运动员需要热量时，将上述反应中生成的氢气点燃，该过程中实现了能量转化，即_能转化为_能。解析：书写化学方程式主要是先分析反应物(CaH 2 与 H2O)和生成物H 2 和 Ca(OH)2 ，并能正确地配平即可完成。答案：CaH 2+2H2O=Ca(OH)2+2H2 化学 热(内)6.利用自己所学知识或生活常识，解释或完成下列问题:(1)在清洗沼气池时，能不能在池内点火吸烟？为什么？(2)汽油是石油分馏的产物，它其中可能含有哪些元素，你能证明吗？解析：结合沼气的成分来回答；证明物质的组成，对于有机物而言
14、，常采用的方法是把有机物燃烧，根据燃烧产物来分析。答案：(1)沼气的主要成分是甲烷，甲烷易于燃烧，所以在清理沼气池时不能吸烟，否则可能引发火灾，甚至爆炸(2)分析有机物的组成，往往采用把有机物燃烧，根据产物及其质量分析该有机物的组成成分。具体方法：把石油气通过过量氧气，充分燃烧后，气体通过浓硫酸吸收，测定生成的水的质量(或通过无水氯化钙 )，然后通过碱石灰，测定产生的二氧化碳的质量。结合有机物的总质量，判断有机物中是否含有氧元素。并能确定各元素的原子个数比7.请回答：氢气作为一种优质能源，目前为什么不能广泛使用？解析：一种能源，如果要推广使用，必须具备燃烧安全，充足；储存方便，价格低廉等特点。
15、氢气为什么不能推广，应该从上述几个方面来回答。答案：氢气难储存，生产成本高，这是制约氢气作为优质能源不能大力推广的关键因素。8.供选择的仪器装置如下图所示(图中 AG 为装置代号，为仪器的接口符号)。供选择的药品有：金属钠、铜片、锌粒、炭粉、硝酸、稀硫酸。完成下列问题：(1)写出 B 装置中的仪器名称：甲_，乙_，丙_。(2)实验室制取氢气时，常选用的药品是_和_ ；发生反应的化学方程式为_。(3)若一个学生选用盐酸为原料之一，则制得的氢气中会含有少量盐酸的酸，如让氢气通过装置(写装置代号)_，酸雾即可除去，化学反应方程式为_；制取和收集的装置是(写装置代号)_ 和_。(4)请正确连接氢气的制
16、取、除酸雾和收集氢气的装置( 写接口符号)_接_，_接_。解析：要掌握 H2 的实验室制法的原理装置、收集方法等，对装置的连接要了解一般的原则，发生装置净化干燥收集装置，净化除杂要“长进短出”。答案：(1)铁架台 分液漏斗 试管(2)锌粒 稀硫酸 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(3)A NaOH+HCl=NaCl+H2O G E(4) (或 ) (或) 9.一些家庭中使用的液化石油气的主要成分是丙烷(C 3H8)和丁烷(C 4H10)，它们的组成、结构相似。根据下列所示的甲烷、乙烷的结构式，完成有关问题：(1)推测丙烷的结构式：甲烷(CH 4) 乙烷(C 2H6)丙烷(C 3H8)_。(2
17、)写出丁烷在空气中完全燃烧的化学方程式。解析：由甲烷结构式联想，每个“C”可获取 4 个“ ”来推测。 C、H 化合物完全燃烧一定生成水和 CO2。答案：(1)(2)C4H10+9O2 4CO2+5H2O10.推广使用含 10%乙醇的汽油，目的是开发石油替代资源，改善汽车尾气排放。常温下乙醇是一种能溶于水和汽油的液体，能在空气中燃烧。制取乙醇的方法是将淀粉水解生成葡萄糖(化学式为 C6H12O6)，葡萄糖在酶的作用下发生分解反应转化为乙醇(化学式为 C2H5OH)和二氧化碳。另查资料知，纸张等含纤维素的物质也可水解生成葡萄糖。请根据上述信息完成下列问题：(1)总结乙醇的有关知识：乙醇的物理性质
18、：_，乙醇的化学性质(用化学方程式表示 )：_。(2)写出葡萄糖转化为乙醇的化学方程式：_。(3)若想利用身边的废弃物生产乙醇，你设想的生产过程是：_。解析：从材料提供的信息可知乙醇的物理和化学性质，乙醇的获取方法。纸张是常见废弃物，从信息可知它也可转为葡萄糖，再转变为乙醇。答案：(1)乙醇是一种能溶于水和汽油的液体 C2H5OH+3O2 点 燃 2CO2+3H2O(2)C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2(3)废弃的淀粉类物质(或纤维素类物质 ) 葡萄糖 酒精(如将废弃物写成具体的物品，如剩饭、废纸等也可)11.用如右图所示的装置制取氢气，在多孔塑料板上放锌粒，稀 H2SO4 由 A
19、 中加入，若打开弹簧夹，酸液由 A 中流下与锌粒接触即发生反应，产生的氢气由支管导出，试完成下列问题：(1)仪器 A 的名称是 _。(2)检查此装置的气密性时，关闭弹簧夹，从仪器 A 处注入适量的_形成液封后，若看到仪器 A 内_ ，则表明装置气密性良好。(3)若关闭弹簧夹，容器内继续反应产生的氢气会使容器内_，将酸液压回仪器A 中，使酸液与锌粒_ ，反应即自行停止。(4)若氢气发生装置气密性良好，该同学用排水法收集一试管氢气，经检验不纯，你认为可能的原因是_。(5)若在塑料隔板上放小块大理石，A 中放稀 HCl，_(填“能”或“否”)用弹簧夹控制 CO2 的发生和停止。解析：本题考查实验室制
20、 H2 的简易装置及装置的原理，并且对气密性检查的多样性进行考查。答案：(1)长颈漏斗 (2)水 液面不变 (3)压强增大 脱离接触 (4)开始冒气泡就收集，氢气中混有了原试管中的空气 (5)能12.有下列实验：用砂纸擦除铜片和锌片表面的氧化膜，再用导线将铜片和锌片连接到电流计的正、负极上，然后把锌片和铜片一起插入盛有 CuSO4 溶液的烧杯中(如右图所示)。试完成下列问题：(1)可以观察到的现象有：锌片逐渐溶解；铜片上析出铜； 溶液蓝色逐渐变浅；_。(2)实验中发生的能量变化形式是由_能变为_ 能，发生这种能量变化的化学方程式是_。解析：Zn、Cu、CuSO 4 溶液及外电路共同构成了原电池
21、，能把化学能转化为电能。因此不仅有化学变化 Zn+CuSO4Cu+ZnSO4 产生，也伴随电流的产生。答案：(1)电流表指针偏转，说明有电流产生(2)化学 电 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu13.有些科学家预言未来最理想的燃料是乙醇，植物的秸秆主要成分是纤维素，化学式为(C6H10O5)n，用适当的催化剂将纤维素与水作用生成葡萄糖，再将葡萄糖在一定条件下转化为酒精(化学名称为乙醇，化学式为 C2H5OH)，同时放出二氧化碳气体。酒精就是一种绿色能源，它燃烧后生成二氧化碳和水，并放出大量的热量。请你写出上述三步转化的化学方程式：_;_；_。答案：(C 6H10O5)n+nH2O nC6H12
22、O6C6H12O6 2CO2+2C2H5OHC2H5OH+3O2 2CO2+3H2O14.(2010 河北中考，37) 小刚为了解生活中常见的锌锰干电池，做了以下探究。他打开一节废电池，观察到如下现象：黑色碳棒完好无损；电极周围充满黑色粉末；里面有少量无色晶体；金属外壳明显破损。小刚查阅了资料：锌锰干电池的结构如右图所示，它以中心的碳棒(石墨) 作正极，外围的锌筒作负极，锌筒与碳棒之间填满用氯化铵溶液(作电解质) 拌湿的二氧化锰和石墨，石墨不参加化学反应，仅起导电作用。在电池的使用中，锌逐渐变成了氯化锌。请你根据初中学习的知识和小刚的探究活动，完成下面各题：(1)用碳棒作电极主要利用了石墨的_
23、性。(2)干电池在使用过程中的能量转化是_。(3)用简单的方法证明黑色粉末中含有石墨，写出操作步骤和实验现象：_。(4)通过回收废旧锌锰干电池可得到的物质有_ 、_( 至少 2 种)。解析：电池是一种将化学能转化为电能的装置，用碳棒作电极是由于石墨能导电，同时电池中还含有多种其他物质，如 Zn、MnO 2 及生成的 ZnCl2 等，因此废旧电池不能随意选择丢弃，而应回收再利用。答案：(1)导电 (2)化学能转化为电能 (3)将黑色粉末放在金属片上加热，黑色粉末能燃烧，在其上方放一块附有澄清石灰水的玻璃片，玻璃片上出现白色物质，则说明黑色粉末中含有石墨 (4)锌 二氧化锰(或碳棒、氯化锌等 )1
24、5.从 2001 年起，我国积极推广乙醇汽油，它是由汽油和乙醇按一定比例混合而成。(1)汽油主要含有碳、氢两种元素，它燃烧的主要产物是_ 和_。由于汽油中还含有少量硫、氮等元素，在燃烧过程中会产生少量二氧化碳及氮的氧化物等。(2)粮食中的淀粉经过发酵可以得到乙醇。绿色植物通过_ 把二氧化碳和水转化为淀粉，同时释放出_。(3)使用乙醇汽油的优点有哪些？( 至少写出两点)解析：汽油燃烧产生水和二氧化碳，但污染较为严重，乙醇的主要成分是碳、氢、氧三种元素，能够燃烧充分，污染较少。乙醇可由淀粉发酵制得，淀粉是绿色植物通过光合作用把水和二氧化碳转化得到的，属于可再生资源。使用乙醇作为燃料，主要有两点益处：污染小；可再生。答案：(1)水 二氧化碳 (2)光合作用 氧气 (3)污染小 可再生快乐时光聪明蚊子美国著名小说家马克吐温有一次去某一小城。临行前，别人告诉他，那里的蚊子特别厉害。到了那个小城，正当他在旅馆登记房间时，一只蚊子正好在马克吐温面前盘旋，那位职员面呈尴尬之色，忙驱赶蚊子。马克吐温却满不在乎地对职员说： “贵地的蚊子比传说中的不知聪明多少倍。它竟会预先看好我的房间号码，以便夜晚光顾，饱餐一顿。 ”
