第七单元 课题2 燃料的合理利用与开发 测试卷 2021-2022学年人教版初中化学九年级上册（含解析）

2021-2022学年度初中化学九年级上册第七单元课题2
燃料的合理利用与开发测试卷
一、单选题
1．下列能源中，属于化石燃料的是
A．天然气 B．氢气 C．太阳能 D．木柴
2．下列有关主题知识的归纳完全正确的一组是
A．物质用途 B．化学之最
液氮：用于医疗手术 石墨：用于消毒杀菌 自然界最坚硬的矿物：金刚石 空气中含量最多的物质：氧气
C．物质鉴别 D．环保知识
氧气和氮气：用燃烧的木条伸入 蒸馏水和双氧水：加入二氧化锰 减缓温室效应：植树造林节能减排 减少空气污染：禁止燃烧煤炭等
A．A B．B C．C D．D
3．“改善环境质量，推动绿色发展”是当前环保工作的重点。下列做法不符合这一要求的是
A．焚烧农作物秸秆 B．开发利用清洁能源
C．加强植树造林 D．垃圾分类回收
4．绿满中原需要天蓝、地绿、水清。下列做法值得提倡的是
A．燃放烟花爆竹 B．多用含硫的煤 C．露天焚烧秸秆 D．大量植树造林
5．能源的利用和开发是人们关注的热点问题。下列有关能源说法正确的是
A．“乙醇汽油”是纯净物 B．“煤”是可再生能源
C．石油是一种化工产品 D．大量使用太阳能可减少环境污染
6．为进一步改变餐饮废油的扭曲走向，加注“地沟油”调和而成的生物燃油首次载客试飞成功，解除可能流向餐桌危害百姓健康的后顾之忧。下列说法不正确的是
A．载客飞行使用的生物燃油属于混合物
B．生物燃油的使用符合低碳的环保理念
C．生物燃油的出现标志着我们今后在餐桌上不可能再受地沟油的侵害
D．生物燃油开发利用，可以缓解目前过度依赖化石燃料的现状
7．X、Y、Z和W在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Y、Z三种元素的质子数之和等于21。下列说法中正确的是
A．X的最简单的氢化物可用作燃料 B．空气中Y2的体积分数最小
C．W只有一种单质且很容易发生自燃 D．14克X与32克Z2完全反应生成46克XZ2
8．下列物质在空气中燃烧，产物一定不会污染空气的是
A．硫 B．红磷 C．氢气 D．煤
9．近年来，我国不少城市和地区雾霾天气增多。雾是水蒸气，本身无污染；霾由细小颗粒物组成，主要来源是热电排放、化工生产、汽车尾气以及地面灰尘等。雾霾侵蚀着人们的健康，严重影响人们的生活和出行。下列治理雾霾的措施中，不可行的是
A．调整能源结构 B．控制车辆使用 C．加强城市绿化 D．关闭厂矿企业
二、综合应用题
10．某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备 实验。
（1）写出仪器名称：①______________________________。
（2）甲同学用高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是_____（填字母），反应的化学方程式为_____________________，为防止实验中高锰酸钾进入导管，应采取的措施是___________________。若用 E 装置收集的氧气，在完成硫粉在氧气中燃烧的实验时，集气瓶内要预留适量的水（图 F 所示），水的作用是_____________________。
（3）实验室可用锌粒和稀盐酸在常温下制取氢气，应选择的发生装置是（填字母，下同）___________________，收集纯净的氢气最好选择装置___________________，用该装置收集氢气的收集方法叫___________________，用该方法收集的氢气 若不纯，其原因可能是___________________。
（4）丙同学称取一定质量的 KMnO4固体放入大试管中，将温度控制在 250℃加热制取 O2。实验结束时，乙同 学发现用排水法收集到的 O2 大于理论产量。针对这一现象，同学们进行了如下探究：
（提出猜想）
猜想Ⅰ：反应生成的 MnO2 分解出 O2；
猜想Ⅱ：反应生成的 K2MnO4 分解放出 O2；
猜想Ⅲ：反应生成的 K2MnO4 和 MnO2分解都放出 O2。
（实验验证） 同学们分为两组，分别进行下列实验：第一组同学取一定质量的 MnO2，在 250℃条件下加热一段时间，冷却后，测得 MnO2 的质量不变，则猜想_____错误；第二组同学取K2MnO4在 250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是_______________________。
（拓展延伸）
实验发现，KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢，但如果将KClO3固体与 KMnO4固体混合加热，则KClO3的分解速率大大加快。请说明 KMnO4在 KClO3 的分解反应中是否作催化剂，为什么？________________。
三、科普阅读题
11．据报道，日本静冈大学等机构的研究人员最新研发出一种将二氧化碳高效转化为甲烷的技术：让二氧化碳和氢气的混合气体通过内侧涂上含有大量镍纳米粒子的特制管道，同时加热，混合气体就在管道内部发生化学反应，在管道另一端出来的就是甲烷。新技术将有望大大减少火力发电站和工厂排放的二氧化碳，而获得的甲烷还可作为燃料等使用。
(1)请写出管道中发生的化学反应方程式：_______。(提示：生成物是两种，其中一种是人体中含量最多的物质)
(2)管道中的反应需加热，请写出有二氧化碳参与且是吸热反应的方程式：_______。此反应的基本类型属于_______反应。
(3)二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，则产物化学式为：_______。
四、填空题
12．化学使世界变得绚丽多彩。请你结合所学知识回答以下问题：
（1）化学是在原子、分子水平上研究物质的：①组成；②结构；③性质；④变化；⑤制备；⑥应用的重要白然科学，你认为其中正确的是______。
（2）如今科学家们已经实现了对原子、分子的______和排列，以及复制、改造和创造分子。
（3）蜡烛燃烧时能量的转化是______能转化为______和______。蜡烛燃烧时向环境中______（填“释放”、“吸收”）能量。
（4）建立宏观、微观和符号之间的联系是化学特有的思维方式。请填写下列表格：
宏观物质 水 ______ 氢气 二氧化碳
微粒名称 ______ 氧分子 ______ ______
符号 ______ ______ ______ CO2
模型
13．请用所学化学知识回答下列问题。
（1）二氧化硫（SO2）是引起_____________的主要物质：二氧化硫由_____________种元素组成；1mol SO2中约含有_____________个氧原子（用科学记数法表示）。
（2）“高原上缺氧”中的“氧”是以_____________（选填“游离”或“化合”）态存在。
五、推断题
14．A、B、C、D、E是初中化学中常见的5种无色气体,其中2种是单质,3种是化合物。它们之间的转化关系如图所示。
（1）请写出你的推断结果,请写出各物质的化学式:B _____ , D _____ 。
（2）写出反应的化学方程式:A+E: _____ ；CuO+C: _____ 。（注：该反应另一种生成物是Cu）
六、实验题
15．实验室里，我们常用以下装置制取气体。
（1）请写出标有字母a的仪器名称：______。
（2）若用A和D装置组合来制取氧气，装置A还需做的一点改动是______，在利用A和E装置制取并收集氧气时，集气瓶内总留有一些未排净的水，其原因是______。
（3）如果用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，应选择的发生装置是______，该反应的化学方程式是______。如果将试管换成锥形瓶，还可以省掉的仪器是______。
16．某兴趣小组同学设计了如图所示的装置，装置气密性良好，实验时将A中分液漏斗的活塞打开，使稀硫酸滴入瓶内和锌粒接触，在B中尖嘴导管口观察到有“喷泉”产生。
（1）锥形瓶内发生反应的化学方程式为______。
（2）B中尖嘴导管口产生“喷泉”的原因是______。
（3）若要产生相同的实验现象，装置中分液漏斗______（选填“能”或“不能”）改为长颈漏斗。
七、科学探究题
17．据媒体报道，一小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮后，投入下水道内，发生爆炸。
同学们很好奇并要探究下水道的气体成分：
（猜想）Ⅰ.含有可燃性气体CO；Ⅱ.含有可燃性气体CH4；Ⅲ.含有可燃性气体CO和CH4；
（收集气体）用大的可乐塑料瓶装满水，打开瓶盖用绳子吊入下水道中，用铁钩将矿泉水瓶倒转，使水倒出，将瓶提到井口迅速盖好瓶盖备用，该方法是____________法收集气体。
（进行实验）
（1）将导出的气体中的二氧化碳和水蒸气等干扰性气体除去；
（2）将（1）中的余下气体进行如下的实验操作；
实验操作 实验现象 结论
将气体导出点燃 ①用干燥且冷的烧杯罩在火焰上方 ②用内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方 ①烧杯内壁__________ ②烧杯内壁变浑浊（用化学方程式表示）_______ ①证明该气体中一定含有氢元素。 ②证明该气体中一定含有________元素
（作出判断）根据上述实验现象，甲同学认为猜想Ⅲ正确，而乙同学认为甲的判断不严谨。因为猜想_________也有相同的现象。
（拓展）若需要工人进入下水道清理淤泥，打开下水道井盖后首先进行的操作是__________。
八、计算题
18．2020年3月中国再创世界纪录，南海第二次商业试采可燃冰成功。有科学家开采得到可燃冰样品，取191.2g样品放置在一密闭容器内，该样品迅速转化为甲烷气体(CH4)和水，将甲烷气体分离并完全燃烧，得到70.4g二氧化碳。
(1)甲烷中碳氢元素的质量比为 。
(2)计算该可燃冰样品中甲烷的质量分数。(精确到0.1%)
19．天然气的主要成分在空气中完全燃烧的化学方程式为___________；若要使汽油充分燃烧，可将汽油喷成雾状后点燃，其目的是___________；一定质量的乙醇在密闭容器内充分燃烧后，生成11g二氧化碳和21g一氧化碳，同时生成___________g水。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．A
化石燃料包括煤、石油、天然气，不包括氢气、太阳能、木柴。
2．C
A、液氮可以创造低温环境，用于医疗手术，正确；
石墨不可以用于消毒杀菌，错误；
B、金刚石是自然界最坚硬的矿物质，正确；
空气中含量最多的物质是氮气，错误；
C、用燃烧的木条伸入，熄灭的为氮气，燃烧更旺的为氧气，正确；
加入二氧化锰有大量气泡产生的是双氧水，没有明显变化的是蒸馏水，正确；
D、植树造林节能减排可减少二氧化碳的排放，从而减缓温室效应，正确；
应该合理使用能源，不是禁止使用，错误；
3．A
A、焚烧农作物秸秆会生成大量烟尘，不利于环境保护，符合题意；
B、开发利用清洁能源，可以减少化石燃料燃烧，利于环境保护，不符合题意；
C、加强植树造林，利于环境保护，不符合题意；
D、垃圾分类回收，利于资源回收再利用，不符合题意；
4．D
A、燃放烟花爆竹，会产生二氧化硫等污染物，污染空气，不符合题意；
B、多用含硫的煤，会产生二氧化硫等污染物，污染空气，不符合题意；
C、露天焚烧秸秆，会产生可吸入颗粒物等新物质，污染空气，不符合题意；
D、大量植树造林，会改善空气质量保护环境，符合题意。
5．D
A、“乙醇汽油”是在汽油中掺入一定比例的乙醇，属于混合物，选项说法不正确；
B、煤不可能在短时间内形成，属于不可再生能源，选项说法不正确；
C、石油是一种化工原料，选项说法不正确；
D、大量使用太阳能，可减少环境污染，选项说法正确。
6．C
A、载客飞行使用的生物燃油中含有多种物质，属于混合物，选项正确；
B、生物燃油的使用实现了资源的重复使用，符合低碳的环保理念，选项正确；
C、生物燃油的出现标志着实现了资源的重复使用，但并不能避免今后在餐桌上不再受地沟油的侵害，选项错误；
D、生物燃油开发利用，可以缓解目前过度依赖化石燃料的现状，选项正确，故选C。
7．A
A、X为碳元素，X的最简单的氢化物为甲烷，甲烷可用作燃料，符合题意；
B、Y2为氮气，空气中氮气的体积分数最大，约占空气体积的78%，不符合题意；
C、W为磷元素，W有红磷、白磷等单质，白磷容易自燃，不符合题意；
D、碳在氧气中燃烧：，参加反应的碳与氧气的质量比为12:32，故14g碳与32g氧气完全反应，碳有剩余，不可能生成46g二氧化碳，不符合题意。
8．C
A、硫燃烧生成二氧化硫，污染空气，不符合题意。
B、红磷燃烧生成五氧化二磷，污染空气，不符合题意。
C、氢气燃烧生成水，不会污染空气，符合题意。
D、煤燃烧生成一氧化碳、二氧化硫等有害气体，不符合题意。
9．D
A、调整能源结构，减少化石燃料的使用，可以减少可吸入颗粒物的排放，保护环境，不符合题意；
B、控制车辆使用，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，不符合题意；
C、加强城市绿化，可以改善空气质量，减少污染，保护环境，不符合题意；
D、厂矿企业对目前社会非常重要，不能关闭，只能加强管理，减少污染物的排放，符合题意。
10．水槽 A 2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑ 在试管口放一团棉花 吸收 SO2，防止污染空气 B E 排水法 未等气泡连续均匀冒出时即开始收集 Ⅰ和Ⅲ 将带火星的木条放入试管内 高锰酸钾不是催化剂，加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因 为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用
（1）仪器①是水槽；故填：水槽。
（2）高锰酸钾制取氧气属于固固加热型，故选A；实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应原理用化学方程式表示为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止高锰酸钾粉末进入导管，应采取的措施是试管口放一团棉花；若用 E 装置收集的氧气，在完成硫粉在氧气中燃烧的实验时，集气瓶内要预留适量的水（图 F 所示），水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。
故填：A； 2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑；在试管口放一团棉花；吸收 SO2，防止污染空气。
（3）锌粒和稀硫酸反应是硫酸锌和氢气，发生装置的特点属于固液常温的反应，故选择B装置；收集氢气可以采用向下排空气法或排水法，但排水法收集的氢气较纯净；用该方法收集的氢气 若不纯，其原因可能是未等气泡连续均匀冒出时即开始收集。
故填：B；E；排水法；未等气泡连续均匀冒出时即开始收集。
（4）[实验验证]同学们分为两组，分别进行下列实验：第一组同学取一定质量的 MnO2，在 250℃条件下加热一段时间，冷却后，测得 MnO2 的质量不变，则猜想Ⅰ和Ⅲ错误；第二组同学取K2MnO4在 250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是将带火星的木条放入试管内，带火星的木条复燃。
故填：Ⅰ和Ⅲ；将带火星的木条放入试管内。
11．CO2+4H2CH4+2H2O CO2+C2CO 化合 HCOOH(CH2O2)
（1）人体中含量最多的物质是水，由题干的信息可知，二氧化碳和氢气在大量镍纳米粒子催化作用和加热条件下生成甲烷和水，反应化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O，故填：CO2+4H2CH4+2H2O；
（2）二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳，是吸热反应，反应的化学方程式为CO2+C2CO，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故填：CO2+C2CO；化合；
（3）二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，说明该反应是化合反应，生成物中碳、氢、氧原子的个数比应该是1:2:2，生成物可以是甲酸，产物化学式为HCOOH(CH2O2)，故填：HCOOH(CH2O2)。
12．
（1）①②③④⑤⑥
（2）移动
（3） 化学 光 热 释放
（4） 氧气 水分子 氢分子 二氧化碳分子 H2O O2 H2
（1）化学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备及应用的基础自然学科，因此，①②③④⑤⑥都正确；
（2）如今科学家们已经实现了对原子、分子的移动和排列，以及复制、改造和创造分子；
（3）
燃烧时发光、冒黑烟、放热，能量的转化是化学能转化为光和热，蜡烛燃烧时向环境中释放能量；
（4）根据模型可知，氧气是由氧分子构成的，其化学式为O2；氢气是由氢分子构成的，其化学式为：H2；水是由水分子构成的，其化学式为H2O；CO2表示二氧化碳分子，二氧化碳分子可以构成二氧化碳。
13．
（1） 酸雨 2 1.204×1024
（2）游离
（1）空气中二氧化硫、二氧化氮含量高，下雨时与水发生一系列反应生成酸性物质，使雨水的pH<5.6，这样的雨水叫做酸雨，所以二氧化硫（SO2）是引起酸雨的主要物质：二氧化硫由硫元素和氧元素两种元素组成；1mol SO2中约含有2×6.02×1023=1.204×1024个氧原子；
（2）“高原上缺氧”中的“氧”是氧气，以游离态存在。
14．CO2 H2
A、B、C、D、E是初中化学中常见的5种无色气体，氧化铜和D反应会生成水，D是无色的气体，所以D是氢气；氧化铜和气体C反应会生成B，依据所学知识，可以推测出C是一氧化碳，B是二氧化碳；气体A和一氧化碳反应会生成二氧化碳，可以知道A就是氧气，氧气和氢气反应生成水，氧气和气体E反应生成水和二氧化碳，可以知道E就是甲烷，经过验证，推导正确；
（1）由分析可知，物质B、D的化学式分别为、。
（2）A+E为甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的反应，反应的化学方程式为；氧化铜与一氧化碳在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为。
15．
（1）集气瓶
（2） 试管口要略向下倾斜 集气瓶没有与水面垂直
（3） B
铁架台
（1）
标有字母a的仪器名称：集气瓶，故填：集气瓶。
（2）
若用A和D装置组合来制取氧气，加热试管中的固体物质时，试管口要略向下倾斜，这样可以防止冷凝水回流，使试管炸裂，所以装置A还需做的一点改动是试管口要略向下倾斜；在利用A和E装置制取并收集氧气时，集气瓶内总留有一些未排净的水，是因为集气瓶没有与水面垂直，故填：试管口要略向下倾斜，集气瓶没有与水面垂直。
（3）
锌和稀硫酸反应能生成硫酸锌和氢气，采用固液常温型的装置，发生装置可以选择B，该反应的化学方程式为：；如果将试管换成锥形瓶，锥形瓶不需要铁架台固定，还可以省掉的仪器是铁架台，故填：B； ；铁架台。
16．
（1）
（2）反应过程中产生氢气，氢气进入B装置使装置内压强增大，把水从尖嘴导管口压出
（3）不能
（1）锥形瓶内是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，方程式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。
（2）锥形瓶内是锌与稀硫酸反应生成氢气，氢气进入B装置导致装置内压强增大，把水从尖嘴导管口压出，从而使B装置产生“喷泉”。
（3）分液漏斗改为长颈漏斗，A 中产生的气体会从长颈漏斗逸出，B 装置内无法产生压强差，B中尖嘴导管口不会产生“喷泉；故答案为：不能。
17．排水 有水珠出现 碳 Ⅱ 通风
收集气体：
用大的可乐塑料瓶装满水，在井口倒出水收集气体，该方法是排水法收集气体。
进行实验：
从结论一定含有氢元素可知，该气体燃烧有水生成，则烧杯内壁有水珠出现。
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为。反应前后元素种类不变，所以二氧化碳中的碳元素一定来自该物质，证明该气体中一定含有碳元素。
作出判断：
只要可燃气体中含有碳、氢元素，都会出现该现象，所以猜想Ⅱ也会出现相同的现象。
拓展：
打开下水道井盖后首先进行的操作是通风，以降低下水道中有毒有害及可燃性气体的浓度。
18．(1)3:1
(2)解:设需甲烷的质量为x
该可燃冰样品中甲烷的质量分数为=
答:该可燃冰样品中甲烷的质量分数为13.4%。
(1)甲烷中碳氢元素的质量比为12:(1×4)=3：1；
(2)解:设需甲烷的质量为x
该可燃冰样品中甲烷的质量分数为=
答: 该可燃冰样品中甲烷的质量分数为13.4%。
19． 增大与氧气的接触面积 27g
天然气的主要成分为甲烷，甲烷与空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：，若要使汽油充分燃烧，可以增大氧气的含量，增大与氧气的接触面积，可将汽油喷成雾状后点燃就是增大了汽油与氧气的接触面积；
一定质量的乙醇在密闭容器内充分燃烧后，生成11g二氧化碳和21g一氧化碳，说明该反应是乙醇的不完全燃烧，11g二氧化碳中碳元素的质量为：，21g一氧化碳中碳元素的质量为：,根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，反应前只有乙醇中有碳元素，碳元素的质量为：3g+9g=12g，乙醇的化学式为C2H5OH，碳、氢、氧元素的质量比为（12×2）：（1×6）：（16×1）=12:3:8，故氢元素的质量为3g，所以生成水的质量为：。答案第1页，共2页
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