11.1化学与能源开发-2021-2022学年九年级化学鲁教版下册（word版含解析）

11.1化学与能源开发
一、选择题（共16题）
1．厄尔尼诺的原因之一是大气中CO2剧增，为减缓之，最理想燃料是（　　）
A．优质煤 B．天然气 C．汽油 D．氢气
2．下列简易装置不能用于制取氢气的是（ ）
A． B．
C． D．
3．生活处处有化学，安全时刻记心中。下列做法不合理的是（）
A．加油站、加气站附近严禁烟火
B．炒菜时油锅着火，立即倒水浇灭
C．冬季燃煤取暖时，保持有效的通风
D．乘坐公共交通工具，严禁携带易燃易爆品
4．我国“十二五”规划对“低碳经济”给予政策支持，实现“低碳经济”的一种策略是节能。下列制备氢气的方法最节能的是
A．Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
B．焦炭与水蒸气反应：C+H2O(气)H2+CO
C．太阳光分解水：2H2O2H2↑+O2↑
D．电解水：2H2O2H2↑+O2↑
5．下列说法正确的是
A．酸雨是指pH<7的雨水
B．浓盐酸露置于空气中，溶质的质量分数会变大
C．氢气是理想的“绿色能源”，将成为未来世界的主要能源
D．检测某矿石中含有碳酸盐，取样后加入少量稀盐酸中，有气泡产生即可
6．如图所示的化学实验操作中，正确的是
A． 倾倒液体 B． 测溶液pH
C． 滴管用后不洗直接放回原瓶 D． 实验室制取氢气
7．维生素是人体必需的营养素，维生素D2的化学式为C28H44O．下列说法正确的是（　　）
A．维生素D2属于有机化合物。
B．维生素D2中含有28个碳原子、44个氢原子和一个氧原子
C．维生素D2中碳、氢元素的质量比为7：11
D．一个维生素D2分子中含有22个氢分子
8．2017年5月18日，我国在南海成功连续8天稳定开采可燃冰(普遍认为其化学式为CH48H2O)， 这将点燃新能源时代的曙光。可燃冰通常出现在海底以下数百至一千米的沉积层内，据推测可能是地层断裂导致气体逸出，上升的气体与海洋深处的冷水接触而形成。根据以上信息判断，下列说法正确的是
A．可燃冰不是化石燃料 B．可燃冰是比煤、石油污染更严重的燃料
C．可燃冰形成条件：高压、低温 D．可燃冰在开采过程中若泄漏，不会造成温室效应
9．下列物质中，属于有机高分子化合物的是
A．C2H2 B．CH4O C．C2H4O2 D．(C6H10O5)n
10．我市频临渤海，蕴藏丰富的海洋资源。下列对海洋化学资源利用的有关叙述错误的是
A．利用多级闪急蒸馏法淡化海水
B．利用蒸发结晶的方法从海水中提取食盐
C．利用向海水或卤水中加入石灰乳的方法将海水中的Mg2+富集沉淀出来
D．利用海底蕴藏的大量“可燃冰”作燃料，以它为燃料不会加剧温室效应
11．2020年10月，我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，其原理是：①利用太阳能光伏发电，②电解水获得H2，③H2与CO2反应合成绿色液态燃料CH3OH。下列有关说法错误的是
A．太阳能是不可再生能源 B．H2是理想的清洁、高能燃料
C．电解水反应属于分解反应 D．该装置能捕获并资源化利用CO2
12．善于梳理化学知识，能使你头脑更加聪明。以下归纳完全正确的一项是
A对化学资源的认识 B对化学元素的认识
①工厂产生的废水应净化后再利用 ②合成橡胶、碳纤维都属于合成材料 ③可燃冰是未来能源，是可再生能源 ①人体中含量最多的金属元素是钙 ②目前使用最多的金属是铁 ③稀土资源是不可再生的重要战略资源，应合理利用与保护
C化学中常见的“三” D化学与人体健康
①煤、石油、氢气——三大化石燃料 ②CO2、SO2、NO2——三种污 染性气体 ③原子、中子、电子——构成物质的三种粒子 ①可燃性气体泄漏先打开排气扇 ②缺铁会引起贫血症 ③甲醛水溶液浸泡过的海产品不能食用
A．A B．B C．C D．D
13．下列关于气体的收集方法说法正确的是
A．因为CO2能溶于水，所以不能用排水法收集
B．用排水法可以直接收集到纯净且干燥的氢气
C．因为常温时NO和O2反应生成NO2，所以不能用排空气法收集NO
D．因为CO有毒，所以不能用排空气法收集
14．甲、乙、丙是某同学设计的三套制取氢气的发生装置，对三套装置分析不正确的是
A．实验室可以用装置甲制氢气
B．此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态
C．甲装置和丙装置具有可控制反应进行或停止的功能
D．乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
15．下列能量转化过程，通过化学变化实现的是
A．地热发电 B．核反应发电
C．火力发电 D．风能发电
16．未来高效清洁的能源是（　　）
A．石油 B．氢气 C．甲烷 D．一氧化碳
二、综合题（共6题）
17．化学与我们的生产、生活息息相关。
（1）将下列物质和对应的用途连线_________。
（2）目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、__________和天然气，从能源能否循环再生的角度划分，它们都属于_________（填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）埋藏于海底，将来可能会替代化石燃料的新能源是_________（填字母序号）。
A．氢气 B．乙醇 C．汽油 D．可燃冰
18．能源和资源对我们非常重要，请回答下列问题。
（1）下列说法中正确的是_______________。
A人类利用的能量都是通过化学反应获得的
B化学反应中只有燃烧才能放出热量
C燃料都是不可再生能源
D增大燃料与氧气的接触面积有利于燃料充分燃烧
（2）氢气是当前最理想的燃料，它的优点之一是_________。若在实验室制取氢气，反应的化学方程式为____________。请将如图方框中实验室制取氢气的发生装置补画完整_________，（使用试管和带导管的单孔塞）
（3）水蒸气通过灼热的煤可生产水煤气，其主要成分是CO、H2还含有少量的CO2和水蒸气，请用下图所示装置设计一个实验，以证明上述混合气中含有CO和H2。（提示：白色硫酸铜固体遇水变蓝）
①装置导管的连接顺序依次是（填字母）混合气接_____________接尾气处理装置。
②证明混合气中含有CO的现象是______________。
（4）煤加工后得到的焦炭是工业上冶铁的原料之一，它在冶铁过程中的作用是_________。某炼铁厂每天消耗含氧化铁80%的赤铁矿200t，则该厂每周能产出含杂质20%的生铁多少吨________？
19．碳元素是组成许多物质的元素。
(1)下列含碳元素的物质中，属于可再生能源的是______填字母序号)。
A 、碳酸钙 B 、乙醇 C 、二氧化碳 D、 碳酸
(2)化石燃料主要包括煤、_____、天然气，它们都含有碳元素，其中天然气的主要 成分是_____填化学式)。
(3)打火机中的燃料中有一种成分可表示为 C4H10，请写出 C4H10 完全燃烧的化学方程式：_______。
20．自然界中的二氧化碳处于不停的循环过程中。
(1)下图是大自然中碳循环的局部示意图。
①上图中，消耗二氧化碳的途径是_____(填序号);
②海水能够吸收大量的二氧化碳，吸收过程中发生的反应之一是_______（用化学方程式表示)
(2)科学家设想利用太阳能加热器“捕捉”空气中过多的二氧化碳，然后再释放出来并加以利用，工作原理如下图:
①写出步骤2中反应的化学方程式_________
②下列有关这种设想的说法不正确的是______
A．充分利用太阳能 B．不需要能源 C．原理易得且可循环利用 D．可全天候使用
21．在实验室里可用下列装置完成气体的制备和性质实验，分析回答下列问题。
（1）标号①的仪器名称是 ________ ；
（2）与B相比C的优点是 __________________________________ ；根据C的优点，可用C装置完成下列实验中的 ______ ；
A．实验室制CO2 B．用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气
C．实验室用氯酸钾制氧气 D．实验室用锌粒和稀硫酸制氢气
（3）回答有关实验室制取二氧化碳的相关问题：
①实验室用 ________ 和稀盐酸来制取二氧化碳；
②写出实验室制取 CO2的化学反应方程式 __________________________________ ；
（4）长期使用的水壶内层会形成水垢，其主要成分是碳酸钙，用盐酸可将其除去，现取水垢2.5 g与足量的稀盐酸充分反应，水垢全部溶解，测得生成CO2的质量为0.88 g，试计算：水垢中碳酸钙的质量分数为 ____________ 。
（5）由图E所示实验现象，得出CO2的一种用途是 _____________ 。
22．实验小组同学用下面仪器完成如下实验，根据下图回答问题。
（1）用A制二氧化碳，需要的药品是大理石和_____。反应一段时间后夹紧弹簧夹，A中现象是_____。实验室用稀盐酸制氢气的化学方程式为_____。
（2）制氧气时，将B与_____（选填“C”或“D” ）连接组成发生装置。排水法收集满氧气后，用玻璃片_____（选填“磨砂”或“光滑”）的一面盖住集气瓶口。
（3）A与E相连，制备二氧化碳并用镊子夹持一块蓝色石蕊试纸（如图F），证明二氧化碳密度比空气密度大且能与水反应生成酸，其操作步骤为_____。
（4）7.9克高锰酸钾完全反应时，所得氧气在标准状况下的体积是多少L？_____（标准状况下，氧气密度是1.43g/L）
参考答案
1．D
【详解】
煤、天然气、汽油等物质燃烧时都能生成大量的二氧化碳，容易造成温室效应和厄尔尼诺现象，而氢气燃烧只生成水，不污染环境．故选D．
2．D
【详解】
试题分析：根据实验室制氢气的发生装置来判断。
A、装置中试管用于药品的反应，导管用于排出产生的气体，可用于制取氢气；
B、试管中放入固体锌粒，稀硫酸从长颈漏斗中加入，产生的气体可从导管中排出，所以可以用于制取氢气；
C、锌粒放在多孔塑料片上，稀硫酸从长颈漏斗中加入，产生的气体从带弹簧夹的导管中排出，所以可以用于制取氢气；
D、因导气管下端在液面以下，所以产生的气体，不能排出，所以此装置不能完成氢气的制取。故选D
3．B
【详解】
A、加油站、加气站附近空气中含有一定量的汽油或燃气，如果在爆炸极限内，遇到明火就可能引起爆炸，所以加油站、加气站附近严禁烟火，选项A正确；
B、油难溶于水，炒菜时油锅着火，如果立即倒水浇灭，会造成高温油溅出油锅，造成人员烫伤，应该用锅盖盖灭，选项B错误；
C、冬季燃煤取暖时，可能产生一氧化碳等有毒气体，所以需要保持有效的通风，选项C正确；
D、乘坐公共交通工具，如果携带易燃易爆品，一旦发生火灾或爆炸会造成大量人员伤亡，所以乘坐公共交通工具，要严禁携带易燃易爆品，选项D正确。故选B。
4．C
【详解】
A.用锌和稀硫酸制取氢气，消耗化学药品，既不经济又不节能。故A不正确；
B.焦炭与水蒸气反应需要高温，故不节约能源。故B不正确；
C.太阳光分解水不需要消耗地球能源，只需太阳光和催化剂即可，是最节约能源的方案。故C正确；
D.电解水需要消耗电能，故不是最节能的方案。故D不正确；
故选：C。
5．C
【详解】
A、酸雨是指pH＜5.6的雨水，不符合题意；
B、浓盐酸具有挥发性，露置于空气中，会挥发出氯化氢，使溶质的质量减少，溶质质量分数变小，不符合题意；
C、氢气本身无毒，完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍多，且燃烧后的产物是水，不污染空气，是理想的“绿色能源”，符合题意；
D、检测某矿石中含有碳酸盐，取样后加入少量稀盐酸中，有气泡产生，还需将生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明生成的气体是二氧化碳，才能证明矿石中含碳酸盐，因为活泼金属也能与稀盐酸反应生成气体，有气泡产生，不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
A、倾倒液体时，瓶塞要倒放在桌面上，标签向着手心，瓶口紧挨试管口，试管要略微倾斜，故A错误；
B、测定溶液pH的正确操作方法为：将被测液滴到放在玻璃片上的pH试纸上，显色后，与标准比色卡比较，故B错误；
C、滴瓶中胶头滴管不需要清洗，直接放回原瓶即可，故C正确；
D、实验室制取氢气，普通漏斗颈比较短，没有能伸入液面以下，造成气体从漏斗逸出，应该用长颈漏斗，且长颈漏斗末端应该浸没在液面以下；故D错误．
故选C．
7．A
【详解】
A、维生素D2属是含碳元素的化合物，属于有机化合物，故正确；B、维生素D2是由分子构成的，而不是由原子直接构成的，故错误；C、维生素D2中碳、氢元素的质量比为（12×28）：（1×44）=84：11，故错误；D、分子是由原子构成的，一个维生素D2分子中含有44个氢原子，故错误。故选A。
8．C
【详解】
A、可燃冰属于化石燃料，故A错误；
B、可燃冰的主要成分是CH4 8H2O，燃烧的主要产物是二氧化碳和水，所以比煤、石油污染要轻得多，故B错误；
C、可燃冰通常出现在海底以下数百至一千米的沉积岩内，所以可燃冰形成条件：高压、低温，故C正确；
D、甲烷是造成温室效应的主要气体之一，所以可燃冰在开采过程中若泄露，会造成温室效应，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A、C2H2的相对分子质量为26，不属于有机高分子化合物，故错误；
B、CH4O的相对分子质量为32，不属于有机高分子化合物，故错误；
C、C2H4O2的相对分子质量为60，不属于有机高分子化合物，故错误；
D、淀粉的相对分子质量 （12×6+1×10+16×5）×n=162n，由于n不确定，有可能达几万至几十万，属于有机高分子化合物，故正确；故选D．
10．D
【详解】
试题分析：A、利用多级闪急蒸馏法淡化海水，正确，B、由于氯化钠的溶解度随温度的升高而变化不大，故利用蒸发结晶的方法从海水中提取食盐，正确，C、利用向海水或卤水中加入石灰乳的方法将海水中的Mg2+富集沉淀出来，正确，D、引起温室效应的主要气体是二氧化碳，利用海底蕴藏的大量“可燃冰”作燃料，会生成二氧化碳，故以它为燃料会加剧温室效应，错误，故选D
11．A
【详解】
A、太阳能是可再生能源，A错误。
B、H2燃烧生成水热值高、无污染，是理想的清洁、高能燃料，B正确。
C、电解水生成氢气和氧气，一变多属于分解反应，C正确。
D、该装置能捕获并资源化利用CO2，生成CH3OH，D正确。
故选：A。
12．B
【详解】
A、①工厂产生的废水应净化后再利用，正确；
②合成橡胶属于合成材料，碳纤维属于复合材料，错误；
③可燃冰是未来能源，不是可再生能源，错误；
故A说法不完全正确；
B、①人体中含量最多的金属元素是钙元素，正确；
②目前使用最多的金属是铁，正确；
③稀土资源是不可再生的重要战略资源，应合理利用与保护，正确；
故B说法完全正确；
C、①煤、石油、天然气是三大化石燃料，氢气不是，错误；
②CO2、SO2、NO2中，二氧化碳不是污染性气体，错误；
③原子、分子和离子是构成物质的三种粒子，错误；
故C说法全部错误；
D、①可燃性气体泄漏不能先打开排气扇，错误；
②缺铁会引起贫血症，正确；
③甲醛水溶液浸泡过的海产品不能食用，正确；
故D说法不完全正确；
故选：B。
13．A
【解析】
试题分析：A选项因为CO2能溶于水，所以不能用排水法收集，是正确的叙述；B选项是错误的叙述，用排水法可以直接收集到纯净的氢气；C选项是错误的叙述，因为一氧化氮的密度比空气的接近且与空气中氧气反应，故不能用排空气法收集NO；D选项是错误的叙述，因为CO的密度比空气的接近，所以不能用排空气法收集；故答案选择A
14．D
【详解】
A、实验室用锌和稀硫酸制取氢气，不需要加热。甲是固液不加热型装置，可用于制取氢气。正确。
B、甲两侧液面不相平，说明止水夹M处于关闭状态，正确。
C、装置甲可以通过活塞控制固体与液体的接触与分离，丙可以通过上下移动铜丝控制固体与液体的接触与分离，都能控制反应的发生和停止，正确。
D、乙装置关闭N，能将液体压入长颈漏斗，但无法全部压入。无法使固体与液体分离，无法具有与甲装置相同的功能。错误。
故选D。
15．C
【解析】
分析：化学变化是指有新物质生成的变化．物理变化是指没有新物质生成的变化．化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成．
解：A、利用地热发电的过程中没有新物质生成，属于物理变化；
B、利用核反应发电的过程中没有新物质生成，是原子核内部的变化，不属于化学变化研究范畴；
C、利用火力发电的过程中需要燃烧煤等物质，煤燃烧能生成二氧化碳等物质，属于化学变化；
D、利用风能发电的过程中没有新物质生成，属于物理变化．
故选C．
16．B
【详解】
A、石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘等空气污染物，故选项不符合题题意；
B、氢气的燃烧产物是水，无污染，放热量高，属于未来高效清洁的能源，故选项符合题题意；
C、甲烷燃烧生成二氧化碳和水，虽然比较洁净，但燃烧时产生的二氧化碳排放过多会造成温室效应，故选项不符合题题意；
D、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，燃烧时产生的二氧化碳排放过多会造成温室效应，故选项不符合题题意。
故选：B
17．
（1）
（2） 石油 不可再生
（3）D
【分析】
（1）
氧气具有氧化性，可用于供给动植物呼吸；石墨具有导电性，可用于电极；干冰用于人工降雨是利用干冰升华吸热，使周围温度降低，水蒸气冷凝成水滴；生石灰是氧化钙，氧化钙会与水反应生成氢氧化钙，可用于食品的干燥剂，所以物质与对应的用途连线为：。
（2）
目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气，从能源能否循环再生的角度划分，在短期内得不到补充，所以均属于不可再生能源，故填：石油；不可再生。
（3）
埋藏于海底，将来可能会替代化石燃料的新能源是可燃冰，可燃冰是固态甲烷水合物，可以作为燃料，故将来可能会替代化石燃料，故填：D。
18．D 清洁无污染(热值高) EFDCABJIHG 丁中澄清石灰水变浑浊 提供热量，制还原剂CO 980
【详解】
（1）A、人类利用的能量也是可以通过物理反应获得的，如风力发电，不符合题意；
B、化学反应中不是只有燃烧才能放出热量，如中和反应放出热量，不符合题意；
C、燃料不都是不可再生能源，如乙醇属于可再生能源，不符合题意；
D、增大燃料与氧气的接触面积，可以使其反应更充分，有利于燃料充分燃烧，符合题意；
故选D；
（2）氢气是当前最理想的燃料，它的优点之一是：燃烧产物只有水，比较环保、热值比较高；
实验室通常用锌与稀硫酸反应制取氢气，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；
实验室通常用锌与稀硫酸反应制取氢气，该反应属于固液不加热反应，故发生装置补画完整 ；
（3）①要想证明上述混合气中含有CO和H2，可使其通过灼热的氧化铜，一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，氢气与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，然后验证生成了水和二氧化碳即可，由于混合气体中含有二氧化碳和水蒸气，故要先除杂，防止其对一氧化碳和氢气的验证产生干扰，二氧化碳能与氢氧化钠反应，可用氢氧化钠除去二氧化碳，浓硫酸具有吸水性，可用浓硫酸除去水蒸气，洗气应“长进短出”，且应先除杂再干燥，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水验证反应生成的二氧化碳，无水硫酸铜遇水变蓝，可用无水硫酸铜验证反应生成的水，洗气应“长进短出”，干燥管应“大口进、小口处”，应先检验水，再检验二氧化碳，故连接顺序为：EFDCABJIHG；
②一氧化碳、氢气都能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故甲中黑色固体变红，不能证明含有一氧化碳，一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故证明混合气中含有CO的现象是：丁中澄清石灰水变浑浊；
（4）在工业炼铁中，焦炭能与氧气反应生成二氧化碳，该反应放出热量，故可提供热量，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，还可提供还原剂CO，故填：提供热量，制还原剂CO；
解：设该厂每天能产出铁的质量是x
x=112t
则该厂每周能产出含杂质20%的生铁的质量为：。
19．B 石油 CH4 2C4H10+13O2 8CO2+10H2O
【详解】
(1)乙醇属于可再生能源；(2)化石燃料主要包括煤、石油、天然气，它们都含有碳元素，其中天然气的主要 成分是甲烷，化学式为：CH4；(3)打火机中的燃料中有一种成分可表示为 C4H10，丁烷完全燃烧生成水和二氧化碳，化学方程式为：2C4H10+13O28CO2+10H2O。
20．③⑤ CO2+H2O=H2CO3 CaCO3 CaO+CO2↑ BD
【详解】
(1)①图中，消耗二氧化碳的途径是光合作用和海水的吸收；故填：③⑤；
②二氧化碳与水反应生成碳酸；故填：CO2+H2O=H2CO3；
(2)①步骤2中反应是碳酸钙在高温的条件下分解为氧化钙和二氧化碳气体；故填：CaCO3 CaO+CO2↑；
②该设想充分利用太阳能，原理易得且可循环利用；故填：BD。
21．长颈漏斗 可以控制反应的发生和停止 AD 大理石或石灰石 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 80% 灭火
【详解】
（1）据图可知仪器①是长颈漏斗；
（2）与B相比C的优点是：可以控制反应的发生和停止；根据C的优点，可用C装置完成：实验室制二氧化碳，实验室用锌粒和稀硫酸制氢气；
（3）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）设水垢中碳酸钙的质量分数为x；
所以x=80%
（5）由图E所示实验现象，得出CO2的一种用途是灭火。
22．稀盐酸 试管中液面下降，长颈漏斗中液面上升，固体和液体分离，反应停止 Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ D 磨砂 把两条蓝色石蕊试纸同时放在a、b处，b、a处先后变红色 0.56L
解：设高锰酸钾生成氧气质量为x
氧气体积为。
【详解】
（1）①）用A制二氧化碳，需要的药品是大理石和稀盐酸，反应一段时间后夹紧弹簧夹，A中现象是：试管中液面下降，长颈漏斗中液面上升，固体和液体分离，反应停止。实验室用稀盐酸制氢气，稀盐酸和锌反应生成氯化锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑。
（2）实验时制取氧气时，导管不能伸入太长，所以制氧气时，将B与D连接组成发生装置，排水法收集满氧气后，用玻璃片磨砂的一面盖住集气瓶口。
（3）证明二氧化碳密度比空气密度大且能与水反应生成酸，操作步骤为：把两条蓝色石蕊试纸同时放在a、b处，b、a处先后变红色，说明二氧化碳密度比空气大，二氧化碳和水反应生成碳酸，从而使石蕊变红色。。
（4）见答案。