9.2能源的开发与利用同步练习—2021_2022学年九年级化学仁爱版下册（word版含解析）

9.2能源的开发与利用
一、选择题（共16题）
1．最理想的能源是
A．氢气 B．煤 C．石油 D．天然气
2．掌握分类的方法对于化学学习非常重要，以下物质的分类错误的是（　　）
A．氦气、氯气都是由一种元素组成的，属于单质
B．碳酸氢铵、葡萄糖的组成中都含有碳元素，属于有机物
C．硝酸钾、氨气都是由不同种元素组成的，属于化合物
D．石油、波尔多液都是由不同种物质组成的，属于混合物
3．下列能源中，不属于新能源的是
A．潮汐能 B．太阳能 C．风能 D．煤
4．下列能量的转化过程中，由化学能转化为电能的是（ ）
A．蓄电池放电 B．风力发电
C．水力发电 D．太阳能发电
5．下列有关物质与其用途对应正确的是（　　）
A．铅﹣﹣铅笔芯 B．活性炭﹣﹣电极
C．金刚石﹣﹣切割玻璃 D．石墨﹣防毒面具
6．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（　　）
A．在原子中，质子数一定等于核外电子数，但不一定等于中子数
B．分子是由原子构成的，所以分子一定比原子大
C．镁带燃烧是化合反应，所以所有的燃烧反应都属于化合反应
D．化学变化伴随着能量变化，则有能量变化就一定有化学变化
7．实验室制取某些气体的装置如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．装置②可以较好地控制反应速率
B．装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
C．装置②和④组合可以用来制取氢气
D．装置①和⑤组合可以用来制取氧气
8．下列装置或操作不能达到实验目的是
A．验证二氧化碳的密度比空气大
B．探究分子运动
C．验证氢氧化钠与二氧化碳反应
D．控制反应的开始与停止
9．物质性质决定用途。下列说法正确的是
A．CO2能灭火，可用于任何场合火灾灭火
B．生石灰极易吸水，可用于干燥二氧化碳气体
C．食醋中含有醋酸，可用来去除水瓶里水垢
D．钛合金熔点高，可用来作保险丝
10．下列说法不正确的是（　　）
A．从如图中的信息可知，氮元素为非金属元素
B．一定条件下将二氧化碳气体压缩成干冰，从分子角度解释为分子之间有间隙
C．物质可由分子、离子构成，而原子不能直接构成物质
D．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质
11．分类法是化学学习和研究的重要方法之，下列分类正确的是
A．合成材料：聚乙烯 尼龙 合成橡胶 B．金属元素：Hg Ca Si Al
C．混合物：冰水混合物 酒精 熟石灰 D．氧化物：氧气 氯酸钾 生石灰
12．下列分离或提纯物质的方法中，所依据的原理正确的是（ ）
选项 混合物的分离或提纯 分离原理
A 分离液态空气制取氧气 利用氮气和氧气的密度不同
B 将石油分馏得到石油产品 石油中各成分的熔点不同
C 除去硝酸钾中的少量氯化钠 20℃硝酸钾和氯化钠的溶解度不同
D 除去粗盐水中的泥沙 氯化钠和泥沙的溶解性不同
A．A B．B C．C D．D
13．下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于化合物的是
A．食盐，食醋 B．生锈的铁，氩气
C．洁净的空气，无水乙醇 D．冰水混合物，氯酸钾
14．实验室制取下列气体：①锌和稀硫酸制氢气②用双氧水和二氧化锰制氧气③用石灰石和稀盐酸制二氧化碳气体。下列说法错误的是
A．都不需要对气体发生装置加热 B．都可以用同种方法检查装置气密性
C．都可以用向上排空气法收集气体 D．都可以用相同的发生装置
15．环境、能源和资源是人类生存和发展的基本条件。下列说法不正确的是
A．二氧化硫的产生主要原因是煤的大量燃烧
B．海底埋藏着大量的可燃冰，它不可能成为未来的新能源
C．氢气极易燃烧，燃烧的产物是水，被认为是最清洁的燃料
D．化石燃料面临被耗尽的危险，人类正在利用和开发新的能源，如太阳能、风能、地热能等
16．下列实验设计及气体流向“”表示气体流向正确的是
A． 干燥氨气 B． 收集氢气
C． 收集氨气 D．收集氧气
二、综合题（共6题）
17．随着人类对能源的需求量日益增长，化石燃料等面临枯竭的危险，化石燃料对环境的影响也不容忽视。氢气作为能源，被认为是最理想的清洁、高能燃料。
（1）化石燃料有_____、石油和天然气等，它们属于_____（填“可”或“不可”）再生能源。
（2）氢气燃烧时的火焰颜色为_____，氢气是最理想的清洁能源原因是_____。
（3）利用化学反应方程式计算，完全燃烧8 kg氢气，至少需要氧气的质量是多少_____？
18．如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、净化、收集和性质实验的部分仪器，甲、乙两组同学欲用它们完成各自的探究实验。
（1）甲组同学以锌粒和稀盐酸为原料制取氢气，因盐酸挥发出少量的氯化氢气体，导致制取的气体不纯，现欲制备并收集一瓶干燥、纯净的氢气，回答下列问题:
①所选仪器的连接顺序为_______。
②反应装置中生成氢气的化学方程式_______。
③锌与稀盐酸混合后，随着反应的进行，盐酸溶液的pH将______(填“增大”“减小”“不变”“无法判断”之一)
（2）乙组同学欲用水煤气(主要成分为一氧化碳、氢气，含有少量水蒸气)来测定氧化铁样品中Fe2O3的纯度，设计的仪器连接顺序为:水煤气→C1→G→C2→D→C3. (已知:氧化铁样品中的杂质不反应;.; ;其中C1、C2、C3为3个浓硫酸洗气瓶)
①写出G中的一项实验现象______。
②该同学通过测量反应前后G装置质量的变化，来计算样品中Fe2O3的纯度，若无装置C1，则计算结果会____(填“偏大”“偏小”、“基本一致”之一)。
③实验中该小组学生取用了25g氧化铁样品，经实验测定装置C2增加了2.7g,D装置增加了6.6g，则氧化铁样品的纯度为______。
④从环境保护的角度考虑，该套实验装置存在不足，写出具体改进措施________。
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．下图为初中化学常见气体的发生与收集装置。
（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为____________，利用此反应组装一套制取干燥氧气的装置，所选用的装置连接顺序是___→______→______（填装置字母代号）。
（2）实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气，反应的化学方程式为____，若用下图装置进行“排水法”收集氢气，则氢气从___端通入（填“a”或“b”）。
（3）实验室可用CO气体还原Fe3O4模拟工业炼铁。若冶炼100g含杂质4%的生铁，需要含Fe3O492.8%的磁铁矿石的质量是多少？__________
（根据化学方程式进行计算，结果精确到小数点后一位；在答题纸写出计算过程）
21．实验证明，在同温、同压下，相同体积的任何气体中含有相同的分子数。根据此结论完成下列问题(以下气体均处在同温同压下)。
(1)将同体积的CO和CH4混合，所得混合气体中，碳、氢、氧元素的原子个数比为_______________，碳、氢、氧元素的质量比为(化成最简整数比)_______________。
(2)燃气灶是由灶体、进气管(进CO或CH4)、进风管(进空气)、开关等部件组成。我国西部的天然气东输，可改善我国东部居民生活用气。使用煤气的用户在改烧天然气时，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来的相比，进风管的主要区别是______________，你的理由是________________。
(3)面对石油、煤资源日趋减少的情况，人们正积极开发新能源。你认为21世纪来源广泛、燃烧放热多、无污染的最佳燃料是_____________，其制取方法是_______________________。
22．化学是一门以实验为基础的学科，请用以下实验装置图回答问题：
（1）写出标号为①的仪器的名称_______。
（2）若实验室制CO2，应选用________（填序号）作为二氧化碳的发生装置，使用该套装置制取气体的突出优点是_________。
（3）实验室制取二氧化碳的反应原理是__________（用化学方程式表示）
（4）若用上述所给的仪器制取并收集一瓶H2，则正确的连接顺序为A接_______（填字母序号）
（5）利用B装置可检验草酸的化学性质。草酸（H2C2O2）的化学性质与碳酸相似，在浓硫酸作用下受热分解后得到三种氧化物，三种氧化物可能是CO2、CO和________（填化学式），该猜想的依据是__________。
（6）实验室将制得的二氧化碳气体通入100g澄清石灰水中，充分反应后得到20g的白色沉淀，请计算：通入的二氧化碳气体的质量是多少________？
参考答案
1．A
【详解】
试题分析：根据产物是否污染空气可知，目前最理想的能源是氢气，故选A
2．B
【详解】
A、氢气、氯气都是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故A正确；
B、碳酸氢铵中虽然含有碳元素，但其性质与无机物相似，属于无机物，故B错误；
C、硝酸钾、氨气都是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，故C正确；
D、石油、波尔多液都是由不同种物质组成的，属于混合物，故D正确；故选B。
3．D
【详解】
A、潮汐能是清洁、无污染的新能源，故选项错误。
B、太阳能是清洁、无污染的新能源，故选项错误。
C、风能是清洁、无污染的新能源，故选项错误。
D、煤属于化石燃料，不属于新能源，故选项正确。
故选D。
4．A
【详解】
A、蓄电池放电，是利用化学反应产生能量，是将化学能转化为电能，故选项正确．
B、风力发电，是将风能转化为电能，故选项错误．
C、水力发电，是将重力势能转化为电能，故选项错误．
D、太阳能发电，是将太阳能转化为电能，故选项错误．故选A
5．C
【详解】
A、石墨质软，可以在纸上留下灰黑色痕迹，所以可用来制铅笔芯，而不是金属铅，故选项错误；
B、活性炭没有导电性，石墨具有导电性，可制电极，故选项错误；
C、金刚石的硬度非常大，可用来制成切割玻璃的玻璃刀头，故选项正确；
D、石墨没有吸附性，活性炭具有吸附性，可以用于防毒面具，故选项错误。故选C。
6．A
【详解】
A、在原子中：质子数等于核外电子数等于核内质子数，质子数不一定等于中子数，选项正确；
B、分子和原子不能比较大小，有的分子比有的原子大，有的原子比有的分子大，选项错误；
C、燃烧反应不一定属于化合反应，例如甲烷燃烧不属于化合反应，选项错误；
D、灯泡发光放热属于物理变化，提供了热能和光能，选项错误，故选A。
7．A
【详解】
A、在装置②中，长颈漏斗能随时添加液体药品，不能控制反应的速率，故A错误；
B、实验室制取CO2，是用大理石或石灰石和稀盐酸在常温下反应制取，反应物的状态是固体和液体，不需要加热，发生装置可选用②；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，只能用向上排空气法收集，收集装置可选用③。因此装置②和③组合可以用来制取二氧化碳，故B正确；
C、实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气，反应物的状态是固体和液体，不需要加热，发生装置可选用②；氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集，收集装置可选用④。装置②和④组合可以用来制取氢气正确，故C正确；
D、用高锰酸钾或氯酸钾制氧气，反应物的状态是固体，反应条件是加热，发生装置可选用①；氧气不易溶于水，能用排水法收集，收集装置可选用⑤。装置①和⑤组合可以用来制取氧气，故D正确。故选A。
8．B
【详解】
A、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，故选项装置或操作能达到实验目的；B、浓盐酸易挥发，氯化氢气体溶于水其溶液为酸性，不能使酚酞溶液变色，不能用于探究分子运动，故选项装置或操作不能达到实验目的；C、根据加水、氢氧化钠溶液前后，软塑料瓶的变化，加入氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪的程度大，可以验证氢氧化钠与二氧化碳反应，故选项装置或操作能达到实验目的；D、关闭活塞，试管内压强增大，液体被压入长颈漏斗中，固液分离；打开活塞，固液接触，反应进行；能控制反应的开始与停止，故选项装置或操作能达到实验目的。故选B。
9．C
【解析】物质的性质决定物质的用途，根据常见物质的性质和用途进行分析即可
A. CO2能灭火，但不适合任何场合火灾灭火。适用于图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火；
B. 生石灰极易吸水，但不可用于干燥二氧化碳气体，生石灰吸水后能与二氧化碳气体发生反应，故错误；
C. 食醋中含有醋酸，可用来去除水瓶里水垢，正确。因为水垢的主要的成分是碳酸钙，能与醋酸发生反应，从而达到除垢的目的；
D.作保险丝熔点应较低，钛合金熔点高，不适合用来作保险丝，故错误。
本题选C。
10．C
【详解】
A、氮元素不带钅字旁，属于非金属元素，故A说法正确；
B、气体变为固体的过程中分子之间的间隔变小，所以一定条件下将二氧化碳气体压缩成干冰，从分子角度解释为分子之间有间隙，故B说法正确；
C、金属都是由原子直接构成的，故C说法错误；
D、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，故D说法正确。
故选C。
11．A
【解析】A、聚乙烯、尼龙、合成橡胶都属于合成材料，故正确；
B、Si名称为硅，属于非金属元素，故错误；
C、冰水共存物中只有水一种物质，属于纯净物，不是混合物，故错误；
D、氧气属于单质，不是氧化物，故错误。
12．D
【详解】
A、利用氮气和氧气的沸点不同来分离液态空气制取氧气，故A错误；
B、石油中各成分的沸点不同，所以可将石油分馏得到石油产品，而不是密度，故B错误；
C、硝酸钾溶解度受温度影响较大，而氯化钠溶解度受温度影响不大，所以利用硝酸钾和氯化钠溶解度受温度影响不同来分离硝酸钾和氯化钠组成的混合物，故C错误；
D、氯化钠溶于水而泥沙难溶于水，所以可用过滤的方法除去粗盐中的泥沙，故D正确；
故选D。
13．C
【解析】
试题分析：混合物是由多种物质组成的；化合物是由多种因素组成的纯净物。故选C。
14．C
【解析】
①锌和稀硫酸制氢气②用双氧水和二氧化锰制氧气③用石灰石和二氧化碳制二氧化碳气体。均是在常温下进行，A. 都不需要对气体发生装置加热。故A正确。制取气体装置几乎相同，B. 都可以用同种方法检查装置气密性。故B正确。C. ①可以用向下排空气法收集气体，②③可以用向上排空气法收集气体。故C错误。D. 都可以用相同的发生装置。故D正确。
15．B
【详解】
A、煤燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮，正确；B、可燃冰燃烧生成二氧化碳和水，海底埋藏着大量的可燃冰，它可能成为未来的新能源，错误；C、由于氢气燃烧放出的热量多，燃烧产物是水不污染环境，制取氢气的原料丰富，可以用水来制取，所以被认为是最清洁的燃料，正确；D、化石燃料属于不可再生能源，面临被耗尽的危险，人类正在利用和开发新的能源，如太阳能、风能、地热能，正确。故选B。
16．C
【详解】
A、干燥氨气，则该装置是洗气瓶，应该气体从液体中出来，而现在是短进长出，气体得不到干燥；且氨气能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气；故选项错误；
B、收集氢气，装置应为集气瓶；由于氢气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，应该短进长出，有利于排净瓶内原有空气，故选项错误；
C、收集氨气，该装置应为集气瓶；由于氨气密度小于空气，应该用向下排空气法，该装置（注意瓶口向下）采用长进短出，有利于排净瓶内原有空气，故选项正确；
D、收集氧气，所以该装置为集气瓶，由于要排除装置内的水，应该采取短进长出的方法，故选项错误。
故选C
17．煤 不可 淡蓝色 热值高、无污染，原料来源广等 64kg
【详解】
（1）化石燃料有煤、石油和天然气等，它们属于不可再生能源。
（2）氢气燃烧时的火焰颜色为淡蓝色，氢气燃烧只生成水，同时放出大量的热，氢气可通过分解水的方法制取，氢气是最理想的清洁能源原因是：热值高、无污染，原料来源广等；
（3）设完全燃烧8 kg氢气，至少需要氧气的质量是x
x=64kg
18．ADCF 增大 红棕色粉末变为黑色 偏大 64% C3短导管处套上气球（合理即可）
【详解】
（1）①以锌粒和稀盐酸为原料制取氢气，因盐酸挥发出少量的氯化氢气体，导致制取的气体不纯，通过氢氧化钠溶液将氯化氢除去，然后再通过浓硫酸除去气体中混有的水分，故制备并收集一瓶干燥、纯净的氢气，所选仪器的连接顺序为ADCF，故填：ADCF。
②锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，故填：Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑。
③锌与稀盐酸混合后，随着反应的进行，盐酸逐渐减少，酸性逐渐减弱，盐酸溶液的pH将增大，故填：增大。
（2）①一氧化碳和氢气具有还原性，能将氧化铁还原为铁，会观察到红棕色粉末变为黑色，故填：红棕色粉末变为黑色。
②该同学通过测量反应前后G装置质量的变化，来计算样品中Fe2O3的纯度，若无装置C1，则水的质量会变大，则计算结果会偏大，故填：偏大。
③实验中该小组学生取用了25g氧化铁样品，经实验测定装置C2增加了2.7g，说明生成水的质量为2.7g，设与氢气反应的氧化铁的质量为x，则有：
x=8g
D装置增加了6.6g，则生成二氧化碳6.6g，设与一氧化碳反应的氧化铁的值为y
y=8g
则氧化铁样品的纯度为：×100%=64%。
故填：64%；
④从环境保护的角度考虑，该套实验装置存在不足，因为一氧化碳是有毒的气体，需要进行尾气处理，故填：C3短导管处套上气球。
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。
20．2H2O22H2O＋O2↑ B F D Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ b 142.9g
【解析】
（1）过氧化氢溶液在二氧化锰的作用下分解生成氧气和水，化学方程式为2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑，利用此反应组装一套制取干燥氧气的装置，应先用浓硫酸干燥、再收集，所选用的装置连接顺序是B→F→D。（2）锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，反应的化学方程式为Zn+ H2SO4 == ZnSO4 + H2↑，若用如图装置进行“排水法”收集氢气，由于氢气的密度比水的小，则氢气从b端通入；（3）据质量守恒定律可知反应前后元素种类、质量不变，所以铁矿中铁元素的质量等于生铁中铁元素的质量。设磁铁矿石的质量为x×92.8%× =100g×(1-4%)，x≈142.9g
点睛：反应前铁元素的质量与反应后铁元素的质量相同。
21．2∶4∶1 6∶1∶4 改造后的燃气灶进风管直径应比原来大 因为同体积的CH4、CO分别完全燃烧时，CH4需要O2的体积多 氢气 利用太阳能或催化剂分解水
【解析】
（1）将同体积的CO和CH4混合，混合气体中每有1分子一氧化碳，就有1分子甲烷，1个一氧化碳分子含有1个碳原子和1个氧原子，1个甲烷分子含有1个碳原子和4个氢原子，因此：混合气体中碳、氢、氧的原子个数比为2：4：1；混合气体中碳、氢、氧元素的质量比为（12×2）：（1×4）：16=6：1：4；（2）使用煤气的用户在改烧天然气时，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来的相比，进风管的主要区别是改造后的燃气灶进风管直径应比原来大，理由是：因为同体积的CH4、CO分别完全燃烧时，CH4需要O2的体积多；（3）21世纪来源广泛、燃烧放热多、无污染的最佳燃料是氢气，其制取方法是利用太阳能常温分解水制取氢气。
22．酒精灯 A 可使反应随时发生随时停止 CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ C或E H2O 质量守恒定律 8.8g
【详解】
（1）①仪器的名称是酒精灯；
（2）实验室制二氧化碳的药品是大理石或石灰石与稀盐酸反应，该反应的反应物的状态是固体和液体，不需要加热，应该选择A装置；在装置A中，固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后，关闭开关，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；打开开关，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行。使用该套装置制取气体的突出优点是可使反应随时发生随时停止；
（3）实验室制二氧化碳的药品是大理石或石灰石与稀盐酸反应，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）实验室通常用锌和稀硫酸反应制取氢气，不需要加热，可以选择A装置制取；氢气的密度比空气小，用排空气法收集时，应从短管通入；氢气不溶于水，密度比水小，用排水法收集时，应从短管通入。若用上述所给的仪器制取并收集一瓶H2，则正确的连接顺序为A接C或E装置收集；
（5）草酸受热会分解得到三种氧化物，根据质量守恒定律，三种氧化物可能是CO2、H2O、CO；
（6）解：设反应的二氧化碳的质量为x。
Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O
44 100
X 20g
x=8.8g。
答：反应的二氧化碳的质量为8.8g。