2022年鲁教版九年级化学下册11.1化学与能源开发课后练习（word版含解析）

11.1化学与能源开发
一、选择题（共16题）
1．下列有关资源、能源的叙述正确的是
A．化石燃料是经过一系列复杂的变化形成的，是可再生能源
B．海洋中含量最高的金属元素是铝元素
C．空气是一种宝贵的资源，其中含量最多的物质是氧气
D．地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中
2．下列属于化石燃料的是
A．潮汐能 B．石油 C．风能 D．太阳能
3．下列物质中，不属于石油炼制产品的是
A．汽油 B．煤油 C．植物油 D．润滑油
4．下列叙述正确的是
A．霉变的大米洗净烧熟后可以食用
B．焊锡、18K黄金、不锈钢、氧化铁都是生活中常见的合金
C．使用乙醇汽油能减少污染，节约石油资源
D．钙、铁、锌、碘是人体所需的微量元素
5．下列有关资源的叙述正确的是
A．地球表面约71%被水覆盖着，不必节约用水
B．大气资源中含量最多的物质是氧气
C．宝贵的金属资源广泛存在于地壳和海洋中
D．综合利用化石燃料资源是解决能源短缺问题的唯一途径
6．物质性质决定用途。下列说法不正确的是（　　）
A．生石灰和烧碱固体有吸水性，均可用作食品干燥剂
B．消石灰具有碱性，可改良酸性土壤
C．新制Cu（OH）2能与葡萄糖反应，可用于糖尿病的检查
D．氢气燃烧热值高且产物无污染，被用作“绿色能源”
7．下列变化中属于物理变化的是
A．铁生锈 B．面粉爆炸
C．石油的综合利用 D．煤的综合利用
8．氢气始终未能成为普遍燃料的原因是（ ）
A．氢气太轻 B．氢气易爆炸 C．氢气难溶于水 D．生产氢气成本
9．有资料表明，当压强达到22MPa，温度达到374℃时，水成为“超临界状态”，此时水可将CO2等含碳化合物转化为有机物，称之为“水热反应”﹣该反应能吸收CO2。生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法不正确的是（　　）
A．“水热反应”是一种复杂的物理化学变化
B．水热反应说明研究如何吸收利用CO2很有意义
C．随着科技的进步，“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的循环
D．生物质与超临界水作用生成石油的反应，能解决目前人类石油短缺问题
10．下列属于不可再生能源的是
A．煤 B．太阳能 C．风能 D．氢能
11．下列各选项中，实验操作能够达到相应的实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 说明瓶中气体一定是二氧化碳 把燃着的木条插入某瓶无色气体中。
B 说明燃烧的条件之一为：温度需要达到可燃物的着火点 取一小块乒乓球碎片和滤纸碎片，分别用坩埚钳夹住，放在酒精灯上加热。
C 验证该气体是CH4 点燃从导管放出来的某气体，在火焰上方置一个冷而干燥的烧杯。
D 探究人体吸入的空气与呼出的气体中二氧化碳含量的不同 常温下，同时分别向同体积的盛有空气样品和呼出气体样品的集气瓶中滴加相同滴数的澄清石灰水，震荡。
A．A B．B C．C D．D
12．下列化学方程式与事实相符且正确的是（　　）
A．制取Cu (OH)2：2Fe(OH)3+3CuO=3Cu(OH)2+Fe2O3
B．制取氢气：Zn+H2SO4（浓）=ZnSO4+H2↑
C．用氢氧化钠除去大气中的二氧化硫：2NaOH+SO2=Na2SO4+H2O
D．金属除锈：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
13．下列关于资源的叙述不正确的是
A．自然界中水是循环的，可利用的淡水资源不会减少
B．将自来水蒸馏可制得蒸馏水，属于物理变化
C．地壳中含量最高的金属元素是铝元素
D．更多的利用太阳能可减少环境污染
14．下列有关材料的说法不正确的是
A．不锈钢是金属材料 B．保鲜膜属于塑料
C．棉花、蚕丝属于合成材料 D．玻璃钢属于复合材料
15．成语中蕴含中丰富的化学知识，下列说法正确的是
A．“点石成金”说明石灰石能变黄金
B．“热胀冷缩”说明分子之间有间隔
C．“水火不容”说明水可以扑灭所有火灾
D．“水滴石穿”说明石灰石能与水反应生成可溶性物质
16．下列有关说法正确的是（　　）
A．物质燃烧不一定需要氧气
B．家庭中常用亚硝酸钠作调味盐
C．煤和酒精都是可再生能源
D．用溶解、过滤、洗涤、干燥除去氯化钠中的难溶性杂质
二、综合题（共6题）
17．2021年9月21日，中国向世界宣布“不再新建境外煤电项目，将大力支持发展中国家能源绿色低碳发展”。中国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。根据所学化学知识回答下列问题：
（1）画出碳原子的结构示意图___________。
（2）“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术，每年可从燃煤发电厂“捕捉”约1600万吨二氧化碳并对其进行压缩封存，减少二氧化碳的排放。二氧化碳气体可压缩原因为___________。
（3）为实现“碳中和”，达到“净零排放”，下列做法不正确的是___________。
A．大力植树造林 B．开发清洁能源 C．禁止使用化石燃料
18．氢气可被用作清洁能源，但它的制取、存储和运输都很困难。科学家开发出一种用糖类制取氢气的新技术，有望解决这几大问题。以这项技术为基础，未来的氢动力汽车将携带易于存储的糖类，如淀粉，其化学式是。科学家使用由多种特殊的酶组成的混合物，将淀粉和水转变成和的混合气体，将除去后，进入燃料电池产生电力，驱动汽车前进。燃料箱容量为55升的汽车可携带约27千克淀粉和21千克的水，完全转变，可以产生4千克氢气，其余为。根据以上材料，请回答下列问题：
（1）利用该项技术，汽车运动时时的机械能最终由下列哪种能量转化而来_____
A 化学能 B 热能 C 电能 D 太阳能
（2）由题中信息可知，混合物中的酶在反应中做_____
A 还原剂 B 催化剂 C 氧化剂
（3）请根据质量守恒定律配平淀粉和水反应的化学方程式:
_____+__________+_____
（4）若一辆氢动力汽车正常行驶时，功率是70千瓦，氢气的热值是1.4×108焦/千克，燃料电池的能量转化效率是50%，在阻力不变和不考虑其它能量损耗时，要使该车能正常行驶，汽车每小时至少消耗氢气多少千克 _____
19．2020年，中国向世界宣布了2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。
（1）自然界中CO2的来源有______（任写一点），大气中的CO2过多会引起______效应增强。
（2）“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。重庆合川实验基地通过将气态CO2压入地下变为液态CO2实现CO2的封存。此封存技术可行的依据是______。
（3）为减缓大气中二氧化碳含量的增加，下列措施可行的是______（填序号）。
a．植树造林，开发和利用太阳能、水能、风能等新能源
b．禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料
（4）绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，生成葡萄糖并放出氧气，其反应的化学方程式：，则葡萄糖的化学式为______。若吸收44g二氧化碳，理论上可释放出氧气______g。
（5）近年我国科学家合成了一种新型催化剂，可将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇（CH3OH）和水，该反应的化学方程式为______。
20．化学在改善人类生存环境，提高生活质量方面起着重要作用。
（改善环境）温室效应和酸雨会威胁珊瑚礁生存。我国开展了南海珊瑚礁生态修复工作。
(1)我们把pH_____5.6(填“＞”或“＜”或“＝”或“≥”或“≤”)的降雨称为酸雨。
(2)为改善生存环境，倡导“低碳”生活。建议使用清洁能源。写出一种常见的清洁能源_____。
（探测资源）近几年，我国向月球背面成功发射新中国通信卫星，助力探测月球资源。
(1)月球上有丰富的核能原料He-3。He的原子结构示意图为_____(填字每序号)。
A
B
C
(2)月球土壤中有天然的铁、铝、银等金属颗粒。根据铁锈蚀的条件分析，铁在月球上不易锈蚀的原因可能是________。
（研发材料）中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅。
(1)硅元素在元素周期表中的信息如图所示，据图可得到的信息是_____(填字母序号)。
A、硅元素是非金属元素
B、硅元素的元素符号为Si
C、硅元素在地壳里的含量排第二位
(2)下图是某种制备高纯硅的工艺流程图：
①反应I的化学方程式：_______________，该反应属于_____(填基本反应类型)。
②反应II要在无氧环境中进行，原因是___________(答出一种即可)。
③操作I的名称是_____，在实验室，进行该操作中玻璃棒的作用是_____。若滤液 仍浑浊，下列可能的原因有_____(填编号)
a、漏斗下端没有紧靠烧杯内壁
b、过滤器中的液面超过滤纸边缘
c、滤纸没有紧贴漏斗内壁
d、玻璃棒没有靠在三层滤纸处，且将滤纸捅破
④操作I后所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能含有的_____(填化学式)。
⑤上述已知生产流程中，可以循环利用的物质是_____(填化学式)。
21．新能源汽车是未来汽车发展的方向之一。下列属于新能源的是____。
A 石油
B 天然气
C 太阳能
D 煤
（1）一种新能源汽车以氢气燃料电池为动力，电池结构如图所示。结合图中信息判断，工作过程中，失去电子的物质是____ ，发生反应的总化学方程式为____，通入过量氧气的目的是____。
（2）新能源汽车制造时许多地方都应用铝合金。从铝土矿（主要成分是Al2O3、Fe2O3、 SiO2）中提取金属铝的流程如下:
①铝土矿中不与稀硫酸反应的物质是. ______ 。
②流程中进行“系列操作”的目的是______。
③含Al2O3 50%的铝土矿10.2t,理论上可制得金属铝的质量为______t。
（3）新能源汽车配备的安全气囊中装有“叠氮化钠”（NaN3）等固体粉末。一旦发生强烈碰撞，叠氮化钠迅速发生分解反应生成钠并放出氮气，使安全气囊打开。写出叠氮化钠在撞击条件下分解的化学方程式: ______。
22．实验室可用铁粉与稀硫酸反应制取氢气，其化学方程式为。回答下列问题：
（1）FeSO4读作：______。
（2）H2O在通电的情况下也能分解产生氢气，其化学方程式为______。
（3）氢气被认为是理想的清洁、高能燃料。是因为______（填序号）。
a．氢气容易大量制备
b．氢气燃烧产物是水，无污染
c．氢气完全燃烧放出的热量是同质量甲烷、汽油的2-3倍
（4）现有4g氢气完全燃烧，根据化学方程式计算，至少需要氧气的质量是多少？
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：化石燃料属化石燃料，属不可再生能源，A错误；海洋中含量最高的金属元素是钠元素，B错误；空气中含量最多的是氮气，C错误。故选D。
2．B
【详解】
石油属于化石燃料。故选B。
3．C
【详解】
石油中含有多种成分，这些成分的沸点不同，根据沸点不同将它们加热分离可得到汽油、柴油、煤油、润滑油、石蜡、溶剂油、沥青等产品，植物油不是从石油中分离出来的，而是从植物的种子中提炼出来的；
答案：C。
4．C
【详解】
A、霉变的大米中含有霉菌毒素，洗净烧熟后也不可以食用，故A错；
B、合金是指一种金属加热熔合其它金属或非金属，而形成的具有金属特性的物质，所以合金中最少有一种金属单质，氧化铁属于纯净物，不含有金属单质，所以不属于合金，故B错；
C、使用乙醇汽油能减少污染，节约石油资源，因为乙醇燃烧生成二氧化碳和水，对环境的污染较小，故C正确；
D、在人体内含量超过0.01%的是常量元素，否则是微量元素，钙是常量元素，铁、锌、碘是微量元素，故D错。
故选C。
5．C
【详解】
试题分析：A．地球表面约71%被水覆盖着，但其中大多数为海水，淡水的量很少，所以应该节约用水；B．大气资源中含量最多的物质是氮气；C．宝贵的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，地壳中有含有许多金属元素，海水中存在一些无机盐；D．综合利用化石燃料资源是解决能源短缺问题一条途径，其他的如开发新能源也可以。
6．A
【详解】
A、烧碱固体具有腐蚀性，不可用作食品干燥剂，故A错误；
B、消石灰具有碱性，可改良酸性土壤，故B正确；
C、新制Cu（OH）2能与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，可用于糖尿病的检查，故C正确；
D、氢气燃烧热值高且产物无污染，被用作“绿色能源”，故D正确。故选A。
7．C
【详解】
A、铁生锈是铁和空气中氧气、水分反应生成铁锈，属于化学变化，不符合题意；
B、面粉爆炸生成二氧化碳等物质，属于化学变化，不符合题意；
C、石油的综合利用是利用沸点的不同进行分馏，没有生成新物质，属于物理变化，符合题意；
D、煤的综合利用是隔绝空气加强热，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
故选：C。
8．D
【详解】
由于水中含有氢元素，所以可以通过水分解得到氢气，所以制取氢气的原料丰富；氢气燃烧放出的热量多，氢气燃烧后生成水，不产生污染，这属于氢气能源的优点。但是现在制取氢气的成本较高，氢气贮存、运输不安全，这都是导致氢气没有得到广泛应用的原因。故选D。
9．D
【详解】
A、压强达到22MPa、温度达到374℃时，水成为“超临界状态”，该过程为物理变化，此时水可将CO2等含碳化合物转化为有机物，为化学变化，故选项说法A正确；
B、“水热反应”反应能吸收CO2，对研究如何吸收利用CO2很有意义，故选项说法B正确；
C、充分利用地球上的碳资源，有利于碳资源的循环使用，故选项说法C正确；
D、生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源，目前无法达到，故选项说法D错误。
故选D。
10．A
【详解】
化石燃料（煤、石油、天然气）属于不可再生能源，其他属于可再生能源。故选A。
11．D
【详解】
试题分析：A中氮气也不能支持燃烧，A错误；B中乒乓球和碎纸片均会发生燃烧，不能说明燃烧需要稳定达到着火点，B错误；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，好要证明生成了二氧化碳，C错误。故选D。
12．D
【详解】
A、氢氧化铁是沉淀，氧化铜是固体，氢氧化铁和氧化铜不反应，不能制取Cu (OH)2，故A不正确；
B、制取氢气是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为，故B不正确；
C、氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为，故C不正确；
D、氧化铁和稀盐酸生成氯化铁和水，反应的化学方程式为，故D正确。故选D。
13．A
【详解】
试题分析：A、自然界中水资源是十分丰富的，但可利用的淡水资源却是有限的，有些淡水资源已经被污染，错误；B、蒸馏得到水的过程并无新物质生成，属于物理变化，正确；C、地壳中含量最高的金属元素是铝元素，正确；D、太阳能是取之不尽，用之不竭的且无污染的能源，可以减少对环境的污染，正确。故选A
14．C
【详解】
A. 不锈钢属于合金，是金属材料。故A正确。B. 保鲜膜是聚乙烯合成材料，属于塑料。故B正确。C. 棉花、蚕丝属于天然有机材料。故C错误。D. 玻璃钢属于复合材料。故D正确。
15．B
【解析】
试题分析：A、化学反应前后，元素种类不变，错误；B、“热胀冷缩”说明分子之间有间隔，正确；C、油锅着火就不能用水来灭火，错误；D、水滴石穿主要是因为溶解了二氧化碳的水溶液与碳酸钙反应，生成了可溶性的物质碳酸氢钙，错误。故选B
16．A
【详解】
氯气和氢气在点燃的条件下生成氯化氢气体，属于燃烧，但没有氧气参与，A正确；家中常用的调味盐为氯化钠，B错误；酒精和煤都属于不可再生能源，C错误；溶解时氯化钠已成为溶液，过滤掉难溶性杂质后，应该用蒸发结晶的方法把氯化钠提纯，所以其步骤应该是：溶解、过滤、蒸发、结晶，D错误。故选A。
17．
（1）
（2）分子间有一定的间隔
（3）C
【分析】
（1）
碳原子核内有6个质子，核外有2个电子层，第一层上有2个电子、第二层上有4个电子，其原子结构示意图为 。
（2）
二氧化碳气体可压缩是因为分子间有一定的间隔，故填：分子间有一定的间隔。
（3）
A、大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林，可以实现“碳中和”，达到“净零排放“，选项A正确；
B、开发清洁能源，更多利用太阳能等清洁能源，可以实现“碳中和”，达到“净零排放“，选项B正确；
C、化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳，但是不能禁止使用化石燃料，选项C错误；
故填：C
18．D B 1 7n 12n 6n 3.6千克
【详解】
（1）利用该项技术，汽车运动时的机械能最终由太阳能-糖-氢气-热能-机械能，故选：D；
（2）由题中信息可知，混合物中的酶在反应前后的质量和化学性质都没有变化，所以酶是此反应的催化剂，故选：B；
（3）根据质量守恒定律配平淀粉和水反应的化学方程式为：1(C6H10O5)n+7nH2O12nH2↑+6nCO2↑。故填：1 7n 12n 6n；
（4）由题意知：需要氢气的质量为：=3.6千克
故填：3.6千克。
19．化石燃料的燃烧或动植物的呼吸作用 温室 二氧化碳沸点较低，在低温高压情况下容易变为液态 a C6H12O6 设理论上可释放出氧气的质量为x，则：
若吸收44g二氧化碳，理论上可释放出氧气32g。
【详解】
（1）根据图片信息，自然界产生CO2的来源途径有化石（或矿物）燃料燃烧和动植物呼吸等；二氧化碳排放过多会产生温室效应。故填：化石燃料的燃烧或动植物的呼吸作用；温室。
（2）二氧化碳沸点较低，在低温高压情况下容易变为液态，依据该特点，重庆合川实验基地通过将气态CO2压入地下变为液态CO2实现CO2的封存。故填：二氧化碳沸点较低，在低温高压情况下容易变为液态。
（3）开发太阳能、水能、风能等新能源、植树造林等措施有利于减缓温室效应；当前条件下，禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料是不可行的。故填：a。
（4）由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类与数目不变。反应前有：6个碳原子、12个氢原子和18个氧原子；反应后有：12个氧原子，所以每个葡萄糖分子中含有6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子，即葡萄糖的化学式为C6H12O6，即光合作用的化学方程式为，设理论上可释放出氧气的质量为x，则：
故若吸收44g二氧化碳，理论上可释放出氧气32g。
（4）在催化剂的作用下，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，化学方程式为：。
20．＜ 太阳能、风能、水能等 B 月球上缺少氧气和水，故铁不易生锈 A、B 置换 防止爆炸(或防止生成的硅被氧化) 过滤 引流 bd MgCl2 HCl
【分析】
pH小于5.6的雨水叫酸雨；太阳能、风能、水能等是清洁的能源；根据氦的原子序数判断原子结构示意图；根据铁锈蚀的条件分析；根据元素周期表每一格的信息分析；根据制备高纯硅的工艺流程二氧化硅和镁在高温下反应制得氧化镁和硅，加入过量稀盐酸经过滤后得到氯化镁和硅，将硅转化为四氯化硅，将四氯化硅和氢气在高温下经反应II得到高纯硅和氯化氢，据此分析。
【详解】
(1)酸雨是雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质，形成了pH低于5.6的酸性降水，pH＜5.6的降雨称为酸雨；
(2)清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”，太阳能、风能、水能等属于清洁能源；
探测资源：
(1)He的原子序数为2，原子结构示意图为，答案选B；
(2)铁在潮湿的空气中容易生锈，月球上缺少氧气和水，故铁不易生锈；
研发材料：
(1)从图中可以看出硅的元素符号，元素名称，原子序数，相对原子质量等；
A、从图中可以看出硅元素是非金属元素，故A正确；
B、从图中可以看出硅元素的元素符号为Si，故B正确；
C、硅元素在地壳里的含量排第二位，但是从图中无法得出，故C错误；
答案选AB。
(2)①反应I是二氧化硅和镁在高温下反应制得氧化镁和硅，化学方程式为：，该反应是单质和化合物生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应；
②反应II是四氯化硅和氢气在高温下经得到高纯硅和氯化氢，反应物中有氢气，若含有氧气会引起爆炸；生成的是高纯度的硅，容易被氧气氧化，要在无氧环境中进行；
③操作I是氯化镁和粗硅分开，名称是过滤，进行该操作中玻璃棒的作用是引流；
a、漏斗下端没有紧靠烧杯内壁，会使液体飞溅，滤液不会浑浊，故a不符合题意；
b、过滤器中的液面超过滤纸边缘，会使溶液从滤纸和漏斗之间留下，滤液会浑浊，故b符合题意；
c、滤纸没有紧贴漏斗内壁，会使过滤速率过慢，滤液不会浑浊，故c不符合题意；
d、玻璃棒没有靠在三层滤纸处，且将滤纸捅破，会使滤液过滤不干净，滤液会浑浊，故d符合题意；
答案选bd；
④过滤后所得溶液为氯化镁溶液，粗硅应充分洗涤，以除去表面可能含有的MgCl2；
⑤上述已知生产流程中，盐酸加入流程中，最后又生成了氯化氢气体，故可以循环利用的物质是HCl。
21．C H2 使氢气充分反应 SiO2 除去铁离子（或分离出氢氧化铝） 2.7
【详解】
煤、石油、天然气属于常规能源，太阳能属于新能源，故选C；
（1）结合图中信息判断，工作过程中，失去电子的物质是H2；氧气和氢气反应生成水，化学方程式为：2H2+O2═2H2O；通入过量氧气的目的是使氢气充分反应；
（2）①Al2O3、Fe2O3都能和稀硫酸反应，SiO2不能和稀硫酸反应；
②要得到纯净的铝就要把其他杂质除去，流程中进行“系列操作”的目的是除去铁离子；
③理论上可制得金属铝的质量为x
x=2.7t
（3）叠氮化钠在撞击条件下分解成钠和氮气，化学方程式为：2NaN32Na+3N2↑。
故答案为：
C；（1）H2；2H2+O2═2H2O；使氢气充分反应；
（2）①SiO2；②除去铁离子；③2.7；
（3）2NaN32Na+3N2↑。
22．
（1）硫酸亚铁
（2）
（3）bc
（4）解：4g氢气完全燃烧，至少需要氧气的质量为x
答：4g氢气完全燃烧，至少需要氧气的质量是32g。
【分析】
（1）
FeSO4中铁元素显+2价，从右向左读，读作硫酸亚铁，故填：硫酸亚铁。
（2）
水在通电的情况下分解产生氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，故填：。
（3）
氢气被认为是理想的清洁、高能燃料，是因为氢气燃烧产物是水，无污染，氢气完全燃烧放出的热量是同质量甲烷、汽油的2- 3倍，故填：bc。
（4）
见答案。