9.2能源的开发与利用
一、选择题(共16题)
1.下列有关资源、能源的叙述正确的是( )
A.为了节约用水,农业上将喷灌改为漫灌
B.煤、石油、天然气、沼气等属于不可再生能源
C.地壳中含量最多的金属资源是硅,使用最早的是铜
D.地球表面约71%被水覆盖着,其中陆地咸水占全球储水量的0.97%
2.化学与工业生产有着密切的联系,以下有关工业生产的说法正确的是
A.分离液态空气制氧气是化学变化 B.工业上采用电解水制氢气节能环保
C.一氧化碳在冶金工业中常用于做燃料 D.炭黑常用于橡胶工业的添加剂
3.化学与人类生活、社会生产密切相关,下列说法正确的是( )
A.钻石恒久远,一颗永流传:是指金刚石是天然物质中最硬的
B.家中天然气泄露时,关闭阀门并打开门窗通风
C.活性炭有吸附性,能将硬水转化成软水
D.工业废渣的任意排放,不会污染水体
4.“节能减排”“低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源,减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施中符合该主题的是( )
A.燃放烟花炮竹,增加节日气氛
B.多用煤发电、少用风力发电
C.提倡使用一次性餐具
D.提倡公交出行,减少尾气排放
5.下列说法正确的是
A.有机物 (葡萄糖、蔗糖和面粉 )中均含有碳单质
B.氨水能使无色的酚酞溶液变红色
C.钙、铁、铅都是人体必需的微量元素
D.只有化学变化才有能量的释放与吸收
6.下列有关能源的说法错误的是( )
A.煤、石油、天然气是三大化石燃料
B.煤气泄漏应立即打开抽油烟机
C.富氧空气有助于燃料的充分燃烧
D.氢能源是一种高效清洁能源
7.下列现象的微观解释中,不正确的是
A.氢气和液氢都可做燃料--相同物质的分子,其化学性质相同
B.金刚石和石墨物理性质存在差异,是因为它们的原子排列方式不同
C.水烧开后易把壶盖冲起--温度升高,水分子间隔变大
D.春天柳絮四处飘飞--分子在不断的运动
8.下列说法错误的是
A.熟石灰可以用来区分氯化铵固体和硫酸铵固体
B.利用元素周期表可以查出元素的相对原子质量
C.氢气、一氧化碳、甲烷和酒精都具有可燃性,都可做燃料
D.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症,是利用了中和反应原理
9.下列物质的用途,主要由这种物质的化学性质决定的是
A.用铝锭制铝锅 B .用氢气填充气球C.用铜制导线D.用天然气作燃料
10.要学好化学就要学会归纳总结,下表归纳的内容完全正确的是
A安全知识 B生活知识
瓦斯爆炸由甲烷燃烧引起 可用燃着的酒精灯去点燃另一酒精灯 含有较多钙镁单质的水叫做硬水 蜂窝煤易燃烧是因为与空气的接触面增大
C物质的性质与用途 D物质分类
H2作填充气球的气体是因为它的密度小 N2可作保护气是因为它化学性质稳定 河水属于混合物 干冰属于单质
A.A B.B C.C D.D
11.我省雾霾比较严重,雾霾的“元凶”是细颗粒物(PM2.5)雾霾对呼吸系统影响最大,容易引起急性上呼吸道感染、肺炎等疾病。各地政府针对雾霾天气,出台了一些强制措施。下列措施中,与减少空气污染雾霾不相关的是( )
A.工厂废气处理后排放 B.使用清洁能源
C.机关单位停用的公务车 D.中小学生停止户外体育课
12.下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是( )
A.二氧化碳是空气污染物 B.一氧化碳难溶于水
C.二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红 D.金刚石、石墨均为碳元素组成的单质
13.豆腐起源于安徽省淮南八公山。食用豆腐能获得人体所需要的多种氨基酸,其中含量最多的是亮氨酸(化学式:C6H13NO2) 。下列有关亮氨酸的说法错误的是
A.由四种元素组成 B.一个亮氨酸分子中含一个氧分子
C.一个分子由22个原子构成 D.属于有机物
14.2013年4月,国家食品药品监督管理总局批准了我国自主研发的可用于治疗禽流感的新药帕拉米韦注射液上市。帕拉米韦的化学式为C15H28N4O4,下列对帕拉米韦的说法中不正确的是
A.帕拉米韦由碳、氢、氮、氧四种元素组成
B.帕拉米韦中含有15个碳原子、28个氢原子、4个氮原子和4个氧原子
C.帕拉米韦属于有机化合物
D.帕拉米韦组成元素中,氢元素的质量分数最小
15.下列图象能正确反映所对应关系的是( )
A.
向一定量的锌粒中加入足量的稀硫酸,生成氢气和稀硫酸的质量关系
B.
某温度下,向一定量不饱和氯化钠溶液中加入氯化钠晶体,溶质质量分数与加入氯化钠质量的关系
C.
电解水时,反应时间与生成气体的质量关系
D.
向含有一定量稀盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入碳酸钠溶液,所加碳酸钠溶液质量与生成沉淀质量的关系
16.下列化学变化需要吸收热量的是
A.蜡烛在空气中燃烧 B.高温下碳与二氧化碳的反应
C.白磷在空气中缓慢氧化 D.镁与盐酸的反应
二、综合题(共6题)
17.化学与生活、生产有着密切的联系,请用所学的化学知识回答下列问题:
(1)“水是生命之源”。使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,可用 ______ 检验硬水和软水;生活中可以通过 ______ 降低水的硬度
(2)“共享单车”已走进城市的大街小巷,符合“低碳出行”理念,“低碳”指的是排放出含量较低的 ______ 气体,“共享单车采用铝合金作支架,铝合金属于 ______ (填“纯净物”或“混合物”)
(3)炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空气等,转化过程如图:
上述过程②中的反应为CO2+C2CO,反应前后化合价发生改变的元素是 ______ 。上述过程③中,CO与氧化铁反应的化学方程式为 ______ 。
(4)新能源公交车环保节能,大大方便了市民的出行,氢能是未来最理想的能源,从环保角度分析,氢能最突出的优点是 ______ 。
18.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_____?
19.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________。
20.下图装置适当组合可用于 H2、O2、CO2 等气体的制备和收集。
①仪器I的名称是 __________ ,若A装置内药品为Zn和稀盐酸,反应的化学方程式为 ________ ;若B装满水,用于收集A生成的H2,则a接 ____________ (填“b”或“c”)。
② 实验室用 A 制 O2 的原理是 __________ (用化学方程式表示)。
③ 装置 B 收集 CO2,验满时,燃着木条应放在 _________ (填“b”或 “c”)端。
④ 将实验室制得的 CO2 通入澄清石灰水,石灰水未变浑浊,作如图探究:
完成填空:
装置 C、E 中溶液变浑浊,D 中溶液不变浑浊,则原石灰水未变浑浊的原因是 __________ , 装置 D 的作用是 ______ ,E 中石灰水变浑浊的原因是 ______ (用化学方程式 表示)。
⑤ 实验室制 CO2,若有 0.4mol 碳酸钙完全反应,求生成二氧化碳的质量。(根据化学方程式列式计算) ______
21.(1)人类使用的化石燃料主要是煤、石油和________________,直接燃煤会形成严重的酸雨,酸雨是指pH小于______________的降水;
(2)为减少温室气体二氧化碳的排放,可以将二氧化碳进行转化。下图为该反应的微观示意图,根据图示回答下列问题:
反应前 反应后
A B C D
①以上4种物质中属于有机化合物的是________________(填化学式);
②在反应中C与D质量比为____________________;
(3)氢能是理想的清洁能源。以太阳能为热源,经由铁氧化合物循环分解水的过程如图:
①反应Ⅰ的基本反应类型为___________________;
②写出在一定条件下发生的反应的Ⅱ化学方程式:_____________;
③在上述循环过程中,最终得到的产品是________。
22.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:_______。
参考答案
1.D
【详解】
A、大水漫灌改为喷灌、滴灌,可减小农业用水量,主要是为了节约用水,故错误;
B、沼气属于可再生能源,故错误;
C、地壳中含量最多的金属资源是铝,故错误;
D、表面约71%被水覆盖着,其中陆地淡水占全球储水量的2.53%,陆地咸水占全球储水量的0.97%,故正确。
故选D。
2.D
【详解】
A、分离液态空气制氧气是化学变化错误,是物理变化,因为没有新物质生成,故选项错误;B、工业上采用电解水制氢气消耗电能,不能节能环保,故选项错误;C、一氧化碳具有还原性,一氧化碳在冶金工业中常用于还原剂,故选项错误;D、炭黑常用于橡胶工业的添加剂,故选项正确。故选D。
3.B
【详解】
A、钻石恒久远,一颗永流传:是指金刚石在常温下的化学性质很稳定,故错误;
B、家中天然气泄露时,关闭阀门并打开门窗通风,故正确;
C、活性炭有吸附性,不能将硬水转化成软水,故错误;
D、工业废渣的任意排放会造成水体的污染,故错误。
故选B。
4.D
【详解】
A.燃放烟花炮竹产生大量空气污染物,不利于提高空气质量,此选项不符合题意;
B.多用煤发电,浪费能源,造成污染,不符合低碳环保、节能减排的理念,此选项不符合题意;
C.使用一次性餐具会造成资源浪费,此选项不符合题意;
D.公交出行,减少尾气排放,减少空气污染物,利于提高空气质量,此选项符合题意。
故选:D。
5.B
【详解】
A、有机物(葡萄糖、蔗糖和面粉)中均含有碳元素,不是含有碳单质,故A错误;
B、氨水显碱性,能使无色的酚酞溶液变红色,故B正确;
C、钙元素是人体必需的常量元素,不是微量元素,故C错误;
D、不仅化学变化有能量的释放与吸收,物理变化中也存在能量的吸收与释放,如冰融化吸热,水蒸气液化放热,故D错误。故选B。
6.B
【详解】
A. 煤、石油、天然气是三大化石燃料,选项正确;
B. 煤气泄漏时打开抽油烟机可能会产生电火花,易引起火灾或爆炸,选项错误;
C. 氧气有助燃性,富氧空气有助于燃料的充分燃烧,选项正确;
D. 氢气燃烧生成物只有水,且热值高,所以氢能源是一种高效清洁能源,选项正确。
故选B。
7.D
【解析】
试题分析:A、氢气和液氢都可作燃料,是因为同种物质的分子,化学性质相同,正确;B、金刚石和石墨物理性质存在差异,是因为它们的原子排列方式不同,正确;C、水烧开后易把壶盖冲起--温度升高,水分子间隔变大,正确;D、春天柳絮四处飘飞,属于宏观现象,错误。故选D
8.A
【详解】
A、铵盐与熟石灰研磨均能产生刺激性气味的氨气,故无法用熟石灰区分氯化铵固体和硫酸铵固体,选项错误;B、元素周期表信息包含元素符号、元素名称、元素的原子序数、相对原子质量,选项正确;C、氢气、一氧化碳、甲烷和酒精都具有可燃性,都可做燃料,选项正确;D、胃酸主要成分为盐酸,故可用含氢氧化铝的药物与胃酸发生中和反应,进行胃酸治疗,选项正确。故本题选A。
9.D
【解析】
试题分析:用天然气作燃料是利用天然气的可燃性,属于化学性质。
10.C
【详解】
A、不可用燃着的酒精灯去点燃另一酒精灯,会引起火灾,错误;B、硬水是含有较多钙、镁化合物的水,错误;C、H2作填充气球的气体是因为它的密度小,N2可作保护气是因为它化学性质稳定,正确;D、干冰属于化合物,错误。故选C。
11.D
【详解】
A、工厂废气处理后排放,与减少空气污染(雾霾)相关,故不符合题意;
B、使用清洁能源,与减少空气污染(雾霾)相关,故不符合题意;
C、机关单位停用30%的公务车,减少了汽车尾气,与减少空气污染(雾霾)相关,故不符合题意;
D、中小学生停止户外体育课,与减少空气污染(雾霾)不相关,故符合题意。
12.A
【详解】
A、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应,但不属于空气污染物,故说法不正确;B、通常情况下,一氧化碳难溶于水,故说法正确;C、二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊溶液变红,故说法正确;D、金刚石和石墨是碳元素组成的单质,故说法正确。故选A。
13.B
【解析】
根据物质的化学式判断物质的组成和属性.
A、由四种元素组成.说法正确.
B、亮氨酸一个分子中含有两个O原子,而不是“一个分子中含一个氧分子”,此说法错误.
C、一个分子由22个原子构成.说法正确.
D、该化合物含有碳元素,且不属于碳的氧化物、碳酸盐、碳酸,所以是有机物.说法正确.
故选B.
14.B
【解析】
试题分析:由物质的化学式可知A选项帕拉米韦由碳、氢、氮、氧四种元素组成是正确的叙述;B选项是错误的叙述,应为一个帕拉米韦分子中含有15个碳原子、28个氢原子、4个氮原子和4个氧原子;C选项帕拉米韦属于有机化合物是正确的叙述;D选项有个元素的质量大小可知,帕拉米韦组成元素中,氢元素的质量分数最小是正确的叙述.
15.D
【详解】
A. 向一定量的锌粒中加入足量的稀硫酸,生成氢气和稀硫酸的质量关系,加入酸马上产生氢气。故A错误。B. 某温度下,向一定量不饱和氯化钠溶液中加入氯化钠晶体,溶质质量分数与加入氯化钠质量的关系。不饱和氯化钠溶液溶质质量分数不应从0开始。故B错误。C. 电解水时,反应时间与生成气体的体积关系。故C错误。
D. 向含有一定量稀盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入碳酸钠溶液,所加碳酸钠溶液质量与生成沉淀质量的关系。碳酸钠溶液先与稀盐酸反应,再与氯化钙溶液反应。故D正确。
16.B
【解析】
试题分析:A选项蜡烛燃烧放出热量;B选项高温下碳与二氧化碳的反应需要吸热,答案选择B;C选项白磷在空气中缓慢氧化放出热量;D选项镁与盐酸反应放热。
17.肥皂水 加热煮沸 二氧化碳 混合物 碳元素 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 生成物是水,不污染环境
【详解】
(1)生活中区分硬水和软水的常用方法是加入肥皂水,若浮渣多,泡沫少,该待测水为硬水;若浮渣少,泡沫多,该待测水为软水;生活中可以通过加热煮沸降低水的硬度;故填:肥皂水;加热煮沸;
(2)“低碳出行”中“低碳”指的是较低的二氧化碳气体排放;铝合金是合金,属于混合物;故填:二氧化碳;混合物;
(3)反应CO2+C2CO,二氧化碳、碳、一氧化碳中碳元素的化合价分别是+4价、0、+2价,故化合价发生改变的元素是碳元素。
③中,CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(4)氢气燃烧只生成水,不会对环境造成任何污染;故填:生成物是水,不污染环境。
18.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
19.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。
20.锥形瓶 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ c c 制得的 CO2气体中含有 HCl 气体 检验 HCl 是否除尽 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 17.6 g
【分析】
本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的计算和气体的除杂等,综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
【详解】
①仪器I的名称是锥形瓶;锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,化学化学方程式是:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,氢气的密度小于水,若B装满水,用于收集A生成的 H2,则a接 c;
②实验室用A制 O2所用药品是MnO2和过氧化氢溶液,过氧化氢在MnO2的催化下分解生成水和氧气,反应的方程式为:;
③ 二氧化碳的密度大于空气,装置 B 收集 CO2,应从b端通入,验满时,燃着木条应放在c端。
④ 盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳气体混有少量的氯化氢气体,生成的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙,所以不变浑浊。装置C、E中溶液变浑浊,D中溶液不变浑浊,则原石灰水未变浑浊的原因是制得的 CO2气体中含有HCl气体, 装置D的作用是检验HCl是否除尽,E 中石灰水变浑浊是由于氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水的缘故,化学方程式是CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
⑤碳酸钙的质量= 0.4mol×100g/ mol =40g,
设:生成二氧化碳的质量x
, x=17.6g
答:生成二氧化碳的质量为17.6g。
21.天然气 5.6 CH4 9:4 分解反应 3FeO+H2O=Fe3O4+H2↑ H2、O2
【详解】
(1)人类使用的化石燃料主要是煤、石油和天然气,直接燃煤会形成严重的酸雨,酸雨是指pH小于5.6的降水;(2)由反应的微观示意图可知,CO2+4H22H2O+CH4,①以上4种物质中属于有机化合物的是CH4;②在反应CO2+4H22H2O+CH4中
36 16
C与D质量比为:36:16= 9:4;(3) ①反应Ⅰ是四氧化三铁在太阳能的作用下分解生成氧化亚铁和氧气,属于分解反应;②反应的Ⅱ是氧化亚铁和水反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为:3FeO+H2O=Fe3O4+H2↑;③在上述循环过程中,以太阳能为热源,经由铁氧化合物循环分解水,故最终得到的产品是H2、O2。
22.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。