9.3化学能的利用 同步练习（word版有答案）

9.3 化学能的利用
一、单选题
1．下列燃料不属于化石燃料的是（　　）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．氢气
2．化石燃料资源将日趋枯竭，太阳能、风能、氢能和核能等新能源的使用范围将越来越广。下列有关说法中，错误的是
A．水力发电，符合“低碳经济”理念
B．风力发电时，不会对大气造成污染
C．太阳能发电时，太阳能直接转化为化学能
D．煤和石油都是化石燃料
3．能源和环境是人类生存的基本条件，下列叙述正确的是
A．煤、石油和天然气都属于可再生能源
B．电池在生产生活中应用广泛
C．就地焚烧废弃塑料，减少“白色污染”
D．禁止使用化石燃料，防止形成酸雨
4．科学家最近研究出利用太阳能产生激光，并在催化剂作用下使海水分解得到氢气的新技术，下列说法不正确的是
A．该技术使水分解的文字表达式为
B．水分解产生氢气的同时吸收巨大的能量
C．水分解和氢气燃烧都不会产生污染
D．该技术现今可大面积推广使用
5．下列说法错误的是
A．“绿色化学”是指与绿色植物有关的化学
B．化学在材料、能源、环境和生命科学等方面发挥着重要的作用
C．人类利用化学合成了许多物质
D．高新科学技术需要各种有特殊性能的材料，这要靠化学家来研究开发
6．中国是世界上最早利用天然气作燃料的国家．天然气的主要成分是
A．H2 B．CO C．CH4 D．CO2
7．分类法是化学研究的重要方法。以下分类错误的是
A．混合物：合金、海水、空气 B．氧化物：水、二氧化锰、高锰酸钾
C．金属：铁、铜、汞 D．清洁能源：太阳能、氢能、风能
8．下列常见的燃料中，属于化石燃料的是（　　）
A．氢气 B．酒精 C．木柴 D．天然气
9．能源的开发和利用是世界性问题，下列物质被称为最理想清洁能源的是（ ）
A．氢气 B．天然气 C．石油 D．煤
10．下列叙述不正确的是
A．煤和石油大量的直接燃烧会造成空气严重污染
B．化石燃料蕴藏量是有限的
C．我国的煤和石油资源很丰富，不需要大力开发新能源
D．我国的煤和石油资源有限，必须合理开发，综合利用
11．实验用如图所示的装置制取氢气并测量生成氢气的体积。下列有关说法正确的是（　　）
A．仪器a的名称为长颈漏斗
B．烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸
C．该收集方法为向下排空气法
D．该装置还可用于制取氧气
12．强化安全意识，提升安全素养。下列采取的安全措施错误的是
A．在点燃氢气前先检验其纯度
B．在火灾逃生时用湿毛巾捂住口鼻
C．在加油站张贴严禁烟火标志
D．在天然气燃气灶下方安装报警器
13．环保、能源、资源是人类共同关注的重大问题，下列有关其叙述错误的是
A．正常雨水显弱酸性
B．“温室效应”主要是由CO2等气体引起的
C．生活中，人们常用过滤的方法，降低水的硬度
D．使用乙醇汽油能减少污染，节约石油资源
14．能源是社会发展展的基础。下列说法错误的是
A．燃料充分燃烧可以节约能源
B．煤、石油和天然气都是不可再生能源
C．使用乙醇汽油能减少污染,节约石油资源
D．人类需要的能量都是通过燃料燃烧获得的
15．下列能源的使用最有利于改善空气环境质量的是
A．液氢 B．煤炭 C．汽油 D．柴油
16．燃料对人类社会非常重要，下列有关说法正确的是
A．可燃冰已经成当今的新能源
B．煤炭脱硫处理，能有效减少酸雨的形成
C．汽油 煤油 柴油都是煤炭加工的产品
D．人类所需的热量只能来自于燃料的燃烧
二、综合应用题
17．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 _____________ 。
18．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_______________________。
19．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？________________。
20．氢经济（英文名称Hydrogen economic）是能源以氢为媒介（储存、运输和转化）的一种未来的经济结构设想。南京市计划在 2021 年批量投放氢燃料电池公交车，规划建设 5 座加氢站。
（1）目前，多数汽车使用的燃料主要是汽油，它是从化石燃料——_____中分离得到的产品。与其相比，氢燃料电池的使用具有下列优势_____（选填字母）。
A 氢气来源广泛，可由空气直接分离获得
B 氢气本身无毒，反应产物也不污染环境
（2）下图是分解水制氢的一种原理。根据图示，回答问题：
①请写出反应Ⅰ的化学方程式_____；
②反应Ⅱ所属基本反应类型为_____；
（3）氢燃料汽车投入使用的关键是解决氢气的储存和运输问题。
Ⅰ、目前加氢站的储氢原理主要是利用压缩设备将氢气装入较大容积的无缝锻造压力容器中或小容积的气瓶中。6000L 氢气在加压的情况下可装入容积为 40L 的气瓶中，请从分子的角度解释该过程：_____。
Ⅱ、最有前途的储氢方式是“固态储氢”，即利用固体对氢气的物理吸附或化学反应等作用， 将氢储存于固体材料中，这种方式既安全又高效。氢化钙（CaH2）固体是一种储氢材料。氢化钙通常用氢气和钙加热制得，制备氢化钙固体的实验装置如图 2 所示。请阅读下列资料后回答问题：
资料：a、碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；
b、钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气；
c、氢化钙遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
①装置 A 中生成氢气的化学方程式为_____。
②装置 B 的作用是_____。
③装置 D 中导管E 的作用是_____。
④通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙（其余可能的杂质忽略不计）。将 10g 含氢化钙 84%的该样品与足量的水混合，至完全反应，生成的氢气的质量最多是_____。
21．2019年12月16日，在我国西昌卫星发射中心，以“一箭双星”方式成功将第52、53颗北斗导航卫星送上了太空。随着这两颗卫星的升空，我国北斗三号全球系统核心星座部署完成。
（1）“长征三号乙”火箭发动机在焊接时需要使用氩弧焊。氩弧焊（如图）是在氩气保护下，通过在钨电极与焊件间产生的高压电弧放热，熔化焊丝或焊件的一种焊接技术。
①金属钨作电极是利用了金属钨的导电性和______；用氩气作保护气，是因为氩气的化学性质______。
②如果在没有保护气的情况下焊接金属，可能导致焊接不牢，原因是______。
（2）“长征三号乙”的第一、二级火箭用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）做推进剂，该反应的化学方程式为，则X的化学式是______。
（3）“长征三号乙”的第三级火箭采用液氢、液氧做推进剂。实验室可通过电解水得到氢气和氧气，氢气在与直流电源______极相连的电极上产生。氢能是未来最理想的能源，但目前应用并不广泛的原因是______（答一条即可）。
（4）北斗卫星的光伏发电板的主要构成材料是硅，单质硅由石英固体（SiO2）和碳在高温下反应制得，同时产生一种可燃性气体，该反应的化学方程式是______。
22．实验室常用下列装置来制取气体。
(1)用A装置制取氧气时发生反应的化学方程式为__________。选用A装置作为发生装置的条件是__________。
(2)若用排空气法收集氧气，可将导管a和收集装置D中的d管相连接，请在方框内将D装置补画完整。
(3)B、C装置都可用来实验室制取氧气、氢气或二氧化碳，和B相比，C装置的优点是________________。写出用C制取氢气的化学方程式___________。
(4)写出用B制取二氧化碳化学方程式为_________。检查B装置气密性的操作为_______________。
(5)将30.9g氯酸钾（KC1O3）和二氧化锰的固体混合物装入试管中，加热制取氧气，同时生成氯化钾。待反应完全后，将试管冷却，称量，可以得到21.3g固体物质。请计算原固体混合物中二氧化锰的质量。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．C
3．B
4．D
5．A
6．C
7．B
8．D
9．A
10．C
11．D
12．D
13．C
14．D
15．A
16．B
17． 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
18． 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
19． 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
20． 石油 B SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4 分解反应 气体分子的间隔较大，在加压的条件下，氢气分子的间隔减小，引起体积减小，从而被压入气瓶中 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 除去氢气中混有的水蒸气和HCl 平衡装置内外气压 0.88g
21． 熔点高 不活泼 生成金属氧化物 CO2 负 制取成本高（贮存与运输困难等，合理答案答出一条即可）
22．(1) 反应物为固体且需要加热
(2)
(3) 可以控制反应速率
(4) 长颈漏斗下端液封，关闭止水夹，向长颈漏斗中注水，液面不下降，说明装置气密性良好
(5)解：此反应生成的氧气的质量为30.9g-21.3g=9.6g；
设原固体混合物中二氧化锰的质量为x

答：原固体混合物中二氧化锰的质量为6.4g。
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