化学九年级上册第七单元燃料及其利用专题攻克
考试时间:90分钟;命题人:化学教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、用下图装置验证燃烧的条件(已知白磷的着火点为40℃)。实验现象记录如下:
甲中白磷 乙中白磷
滴入H2O2溶液前 ①不燃烧 ②不燃烧
滴入H2O2溶液后 ③不燃烧 ④燃烧
下列说法不正确的是
A.丙中分液漏斗下端不需要插入液面
B.对比②④,可验证白磷燃烧需要与氧气接触
C.对比①④,可验证白磷燃烧需要温度达到白磷的着火点
D.若将乙中的水全部倒出,白磷立即燃烧
2、以科学原理和实验事实为依据进行推理是学习化学的一种重要方法。下列推理得出的相关结论正确的是
A.降低温度能够灭火,所以油锅着火可以盖上锅盖灭火
B.金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质,所以它们的性质完全相同
C.铁丝在氧气中能够燃烧,空气中有氧气,所以铁丝在空气中能够燃烧
D.大气中二氧化碳含量增多会导致温室效应,所以人类应共同采取措施减少二氧化碳排放
3、下列做法符合安全要求的是
A.油锅着火,用锅盖盖灭 B.燃气泄漏,点火检查
C.室内起火,开窗户通风 D.电器着火,用水浇灭
4、下列说法正确的是
A.室内起火,迅速打开所有门窗通风
B.天然气泄漏,迅速关闭阀门并开窗通风
C.图书馆内,图书发生火灾可以用水基型灭火器进行灭火
D.森林发生火灾,可以用水灭火,是因为降低了可燃物的着火点
5、 “证据推理与模型认知”是化学学科核心素养之一。小铭同学建立的下列化学模型正确的是
A.原子结构模型 B.物质分类模型
C.燃烧条件模型 D.空气组成模型
6、下列做法安全可行的是
A.电器着火,用水浇灭 B.在加油站接听移动电话
C.高楼火灾,乘坐电梯逃生 D.图书着火,用液态二氧化碳灭火器
7、下列实验操作正确且能够达到实验目的的是
A.比较滤纸和乒乓球碎片的着火点
B.验证二氧化碳与水反应生成碳酸
C.验证水的组成
D.观察硫在氧气中燃烧的现象
8、中学生应有一定的安全常识。下列意外事故的处理方法错误的是
A.厨房煤气泄漏,立即开启排气扇通风换气
B.图书馆内图书起火可用二氧化碳灭火器灭火
C.炒菜时油锅着火,应立即盖上锅盖
D.遭遇火灾险情时,用湿毛巾捂住口鼻等方式逃离着火区域
9、下列叙述中,正确的是
A.只有可燃性气体遇到明火会发生爆炸
B.低碳理念就是较低的二氧化碳的排放
C.正在使用的家用电器着火可以直接用水灭火
D.水体具有自净能力,生活废水不会对水体产生污染
10、以下4个图像,能正确反映对应关系的是
A. 加热一定质量高锰酸钾固体
B. 利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量(打开止水夹前)
C. 木炭在盛有氧气的密闭容器内燃烧
D. 甲烷和过量的氧气在密闭容器中完全反应
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。
(1)目前,人类以化石燃料为主要能源。煤、___________和天然气是常见的化石燃料。
(2)为减少污染、提高煤的利用率,将其转化为可燃性气体,此过程可认为是碳与水的反应,其微观示意图如下:
上述4种物质中,属于化合物的是_________(填图中字母)。写出A的化学式________________。
2、 “用张北的风点亮北京的灯”,北京冬奥会将实现所有场馆绿色电力全覆盖。
(1)目前人们使用的燃料主要来自化石燃料,如煤、______和天然气
(2)天然气主要成分为甲烷(CH4),其完全燃烧的化学方程式为______。
(3)下列获取电能的方式符合绿色电力技术的是______。(填字母序号)
A.风力发电 B.火力发电
3、我国宣布将于2060年前实现碳中和目标。为此,一方面可通过植树造林等途径抵消排放的二氧化碳;另一方面可减少化石燃料,包括煤、石油和___________的使用比重,增大__________等其他能源的使用;其中氢燃料电池所发生的化学反应类似于氢气燃烧,该反应的化学方程式___________。
4、我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。
(1)现阶段的能源结构仍以化石燃料为主。它们的主要成分都含_________元素,还含有硫、氮等元素,燃烧产生的________降雨时会形成酸雨。
(2)捕集、利用和封存CO2是实现碳中和的一种途径,矿物质碳化封存的反应之一是氧化镁与CO2反应生成碳酸镁,该反应的化学方程式为_________。
(3)运载火箭使用的燃料有液氢、煤油等。氢气目前还不能在生活和生产中大规模使用的原因之一是______;煤油是_____的产品,为使煤油充分燃烧,一是要有足够的氧气,二是要______。
5、燃料是工农业生产和人民生活不可缺少的重要能源,我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。
(1)汽油中加入适量乙醇得到乙醇汽油,关于乙醇汽油的说法中不正确的是___________。
A.乙醇属于可再生性能源
B.乙醇汽油不能用作汽车燃料
C.使用乙醇汽油可减少大气污染
D.使用乙醇汽油可节省石油资源
(2)天然气需经过除杂、添加无毒臭味剂、减压等处理后才能输送到家中。请用分子的观点解释天然气减压后体积会膨胀的原因______________________。
(3)2021年8月28日,中国海洋石油集团有限公司对外宣布,我国首个海上二氧化碳封存示范工程正式启动,将在南海珠江口盆地海底储层中永久封存二氧化碳超146万吨,为我国实现“碳达峰、碳中和”目标探出了一条新路。二氧化碳的地质封存技术实际上就是把二氧化碳存放在特定的一种自然或人工“容器”中,利用物理、化学、生化等方法,将二氧化碳封存百年甚至更长时间。其中,化学封存是指通过一系列繁杂的化学反应将二氧化碳转变成部分稳定的碳酸类化合物,实现长久封存。化学封存反应之一是氧化镁与二氧化碳反应生成碳酸镁。该反应的化学方程式为___________,此反应类型属于___________。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、随着经济发展,能源和环境日益成为人们关注的焦点。
(1)煤、石油和_______通常成为化石燃料,燃煤发电时,将煤块粉碎成煤粉的目的是__________。
(2)人类目前所消耗的能源主要来自化石能源,化石能源的大量使用会产生CO2、SO2、NO2、CO等气体和粉尘,其中在大气中的含量不断上升,导致温室效应增强,全球气候变暖的是________,能形成酸雨的是_________(只写出一种)。
(3)氢能是一种既高效又干净的新能源。根据化学方程式,试计算4g氢气在氧气中燃烧,生成水的质量是多少________?(写出计算过程)
2、 “控制变量法”是科学实验最常用的实验方法。化学兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行测定,取m g块状和1g粉末状的贝壳样品,分别与等体积等浓度足量的稀盐酸反应进行对比实验。实验装置如1图所示,倾斜锥形瓶,使稀盐酸与固体充分接触,并分别测绘瓶内压强随时间变化的坐标图。
(1)m=_____。
(2)实验结束后共收集到165mL的气体,二氧化碳常温下的密度为1.997g/L,即收集到CO2的质量为_____g(精确到0.01g)。
(3)试计算出贝壳中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
(4)请在2图中画出粉末状贝壳样品与稀盐酸反应的“时间-气压”曲线。
3、汽油是由多种碳氢化合物组成的混合物,取11.4 g样品,在氧气中充分燃烧,经分析测定产生16.2 g H2O和35.2 g CO2,求汽油样品中碳、氢元素的质量分数各是多少?
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、某研究小组的同学在老师的带领下研究影响过氧化氢制取氧气反应速率的因素,做了5组实验,具体实验数据如下表所示,请你一同参与他们的研究,并回答下列问题。
实验 次数 H2O2溶液 质量分数/%(浓度) H2O2溶液 用量/mL 催化剂(MnO2) 用量/g 反应温度 /℃ 收集气体 体积/mL 所需时间 /s
① 20 5 0.1 85 20 3.8
② 15 2 0.2 20 20 2.8
③ 5 2 0.2 20 20 7.4
④ 20 5 0.1 55 20 10.5
⑤ 15 2 0.1 20 20 21.6
(提出问题)影响过氧化氢制取氧气反应速率的因素有哪些?
(猜想与假设)组内3位同学分别作出猜想,根据表格内容,请你完成丙同学的猜想。
甲同学:化学反应速率与反应物的质量分数有关;
乙同学:化学反应速率与反应温度有关;
丙同学:_____________。
(实验与结论)第________(填字母序号,下同)组实验证明乙的猜想是正确的。
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④
(反思与评价)做完实验后,如果要确认二氧化锰就是该反应的催化剂,还要验证反应前后二氧化锰的______________和___________不变。该反应的文字表达式是___________。
2、某小组同学在用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的过程中,发现反应的速度很慢,产生的气泡很少.为此,他们进行了如下探究.
(猜想与假设)
①速度慢 、气泡少可能与过氧化氢溶液的浓度有关.
②速度慢 、气泡少可能与二氧化锰的质量有关.
(进行实验)根据图进行如下实验.
实验 1:用 26mg 二氧化锰与 5mL不同浓度过氧化氢溶液进行实验,压强变化如图 1。
实验2:用 5mL 1.5%过氧化氢溶液与不同质量二氧化锰进行实验,压强变化如图 2。
(解释与结论)
(1)实验 1得到的结论是___________。
(2)实验2的目的是___________。
(3)小组同学在制氧气过程中,发现反应的速度很慢,依据上述实验所得结论,推测其原因可能是___________
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A、丙中反应为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,分液漏斗活塞关闭或有液体滴落时,气体无法逸出,所以不需要伸入液面以下,正确;
B、②④对照控制的变量是氧气,温度均达到白磷着火点,可验证白磷燃烧需要与氧气接触,正确;
C、①④对照控制的变量有氧气和温度两个,不可验证白磷燃烧需要温度达到白磷的着火点,错误;
D、乙中白磷为可燃物,温度高于白磷着火点,故若将乙中的水全部倒出,白磷与氧气接触,白磷立即燃烧,正确;
故选C。
2、D
【详解】
A.油锅着火可以盖上锅盖灭火,利用的灭火原理是隔绝空气(或氧气),而不是降低温度来灭火,错误;
B.金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质,它们的化学性质相似,但是由于碳原子的排列方式不同,所以它们的物理性质不同,错误;
C.铁丝在氧气中能够燃烧,虽然空气中有氧气,但是氧气浓度较低,铁丝在空气中不能燃烧,只能红热,错误;
D.大气中二氧化碳含量增多会导致温室效应,所以人类应共同采取措施减少二氧化碳排放,正确;
故选D。
3、A
【详解】
A、盖上锅盖,可以隔绝氧气,可以达到灭火的目的,故选项正确;
B、燃气泄漏,点火检查易引发爆炸,故选项错误;
C、室内起火,开窗户通风会使空气流通加快,为燃烧提供充足的氧气,不利于灭火,故选项错误;
D、电器着火,应先切断电源,直接用水浇灭易发生触电危险,故选项错误。
故选A
【点睛】
4、B
【详解】
A、室内起火,若迅速打开所有门窗通风,等于加快空气流通,给燃烧提供更多的氧气,使燃烧更旺,故A选项错误;
B、天然气泄漏,迅速关闭阀门并开窗通风,降低室内天然气的浓度,同时也能降低室内温度,防止燃烧和爆炸的发生,故B选项正确;
C、图书、档案着火,不能用水基型灭火器扑灭,会对图书档案造成二次破坏,应使用灭火时不留痕迹的液态二氧化碳灭火器灭火,故C选项错误;
D、森林发生火灾,用水灭火,是降低温度到着火点以下,不是降低了着火点,故D选项错误;
故选B。
5、D
【详解】
A、原子核由质子与中子构成,原子核与核外电子组成原子,选项错误;
B、物质分为混合物与纯净物,纯净物分为单质与化合物,选项错误;
C、燃烧的条件是可燃物、温度达到着火点、氧气三者共存,固体不一定就是可燃物,如碳酸钙,气体也不一定就支持燃烧,如氮气,选项错误;
D、空气中,氮气约占体积的78%,氧气约占体积的21%,其它成分约占体积的1%,选项正确。
故填D。
6、D
【详解】
A、电器着火,用水浇灭容易触点和损坏电器。错误。
B、在加油站接听移动电话,可能会引燃汽油发生爆炸。错误。
C、高楼火灾,乘坐电梯逃生,可能断电被困在电梯内。错误。
D、图书着火,用液态二氧化碳灭火器,不会造成图书二次伤害。正确。
故选D。
【点睛】
7、A
【详解】
A、同时加热滤纸和乒乓球碎皮,乒乓球碎皮先燃烧,说明乒乓球碎皮着火点低,正确。
B、二氧化碳和水生成碳酸无现象,将二氧化碳直接通入水中无法验证二氧化碳与水反应生成碳酸,错误。
C、加热水,水蒸汽遇玻璃片冷凝,属于物理变化,无法验证水的组成,错误。
D、硫在氧气中燃烧生成刺激性气味气体二氧化硫,为防止二氧化硫污染环境,瓶底加入少许水吸收二氧化硫,不能加细沙,错误。
故选:A。
8、A
【详解】
A、煤气泄漏,不能立即开启排气扇通风换气,因为煤气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,意外事故的处理方法不正确;
B、图书馆内图书起火,可用二氧化碳灭火器灭火,不会因留下痕迹而损坏图书,意外事故的处理方法正确;
C、炒菜时油锅着火,应立即盖上锅盖,隔绝氧气,达到灭火的目的,意外事故的处理方法正确;
D、遭遇火灾险情时,用湿毛巾捂住口鼻,过滤有毒烟尘,迅速跑离着火区域,意外事故的处理方法正确。
故选A。
9、B
【详解】
A、可燃性气体和粉尘遇到明火都有可能会发生爆炸,此选项表述不正确;
B、低碳理念就是较低的二氧化碳的排放 ,此选项表述正确;
C、正在使用的家用电器着火不能直接用水灭火,而应该先断电,再灭火,此选项表述不正确;
D、水体具有自净能力,但生活废水会对水体产生污染,应处理后才能排放,此选项表述不正确。
故选B。
【点睛】
10、A
【详解】
A、高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。根据质量守恒定律化学反应前后元素的质量不变,故反应后固体中的锰元素的质量不变,但由于反应后固体的总质量减少,故锰元素的质量分数变大,选项A正确;
B、红磷燃烧放出热量,故开始压强变大,冷却后,由于消耗了氧气,故压强又会变小,选项B错误;
C、一定质量木炭在足量氧气中燃烧,开始反应时二氧化碳的质量为0,碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳的质量逐渐增加,至完全反应不再发生改变,选项C错误;
D、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,,1个甲烷分子与2个氧分子反应生成1个二氧化碳分子和2个水分子,容器内的分子总数不变,选项D错误。
故选:A。
二、填空题
1、
(1)石油
(2) BC C
【分析】
根据题中微观示意图分析其反应的方程式为:;
(1)
人类以化石燃料为主要能源,当今常见的化石燃料为:煤、石油、天然气,故填:石油;
(2)
根据分析其化学方程式,B为H2O,C为CO,都由两种元素组成的纯净物,故BC为化合物;A是单质碳,其化学式为:C;
2、
(1)石油
(2)
(3)A
【分析】
(1)
化石燃料包括煤、石油、天然气;
(2)
甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)
A、风力发电,风能转化为电能,无污染,符合绿色电力技术,符合题意;
B、火力发电,会产生二氧化硫等污染物,污染空气,不符合绿色电力技术,不符合题意。
故选A。
3、天然气 风能(合理即可)
【详解】
化石燃料包括煤、石油、天然气;
为实现碳中和,一方面可通过植树造林等途径抵消排放的二氧化碳;另一方面可减少化石燃料的使用比重,增大风能、太阳能等其他能源的使用;
氢气燃烧生成水,该反应的化学方程式为:。
4、
(1) 碳C 硫的氧化物、氮的氧化物(或SO2、NO2)
(2)
(3) 制取成本高(或运输贮存困难) 石油 增大与氧气的接触面积
【分析】
(1)
化石燃料中主要成分中都含有碳元素,燃烧会排放大量的二氧化碳。化石燃料燃烧生成的二氧化硫、二氧化氮等与水、氧气反应形成硫酸、硝酸,形成酸雨。
(2)
反应物是MgO 、CO2,生成物是MgCO3,所以化学方程式是MgO+CO2=MgCO3。
(3)
氢气制取随原料来源广泛,但制取需要大量能量,制取成本高。氢气分子体积较小,运输贮存困难,所以氢气目前还不能在生活和生产中大规模使用。煤油是石油的产品。物质燃烧需要有足够的氧气和与氧气充分接触,即为使煤油充分燃烧还可以增大与氧气的接触面积。
【点睛】
5、
(1)B
(2)压强减小,气体分子间隔变大
(3) MgO+CO2=MgCO3 化合反应
【分析】
(1)
A、乙醇是植物的籽粒发酵蒸馏制成的,属于可再生性能源,正确;
B、乙醇汽油能燃烧放热,能用作气体燃料,错误;
C、乙醇燃烧产生的空气污染物少,是一种清洁的能源,使用乙醇汽油可减少大气污染,正确;
D、乙醇是可再生性能源,使用乙醇汽油可节省石油资源,正确;
故选B。
(2)
分子之间有间隔,天然气减压后体积膨胀是因为压强减小,气体分子间隔变大。
(3)
氧化镁与二氧化碳反应生成碳酸镁,该反应的化学方程式为MgO+CO2=MgCO3,该反应是两种物质反应生成一种物质,属于化合反应。
三、计算题
1、(1)天然气;增大与氧气接触面积,使燃烧更充分(2)CO2;SO2或NO2(3)36g
【详解】
(1)煤、石油和 天然气通常称为化石燃料。反应物接触面积越大,反应越快,转化越彻底,所以燃煤发电时,将煤块粉碎成煤粉的目的是增大与氧气接触面积,使燃烧更充分;
(2)在大气中的含量不断上升,导致温室效应增强,全球气候变暖的是CO2;SO2和NO2在空气中易形成硫酸和硝酸,所以能形成酸雨的是 SO2或NO2;
(3)设:4g氢气在氧气中燃烧,生成水的质量为x。
2H2+O22H2O
4 36
4g x
x=36g。
2、(1)1;(2)0.33;
(3)设贝壳中碳酸钙的质量为 x
样品中碳酸钙的质量分数=
答:贝壳中碳酸钙的质量分数为75%。
(4)
【详解】
(1)控制变量法是控制一个因素不同,而其它因素都相同的实验方法,本实验是取mg块状和1g粉末状的贝壳样品,分别与等体积等浓度足量的稀盐酸反应进行对比实验,则m=1;
(2)二氧化碳的质量为1.997g/L×165mL÷1000=0.33g;
(3)见答案
(4)粉末状的碳酸钙与稀盐酸的接触面积答,反应速率快,因为样品的质量相同,最后生成气体的体积相同,气压相等。因此粉末状贝壳样品与稀盐酸反应的“时间-气压”曲线为:
3、32.84.21% 15.79%
【详解】
由质量守恒定律可知,汽油样品中碳、氢元素即为二氧化碳中碳元素和水中氢元素,
16.2克H2O中H氢元素的质量:16.2g××100%=1.8g;
计算出 35.2克CO2中碳元素的质量:35.2g××100%)=9.6g;
汽油样品中碳元素的质量分数=×100%=84.2%;
则汽油样品中氢元素的质量分数为:1-84.2%=15.8%
答:汽油样品中碳、氢元素的质量分数分别是84.2%、15.8%。
四、实验探究
1、化学反应速率与催化剂的质量有关 D 质量 化学性质
【详解】
【猜想与假设】根据题目所给的表格内数据进行对比和分析,该组同学对过氧化氢溶液质量分数、过氧化氢溶液用量、催化剂的质量、反应温度的不同对反应的影响进行了探究,甲同学:化学反应速率与反应物的质量分数有关;乙同学:化学反应速率与反应温度有关;则丙同学的猜想可以为:化学反应速率与催化剂的质量有关;
【实验与结论】从结论中看出,乙同学的猜想正确,而乙的猜想是:化学反应速率与反应温度有关,则需要保证实验中其他变量不变,只有温度不同,则①和④组满足要求;
【反思与评价】根据催化剂的定义来确定二氧化锰是过氧化氢分解反应中的催化剂,则条件是:二氧化锰只是改变了过氧化氢分解的速率,而反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变;过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解的文字表达式为:
【点睛】
2、相同质量的二氧化锰,相同体积的过氧化氢溶液的情况下,过氧化氢溶液浓度越大,过氧化氢分解速度越快,产生气泡越多 探究速度慢、气泡少是否与二氧化锰的质量有关 过氧化氢溶液浓度较低或二氧化锰质量较小
【解释与结论】
(1)根据图1可知:相同质量的二氧化锰,相同体积的过氧化氢溶液的情况下,过氧化氢溶液浓度越大,过氧化氢分解速度越快,产生气泡越多;
(2)实验二:二氧化锰质量不同,过氧化氢质量、浓度相同,可以探究速度慢、气泡少是否与二氧化锰的质量有关;
(3)根据实验一二可知过氧化氢浓度越小,反应越慢,二氧化锰质量越少反应越慢,所以发现反应的速度很慢,其原因可能是过氧化氢浓度较低或二氧化锰质量较少。
【点睛】