化学九年级上册第七单元燃料及其利用综合测试
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、《易经》记载:“泽中有火”,是对“X气体”在湖泊、池沼水面上起火现象的描述。这里的“X气体”是指
A.CO B.O2 C.CH4 D.H2
2、在新冠疫情防控期间,常用“84”消毒液(有效成分是次氯酸钠,化学式为NaClO)或体积分数为75%的医用酒精(酒精的化学式为)来消毒、杀菌。以下说法正确的是
A.酒精分子中C、H、O原子的个数比为
B.次氯酸钠由1个钠原子、1个氯原子和1个氧原子构成
C.疫情防控期间,可以在公共场所大量喷洒医用酒精来消毒
D.喷洒酒精或“84”消毒液时都能闻到气味,说明构成物质的粒子相同
3、下列装置或操作能达到实验目的的是
A.实验室制取并收集H2 B.可以控制反应速率
C.关闭活塞,检查装置气密性 D.验证质量守恒定律
4、从安全的角度考虑,下列做法正确的是
A.夜晚发现家中燃气泄漏,立即开灯检查
B.使用酒精炉时,直接向燃着的炉内添加酒精
C.在山林中遇火灾时,尽量向顺风方向奔跑
D.冬季用煤炉取暖时,要保持良好通风
5、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
6、下列有关的燃烧和灭火的说法正确的是:
A.燃烧一定要氧气参与 B.通过降低着火点就可以阻止燃烧
C.油锅着火可以浇水扑灭 D.煤矿矿井、棉织厂、加油站等场所都要严禁烟火
7、下列物质的分类正确的是
A.液氧—混合物 B.氯酸钾—氧化物
C.干冰—纯净物 D.天然气—新能源
8、下列所采取的安全措施错误的是
A.油锅起火迅速用锅盖盖灭 B.天然气泄漏迅速打开排气扇
C.熄灭酒精灯用灯帽盖灭 D.在森林大火蔓延路线前开辟一条“隔离带”,以控制火灾
9、下列关于燃烧和灭火事例的解释错误的是
A.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖—隔绝了氧气
B.将煤球制成蜂窝状有利于煤的充分燃烧—增大了煤与空气的接触面积
C.如图中铜片上的乒乓球碎片燃烧而纸碎片不燃烧—滤纸碎片不是可燃物
D.森林灭火,在火势蔓延的前方砍出隔离带—清除可燃物
10、物质的性质决定物质的用途。下列叙述中体现化学性质的是
A.干冰用于人工降雨 B.天然气用作燃料
C.稀有气体制成电光源 D.石墨做电极
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、能源利用和环境保护一直是人们关注的热点。
(1)化石燃料主要包括煤、石油和________。
(2)可燃冰主要含甲烷水合物,甲烷完全燃烧的化学方程式为______。
(3)某电厂为防止环境污染,用石灰石粉浆来吸收煤燃烧时排放出的二氧化硫,其反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2X,则X的化学式为_____。
2、天湖中学的同学们学习了第七单元之后懂得了,氢气被称为理想的能源是因为______(一条即可),“釜底抽薪”能起到灭火的根本原因是______。
3、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______。
4、酒精是一种无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶,常用酒精灯和内燃机的燃料,是一种绿色能源,当点燃酒精灯时,酒精在灯芯上汽化燃烧生成水和二氧化碳。
(1)根据以上叙述可归纳出酒精的物理性质是_____(任写一点),化学性质是酒精具有_____,酒精的用途是__________ 。
(2)实验时不小心将酒精灯碰倒桌上燃烧起来,合理简单的灭火措施______________。
5、人类社会的发展需要充足的能源和良好的环境。
(1)煤、石油、天然气是人类常用的化石燃料,它们都是(填“可再生”或“不可再生”)_________能源。天然气的主要成分是甲烷,其燃烧的化学方程式为_________。
(2)石油中的主要元素是_________;利用石油中各成分的_________不同,将石油加热炼制可以得到汽油、柴油等产品。
(3)冬季取暖使煤炭使用量增加,煤燃烧时除产生二氧化碳会增强温室效应之外,还排放出_________,溶于雨水会形成酸雨。
(4)化石燃料对环境的影响较大,未来最理想的清洁、高效燃料是_________。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、可燃冰,即“天然气水合物”。经开采得到一种天然气水合物样品,取32克样品放置在一密闭容器内,该样品迅速转化为甲烷气体()和水,将甲烷气体分离并完全燃烧,得到8.8g二氧化碳。求该天然气水合物样品中甲烷的质量分数。
2、新近,我国部分城市首次使用二甲醚作为公交车的燃料,有效解决了公交车冒黑烟的问题。二甲醚燃烧的化学方程式可表示为:CaHbOd(二甲醚)+3O22CO2+3H2O
请通过计算回答:
(1)a=______;b=______;d=______。
(2)23 g二甲醚充分燃烧需要多少克氧气?生成多少克二氧化碳?
3、某市冬天取暖主要以煤为燃料。已知原煤中含硫1%,若燃烧1000 t这样的原煤可以产生二氧化硫________t,这些原煤中的硫元素全部转化成硫酸( S→H2SO4),可生产0.05%的硫酸溶液_________t,通过以上信息你得到哪些启示?(答出两点即可)________
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、经过多年的发展,黄州市的部分县区使用上了天然气,天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
(提出问题)甲烷燃烧后生成哪些物质?
(查阅资料)含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
(猜想与假设)甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O
你认为________同学的猜想是错误的,理由是_____。
(实验探究)为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
(1)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断________同学猜想成立。其中D种澄清石灰水的作用是_________。
(2)请写出C中红色粉末变成黑色的化学方程式:_________。
(反思与交流)
(3)为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是______。用气球收集气体的原因是_______。
(4)请写出甲烷完全燃烧的化学方程式________。
2、某兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分,进行了有关实验 请你与他们一起完成以下探究活动:
(收集气体)
将不加盖的矿泉水瓶装满水,用细绳吊入池中,再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出(见图一),然后迅速拉起矿泉水瓶,盖上瓶盖 这种收集气体的方法属于______法
(对气体猜想)
猜想Ⅰ、全部是CH4;猜想Ⅱ、全部是CO;猜想Ⅲ、全部是CO2;猜想Ⅳ、是CH4和CO2的混合气体
(实验和推断)
(1)图三中步骤②的目的是______;步骤③“注水装置”应选择图二中的______(填序号)
(2)若“现象B”为杯壁有水雾出现,有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立;另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素,理由是______;要排除这种干扰可采取的措施是______
(3)采取(2)中的排除干扰措施后,若“现象A B”无明显现象,“现象C”石灰水变浑浊,则证明“猜想”______成立;若“现象A C”均为石灰水变浑浊,“现象B”为杯壁有水雾,则证明“猜想”______成立
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
湖泊或池沼中腐烂的有机物会生成沼气,沼气的主要成分是甲烷,甲烷具有可燃性。故这里的“X气体”是指CH4,故选C。
2、A
【详解】
A.酒精分子中C、H、O原子的个数比为,选项说法正确。
B.一个次氯酸钠分子由1个钠原子、1个氯原子和1个氧原子构成,选项说法错误。
C.疫情防控期间,可以在公共场所适量喷洒医用酒精来消毒,选项说法错误。
D.喷洒酒精或“84”消毒液构成物质的粒子不相同,一个是钠离子和次氯酸根离子构成的,一个是乙醇分子构成的,选项说法错误。
故选:A
3、C
【详解】
A、实验室制取氢气用锌粒和稀硫酸,不需要加热,装置为固液不加热装置,氢气密度比空气小,可以用向上排空气法,故选项A不符合题意;
B、要控制反应的速率,要把长颈漏斗换为分液漏斗,故选项B不符合题意;
C、关闭活塞,向长颈漏斗内继续添加水,水面加到长颈漏斗颈一半处,观察液面不下降,气密性良好,故选项C符合题意;
D、用盐酸和碳酸钠验证质量守恒定律,有气体生成,必须在密闭容器中进行,故选项D不符合题意。
故选:C。
【点睛】
4、D
【详解】
A.夜晚发现家中燃气泄漏,不能立即开灯检查,否则遇到电火花会爆炸,选项做法错误。
B.使用酒精炉时,不能直接向燃着的炉内添加酒精,否则会发生火灾,选项做法错误。
C.在山林中遇火灾时,尽量向逆风方向奔跑,选项做法错误。
D.冬季用煤炉取暖时,要保持良好通风,否则会导致一氧化碳中毒,选项做法正确。
故选:D
5、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。
6、D
【详解】
A、燃烧不一定有氧气参与,例如镁可以在二氧化碳中燃烧,不符合题意;
B、一般情况下物质的着火点是物质的属性,不能改变,可以通过降低温度阻止燃烧,不符合题意;
C、油锅着火应该用锅盖盖灭不能用水浇灭,不符合题意;
D、煤矿矿井、棉织厂、加油站等场所具有可燃性的气体或粉尘,都要严禁烟火,符合题意;
故选D。
7、C
【详解】
A、液氧由一种物质组成,属于纯净物,错误。
B、氯酸钾由三种元素组成,不属于氧化物,错误。
C、干冰是固态二氧化碳由一种物质组成,属于纯净物,正确。
D、天然气属于化石能源,错误。
故选:C。
8、B
【详解】
A、油锅起火迅速用锅盖盖灭是隔绝了氧气使火熄灭,不能用水浇灭,故A选项正确;
B、煤气泄漏,打开排气扇容易产生电火花,容易发生爆炸,应关闭阀门,打开门窗通风,故B选项错误。
C、酒精灯不慎打翻起火,迅速用湿抹布扑盖,隔绝氧气灭火,故C选项正确;
D、在森林大火蔓延路线前开辟一条“隔离带”,清除和隔离可燃物进行灭火,故D选项正确;
故选B。
9、C
【详解】
A、油锅着火,盖上锅盖可以隔绝氧气,达到灭火的目的,故选项正确;
B、将煤球制成蜂窝状增大了煤和空气的接触面积,有利于煤的充分燃烧,故选项正确;
C、滤纸片是可燃物,不燃烧是因为温度未达到滤纸片的着火点,故选项错误;
D、在火势蔓延的前方砍出隔离带目的是清除可燃物,防止火势蔓延,故选项正确。
故选C。
10、B
【详解】
A、干冰用于人工降雨是利用其升华吸热的特点,属于物理性质,故A错误;
B、天然气用作燃料利用其能和氧气发生反应的特性,属于化学性质,故B正确;
C、稀有气体制成电光源是利用其通电时可以发出不同颜色的光的特性,没有新物质产生,属于物理变化,故C错误;
D、石墨做电极利用其导电性,属于物理性质,故D错误;
故选B。
二、填空题
1、
(1)天然气
(2)CH4+2O2O2+2H2O
(3)CO2
【解析】
(1)
化石燃料包括煤、石油、天然气;
(2)
甲烷在点燃的条件下生成水和二氧化碳,化学方程式为:CH4+2O2O2+2H2O;
(3)
化学反应前后,原子种类和个数均不改变,反应前后钙原子守恒,反应前后硫原子守恒,反应前有2个碳原子,反应后1个X分子中含有1个碳原子,反应前有12个氧原子,反应后2个硫酸钙分子中含有8个氧原子,故1个X分子中含有2个氧原子,故X的化学式为CO2;
2、产物无污染等 撤离了可燃物
【详解】
氢气的热值高,且燃烧后的产物是水,不污染空气,故氢能是理想的能源;
“釜底抽薪”能起到灭火的根本原因是撤离了可燃物,没有了可燃物就无法燃烧。
3、
(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】
4、
(1) 无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶 可燃性 作燃料
(2)用湿抹布扑盖
【解析】
(1)
酒精是一种无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶,上述性质不需要通过化学变化就能表现出来,均属于物理性质;当点燃酒精灯时,酒精在灯芯上汽化后燃烧生成水和二氧化碳,说明酒精具有可燃性,需要通过化学反应才能表现出来,属于化学性质;酒精具有可燃性,所以可作燃料,故填:无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶;可燃性;作燃料;
(2)
实验中,不小心将酒精灯碰倒在桌上燃烧起来,合理简单的灭火措施是用湿抹布盖灭,隔绝空气和将可燃物的温度降到着火点以下,达到灭火的目的,故填:用湿抹布扑盖。
5、
(1) 不可再生 CH4+2O2CO2+2H2O
(2) 碳、氢 沸点
(3)二氧化硫等
(4)氢气2
【解析】
(1)
煤、石油、天然气是人类常用的化石燃料,它们都是不可再生能源,故填:不可再生;
甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳与水,故反应的化学方程式写为:CH4+2O2CO2+2H2O。
(2)
石油中的主要元素是碳、氢;利用石油中各成分的沸点不同,将石油加热炼制可以得到汽油、柴油等产品,故填:碳、氢;沸点。
(3)
煤中除含有碳、氢元素外,还含有少量的硫元素,燃烧后生成二氧化硫,溶于雨水会形成酸雨,故填:二氧化硫等。
(4)
氢气燃烧后只生成水,没有污染,且氢气的热值比化石燃料的热值高,所以未来最理想的清洁、高效燃料是氢气,故填:氢气。
三、计算题
1、解:设生成8.8g二氧化碳需要甲烷质量为x
答:该天然气水合物样品中甲烷的质量分数是10%。
【详解】
见答案。
2、 (1)2 6 1;(2)23 g二甲醚充分燃烧需要48 g氧气,生成44 g二氧化碳
【详解】
根据质量守恒定律知,(1)a=2;b=6;d=1。
(2)解:设23 g二甲醚充分燃烧需要x克氧气?生成y克二氧化碳.
CaHbOd(二甲醚)+3O22CO2+3H2O
46 96 88
23 x y
= ,x=48g. =,y=44.
答:23 g二甲醚充分燃烧需要48克氧气?生成44克二氧化碳。
点睛:本题主要考查质量守恒定律的应用和根据化学方程式进行计算。
3、(1)20 (2)6.125×105(3)酸雨会给人类生活和生态带来严重危窖(如酸雨腐蚀大理石雕像、金属建筑物、破坏森林、酸化土壤等);使用脱硫煤;开发新能源代替现有的化石燃料等。
【详解】
解:1000t原煤含硫:1000t×1%=10t
设10t硫可以产生二氧化硫x
S+O2 SO2
32 64
10t x
x=20t
设10t硫可生成硫酸y
2S+3O2+2H2O=2H2SO4
64 196
10t y
y=30.625t
设30.625t硫酸可产生0.005%的硫酸溶液Z
Z×0.005%=30.625t
Z= 612500t
根据以上数据可知,①酸雨会给人类生活和生态带来严重危害(如酸雨能腐蚀建筑物、毁坏树木、污染水体等);
②使用脱硫煤能防止酸雨的产生,开发新能源能防止环境污染等。
四、实验探究
1、丙 化学反应前后元素的种类不变 丁 检验C处发生了反应且生成了二氧化碳 有充足的氧气 因为一氧化碳有毒,所以要收集处理尾气
【详解】
猜想与假设:甲烷燃烧不能生成氨气,因为反应物中不含有氮元素,所以不可能生成含有氮元素的氨气,故答案为:丙;化学反应前后元素的种类不变;
实验探究:
(1)实验中观察到 A 中无水变蓝,说明甲烷燃烧生成了水; B 中澄清石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧生成了二氧化碳; D 中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,说明生成了一氧化碳。所以说明甲烷燃烧生成了一氧化碳、二氧化碳和水,丁同学的猜想成立, D 中澄清石灰水变浑浊作用是检验C处发生了反应且生成了二氧化碳;
(2)C中红色粉末变成黑色是三氧化二铁和一氧化碳高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
反思与交流:
(3)当氧气充足时,含碳元素的物质完全燃烧能生成二氧化碳,不能生成一氧化碳,因为一氧化碳有毒,所以要收集处理尾气,故在 D 装置后添加一大气球;
(4)甲烷与氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为:。
2、排水集气 除去收集到(或矿泉水瓶中)的气体中的CO2 b 收集的气体中本身含有水蒸气 在点燃的尖嘴管前加装一个干燥装置 Ⅱ Ⅳ
【详解】
收集气体:该操作是将矿泉水瓶中的水排出从而收集到气体。属于排水集气。
对气体猜想:(1)
(2)因为收集气体中可能含有二氧化碳,会影响产物的验证。氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,从而除去二氧化碳。所以步骤②的目的是除去收集到(或矿泉水瓶中)的气体中的CO2
。
注水时应控制滴加水的速度,从而使瓶中的气体平稳流出,所以选择b分液漏斗。分液漏斗可以通过活塞调节注水速度。
(2)因为收集气体中可能含有水蒸气,并且该气体经过氢氧化钠溶液也会带有水蒸气。所以杯壁有水雾出现不能证明收集到的气体中一定含有氢元素。故填:收集的气体中本身含有水蒸气。
可以使用浓硫酸、碱石灰等干燥剂将气体干燥后用于试验,所以可采用的措施是在点燃的尖嘴管前加装一个干燥装置。
(3)开始滴加澄清石灰水无现象,说明不含二氧化碳。杯壁无水雾出现,说明没有水生成。不可能含甲烷。点然后澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成。所以实验Ⅱ成立。
开始滴加澄清石灰水,变浑浊说明含有二氧化碳。杯壁有水雾出现,说明有水生成。一定含甲烷。点然后澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成。因甲烷燃烧生成二氧化碳和水,无法判断是否有一氧化碳。所以猜想Ⅳ成立。