第七单元 燃料及其利用
可能用到的相对原子质量: O-16 S-32 Ca-40
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.古语道“人要实,火要虚”,其中“火要虚”的意思是说:燃烧木柴时,通常要架空些,才能燃烧得更旺。“火要虚”的实质是( )
A.散热的速度加快 B.增大木柴与空气的接触面积
C.木柴的着火点降低 D.提高空气中氧气的含量
2.下列图标中,与燃烧和爆炸无关的是( )
A. B. C. D.
3.下列措施中,不利于燃料充分燃烧的是( )
A.为节省燃料,炉子的进风口要尽量调大
B.在足够通风条件下,火力发电厂用的煤要尽量粉碎成粉末
C.篝火晚会上的木柴必须架空
D.要用大块的煤烧锅炉
4.化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化。下列反应发生时吸收热量的是( )
A.
B.
C.
D.
5.分别点燃相同两根火柴,将其中一根火柴头竖直向上,另一根火柴头倾斜向下,如图所示。小明发现第一根火柴不能持续燃烧,第二根火柴更容易持续燃烧。该实验现象说明,物质燃烧必须具备的条件是( )
A.物质具有可燃性
B.可燃物与充足氧气接触
C.可燃物的温度达到其自身的着火点
D.可燃物要倾斜放置
6.将酒精灯的灯芯拨得松散一些,可使燃烧更旺的原因是( )
A.减少酒精的挥发
B.降低可燃物的着火点
C.增加空气中氧气含量
D.增大可燃物与空气的接触面积
7.下列成语用化学知识解释不正确的是( )
A.“釜底抽薪”——清除可燃物,达到灭火目的
B.“火上浇油”——增加可燃物,使燃烧更剧烈
C.“钻木取火”——摩擦生热,使温度达到可燃物的着火点
D.“杯水车薪”——用水使少量可燃物隔绝氧气,达到灭火目的
8. “化学链燃烧”是燃料不直接与空气接触的燃烧,是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料在较低温度下燃烧的过程。该过程具有无火焰、低污染、高效率等特点。氧化镍(NiO)作载氧体的“化学链燃烧”过程如图。与直接燃烧甲烷相比,对该技术的评价错误的是( )
A.反应更充分、能源利用率高 B.较安全,减少爆炸风险
C.消耗等质量甲烷,参加反应的氧气较少 D.有利于分离和回收较纯净的二氧化碳
9.在探究“物质燃烧条件”的实验中,观察到实验现象如图所示。下列判断不正确的是( )
A.①③说明物质燃烧需要氧气 B.①说明白磷的着火点不高于70℃
C.①②说明两种可燃物的着火点不同 D.烧杯中的热水只起提高温度的作用
10.认识燃烧原理可以利用和控制燃烧。下列说法正确的是( )
A.只要达到可燃物燃烧所需的最低温度,可燃物就能燃烧
B.水能灭火,主要是因为水蒸发吸热,降低了可燃物的着火点
C.室内起火,应该迅速打开所有门窗通风
D.工厂锅炉用煤加工成粉末状,可使煤燃烧更充分
11.下列关于燃烧现象的解释或分析正确的是( )
A.图a中将煤球变成蜂窝煤后再燃烧,其目的是延长煤燃烧的时间
B.图b中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
C.图c中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝圈阻碍空气的流动
D.由图d中的现象可知,金属镁燃烧引起的火灾不能用二氧化碳灭火
12.如图为粉尘爆炸的实验装置。用打气筒向容器内打气吹散面粉,瞬间发生爆炸,软橡胶片被冲飞,蜡烛熄灭。下列有关说法不正确的是( )
A.蜡烛熄灭的原因是氧气不足
B.这个实验告诉大家面粉加工厂要严禁烟火
C.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
D.吹散面粉的目的是增大面粉和氧气的接触面积
13.1815年,英国化学家戴维发明了煤矿安全灯——戴维灯(如图):采用一种网眼很小的金属网罩住煤油火焰,火焰仅在网中燃烧而不引燃矿坑内的瓦斯(主要成分是甲烷)。下列分析正确的是( )
A.金属网罩可降低甲烷的着火点
B.灯内煤油燃烧耗尽氧气,则甲烷无法燃烧
C.金属网吸收热量,使温度低于甲烷的着火点
D.戴维灯的使用可极大缩小甲烷的爆炸极限
14.如图所示,科学家提出一种最经济、最理想的获得氢能源的循环体系,下列说法不正确的是( )。
A.氢气作燃料的优点是燃烧热值高,产物无污染
B.在此循环中发生了反应:
C.燃料电池可以将化学能转化为电能
D.光照条件下分解水,亟待解决的问题是寻找合适的催化剂
15.危险化学品泄漏或爆炸事件常给我们敲响安全警钟,操作不当就会存在安全隐患。 下列做法不正确的是( )
A.点燃氢气,提前验纯 B.燃气泄漏,点火检查
C.矿井作业,注意通风 D.油库重地,严禁烟火
二、非选择题(55分)。
16.(5分)请根据所学知识及题给信息,回答下列问题:
(1)图1中火柴头先燃烧,原因是火柴头着火点较火柴梗_______(填“低”或“高”)。
(2)分别点燃两根火柴,将一根火柴头竖直向上,另一根火柴头斜向下(如图2所示),火柴在火柴头斜向下的情况下更容易持续燃烧,原因是_______。
(3)由图3可知,金属镁引起的火灾______(填“能”或“不能”)用灭火。
(4)用大烧杯罩住图4所示高低两支点燃的蜡烛,最后_____(填“高”或“低”)的蜡烛先熄灭,根据该原理,如果你在火灾现场,你会采取的逃生措施是___________。
17.(6分)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料。
(1)在化石燃料中,______是比较清洁的燃料,使用________煤能减少污染物二氧化硫的排放。
(2)利用石油中各成分的_____不同,可分馏出不同产品,其中可作为汽车燃料的是____。
(3)汽油中可以添加乙醇(俗称酒精),既可以节约石油资源,还更环保。其中乙醇燃烧的化学方程式为________。
18.(9分)课堂上,老师将用水润湿的棉布手帕在体积分数为75%的医用酒精中浸泡后点燃,酒精燃烧但是手帕安然无恙(如图1)。针对本实验,学生开展了以下探究活动。
【查阅资料】滤纸的着火点约为130℃。
【进行实验】
实验一取不同质量的酒精与水混合:
实验编号 无水酒精 质量/g 水质量/g 酒精溶液中酒 精的质量分数/%
① 8 5 61.5
② 8 10 44.4
③ 8 15 34.8
④ 8 20 28.6
⑤ 8 30 21.1
实验二取滤纸,分别浸泡在实验一所得溶液中,用图2所示装置测定酒精燃烧时滤纸的温度,得数据绘制成图3所示的曲线。
【实验记录】
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
现象 酒精和滤 纸都燃烧 酒精燃烧 酒精燃烧 酒精燃烧 酒精不燃烧
【解释与结论】
(1)实验一的目的是____________。
(2)实验①在接近20s时温度突然上升的主要原因是__________。
(3)实验③在___________s时酒精燃尽,火焰熄灭。
(4)用滤纸做“烧不坏的手帕”实验,所用酒精溶液中酒精的质量分数范围大致是_____________。
【反思与评价】
(5)图3中实验⑤的曲线与其他4个实验的曲线比较后,你对物质燃烧条件的新认识是________。
19.(18分)某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物进行了探究。
【提出问题】甲烷燃烧的产物是什么?
【查阅资料】含有碳元素的物质完全燃烧会生成,不完全燃烧会生成;白色无水粉末遇水会变为蓝色。
【提出猜想】甲烷燃烧的产物是①、;②、;③、、
【设计实验】为了验证猜想,兴趣小组的同学将甲烷在一定量纯净的氧气中的燃烧产物通入下列装置中。
(1)B装置的作用是__________,A、B两个装置不能颠倒,理由是______。
(2)实验中观察到A中无水变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色固体变红色,证明猜想__________成立。写出C、D两处发生反应的化学方程式_______、________。
(3)实验中用纯净而不用空气的原因是____________,装置尾部大气球的作用是___。
【反思与交流】
(1)若去掉D装置,也会得到同样的结论,因为_______。
(2)由以上实验探究可知,燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间中的原因是_______。
20.(7分)在煤中加入适量的生石灰制成供居民采暖用的“环保煤”,以减少二氧化硫的排放,减弱二氧化硫对空气的污染。“环保煤”燃烧时生石灰吸收二氧化硫的化学方程式为:。请回答下列问题:
(1)的值分别是______;
(2)若煤厂一次共加入含氧化钙80%的生石灰70吨,则理论上最多可吸收二氧化硫多少吨?
答案以及解析
1.答案:B
解析:可燃物架空一些,可增大可燃物与空气的接触面积,使燃烧更旺;架空木柴不能改变可燃物的着火点等物质的固有属性及空气中氧气的含量。故选B。
2.答案:B
解析: A图中所示标志是当心爆炸的标志,与燃烧和爆炸有关。B图中所示标志是塑料制品回收标志,与燃烧和爆炸无关。C图中所示标志是禁止吸烟标志,与燃烧和爆炸有关。D图中所示标志是当心火灾标志,与燃烧和爆炸有关。故选B。
3.答案:D
解析:
4.答案:D
解析:化学反应过程中常伴随能量的变化,有些化学反应放热,有些化学反应吸热。燃烧反应放热;金属与酸的反应也放热;氧化钙与水反应放出大量的热;碳与二氧化碳反应,需要持续高温,反应才能进行,反应过程中吸热。
5.答案:C
解析:火柴头竖直向上时,火柴梗的温度上升的慢,不容易达到着火点,因此不容易持续燃烧;火柴头斜向下时,火焰不断加热火柴梗,容易达到火柴梗的着火点而继续燃烧,因此该现象说明燃烧的条件是可燃物温度达到着火点;
故选:C。
6.答案:D
7.答案:D
解析:釜底抽薪,隔离或清除可燃物,能起到灭火的作用;火上浇油,增加了可燃物;钻木取火,摩擦生热,使可燃物的温度达到着火点而燃烧;水灭火的原理是可以降低温度至可燃物的着火点以下,杯水车薪,是说少量的水不足以让很多可燃物燃烧产生的火熄灭。故选D。
8.答案:C
解析:根据题给信息可知,以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料燃烧,可以使反应更充分、能源利用率高,A说法正确;燃料不直接与空气接触,可以减少爆炸的危险,较为安全,B说法正确;消耗等质量甲烷,参加反应氧气的质量不会改变,C说法错误;该技术有利于分离和回收较纯净的二氧化碳,D说法正确。
9.答案:D
解析:A、燃烧的条件是可燃物、温度达到该物质的着火点、与氧气接触;①中白磷符合燃烧的条件,③中白磷没有燃烧原因是在水下没有氧气,所以说明燃烧需要氧气,故A正确;B、由热水的温度为70℃,①中白磷燃烧说明白磷已经达到了着火点,所以白磷的着火点不高于70℃,故B正确;C、①和②都属于可燃物,都与氧气接触,而①能燃烧说明①达到了着火点,②不能燃烧说明没有达到着火点,故C正确;D、烧杯中的热水有两个作用:一是提供可燃物燃烧的温度,二是隔绝氧气,故D错误。故选D。
10.答案:D
解析:可燃物燃烧的条件是与氧气接触、温度达到着火点,A错;用水灭火,利用了水蒸发吸热,将温度降到可燃物的着火点以下,而不是降低可燃物的着火点,B错;室内起火时,不能立即打开门窗,否则空气流通,使氧气更充足,火势更旺,不利于灭火,C错;将煤块粉碎后燃烧可加大煤与空气的接触面积,使其燃烧更充分,D正确。
11.答案:D
解析:煤球变成蜂窝煤再燃烧,其目的是增大与氧气的接触面积,A错误。火柴头斜向下时,能充分利用燃烧放出的热量,使火柴梗温度易达到着火点,而不是降低了火柴梗的着火点,B错误。蜡烛是可燃物,与氧气充分接触,图c中蜡烛熄灭的原因是金属是热的良导体,把产生的热量迅速向四周传导,使温度降低到了蜡烛的着火点以下,C错误。点燃的镁条能在二氧化碳中燃烧,因此,由金属镁引起的火灾不能用二氧化碳灭火,D正确。
12.答案:C
解析:蜡烛熄灭是因为面粉爆炸消耗,蜡烛燃烧所需的不足;该实验告诉大家面粉加工厂要严禁烟火;人类利用的能量不一定是通过化学反应获得的,如风能、太阳能等;吹散面粉的目的是增大面粉和氧气的接触面积,促进反应的进行。故选C。
13.答案:C
解析:物质的着火点是物质的固有属性,一般不会升高或降低,故A错误;灯内煤油燃烧不会耗尽氧气,故B错误;金属具有良好的导热性,吸收热量,使周围温度低于甲烷的着火点,故C正确;甲烷的爆炸极限不会因戴维灯的使用而改变,故D错误。
14.答案:B
解析:B.氢气作燃料的优点是燃烧热值高,产物只有水,无污染,故A正确;该循环体系中水生成氢气和氧气的过程中反应条件为催化剂和光照,不是通电分解,故B错误;化学电池是将化学能转化成电能的装置,故C正确;现在氢能源作为人类理想中的能源大量使用还需解决合适的光照条件下分解水的催化剂、运输和储存问题,故D正确。
15.答案:B
解析:
选项 正误 分析
A √ 可燃性气体在空气中的含量达到爆炸极限时,遇到明火会发生爆炸,所以可燃性气体在点燃之前都要检查纯度
B × 燃气泄漏,遇到明火会发生爆炸,所以不能点火检查,应关闭阀门,开窗通风
C √ 矿井中含有瓦斯气体,且含有粉尘和有害气体,需要及时通风,以保障工作人员拥有良好的呼吸环境
D √ 油库重地的空气中含有大量的可燃性气体,遇到烟火易发生爆炸,所以要严禁烟火
16.答案:(1)低
(2)当火柴头斜向下时,燃烧产生的热量能使火柴梗更容易达到其着火点,所以更容易持续燃烧
(3)不能
(4)高;用湿毛巾捂住口鼻,匍匐前进(合理即可)
解析:(1)题图1中火柴头先燃烧,原因是火柴头着火点比火柴梗低。
(2)火柴头斜向下时,燃烧产生的热量能给火柴梗预热,容易达到其着火点,所以更容易持续燃烧。
(3)由题图3可知,镁能在二氧化碳中燃烧,因此金属镁引起的火灾不能用灭火。
(4)用大烧杯罩住题图4所示高低两支点燃的蜡烛,高处的氧气浓度先降低,故高的蜡烛先熄灭,根据该原理,如果你在火灾现场,应采取用湿毛巾捂住口鼻,匍匐前进的逃生措施。
17.答案:(1)天然气;脱硫
(2)沸点;汽油、柴油
(3)
18.答案:(1)配制不同质量分数的酒精溶液
(2)温度达到滤纸的着火点后滤纸开始燃烧
(3)13(或其他答案,13~15均可)
(4)61.5%
(5)燃烧需要一定浓度的可燃物
解析:(1)实验一中,选用无水酒精的质量相同,水的质量不同,该实验的目的是配制不同质量分数的酒精溶液。
(2)开始时酒精燃烧,产生的热量将水全部蒸发完后,不能再通过水的蒸发降低温度,达到滤纸着火点,滤纸开始燃烧,温度进一步提高。
(3)当温度下降说明燃烧停止,不再放出热量,所以从图3中曲线③出现温度下降的点即可判断酒精燃烧完毕,可以看出在过了12s之后,温度出现最高点,然后开始下降,而在16s时温度明显下降,所以可以选择13~15填入。
(4)在实验②③④中燃烧浸过酒精的滤纸时,滤纸不燃烧,而在实验①中酒精溶液中酒精的质量分数过高,滤纸被引燃,在实验⑤中酒精溶液中酒精的质量分数过低,水过多,酒精不燃烧,所以可将①和⑤中酒精溶液中酒精的质量分数作为极限值,即。
(5)在酒精溶液中酒精的质量分数过低时,酒精不发生燃烧,说明酒精浓度达到一定值后才可以燃烧。
19.答案:【设计实验】(1)验证生成物中的;石灰水中含有水,若颠倒不能证明水来自燃烧产物还是石灰水
(2)③;;
(3)空气中的二氧化碳和水会对燃烧产物的检验产生干扰;收集尾气,避免污染空气
【反思与交流】(1)只要看到A处无水硫酸铜变蓝色,B处澄清石灰水变浑浊,C处黑色的氧化铜变红色,就能证明甲烷燃烧的产物中含有、、
(2)避免不完全燃烧产生有毒的一氧化碳造成危险(合理即可)
解析:【设计实验】(1)实验探究甲烷燃烧产物时,结合实验装置分析,B装置中澄清石灰水用以检验生成物中的,A装置用以检验生成物中的水,若A、B颠倒,澄清石灰水中的水可能进入A中与无水硫酸铜接触,不能验证产物中水的存在。(2)实验中观察到A中无水变蓝,说明有水产生,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色固体变红色,说明有二氧化碳和一氧化碳生成,一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。(3)实验中用纯净氧气与甲烷反应而不用空气,是因为空气中含有水和二氧化碳,影响对产物的检验。实验产生的尾气中含有,会对空气造成污染,因此装置尾部大气球的作用是收集尾气,避免对空气造成污染。【反思与交流】(1)只要看到A处无水硫酸铜变蓝色,B处澄清石灰水变浑浊,C处黑色的氧化铜变红色,就能证明甲烷燃烧的产物中含有、、,因此去掉D装置也会得到同样的结论。(2)燃气热水器中的燃气不完全燃烧产生有毒的一氧化碳,泄漏可能引起火灾等事故,所以必须安装在浴室外的非密闭空间。
20.答案:(1)2、2
(2)解:设理论上可吸收二氧化硫的最大质量为。
答:理论上最多可吸收二氧化硫64吨。
解析:(1)依据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、个数不变,可得出、。
(2)氧化钙的质量为,利用化学方程式可计算出最多可吸收二氧化硫的质量。
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