（培优篇）2022-2023学年下学期初中化学鲁教版九年级化学11.1化学与能源开发同步分层作业（含解析）

（培优篇）2022-2023学年下学期
初中化学鲁教新版九年级同步分层作业
11.1化学与能源开发
一．选择题（共9小题）
1．2022北京冬奥会将秉持“科技冬奥”，使用多种“黑科技”。下列说法不正确的是（　　）
A．颁奖礼服：用石墨烯发热材料抵御严寒，石墨烯由碳原子构成
B．“飞扬”火炬：首次采用氢气做燃料生成水，实现零污染
C．“冰丝带”：利用二氧化碳跨临界直冷制冰，该过程是物理变化
D．火炬机器人：水下对接呈现的水火相融，说明燃烧可以不需要氧气
2．劳动课程要求学生承担家庭劳动。下列项目与所涉及的化学知识不相符的是（　　）
选项 项目 化学知识
A 用燃气灶炒菜 燃气燃烧放热
B 用干冰冷冻食品 干冰易升华且吸收大量热
C 用厨余垃圾自制花肥 物质发生缓慢氧化
D 利用活性炭自制净水器 活性炭具有催化作用
A．A B．B C．C D．D
3．下列变化中属于化学变化，且放出热量的是（　　）
A．碘蒸气凝华成碘固体 B．木柴燃烧
C．木炭还原氧化亚铁 D．铁水铸成铁锅
4．化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是（　　）
A．变化与守恒：依据化学方程式X+2O2═2CO2+2H2O，可推测X的化学式为C2H4O
B．模型与推理：化学反应会放出热量，则放出热量的反应一定是化学反应
C．宏观与微观：CO和CO2虽然元素组成相同，但二者性质不同，原因是分子构成不同
D．探究与创新：探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可
5．燃烧是人类获取能量的重要方法，下列有关说法合理的是（　　）
A．可燃物温度达到着火点就能燃烧
B．加油站内拨打电话可能引发燃烧或爆炸
C．室内起火应迅速打开所有门窗通风
D．天然气是一种清洁能源，也是一种可再生能源
6．燃料和能源与生活息息相关，下列说法错误的是（　　）
A．发现家中燃气泄漏时，应先关闭燃气阀门并开窗通风，千万不能打开油烟机排气
B．炒菜时油锅着火，立即盖上锅盖，使可燃物隔绝空气而灭火
C．石油是一种化石燃料，也是一种可再生能源
D．燃气灶火焰出现黄色燃烧不充分，可增大灶具进风口
7．燃料和能源与生活息息相关，下列说法正确的是（　　）
A．石油是一种清洁能源，也是一种可再生能源
B．炒菜时油锅着火，应立即用水浇灭
C．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可增大灶具进风口
D．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
8．下列有关资源、能源说法错误的是（　　）
A．空气是一种宝贵资源，其中含量最多的是N2
B．煤液化能够得到汽油、煤油、柴油等燃料
C．太阳能、风能、核能、氢能都属于新能源
D．石油经过化学变化得到石油气、汽油、柴油等燃料
9．一种利用太阳能分解水的原理如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．反应Ⅰ的化学方程式：I2+SO2+2H2O═2HI+H2SO4
B．理论上每生成2g H2，同时生成32g O2
C．反应Ⅲ中生成SO2和 O2的分子个数比为2：1
D．反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变
二．填空题（共4小题）
10．北京冬奥会，融入中国元素，彰显科技力量，向世界贡献中国方案。
（1）北京冬奥会火炬“飞扬”的接力将在冬季低温环境中进行，采用氢燃料，保证了火炬能在极寒天气中使用。氢气作燃料的优点是 　 　（写出一点）。
（2）颁奖礼仪服内胆添加了由碳原子直接构成的石墨烯发热材料。下列物质也是由原子直接构成的是　 　（填序号）。
A．氯化钠
B．金刚石
C．二氧化碳
D．铜
（3）“冰丝带”速滑馆采用了CO2直冷制冰技术，利用高压获得的液态CO2蒸发吸热，降低水温，快速制冰。固态二氧化碳叫做 　 　，能用作制冷剂的原因是 　 　。下列说法正确的是 　 　（填序号）。
A．加压后CO2分子体积变小
B．水变为冰后分子停止运动
C．蒸发后CO2分子间隔变大
（4）《千里江山图》为运动员服装设计提供灵感，其真迹颜料含有石绿。石绿【主要成分Cu2（OH）2CO3】受热分解生成三种氧化物（无化合价变化），反应的化学方程式为 　 　。
11．化学与社会进步息息相关。
（1）2022年6月5日，搭载着“神舟十四号”载人飞船的“长征2F”运载火箭发射成功。液氢、液氧是常用的火箭推进剂，电解水可获得氢气和氧气，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）。
（2）“神舟十四号”轨道舱太阳能光伏发电板的主要材料是硅。单质硅由石英固体（SiO2）和单质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 　 　。
（3）我国月球探测器“嫦娥五号”采回的月壤含CaAl2Si2O8，其中各种元素的质量比为 　 　。
（4）测体温用的额温枪内置的红外温度传感器所用材料含有钽酸锂（LiTaO3）。钽酸锂中锂元素（Li）的化合价为+1价，则钽元素（Ta）的化合价为 　 　价。在惰性气体氛围中制取钽的原理为：5Na+K2TaF7Ta+2KF+5R，则R的化学式为 　 　。
12．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，化石燃料包括煤、　 　和天然气。
（2）在煤燃烧时，把煤制成蜂窝状利用了 　 　原理使煤燃烧得更旺。
（3）氢气被认为是21世纪最具发展潜力的清洁能源，其原因是 　 　（写一条即可）。
（4）以下做法不利于实现“碳中和”的是 　 　（填字母）。
A.研究二氧化碳的捕集技术
B.电脑长时间待机
C.少开私家车，多乘公交出行
D.积极参与植树造林
13．能源和环境问题一直是人们关注的焦点，让山更绿、水更清、空气更清新是我们共同的追求。
（1）“低碳经济”、“低碳生活”需要我们在生产、生活中减少 　 　（填化学式）气体的总排放。
（2）目前，人类使用的主要化石燃料包括煤、　 　和天然气等。
（3）燃煤供暖时，煤炭燃烧前进行粉碎的目的是 　 　。燃煤排出的气体中常含有SO2等有害气体，可用氢氧化钠溶液吸收，将SO2转变为亚硫酸钠（Na2SO3），亚硫酸钠中硫元素的化合价为 　 　。
（4）随着科学技术的发展，氢气作为能源越来越受到人们的关注，其作为燃料的优点是 　 　。（写一点）
（培优篇）2022-2023学年下学期初中化学鲁教新版九年级同步分层作业11.1化学与能源开发
参考答案与试题解析
一．选择题（共9小题）
1．2022北京冬奥会将秉持“科技冬奥”，使用多种“黑科技”。下列说法不正确的是（　　）
A．颁奖礼服：用石墨烯发热材料抵御严寒，石墨烯由碳原子构成
B．“飞扬”火炬：首次采用氢气做燃料生成水，实现零污染
C．“冰丝带”：利用二氧化碳跨临界直冷制冰，该过程是物理变化
D．火炬机器人：水下对接呈现的水火相融，说明燃烧可以不需要氧气
【解答】解：A、石墨烯是碳元素组成的单质，由碳原子直接构成，故A正确；
B、氢气做燃料燃烧后只生成水，不产生有害气体与烟尘，能够实现零污染，故B正确；
C、利用二氧化碳跨临界直冷制冰，只是物质的状态发生了变化，没有生成新物质，属于物理变化，故C正确；
D、水下对接呈现的水火相融，是燃料与氧气在水下接触发生燃烧的现象，也需要氧气参加反应，故D错误。
故选：D。
2．劳动课程要求学生承担家庭劳动。下列项目与所涉及的化学知识不相符的是（　　）
选项 项目 化学知识
A 用燃气灶炒菜 燃气燃烧放热
B 用干冰冷冻食品 干冰易升华且吸收大量热
C 用厨余垃圾自制花肥 物质发生缓慢氧化
D 利用活性炭自制净水器 活性炭具有催化作用
A．A B．B C．C D．D
【解答】解：A、燃气燃烧放热，因此用燃气灶炒菜，故A说法正确；
B、干冰易升华且吸收大量热，从而用于冷冻食品，故B说法正确；
C、用厨余垃圾自制花肥的过程中，物质发生了缓慢氧化，故C说法正确；
D、活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，因此往自制净水器内放入活性炭可用于净化水，故D说法错误。
故选：D。
3．下列变化中属于化学变化，且放出热量的是（　　）
A．碘蒸气凝华成碘固体 B．木柴燃烧
C．木炭还原氧化亚铁 D．铁水铸成铁锅
【解答】解：A、固体碘受热后变成紫红色碘蒸气的过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，故错误。
B、木柴燃烧生成二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，并且放出热量，故正确。
C、木炭还原氧化亚铁生成铁和二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，反应属于吸热反应，故错误。
D、铁水铸成铁锅的过程中只是状态和形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，故错误。
故选：B。
4．化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是（　　）
A．变化与守恒：依据化学方程式X+2O2═2CO2+2H2O，可推测X的化学式为C2H4O
B．模型与推理：化学反应会放出热量，则放出热量的反应一定是化学反应
C．宏观与微观：CO和CO2虽然元素组成相同，但二者性质不同，原因是分子构成不同
D．探究与创新：探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可
【解答】解：A.由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类与数目不变。反应前有：4个氧原子；反应后有：2个碳原子、4个氢原子和6个氧原子，所以X的化学式为C2H4O2，选项说法错误；
B.有些化学反应会放出热量，但是放出热量的反应不一定是化学反应，如灯泡通电后也会放热，但该变化属于物理变化，选项说法错误；
C.同种分子，化学性质相同。CO和CO2虽然元素组成相同，但二者性质不同，原因是分子构成不同，选项说法正确；
D.探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率以及其质量和化学性质是否发生改变，选项说法错误。
故选：C。
5．燃烧是人类获取能量的重要方法，下列有关说法合理的是（　　）
A．可燃物温度达到着火点就能燃烧
B．加油站内拨打电话可能引发燃烧或爆炸
C．室内起火应迅速打开所有门窗通风
D．天然气是一种清洁能源，也是一种可再生能源
【解答】解：A、燃烧的三个条件同时具备时，燃烧才能发生，所以只有可燃物温度达到着火点不能燃烧，故A错误；
B、加油站内拨打电话产生电火花，可能引发汽油蒸汽燃烧，发生爆炸，故B正确；
C、室内起火不能打开所有门窗通风，因为打开门窗后，大量空气进入室内，会使火势更旺，故C错误；
D、天然气是一种清洁能源，不可能在短时间内形成，属于不可再生能源，故D错误。
故选：B。
6．燃料和能源与生活息息相关，下列说法错误的是（　　）
A．发现家中燃气泄漏时，应先关闭燃气阀门并开窗通风，千万不能打开油烟机排气
B．炒菜时油锅着火，立即盖上锅盖，使可燃物隔绝空气而灭火
C．石油是一种化石燃料，也是一种可再生能源
D．燃气灶火焰出现黄色燃烧不充分，可增大灶具进风口
【解答】解：A、燃气与空气混合遇明火、静电、电火花或加热易爆炸，立即打开排风扇电源开关会产生电火花，可能会发生爆炸，故A正确；
B、炒菜时油锅着火，立即盖上锅盖，使可燃物隔绝空气而灭火，故B正确；
C、石油是一种化石燃料，是一种不可再生能源，故C错误；
D、燃气灶火焰出现黄色，说明燃烧不充分，可增大灶具进风口，故D正确。
故选：C。
7．燃料和能源与生活息息相关，下列说法正确的是（　　）
A．石油是一种清洁能源，也是一种可再生能源
B．炒菜时油锅着火，应立即用水浇灭
C．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可增大灶具进风口
D．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
【解答】解：A、石油是不可再生资源，错误；
B、炒菜时油锅着火不能用水浇灭，错误；
C、燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，说明燃烧不充分，可增大灶具进风口，增加氧气的量，正确；
D、“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的温度，而不是着火点，错误；
故选：C。
8．下列有关资源、能源说法错误的是（　　）
A．空气是一种宝贵资源，其中含量最多的是N2
B．煤液化能够得到汽油、煤油、柴油等燃料
C．太阳能、风能、核能、氢能都属于新能源
D．石油经过化学变化得到石油气、汽油、柴油等燃料
【解答】解：A、空气是人类和动植物生存所必须的，是一种宝贵的自然资源，其中含量最多的是N2，占78%，故选项说法正确。
B、煤液化能够得到汽油、煤油、柴油等燃料，故选项说法正确。
C、太阳能、风能、核能、氢能都属于人类正在开发利用的新能源，故选项说法正确。
D、石油经加热炼制，利用其沸点的不同，可得到汽油、煤油、柴油等不同产品，不是经过化学变化，故选项说法错误。
故选：D。
9．一种利用太阳能分解水的原理如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．反应Ⅰ的化学方程式：I2+SO2+2H2O═2HI+H2SO4
B．理论上每生成2g H2，同时生成32g O2
C．反应Ⅲ中生成SO2和 O2的分子个数比为2：1
D．反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变
【解答】解：A、由反应可得，反应Ⅰ是碘、水、二氧化硫反应生成碘化氢和硫酸，化学方程式为I2+SO2+2H2O═2HI+H2SO4，正确；
B、水中氢元素和氧元素的质量比为（1×2）：16＝1：8，根据化学反应前后元素质量不变，可得每生成2g氢气，同时生成16g氧气，错误；
C、反应Ⅲ是硫酸在太阳能的作用下生成二氧化硫、水和氧气，化学方程式为2H2SO42SO2+2H2O+O2↑，由化学方程式可得生成SO2和 O2的分子个数比为2：1，正确；
D、根据化学方程式可得，反应Ⅰ中硫元素和碘元素的化合价改变，反应Ⅱ中氢元素和碘元素化合价改变，反应Ⅲ中硫元素和氧元素化合价改变，即反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变，正确；
故选：B。
二．填空题（共4小题）
10．北京冬奥会，融入中国元素，彰显科技力量，向世界贡献中国方案。
（1）北京冬奥会火炬“飞扬”的接力将在冬季低温环境中进行，采用氢燃料，保证了火炬能在极寒天气中使用。氢气作燃料的优点是 　无污染　（写出一点）。
（2）颁奖礼仪服内胆添加了由碳原子直接构成的石墨烯发热材料。下列物质也是由原子直接构成的是　BD　（填序号）。
A．氯化钠
B．金刚石
C．二氧化碳
D．铜
（3）“冰丝带”速滑馆采用了CO2直冷制冰技术，利用高压获得的液态CO2蒸发吸热，降低水温，快速制冰。固态二氧化碳叫做 　干冰　，能用作制冷剂的原因是 　干冰升华时吸收大量的热　。下列说法正确的是 　C　（填序号）。
A．加压后CO2分子体积变小
B．水变为冰后分子停止运动
C．蒸发后CO2分子间隔变大
（4）《千里江山图》为运动员服装设计提供灵感，其真迹颜料含有石绿。石绿【主要成分Cu2（OH）2CO3】受热分解生成三种氧化物（无化合价变化），反应的化学方程式为 　Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑　。
【解答】解：（1）氢气热值大，作燃料在空气中与氧气在点燃条件下反应只生成水，不污染空气。所以氢气作燃料的优点有热值大，无污染等；
（2）A、氯化钠由钠离子和氯离子构成。
B、金刚石由碳原子构成。
C、二氧化碳由二氧化碳分子构成。
D、铜由铜原子构成。
故选：BD；
（3）固态二氧化碳叫做“干冰”，干冰升华吸收大量的热，能用作制冷剂；
A、加压后CO2分子间隔变小。A错。
B、水变为冰后分子运动变慢。B错。
C、蒸发后CO2分子间隔变大。C正确。
故选：C；
（4）根据质量守恒定律可知，石绿【主要成分Cu2（OH）2CO3】受热分解生成三种氧化物（无化合价变化），则三种氧化物是氧化铜、水和二氧化碳，化学方程式为：Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑。
故答案为：（1）无污染；
（2）BD；
（3）干冰；干冰升华时吸收大量的热；C；
（4）Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑。
11．化学与社会进步息息相关。
（1）2022年6月5日，搭载着“神舟十四号”载人飞船的“长征2F”运载火箭发射成功。液氢、液氧是常用的火箭推进剂，电解水可获得氢气和氧气，氢气在与直流电源 　负　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 　储存困难、成本高　（答一条即可）。
（2）“神舟十四号”轨道舱太阳能光伏发电板的主要材料是硅。单质硅由石英固体（SiO2）和单质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 　SiO2+2CSi+2CO↑　。
（3）我国月球探测器“嫦娥五号”采回的月壤含CaAl2Si2O8，其中各种元素的质量比为 　Ca：Al：Si：O＝20：27：28：64　。
（4）测体温用的额温枪内置的红外温度传感器所用材料含有钽酸锂（LiTaO3）。钽酸锂中锂元素（Li）的化合价为+1价，则钽元素（Ta）的化合价为 　+5　价。在惰性气体氛围中制取钽的原理为：5Na+K2TaF7Ta+2KF+5R，则R的化学式为 　NaF　。
【解答】解：（1）水在通电的条件下生成氢气和氧气，正氧负氢，氢气在与直流电源负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：储存困难、成本高；
（2）二氧化硅和碳在高温的条件下生成硅和一氧化碳，化学方程式是：SiO2+2CSi+2CO↑；
（3）我国月球探测器“嫦娥五号”采回的月壤含CaAl2Si2O8，其中钙、铝、硅、氧元素的质量比为40：54：56：128＝20：27：28：64；
（4）钽酸锂中锂元素（Li）的化合价为+1价，氧元素的化合价为﹣2价，所以钽元素（Ta）的化合价为+5价；在惰性气体氛围中制取钽的原理为：5Na+K2TaF7Ta+2KF+5R，反应物中有5个钠原子、2个钾原子、1个钽原子、7个氟原子，生成物中有1个钽原子、2个钾原子、2个氟原子，所以R的化学式为NaF。
故答案为：（1）负；储存困难、成本高；
（2）SiO2+2CSi+2CO↑；
（3）Ca：Al：Si：O＝20：27：28：64；
（4）+5；NaF。
12．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，化石燃料包括煤、　石油　和天然气。
（2）在煤燃烧时，把煤制成蜂窝状利用了 　增大煤与氧气的接触面积　原理使煤燃烧得更旺。
（3）氢气被认为是21世纪最具发展潜力的清洁能源，其原因是 　燃烧产物是水，无污染（合理即可）　（写一条即可）。
（4）以下做法不利于实现“碳中和”的是 　B　（填字母）。
A.研究二氧化碳的捕集技术
B.电脑长时间待机
C.少开私家车，多乘公交出行
D.积极参与植树造林
【解答】解：（1）化石燃料包括煤、石油和天然气；
（2）把煤制成蜂窝状则是煤与空气有足够多的接触面积从而是其更充分的燃烧；
（3）氢气和氧气点燃生成水，水无污染；
（4）A、研究二氧化碳的捕集技术，减少二氧化碳的排放，故正确；
B、电脑长时间待机，浪费电能，故错误；
C、少开私家车，多乘公交出行，减少化石燃料的使用，故正确；
D、积极参与植树造林，有利于空气的净化，故正确。
故选：B。
故答案为：（1）石油；
（2）增大煤与氧气的接触面积；
（3）燃烧产物是水，无污染（合理即可）；
（4）B。
13．能源和环境问题一直是人们关注的焦点，让山更绿、水更清、空气更清新是我们共同的追求。
（1）“低碳经济”、“低碳生活”需要我们在生产、生活中减少 　CO2　（填化学式）气体的总排放。
（2）目前，人类使用的主要化石燃料包括煤、　石油　和天然气等。
（3）燃煤供暖时，煤炭燃烧前进行粉碎的目的是 　增大与氧气的接触面积，使其充分燃烧　。燃煤排出的气体中常含有SO2等有害气体，可用氢氧化钠溶液吸收，将SO2转变为亚硫酸钠（Na2SO3），亚硫酸钠中硫元素的化合价为 　+4　。
（4）随着科学技术的发展，氢气作为能源越来越受到人们的关注，其作为燃料的优点是 　燃烧产物是水，无污染或燃烧热值高等合理即可　。（写一点）
【解答】解：（1）“低碳经济”、“低碳生活”需要我们在生产、生活中减少CO2气体的总排放；
（2）目前，人类使用的主要化石燃料包括煤、石油和天然气等；
（3）燃煤供暖时，煤炭燃烧前进行粉碎的目的是：增大与氧气的接触面积，使其充分燃烧；将SO2转变为亚硫酸钠（Na2SO3），在亚硫酸钠中，钠元素显+1价，氧元素显﹣2价，所以硫元素的化合价为+4；
（4）随着科学技术的发展，氢气作为能源越来越受到人们的关注，作为燃料的优点是：燃烧产物是水，无污染或燃烧热值高等合理即可。
故答案为：（1）CO2；
（2）石油；
（3）增大与氧气的接触面积，使其充分燃烧；+4；
（4）燃烧产物是水，无污染或燃烧热值高等合理即可