第七单元 课题2 燃料的合理利用与开发 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·河南周口·九年级统考期末)选择燃料需考虑产物对环境的影响。下列燃料的利用符合“低碳”理念的是
A.煤 B.石油 C.天然气 D.氢气
2.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)2022年6月22日,我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭,成功发射“天星一号”试验卫星。火箭发动机使用的液体推进剂为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮,发射时发生如下反应:。下列有关说法不正确的是
A.X为CO2 B.燃烧过程并不一定需要氧气
C.该反应产物不会污染环境 D.偏二甲肼中碳的质量分数为30%
3.(2022秋·河南焦作·九年级统考期末)化石燃料是不可再生的能源,下列不属于化石燃料的是
A.煤 B.石油 C.氢气 D.天然气
4.(2022秋·河南郑州·九年级校考期末)推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是
A.离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子
B.氧化物都是由两种元素组成的纯净物,所以由两种元素组成的纯净物一定是氧化物
C.化学变化伴随有能量变化,所以有能量变化的一定是化学变化
D.化合物含有不同种元素,所以由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
5.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)以下人类的生活、生产活动中,其主要原理涉及化学变化的是
A.工业制取氧气 B.活性炭吸附色素 C.煤的干馏 D.石油分馏
6.(2022秋·河南周口·九年级统考期末)下列有关物质鉴别或提纯的方法正确的是
选项 实验目的 方法
A 除去氮气中的氧气 通过红热的碳层
B 鉴别氢气和甲烷 点燃,在火焰上方罩一个干冷烧杯
C 鉴别软水和硬水 加肥皂水,振荡
D 除去二氧化碳中的一氧化碳 点燃
A.A B.B C.C D.D
7.(2022秋·河南许昌·九年级期末)下列变化中,前者属于物理变化,后者属于化学变化的是
A.铁水铸成锅 石油的蒸馏 B.木柴燃烧 铁生锈
C.汽油挥发 煤的干馏 D.爆炸 瓷碗破碎
8.(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)下列说法错误的是
A.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰
B.用碳素墨水书写档案,是利用碳的化学性质在常温下稳定
C.煤的综合利用发生了化学变化
D.由同种元素组成的物质一定是单质
9.(2022秋·河南平顶山·九年级统考期末)下列叙述正确的是
A.化学反应伴随着能量变化
B.凡是含氧元素的物质都是氧化物
C.过滤可以去除水中的泥沙和色素
D.蜡烛燃烧后质量减小,说明质量守恒定律不是普遍规律
10.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)有三瓶无色无味的气体X、Y、Z它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种,分别点燃三种气体,用干燥的冷烧杯罩在火焰上方,只有X和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现,燃烧后分别向烧杯中注入少量澄清的石灰水,振荡,只有Y和Z的烧杯内石灰水变浑浊。则X、Y、Z分别是
A.H2 CO CH4 B.CH4 CO H2
C.CO CH4 H2 D.CO H2O CH4
二、填空题
11.(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)生活中处处有化学,请回答:
(1)冰箱中放入活性炭除异味,利用了活性炭的 性。
(2)燃料若不充分燃烧会造成资源浪费,为了使燃料充分燃烧,应做的措施是: (写一条即可)。
(3)甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
12.(2022秋·河南焦作·九年级统考期末)目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,化石燃料属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。分别取1kg天然气和煤充分燃烧,产生的CO2和SO2气体的质量如图所示,CO2和SO2中会导致酸雨的是 ,图中更清洁的燃料是 。
13.(2022秋·河南新乡·九年级统考期末)习近平总书记在党的二十大报告中指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。
(1)下图为2017年~2035年世界一次能源消费结构预测。
①依据图中信息可知,化石能源比重由85.2%下降至 。化石燃料中天然气的比重略有增加,天然气的主要成分是 。
②2017年-2035年世界一次能源消费结构中,增幅最大的是风能、 、地热能、潮汐能等其他可再生能源。
(2)燃料的充分燃烧对于节约能源、减少污染非常重要。汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸,使汽油充分燃烧。这是通过 的方法使汽油充分燃烧。
(3)使用膜分离法把从空气中分离出来,该过程中发生了 (填“物理变化”或“化学变化”);在高温、高压、催化剂条件下,二氧化碳和氨气合成尿素同时生成水,这是固定和利用二氧化碳的成功范例,写出该反应的化学方程式 。
(4)下列不属于新能源开发和利用的是______。
A.火力发电 B.风力发电
C.氢燃料客车 D.太阳能热水器
14.(2022秋·河南许昌·九年级期末)请写出下列反应的化学方程式:
(1)二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液由紫色变为红色: 。
(2)居民生活用天然气做燃料: 。
15.(2022秋·河南周口·九年级统考期末)硬水中含较多的Ca2+、Mg2+,常用 区分硬水和软水,天然气的主要成分是 ,Cl2常作自来水消毒剂,其实验室制法为:MnO2+4HCl(浓)X+Cl2↑+2H2O,X的化学式为 。
16.(2022秋·河南平顶山·九年级统考期末)人类大规模使用燃料的大致顺序是:木柴一木炭一煤→石油、天然气。
(1)上述燃料中属于化石燃料的是 ;这些化石燃料属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)天然气通常被称为“清洁能源”,它完全燃烧的化学方程式为 。
17.(2022秋·河南三门峡·九年级统考期末)化学在日常生活、能源和科学技术等领域有广泛应用。
(1)科学家用Xe(氙气)首次合成了XePtF6,在XePtF6中Xe、F分别显+1、―1价,则XePtF6中Pt(铂)的化合价是 。
(2)氢氧燃料电池是一种新型电池,氢气可通过以下反应获取:2NaCl+2H2O2X+Cl2↑+H2↑。其中X的化学式为 。
(3)我国在南海神狐海域连续试采可燃冰刷新记录,可燃冰可释放出甲烷气体,写出甲烷完全燃烧的化学方程式 。
18.(2022秋·河南濮阳·九年级统考期末)充分燃烧1g氢气和甲烷释放的热量如图所示。
(1)写出甲烷燃烧的化学方程式 。
(2)通过图示,写出氢气作为燃料的优点。
(2022秋·河南洛阳·九年级统考期末)天然气的主要成分是甲烷(CH4),它是一种“清洁能源”。
甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,写出该反应的化学方程式 19 。城市煤气中常含有CO气体,写出CO燃烧的化学方程式 20 。煤气与天然气相比,从安全角度看煤气的主要缺点是 21 。在点燃H2、CO、CH4这三种气体之前一定要 22 。从环境保护的角度考虑,煤气、天然气和氢气中,首选的燃料是 23 。
24.(2022秋·河南郑州·九年级期末)合理利用能源和保护环境是我们关注的问题,请回答:
(1)化石燃料是一类重要能源,它包括煤、 和天然气。
(2)煤作为燃料给我们带来了益处,但对环境也造成了不良影响。
①使燃料充分燃烧,通常除了考虑燃烧时要有足够的空气,还要考虑 。
②下列关于酸雨的叙述正确的是 (填字母序号)。
A.腐蚀大理石的雕像B.是由二氧化碳引起的C.酸化土地
③为减少污染、治理“雾霾”,提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,相关反应的微观示意图如图所示,该反应中生成物的化学计量数之比是 。
④为减少温室气体的排放,人们积极寻找不含碳元素的燃料,研究发现,NH3燃烧释放大量的能量,且产物没有污染,有一定的应用前景。请将NH3在氧气中燃烧的化学方程式补充完整:4NH3+3O26H2O+ 。
三、简答题
25.(2022秋·河南开封·九年级统考期末)A~E是初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图(部分物质已略去)。已知A、B组成元素相同且常温下均为液体;D是相对分子质量为16的含碳化合物。则A转化为B的化学方程式为 ;C转化为B的化学方程式为 ;C的一种用途是 。
26.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)某兴趣小组根据下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)写出用A装置制取氧气的化学方程式 。
(2)若用E装置收集气体,观察到什么现象时才能开始收集 ?
(3)已知氢气密度比空气小,难溶于水,常用金属锌和稀硫酸反应制取。若实验室要控制反应的发生和停止通常采用C装置,请你简述其原理 。
四、推断题
27.(2022秋·河南安阳·九年级统考期末)A一F是化学常见的物质,它们之间的反应及相互转化关系如图,部分生成物和反应条件已略去,A是一天然气的主要成分,B、D是由相同元素组成的气体,F是一种红色金属单质。请回答下列问题:
(1)A的名称 。
(2)写出E转化为F的化学方程式 。
(3)B、D化学性质不同的原因是 。
28.(2022秋·河南平顶山·九年级统考期末)A、B、C、D初中化学常见的几种物质,其中A是天然气的主要成分,B是最常见的溶剂,D是一种白色固体,其中金属元素的质量分数为40%。它们之间有如图所示的转化关系。则A的化学式为 ,C转化为D的化学方程式为 ,C物质的一种用途是 。
五、实验题
29.(2022秋·河南商丘·九年级统考期末)回答下列问题。
(1)如图,是电解水的简易装置,在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是 。
(2)开始电解后,A管收集到 气,B管收集到 气。
(3)海底埋藏着大量的“可燃冰”,可成为未来的新能源,其主要成分是甲烷水合物,甲烷燃烧的化学方程式为 。
30.(2022秋·河南驻马店·九年级统考期末)实验室可选用如下图所示的仪器或装置来制取某些气体。
(1)用高锰酸钾制取氧气,还需补充什么玻璃仪器 ?写出该反应的化学方程式 。
(2)要组装实验室制取氢气的发生装置和收集装置,应选择图中哪些仪器或装置 ?
六、综合应用题
31.(2022秋·河南焦作·九年级统考期末)氧气、碳及其化合物与生产、生活密切相关,是化学学习和研究的重要内容。
(1)高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的 (填字母)。
a. 稳定性 b. 滑腻感 c. 还原性 d. 导电性
(2)影视舞台上经常利用干冰(二氧化碳固体)产生云雾缭绕,使人如入仙境的景象,请简述二氧化碳在生产或生活中的另外一种用途。
(3)如图是实验室常用气体制备装置,根据图回答下列问题:
①实验室用A装置加热高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式 ,该装置有一不足之处,改进的方法是 ;
②实验室用B装置制取氢气,反应的化学方程式 。
(4)在做“铁丝和硫在盛有氧气的集气瓶中燃烧”的实验时,都可以在集气瓶里预先加少量水,二者这样做的目的区别是 ,铁丝与氧气反应的化学方程式为 。
(5)将碳和氧化铜的混合物加热,使碳完全反应生成CO2,反应完成后剩余固体质量为7.8g,比原混合物质量减轻了2.2g,求反应前原混合物中氧化铜的质量分数。
32.(2022秋·河南郑州·九年级统考期末)实验是进行科学探究的重要手段,教材中多个实验都与水有关,请依据不同实验回答问题。
(1)第四单元中水的净化:下图是自来水厂净水过程示意图。
①图中A池是 池,吸附池的作用是 。
②经以上净化处理后的水大多为硬水,硬水会给生活和生产带来许多麻烦,请你列举一条 ;生活中要降低水的硬度,可采用的方法为 。
(2)第六单元探究二氧化碳能否与水反应:实验步骤如下图所示(实验中所用的纸花均用石蕊溶液染成紫色并干燥),根据图示回答问题。
①步骤IV中干燥纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到的现象是 ,该反应的化学方程式是 。
②若对比步骤IV中纸花放入集气瓶前后的现象,可以省略步骤 也能得出同样的实验结论。
(3)第七单元为证明甲烷中含有氢元素:通过一定量甲烷在空气中燃烧有水生成从而推出甲烷中含有氢元素。若用400L甲烷(按标准状况计算,CH4的密度为0.78g/L)在空气中充分燃烧,请计算生成水的质量是多少?
33.(2022秋·河南鹤壁·九年级统考期末)化学是一门以实验为基础的学科
(1)请组合一套用高锰酸钾制取纯净的氧气的装置 (用字母表示),并写出该反应的化学方程式 。
(2)通过比较发现制取CO2、O2、H2的发生装置都可以选择B装置。试从反应物的状态、反应条件等方面总结选择该发生装置的理由是 。
(3)下图为一种有洗气、贮气等多用途的装置。实验室制取CO2时,若用下图所示装置来收集,气体宜从 端(填“a”或“b”)通入。如果用该装置检验CO2,则在瓶内发生反应的化学方程式 。
(4)氨气(NH3)是一种无色,有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小的气体。小娟同学用加热熟石灰和氯化铵(均为固体)的方法来制取氨气,小娟同学应选择制取氨气的发生装置和收集装置是分别 (填序号)。
(5)取12.5g石灰石(主要成分是CaCO3,杂质不参加反应)放入B装置中,向其中加入50g稀盐酸,固体完全消失后称量试管中剩余物质的总质量为58.1g(不包括试管的质量,且气体的溶解忽略不计)。计算该石灰石中碳酸钙的质量分数。
七、计算题
34.(2022秋·河南周口·九年级统考期末)天然气(主要成分为CH4)完全燃烧的化学方程式为 ;当氧气不足时,甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O,若16g甲烧燃烧生成CO2和CO的质量比为11:7,则参加反应的O2的质量为 。
35.(2022秋·河南新乡·九年级统考期末)天然气的主要成分是甲烷(CH4),请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 ;有一混合气体,经测定其中只含有甲烷(CH4)和一氧化碳(CO)。现将20g该混合气体在足量的氧气中充分燃烧,测得生成H2O的质量为18g,则原混合气体中一氧化碳的质量为 g。
八、科普阅读题
36.(2022秋·河南周口·九年级统考期末)做好“碳达峰、碳中和”工作是2021年全国经济工作重点任务之一,“碳达峰”是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值,然后经历平台期进入持续下降的过程,是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点,标志着碳排放与经济发展实现脱钩。“碳中和”是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的二氧化碳,与其通过植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消,实现二氧化碳“净零排放”。请结合所学知识回答下列问题:
(1)二氧化碳排放的增多主要是化石燃料的燃烧引起的。下列不属于化石燃料的是______。
A.天然气 B.酒精 C.煤 D.石油
(2)要解决“碳达峰”,实现“碳中和”的目标,我们可以采取的措施是 (任写一点)。
(3)我国化学家已研发出一种新型催化剂,可将二氧化碳和氢气高效转化为甲醇(CH3OH)和水,这对我国节能减排和开发新能源具有重要的意义。该反应的化学方程式为 。
参考答案:
1.D
【详解】A、煤燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等空气污染物,不符合“低碳”理念,A不符合题意;
B、石油燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等空气污染物,不符合“低碳”理念,B不符合题意;
C、天然气是一种较为清洁的能源,但燃烧生成的二氧化碳会造成温室效应,不符合“低碳”理念,C不符合题意;
D、氢气作为燃料,具有三大优点:资源丰富、燃烧放出的热量多、燃烧产物是水,无污染,因此符合“低碳”理念。D符合题意。
故选:D。
2.D
【分析】化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前碳、氢、氧、氮原子个数分别为2、8、8、6,反应后已有氢、氧、氮原子个数分别为8、4、6,则2X中含有2个碳原子和4个氧原子,所以X为CO2。
【详解】A、由分析知,物质X的化学式为 CO2 ,故A不符合题意;
B、由反应化学方程式可知,反应物中没有氧气,则燃烧过程不一定需要氧气,故B不符合题意;
C、由反应化学方程式可知,产物是N2 、 CO2 、 H2O 三种物质,不会污染环境,故C不符合题意;
D、偏二甲肼中碳元素的质量分数为,故D符合题意。
故选D。
3.C
【详解】煤、石油、天然气是三大化石燃料,氢气不属于化石燃料。
故选C。
4.D
【详解】A、离子是带电荷的粒子,但带电荷的粒子不一定是离子,也可能是质子、电子等,故选项推理错误;
B、氧化物是指由两种元素组成的,且其中一种元素是氧元素的化合物,故氧化物都是由两种元素组成的纯净物,但是由两种元素组成的纯净物不一定是氧化物,比如KCl,不含有氧元素,不是氧化物,故选项推理错误;
C、化学变化伴随有能量变化,但有能量变化的不一定是化学变化,也可能是物理变化,如氢氧化钠溶于水放热,故选项推理错误;
D、化合物是由不同种元素组成的纯净物,故化合物含有不同种元素,所以由不同种元素组成的纯净物一定是化合物,故选项推理正确;
故选:D。
5.C
【详解】A、工业制氧气采用的是分离液态空气法,利用的是空气中各成分的沸点不同,属于物理变化,故A不符合题意;
B、活性炭吸附色素,利用的是活性炭的吸附性,属于物理变化,故B不符合题意;
C、煤的干馏能产生煤焦油、焦炉气等新物质,有新物质产生,属于化学变化,故C符合题意;
D、石油分馏是利用物质的沸点不同,进行混合物的分离,没有产生新物质,属于物理变化,故D不符合题意;
故应选C。
6.C
【详解】A、除去氮气中的氧气,将混合气体通过灼热的铜网,若通过红热的碳层水生成二氧化碳气体,引入新杂质,此选项错误;
B、氢气和甲烷燃烧均能生成水,点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,均会出现水雾,不能鉴别,此选项错误;
C、鉴别软水和硬水,加入肥皂水,振荡,产生泡沫较多的是软水,产生浮渣多的是硬水,可以鉴别,此选项正确;
D、除去二氧化碳中的一氧化碳,将混合气体通过灼热的氧化铜,若利用点燃的方法除去一氧化碳,还需要通入氧气,引入新杂质,此选项错误。
故选C。
7.C
【详解】A.铁水铸成锅、石油的蒸馏都没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B.木柴燃烧、铁生锈都有新物质生成,属于化学变化,故B错误;
C.汽油挥发没有新物质生成,属于物理变化, 煤的干馏可以分解成焦炭、煤焦油和焦炉煤气,有新物质生成,属于化学变化,故C正确;
D.爆炸有的由化学变化引起的,如黑火药爆炸,有的由物理变化引起的,如轮胎爆炸,瓷碗破碎属于物理变化,故D错误。
故选:C。
8.D
【详解】A 、硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,生成无色有刺激性气味气体,放出热量。A正确。
B、常温下碳的化学性质不活泼,用碳素墨水书写的档案能保留很长时间。B正确。
C、将煤隔绝空气加强热,就能使煤分解成焦炉煤气、粗氨水、焦炭和煤焦油等,所以煤的综合利用发生了化学变化。C正确。
D、由同种元素组成的物质可能是单质,也可能是混合物。比如红磷、白磷都由磷元素组成,二者混在一起则是混合物。D错。
综上所述:选择D。
9.A
【详解】A、化学反应不但生成新物质,还伴随着能量变化,选项A正确;
B、含有氧元素的物质不一定是氧化物,氧化物是由两种元素组成,且其中含有氧元素的化合物,如氧气由氧元素组成,属于单质;空气中含有氧元素,属于混合物;氯酸钾中含有氧元素,属于化合物但不属于氧化物,选项B错误;
C、过滤是将不溶于液体的固体和液体分离的一种操作,过滤可以去除水中的泥沙,不能除去色素,选项C错误;
D、蜡烛燃烧后质量变小,是因为燃烧生成二氧化碳和水蒸气,生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,有新物质生成,属于化学变化,能用质量守恒定律解释,选项D错误。
故选:A。
10.A
【详解】根据质量守恒,反应前后元素种类不变,X和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现,说明Y不含氢元素,是CO;只有Y和Z的烧杯内石灰水变浑浊,都生成了二氧化碳,说明都含碳元素,说明Z是CH4,故X是H2,故选:A。
11.(1)吸附
(2)增大燃料与空气的接触面积或提供充足的空气
(3)
【详解】(1)活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,可以吸附色素和异味,所以冰箱中放入活性炭可以去除异味;
(2)燃料若不充分燃烧会造成资源浪费,为了使燃料充分燃烧,应做的措施是增大燃料与空气的接触面积或提供充足的空气;
(3)甲烷完全燃烧的产物是二氧化碳和水,该反应的化学方程式为。
12. 不可再生 二氧化硫/SO2 天然气
【详解】化石燃料短期内不能再生,属于不可再生能源;
二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,二氧化碳不会导致酸雨;
由图可知,相同质量的天然气和煤充分燃烧,天然气产生的二氧化硫较少,故更清洁的燃料是天然气。
13.(1) 78% 甲烷/CH4 太阳能/生物质能
(2)增大可燃物与空气接触面积
(3) 物理变化
(4)A
【详解】(1)①依据图中信息可知,化石能源比重由85.2%下降至78%(29.3%+25.2%+23.5%=78%),天然气的主要成分是甲烷。故填:78%;甲烷或CH4。
②可再生能源包括太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、生物质能等,这些能源在自然界中可以循环再生,不需要人力便会自动产生,故填:太阳能或生物质能。
(2)汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸,使汽油充分燃烧,这是通过增大汽油与空气(或氧气)的接触面积的方法使汽油充分燃烧,故填:增大可燃物与空气接触面积。
(3)使用膜分离法把从空气中分离出来,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;二氧化碳和氨气在高温、高压、催化剂条件下反应生成尿素和水,该反应的化学方程式为:。故填:物理变化;。
(4)A.火力发电的燃料是煤,煤属于化石燃料,不属于新能源;
B.风力发电利用的是风能,风能是清洁、无污染的新能源,风力发电属于新能源的开发和利用;
C.氢燃料客车的燃料是氢气,氢气是绿色能源,氢燃料客车属于新能源开发和利用;
D.太阳能是清洁、无污染的新能源,太阳能热水器属于新能源开发和利用;
故选:A。
14.(1)CO2+H2O=H2CO3
(2)
【详解】(1)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,化学方程式为。
(2)天然气的主要成分为甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为。
15. 肥皂水 甲烷/CH4 MnCl2
【详解】常用肥皂水来区分硬水和软水,硬水遇肥皂水产生的泡沫少,遇软水产生的泡沫多;
天然气的主要成分是甲烷;
反应MnO2+4HCl(浓)X+Cl2↑+2H2O中,根据化学变化前后原子种类、个数不变,可判断在物质X的分子中含有1个Mn原子和2个Cl原子,则物质X的化学式为MnCl2。
16.(1) 煤、石油、天然气 不可再生
(2)
【详解】(1)属于化石燃料的是煤、石油、天然气;这些化石燃料属于不可再生能源。
(2)甲烷和氧气点燃生成水和二氧化碳,。
17.(1)+5
(2)NaOH
(3)
【详解】(1)根据化合物中各元素化合价代数和为零原则和常见元素化合价,在XePtF6中Xe、F分别显+1、―1价,设Pt的化合价为x,则有,解得,故填+5;
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后原子数目不变。反应前Na、Cl、H、O原子数目分别为2、2、4、2,反应后Cl、H原子个数分别为2、2,则2X含有2个钠原子、2个氢原子和2个氧原子,根据化学式的书写规则可知,X化学式为NaOH,故填NaOH;
(3)甲烷和氧气在点燃条件下生成二氧化碳和水,方程式为 。
18.(1)
(2)热值高
【详解】(1)甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
(2)由图示,充分燃烧1g氢气和甲烷,氢气释放的热量高,所以氢气作为燃料的优点是热值高。
19.CH4+2O2CO2+2H2O 20.2CO+O22CO2 21.容易造成煤气中毒 22.检验纯度 23.氢气/H2
【解析】19.甲烷与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。
20.一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,化学方程式为2CO+O22CO2。
21.一氧化碳能与血红蛋白结合使人中毒。所以从安全角度看煤气的主要缺点是容易造成煤气中毒。
22.可燃性气体与空气混合受热可能发生爆炸,所以点燃可燃性气体前一定要检验纯度。
23.煤气、天然气燃烧均会产生二氧化碳,会加剧温室效应。氢气燃烧产物是水,不污染环境,所以首选的燃料是氢气。
24. 石油 燃料与氧气有足够大的接触面积 AC/CA 1:1 2N2
【详解】(1)化石燃料包括煤、天然气、石油。故填:石油。
(2)
①使燃料充分燃烧,通常除了考虑燃烧时要有足够的空气,还要考虑温度达到可燃物的着火点;故填:温度达到可燃物的着火点;
②酸雨主要是由二氧化硫引起的,酸雨可使土壤酸化、腐蚀金属材料和大理石雕像;故填:AC;
③由反应的微观示意图及质量守恒定律可知,该图示中一个碳原子与一个水分子反应,生成了一个一氧化碳分子和一个氢分子,所以,该反应生成物的分子个数比为1:1。
④根据质量守恒定律可知,生成物中缺少4个氮原子,所以生成物应该是氮气,并且氮气的化学计量数是2。故填:2N2。
25. 2H2O22H2O+O2↑ CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(合理即可) 灭火(合理即可)
【分析】A、B组成元素相同且常温下均为液体,A能分解生成B和E,B与E能相互转化,则A为过氧化氢,B为水,E为氧气,D是相对分子质量为16的含碳化合物,能与氧气反应,且能生成C,C能转化B,B与C能发生反应,则D为甲烷,C为二氧化碳,代入检验,验证合理;
【详解】A转化为B,即过氢化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;C转化为B,可以为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;C为二氧化碳,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大,可用于灭火,故填:2H2O22H2O+O2↑;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(合理即可);灭火(合理即可)。
26.(1)
(2)导管口有连续、均匀的气泡冒出时
(3)当打开弹簧夹时,稀硫酸与锌接触,产生氢气,当关闭弹簧夹时,产生的气体使试管内压强增大,液体被压回长颈漏斗中,与锌分离,反应停止
【详解】(1)A装置为固体加热型装置,试管口有一团棉花,应用高锰酸钾制氧气,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:;
(2)排水法收集气体时,导管口有连续、均匀的气泡冒出,开始收集;
(3)当打开弹簧夹时,稀硫酸与锌接触,产生氢气,当关闭弹簧夹时,产生的气体使试管内压强增大,液体被压回长颈漏斗中,与锌分离,反应停止,该装置能将固体和液体分离,可以控制反应的发生和停止。
27.(1)甲烷
(2)
(3)分子的构成不同
【分析】A是天然气的主要成分,A是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳、水,B、D是由相同元素组成的气体,则B是二氧化碳,D是一氧化碳,C是水,F是一种红色金属单质,F是铜。水通电生成氢气、氧气,氢气与氧化铜能发生反应生成铜,一氧化碳燃烧可生成二氧化碳。将推出的各种物质代入转化关系中进行验证,推断正确。
【详解】(1)由分析可知,A为甲烷。
(2)E转化为F,即氢气与氧化铜在加热的条件下生成铜和水,反应的化学方程式为。
(3)B为二氧化碳,D为一氧化碳,二氧化碳由二氧化碳分子构成,一氧化碳由一氧化碳分子构成,由于分子的构成不同,因此化学性质不同。
28. CH4 做气体肥料(其它合理答案均可)
【分析】A是天然气的主要成分则A是甲烷,B是最常见的溶剂则B是水,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,所以C是二氧化碳,D是一种白色固体,其中金属元素的质量分数为40%,的可以和C相互转换,则的是碳酸钙。代入验证无误。
【详解】A是甲烷,化学式为CH4。二氧化碳和氢氧化钙反应可以生成碳酸钙和水,化学方程式为。C物质是二氧化碳,是光合作用的原料,可做气体肥料。不可燃也不助燃,密度比空气大,可用于灭火等。
29.(1)增强水的导电性
(2) 氧 氢
(3)
【详解】(1)电解水时,在水中加入少量硫酸或氢氧化钠可增强水的导电性。
(2)电解水时,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,产生氧气和氢气的体积比为1:2,则A管收集的是氧气,B管收集的是氢气。
(3)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为。
30.(1) 酒精灯
(2)ABCEF(或 ABCEH)
【详解】(1)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。所以还需要补充的玻璃仪器是酒精灯。化学方程式
(2)实验室制取氢气的药品是锌粒和稀硫酸,固体和液体反应不需加热,稀硫酸从长颈漏斗加入。氢气难溶于水,密度比空气小,可用排水法或向下排空气法收集。所以要组装实验室制取氢气的发生装置和收集装置,应选择图中的ABCEF(或 ABCEH)。
【点睛】氢气难溶于水,密度比空气小,可用排水法或向下排空气法收集。
31.(1)c
(2)灭火剂(作气体肥料等)
(3) 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 在试管口塞一团棉花 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(4) 前者的目的是防止生成的熔化物溅落下来炸裂瓶底,后者是为了吸收二氧化硫气体 ,防止污染空气 4Fe+3O2 Fe3O4
(5)设碳的质量为x
x=0.6g
反应前原混合物中氧化铜的质量分数为:
答:反应前原混合物中氧化铜的质量分数为94%
【详解】(1)高铁动车与电路连接的石墨利用了石墨电刷稳定性、滑腻感、导电性,与还原性无关,故选c;
(2)二氧化碳不支持燃烧,本身也不燃烧,可用作灭火剂;
(3)加热高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑,装置有一不足之处缺少了棉花,要在试管口塞一团棉花,防止固体粉末进入导管,堵塞导管;
实验室用B装置制取氢气,是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:;
(4)前者的目的是防止铁丝燃烧生成的高温熔化物溅落下来炸裂瓶底,后者是为了吸收硫燃烧产生的二氧化硫气体 ,防止污染空气;铁丝与氧气反应生成四氧化三铁,反应化学方程式为4Fe+3O2 Fe3O4 ;
(5)见答案。
32.(1) 过滤 吸附色素和异味 洗衣服既浪费肥皂也洗不净或使锅炉内结垢不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还会引起爆炸等(合理均可) 煮沸
(2) 纸花由紫变红 CO2+H2O=H2CO3 II
(3)解:设生成水的质量为x。
甲烷的质量为:400L×0.78g/L=312g
x=702g
答:生成水的质量为702g。
【解析】(1)
①图中反应沉淀池中不能除去水中所有固体杂质,A池的作用是除去水中的固体杂质,过滤能实现固液分离,故A池是过滤池。过滤后水中还存在异味和色素等可溶性杂质,吸附池中装有活性炭,活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味,故吸附池的作用是吸附色素和异味。
②硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物,会给生活和生产带来许多麻烦,如洗衣服既浪费肥皂也洗不净或使锅炉内结垢不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还会引起爆炸等(合理均可)。可溶性钙、镁化合物受热易分解生成难溶于水的沉淀,因此生活中要降低水的硬度,可采用的方法为煮沸。
(2)
①步骤IV中干燥纸花喷水后放入二氧化碳中,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,故观察到的现象是:纸花由紫变红,该反应的化学方程式是:CO2+H2O=H2CO3。
②因为步骤II只是向紫花喷水,证明水不能使石蕊变红,步骤IV中纸花放入集气瓶前向紫花喷水,也能证明水不能使石蕊变红,所以若对比步骤IV中纸花放入集气瓶前后的现象,可以省略步骤II也能得出同样的实验结论。
(3)
见答案。
33.(1) AC
(2)反应物状态:固态和液态;反应条件:常温
(3) a CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)AE
(5)解:根据质量守恒定律,二氧化碳的质量为12.5g+50g-58.1g=4.4g
设石灰石中碳酸钙的质量分数为x
x=80%
答:石灰石中碳酸钙的质量分数为80%。
【解析】(1)
用高锰酸钾制取纯净的氧气,为固体加热制气体的反应装置,选择A装置,收集纯净氧气的装置应选用排水集气法收集,选E,即制取装置为AE;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:;
(2)
用大理石或石灰石和稀盐酸制取CO2、过氧化氢和二氧化锰制取O2、锌和稀硫酸制取H2的发生装置都可以选择B装置,理由为:反应物状态:固态和液态;反应条件:常温;
(3)
该装置若为集气装置,在收集氧气时,由于氧气密度比空气大,应使用向上排空气集气装置,故应从a端进气;
实验室用澄清石灰水检验CO2,反应的化学方程式为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)
氨气的制取用加热固体的反应装置,收集应选用向下排空气法,故选择装置为AE;
(5)
见答案。
34. 56g/56克
【详解】甲烷燃烧生成二氧化和水,反应的化学方程式为;16g甲烧中碳元素的质量为,则甲烷中水的质量为16g-12g=4g,根据元素守恒,则生成水的质量为。设二氧化碳和一氧化碳的质量分别为11x和7x,则根据碳元素质量守恒,可知,解得x=2,则生成的二氧化碳和水的质量分别为22g和14g,根据反应前后物质的总质量不变,可知消耗的氧气的质量为22g+14g+36g-16g=56g。
35. 12
【详解】天然气的主要成分是甲烷(CH4),甲烷在氧气中燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
现将20g该混合气体在足量的氧气中充分燃烧,测得生成H2O的质量为18g,设参与反应的甲烷的质量为x
x=8g
因此原混合气体中一氧化碳的质量为20g-8g=12g;
36.(1)B
(2)植树造林等
(3)
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油、天然气,酒精不属于化石燃料,故选B;
(2)根据题目信息可知,要解决“碳达峰”,实现“碳中和”的目标要减少二氧化碳的排放和利用植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消。所以通过植树造林、低碳出行、乘坐公共交通工具等措施能够帮助实现“碳中和”的目标;
(3)根据题目信息可知二氧化碳和氢气在催化剂的催化作用下生成甲醇和水,化学方程式为。