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专题08 氢气与化石燃料
一、选择题
1．如图是某同学电解水的装置。下列说法不正确的是
A．M、N两导管口处收集的气体体积之比是1:2
B．N处收集的气体可以供给呼吸
C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成
D．水中可以加入少量氢氧化钠以增强导电性
【答案】B
【解析】A、由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，M、 N两导管口处收集的气体体积之比是1:2，故选项说法正确；
B、N处与电源的负极相连，收集的气体体积多，是氢气，不能供给呼吸，故选项说法错误；
C、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法正确；
D、纯水几乎不导电，水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性，故选项说法正确；
故选：B。
2．如图实验基本操作中错误的是
A．加热液体药品 B．检验氢气纯度
C．验满氧气 D．过滤
【答案】D
【解析】A、加热液体时，用酒精灯外焰加热，且液体体积不能超过试管容积的三分之一，该选项操作正确；
B、检验氢气纯度时，先将试管堵住，靠近火源时，松手听声音，该选项操作正确；
C、氧气具有助燃性，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则说明已收集满，该选项操作正确；
D、过滤时，液体应用玻璃棒引流，该选项操作不正确。
故选D。
3．如图所示的四个图像，能正确反映对应变化关系的是
A．水的电解
B．加热一.定量的高锰酸钾制氧
C．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
D．利用红磷燃烧测定空气中氧气含量
【答案】C
【解析】A、电解水生成的氢气和氧气的体积比为2:1，不是质量比为2:1，错误；
B、加热一定量的高锰酸钾制氧气，氧气的质量增加，高锰酸钾反应完全，氧气的质量不再增加，错误；
C、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，二氧化锰做催化剂，反应前后质量和化学性质不变，正确；
D、利用红磷燃烧测定空气中氧气含量，集气瓶中的气体压强在磷燃烧时，要先增加，然后再随温度的降低减小，且因消耗氧气最终小于原始压强，错误。
故选C。
4．利用图所示器材不能完成的实验是
A．甲：探究水的组成
B．乙：验证燃烧需要温度达到可燃物着火点
C．丙：该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
D．丁： 电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系
【答案】B
【解析】A.电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢氧元素组成的，故选项说法正确；
B.蜡烛燃烧消耗了氧气，氧气耗尽，蜡烛熄灭，可以验证燃烧需要氧气，故选项说法错误；
C.磁可以生电是①一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，即导体在磁场中的运动方向和磁感线的方向不平行； ②电路闭合，在磁场中做切割磁感线运动的导体两端产生感应电压，是一个电源；若电路闭合，电路中就会产生感应电流；若电路不闭合，电路两端有感应电压，但电路中没有感应电流该装置可探究“什么情况下磁可以生电”，故选项说法正确；
D.串联电路中电流相等，电阻越大导体产生的热量越大，可以探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系，故选项说法正确；
故选：B。
5．水对于生命活动、工农业生产具有重要意义。下列有关水的说法错误的是
A．农业上采用喷灌和滴灌可以节约用水
B．电解水的实验可以证明水是由2个氢元素与1个氧元素组成
C．生活中可以用煮沸的方法降低水的硬度
D．工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水
【答案】B
【解析】A、为节约用水，农业上浇灌改大水漫灌为喷灌和滴灌。A正确；
B、电解水的实验可以证明水是由氢元素和氧元素组成。B错误；
C、为降低水的硬度，日常生活中常采用煮沸的方法。C正确；
D、利用蒸馏法控制水的沸点100℃，使水变为蒸气通过冷凝得到蒸馏水，能使海水淡化。所以工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水。D正确。
综上所述：选择B。
二、判断题
6．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
电解水实验中阴极与阳极产生气体的体积比为1:2。( )
【答案】×
【解析】在电解水的实验中，阴极产生氢气，阳极产生的是氧气，体积比是2:1，故填：×。
7．氢气具有可燃性，能用作火箭燃料。( )
【答案】正确
【解析】性质决定用途，氢气具有可燃性，所以能用作火箭燃料，此说法正确。
8．氢气是密度最小的物质。( )
【答案】正确
【解析】氢气是密度最小的物质，说法正确，故填：正确。
三、综合应用题
9．Ⅰ.小明同学去白云山游玩时，用瓶子装了一些山下的泉水带回实验室，在老师的指导下按如图所示流程进行实验，制取蒸馏水，请回答下列问题：
(1)进行过滤操作时，下列做法错误的是_______（填序号）。
A．玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
B．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C．滤纸的边缘要低于漏斗口
D．液面不要低于滤纸边缘
(2)向滤液中加入消毒剂，发生了 （填“化学”或“物理”）变化。
(3)在制取蒸馏水的过程中，在水中要放碎瓷片，其作用是 。
(4)常用的净水方法有吸附、沉降、过滤、蒸馏等，其中净水程度最高的是 （填名称），该净水方法利用了物质之间的 不同。
Ⅱ.小明同学进一步探究Ⅰ中所得到的蒸馏水的组成，用到如下图所示的装置。
(5)电源的B为 极（填“正”或“负”）；
(6)实验结束时产生的气体的体积比是 ；
(7)根据以上事实可知，水是由 组成；
(8)写出该反应的文字表达式 。
【答案】(1)D
(2)化学
(3)防止加热时出现暴沸
(4) 蒸馏 沸点
(5)正
(6)2：1
(7)氢元素、氧元素
(8)
【解析】（1）A、玻璃棒要靠在三层滤纸的一边，防止滤纸破损，故选项说法正确；
B、漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁，防止液体溅出，故选项说法正确；
C、滤纸的边缘要低于漏斗口，故选项说法正确；
D、液面要低于滤纸边缘，故选项说法错误；
故选：D；
（2）向滤液中加入消毒剂的过程中有新物质生成，发生了化学变化；
（3）在制取蒸馏水的过程中，在水中要放碎瓷片，其作用是防止加热时出现暴沸现象；
（4）常用的净水方法有吸附、沉降、过滤、蒸馏等，其中净水程度最高的是蒸馏，因为蒸馏可以除去水中的所有杂质，该净水方法利用了物质之间的沸点不同；
（5）由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，试管乙产生气体较少，则与试管乙相连的电源的B为正极；
（6）由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，试管甲产生气体较多，为氢气，试管乙产生气体较少，为氢气，则实验结束时产生的气体的体积比是V甲:V乙=2：1；
（7）电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，化学反应前后元素的种类不变，则水是由氢元素、氧元素组成的；
（8）水在通电条件下生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：。
10．2024年3月22-28日是第三十七届中国水周，今年的主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。水是宝贵的自然资源，对人类生活和工农业生产都具有重要意义。自来水厂净水过程的主要操作流程如图：
(1)操作X是 ，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 ，操作过程中漏斗内的液面应 (填“高于”或“低于”)滤纸。
(2)试剂A是活性炭，主要作用是 。
(3)为合理利用水资源，我们中学生在生活中可以做到 。
(4)电解水实验可用来确定水的组成(装置如图所示)。
①A是电源的 (填“正极”或“负极”)，实验产生氢气和氧气的体积比为 。
②电解水反应的文字或符号表达式为： 。
③切断电源后，用燃着的木条检验D中产生的气体发现气体可以燃烧，点燃该气体前应验纯，验纯时用拇指堵住集满氢气的试管口，试管口应朝 ，靠近火源，移开拇指，若发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。
④电解水实验可以说明水是由 组成的。
【答案】(1) 过滤 玻璃棒 低于
(2)吸附色素和异味
(3)用洗脸水冲马桶（合理即可）
(4) 正极 2:1 / 下 氢元素和氧元素
【解析】（1）根据流程图可知，操作X是将固液进行分离，则该操作为过滤，过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，操作过程中漏斗内的液面应低于滤纸，故填：过滤；玻璃棒；低于；
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，能够吸附色素和异味，故填：吸附色素和异味；
（3）为合理利用水资源，我们中学生在生活中可以做到用洗脸水冲马桶、用洗菜水浇花等，故填：用洗脸水冲马桶（合理即可）；
（4）①根据电解水“正氧负氢，氢二氧一”，C中生成的气体较少，生成的是氧气，则C试管与电源的正极相连，实验产生氢气和氧气的体积比为2:1，故填：正极；2:1；
②水在通电的条件下生成氢气和氧气，反应的文字表达式为，反应的符号表达式为，故填：或者；
③D试管中生成的是氢气，点燃氢气前需要验纯，验纯时用拇指堵住集满氢气的试管口，试管口应朝小（氢气的密度小于空气），靠近火源，移开拇指，若发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯，故填：下；
④水在通电的条件下生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，则证明水是由氢元素和氧元素组成的，故填：氢元素和氧元素。
一、选择题
1．物质世界充满了变化。下列过程中，发生了化学变化的是
A．稀有气体通电发光 B．分离液态空气法制氧气
C．石油加热分离得到汽油、煤油 D．二氧化碳合成淀粉
【答案】D
【解析】A、稀有气体通电发光，没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
B、分离液态空气法制氧气，没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
C、石油加热分离得到汽油、煤油没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
D、二氧化碳合成淀粉，淀粉是新物质，属于化学变化，故选项正确；
故选：D。
2．《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。“洧水”即为石油。下列关于“洧水”的说法错误的是
A．具有可燃性 B．是不可再生资源，属于纯净物
C．被称为“工业的血液” D．“其烟”可用于制墨
【答案】B
【解析】A、石油能燃烧，具有可燃性，不符合题意；
B、石油短期内不能再生，属于不可再生能源，且石油是由汽油、柴油等混合而成，属于混合物，符合题意；
C、石油被称为“工业的血液”，煤炭被称为“工业的粮食”，不符合题意；
D、石油含碳元素，不完全燃烧生成炭黑，故“其烟”可用于制墨，不符合题意。
故选B。
3．自然界中碳元素循环如图所示，下列说法中不正确的是
A．煤属于化石燃料 B．碳循环过程会发生化学变化
C．向空气中排放二氧化碳会造成酸雨 D．植树造林能一定程度减缓温室效应
【答案】C
【解析】A、化石燃料包括煤、石油、天然气，故选项说法正确；
B、自然界中的碳循环主要表现为绿色植物光合作用、化石燃料的燃烧、动植物的呼吸作用等，均有新物质生成，均属于化学变化，故选项说法正确；
C、向空气中排放二氧化碳会造成温室效应，二氧化硫会造成酸雨，故选项说法错误；
D、二氧化碳是造成温室效应的主要原因，植树造林可以有效吸收空气中的二氧化碳，能够减缓温室效应，故选项说法正确；
故选：C。
4．家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如下图所示。下列说法错误的是
A．燃料燃烧时均放出热量 B．罐装液化气是石油化工的一种产品
C．夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源 D．天然气与蜂窝煤相比较，是更清洁的能源
【答案】C
【解析】A、燃烧是可燃物与空气中氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应，因此燃料燃烧时均放出热量，选项说法正确；
B、罐装液化气是石油化工的一种产品，选项说法正确；
C、管道煤气具有可燃性，与氧气混合遇到明火或电火花时可能会发生爆炸，因此夜间管道煤气泄漏不能开灯查找泄漏源，选项说法错误；
D、煤炭燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体，而天然气燃烧的产物只有二氧化碳和水，与煤相比，天然气是更清洁的燃料，选项说法正确。
故选C。
5．化学为人类提供了丰富的生活、生产资料。下列过程主要涉及化学变化的是
A．空气液化 B．星火燎原 C．石油分馏 D．铁水铸成锅
【答案】B
【解析】A、空气液化过程中无新物质生成，属于物理变化；
B、星火燎原过程涉及燃烧，属于化学变化；
C、石油分馏是利用石油中各物质沸点的不同得到汽油、煤油、机油等产品的过程，过程中没有新物质生成，属于物理变化；
D、铁水铸锅过程中只是铁的形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；
故选B。
二、判断题
6．天然气是清洁燃料，燃烧后没有任何污染( )
【答案】错误
【解析】天然气的主要成分是甲烷，在燃烧的过程中产生二氧化碳和水，且二氧化碳的量相对于化石能源来说少，热值高，但天然气并非没有一点污染。所以燃烧后没有任何污染，是错误的。故该题是错误的。
7．用天然气替代煤可以减少酸雨的形成( )
【答案】正确
【解析】天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳，因此用天然气替代煤可以减少酸雨的形成。
8．石油和煤的主要成分都是氢元素和碳元素，同时含有少量其他元素，如硫、氮等( )
【答案】错误
【解析】石油的主要成分是碳元素和氢元素，煤的主要成分是碳元素，错误。
三、综合应用题
9．2020年世界环境日中国的主题是“绿水青山就是金山银山”
(1)减少污染物排放—空气清新
引起酸雨的主要物质是 ，低碳生活可以减缓 引起的温室效应。
(2)自来水来之不易—节约用水
自来水生产流程：天然水沉降→过滤→吸附自来水
通常加入 吸附水中的异味和色素，氯气的作用是 。
(3)清洁高效能源—天然气
天然气的主要成分是 （化学式），燃烧的化学方程式是 。
【答案】(1) SO2或者NO2
二氧化碳/CO2
(2) 活性炭 灭菌（或消毒）
(3) CH4
【解析】（1）SO2、NO2经过一系列反应变成硫酸、硝酸而形成酸雨，引起酸雨的主要物质是SO2、NO2；二氧化碳是温室气体，低碳生活可以减缓二氧化碳引起的温室效应，故填：SO2、NO2；二氧化碳（或CO2）。
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，自来水中通常加入活性炭来吸附水中的异味和色素；氯气的作用是灭菌消毒，故填：活性炭；灭菌（或消毒）。
（3）天然气的主要成分是甲烷，甲烷的化学式为CH4，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式是，故填：CH4； 。
10．天然气广泛应用于生产生活，其主要成分是甲烷（CH4）。
(1)室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的CO2和SO2气体的质量如下图所示，据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有 。
(2)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 。
(3)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为48:5，则X的化学式为 。
(4)通常用石灰石为原料吸收SO2，发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2，若每天需要吸收0.64t二氧化硫，则该发电厂每个月（按30天计）需要含碳酸钙为90%的石灰石多少t？（杂质不参与反应）
【答案】(1)等质量的甲烷燃烧产生的SO2少
(2)CH4+CO22CO+2H2
(3)C8H10
(4)
解：设每天需要消耗CaCO3的质量为x，
x=1t
则每个月需要石灰石的质量为×30=33.3t，
答：该发电厂每个月需要含碳酸钙为90%的石灰石33.3t。
【解析】（1）据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有等质量的甲烷燃烧产生的SO2少，故填：等质量的甲烷燃烧产生的SO2少；
（2）甲烷和二氧化碳在镍的催化作用和高温条件下生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为CH4+CO22CO+2H2，故填：CH4+CO22CO+2H2；
（3）碳、氢元素的质量比为48:5，则碳、氢的原子个数比为:=4:5，化合物的相对分子质量为106，则X的化学式为 C8H10，故填：C8H10；
（4）见答案。
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专题08 氢气与化石燃料
一、选择题
1．如图是某同学电解水的装置。下列说法不正确的是
A．M、N两导管口处收集的气体体积之比是1:2
B．N处收集的气体可以供给呼吸
C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成
D．水中可以加入少量氢氧化钠以增强导电性
2．如图实验基本操作中错误的是
A．加热液体药品 B．检验氢气纯度
C．验满氧气 D．过滤
3．如图所示的四个图像，能正确反映对应变化关系的是
A．水的电解
B．加热一.定量的高锰酸钾制氧
C．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
D．利用红磷燃烧测定空气中氧气含量
4．利用图所示器材不能完成的实验是
A．甲：探究水的组成
B．乙：验证燃烧需要温度达到可燃物着火点
C．丙：该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
D．丁： 电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系
5．水对于生命活动、工农业生产具有重要意义。下列有关水的说法错误的是
A．农业上采用喷灌和滴灌可以节约用水
B．电解水的实验可以证明水是由2个氢元素与1个氧元素组成
C．生活中可以用煮沸的方法降低水的硬度
D．工业上可采用蒸馏法从海水中获取淡水
二、判断题
6．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
电解水实验中阴极与阳极产生气体的体积比为1:2。( )
7．氢气具有可燃性，能用作火箭燃料。( )
8．氢气是密度最小的物质。( )
三、综合应用题
9．Ⅰ.小明同学去白云山游玩时，用瓶子装了一些山下的泉水带回实验室，在老师的指导下按如图所示流程进行实验，制取蒸馏水，请回答下列问题：
(1)进行过滤操作时，下列做法错误的是_______（填序号）。
A．玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
B．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C．滤纸的边缘要低于漏斗口
D．液面不要低于滤纸边缘
(2)向滤液中加入消毒剂，发生了 （填“化学”或“物理”）变化。
(3)在制取蒸馏水的过程中，在水中要放碎瓷片，其作用是 。
(4)常用的净水方法有吸附、沉降、过滤、蒸馏等，其中净水程度最高的是 （填名称），该净水方法利用了物质之间的 不同。
Ⅱ.小明同学进一步探究Ⅰ中所得到的蒸馏水的组成，用到如下图所示的装置。
(5)电源的B为 极（填“正”或“负”）；
(6)实验结束时产生的气体的体积比是 ；
(7)根据以上事实可知，水是由 组成；
(8)写出该反应的文字表达式 。
10．2024年3月22-28日是第三十七届中国水周，今年的主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。水是宝贵的自然资源，对人类生活和工农业生产都具有重要意义。自来水厂净水过程的主要操作流程如图：
(1)操作X是 ，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 ，操作过程中漏斗内的液面应 (填“高于”或“低于”)滤纸。
(2)试剂A是活性炭，主要作用是 。
(3)为合理利用水资源，我们中学生在生活中可以做到 。
(4)电解水实验可用来确定水的组成(装置如图所示)。
①A是电源的 (填“正极”或“负极”)，实验产生氢气和氧气的体积比为 。
②电解水反应的文字或符号表达式为： 。
③切断电源后，用燃着的木条检验D中产生的气体发现气体可以燃烧，点燃该气体前应验纯，验纯时用拇指堵住集满氢气的试管口，试管口应朝 ，靠近火源，移开拇指，若发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。
④电解水实验可以说明水是由 组成的。
一、选择题
1．物质世界充满了变化。下列过程中，发生了化学变化的是
A．稀有气体通电发光 B．分离液态空气法制氧气
C．石油加热分离得到汽油、煤油 D．二氧化碳合成淀粉
2．《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。“洧水”即为石油。下列关于“洧水”的说法错误的是
A．具有可燃性 B．是不可再生资源，属于纯净物
C．被称为“工业的血液” D．“其烟”可用于制墨
3．自然界中碳元素循环如图所示，下列说法中不正确的是
A．煤属于化石燃料 B．碳循环过程会发生化学变化
C．向空气中排放二氧化碳会造成酸雨 D．植树造林能一定程度减缓温室效应
4．家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如下图所示。下列说法错误的是
A．燃料燃烧时均放出热量 B．罐装液化气是石油化工的一种产品
C．夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源 D．天然气与蜂窝煤相比较，是更清洁的能源
5．化学为人类提供了丰富的生活、生产资料。下列过程主要涉及化学变化的是
A．空气液化 B．星火燎原 C．石油分馏 D．铁水铸成锅
二、判断题
6．天然气是清洁燃料，燃烧后没有任何污染( )
7．用天然气替代煤可以减少酸雨的形成( )
8．石油和煤的主要成分都是氢元素和碳元素，同时含有少量其他元素，如硫、氮等( )
三、综合应用题
9．2020年世界环境日中国的主题是“绿水青山就是金山银山”
(1)减少污染物排放—空气清新
引起酸雨的主要物质是 ，低碳生活可以减缓 引起的温室效应。
(2)自来水来之不易—节约用水
自来水生产流程：天然水沉降→过滤→吸附自来水
通常加入 吸附水中的异味和色素，氯气的作用是 。
(3)清洁高效能源—天然气
天然气的主要成分是 （化学式），燃烧的化学方程式是 。
10．天然气广泛应用于生产生活，其主要成分是甲烷（CH4）。
(1)室温下，充分燃烧1g天然气和1g煤，产生的CO2和SO2气体的质量如下图所示，据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有 。
(2)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 。
(3)甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为48:5，则X的化学式为 。
(4)通常用石灰石为原料吸收SO2，发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2，若每天需要吸收0.64t二氧化硫，则该发电厂每个月（按30天计）需要含碳酸钙为90%的石灰石多少t？（杂质不参与反应）
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