9．3 化学能的利用 习题
图片预览
文档简介
自我小测
1．燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置。下列燃料电池比较适合在宇宙飞船上使用的是( )
A．O2—CH4(甲烷)燃料电池
B．O2—C2H5OH(酒精)燃料电池
C．O2—H2燃料电池
D．O2—CO(一氧化碳)燃料电池
2．利用能源、节约能源、保护环境是我们大家共同关注的社会问题。
(1)下列物质：天然气、氢气、乙醇、汽油、柴油，其中属于最清洁的燃料的是________。
(2)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，甲烷的化学式是________。
(3)煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物。在一定条件下，二氧化硫与二氧化氮能发生反应：SO2＋NO2===SO3＋X，其中X的化学式为________。三氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式是__________________________。
(4)生活中，人们常常利用燃料燃烧产生的能量来做饭、取暖。下列有关说法正确的是________。
A．化学反应过程中都会发生放热现象
B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的
3．当今世界各国和平开发利用核能造福人类是一个重要的主题，但是如果控制不当，反而会给人类带来灾难。2011年3月，日本大地震引发福岛第一核电站发生核泄漏，核反应堆内核裂变产生放射碘，可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌等；当年苏联切尔若贝利核电站发生核泄漏后，数以千计的青少年因遭核辐射患甲状腺癌。那么你认为核电站中能量转化的主要形式是什么？如果一旦发生核泄漏，可采取怎样有效的预防措施？
4．城市生活垃圾的处理是世界性难题，某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下：
INCLUDEPICTURE
"../../../A08.EPS"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../"
\
MERGEFORMAT
资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体。
资料2：＋2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。
回答下列问题：
(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的________转变为电能。
(2)吸收步骤中，石灰浆的作用是________。
(3)溶解步骤中，产生H2的化学方程式为________________________________。除此反应外，溶解步骤还能发生两个反应：
①Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
②Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4
其中属于化合反应的是______(填序号)。反应前后铁元素的化合价不变的是______(填序号)。
(4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、______(填操作名称)，得到硫酸亚铁晶体，其中氮气的作用是____________________。
(5)请你就生活垃圾处理提一条建议____________________________。
参考答案
1．C 点拨：宇宙飞船要求燃料的携带量少，且能够循环使用。O2—H2燃料电池反应后的产物是水，水又可分解产生氢气和氧气，可以循环使用。
2．(1)氢气 (2)CH4 (3)NO SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O (4)C
点拨：(1)氢气燃烧产物只有水，对环境无污染，是最清洁的能源。(2)甲烷的化学式为CH4。(3)根据化学反应前后原子的种类和个数不变，可以推出物质X的化学式；碱溶液和非金属氧化物反应生成盐和水。(4)有些化学反应是吸热的，如高锰酸钾受热分解，A错误；较活泼金属和酸反应、中和反应、氧化钙和水的反应等都会放出热量，B错误；当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，C正确。
3．核电站中核能转变为电能，如果发生核泄漏应远离辐射源(或戴防护口罩或湿毛巾捂住口鼻、避免接触受污染的食物和水源、关闭门窗或关停空调或关停换气扇等)。
点拨：核电站的能量转化方式是将核能转化为电能；根据题给信息“核反应堆内核裂变产生放射碘，可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌等”，放射性物质被吸入才会导致疾病，远离放射性物质就不会产生危险，所以可远离辐射源；可戴口罩或用湿毛巾捂住口鼻，减少对放射性物质的吸入。
4．(1)热能
(2)除去烟气中含有的SO2、HCl
(3)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ ② ①
(4)过滤 保护气，避免＋2价的铁元素被空气中的氧气氧化
(5)生活垃圾分类回收等
点拨：(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能转变为电能。
(2)石灰浆显碱性，能够吸收酸性气体，所以吸收步骤中，石灰浆的作用是除去烟气中含有的SO2、HCl。
(3)溶解步骤中，硫酸与铁反应，生成氢气，所以产生的H2的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；
②反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O中铁元素的化合价没有发生变化。
(4)操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体，基本操作步骤：加热浓缩，然后冷却结晶；再过滤；最后洗涤干燥，得到硫酸亚铁晶体。其中氮气的作用是保护气，避免＋2价的铁元素被空气中的氧气氧化。
(5)此题为开放题目只要答案合理即可，如生活垃圾分类回收等。
1．燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置。下列燃料电池比较适合在宇宙飞船上使用的是( )
A．O2—CH4(甲烷)燃料电池
B．O2—C2H5OH(酒精)燃料电池
C．O2—H2燃料电池
D．O2—CO(一氧化碳)燃料电池
2．利用能源、节约能源、保护环境是我们大家共同关注的社会问题。
(1)下列物质：天然气、氢气、乙醇、汽油、柴油，其中属于最清洁的燃料的是________。
(2)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，甲烷的化学式是________。
(3)煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物。在一定条件下，二氧化硫与二氧化氮能发生反应：SO2＋NO2===SO3＋X，其中X的化学式为________。三氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式是__________________________。
(4)生活中，人们常常利用燃料燃烧产生的能量来做饭、取暖。下列有关说法正确的是________。
A．化学反应过程中都会发生放热现象
B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的
3．当今世界各国和平开发利用核能造福人类是一个重要的主题，但是如果控制不当，反而会给人类带来灾难。2011年3月，日本大地震引发福岛第一核电站发生核泄漏，核反应堆内核裂变产生放射碘，可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌等；当年苏联切尔若贝利核电站发生核泄漏后，数以千计的青少年因遭核辐射患甲状腺癌。那么你认为核电站中能量转化的主要形式是什么？如果一旦发生核泄漏，可采取怎样有效的预防措施？
4．城市生活垃圾的处理是世界性难题，某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下：
INCLUDEPICTURE
"../../../A08.EPS"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../"
\
MERGEFORMAT
资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体。
资料2：＋2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。
回答下列问题：
(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的________转变为电能。
(2)吸收步骤中，石灰浆的作用是________。
(3)溶解步骤中，产生H2的化学方程式为________________________________。除此反应外，溶解步骤还能发生两个反应：
①Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
②Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4
其中属于化合反应的是______(填序号)。反应前后铁元素的化合价不变的是______(填序号)。
(4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、______(填操作名称)，得到硫酸亚铁晶体，其中氮气的作用是____________________。
(5)请你就生活垃圾处理提一条建议____________________________。
参考答案
1．C 点拨：宇宙飞船要求燃料的携带量少，且能够循环使用。O2—H2燃料电池反应后的产物是水，水又可分解产生氢气和氧气，可以循环使用。
2．(1)氢气 (2)CH4 (3)NO SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O (4)C
点拨：(1)氢气燃烧产物只有水，对环境无污染，是最清洁的能源。(2)甲烷的化学式为CH4。(3)根据化学反应前后原子的种类和个数不变，可以推出物质X的化学式；碱溶液和非金属氧化物反应生成盐和水。(4)有些化学反应是吸热的，如高锰酸钾受热分解，A错误；较活泼金属和酸反应、中和反应、氧化钙和水的反应等都会放出热量，B错误；当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，C正确。
3．核电站中核能转变为电能，如果发生核泄漏应远离辐射源(或戴防护口罩或湿毛巾捂住口鼻、避免接触受污染的食物和水源、关闭门窗或关停空调或关停换气扇等)。
点拨：核电站的能量转化方式是将核能转化为电能；根据题给信息“核反应堆内核裂变产生放射碘，可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌等”，放射性物质被吸入才会导致疾病，远离放射性物质就不会产生危险，所以可远离辐射源；可戴口罩或用湿毛巾捂住口鼻，减少对放射性物质的吸入。
4．(1)热能
(2)除去烟气中含有的SO2、HCl
(3)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ ② ①
(4)过滤 保护气，避免＋2价的铁元素被空气中的氧气氧化
(5)生活垃圾分类回收等
点拨：(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能转变为电能。
(2)石灰浆显碱性，能够吸收酸性气体，所以吸收步骤中，石灰浆的作用是除去烟气中含有的SO2、HCl。
(3)溶解步骤中，硫酸与铁反应，生成氢气，所以产生的H2的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；
②反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O中铁元素的化合价没有发生变化。
(4)操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体，基本操作步骤：加热浓缩，然后冷却结晶；再过滤；最后洗涤干燥，得到硫酸亚铁晶体。其中氮气的作用是保护气，避免＋2价的铁元素被空气中的氧气氧化。
(5)此题为开放题目只要答案合理即可，如生活垃圾分类回收等。