9.2能源的综合利用
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.哈尔滨东三环高架桥正在建设中,该工程南起哈阿立交,途经电碳路、化工路,北至哈东路以南300米,与拟建北门街高架桥相接。下列有关说法正确的是
A.修路用到的铁合金属于纯净物
B.制挖掘机铲斗的锰钢具有硬度大、韧性好等优良性能
C.铺设道路路面的沥青是煤分解得到的
D.施工机械用柴油作为燃料,柴油属于清洁能源
2.下列气体大量排入空气中会形成酸雨的是
A.SO2 B.CO C.CH4 D.O3
3.生产生活中离不开能源。下列属于化石能源的是
A.石油 B.风能 C.潮汐能 D.太阳能
4.下列关于资源、能源的叙述正确的是( )
A.氢能没有广泛使用的原因是制氢原料太贵
B.废旧金属的回收利用,可节约金属资源,减少对环境的污染
C.可利用的淡水资源取之不尽用之不竭
D.煤、石油、天然气、乙醇都是不可再生的能源
5.如图是实验室制取氢气的部分实验操作,其中正确的是
A. B.
C. D.
6.化学学习过程中,归纳、总结有利于提升学习能力。下列知识归纳有错误的一组是
A.化学与安全 B.化学与能源
①煤炉上放一盆水能防止一氧化碳中毒 ②油锅着火用锅盖盖灭 ①煤、石油、天然气都属于不可再生能源 ②化学变化中一定有新物质生成,通常伴随能量变化
C.化学与应用 D.化学与未来
①钛合金可以用来制造人造骨 ②稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,常用作电光源 ①“碳中和”有利于减缓温室效应 ②开发新能源能减轻人类对化石燃料的依赖
A.A B.B C.C D.D
7.已知在常温下A为液体,B、C、F是气体; 其中C是最轻的气体,F是造成温室效应的主要气体;G为黑色固体单质,H是白色难溶于水的固体,它们之间的转变关系如图,下列说法错误的是
A.物质A是水,①反应的基本类型是分解反应
B.黑色固体D是Fe3O4,②发生的反应是:3Fe + 2O2Fe3O4
C.物质C是氢气,被认为是理想的清洁、高能燃料
D.反应⑤是检验二氧化碳的方法
8.下列物质与空气混合,接触到明火,有发生爆炸危险的是
①氧气 ②汽油蒸气 ③面粉尘 ④棉尘 ⑤沼气
A.①②⑤ B.②③④⑤ C.②⑤ D.①②③④⑤
9.规范的实验操作是安全进行实验并获得成功的保证,下列实验操作正确的是
A.测定空气中氧气的含量
B.吹灭酒精灯
C.检验CO2是否集满
D.检验甲烷燃烧有CO2生成
10.形成化学观念,发展科学思维。下列推理正确的是
A.微粒观:金属是由原子构成的,因此由原子构成的物质一定是金属
B.分类观:单质是由同种元素组成的纯净物,因此由同种元素组成的纯净物是单质
C.能量观:化学变化伴随能量改变,因此有能量改变的变化一定是化学变化
D.守恒观:某物质在氧气中燃烧有水生成,证明该物质中含有氢、氧两种元素
二、非选择题
11.我国承诺力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。请回答下列问题。
(1)现阶段的能源结构仍以化石燃料为主,化石燃料包括 、石油和天然气。
(2)大气中二氧化碳含量过高引发的主要环境问题是 加剧。
(3)下列燃料在O2中燃烧时,不会产生CO2的是 (填字母序号)。
A.天然气 B.氢气 C.肼(N2H4)
(4)植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径,其原理是利用绿色植物的 作用,以减少大气中的温室气体。“碳捕捉和封存”技术也将助力实现“碳中和”目标,将大气中的CO2压缩液化,压入地下,实现CO2的封存,此封存技术可行的依据是 。
(5)二氧化碳的资源化利用也是实现碳中和的重要途径。以下是一种实现二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O)的途径。
①转化Ⅰ是二氧化碳与氢气在催化剂条件下反应生成甲醇和水,试写出反应的化学方程式: 。
②转化Ⅱ是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水,反应中生成二甲醚和水的分子数之比为 。
12.将转化为有机物,是实现“碳中和”的重要途径之一。我国科学家成功开发出一种利用捕集技术合成甲醇()的新方法,以为催化剂,与反应能被高效转化为。
【查阅资料】是一种优质高效的能源,常温下为无色液体,易溶于水,且具备易运输、易使用、排放较清洁的特点。
(1)反应I中使用铁粉比使用铁丝的效果更好,原因是 ;该过程需持续提供高温才能进行,说明此过程 (填“吸收”或“放出”)热量;该反应的化学方程式为 。
(2)与操作I相似的实验室操作过程中,玻璃棒的作用是 。
(3)上述流程中,可回收利用的物质 。
(4)生活中可作燃料,这是利用的 (写一条化学性质)。
(5)实验室中,也可以用澄清石灰水进行“捕集”,其原理是 (用化学方程式表示)。
(6)下列做法中符合“低碳”理念的是_________(填序号)。
A.改造或淘汰高能耗、高排放产业
B.大力开采并利用煤炭等化石燃料
C.产生纸质垃圾时焚烧处理
D.积极植树造林,增加森林覆盖率
E.优化建筑设计,增大太阳能的利用率
13.“为中国人民谋幸福,为中华民族谋复兴”!在践行“不忘初心,牢记使命”的过程中,中国航天人,尤其是哈工大的航天人做出过也正在做出着巨大贡献,他们不断让世界见证一个又一个“奇迹”!神舟系列运载火箭的主发动机现在是“120 吨级液氧煤油发动机”此火箭飞行中的能量转化是 能→ 内能→动能。
舱内需要的氧气可采用如下方法制得:在常温下,过氧化钠((Na2O2))与二氧化碳反应,同时还生成碳酸钠,请写出此反应的化学方程式 ,此反应的反应物中氧元素的化合价是 。宇宙飞船的有“记忆功能”的天线,是用 合金制造的(填字母选项)。
A 铁、铬、镍 B 铝、镁 C 钛、镍
14.在当今社会,人类需要的大部分能量是由化学反应产生的,最常见的就是生活燃料的利用。燃料与食物一样成为生活中不可缺少的物质。在一次项目化学习活动中,同学们通过对小区内居民的走访调查,了解了不同时代的家庭燃料,分析了家庭燃料迭代升级之后给生活环境带来的变化。
活动一:认识化石燃料
新中国成立后,家庭燃料主要经历了以下几个阶段:20世纪50-60年代多数家庭以柴草为燃料,60-80年代以燃煤为主,21世纪初液化石油气和管道煤气成为家庭的主要燃料,发展至今几乎家家户户都通入了天然气。
(1)煤是复杂的混合物,主要含有 元素。煤作为燃料,主要是利用 所放出的热量。
(2)天然气的主要成分是 (填化学式),天然气充分燃烧的化学方程式为 。
活动二:探究如何合理使用燃料
任务1:认识如何使燃烧更充分
(3)同学们经过走访调查,了解到煤炭的使用过程中,把煤做成蜂窝煤后燃烧更加充分,请从燃烧的角度解释这一现象。 。
(4)有人说在煤炉旁放一盆水可以防止一氧化碳中毒,该说法是否正确?说明理由。 。
任务2:了解家用燃料变化的意义
(5)同学们查阅资料发现,充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生的二氧化硫的质量如图所示:请结合图中的信息分析家庭燃料从煤升级到天然气的原因 。
活动总结:
(6)生活燃料的变迁是社会进步的一个重要指标。燃料的变迁方便了人们的生活,改善了人居环境。在开发和利用新能源的路上,我国科学家不断呈现中国方案。请列举一例你知道的新能源。 。
15.目前,一种新型燃料电池——氢氧燃料电池广泛运用于氢能源汽车。如图是一种氢氧燃料电池的示意图,请回答下列问题:
(1)氧气可以从 中获取;氢气可通过以下反应获取:其中的化学式为 。
(2)普通汽车的燃料是 ,其容易引起的环境问题是 。
16.如图是实验室制取气体的常用装置,回答下列问题。
(1)写出装置A中加热仪器的名称: 。
(2)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气,若要组装一套制取并收集干燥氢气的装置,则导管口正确的连接顺序为 (用接口处字母填写)。
(3)工业上制取氢气常采用电解水的方法(电极不与水及生成的气体反应)。电解时,水中需加入少量Na2SO4,其作用是 ,电解时发生反应的化学方程式为 。
(4)氢气被誉为最理想的清洁、高能燃料,其目前没有得到广泛应用的原因是 (写出1点即可)。
17.燃料是人类文明进步的阶梯。
(1)目前,人类所消耗的能源主要来自化石燃料,化石燃料包括 、石油和天然气。
(2)大量化石燃料的燃烧,对环境造成严重污染。过多CO2排放导致 增强。
(3)“低碳生活”是指生活作息时所消耗的能量要尽力减少,从而降低CO2的排放量。下列生活方式不符合这一理念的是(填字母)
A.随手关灯
B.节约药品
C.鼓励多用私家车
D.不使用一次性筷子
(4)为减少温室气体排放,人们积极寻找不含碳元素的燃料。经研究发现NH3燃烧的产物没有污染,用释放大量能量,有一定应用前景。其反应的微观图如图:该反应的化学方程式为 。
18.CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。
Ⅰ.CO2的捕集
一种利用CaO捕集CO2的流程如图1所示。
(1)大气中CO2含量上升会导致的主要环境问题是 。
(2)“煅烧炉”中发生的反应的化学方程式为 。
(3)研究发现,加热CaC2O4·H2O也可获得CaO,反应方程式为CaC2O4·H2OCaO+CO2↑+CO↑+H2O↑,该反应所制得的CaO比石灰石分解制得的CaO捕集CO2的效果更好,主要原因是 。
(4)640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3,固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程)
Ⅱ.CO2合成淀粉【(C6H10O5)n】
中国科学院天津工业生物技术研究所采用一种类似“搭积木”的方式(如图2),在实验室中首次实现从CO2到淀粉分子【(C6H10O5)n】的人工合成。
(5)反应中用光和光子晶体催化水和二氧化碳,从而发生复杂的化学反应。
①光和光子晶体催化水分解产生氢气,该过程中能量转化形式为 。
②淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是 。
Ⅲ.CO2合成甲烷
(6)以ZnO―ZrO2为催化剂,以CO2和H2为原料合成甲醇,主要反应的微观过程如图-3所示,同时发生副反应:CO2+H2 CO+H2O。
①ZrO2中Zr的化合价为 。
②图3所示的合成反应中,生成物丙和丁的质量比为 。
③合成过程中,CO2转化率(×100%)及甲醇选择性(×100%,且甲醇选择性+CO选择性=100%)随温度的变化如图4所示。随温度升高,CO2转化率升高,但产物中甲醇含量降低,原因是 。
19.如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器。某校化学小组的同学欲利用其进行下列探究实验。
(1)第一组同学选择锌粒和稀盐酸为原料,欲在实验室中制备并收集一瓶干燥、纯净的氢气。
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写装置序号字母)。
②用锌粒和稀盐酸制取氢气的化学方程式为 ,反应后溶液的pH会 (选填“增大”“减小”“不变”之一,下同),反应后溶液的质量会 。
③实验结束后,第一组同学欲利用化学方法检验反应后的剩余废液中是否含有稀盐酸。请从AgNO3溶液、紫色石蕊试液、Na2CO3溶液中选用一种试剂进行检验,并简述依据原理: 。
(2)第二组同学欲测定某铁合金样品中碳元素的质量分数(资料显示铁合金主要含铁、碳两种元素,假设其他杂质成分不能反应生成气体),他们研讨后设计了如下实验方案:将样品变成粉末,先通入足量氧气并加热样品将其中的碳反应去除,再将生成的二氧化碳通入足量澄清石灰水中,利用生成沉淀的质量来计算铁合金样品中碳元素的质量分数。根据上述方案设计,所选仪器的连接顺序为:A→D→C→F。
①装置A中用过氧化氢溶液和MnO2制取氧气的化学方程式为 。
②实验结束后,第二组同学从反应后的混合物中过滤得到了部分固体,从物质性质的角度分析,这些固体 (选填“能”或“不能”)再继续用来制取氧气。
③若装置C中放入1.0g铁合金样品粉末,充分反应后,测得装置F中生成白色沉淀0.25g,则该铁合金样品中碳元素的质量分数为 。
④除上述实验步骤③中若改用装置E吸收生成的二氧化碳,装置E质量会增加 g。
《9.2能源的综合利用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A A B D A B B D B
1.B
【详解】A、修路用到的铁合金主要成分是铁,还含有碳等杂质,属于混合物,故选项说法错误。
B、制挖掘机铲斗的锰钢具有硬度大、韧性好等优良性能,故选项说法正确。
C、铺设道路路面的沥青是石油分馏得到的,故选项说法错误。
D、柴油燃烧生成二氧化氮等空气污染物,不属于清洁能源,故选项说法错误。
故选:B。
2.A
【详解】A、二氧化硫排放到空气中易形成硫酸,是形成酸雨的原因之一,符合题意;
B、通常情况下,CO不溶于水、并且与水不反应,不能形成酸雨,不符合题意;
C、通常情况下,CH4不溶于水、并且与水不反应,不能形成酸雨,不符合题意;
D、通常情况下,O3不溶于水、并且与水不反应,不能形成酸雨,不符合题意;
故选:A。
3.A
【详解】A、石油属于化石燃料,故A符合题意;
B、风能属于新能源,故B不符合题意;
C、潮汐能属于新能源,故C不符合题意;
D、太阳能属于新能源,故D不符合题意;
故选A。
4.B
【详解】A、制氢原料为水,来源广泛,主要是制氢的设备和催化剂贵,选项A错误;
B、回收废旧金属,增加金属的回收利用率,可以减少新金属的开始使用,减少对环境的污染,选项B正确;
C、淡水资源匮乏,节约用水,不可随意浪费,选项C错误;
D、乙醇不属于不可再生资源,选项D错误。故选B。
5.D
【详解】A、不能将试管放到桌面上按压,试管容易破裂,错误。
B、固体药品取用,“一横、二放、三慢竖”,错误。
C、倾倒液体药品时,掌心对标签,瓶塞倒放,图示错误。
D、氢气验纯,试管倒放靠近火焰,听到尖锐爆鸣声,说明氢气不纯,正确。
故选:D。
6.A
【详解】A、①一氧化碳难溶于水,因此煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒,说法不正确;②油锅着火用锅盖盖灭,隔绝氧气,达到灭火的目的,说法正确,故选项归纳不完全正确;
B、①煤、石油、天然气在短时间内不能从自然界内得到补充,都属于不可再生能源,说法正确;②化学变化中一定有新物质生成,且一定伴随能量变化,说法正确,故选项归纳完全正确;
C、①钛合金与人体有很好的相容性,可以用来制造人造骨,说法正确;②稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,常用作电光源,说法正确,故选项归纳完全正确;
D、①“碳中和”可减少二氧化碳的排放量,有利于减缓温室效应,说法正确;②开发新能源能减轻人类对化石燃料的依赖,说法正确,故选项归纳完全正确。
故选A。
7.B
【分析】C是最轻的气体,可推出C为氢气,F是造成温室效应的主要气体,可推出F为二氧化碳,A能在通电的条件下反应生成B和C,可推出A为水,B为氧气,B能与黑色固体G在点燃的条件下反应生成F,可推出G为碳,F为二氧化碳,F能与澄清石灰水反应生成H,H是白色难溶于水的固体,可推出H为碳酸钙,B能与E在加热的条件下反应生成黑色固体D,D能与黑色固体G在高温下反应生成F和红色固体E,可推出E为铜,D为氧化铜,代入验证,符合题意。
【详解】A、由分析可知,A为水,反应①为水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意;
B、由分析可知,黑色固体D为氧化铜,反应②为铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,该反应的化学方程式为:,符合题意;
C、由分析可知,物质C为氢气,氢气燃烧产物只有水,是理想的清洁、高能燃料,不符合题意;
D、反应⑤是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,是检验二氧化碳的方法,不符合题意。
故选B。
8.B
【详解】氧气是助燃剂,本身不可燃,与空气混合不会爆炸;汽油蒸气、面粉尘、棉尘和沼气均为可燃性气体或粉尘,与空气混合后遇明火可能发生爆炸。
故选B。
9.D
【详解】A.木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去氧气,而增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,图中所示操作错误,故不符合题意;
B.熄灭酒精灯要用灯帽盖灭,切不可用嘴吹灭酒精灯,防止将空气吹入灯壶内,引起爆炸,图中所示操作错误,故不符合题意;
C.检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误,故不符合题意;
D.检验甲烷燃烧有CO2生成的方法:点燃纯净的甲烷,火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯,观察烧杯内壁是否变浑浊,图中所示操作正确,故符合题意,故选D。
10.B
【详解】A、金属是由原子构成的,但是由原子构成的物质不一定是金属,如碳单质由原子构成,不符合题意;
B、单质是由同种元素组成的纯净物,故由同种元素组成的纯净物一定是单质,符合题意;
C、化学变化伴随着能量的改变,但是有能量改变的变化不一定是化学变化,如氢氧化钠溶于水放出大量的热,有能量改变,属于物理变化,不符合题意;
D、某物质在氧气中燃烧有水生成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,水由H、O元素组成,反应物氧气由氧元素组成,则该物质中一定含氢元素,可能含有氧元素,不符合题意。
故选B。
11.(1)煤
(2)温室效应
(3)BC
(4) 光合 分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小
(5) 1∶1
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气,它们短期内均不能再生,均属于不可再生能源;
(2)二氧化碳属于温室气体,大气中二氧化碳含量过高引发的主要环境问题是温室效应加剧;
(3)A、天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,不符合题意;
B、氢气燃烧生成水,符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,肼由N、H元素组成,则肼燃烧生成氮的氧化物和水,符合题意。
故选BC;
(4)植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径,其原理是利用绿色植物的光合作用,以减少大气中的温室气体,光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气;
“碳捕捉和封存”技术也将助力实现“碳中和”目标,将大气中的CO2压缩液化,压入地下,实现CO2的封存,此封存技术可行的依据是:分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小;
(5)①转化Ⅰ是二氧化碳与氢气在催化剂条件下反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为:;
②转化Ⅱ是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水,该反应的化学方程式为:,则反应中生成二甲醚和水的分子数之比为:1:1。
12.(1) 接触面积更大,反应更加充分 吸收
(2)引流
(3)Fe3O4
(4)可燃性
(5)
(6)ADE
【详解】(1)铁粉反应的接触面积更大,反应更加充分,反应需持续提供高温才能进行,说明此过程吸收热量,铁和水蒸气高温反应生成氢气和四氧化三铁,该反应的化学方程式为。
(2)操作I是过滤,玻璃棒的作用是引流。
(3)根据流程图可知,Fe3O4作为催化剂可回收利用,合成甲醇生成的H2O可作为反应I的反应物,也可回收利用。
(4)生活中可作燃料,这是利用的可燃性。
(5)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应化学方程式为。
(6)A、改造或淘汰高能耗、高排放产业,能减少二氧化碳的排放,符合“低碳”理念,故正确;
B、大力开采利用煤炭等矿物燃料,会增加二氧化碳的排放,不符合“低碳”理念,故错误;
C、产生纸质垃圾时焚烧处理,会增加二氧化碳的排放,不符合“低碳”理念,故错误;
D、积极植树造林,增加森林覆盖率,有助于二氧化碳的吸收,符合“低碳”理念,故正确;
E、优化建筑设计,增大太阳能的利用率,减少煤、电、气的使用,能减少二氧化碳的排放,符合“低碳”理念,故正确;
故选:ADE。
13. 化学 2Na2O2+2CO2═Na2CO3+O2 ﹣1 价和﹣2 价 C
【详解】(1)神舟系列运载火箭的主发动机现在是“120吨级液氧煤油发动机”,此火箭飞行中的能量转化是化学能→内能→动能;
(2)在常温下,过氧化钠(Na2O2)与二氧化碳反应,同时还生成碳酸钠和氧气反应的化学方程为2Na2O2+2CO2═Na2CO3+O2;在Na2O2中,钠元素显+1价,根据化合物各元素化合价的代数和为零可知,氧元素的化合价是-1价;在二氧化碳中,碳元素显+4价,根据化合物各元素化合价的代数和为零可知,氧元素的化合价是-2价;
(3)宇宙飞船的有“记忆功能”的天线,是用钛、镍合金制造的。故选C。
14.(1) 碳/C 碳元素与氧反应
(2) CH4
(3)把煤制成蜂窝煤增加了与空气的接触面积,使燃烧更充分
(4)不正确,因为一氧化碳难溶于水
(5)相同质量的天然气和煤充分燃烧,天然气产生的热量多,排放的有害气体少
(6)太阳能(风能、地热能、潮汐能、生物质能、核能)
【详解】(1)煤中主要含有碳元素;煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量;
(2)天然气的主要成分是甲烷,化学式为:CH4;甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为:;
(3)把煤做成蜂窝煤后,增大了与空气的接触面积,使燃烧更加充分;
(4)一氧化碳难溶于水且不与水反应,所以有人说在煤炉旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒该说法错误;
(5)从图像可以发现:家庭燃料从煤升级成天然气之后单位质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热值高,产生二氧化硫少,污染小;
(6)新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能、核能等。
15. 空气 汽油或柴油 形成酸雨
【详解】(1)氧气可以从空气中获取;据反应的化学方程式,反应物中钠、氯、氢、氧原子个数分别为2、2、4、2,反应后的生成物中氢、氯原子个数分别为2、2,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由1个氢原子、一个钠原子、一个氧原子构成,则物质X的化学式为NaOH;故填:空气;NaOH;
(2)普通汽车使用的燃料是汽油或柴油,燃烧会排放出大量的二氧化碳造成温室效应,会产生一氧化碳、二氧化硫等气体造成空气污染,形成酸雨;故填:汽油或柴油;形成酸雨。
16.(1)酒精灯
(2)bcdg
(3) 增强水的导电性
(4)氢气的制取成本高(或氢气的贮存困难,合理即可)
【详解】(1)据图可知,装置A中加热仪器的名称:酒精灯。故填:酒精灯。
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,属于“固液常温型”,发生装置应选择B,为收集干燥的氢气,应选择浓硫酸干燥并用向上排空气法收集,所以导管口正确的连接顺序为bcdg。故填:bcdg。
(3)为增强水的导电性,电解水时,水中加入少量Na2SO4;电解水时,正极产生O2,负极产生H2,反应的化学方程式为。
故填:。
(4)氢气被誉为最理想的清洁、高能燃料,由于氢气的制取成本高等原因,目前没有得到广泛应用。故填:氢气的制取成本高(或氢气的贮存困难,合理即可)。
17.(1)煤
(2)温室效应
(3)C
(4)
【详解】(1)煤、石油和天然气是三大化石燃料。
(2)二氧化碳是造成温室效应的主要气体之一,故过多二氧化碳排放会导致温室效应增强。
(3)A、随手关灯能有效节约资源,能减少二氧化碳的排放,该做法符合此理念;B、节约药品也能减少二氧化碳的排放,该做法符合此理念;C、私家车会排放大量的二氧化碳,故多用私家车与此理念不相符;D、不使用一次性筷子能节约资源,减少二氧化碳的排放,该做法符合此理念。故选C。
(4)分析该反应的微观示意图可知,该反应是氨气与氧气在点燃条件下反应生成氮气和水,该反应的化学方程式为:。
18.(1)温室效应加剧
(2)
(3)等质量的CaC2O4·H2O可以产生更多的气体,得到的CaO疏松多孔,与二氧化碳的接触面积大,吸收更充分
(4)解:设最多能捕集二氧化碳的质量是x
x=22g
答:最多能捕集CO2的质量是22g
(5) 光能转化为化学能 分子构成不同
(6) +4 16:9 温度升高,CO2和H2发生的副反应增多,生成甲醇的反应减少
【详解】(1)大气中二氧化碳含量上升会导致的主要环境问题是:温室效应加剧;
(2)“煅烧炉”中发生的反应为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)由化学方程式可知,等质量的CaC2O4·H2O可以产生更多的气体,得到的CaO疏松多孔,与二氧化碳的接触面积大,吸收更充分,故捕集二氧化碳的效果更好;
(4)见答案;
(5)①光和光子晶体催化水分解产生氢气,该过程中能量转化形式为光能转化为化学能;
②由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,淀粉是由分子构成的有机物,从微观角度分析,直链淀粉和支链淀粉的化学性质不同,原因是:分子构成不同;
(6)①ZrO2中氧元素显-2价,设Zr的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:x+( 2)×2=0,x=+4;
②图-3所示的反应为二氧化碳和氢气在ZnO-ZrO2的催化下反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为:,则生成物丙和丁的质量比为:(12+4+16):18=16:9;
③温度升高,CO2和H2发生的副反应增多,生成甲醇的反应减少,故随温度升高,CO2转化率升高,但产物中甲醇含量降低。
19.(1) AEDH Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 增大 增大 选石蕊试液溶液,因为盐酸能使石蕊试液变红色,现象明显或选Na2CO3溶液,因为盐酸与碳酸钠反应有气泡冒出,现象明显
(2) 2H2O22H2O+O2↑ 能 3% 0.11
【详解】(1)①用锌粒和稀盐酸在常温下反应制氢气的,氢气难溶于水,密度比空气的密度小,因此可以用排水法和向下排空气法收集,收集干燥的气体选择向下排空气法,氯化氢气体可以用烧碱溶液吸收,浓硫酸吸收干燥氢气,要先除杂质后干燥,所选仪器的连接顺序为AEDH;
②锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,反应过程中盐酸被消耗,酸性减弱,反应后溶液的pH会增大,根据化学方程式可知,每65份质量的锌反应生成2份质量的氢气,反应后溶液的质量增大;
③实验结束后,第一组同学欲利用化学方法检验反应后的剩余废液中是否含有稀盐酸,盐酸呈酸性,能与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸、氯化锌都能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,欲利用化学方法检验反应后的剩余废液中是否含有稀盐酸可滴加紫色石蕊试液或Na2CO3溶液,不能滴加AgNO3溶液;欲利用化学方法检验反应后的剩余废液中是否含有稀盐酸可选石蕊试液溶液,因为盐酸能使石蕊试液变红色,现象明显或选Na2CO3溶液,因为盐酸与碳酸钠反应有气泡冒出,现象明显,不可滴加AgNO3溶液,因为无论是存在盐酸,都会产生白色沉淀;
(2)①装置A中用过氧化氢溶液和MnO2制取氧气:过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;
②实验结束后,第二组同学从反应后的混合物中过滤得到了部分固体,从物质性质的角度分析,这些固体能再继续用来制取氧气,因为二氧化锰是催化剂,反应前后质量和化学性质不变;
③碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,将样品变成粉末,先通入足量氧气并加热样品将其中的碳反应去除,再将生成的二氧化碳通入足量澄清石灰水中,生成沉淀的质量为碳酸钙质量,根据质量守恒定律可知,碳酸钙中碳元素质量与样品中碳元素质量相等;则有:
该铁合金样品中碳元素的质量,铁合金样品中碳元素的质量分数;
④氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,除上述实验步骤③中若改用装置E吸收生成的二氧化碳,根据步骤③中生成0.25g白色沉淀是碳酸钙,根据化学方程式CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O可知,碳酸钙与二氧化碳的关系为CaCO3~CO2,
设二氧化碳质量为x;
x=0.11g
装置E质量会增加0.11g。