[备考2021]中考化学复习分层训练专辑——第7讲：燃料的开发和利用

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第7讲
燃料及其利用
一、考点、热点回顾
【复习目标】
掌握燃烧的条件和灭火的原理；知道一些防火、防爆的安全知识和灭火方法。?
2.了解化石燃料燃烧对环境的影响；知道开发各种新能源和使用清洁燃料的重要性。?
【复习重点】
燃烧的条件和灭火原理
【复习难点】
燃烧的条件和灭火原理
【知识要点梳理】
知识点一、燃烧和灭火
（一）燃烧的条件
1、概念：可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2、条件：（1）可燃物（2）氧气（或空气）（3）温度达到着火点（三者缺一不可，否则不能燃烧）
如图所示：
A、薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明了燃烧需要温度达到可燃物的着火点；
B、薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧，说明了燃烧需要可燃物和氧气充分接触。
热水的作用：提供热量，使温度达到白磷的着火点，达不到红磷的着火点；使水下白磷隔绝氧气。
白磷的着火点低，应贮存在装有水的试剂瓶中。
（着火点：达到燃烧所需的最低温度）
（二）、灭火的原理和方法
⒈灭火的原理：（破坏燃烧的条件，三者破坏其一就可灭火，也可同时都破坏）
⑴清除可燃物或使可燃物跟其他物品隔离；
⑵隔绝氧气（或空气）
⑶使环境温度降低到可燃物的着火点以下
2.使燃料充分燃烧的两个条件：（1）要有足够多的空气
（2）燃料与空气有足够大的接触面积
燃料燃烧不充分的后果：产生的热量少，浪费资源，产生大量的一氧化碳，污染空气。
3、影响燃烧现象的因素：可燃物的性质、氧气的浓度、可燃物与氧气的接触面积
4.几种常用灭火器的适用范围
⑴泡沫灭火器：用来扑灭木材、棉布等燃烧而引起的失火。
反应原理，利用碳酸钠与浓盐酸迅速反应产生大量的二氧化碳来灭火
化学反应方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
⑵干粉灭火器（含有碳酸氢钠）：除用来扑灭一般火灾外，还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火。
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
⑶二氧化碳灭火器：用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。
（三）、爆炸：
1、可能是化学变化（火药爆炸）也可能是物理变化（车胎爆炸）
2、化学变化的爆炸：可燃物在有限空间内急速燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀，压强变大而引起爆炸。
3、可燃性气体（氢气、一氧化碳、甲烷）或粉尘（面粉、煤粉）与空气或氧气混合，遇到明火可能会发生爆炸；可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度,以防止发生爆炸的危险
4、煤矿的矿井、油库、纺织厂、面粉加工厂等地标有“严禁烟火”“严禁吸烟”的字样或图标,因为这些地方的空气中常混有可燃性的气体或粉尘，它们接触到明火，就有发生爆炸的危险。
现象：听到爆炸声，塑料盖被掀起
原因：金属罐和塑料盖构成了一个有限空间，向装置中鼓气后，面粉充满了金属罐，加大了它与氧气的接触面积，罐内的温度达到了面粉的着火点，使它使它在有限的空间内急剧燃烧，短时间内放出大量的热，使气体体积迅速膨胀，压强变大引起爆炸。
5.常见灭火的方法
：
①
油锅着火，用锅盖盖灭
（原理:可燃物和氧气隔离）
②
电器着火，先应切断电源
③
煤气泄漏，先应关闭阀门，再轻轻打开门窗，切忌产生火花
④
酒精在桌面上燃烧，用湿抹布扑盖
⑤
扑灭森林火灾，将大火蔓延前的一片树木砍掉(原理：移走可燃物)
⑥
楼房着火，用高压水枪灭火（原理：使环境温度降低到可燃物的着火点以下）
简答：
1.为什么燃烧的蜡烛一吹就灭，而煤炉火用扇子扇，却越扇越旺？
蜡烛燃烧放出的热量少，用嘴吹会使产生的热量随空气的流动而散失，温度降低到着火点以下，所以蜡烛熄灭。
在煤炉中燃料多，燃料燃烧时放出的热量多，扇风不会使煤炉的温度降低到着火点以下，而扇风时又使空气流通，补充了氧气，所以会越扇越旺。
2、为什么生煤炉火时，需先引燃纸和木柴？
煤的着火点比较高，而纸和木材的着火点比较低，容易点燃，产生的热量能使煤达到着火点
3、室内起火时，如果打开门窗，火反而会烧得更旺，为什么？
打开门窗，增加空气的流通，增加氧气的浓度，加大反应速率，使燃烧更剧烈
知识点二、燃料和能量
（一）、三大化石燃料:
煤、石油、天然气（混合物、均为不可再生能源）
（1）煤：“工业的粮食”（主要含碳元素）；
煤干馏（隔绝空气加强热，化学变化）
煤气主要成分—氢气、甲烷、一氧化碳
煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2（引起酸雨）、CO、烟尘等
酸雨危害：破坏森林、植被，腐蚀大理石建筑物，污染水质。
（2）石油：“工业的血液”（主要含碳、氢元素）；
石油分馏（物理变化）：液化石油气主要成分—丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等。
石油不可以直接作燃料，会浪费资源，燃烧不充分，污染空气。
（3）天然气是气体矿物燃料（主要成分：甲烷），是较清洁的能源。
有石油的地方一般都有天然气
（4）、西气东输：输的是天然气
（5）汽车尾气中污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
减少汽车尾气对空气的污染已采取的措施：
（1）改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；
（2）使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；
（3）使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；
（4）使用乙醇汽油、压缩天然气或液化石油气等
（6）煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有以下几方面的原因（1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等。
（2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳。
（3）未燃烧的碳氢化合物及炭粒，尘粒等排放到空气中。
（二）、两种绿色能源：沼气、乙醇
（1）沼气的主要成分：甲烷
甲烷的化学式:
CH4
（最简单的有机物，相对分子质量最小的有机物）
物理性质:通常状况下，无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质:
可燃性
CH4+2O2点燃CO2+2H2O
甲烷燃烧的现象：发出蓝色火焰，放热。
农村使用沼气的意义：解决农村的燃料问题，改善农村的环境卫生，节约化石燃料。
（2）乙醇
(俗称:酒精,
化学式:C2H5OH)
物理性质:通常状况下，无色、有特殊气味的液体,能和水以任意比例互溶。
化学性质:
可燃性
C2H5OH+
3O2点燃2CO2+3H2O
工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH，故不能用工业酒精配制酒！
乙醇汽油：优点（1）节约石油资源
（2）减少汽车尾气
（3）促进农业发展
（4）乙醇可以再生
（三）、化学反应中的能量变化
镁和盐酸反应的化学方程式：Mg+2HCl=
MgCl2+H2↑
实验现象：固体表面有气泡产生，固体消失，放热。
放热反应：如所有的燃烧、缓慢氧化、金属与酸等
吸热反应：如一般条件为“高温或加热”的反应
（四）、新能源：氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、可燃冰、乙醇等
氢气是最理想的燃料：
(1)优点：资源丰富，放热量多，燃烧产物是水，无污染。
（2）缺点：制取的成本高，贮存困难。
可燃冰：埋藏于海底，可以燃烧，主要成分是甲烷水合物，技术难题是开采问题
五、经常使用的燃料有煤、煤气、液化石油气、天然气、汽油、柴油和酒精等，从资源、环境、经济等方面考虑，这些燃料各有什么优缺点？你认为使用哪种燃料较好?
煤、汽油、柴油的成本低，放热多，但污染较少，煤气、液化石油气、天然气、酒精等燃料污染较少，但使用成本较高，酒精较好，是可再生能源。
如何使家用燃料充分燃烧：让室内空气流通，调节燃气灶阀门，使燃气与空气的流量合适，有足够的空气。
【高频疑点】
1.燃烧的条件，灭火的原理和方法，对燃烧条件的实验探究。
2.易燃易爆物的安全知识。
二、典型例题
类型一、考查燃烧与灭火
燃烧的条件是：物质具有
，物质与
接触；物质达到燃烧所需的最低温度。写出天然气燃烧的化学方程式
。
【答案】可燃性；空气中氧气；
CH4+2O2点燃CO2+2H2O。
例2.请你回忆课堂上与同学们讨论的下列问题：
（1）用水灭火，是灭火常用的“冷却法”。请你简述“冷却法”灭火的原理
；
（2）扑灭森林火灾的有效方法之一，是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，请你分析灭火的原理
；
（3）下列是一些与燃烧和爆炸有关的图标：
请你用序号指出“禁止带火种”的图标是
；“当心火灾--易燃物质”的图标是
。
【答案】（1）降低可燃物温度（低于其着火点）；（2隔离可燃物；（3)d;a。
例3.如图所示为小真同学探究物质燃烧条件的实验。（信息点：当吸入或接触五氧化二磷粉尘时，能与粘膜表层、眼、皮肤的水分反应，对局部有强烈的腐蚀、刺激作用，严重者可引起中毒性肺炎、肺水肿）请你根据图中实验装置回答下列问题：
（1）为什么铜片上的白磷燃烧，而热水中的白磷不燃烧？
。
（2）铜片上的红磷不能燃烧的原因
。
（3）该实验装置存在的问题是
。
【答案】（1）可燃物燃烧需要氧气；（2)红磷的温度没有达到着火点；五氧化二磷有毒，逸散到空气中造成污染。
小真、小善设计的装置不够密闭，白烟会逸散
类型二、考查燃料的合理利用与开发
例4.（济宁）随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用，排放到空气中的有害气体大大增加。其中，一种气体（与二氧化碳性质相似，能与水和碱反应）是酸雨的主要成分，该气体是
，
酸雨形成的原是
，
工业上常用石灰乳吸收这种气体，原理为
（用化学式或化学方程式表示）。
【答案】：SO2（二氧化硫）；主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等污染性气体，经过复杂的大气反应，被雨水吸收溶解而成；SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O.
交通部门规定，旅客乘坐车船时，严禁随身携带易燃易爆物品。因为在人员密集的车船上，这些物品一旦着火或爆炸，极易造成巨大危害。以下物品：①蔗糖、巧克力；②酒精、汽油、煤油；③烟花、鞭炮；④糕点、水果，其中可以随身携带的是（
）
　　A．①②
　
　B．①③　
　C．③④　
　D．①④
【答案】D
例6.日本大地震导致福岛核电站发生严重核事故，伴随有氢气爆炸，厂房燃烧等。回答：
（1）氢气燃烧是将
能转化为热能；
（2）核燃料棒外壳是锆锡合金，在高温下锆（Zr）与水发生了化学反应，生成氧化锆（ZrO2）和氢气，该反应的化学方程式是
；
（3）消防员用高压水枪扑灭厂房的明火，该灭火的原理是
。
【答案】（1）化学能；（2）Zr+2H2OZrO2+2H2↑
降低可燃物的温度在着火点以下（或使可燃物与氧气隔离）等
三、课时检测
1.王宁同学从资料中查得白磷与红磷的着火点分别为40℃和240℃，他做了如图所示的研究燃烧条件的实验。实验现象为甲中铜片上的白磷和乙中水里白磷燃烧，甲中铜片上的红磷和水里的白磷没有燃烧，则下列观点正确的是（
）
A．此组实验烧杯中的热水只起提高温度的作用
B．图甲中水下白磷未燃烧是由于没有与氧气接触
C．图甲实验不能证明温度达到可燃物着火点是物质燃烧的条件之一
D．若将图乙中白磷换成红磷也能观察到燃烧现象
【答案】B
2.（2019
广西梧州）法国当地时间
2019
年
4
月
15
日，巴黎圣母院塔楼发生火灾中，空结构的木质塔尖剧烈燃烧而坍塌。下列关于该事件说法错误的是
A
.木材是可燃物
B
.用水灭火前要先切断电源
C
.水能灭火是因为水降低了可燃物的着火点
D
.塔尖剧烈燃烧的原因之一是木材与空气的接触面积大
【答案】C
3.(2018雅安）家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示。
下列有关说法错误的是()
A.
燃料燃烧时均放出热量
B.
煤、石油、天然气都属于化石燃料
C.
管道煤气有毒
D.
丁烷中碳、氢元素的质量比为4:10
【答案】D
4.（2020·山东威海中考真题）化学与航天
2019年12月27日长征五号系列运载火箭（以下简称“胖五”）发射成功。请回答下列问题：
（1）“胖五”两种发动机分别采用液氢、液氧做推进剂和煤油、液氧做推进剂，而旧的长征火箭采用的推进剂是有毒的偏二甲肼（N2H4）和液态四氧化二氮（N2O4），其燃烧时还会因泄露和不充分燃烧产生大量氮的氧化物。
①“胖五”的两种推进剂中属于可燃物的是_____________________。
②科学家发现，煤在一定条件下加氢制得煤油，称之为煤的液化，属于__________变化。
③写出煤油（以C12H16为例）完全燃烧的化学方程式_______________________。
④从环境保护的角度分析，“胖五”的两种发动机采用的推进剂优点是_________________。
（2）铝合金在火箭制造中被广泛应用。
①铝合金中的铝化学性质活泼，原因是_______________________________。
②铝在岩石圈中以化合物形式存在，工业采用电解氧化铝的方法冶炼铝，写出反应的化学方程式_______________________。
【答案】（1）①液氢、煤油；②化学；③C12H16
+16O2
8H2O+12CO2；④原料无毒，产物无污染。（2）①铝原子属于金属原子，最外层电子数小于4，易失去电子；②2Al2O34Al+3O2↑
5.（2020年广元中考）安全无小事，人人需谨慎。下列说法错误的是
A．天然气泄露，立即关闭阀门
B．炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭
C．用甲醛溶液浸泡木耳防止变质
D．稀释浓硫酸时，将浓硫酸缓缓倒入盛水的烧杯中
【答案】C
6.（2019
巴中）
关于燃烧认识错误的是（
）
A.燃烧不一定需要氧气
B
.用水灭火的原理是降低可燃物的着火点
C.燃着的酒精灯不慎碰倒，立即用湿抹布盖灭
D.煤燃烧是化学能转化成热能和光能
【答案】B
7.【2019年江苏省苏州市】下列说法符合安全要求的是（
）
A．家中燃气泄漏，立即开灯检查
B．稀释浓硫酸时，将水沿烧杯壁缓缓注入盛有浓硫酸的烧杯中
C．不慎碰倒酒精灯，洒出的酒精在桌上燃烧，立即用水浇灭
D．逃离火灾现场时，可用湿毛巾捂住口鼻，并尽量贴近地面
【答案】D
8.【2019年辽宁省葫芦岛市】化学与生活息息相关，请用所学化学知识回答下列问题。
（1）端午节“粽子香，香厨房”。这说明分子具有的性质是___________________________。
（2）喝汽水会打嗝，这是因为气体的溶解度与_________________有关。
（3）焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一是一种常见的盐。写出其化学式________________。
（4）常见的化石燃料包括_____________、石油和天然气，它们是不可再生能源。化石燃料燃烧后产生的______________、二氧化氮等会导致酸雨，人类迫切需要开发新能源，你知道的一种新能源是___________________________。
【答案】（1）分子运动；（2）温度；（3）NaHCO3：（4）煤，二氧化硫；氢能、太阳能。
中考过关训练
1.【2019广州市】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．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可增大灶具进风口
【答案】D
2.（2020绵阳）2020
年
5
月
12
日是第十二个全国防灾减灾日，为预防森林火灾，应张贴的标志是（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
3.【2019年天津市】下列说法不正确的是（
）
A．将装有某气体的试管管口靠近酒精灯火焰产生爆鸣声，说明该气体是氢气和氧气的混合气
B．向等量的硬水和软水中分别加入等量的肥皂水，产生的泡沫不一样多
C．燃着的木条分别在空气样品和人体呼出气体样品中燃烧的现象不同，说明两种样品中氧气含量不同
D．向盛有粉尘的金属罐中快速鼓入空气，点火发生爆炸，该粉尘可能是面粉
【答案】A
4.（2018?四川雅安）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。
下列有关说法错误的是(
A.
燃料燃烧时均放出热量
B.
煤、石油、天然气都属于化石燃料
C.
管道煤气有毒
D.
丁烷中碳、氢元素的质量比为4∶10
【答案】D
(2019
安徽)某同学用一系列实验探究物质的燃烧，得到下列结论，其中不正确的是
A.镁条在氧气和二氧化碳中均能燃烧，说明二氧化碳分子中有氧气
B.玻璃棒不能燃烧而火柴棒可以燃烧，说明燃烧与物质本身性质有关
C.蜡烛在氧气中比在空气中燃烧更旺，说明燃烧与氧气的浓度有关
D.燃烧是一种化学反应，需考虑两方面因素:反应物(内因)和反应条件(外因)
【答案】A
6.（2018?天津）据《易经》记载：“泽中有火”，“上火下泽”。泽，指湖泊池沼。“泽中有火”是对“X气体”在湖泊池沼水面上起火现象的描述。这里“X气体”是指（
）
A.
一氧化碳
B.
甲烷
C.
氧气
D.
氢气
【答案】B
7.（2020年成都中考）有关如图实验的说法正确的是
A.
红磷燃烧，产生大量白烟
B.
向水中白磷通氧气，白磷会燃烧
C.
热水的作用只是提供热量
D.
可燃物温度达到着火点即可燃烧
【答案】A
8.（2020内江）下列有关燃烧和灭火的说法错误的是（
）
A．进入加油站，禁止使用手机
B．贵重图书资料着火，用“干冰”灭火器扑灭
C．“钻木取火”是通过摩擦生热提高木材的着火点
D．在森林大火蔓延线路前砍伐一条“隔离带”，以控制火势
【答案】A
8.【2019年重庆市B】从烧煤的绿皮车到利用电能的动车、高铁，火车的速度更快、能源更环保。
（1）铁路上常用铝热剂对钢轨进行焊接，发生反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，该反应属于基本反应类型中的___________反应，发生还原反应的物质是______________（填名称）。
（2）绿皮车使用的煤为三大化石燃料之一，常温下呈液态的化石燃料为____________________。煤气化能得到更清洁的能源，煤气化的部分反应为：C+CO22CO、C+H2OH2+CO，关于上述两个反应的说法错误的是__________________（填序号）。
A．都是化合反应
B．生成物都易燃
C．反应物都是单质与氧化物
【答案】（1）置换反应，氧化铁；（2）石油，A。
9..（2020年南充中考）保护环境功在当代，利在千秋。为了保护环境，下列措施切实可行的是（
）
A.
通过露天焚烧秸秆以增加肥效
B.
积极推广使用新能源公交车
C.
提倡以煤炭为主的能源消费
D.
将生活污水之间排放到河流中
【答案】B
10.（2018?广西）绿水青山就是金山银山，保护环境人人有责。
（1）目前人们利用最多的能源是煤、石油和　
　等化石燃料。煤燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等气体，这些气体中，溶于雨水会形成酸雨的是　
　。科学家正在努力开发和利用的新能源有　
　、地热能、潮汐能等
（2）2018年第二十大届“世界水日”，我国的宣传主题是“实施国家节水行动，建设节水型社会”。下列用水方式，符合该主题的是　
　（填字母序号）。
A．用淘米水浇花
B．洗脸，刷牙时，不间断地放水
C．及时修理坏的水龙头
D．农业和园林改浸灌为喷灌或滴灌
（3）我国对江河的管理实施了河长制，某条河的附近有一硫酸厂，该厂的废水经处理后排放到此河流中。假如你是该河的河长，如何检验经处理后排放的废水中是否还含有硫酸根离子。检验方法是：　
　。
【答案】（1）天燃气，二氧化硫；太阳能。（2）ACD。（3）取少量废水于试管中，向试管中滴加少量硝酸钡溶液，若有白色沉淀产生，说明废水中含有硫酸根离子。
11.（2020年泸州中考）新能源页岩气，正在冲击传统能源体系。据报道，我国页岩气储量排名世界第一，合理开采将有利于改善我国的能源结构，川南页岩气田分布在泸州等地。页岩气是藏身于地下3000多米的页岩层裂缝中的天然气，在此高压环境中，还有部分溶解于裂缝中存在的少量石油里。目前，开采页岩气时从地表钻井到页岩层，向地下压入大量水和沙，使页岩气所在的地层产生缝隙，因压强降低，页岩气将从其藏匿处逸岀。这些水和沙将被抽回地面，形成返排液。
回答下列问题：
（1）页岩气中主要成分的化学式是_____，溶解在石油中的页岩气逸出的原因_____。
（2）页岩气中还可能含有乙烷（C2H6），写出乙烷完全燃烧的化学方程式_____。
（3）返排液是油、水溶液和沙组成的混合物。从返排液中分离出沙的实验操作名称是____；下表是某返排液中水溶液的主要成分及其含量，质量分数最高的金属离子是____，这些离子的含量远高于自然水。
离子
K+
Ca2+
Mg2+
HCO
Cl-
含量（mg/L）
310
491
129
470
26.1
结合上文分析简答：开采时可能产生的主要环保问题是___（写一点），你的解决建议是_____。
【答案】（1）CH4，压强降低，气体的溶解度随着压强的减小而减小；（2）2C2H6+7O24CO2+6H2O；
（3）过滤，Ca2+；（3）水体污染，对返排液集中净化处理。
【解题技巧与策略】
理解和掌握燃烧的条件和概念，燃烧一定能产生发光发热的现象，但有发光发热现象产生的过程不一定属于燃烧。如电灯发光发热，是电能转化为热能和光能，并没有发生化学变化，不属于燃烧。
对于灭火的方法要正确理解。可燃物的着火点是可燃物的固有性质，不随外界条件的变化而改变。我们可以通过改变可燃物的温度，使温度降低到可燃物的着火点以下的方法来灭火。
易燃易爆安全知识非常重要，通常的安全标志要很好的理解。由燃烧引起的爆炸一定属于化学变化，但锅炉爆炸、汽车轮胎爆炸等是由于气体迅速膨胀，压力快速增加，超过容器的极限压力而发生的，无新物质生成，属于物理变化。
对于以常见的安全事故为载体考查有关燃烧与灭火的安全知识。要明确以下两点：（1）各种灭火方法的适用范围；（2）家用电器着火，一定要先切断电源，然后灭火，若用水扑灭易引发触电等其他安全事故。油锅着火，用锅盖盖灭是利用了隔绝氧气的方法；CO2灭火，适用于图书档案室的火灾，有利于资料保全；天然气泄漏处理时，应避免一切产生火星的操作（开电灯或使用手机电筒）。
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精品试卷·第
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