第六单元 第二节 化石燃料的利用
一、选择题
1.[2020·襄阳]
下列物质不属于化石燃料的是( )
A.天然气
B.石油
C.煤
D.氢气
2.将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可得到不同的产品。下列不属于石油炼制得到的产品的是
( )
A.煤焦油
B.汽油
C.柴油
D.液化石油气
3.[2020·自贡]
页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气,是一种新开发的能源。下列说法错误的是( )
A.页岩气的主要成分是甲烷
B.页岩气是不可再生能源
C.其完全燃烧的化学方程式为2CH4+3O22CO+4H2O
D.页岩气燃烧放出热量
4.下列过程属于物理变化的是
( )
A.煤的气化
B.石油分馏
C.石油裂解
D.煤的液化
5.图表示阜新市家用燃料使用的发展历程(括号内表示主要成分)。下列说法错误的是
( )
A.将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧气反应所放出的热量
B.将煤分解制成管道煤气的变化是物理变化
C.液化石油气是石油化工的一种产品
D.煤、石油、天然气都是化石燃料
二、填空题
6.[2020·湘潭]
随着人类对能源的需求日益增长,开发和利用新能源成为越来越迫切的需求。请回答:
(1)目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,如 、石油和天然气,它们属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。?
(2)目前,我国的一些地区正在使用乙醇汽油(在汽油中加入适量乙醇)作为汽车燃料,这样做的优点有 (填字母)。?
A.可适当节省石油资源
B.在一定程度上减少汽车尾气的污染
(3)为缓解全球能源危机,人们正积极开发利用新能源,请列举出一种新能源:
。?
7.能源的开采、储存和综合利用是目前世界各国科学家研究的重大课题。
(1)在普通汽油中加入适量的乙醇可制得乙醇汽油。乙醇汽油作为汽车燃料越来越受到重视。请你写出使用乙醇汽油的优点: (一条即可)。?
(2)我国南海海底埋藏着丰富的“可燃冰”。“可燃冰”主要为甲烷的水合物,是未来重要的能源。甲烷燃烧时发生反应的化学方程式为 。?
(3)煤块经粉碎处理后,在空气中燃烧得更快更充分,这是因为 。?
8.汽车给人们的生活带来方便的同时,也带来节能和减排的问题。如图是某种汽车的燃料燃烧过程示意图。
(1)从燃烧的条件看,火花塞的作用是 。?
(2)将汽油与空气的混合气充分压缩,有助于节省燃料,主要是因为?
? 。?
(3)乙醇的含碳量比汽油的低。试分析在汽油中加入适量乙醇,对尾气中炭黑排放量的影响:?
? 。?
(4)利用催化净化装置,可使燃烧过程中产生的CO和NO在催化剂的作用下,转化为两种空气中常见的无害气体,该反应的化学方程式为 。?
9.[2020·青岛]
实验室制取气体时需要的部分装置如图所示,请回答下列问题。
[信息]
浓硫酸具有吸水性,浓盐酸具有挥发性;氯化氢能和碳酸氢钠反应,二氧化碳不易溶于饱和碳酸氢钠溶液。
(1)实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为
,应选用的发生装置是 (填装置字母)。?
(2)实验室中用石灰石和稀盐酸制取一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体,所选装置的连接顺序为气体发生装置→ → →D(填字母)。?
(3)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中不需要考虑的是 (填字母)。?
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
10.[2019·枣庄节选]
天然气是一种比较清洁的化石燃料,主要成分为甲烷。现对甲烷的制取、性质、应用进行研究,请回答相关问题。
[制取研究]
查阅资料得知:①通常情况下,甲烷是一种无色无味、难溶于水的气体,密度比空气小;②实验室常用无水醋酸钠(CH3COONa)和碱石灰(发生反应的是其中的氢氧化钠)两种固体药品,研磨后均匀混合,通过加热制取甲烷,同时还生成碳酸钠。
在实验室中:
(1)可用于制取甲烷的发生装置为 (填字母)。?
(2)可用于收集甲烷的装置为 (填字母)。?
(3)制取甲烷的化学方程式: 。?
[性质研究]
用图所示F装置收集了一瓶纯净的甲烷气体,在G装置中进行燃烧实验。
(4)可用水将F中气体压出,通入G中,那么,水应从 (填“a”或“b”)端注入。?
(5)点燃后,烧杯内壁观察到的现象是 ,同时还生成二氧化碳气体,请设计一个简单实验证明: ?
。?
11.(1)在某科技活动中,某同学先将手帕放到白酒中浸泡,然后取出轻轻挤干,用坩埚钳夹住,从下方点燃,待火焰熄灭后手帕依然完好。对此分析正确的是 (填字母)。?
A.手帕不是可燃物
B.空气不足,手帕不燃烧
C.手帕中浸有白酒,导致其着火点降低
D.白酒中的酒精燃烧,导致其含有的水蒸气蒸发并吸收热量,温度达不到手帕的着火点
(2)围绕这个实验,同学们展开实验探究。将大小相同的若干块棉布在五份不同体积分数的酒精溶液中浸透后取出点火,有关记录如下。
实验序号
①
②
③
④
⑤
所用酒精的
体积分数
95%
65%
55%
15%
5%
实验现象
酒精烧完
棉布烧坏
酒精烧完
棉布无损
酒精烧完
棉布无损
不燃烧
推测实验⑤的现象是 。?
(3)结合你所知道的知识,写出酒精(主要成分为C2H5OH)燃烧生成水和二氧化碳的化学方程式:
。?
(4)实验室里常出现酒精灯内有酒精却点不着的现象,你认为可能的原因是?
。?
12.[2020·永州]
“燃烧条件的探究”是永州市2020年初中化学学业水平实验操作考试试题之一。已知白磷的着火点为40
℃,某化学兴趣小组为探究可燃物的燃烧条件,设计并进行了以下实验(实验过程中长颈漏斗下端始终在液面以下,注射器的摩擦力忽略不计)。
实验步骤如下:
①连接好装置,并检查装置气密性;
②装好药品,从长颈漏斗向锥形瓶内迅速注入80
℃的水至刚好浸没白磷;
③挤压注射器,向锥形瓶内推入空气,锥形瓶内水面下降;
④停止推入空气,锥形瓶内水面上升,最后淹没白磷。
请回答下列问题。
(1)步骤 能观察到白磷燃烧起来。?
(2)写出白磷燃烧的化学方程式:?
。?
(3)分析对比步骤②和③,可知可燃物的燃烧条件之一是 ;若把80
℃的水换成20
℃的水,重复步骤②和③,对比两次产生的实验现象,还可以得出可燃物燃烧需要满足的另一条件是温度达到可燃物的着火点。?
(4)步骤④中锥形瓶内液面上升的原因是?
。?
教师详解详析
【课时作业】
1.D [解析]
煤、石油、天然气属于化石燃料。
2.A
3.C [解析]
页岩气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。
4.B [解析]
石油分馏是依据沸点不同将石油分成不同沸点范围内产物的过程,没有新物质生成,属于物理变化。
5.B [解析]
将煤分解制成管道煤气的过程中有新物质生成,属于化学变化。
6.(1)煤 不可再生 (2)AB
(3)太阳能(合理即可)
[解析]
(2)乙醇具有可燃性,燃烧产物是水和二氧化碳,可以减少尾气的污染;乙醇可通过粮食发酵等方法获取,属于可再生资源,部分替代汽油,可以节约石油等资源。(3)为缓解全球性能源危机,人们正积极开发利用新能源,如太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能等。
7.(1)节省石油资源(或减少汽车尾气中有害物质的排放等)
(2)CH4+2O2CO2+2H2O
(3)增大了可燃物与氧气的接触面积
8.(1)使温度达到汽油的着火点
(2)雾化的汽油与氧分子充分接触,经火花塞点燃后,燃烧更充分,放出热量更多,燃料的利用率高
(3)加入乙醇后的汽油含碳量降低,与相同质量的汽油比,碳的质量少,燃烧时碳消耗氧气的量减少,碳更容易充分燃烧,产生的炭黑减少
(4)2CO+2NO2CO2+N2
[解析]
(1)火花塞的作用是使温度达到汽油的着火点。(2)将汽油与空气的混合气充分压缩,汽油蒸气能够与氧分子充分接触,经火花塞点燃后,燃烧更充分,放出热量更多,燃料的利用率高,故有助于节省燃料。(4)在汽车排气管上安装尾气净化装置,可使尾气中的CO和NO在催化剂作用下生成CO2和N2,该反应的化学方程式:2CO+2NO2CO2+N2。
9.(1)2H2O22H2O+O2↑ B
(2)G F (3)D
[解析]
(1)过氧化氢和二氧化锰制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;反应物是固体和液体,反应条件是常温,发生装置选B。(2)石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,产生的二氧化碳气体中会混有氯化氢气体和水蒸气,饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体,浓硫酸能吸收水蒸气,最后用向上排空气法收集即可。(3)颜色和气味不是确定反应原理时需要考虑的因素。
10.(1)B
(2)D或E
(3)CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑
(4)b
(5)有水珠出现 取下烧杯,迅速向烧杯中倒入澄清石灰水并振荡,观察到澄清石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成
11.(1)D
(2)不燃烧
(3)C2H5OH+3O22CO2+3H2O
(4)用完酒精灯后未盖灯帽导致酒精挥发,灯芯上水分过多(合理即可)
12.(1)③
(2)4P+5O22P2O5
(3)与氧气(或空气)接触
(4)白磷燃烧消耗了装置内的氧气,使锥形瓶内气体压强减小