九年级化学上册第七单元燃料及其利用课题2燃料的合理利用与开发 同步练习 新人教版5.docx
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九年级化学上册第七单元燃料及其利用课题2燃料的合理利用与开发同步练习新人教版5
课题2 燃料的合理利用与开发
答案：
（1）放出热量
（2）吸收热量 （3）石油 （4）CH4＋2O2
CO2＋2H2O （5）二氧化硫 （6）二氧化氮 （7）燃烧时要有足够的空气 （8）燃料与空气要有足够大的接触面 （9）C2H5OH＋3O2
2CO2＋3H2O （10）最理想 （11）2H2＋O2
2H2O
1．化学反应中的能量变化
（1）实验探究
实验操作
实验现象
结果分析
出现热气腾腾现象，试管外壁发烫
生石灰与水反应放出热量
（2）化学变化中的能量变化
①化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，其表现为热
量的变化。
②有些反应是放热的，称为放热现象，如物质的燃烧等。
③有些反应是吸热的，称为吸热现象，如碳与二氧化碳的反应等。
谈重点吸热反应与放热反应 一个化学反应是吸热还是放热，与其反应条件并无直接关系，即反应条件加热的反应不一定是吸热反应，反应条件不加热的反应，也不一定是放热反应。
（3）能量的利用
①生活燃料的利用：
做饭、取暖等。
②利用燃料产生的热量：
发电、陶瓷、水泥、发射火箭。
③爆炸产生的能量：
开山炸石、拆除违规建筑。
④食物在体内发生缓慢氧化放出热量：
维持体温和日常活动所需的能量。
【例1】人类生活需要能量。
下列能量转化的例子中不是因化学变化产生的是（ ）
A．燃起篝火烘烤食物
B．太阳能热水器烧水
C．绿色植物将太阳能转化为化学能
D．煤燃烧发电
解析：
化学变化中伴随着能量的变化，物质燃烧、光合作用都属于化学变化，其能量变化由化学变化产生；用太阳能热水器烧水，没发生化学变化，是太阳能转化成了热能。
答案：
B
2．化石燃料的利用
（1）化石燃料
三大化石燃料是煤（工业的粮食）、石油（工业的血液）、天然气。
它们都是混合物，都是不可再生能源。
①煤
a．性质：
黑色固体，有光泽，具有可燃性。
b．组成元素：
主要含碳元素，还含有少量氢、氮、硫、氧等元素。
c．形成：
古代植物遗体深埋在地下，经过一系列复杂的变化而形成。
d．综合利用：
将煤隔绝空气加强热，可以使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等
，这个过程叫煤的干馏，是化学变化。
②石油
a．性质：
黑色黏稠状的液体。
b．组成元素：
主要含有碳、氢元素。
c．形成：
古代动植物遗体深埋在地下，经过复杂的变化而形成的。
d．综合利用：
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，这个过程叫石油的分馏，是物理变化。
辨误区煤、煤气与罐装煤气的区别
①煤是生活中常用的燃料，但由于煤燃烧对空气的污染严重，因此可把煤加工成煤气使用。
煤气的主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳等；②罐装“煤气”不是煤气而是液化石油气，它是石油化工的一种产品，主要成分有丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等物质。
③天然气
a．成分
天然气的主要成分是甲烷（CH4），还含有其他的气态碳氢化合物，属于混合物。
b．甲烷的性质
性质
描述
物理性质
无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小
化学性质
易燃烧，产生明亮的蓝色火焰，放出热量，化学方程式：
CH4＋2O2
CO2＋2H2O
④沼气
沼气的主要成分也是甲烷，它可以由秸秆、杂草、人畜粪便等放在密闭的沼气池中发酵产生，属于可再生资源。
人们可利用沼气煮饭、发电，沼气肥是很好的农家肥。
沼气的利用为农民解决了燃料问题，又改善了人们的生活环境。
煤、石油、天然气都是化石燃料，均不可再生，哪种燃料较清洁呢？
是天然气啊，因为它既不含硫，又不 含氮，不会产生二氧化硫和二氧化氮，它 还是气体燃料，燃烧更充分。
【例2—1】以下说法违背科学事实的是（ ）
A．煤、石油、天然气是当今世界上最主要的化石燃料，它们都是混合物
B．把煤隔绝空气加强热制取焦炭是化学变化
C．石油加热蒸馏出多种产品是化学变化
D．煤燃烧时产生污染的元素是硫和氮
解析：
三大化石燃料都是混合物，煤炭组成以碳元素为主；石油组成以众多有机物为主；天然气以CH4为主。
煤隔绝空气加强热属于煤的干馏，是化学变化，石油蒸馏分离是物理变化。
煤中含有S、N等杂质元素，燃烧时产生大气污染物SO2、NO2等。
答案：
C
（2）合理利用与开发化石能源
①化石能源不可再生，越来越难以满足人类的需求。
②使燃料充分燃烧的措施：
一是燃烧时要有足够多的空气；
二是燃料与空气要有足够大的接触面积。
③充分燃烧的优点：
使燃料充分燃烧，对于节约能源、减少环境污染非常重要。
④不充分燃烧的缺点：
产生的热量减少，浪费资源，产生CO等物质，污染空气。
⑤新型化石能源——可燃冰
可燃冰主要含有甲烷水合物，可以燃烧。
可燃冰将成为未来新能源，但目前在开采技术上还存在着困难。
释疑点可燃冰是可燃烧的冰吗 可燃冰不是冰，其主要成分为甲烷水合物，燃烧反应为CH4＋2O2
CO2＋2H2O。
【例2—2】学校食堂为了让煤充分燃烧，达到节能减排的目的，下列措施中正确合理的是（ ）
A．增加煤的用量
B．粉碎煤块
C．提高锅炉的耐热性
D．减少空气通入量
解析：
解答本题的关键是明确：
①燃料充分燃烧时要有足够多的空气；②燃料与空气要有足够大的接触面。
粉碎煤块的目的是增大煤与空气的接触面积。
答案：
B
3．使用燃料对环境的影响
（1）煤的燃烧
①煤的燃烧产生的空气污染物
煤的燃烧产生
的空气污染物
固体污染物
粉尘
气体污染物
SO2、NO2、CO
②酸雨的形成、危害及防治措施
酸雨的
形成
煤燃烧时会排放出SO2、NO2等污染物，这些气体溶于雨水中，会形成酸雨
酸雨的
危害
①危害人体健康；②造成水体酸化，影响水生动植物生长；③破坏土壤、植被、森林；④腐蚀金属及建筑物
酸雨的
防治
①减少SO2等气体向大气的排放；②开发新能源；③使用脱硫的燃料
辨误区酸雨的形成与CO2有关吗 酸雨是由SO2、NO2等污染物引起的，与CO2无关。
（2）汽车用燃料的燃烧
①汽车尾气中含有的主要污染物
一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物。
②减少汽车尾气对空气污染的措施
a．改进发动机燃烧方式，使汽油充分燃烧。
b．使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。
c．使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。
d．使用清洁能源，例如压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG），在汽油中添加适量酒精制成乙醇汽油等。
e．在管理上加大检测尾气的力度，禁止尾气没有达到环保标准的汽车上路。
（3）化石燃料燃烧造成空气污染的原因
①燃
料中的杂质如硫、氮等燃烧时，产生空气污染物，如SO2、NO2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碳粒、尘粒等排放到空气中。
（4）车用乙醇汽油
①乙醇（C2H5OH）俗称酒精，可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏制得，属于可再生能源。
②乙醇有可燃性，燃烧时放出大量的热，可用作酒精灯、内燃机的燃料。
C2H5OH＋3O2
2CO2＋3H2O
③车用乙醇汽油：
将乙醇和汽油按照一定的比例混合形成的一种汽车燃料，属于混合物，可节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可促进农业生产。
【例3】酸雨是当今严重的环境污染之一，产生这种现象的主要原因是过度燃烧煤和石油。
以下措施中，能减少酸雨产生的是（ ）
①少用煤炭作燃料 ②把工厂的烟囱升高
③燃料脱硫 ④将酸化的土壤加石灰改良 ⑤利用太阳能开发氢能源
A．①②③⑤ B．①③⑤
C．②③④D．③④⑤
解析：
酸雨主要是由SO2、NO2等物质造成的，只要减少SO2、NO2等物质的排放就能减少酸雨的形成，所以①③⑤都正确
；②中烟囱的升高不能减少SO2、NO2等物质的排放，所以②错误；④中将酸化的土壤加石灰改
良，属于治理污染的措施，不能吸收空气中的SO2、NO2，故错误。
答案：
B
4．能源的利用和开发
（1）氢能源
①优点：
氢气本身无毒；完全燃烧时放热量多；燃烧后产物是水，无污染。
②实验室制法
药品和反应原理
锌粒和稀硫酸
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
反应装置
收
集装置
③目前大量使用氢能源存在的困难是氢气的制取成本高和贮存困难。
（2）其他能源
太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能。
这些能源的利用，可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，并减少对空气的污染。
【例4】（湖南株洲中考）2011年3月日本大地震导致了核泄漏的重大灾难，引发了全球对能源开发利用的大讨论，下列说法正确的是（ ）
A．核能是目前最安全、最清洁，最主要的能源
B．大量开采化石燃料以满足社会发展的需要
C．大量电解水生产氢气是开发氢能的唯一途径
D．推广使用太阳能、风能可以减少对环境的污染
解析：
目前最清洁的能源是太阳能；化石燃料属于不可再生能源，应该合理开发利用；电解水制氢气需要耗费大量电能，不可取，故A、B、C均错误。
答案：
D
5．能源、资源、环境、经济与社会的可持续发展
目前，在生活和生产中，传统能源是化石燃料。
传统能源存在利用率低、污染严重、易引发温室效应等缺点。
（1）化石燃料不可再生，储量有限，且污染严重。
所以，我们需要寻找新能源，这些能
源的标准是廉价、易得、环保，有利
于社会的可持续发展。
（2）煤、石油、天然气、乙醇都是含碳的燃料，大量燃烧会使大气中二氧化碳含量升高，导致温室效应。
（3）氢气燃烧无任何污染。
【例5】（实际应用题）煤、石油在地球上的蕴藏量是有限的，因此人类必须（ ）
A．用电解水的方法制得氢气作能源
B．大量砍伐树木作燃料
C．开发太阳能、核能等新能源
D．停止使用煤、石油
解析：
A
×
电解水制氢气，能耗大、速率慢，得不偿失
B
×
大量砍伐树木会破坏生态环境
C
√
开发利用新能源是解决能源危机的措施之一
D
×
目前情况下不能停止使用煤和石油
答案：
C
6．氢气、一氧化碳和甲烷的比较
（1）相同点
①都是可燃性气体。
②点燃前一定要检验纯度。
（2）不同点
①火焰颜色：
氢气为淡蓝色；一氧化碳为蓝色；甲烷为明亮
的蓝色。
②燃烧产物：
氢气燃烧生成水；一氧化碳燃烧生成二氧化碳；甲烷燃烧生成水和二氧化碳。
③是否有还原性：
氢气、一氧化碳有还原性，甲烷无还原性。
④物质类别：
氢气是单质，一氧化碳和甲烷是化合物。
（3）鉴别方法
根据火焰颜色不易鉴别氢气、一氧化碳和甲烷。
三种气体燃烧产物不同，可根据三种气体的在空气中的燃烧产物不同来鉴别。
①鉴别原理
只生成水的是氢气；只生成二氧化碳的为一氧化碳；生成水和二氧化碳的是甲烷。
②操作方法：
在火焰上方罩一干燥的冷烧杯，若观察不到有水雾出现，证明该气体是一氧化碳。
若观察到有水雾出现，再迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊的，该气体是甲烷；不变浑浊的，该气体是氢气。
【例6】（探究题）查阅资料知：
①CuSO4是白色粉末，遇少量水可转化为蓝色晶体，在实验中常用于检验是否有水存在，②CH4与CuO不反应。
又知某气体X是由H2、CH4、CO中的一种或几种组成的，为验证气体成分，现设计了如下图所示的装置进行实验。
（1）若甲中CuO由黑色变成亮红色，乙中CuSO4不变色，丙中石灰水变浑浊，则气体X中一定有________，一定没有________，可能有________。
（2）若甲中CuO由黑色变成亮红色，乙中CuSO4变成蓝色，丙中石灰水无变化，则气体X中一定有________，一定没有________，可能有________。
（3）若甲中CuO由黑色变成亮红色，乙中CuSO4变成蓝色，丙中石灰水变浑浊，则气体X中一定有________，可能有________。
思维流程：
解析：
H2、CH4、CO中，能与CuO反应的为H2和CO，把CuO还原成Cu。
H2若与CuO反应可生成H2O，可通过CuSO4的颜色改变来判断是否有水生成，从而确定气体X中是否含H2。
CO与CuO反应可生成CO2，通过石灰水是否变浑浊来判断是否有CO2生成，进而可推测气体X是否含CO，甲烷不与CuO反应，所以它就成为可能存在的气体。
答案：
（1）CO H2 CH4
（2）H2 CO CH4 （3）H2和CO CH4
7．比较氢气、氧气、二氧化碳的实验室制法
氢气
氧气
二氧化碳
装置
①
②
③
原料
锌与稀硫酸
H2O2与MnO2或
KMnO4或KClO3与MnO2
大理石与
稀盐酸
收集
向下排空气法
或排水法
向上排空气法或
排水法
向上排
空气法
注：
①：
②：
③：
【例7】（探究题）结合以下常用实验仪器（或装置）的示意图，回答相关问题：
（1）写出下列装置的名称。
A____________、D____________。
（2）用上图ABE
H仪器组装一套装置制O2，对应的化学方程式为________________。
若用装满水的F收集O2，气体应从________（填“a”或“b”）端通入。
（3）
实验室制氢气的化学方程式为______________________________________________；
请用上图所示的仪器组装一套实验室制CO2的装置：
（填编号）________。
（4）在家里，你可用________和________（填名称）反应来制得CO2。
解析：
用装满水的装置F制
取氧气，实质上是用排水法收集氧气，水从长管a端流出，气体应从短管b端通入。
（3）在实验室中，制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应不需要加热，因此应选用试管（或锥形瓶）作反应容器，并选用铁架台竖直固定试管，试管（或锥形瓶）口部的塞子选用G，还应选择长颈漏斗插入双孔橡皮塞。
因此，选用的制取二氧化碳的仪器组合是ABDG或CDG或ACDG。
（4）家庭中含碳酸钙的物质较多，如鸡蛋壳、大理石、石灰石等含丰富的碳酸钙。
家庭中常备有食醋，食醋能与碳酸钙发生反应生成二氧化碳。
小苏打或纯碱也是家庭中常备物质，它们都能与食醋反应生成二氧化碳。
答案：
（1）铁架台 长颈漏斗
（2）2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑ （或2KClO3
2KCl＋3O2↑） b
（3）Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ ABDG（或CDG或AC
DG）
（4）小苏打（鸡蛋壳、大理石等） 白醋
课题2 燃料的合理利用与开发
一、选择题（每个小题只有一个选项符合题意）
1.煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料，对这三种燃料的叙述不正确的是（ ）。
A.都是混合物B.燃烧后都会放出热量
C.都是可再生能源D.都是重要的化工原料
2.石油是—种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。
以下解决能源问题的方法不当的是（ ）。
A.砍伐树木作燃料B.利用太阳能
C.利用风能D.开发核能
3.“蜂窝煤”比煤球更有利于煤的完全燃烧及提高燃烧效率，这主要是因为（ ）。
A.降低了煤的着火点
B.升高了煤的着火点
C.提高了氧气的浓度
D.增大了煤与氧气的接触面积
4.一种新型绿色电池——燃料电池，是把H2、CO、CH4气体和空气不断输入直接氧化，使化学能转变为电能，它被称为21世纪的绿色发电站。
这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的理由是（ ）。
A.都是无毒无害气体
B.在自然界都大量存在
C.都可以燃烧并放出大量的热
D.燃烧产物均为CO2和H2O
5.最近，新华社的一条消息披露：
我国南海海底发现巨大的“可燃冰”分布带。
目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍，“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4·H2O）。
请结合初中化学知识判断下列说法正确的是（ ）。
A.可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
B.可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景
C.可燃冰由四种元素组成
D.可燃冰的主要成分是固态水
6.下列叙述中不正确的是（ ）。
A.化石燃料在地球上的蕴藏量并不是无限的
B.煤或石油只要完全燃烧就不会对造成空气的污染
C.人类必须节约现有的能源，并大力开发新能源
D.对煤和石油要合理开发、综合利用
7.以下获取氢气的途径中，从绿色能源的角度看，较有发展前途的是（ ）。
①电解水；②利用太阳能分解水；③使用高效催化剂分解水；
④水煤气法：
C＋H2O（气）
CO＋H2；⑤热裂法：
CH4
2H2＋C。
A.②③B.④⑤
C.①②④D.③④⑤
二、填空题
8.从2001年起，我国积极推广乙醇汽油，它是由汽油和乙醇按一定比例混合而成。
（1）汽油主要含有碳、氢两种元素，它燃烧的主要产物是__________和__________。
由于汽油中还含有少量硫、氮等元素，在燃烧过程中会产生少量____________及氮的氧化物等。
（2）粮食中的淀粉经过发酵可以得到乙醇。
绿色植物通过________________把二氧化碳和水转化为淀粉，同时释放出________。
（3）使用乙醇汽油的优点有：
①______________________；②_______________________。
9.实验证明，在同温同压下，相同体积的任何气体中含有相同的分子数。
根据此结论回答下列问题（以下气体均处在同温同压下）。
（1）将同体积的CO和CH4混合，所得混合气体中，碳、氢、氧元素的原子个数比为__________，碳、氢、氧元素的质量比为____________。
（2）燃气灶是由灶体、进气管（进CO或CH4）、进风管（进空气）开关等部件组成。
我国西部的天然气东输，可改善我国东部居民的生活用气问题。
使用煤气的用户在改用天然气时，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来的相比，进风管的主要区别是________________，你的理由是_______________________________________________________________。
（3）面对石油、煤资源日趋减少的情况，人们正积极开发新能源。
你认为21世纪来源广泛、燃烧放热多、无污染的最佳燃料是_______，其制取方法是__________________________。
10.随着“西气东输”的全线贯通，8月底某市将有7万户用上天然气。
作为家庭成员，我愿将下列有关天然气的化学知识告知父母：
（1）天然气的主要成分是（填化学式）____________________________________________，
燃烧的化学方程式为：
________________________________________。
（2）天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须先将管道内注满氮气。
我知道填充氮气的目的是________________________________。
（3）天然气本身是一种无色、无味的气体，但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇。
加入乙硫醇的作用是__________________________。
（4）燃气灶由灶体、进燃气管、进空气管、电子开关等部件组成。
目前的管道煤气用户改用天然气，必须对燃气灶加以改造。
如果进燃气管的直径不变，改造后的燃气灶与原来的相比，进空气管的直径就________（填“增大”或“减小”）。
课题2 燃料的合理利用与开发
1．C 解析：
煤、石油、天然气是化石燃料，都是不可再生能源。
2．A 解析：
大量砍伐树木作燃料会使CO2含量增多，加剧温室效应。
3．D 4.C
5．B 解析：
“可燃冰”（CH4·H2O）是由三种元素组成，不是水。
6．B 解析：
煤或石油中含有少量硫、氮等元素，完全燃烧也会对造成空气的污染。
7．A
8．
（1）CO2 H2O 二氧化硫
（2）光合作用 O2
（3）①节省石油资源 ②减小汽车尾气污染（意思正确即可）
9．
（1）2∶4∶1 6∶1∶4
（2）改造后的燃气灶进风管直径应比原来大 因为同体积的CH4、CO分别完全燃烧时，CH4需要O2的体积多
（3）氢气 利用太阳能或催化剂分解水
10．
（1）CH4 CH4＋2O2
CO2＋2H2O
（2）检查是否漏气
（3）如果漏气，可以及时发觉 （4）增大
课题2 原子的结构
答案：
（1）原子核
（2）质子 （3）正 （4）中子 （5）负 （6）核电荷数 （7）核外电子 （8）分层 （9）2 （10）8 （11）原子核及核电荷数 （12）电子层及该层上的电子数 （13）正 （14）＞ （15）负
（16）＜ （17）质子 （18）中子
1．原子的构成
（1）原子可以再分
很长时间以来，科学家都以为原子是简单的、不能分割的实心球体。
直到1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，才第一次揭开了原子的神秘面纱，知道原子还是可以再分的。
释疑点原子能否再分
原子是化学变化中的最小粒子，在化学变化中不能再分，但是在其他条件下还能再分。
（2）原子的构成
谈重点原子核的特点
原子核居于原子中心，带正电荷，相对于整个原子来说，核外有一个很大的空间，这就是电子运动的区域。
原子核虽然小，但几乎集中了整个原子的质量，原子质量主要集中在原子核上。
原子核的特点可以概括为：
居于原子中心、带正电荷、体积小、相对质量较大。
（3）原子中各粒子的电性
粒子种类
电性
质子
一个单位正电荷
中子
不带电
电子
一个单位负电荷
（4）几种常见原子的构成
种类
质子数
中子数
电子数
氢
1
0
1
碳
6
6
6
氧
8
8
8
钠
11
12
11
氯
17
18
17
辨误区原子一定是由质子、中子、核外电子构成的吗
原子一般由质子、中子、核外电子这三种粒子构成，但某种氢原子中只有一个质子和一个核外电子，无中子。
（5）原子中各种粒子之间的关系
①原子中，质子所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等，中子不带电，整个原子不显电性。
②在原子中，核电荷数＝质子数＝核外电子数。
③不同种类的原子，核内质子数不同。
【例1】下列关于原子的叙述，正确的是（ ）
A．原子是不能再分的粒子
B．一切原子的原子核都是由质子和中子构成的
C．原子核内质子数等于核外电子数
D．原子核内质子数必等于中子数
解析：
A
×
原子在化学变化中不可再分
B
×
原子核一般由质子和中子构成，但某种氢原子核内无中子
C
√
原子核内质子数等于核外电子数，不一定等于中子数
D
×
答案：
C
2．原子核外电子的排布
（1）电子层
核外电子运动不像汽车、火车一样有自己的运动路线，但也有自己的运动特点：
在含有多个电子的原子里，电子的能量并不同。
能量低的电子通常在离核较近的区域内运动，能量较高的在离核较远的区域内运动，科学家形象地将这些区域称为电子层。
释疑点电子层真实存在吗
在原子中，电子层并不真实存在，只是科学家为了研究方便而进行的一种人为规定。
（2）核外电子的分层排布
核外电子是在不同的电子层内运动的，人们把这种现象叫做核外电子的分层排布。
现在发现的元素原子核外电子最少的有1层，最多的有7层。
①电子层数、电子能量、离核远近关系
电子层数
电子 离核由近到远，能量由低到
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