中考化学复习热点题型聚焦 燃料环境新能源讲义

这是一份中考化学复习热点题型聚焦 燃料环境新能源讲义，共8页。
（1）将石油加热炼制，利用石油中各成分的_______不同，将它们分离可得到不同产品。
（2）城镇家庭经常用罐装液化石油气做燃料，烹调食物时观察到燃气灶的火焰呈现黄色，锅底出现黑色，需要将灶具的进风口调大，目的是_______。烹调结束，关闭燃气灶阀门利用的灭火原理是_______。
（3）在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可适当节石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。写出乙醇充分燃烧的化学方程式_______。
解析 本题主要考查燃料的使用。（1）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产品。（2）城镇家庭经常用罐装液化石油气做燃料，烹调食物时观察到燃气灶的火焰呈现黄色，锅底出现黑色，这是空气不足造成的，需要将灶具的进风口调大，目的是提供充足的空气，使其充分燃烧。烹调结束，关闭燃气灶阀门利用的灭火原理是清除可燃物。（3）乙醇与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为C2H5OH+3O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2CO2+3H2O。
答案 （1）沸点 （2）提供充足的空气，使其充分燃烧（合理即可） 清除可燃物 （3）C2H5OH+3O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 6(点燃),===)2CO2+3H2O
例2 SO2是一种大气污染物，也是形成酸雨的主要物质。对含SO2的工业废气进行的无害化处理是打赢蓝天保卫战和保护绿水青山的重要措施。
（1）向含SO2的工业废气中喷洒石灰浆[Ca(OH)2]可有效吸收SO2，生成CaSO3，反应的化学方程式为______________。CaSO3可用于制备石膏。
（2）用主要成分为Na2CO3的工业废液吸收工业废气中的SO2可得到Na2SO3，实现了资源的综合利用。反应过程中溶液组成变化如图所示。
①吸收初期（通入废气体积小于V1），发生反应的化学方程式为______________。
②不断通入废气，最终产物是______________。
解析 （1）反应物是二氧化硫和氢氧化钙，生成物是亚硫酸钙和水，化学方程式为SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O。（2）①由图示所得信息可知，吸收初期（通入废气体积小于V1），反应物是碳酸钠、水和二氧化硫，生成物是碳酸氢钠和亚硫酸钠，化学方程式为2Na2CO3+H2O+SO3=2NaHCO3+Na2SO3；②由图示信息可知，不断通入废气，最终产物是亚硫酸氢钠。
答案 （1）SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O （2）①2Na2CO3+H2O+SO3=2NaHCO3+Na2SO3 ②NaHSO3
例3 太阳能汽车利用太阳能的一般方法是：在阳光下，太阳能光伏电池板采集光能，并将光能转换成电能，这种能量被蓄电池储存并为以后汽车运行提供动力，或直接提供给发动机，也可以边开边蓄电，能量通过发动机控制器带动车轮运行，推动太阳能汽车行驶。
（1）从两个不同角度，谈谈使用太阳能汽车比使用燃油汽车的优点；
（2）请再写出一种你知道的新能源。
解析 本题主要考查新能源的利用与开发。（1）使用燃油汽车，要使用化石燃料，能产生大量的空气污染物，而太阳能汽车比燃油汽车使用更经济；（2）常见的新能源有：风能、地热能、潮汐能、核能等。
答案 （1）减少化石燃料的使用；减少空气的污染；太阳能汽车比燃油汽车的使用更经济（其他从资源、环境、经济等角度合理即可） （2）风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能等（合理即可）
例4 燃料电池（Fuelcell），是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置，最早于1839年由英国的Grve发明。燃料的选择性非常多，包括纯氢气(H2)、甲醇（CH3OH）、乙醇（CH3CH2OH）、天然气，甚至于现在运用最广泛的汽油，都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力，已被公认是二十一世纪必然的趋势。2017年，我国共有8个品牌的10款车型燃料电池汽车在产，总产量为1272辆，2018年国产燃料电池汽车已经超过3000辆。
燃料电池是以特殊催化剂作电极使燃料与氧气发生反应，生成二氧化碳和水。因其不需推动涡轮等发电器具，也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水，所以能量转换效率高达70%左右，足足比一般发电方法高出了约40%；优点还不只如此，其二氧化碳排放量比一般方法低许多，且水又是无害的生成物，所以燃料电池是一种高效、低污染装置。
燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路4部分组成，其正极和负极分别通入燃料气和氧气(空气)，负极上燃料气放出电子，外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子，在电场作用下，离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应，最后形成回路产生电能。与此同时，因为燃料自身的反应及电池存在的内阻，燃料电池也要排出一定的热量，以保持电池恒定的工作温度。右图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。
（1）燃料电池是将 能转化为电能的装置。
（2）下列说法错误的是 。
A．化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等
B．燃料电池可以广泛用于新能源汽车。
C．氢燃料电池汽车所需要的H2可电解水生成。
D．燃料电池都要排放CO2气体
（3）写出甲醇完全燃烧的化学方程式 。
（4）甲烷燃料电池释放能量的总反应化学方程式是 。
解析 （1）燃料电池是将化学能转化为电能的装置。
（2）化学反应放出的能量可以以光能、热能、电能等形式体现，A正确；燃料电池可以广泛用于新能源汽车缓解化石燃料的危机，并能减轻环境的污染，B正确；电解水生成氢气需要消耗大量的电能，成本太高不适合用于氢燃料电池汽车所需要的H2，C错误；燃烧产物和燃料的种类有关，如果燃料气中没有碳元素，产物中就没有二氧化碳排放，D错误。
（3）甲醇和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水，化学方程式为2CH3OH+3O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 9(点燃),===)2CO2+4H2O。
（4）负极电极反应式为CH4+10OH－﹣8e－═CO32－+7H2O，正极电极反应式为：
2O2+8e－+4H2O＝8OH－，两式相加得到总反应方程式为CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O。
答案 （1）化学 （2）CD （3）2CH3OH+3O2 EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 9(点燃),===)2CO2+4H2O （4）CH4+2O2+2KOHK2CO3+3H2O
例5 天然气是一种比较清洁的化石能源，主要成分为甲烷。现对甲烷的制取、性质、应用做一下研究，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】用装置F收集了一瓶纯净的甲烷气体，在装置G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__________端（填“a”或“b”）注入。
（5）点燃后，烧杯内壁看到的现象是__________，同时还生成二氧化碳气体，请设计一个简单实验证明：__________。
【应用研究】尿素[CO(NH2)2]是一种常用氮肥。下图是利用甲烷制尿素的主要流程：
（6）设备Ⅰ中分离氮气和氧气的过程发生了_________（填“物理变化”或“化学变化”）。
（7）设备Ⅲ中产生并分离开CO2和H2，进入下一设备使用，依据流程图可判断进入设备 Ⅵ的是__________。
（8）设备Ⅴ中的气体，可以循环利用的是__________。
解析 （1）发生装置选择的依据是反应物的状态和反应条件，实验室制取甲烷用无水醋酸钠和碱石灰两种固体药品，通过加热制取的，所以应选B装置。（2）收集装置的选择需要考虑制取气体的密度、溶解性等，而甲烷是难溶于水，密度比空气小，因而可用向下排空缺法或排水法，所以D或E都可。（3）根据提给信息制取甲烷的反应物为醋酸钠和氢氧化钠，生成物为甲烷和碳酸钠，反应条件为加热，故化学方程式为：CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑。（4）甲烷难溶于水，注水时从长导管进入，水越来越多，把甲烷气体从短导管处赶出，从短导管处注水的话，水把长导管口封住了，气体则无法出来。（5）甲烷燃烧会生成水，并放出大量的热，用一烧杯倒扣在火焰的上方，则生成的水蒸气遇冷冷凝在烧杯内壁，所以会看到烧杯内壁有水雾或小水珠出现，同时生成二氧化碳，因为二氧化碳的密度比空气大且能使澄清的石灰水变浑浊，所以取下烧杯后迅速地向烧杯中注入澄清的石灰水，会看到澄清的石灰水变浑浊。（6）根据设备Ⅰ中的变化可知，只是把空气中的氮气和氧气分离，没有新的物质生成，所以是物理变化。（7）设备Ⅲ中产生并分离开CO2和H2，进入下一设备使用，依据流程图可判断设备Ⅵ是产生尿素的，由质量守恒定律可知进入设备Ⅵ是二氧化碳，分离开的氢气进入设备Ⅳ，与氮气反应合成氨气。（8）设备Ⅴ是氨分离设备，进入的气体是氨气、氮气和氢气，从流程图可以看出分离出的氨气进入设备 Ⅵ，氮气、氢气进入设备Ⅳ，循环利用在设备Ⅳ中再合成氨气，因此可以循环利用的是氮气和氢气。
答案 （1）B （2）D，E （3）CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑ （4）b （5）有水雾（或水珠）出现 将烧杯迅速正放，倒入澄清石灰水，若变浑浊，则证明燃烧还生成了二氧化碳（合理即可） （6）物理变化 （7）CO2 (8)N2，H2（填其中一种或两种均可）
例6 化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。
【联想与实验】模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验：

【问题与猜想】亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为：
猜想1：加热不够充分 猜想2：与空气中的氮气有关 猜想3：与空气中的氧气有关
【实验与验证】填写表格中的空格。
【分析与结论】红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2SO3在空气中会被氧化成另一种酸，进一步实验证明是硫酸。
【应用与拓展】收集某硫酸厂（生产过程中产生SO2）附近刚降到地面的雨水水样，用pH计测得每隔十分钟数据如下表：
（1）分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸性溶质有 。
（2）实验社团提出一种处理废气的方案如右图，利用CaCO3粉末、空气为原料在高温下吸收SO2，写出该反应的化学方程式： 。
解析 【探究与验证】根据结论猜想2不成立，可以分析出观察到的现象为先变红后变紫。根据结论猜想3成立。分析出操作：通入O2，观察到的现象为：先变红，加热后仍为红色。【应用与拓展】（1）5：15-5：25，从表格可以看出酸性在增强，结合资料信息与探究与验证可以分析出水样中主要酸性溶质有H2SO3、H2SO4。（2）结合题干与废气处理方案图可知反应物为SO2、空气中O2、CaCO3；生成物CO2为CaSO4；反应条件高温。该反应的方程式为2CaCO3+2SO2+2O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 9(高温),===)2CaSO4+2CO2。
答案 【探究与验证】先变红后变紫 氧气（或O2） 先变红色，后仍为红色
【应用与拓展】（1）H2SO3和H2SO4 （2）2CaCO3+2SO2+2O2EQ \* jc0 \* hps16 \(\s\up 9(高温),===)2CaSO4+2CO2
编号
操 作
现象
结论
1
将图一中红色液体继续加热至沸腾
仍为红色
猜想1不成立
2
如图二所示，先通入适量的SO2，然后用酒精灯微热
先变红后变紫
猜想2不成立
3
如图二所示，先通入适量的SO2，再改通入氮气，最后用酒精灯微热

4
如图二所示，先通入适量的SO2，再改通入 ，最后用酒精灯微热

猜想3成立
测定时间
5：05
5：15
5：25
5：35
5：45
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85