初三化学一轮复习讲义 第04讲 燃料及其利用（基础版）

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《 燃烧及其利用》 一、燃烧和灭火 1、燃烧的条件：（缺一不可） （1）可燃物 （2）氧气（或空气） （3）温度达到着火点 2、灭火的原理：（只要消除燃烧条件的任意一个即可） （1）消除可燃物 （2）隔绝氧气（或空气） （3）降温到着火点以下 3、影响燃烧现象的因素：可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积 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。 4、爆炸：可燃物在有限的空间内急速燃烧，气体体积迅速膨胀而引起爆炸。 一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气（或氧气）的混合物遇火种均有可能 发生爆炸。 二、燃料和能量 1、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）； 煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2（引起酸雨）、CO、烟尘等 （2）石油：“工业的血液”（主要含碳、氢元素）； 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 （3）天然气是气体矿物燃料（主要成分：甲烷），是较清洁的能源。 2、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: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 （发出蓝色火焰）18 （2）乙醇 (俗称:酒精, 化学式:C2H5OH) 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 3、化学反应中的能量变化 （1） 放热反应：如所有的燃烧 （2） 吸热反应：如一般条件为“高温”的反应 4、新能源：氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能 氢气是最理想的燃料： (1)优点：资源丰富，放热量多，无污染。 （2）需解决问题：①如何大量廉价的制取氢气？ ② 如何安全地运输、贮存氢气？     【随堂练习】一、选择题1．下列叙述正确的是（　　）A．化学反应过程中都会发生放热现象 B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量 C．化学反应伴随着能量变化 D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的【分析】此题是关于化学中有关能量来源的判断问题，解题时必须熟知物理变化和化学变化中能量变化问题。【解答】解：A、化学变化过程中既有放热现象，如：燃烧反应，金属与水或酸反应，酸碱中和反应，大部分的化合反应等。同时也有吸热现象，比如大部分的分解反应，碳和二氧化碳反应等。B、在化学反应中放出热量的不仅仅是燃烧反应，比如金属与水或酸反应，酸碱中和反应，大部分的化合反应等也会放热。C、化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，这种能量变化经常表现为热能、光能和电能的放出或吸收。炸药、石油、煤炭、蓄电池等储存的能量，都是靠化学反应释放出来的。所以化学变化中一定伴随着能量变化是对的。D、不完全是，比如水能、风能、地热能、海洋能等就不是通化学反应而获得的。故选：C。【点评】解答此类题型时，在掌握能量来源和利用的基础的同时，可以借用排除法进行筛选，即可选出正确的答案。2．学习科学知识可以用来辨别“真”、“伪”，通过分析下列叙述属于“真”的是（　　）A．绿色食品是不含任何化学物质的食品 B．为延长打泡的使用寿命，可在灯泡中充入氮气 C．进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒 D．有人称自己有特异功能，能将普通的铜、铝转变成黄金【分析】A、根据绿色食品的含义判断。B、根据氮气的化学性质判断。C、根据二氧化碳不能供给呼吸以及二氧化碳不燃烧也不支持燃烧判断。D、根据质量守恒定律判断。【解答】解：A、绿色食品是指环保无污染的无公害食品，与颜色无关，任何物质都属于化学物质，不过是有天然和合成之分，所以错误。B、氮气的化学性质不活泼，可以作保护气，在灯泡中充入氮气可防止灯丝被氧化，能延长灯泡的使用寿命，所以正确。C、二氧化碳不能供给呼吸以及二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳不能供给呼吸，使人窒息死亡，而二氧化碳没有毒，所以错误。D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，铜、铝分别是由铜元素和铝元素组成的，黄金是由金元素组成的，铜、锌不会变成金，所以错误。故选：B。【点评】化学来源于生产、生活，也服务于生产、生活，因此与生产、生活相关的化学知识也是考查重点，特别是关于食品安全、营养与健康、能源、材料、环境保护、中毒解毒知识、燃烧与灭火等内容。3．目前，许多烧烤店都改用机制炭作燃料，引燃机制炭可以使用固体酒精，盖灭机制炭可以使用炭灰，下列有关说法错误的是（　　）A．酒精的燃烧是为了升高温度 B．炭灰可以隔绝空气而使机制炭熄灭 C．酒精的燃烧会升高机制炭的着火点 D．机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积【分析】A、根据物质燃烧的条件分析解答；B、根据灭火的条件解答；C、根据着火点市物质本身的一种属性解答；D、根据促进物质燃烧的方法解答。【解答】解：A、酒精的燃烧是为了升高温度达到木炭的着火点，故正确；B、炭灰可以隔绝空气而使机制炭熄灭，故正确；C、酒精的燃烧是为了升高温度达到木炭的着火点，机制炭的着火点不能改变，故错误；D、机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积，燃烧更充分，故正确。故选：C。【点评】灭火的方法有：移走可燃物，隔绝氧气，降低温度到可燃物的着火点以下，燃烧需要同时具备两个条件，缺一不可，而只要采取一种灭火方法，就可以达到灭火的目的，要注意理解。4．车用乙醇汽油是由乙醇与汽油按1：9的比例混合而成，下列有关推广使用乙醇汽油的说法正确的是（　　）A．可大大降低油料价格 B．有助于减轻大气污染，改善大气环境 C．乙醇是一种不可再生的能源 D．有助于促进粮食转化，提高农民收入【分析】乙醇可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。发酵法可制乙醇，所以乙醇是可再生资源，汽油中加入乙醇可减小污染物的排放但对油料的价格影响不大，据此分析解答即可；【解答】解：A、乙醇汽油是由乙醇与汽油按1：9比例混合而成，乙醇含量较小且乙醇价格也不太低，所以使用乙醇汽油并不能大大降低油料价格；故错误；B、汽油中加入乙醇可减小矿物燃料的燃烧，从而降低大气污染物的排放，可改善大气环境；故正确；C、乙醇可由粮食发酵制的，所以乙醇是可再生的资源；故错误；D、制取乙醇可消耗大量的粮食，从而有助于促进粮食转化，提高农民收入；故正确。故选：BD。【点评】此题是对乙醇汽油的考查，根据使用车用乙醇汽油不但可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，而且还可以促进农业生产便可顺利解题。5．2016年4月22日是第47个世界地球日，主题是“节约利用资源，倡导绿色生活”，下列做法符合这一主题的是（　　）A．用焚烧秸秆的灰烬给庄稼补充钾肥 B．自带布袋去农贸市场，减少使用一次性塑料袋 C．大量砍伐树木，代替煤作燃料 D．鼓励燃煤发电，实现区域电力互惠互享【分析】倡导低碳生活，可大力植树造林，平衡光合作用，减少空气中二氧化碳的含量，开发新能源、减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放。【解答】解：A、焚烧秸秆会污染空气，造成环境污染，不符合主题；B、自带布袋去农贸市场，减少使用一次性塑料袋，节约资源，符合这一主题；C、大量砍伐树木，代替煤作燃料，破坏环境，浪费资源，不符合主题；D、鼓励燃煤发电，增加了化石燃料的使用，造成环境污染，不符合主题。故选：B。【点评】本题考查化学环境污染及治理问题，题目难度不大，注意提倡低碳生活要注重节约能源，减少二氧化碳的排放。6．2017年6月1日，特朗普宣布美国退出《巴黎协定》，引起国际社会强烈反响，使能源和环境问题再次成为热点。下列观点或做法完全正确的是（　　）  A．保护空气 B．爱护水资源a．禁燃烟花爆竹﹣降低PM2.5b．CO2增多﹣酸雨c．SO2排放﹣温室效应           a．用淘米水浇花﹣节约用水b．活性炭﹣除自来水异味c．污水处理﹣防止水污染     C．垃圾处理 D．能源利用a．焚烧垃圾﹣减少“白色污染”，环保b．回收废电池﹣保护土壤c．禁烧秸秆﹣减轻雾霾                   a．发现大量可燃冰﹣无能源危机b．太阳能路灯﹣节能环保c．车用乙醇汽油﹣无尾气污染A．A B．B C．C D．D【分析】A、二氧化硫增多会造成酸雨，二氧化碳过多会形成温室效应；B、用淘米水浇花可节约用水；活性炭能够吸附色素和异味；污水处理可防止水污染；C、焚烧垃圾会造成空气污染；D、大陆可燃冰可缓解能源危机；乙醇汽油可减少污染。【解答】解：A、二氧化硫增多会造成酸雨，二氧化碳过多会形成温室效应，故A错误；B、用淘米水浇花可节约用水；活性炭能够吸附色素和异味；污水处理可防止水污染，故B正确；C、焚烧垃圾会造成空气污染，加重环境污染，加重雾霾天气，故C错误；D、大陆可燃冰可缓解能源危机；乙醇汽油可减少污染，故D错误。故选：B。【点评】本题考查多个知识点，但难度不大，细心分析解答即可。7．每年的6月5日是世界环境日，2017年我国环境保护部确立环境日主题为“绿水青山就是金山银山”，旨在动员引导社会各界尊重自然、顺应自然、保护自然，自觉践行绿色生活，共同建设美丽中国。下列做法不符合这一主题的是（　　）A．大力开发和利用清洁能源 B．使用填埋法处理不能降解的生活垃圾 C．不断改进汽车尾气净化技术 D．自行车代替汽车出行【分析】A、使用清洁能源能防治环境污染；B、不能降解的生活垃圾填埋会造成水体和土壤的污染；C、改进汽车尾气净化技术，能防止空气污染；D、自行车代替汽车出行可减少空气污染。【解答】解：A、大力开发和利用清洁能源，能够防治环境污染。故A不符合题意；B、不能降解的生活垃圾填埋会造成水体和土壤的污染。故B符合题意；C、不断改进汽车尾气净化技术，能防止空气污染。故C不符合题意；D、自行车代替汽车出行可减少空气污染。故D不符合题意。故选：B。【点评】增强环保意识、充分理解节能环保的重要性是解答此类题的关键。8．控制变量法是实验探究的重要方法。利用如图所示的实验不能实现的探究目的是（　　）A．甲图中①②对比可探究铁的锈蚀与植物油是否有关 B．甲图中①③对比可探究铁的锈蚀与水是否有关 C．乙可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度 D．乙可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触【分析】A、根据植物油的作用及探究的目的分析：隔绝氧气；B、根据①③的共同点和不同点的对比分析探究的目的；C、通过薄铜片上的白磷和红磷的燃烧对比分析探究的目的；D、通过薄铜片上的白磷和水中的白磷的燃烧对比分析探究的目的。【解答】解：A、②中植物油的作用是隔绝氧气，看铁在只和水接触的条件下能不能生锈，故不能实现的探究目的；B、③中铁钉只和氧气接触，①中铁钉和氧气以及水同时接触，一段时间后，③中铁钉没有锈蚀，而①中铁钉锈蚀，通过①③对比说明铁钉锈蚀的条件之一是铁钉与水接触。故能实现的探究目的；C、乙通过薄铜片上的白磷和红磷的燃烧对比可知，温度达到了白磷的着火点所以燃烧了，可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度，故能实现的探究目的；D、乙通过薄铜片上的白磷和水中的白磷的燃烧对比可知，薄铜片上的白磷与氧气接触所以燃烧了，可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触，故能实现的探究目的；故选：A。【点评】本题考查了铁的生锈条件和磷燃烧的条件探究方法，注意在利用控制变量法进行探究性实验时变量的控制，通过对比分析探究的目的得出结论。二、填空题9．控制变量法是学习化学常用的方法。如图是探究燃烧条件的实验，请你根据实验图示和资料信息回答有关问题。资料信息：白磷和红磷的着火点分别是40℃、240℃。（1）铜片上的红磷不燃烧，是因为　温度没有达到着火点　。（2）水中的白磷不燃烧，是因为　没有与氧气接触　。（3）如果要让水中的白磷在水中燃烧，应采取的措施是　通入氧气　。写出白磷燃烧的化学方程式　4P+5O22P2O5　。（4）通过以上实验事实证明，燃烧必须同时具备下列条件：①可燃物；②氧气（或空气）；③　温度达到可燃物的着火点　。【分析】根据已有的燃烧的条件进行分析解答，燃烧需要可燃物与氧气接触且温度达到可燃物的着火点，据此解答。【解答】解：（1）铜片上的红磷不燃烧是因为温度没有达到红磷的着火点，故填：温度没有达到着火点；（2）水中的白磷没有与氧气接触，不会燃烧，故填：没有与氧气接触；（3）让水中的白磷在水下燃烧，需要与氧气接触，故需要通入氧气；白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应化学方程式是4P+5O22P2O5。故填：通入氧气；4P+5O22P2O5（4）燃烧必须同时具备可燃物、可燃物与氧气接触、温度达到可燃物的着火点，故填：温度达到可燃物的着火点。故答案为：（1）温度没有达到着火点；（2）没有与氧气接触；（3）通入氧气；4P+5O22P2O5；（4）温度达到可燃物的着火点。【点评】本题考查的是燃烧的条件的实验探究，在熟记燃烧条件的基础上，可以依据已有的知识结合图示实验进行。10．化学与我们息息相关，请用所学化学知识完成下列问题：（1）餐具上的油污可用洗洁精洗掉，这是利用洗洁精的　乳化　（填“溶解”或“乳化”作用。）（2）我们穿的衣服通常是由纤维织成的，纤维又分为天然纤维和合成纤维，请你写出一种天然纤维的名称　棉（羊毛、蚕丝）　。（3）许多人都喜欢吃牛肉，牛肉中富含的基本营养素是　蛋白质　。（4）炒菜时，有时燃气灶会产生黑烟，是因为燃料　不充分燃烧产生的碳（炭）粒　。【分析】（1）根据洗洁精具有乳化作用解答；（2）根据材料的分类知识回答；（3）根据牛肉中富含蛋白质解答；（4）根据煤作为燃料主要是利用碳元素与氧反应放出的热量以及燃气灶或煤炉会产生黑烟，是因为燃料中的碳不能充分燃烧进行解答；【解答】解：（1）餐具上的油污可用洗洁精来洗掉，这是利用洗洁精的乳化作用，故填：乳化。（2）纤维有天然纤维和合成纤维两种，合成纤维一般是指用化学方法，以石油为原料人工合成的有机高分子材料，棉花和羊毛是天然形成的，为天然纤维。（3）牛肉中富含的基本营养素是蛋白质，故填：蛋白质；（4）燃气灶或煤炉会产生黑烟，是因为燃料中的碳不能充分燃烧；答案：（1）乳化（2）棉（羊毛、蚕丝）（3）蛋白质（4）不充分燃烧产生的碳（炭）粒【点评】本题难度不大，只有同学们了解各种营养元素的来源、硬水和软水的鉴别、洗洁精的乳化作用，就可做好此题。11．随着人们生活水平的提高，环保、能源问题越来越引起人们的重视。（1）人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油、　天然气　。煤燃烧时排放出的　SO2　（填化学式）等污染物在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。（2）科学家发现海底埋藏着大量将来可能会替代传统化石燃料的新能源是　可燃冰　。（3）氢气是最清洁的燃料，其原因　2H2+O22H2O　（用化学方程式表示）。【分析】（1）根据化石燃料的种类、煤燃烧对环境的影响，进行分析解答。（2）根据海底埋藏着丰富的可燃冰，进行分析解答。（3）根据氢气燃烧生成水，无污染，进行分析解答。【解答】解：（1）人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油、天然气；煤燃烧时排放出的二氧化硫（SO2）等污染物在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。（2）将来替代化石能源并埋藏于海底的新能源是可燃冰。（3）氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：2H2+O22H2O。故答案为：（1）天然气；SO2；（2）可燃冰；（3）2H2+O22H2O。【点评】本题难度不大，了解化石燃料的种类、新能源的种类、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键。12．1mol燃料完全燃烧放出的热量见表。燃料一氧化碳（CO）氢气（H2）甲烷（CH4）酒精（C2H5OH）状态气体气体气体液体热量（kJ）282.6285.8890.31367①上述燃料中属于绿色能源的是　氢气（H2）　。从等物质的量燃料完全燃烧放出热量多少来分析，目前最适合家庭使用的气体燃料是　甲烷　。②充分燃烧等物质的量的上述燃料，排放出二氧化碳的量最多的是　酒精　。③煤气（主要成分是CO）与其它燃料相比的主要缺点是　有毒性　，写出一氧化碳燃烧的化学方程式　2CO+O22CO2　。④酒精中质量分数最高的元素是　碳（C）　，0.5mol酒精中含有　1.806×1024。　个氢原子。【分析】根据题目所给的信息以及化学方程式进行解答。①根据氢气燃烧生成物是水，不污染环境，比较燃烧热数值解答；②根据分燃烧等物质的量的上述燃料中碳元素的多少解答；③根据煤气（主要成分是CO）有毒解答；根据一氧化碳燃烧生成二氧化碳解答；④根据化合物中元素的质量分数公式进行分析判断。【解答】解：①氢气燃烧生成物是水，不污染环境，故上述燃料中属于绿色能源的是氢气；从热量角度分析可知，燃烧lmol甲烷放出的热量最多，所以目前最适合家庭使用的优质气体燃料是甲烷；②充分燃烧等物质的量的上述燃料中，酒精（C2H5OH）中碳的摩尔数为2，排放出二氧化碳的量最多；③CO有毒，故煤气（主要成分是CO）与其它燃料相比的主要缺点是有毒性，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：2CO+O22CO2；④酒精中碳原子的相对原子质量之和为12×2＝24，氢原子的相对原子质量之和为1×6＝6，氧原子的相对原子质量之和为16，碳元素的相对原子质量之和最大，则碳元素的质量分数最大；0.5mol酒精中含有0.5mol×6×6.02×1023个/mol＝1.806×1024答案：①氢气（ H2）；甲烷（ CH4）；②酒精；③有毒性；2CO+O22CO2；④碳（C）；1.806×1024。【点评】此题是一道物质的质量及物质的量的转化题，解题的关键是能对相关的基本计算的掌握，属于一道基础性计算考查题。13．以下改进实验能够更好地达成实验目的。 图1：验证CO2的性质 图2：用H2O2和MnO2制O2 图3：探究可燃物燃烧的条件   ①图1实验说明了二氧化碳具有的性质是　密度比空气大、不能燃烧、不能支持燃烧　；②按图2所示进行实验可以制取氧气，用启普发生器制取氧气的优点是　可随时控制反应的发生和停止　（写一点），写出该反应的化学方程式　2H2O22H2O+O2↑　；③图3实验证明了可燃物燃烧的条件之一为　可燃物燃烧温度需达到着火点　，写出白磷燃烧的化学方程式　4P+5O22P2O5　；④待图3实验结束后，将甲试管从烧杯中取出并按下图进行实验。若白磷足量，理论上进入试管中的水的体积约占试管容积的　　。【分析】①根据实验的现象分析二氧化碳的性质；②根据启普发生器特点分析；③根据白磷燃烧的现象及燃烧的条件分析；④根据氧气约占空气体积的，可以完成该题的解答。【解答】解：（1）在实验1中，把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，下层蜡烛先灭，说明二氧化碳的密度比空气大、不燃烧和不支持燃烧的性质；（2）启普发生器可随时控制反应的发生和停止；过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；（3）白磷燃烧，红磷不燃烧；可得燃烧的条件为可燃物燃烧温度需达到着火点。白磷燃烧的化学方程式为：4P+5O22P2O5；由于空气总氧气约占空气体积的，如果白磷足量、气密性良好，试管中的氧气能消耗完，所以进入a试管内液体的体积能接近试管容积的 。故答案为：①密度比空气大、不能燃烧、不能支持燃烧；②可随时控制反应的发生和停止；2H2O22H2O+O2↑；③可燃物燃烧温度需达到着火点；4P+5O22P2O5；。【点评】本题考查知识点的方式比较灵活，但并不是难题，同学们只要掌握二氧化碳的物理、化学性质以及与燃烧条件的实验就可以顺利完成该题，解题的关键是理清其中的转化关系。