第四单元 燃料及其燃烧
一、单选题
1．下列对主题知识归纳正确的一组是
A．化学与能源 B．化学与材料
①煤、石油等是可再生的化石燃料 ②风能、氢能等是具有开发前景的新能源 ①棉花、羊毛都属于天然材料 ②玻璃、塑料都属于无机非金属材料
C．化学与人体健康 D．化学与环境保护
①长期缺钙易患贫血病 ②用甲醛溶液浸泡水产品对人体有害 ①严禁焚烧秸秆可减少空气污染 ②使用光降解塑料可减少白色污染
A．A B．B C．C D．D
2．下列图示为“循环利用”标志的是
A． B． C． D．
3．化学使世界变得更加绚丽多彩，物质的性质决定变化，变化决定用途。下列与空气有关的各物质的用途与物理性质有关的是
A．氮气用于食品包装以防腐 B．氧气用于气割、气焊
C．用石灰浆粉刷墙壁使墙壁又白又硬 D．干冰用于制造舞台云雾
4．下列有关资源的叙述不正确的是
A．地壳中含量最高的金属元素是铝
B．空气中含量最多的气体是氮气
C．天然气是最理想的清洁、高能燃料
D．化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开发清洁燃料
5．下列有关实验设计操作正确的是（ ）
A． 闻气体气味 B． 验满 CO2
C． 加热液体 D． 排水法收集氧气
6．下来过程属于物理变化的是
A．光合作用 B．干冰变云雾 C．钢铁生锈 D．谷物酿酒
7．践行“绿水青山就是金山银山”理念，下列做法不符合该理念的是（ ）
A．废水净化达标后再灌溉农田 B．将秸秆焚烧处理
C．大力推广新能源汽车 D．双面用纸减少浪费
8．澳大利亚森林大火持续数月，造成巨大灾难，震惊世界。假如你处在着火现场，你认为处理正确的是
①电线或电路起火，立即切断总电源
②火灾现场烟雾较浓时，用湿毛巾捂口鼻，匍匐前进，寻找安全出口
③高层建筑起火，绝不可乘电梯
④油锅起火，立即盖锅盖，关燃气阀门
⑤用水灭火为了降低可燃物的着火点
A．①②③④
B．①③④⑤
C．②③④⑤
D．①②④⑤
9．下列做法与社会可持续发展理念相违背的是（ ）
A．将工业废水随意排放后再治理水污染
B．研发可降解的塑料减少“白色污染”
C．开发和利用风能、太阳能
D．大力发展公共交通事业，改善交通状况
10．下列有关CO2实验的图示正确的是（ ）
A． 制取二氧化碳
B．收集二氧化碳
C． 验证二氧化碳已收集满
D．验证二氧化碳与水反应
11．分类法是化学学习的重要方法之一，下列分类正确的是
A．单质：金刚石、水银、干冰 B．混合物：磁铁矿、天然气、糖水
C．可加热仪器：烧杯、集气瓶、试管 D．清洁能源：核能、太阳能、石油
12．下列说法正确的是
A．空气由空气分子构成
B．空气中的氮气、氧气经过混合，它们的化学性质已经改变
C．分离液态空气制取氧气是分解反应
D．石油炼制产品是根据石油中各成分沸点不同
13．下列物质的用途中，主要应用其化学性质的是（ ）
A．用活性炭脱色制白糖 B．用金刚石裁玻璃
C．用酒精作燃料 D．用液氮冷冻食品
14．下列有关碳和碳的化合物说法中，错误的是
A．金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同
B．CO具有还原性，可以用来冶炼金属
C．自然界消耗CO2的主要途径是植物的光合作用
D．二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳具有酸性
二、填空题
15．珍爱生命，关注安全。锅炉用水硬度高了十分危险，生活中常用____________的方法降低水的硬度；炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭的原理是____________；加油站的汽油是易燃易爆物，请写出一条在加油站内的注意事项：____________。
16．我国空间站核心舱“天和”号内的“空气”要与地球上的空气组成基本一致，其中氧气与氮气的体积比约为___________，航天员舱外服中的废气处理系统能让航天员呼吸产生的CO2进入装有活性炭的过滤网，这一过程利用了活性炭的___________作用。“火星车”上携带的装置可以吸收火星上的CO2并在一定条件下将其分解为一氧化碳和氧气，写出反应的化学方程式___________。
17．为应对全球气候变化，中国提出：力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。目标的提出，彰显了大国的责任担当。目标的实现，需要我们共同努力！实现“碳达峰与碳中和”，除了植树造林，还需改变能源结构，大力开发风能、太阳能等清洁能源。风力发电机的叶片通常使用金属或玻璃钢，玻璃钢属于______材料。发电机的叶片在潮湿的空气或酸雨环境中仍能长期运转，主要利用金属或玻璃钢共有的一条优良性能是______。晶体硅是光伏发电常用的半导体材料，制取高纯度硅的一个反应是：在高温条件下，四氯化硅与氢气反应生成硅单质和氯化氢，此反应的化学方程式为______，反应前后硅元素的化合价是______。风能、太阳能的开发和利用，还可以部分解决_______面临耗尽的问题，并在一定程度上减少对环境的污染。“碳达峰、碳中和”还将加快产业转型，改变我们的生活。电动车和氢能源汽车必将大行其道，氢氧燃料电池汽车在行驶过程中的能量转化是______→______→机械能。
三、实验题
18．根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题：
(1)写出图中标号仪器的名称：①______；
(2)实验室制取二氧化碳时如需随时控制反应速率并节约药品，发生装置最好选用______；检验二氧化碳的方程式为______；
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生装置应选用______（填字母）；其反应的化学方程式为______，反应的基本类型是______。
(4)如用E装置收集氧气，判断氧气是否收集满的方法是______；
(5)如果改用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应前后二氧化锰的质量分数______（填“增大”、“减小”或“不变”）
(6)在实验室里，可用硫化亚铁固体和稀硫酸的反应来制取硫化氢气体，在通常情况下硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，能溶于水且水溶液呈酸性，密度比空气大，实验室制取硫化氢应选用的收集装置是______（填字母）。
(7)实验室制取二氧化碳所选的固体试剂是______（填名称）；液体试剂是______（填名称）； 实验原理是______。
四、综合应用题
19．霸树化学研究小组利用传感器采集数字技术对二氧化碳制取药品进行了一系列探究。请回答：
(1)为比较块状碳酸钙和碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速率，进行了如图1”所示实验，并用压强传感器测得锥形瓶内气压变化情况如图2所示。
①图1中稀盐酸C%数值为___________%。曲线___________（选填“I”或“Ⅱ”）表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸反应的气压变化。
②对比分析图2中___________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）两点实验数据，可比较出两锥形瓶内的反应速率快慢。
③检验锥形瓶内产生的气体是否为二氧化碳可以将气体通入___________（填字母）。
A．氢氧化钙溶液 B．氢氧化钠溶液
(2)研究小组称取了mg大理石样品，将100g稀盐酸逐滴滴入样品中，实验过程中剩余固体与加入稀盐酸的质量关系如图3（假设杂质不反应，也不溶于水）
①大理石样品m的值是___________。
②反应结束时生成二氧化碳的质量为___________g。
五、计算题
20．石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCO3）。某化学兴趣小组为了测定碳酸钙的质量分数，取25g石灰石放入盛88.8g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应后（杂质不溶于水，也不与盐酸反应），烧杯内物质的质量变为105g，求
(1)生成二氧化碳的质量____。
(2)石灰石中碳酸钙的质量分数。
(3)烧杯中剩余溶液溶质质量分数。
21．某兴趣小组的同学取200g稀盐酸与20g大理石在实验室中制取二氧化碳，大理石充分反应后，生成了2222mL二氧化碳。（标准状况下，二氧化碳的密度为1.98g·L-1）。
（1）生成二氧化碳的质量为______g（保留一位小数）；
（2）求大理石中碳酸钙的质量分数。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A、①煤、石油等属于化石燃料，在短期内不能得到补充，属于不可再生的化石燃料，故错误；②风能、氢能等具有开发前景的新能源，故正确；故A归纳不正确；
B、①棉花、羊毛都属于天然材料，故正确；②玻璃属于无机非金属材料，塑料属于有机合成材料，故错误；故B归纳不正确；
C、①长期缺铁易患缺铁性贫血，故错误；②甲醛有毒，会破坏蛋白质结构，所以用甲醛溶液浸泡水产品对人体有害，故正确；故C归纳不正确；
D、①焚烧结果会产生大量空气污染物，支持空气污染，所以严禁焚烧秸秆可减少空气污染，故正确；②使用光降解塑料可减少白色污染，故正确；故D归纳正确；
故选D。
2．D
【详解】A、根据图示可知，该项为节能标识，不符合题意；
B、根据图示可知，该项为节约用水标识，不符合题意；
C、根据图示可知，该项为禁止烟火标识，不符合题意；
D、根据图示可知，该项为循环利用标识，符合题意；
故选D。
3．D
【详解】A、氮气用于食品包装以防腐，是因为氮气化学性质稳定，利用的是其化学性质；
B、氧气用于气割、气焊，是因为氧气具有助燃性，助燃性属于化学性质；
C、用石灰浆粉刷墙壁使墙壁又白又硬，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质；
D、干冰用于制造舞台云雾，是因为干冰升华吸热，能使周围温度降低，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质。
故选D。
4．C
【详解】A、地壳中含量最高的金属元素是铝，故A正确；
B、氮气约占空气体积的78%，故空气中含量最多的气体是氮气，故B正确；
C、氢气燃烧的产物是水、无污染，燃烧的热值高，是最理想的清洁、高能燃料，故C错误；
D、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开发清洁燃料，故D正确；
故选：C。
5．D
【详解】A、闻化学药品的气味时不能将鼻子直接凑到集气瓶口，故错误；
B、验满二氧化碳时要将燃着的火柴置于集气瓶口，故错误；
C、用试管加热液体时，试管中的液体不能超过试管容积的三分之一，故错误；
D、用多功能瓶利用排水法收集氧气时，由于气体的密度比水的密度小，故气流由短管进入，故正确。故选D。
【点睛】多功能装置是收集气体的常见考查点，要根据多功能瓶中的物质的密度与气体的密度进行比较，气体密度大由长管进入，气体密度小由短管通入。
6．B
【详解】A、光合作用是二氧化碳和水在光照和叶绿素的作用下生成葡萄糖和氧气，有新物质生成属于化学变化，故不符合题意；
B、干冰是固态的二氧化碳，利用干冰升华吸热制造云雾，没有新物质生成属于物理变化，故符合题意；
C、钢铁和空气中的氧气和水反应生成铁锈，属于化学变化，故不符合题意；
D、谷物酿酒是利用谷物中的淀粉借助微生物产生的酶的作用变成酒精，属于化学变化，故不符合题意。
7．B
【详解】A、废水净化达标后再灌溉农田，可以防止污染，保护环境，不符合题意；
B、将秸秆焚烧处理，会产生大量的污染物，污染空气，符合题意；
C、大力推广新能源汽车，可以减少化石燃料的属于，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
D、双面用纸减少浪费，可以节约资源，保护环境，不符合题意。
故选B。
8．A
【详解】①电线或电路起火，立即切断总电源，避免火势扩散，防止救火时触电造成危险。正确。
②用湿毛巾捂住口鼻，湿毛巾有类似防毒面具作用，用湿毛巾捂住口鼻能防止吸入燃烧时生成的烟尘；烟能随热气流上升，人应尽量下蹲或者匍匐前进。正确。
③火灾发生往往容易因断电而造成电梯卡壳，将乘坐电梯逃生的人员困在电梯厢内。正确。
④油锅起火，立即盖锅盖，可隔绝可燃物与空气接触，达到灭火目的。关燃气阀门可降低环境温度，使温度达到着火点以下，达到灭火目的。同时也可防止引起燃气着火，引发火灾。正确。
⑤着火点是一个固定的数值，用水灭火的原理是把可燃物的温度降至着火点以下达到的，而不是降低了着火点。错误。
①②③④正确。故选A。
9．A
【详解】A、将工业废水随意排放后再治理水污染，既造成了污染，又浪费了人力、物力、财力，应处理达标后再排放，符合题意；
B、研发可降解的塑料，可减少“白色污染”，保护环境，不符合题意；
C、开发和利用风能、太阳能，会减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
D、大力发展公共交通事业，改善交通状况，能减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意。
故选A。
10．D
【详解】A、制取二氧化碳的发生装置中，倒入锥形瓶中的稀盐酸应该将长颈漏斗下端管口淹没，否则制取的气体会从长颈漏斗中逸出，不符合题意；
B、二氧化碳能溶于水，且会和水反应，一般不能用排水法收集二氧化碳，不符合题意；
C、验证二氧化碳是否收集满是将燃着的木条放在集气瓶口，而不是放在瓶中，不符合题意；
D、验证二氧化碳与水反应，将二氧化碳通入滴有石蕊溶液的蒸馏水中，若能反应，则石蕊溶液变红，符合题意；
故选D。
11．B
【详解】A、干冰为二氧化碳，不是单质，错误；
B、磁铁矿、天然气、糖水都是混合物，正确；
C、集气瓶为不能加热仪器，错误；
D、石油为化石能源，错误；
故：选B。
12．D
【分析】空气是由氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等物质组成的，其组成的各气体成分化学性质保持不变。工业上通过分离液态空气制取氧气，这过程是属于物理变化。
【详解】A、空气是混合物，其中含有氧气、氮气、二氧化碳等，因此没有空气分子，不符合题意；
B、空气是氧气、氮气等物质组成的混合物，各成分仍保持各自原来的性质，它们的化学性质都不改变，不符合题意；
C、分离液态空气制取氧气过程中没有新的物质生成，所以是物理变化，故不属于分解反应，不符合题意；
D、石油分馏是指通过石油中含有的物质的沸点不同而使各种物质分离开的一种方法，符合题意。故选D。
【点睛】特别提醒的是，物质发生物理变化时，分子本身没有变化，化学性质不变。物质发生化学变化时，分子本身发生改变，化学性质也发生改变。
13．C
【详解】A、用活性炭脱色制白糖，是利用活性炭的吸附性，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意；
B、用金刚石裁玻璃，是因为金刚石的硬度大，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意；
C、用酒精作燃料，是因为酒精具有可燃性，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，符合题意；
D、用液氮冷冻食品，是因为液氮汽化吸热，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意。
故选C。
14．D
【详解】A、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，它们物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同，故选项说法正确；
B、CO具有还原性，能夺取金属氧化物中的氧，可以用来冶炼金属，故选项说法正确；
C、CO2是光合作作用的原料，自然界消耗CO2的主要途径是植物的光合作用，故选项说法正确；
D、二氧化碳通入紫色石蕊溶液中溶液变红，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，不能说明二氧化碳具有酸性，故选项说法不正确。
故选D。
15． 煮沸 隔绝空气 严禁烟火
【详解】生活中改善水的硬度常用的方法为煮沸，炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭的原理是隔绝空气，使油锅里的火源无法继续燃烧，达到灭火的目的；加油站里汽油是易燃易爆物，注意事项为严禁烟火、禁止拨打电话等。
16． 吸附性
【详解】根据空气中氧气含量是和氮气含量，故氧气与氮气的体积比约为；
活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味等，则该系统让呼吸产生的二氧化碳进入一个装有活性炭的滤网可以除去二氧化碳中的有害气体，此过程利用了活性炭的吸附性；故答案为：吸附；
二氧化碳在一定条件下分解为一氧化碳和氧气，化学方程式：。
17． 复合 耐腐蚀（或抗腐蚀、性能好） +4、0 化石能源 化学能 电能
【详解】玻璃钢是指以树脂和玻璃纤维为原料加工而成的成品，属于复合材料。发电机的叶片在潮湿的空气或酸雨环境中仍能长期运转，主要利用金属或玻璃钢的优良性能是耐腐蚀（或抗腐蚀、性能好）。在高温条件下，四氯化硅与氢气反应生成硅单质和氯化氢，反应的化学方程式为，反应前四氯化硅中硅的化合价为+4价，生成物硅单质的化合价为0，故填+4、0。化石能源是不可再生能源，风能、太阳能的开发和利用，还可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，并在一定程度上减少对环境的污染。燃料电池是将化学能转化为电能的装置，氢氧燃料电池汽车在行驶过程中的能量转化是化学能→电能→机械能。
18．(1)长颈漏斗
(2) B Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
(3) D
分解
(4)将带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，则收集已满
(5)增大
(6)E
(7) 石灰石或大理石 稀盐酸 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】(1)
由图示可知仪器①是长颈漏斗；
(2)
实验室制取二氧化碳时如需随时控制反应速率并节约药品，选择带分液漏斗的装置B，通常用澄清石灰水检验二氧化碳，方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
(3)
实验室用高锰酸钾制取氧气时，属于加热固体制取气体应选择装置D为发生装置，方程式为： ，该反应符合一变多的特征，属于分解反应；
(4)
用向上排空气法收集氧气，验满的方法：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则已集满；
(5)
如果改用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，固体总质量减少，二氧化锰是催化剂质量不变，所以反应前后二氧化锰质量分数增大；
(6)
可用硫化亚铁固体和稀硫酸的反应来制取硫化氢气体，硫化氢能溶于水且密度大于空气，所以只能用向上排空气法收集，所以收集装置为E；
(7)
实验室制取二氧化碳所选的固体试剂是大理石或石灰石，液体试剂为稀盐酸，实验原理是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
19．(1) 10 I ac##bd A
(2) 12 4.4
【详解】（1）①要比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度，盐酸的浓度应相同，C数值为应为10；碳酸钙粉末与稀盐酸接触面加大，反应所需时间更短，因此曲线I表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸反应的气压变化；
②反应时间与气压的斜率可以比较出两锥形瓶内的反应速率快慢，因此可以对比分析ac或bd这两点实验数据比较反应速率的快慢；
③检验锥形瓶内产生的气体是否为二氧化碳可以将气体通入澄清石灰水，会有白色沉淀产生，证明有二氧化碳生成。
故选A。
（2）①由图中数据分析可知，第1次反应后固体物质减少的质量为（m-9）g；第二次加入稀盐酸，固体物质减少的质量为： ；第3次反应后，固体物质减少的质量为6g-3g=3g；说明前三次加入的稀盐酸均完全反应，说明20g稀盐酸恰好能与大理石中的3g碳酸钙完全反应；第1次反应后固体物质减少的质量为3g，第4次反应后，固体物质减少的质量为：，说明碳酸钙已经反应完全，稀盐酸有剩余，大理石样品中杂质为2g，m的值为：；
②设反应结束时生成二氧化碳的质量是x。
样品中参加反应的碳酸钙的质量为：
x=4.4g。
20．(1)8.8g
(2)解：设参加反应的碳酸钙质量为x
x=20g
碳酸钙的质量分数=
答：石灰石中碳酸钙的质量分数80%。
(3)设生成氯化钙的质量为y
y=22.2g
氯化钙的溶质质量分数=
答：烧杯中剩余氯化钙溶液的溶质质量分数为22.2%。
【解析】（1）
石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水与二氧化碳，二氧化碳会逸散出去，根据质量守恒可知物质反应前后的总质量不发生变化，则反应后减少的质量即为二氧化碳的质量，故二氧化碳的质量=25g+88.8g-105g=8.8g；
（2）
见答案；
（3）
见答案。
21．（1）4.4
（2）解：设大理石中碳酸钙的质量分数为x
答：大理石中碳酸钙的质量分数为50%。
【详解】（1）2222mL=2.222L，生成二氧化碳的质量为2.222L×1.98g·L-1≈4.4g。
（2）见答案。
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