第五章 燃 料
一、单选题
1．下列物质在氧气中燃烧，火星四射、生成黑色固体的是
A．木炭 B．铁丝 C．氢气 D．硫粉
2．建立微观和宏观之间的联系是一种科学的思维方式，下列叙述错误的是
A．温度升高使原子之间的间隔变大，因此夏天钢轨之间的缝隙变小
B．冰和干冰的化学性质存在差异，因为构成它们的分子不同
C．石墨和金刚石物理性质不同的原因是碳原子的数目不同
D．过氧化氢溶液中含有过氧化氢分子和水分子，因此过氧化氢溶液是混合物
3．下列对化学基本观念的认识不正确的是
A．微粒观：水分子由氢、氧两种元素构成
B．分类观：氧化镁属于金属氧化物
C．转化观：二氧化碳在一定条件下可以转化为氧气
D．守恒观：质量守恒定律适用于一切化学变化
4．与氧气有关的下列说法不正确的是（ ）
A．硫在氧气中燃烧生成二氧化硫
B．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
C．甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水
D．镁在氧气中燃烧生成氧化镁
5．如图是一种叫“干水”的物质．每个“干水”粒子是外层包上沙质硅的小水滴，它吸收二氧化碳的能力比普通水高3倍．下列叙述正确的是
A．硅是氧化物
B．“干水”的应用有利于缓解室温效应
C．“干水”就是“干冰”
D．“干水”是纯净物
6．下列客观事实对应的微观解释正确的是
A．把液化气压缩进钢瓶—分子体积变小
B．公园里闻到花的香味—分子不断运动
C．金刚石和石墨的物理性质差异大—碳原子结构不同
D．电解水得到氢分子和氧分子—水由氢分子和氧分子构成
7．下列选项符合图示从属关系的是
A B C D
X 氧化物 纯净物 分子 化石燃料
Y 化合物 混合物 原子 天然气
A．A B．B C．C D．D
8．类比、总结是学习化学的重要方法，下列对化学知识的归纳总结正确的是
A．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的物质，所以它们的性质相似
B．点燃H2、O2的混合气体可能发生爆炸，所以点燃CO、O2的混合气体也可能发生爆炸
C．自然界中的物质是由一百多种元素组成的，所以可以利用周期表中的元素任意组合新物质
D．根据质量守恒定律，1g氢气与9g氧气恰好完全反应生成10g水
二、填空题
空气中体积分数约为21%的气体是 9 （填物质名称，下同）；天然存在最硬的物质是 10 。
11．写出下列变化的化学方程式。
(1)木炭还原氧化铜： 。
(2)将铜丝放入硝酸银溶液中： 。
12．自然界中碳循环。
(1)大气中多余的二氧化碳从何而来？
二氧化碳作为一种主要的温室性气体，含量增加导致气候变暖、地球“发烧”、灾害频发，成为当前威胁人类生存发展最严重的问题。分析上述材料——自然界中碳循环图，你认为导致大气中二氧化碳含量增加的直接原因是(写出两条即可) 。在②中，以石灰石为例，高温分解产生氧化钙固体的化学方程式为 。在③中以石灰石为例，写出此过程的化学方程式 。在⑧中，消耗二氧化碳的过程称为 ，此过程产生葡萄糖(化学式C6H12O6)和氧气请写出此过程的化学方程式： 。在⑨中，消耗二氧化碳反应的化学方程式为 。
(2)如何除去大气中多余的二氧化碳？
据统计，大气中每年新增CO2约为185~242亿吨，而其综合利用还不足1亿吨/年，仅靠碳的自然循环来平衡大气中二氧化碳已不可能。为了降低大气中二氧化碳的含量，化学家们正想尽办法用化学反应的手段使二氧化碳“变废为宝”。
①火电厂用碱液(主要成分NaOH)吸收产生的二氧化碳，获得化工产品碳酸钠(化学式Na2CO3)和水。该反应的化学方程式为 。
②日本科学家研制成功一种新型催化剂，在常压、300℃条件下，CO2和H2反应生成甲烷(化学式CH4)和水。该反应的化学方程式为 。
③用三甲基膦做催化剂，在高压、极低温度条件下，CO2和H2可以高效合成甲酸( HCOOH)，并实现了工业化生产。该反应的化学方程式为 。
三、实验题
13．如图是有关二氧化碳的几个性质实验：
（1）A中看到的现象有 ，由此说明二氧化碳具有的性质是 。
（2）B中往装满二氧化碳的矿泉水瓶中倒入少适量水振荡后，矿泉水瓶变瘪的原因是： 。
（3）C中通入二氧化碳后石蕊试液变成 色，将所得液体加热，发生的反应文字表达式为 。
（4）E中的现象是 、 。
（5）以上实验，只能体现二氧化碳的物理性质的是 （填序号）。
四、简答题
14．根据图1~图3装置进行实验，回答下列小题。
(1) 如图1进行木炭燃烧实验。加热后的木炭在空气中燃烧微弱，在氧气中剧烈燃烧， ，放出热量。燃烧现象不同的原因是 。
(2)如图2进行电解水实验。水电解反应的化学方程式为 。
(3)检验与电源正极相连玻璃管中生成的气体，操作是：先将 放在b玻璃管尖嘴口处 ，再打开活塞b。
(4)如图3进行CO2性质实验。从T型管一端缓慢通入CO2，一段时间后，观察到下端木条熄灭，上端木条没有明显变化。下端燃着的木条熄灭，从CO2性质的角度分析原因 。
15．某同学对硫在氧气中燃烧的实验作了如图所示的改进。
（1）仪器a的名称是 。
（2）硫燃烧产生的SO2可以溶解在NaOH溶液中，该反应与CO2溶解在NaOH溶液中的反应相似，写出SO2溶解在NaOH溶液中反应的化学方程式 。
（3）下列鉴别SO2和CO2的方法正确的是 （填序号）。
A、扇闻两种气体的气味
B、观察两种气体的颜色
C、将两种气体分别通入NaOH溶液中，观察现象
五、科学探究题
16．请你参与某学习小组的下列探究活动，并回答问题。
【提出问题】小明将12g碳在一定质量的氧气中点燃，碳完全反应，那么反应后的气体的成分有哪些？同学们认为应该分两种情况去分析。
第一种情况：氧气无剩余
【假设1】剩余气体为CO
【假设2】剩余气体为CO2
【假设3】剩余气体为
第二种情况：氧气过量
【假设4】剩余气体为CO2和O2
【假设5】剩余气体为CO和O2
（1）小光同学认为 (填“假设？”即可)根本就不成立，你认为他做出判断的依据是 。
（2）小华设计实验方案验证第一种情况下哪种假设成立，将反应后的气体通入足量澄清石灰水，看是否有沉淀生成，若无，则证明 (填“假设？”即可)成立：若有，将生成的沉淀 、洗涤、干燥、称量后，进行计算即可判定。CO2和澄清石灰水反应的化学方程式为 。
六、综合应用题
17．如图所示，将一定量氧化铜与碳的混合物加热。
在加热过程中，记录A中固体质量变化如下表，在100秒后停止加热。
加热时间（s） 0 60 80 90 100
A中固体质量（g） 9.6 9.6 8.6 7.4 7.4
①0—60秒内固体质量不变，原因是 ，但导管口已有气泡冒出，该气泡是 （填“空气”、“氧气”或“二氧化碳”）；实验中说明化学反应发生的现象是 ；选择100秒后停止加热的理由是 。
② 反应共生成 克二氧化碳。
③ 计算参加反应的氧化铜的物质的量（请根据化学方程式列式计算）
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参考答案：
1．B
【详解】A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，没有黑色固体生成，故错误；
B、铁丝在纯氧中燃烧生成黑色的四氧化三铁，故正确；
C、氢气在氧气中燃烧生成水，没有黑色固体，故错误；
D、硫粉在氧气中燃烧生成二氧化硫，没有黑色固体，故错误；
故选B。
2．C
【详解】A、温度升高，原子之间的间隔变大，因此夏天钢轨之间的缝隙变小，正确；
B、冰和干冰的化学性质存在差异，是因为它们分子的构成不同，不同种的分子化学性质不同，正确；
C、石墨和金刚石物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同，错误；
D、过氧化氢溶液中含有过氧化氢分子和水分子，因此过氧化氢溶液是混合物，正确。
故选C。
3．A
【详解】A、分子是由原子构成的，所以水分子是由氢原子、氧原子构成的，故选项错误；
B、氧化镁是金属元素和氧元素组成化合物，属于金属氧化物，故选项正确；
C、二氧化碳在一定条件下可以转化为氧气正确，如光合作用，故选项正确；
D、质量守恒适用于一切化学变化，不适用任何物理变化，故选项正确。
故选A。
4．B
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，说法正确；
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，说法错误；
C、甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，说法正确；
D、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，说法正确；
故选：B。
5．B
【详解】A、每个“干水”粒子是外层包上沙质硅的小水滴，故干水属混合物，A错误；
B、干水吸收二氧化碳的能力比普通水高3倍，B正确；
C、干冰是固态的二氧化碳，C错误；
D、每个“干水”粒子是外层包上沙质硅的小水滴，故干水属混合物，D错误。
故选B。
6．B
【详解】A、把液化气压缩进钢瓶，是因为分子之间有间隔，受压后，分子之间的间隔变小，不符合题意；
B、公园里闻到花的香味，是因为分子在不断运动，引起花香的分子四处扩散，符合题意；
C、金刚石和石墨的物理性质差异大，是因为碳原子的排列方式不同，不符合题意；
D、电解水得到氢分子和氧分子，说明在化学变化中，分子可以分为原子，原子重新组合为新的分子，不符合题意。
故选B。
7．A
【分析】本题主要从物质的分类和定义方面分析。
【详解】由图示可知，Y与X是包含和被包含的关系。
A、氧化物是由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物，化合物包含氧化物，故符合题意；
B、纯净物是由一种物质组成，混合物由两种或两种以上物质组成，纯净物与混合物属于并列关系，故不合题意；
C、分子是由原子构成的，故不合题意；
D、化石燃料包括煤炭、石油和天然气，故不合题意。
8．B
【详解】A、金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的物质，它们的化学性质相似，物理性质差异较大，故A错误；
B、可燃性气体在燃烧时都有爆炸极限范围，当可燃气体浓度在爆炸极限范围内时就会爆炸。氢气是可燃性气体，所以点燃H2、O2的混合气体可能发生爆炸，同理，点燃CO、O2的混合气体也可能发生爆炸，故B正确；
C、虽然物质世界是由一百多种元素组成的，但是不能任意组合不同的元素，需要遵守客观的规律，故C错误；
D、根据化学方程式 可知，反应中氢气、氧气、水的质量比为 ，1g氢气和8g氧气完全反应生成9g水，氧气有剩余，故D错误；
故选B。
9．氧气 10．金刚石
【解析】9．空气属于混合物，其成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%；
10．天然存在的最硬的物质是金刚石，它可以用来裁玻璃、切割大理石、镶在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。
11．(1)
(2)
【详解】（1）木炭高温条件下还原氧化铜，生成铜和二氧化碳，方程式为：；
（2）铜金属活动性比银强，所以铜丝放入硝酸银溶液中会置换出银并生成硝酸铜，方程式为：。
12． 大量使用化石燃料和森林面积的锐减 光合作用
【详解】（1）大量使用化石燃料作能源，会产生大量的二氧化碳，是大气中二氧化碳含量增加的主要原因；绿色植物的光合作用能吸收大气中的二氧化碳，并放出氧气，是平衡大气中二氧化碳和氧气的含量的主要因素；因此，森林面积的锐减，会使得自然界吸收二氧化碳的能力降低而造成大气中CO2含量增加，是造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因之一，故导致大气中二氧化碳含量增加的直接原因是：大量使用化石燃料和森林面积的锐减；
石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；
在⑧中，植物吸收二氧化碳，在光和酶的作用下将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，这个过程称为光合作用；
二氧化碳和水在光和酶的作用反应生成葡萄糖和氧气，该反应的化学方程式为：；
在⑨中，消耗二氧化碳反应是二氧化碳与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：；
（2）①氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
②日本科学家研制成功一种新型催化剂，在常压、300℃条件下，CO2和H2反应生成甲烷(化学式CH4)和水。该反应的化学方程式为：；
③用三甲基膦做催化剂，在高压、极低温度条件下，CO2和H2可以高效合成甲酸( HCOOH)，该反应的化学方程式为：。
13． 小烧杯中产生大量气泡，下面蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭 不能支持燃烧 二氧化碳溶于水，瓶内压强变小 红 碳酸水+二氧化碳 澄清石灰水变浑浊 试管中液面上升 D
【详解】（1）稀盐酸与石灰石的主要成分碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳不支持燃烧，且密度比空气大，所以可以看到的现象是小烧杯中产生大量气泡，下面蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭。蜡烛熄灭说明二氧化碳不能支持燃烧。但该题下面先熄灭不能说明二氧化碳密度比空气大，因为小烧杯较低，离低蜡烛较近，从烧杯逸出会先接触低的蜡烛。
（2）二氧化碳能溶于水，B中往装满二氧化碳的矿泉水瓶中倒入少适量水振荡后，矿泉水瓶变瘪的原因是二氧化碳溶于水，瓶内压强变小。
（3）C中通入二氧化碳后生成碳酸，碳酸使石蕊试液变成红色，将所得液体加热，碳酸分解为二氧化碳和水，发生的反应文字表达式为碳酸水+二氧化碳；
（4）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，气体体积减少。所以E中的现象是澄清石灰水变浑浊、试管中液面上升。
（5）物理性质是不需要化学变化就能表现出来的性质。
A、体现二氧化碳不支持燃烧，体现的是化学性质。
B、体现二氧化碳能溶于水是物理性质。同时也体现了二氧化碳能与水反应，是化学性质。
C、体现二氧化碳能和水反应，是化学性质。
D、体现二氧化碳密度比空气大，是物理性质。
E、体现二氧化碳能与氢氧化钙反应，是化学性质。
故选D。
14．(1) 发出白光 氧气浓度不同
(2)2H2O2H2↑+O2↑
(3)带火星木条
(4)二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧
【详解】（1）加热后的木炭在空气中燃烧微弱，在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量。氧气与空气的不同之处是氧气的浓度不同，燃烧现象不同的原因是：氧气浓度不同；
（2）水在通电的条件下生成氢气和氧气，化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑；
（3）水在通电时，正极产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验与电源正极相连玻璃管中生成的气体，操作是：先将带火星木条放在b玻璃管尖嘴口处，再打开活塞b；
（4）下端燃着的木条熄灭，是因为二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧。
15． 集气瓶 SO2＋2NaOH=Na2SO3+H2O A
【详解】（1）据图可知，仪器a的名称是集气瓶 。
（2）硫燃烧产生的SO2可以溶解在NaOH溶液中，该反应与CO2溶解在NaOH溶液中的反应相似， 所以SO2溶解在NaOH溶液中反应的化学方程式是SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O。
（3）二氧化碳、二氧化硫与氢氧化钠反应都没有现象；二氧化硫具有刺激性气味，所以鉴别SO2和CO2的方法正确的是扇闻两种气体的气味；故选A。
16． CO和CO2 假设5 在点燃条件下CO和O2不能共存 假设1 过滤
【详解】碳和氧气在点燃条件下发生反应，反应后如果氧气无剩余，可能是碳与氧气充分燃烧恰好完全生成二氧化碳，也可能是碳与氧气不充分燃烧恰好完全生成一氧化碳，还可能是一部分碳与氧气生产二氧化碳，还有一部分碳与氧气生产一氧化碳，故假设3剩余气体填CO和CO2；
（1）在点燃条件下CO和O2能够发生反应，二者不可能同时存在，故假设5不成立；
（2）将反应后的气体通入足量澄清石灰水，没有沉淀生成，说明剩余气体中没有二氧化碳气体，对于第一种情况，假设2和3都有二氧化碳，故假设1成立；要通过计算确定剩余气体的成分，需要先得到反应后纯净的碳酸钙沉淀，故需要经过过滤、洗涤、干燥的操作；CO2和澄清石灰水反应时，澄清石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：。
17． 还没有开始反应 空气 A处黑色变成红色或B处澄清石灰水变浑浊 固体质量不再改变，碳与氧化铜已经完全反应 2.2 解：设参加反应的氧化铜的质量为x
x=8g
故参加反应的氧化铜的物质的量为：8g÷80g/mol=0.1mol
答：参加反应的氧化铜的物质的量为0.1mol
【详解】①由于反应条件是高温，0-60秒内，温度较低，还没有开始反应，故固体质量不变；
但导管口已有气泡冒出，该气泡是装置内的空气受热膨胀排出的；
木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，故实验中说明化学反应发生的现象是：A处黑色变成红色或B处澄清石灰水变浑浊；
选择100秒后停止加热的理由是：从表中数据可知，90秒~100秒固体质量不再改变，碳与氧化铜已经完全反应
②根据质量守恒定律：化学反应前后，物质的总质量不变，反应共生成二氧化碳的质量=9.6g-7.4g=2.2g；
③见答案。
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