初三化学第五章燃料学生.docx
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初三化学第五章燃料学生
第五章燃料
第一课时洁净的燃料——氢气
【知识整合】
1.氢气的物理性质：
无色无味最轻的气体，极难溶于水。
2.常温下氢气的化学性质很稳定。
3.氢气的可燃性
（1）纯净的氢气在空气中经点燃可安静燃烧形成淡蓝色火焰，生成水并放出热量。
（2）点燃不纯的氢气（与空气混合）会发生爆炸，点燃氢气之前必须检验氢气的纯度。
（3）氢气的验纯方法：
用排水法收集满一试管氢气，并用拇指堵住管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，若听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯。
若听不到尖锐的爆鸣声或响声很小，就说明氢气是纯的。
4.一切可燃气体混有一定比例的空气时，点燃都会发生爆炸，这种体积比范围称为爆炸极限。
5.氢气的实验室制法（置换反应）。
锌与硫酸的反应
（1）反应表达式：
锌+硫酸→硫酸锌+氢气
（2）实验装置：
试管、单孔橡皮塞和导管
（3）收集方法
①向下排空气法（氢气密度小于空气）
②排水法（氢气难溶于水）
6．氢气的用途：
充气球，冶炼金属，高能燃料，化工原料
【经典例题】
1．纯净的氢气在空气中安静的燃烧，产生火焰，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，杯壁上有生成；不纯的氢气点燃时（可能、一定）会发生爆炸，因此点燃前。
写出氢气点燃爆炸的化学方程式，反应基本类型是。
2．关于氢气的物理性质，下列叙述不正确的是（）
A.氢气是最轻的气体B.氢气难溶于水
C.氢气的液态是淡蓝色的D.通常状况下，氢气是无色、无味的气体
3.下列说法不正确的是（）
A．水是由氢气和氧气组成的，属于混合物
B.检验氢气纯度时，听到尖锐的爆鸣声证明不纯
C．氢气是无色、无气味，难溶于水的气体，实验室可以用排水法收集氢气
D．氢气在氧气中燃烧，生成惟一产物——水，该反应也能说明水的组成
4.氢气是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取氢气最理想的途径是（）
A、利用太阳能直接使水分解制氢气B、以焦炭和水为原料制水煤气后分离出氢气
C、用炽热的铁和水反应制氢气D、由热电厂提供电力电解水制氢气
【练习】
1.下列说法不正确的是（）
A.水是由氢气和氧气组成的，属于混合物
B.点燃氢气时，火焰是淡蓝色的
C.氢气是无色、无气味，难溶于水的气体，实验室可以用排水法收集氢气
D.氢气在氧气中燃烧，生成唯一产物——水，该反应也能证明水的组成
2.关于水的组成说法中正确的是（）
A.水由水元素组成B.水由氢气和氧气组
成
C.水由氢元素和氧元素组成D.水的组成很复杂，至今没有明确的答案
3.在电解水的实验中，若与电源正极相连的试管内收集了nL气体，则与电源负极相连的试管内理论上可收集到气体（）
A.nLB.2nL
C.0.5nLD.8nL
4.在点燃氢气时，先要检验其纯度，目的是（）
A.证明是否是氢气B.证明氢气是否潮湿
C.证明氢气是可以燃烧的D.证明氢气中是否混有氧气
5.能源短缺和温室效应是当今人类面临的难题，新能源的开发和地球环境的保护是人类共同的目标。
由此可见，最理想的能源是（）
A.天然气B.氢气C.酒精D.汽油
6.点燃下列各组气体可能发生爆炸的是（）
A.氢气和氦气B.氢气和空气C.氢气和氮气D.氦气和氮气
7．检验氢气的纯度时，用拇指堵住试管口，在移近火焰时应（）
A.管口朝上B.管口朝下C.试管保持水平D.试管口向上倾斜
8．下列对氢气的描述中正确的是（）
A.氢气占总体积的4%--74.2%时，就一定发生爆炸
B.氢气跟空气混合后，点燃有发生爆炸的危险
C.空气里只要混入了氢气，在点燃时一定会发生爆炸
D.氢气的爆炸极限是4%--74.2%，指的是空气中含有氢气的质量分数
9.实验室收集氢气的最佳方法是（）
A、排水法B、向下排空气法C、向上排空气法D、以上各方法均可以
10.关于氢气的物理性质，下列叙述不正确的是（）
A.氢气是最轻的气体B.氢气难溶于水
C.氢气的液态是淡蓝色的D.通常状况下，氢气是无色、无味的气体
11.氢气不同
于其他气体的显著特点是（）
A.无色气体B.难溶于水C.可燃性D.密度最小
12.在空气中点燃氢气，并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯：
（1）现象：
氢气在空气中燃烧，产生_________火焰，烧杯内壁有________
_，用手触摸烧杯壁，感觉非常烫，说明反应放出了大量的热，该实验说明氢气具有的化学性质是氢气具有____
________。
（2）反应的化学表达式为：
__________________
____________。
（3）氢气作为一种新型燃料，是未来最理想的能源，这是因为__________、__________、__________。
第二课时碳1——碳单质
【知识整合】
一、碳的几种单质
金刚石
无色透明，正八面体形状的固体，是天然最硬的物质。
1、常温下，碳的化学性质不活泼，但在高温或点燃条件下，碳的活性大大增强。
2、可燃性：
碳在氧气中充分燃烧：
碳在氧气中不充分燃烧：
3、还原性：
木炭还原氧化铜：
用于装饰品钻石，切割玻璃、钻探机的钻头。
石墨
深灰色，有金属光泽，不透明细鳞片状固体，质软，有良好的导电性、润滑性
常用于做电极，铅笔芯、石墨炸弹等
活性碳
吸附性
常用木炭与活性炭做吸附剂。
注意：
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：
碳原子的排列不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：
分子的构成不同。
3、无定形碳：
由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:
焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的吸附性，用于除去异味和除去色素。
焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性和墨水。
二、单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!
1、常温下的稳定性强
2、可燃性:
完全燃烧（氧气充足）,生成CO2:
C+O2点燃CO2
不完全燃烧（氧气不充足）,生成CO：
2C+O2点燃2CO
3、还原性：
木炭还原氧化铜（置换反应）
现象：
黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。
应用：
冶金工业2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑
【练习】
1.下列过程中属于化学变化的是（）
A.用木材制活性炭B.石墨导电C.木炭使红墨水褪色D.用木材制筷子
2.1985年科学家发现了C60的新物质，与此有关的下列说法正确的是（）
①它的1个分子含60个碳原子②它是一种新型化合物③它是一种混合物④它是一种单质
A.①④B.②④C.①②D.③
3.用墨书写或绘制的字画年深日久不变色，这是因为碳在常温下具有（）
A.稳定性B.可燃性C.还原性D.氧化性
4.纳米是一种长度单位，纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。
我国在关于纳米碳管的研究居世界领先地位，纳米碳管中，碳原子按一定方式排列,下列叙述中错误的是（）
A.纳米材料将对人类文明的发展产生积极影响
B.纳米碳管是用一种叫“纳米”的物质制成的材料
C.纳米碳管在氧气中完全燃烧生成CO2
D.纳米碳管是由碳元素组成的单质
5.2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在空中失事。
有专家分析认为，其原因可能是航天飞机机壳底部的石墨瓦在空中脱落，击中机翼。
航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，这主要是因为石墨（）
A.能导电B.密度小C.熔点高、耐高温，化学性质稳定D.硬度小，有润滑作用
6.继发现C60后，C70也已制得。
下列有关C70的说法中，正确的是（）
A.它是一种化合物B.它是一种单质
C.它是一种混合物D.它的相对分子质量是70g
7.我国的山水画用的墨汁主要成分为炭黑的微粒，用这种墨汁画的国画千百年都不易褪色，因墨汁中的炭（）
A.具有氧化性B.具有还原性C.具有吸附性D.常温下化学性质稳定
8.最近科学家确认，存在着一种具有空心、且类似于足球结构的分子N60，这一发现将开辟世界能源的新领域，它可能成为一种最好的火箭燃料。
下列关于N60的说法正确的是（）
A.N60是一种化合物B.N60的相对分子质量是840
C.N60属于单质D.N60这种物质是由氮原子构成的
9.（08江苏）下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（）
金刚石石墨C60碳纳米管
A.这四种物质都很软，可作润滑剂
B.这四种物质碳原子的排列方式相同
C.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D.这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
10.（08广东）在国际上为了使作为历史资料的重要文件，在长期保存中签署的姓名清晰，则签署文件时一般用（）
A.蓝墨水B.碳素墨水C.蓝黑墨水D.墨汁
11.（08安徽）中国科学技术大学科学家在440℃和高压下，利用金属钠与二氧化碳作用得到了金刚石（化学式为C）和碳酸钠，且金刚石的颗粒有望达到宝石级大小，它将给天然金刚石开采业带来极大挑战。
下列不正确的是（）
A.金刚石是一种单质B.碳是非金属元素
C.该反应是置换反应D.该反应中生成了新的原子
第三课时二氧化碳的性质
【知识整合】
一、碳的燃烧：
氧气不足时（填化学方程式）氧气充足时
二、一氧化碳
1、物理性质：
无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水
2、有毒：
吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。
3、化学性质:
（H2、CO、C具有相似的化学性质：
①可燃性②还原性）
1）可燃性：
（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）
H2和O2的燃烧火焰是：
发出淡蓝色的火焰。
CO和O2的燃烧火焰是：
发出蓝色的火焰。
CH4和O2的燃烧火焰是：
发出明亮的蓝色火焰。
鉴别：
H2、CO、CH4可燃性的气体：
看燃烧产物（不可根据火焰颜色）
（水煤气：
H2与CO的混合气体）
2）还原性：
（非置换反应）应用：
冶金工业
现象：
黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。
（现象：
红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。
）
三、二氧化碳的性质
1、物理性质：
无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质:
1）一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸
2）与水反应生成碳酸：
生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
碳酸不稳定,易分解
3）能使澄清的石灰水变浑浊：
本反应用于检验二氧化碳。
4）与灼热的碳反应：
3、用途：
A、灭火（灭火器原理：
）既利用其物理性质，又利用其化学性质。
B、干冰用于人工降雨、制冷剂。
C、温室肥料
4、二氧化碳多环境的影响：
过多排放引起温室效应。
四、自然界中碳的循环
（1）大气中二氧化碳产生的主要途径：
化石燃料的燃烧、动植物遗骸被生物分解、动植物呼吸
（2）大气中二氧化碳的消耗：
二氧化碳溶于水、植物的光合作用
五、C、CO、CO2的转化
六、应用
（1）利用了CO2不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大的性质，做灭火剂。
（2）CO2能人工降雨
（3）一氧化碳作为还原剂冶炼金属，并注意尾气处理。
【课堂练习】
1.下列二氧化碳的用途中，既与它的物理性质有关，又与它的化学性质有关的是（）
A.生产化肥B.用来灭火C.生产纯碱D.干冰用作制冷剂和用于人工降雨
2.小红和小瑛为了探究人呼出的气体中含有CO2，设计了如下图的装置，
采用方法正确的是（）
A.向甲吹气B.由甲吸气C.向乙吹气D.由乙吸气
3.下图表示二氧化碳的几种用途,其中既利用了它的物理性质又利用了化学性质的是（）
A.人工降雨B.植物的光合作用C.尿素、化肥D.灭火器灭火
4.二氧化碳占空气总体积的0.03％，自然界中二氧化碳的循环如图所示，在A处不参与该循环的是（）
A.植物的呼吸作用
B.含碳燃料的燃烧
C.发展利用氢燃料
D.人和动物的呼吸
5.下图所示的有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的实验是（）
6.张兵同学为了探究CO2的性质，做了如右图所示的实验，
点燃两支短蜡烛，然后沿烧杯内壁倾倒二氧化碳，根据实验回答：
（1）观察两支蜡烛的变化，写出实验现象
（2）这个实验说明了
7.初三
（2）班同学为了探究某氧化钙（CaO）样品中混有碳酸钙（CaCO3）杂质。
现取样品6.6g，经高温灼热至碳酸钙完全分解（
），称得残留固体的质量为6.16g（反应后残留固体在干燥器内冷却至室温后再称量）。
求：
（1）样品中碳酸钙的质量；
（2）样品中氧化钙的质量分数；（3）样品中钙元素的质量分数。
第四课时碳3——二氧化碳的制取和用途
【知识整合】
CO2的制法
工业（高温煅烧石灰石）（分解）得两种氧化物
实验室:
（1）原料:
石灰石或大理石和稀盐酸
（2）原理:
应用：
①制取CO2②除水垢③清洗白膜④检验生石灰中是否含有未分解的石灰石
⑤检验CO32－（用稀盐酸和澄清的石灰水）
（3）装置:
各①各仪器名称②长颈漏斗下端应伸入液面以下
③导气管应略伸入瓶内④瓶内导气管应伸入集气瓶底部
（4）CO2的检验与验满
操作
现象
结论
检验
说明该气体是CO2
验满
说明CO2已收集满
（5）实验室制取CO2三不代替:
①不用纯碱代替石灰石-原因:
反应速度太快
②不用稀硫酸代替稀盐酸-原因:
反应会自动停止（生成的硫酸钙微溶,覆盖石灰石）
③不用浓盐酸代替稀盐酸-原因:
浓盐酸有挥发性（生成的CO2不纯,混有HCl气体）.
【课堂练习】
【课堂练习】
1.某气体的密度为0.76g／l，易溶于水，实验室收集该气体的方法是（）
A.排水法B.只能用向上排空气法
C.向下排空气法或排水法D.只能用向下排空气法
2.按下述实验方法制备气体，合理的是（）
A.用酒精灯加热碳酸钙制二氧化碳B.铜和稀盐酸反应制氢气
C.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气D.大理石与稀硫酸反应制二氧化碳
3.在实验室制取下列气体时，作反应容器的试管口及用排空气法收集气体的集气瓶口都必须向上的是（）
A.用高锰酸钾制取氧气B.用氯酸钾和二氧化锰制取氧气
C.用锌和稀硫酸制取氢气D.用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体
4.下列所示的实验装置及操作，正确的是（）
5．实验室制CO2选用的合适药品为（）
A．木炭燃烧 B．煅烧石灰石
C．石灰石跟稀硫酸反应 D．大理石（或石灰石）跟稀盐酸反应
6.阅读文字：
在通常情况下，硫化氢是一种没有颜色、具有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水，在空气中点燃硫化氢气体，有二氧化硫和水生成。
硫化氢的实验室制法是，可用块状硫化亚铁和稀硫酸反应，就有硫化氢气体逸出。
试回答：
（1）具有臭鸡蛋气体，这属于硫化氢的____________（填“化学”或“物理”）性质。
（2）制取硫化氢气体的装置可选用____________类型的气体发生装置，收集时可用______法。
（3）写出硫化氢气体在空气中燃烧的化学方程式__________________________________。
7.取等质量的下列四种物质，分别与稀盐酸充分反应，产生CO2最多的是（）
A.CaCO3 B.Na2CO3 C.MgCO3 D.K2CO3
8.右图是实验室制取二氧化碳的装置图，回答下列问题：
（1）写出有标号的仪器的名称：
①②。
（2）气体发生装置内的药品是_____________和____________。
（3）制备二氧化碳的化学方程式为_______________________。
（4）用向上排空气法收集二氧化碳的原因是。
（5）收集二氧化碳（填“能”或“不能”）用排水法，其原因是。
9.下列为小萍同学在实验室制取CO2并检验CO2性质的实验装置示意图。
试回答：
（1）仪器的名称：
a；
（2）用化学方程式表示实验室
制取CO2的反应原理；
（3）该同学在实验过程中，将A中
产生的气体通人到B中，观察到澄清石灰水没有变浑浊，试分析其原因；
（4）该同学用C瓶收集满一瓶由装置A中产生的气体后，往瓶中倒入浓氢氧化钠溶液，迅速用事先绑好一个小气球的胶塞塞紧，振荡，可以观察到小气球逐渐膨大。
其原因是，请写出C中反应的化学方程式。
10.实验室欲制取标准状况下的二氧化碳气体5.6L，需要含碳酸钙80％的大理石多少克?
（已知标准状况下二氧化碳的密度为1.98g／L）
【碳——综合练习】
1.下列物质属于纯净物的是（）
A．大理石 B．水 C．空气 D．木炭
2.下列气体中，只能用向上排空气法收集的是（）
A．O2 B．H2 C．CO2 D．CH4
3．吸烟的危害之一是烟气中含有能破坏血红蛋白结合氧气的有毒气体，这种气体是（）
A．CO2 B．CO C．N2 D．SO2
4.关于CO2的说法，不正确的是（）
A．CO2是由1个碳原子和2个氧原子构成 B．CO2中碳元素与氧元素的质量比为3:
8
C．CO2的相对分子质量为44 D．CO2是由碳、氧元素组成
5.下列各物质和用途相符合的是（）
A．干冰可用于人工降雨 B．石墨可用于冰箱除臭
C．石灰石可用来粉刷墙壁 D．二氧化碳可用来抢救病人
6.下列反应的生成物中，不会污染空气的是（）
A．氢气在空气中燃烧 B．硫在空气中燃烧
C．碳的不完全燃烧 D．磷在空气中燃烧
7.下列变化属于物理变化的是（）
A．用活性炭净化水 B．干冰能灭火
C．二氧化碳通入水中 D．一定条件下，石墨转化为金刚石
8.将燃着的木条伸入某种集气瓶中，木条熄灭，对瓶中气体判断错误的是（）
A．一定是CO2 B．一定不是O2 C．可能是CO2 D．可能是氮气
9．大气层中，因二氧化碳的含量不断增加而引起“温室效应”。
造成大气中二氧化碳含量增多的主要原因是（）
A．人口不断增多、呼吸作用增加 B．绿色植物减少、光合作用减少
C．大量燃烧化石燃料 D．冰箱中制冷剂“氟里昂”的泄漏
10.实验室制取CO2有以下几个步骤：
①按要求装好仪器；②向漏斗中注入盐酸；③向反应器中加入块状石灰石；④检查装置气密性；⑤收集生成的气体。
以上操作正确排列顺序为（）
A.①②③④⑤B.②①④③⑤C.①④③②⑤D.①②④③⑤
11.选择氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳的化学式填空：
（1）有毒的气体是____________________；
（2）能用于灭火的气体是______________；
（3）对环境保护最理想的燃料是_________________；
（4）不能燃烧，但能支持燃烧的气体是；
（5）只能用向上排气法收集的气体是________，只能用排水法收集的气体是_________。
12.把下列各物质与其对应的主要用途用线连接起来。
A、石墨⑴填充滤毒罐、用于冰箱去味剂
B、金刚石⑵可作电极材料
C、活性炭⑶用于冶炼生铁
D、焦炭⑷可用于裁割玻璃
13．实验室里常用________和____________来制取二氧化碳，用_______法来收集二氧化碳气体。
14．如图，向烧杯内倾倒二氧化碳时所观察到的现象是___________，该实验说明
（1）____,
（2）__________，上述结论可以推断二氧化碳的重要用途之一是_________。
15.今有A、B、C、D、E五种装置如右图所示。
按下列要求回答问题（所选装置用其代号字母表示）
（1）实验室用高锰酸钾的加热分解来制取氧气时，发生装置选用_____，收集装置选用_____，该装置制取氧气的化学方程式为____________________。
（2）实验室用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳时，发生装置选用_____，收集装置选用_____，该制取二氧化碳的化学方程式为___________________________________________________。
（3）硫化氢是一种无色且有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，可形成一种酸溶液——氢硫酸。
实验室用硫化亚铁跟稀硫酸反应制取硫化氢气体。
试回答：
①硫化氢气体具有臭鸡蛋气味，这是硫化氢的___________（填“物理”或“化学”）性质。
②硫化氢的水溶液能使石蕊试液变_________色。
③实验室制取H2S气体时，发生装置应选用_____，收集装置应选用_________（填仪器编号
16小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查，他取回了若干块矿石样品，对样品中碳酸钙的质量分数进行检测，采用了的办法如下：
取用8g这种石灰石样品，把40g稀盐酸分4次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。
请计算：
（1）8g石灰石样品中含有杂质多少克？
（2）样品中碳酸钙的质量分数是多少？
（3）下表中m的数值应该为多少？
序号
加入稀盐酸质量（g）
剩余固体质量（g）
第1次
10
5.5
第2次
10
m
第3次
10
1.2
第4次
10
1.2
（4）要得到280kgCaO，需要质量分数为80%的石灰石多少千克？
（化学方程式：
CaCO3
CaO+CO2↑）
第五课时古生物的遗产——化石燃料
【知识整合】
一、什么是化石燃料
煤：
“工业的粮食”
化石燃料石油：
“工业的血液”不可再生资源
天然气
化石燃料的形成：
⑴煤是古代植物遗体埋在地下经过长期复杂的变化而形成的，主要含有碳元素，其次还有含少量的H、N、S、O等元素，它是碳和其他物质组成的复杂混合物。
⑵石油是由古代海洋动植物遗骸埋在地下经过长期复杂的变化而形成的混合物，主要含有C、H元素，还含少量的S、O、N等元素。
⑶天然气的形成与石油相同，在有石油的地方，一般就有天然气，它的主要成分是甲烷，化学式为CH4。
二、化石燃料的燃烧对环境的污染
1、化石燃料的燃烧对环境的污染
⑴燃料中所含的S、N等在燃烧时，会产生污染空气的二氧化硫等气体，形成酸雨。
⑵燃料燃烧不充分，会产生一氧化碳，CO有毒，易使人中毒，也会污染空气。
⑶未燃烧的碳氢化合物、碳粒、尘粒及余热排放到空气中会污染环境。
⑷含碳燃料的大量燃烧，排放到空气中的CO2过多，形成温室效应。
【课堂练习】
1．下列变化属于物理变化的是（）
A.把煤隔绝空气加强热制取焦炭B.石油加热分馏出多种产品
C.天然气的燃烧D.煤的燃烧
2．油田开采出的石油（原油）
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