中考化学一轮复习微专题7-2能源以及环保考点知识梳理+例题.docx

微专题7-2 能源以及环保知识·解读一、化学反应中的能量变化1、能量变化通常表现为热量的变化。放热反应：燃烧产生热量不燃烧产生热量吸热反应：CCO22CO2、能量的意义：人类所需的大部分能量都是通过化学反应产生的。如燃料燃烧产生的热量用来做饭、取暖、发电、冶炼金属、发射火箭、开山炸石等。二、化石燃料1、化石燃料：当前人类利用的三大化石燃料：煤、石油、天然气，都是不可再生能源。(1)煤：被称为“工业的粮食”，是混合物，主要含有碳元素，还含有少量的氢、硫、氧等元素以及无机矿物质，煤中含有硫、氧，大量烧煤会生成SO2、NO2，还有CO，会对空气造成严重污染。(2)石油：被称为“工业的血液”，是混合物，主要含有碳、氢等，组成物质种类有多种，沸点不同，将它们进行分离，得到机油、汽油、煤油和柴油等多种产品。【特别提醒】煤的干馏是化学变化，石油的蒸馏是物理变化。(3)天然气：主要成分是甲烷(CH4)，是化石燃料中的清洁燃料，可燃冰的主要成分是甲烷的水合物，燃烧的化学方程式为CH42O2CO22H2O。(4)燃料充分燃烧的条件和意义：条件：a.燃料燃烧需要足够多的空气，b.燃料与空气要有足够大的接触面积。意义：提高燃料的利用率，减少环境污染。2、使用化石燃料对环境的影响(1)汽车燃料燃烧产生的主要污染物：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。(2)煤燃烧产生的污染物：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮及烟尘等。二氧化硫、二氧化氮在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，形成酸雨。三、能源的利用和开发1、能源的分类能源分类意义实例不可再生能源随其本身的转化或人类的利用而减少的能源煤、石油、天然气等可再生能源不随其本身转化或人类的利用而减少的能源太阳能、风能、地热能、水能、氢能、乙醇等2、清洁能源和新能源：常见清洁能源：通过化学变化产生的能源：乙醇和氢气；不需发生化学变化就能产生的能源：电能、风能、太阳能。名称制取途径产生能量的反应优点氢气ZnH2SO4=ZnSO4H22H2O2H2O22H2O22H2O原料来源广泛，燃烧产生的热量高，生成物是水，不污染环境，是清洁的燃料乙醇(俗称酒精)粮食酿造C2H5OH3O22CO23H2O节约石油资源，污染小3、目前人们正在利用和开发许多新能源：太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等。【特别提醒】氢气不能被广泛使用：因为制取氢气的成本高，贮存困难。制取氢气最理想的途径是用太阳能使水分解。四、保护环境1、使用化石燃料对环境的影响(1)化石燃料燃烧造成空气污染，主要有以下几方面原因：燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等；燃料燃烧不充分，产生CO等；未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。(2)酸雨的形成：煤燃烧时排放出SO2、NO2等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。2、使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃料燃烧需要足够的空气；二是燃料与空气要有_足够大的接触面积。3、汽车尾气的污染与防治(1)汽车用的燃料多是汽油或柴油。它们燃烧时产生的一些物质直接排放到空气中，会对空气造成污染。尾气中主要污染物有CO和未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和含铅化合物以及烟尘等。(2)为减少燃料使用和汽车尾气对空气的污染，目前所采用的主要措施有：改善燃料结构；节约能源；使用清洁能源，减少化石燃料的使用；燃料充分燃烧。典例·解读类型一、化石燃料与绿色能源例1、下列有关资源、能源的叙述正确的是( )A地壳中含量最高的金属元素是铜B石油炼制可得到汽油、煤焦油、航空煤油等C海洋中蕴藏着丰富的化学资源，海水中含有的化学元素有20多种D人们正在利用和开发的其他能源有氢能、太阳能、风能、地热能等【答案】D.【解析】地壳中含量最高的金属元素是铝，A错误；石油炼制不会得到煤焦油，B错误；海水中含有的化学元素有80多种，C错误。例2、能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关(1)为减少污染、提高煤的利用率，可将其高温转化为可燃性气体，此过程可认为是碳与水的反应，其微观示意图如下所示： 该反应的基本反应类型为_写出该反应的化学方程式_(2)为减少温室气体排放，人们积极寻找不含碳元素的燃料经研究发现NH3燃烧的产物没有污染，且释放大量能量，有一定应用前景NH3中氮元素和氢元素的质量比为_将NH3燃烧反应的化学方程式补充完整：4NH3+3O26H2O+_【答案】(1)置换反应，C+H2OCO+H2；(2)14：3；2N2【解析】(1)由碳与水反应的微观示意图可知，碳与水在高温条件下的反应生成了一氧化碳和氢气，反应的方程式是：C+H2OCO+H2；该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；(2)NH3中氮元素和氢元素的质量比为：（14×1）：（1×3）=14：3；根据质量守恒定律可知，生成物中缺少4个氮原子，所以生成物应该是氮气，并且氮气的化学计量数是2，所以，应填入的是：2N2类型二、保护环境例3、下列措施有利于生态文明建设的是( )研发易降解的生物化肥 限制生产含磷的洗衣粉 田间焚烧秸秆应用高效洁净的能源转化技术 加快化石燃料的开发与使用A B C D【答案】B【解析】研发易降解的生物化肥能减少污染，正确；含磷洗衣粉会污染水体，应限制生产含磷的洗衣粉，正确；田间焚烧秸秆会增加可吸入颗粒物的排放，且浪费资源，错误；应用高效洁净的能源转化技术，可以减少环境污染，正确；大量使用化石燃料会排放大量的废气、烟尘，造成环境污染，错误。故选B。例4、据报道，太阳能光伏发电在上海世博会上得到了大规模的应用，总装机容量超过4.68兆瓦。(1)发展太阳能产业主要优点是_ (填一点)。(2)太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅，如图是某多晶硅生产企业生产高纯硅的流程示意图：发生的反应为： SiO22CSi2COSi3HClSiHCl3H2 SiHCl3H2Si3HCl整个制备过程必须达到无水无氧。在H2还原SiHCl3过程中若混入了O2，可能引起的后果是_。(3)为了达到绿色化学和节约资源的目的，上述流程中某化合物需要循环使用，该物质的化学式是_。【答案】(1)无污染(或利于环保、减少碳排放、减少化石能源消耗等) (填一点)；(2)爆炸；(3)HCl .【解析】(1)太阳能的优点很多，如不排放污染物，无污染，利于环保，还能减少化石能源的消耗，从而减少碳的排放；可减少化石能源的消耗，缓解能源危机等。(2)可燃性气体与氧气混合点燃可能发生爆炸，生产过程中需高温，在H2还原SiHCl3过程中若混入了O2，可能引起的后果是爆炸。(3)由生产高纯硅的流程示意图可知，为了达到绿色化学和节约资源的目的，氯化氢需要循环使用，氯化氢的化学式是HCl。类型三、燃烧法测有机物含量问题例5、H2、CO、CO2和CH4都是初中化学常见的气体(1)可燃性气体与空气混合点燃可能会爆炸，所以可燃性气体点燃前应先_CH4完全燃烧的化学方程式是_(2)某无色气体X可能含有上述4种气体中的一种或两种为了确认气体X的组成，同学们按如图装置进行实验 小资料：碱石灰的主要成分是CaO和NaOH同学们设计了装置B，其作用是_装置C、D中盛放的试剂依次是_（填序号）a烧碱溶液 b浓硫酸若取1.6g气体X进行实验（假设每步反应都完全），发现装置A中无明显变化，装置C增重1.8g，装置D增重2.2g则气体X的组成是_【答案】(1)验纯；CH4+2O2CO2+2H2O；(2)除去CO2、H2O；吸收气体中的二氧化碳和水蒸气；H2和CO.【解析】(1)可燃性气体与氧气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸，所以可燃性气体点燃前应先必须检验气体的纯度，否则可能发生爆炸甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O(2)装置B中药品是碱石灰，碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，可作干燥剂，能吸收气体中的水分和二氧化碳，防止气体中水蒸汽和二氧化碳干扰实验装置C盛放的试剂应为浓硫酸，目的是通过是否增重测定H元素的有无，装置D中盛放的试剂是烧碱溶液，目的是通过是否增重测定C元素的有无先经过NaOH溶液时会带出水蒸气到浓硫酸中，影响水的测定结果装置A中无明显变化，气体中不含CO2；装置C增重1.8 g，含H元素的质量为1.8g××100%=0.2g；装置D增重2.2 g，同理可知含C元素0.6g；气体X1.6 g中含H元素0.2g、含C元素0.6g，应含O元素0.8g，很明显，气体X1.6g中含有CO，且质量为1.4g，刚好为C、O元素质量之和，由此可知没有CH4，气体X中还含有0.2gH2例6、某燃料X 在7.2g 氧气中燃烧，得到9.2g 混合气体（可能含有一氧化碳、二氧化碳、水蒸气）化学兴趣小组的同学利用下图所示装置验证混合气体的成分 请回答下列问题：(1)通过混合气体后，A装置增重4.5g，B装置中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中含有_(2)D装置的作用是_(3)当观察到_，证明混合气体中有CO(4)实验结束后，同学们称量B、C装置共增重3.3g，根据以上数据可确定燃料X 中所含元素为_，其质量比为_【答案】(1)水蒸气和二氧化碳；(2)检验二氧化碳是否除尽；(3)E中红色固体变黑，F中石灰水变浑浊；(4)C、H；3：1.【解析】(1)浓硫酸有吸水性，因此浓硫酸增重就说明吸收了水，因此混合气体中含有水蒸气；B装置中澄清石灰水变浑浊，说明含有二氧化碳；(2)D装置的澄清石灰水可以检验氢氧化钠溶液是否吸收尽二氧化碳，便于对一氧化碳产生二氧化碳的检验；(3)一氧化碳具有还原性，可以和氧化铁反应产生铁和二氧化碳，因此观察到的现象是红色固体变成黑色，F中石灰水变浑浊；(4)B、C装置可以吸收二氧化碳，增重的质量即为二氧化碳的质量，说明二氧化碳的质量为3.3g，因为混合气体质量为9.2g，其中水蒸气为4.5g、3.3g二氧化碳，则生成一氧化碳的质量为1.4g，4.5g水中氢元素的质量为4.5g××100%=0.5g，3.3g二氧化碳中碳元素的质量为3.3g××100%=0.9g，1.4g一氧化碳中碳元素的质量为1.4g××100%=0.6g，根据质量守恒定律燃料X的质量为9.2g-7.2g=2g，碳元素和氧元素的质量和为0.9g+0.6g+0.5g=2g，因此X中不含有氧元素，只含有碳、氢元素，因此两种元素的质量比为：（0.9g+0.6g）：0.5g=3：1；微专题7-2 能源以及环保例1、【答案】D.【解析】地壳中含量最高的金属元素是铝，A错误；石油炼制不会得到煤焦油，B错误；海水中含有的化学元素有80多种，C错误。例2、【答案】(1)置换反应，C+H2OCO+H2；(2)14：3；2N2【解析】(1)由碳与水反应的微观示意图可知，碳与水在高温条件下的反应生成了一氧化碳和氢气，反应的方程式是：C+H2OCO+H2；该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；(2)NH3中氮元素和氢元素的质量比为：（14×1）：（1×3）=14：3；根据质量守恒定律可知，生成物中缺少4个氮原子，所以生成物应该是氮气，并且氮气的化学计量数是2，所以，应填入的是：2N2例3、【答案】B【解析】研发易降解的生物化肥能减少污染，正确；含磷洗衣粉会污染水体，应限制生产含磷的洗衣粉，正确；田间焚烧秸秆会增加可吸入颗粒物的排放，且浪费资源，错误；应用高效洁净的能源转化技术，可以减少环境污染，正确；大量使用化石燃料会排放大量的废气、烟尘，造成环境污染，错误。故选B。例4、【答案】(1)无污染(或利于环保、减少碳排放、减少化石能源消耗等) (填一点)；(2)爆炸；(3)HCl .【解析】(1)太阳能的优点很多，如不排放污染物，无污染，利于环保，还能减少化石能源的消耗，从而减少碳的排放；可减少化石能源的消耗，缓解能源危机等。(2)可燃性气体与氧气混合点燃可能发生爆炸，生产过程中需高温，在H2还原SiHCl3过程中若混入了O2，可能引起的后果是爆炸。(3)由生产高纯硅的流程示意图可知，为了达到绿色化学和节约资源的目的，氯化氢需要循环使用，氯化氢的化学式是HCl。例5、【答案】(1)验纯；CH4+2O2CO2+2H2O；(2)除去CO2、H2O；吸收气体中的二氧化碳和水蒸气；H2和CO.【解析】(1)可燃性气体与氧气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸，所以可燃性气体点燃前应先必须检验气体的纯度，否则可能发生爆炸甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O(2)装置B中药品是碱石灰，碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，可作干燥剂，能吸收气体中的水分和二氧化碳，防止气体中水蒸汽和二氧化碳干扰实验装置C盛放的试剂应为浓硫酸，目的是通过是否增重测定H元素的有无，装置D中盛放的试剂是烧碱溶液，目的是通过是否增重测定C元素的有无先经过NaOH溶液时会带出水蒸气到浓硫酸中，影响水的测定结果装置A中无明显变化，气体中不含CO2；装置C增重1.8 g，含H元素的质量为1.8g××100%=0.2g；装置D增重2.2 g，同理可知含C元素0.6g；气体X1.6 g中含H元素0.2g、含C元素0.6g，应含O元素0.8g，很明显，气体X1.6g中含有CO，且质量为1.4g，刚好为C、O元素质量之和，由此可知没有CH4，气体X中还含有0.2gH2例6、【答案】(1)水蒸气和二氧化碳；(2)检验二氧化碳是否除尽；(3)E中红色固体变黑，F中石灰水变浑浊；(4)C、H；3：1.【解析】(1)浓硫酸有吸水性，因此浓硫酸增重就说明吸收了水，因此混合气体中含有水蒸气；B装置中澄清石灰水变浑浊，说明含有二氧化碳；(2)D装置的澄清石灰水可以检验氢氧化钠溶液是否吸收尽二氧化碳，便于对一氧化碳产生二氧化碳的检验；(3)一氧化碳具有还原性，可以和氧化铁反应产生铁和二氧化碳，因此观察到的现象是红色固体变成黑色，F中石灰水变浑浊；(4)B、C装置可以吸收二氧化碳，增重的质量即为二氧化碳的质量，说明二氧化碳的质量为3.3g，因为混合气体质量为9.2g，其中水蒸气为4.5g、3.3g二氧化碳，则生成一氧化碳的质量为1.4g，4.5g水中氢元素的质量为4.5g××100%=0.5g，3.3g二氧化碳中碳元素的质量为3.3g××100%=0.9g，1.4g一氧化碳中碳元素的质量为1.4g××100%=0.6g，根据质量守恒定律燃料X的质量为9.2g-7.2g=2g，碳元素和氧元素的质量和为0.9g+0.6g+0.5g=2g，因此X中不含有氧元素，只含有碳、氢元素，因此两种元素的质量比为：（0.9g+0.6g）：0.5g=3：1；