专题12 化学与能源、材料资源的利用-《中考满分计划系列·化学》之二轮专题重整合

专题12    化学与能源、材料资源的利用考点3年考频常考题型分析化学与能源资源的利用★★★以选择题、填空题、探究题形式出现，主要考查燃烧的条件、灭火的原理、能源的分类、新能源的开发和利用、海洋等资源的利用等化学与材料★★以选择题、填空题形式出现，主要考查常见材料的分类、区别等 1. 燃烧(1)定义：通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。(2)条件①可燃物       ②氧气     ③温度达到着火的三者缺一不可【特别提醒】①有发光、放热现象的不一定是燃烧，如灯泡发光、放热；②不是所有的燃烧都有氧气参与，如金属镁可以在氮气和二氧化碳中燃烧；③影响可燃物燃烧的因素有：可燃物的性质、可燃物与氧气的接触面积和氧气的浓度。2. 燃烧条件的探究(详见实验突破)3. 灭火(1)原理：破坏燃烧的条件(2)方法①隔绝氧气       ②清除可燃物       ③使温度达到着火的以下三者具备其一就行 (3)常用灭火器的灭火原理及适用范围灭火器灭火原理适用范围泡沫灭火器(水基型灭火器)隔绝空气木材、棉布等引起的火灾干粉灭火器隔绝空气一般火灾，油、气等引起的火灾CO2灭火器降温；隔绝空气图书、档案、贵重设备、精密仪器等引发的火灾【特别提醒】通过降低温度的方式灭火时，不能描述为降低可燃物的着火点，只能描述为降低可燃物的温度至其着火点以下。着火点是物质的固有属性，一般不随外界条件的变化而变化。(4)生活中常见的灭火措施①油锅着火，用锅盖盖灭——隔绝空气②电器着火，先切断电源再灭火——隔绝氧气③酒精灯被打翻在实验台着火时，立即用湿抹布盖灭——隔绝氧气④森林着火，设置隔离带——消除可燃物⑤楼房着火，高压水枪喷水——使温度降到着火点以下 1. 燃烧、爆炸、缓慢氧化和自燃的比较 燃烧爆炸缓慢氧化自燃概念可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应可燃物在有限的空间内急剧燃烧而引起爆炸缓慢进行的氧化反应由缓慢氧化引起的自发燃烧能量变化放热明显放热明显放出的热量随时散失放热明显温度达到可燃物的着火点达到可燃物的着火点未达到可燃物的着火点达到可燃物的着火点是否发光发光发光无明显现象发光联系都属放热反应，都有热量放出，只是反应的剧烈程度不同【特别提醒】①由燃烧引起的爆炸是化学变化，但自然界中的爆炸现象并非都是由化学变化引起的，如气球爆炸、车胎爆炸等。②自燃是由缓慢氧化引起的燃烧现象，但缓慢氧化不一定都会引发自燃。例如：动植物的呼吸、食物腐败变质等。2. 一些与燃烧和爆炸有关的图标3. 与燃烧和爆炸有关的安全常识(1)发生火灾时，要冷静采取措施自救，如拨打119火警电话，用湿毛巾和口罩捂住口鼻，低下身子沿墙壁或贴近地面沿楼梯跑出火灾区。(2)使用煤炉取暖时要注意通风，防止一氧化碳中毒。(3)在生产、运输、使用和储存易燃物和易爆物时，必须严格遵守有关规定，严禁烟火。(4)煤气、天然气一旦泄漏，应立即关闭燃气阀门，打开门窗通风。(5)进入枯井、地窖时要先做灯火试验。 1. 化石燃料(1)化石燃料包括煤、石油和天然气，是不可再生能源，属于混合物。 (2)三大化石燃料的比较 主要成分主要用途主要污染煤主要含有碳元素“工业的粮食”；燃料；提取煤气、煤焦油等燃烧时会产生多种有害气体(如SO2、NO2、CO等)、固体废物(炭粒、尘粒)等，其中SO2、NO2 溶于雨水会形成酸雨石油主要含碳、氢两种元素“工业的血液”；提取汽油、柴油、煤油等天然气甲烷(CH4)燃料，其燃烧的化学方程式CH4＋2O2CO2＋2H2O较清洁，几乎无污染【特别提醒】煤的干馏属于化学变化，石油的分馏属于物理变化。2. 化学反应中的能量变化(1)物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常表现为吸热和放热现象。①吸热反应：吸收热量的化学反应。从始至终需要加热或高温的反应都属于吸热反应。如：C＋CO2 2CO。②放热反应：放出热量的化学反应。如：物质的燃烧、中和反应、金属与酸的反应、生石灰与水的反应都属于放热反应。(2)人类生活对化学能的利用①生活燃料的使用：如取暖、做饭等；②利用燃料产生的能量：如火力发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭等；③利用爆炸产生的能量：如开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑等。(3)燃料充分燃烧的条件及意义①燃料燃烧需要足够的氧气(或空气)，如做饭时，调节燃气灶或煤炉的进风口等；②燃料与空气要有足够大的接触面积，如工业燃烧煤时，常将煤块粉碎成煤粉等；③意义：节约能源、减少环境污染。【特别提醒】燃料燃烧不充分的缺点：产生热量少，浪费资源；产生的一氧化碳等物质污染空气。3. 使用燃料对环境的影响燃料对空气的影响防止污染的措施煤产生可吸入颗粒物、CO、SO2、NO2等污染物，容易形成酸雨(主要是SO2和NO2)充分燃烧，减少污染物排放(如除尘脱硫)等汽油和柴油(汽车用燃料)尾气中的主要污染物有CO和未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和含铅化合物和烟尘等使用催化净化装置，使用无铅汽油，改进发动机的燃烧方式，对尾气处理后再排放，加强空气质量的监测；使用清洁能源等【温馨提示】(1)酸雨的形成与二氧化硫和氮的氧化物有关，与一氧化碳、二氧化碳无关。(2)二氧化碳不属于空气污染物，但它含量过高会加剧“温室效应”。4. 能源的开发与利用(1)可再生能源与不可再生能源能源概念实例可再生能源不随其本身的转化或人类的利用而减少的能源太阳能、水能、风能、地热能等不可再生能源随本身的转化或人类的利用而减少的能源煤、石油、天然气等(2)清洁能源和新能源常见的清洁能源有乙醇和氢气，这两种能源均为可再生能源。①氢气与乙醇 氢气乙醇(俗称酒精)化学式H2C2H5OH性质无毒，极易燃烧，燃烧放出大量的热，2H2＋O2 2H2O无色透明、易溶于水、酒精易燃烧，C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O优点燃烧生成水无污染、是最清洁的燃料，热值高、来源广泛可用粮食作原料生产，节省石油资源，并在一定程度上减少对环境的污染制法实验室制法：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到②氢气的实验室制取a. 反应原理：Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2 ↑b. 制取装置：　　　c. 气体的收集：氢气是密度最小的气体，难溶于水，所以收集氢气可采用向下排空气法和排水法。【特别提醒】氢气目前不能被广泛使用，是因为其制取成本高和贮存困难。最理想制氢气的途径是太阳能光解水。③其他新能源目前人们正在利用和开发许多其他能源：如风能、氢能、太阳能、地热能、潮汐能等。  （1）化合物分为无机物和有机物两大类。有机化合物含有碳元素，少数含碳元素的化合物，如一氧化碳、二氧化碳和碳酸钙等具有无机化合物的特点，因此，把它们看作无机化合物。（2）分类【补充】其他材料无机材料包括：金属材料（青铜、铁、不锈钢等）和无机非金属材料（玻璃、陶瓷等）复合材料：将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料，如玻璃管、钢筋混凝土等。新型材料：光敏材料、热敏材料、高性能材料、氟硅材料、功能高分子材料等（3）天然有机材料与有机合成材料的优缺点①合成纤维与天然纤维相比：优点为强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀，缺点为吸水性和透气性较差。②合成橡胶与天然橡胶相比：优点为高弹性、绝缘性好、耐油、耐高温和不易老化等，缺点为强度差，不耐化学腐蚀。（4）天然纤维与合成纤维的鉴别纤维种类鉴别(燃烧法)天然纤维毛、丝(主要成分为蛋白质)有烧焦羽毛的气味，灰烬为灰色，细而软，用手可捏碎棉、麻(主要成分为纤维素)有烧纸的气味，灰烬为黑褐色、易碎合成纤维有特殊气味，燃烧熔化成黑色硬球，不易捏碎（5）使用合成材料对环境的影响使用有机合成材料会对环境造成影响，如“白色污染”。危害解决途径回收标志①破坏土壤；②污染地下水；③危害海洋生物的生存；④焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而对空气造成污染①减少使用不必要的塑料制品；②重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等；③使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；④回收各种废弃塑料  　塑料包装     其他垃圾制品回收垃圾 1．（2020云南昆明）关于燃烧和灭火，下列说法正确的是(     )A．可燃性气体达到爆炸极限时就会发生爆炸B．炒菜时油锅起火，向锅中放入较多菜叶灭火，是降低了油的着火点C．木柴架空有利于燃烧，是因为增大了可燃物与氧气的接触面积D．干粉灭火器可以用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火2．（2020内蒙古呼伦贝尔）用下图所示装置探究燃烧的条件，有关该实验的说法正确的是(     )A．该实验使用了相同的可燃物B．该实验只能得出燃烧需要氧气这一结论C．该实验说明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点D．该实验的现象是铜片上的白磷不燃烧，红磷燃烧3．（2020辽宁沈阳）2020年3月起，沈阳市三环内全年禁止燃放烟花爆竹。下列为“禁止放鞭炮”标志的是(     )A．   B．          C．        D．4．（2020自贡）页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气，是一种新开发的能源。下列说法错误的是(     )A．页岩气的主要成分是甲烷B．页岩气是不可再生能源C．其完全燃烧的化学方程式为：2CH4+3O22CO+4H2OD．页岩气燃烧放出热量5．“纸火锅”（如图）是用纸张代替金属材料做容器盛放汤料，当酒精燃烧时纸张不会燃烧。对此现象，下列解释合理的是(     )A．汤料使“纸火锅”的着火点升高了 B．“纸火锅”不是可燃物，不能燃烧 C．汤料隔绝了氧气使“纸火锅”不能燃烧 D．水蒸发时吸热，温度达不到“纸火锅”的着火点6．用如图所示装置进行实验，观察到仅白磷①燃烧，下列分析错误的是(     )A．热水的作用只是给白磷和红磷提供热量 B．若对准白磷②通氧气，该白磷也能燃烧 C．对比白磷①和红磷的实验现象，说明红磷的着火点比白磷高 D．对比白磷①和白磷②的实验现象，说明燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触7．（2019江西省卷）森林火灾现场救援的方法有：飞机投水、砍出隔离带、人工扑打等，其中“砍出隔离带”采用的灭火原理是(     )A.隔绝氧气                             B.降低着火点        C.隔离可燃物                           D.降低至着火点以下8．（2019广东广州）燃料和能源与生活息息相关，下列说法正确的是(     )A．石油是一种清洁能源，也是一种可再生能源B．炒菜时油锅着火，应立即用水浇灭C．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可增大灶具进风口9．（2019湖北鄂州）下列灭火方法中不正确的是(     )A．炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭B．贵重图书资料着火，用液态二氧化碳灭火器扑灭C．电器短路着火，未切断电源直接用水浇灭D．家中燃气泄漏着火，关闭燃气阀门10．（2019江苏南京）下列气体与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是(     )A.氨气                           B.氢气         C.氮气                          D.二氧化碳11．(2019湖南株洲)将石油加热炼制，不可能得到的产品是(     )A．煤焦油                  B．润滑油    C．柴油                    D．煤油12．燃料、能源与生活息息相关，下列说法不正确的是(     )A．煤、石油和天然气都属于不可再生能源 B．人类利用的能量都是通过化学反应获得的 C．用天然气代替煤作燃料，有助于减少酸雨的形成 D．现代社会能源结构向多元、清洁和低碳方向转型13．在工作和生活中，为了防止发生事故，常采取一些安全措施。下列措施比较安全的是(     )A．启用闲置的沼气池前先进行灯火实验 B．着火后立马打开窗户 C．用点燃木条的方法检查天然气管道是否泄漏 D．到溶洞探险，用火把照明14．下列各组气体混合后点燃，不会发生爆炸的是(     )A．氢气和空气 B．液化气和空气 C．二氧化碳和氧气 D．天然气和空气15．2020年6月13日，浙江温岭的槽罐车爆炸事故造成了重大人员伤亡和财产损失。下列有关易燃物和易爆物的生产、运输、使用和贮存的说法正确的是(     )A．运输：为方便运输，将烟花厂建在市中心 B．贮存：为节约空间，应将易燃物和易爆物紧密堆积 C．使用：家用天然气泄漏时，用打火机检测泄露位置 D．生产：面粉加工厂应标有“严禁烟火”字样或图标16．2020年6月23日，“北斗三号”收官之星发射成功，标志着我国“北斗”信号实现全球覆盖。发射用的火箭燃料之一为液氢，下列关于该燃料的说法不合理的是(     )A．热值高，推力大 B．燃料加注时需严禁烟火 C．绿色无污染 D．贮存、运输都容易17．下列能源利用中不属于清洁能源的(     )A．太阳能路灯 B．氢能源公交车 C．燃煤发电 D．风力发电18．（2020辽宁锦州）化学在健康、能源、材料、生活等方面有广泛的应用。下列说法正确的是(     )A．装修材料挥发出来的甲醛对人体有害B．化石燃料属于可再生能源，太阳能、风能、氢能属于新能源C．合成材料包括塑料、合金和合成橡胶D．涤纶衣服的优点是吸湿性、透气性好19．(2020乐山改编)化学材料涉及衣、食、住、行各个领域。下列说法错误的是(　　)A．衣：可用灼烧法区分羊毛制品和涤纶制品B．食：食品包装袋用的聚乙烯属于合成材料C．住：建筑用的钢筋混凝土属于复合材料D．行：共享单车的橡胶轮胎属于天然材料20．（2020湖北十堰）下列说法错误的是(     )A．废旧电池属于有害垃圾，必须分类回收处理B．生活污水对环境污染小，可直接排放C．排放到空气中的SO2、NO2是形成酸雨的主要物质D．科学适度施用农药和化肥可减少环境污染21．（2020云南昆明）下列说法错误的是(     )A．改良酸性土壤可用烧碱B．回收废旧金属不仅节约金属资源，还可减少环境污染C．研究煤炭中硫资源的综合开发和利用是防治酸雨的有效途径之一D．乙醇汽油的使用可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染22．N95口罩对防止新冠病毒在人与人之间传播起到了很好作用，制造N95口罩的原材料是聚丙烯纤维，聚丙烯纤维属于(     )A．无机非金属材料 B．有机高分子材料 C．复合材料 D．金属材料23．下列物品所使用的主要材料，属于天然有机材料的是(     )A．尼龙书包 B．纯羊毛手套 C．塑料直尺 D．塑胶跑道24．新建的楼盘一般采用钢与钢钢筋混凝土混合框架，其中钢筋混凝土属于(     )A．复合材料 B．合成材料 C．无机材料 D．金属材料25．下列说法错误的是(     )A．废旧电池属于有害垃圾，必须分类回收处理 B．生活污水对环境污染小，可直接排放 C．排放到空气中的SO2、NO2是形成酸雨的主要物质 D．科学适度施用农药和化肥可减少环境污染26．（2020吉林长春）火的利用推动了人类文明的进程，观察下图：选择序号回答（1）~（3）：①与氧气接触②温度达到着火点③有可燃物（1）图一所示实验现象，说明燃烧应具备的条件是__________________。（2）图二烧杯中蜡烛渐渐熄灭，说明燃烧应具备的条件是__________________。（3）图三铜片上白磷燃烧红磷不燃烧，说眀燃烧应具备的条件是__________________。（4）图三实验中所用药品的保存方法正确的是_________________（选填图四中的字母编号）。27．燃烧、能源、环境等问题与人类生活密切相关。（1）如图1可探究可燃物燃烧的条件，请你根据图示回答问题：①铜片上的红磷不燃烧，是因为　   　。②烧杯中热水的作用一是提供了热量，另一方面是　   　。（2）天然气是比较清洁的化石燃料，其主要成分完全燃烧的化学方程式为　   　。（3）煤燃烧过程中某些反应的微观示意图如图2。①生成物属于　   　（填“纯净物”或“混合物”）。②为了提高煤的燃烧利用率，在反应物中应增加的微粒是　   　（填名称）。③煤燃烧会产生的空气污染物有　   　（填字母）。A．二氧化硫     B．二氧化氮       C．PM10              D．PM2.528．如图是粉尘爆炸模拟装置。连接好装置，在敞口小塑料瓶中放入某固体粉末，点燃蜡上塑料盖，再快速鼓入大量空气，不久便会看到爆炸的气浪将金筒上的塑料盖掀起。（1）该末不可能是　   　（选填字母）；A．硫粉   B．煤粉   C．面粉    D．大理石粉末（2）“快速鼓入大量的空气”可以使固体粉末即刻充斥整个金属筒，从而增大粉末与空气的　   　；（3）已知金属镁在高温条件下遇水反应能释放出可燃性气体一氢气。若不小心引燃了仓库中的镁粉，应选择用　   　（填“水”或“砂土”）来灭火。29．人类在生产、生活中离不开能源。（1）从环境保护的角度考虑，下列燃料最理想的是　   　（填字母）。A．汽油      B．一氧化碳        C．甲烷         D．氢气（2）下列各混合物遇明火可能会发生爆炸的是　   　（填字母）。A．氢气和氧气           B．一氧化碳和甲烷    C．面粉弥散在空气中      D．二氧化碳和氧气（3）自热盒饭用到一种白色氧化物﹣﹣生石灰，该氧化物遇水会放出大量的热，达到加热饭菜的目的。试写出该反应的化学方程式　   　。（4）下列成语主要体现“提供可燃物”这一原理的是　   　（填字母）。A．扇风点火  B．火上浇油  C．钻木取火  D．釜底抽薪（5）已知某可燃物1.6g在空气中充分燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，则下列说法不正确的是　   　（填字母）。A．该可燃物中碳、氢元素质量比为1：4B．可燃物中氢元素的质量分数为25%C．该可燃物一定不含氧元素D．生成二氧化碳和水的分子个数比为1：2（6）焊接或切割金属常用乙炔（C2H2）做燃料，试写出其在空气中充分燃烧的化学方程式　   　。30．(2019辽宁铁岭)能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。(1)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响，含硫煤不完全燃烧产生的气体污染物有               。因此应大力提倡使用新能源，下列不属于新能源的是          (填字母)。A．太阳能　　　B．风能　　　　C．石油(2)乙醇汽油作为燃料的优点是                            (答一点即可)。(3)二甲醚(CH3OCH3)被认为是21世纪新型燃料，二甲醚在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式是                                                    。