第五单元 燃料与二氧化碳 - 初中化学九年级上册 单元知识点梳理+练习（科粤版2024）

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第五单元 燃料与二氧化碳单元总结板块导航01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养一、氢气1.氢气的物理性质通常状况下，氢气呈 态，无色、无味、 于水。密度比空气 ，是物质世界里最 的气体。在相同条件下沸点比其它气体的低，难液化。2.氢气的化学性质氢气具有 性，化学方程式： 氢气燃烧的现象：①火焰为 色；②烧杯内壁上有 出现；③手触烧杯壁，感觉 。3.氢气的验纯点燃气前要 。方法是收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精火焰，再移开拇指点火．若听到听到轻微的“噗”声，说明氢气 ；若听到尖锐的爆鸣声，说明氢气 。4.氢能源的优点：（1）氢的放热效率高。据测定，每千克氢放出的热量约1千克汽油的 倍。　 （2）清洁无污染。 氢气在燃烧过程中，产物只有水，不会造成环境污染，因而又被称为“ ”。（3）资源丰富。水占地球表面积的71%，水中含有大量的氢元素，水分解可制得氢气（H2O→H2+O2）。5.氢能源的用途：（1）液氢应用于火箭、航天飞机、导弹等的燃料；（2）氢燃料电池在汽车、奥运火炬等方面得到应用。6.氢能源尚未得到广泛应用的原因（1）制造成本高(还没制得廉价的光分解催化剂)。（2）在储存、运输中的安全问题未解决(难液化，易燃、易爆)。二、碳单质1.碳单质的物理性质和用途碳元素也可以组成不同的单质，晶莹剔透、价格昂贵的 、铅笔笔芯呈浅灰色的 和多种主要成分为碳单质、内部结构不规则的多种 ，都是碳元素组成的单质。（1）金刚石和石墨（2）无定形碳在日常生活和工农业生产中，我们常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们的主要成分也是碳单质。它们都具有 的结构，具有较强的 。活性炭的吸附能力较强，它的用途主要有：①装在 里的滤毒罐中来吸附毒气；②制糖工业也需要活性炭来脱色来制白糖；③做冰箱中的除异味剂；④饮水过滤器的吸附材料。 在常温时非常稳定，是文房四宝中“墨”的主要成分之一。（3）新型碳单质C60、富勒烯、石墨烯均是由碳原子构成的新材料，在材料科学、电子工业等方面有广阔的应用前景。其中石墨烯是世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的。具有优异的导电、导热性能。2.碳的化学性质（1）常温下碳单质很稳定原子最外层电子数决定了元素的 。碳原子的最外层电子数是4，既不容易 电子，也不容易 电子，所以碳的化学性质比较 。古代字画能长久保存，就是利用了碳的 。（2）高温下碳单质活泼性较强。（1）碳与氧气的反应（ 性）①当碳充分燃烧时： ②当碳不充分燃烧时： 。三、一氧化碳和二氧化碳1.一氧化碳（1）物理性质：通常情况下一氧化碳是 的气体， 于水，密度比空气略小。（2）化学性质：①可燃性：一氧化碳易燃，燃烧时发出 的火焰。化学方程式： 。【注意】CO是可燃性气体，与空气或氧气混合点燃会爆炸。因此，点燃前，一定要检验其纯度。②毒性中毒原因：一氧化碳跟血液中的血红蛋白的结合能力比氧气强，使人体缺少氧气而窒息，甚至死亡。俗称 。2.二氧化碳（1）CO2的物理性质 通常情况下，二氧化碳是 、 的气体,高压低温下可得固体---- 。（2）二氧化碳的化学性质①密度比空气大，不可燃，也不支持燃烧。②可溶于水，能与水反应生成碳酸，使紫色石蕊溶液变红，化学方程式： 。碳酸不稳定，易分解，受热时分解生成的二氧化碳逸出，溶液又变成紫色。化学方程式： ③二氧化碳能与澄清石灰水反应生成碳酸钙，碳酸钙难溶于水。化学方程式： 。该反应常用于 。四、实验室制取二氧化碳1.药品：稀盐酸与大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）2.反应原理： 3.选择实验装置4.实验室制取二氧化碳的操作步骤：①检验 ；②加入药品；③收集CO2；④进行验满；⑤检验气体。5.检验方法：将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。6.验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。五、化石燃料1.常见的化石能源人们常说的化石燃料，指的就是 、 和 。化石燃料是 能源。（1）煤煤是复杂的有机物和无机物组成的 ，主要含C元素，还含有H元素和少量N、S、O等元素。（2）石油石油是由多种碳、氢化合物组成的 ，主要含C、H元素。（3）天然气——洁净的气体燃料 天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，其中主要的是 （CH4)。天然气容易完全燃烧，几乎不产生硫氧化物和氮氧化物，对大气污染较轻，通常称为“ ”。2.化石燃料燃烧对环境的影响化石燃料及其加工产品在燃烧的过程中会产生各种 、 和余热，污染、破坏地球的生态环境。（1）温室效应化石燃料燃烧时排放大量的CO2等污染物，会加剧“ ”。（2）酸雨煤燃烧效率低，会产生 、 等污染性气体，这些污染物反应后溶于雨水，形成酸雨。（3）余热污染（4）煤渣固体废物污染3.化石燃料的综合利用（1）煤的综合利用将 称为煤的干馏或焦化，能得到 、 和 ，它们又可以被加工成多种多样的产品。此外，煤还可以通过一定的方法转化成汽油、乙醇和气体燃料。（2）石油的综合利用方法：分馏（利用石油各组分 由低到高的顺序分离出来）。该过程是 变化。石油分馏出来的某些成分，经催化、加热分解等化学变化，生成气态的碳氢化合物，可以进一步制造合成纤维、橡胶、塑料、化肥、农药、溶剂、洗涤剂、医疗药物等各种产品。1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）点燃可燃性气体如氢气之前都应该验纯。（2）氢气在空气中燃烧，产生明亮的蓝色火焰，放热。（3）二氧化碳不能溶于水。（4）煤炉上放一壶水就能防止CO中毒。（5）空气中二氧化碳越少越好。（6）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。（7）氢气本身无毒（8）活性炭可用于冰箱除味剂2．金刚石与石墨的性质与用途。3．如图是实验室制取气体的部分装置。（1）仪器a的名称是 　 　。（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。①该反应的化学方程式为 　 　；②用该方法制取CO2的发生装置应选择 　 　（填序号）。（3）用装置C收集CO2验满的操作为 　 　。►问题一 氢气【典例1】有关纯净的氢气在空气中燃烧的现象的描述中不正确的是（　　）A．安静燃烧产生淡蓝色火焰B．燃烧产物是水C．用手接触烧杯外壁发烫D．在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁凝结有水雾【变式1-1】检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是（　　）A．听到尖锐的爆鸣声B．未听到声音C．听到声音很小D．试管爆炸【变式1-2】以“氢”相会，零碳未来。2024年第二届世界氢能产业博览会将在广州举行，以氢气替代化石燃料能有效解决的环境问题是（　　）A．赤潮水华B．温室效应C．白色污染D．臭氧空洞►问题二 碳单质【典例2】下列物质的性质和用途对应关系正确的是（　　）A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃B．石墨具有导电性，可制作铅笔芯C．炭黑具有还原性，可制作墨水D．木炭具有吸附性，可用作燃料【变式2-1】下列物质中，硬度最大的是（　　）A．C60B．活性炭C．石墨D．金刚石【变式2-2】碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是（　　）A．硬度都很大B．都可用于制造铅笔芯C．都是黑色固体D．常温下化学性质都不活泼►问题三 碳的化合物【典例3】下列关于二氧化碳性质的验证，只能证明二氧化碳物理性质的是（　　）A．B．C．D．【变式3-1】我们曾经做过以下一组对比实验，该对比实验得出的结论是（　　）①CO2化学性质不活泼②CO2能够与水发生化学反应③CO2不能使干石蕊纸花变色④CO2不支持燃烧A．①②B．②③C．③④D．①④►问题四 实验室制取二氧化碳【典例4】用如图装置制取二氧化碳，有关说法正确的是（　　）A．为加快反应，可将大理石粉碎成粉末状B．选用启普发生器的目的是使反应平稳进行C．用浓盐酸代替稀盐酸，可产生更多的二氧化碳D．收集时，在集气瓶口放置毛玻璃片，是为了减少二氧化碳逸散到空气中【变式4-1】如图装置中哪些可以控制反应的发生和停止（　　）A．①③B．②③C．①④D．②④【变式4-2】在实验室中，我们常用如图所示装置制取和收集某些气体。（1）实验室制取二氧化碳时，你选择的发生装置为 　 　，化学反应方程式为 　 　。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气并用F装置收集，应选择 　 　端（用“b”或“c”填空）进气。（3）经查阅资料Na2O2（过氧化钠）通常情况下为淡黄色固体，能与水发生剧烈反应产生氧气。小明在实验室用Na2O2制取氧气时发生装置选择了B而没有选择C，你认为他选择的理由是 　 　。►问题五 化石燃料【典例5】家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如图所示。下列说法错误的是（　　）A．燃料燃烧时均放出热量B．甲烷和丁烷都属于化石燃料C．夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源D．天然气与蜂窝煤相比较，是更清洁的能源【变式5-1】下列物质不是通过石油分得到的是（　　）A．汽油B．煤油C．煤焦油D．柴油【变式5-2】下列关于燃料和燃烧的说法错误的是（　　）A．煤、氢气都是化石燃料B．把煤加工成蜂窝煤可使燃烧更充分C．油锅起火用锅盖盖灭D．储运石油的容器上应张贴的标志（如图）1．天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是（　　）A．天然气是一种不可再生的化石能源B．天然气燃烧能放出热量C．天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒D．发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风2．实验室制取二氧化碳一般有以下步骤：①检查装置气密性，②按要求连接制取装置，③向长颈漏斗中注入稀盐酸，④收集气体，⑤向大试管内中放入石灰石，操作顺序正确的是（　　）A．①②③④⑤B．②①③④⑤C．②①⑤③④D．③④⑤②①3．某同学用如图装置探究二氧化碳的性质，下列有关说法正确的是（　　）A．通入的二氧化碳可以用石灰石和浓盐酸制取B．该实验证明二氧化碳属于酸C．该实验证明二氧化碳可用于灭火D．该实验证明二氧化碳能与NaOH反应4．利用下列能源，可以减少温室气体排放的是（　　）A．太阳能B．煤C．石油D．天然气5．大力倡导绿色低碳的生产、生活方式，助力2030年实现“碳达峰”。下列做法与这一理念相符的是（　　）A．冬季燃煤取暖B．家用电器不断电C．露天焚烧垃圾D．乘坐公交车出行6．天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是（　　）A．天然气是一种不可再生的化石能源B．天然气燃烧能放出热量C．天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒D．发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风7．科技缔造生活，创新筑梦未来。中国空间站的建成标志着中国从航天大国迈向了航天强国。火箭燃料是发射梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭采用低温液氢液氧环保型推进剂作为动力来源。氢气与氧气反应的化学方程式为 　 　，液氢液氧推进剂被称为“环保型推进剂”的原因是 　 　。8．人类使用的燃料大多来自化石燃料。（1）煤主要含有 　 　元素，使用脱硫煤能减少 　 　的排放，减轻酸雨的危害，但仍会产生较多的二氧化碳，不能减缓日益加剧的 　 　。（2）石油分馏的产品中能用于家用燃料的是 　 　。（3）天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧的化学方程式为 　 　。1．调查家用燃料变迁。顺序为柴草→煤→液化石油气→天然气，不属于化石燃料的是（　　）A．柴草B．煤C．石油D．天然气2．下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是（　　）A．制取B．收集C．验满D．检验3．一瓶存放较长时间的石灰水，瓶内壁附有一层白膜，下列有关说法错误的是（　　）A．白膜都是氢氧化钙B．白膜的形成与二氧化碳有关C．白膜可用盐酸除去D．试剂使用后应及时盖上瓶塞4．下列关于碳及其化合物的说法正确的是（　　）A．金刚石、石墨和C60的性质相似B．木炭在氧气中燃烧，生成物一定是二氧化碳C．CO2灭火既利用了CO2的物理性质，又利用了其化学性质D．在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒5．如图是探究二氧化碳性质实验的装置，气体从最左端玻璃管口进入，其中右边铜丝上的①④是紫色石蕊溶液润湿的棉球，②③是浸过紫色石蕊溶液干燥后的棉球。下列说法错误的是（　　）A．当K2关闭、K1打开时，可在a处放燃着的木条检验气体是否收满B．当K1关闭，K2打开时，铜丝上的④号棉球先变红C．该实验可以证明二氧化碳密度大于空气D．该实验可以证明二氧化碳呈酸性，可使紫色石蕊溶液变红6．下列物质不是通过煤隔绝空气加强热得到的是（　　）A．煤气B．煤油C．煤焦油D．焦炭7．科学探究是学习化学重要方法之一。（1）按如图一实验：观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，由此得到的结论是 　 　，据此实验可以得出二氧化碳的对应用途是 　 　。（2）观察到纸花变红，能使纸花变红的物质是 　 　，该实验能否证明“CO2能与水发生了化学反应”的结论呢？您的观点是 　 　（填写“能”或“否”）。（3）如图二所示，将透明的实验盒中间用隔板插入细沙分成两部分，在倾倒室放入氧气传感器并连接电脑。将O2进行气体倾倒，然后一段时间后提起中间隔板，得到倾倒室内氧气浓度变化情况如图三所示。①实验中“提起中间隔板”操作对应的时间点约在第 　 　s。②10～25s时曲线快速上升，说明氧气的性质是 　。③25～50s时燃烧室中蜡烛燃烧的实验现象是 　 　。8．如图所示是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的的实验装置图，回答下列问题。（1）实验前，要先检查A装置的 　 　。（2）装置B中发生反应的化学方程式为 　 　。（3）装置C中紫色石蕊试液变红，用化学方程式说明原因 　 　。（4）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有什么性质 　 　。1．认识常见的化石燃料及其综合利用的方法，掌握氢气、碳单质的性质和燃烧反应，理解物质在组成、结构、性质和用途之间的关系，体会完全燃烧和不完全燃烧的区别。2．熟悉一氧化碳和二氧化碳的性质，能熟练掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、收集方法、检验方法和验满方法。3．结合不同燃料燃烧对环境的影响，体会绿色环保理念的必要性，逐渐养成环境保护意识。重点:二氧化碳的性质和实验室制法。难点:实验室制取气体的一般思路和方法。碳的单质结构物理性质用途金刚石金刚石是无色透明的固体，硬度 ，导电性和导热性差。做 ，用来做磨料、地质勘探的 和玻璃刀的刀头石墨深灰色有金属光泽、不透明的细磷片状固体，质 ，有滑腻感，有优良的 性能作电极、润滑剂、制 等性质用途金刚石　 　色透明的正八面体形状的固体，是自然界中 　 　最大的物质金刚石有光泽可用于 　 　不能导电金刚石硬度大可用于 　 　石墨颜色、状态　 　色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体石墨深灰色、质软可用于 　 　石墨具有滑腻感可用于 　 　硬度很软、滑腻感导电性能导电石墨能导电可用于