沪教版第1节能源的综合利用课后作业题

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这是一份沪教版第1节能源的综合利用课后作业题，共12页。试卷主要包含了选择题，判断题，科学探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．关于某再生能源的描述如下：储量巨大，取之不竭，对大气无害，几乎无污染，雨季和冬季不利于该能源的使用。下列各项中最符合上述特征的能源是
A．太阳能B．风能C．水能D．潮汐能
2．工业上利用铁的氧化物在高温下循环裂解水制氢气的原理如图所示，下列说法正确的是
A．铁元素的质量分数：M>FeO
B．整个制氢气过程中无需尾气处理
C．理论上每得到2gH2，消耗的碳的质量：6gD．流程中需要不断添加的物质是H2O、C和FeO
3．实验室用锌和稀硫酸制取氢气,下列操作正确的是
A．装置甲:稀释浓硫酸B．装置乙:加入锌粒C．装置丙:产生氢气D．装置丁:收集氢气
4．生产生活中离不开能源。下列属于化石燃料的是
A．木炭B．氢气C．乙醇D．石油
5．人类生活需要清洁的空气。下列物质排放到空气中，不会使空气受到污染的是
A．煤燃烧时产生的烟B．汽车排气形成的烟雾
C．氢气在空气中燃烧的产物D．石油化工厂排放出的废气
6．化学链燃烧技术是利用载氧体（金属氧化物）将空气中的氧传输至燃料的新技术，利用化学链燃烧技术捕捉甲烷（CH4）燃烧所产生的CO2如图所示。下列说法正确的是

A．天然气（主要成分为CH4）属于可再生能源
B．空气反应器中的反应为
C．化学链燃烧技术中只有CuO可循环使用
D．化学链燃烧技术可实现低能耗获得高纯度的CO2
7．归纳法是学习化学的重要方法之一，下列各项归纳合理的是（）
A．能源分类
B．CO的化学性质
C．氮元素的化合价
D．水的净化方法
8．燃料是人类社会重要的能源，下列说法中错误的是
A．目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油、天然气等
B．煤燃烧可能造成酸雨的原因是煤燃烧产生大量的二氧化碳
C．使用乙醇汽油可以适当节约石油资源
D．在篝火晚会上通常把木头架空后引燃，架空是为了增大木材与空气的接触面
9．下列图片中不能体现化学造福人类的
A．玻璃钢制成船体B．酸雨的形成
C．高分子薄膜制成鸟笼D．烹调食物
10．“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案，努力争取2060年前实现碳中和。下列有关说法不正确的是
A．提倡植树造林，严禁乱砍滥伐，以增大二氧化碳的吸收量
B．开发可再生能源，降低化石燃料的需求量，以减少二氧化碳的排放量
C．我们都在参与碳循环，碳循环中的“碳”指碳单质
D．推广垃圾分类处理，以加强资源回收利用
二、判断题
11．化石燃料是取之不尽、用之不竭的可再生能源( )
12．煤是复杂的混合物，主要含有碳元素。( )
13．煤燃烧时排放出二氧化硫（SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物。( )
14．石油分馏和煤干馏都是化学变化( )
15．乙醇（C2H5OH)俗称干冰。( )
三、科学探究题
16．兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：
【查阅资料】①池底的物质在一定条件下会发酵生成气体，其成分可能含有CO2、CO、CH4等；②NaOH溶液会与CO2反应，可用于吸收、除去CO2。
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（如图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。
【对气体猜想】
猜想Ⅰ．全部是CH4；猜想Ⅱ．是CO和CO2的混合气体；
猜想Ⅲ．全部是CO2；猜想Ⅳ．是CH4和CO2的混合气体。
【实验和推断】
（1）“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有气体，发生反应的化学方程式是。
（2）步骤②的目的是。
（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，则说明原气体中含有气体，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反应方程式为：；另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是。
（4）针对（3）中的问题，同学们采取排除干扰措施后：若“现象b”无明显现象，“现象c”石灰水变浑浊，则证明“猜想 ”成立；若“现象b”为杯壁有水雾，“现象c”均为石灰水变浑浊，则证明“猜想 ”成立。
四、综合应用题
17．化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣。
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】甲：CO2、H2O；乙：CO、H2O；丙：NH3、CO2、H2O；丁：CO2、CO、H2O。
(1)你认为同学的猜想是错误的，理由是。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置：
(2) A、B装置的顺序能否颠倒？ (填“能”或“否”)。
(3)实验中用纯净O2而不用空气的原因是。
(4)实验中观察到A中，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中黑色粉末变成红色，由此推断丁同学猜想成立
(5)请写出C中黑色粉末变成红色的化学方程式：。
【反思与交流】
(6)为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是。
18．（1）A～F是初中化学中的常见物质，如图所示是它们之间的转化关系，图中部分反应物或生成物未全部标出。已知：A是天然气的主要成分，B在常温下为液态，F是黑色粉末。

① A物质的化学式为；
② B→D是反应（填“放热”或“吸热”）；
③ 在C→E的反应中，C物质发生（填“氧化反应”或“还原反应”）；
④ 写出E→F反应的化学方程式：。
（2）设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法，下列对比实验不能达到目的的是。
19．新华社北京2021年5月15日电：5月15日7时18分，我国首次火星探测任务“天问一号探测器“成功着陆。天问一号探测器于2020年7月23日在海南文昌由长征五号运载火箭成功发射，2021年2月10日成功实施火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星，2月24日探测器进入火星停泊轨道，开展了约3个月的环绕探测，为顺利着陆火星奠定了基础。天问一号探测器成功着陆火星，是我国首次实现地外行星着陆，使我国成为第二个成功着陆火星的国家。
(1)运载火箭使用的燃料有液氢、煤油等。
①氢气目前还不能在生活和生产中大规模使用的原因之一是（填字母）。
A．制取成本高 B．产物无污染 C．燃烧热值高
②为使煤油充分燃烧，一是要有足够的氧气，二是。
(2)长期驻留空间实验室会导致航天员肌肉萎缩、骨钙丢失。通过航天食品摄取优质蛋白质、补充钙元素有利于维持航天员的身体健康。
①下列航天食品中富含蛋白质的是（填字母）。
A．脱水米饭 B．鱼香肉丝 C．冻干水果
②可在航天食品中添加（填字母）来补钙。
A．C12H22O14Ca B．FeC6H6O7 C．KIO3
(3)舱段建造使用的新型铝基碳化硅复合材料是由颗粒状的铝和碳化硅（SiC）复合而成。
①铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，原因是。
②制取SiC的反应为。关于该反应说法正确的是（填字母）。
A．SiO2是由Si原子和O2分子构成
B．反应前后元素的化合价均未发生变化
C．反应后固体减少的质量等于生成的CO质量
编号
A
B
实验设计

实验目的
探究同种物质在不同溶剂中的溶解性
探究MnO2对过氧化氢分解的影响
参考答案：
1．A
【详解】太阳能、风能、水能、潮汐能都是可以源源不断的从自然界获得，储量巨大，取之不竭，对大气无害，几乎无污染，它们都是可再生能源，但是雨季和冬季没有太阳或阳光不强，不利于太阳能的使用。故选A。
2．C
【详解】A、由反应②可知，一氧化碳得到M中氧生成氧化亚铁和二氧化碳，故氧元素的质量分数：M>FeO，铁元素的质量分数：MB、反应③中排出的是一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳有毒，故需尾气处理，错误；
C、分析流程可知，总反应为水和碳反应生成氢气和一氧化碳或二氧化碳；

由于得到是一氧化碳和二氧化碳的混合物，故理论上每得到2gH2，消耗的碳的质量：6gD、由流程可知，FeO可以循环利用，不需添加，错误。
故选C。
3．C
【详解】A、稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，一定不能把水注入浓硫酸中，错误；B、向试管中装锌粒时，先将试管横放，用镊子把锌粒放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，错误；C、实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，发生装置属于“固液常温型”，可以用图丙所示装置制取，正确；D、氢气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，错误。故选C。
4．D
【详解】化石燃料也称矿石燃料包括的天然资源为煤、石油和天然气等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生资源。木炭、氢气、乙醇不属于化石燃料，石油属于化石燃料。
故选D。
5．C
【详解】A、煤燃烧时产生的烟属于可吸入颗粒物，污染了空气，故A错误；
B、汽车排气形成的烟雾，含有一氧化碳、二氧化氮、可吸附颗粒物等空气污染物，会污染空气，故B错误；
C、氢气在空气中燃烧的产物是水，不会污染空气，故C正确；
D、石油化工厂排放出的废气，含有二氧化硫、二氧化氮等空气污染物，会污染空气，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】A、天然气(主要成分为CH4)为传统化石能源，属于不可再生能源，错误；
B、由图可知，空气反应器中的反应为Cu2O和氧气生成氧化铜，方程式为，错误；
C、化学链燃烧技术中只有CuO、Cu2O均既是反应物又是生成物，可循环使用，错误；
D、由图可知，化学链燃烧技术可以分离出二氧化碳气体，可实现低能耗获得高纯度的CO2，正确。
故选D。
7．C
【详解】A、煤、石油、天然气属于不可再生能源，乙醇可通过粮食发酵制得，属于可再生能源，不符合题意；
B、一氧化碳能与金属氧化物反应生成二氧化碳，与金属单质不反应；一氧化碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，不符合题意；
C、氨气中氢元素显+1价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（+1）×3=0，x=-3，氮气中氮元素的化合价为0，硝酸中氢元素显+1价，氧元素显-2价，设氮元素的化合价为y，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）+y+（-2）×3=0，y=+5，故氮元素的化合价由低到高依次是氨气、氮气、硝酸，符合题意；
D、电解不是水的净化方法，不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】A、人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油、天然气等，正确。
B、煤燃烧可能造成酸雨的原因是煤燃烧产生大量的二氧化硫，错误。
C、使用乙醇汽油可以减少汽油使用，适当节约石油资源，正确。
D、氧气充足有利于充分燃烧，在篝火晚会上通常把木头架空后引燃，架空是为了增大木材与空气的接触面，正确。
故选B。
【点睛】
9．B
【详解】A、玻璃钢制成船体，能体现化学造福人类，故不符合题意；
B、酸雨的形成，会污染空气，危害人体健康，不能造福人类，故符合题意；
C、高分子薄膜制成鸟笼，能体现化学造福人类，故不符合题意；
D、烹调食物，可解决人类的温饱问题，能体现化学造福人类，故不符合题意。
故选B。
10．C
【详解】A、严禁乱砍滥伐，提倡植树造林，可以通过植物光合作用增大二氧化碳的吸收量，故正确；
B、开发可再生能源，降低化石燃料的需求量，可以减少化石燃料燃烧，进而减少二氧化碳的排放量，故正确；
C、我们都在参与碳循环，碳循环中的“碳”指的是碳元素，故不正确；
D、推广垃圾分类处理，可以使可回收物重复利用，有利于资源的回收利用，故正确。
故选C。
11．错误
【详解】煤、石油和天然气是主要的化石燃料，化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源，此说法不正确。
12．正确
【详解】煤是复杂的混合物，主要含有碳元素。此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质，正确。
13．正确
【详解】煤是复杂的混合物，主要含碳元素，还含有少量的氮、硫等元素，煤燃烧时排放出二氧化硫（SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物，说法正确。
14．错误
【详解】石油分馏是根据其组分之间的沸点不一样而分离开来，没有新的物质产生，属于物理变化；而煤的干馏是隔绝空气，加强热，可生成煤焦油、焦炉煤气、焦炭，属于化学变化；
故该题错误。
15．错误
【详解】乙醇俗称酒精，固体二氧化碳俗称干冰，故错误。
16． CO2 除去CO2，防止对后面实验产生干扰 CH4 CH4+2O2CO2+2H2O 水雾也可能是注水装置中带出的水 Ⅱ Ⅳ
【详解】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有二氧化碳气体；二氧化碳和澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：。
（2）因为二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应，所以步骤②加入适量NaOH溶液的目的是：除去CO2，防止对后面实验产生干扰。
（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，则说明原气体中含有甲烷，甲烷燃烧会生成水。有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：；另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是：步骤③中的“注水装置”带进了水蒸气。
（4）采取（3）中的排除干扰措施后：若“现象a、b”无明显现象，“现象c”石灰水变浑浊，说明原气体中没有二氧化碳，生成物中没有水，则证明“猜想Ⅱ”成立；若“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾，说明原气体中含有二氧化碳，生成了水和二氧化碳，则证明“猜想Ⅳ成立。
17．(1) 丙化学反应前后元素的种类不变，反应前不含氮元素，生成物中不可能生成氨气(合理即可)
(2)否
(3)空气中含有CO2和H2O，干扰对产物的鉴别
(4)无水CuSO4变蓝
(5)
(6)氧气充足
【详解】（1）甲烷燃烧不能生成氨气，因为化学反应前后元素的种类不变，反应前不含氮元素，生成物中不可能生成氨气，所以丙同学的猜想是错误的；
（2）如果A、B装置的顺序颠倒，则混合气体从B中出来后，会带上水蒸气，再通过A装置时，如果无水硫酸铜变蓝色，使硫酸铜变蓝色的水可能是甲烷燃烧产生的，也可能是从石灰水中挥发出来的，也可能是二者都有，这样就影响了水的鉴别，故AB装置不能颠倒，否则无法确定甲烷燃烧产物中是否含有水。
（3）实验中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有CO2和H2O，干扰对产物的鉴别；
（4）丁同学猜想成立，则甲烷燃烧生成了CO2、CO、H2O，实验中A装置中是无水CuSO4，无水CuSO4遇水变蓝；
（5）C中红色粉末变成黑色是氧化铜和一氧化碳在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（6）当氧气充足，并且与氧气充分接触时，含碳元素的物质完全燃烧能生成二氧化碳，不能生成一氧化碳。
18． CH4 放热还原反应 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 B
【详解】⑴A是天然气的主要成分，则A是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，B是液态，则B是水，C是二氧化碳，水能与氧化钙反应生成氢氧化钙，同时放出大量的热，则D是氢氧化钙；二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳，则E是一氧化碳，一氧化碳具有还原性，能还原金属氧化物；红棕色固体可能是氧化铁，F是黑色粉末，则生成的F是铁，反应方程式为；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（2）控制变量法要求除研究因素外，其它所有影响因素都要相同，实验B中过氧化氢溶液的浓度不同，所有不能达到目的
点睛：掌握常见物质的特点、用途，熟记化学方程式，是解决此类题目的关键
19．(1) A 增大煤油和氧气接触面积
(2) B A
(3) 铝的表面形成了致密的氧化层薄膜，阻碍了铝的进一步腐蚀 C
【解析】(1)
氢气目前还不能在生活和生产中大规模使用，原因包括氢气制取的成本高、氢气的存储和运输困难等。产物无污染和燃烧热值高，属于氢气的优点，故选A；
燃料充分燃烧，需要足够多的氧气，且氧气和燃料的接触面积足够大，故填增大煤油和氧气接触面积；
(2)
脱水米饭含有糖类，鱼香肉丝中的肉类富含蛋白质，冻干水果富含维生素，故选B；
需要补充钙元素，则添加剂需要含有钙元素，C12H22O14Ca中含有钙元素，FeC6H6O7中不含钙元素，KIO3中不含钙元素，故选A；
(3)
铝在空气中具有很好的抗腐蚀性，是因为铝和氧气反应生成的氧化铝薄膜阻碍了氧气和铝的接触，抑制了铝的进一步氧化腐蚀，故填铝的表面形成了致密的氧化层薄膜，阻碍了铝的进一步腐蚀；
A、二氧化硅由硅原子和氧原子构成，不含氧分子，故A错误；
B、反应前碳元素化合价为0价，反应后一氧化碳中碳元素化合价为+2价，化合价改变，故B错误；
C、根据质量守恒定律可知，反应后固体减少的质量等于生成的CO质量，故C正确；
故选D。