上海市初三化学上册第四章-燃料及其燃烧-知识总结及训练.doc

第四章 燃料及其燃烧 第一节 燃烧与灭火1、 燃烧的定义（1） 狭义的燃烧：通常的燃烧指可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热的 剧烈氧化反应。（2） 广义的燃烧：具有剧烈的发光发热现象的化学反应。 例如：镁在二氧化碳中燃烧，钠在氯气中燃烧。2、 燃烧的条件（1）可燃物 （2）与氧气（或空气）接触 （3）达到燃烧最低温度（着火点） 3、 灭火与防火（1） 灭火的方法 使可燃物隔绝空气 将可燃物的温度降到着火点一下 隔离（移走）可燃物 （2） 几种常见灭火器 泡沫灭火器。使用方法：头朝下倒转过来，使筒内两种药液混合；灭火原理：二氧化碳和泡沫使可燃物与空气隔绝；可用来扑灭木材、棉布等引起的火灾。 干粉灭火器。灭火原理：用压缩的CO2吹出干粉（NaHCO3）, NaHCO3遇热分解产生CO2和水。可用来扑灭一般火灾及油、气等燃烧引起的火灾 液态二氧化碳灭火器。 使用方法：手先握在钢筒上的木柄，然后打开螺帽；可用来扑灭图书、档案、贵重设备、紧密仪器等处的火灾。4、 燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的比较5、 燃料的完全燃烧与不完全燃烧 一定量的燃料燃烧需要一定量的氧气，含碳燃料在氧气充足时，能完全燃烧，生成二氧化碳；在氧气不充足时，不能完全燃烧，生成一氧化碳。 燃料不完全燃烧的后果：浪费燃料 产生有毒气体（CO等）污染环境 促进完全燃烧的方法：增大燃料与空气接触面积；供给足够量的氧气。例题 例1 通常使可燃物燃烧的条件是 （ ）（1）可燃物跟氧气（或空气）接触 （2）将可燃物加热（3）使可燃物跟气体接触 （4）达到可燃物的着火点（A）（1）和（2） （B）（3）和（4） （C）（2）和（4） （D）（1）和（4） 例2 关于燃烧，下列说法正确的是 （ ）（A）可燃物燃烧时，一定有发光、发热的现象 （B）都是有氧气参与的反应（C）可燃物燃烧时一定有火焰产生 （D）在纯氧中任何物质都可以燃烧例3 点燃的火柴竖直向上，火柴梗不易继续燃烧，其原因主要是 （ ）（A）火柴梗温度达不到着火点 （B）火柴梗着火点较高（C）火柴梗潮湿不易燃烧 （D）火柴梗接触氧气较少例4 点燃下列混合气体，有可能发生爆炸的是 （ ）（A）汽油蒸气和氮气 （B）氢气和乙醚蒸气（C）酒精蒸气和空气 （D）二氧化碳和天然气例5 下列关于燃烧的叙述，正确的是 （ ） （A）有发热发光现象的变化一定是燃烧（B）可燃物燃烧时一定有发光、发热的现象 （C）可燃物燃烧时一定有火焰（D）在纯氧中能燃烧的物质在空气中也一定能燃烧例6 下列措施中，符合易燃易爆物的安全要求是 （ ）（A）为了安全，存放易燃物的仓库要尽可能封闭，不让风吹进来（B）为了节约运费，把酒精和鞭炮等物品同时装地一辆货车上运送（C）只要不影响工作，面粉加工厂的工人可以在车间内吸烟（D）生产酒精的车间里，所有的照明设备均采用隔离和封闭装置例7 下列说法正确的是 （ ）（A）可燃物的温度达到着火点时，就能燃烧（B）凡有发光、发热现象产生的都是燃烧（C）不是所有的物质与氧气接触，且提供足够的热量都会燃烧（D）物质跟氧气发生的反应都能产生燃烧现象例8 用扇子一扇，燃着的蜡烛立即熄灭，其原因是 （ ）（A）供给的氧气减少（B）供给的空气增加（C）使蜡烛的着火点降低（D）温度低于蜡烛的着火点例9 小明用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件，他发现热水中的白磷熔化成一白色小液滴。不久，铜片上的白磷开始燃烧，而红磷及水中的白磷都不燃烧，请回答： （1）可燃物燃烧需要同时满足的条件是_；（2）白磷具有的物理性质是_；（3）实验完毕，小明将烧杯中的热水慢慢倒出，水快倒完时，小明发现白磷刚露出水面就剧烈燃烧起来，请解释该现象_；（4）通常保存少量白磷的方法是_。例10 某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格(1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放人水中，蜡烛浮在水面上。结论：石蜡的密度比水 。(2)点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为外焰、内焰、 焰心三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中(如右 图)约1s后取出可以看到火柴梗的 处最先碳化。结论：蜡烛火焰的 层温度最高。(3)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内 壁出现水雾。取下烧杯，迅速向烧杯内倒人少量澄清的石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。结论：石蜡中一定含 、 元素。第二节 碳1、同素异形现象与同素异形体 金刚石、石墨和C60 都是由碳元素组成的几种单质，这种现象叫做同素异形体。常见的还有 红磷与白磷、氧气和臭氧。（活性炭是混合物） 2、金刚石与石墨性质与作用的比较金刚石石墨物理性质自然界最硬的矿物之一；晶莹剔透，不易导电导热深灰色的细鳞片状固体；软而滑；可导电，易传热。原子排列结构立体网状片层结构用途切割玻璃，做钻探机的钻头，做装饰品铅笔芯，润滑剂，电极等化学性质相似，因为都是由碳原子构成 3、无定形碳 定义：木炭、活性炭、焦炭、炭黑等由碳元素形成的无固定几何形状的单质。 木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力，可吸附气体或溶液里的色素。活性炭常用于防毒面具以及制糖工业里脱色。4、单质碳的化学性质 （1）稳定性 常温下化学性质不活泼。 （2）可燃性 C+O2 点燃 CO2 (空气足量)2C+O2 点燃 2CO（空气不足量） （3）还原性 单质碳在高温下，能与某些氧化物反应。反应为吸热反应，需要大量的热。因此条件为高温。 2CuO+C 高温2Cu+ 2CO2在木炭还原氧化铜实验中，注意试管口略向下倾斜，木炭粉应过量，防止已经还原的铜被氧气重新氧化；在实验结束后先撤导管，后撤酒精灯，防止石灰水回流3C+2Fe2O3高温4Fe+3CO2 C+ CO2 高温2CO 5、氧化反应与还原反应。 物质与氧发生的反应叫氧化反应；含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。在反应中，能供给氧的物质叫氧化剂，它具有氧化性；得到氧的物质叫还原剂，它具有还原性。 氧化反应与还原反应存在于同一个反应中。6、性质二氧化碳一氧化碳物理性质无色、无味的气体；密度大于空气；能溶于水；固态二氧化碳叫“干冰”；干冰能升华无色无味的气体；密度略小于空气；难溶于水化学性质既不可燃也不助燃，不能供给呼吸可燃性2CO+O2 点燃2CO2与水反应 CO2+H2O H2CO3 在CO2溶于水时，只有1%跟水发生化学反应；可使紫色石蕊溶液变红，碳酸不稳定易分解。不能与水反应与碱溶液反应CO2+Ca(OH)2CaCO3 +H2O当二氧化碳过量时，沉淀又会消失CaCO3+ H2O+ CO2Ca(HCO3)2不能与碱反应具有氧化性 C+ CO2 高温2CO具有还原性CO+CuO Cu + CO23CO+ Fe2O3高温2 Fe+3CO2无毒，单页不能供给呼吸，当其在空气中含量过高时还可能使人昏迷甚至死亡有毒，与人体血液中的血红蛋白结合而使人窒息死亡用途灭火；干冰可作制冷剂；参与光合作用，可用作气体肥料用作化工原料能溶于水制汽水燃料，冶炼金属对环境影响温室效应7、石灰石、钟乳石（主要成分是CaCO3） 物理性质：CaCO3是白色难溶于水固体。 化学性质： 可溶于酸 CaCO3+2HCl CaCl2+ CO2+ H2O 实验室制取CO2原理 高温分解 CaCO3 高温CaO + CO2 工业制取CO2原理 CaO+ H2O Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + CO2 CaCO3 +H2O 与二氧化碳和水反应 CaCO3+ H2O+ CO2 Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 CaCO3+ H2O+ CO2 钟乳石的形成原理例题 例1 区别CO、CO2、O2三种气体，应采用的方法是 ( )A、将气体分别通入水中 B、将气体分别通入澄清石灰水中C、将气体分别通入紫色石蕊试液D、将燃着的木条分别伸入到三个盛气体的集气瓶中 例2 在新刷石灰浆的房间里往往放一个燃烧的炭盆，这样做的主要目的是 ( )A烘干墙壁 B使房间保温C消耗房间内的O2，防止墙皮氧化脱落D提供CO2，促进墙壁变白变硬例3 下列关于二氧化碳的叙述中，错误的是 ( )A自然界中二氧化碳处于循环状态B二氧化碳可用于生产碳酸饮料C干冰可用于储藏食物和人工降雨D可用氢氧化钠溶液检验二氧化碳例4 “转变传统观念，推行低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源，减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施少用煤作燃料；减少使用私家车次数、多乘公交车或骑自行车；废旧电池回收再利用；开发新能源，如太阳能；焚烧废旧塑料可解决“白色污染”中符合该主题的有效措施是 ( )A B C D例5 常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加人足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是 （ ） A. 物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关 B反应物之间必须直接接触才会发生化学反应 C块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同 D硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解例6 小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用右图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张 （ ）A不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水B选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2C选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2D选择A、B两种装置，导管a接导管。可收集到一瓶CO2例7 某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验（假设每步都充分反应或吸收），结果装置中无明显变化，装置增重1.8g，装置增重2.2g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是 （ ） A一定没有二氧化碳 B可能含有甲烷和氢气 C可能只有甲烷 D可能含有氢气和一氧化碳例8 我市某校初三(1)班学生去湖光岩春游，带回了几小块石灰石样品。为了检测样品中碳酸钙的含量，甲、乙、丙、丁四位同学用质量分数相同的盐酸与样品充分反应来讲行实验测定，(样品中的杂质不溶于水，且不与盐酸反应)，测得数据如下表：试问答：甲同学乙同学丙同学丁同学所取石灰石样品质量(g)10.010.010.010.0加入盐酸的质量(g)20.030.045.050.0剩余固体的质量(g)6.04.01.01.0(1)10.0g样品与45g盐酸充分反应后，盐酸是否还剩余_(填“是”或“否”)，样品中碳酸钙的质量分数是_。(2)10.0g样品与足量稀盐酸反应后可产生二氧化碳多少克?(写出计算过程，计算结果精确到小数点后两位)例9 2009年世界气候大会在丹麦首都哥本哈根举行，旨在控制大气中“温室效应”气体的排放量。“低碳”正成为人们的共识。(1)近几十年来大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是_。(2)自然界消耗二氧化碳气体的主要途径是：植物的光合作用。植物在光的作用下吸收二氧化碳和水生成葡萄糖(C6H12O6)和氧气；海水的吸收。请用化学方程式表示出上述两条消耗CO2的途径：_。(3)科学家正在研究将空气中过多的CO2和H2在催化剂和加热条件下转化成甲烷和水，这个反应的化学方程式是_。(4)请举一例你在日常生活中符合“节能减排”的做法：_。例10 “碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用的工艺和技术。（1）最近有科学家提出“绿色自由”构想：把CO2含量高的气体吹入饱和KHCO3溶液中，生成KHCO3，然后利用KHCO3受热易分解的性质，再把CO2提取出来，经化学反应使之变为甲醇（CH3OH）和水。“绿色自由”构想的技术流程如右图：（注：分解池内的反应条件是加热；合成塔内的反应条件为300、200kPa和催化剂）分解池内反应的化学方程式为_；合成塔内反应的化学方程式为_；X溶液可循环利用，溶质是_（填写化学式）。（2）实际生产中，经常利用NaOH溶液来“捕捉” CO2，流程图如右图（部分条件及物质未标出）。捕捉室内反应的化学方程式为_。“反应分离”发生反应的化学方程式为_。该生产过程中，涉及到的物质属于碱的是_（填写化学式）。 第三节 二氧化碳的实验室制法1、实验室制取气体的装置 发生装置收集装置装置示意图应用条件固体与液体反应，不需加热固体与固体反应，需加热排水法；不易溶于水，不与水反应，不能制干燥气体向下排空气法；密度大于空气，不与空气中物质反应，不污染空气向上排空气法；密度小于空气，不与空气中物质反应，不污染空气2、实验室制取二氧化碳 （1）反应药品： 稀盐酸跟大理石或石灰石（主要成分为碳酸钙） （2）反应原理： CaCO3+2HCl CaCl2+ CO2+ H2O 注意：不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与CaCO3反应生成的CaS04微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止反应继续进行。 不能用浓盐酸代替稀盐酸，因浓盐酸易挥发，使生成的CO2混有HCl气体不能用纯CaCO3或NaCO3等代替大理石或石灰石，因为它们与盐酸反应太快，不易控制与收集，成本也过高。 （3）实验装置：（4）实验步骤：检查气密性 装块状药品 塞紧双孔胶塞 由长颈漏斗加液体 收集气体 （5）注意事项：长颈漏斗的下端管口应插入液面以下形成液封，防止生成气体逸出检查装置气密性一般方法：关闭分液漏斗的活塞，将导气管插入烧杯的水中，用双手手掌握住容器（有时可以稍微加热）烧瓶。若导管末端产生气泡，手掌离开后，导管中有一段水柱形成，说明装置不漏气。特殊方法：塞紧橡皮塞，关闭止水夹，从长颈漏斗上口注入水，使水浸过长颈漏斗下端，继续加水使长颈漏斗中水面高于试管中水面静置一段时间，若液面高度差不变，则装置不漏气。反应器内的导管稍露出即可，不宜太长，否则不利于气体导出集气瓶内的导管应伸入集气瓶底部，以利于排净空气。 （6）验满：把燃着的木条放在集气瓶口，如果火焰熄灭了，证明已收集满。 （7）检验：把气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明气体是二氧化碳。 （8）净化：若制取的CO2气体中混入少量HCl气体和水蒸气，可先将气体通过盛有NaHCO3溶液的洗气瓶（除去HCl气体），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。（除去水蒸气）。例题例1 鉴别空气、氧气、二氧化碳三瓶气体，最简便的方法是 （ ）A将气体分别通入蒸馏水中B将气体分别通入澄清的石灰水中C将气体分别通入紫色石蕊试液中D将燃着的木条分别伸入集气瓶中例2 实验室制二氧化碳气体应选用的仪器是 ( )A长颈漏斗、集气瓶、水槽、导气管 B集气瓶、试管、水槽、导气管C酒精灯、广口瓶、集气瓶、长颈漏斗 D广口瓶、集气瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞例3 检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是 ( )A加入澄清石灰水，观察是否变浑浊B将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭C加入紫色石蕊试液，观察是否变红色D将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭例4 .在实验室里制取二氧化碳时一般采取以下操作步骤：装入块状的大理石或石灰石；用向上排空气法收集二氧化碳；连接仪器，检查装置的气密性；倒入稀盐酸。则正确的操作步骤为_（填序号）。例5 已知实验室里制取气体丙的化学方程式为：甲（固）+乙（固）丙+丁，且气体丙易溶于水，密度比空气的大，则应选用的装置和收集方法是 （ ）A. 制取CO2的发生装置和排水法收集B. 用KMnO4制取O2的发生装置和向上排空气法收集C. 制取CO2的发生装置和向下排空气法收集D. 用KMnO4制取O2的发生装置和排水法收集例6 可生成二氧化碳的反应很多，例如：酒精的燃烧 木炭在空气中燃烧 碳与氧化铜反应 高温煅烧石灰石 石灰石（块状）与稀硫酸 石灰石（块状）与稀盐酸 碳酸钙粉末与浓盐酸 人和动物的呼吸作用，其中可用于实验室制CO2的是 （ ）A. B. C. D. 全部例7 实验室制取二氧化碳的装置如图所示。回答下列问题：（1）带有标号的仪器名称a b c （2）指出装置图中的明显错误： _ ； _ ； _。例8 按下图的装置制取二氧化碳并检验它的性质，完成下列问题：（1）用装置A来制取二氧化碳，所用药品为_和_。（2）若用装置C检验二氧化碳，装置C中发生反应的化学方程式为：_。（3）若用装置B证明二氧化碳与水反应生成碳酸，装置B中盛放的试剂是_。（4）利用已收集到的二氧化碳气体，设计一个实验证明二氧化碳气体具有既不能燃烧，又不能支持燃烧，且密度比空气大的性质。（要求用语言叙述实验过程和现象）例9 在化学实验室开放日，老师拿出两瓶无标签的试剂，分别是固体和液体，他取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体。同学们对此气体展开了一系列探究。（1）如果推测此气体是二氧化碳，验证它的实验方案如下：猜想实验步骤现象与结论此气体可能是CO2产生此气体的化学方程式可能是_；（2）若想制取该气体，采用的发生装置可选取下图中的_，收集装置应选用_（填序号）；（3）如用下图中F装置收集该气体，气体应由_端导入（填“a”或“b”）。A B C D E F例10 （1）实验室用大理石与酸制二氧化碳，使用的酸是 （浓盐酸、稀盐酸 、浓硫酸、稀硫酸），其化学方程式为 （2）若设计一种由活塞可以开闭导管的装置，使达到活塞随开随产生CO2 气体，随关随停止出CO2 气体的要求，请从下面仪器中选用一些最起码的仪器完成这种设计：按装置自上而下的安排顺序应选用的仪器是 。这套装置能随开随用，随关随停的原因是 。第四节 化学燃料 1、煤 煤是古代植物遗体在地下经过长期复杂变化形成。被称为“工业的粮食”主要由C元素组成。煤隔绝空气加强热可得到焦炉煤气、粗氨水、焦炭、煤焦油等化工业产品。 2、石油 石油是古代海洋动植物的遗体在地下经过长期复杂变化形成，是黄色或黑色可燃性粘稠液体，有特殊气味，不溶于水，被称为“工业的血液”主要含有碳、氢两种元素。石油通过石油化工也可以得到多种产品。 3、天然气 （1）俗名： 沼气、坑气。 （2）主要成分：甲烷（CH4） （3）物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。 （4）化学性质： CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O （可燃性） 注意：点燃前须检验纯度（方法与氢气相同） 主要现象：蓝色火焰，烧杯内壁有水雾出现，烧杯内注入澄清石灰水，石灰水变浑浊。4、氢气 （1） 性质：无毒，极易燃烧，燃烧放出大量的热。 2H2 + O2 点燃 2H2O 是最清洁的燃料。5、其他新能源： 太阳能、风能、地热能、海洋能。