第7单元燃料及其利用

第七单元\o"第7章燃料及其利用"燃料及其利用（解析版）知识导航知识导航知识点回顾知识点1：燃烧和灭火一、燃烧与燃烧的条件1、燃烧：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、注意：(1)发光放热的反应不一定是燃烧，如灯泡发光(2)广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应，不一定需要氧气；如：①H2在Cl2中的燃烧，化学方程式：H2+Cl22HCl②Mg在CO2中的燃烧生成氧化镁和碳，化学方程式：2Mg+CO22MgO+C3、着火点：可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。着火点是物质的性质，一般不改变。4、燃烧的条件共有三个：（1）可燃物；（2）氧气（或空气）；（3）温度达到着火点。二、完全燃烧与不完全燃烧1、完全燃烧是指是物质燃烧后，产生不能继续燃烧的新物质的燃烧；即当氧气（或空气）充足时的充分燃烧；2、不完全燃烧是指物质燃烧后，产生还能继续燃烧的新物质的燃烧；即当氧气（或空气）不充足时的不充分燃烧。三、燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃1、燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃（1）燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应；

（2）爆炸是可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，在短时间内聚集大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起的现象，这种爆炸是化学变化；还有一种爆炸不是由于化学反应引起，而仅仅是由于气体的受热膨胀或压强增大而导致的现象；这种爆炸就是物理变化；

（3）缓慢氧化是指有些氧化反应进行得很慢，甚至不容易被察觉，这种氧化叫做缓慢氧化；（4）自燃是指由缓慢氧化而引起的自发燃烧。2、燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的区别和联系（见下表）：区别联系反应条件反应剧烈度反应现象燃烧跟氧气接触，温度达到着火点剧烈发光放热燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的实质都是氧化反应爆炸在有限的空间里急速燃烧，热量来不及散失非常剧烈发光放热、爆炸缓慢氧化跟氧气接触，温度没有达到着火点缓慢不发光，要放热自燃跟氧气接触，缓慢氧化产生的热量不易散失，温度逐渐达到着火点由缓慢转化成剧烈燃烧由不明显到发光放热四、探究燃烧的条件实验1、探究燃烧的条件实验白磷着火点：40oC；红磷着火点：240oC；铜片上的白磷燃烧，产生大量白烟，铜片上的红磷不燃烧，水中的白磷不燃烧。通氧气后，水中的白磷在水下燃烧实验分析：铜片的作用：导热、放置药品；热水的作用：①使水中白磷与空气隔绝；②为薄铜片上的药品提供热量。【改进实验方案】改进原因：P2O5有毒，排放到空气中污染空气，实验用药品较多。现象：试管中的白磷燃烧，产生大量白烟，左边气球先胀大后变瘪。试管中的红磷和水中白磷不燃烧。气球的作用是形成密闭环境防污染。大烧杯的作用是密闭，防止白烟逸散，污染空气。2、燃烧条件对比实验实验现象棉球上的酒精燃烧，水不燃烧蜡烛甲熄灭，蜡烛乙燃烧乒乓球碎片先燃烧，滤纸碎片后燃烧结论燃烧需要可燃物燃烧需要氧气(或空气)燃烧需要温度达到可燃物着火点五、灭火的原理和方法1、灭火的原理：破坏燃烧必须具备的三个条件；①清除或隔离可燃物；如森林着火砍掉树木，开辟隔离带；煤气罐着，火关闭阀门等；②隔绝O2；如油锅着火，盖锅盖；酒精在桌面上燃烧，用湿抹布扑盖；熄灭酒精灯，灯帽盖灭等；③降温到可燃物的着火点以下；如油锅着火，放青菜；水灭火；吹灭蜡烛等；2、其它应用：①生煤炉火时，需先引燃纸和木材，因为纸和木材的着火点比煤低，容易点燃②室内起火，如果打开门窗，会增加空气的流通，增加氧气的浓度，反应剧烈，燃烧更旺③用扇子扇煤炉火，虽然降低了温度，但没有降至着火点以下，反而增加了空气的流通，所以越扇越旺。用扇子扇蜡烛火焰，虽然增加了空气的流通，但却降低了温度至着火点以下，所以一扇就灭。④电器着火，先应切断电源，再灭火。拓展：煽风点火、风助火威——为燃烧提供充足的氧气（空气）火上浇油、抱薪救火——增加可燃物钻木取火——使温度达到可燃物的着火点釜底抽薪——清除可燃物杯水车薪——水太少了，不能使温度降至可燃物着火点以下六、易燃物和易爆物安全知识及防范爆炸的措施1、易燃物：是指易燃烧以及一些可以引起其他物质燃烧的物质。常见的易燃物有硫、磷、酒精、液化石油气、氢气、沼气、石油产品、发胶摩丝、柴草、面粉、煤粉、棉絮等。2、易爆物：是指受热或受撞击时容易发生爆炸的物质。3、在生产、运输、使用和存放易燃物和易爆物时的注意事项：（1）必须严格遵守有关规定，绝不允许违章操作。（2）在搬运易燃易爆物时，要轻拿轻放，防止撞击。（3）要注意厂房、仓库等建筑物与周围建筑物之间要留有足够的防火距离，要有良好的通风设备和静电消除设备，杜绝一切可能产生火花的因素，要做到人走电断，经常检查以防止自燃和爆炸。4、火场自救、逃生（1）要迅速判断安全出口；（2）如果房间内有物品正在燃烧，不能随便开门，以防空气流通使火势更大；（3）用湿毛巾捂住口鼻，以减少有毒物质、烟尘进入体内；（4）房间里燃烧，由于空气的流通，上层空气中的有毒有害物质浓度大，而下层空气相对较多，所以逃生时应沿墙根蹲下靠近地面前进。5、防范爆炸的措施，主要分为有以下四种情况：

（1）防止可燃性气体爆炸的措施：各种可燃气体与空气混合都有一定的爆炸极限，点燃气体前，一定要先检验气体的纯度；特别是氢气、一氧化碳、甲烷等，在点燃或加热这些可燃性气体进行反应前，都必须检验纯度；（2）防止加热时爆炸的措施：①用完酒精灯后，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹，否则可能将火焰沿灯颈压入灯内，引燃灯内的酒精蒸汽及酒精，可能会导致爆炸的现象发生；②给试管等玻璃仪器加热前，必需将其外壁擦干；加热的时候，应先给试管等进行预热，待试管均匀受热后，再把灯焰的外焰固定在放药品的部位加热，在整个加热过程中，不要使试管跟灯芯接触，烧得很热的玻璃容器，不要立即用冷水冲洗；否则，这些情况都可能炸裂试管；③给试管里的固体加热时，试管口必须稍微向下倾斜，以防止固体试剂受热时放出的水蒸气，在试管口冷凝后回流到热的试管底部，炸裂试管；

（3）防止燃烧产物引起爆炸的措施：在集气瓶中燃烧细铁丝、铝丝或铝片等金属时，会放出大量的热，使生成物熔化，如果生成的熔化物溅落下来，可能会造成集气瓶炸裂，甚至溅伤或炸伤实验人员，因此在做这类实验时，经常在瓶底放少量水或铺一层细沙等；

（4）防止倒吸引起爆裂或炸裂的措施：在加热制备气体并将气体通入溶液中进行实验时，要防止因反应容器内压强锐减而造成液体倒吸入热的反应容器内，玻璃的膨胀系数比较小，冷热不均会造成玻璃容器爆裂，甚至溅伤或炸伤实验人员，为此要注意以下几点：①加热尽可能均匀；②在反应容器后加一个起缓冲作用的安全瓶；③在导管的末端连接一个倒扣的漏斗等等；④实验结束前先从溶液中撤出导管再停止加热。七、几种常见的化学图标和灭火器1、几种常见的与化学有关的图标，是指一些与燃烧和爆炸有关的图标、常用的化学品标志，以及节水、节能、可回收和不可回收的标志等等，具体如图所示：2、常见的几种灭火器：灭火器灭火原理适用范围干粉灭火器隔绝空气扑灭一般的失火外，还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火（电器着火，先断电再灭火）二氧化碳灭火器降温；隔绝空气扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火（灭火时不留下任何痕迹而使物体损坏）水基型灭火器隔绝空气扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火知识点2：燃料的合理利用与开发一、物质发生化学变化时的能量变化1、化学反应在生成新物质的同时，还伴随能量变化，而能量的变化通常表现为热量的变化，即吸热或放热现象。还可以转化为其他形式的能量，如电能。二、常用燃料的使用与其对环境的影响常用燃料的使用主要是指煤、石油、天然气等化石燃料的使用，以及乙醇和氢气等清洁燃料的使用，它们对环境的影响主要有：

1、燃烧煤对环境的影响：由于其中含有硫、氮等元素，所以煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物，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，还有，燃烧排放出的烟尘和燃烧不充分时产生的一氧化碳、一氧化氮等也都会污染空气；

2、燃烧汽油或柴油对环境的影响：目前，多数汽车、摩托车等机动车使用的燃料是汽油或柴油，它们燃烧时产生的一些物质会随着尾气直接排放到空气中，对空气造成污染，尾气中的主要污染有一氧化碳、未经燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等；

3、燃烧天然气或乙醇对环境的影响：目前，城市的一些汽车已改用压缩天然气（CNG）等作燃料，以减少其尾气对空气的污染，还有，车用乙醇汽油在一些国家已成功使用多年，目前在我国也越来越受到重视，因为使用使用车用乙醇汽油不但可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产，这些燃料的使用相对来说，确实是减少了对空气的污染；可是它们燃烧生成的二氧化碳虽然不污染空气，但是容易导致温室效应．

4、燃烧氢气对环境来说，是最清洁的燃料，氢气作为燃料，可以说是理想的可再生能源，因为它具有三个优点：（1）氢气燃烧时放出的热量约为同质量汽油的三倍（即热值高），常用作火箭、宇宙飞船的燃料；（2）氢气燃烧后的产物是水，不污染环境（即产物无污染）；（3）氢气可以不断地以水为原料制取（即来源广）。三、化石燃料及其综合利用1、化石燃料：煤、石油、天然气，是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的，都是混合物，不可再生能源。2、煤——工业的“粮食”（1）煤的组成：主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素（2）煤的加工：“干馏”——隔绝空气加热，发生化学变化，得到焦炭（冶炼金属）、煤焦油（化工原料）、煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷，用作燃料）（3）煤燃烧会产生SO2、NO2等，会形成酸雨酸雨的危害：①危害人体健康；②破坏土壤、森林和植被；③腐蚀建筑物及金属制品；④导致水体酸化，严重影响水生植物的生长防治酸雨措施：①大力推广使用脱硫煤；②用天然气或者其他清洁能源代替煤3、石油——工业的“血液”（1）石油的组成：主要含碳和氢元素，另外还含有氮元素，含铅化合物等。（2）石油的加工：“分馏”——利用石油中各成分的沸点不同，分馏得到各种产品。（物理变化）4、天然气（1）主要成分是甲烷（CH4）（2）存在：天然气、沼气、坑气、瓦斯、可燃冰等中。（3）物理性质：无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。（4）化学性质：可燃性化学方程式：CH4+2O22H2O+CO2实验现象结论导管口的甲烷燃烧发出淡蓝色火焰甲烷具有可燃性干冷的烧杯内壁干冷的烧杯中出现水雾说明甲烷一定含有氢元素。内壁涂有的澄清石灰水澄清石灰水变浑浊说明甲烷一定含有碳元素。5、把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可制得沼气。农村制取和使用沼气的主要意义：（1）可解决农村燃料问题；(2)可改善农村环境卫生：(3)可提高肥料质量；(4)促进农业生产的发展。6、检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法：点燃，在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，证明含有氢元素；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，变浑浊，说明生成了二氧化碳，证明含有碳元素。（如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水，只能证明一定含碳、氢元素，可能含氧元素）7、鉴别氢气、一氧化碳、甲烷：检验燃烧的产物（导出点燃，在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯，看烧杯内壁是否出现水雾现象；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，看是否变浑浊。）8、燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定，如果燃气的密度比空气的大，则安装在墙壁下方，反之，则安装在上方。9、乙醇：（C2H5OH），俗名酒精。（可再生能源）（1）物理性质：无色透明，有特殊气味的液体，易挥发，能与水以任意比互溶。（2）酒精制取：①原料：高粱、玉米、薯类等；②生产方式：发酵、蒸馏。（3）化学性质：可燃性，燃烧时发出蓝色火焰。化学方程式：C2H5OH+3O23H2O+2CO2（4）用途：作燃料，汽油中加入适量乙醇作为燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。10、氢气：（H2）（1）物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。（2）化学性质：可燃性本身无毒，燃烧产物是水，是最清洁燃料；化学方程式：2H2+O22H2O（3）氢气作为未来最理想的燃料，优点：①可用水作原料，有广泛的来源；②燃烧放出的热量多，约为同质量汽油的三倍；③燃烧产物是水，不污染环境。缺点：耗用电能制取成本高和贮存困难，目前还不能广泛使用。实验室制取H2：常用锌和稀硫酸。反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，发生装置：同实验室制取CO2的固液常温型，收集装置：采用排水法或向下排空气法收集。11、氢气的用途：作火箭、宇宙飞船的燃料；冶炼金属；合成氨、盐酸等12、其他能源：正在利用和开发的新能源：太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。（既解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染）13、氢气、一氧化碳、甲烷比较气体H2COCH4物理性质色态味无色无味的气体密度比空气小比空气略小比空气小溶解性难溶于水难溶于水难溶于水化学性质可燃性2H2+O22H2O2CO+O22CO2CH4+2O22H2O+CO2还原性CuO+H2Cu+H2OCuO+COCu+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2无检验方法①点燃，检验燃烧产物；②通过灼热氧化铜，检验产物①点燃，检验燃烧产物；②通过灼热氧化铜，检验产物点燃，检验燃烧产物四、资源综合利用和新能源开发1、资源综合利用和新能源开发主要指以下三个方面：

（1）在发展现代产业体系，提高产业核心竞争力方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中明确提出推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系，加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用，完善油气管网，扩大油气战略储备；发展海洋经济，坚持陆海统筹，制定和实施海洋发展战略，提高海洋开发、控制、综合管理能力，科学规划海洋经济发展，发展海洋油气等产业，合理开发利用海洋资源，保护海岛、海岸带和海洋生态环境；培育发展战略性新兴产业，强化核心关键技术研发，积极有序发展新一代节能环保、新能源、生物等产业，切实提高产业核心竞争力和经济效益；

（2）在加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平方面：在《中央关于制定国民经济和社会发展十二五规划的建议》中还提出，要节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化；要大力发展循环经济，加快资源循环利用产业发展，加强矿产资源综合利用，鼓励产业废物循环利用，完善再生资源回收体系，推进资源再生利用产业化；加强资源节约和管理．落实节约优先战略，全面实行资源利用总量控制、供需双向调节、差别化管理；

（3）在新能源开发的方面：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求，目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等．这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。典例分析考点1燃烧和灭火【典例1】下列图标中，表示“禁止带火种”的是（）A．B． C．D．【答案】B。【解答】解：A、图中所示标志是氧化剂标志，故选项错误。B、图中所示标志是禁止带火种标志，故选项正确。C、图中所示标志是节约用水标志，故选项错误。D、图中所示标志是禁止吸烟标志，故选项错误。故选：B。【典例2】下列对蜡烛及其燃烧的叙述错误的是（）A．蜡烛熔化是物理变化 B．二氧化碳是蜡烛完全燃烧的产物C．由蜡烛燃烧生成水可推知蜡烛中含有氢元素 D．吹熄蜡烛可降低可燃物的着火点【答案】D。【解答】解：A、蜡烛熔化过程中只有蜡烛的状态发生变化，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法正确；B、蜡烛在氧气不充足时不完全燃烧生成CO，在氧气充足时完全燃烧生成二氧化碳，故选项说法正确；C、根据元素守恒可知物质反应前后元素的种类不发生变化，蜡烛与氧气燃烧生成物中有水，氧气由氧元素组成，水由氢元素与氧元素组成，分析得出蜡烛中一定含有H，可能含有O，故选项说法正确；D、吹灭蜡烛是因为吹气降低了蜡烛周围的温度至着火点以下，达到灭火效果，着火点是物质的性质，不能改变，故选项说法错误。故选D。【典例3】如图，“纸火锅”是用纸做容器盛放汤料的火锅，点燃火锅时纸不会燃烧。对此现象的解释合理的是（）A．纸不是可燃物，所以不会燃烧 B．纸被水浸湿，导致纸的着火点降低 C．因没有充足的空气，所以纸不会燃烧 D．水蒸发时吸收热量，温度达不到纸的着火点【答案】D。【解答】解：A、纸张具有可燃性，是可燃物，能燃烧，故选项说法错误。B、可燃物的着火点一般是不变的，纸张的着火点一般情况下不能改变，故选项说法错误。C、纸张与空气充分接触，而不是没有充足的空气，故选项解释错误。D、水蒸发时吸热，导致温度达不到纸张的着火点，因此纸张不能燃烧，故选项说法正确。故选：D。【典例4】在物质世界中，结构决定性质。同一种元素可以组成不同的物质，不同的物质具有不同的结构。（1）金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异。（2）红磷、白磷（P4）都是由磷元素组成的单质，在相同条件下，白磷比红磷容易燃烧，说明白磷的着火点比红磷低。（3）氧气、臭氧（O3）都是由氧元素组成的单质。氧气和臭氧混合后的气体，属于混合物（填“纯净物”或“混合物”）。【答案】（1）排列方式。（2）着火点。（3）混合物。【解答】解：（1）金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异。故答案为：排列方式。（2）红磷、白磷（P4）都是由磷元素组成的单质，在相同条件下，白磷比红磷容易燃烧，说明白磷的着火点比红磷低。故答案为：着火点。（3）氧气、臭氧（O3）都是由氧元素组成的单质，是两种不同的物质，氧气和臭氧混合后的气体，属于混合物。故答案为：混合物。【典例5】“灭火弹”是一种常见的灭火器材，主要分为沙石灭火弹和干粉灭火弹。目前市场上的灭火弹主要以干粉为主。超细干粉灭火剂是目前国内外已查明的灭火剂中，灭火浓度最低，灭火效能最高，灭火速度最快的一种，且灭火时不会造成火场中人员中毒或窒息死亡。在扑灭森林大火时，可以选用引燃式超细干粉灭火弹。根据内容回答下列问题：（1）常见灭火弹主要分为沙石灭火弹和干粉灭火弹。（2）超细干粉灭火剂的特点有ABC（错选不给分，漏选给分）A．灭火浓度最低B.灭火效能最高C.灭火速度最快D.会造成人员伤亡（3）某种干粉灭火剂的主要成分是NaHCO3，遇热时NaHCO3会分解生成Na2CO3并放出CO2气体，写出该反应的化学方程式：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。（4）“森林防火，人人有责”。请你对预防森林火灾提一条建设性意见禁止携带火种（合理即可）。【答案】（1）干粉灭火弹；（2）ABC；（3）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；（4）禁止携带火种（合理即可）。【解答】解：（1）“灭火弹”是一种常见的灭火器材，主要分为沙石灭火弹和干粉灭火弹；故答案为：干粉灭火弹；（2）超细干粉灭火剂的特点有灭火浓度最低，灭火效能最高，灭火速度最快的一种，且灭火时不会造成火场中人员中毒或窒息死亡；故答案为：ABC；（3）碳酸氢钠在受热的情况下生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；故答案为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；（4）防止森林火灾的发生的做法有：在森林里不搞野炊，不吸烟；禁止携带火种进入等；故填：禁止携带火种（合理即可）。考点2燃料的合理利用与开发【典例6】生产生活中离不开能源。下列不属于化石燃料的是（）A．煤 B．石油 C．乙醇 D．天然气【答案】C。【解答】解：A、煤属于三大化石燃料之一，故选项错误。B、石油属于三大化石燃料之一，故选项错误。C、乙醇可用粮食来制取，不属于化石燃料，故选项正确。D、天然气属于三大化石燃料之一，故选项错误。故选：C。【典例7】如图为我国不同年份的能源结构图。下列说法不正确的是（）A．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势 B．加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染 C．天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料 D．液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注【答案】D。【解答】解：A、由图示可知，我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势，故A正确；B、加大水电、风电的开发利用可以减少化石能源的利用，减少污染物的排放，有利于减少环境污染，故B正确；C、天然气燃烧生成二氧化碳和水，因此天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料，故C正确；D、液氢用作火箭燃料是因为氢气的热值高，并不是氢气易于贮存和加注，故D错误。故选：D。【典例8】汽车开动和人的生命活动都需要能量，能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示，下列分析错误的是（）A．都通过剧烈的氧化反应释放出能量 B．都将化学能转化为其他形式的能 C．都参与自然界的碳循环和氧循环 D．都遵循能量的转化和守恒定律【答案】A。【解答】解：A、人的呼吸作用是缓慢氧化，故A错误；B、燃烧和呼吸作用都是将化学能转化为其他形式的能，故B正确；C、含碳燃烧可将氧气转化为二氧化碳，呼吸作用将氧气转化为二氧化碳，因此这两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环，故C正确；D、化学变化都遵循能量的转化和守恒定律，故D正确。故选：A。【典例9】认真阅读下列材料，回答有关问题。目前天然气的需求量在不断增加，经多年努力我国自主大型煤制天然气甲烷化技术取得重大突破。甲烷化是在高温、高压和催化剂的作用下，把煤气化生成的一氧化碳和二氧化碳分别与氢气催化生成甲烷，其中甲烷化催化剂在这个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。摘自《中学化学教学参考》2022年第3期（1）煤、天然气都属于不可再生能源，可以开发利用的新能源有太阳能（合理即可）（写一种即可）；（2）一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为：CO+3H2CH4+H2O，则二氧化碳转化为甲烷的原理为CO2+4H2CH4+2H2O（填化学方程式）；（3）材料中提到将煤变为清洁的天然气的关键条件是催化剂。【答案】（1）太阳能（合理即可）；（2）CO2+4H2CH4+2H2O；（3）催化剂。【解答】解：（1）煤、天然气都属于不可再生能源，可以开发利用的新能源有太阳能、地热能、潮汐能、风能等；故答案为：太阳能（合理即可）；（2）一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为：CO+3H2CH4+H2O，则二氧化碳转化为甲烷的原理为CO2+4H2CH4+2H2O；故答案为：CO2+4H2CH4+2H2O；（3）材料中提到将煤变为清洁的天然气的关键条件是催化剂；故答案为：催化剂。【典例10】合理利用化石燃料资源，是值得我们探索的课题，根据下列材料回答问题。材料一：上册教材表7﹣3是2009年我国化石能源基础储量和年产量，以下为部分数据。基础储量年产量煤3261亿吨亿吨材料二：益阳市家用燃料的使用，经历了如图所示的过程，括号中的物质是对应燃料的主要成分。（1）根据材料一提供的数据，从2009年起，估算煤只可开采年，请你对化石燃料的使用或开发提出一条合理的建议综合利用化石燃料或合理开发化石燃料；（2）下列对我市燃料使用的相关说法正确的是AB（填字母代号）。A．蜂窝煤燃烧时排放出SO2和NO2等污染物B．我市燃料的使用经历图，说明燃料的燃烧利用率在逐步提高C．管道天然气主要成分比罐装液化石油气主要成分的含碳量更高【答案】（1）综合利用化石燃料或合理开发化石燃料。（2）AB。【解答】解：（1）根据材料一提供的数据，从2009年起，估算煤只可开采年，对化石燃料的使用或开发的合理的建议是综合利用化石燃料或合理开发化石燃料。故答案为：综合利用化石燃料或合理开发化石燃料。（2）A．蜂窝煤燃烧时排放出SO2和NO2等污染物，该选项正确。B．我市燃料的使用经历图，说明燃料的燃烧利用率在逐步提高，该选项正确。C．管道天然气主要成分比罐装液化石油气主要成分的含碳量更低，该选项不正确。故答案为：AB。考点3\o"实验活动3燃烧的条件"燃烧的条件【典例11】如图为粉尘爆炸的实验装置，下列有关该实验的说法正确的是（）A．鼓入空气仅是为了增大氧气的含量 B．燃着的蜡烛能提高面粉的着火点 C．燃烧引起的爆炸与空间大小无关 D．面粉加工厂必须严禁烟火【答案】D。【解答】解：A、鼓空气是为了使面粉充满容器罐，说法错误；B、可燃物的着火点一般是不变的，点燃蜡烛是为了使温度达到面粉的着火点，说法错误；C、燃烧引起的爆炸与空间大小有关，说法错误；D、这个实验原理与现象告诉我们面粉加工厂要严禁烟火，说法正确。故选：D。【典例12】为探究物质的燃烧条件，某同学进行了如图所示的实验。下列说法正确的是（）A．现象①②说明物质燃烧需要达到一定的温度 B．现象②③说明物质燃烧需要氧气 C．现象③说明红磷不是可燃物 D．现象①③说明白磷的着火点比红磷的着火点低【答案】D。【解答】解：A、现象①铜片上的白磷燃烧，②水中的白磷不能燃烧，说明物质的燃烧需要与氧气接触，故选项说法错误。B、现象②水中的白磷不燃烧，③铜片上的红磷不燃烧、不能说明物质燃烧需要氧气，故选项说法错误。C、现象③红磷不燃烧，是因为温度没有达到着火点，不能说明红磷不是可燃物，故选项说法错误。D、现象①铜片上的白磷燃烧。③铜片上红磷不燃烧，说明白磷的着火点比红磷的着火点低，故选项说法正确。故选：D。【典例13】为探究燃烧的条件，某同学进行如图所示的实验：（1）实验Ⅰ能验证可燃物燃烧需要氧气的现象是铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧，反应的化学方程式是4P+5O22P2O5。（2）设计实验Ⅱ的目的是探究燃烧需要氧气。（3）铜片上的红磷没有燃烧的原因是温度没有达到红磷的着火点。（4）实验中水的作用是提供热量、隔绝氧气。【答案】（1）铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧；4P+5O22P2O5；（2）探究燃烧需要氧气；（3）温度没有达到红磷的着火点；（4）提供热量、隔绝氧气。【解答】解：（1）实验Ⅰ中，铜片上的白磷既与氧气接触，温度也达到了白磷的着火点，铜片上的白磷发生燃烧；铜片上的红磷虽然与氧气接触，但是温度没有达到红磷的着火点，所以铜片上的红磷没有燃烧；热水中的白磷温度虽然达到了着火点，但是没有与氧气接触，也没有燃烧；由铜片上的白磷燃烧和红磷没有燃烧对比可知，燃烧需要温度达到可燃物的着火点；由铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧对比可知，燃烧需要氧气；在点燃的条件下，磷与氧气反应生成五氧化二磷，化学方程式为4P+5O22P2O5；故填：铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧；4P+5O22P2O5；（2）实验Ⅱ中未通入氧气时，白磷不燃烧，通入氧气后，白磷燃烧，因此设计实验Ⅱ的目的是探究燃烧需要氧气；故填：探究燃烧需要氧气；（3）铜片上的红磷没有燃烧的原因是温度没有达到红磷的着火点；故填：温度没有达到红磷的着火点；（4）热水能提供热量，还能隔绝氧气，故填：提供热量、隔绝氧气。【典例14】可控的火是福，不可控的火是祸。如图是利用对比法探究燃烧条件的实验装置，回答下列问题：（已知：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃）（1）图1中薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点；（2）图1中薄铜片上的白磷燃烧而水中白磷不燃烧，说明燃烧需要的条件是与氧气接触；（3）磷燃烧的生成物有毒。与图1装置相比，利用图2装置进行实验的优点是更加环保。【答案】（1）温度达到可燃物的着火点；（2）与氧气接触；（3）更加环保。【解答】解：（1）燃烧的条件是：可燃物，与氧气（或空气）接触、达到可燃物的着火点，缺一不可，图1中薄铜片上的白磷和红磷与氧气接触，铜片上白磷燃烧，而红磷不燃烧，是由于温度达到了白磷的着火点，没有达到红磷的着火点，说明燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点；故答案为：温度达到可燃物的着火点；（2）图1中薄铜片上的白磷和热水中的白磷均为可燃物，温度均达到白磷的着火点，观察到铜片上的白磷燃烧而水中白磷不燃烧，是因为水中白磷隔绝氧气，故说明燃烧需要的条件是与氧气接触；故答案为：与氧气接触；（3）白磷燃烧产生五氧化二磷，五氧化二磷有毒，图1装置是未封闭体系，图2装置是封闭体系，则与图1装置相比，利用图2装置进行实验的优点是更加环保，故答案为：更加环保。【典例15】某活动小组探究燃烧条件的装置如图所示。（温馨提示：白磷的着火点40℃，红磷的着火点240℃）（1）观察到A中白磷燃烧，B中红磷不燃烧现象，说明燃烧需要温度达到着火点。（2）若把B试管充满CO2气体且把红磷换成白磷，则B试管中白磷不能（填“能”或“不能”）燃烧，与A试管中现象比较，可以证明燃烧需要与氧气接触，同时还能证明CO2气体的性质是不可燃，不助燃。【答案】（1）A中白磷燃烧，B中红磷不燃烧；（2）不能；与氧气接触；不可燃，不助燃。【解答】解：（1）白磷的着火点40℃，红磷的着火点240℃，观察到红磷，白磷均与氧气接触，A中白磷燃烧，B中红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到着火点，故答案为：A中白磷燃烧，B中红磷不燃烧；（2）燃烧的条件是：可燃物，与氧气（或空气）接触、达到可燃物的着火点，缺一不可，若把B试管充满CO2气体且把红磷换成白磷，则B试管中白磷不能燃烧，与A试管中现象比较，可以证明燃烧需要与氧气接触，同时还能证明CO2气体的性质是不可燃，不助燃，故答案为：不能；与氧气接触；不可燃，不助燃。巩固训练一、选择题。1．（2022•上海）干垃圾焚烧可用于发电，焚烧前一般需粉碎处理。粉碎的目的是（）A．缓解温室效应 B．使可燃物分子变小 C．使其充分燃烧 D．减少参加反应的氧气量【答案】C。【解答】解：干垃圾焚烧可用于发电，焚烧前一般需粉碎处理，粉碎可以增大可燃物与氧气的接触面积，其目的是使燃料充分燃烧。故选：C。2．（2022•绵阳）某化学兴趣小组设计了如图所示实验来探究燃烧的条件。已知白磷着火点为40℃，红磷着火点为240℃，下列说法错误的是（）A．白磷1燃烧而白磷2不燃烧说明燃烧需要空气 B．白磷1燃烧而红磷不燃烧说明燃烧需要温度达到着火点 C．气球的作用是防止燃烧产生的P2O5污染空气 D．通氧气可使白磷2燃烧，升高水温可使红磷燃烧【答案】D。【解答】解：A、白磷1与空气接触，温度达到了着火点，燃烧，白磷2温度达到了着火点，但是隔绝空气，不燃烧，说明燃烧需要空气，故选项说法正确。B、白磷1与空气接触，温度达到了着火点，燃烧，红磷与空气接触，但是温度没有达到着火点，不燃烧，说明燃烧需要温度达到着火点，故选项说法正确。C、白磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，气球可以防止燃烧产生的五氧化二磷散逸到空气中，污染空气，故选项说法正确。D、通入氧气，可使白磷2与氧气接触，且温度达到了着火点，燃烧，升高水温，最多只能达到100℃，不能达到红磷的着火点，红磷不能燃烧，故选项说法错误。故选：D。3．（2022•巴中）为了防止天然气漏造成危险，可在家中安装报警器，如图安装位置最合理的是（）A．a处B．b处C．c处D．以上各处都可以【答案】A。【解答】解：天然气的主要成分是甲烷，密度比空气的小，在家中安装报警器，安装位置最合理的是a处。故选：A。4．（2022•湘西州）现代社会对能源的需求越来越大，下列说法不正确的是（）A．物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化 B．可燃冰的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源 C．车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染 D．人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等【答案】B。【解答】解：A、物质燃烧过程中既有物质的变化，又伴随着能量变化，故选项说法正确。B、随着技术的发展，人们发现海底埋藏着大量可以燃烧的“可燃冰”，可燃冰的大量发现，不能表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源，事实上，化石燃料属于不可再生资源，不是取之不尽、用之不竭的，故选项说法错误。C、车用乙醇汽油是乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料，乙醇的燃烧产物是二氧化碳和水，能一定程度上减少空气污染，故选项说法正确。D、新能源是指传统能源之外的各种能源形式，人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等，故选项说法正确。故选：B。5．（2022•贺州）从环境保护的角度考虑，下列燃料最理想的是（）A．汽油 B．柴油 C．氢气 D．煤油【答案】C。【解答】解：A、汽油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不是最理想的燃料，故选项错误。B、柴油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不是最理想的燃料，故选项错误。C、氢气作为燃料，燃烧的产物只有水，无污染，是汽车最理想的燃料，故选项正确。D、煤油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不是最理想的燃料，故选项错误。故选：C。6．（2022•连云港）一种利用太阳能分解水的原理如图所示。下列说法不正确的是（）A．反应Ⅰ的化学方程式：I2+SO2+2H2O═2HI+H2SO4 B．理论上每生成2gH2，同时生成32gO2 C．反应Ⅲ中生成SO2和O2的分子个数比为2：1 D．反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变【答案】B。【解答】解：A、由反应可得，反应Ⅰ是碘、水、二氧化硫反应生成碘化氢和硫酸，化学方程式为I2+SO2+2H2O═2HI+H2SO4，正确；B、水中氢元素和氧元素的质量比为（1×2）：16＝1：8，根据化学反应前后元素质量不变，可得每生成2g氢气，同时生成16g氧气，错误；C、反应Ⅲ是硫酸在太阳能的作用下生成二氧化硫、水和氧气，化学方程式为2H2SO42SO2+2H2O+O2↑，由化学方程式可得生成SO2和O2的分子个数比为2：1，正确；D、根据化学方程式可得，反应Ⅰ中硫元素和碘元素的化合价改变，反应Ⅱ中氢元素和碘元素化合价改变，反应Ⅲ中硫元素和氧元素化合价改变，即反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变，正确；故选：B。二、填空题。7．（2021•宁波）2021年5月10日，成都市某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故。电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水，可能引发电动汽车自燃，其机理如图：这里的可燃性气体是氢气（或H2）。【答案】氢气（或H2）。【解答】解：水在通电的条件下分解为氢气和氧气，其中氢气具有可燃性，是一种可燃性气体。故答案为：氢气（或H2）。8．（2020•镇江）如图表示石油分馏得到多种燃料和化工原料。（1）石油属于b（填序号）资源。a．可再生b．不可再生c．人工合成（2）分馏主要属于物理（选填“物理”或“化学”）变化。【答案】（1）b；（2）物理。【解答】解：（1）石油属于化石燃料，化石燃料是古代生物的遗骸埋在地下亿万年经过一系列复杂变化而形成的，属于不可再生资源；故填：b；（2）分馏过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化；故填：物理。9．（2022•株洲）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。（1）化石燃料包括煤、石油、天然气等，是重要的能源。（2）目前，多数汽车使用的燃料是汽油，它们燃烧时会产生对空气造成污染的物质，为了减少汽车尾气对空气的污染，所以我国大力发展新能源汽车。（3）可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土层的岩石中，其中主要含有甲烷水合物，将成为未来新能源。【答案】（1）天然气；（2）汽油；（3）可燃冰。【解答】解：（1）化石燃料包括煤、石油、天然气等，是重要的能源；（2）目前，多数汽车使用的燃料是汽油，它们燃烧时会产生对空气造成污染的物质，为了减少汽车尾气对空气的污染，所以我国大力发展新能源汽车；（3）可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土层的岩石中，其中主要含有甲烷水合物，将成为未来新能源。故答案为：（1）天然气；（2）汽油；（3）可燃冰。三、实验题。10．（2022•河南）图是某化学小组为探究燃烧条件所设计的实验。（1）白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧需要什么条件？（2）为了证明燃烧需要氧气，请简述一个补充实验。【答案】（1）燃烧需要温度达到可燃物的着火点；（2）可在烧杯的热水中放少量白磷，会在实验中发现，烧杯的热水中的白磷没有燃烧，试管中的白磷发生了燃烧，证明了燃烧需要氧气。【解答】解：（1）试管中的白磷发生了燃烧，而试管中的红磷没有发生燃烧，证明了燃烧需要温度达到可燃物的着火点；（2）可在烧杯的热水中放少量白磷，会在实验中发现，烧杯的热水中的白磷没有燃烧，试管中的白磷发生了燃烧，证明了燃烧需要氧气。故答案为：（1）燃烧需要温度达到可