中考化学总复习燃料及其利用专题突破

中考化学总复习燃料及其利用专题突破

‎2019年中考化学总复习《燃料及其利用》专题突破 ‎【考纲要求】‎ ‎1．掌握燃烧的条件和灭火的原理；知道一些防火、防爆的安全知识和灭火方法。 3．了解化石燃料燃烧对环境的影响；知道开发各种新能源和使用清洁燃料的重要性。‎ ‎【知识网络】‎ ‎ 煤：混合物（主要含碳元素）‎ ‎ 化石燃料 石油：混合物（主要含碳、氢等元素）‎ ‎ 天然气：混合物（主要成分是CH4） CH4＋2O2 点燃 CO2＋2H2O ‎ 充分燃烧，节约使用 ‎ 合理使用燃料 减少对空气的污染 燃料 化石燃料综合利用 ‎ 氢能源—最理想的燃料 ‎ 开发新能源 可燃冰 ‎ 太阳能、风能、核能、潮汐能等 ‎ 燃料燃烧对环境的影响：酸雨、温室效应等 ‎ 有可燃物 ‎ 燃烧的条件 与氧气（或空气）接触 ‎ ‎ 达到燃烧所需的的最低温度（即着火点）‎ ‎①足够的氧气 燃烧 燃料充分燃烧的条件 ‎②燃料与空气有足够大的接触面 ‎ 清除可燃物或使可燃物与其他物质隔离 ‎ 灭火原理 隔绝氧气 ‎ ‎ 使温度降低到着火点以下 ‎【考点梳理】 考点一、燃烧和灭火 ‎1.物质燃烧需要三个条件： （1）物质具有可燃性； （2）可燃物与空气或氧气接触； （3）可燃物达到它燃烧所需要的最低温度（即它的着火点）。 2.灭火的原理：‎ ‎（1）清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离； （2）使可燃物隔绝氧气（或助燃性的物质）； （3）使可燃物的温度降到着火点以下。‎ ‎3.‎ 可燃性气体泄漏时的注意事项：当室内天然气、液化石油气、煤气泄漏后，室内充满可燃性气体，在此环境中不能进行人工呼吸、打电话或打开换气扇，应先关闭总闸，开窗通风，并在杜绝一切明火的同时查找泄漏的原因。‎ ‎4.火灾自救策略：‎ ‎（1）迅速找到安全通道；‎ ‎（2）发生火灾时上层空气中氧气少，毒气浓度大，所以要匍匐前进；‎ ‎（3）房间发生火灾时不能随便开门开窗，开门开窗会增加氧气量，使火势更加凶猛；‎ ‎（4）火灾时会产生大量烟尘，使人窒息而死，因此最好用湿布捂住口鼻；‎ ‎（5）若在山林中遇到火灾时，应逆风而跑，因为顺着风更易被烧伤和发生危险。‎ ‎【要点诠释】 1.着火点是物质本身的固有属性，一般不随外界条件的改变而改变。因此不能说用降低着火点的方法来灭火，而只能是降温到着火点以下。‎ ‎2.燃烧的本质是氧化反应。燃烧一般伴随着发光、发热等现象，但有发光、发热现象的不一定是燃烧，如灯泡通电发光、发热。‎ ‎3.物质燃烧要求三个条件同时具备，缺一不可。实现灭火，只要破坏燃烧的一个条件即可。‎ ‎4.并不是所有燃烧都可以用水和二氧化碳来灭火。有的物质能在二氧化碳中燃烧，如镁；有的物质与水作用能燃烧，如钠和钾等，这样的物质的燃烧就不能用二氧化碳和水灭火。‎ 考点二、易燃物和易爆物的安全知识 1.易燃物和易爆物： （1）易燃物：是指那些易燃的气体和液体，容易燃烧、自燃或遇火就能燃烧的固体以及一些可以引起其他物质燃烧的物质等。如硫、磷、酒精、液化石油气、面粉等。 　　易爆物：指的是受热或受到撞击时容易发生爆炸的物质。如黑火药、硝酸铵等。 （2）安全意识：在生产、运输、使用和贮存易燃易爆物时要注意采取一些防范措施。记忆口诀为：易燃爆物要注意，轻拿轻放防撞击；分开放置避暴晒，标志名称要看清；常通风并灭烟火，消防设施要保证；常检查来不轻心，消除隐患为第一。 2.爆炸： 　　可燃物在有限的空间内急速地燃烧，就会在短时间内聚集大量的热，使气体体积急速膨胀而引起爆炸。可燃性气体或粉尘跟氧气（或空气）混合，由于可燃物与氧气接触的表面积很大，遇到明火就有发生爆炸的危险。因此，加油站、面粉厂、煤矿矿井等处要严禁烟火。 【要点诠释】‎ ‎1.由于可燃性气体与空气混合达到爆炸极限时将发生爆炸，因此，在点燃可燃性气体之前，务必检验气体纯度。‎ ‎2.爆炸都非常剧烈，但从原理上来看，引起爆炸的原因有物理因素，也有化学因素。生活中的轮胎爆炸、气球爆炸、锅炉爆炸等仅仅是由物理变化引起的，而火药爆炸、汽油等燃料引起的爆炸是发生化学变化的结果。可见，爆炸所发生的变化不一定是化学变化。‎ ‎3.可燃性气体泄漏时的注意事项：当室内天然气、液化石油气、煤气泄漏后，室内充满可燃性气体，在此环境中不能进行人工呼吸、打电话或打开换气扇，应先关闭总闸，开窗通风，并在杜绝一切明火的同时查找泄漏的原因。‎ 考点三、燃料、热量和环境 ‎1.化石燃料：主要有煤、石油和天然气。‎ ‎（1）化石燃料通过燃烧以热能的形式给人们提供能量。 （2）化石燃料燃烧过程是化石燃料中的化学能转化为热能的过程。 （3）化石燃料燃烧的主要产物是二氧化碳和水。 2.使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足够多的空气（或氧气）；二是燃料和空气（或氧气）要有足够大的接触面积。如果空气（或氧气）不足或跟燃料接触面积太小，燃料就会不完全燃烧，不仅使产生的热量减少，浪费燃料，而且还会产生大量的一氧化碳等有害气体污染空气。‎ ‎3.化石燃料燃烧主要污染类型：‎ 污染类型 污染因素 温室效应 燃料中的碳经燃烧反应转化为二氧化碳等，这些气体进入空气导致空气中二氧化碳浓度增大，从而导致全球气温升高 热污染 火力发电厂发电剩余的“余热”被排放到河流、湖泊或海洋中，使局部水域水温上升，影响水生物的生存甚至死亡 大气污染 化石燃料燃烧产生的烟、CO、SO2、NO2等污染物被排放到大气中，不仅影响空气的质量，而且氮和硫的氧化物溶解于雨水中形成酸雨。酸雨不仅影响自然环境，而且影响了生态 ‎【要点诠释】‎ ‎1.煤的干馏生成了新的物质，属于化学变化；石油的蒸馏没有新的物质生成，属于物理变化。‎ ‎2.煤气的主要成分是H2、CH4、CO及其他气体，是混合物，可用作生活燃料；罐装“煤气”不是煤气，而是液化石油气，是石油化工的一种产品，其主要成分是丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）等物质。‎ ‎3.在三大化石燃料中，煤和石油的成分中均含有硫、氮等元素，燃烧时会产生有害物质，对空气会造成污染，相对于煤和石油，天然气则是较清洁的燃料。 ‎ ‎4.并不是最理想的能源就能得到最广泛的应用，因为使用某种能源，要综合考虑该能源的成本、储存与运输及对环境的影响等诸多因素。如氢气虽然是理想的能源，但就目前而言，制氢的费用过高，大量、安全储存与运输的问题没有得到很好的解决，所以制约了氢气的广泛使用。煤和石油的使用，虽然对环境影响大，但由于较易获得，且易于储存和运输，反而得到了广泛使用。‎ ‎5.乙醇汽油是混合物而不是新型化合物。把乙醇和汽油按一定的比例（1∶9）混合得乙醇汽油。使用乙醇汽油并不是为了降低燃料费用，而是为了降低对环境的污染，因为乙醇中不含硫、氮元素，且碳的含量较低，所以可以减少氮、硫的氧化物及二氧化碳的排放。‎ ‎【典型例题】‎ 类型一、考查燃烧与灭火 ‎1．解释“火上浇油”的说法合理的是（　　）‎ A．增加易燃物，使燃烧更旺 B．增大氧气浓度，使燃烧更旺 C．提高可燃物的着火点，使燃烧更旺 D．提高物质的接触面积，使燃烧更旺 ‎【思路点拨】增大可燃物与氧气的接触面积，或增大氧气的浓度，都能够促进燃烧；根据燃烧的条件可以判断灭火的方法。‎ ‎【答案】A ‎【解析】“火上浇油”的化学意思是向燃烧的物质中增加可燃物﹣﹣油，可以使燃烧更旺；‎ 故选A。‎ ‎【总结升华】“火上浇油”的含义很丰富，本题要求用化学知识解释，只能根据字面意思解释了。‎ ‎2．请你回忆课堂上与同学们讨论的下列问题： （1）用水灭火，是灭火常用的“冷却法”。请你简述“冷却法”灭火的原理 ； ‎ ‎（2）扑灭森林火灾的有效方法之一，是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，请你分析灭火的原理 ‎ ‎（3）下列是一些与燃烧和爆炸有关的图标： 请你用序号指出“禁止带火种”的图标是 ；“当心火灾--易燃物质”的图标是 。‎ ‎【思路点拨】根据燃烧的条件来选择灭火的原理，来完成（1）（2）的解答；根据图标的意义和平时生活经验进行分析判断并完成（3）的解答。‎ ‎【答案】（1）使可燃物的温度降低到着火点以下 （2）清除或隔绝可燃物，阻止燃烧区域的扩大 （3）d a ‎【解析】‎ ‎（1）燃烧需要三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点；灭火只要破坏其中的任一个条件即 可。水蒸发时吸收热量，可以使温度降低到可燃物的着火点以下，从而达到灭火的目的 ‎（2）扑灭森林火灾的有效方法之一，是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，是利用了隔离可燃物的原理。‎ ‎（3）根据图标的意义，知禁带火种的图标为d，而易燃物的图标为a。‎ ‎【总结升华】燃烧需要同时满足的三个条件，破坏燃烧的三大条件之一，使燃烧反应停止，即可达到灭火的目的。如将可燃物与燃烧区隔离；使可燃物与氧气隔绝；降低可燃物温度到着火点以下。灭火时不但要考虑使用什么原理和方法，还要根据现场的具体情况来制定灭火计划。‎ ‎3．如图所示为小真同学探究物质燃烧条件的实验。（信息点：当吸入或接触五氧化二磷粉尘时，能与粘膜表层、眼、皮肤的水分反应，对局部有强烈的腐蚀、刺激作用，严重者可引起中毒性肺炎、肺水肿）请你根据图中实验装置回答下列问题： ‎ ‎（1）为什么铜片上的白磷燃烧，而热水中的白磷不燃烧？ ‎ ‎ 。 （2）铜片上的红磷不能燃烧的原因 。 ‎ ‎（3）该实验装置存在的问题是 。‎ ‎【思路点拨】根据题干和题图信息、燃烧的条件分析判断。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）可燃物燃烧需要氧气，铜片上的白磷和空气（氧气）接触，而热水中的白磷不跟空气（氧气）接触，因此铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧 ‎（2）红磷的温度没有达到着火点 ‎（3）实验装置不够密闭，白磷燃烧产生的白烟会逸散，污染环境小美 ‎【解析】从题中的信息点可知五氧化二磷粉尘属有毒物质，白磷燃烧会产生五氧化二磷污染环境。可燃物的燃烧需要达到物质的着火点，白磷的着火点为40℃，而红磷的着火点为240℃，而实验中的热水是不能有这么高的温度的，所以铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧。可燃物燃烧需要氧气，铜片上的白磷和空气（氧气）接触，而热水中的白磷不跟空气（氧气）接触，因此铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧。‎ ‎【总结升华】物质燃烧的条件是：具有可燃性、与氧气接触、温度达到着火点，这三个条件缺一不可。理解并记住燃烧的条件是解答此类题的关键。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】王宁同学从资料中查得白磷与红磷的着火点分别为40℃和240℃，他做了如图所示的研究燃烧条件的实验。实验现象为甲中铜片上的白磷和乙中水里白磷燃烧，甲中铜片上的红磷和水里的白磷没有燃烧，则下列观点正确的是（　　）‎ A．此组实验烧杯中的热水只起提高温度的作用 B．图甲中水下白磷未燃烧是由于没有与氧气接触 C．图甲实验不能证明温度达到可燃物着火点是物质燃烧的条件之一 D．若将图乙中白磷换成红磷也能观察到燃烧现象 ‎【答案】B ‎【解析】实验中的热水不仅起了提高温度的作用，也起了隔绝氧气的作用；对于甲、乙中水里的白磷，不同的是乙中的白磷与氧气接触了，而甲中的白磷没有与氧气接触，故B观点是正确的；甲中铜片上的白磷与红磷所处的温度和氧气环境是一样的，不同的是自磷的着火点是40℃，而红磷的着火点是240℃，结合现象，可以得出温度达到可燃物着火点是物质燃烧的条件之一；将乙中的白磷换成红磷，不能观察到燃烧现象，因为此时的温度没有达到红磷的着火点。‎ ‎【变式2】下列有关燃烧和灭火的说法正确的是（　　）‎ A．可燃物只有在空气中才能燃烧 B．任何燃料完全燃烧时，一定会生成CO2‎ C．空气中混有可燃性气体遇明火时可能爆炸 D．通过降低可燃物的着火点可以灭火 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A．镁可以在二氧化碳中燃烧，发生了燃烧，没有氧气参加，说明燃烧不一定要有氧气参与，可燃物不一定在空气中才能燃烧，故错误；‎ B．氢气燃烧只生成水，没有二氧化碳生成，故错误；‎ C．空气中有氧气混有可燃性气体，遇明火达到着火点可能发生爆炸，正确；‎ D．物质的着火点一般不会发生变化，故错误。‎ 故选C。‎ 类型二、考查燃料的合理利用与开发 ‎4．随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用，排放到空气中的有害气体大大增加。其中，一种气体（与二氧化碳性质相似，能与水和碱反应）是酸雨的主要成分，该气体是 ，‎ 酸雨形成的原因是 ，‎ 工业上常用石灰乳吸收这种气体，原理为 （用化学式或化学方程式表示）。‎ ‎【思路点拨】二氧化硫是酸雨的主要成分；酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体，经过复杂的大气化学反应，被雨水吸收溶解而成；根据石灰乳的成分是氢氧化钙写出化学反应式。‎ ‎【答案】二氧化硫 主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体，经过复杂的大气化学反应，被雨水吸收溶解而成 SO2+Ca（OH）2═CaSO3+H2O ‎【解析】二氧化硫是酸雨的主要成分，二氧化硫的产生主要是由于大量化石燃料的使用造成的；酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体，经过复杂的大气化学反应，被雨水吸收溶解而成；石灰乳的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，反应原理是：SO2+Ca（OH）2═CaSO3+H2O。‎ ‎【总结升华】煤燃烧能生成大量的二氧化硫、氮氧化物，这些物质能和水反应生成显酸性的物质，当雨水的pH小于5.6时就形成了酸雨。酸雨不仅影响自然环境，而且影响了生态。在三大化石燃料中，相对于煤和石油，天然气则是较清洁的燃料。‎ ‎5．交通部门规定，旅客乘坐车船时，严禁随身携带易燃易爆物品。因为在人员密集的车船上，这些物品一旦着火或爆炸，极易造成巨大危害。以下物品：①蔗糖、巧克力；②酒精、汽油、煤油；③烟花、鞭炮；④糕点、水果，其中可以随身携带的是（　　） A．①② 　 　B．①③　 　C．③④　 　D．①④‎ ‎【思路点拨】知道常见易燃物、易爆物即可顺利解答。 【答案】D 【解析】酒精、烟花、鞭炮、汽油、煤油都是易燃物或易爆物，因此不准随身携带。‎ ‎【总结升华】易燃物指的是那些易燃气体和液体、容易燃烧、自然或遇火可以燃烧的固体，以及可以引起其他物质燃烧的一些物质。易爆物指的是那些受热或者受到撞击时容易发生爆炸的物质。旅客乘坐车船时携带这些物品有发生爆炸的危险，因此严禁携带。‎ ‎6．日本大地震导致福岛核电站发生严重核事故，伴随有氢气爆炸，厂房燃烧等。回答： （1）氢气燃烧是将 能转化为热能；‎ ‎（2）核燃料棒外壳是锆锡合金，在高温下锆（Zr）与水发生了化学反应，生成氧化锆（ZrO2）和氢气，该反应的化学方程式是 ；‎ ‎（3）消防员用高压水枪扑灭厂房的明火，该灭火的原理是 。 ‎ ‎【思路点拨】（1）根据燃烧发生化学变化来分析能量变化；（2）根据反应物和生成物来书写化学反应方程式；（3）根据可燃物燃烧的条件来分析灭火的原因。‎ ‎【答案】化学 Zr+2H2OZrO2+2H2↑ 降低可燃物的温度到着火点以下化学 ‎【解析】（1）因氢气燃烧的化学反应中放出能量，即该过程是将化学能转变为热能； （2）由在高温下锆与水发生了化学反应，生成氧化锆和氢气，则反应物为Zr和H2O，生成物为ZrO2和H2，反应条件为高温，则反应为Zr+2H2OZrO2+2H2↑；‎ ‎（3）因可燃物燃烧需要与氧气（或空气）接触，且温度达到着火点，则消防员用高压水枪扑灭厂房的明火时，可起到将温度降的作用。‎ ‎【总结升华】本题以核电站发生严重核事故来考查能量变化、化学反应方程式的书写及灭火的原理，注重了信息与所学知识的结合，也注重了对学生基础知识的考查。化学反应在生成新物质的同时还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化，有的反应放出热量如燃料的燃烧，人们利用燃料燃烧放出的热量做饭、取暖、发电、冶炼金属等。物质的燃烧一般都是放热反应，而需要高温条件下进行的反应一般是吸热反应。也不能认为只要有热量变化，就属于化学变化的吸热或放热现象，如金属导线通电放热属于物理变化。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料，对这三种燃料的叙述不正确的是（　　）‎ A．都是混合物 B．燃烧都会放出热量 C．都是可再生能源 D．都是重要的化工原料 ‎【答案】C ‎ ‎【解析】煤、石油、天然气这三大化石燃料，均为远古生物遗体在地壳中经过长期复杂的化学反应而生成的混合物，是在地球上蕴藏量有限的不可再生能源，它们都能燃烧放出热量，是当今人类生产、生活中重要的能量来源。此外，它们又是重要的化工原料，煤、石油分别有“工业的粮食”、“工业的血液”的美称。‎ ‎【变式2】近年来，燃料油价格不断上涨，寻找替代燃料成为热门话题，乙醇汽油（乙醇与汽油按一定比例混合）代替汽油或燃油，汽车改用天然气都是解决能源问题的有效措施。请回答：‎ ‎ （1）使用天然气代替汽油作为汽车燃料的优点： 。 ‎ ‎ （2）请你再指出一种代替汽油的新能源： 。‎ ‎（3）写出乙醇（C2H6O）在空气中充分燃烧的化学方程式： 。‎ ‎【答案】（1）价格比使用汽油低廉（或经济实惠），减少对环境的污染 （2）电能（或风能、太阳能、核能、水能等） （3）C2H6O+3O22CO2+3H2O ‎【解析】汽油燃烧时产生一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等，直接排放到空气中会对空气造成污染。目前有些城市的一些汽车改用压缩天然气做燃料，减少对空气的污染；另外，天然气价格比汽油的价格低廉。除了使用乙醇汽油、压缩天然气，还可以使用电能、太阳能、核能、水能、氢能等代替汽油驱动机动车。‎