Question

13．化學與人類生產、生活、社會發(fā)展密切相關．
Ⅰ、能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關．
（1）目前，人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣．
它燃燒的化學方程式為CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）為減少污染、提高煤的利用率，可將其轉化為可燃性氣體，此過程可認為是碳與水的反應，其微觀示意圖如圖1所示：

①該反應的基本反應類型為置換反應．
②該反應生成物的分子個數比為1：1．
（3）為減少溫室氣體排放，人們積極尋找不含碳
元素的燃料．經研究發(fā)現NH₃燃燒的2種產物都是空氣中沒有任何污染的物質，其中一種為空氣中含量最多的氣體，同時釋放大量能量，有一定應用前景．
請寫出NH₃燃燒的化學方程式4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$6H₂O+2N₂．
Ⅱ、金屬鋁、鐵、銅是人類廣泛使用的三種金屬，與我們生活息息相關．
（1）如圖2是鋁的原子結構示意圖．下列說法不正確的是D．
A．鋁原子的質子數為13     B．鋁可作導線是由于它具有良好的延展性
C．鋁是地殼中含量最多的金屬元素   D．鋁原子在化學反應中容易得到電子
（2）鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此鋁具有很好的抗腐蝕性能．寫出鋁表面氧化物薄膜的化學式Al₂O₃．
（3）用下列試劑驗證這三種金屬的活動性順序，能達到目的是B（填序號）．
A．硫酸鋁溶液      B．硫酸亞鐵溶液     C．硫酸銅溶液
（4）每年因金屬銹蝕造成很大浪費，鋼鐵生銹實際是鐵與空氣中的氧氣和水發(fā)生化學反應，所以在鋼鐵表面涂油、刷漆等，能防止鋼鐵生銹．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）煤、石油和天然氣屬于化石燃料，甲烷完全燃燒時能生成水和二氧化碳；
（2）①根據反應的微觀示意圖，分析反應的特點．判斷反應的類型；
②根據反應的微觀示意圖及質量守恒定律分析反應生成物的分子個數比；
（3）根據反應物、生成物以及質量守恒定律寫出化學方程式即可；
Ⅱ、（1）依據原子結構示意圖的意義以及核外電子的得失規(guī)律和鋁的有關性質分析解答；
（2）根據物質化學式的書寫規(guī)則正確書寫物質的化學式；
（3）若要驗證三種金屬的活動性，如果只用一種溶液，就要選擇活動性居中的金屬的鹽溶液．氫氧化鈉和硫化氫反應生成硫化鈉和水；
根據反應物、生成物的種類可以判斷反應類型；
（4）鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟空氣中的氧氣和水共同作用的結果．

解答 解：Ⅰ、（1）化石燃料包括天然氣、煤和石油；天然氣的主要成分是甲烷，甲烷在空氣中完全燃燒的化學方程式是：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
故填：天然氣；CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）①由反應的微觀示意圖可知，該反應由一種單質和化合物反應，生成了另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應．
②由反應的微觀示意圖及質量守恒定律可知，該圖示中一個碳原子與一個水分子反應，生成了一個易氧化碳分子和一個氫分子，所以，該反應生成物的分子個數比為1：1．
故填：①置換反應；②1：1．
NH₃燃燒生成物是水和氮氣（根據質量守恒定律：反應前后元素的種類不變，可以確定生成的氣體是氮氣），故化學方程式為：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$6H₂O+2N₂；故填：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$6H₂O+2N₂；
Ⅱ、（1）A、根據原子結構示意圖的特點可知：鋁的核內質子數為13，故A正確；
B、根據金屬鋁的性質可知：鋁具有較好延展性和的導電性，所以可以用鋁制作導線；故B正確；
C、依據地殼中元素的含有情況可知，鋁是地殼中含量最多的金屬元素，而含量最多的元素是氧；故C正確；
D、根據原子的核外電子在化學反應中的規(guī)律特點可知：鋁的最外層電子數是3，且在化學反應中易失掉3個電子而達到穩(wěn)定結構，故D錯誤；
故填：D
（2）鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，氧化鋁是由顯+3價的鋁元素和顯-2價的氧元素組成的，根據化合價原則，其化學式可表示為：Al₂O₃．
故填：Al₂O₃；
（3）驗證三種金屬的活動性，如果只用一種溶液，就要選擇活動性居中的金屬的鹽溶液，所以，在硫酸鋁溶液、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液中應選用硫酸亞鐵溶液．
故填：B；
（4）鋼鐵生銹實際是鐵與空氣中的氧氣、水發(fā)生化學反應，所以在鋼鐵表面涂油、刷漆等，能防止鋼鐵生銹；
故填：氧氣和水．

點評 本題主要考查了化石燃料的種類，煤的利用、反應的微觀示意圖，屬于基礎的知識，難度不大．根據已有的知識即可解答．