Question

15．關(guān)注能源和環(huán)境
人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)能源．
（1）下列關(guān)于能源及其利用的說(shuō)法中不正確的是AC．
A．原油通過(guò)分餾轉(zhuǎn)化成汽油、柴油、航空煤油等的過(guò)程中發(fā)生的變化屬于化學(xué)變化
B．為了緩解能源危機(jī)，可開(kāi)發(fā)使用風(fēng)能、核能、太陽(yáng)能、地?zé)崮�、潮汐能等新能�?br />C．可燃冰燃燒時(shí)不產(chǎn)生溫室氣體和殘?jiān)�，被科學(xué)家譽(yù)為“未來(lái)能源”、“21世紀(jì)能源”
D．煤、石油、天然氣等不可再生的化石燃料是目前人類(lèi)利用最多的能源
（2）燃煤會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、一氧化碳、可吸入顆粒物等有害氣體和煙塵，化學(xué)家嘗試?yán)�用化學(xué)方法吸收并轉(zhuǎn)化這些有害物質(zhì)．如圖為治理并利用燃煤煙氣生產(chǎn)Na₂SO₄和化工原料乙烯（C₂H₄）的流程圖．
綜合上述流程回答下列問(wèn)題：
①Na₂SO₄制備裝置中參加反應(yīng)的物質(zhì)有二氧化硫、氧氣、氯化鈉和水，該反應(yīng)前后，化合價(jià)發(fā)生改變的元素是S、O．（寫(xiě)符號(hào)）
②乙烯制備裝置內(nèi)，二氧化碳與水在硫酸的催化作用下，在通電的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成乙烯和氧氣，此過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的方程式為2CO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{硫酸}$C₂H₄+3O₂．生成過(guò)程中，乙烯制備裝置中硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)變大（填“變大”、“變小”或“不變”），原因是硫酸是催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，水的質(zhì)量減少，質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大．
③乙烯是由碳、氫元素組成，由C₂H₄（填符號(hào)）構(gòu)成的，工業(yè)上將許多乙烯分子連在一起，聚合成大分子得到聚乙烯，此過(guò)程中發(fā)生的是化學(xué)變化（填“物理”或“化學(xué)”）．得到的聚乙烯從物質(zhì)組成的角度分類(lèi)屬于有機(jī)物，從材料的角度分類(lèi)屬于有機(jī)高分子材料，聚乙烯等材料制品的使用在為我們生活創(chuàng)造便利的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境造成不利的影響，人們把由此給環(huán)境帶來(lái)的危害稱(chēng)為白色污染．
④實(shí)驗(yàn)室配制49g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的稀硫酸溶液，若用98%的濃硫酸（密度為1.84g/cm³）配制該稀硫酸，則需量取水39mL（水的密度為1g/cm³），稀釋濃硫酸的正確操作是將濃硫酸沿?zé)�杯壁慢慢的倒入水中，并且用玻璃棒不斷的攪拌．某同學(xué)將在空氣中久置的鋁片放入該稀硫酸中，過(guò)一段時(shí)間才有氣泡產(chǎn)生，試寫(xiě)出這一過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O，2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑．
⑤為減少溫室氣體的排放，人們積極尋找不含碳元素的燃料，研究發(fā)現(xiàn)，NH₃燃燒的產(chǎn)物沒(méi)有污染，有一定的應(yīng)用前景．NH₃在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式為：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$6H₂O+2X．試推斷X的化學(xué)式為N₂，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)（填基本類(lèi)型）．從能量的角度看，該反應(yīng)屬于放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）A、根據(jù)化學(xué)變化和物理變化的本質(zhì)區(qū)別進(jìn)行分析判斷；
B、根據(jù)解決“能源危機(jī)”的根本出路之一是積極開(kāi)發(fā)新能源進(jìn)行分析；
C、根據(jù)可燃冰的主要成分進(jìn)行分析；
D、根據(jù)化石燃料的特點(diǎn)與應(yīng)用進(jìn)行分析判斷；
（2）①根據(jù)物質(zhì)制備過(guò)程中參加反應(yīng)的物質(zhì)、元素化合價(jià)的改變進(jìn)行分析；
②根據(jù)二氧化碳與水在硫酸的催化作用下，在通電的條件生成乙烯和氧氣寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；根據(jù)催化劑的性質(zhì)與反應(yīng)原理進(jìn)行分析；
③根據(jù)乙烯（C₂H₄）化學(xué)式的含義進(jìn)行分析；根據(jù)物理變化與化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別進(jìn)行分析；根據(jù)材料的分類(lèi)進(jìn)行分析；根據(jù)聚乙烯等材料制品使用的危害進(jìn)行分析；
④根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，結(jié)合題意進(jìn)行分析解答；根據(jù)稀釋濃硫酸的方法進(jìn)行分析；在空氣中放置的鋁片，表面有一層致密的氧化鋁薄膜，氧化鋁與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，據(jù)此進(jìn)行分析解答；
⑤根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析；根據(jù)化學(xué)方程式判斷反應(yīng)類(lèi)型即可；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中能量的變化分析．

解答 解：（1）A、石油中各組分的沸點(diǎn)不同，利用各物質(zhì)沸點(diǎn)的不同，將它們分離出的過(guò)程，沒(méi)有生成新物質(zhì)，屬于物理變化，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤．
B、開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能風(fēng)能、核能、地?zé)崮�、潮汐能等新能源，可以解決化石能源面臨枯竭的問(wèn)題，解決能源危機(jī)，故選項(xiàng)說(shuō)法正確．
C、可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷燃燒生成二氧化碳和水，二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤．
D、煤、石油和天然氣屬于不可再生的化石燃料，是目前人類(lèi)利用最多的能源，故選項(xiàng)說(shuō)法正確．
（2）①Na₂SO₄制備裝置中，反應(yīng)前硫元素的化合價(jià)為+4，反應(yīng)后為+6，反應(yīng)前氧元素是單質(zhì)，化合價(jià)為0．反應(yīng)后變?yōu)?2，故化合價(jià)發(fā)生改變的元素是硫元素和氧元素；
②二氧化碳與水在硫酸的催化作用下，在通電的條件生成乙烯和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;通電硫酸\;}}{\;}$C₂H₄+3O₂；生成過(guò)程中，乙烯制備裝置中硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)變大，因?yàn)榱蛩崾谴呋瘎�，反�?yīng)前后質(zhì)量不變，水的質(zhì)量減少，質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大；
③乙烯（C₂H₄）是由碳、氫兩種元素組成的，由C₂H₄構(gòu)成的；工業(yè)上將許多乙烯分子連在一起，聚合成大分子得到聚乙烯，此過(guò)程中有新物質(zhì)聚乙烯生成，發(fā)生的是化學(xué)變化；得到的聚乙烯從物質(zhì)組成的角度分類(lèi)屬于有機(jī)物，從材料的角度分類(lèi)屬于有機(jī)高分子材料；聚乙烯等材料制品的使用在為我們生活創(chuàng)造便利的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境造成不利的影響，人們把由此給環(huán)境帶來(lái)的危害稱(chēng)為白色污染；
④設(shè)要加水的質(zhì)量為x，根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，則49g×20%=（49g-x）×98%，x=39g，因?yàn)樗�的密度�?g/cm³，故39g÷1g/cm^3₌39cm³=39ml；稀釋濃硫酸時(shí)，要將濃硫酸沿?zé)�杯壁慢慢的倒入水中，并且用玻璃棒不斷的攪拌；在空氣中放置的鋁片，表面有一層致密的氧化鋁薄膜，氧化鋁先與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，氧化鋁消耗完后，稀硫酸與金屬鋁接觸并發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，所以故過(guò)一會(huì)才會(huì)有氣泡冒出，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O，2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑．
⑤根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)物中有4個(gè)氮原子、12個(gè)氫原子、6個(gè)氧原子，生成物中有12個(gè)氫原子，6個(gè)氧原子，只少4個(gè)氮原子，所以另一種生成物是氮?dú)�；�?NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O可知，反應(yīng)物中有一種單質(zhì)和一種化合物，生成物中有一種單質(zhì)和一種化合物，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；從能量的角度看，該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)．
故答案為：（1）AC；（2）①S、O；②2CO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;通電硫酸\;}}{\;}$C₂H₄+3O₂；變大；硫酸是催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，水的質(zhì)量減少，質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大；③碳、氫元素；C₂H₄；化學(xué)；有機(jī)物；有機(jī)高分子；白色污染；④39；將濃硫酸沿?zé)�杯壁慢慢的倒入水中，并且用玻璃棒不斷的攪拌；Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O，2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑．⑤N₂；置換；放熱；

點(diǎn)評(píng) 化學(xué)來(lái)源于生產(chǎn)生活，也必須服務(wù)于生產(chǎn)生活，所以與人類(lèi)生產(chǎn)生活相關(guān)的化學(xué)知識(shí)也是重要的中考熱點(diǎn)之一．