活动演练
燃烧不仅可以帮助人们创造美好生活,同时也促进了工业的发展和人类文明的进步。某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目式学习的探究之旅。
【项目一】家用燃料的合理使用。
(一)燃烧燃料为了取暖。
(1)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图所示),请你从充分燃烧的角度解释这一现象:

(2)在家庭中使用煤(含碳量95%左右)取暖时,一定要装烟囱,并且注意室内通风,防止一氧化碳中毒,请你用化学方程式解释生成一氧化碳的原因:
(二)燃烧燃料为了照明。
诗人陆游曾记载:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,……可省油之半”。夹瓷盏是省油灯(如图所示),用棉绳作炷(灯芯),上层盏内盛油,下层盏内盛水。

(3)油燃烧时的能量转化形式是
【项目二】家用燃料的变迁和未来。
同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如图所示:

(4)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的理由是
(5)下列有关家用燃料更新的理由不正确的是
A. 燃料使用更便捷
B. 固体燃料燃烧得更充分
C. 减少煤燃烧过程中产生的污染物
(6)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能,其优点是
燃烧不仅可以帮助人们创造美好生活,同时也促进了工业的发展和人类文明的进步。某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目式学习的探究之旅。
【项目一】家用燃料的合理使用。
(一)燃烧燃料为了取暖。
(1)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分(如图所示),请你从充分燃烧的角度解释这一现象:
增大燃料与空气的接触面积,使燃烧更充分
。(2)在家庭中使用煤(含碳量95%左右)取暖时,一定要装烟囱,并且注意室内通风,防止一氧化碳中毒,请你用化学方程式解释生成一氧化碳的原因:
2C+O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2CO
。(二)燃烧燃料为了照明。
诗人陆游曾记载:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,……可省油之半”。夹瓷盏是省油灯(如图所示),用棉绳作炷(灯芯),上层盏内盛油,下层盏内盛水。
(3)油燃烧时的能量转化形式是
化学
能转化为光能和热能,下层盏内盛水能达到省灯油的目的,原理是水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的
。【项目二】家用燃料的变迁和未来。
同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如图所示:
(4)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的理由是
天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少
。(5)下列有关家用燃料更新的理由不正确的是
B
(填字母)。A. 燃料使用更便捷
B. 固体燃料燃烧得更充分
C. 减少煤燃烧过程中产生的污染物
(6)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能,其优点是
制备原料来源广(或环保或热值高等,合理即可)
(填一点即可),氢气燃烧的化学方程式为2H₂+O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2H₂O
。答案
(1)增大燃料与空气的接触面积,使燃烧更充分
(2)$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
(3)化学 水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的
(4)天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少
(5)B
(6)制备原料来源广(或环保或热值高等,合理即可) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
(2)$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
(3)化学 水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的
(4)天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少
(5)B
(6)制备原料来源广(或环保或热值高等,合理即可) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
解析
【分析】
本题围绕家用燃料的探究展开,需结合燃烧的条件、化学方程式书写、燃料的性质与环保等知识点逐一分析:
1. 蜂窝煤燃烧更充分的问题,需回忆促进可燃物燃烧的方法(增大接触面积、增大氧气浓度),其多孔结构增大了煤与空气的接触面积,使燃烧更充分;
2. 煤取暖时通风不良,氧气不足,碳不完全燃烧生成一氧化碳,需根据反应物、生成物及反应条件书写化学方程式;
3. 油燃烧是化学能转化为光能和热能,下层水的作用是利用水蒸发吸热,降低油的温度,减少油的挥发以省油;
4. 等质量的燃料,碳元素质量分数越低,完全燃烧生成的二氧化碳(温室气体)越少,因此天然气更环保;
5. 家用燃料更新的理由需逐一分析选项,判断错误选项;
6. 氢能的优点可从环保、原料、热值等角度回答,氢气燃烧生成水,需正确书写化学方程式。
【解析】
(1) 蜂窝煤制成多孔结构,增大了煤与空气(氧气)的接触面积,使燃料燃烧更充分,故答案为增大燃料与空气的接触面积,使燃烧更充分;
(2) 煤中的碳在氧气不充足时不完全燃烧生成一氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$;
(3) 油燃烧发生化学变化,将化学能转化为光能和热能;下层盏内的水可吸收热量,降低上层油的温度,减少油的挥发,从而达到省油的目的,故答案为化学;水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的;
(4) 等质量的燃料完全燃烧时,碳元素质量分数越低,生成的二氧化碳质量越少(二氧化碳是温室气体),天然气中碳元素质量分数(75%)低于液化石油气(82.3%),因此燃烧等质量的天然气排放的二氧化碳更少,更环保;
(5) 分析选项:A. 家用燃料从煤到液化石油气、天然气,使用更便捷,正确;B. 固体燃料(煤)燃烧不如气体燃料(液化石油气、天然气)充分,该说法错误,不是更新的理由;C. 煤燃烧会产生大量污染物,气体燃料更清洁,减少污染物,正确,故不正确的选B;
(6) 氢能的优点:燃烧产物是水,无污染(或热值高、原料来源广等,合理即可);氢气燃烧生成水,化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$。
【答案】
(1)增大燃料与空气的接触面积,使燃烧更充分
(2)$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
(3)化学 水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的
(4)天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少
(5)B
(6)制备原料来源广(或环保或热值高等,合理即可) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
【知识点】
燃烧与充分燃烧、化学方程式书写、燃料的合理利用
【点评】
本题结合家用燃料的实际应用,考查燃烧的条件、化学方程式书写、燃料的环保性等核心知识点,注重化学与生活的联系,题目难度适中,适合学生巩固相关基础知识。
【难度系数】
0.6
本题围绕家用燃料的探究展开,需结合燃烧的条件、化学方程式书写、燃料的性质与环保等知识点逐一分析:
1. 蜂窝煤燃烧更充分的问题,需回忆促进可燃物燃烧的方法(增大接触面积、增大氧气浓度),其多孔结构增大了煤与空气的接触面积,使燃烧更充分;
2. 煤取暖时通风不良,氧气不足,碳不完全燃烧生成一氧化碳,需根据反应物、生成物及反应条件书写化学方程式;
3. 油燃烧是化学能转化为光能和热能,下层水的作用是利用水蒸发吸热,降低油的温度,减少油的挥发以省油;
4. 等质量的燃料,碳元素质量分数越低,完全燃烧生成的二氧化碳(温室气体)越少,因此天然气更环保;
5. 家用燃料更新的理由需逐一分析选项,判断错误选项;
6. 氢能的优点可从环保、原料、热值等角度回答,氢气燃烧生成水,需正确书写化学方程式。
【解析】
(1) 蜂窝煤制成多孔结构,增大了煤与空气(氧气)的接触面积,使燃料燃烧更充分,故答案为增大燃料与空气的接触面积,使燃烧更充分;
(2) 煤中的碳在氧气不充足时不完全燃烧生成一氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$;
(3) 油燃烧发生化学变化,将化学能转化为光能和热能;下层盏内的水可吸收热量,降低上层油的温度,减少油的挥发,从而达到省油的目的,故答案为化学;水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的;
(4) 等质量的燃料完全燃烧时,碳元素质量分数越低,生成的二氧化碳质量越少(二氧化碳是温室气体),天然气中碳元素质量分数(75%)低于液化石油气(82.3%),因此燃烧等质量的天然气排放的二氧化碳更少,更环保;
(5) 分析选项:A. 家用燃料从煤到液化石油气、天然气,使用更便捷,正确;B. 固体燃料(煤)燃烧不如气体燃料(液化石油气、天然气)充分,该说法错误,不是更新的理由;C. 煤燃烧会产生大量污染物,气体燃料更清洁,减少污染物,正确,故不正确的选B;
(6) 氢能的优点:燃烧产物是水,无污染(或热值高、原料来源广等,合理即可);氢气燃烧生成水,化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$。
【答案】
(1)增大燃料与空气的接触面积,使燃烧更充分
(2)$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
(3)化学 水吸热降温,减少油的挥发,以达到省油的目的
(4)天然气中碳元素的质量分数低于液化石油气中碳元素的质量分数,燃烧相同质量的天然气和液化石油气时,燃烧天然气排放的二氧化碳比燃烧液化石油气排放的二氧化碳少
(5)B
(6)制备原料来源广(或环保或热值高等,合理即可) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
【知识点】
燃烧与充分燃烧、化学方程式书写、燃料的合理利用
【点评】
本题结合家用燃料的实际应用,考查燃烧的条件、化学方程式书写、燃料的环保性等核心知识点,注重化学与生活的联系,题目难度适中,适合学生巩固相关基础知识。
【难度系数】
0.6
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