6. 汽油是石油炼制产品之一,是汽车的主要燃料。请回答:
(1)汽油充分燃烧的产物是二氧化碳和水,由此可推断汽油的组成中一定含有
(2)以汽油为燃料的汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等大气污染物。目前,减少汽车尾气污染的措施之一是在汽油中加入适量的乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)。乙醇完全燃烧的化学方程式为
(3)现代社会对能源的需求越来越大,大力开发新能源迫在眉睫,下列能源中,不属于新能源的是
①太阳能 ②核能 ③天然气 ④风能 ⑤汽油
(1)汽油充分燃烧的产物是二氧化碳和水,由此可推断汽油的组成中一定含有
碳、氢
元素。(2)以汽油为燃料的汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等大气污染物。目前,减少汽车尾气污染的措施之一是在汽油中加入适量的乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)。乙醇完全燃烧的化学方程式为
$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
。(3)现代社会对能源的需求越来越大,大力开发新能源迫在眉睫,下列能源中,不属于新能源的是
③⑤
(填序号)。①太阳能 ②核能 ③天然气 ④风能 ⑤汽油
答案
6.(1)碳、氢
(2)$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
(3)③⑤
(2)$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
(3)③⑤
解析
【分析】
本题围绕能源相关化学知识展开,需结合质量守恒定律、化学方程式书写规则及新能源概念解题。
(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,汽油燃烧产物为二氧化碳和水,反应物氧气仅含氧元素,因此产物中的碳、氢元素一定来自汽油,氧元素可能来自氧气,据此推断汽油的组成元素。
(2) 乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,需根据原子守恒配平化学方程式,注明反应条件。
(3) 明确新能源是传统能源之外的新型能源,结合选项判断不属于新能源的物质。
【解析】
(1) 汽油燃烧的反应为:汽油 + O₂ → CO₂ + H₂O,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,O₂中只有O元素,故CO₂中的C、H₂O中的H一定来自汽油,因此汽油组成中一定含有碳、氢元素。
(2) 乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)完全燃烧,反应物为$\ce{C_{2}H_{5}OH}$和$\ce{O_{2}}$,反应条件为点燃,生成物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$;配平:C原子左边2个→右边2个($\ce{CO_{2}}$系数为2),H原子左边6个→右边6个($\ce{H_{2}O}$系数为3),O原子右边共$2×2 + 3×1=7$个,左边乙醇含1个O,故$\ce{O_{2}}$系数为$(7-1)÷2=3$,化学方程式为$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$。
(3) 新能源是传统能源(煤、石油、天然气等)之外的能源,①太阳能、②核能、④风能属于新能源;③天然气是化石燃料(传统能源),⑤汽油是石油炼制产品(传统能源),故不属于新能源的是③⑤。
【答案】
(1) 碳、氢
(2) $\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
(3) ③⑤
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式书写、新能源
【点评】
本题结合生活实际考查基础化学知识,难度较低,需掌握质量守恒定律的应用、化学方程式配平方法及新能源的判断标准。
【难度系数】
0.5
本题围绕能源相关化学知识展开,需结合质量守恒定律、化学方程式书写规则及新能源概念解题。
(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,汽油燃烧产物为二氧化碳和水,反应物氧气仅含氧元素,因此产物中的碳、氢元素一定来自汽油,氧元素可能来自氧气,据此推断汽油的组成元素。
(2) 乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,需根据原子守恒配平化学方程式,注明反应条件。
(3) 明确新能源是传统能源之外的新型能源,结合选项判断不属于新能源的物质。
【解析】
(1) 汽油燃烧的反应为:汽油 + O₂ → CO₂ + H₂O,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,O₂中只有O元素,故CO₂中的C、H₂O中的H一定来自汽油,因此汽油组成中一定含有碳、氢元素。
(2) 乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)完全燃烧,反应物为$\ce{C_{2}H_{5}OH}$和$\ce{O_{2}}$,反应条件为点燃,生成物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$;配平:C原子左边2个→右边2个($\ce{CO_{2}}$系数为2),H原子左边6个→右边6个($\ce{H_{2}O}$系数为3),O原子右边共$2×2 + 3×1=7$个,左边乙醇含1个O,故$\ce{O_{2}}$系数为$(7-1)÷2=3$,化学方程式为$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$。
(3) 新能源是传统能源(煤、石油、天然气等)之外的能源,①太阳能、②核能、④风能属于新能源;③天然气是化石燃料(传统能源),⑤汽油是石油炼制产品(传统能源),故不属于新能源的是③⑤。
【答案】
(1) 碳、氢
(2) $\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
(3) ③⑤
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式书写、新能源
【点评】
本题结合生活实际考查基础化学知识,难度较低,需掌握质量守恒定律的应用、化学方程式配平方法及新能源的判断标准。
【难度系数】
0.5
1.石油是重要的地球资源。请回答下列相关问题。
(1)用石油可以精炼出多种燃料。根据下表分析,在相同条件下,柴油比汽油燃烧时更容易产生黑烟,原因是

(2)为了改善环境,可在汽油中添加乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)来调整燃油结构。乙醇是
(3)氢燃料汽车正在研制与推广。氢气燃烧过程中,
(1)用石油可以精炼出多种燃料。根据下表分析,在相同条件下,柴油比汽油燃烧时更容易产生黑烟,原因是
柴油的主要成分中,碳元素含量比汽油高
,更容易发生不完全燃烧
,造成的环境问题是产生粉尘(可吸入颗粒物)污染
。(2)为了改善环境,可在汽油中添加乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)来调整燃油结构。乙醇是
可再生
(填“可再生”或“不可再生”)能源,其完全燃烧的化学方程式是$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
。(3)氢燃料汽车正在研制与推广。氢气燃烧过程中,
化学
能转化成热能。从长远来看,解决能源危机的方法是开发新能源
。答案
1.(1)柴油的主要成分中,碳元素含量比汽油高,更容易发生不完全燃烧 产生粉尘(可吸入颗粒物)污染
(2)可再生 $\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
(3)化学 开发新能源
(2)可再生 $\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
(3)化学 开发新能源
解析
【分析】
首先梳理各问题的解题思路:问题(1)需对比汽油和柴油的成分差异,结合黑烟的成因(含碳物质不完全燃烧产生炭黑)分析,明确柴油碳含量更高导致不完全燃烧更易发生,进而推导环境问题;问题(2)根据乙醇的制取来源判断能源类型,再依据完全燃烧的反应规律书写化学方程式;问题(3)明确燃料燃烧的能量转化形式,结合能源危机的解决方向作答。
【解析】
(1) 汽油的主要成分为$\ce{C_{5}H_{12}~C_{11}H_{24}}$,柴油为$\ce{C_{15}H_{32}~C_{18}H_{38}}$,柴油中碳元素的质量分数比汽油高,相同条件下燃烧时更易发生不完全燃烧,产生炭黑(即黑烟),炭黑属于可吸入颗粒物,会造成粉尘污染;
(2) 乙醇可通过粮食、秸秆等发酵制取,属于可再生能源;乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$;
(3) 氢气燃烧过程中,化学能转化为热能;从长远来看,解决能源危机的有效方法是开发新能源(如太阳能、氢能、风能等)。
【答案】
(1) 柴油的主要成分中碳元素含量比汽油高;更容易发生不完全燃烧;产生粉尘(可吸入颗粒物)污染
(2) 可再生;$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
(3) 化学;开发新能源
【知识点】
能源的分类;化学方程式书写;燃料燃烧与环境
【点评】
本题围绕石油及能源相关知识展开,考察基础的能源概念、燃烧规律及化学方程式书写,知识点贴近生活,难度较低,适合巩固能源模块的基础内容。
【难度系数】
0.7
首先梳理各问题的解题思路:问题(1)需对比汽油和柴油的成分差异,结合黑烟的成因(含碳物质不完全燃烧产生炭黑)分析,明确柴油碳含量更高导致不完全燃烧更易发生,进而推导环境问题;问题(2)根据乙醇的制取来源判断能源类型,再依据完全燃烧的反应规律书写化学方程式;问题(3)明确燃料燃烧的能量转化形式,结合能源危机的解决方向作答。
【解析】
(1) 汽油的主要成分为$\ce{C_{5}H_{12}~C_{11}H_{24}}$,柴油为$\ce{C_{15}H_{32}~C_{18}H_{38}}$,柴油中碳元素的质量分数比汽油高,相同条件下燃烧时更易发生不完全燃烧,产生炭黑(即黑烟),炭黑属于可吸入颗粒物,会造成粉尘污染;
(2) 乙醇可通过粮食、秸秆等发酵制取,属于可再生能源;乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$;
(3) 氢气燃烧过程中,化学能转化为热能;从长远来看,解决能源危机的有效方法是开发新能源(如太阳能、氢能、风能等)。
【答案】
(1) 柴油的主要成分中碳元素含量比汽油高;更容易发生不完全燃烧;产生粉尘(可吸入颗粒物)污染
(2) 可再生;$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
(3) 化学;开发新能源
【知识点】
能源的分类;化学方程式书写;燃料燃烧与环境
【点评】
本题围绕石油及能源相关知识展开,考察基础的能源概念、燃烧规律及化学方程式书写,知识点贴近生活,难度较低,适合巩固能源模块的基础内容。
【难度系数】
0.7
2. 新能源页岩气正在冲击传统能源体系。据报道,我国页岩气储量排名世界第一,合理开采将有利于改善我国的能源结构。川南页岩气田分布在泸州等地。页岩气是藏身于地下3 000多米的页岩层裂缝中的天然气,在此高压环境中,还有部分页岩气溶解于裂缝中存在的少量石油里。目前,开采页岩气时从地表钻井到页岩层,向地下压入大量水和沙,使页岩气所在的地层产生缝隙,因压强降低,页岩气将从其藏匿处逸出。这些水和沙将被抽回地面,形成返排液。
请回答下列问题。
(1)页岩气中主要成分的化学式是
(2)页岩气中还可能含有乙烷($\ce{C_{2}H_{6}}$),写出乙烷完全燃烧的化学方程式:
。
(3)返排液是油、水溶液和沙组成的混合物,从返排液中分离出沙的实验操作名称是

(4)结合上文分析回答:开采时可能产生的主要环保问题是
。
请回答下列问题。
(1)页岩气中主要成分的化学式是
$\ce{CH_{4}}$
。(2)页岩气中还可能含有乙烷($\ce{C_{2}H_{6}}$),写出乙烷完全燃烧的化学方程式:
$\ce{2C_{2}H_{6} + 7O_{2}\xlongequal{点燃}4CO_{2} + 6H_{2}O}$
。。
(3)返排液是油、水溶液和沙组成的混合物,从返排液中分离出沙的实验操作名称是
过滤
。下表是某返排液中水溶液的主要成分及其含量,含量最高的金属离子是$\ce{Ca^{2+}}$
,其含量远高于自然水。(4)结合上文分析回答:开采时可能产生的主要环保问题是
水体污染
(写一点),你的解决建议是对返排液集中净化处理(合理即可)
。。
答案
2.(1)$\ce{CH_{4}}$
(2)$\ce{2C_{2}H_{6} + 7O_{2}\xlongequal{点燃}4CO_{2} + 6H_{2}O}$
(3)过滤 $\ce{Ca^{2+}}$
(4)水体污染 对返排液集中净化处理(合理即可)
(2)$\ce{2C_{2}H_{6} + 7O_{2}\xlongequal{点燃}4CO_{2} + 6H_{2}O}$
(3)过滤 $\ce{Ca^{2+}}$
(4)水体污染 对返排液集中净化处理(合理即可)
解析
【分析】
本题结合页岩气开采的实际情境,考查化学基础知识的应用:
1. 页岩气属于天然气类,其主要成分是甲烷,据此确定化学式;
2. 乙烷完全燃烧生成二氧化碳和水,需根据原子守恒原则配平化学方程式;
3. 分离不溶性固体与液体的操作是过滤,通过对比表格中金属离子的含量数值,找出含量最高的金属离子;
4. 结合开采过程中产生的返排液,分析可能的环保问题并提出合理建议。
【解析】
(1) 页岩气的主要成分是甲烷,甲烷的化学式为$\ce{CH_{4}}$;
(2) 乙烷完全燃烧时,与氧气反应生成二氧化碳和水,根据反应前后各原子数目守恒配平:2个乙烷分子完全燃烧需要7个氧分子,生成4个二氧化碳分子和6个水分子,化学方程式为$\ce{2C_{2}H_{6} + 7O_{2}\xlongequal{点燃}4CO_{2} + 6H_{2}O}$;
(3) 沙是不溶于水溶液的固体,分离该类固液混合物的实验操作是过滤;观察表格中金属离子含量:$\ce{K^{+}}$为310mg·L⁻¹,$\ce{Ca^{2+}}$为491mg·L⁻¹,$\ce{Mg^{2+}}$为129mg·L⁻¹,对比可知含量最高的金属离子是$\ce{Ca^{2+}}$;
(4) 开采时产生的返排液含有油类和多种离子,若直接排放会造成水体污染;解决建议可对返排液进行集中净化处理(合理即可)。
【答案】
(1)$\ce{CH_{4}}$;(2)$\ce{2C_{2}H_{6} + 7O_{2}\xlongequal{点燃}4CO_{2} + 6H_{2}O}$;(3)过滤;$\ce{Ca^{2+}}$;(4)水体污染;对返排液集中净化处理(合理即可)
【知识点】
甲烷的组成、化学方程式书写、混合物分离操作、环境保护
【点评】
本题以新能源页岩气开采为背景,将化学基础知识与实际生产生活结合,考查学生对基础知识点的应用能力,整体难度较低,需要学生能将课本知识迁移到实际问题中。
【难度系数】
0.3
本题结合页岩气开采的实际情境,考查化学基础知识的应用:
1. 页岩气属于天然气类,其主要成分是甲烷,据此确定化学式;
2. 乙烷完全燃烧生成二氧化碳和水,需根据原子守恒原则配平化学方程式;
3. 分离不溶性固体与液体的操作是过滤,通过对比表格中金属离子的含量数值,找出含量最高的金属离子;
4. 结合开采过程中产生的返排液,分析可能的环保问题并提出合理建议。
【解析】
(1) 页岩气的主要成分是甲烷,甲烷的化学式为$\ce{CH_{4}}$;
(2) 乙烷完全燃烧时,与氧气反应生成二氧化碳和水,根据反应前后各原子数目守恒配平:2个乙烷分子完全燃烧需要7个氧分子,生成4个二氧化碳分子和6个水分子,化学方程式为$\ce{2C_{2}H_{6} + 7O_{2}\xlongequal{点燃}4CO_{2} + 6H_{2}O}$;
(3) 沙是不溶于水溶液的固体,分离该类固液混合物的实验操作是过滤;观察表格中金属离子含量:$\ce{K^{+}}$为310mg·L⁻¹,$\ce{Ca^{2+}}$为491mg·L⁻¹,$\ce{Mg^{2+}}$为129mg·L⁻¹,对比可知含量最高的金属离子是$\ce{Ca^{2+}}$;
(4) 开采时产生的返排液含有油类和多种离子,若直接排放会造成水体污染;解决建议可对返排液进行集中净化处理(合理即可)。
【答案】
(1)$\ce{CH_{4}}$;(2)$\ce{2C_{2}H_{6} + 7O_{2}\xlongequal{点燃}4CO_{2} + 6H_{2}O}$;(3)过滤;$\ce{Ca^{2+}}$;(4)水体污染;对返排液集中净化处理(合理即可)
【知识点】
甲烷的组成、化学方程式书写、混合物分离操作、环境保护
【点评】
本题以新能源页岩气开采为背景,将化学基础知识与实际生产生活结合,考查学生对基础知识点的应用能力,整体难度较低,需要学生能将课本知识迁移到实际问题中。
【难度系数】
0.3
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