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5. 实施可持续发展战略,是关系中华民族生存和发展的长远大计,对燃料的合理使用成为一项重要工程。某校化学实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对家用燃料的合理使用与变迁及对未来燃料的展望展开了项目化学习。
任务一:讨论家用燃料的合理使用
【小组交流】
(1)为使家用燃料充分燃烧,一是增大氧气的浓度;二是增大家用燃料与氧气的
任务二:调查家用燃料的变迁
【调查研究】同学们通过走访与调查,了解到我县燃料的变迁主要经历了以下几个阶段：
(2)煤和石油液化气属于
任务三:探究石油液化气燃烧产生的气体成分
【查阅资料】
Ⅰ.$\ce{SO_{2}}$的性质:
①$\ce{SO_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$一样,也能使澄清石灰水变浑浊;
②$\ce{SO_{2}}$能使红色的品红溶液褪色,常用于检验二氧化硫;
③紫红色酸性高锰酸钾溶液可与$\ce{SO_{2}}$反应而褪色,常用于除去$\ce{SO_{2}}$。
Ⅱ.石油液化气中含有碳、氢、硫、氮等元素,燃烧能产生大约11 000大卡/kg的热量。
【提出问题】石油液化气燃烧产生的气体中是否含有$\ce{SO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$。
【进行实验】
(3)设计实验方案。探究石油液化气燃烧产生的气体成分。
【反思评价】
(4)步骤②中,气体从
(5)步骤②中,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为
(6)该小组同学通过一定手段,测得石油液化气燃烧产生的气体中$\ce{CO}$体积分数变化如图2所示,$t_1$~$t_2$时间段内$\ce{CO}$体积分数出现异常的原因是
任务四:对未来燃料的展望
【交流展示】
(7)开发更清洁的可再生能源
任务一:讨论家用燃料的合理使用
【小组交流】
(1)为使家用燃料充分燃烧,一是增大氧气的浓度;二是增大家用燃料与氧气的
接触面积
。任务二:调查家用燃料的变迁
【调查研究】同学们通过走访与调查,了解到我县燃料的变迁主要经历了以下几个阶段：
(2)煤和石油液化气属于
不可再生
(填“可再生”或“不可再生”)能源。任务三:探究石油液化气燃烧产生的气体成分
【查阅资料】
Ⅰ.$\ce{SO_{2}}$的性质:
①$\ce{SO_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$一样,也能使澄清石灰水变浑浊;
②$\ce{SO_{2}}$能使红色的品红溶液褪色,常用于检验二氧化硫;
③紫红色酸性高锰酸钾溶液可与$\ce{SO_{2}}$反应而褪色,常用于除去$\ce{SO_{2}}$。
Ⅱ.石油液化气中含有碳、氢、硫、氮等元素,燃烧能产生大约11 000大卡/kg的热量。
【提出问题】石油液化气燃烧产生的气体中是否含有$\ce{SO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$。
【进行实验】
(3)设计实验方案。探究石油液化气燃烧产生的气体成分。
【反思评价】
(4)步骤②中,气体从
b
端(填“a”或“b”)通入图1装置。(5)步骤②中,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为
CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O
。(6)该小组同学通过一定手段,测得石油液化气燃烧产生的气体中$\ce{CO}$体积分数变化如图2所示,$t_1$~$t_2$时间段内$\ce{CO}$体积分数出现异常的原因是
石油液化气燃烧不充分(其他合理答案均可)
。任务四:对未来燃料的展望
【交流展示】
(7)开发更清洁的可再生能源
太阳能(或生物能、风能、水能、海洋能、地热能、氢能、核能等任写一种均可)
(任举一例)是今后能源发展的新方向,是减排温室气体和应对气候变化的重要措施。答案
接触面积
不可再生
$\ce{CO_{2}}$
b
$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
石油液化气燃烧不充分(合理即可)
太阳能(或生物能、风能、水能、海洋能、地热能、氢能、核能等，任写一种合理即可)
不可再生
$\ce{CO_{2}}$
b
$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
石油液化气燃烧不充分(合理即可)
太阳能(或生物能、风能、水能、海洋能、地热能、氢能、核能等，任写一种合理即可)
解析
【分析】
本题围绕家用燃料的项目化学习展开，需结合燃烧条件、能源分类、实验操作原理、化学方程式书写及清洁能源等知识点逐一分析：
1. 燃料充分燃烧的条件需回忆燃烧相关知识，明确两个核心条件；
2. 能源分类需区分可再生与不可再生能源的定义，结合化石燃料的特点判断；
3. 实验操作中洗气装置的气体通入方向需掌握“长进短出”的原则；
4. 澄清石灰水变浑浊的反应是CO₂与氢氧化钙的反应，需正确书写化学方程式；
5. CO体积分数异常的原因需结合含碳燃料不完全燃烧的条件分析；
6. 未来清洁能源需列举常见的清洁可再生能源。
【解析】
(1) 燃料充分燃烧的条件：一是增大氧气的浓度，二是增大燃料与氧气的接触面积，故填接触面积；
(2) 煤和石油液化气属于化石燃料，短期内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源，故填不可再生；
(3) 结合探究石油液化气燃烧气体成分的实验，此处对应探究CO₂的存在，故填$\ce{CO_{2}}$；
(4) 洗气装置中，气体需从长管通入才能与溶液充分接触反应，因此气体从b端通入，故填b；
(5) 澄清石灰水的溶质为$\ce{Ca(OH)_{2}}$，与$\ce{CO_{2}}$反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
(6) CO是含碳燃料不完全燃烧的产物，t₁~t₂时间段CO体积分数高，原因是石油液化气燃烧时氧气不足，发生不完全燃烧，故填石油液化气燃烧不充分（合理即可）；
(7) 未来清洁可再生能源有太阳能、风能、氢能等，任举一例即可，故填太阳能（合理即可）。
【答案】
接触面积；不可再生；$\ce{CO_{2}}$；b；$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；石油液化气燃烧不充分；太阳能（合理即可）
【知识点】
燃料充分燃烧的条件、能源的分类、化学方程式书写、燃料燃烧的影响因素、清洁能源开发
【点评】
本题以家用燃料的项目化学习为背景，综合考查燃料相关的基础知识点，紧密联系生活实际，注重知识的应用，难度适中，适合学生巩固相关化学知识。
【难度系数】
0.6
本题围绕家用燃料的项目化学习展开，需结合燃烧条件、能源分类、实验操作原理、化学方程式书写及清洁能源等知识点逐一分析：
1. 燃料充分燃烧的条件需回忆燃烧相关知识，明确两个核心条件；
2. 能源分类需区分可再生与不可再生能源的定义，结合化石燃料的特点判断；
3. 实验操作中洗气装置的气体通入方向需掌握“长进短出”的原则；
4. 澄清石灰水变浑浊的反应是CO₂与氢氧化钙的反应，需正确书写化学方程式；
5. CO体积分数异常的原因需结合含碳燃料不完全燃烧的条件分析；
6. 未来清洁能源需列举常见的清洁可再生能源。
【解析】
(1) 燃料充分燃烧的条件：一是增大氧气的浓度，二是增大燃料与氧气的接触面积，故填接触面积；
(2) 煤和石油液化气属于化石燃料，短期内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源，故填不可再生；
(3) 结合探究石油液化气燃烧气体成分的实验，此处对应探究CO₂的存在，故填$\ce{CO_{2}}$；
(4) 洗气装置中，气体需从长管通入才能与溶液充分接触反应，因此气体从b端通入，故填b；
(5) 澄清石灰水的溶质为$\ce{Ca(OH)_{2}}$，与$\ce{CO_{2}}$反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
(6) CO是含碳燃料不完全燃烧的产物，t₁~t₂时间段CO体积分数高，原因是石油液化气燃烧时氧气不足，发生不完全燃烧，故填石油液化气燃烧不充分（合理即可）；
(7) 未来清洁可再生能源有太阳能、风能、氢能等，任举一例即可，故填太阳能（合理即可）。
【答案】
接触面积；不可再生；$\ce{CO_{2}}$；b；$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；石油液化气燃烧不充分；太阳能（合理即可）
【知识点】
燃料充分燃烧的条件、能源的分类、化学方程式书写、燃料燃烧的影响因素、清洁能源开发
【点评】
本题以家用燃料的项目化学习为背景，综合考查燃料相关的基础知识点，紧密联系生活实际，注重知识的应用，难度适中，适合学生巩固相关化学知识。
【难度系数】
0.6
