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13.如图所示的是实验室制备气体的部分装置,回答下列问题。
(1)实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气并验证其可燃性,反应的化学方程式为
(2)目前氢能源的大量使用仍存在一定困难,你认为针对氢能源的研究方向是
(3)氢气的生产方法是制约其作为清洁能源广泛使用的原因之一,科学家根据生产方法提出“绿色”氢气和“有污染”的氢气的概念。下列方法中可获得“绿色”氢气的是
A.用矿石生产锌和硫酸,再相互反应
B.在催化剂的作用下,利用太阳能光解水
C.利用煤燃烧发电,再电解水
D.利用风能、水力发电,再电解水
(1)实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气并验证其可燃性,反应的化学方程式为
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
,可选用装置A
(填字母)与E组合,在E导管口点燃。实验过程是:组装仪器→检查装置的气密性→装入试剂制备氢气→检验纯度
→点燃。(2)目前氢能源的大量使用仍存在一定困难,你认为针对氢能源的研究方向是
高效、经济的制氢方法(或高效、价廉的储氢材料等)
(写一点即可)。(3)氢气的生产方法是制约其作为清洁能源广泛使用的原因之一,科学家根据生产方法提出“绿色”氢气和“有污染”的氢气的概念。下列方法中可获得“绿色”氢气的是
BD
(填字母)。A.用矿石生产锌和硫酸,再相互反应
B.在催化剂的作用下,利用太阳能光解水
C.利用煤燃烧发电,再电解水
D.利用风能、水力发电,再电解水
答案
13.(1)$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$ A 检验纯度
(2)高效、经济的制氢方法(或高效、价廉的储氢材料等)
(3)BD
(2)高效、经济的制氢方法(或高效、价廉的储氢材料等)
(3)BD
解析
【分析】
本题围绕氢气的制备、性质及氢能源展开，需结合实验室制气体的装置选择依据、可燃性气体的安全操作、氢能源的特点等知识点解题：
1. 锌与稀硫酸制氢气为固液常温反应，需选对应发生装置，且点燃可燃性气体前必须验纯防止爆炸；
2. 氢能源大量应用受限于制氢、储氢的技术问题，研究方向可针对这些问题展开；
3. “绿色”氢气指生产过程无污染，需判断各选项的能源是否为清洁能源。
【解析】
(1) 锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；该反应是固液不加热型，发生装置选A；氢气是可燃性气体，点燃前必须检验纯度，防止发生爆炸，因此实验步骤为：组装仪器→检查装置的气密性→装入试剂制备氢气→检验纯度→点燃。
(2) 氢能源大量使用存在制氢成本高、储存运输困难等问题，研究方向可从解决这些问题入手，如高效、经济的制氢方法（或高效、价廉的储氢材料等，合理即可）。
(3) “绿色”氢气的生产过程无污染：
A选项：用矿石生产锌和硫酸，过程会产生污染，不符合；
B选项：利用太阳能光解水，太阳能是清洁能源，生产过程无污染，符合；
C选项：煤燃烧发电会产生污染，不符合；
D选项：风能、水力发电是清洁能源，电解水制氢无污染，符合；故选BD。
【答案】
(1) $\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；A；检验纯度
(2) 高效、经济的制氢方法(或高效、价廉的储氢材料等，合理即可)
(3) BD
【知识点】
氢气的实验室制取；氢能源；化学方程式书写
【点评】
本题考查氢气相关的基础知识点，涵盖制备、性质及氢能源的应用，难度不大，需学生掌握实验室制气体的装置选择、可燃性气体的安全操作、氢能源的特点等内容。
【难度系数】
0.6
本题围绕氢气的制备、性质及氢能源展开，需结合实验室制气体的装置选择依据、可燃性气体的安全操作、氢能源的特点等知识点解题：
1. 锌与稀硫酸制氢气为固液常温反应，需选对应发生装置，且点燃可燃性气体前必须验纯防止爆炸；
2. 氢能源大量应用受限于制氢、储氢的技术问题，研究方向可针对这些问题展开；
3. “绿色”氢气指生产过程无污染，需判断各选项的能源是否为清洁能源。
【解析】
(1) 锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；该反应是固液不加热型，发生装置选A；氢气是可燃性气体，点燃前必须检验纯度，防止发生爆炸，因此实验步骤为：组装仪器→检查装置的气密性→装入试剂制备氢气→检验纯度→点燃。
(2) 氢能源大量使用存在制氢成本高、储存运输困难等问题，研究方向可从解决这些问题入手，如高效、经济的制氢方法（或高效、价廉的储氢材料等，合理即可）。
(3) “绿色”氢气的生产过程无污染：
A选项：用矿石生产锌和硫酸，过程会产生污染，不符合；
B选项：利用太阳能光解水，太阳能是清洁能源，生产过程无污染，符合；
C选项：煤燃烧发电会产生污染，不符合；
D选项：风能、水力发电是清洁能源，电解水制氢无污染，符合；故选BD。
【答案】
(1) $\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；A；检验纯度
(2) 高效、经济的制氢方法(或高效、价廉的储氢材料等，合理即可)
(3) BD
【知识点】
氢气的实验室制取；氢能源；化学方程式书写
【点评】
本题考查氢气相关的基础知识点，涵盖制备、性质及氢能源的应用，难度不大，需学生掌握实验室制气体的装置选择、可燃性气体的安全操作、氢能源的特点等内容。
【难度系数】
0.6
14.(2025·成都改编)合理利用化石能源和开发新能源有利于能源结构优化。
(1)据图分析,目前我国能源消费中占比最大的能源是
(2)下列不属于石油炼制的产品的是
a.汽油
b.煤油
c.乙醇
d.液化石油气
(3)天然气是比较清洁的能源,其主要成分充分燃烧的化学方程式为
(4)焦炭可与超临界水反应制备$\ce{H_{2}}$,反应的化学方程式为$\ce{C + 2H_{2}O + CaO \xlongequal[高压]{高温} CaCO_{3} + 2H_{2}}$。根据化学方程式计算,含600 kg碳的焦炭最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是多少?
(1)据图分析,目前我国能源消费中占比最大的能源是
煤
,写出一种“其他能源”:太阳能(合理即可)
。(2)下列不属于石油炼制的产品的是
c
(填字母)。a.汽油
b.煤油
c.乙醇
d.液化石油气
(3)天然气是比较清洁的能源,其主要成分充分燃烧的化学方程式为
$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
。用天然气代替煤的优点是可减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放
。(4)焦炭可与超临界水反应制备$\ce{H_{2}}$,反应的化学方程式为$\ce{C + 2H_{2}O + CaO \xlongequal[高压]{高温} CaCO_{3} + 2H_{2}}$。根据化学方程式计算,含600 kg碳的焦炭最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是多少?
答案
14.(1)煤 太阳能(合理即可)
(2)c
(3)$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$ 可减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放
(4)解:设含600 kg碳的焦炭最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是$x$。
$\ce{C + 2H_{2}O + CaO\xlongequal[高压]{高温}CaCO_{3} + 2H_{2}}$
$12\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4$
$600\ \mathrm{kg}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x$
$\dfrac{12}{4}=\dfrac{600\ \mathrm{kg}}{x}$
$x=200\ \mathrm{kg}$
答:含600 kg碳的焦炭最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是200 kg。
(2)c
(3)$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$ 可减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放
(4)解:设含600 kg碳的焦炭最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是$x$。
$\ce{C + 2H_{2}O + CaO\xlongequal[高压]{高温}CaCO_{3} + 2H_{2}}$
$12\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4$
$600\ \mathrm{kg}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x$
$\dfrac{12}{4}=\dfrac{600\ \mathrm{kg}}{x}$
$x=200\ \mathrm{kg}$
答:含600 kg碳的焦炭最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是200 kg。
解析
【分析】
1. 第(1)问：观察图表中各能源占比折线，占比最高的即为我国能源消费中占比最大的能源；“其他能源”指除煤、石油、天然气外的能源，如太阳能、风能等，合理即可。
2. 第(2)问：回忆石油炼制的产品，汽油、煤油、液化石油气均为石油加工产物，乙醇是通过粮食发酵等制取，不属于石油炼制产品，据此判断。
3. 第(3)问：天然气主要成分为甲烷，甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，据此书写化学方程式；煤燃烧会产生二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物，天然气替代煤可减少此类污染。
4. 第(4)问：根据化学方程式计算，步骤为设未知量、书写正确化学方程式、确定相关物质的相对质量、列比例式求解、作答，注意计算时相对质量对应关系。
【解析】
(1) 由图表可知，煤的占比始终最高，故占比最大的能源是煤；“其他能源”可填太阳能（或风能、地热能等，合理即可）。
(2) 石油炼制可得到汽油、煤油、液化石油气等产品，乙醇不属于石油炼制产品，故选c。
(3) 天然气主要成分是甲烷，充分燃烧的化学方程式为$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$；用天然气代替煤可减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放。
(4) 解：设含600 kg碳的焦炭最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是$x$。
$\ce{C + 2H_{2}O + CaO\xlongequal[高压]{高温}CaCO_{3} + 2H_{2}}$
$\dfrac{12}{4}=\dfrac{600\ \mathrm{kg}}{x}$
$x=200\ \mathrm{kg}$
答：最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是200 kg。
【答案】
(1) 煤；太阳能（合理即可）
(2) c
(3) $\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$；可减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放
(4) 200 kg
【知识点】化学与能源、化学方程式计算、化石能源的利用
【点评】本题结合能源消费结构图表，考查能源分类、石油产品、化学方程式书写及计算，贴近生活实际，注重基础知识的应用，难度适中。
【难度系数】0.6
1. 第(1)问：观察图表中各能源占比折线，占比最高的即为我国能源消费中占比最大的能源；“其他能源”指除煤、石油、天然气外的能源，如太阳能、风能等，合理即可。
2. 第(2)问：回忆石油炼制的产品，汽油、煤油、液化石油气均为石油加工产物，乙醇是通过粮食发酵等制取，不属于石油炼制产品，据此判断。
3. 第(3)问：天然气主要成分为甲烷，甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，据此书写化学方程式；煤燃烧会产生二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物，天然气替代煤可减少此类污染。
4. 第(4)问：根据化学方程式计算，步骤为设未知量、书写正确化学方程式、确定相关物质的相对质量、列比例式求解、作答，注意计算时相对质量对应关系。
【解析】
(1) 由图表可知，煤的占比始终最高，故占比最大的能源是煤；“其他能源”可填太阳能（或风能、地热能等，合理即可）。
(2) 石油炼制可得到汽油、煤油、液化石油气等产品，乙醇不属于石油炼制产品，故选c。
(3) 天然气主要成分是甲烷，充分燃烧的化学方程式为$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$；用天然气代替煤可减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放。
(4) 解：设含600 kg碳的焦炭最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是$x$。
$\ce{C + 2H_{2}O + CaO\xlongequal[高压]{高温}CaCO_{3} + 2H_{2}}$
$\dfrac{12}{4}=\dfrac{600\ \mathrm{kg}}{x}$
$x=200\ \mathrm{kg}$
答：最多制备$\ce{H_{2}}$的质量是200 kg。
【答案】
(1) 煤；太阳能（合理即可）
(2) c
(3) $\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$；可减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放
(4) 200 kg
【知识点】化学与能源、化学方程式计算、化石能源的利用
【点评】本题结合能源消费结构图表，考查能源分类、石油产品、化学方程式书写及计算，贴近生活实际，注重基础知识的应用，难度适中。
【难度系数】0.6
化学用语天天练
请正确写出下列反应的化学方程式：
碳的不充分燃烧：
一氧化碳的燃烧：
氢气的燃烧：
请正确写出下列反应的化学方程式：
碳的不充分燃烧：
一氧化碳的燃烧：
氢气的燃烧：
答案
$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
解析
【分析】
解题思路：回忆碳、一氧化碳、氢气三种物质燃烧的反应原理，依据化学方程式的书写规则（化学式正确、原子守恒配平、标注反应条件）依次书写。碳不充分燃烧时氧气不足，产物为一氧化碳；一氧化碳燃烧生成二氧化碳；氢气燃烧生成水，三个反应的条件均为点燃，需注意配平。
【解析】
1. 碳的不充分燃烧：$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
2. 一氧化碳的燃烧：$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
3. 氢气的燃烧：$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
【答案】
$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$；$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$；$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
【知识点】
化学方程式书写；燃烧反应；碳及其化合物的反应
【点评】
本题为基础化学用语专项练习，考查常见物质燃烧的反应方程式书写，需掌握反应原理及方程式书写的基本规则，属于化学学习的基础内容。
【难度系数】
0.8
解题思路：回忆碳、一氧化碳、氢气三种物质燃烧的反应原理，依据化学方程式的书写规则（化学式正确、原子守恒配平、标注反应条件）依次书写。碳不充分燃烧时氧气不足，产物为一氧化碳；一氧化碳燃烧生成二氧化碳；氢气燃烧生成水，三个反应的条件均为点燃，需注意配平。
【解析】
1. 碳的不充分燃烧：$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$
2. 一氧化碳的燃烧：$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
3. 氢气的燃烧：$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
【答案】
$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO}$；$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$；$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
【知识点】
化学方程式书写；燃烧反应；碳及其化合物的反应
【点评】
本题为基础化学用语专项练习，考查常见物质燃烧的反应方程式书写，需掌握反应原理及方程式书写的基本规则，属于化学学习的基础内容。
【难度系数】
0.8
