Question

15．關(guān)注能源和環(huán)境
人類社會的發(fā)展離不開能源．
（1）下列關(guān)于能源及其利用的說法中不正確的是AC．
A．原油通過分餾轉(zhuǎn)化成汽油、柴油、航空煤油等的過程中發(fā)生的變化屬于化學變化
B．為了緩解能源危機，可開發(fā)使用風能、核能、太陽能、地熱能、潮汐能等新能源
C．可燃冰燃燒時不產(chǎn)生溫室氣體和殘渣，被科學家譽為“未來能源”、“21世紀能源”
D．煤、石油、天然氣等不可再生的化石燃料是目前人類利用最多的能源
（2）燃煤會產(chǎn)生二氧化硫、一氧化碳、可吸入顆粒物等有害氣體和煙塵，化學家嘗試利用化學方法吸收并轉(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題：
①Na₂SO₄制備裝置中參加反應的物質(zhì)有二氧化硫、氧氣、氯化鈉和水，該反應前后，化合價發(fā)生改變的元素是S、O．（寫符號）
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)生化學反應生成乙烯和氧氣，此過程發(fā)生反應的方程式為2CO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{硫酸}$C₂H₄+3O₂．生成過程中，乙烯制備裝置中硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)會變大（填“變大”、“變小”或“不變”），原因是硫酸是催化劑，反應前后質(zhì)量不變，水的質(zhì)量減少，質(zhì)量分數(shù)變大．
③乙烯是由碳、氫元素組成，由C₂H₄（填符號）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，此過程中發(fā)生的是化學變化（填“物理”或“化學”）．得到的聚乙烯從物質(zhì)組成的角度分類屬于有機物，從材料的角度分類屬于有機高分子材料，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，也對環(huán)境造成不利的影響，人們把由此給環(huán)境帶來的危害稱為白色污染．
④實驗室配制49g質(zhì)量分數(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燒杯壁慢慢的倒入水中，并且用玻璃棒不斷的攪拌．某同學將在空氣中久置的鋁片放入該稀硫酸中，過一段時間才有氣泡產(chǎn)生，試寫出這一過程中發(fā)生反應的化學方程式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)物沒有污染，有一定的應用前景．NH₃在氧氣中燃燒的化學方程式為：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$6H₂O+2X．試推斷X的化學式為N₂，該反應屬于置換反應（填基本類型）．從能量的角度看，該反應屬于放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應．

Answer 1

分析 （1）A、根據(jù)化學變化和物理變化的本質(zhì)區(qū)別進行分析判斷；
B、根據(jù)解決“能源危機”的根本出路之一是積極開發(fā)新能源進行分析；
C、根據(jù)可燃冰的主要成分進行分析；
D、根據(jù)化石燃料的特點與應用進行分析判斷；
（2）①根據(jù)物質(zhì)制備過程中參加反應的物質(zhì)、元素化合價的改變進行分析；
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出反應的化學方程式即可；根據(jù)催化劑的性質(zhì)與反應原理進行分析；
③根據(jù)乙烯（C₂H₄）化學式的含義進行分析；根據(jù)物理變化與化學變化的本質(zhì)區(qū)別進行分析；根據(jù)材料的分類進行分析；根據(jù)聚乙烯等材料制品使用的危害進行分析；
④根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，結(jié)合題意進行分析解答；根據(jù)稀釋濃硫酸的方法進行分析；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生成硫酸鋁和水，據(jù)此進行分析解答；
⑤根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行分析；根據(jù)化學方程式判斷反應類型即可；根據(jù)化學反應中能量的變化分析．

解答 解：（1）A、石油中各組分的沸點不同，利用各物質(zhì)沸點的不同，將它們分離出的過程，沒有生成新物質(zhì)，屬于物理變化，故選項說法錯誤．
B、開發(fā)太陽能風能、核能、地熱能、潮汐能等新能源，可以解決化石能源面臨枯竭的問題，解決能源危機，故選項說法正確．
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的主要氣體，故選項說法錯誤．
D、煤、石油和天然氣屬于不可再生的化石燃料，是目前人類利用最多的能源，故選項說法正確．
（2）①Na₂SO₄制備裝置中，反應前硫元素的化合價為+4，反應后為+6，反應前氧元素是單質(zhì)，化合價為0．反應后變?yōu)?2，故化合價發(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，反應的化學方程式為：2CO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;通電硫酸\;}}{\;}$C₂H₄+3O₂；生成過程中，乙烯制備裝置中硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)會變大，因為硫酸是催化劑，反應前后質(zhì)量不變，水的質(zhì)量減少，質(zhì)量分數(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，此過程中有新物質(zhì)聚乙烯生成，發(fā)生的是化學變化；得到的聚乙烯從物質(zhì)組成的角度分類屬于有機物，從材料的角度分類屬于有機高分子材料；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，也對環(huán)境造成不利的影響，人們把由此給環(huán)境帶來的危害稱為白色污染；
④設要加水的質(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，因為水的密度為1g/cm³，故39g÷1g/cm^3₌39cm³=39ml；稀釋濃硫酸時，要將濃硫酸沿燒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)生反應生成硫酸鋁和氫氣，所以故過一會才會有氣泡冒出，反應的化學方程式為：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，反應物中有4個氮原子、12個氫原子、6個氧原子，生成物中有12個氫原子，6個氧原子，只少4個氮原子，所以另一種生成物是氮氣；由4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O可知，反應物中有一種單質(zhì)和一種化合物，生成物中有一種單質(zhì)和一種化合物，該反應屬于置換反應；從能量的角度看，該反應屬于放熱反應．
故答案為：（1）AC；（2）①S、O；②2CO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;通電硫酸\;}}{\;}$C₂H₄+3O₂；變大；硫酸是催化劑，反應前后質(zhì)量不變，水的質(zhì)量減少，質(zhì)量分數(shù)變大；③碳、氫元素；C₂H₄；化學；有機物；有機高分子；白色污染；④39；將濃硫酸沿燒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；

點評 化學來源于生產(chǎn)生活，也必須服務于生產(chǎn)生活，所以與人類生產(chǎn)生活相關(guān)的化學知識也是重要的中考熱點之一．