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初中三年级化学

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    本题信息：2012年江苏中考真题化学填空题难度一般 来源:叶志华
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本试题 “知识在于积累。下面是小乐同学制作的化学知识卡片的部分内容，请将其补充完整。” 主要考查您对

化石燃料

金刚石、石墨、C60的结构和用途

一氧化碳的性质和用途

酸的性质

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 概念：
化石燃料是由古代动植物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的。化石燃料包括煤（工业的粮食），石油（工业的血液）和天然气，是不可再生能源。

 煤：
 ①煤是固体燃料，其最大的缺点是燃烧速率慢，利朋效率低，且不适用于多数运输业作动力源，还会导致严重的大气污染。从资源、经济与环境三方面综合考虑，适宜在煤产地搞热电联产，提高煤炭转换成电能的比重．住城市发展煤气或液化燃料。煤的综合利用煤是我国主要的化石能源，占90％以上，煤的综合利用措施主要有下列三条：
a.煤的气化：目前主要是煤在高温下与水蒸气的反应。产物为燃料气，又可作化工原料。主要产品有CO、CH4、H2等。
b.煤的焦化：也称煤的干馏，是在隔绝空气的条件下加强热．使组成煤的物质发生分解反应。主要产品及用途：焦炭：金属冶炼；煤焦油：重要的化工原料；焦炉气：含有CO、CH4、H2等，既可作燃料又是重要的化工原料。
c. 煤的液化：煤发生化学反应，分裂为小分子，利用催化剂向小分子中加入氯元素．得到与石油产品成分相近的燃料油，是一项人造石油的技术。

②煤气:
a．煤气的形成：煤气作为一种生活燃料，在一些城市被使用．煤气通常情况下是利用煤与水蒸气在高温条件反应生成的：C+H2OCO+H：煤气的主要成分是CO，但同时含有H2、CH4等其他可燃性气体
b．煤气中报警物质的特性:由于煤气的主要成分CO是一种无色、无味的有毒气体，当煤气泄漏时不易察觉，会危害人体健康甚至危及生命。为了安全起见，通常在煤气中加入一些持殊的物质，如乙硫醇(C2H5SH)。乙硫醇具有特殊刺激性气味，当煤气泄漏时，可以使人很快警觉，并马上采取措施，防止发生爆炸、火灾和中毒事故；同时，乙硫醇在煤气燃烧过称中可以充分燃烧不仪煤气．其他可燃性气体如天然气、液化石油气中通常也加入少量报警物质。

石油的综合利用:
①石油是由多种物质组成的混合物，没有同定的组成和性质，根据组成石油的各组分的沸点不同，可从石油中分离出不同的燃料，如汽油、煤油、液化石油气等，

②石油分馏产品及用途
溶剂油——溶剂
汽油—一汽车燃料
航空煤油一一飞机燃料
柴油一—拖拉机、轮船燃料
润滑油一一润滑剂
石蜡——蜡烛
沥青——筑路
石油不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源。使石油中的大分子断裂为小分子．小分子重新组合成大分子，从而把石油转化为工农业、医疗、化工等产品，因此把石油称怍“工业的血液”。石油化学工业不同于石油分离，石油化学工业是石油发生复杂的反应，从而生成各种产品，是化学变化。

天然气:
天然气的主要成分是甲烷，主要含碳、氢两种元素。天然气里的甲烷是在隔绝空气的情况下，主要由植物残体分解而生成的。有石油的地方，一般就有天然气。天然气是一种重要的气体燃料。但其贮藏量是有限的。
①甲烷的组成
甲烷是由碳、氢两种元素组成的化合物，其化学式为CH4，是一种最简单的有机物，其中含氢元素的质量分数为25%，是氢元素含量最高的有机物。

②甲烷的性质
a. 物理性质：无色，无味的气体，极难溶于水，它的密度比空气小。
b. 化学性质——可燃性
纯净的甲烷在空气中能安静地燃烧在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯，然后再换一个内壁有石灰水的小烧杯。
现象：烧杯内壁有水珠生成，烧杯内壁的石灰水变浑浊。
结论：甲烷中含有碳元素和氢元素，是由碳和氢两种元素组成的化合物，化学式为CH4。
化学方程式：CH4+O2CO2+H2O
c. 当甲烷与氧气或空气混合后，点燃就有发生爆炸的危险（按体积计算爆炸极限为5%—15%），所以在煤矿的矿井里必须采取通风，严禁烟火等安全措施，以防甲烷和空气等混合发生爆炸。

煤，石油，天然气的区别
煤 石油 天然气
形成 古代植物被埋在地下经过一系列复杂变化而形成 古代植物遗骸在地壳中经过复杂变化而形成
元素组成 主要含C；少量含：H、N、S、O等 主要含C、H，少量含S、N、O 主要含C、H，主要成分是CH4
类别 混合物（由有机物和无机物组成） 混合物（多种有机物） 混合物
形态 黑色固体，有光泽，人称“黑色金子”，无固定的熔点，沸点，具有可燃性 粘稠液体，黑色或棕色，不溶于水，密度比水小，无固定的熔点，沸点 无色无味气体，密度比空气小，极难溶于水
性质 煤焦炭，煤焦油、煤气等 石油溶剂油，汽油，航空煤油，煤油，柴油等 易燃烧，产生明亮的蓝色火焰，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O

化石燃料燃烧与环境的关系:
①化石燃料燃烧产生的物质
化石燃料煤、石油和天然气都是含碳元素的物质．其中还含硫元素等杂质。这些燃料燃烧时，会产生二氧化硫等污染空气的气体，燃料燃烧不充分，会产生一氧化碳和碳粒，加上未燃烧的碳氢化合物，如果直接排放到空气中必然对空气造成污染化石燃料燃烧时排放出的物质有：
a．一氧化碳：
b．碳氢化合物；
c．碳粒和尘粒；
d．二氧化碳

②煤燃烧产生的有害物质
由于煤所含元素有C、H、N、S、O等几种，所以煤燃烧时会排放出二氧化硫、氮的氧化物等．这些气体溶于水会形成酸雨，酸雨会对森林、雕像、建筑物等造成腐蚀。当煤未充分燃烧时，会产生一氧化碳，一氧化碳是夺气的污染物。煤在燃烧时，会散出固体小颗粒(未燃烧的碳粒)，造成对空气的粉尘污染。家庭里用煤炉烧煤时，常常会闻到一股激性气味，并看到炉口上方蓝色火焰、这种刺激气昧是烧煤时产生的二氧化硫的气味，蓝色火焰主要是生成的一氧化碳燃烧而产生的。二氧化碳的大量排放，超过自然界的消耗能力，就会引起温室效应，会使大气变暖，陆地减少。

③减少煤燃烧污染的措施
a．燃烧低硫优质煤，或是采用燃料脱硫技术．减少SO2的排放；
b．尽量使燃料完全燃烧；
c．减少化石燃料的使用，开发新能源：
d．植树造林；
e．变分散供热为集中供热。

④汽车用燃料燃烧对空气的影响及减少空气污染的措施
燃料燃烧对空气的影响 减少空气污染的措施
汽车用燃料的燃烧 汽车使用的燃料 (汽油或柴油)燃烧产生的尾气中，主要污染物有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等 ①改进发动机的燃烧方式，使汽油或柴油充分燃烧；②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；④使用无铅汽油。禁止含铅物喷排放，同时在管理上加入检测尾气的力度等

化石燃料的使用与开发:
现有的化石燃料是有限的，而且是不可再生的，每种化石燃料都确有用尽的时候。下表是我同1998年探明的化石燃料储量及产量和使用年限
探明储量 年产量 使用年限
石油 32.7亿吨 1.6亿 约20年
天然气 1.37×104亿立方米 217亿立方米 约63年
煤 1145亿吨 12.4亿 约92年
从表中数据可以看出，节约能源是完全有必要的，也是十分重要的
节约能源，充分利用能源，使燃料充分燃烧，可从以下两个方面着手：
①燃烧时要有足够的空气；
②燃料与空气要有足够大的接触面积，充足的空气才能使燃料尽可能完全燃烧，与空气充分接触才能使其反应快，对能量的利用损失小，
金刚石：
    金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。碳可以在高温、高压下形成金刚石。


石墨：
    石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子（排列方式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。石墨是其中一种最软的矿物，它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。


C60：
   C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，因此又名足球烯。（C60这种物质是由C60分子组成的，而不是由原子构成的。） C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。其相对分子质量约为720。

金刚石，石墨，碳60性质及用途比较

名称 金刚石 石墨 碳60
外观 纯净无色透明，正八
面体形状的晶体		 深灰色，有金属光泽，不
透明的细鳞片状的固体，
质软，有滑腻感 		 分子型似足球状，
有金属光泽，其微晶
粉末呈黄色
结构模型
导电性 几乎不导电 良好  几乎不导电
硬度 天然存在的最硬物质  质软 质脆
导热性 很差  良好 很差
熔点 很高 很高 较低
用途 钻头，刻刀，装饰品  电极，铅笔芯，润滑剂 制备新材料，新配
件，医学应用
区别与联系 金刚石、石墨,C60,，的物理性质有很大差异，原因是这些单质中碳原子的排列方式不同，但由于它们都是由碳元素组成的单质，故化学性质相同。金刚石与石墨通过化学反应可以相互转变。

人造金刚石：
     20世纪80年代，人们发现人造金刚石在半导体制造行业具有广泛的应用前景。因为计算机芯片的基体材料—硅的导热性不好，这成为进一步提高芯片性能的难题。而金刚石在导热性方而远远超过硅(甚至超过铜和银)，于是它成了芯片基体材料的最佳选择。正是这种需求推动了人造金刚石的研究。

碳纤维：
     碳纤维是一种纤维状碳材料，它是将有机纤维与塑料树脂结合在一起，放在惰性气氛中，在一定压强下加强热、炭化而成的。碳纤维是一种强度比钢大，密度比铝小，比不锈钢还耐腐蚀，比耐热钢还耐高温，又能如铜那样导电，具有电学、热学和力学性能的新型材料。用碳纤维与塑料制成的复合材料，可以代替铝合金来制造飞机。制成的飞机，不仅轻巧，而且消耗动力少、推力大、噪音小。用碳纤维制电子计算机的磁盘，能提高计算机的贮存量和运算速率。用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器，机械强度高，质量小，可节省大量的燃料。总之，用碳纤维或碳纤维增强的塑料、玻璃、陶瓷和金属等材料来代替钢材和合金等，在化工、机电、造船，特别是飞机制造、宇航器材等领域中有广泛的应用。
概述：
     一氧化碳（CO）纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。分子量28.01，密度1.250g/l，冰点为-207℃，沸点-190℃。在水中的溶解度甚低。空气混合爆炸极限为12.5%～74%。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，进而使血红蛋白不能与氧气结合，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。
物理性质：
通常状况下，是一种没有颜色，气味的气体，比空气略轻难溶于水。

化学性质：
(1)可燃性：2CO + O22CO2
(2)还原性：
一氧化碳还原氧化铜：CO+ CuOCu + CO2
一氧化碳还原氧化铁：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
一氧化碳还原四氧化三铁：4CO+ Fe3O43Fe + 4CO2 
(3)毒性：
CO极易和血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时危及生命。CO有剧毒，人在CO的体积分数达到 0.02%的空气中持续停留2—3h即出现中毒症状，因此我们使用煤、燃气热水器时要装烟囱，注意室内通风。

用途：
用作燃料，冶炼金属。

一氧化碳和氢气的比较
颜色状态 无色，无味气体 无色，无味气体
密度 1.250g/l（略小于空气） 0.089g/l（最轻的气体）
可燃性 有可燃性
2CO+O22CO2		 有可燃性
2H2+O22H2O
还原性 有还原性
CO+CuOCu+CO2		 有还原性
H2+CuOCu+H2O
毒性 剧毒 无毒
鉴别方法 根据燃烧产物的不同鉴别

 H2、CO、C的比较
H2 C CO
可燃性 化学方程式 2H2+O22H2O C+O2CO2；
2C+O22CO		 2CO+O22CO2
反应现象 淡蓝色火焰，放热，生成
无色液体		 发光，放热 蓝色火焰，放热，
生成的无色气体
能使澄清石灰水
变浑浊
还原性 方程式
反应现象 黑色固体变红，生成无色液体，管口有水珠 黑色固体变红，生成的无色气体能使澄清石灰水变洪浑浊 黑色固体变红，生成的无色气体能使澄清石灰水变浑浊
装置图
装置要点 试管口略向下倾斜，导管贴试管上臂至药品上方，试管口没有橡皮塞 试管口略向下倾斜，导管刚过橡皮塞 多余的CO要进行尾气处理（如点燃）
主要步骤 通H2→加热→停止加热→停止通H2 反应结束后，先将导管从液体中取出，再停止加热 通CO→加热→停止加热→停止通CO
优点 反应条件低，生成物是水，不污染环境 原料便宜，操作简便 反应条件低
缺点 不安全，操作复杂 反应条件高，生成物不易提纯 不安全，操作复杂，有毒
用途 作工业原料，作高能燃料，冶炼金属 作燃料，冶炼金属， 作燃料，冶炼金属，
注意：
（1）三种物质燃烧的现象有所不同，但不能根据火焰去鉴别CO和H2
（2）在还原CuO的实验中，必须对多余的CO进行处理
定义：
化学上是指在溶液中电离时阳离子完全是氢离子的化合物。
酸的通性：
（1）跟指示剂反应 紫色石蕊试液遇酸变红色无色酚酞试液遇酸不变色
（2）跟活泼金属（金属活动性顺序表中比氢强的金属）发生置换反应酸+金属=盐+氢气 例：2HCl+Fe=FeCl2+H2↑
（3）跟碱性氧化物反应酸+碱性氧化物→盐+水 3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
（4）跟某些盐反应酸+盐→新酸+新盐 H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓
（5）跟可溶性碱发生中和反应酸+碱→盐+水 2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O

常见酸的性质：
(1)盐酸是氯化氢的水溶液，是一种混合物。纯净的盐酸是无色的液体，有刺激性气味。
工业浓盐酸因含有杂质（Fe3＋）带有黄色。浓盐酸具有挥发性，打开浓盐酸的瓶盖在瓶口
立即产生白色酸雾。这是因为从浓盐酸中挥发出来的氯化氢气体跟空气中水蒸汽接触，形
成盐酸小液滴分散在空气中形成酸雾。

(2)硫酸是一种含氧酸，对应的酸酐是SO3。纯净的硫酸是没有颜色、粘稠、油状的液体，不易挥发。稀H2SO4具有酸的通性。浓硫酸除去具有酸的通性外，还具有三大特性：
①吸水性： 浓H2SO4吸收水形成水合硫酸分子（H2SO4·nH2O），并放出大量热，所以浓硫酸通常用作干燥剂。
②脱水剂： 浓硫酸可将有机化合物中的氢原子和氧原子按水分子的构成（H：O＝2：1）夺取而使有机物脱水碳化。纸、木柴、衣服等遇浓硫酸变黑，这就是因为浓硫酸的脱水性使其碳化的缘故。
③强氧化性：
    在浓硫酸溶液中大量存在的是H2SO4分子而不是H＋，H2SO4分子具强氧化性。
    浓硫酸可使金属活动性顺序表氢后面的一些金属溶解，可将C、S等非金属单质氧化，而浓硫酸本身还原成SO2。但是，冷的浓硫酸不能与较活泼的金属Fe和Al反应。原因是浓硫酸可以使Fe和Al的表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了里面的金属与浓硫酸继续反应，这种现象在化学上叫钝化。由于浓硫酸有脱水性和强氧化性，我们往蔗糖上滴加浓硫酸，会看到蔗糖变黑并且体积膨胀。又由于浓硫酸有吸水性，浓盐酸有挥发性，所以，往浓盐酸中滴加浓硫酸会产生大量酸雾，可用此法制得氯化氢气体。

(3)硝酸也是一种含氧酸，对应的酸酐是N2O5，而不是NO2。
     纯净的硝酸是无色的液体，具有刺激性气味，能挥发。打开浓硝酸的瓶盖在瓶口会产生白色酸雾。浓硝酸通常带黄色，而且硝酸越浓，颜色越深。这是因为硝酸具有不稳定性，光照或受热时分解产生红棕色的NO2气体，NO2又溶于硝酸溶液中而呈黄色。所以，实验室保存硝酸时要用棕色（避光）玻璃试剂瓶，贮存在黑暗低温的地方。硝酸又有很强的腐蚀性，保存硝酸的试剂瓶不能用橡胶塞，只能用玻璃塞。
      硝酸除具有酸的通性外，不管是稀硝酸还是浓硝酸都具有强氧化性。硝酸能溶解除金和铂以外的所有金属。金属与硝酸反应时，金属被氧化成高价硝酸盐，浓硝酸还原成NO2，稀硝酸还原成NO。但是，不管是稀硝酸还是浓硝酸，与金属反应时都没有氢气产生。较活泼的金属铁和铝可在冷浓硝酸中钝化，冷浓硝酸同样可用铝槽车和铁罐车运输和贮存。硝酸不仅能氧化金属，也可氧化C、S、P等非金属。

浓H2SO4为什么能做干燥剂：
因为浓H2SO4有强烈的吸水性，当它遇到水分子后，能强烈地和水分子结合，生成一系列水合物。这些水合物很稳定，不易分解，所以浓H2SO4是一种很好的干燥剂，能吸收多种气体中的水蒸气，实验室常用来干燥酸性或中性气体。如:CO2，SO2，H2，O2可用浓H2SO4干燥，但碱性气体如:NH3不能用浓H2SO4来干燥。

为什么浓H2SO4能用铁槽来运输：
当铁在常温下和浓H2SO4接触时，它的表面能生成一层致密的氧化膜，这层氧化膜能阻止浓H2SO4；对铁的进一步腐蚀，这种现象叫钝化。

活泼金属能置换出浓H2SO4中的氢吗？
稀H2SO4具有酸的通性，活泼金属能置换出酸中的氢。而浓H2SO4和稀H2SO4的性质不同，活泼金属与浓H2SO4反应时，不能生成氢气，只能生成水和其他物质，因为它具有强氧化性。

 敞口放置的浓硫酸.浓盐酸.浓硝酸的变化：
酸的名称
浓盐酸 挥发性 变小 不变 变小 变小
浓硫酸 挥发性 变小 不变 变小 变小
浓硝酸 吸水性 不变 变大 变大 变小

胃酸：
在人的胃液里，HCl的溶质质最分数为0.45%— 0.6%,胃酸是由胃底腺的壁细胞分泌的。它具有以下功能:
(1)促进胃蛋白酶的催化作用，使蛋白质在人体内容易被消化，吸收;(2)使二糖类物质如蔗糖、麦芽糖水解;(3)杀菌。

酸的分类和命名
1.酸根据组成中是否含氧元素可以分为含氧酸和无氧酸。如:盐酸(HCl)属于无氧酸，硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)属于含氧酸。

2.酸还可以根据每个酸分子电离出的H+个数，分为一元酸、二元酸、多元酸。如:每分子盐酸、硝酸溶于水时能电离出一个H+，属于一元酸;每分子硫酸溶于水时能电离出两个H+，属于二元酸。

3.无氧酸一般从前往后读作“氢某酸”。如:HCl读作氢氯酸(盐酸是其俗名)，H2S读作氢硫酸。

4.含氧酸命名时一般去掉氢、氧两种元素，读作 “某”酸。如:H2SO4命名时去掉氢、氧两种元素，读作硫酸，H3PO4读作磷酸。若同一种元素有可变价态，一般低价叫“亚某酸”。如:H2SO3读作亚硫酸，HNO2读作亚硝酸。
发现相似题
与“知识在于积累。下面是小乐同学制作的化学知识卡片的部分内容...”考查相似的试题有：