第七讲燃料及其利用
一、知识梳理
考点一、燃烧和灭火
1．燃烧
(1)燃烧的概念
可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
(2)燃烧的条件
(3)有关燃烧条件的实验探究
物质燃烧所需的三个条件，是否缺一不可，可以通过实验来探究。设计探究实验时，应注意：
①首先进行猜想——物质燃烧的三个条件缺一不可：可燃物、氧气、温度达到着火点。
②在验证每一个条件时，注意确定好实验的变量，控制好无关变量，如要探究温度影响，则所选可燃物的种类、质量、形状、氧气的含量等需相同，然后通过对比在温度不同而其他条件相同的情况下燃烧现象的不同，从而确定温度对燃烧的影响。
③实验探究常用的方法
实验探究常用的方法有控制变量法和对比法，实验探究中往往是两种方法结合使用，在控制变量法的基础上，运用对比法分析实验现象，得出实验结论。
④实验的方式
分项实验：可以把三个条件分设成三个实验，一个实验检验一个条件。
综合实验：几个条件同时检验，互为对比。如图所示实验。
2．灭火的原理及方法
根据燃烧的条件能推出灭火的原理，即破坏燃烧的三个条件中的任何一个都可达到灭火的目的。
(1)灭火的原理
①清除可燃物或隔离可燃物。②隔绝氧气(或空气)。③使可燃物温度降到着火点以下。
(2)常用的灭火物质或器材
3.易燃物和易爆物的安全知识
(1)爆炸
爆炸是指可燃物在有限空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀。
(2)与消防安全有关的图标如下：
(3)燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的比较
(4)身处火灾现场的自我救护：如用湿毛巾捂住口鼻逃离现场、匍匐前行、打电话报警等。
温馨提示可燃性气体或粉尘与空气的混合物并不是在任何比例下都会发生爆炸，只有当它们处于爆炸极限范围内且遇到明火时才会发生爆炸，因此注意通风、严禁烟火等均可有效防止爆炸事故的发生。
考点二、燃料和热量
1．化石燃料
通常是指生活中使用的煤、石油和天然气，它们属于不可再生能源。
(1)煤：主要含有碳元素，还含有氢元素和少量的氮、硫、磷等元素以及无机盐矿物
质。[来源:学科网ZXXK]
(2)石油：主要含有碳和氢两种元素。
(3)天然气：主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其主要成分是甲烷。
温馨提示煤干馏是化学变化，石油分馏是物理变化。
2．化学反应中的能量变化
(1)化学反应的热效应：化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，
在化学反应中有的需放出热量，称为放热反应；有的需吸收热量，称为吸热反应。
(2)燃料的充分利用：使燃料充分利用的措施有：一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气有足够大的接触面积。
考点三、使用燃料对环境的影响
1．燃料燃烧对环境的影响
(1)煤燃烧产生的主要污染物有SO2、NO2，它们是形成酸雨的主要气体。
(2)汽车燃料燃烧产生的主要污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟
尘等。
(3)使用乙醇汽油作车用燃料的优点：①节约石
油资源。②减少汽车尾气的污染。③促进农业生产，带动农业发展。
(4)减少汽车尾气污染的方法：①改进发动机的燃烧方式使汽油能充分燃烧。②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。③使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。④使用清洁燃料，如压缩天然气或液化石油气。⑤使用乙醇汽油。⑥加大尾气检测力度，禁止没达到环保标准的汽车上路。
2．使用和开发新的燃料及能源
(1)乙醇
俗称：酒精，化学式：C2H5OH，由高粱、玉米和薯类等经发酵、蒸馏制得，属于可再生能源，在空气中燃烧的化学方程式为C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O。
(2)氢气
氢气本身无毒、极易燃烧、放出热量多、燃烧产物是水，无污染。
氢气燃烧的化学方程式：2H2＋O22H2O。
(3)开发和利用的新能源
太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。
(4)能源的分类
二、例题与解题思路方法归纳
考点一、燃烧条件与灭火方法。
要点剖析：考查时，常与日常生活紧密联系，①运用燃料充分燃烧的条件（足够的空气、足够大的接触面积）分析常见的现象。②结合某一事例来判断灭火的原理或灭火方法的正误。对常见的一些实例要理解掌握。
注意：灭火的方法之一是使温度降低到着火点以下（或降温至着火点以下），而不能说成降低着火点。
注意：（1）燃烧必须同时满足三个条件，有的燃烧不一定需要氧气，如：2Mg+CO2点燃2MgO+C
（2）破坏燃烧的三个条件中的任何一个，就可达到灭火的目的。
（3）着火点是物质固有属性。灭火只能降低温度，不能降低着火点。
（4）生活中的灭火实例
例题1．（眉山）如图所示，加热烧瓶中的水使之沸腾．水蒸气从铜管喷出，把火柴靠近管口P处，火柴被加热，迅速移开火柴，火柴开始燃烧．下列说法错误的是（ ）
A．水沸腾，水分子质量和体积增大 B．P处水蒸气的作用是使火柴温度达到着火点
C．火柴移离水蒸气，与氧气充分接触，从而燃烧 D．火柴燃烧的产物含有二氧化碳和水
考点：燃烧与燃烧的条件；分子的定义与分子的特性．
解：A、分子间有一定的间隔，物质分子间的间隔受热时增大，物质的体积就变大，遇冷时缩小，物质的体积就变小．所以，水的沸腾现象是温度升高，分子间的间隔增大．在这一变化中，分子的体积、质量、分子本身都没有变化，故错误；
B、水蒸气从铜管中冒出时温度较高能够使火柴达到着火点，故正确；
C、在铜管口水蒸气多，而氧气少，所以移离蒸气是为了有充足的氧气，从而燃烧，故正确；
D、火柴中含有碳、氢元素，燃烧的产物含有二氧化碳和水，故正确；
故选：A
点评：燃烧需要三个条件：可燃物、氧气、达到着火点，三个条件缺一不可，在具体应用时要注意，必须同时满足。
例题2．（日照）如图所示，把同样大小的滤纸碎片和乒乓球碎片分开放在一块薄铜片的两侧，加热铜片的中部，下列实验现象或结论错误的是（ ）
A．实验中使用铜片，是利用了铜的导热性
B．铜片受热的一面变黑，是因为产生了CuO
C．实验过程中滤纸碎片先燃烧，乒乓球碎片后燃烧
D．实验说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
考点：燃烧与燃烧的条件；金属的物理性质及用途；金属的化学性质．
解：A、金属有良好的导电性，实验中使用铜片，是利用了铜的导热性使滤纸碎片和乒乓球碎片燃烧，正确；
B、铜在加热的条件下会与氧气反应生成氧化铜，故正确；
C、滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触，在加热过程中，由于乒乓球碎片的着火点较低，首先燃烧起来，故错误；
D、滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触，在加热过程中，由于乒乓球碎片的着火点较低，首先燃烧起来，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，故正确；
故选：C．
点评：燃烧的条件是：具有可燃性，与氧气接触，温度达到可燃物的着火点，三者必须同时具备，缺一不可。
例题3．（陕西）下列实验进行中的现象或实验原理正确的是（ ）
考点：燃烧与燃烧的条件；溶解时的吸热或放热现象；金属活动性顺序及其应用；碱的化学性质．
解：A、热水的温度是80℃已经达到白磷的着火点，又与氧气接触，所以可以燃烧，故A错误；
B、氢氧化钠与二氧化碳反应使瓶内的压强变小，使气球涨大，故B错误；
C、硝酸铵溶于水吸热，使瓶内的压强减小，使U型管两端的液面左高右低，故C正确；
D、铜和银都不能与硫酸亚铁溶液反应，只能说明它们排在了铁的后面，但不能排铜和银的顺序，故D错误．
故选C．点评：本题考查燃烧的条件、气体压强的变化、金属的活动性顺序，知识点较多，而且有一定的难度。
例题4．（湖北）年5月25日，河南鲁山县的一个老年康复中心发生火灾，造成38人死亡、多人受伤的严重后果．
（1）消防员在现场发现了下列残留物品：①涤纶面料窗帘、②纯棉床单、③大理石桌面等，其中属于有机合成材料的是 （填序号），物品①和②为燃烧提供了 （填燃烧的条件）．
（2）电器着火时常使用干粉灭火器灭火，干粉的主要成分是碳酸氢钠，受热后生成碳酸盐和两种氧化物，请写出该反应的化学方程式： ．
考点：燃烧与燃烧的条件；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；合成材料的使用及其对人和环境的影响．
解：（1）涤纶面料窗帘是有机合成材料，纯棉床单是天然材料，大理石桌面属于无机盐，从燃烧的条件来看：①涤纶面料窗帘、②纯棉床单属于可燃物；
（2）碳酸氢钠受热分解的反应方程式为：2NaHCO3加热Na2CO3+H2O+CO2↑
故答案为：（1）①；可燃物（2）2NaHCO3加热Na2CO3+H2O+CO2↑
点评：
合成材料的使用主要是指塑料、合成纤维、合成橡胶这三大合成材料，材料分为合成材料、金属材料、无机非金属材料和复合材料．
例题5．（北京）依据如图进行实验（夹持仪器略去）．实验过程：①通入N2，点燃酒精灯，一段时间后，a、b中均无明显现象；②熄灭酒精灯，立即改通O2，a中无明显现象，b中红磷燃烧．
（1）实验过程②中，红磷燃烧的化学方程式为 ．
（2）实验过程②中，对比a、b中的实验现象，可知可燃物燃烧的条件之一是 ．
（3）实验过程中，能说明可燃物燃烧需要氧气的实验是 ．
考点：燃烧与燃烧的条件；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．
解：（1）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O2点燃2P2O5．
（2）实验过程②中，对比a、b中的实验现象，立即改通O2，a中由于红磷温度没有达到着火点无明显现象，b中由于红磷温度达到着火点红磷燃烧．
说明可燃物燃烧的条件之一是温度达到着火点．
（3）步骤①中b通N2，不燃烧；步骤②中b通O2，燃烧，说明可燃物燃烧需要氧气．
故答案为：（1）4P+5O2点燃2P2O5
（2）燃烧需要温度达到可燃物的着火点；
（3）步骤①中b通N2，不燃烧；步骤②中b通O2，燃烧．
点评：通过回答本题知道了验证可燃物燃烧的条件的实验的设计过程．掌握了可燃物燃烧的条件．要会根据物质燃烧需要的三个条件去分析具体的实验现象．特别注意物质燃烧所需的三个条件缺一不可．
考点二、大化石燃料与新能源。
要点剖析：本部分内容常结合环境及能源问题考查三大化石燃料及其对环境的影响、不可再生能源的判断、天然气的主要成分及其燃烧的化学方程式的书写等。
注意：新能源
（1）氢能①氢气无毒；极易燃烧，化学方程式为2H2+O2
2H2O，产物为水（无污染），燃烧放热量多。
②氢气是最清洁、最理想的能源，属于可再生能源。
③制取氢气的原材料资源丰富，但不能广泛使用，原因是制取氢气成本太高且贮存困难。
（2）乙醇
乙醇俗称酒精，化学式C2H5OH，有特殊气味且易溶于水，燃烧产物为二氧化碳和水，对环境无污染，属于可再生能源。
（3）目前正在推广或使用的其他能源有：太阳能、地热能、潮汐能、风能、生物质能和核能等。
例题6．（滨州）年4月22日是第46个世界地球日，其活动主题为“珍惜地球资源，转变发展方式﹣﹣提高资源利用效率”，下列做法不符合这一主题的是（ ）
A．回收利用废旧金属，保护金属资源 B．推广无纸化办公，使用再生纸且双面打印
C．大力发展新资源，禁止使用化石燃料 D．洗菜的水用来浇花
考点：金属资源的保护；保护水资源和节约用水；资源综合利用和新能源开发．
解：A、回收利用废旧金属，有利于保护金属资源，正确；
B、推广无纸化办公，使用再生纸且双面打印，可以节约能源，正确；
C、化石燃料是目前的主要能源，不能禁止使用，错误；
D、浇菜的水浇花能节约用水，正确；故选C．
点评：
本题考查的是化学与环境保护的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．
例题7．（本溪）下列环境问题与防治措施说法合理的是（ ）
A．酸雨﹣将燃煤锅炉烟囱加高 B．白色污染﹣废弃塑料袋焚烧处理
C．雾霾﹣减少化石燃料的使用 D．水体富营养化﹣禁止使用化肥
考点三、燃料燃烧对环境的影响。
要点剖析：1.化石燃料燃烧对环境的影响主要考查大气污染、温室效应、酸雨（pH＜5.6的雨）等。
2.减少化石燃料燃烧带来的污染的方法主要有：对化石燃料综合、合理利用，并积极开发新能源。
注意：使用燃料对环境的影响。
（1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等。
（2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。
（3）未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
（4）煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。
例题8．（怀化）城市生活垃圾的处理是世界性难题．如图是某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分工艺流程．
资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体．
资料2：+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化
据此，回答下列问题：
（1）利用垃圾焚烧产生的 能转变为电能来发电．
（2）为了不污染环境，垃圾焚烧产生的烟气必须通入 性溶液来吸收．（填“酸”或“碱”）
（3）请你谈谈对“H2”的认识 （任写一点）
（4）SO2是形成 的主要物质（填“白色污染”或“酸雨”）；写出酸雨的一点危害 ．
（5）将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热浓缩，冷却结晶、 （填“过滤”或“蒸馏”），得到硫酸亚铁晶体．其中氮气的作用是 ．
（6）请你对身边的生活垃圾处理提一条合理化建议 ．
考点：常见污染物的来源、危害及治理；酸雨的产生、危害及防治；物质发生化学变化时的能量变化；氢气的用途和氢能的优缺点．
解：（1）垃圾焚烧会放出热量，实际上是内能转化为电能；故填：内；
（2）垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体，所以应该用碱性溶液来吸收；故填：碱；
（3）氢气是一种清洁、高效的能源，故填：是一种清洁能源；
（4）二氧化硫、氮氧化物等物质是形成酸雨的重要物质；因为酸性物质能和很多物质反应，所以酸雨的危害是很多方面的，如：腐蚀建筑物，毁坏庄稼，使土壤酸化，使水体显酸性等．
故答案为：酸雨、使土壤酸化．
（5）分离硫酸亚铁晶体与液体可用过滤的方法，因为：+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化，故利用化学性质稳定的氮气来做保护气；故填：过滤；防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化；
（6）对生活垃圾要分离回收，合理利用，既减轻了环境的污染，又能节约资源，故填：分类回收重新利用．
点评：本题主要考查环境方面的知识，解答时应该从造成环境污染的原因方面进行分析、判断，从而找出防止环境污染的措施．
例题9．（丽水）资料一：原煤中含有硫，燃烧时生成的SO2会污染空气；
资料二：测量SO2含量的反应原理为SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI；
资料三：加了生石灰的原煤燃烧时刻减少SO2排放，反应原理为2CaO+2SO2+O2高温2CaSO4．
请回答：
（1）原煤燃烧产生的SO2在雨、雪降落过程中会形成 酸雨 ，它能腐蚀建筑物、使土壤酸化等；
（2）取用原煤燃烧产生的工业废气样品1米3，缓缓通过含碘（I2）1.27毫克的碘溶液，刚好完全反应．则该工业废气中SO2的含量为 0.32 毫克/米3，（假设工业废气中的其它物质不与碘反应）；
（3）若该工业废气中含有可SO2，要除去这些SO2，理论上需在产生该工业废气的原煤中加入含氧化钙80%的生石灰多少克（假设工业废气中的其它物质不与氧化钙反应）？
考点：常见污染物的来源、危害及治理；根据化学反应方程式的计算．
专题：化学与生活；有关化学方程式的计算．
分析：（1）原煤燃烧产生的SO2在雨、雪降落过程中会形成酸雨；
（2）依据化学方程式中碘溶液中碘的质量可以求出二氧化硫的质量；
（3）由二氧化硫的质量，由反应的化学方程式计算出理论上需含氧化钙80%的生石灰的质量即可．
解答：解：（1）原煤燃烧产生的SO2在雨、雪降落过程中会形成酸雨；
（2）设1m3工业废气中含有SO2的质量为x
SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI
x1.27mg
列比例
解之得：x=0.32mg
（3）设理论上需含氧化钙80%的生石灰的质量为x，
2CaO+2SO2+O2═2CaSO4
112
80%xg
列比例
解之得：x=g
答：理论上需含氧化钙80%的生石灰的质量为g．
点评：本题为根据化学方程式的基本计算，主要是利用已知量求未知量的基础性计算，难度不大．
一、选择题（本题包括20个小题，每小题2分，共40分）
1(·成都)不属于新能源开发和利用的是（）
2下列关于灭火的方法中，正确的是（）
A.油着火，用水浇灭B.扑灭森林火灾，设置隔离带
C.熄灭酒精灯，用嘴吹灭D.电器着火，直接用水浇灭
3（·广东）由燃烧的条件判断下列说法正确的是（）
A.燃烧一定会引起爆炸
B.只要外界条件足够，所有物质都能燃烧
C.用玻璃杯罩住点燃的蜡烛，火焰熄灭是因为隔绝了空气
D.水能灭火主要是因为水蒸气吸热，降低了可燃物的着火点
4下图是一组用于研究可燃物燃烧条件的对比实验，对有关实验现象和结论的判断错误的是（）
A.实验1中红磷未燃烧，说明红磷的着火点高于白磷
B.实验2中白磷燃烧，说明实验2中的热水温度高于实验1
C.实验2中如果停止通入氧气，燃着的白磷会熄灭
D.可燃物燃烧需要与氧气（或空气）接触，并达到着火点
5（·山东泰安）下列关于燃烧现象的解释不正确的是（）
A.图a中火柴头垂直向上燃烧时容易熄灭，是因为热空气增大了火柴梗的着火点
B.图a中火柴头斜向下时更易燃烧，是因为火柴梗不断被加热和受到热气流带来空气的助燃
C.图b中蜡烛火焰很快熄灭，是因为金属丝圈吸收热量，温度降低到蜡烛着火点以下
D.煤球制成蜂窝煤后燃烧更剧烈是因为增大了煤与氧气的接触面积
6（·重庆）煤炉越扇越旺，蜡烛一扇就灭，以下对该现象的分析正确的是（）
A.扇蜡烛会隔绝空气B.扇蜡烛会降低石蜡着火点
C.扇煤炉会增大空气进入量D.扇煤炉会增加新的易燃物
7（·广州）下图表示广州市家用燃料使用的发展历程（括号内表示主要成分），下列说法错误的是（）
A.煤中主要含有碳元素，还含有氢、硫等元素，煤是清洁燃料
B.液化石油气是石油化工的一种产品
C.家用燃料燃烧时均放出热量D.煤、石油、天然气都是化石燃料
8(·湖北黄冈)下列有关叙述中错误的是（）A.乙醇、沼气和氢气都是可再生能源B.“温室效应”加剧主要原因是大气中二氧化碳等气体含量升高引起的
C.加速石油的开采，可以快速提高人类的生活质量D.为了防止水污染，农业上要合理使用化肥、农药
9学以致用，请用所学知识判断下列做法安全可行的是（）
A.在加油站拨打或接听移动电话B.遇火灾时打开所有门窗
C.档案资料着火，可用液态二氧化碳扑灭D.启用闲置的沼气池前先进行火把实验
10（·山东潍坊）化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。下列反应发生时吸收热量的是（ ）
A.C+O2点燃CO2B.Mg+2HClMgCl2+H2↑
C.CaO+H2OCa(OH)2D.CO2+C高温2CO
11同学们野炊时，小红往灶中塞放了很多木柴，结果火焰较小且黑烟多，小兵过来将木柴取出部分并架空了一些，火焰就旺了。小兵这样做的目的是（）
A.使木柴与空气充分接触B.升高木柴的温度
C.降低木柴的着火点D.方便添加木柴
12下列能源中，不会对环境造成污染且取之不尽的天然能源是（）
A.氢气B.太阳能C.天然气D.石油
13煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是（）
A.石油是一种化工产品B.将石油分馏可得到多种产品
C.将煤隔绝空气加热可制得焦炭D.煤、石油、天然气是不可再生能源
14燃煤排出的二氧化硫进入大气后，会引起的环境问题是（）
A.温室效应B.白色污染C.酸雨D.臭氧层破坏
15下列行为与“绿色环保”理念不相符的是（）
A.分类回收、利用垃圾，减少资源浪费B.推广使用一次性木筷，减少疾病传染
C.开发太阳能、风能等新能源，减少使用化石能源
D.使用催化净化装置，减少汽车尾气的污染
16认识燃烧原理可以利用和控制燃烧。下列说法正确的是（）
A.物质与氧气反应时都会发生燃烧
B.只要达到燃烧所需的最低温度，可燃物就能燃烧
C.把木柴架空，可使木柴更充分地接触空气而燃烧得更旺
D.用嘴吹蜡烛，蜡烛熄灭是因为降低了蜡烛的着火点
17科学家探明我国南海有巨大的可燃冰带，它是在海底低温高压条件下甲烷分子与水分子形成的晶体，关于可燃冰的下列说法正确的是（）
A.它是一种矿物燃料B.它的化学式可写作H2O
C.它的开采能解决能源问题，不必再研究新能源
D.由于甲烷无毒，不必
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