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  4. 化石燃料乙醇金属材料生石灰的性质和用途活性炭和木炭的结构和用途

现有八种物质,选择相应物质的字母填空:A.活性炭B.硬铝C.甲烷D.石油E.生石灰F.食盐G.干冰H.酒精(1)_可用作厨房调味晶(2)_可用作制造飞机(3)_可用于人工降雨(4)_是实验室最常

一、题文

现有八种物质,选择相应物质的字母填空:    
A.活性炭    B.硬铝    C.甲烷    D.石油    E.生石灰    F.食盐    G.干冰    H.酒精  
(1)    _ 可用作厨房调味晶    
(2)     _可用作制造飞机  
(3)     _可用于人工降雨      
(4)     _是实验室最常用的燃料  
(5)     _被誉为“工业的血液”    
(6)___用于吸附冰箱内的异味   
(7)___是天然气的主要成分    
(8)___可用作食品干燥剂

考点提示:化石燃料,乙醇,金属材料,生石灰的性质和用途,活性炭和木炭的结构和用途

二、答案

(1)F  
(2)B  
(3)G  
(4)H  
(5)D  
(6)A  
(7)C  
(8)E

三、考点梳理

知名教师分析,《现有八种物质,选择相应物质的字母填空:A.活性炭B.硬铝C.甲烷D.石油E.生石灰F.食盐G.干冰H.酒精(1)_可用作厨房调味晶(2)_可用作制造飞机(3)_可用于人工降雨(4)_是实验室最常》这道题主要考你对 化石燃料乙醇金属材料生石灰的性质和用途活性炭和木炭的结构和用途 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:化石燃料,乙醇,金属材料,生石灰的性质和用途,活性炭和木炭的结构和用途

考点名称:化石燃料
  •  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。
    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。

    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
    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:
    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

    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。

    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。

    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
    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,
考点名称:乙醇
  • 定义:
    乙醇的结构简式为C2H5OH,俗称酒精,它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味,并略带刺激性。乙醇的用途很广,可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%——75%的乙醇作消毒剂等。

    性状:
    无色透明液体(纯酒精),有特殊香味的气味,易挥发。能与水、氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶,相对密度(d15.56)0.816,易燃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物。

    危险特征:本品易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸的危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。
  • 乙醇的性质:
    1. 物理性质:性状无色透明、易燃易挥发液体。有酒的气味和刺激性辛辣味。
    熔点-117.3℃
    沸点78.32℃
    相对密度0.7893
    闪点14℃
    溶解性溶于水、甲醇、乙醚和氯仿。能溶解许多有机化合物和若干无机化合物。

    2. 化学性质:
    氧化反应
    (1)燃烧:发出淡蓝色火焰,生成二氧化碳和水(蒸气),并放出大量的热,不完全燃烧时还生成一氧化碳,有黄色火焰,放出热量
    完全燃烧:C2H5OH+3O22CO2+3H2O
    不完全燃烧:2C2H5OH+5O22CO2+2CO+6H2O
  • 安全措施:
    泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
    小量泄露:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
    大量泄露:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

    灭火方法:

    燃烧性:极易燃 
    灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
    灭火注意事项:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持容器冷却,直至灭火结束。

    紧急处理:
    吸入:迅速脱离现场至新鲜空气,若现象严重要尽快就医。
    误食:饮足量温水,催吐。若现象严重要尽快就医。
    皮肤接触:脱去被污染衣着,用流动清水冲洗。
    眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。若现象严重要尽快就医。
    实验室使用及灭火
    (1)应使用火柴点燃,否则容易使酒精灯内的酒精燃烧。
    (2)使用完毕后,应用灯帽将火盖灭。
    (3)如不慎将酒精洒出并引燃,则应用湿抹布将其盖灭。
  • 乙醇的用途: 
        溶剂;有机合成;各种化合物的结晶;洗涤剂;萃取剂;食用酒精可以勾兑白酒;用作粘合剂;硝基喷漆;清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。 75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒。

    乙醇和甲醇的区别:
    ①甲醇是甲烷的一个氢原子被羟基(一个氢和一个氧组成的原子团,不是氢氧根)替换后的产物。
    乙醇是乙烷一个氢原子被羟基替换后的产物,俗称酒精。

    ②分子式不一样。
    甲醇:CH3OH
    乙醇:CH3CH2OH

             乙醇结构                      甲醇结构
    他们的分子式不一样,化学性质和物理性质也有区别。
    ③工业酒精里常含有甲醇,甲醇有毒,不能用工业酒精配制酒

    乙醇汽油:
    乙醇汽油也被称为(E型汽油),我国使用乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。
考点名称:金属材料
  • 定义:
    金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

    常见的金属材料包括
    纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
    (注:金属氧化物(如氧化铝)不属于金属材料)
  • 几种重要的金属:
    (1)铁(Fe)
    纯铁具有银白色金属光泽,质软,有良好的延展性,是电和热的良导体,密度为7.86g/cm3,属重金属,熔点为1535℃,沸点为2750℃。

    (2)铝(Al)
    具有银白色金属光泽,密度为2.70g/cm3,熔点为660℃,沸点为2200℃。具有良好的延展性、导电性和一导热性。在空气中,铝表面能形成一层致密的氧化物薄膜,可阻止铝进一步被氧化;铝对浓硝酸等有耐腐蚀性;在高温时还原性很强,可川来冶炼高熔点金属;导电性仅次于银和铜,常用于制造电线和电缆。

    (3)铜(Cu)
    具有红色金属光泽,密度为8.92g/cm3,熔点为1083℃,沸点为2595℃。具有良好的延展性、导电性和导热性。铜在干燥的空气中化学性质不活泼,在潮湿的空气中,表面可生成碱式碳酸铜(铜绿);导电性在金属中仅次于银,用于制造电线、电缆和各种电器。

    (4)锌(Zn)
    具有青白色金属光泽,密度为7.14g/cm3,熔点为419.4℃,沸点为907℃.锌在空气中比较稳定,在表面能形成一层致密的氧化物薄膜,所以常将锌镀在铁的表面,以防止铁被腐蚀;锌还常用于电镀、制造铜合金和干电池。

    (5)钛(Ti)具有银白色金属光泽,密度为4.5g/cm3,熔点为1725℃,沸点为3260℃。具有良好的延展性和耐腐蚀性。钛和钛的合金可用于制造喷气发动机,轮船外壳,反应器和电信器材。
  • 人类使用金属的历史:
    人类最早使用的金属制品是青铜器,然后过渡到铁器时代,再后就是铝制品时代。人类使用金属的历史主要与金属的活动性及冶炼技术的难易有关。

    金属之最:
    (])地壳中含量最多的金属元素—铝(Al)
    (2)人体中含量最高的金属元素—钙(Ca)
    (3)导电、导热性最好的金属—银(Ag)
    (4)熔点最高的金属—钨(W)
    (5)目前世界年产址最高的金属—铁(Fe)
    (6)硬度最大的金属—铬(Cr)
    (7)密度最大的金属—饿(Os)
    (8)密度最小的金属—铿(Li)

    金属材料的分类:
    金属材料可分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料通常包括铁、铬、锰以及它们的合金,是应用最广泛的金属材料,除黑色金届外其他各种金属称为有色金属。

    纯金:
       在欧洲和美洲,把纯金叫做“24K","18K”金就是含黄金18份,其余的6份是铜,合为成数,就是七成五。把成数和K数互相折合,可以用下边两个公式:成数÷10×24=K数,K数÷24×10=成数。美国的金元按规定是21.6K,用上面的公式一算,可以知道应该用九成金来铸。普通的金表外壳和金笔尖都是14K,你可以算一算是几成金。
考点名称:生石灰的性质和用途
  • 生石灰:
    凡是以碳酸钙为主要成分的天然岩石,如石灰岩、白垩、白云质石灰岩等,都可用来生产石灰。 主要成分:氧化钙(CaO)。

  • 物理性质:
    一般呈块状,纯的为白色,含有杂质时为淡灰色或淡黄色。

     化学性质:
    在空气中吸收水和二氧化碳。氧化钙与水作用生成氢氧化钙,并放出热量。化学反应方程式为:CaO+H2O==Ca(OH)2
  • 产品用途
    1.可作填充剂,例如:用作环氧胶黏剂的填充剂;
    2.用作分析试剂,气体分析时用作二氧化碳吸收剂,光谱分析试剂,高纯试剂用于半导体生产中的外延、扩散工序,实验室氨气的干燥及醇类脱l水等;
    3.用作原料,可制造电石、纯碱、漂白粉等,也用于制革、废水净化,氢氧化钙及各种钙化合物;
    4.可用作建筑材料、冶金助熔剂,水泥速凝剂,荧光粉的助熔剂。
    5.用作植物油脱色剂,药物载体,土壤改良剂和钙肥;
    6.还可用于耐火材料、干燥剂;
    7.可配制农机1、2号胶和水下环氧胶黏剂,还用作与2402树脂预反应的反应剂;
    8.用于酸性废水处理及污泥调质;
    9.还可用作锅炉停用保护剂,利用石灰的吸湿能力,使锅炉水汽系统的金属表面保持干燥,防止腐蚀,适用于低压、中压、小容量汽包锅炉的长期停用保护;

    注意事项:
    1、使用操作过程时间越短越好,放置在包装容器内的适当处,起到密封吸湿的作用。
    2、存放在干燥库房中,防潮,避免与酸类物接触。
    3、运输过程中避免受潮,小心轻放,以防止包装破损而影响产品质量。
    4、禁止食用,万一入口,用水漱口立即求医。(切记不能饮水,生石灰是碱性氧化物遇水会腐蚀!)

    与熟石灰,石灰乳的区别:
    1. 与熟石灰
         ①石灰有生石灰和熟石灰之分。生石灰的主要成分是氧化钙(CaO),白色固体耐火难溶。将(CaO)含量高的石灰岩在通风的石灰窑中锻烧至900℃以上即得。是有吸水性,可用作干燥剂,我国民间常用以防止杂物回潮。与水反应(同时放出大量的热),或吸收潮湿空气中的水分,即成熟石灰[氢氧化钙Ca(OH)2,又称“消石灰”。熟石灰在一升水中溶解1.56克(20℃),它的饱和溶液称为“石灰水”,呈碱性,在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钙沉淀。
         ②与熟石灰的转化与硬化
        生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程,称为石灰的熟化或消化。反应生成的产物氢氧化钙称为熟石灰或消石灰。
        石灰熟化时放出大量的热,体积增大1—2.0倍。煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快,放热量和体积增大也较多。工地上熟化石灰常用两种方法:消石灰浆法和消石灰粉法。
        生石灰熟化后形成的石灰浆中,石灰粒子形成氢氧化钙胶体结构,颗粒极细(粒径约为1μm),比表面积很大(达10~30m2/g),其表面吸附一层较厚的水膜,可吸附大量的水,因而有较强保持水分的能力,即保水性好。将它掺入水泥砂浆中,配成混合砂浆,可显著提高砂浆的和易性。
       
        石灰依靠干燥结晶以及碳化作用而硬化,由于空气中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸钙硬壳阻止二氧化碳向内部渗透,也妨碍水分向外蒸发,因而硬化缓慢,硬化后的强度也不高,1:3的石灰砂浆28d的抗压强度只有0.2~0.5MPa。在处于潮湿环境时,石灰中的水分不蒸发,二氧化碳也无法渗入,硬化将停止;加上氢氧化钙微溶于水,已硬化的石灰遇水还会溶解溃散。因此,石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。
        
         石灰在硬化过程中,要蒸发掉大量的水分,引起体积显著收缩,易出现干缩裂缝。所以,石灰不宜单独使用,一般要掺人砂、纸筋、麻刀等材料,以减少收缩,增加抗拉强度,并能节约石灰。 石灰具有较强的碱性,在常温下,能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应,生成有水硬性的产物,产生胶结。因此,石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。

     2. 与石灰乳
          石灰乳一般是在氧化钙中加水生成的,因为氢氧化钙溶解度不是很大,所以往往生成的是氢氧化钙的悬浊液(即水溶液中还存在着没有溶解的氢氧化钙),这就是石灰乳
    石灰乳是石灰浆用水稀释后的混浊液。 指石灰加入过量的水(约为石灰质量的2.5-3倍)后得到的浆体。
考点名称:活性炭和木炭的结构和用途
  • 定义:
    木炭、活性炭、炭黑、焦炭是由石墨的微小晶体和少址杂质构成的,均属混合物。没有固定的几何外形,所以称为无定形碳。
  • 无定形碳的物理性质、主要用途及制法
    物理性质用途制法
    木炭灰黑色多孔固体 制黑火药。制活性炭,制炭笔,吸附色素 木材隔绝空气加强热
    活性炭黑色粉末或颗粒状固体 净化多种气体和液体,制作防毒面具,使溶液脱色 木炭在高温下用水蒸气处理
    炭黑黑色粉末状固体 制造油墨、油漆、鞋油、颜料、墨汁及橡胶制品的填料 含碳物质不完全燃烧
    焦炭浅灰色多孔固体,质地坚硬 作燃料,作冶金工业还原剂 烟煤隔绝空气条件下加强热制得

    木炭、活性炭的吸附作用:
         木炭、活性炭因具有疏松多孔的结构,表面积很大,所以吸附能力很强,吸附时被吸附物(有色液体、有毒气体等)吸附在其表面(细孔管道内),这个过程是物理变化。木炭、活性炭的吸附性属于物理性质。活性炭是木炭经过水蒸气高温处理得到的,它具有很大的表面积,因此活性炭的吸附能力比木炭强。

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