燃料及其利用：经典考题解析

【来源：易教网 更新时间：2025-04-14】

一、燃烧和灭火的考查

燃烧与灭火是化学学科中一个非常重要的知识点，它不仅涉及日常生活中的安全问题，还与环境保护息息相关。下面我们通过一道经典的例题来深入探讨这一主题。

例1 (福州市) 下图所示的灭火毡是一种新型的灭火用品。使用时，将灭火毡从套中取出，覆盖在燃烧物上，以达到灭火目的。

(1) 灭火毡的灭火原理是什么？

灭火毡在实际应用中，其核心原理在于隔绝氧气。当燃烧发生时，可燃物需要与空气中的氧气接触并达到一定的温度才能持续燃烧。灭火毡覆盖在燃烧物上，形成了一个密闭的空间，有效地阻断了可燃物与外界氧气的接触。这样一来，燃烧过程无法继续进行，火焰自然熄灭。因此，灭火毡的灭火原理就是使可燃物与空气或氧气隔绝。

(2) 灭火毡是由羊毛和铝质纤维制成的，羊毛和铝质纤维都是可燃物，但在灭火时灭火毡没有燃烧，其原因是什么？

尽管羊毛和铝质纤维本身都是可燃物质，但在实际灭火过程中，它们并没有燃烧。这是因为灭火毡的设计考虑到了这一点。首先，灭火毡在使用时通常会被迅速覆盖在燃烧物上，从而阻止了火焰直接接触到灭火毡。其次，灭火毡所处的环境温度并没有达到羊毛和铝质纤维的着火点。

换句话说，虽然这些材料在高温下可以燃烧，但只要温度低于它们的着火点，它们就不会自燃。因此，灭火毡能够在不燃烧的情况下有效灭火。

(3) 请你举出一种与上述灭火原理不同的灭火方法。

除了隔绝氧气的方法外，还有多种其他有效的灭火方式。例如，用水灭火是一种常见且有效的方式。水在灭火过程中不仅可以降低燃烧物的温度，使其达不到着火点，还能蒸发成水蒸气，进一步稀释空气中的氧气浓度。此外，还可以通过移走可燃物的方式来防止火势蔓延。

比如，在森林火灾中，消防人员常常会开辟防火带，将可燃物移走，从而切断火源的传播路径。这些方法虽然原理不同，但都能有效控制火情。

二、燃料的利用与环境问题的考查

燃料的利用与环境问题是现代社会面临的一个重要课题。随着工业化进程的加快，能源需求不断增加，而化石燃料的过度使用给环境带来了巨大的压力。下面我们将通过另一道例题来探讨这一问题。

例2 煤、石油和天然气是重要的、不可再生的能源，它们燃烧产生过多的二氧化碳等物质会对环境造成严重的影响。我国政府高度重视“节能减排”，确定我国今年“世界环境日”的主题和标识。

(1) 下列措施符合我国“世界环境日”主题的是哪些？

A. 限制发展高耗能的产业

B. 推广使用“乙醇汽油”，减少有害气体排放

C. 为了减少废气对本地区空气的污染，化工厂加高烟囱

根据题目要求，我们需要选择符合“节能减排”主题的措施。选项A和B显然是正确的选择。限制高耗能产业发展有助于减少能源消耗和污染物排放；推广使用乙醇汽油则可以在一定程度上减少有害气体的排放，并且乙醇作为可再生能源，具有较好的环保效益。

然而，选项C虽然表面上看是为了减少废气对本地区的污染，但实际上只是将污染扩散到更广泛的区域，并未从根本上解决问题，因此不符合“节能减排”的理念。

(2) 天然气的主要成分是什么？其完全燃烧的化学方程式是什么？

天然气的主要成分是甲烷（CH4）。甲烷在完全燃烧时会与氧气反应生成二氧化碳和水。其化学方程式为：

$${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\stackrel{\text{点燃}}{\to }{\text{CO}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$$

(3) 二氧化碳等气体过多的排放会导致什么后果？为减少二氧化碳过多的排放对环境的影响，你能做的一件事是什么？

二氧化碳等温室气体的过量排放会导致温室效应加剧，进而引发全球变暖等一系列环境问题。全球变暖不仅会影响气候模式，导致极端天气事件频发，还会对生态系统和人类健康带来负面影响。为了应对这一问题，我们可以采取多种措施。

例如，植树造林是一个简单而有效的方法，树木通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，从而减少大气中的二氧化碳含量。此外，大力开发利用新能源，如太阳能、风能、核能等，也可以显著减少对化石燃料的依赖，从而减少二氧化碳的排放。

科学家们也在不断探索新的技术手段来解决这一问题。例如，通过“组分转化”技术，将二氧化碳和氢气在一定条件下反应，生成乙烯（C2H4）和水。该反应的化学方程式为：

$$2{\text{CO}}_2+6{\text{H}}_2\stackrel{\text{一定条件}}{\to }{\text{C}}_2{\text{H}}_4+4{\text{H}}_2\text{O}$$

(4) 目前有待开发、利用的新能源有哪些？

为了应对能源短缺和环境污染问题，目前有许多新能源正在研究和开发之中。其中，太阳能是最具潜力的一种清洁能源。太阳辐射能量巨大，取之不尽，用之不竭。此外，核能也是一种高效的能源来源，虽然存在一定的安全风险，但通过先进的技术和管理手段，可以有效降低风险。

风能作为一种可再生能源，近年来得到了广泛应用，尤其是在沿海地区和高原地带。地热能、潮汐能以及氢能也是值得关注的新能源领域，它们各自具有独特的优点和应用场景。

燃料的合理利用与环境保护是我们必须面对的重要课题。通过科学的方法和技术手段，我们可以在满足能源需求的同时，最大限度地减少对环境的破坏，实现可持续发展的目标。