内容正文:
2024-2025学年人教版化学九年级上册同步课堂通关讲与练【第六单元 碳和碳的氧化物】
课题2 碳的氧化物
(5大知识梳理+8个考点讲练+5题真题演练+15题拔高训练)
1.掌握二氧化碳的物理性质和化学性质。
2.认识二氧化碳的用途,了解二氧化碳对生活和环境的影响。
3.了解一氧化碳的性质和用途。
4.了解二氧化碳和一氧化碳的结构、组成和性质的异同。
重点:二氧化碳的化学性质
难点:二氧化碳与水反应的实验探究
课题学习目录大纲
新知梳理01:二氧化碳的性质 2
新知梳理02:二氧化碳的用途 3
新知梳理03:二氧化碳对生活和环境的影响 4
新知梳理04:低碳行动与可持续发展 5
新知梳理05:一氧化碳 5
【考点讲练1 二氧化碳的物理性质】 6
【考点讲练2 二氧化碳的化学性质】 8
【考点讲练3 二氧化碳的用途】 9
【考点讲练4 二氧化碳对环境的影响】 10
【考点讲练5 自然界中的碳循环】 11
【考点讲练6 探究二氧化碳的性质】 14
【考点讲练7 一氧化碳的物理性质】 15
【考点讲练8 一氧化碳的化学性质】 16
真题再现 大显身手 17
拔高训练15题 19
新知梳理01:二氧化碳的性质
1.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳
溶解性实验
实验装置图
实验操作
向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。
向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象
蜡烛
塑料瓶
实验分析
二氧化碳 (物理性质);
二氧化碳 ,也 (化学性质)。
原因: 。
2.二氧化碳的物理性质:
色 味的 体,密度 , 溶于水,在高压低温下可得固体----干冰。
【易错提醒】二氧化碳能溶于水,通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳,增加压强会溶解更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用增大压强使之溶解更多二氧化碳。
3.探究二氧化碳与水反应的实验
资料:紫色石蕊是一种色素,遇酸变红;
实验前需准备:三朵用紫色石蕊溶液染色的干燥纸花
实验操作
向第一朵紫花上喷水
把第二朵纸花放入盛满CO2的集气瓶
第三朵纸花喷水后放入盛满CO2的集气瓶
取出第三朵纸花,用吹风机烘干
示意图
现象
分析
水 使石蕊变红
二氧化碳 使石蕊变红
二氧化碳与水反应生
成 使石蕊变红
碳酸 ,
结论
CO2不显酸性,CO2与水反应生成了 , 使紫色石蕊试液变成红色
碳酸分解,生成
化学方程式
4.二氧化碳的化学性质:
(1)二氧化碳不能 ,也不 。
(2)不能供给 。
(3)与水反应:
(4)与澄清石灰水反应:
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊:
该反应用于检验 气体:将气体通入澄清石灰水,若 ,则为二氧化碳气体。
(5)与灼热的碳反应: C + CO2高温 2CO(吸热反应)
【名师拓展】二氧化碳与澄清石灰水反应在生活中的应用:
(1)用石灰浆抹墙一段时间后变硬:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙固体;
(2)在刚抹过石灰浆的室内生一盆炭火,墙壁变得更湿:氢氧化钙吸收二氧化碳生成了水;
(3)实验室里久置的石灰水上层和试剂瓶内壁会有一层白膜的原因;
(4)用石灰水保存鲜鸡蛋:鸡蛋呼出的二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶,堵住了鸡蛋上的小孔。
新知梳理02:二氧化碳的用途
1.固体二氧化碳(干冰)的用途:
(1) :食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。
(2)用于 :利用干冰升华吸热的原理。
2.二氧化碳气体用途
(1) 的原料
(2)
既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
(3)温室的
(4)化工产品的
制作碳酸饮料(利用二氧化碳能溶于水);制造尿素等。
新知梳理03:二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳 但不能 ,超过一定含量对人体健康有影响,人群密集的地方需注意 。
2.自然界的二氧化碳循环
(1) 产生二氧化碳:人和动植物 、石油和天然气等化石燃料的 等。
(2) 消耗二氧化碳:植物的 、 吸收。
3.温室效应
(1)能产生温室效应的气体:二氧化碳、 、 、 、 。
(2)温室效应利弊:
有利的一面:使全球平均地表温度达到目前适合人类生存的温度。
不利的一面:温室效应增强,全球气候变暖,使人类的生存环境遭到严重威胁。
(3)造成温室效应增强的原因:
人类消耗的 急剧增加, 大面积减少,大气中二氧化碳含量不断上升。
(4)温室效应增强、全球变暖的危害:
两极 ,海平面上升,淹没沿海城市;土地 ,农业减产等;引起 等灾害,极端气候事件发生的频率和强度增加;影响自然生态系统,改变 。
新知梳理04:低碳行动与可持续发展
1. 是人类应对全球变暖的重要措施
2.控制大气中二氧化碳含量的措施主要有:
(1)各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行。
(2) 使用化石燃料,更多地利用 等清洁能源;
(3)大力 ,严禁乱砍滥伐;
(4)采用物理、化学方法, 二氧化碳。
新知梳理05:一氧化碳
1.物理性质: 色 味的气体,密度比空气 , 溶于水
2.化学性质:
可燃性
还原性
毒性
现象
产生 火焰,罩在火焰上方的烧杯内壁的澄清石灰水 。(点燃前一定要检验 )
黑色的氧化铜逐渐变成 ,产生的气体能使澄清的石灰水 。
CO与血液中的
结合,使人体缺少氧气而中毒。因此在冬季用煤炉来取暖时,要注意房间的通风和换气。
结论
一氧化碳燃烧生成二氧化碳
一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳
化学方程式
应用
许多气体燃料的主要成分
工业做还原剂
【易错提醒】
H2、CO燃烧火焰颜色均为蓝色,故鉴别时不可根据火焰颜色,而应将气体点燃,检验燃烧产物。
3.CO和CO2的鉴别和除杂
(1)鉴别二氧化碳和一氧化碳
鉴别方法
现象及结论
通入澄清石灰水
能使澄清石灰水变浑浊的是 ,无明显现象的是
分别点燃
在空气中能燃烧的是 ,不能燃烧的是
通入紫色石蕊溶液
能使紫色石蕊溶液变红的是 ,无明显现象的是
还原金属氧化铜
通入灼热的氧化铜中,使黑色粉末变红的是 ,没有明显现象的是
(2)除杂
①除去CO中混入的CO2杂质:通入 (或氢氧化钠溶液):
②除去CO2中混入的CO杂质: 通过 :
【易错提醒】
(1) 用石灰水除去CO中混入的CO2时一定要“足量”,否则除杂效果不好。(或直接用氢氧化钠溶液)
(2) 除去CO2中混入的CO,不能用点燃的方法。
4.一氧化碳与二氧化碳性质不同的根本原因是: 不同
1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子
【考点讲练1 二氧化碳的物理性质】
【精讲题】(2024秋•新城区校级月考)如图所示,将一小块干冰放进一个塑料袋扎紧袋口,一段时间后塑料袋鼓起。下列关于塑料袋鼓起过程的说法正确的是( )
A.二氧化碳分子间的空隙变大
B.干冰放出大量的热
C.发生了化学变化
D.二氧化碳分子变大
【变式1-1】(2023秋•黔江区期末)用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体,试剂瓶中加入200mL水(恰好加满),塞紧双孔橡皮塞,连接大号针筒和试剂瓶,缓慢推动活塞,将二氧化碳注入水中。当向水中注入二氧化碳气体达到120mL时,水中不再继续溶解二氧化碳,下列说法正确的是( )
A.试剂瓶中加入的水可以用矿泉水
B.推动活塞时尽量缓慢,其目的是确保二氧化碳充分溶解
C.当水中不再继续溶解二氧化碳时,红色油柱开始向下移动
D.实验表明在该条件下,1体积水中能溶解1体积二氧化碳
【变式1-2】(2023秋•商丘月考)要验证二氧化碳的密度比空气大,可采用下列实验装置中的( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【变式1-3】(2023秋•罗定市期末)“数字化”赋能化学实验。利用二氧化碳浓度传感器,进行实验。如图1,打开传感器开关,实验进行到170秒,绘制出图2曲线AB段,接下来用热毛巾给塑料瓶外壁加热130秒,绘制出曲线BC段。300秒时拿掉毛巾,使瓶口向下,绘制出曲线CD段。下列说法正确的是( )
A.AB段说明二氧化碳分子静止不动
B.对比AB段与CD段,说明二氧化碳密度小于空气密度
C.对比AB段与BC段,说明温度越高,分子运动速率越快
D.对比AB段与BC段,说明二氧化碳分子体积变小了
【变式1-4】(2023春•海伦市校级期中)某校化学课外小组的同学,利用塑料瓶(质软)设计了如图所示的实验。请你根据生活经验及所学的知识,结合实验回答下列问题:
(1)请你分析并推测振荡后塑料瓶将发生的现象是 ;
(2)发生该变化的原因是 。
【考点讲练2 二氧化碳的化学性质】
【精讲题】(2024•宝山区一模)不能用来检测二氧化碳通入水中所得溶液呈酸性的是( )
A.pH试纸 B.无色酚酞试液
C.紫色石蕊试液 D.蓝色石蕊试纸
【变式2-1】(2023秋•西吉县校级期末)“推理归纳”是化学学习过程中常用的方法,下列推理合理的是( )
A.原子都是由原子核和核外电子构成的,所以原子中一定含有质子、中子和电子
B.化学变化通常会伴随发光放热、颜色改变等变化,所以化学变化中会同时发生物理变化
C.CO2不可燃,一般也不支持燃烧,所以能使燃着的木条熄灭的气体一定是CO2
D.同种元素具有相同的质子数,所以质子数相同的微粒一定属于同种元素
【变式2-2】(2024•新城区模拟)碳是形成化合物种类最多的元素。
(1)图甲中物质A的名称为 。
(2)图乙中Y型导管固定在铁架台上,a管位于上方,b管位于下方,在管口各放一根燃着的小木条。通入CO2后, (填“a”或“b”)管口的火焰先熄灭,说明二氧化碳具有的化学性质是 。
【变式2-3】(2023秋•宜州区期末)碳是形成化合物种类最多的元素,含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)金刚石、石墨和C60的化学性质相似,物理性质却有很大差异。其原因是构成它们的原子 不同。
(2)活性炭作冰箱除味剂,是利用其 性。
(3)用如图实验验证CO2的性质。观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此推测二氧化碳具有的物理性质是 ,化学性质是 ,观察到纸花变红,由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论,理由是 。
【变式2-4】(2023•文圣区校级二模)如图A、B、C、D为初中化学常见实验,请根据图示按要求回答问题:
(1)A实验的结论是 。
(2)B电解水实验中为了增强水的导电性,在水中可以加酸、碱、盐 。(填一种盐的化学式)
(3)C实验的实验现象是 。实验前应注意的问题是 。
(4)D实验测定空气中氧气含量,实验测定值不是很准确。实验测定值偏小的原因可能是 。(答一种即可)
【考点讲练3 二氧化碳的用途】
【精讲题】(2023秋•馆陶县期末)生机勃勃的地球离不开空气,下列关于空气的说法不正确的是( )
A.空气中含量最多的是氮气
B.空气是人类宝贵的自然资源
C.PM2.5的含量越高空气质量越好
D.CO2是植物光合作用的重要原料
【变式3-1】(2024•安化县二模)物质的性质和用途有紧密联系,一般物质的性质决定用途,而用途又反映其性质。下列物质的性质和用途对应关系错误的是( )
A.干冰升华吸热——人工降雨
B.活性炭具有吸附性——净水
C.金刚石硬度大——做钻头
D.石墨有优良的导电性——作铅笔芯
【变式3-2】(2024•黑龙江模拟)下列物质的用途与性质对应关系正确的是( )
A.石墨具有导电性——用于制作铅笔芯
B.镁燃烧发出白光——用于制作烟花
C.二氧化碳不可燃、不助燃——干冰可做制冷剂
D.氧气易溶于水——水中的鱼虾可以生存
【变式3-3】(2024•文昌三模)现有:
①氧气
②活性炭
③干冰
④金刚石四种物质,请选择合适物质的序号填空。
(1)可用来切割玻璃的是 。
(2)可用于消除冰箱内异味的是 。
(3)可用于急救病人的气体是 。
(4)可用于人工降雨的是 。
【变式3-4】(2024•榆次区二模)温室大棚上方悬挂盛装稀硫酸的塑料桶,定期向其中加入一定量的碳酸氢铵(NH4HCO3)固体,二者反应生成硫酸铵[(NH4)2SO4]、水和二氧化碳,写出其化学方程式 ,通过传感器监测调控棚内CO2浓度基本恒定,以促进植物的 作用。
【考点讲练4 二氧化碳对环境的影响】
【精讲题】(2023秋•来宾月考)党的二十大报告指出“推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”。下列做法与这一要求不相符的是( )
A.乘公交车出行 B.回收废旧电池
C.加快开发清洁能源 D.大量焚烧秸秆
【变式4-1】(2023秋•乾县校级期末)“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入民心。下列做法不符合这一理念的是( )
A.出行乘坐公共交通工具,少乘坐私家车
B.加高燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空
C.垃圾分类,实现资源回收利用
D.农业和园林改浸灌为喷灌和滴灌
【变式4-2】(2023秋•慈利县期末)2021年7月16日,中国碳排放权交易市场启动上线交易。10月26日,国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》。截至2023年10月25日,碳排放配额累计成交量3.65亿吨,累计成交额194.37亿元。请回答下列问题。
(1)我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标,其中的“碳”是指 。
(2)化石燃料在我国能源中占比仍然很高,化石燃料的燃烧都会产生二氧化碳。请写出一条你能做到的,减少二氧化碳排放的措施: 。
【变式4-3】(2024•兰陵县二模)首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举办。碳中和是指在规定时间内,CO2的人为移除与人为排放相抵消。下列是常用的碳中和方案。
(1)碳捕集:应选择 性(填“酸”或“碱’)试剂吸收捕集CO2;
(2)碳循环:“碳循环”:化石燃料的燃烧是自然界中二氧化碳的主要来源,化石燃料包括煤、石油、天然气。天然气完全燃烧的化学方程式是 ;
(3)碳替代:选用氢气作为碳替代能源的理由是 。
【变式4-4】(2024•武威三模)煤、石油和 等化石燃料的燃烧都会产生CO2。若大气中CO2的含量不断上升,会导致 增强,全球气候变暖。
【考点讲练5 自然界中的碳循环】
【精讲题】(2023秋•钢城区期末)“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的重要循环。下列对于碳、氧循环的认识中,不正确的是( )
A.变化观:碳、氧循环能体现自然界中的物质和能量转化
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素的质量不变
C.微粒观:绿色植物的光合作用能使自然界中的氧原子总数增加
D.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【变式5-1】(2024春•龙口市期末)氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。下列说法错误的是( )
A.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
B.两种循环过程中碳、氧原子个数不变
C.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
D.碳循环和氧循环有利于维持自然界中O2和CO2含量的相对稳定
【变式5-2】(2024春•东营期末)请根据自然界中碳一氧循环示意图,通过图中信息不能得出的结论是( )
A.大量燃烧煤和石油等燃料可能破坏生物圈中的碳—氧平衡
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.每个人都在参与自然界中的碳—氧循环
D.碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定
【变式5-3】(2024春•东营区校级月考)我国“十四五”规划已经明确“2030年前实现碳达峰”的目标,“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长,如图为自然界中CO2的循环图,图中箭头指向表示产生(排放)或消耗CO2的途径,回答下列问题:
(1)途径①需要消耗空气中的 。
(2)途径④通过光合作用吸收CO2的量白天 (填“大于”或“小于”)夜晚。
(3)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是 (填字母序号)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(4)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。
【变式5-4】(2024春•庐江县校级期中)阅读下列短文。
碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的主要途径。研究机构发明了转化大气中二氧化碳的技术,该技术是在一定条件下,二氧化碳和氢气反应生成甲醇(CH3OH)和水。甲醇的产率除受浓度、温度、压强等因素影响外,还受催化剂CuO的质量分数影响(如图1)。“碳循环”(如图2)是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换,并随地球的运动循环不止的现象。
(1)图2是自然界中的碳循环和氧循环示意图。下列说法正确的是 。
A.CO2的产生途径主要有化石燃料的燃烧、动植物的呼吸作用和绿色植物的光合作用
B.碳循环和氧循环分别是指CO2和O2的循环
C.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
(2)写出CO2和H2在催化剂条件下生成CH3OH和水的化学方程式: 。
(3)根据图1写出一条甲醇的产率与CuO质量分数的规律(或关系) 。
(4)请你谈一谈生活中实现“碳中和”具体措施 (写一条)。
【考点讲练6 探究二氧化碳的性质】
【精讲题】(2023•海沧区二模)某兴趣小组利用图1装置探究25℃下二氧化碳的溶解性。打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中,分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水,关闭止水夹,振荡,采集数据曲线如图2所示。下列说法不正确的是( )
A.曲线①中ab段压强增大的原因是迅速注入了蒸馏水
B.曲线③对应的实验是注入60mL蒸馏水
C.实验结束后,用pH试纸测定烧瓶中液体的pH小于7
D.终点气压高于初始气压的原因可能是在25℃时,1体积水最多吸收二氧化碳的量小于1体积
【变式6-1】(2022•娄底一模)用如图所示四个实验探究二氧化碳能否与水反应,实验中所用的纸花均用石蕊染成紫色并干燥。下列说法错误的是( )
①喷稀醋酸
②喷水
③直接放入CO2中
④喷水后放入CO2中
A.①和④的紫色纸花会变红
B.对比①,推断④有酸性物质生成
C.对比④纸花放入集气瓶前后的现象,省略②也能得出同样的实验结论
D.综合①②③④可得出的结论是:二氧化碳能与水反应生成碳酸,且碳酸很稳定
【变式6-2】(2024春•仙游县月考)回答与CO2有关的问题。
(1)为助力碳中和,将过多二氧化碳与氨气(NH3)在一定条件下反应生成尿素【CO(NH2)2】和水,该反应的化学方程式为 。
(2)利用图装置探究二氧化碳的性质。
①A中证明CO2与水反应的现象是 。
②B、C分别放入50mL水和澄清石灰水,通入约500mLCO2,观察到B中无变化,C中变浑浊,500mLCO2 (填“部分”或“全部”)溶于50mL水中。
③B、C重新放入50mL饱和氢氧化钠溶液和澄清石灰水,通入约500mLCO2,观察到B、C均无变化,C中无明显现象的原因是 ,写出B中发生反应的化学方程式 。
【变式6-3】(2023•杭州模拟)小金设计如图装置验证CO2能否与水反应,所选用的药品是碳酸氢钠固体、10% 的稀盐酸、紫色石蕊试液。请回答以下问题:
(1)请你写出试管A中反应的化学方程式 。
(2)依据实验现象即B试管中紫色石蕊试液变红,小金得出CO2能与水反应并生成酸性物质的结论。但科学老师向他指出:“虽然CO2不是酸性物质,但也不能根据石蕊试液变红的现象说明CO2能与水反应并生成酸性物质。”你认为理由是 。
(3)根据老师的提示若小金仍用原装置进行实验,并成功得出CO2能与水反应并生成酸性物质的结论,请你为小金提出合理的改进建议 。
【考点讲练7 一氧化碳的物理性质】
【精讲题】(2022秋•桂平市期末)冬天是一氧化碳中毒易发期,多发期。下列属于一氧化碳物理性质的是( )
A.毒性 B.可燃性 C.还原性 D.无色无味
【变式7-1】(2023秋•长沙月考)小钟整理了关于碳和碳的氧化物的笔记,请你指出笔记有误的是( )
A.金刚石、石墨都由碳原子构成,但物理性质差异巨大
B.金刚石、石墨在常温下都具有稳定性
C.CO和CO2都难溶于水
D.CO和CO2分子构成不同,化学性质不同
【变式7-2】(2023秋•磐石市期末)下列说法错误的是( )
A.碘酒是一种混合物
B.水是纯净物,但自然界中几乎不存在纯净的水
C.氮气的化学性质不活泼,在常温下难与其他物质发生反应
D.一氧化碳是一种无色有强烈刺激性气味的气体
【变式7-3】(2022•天心区一模)“碳达峰”是2021年度十大热词之一,指的是要节能减排,控制二氧化碳等温室气体的排放。下列关于碳单质及碳的氧化物的说法正确的是( )
A.金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,所以物理性质不同
B.CO和CO2的组成元素相同,所以它们的化学性质也相同
C.CO2会导致温室效应,所以CO2是一种空气污染物
D.CO无色无味,所以CO是一种无毒的气体
【变式7-4】(2022•宾阳县二模)下列气体中具有刺激性气味的是( )
A.一氧化碳 B.氧气 C.氮气 D.二氧化硫
【考点讲练8 一氧化碳的化学性质】
【精讲题】(2024•邵东市一模)下列有关碳和碳的化合物说法错误的是( )
A.金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质
B.二氧化碳可用作灭火剂,因为二氧化碳不助燃、不可燃且密度比空气大
C.一氧化碳有毒,在煤炉上放一壶水,能防止一氧化碳中毒
D.水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼
【变式8-1】(2024•凉州区校级三模)下列关于防止一氧化碳中毒的方法中,正确有效的是( )
A.在室内放一盆水
B.沐浴时开启抽风机、打开窗户
C.通入澄清石灰水
D.观察颜色、闻气味
【变式8-2】(2024•广西模拟)引起煤气中毒的主要气体( )
A.氦气 B.氢气 C.一氧化碳 D.二氧化碳
【变式8-3】(2024•庄浪县开学)请在A﹣F六种物质中,选择符合题意的物质,用字母填空。
A.氮气 B.氧气 C.石墨 D.二氧化碳 E.一氧化碳 F.活性炭
(1)空气中含量最多的气体 。
(2)具有优良导电性能的单质是 。
(3)常用于除去冰箱中异味的是 。
(4)容易与血红蛋白结合的有毒气体是 。
【变式8-4】(2023秋•桂林期末)请利用所学的化学知识回答。
(1)加碘食盐、加铁酱油中的“碘”“铁”指的是 (填“原子”“离子”“元素”或“单质”)。
(2)古代典籍记载:“银针验毒”,涉及到反应:4Ag+2H2S+O2═2Ag2S+2X,生成物X的化学式是 。
(3)冬天烤火取暖时,一定要防止“煤气中毒”,使人中毒的气体是 ;在煤炉旁放一盆水 (填“能”或“不能”)避免煤气中毒,理由是 。
真题再现 大显身手
【真题再现1】(2024•泸州)向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图),把手移开,玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是( )
A.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
C.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
D.振荡后试纸变红,证明CO2能与石蕊反应变红
【真题再现2】(2024•烟台)我国力争2060年前实现“碳中和”,彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指( )
A.二氧化碳 B.碳元素
C.碳原子 D.所有含碳物质
【真题再现3】(2024•辽宁)二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是( )
A.作燃料
B.参与光合作用
C.固态二氧化碳用于人工降雨
D.制碳酸饮料
【真题再现4】(2023•天津)环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
(1)下列选项中不符合绿色、低碳生产方式的是 (填序号)。
A.利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料
B.大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺
(2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可在一定程度上减少汽车尾气的污染。写出乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式 。
(3)载人航天器中,航天员呼出的二氧化碳在一定条件下与氢气反应生成甲烷和水,水电解得到氢气和氧气,氧气供给航天员呼吸。写出在一定条件下二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水的化学方程
式 。
【真题再现5】(2022•鄂尔多斯)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式,抵消生产生活中产生的CO2,从而达到CO2相对“零排放”。
回答下列问题:
(1)“碳中和”的“碳”是指 。
(2)化石燃料的过度使用会加剧的环境问题是 。
(3)转化法是实现“碳中和”的措施之一,将CO2和H2在催化剂的作用下转化成甲醇(CH3OH)和水是目前研究的热点。写出该反应的化学方程式 。
(4)在日常生活中,你如何践行“碳中和”理念(写一条即可) 。
拔高训练15题
1.(2023秋•阳信县期末)化学观念和科学思维是化学学科核心素养的重要内容。下列有关认识不正确的是( )
A.分类观念:溶液、矿泉水、液氮都属于混合物
B.守恒思想:某物质在氧气中燃烧有水生成,证明该物质中一定含有氢元素
C.宏微结合:一氧化碳和二氧化碳化学性质不同,是因为它们的分子构成不同
D.转化观念:氧气和二氧化碳在一定条件下可以相互转化
2.(2023秋•凤阳县校级期末)“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入人心。下列做法中符合该理念的是( )
A.农作物秸秆就地焚烧处理
B.垃圾分类回收处理,充分利用资源
C.大力发展燃煤发电
D.任意排放工业废气、废水、废渣
3.(2023秋•东莞市校级期末)下列行为不符合“低碳生活”理念的是( )
A.坚持绿色出行 B.使用节能电器
C.商品过度包装 D.垃圾分类回收
4.(2023秋•裕安区校级期末)下列做法不符合“低碳”理念的是( )
A.使用太阳能热水器 B.人走关灯、少开空调
C.推广私家车出行 D.增大绿化面积
5.(2023秋•黔东南州期末)对于如图实验现象分析正确的是( )
A.打开a,试管 I 中产生气泡,试管Ⅱ中无现象
B.打开a,液体从试管Ⅱ流向试管Ⅰ
C.关闭a,无法使试管Ⅰ中反应停止
D.先打开a,稍后关闭,试管Ⅱ中产生白色沉淀又溶解了
6.(2023秋•未央区校级期末)“碳达峰”是指中国承诺2030年前二氧化碳排放不再增长。下列做法不利于“碳达峰”的是( )
A.工厂废气处理后排放
B.多种树,扩大绿化面积
C.冬奥会使用氢能源汽车
D.大量燃放烟花爆竹,增添春节气氛
7.(2024•武威二模)一氧化碳和二氧化碳是两种重要的碳的氧化物,下列说法中正确的是( )
A.都由碳、氧元素组成,能相互转化
B.都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
C.都具有可燃性,都可作为燃料
D.都是温室气体,含量增多都能导致温室效应增强
8.(2024•铁西区一模)为探究二氧化碳的部分性质,设计实验装置如图(夹持仪器省略),捂热干冰位置的玻璃管,下列说法正确的是( )
A.a处试纸先变红色,发生化合反应
B.c处试纸变红色,使石蕊变色的是CO2
C.d处火焰先熄灭,CO2不支持燃烧
D.b与c、d与e现象对比均可证明CO2密度比空气大
9.(2023秋•宿城区校级期末)“碳中和”是指一定时间内二氧化碳的排放量与吸收量基本相当。二氧化碳的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”。
(1)2022年北京冬奥会采用二氧化碳制冷技术,实现二氧化碳循环利用,碳排放几乎为零。控制二氧化碳的排放,主要是为了减缓 效应。
(2)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油和天然气。天然气(主要成分CH4)充分燃烧的化学方程式是 。请列举一例可为实现“碳中和”做出贡献的清洁能源 。
(3)工业生产中产生的CO2经吸收剂处理,可实现CO2的捕集。用足量的石灰乳捕捉CO2的化学方程式为 。
10.(2023秋•洪山区期末)“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(1)物理固碳:CO2气体可被压缩成液态,封存在地质结构中。从微观角度来看,CO2气体容易被压缩是因为它们分子间的 。
(2)生物固碳:绿色植物通过 吸收CO2。
(3)工业固碳:杭州亚运会开幕式使用的一种液体火炬燃料——“零碳甲醇”(CH3OH),备受瞩目,它是实现“碳中和”理念的重要途径,过程如图所示。
请写出在一定条件下生产“零碳甲醇”的化学方程式 。
11.(2023秋•琼海校级期末)环境污染使人类的生存遭受严重的威胁,保护环境势在必行。请回答下列问题:
(1)请写出汽车尾气中的污染物 ;(答一种即可)
(2)温室效应增强导致暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件频发。请写出导致温室效应增强的原因 。(答一种即可)
12.(2024春•龙口市期末)碳捕获与封存是实现“碳中和”目标的重要途径之一。
(1)CO2排放增多,主要是煤、天然气、 等化石燃料的燃烧。
(2)物理固碳:重庆合川实验基地通过将气态CO2压入地下变为液态CO2,实现CO2的封存。从微观的角度解释此过程发生的主要改变是 。
(3)化学固碳:加压水洗法固定CO2,发生反应的化学方程式是 。
(4)生物固碳:绿色植物光合作用吸收CO2生成葡萄糖与氧气。从物质转化的角度看,该反应与(3)中的反应物相同,但产物却不同,其原因是 。
(5)减少碳排放,树立“低碳”理念。写出生活中的一种具体做法 。
13.(2024春•栖霞市期末)专家指出:“碳中和”必须做好“加减法”,既要减少二氧化碳等气体排放,又要发展碳封存和转化技术等,实现排放量和吸收量的平衡。
(1)“碳”减排
①“碳中和”的“碳”是指 (填序号)。
A.碳元素
B.二氧化碳
C.碳原子
D.所有含碳物质
②使用氢能源汽车能有效减少CO2的排放。单质硼(化学式为B)可与物质X在一定条件下反应制取氢气,化学方程式为:2B+6X=2B(OH)3+3H2,则X的化学式为 ,B(OH)3中B的化合价为 价。
(2)“碳”封存
①矿物质碳化封存。其反应之一是氧化镁与二氧化碳发生化合反应生成碳酸镁,则碳酸镁的化学式为 。
②地质封存:将二氧化碳气体压缩成液态或固态,然后压入地下玄武岩中、从微观角度解释二氧化碳气体能被压缩成液态或固态的原因是 。
(3)“碳”转化
一定条件下,可将二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O),转化途经如图所示:
转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水,这种单质的化学式为 ;
转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水,则反应中甲醇与生成二甲醚的质量之比为 (化为最简整数比)。
14.(2024春•迎泽区校级月考)精彩办冬奥。国家速滑馆“冰丝带”采用当前最先进的CO2跨临界直冷制冰技术可实现CO2循环利用和碳排放几乎为零。固态二氧化碳能制冷的原因是 ,CO2跨临界直冷制冰技术可有效缓解的环境问题是 ,水制成冰时,从微观角度看,发生改变的是 。
15.(2024•巴中)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究CO2的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)实验过程中,观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀,该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”),对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】
①氯化钙溶液显中性;
②若CO2过量,会有NaHCO3生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究:
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
取少量反应后的溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
含有Na2CO3
Ⅱ
将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份
向其中一份加入稀盐酸
无气泡产生
不含NaHCO3
向另一份滴加无色酚酞溶液
溶液变红
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用 (选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液
B.硫酸铜溶液
C.稀盐酸
1
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2024-2025学年人教版化学九年级上册同步课堂通关讲与练【第六单元 碳和碳的氧化物】
课题2 碳的氧化物
(5大知识梳理+8个考点讲练+5题真题演练+15题拔高训练)
1.掌握二氧化碳的物理性质和化学性质。
2.认识二氧化碳的用途,了解二氧化碳对生活和环境的影响。
3.了解一氧化碳的性质和用途。
4.了解二氧化碳和一氧化碳的结构、组成和性质的异同。
重点:二氧化碳的化学性质
难点:二氧化碳与水反应的实验探究
课题学习目录大纲
新知梳理01:二氧化碳的性质 2
新知梳理02:二氧化碳的用途 3
新知梳理03:二氧化碳对生活和环境的影响 4
新知梳理04:低碳行动与可持续发展 5
新知梳理05:一氧化碳 5
【考点讲练1 二氧化碳的物理性质】 6
【考点讲练2 二氧化碳的化学性质】 10
【考点讲练3 二氧化碳的用途】 14
【考点讲练4 二氧化碳对环境的影响】 16
【考点讲练5 自然界中的碳循环】 19
【考点讲练6 探究二氧化碳的性质】 24
【考点讲练7 一氧化碳的物理性质】 28
【考点讲练8 一氧化碳的化学性质】 31
真题再现 大显身手 34
拔高训练15题 37
新知梳理01:二氧化碳的性质
1.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳
溶解性实验
实验装置图
实验操作
向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。
向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象
蜡烛自下而上依次熄灭
塑料瓶变瘪了
实验分析
二氧化碳密度比空气大(物理性质);
二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。
原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。
2.二氧化碳的物理性质:
无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,在高压低温下可得固体----干冰。
【易错提醒】二氧化碳能溶于水,通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳,增加压强会溶解更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用增大压强使之溶解更多二氧化碳。
3.探究二氧化碳与水反应的实验
资料:紫色石蕊是一种色素,遇酸变红;
实验前需准备:三朵用紫色石蕊溶液染色的干燥纸花
实验操作
向第一朵紫花上喷水
把第二朵纸花放入盛满CO2的集气瓶
第三朵纸花喷水后放入盛满CO2的集气瓶
取出第三朵纸花,用吹风机烘干
示意图
现象
不变红
不变红
变红
红色变为紫色
分析
水不能使石蕊变红
二氧化碳不能使石蕊变红
二氧化碳与水反应生
成酸性物质使石蕊变红
碳酸不稳定,
易分解
结论
CO2不显酸性,CO2与水反应生成了碳酸,碳酸使紫色石蕊试液变成红色
碳酸分解,生成二氧化碳和水
化学方程式
CO2+H2O=H2CO3
H2CO3=H2O+CO2↑
4.二氧化碳的化学性质:
(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(2)不能供给呼吸。
(3)与水反应:CO2 + H2O === H2CO3
(4)与澄清石灰水反应:
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊: Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
该反应用于检验CO2气体:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体。
(5)与灼热的碳反应: C + CO2高温 2CO(吸热反应)
【名师拓展】二氧化碳与澄清石灰水反应在生活中的应用:
(1)用石灰浆抹墙一段时间后变硬:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙固体;
(2)在刚抹过石灰浆的室内生一盆炭火,墙壁变得更湿:氢氧化钙吸收二氧化碳生成了水;
(3)实验室里久置的石灰水上层和试剂瓶内壁会有一层白膜的原因;
(4)用石灰水保存鲜鸡蛋:鸡蛋呼出的二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶,堵住了鸡蛋上的小孔。
新知梳理02:二氧化碳的用途
1.固体二氧化碳(干冰)的用途:
(1)制冷剂:食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。
(2)用于人工增雨:利用干冰升华吸热的原理。
2.二氧化碳气体用途
(1)光合作用的原料
(2)灭火
既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
(3)温室的气体肥料
(4)化工产品的原料
制作碳酸饮料(利用二氧化碳能溶于水);制造尿素等。
新知梳理03:二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳无毒但不能供给呼吸,超过一定含量对人体健康有影响,人群密集的地方需注意通风换气。
2.自然界的二氧化碳循环
(1) 产生二氧化碳:人和动植物呼吸、石油和天然气等化石燃料的燃烧等。
(2) 消耗二氧化碳:植物的光合作用、海水吸收。
3.温室效应
(1)能产生温室效应的气体:二氧化碳、臭氧、甲烷、一氧化二氮、氟氯代烷。
(2)温室效应利弊:
有利的一面:使全球平均地表温度达到目前适合人类生存的温度。
不利的一面:温室效应增强,全球气候变暖,使人类的生存环境遭到严重威胁。
(3)造成温室效应增强的原因:
人类消耗的化石燃料急剧增加,森林大面积减少,大气中二氧化碳含量不断上升。
(4)温室效应增强、全球变暖的危害:
两极冰川融化,海平面上升,淹没沿海城市;土地沙漠化,农业减产等;引起暴雨、洪水等灾害,极端气候事件发生的频率和强度增加;影响自然生态系统,改变生物多样性。
新知梳理04:低碳行动与可持续发展
1.低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施
2.控制大气中二氧化碳含量的措施主要有:
(1)各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行。
(2)减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;
(3)大力植树造林,严禁乱砍滥伐;
(4)采用物理、化学方法,捕集、利用、封存二氧化碳。
新知梳理05:一氧化碳
1.物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水
2.化学性质:
可燃性
还原性
毒性
现象
产生蓝色火焰,罩在火焰上方的烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊。(点燃前一定要检验纯度)
黑色的氧化铜逐渐变成光亮的红色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
CO与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。因此在冬季用煤炉来取暖时,要注意房间的通风和换气。
结论
一氧化碳燃烧生成二氧化碳
一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳
化学方程式
2CO+O2 2CO2点燃
CO+CuO △ Cu+CO2
应用
许多气体燃料的主要成分
冶金工业做还原剂
【易错提醒】
H2、CO燃烧火焰颜色均为蓝色,故鉴别时不可根据火焰颜色,而应将气体点燃,检验燃烧产物。
3.CO和CO2的鉴别和除杂
(1)鉴别二氧化碳和一氧化碳
鉴别方法
现象及结论
通入澄清石灰水
能使澄清石灰水变浑浊的是CO2,无明显现象的是CO
分别点燃
在空气中能燃烧的是CO,不能燃烧的是CO2
通入紫色石蕊溶液
能使紫色石蕊溶液变红的是CO2,无明显现象的是CO
还原金属氧化铜
通入灼热的氧化铜中,使黑色粉末变红的是CO,没有明显现象的是CO2
(2)除杂
①除去CO中混入的CO2杂质:通入足量的石灰水(或氢氧化钠溶液): CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
②除去CO2中混入的CO杂质: 通过灼热的氧化铜:CO+CuO △ Cu+CO2
【易错提醒】
(1) 用石灰水除去CO中混入的CO2时一定要“足量”,否则除杂效果不好。(或直接用氢氧化钠溶液)
(2) 除去CO2中混入的CO,不能用点燃的方法。
4.一氧化碳与二氧化碳性质不同的根本原因是:分子的构成不同
1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子
【考点讲练1 二氧化碳的物理性质】
【精讲题】(2024秋•新城区校级月考)如图所示,将一小块干冰放进一个塑料袋扎紧袋口,一段时间后塑料袋鼓起。下列关于塑料袋鼓起过程的说法正确的是( )
A.二氧化碳分子间的空隙变大
B.干冰放出大量的热
C.发生了化学变化
D.二氧化碳分子变大
【思路点拨】根据化学变化与物理变化的本质区别和分子之间有间隔分析。
【规范解答】解:A.从分子的角度分析,塑料袋鼓起的原因是,分子间存在间隙,二氧化碳由固态变为气态时,分子间间隙变大了,说法正确;
B.干冰由固态变成了气态的二氧化碳,需要吸热,说法错误;
C.干冰由固态变成了气态的二氧化碳,只是状态发生了变化,没有新物质生成,属于物理变化,说法错误;
D.干冰由固态变成了气态的二氧化碳,分子间间隙变大,但二氧化碳分子本身不变,说法错误。
故选:A。
【考点评析】本题主要考查分子的性质,以及用微观知识解释物理变化和化学变化。
【变式1-1】(2023秋•黔江区期末)用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体,试剂瓶中加入200mL水(恰好加满),塞紧双孔橡皮塞,连接大号针筒和试剂瓶,缓慢推动活塞,将二氧化碳注入水中。当向水中注入二氧化碳气体达到120mL时,水中不再继续溶解二氧化碳,下列说法正确的是( )
A.试剂瓶中加入的水可以用矿泉水
B.推动活塞时尽量缓慢,其目的是确保二氧化碳充分溶解
C.当水中不再继续溶解二氧化碳时,红色油柱开始向下移动
D.实验表明在该条件下,1体积水中能溶解1体积二氧化碳
【思路点拨】根据体积的变化以及装置特点进行分析解答即可。
【规范解答】解:A.该实验是探究二氧化碳的溶解性,为了避免杂质影响实验,试剂瓶中加入的水应是蒸馏水,选项说法错误;
B.为了使二氧化碳充分溶解,推动活塞时尽量缓慢,选项说法正确;
C.当水中不再继续溶解二氧化碳时,红色油柱开始向上移动,选项说法错误;
D.当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时,红色油柱开始向上移动,说明200毫升水中最多能溶解120毫升二氧化碳,实验表明在该条件下,1体积水中能溶解二氧化碳的体积数是:=0.6,选项说法错误。
故选:B。
【考点评析】本考点考查了二氧化碳的性质,要充分利用气体本身的性质,按照操作、现象和结论的流程来描述,不同的气体会出现不同的现象.本考点在中考中经常出现,主要出现在选择题和实验题中。
【变式1-2】(2023秋•商丘月考)要验证二氧化碳的密度比空气大,可采用下列实验装置中的( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【思路点拨】根据二氧化碳的性质,思考各实验装置的作用及原理,然后分析问题答案.
【规范解答】解:实验①不仅验证了二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,同时还验证了二氧化碳的密度比空气大,后者往往被有些同学忽视;
实验②验证二氧化碳与氢氧化钙的反应,但不能验证二氧化碳的密度大于空气的密度;
实验③验证二氧化碳与水的反应,不能验证二氧化碳的密度大于空气的密度;
实验④可验证二氧化碳密度比空气大。
故选:D。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳的性质及二氧化碳与其它物质的反应,难度不大,可依据已有知识进行分析解决.
【变式1-3】(2023秋•罗定市期末)“数字化”赋能化学实验。利用二氧化碳浓度传感器,进行实验。如图1,打开传感器开关,实验进行到170秒,绘制出图2曲线AB段,接下来用热毛巾给塑料瓶外壁加热130秒,绘制出曲线BC段。300秒时拿掉毛巾,使瓶口向下,绘制出曲线CD段。下列说法正确的是( )
A.AB段说明二氧化碳分子静止不动
B.对比AB段与CD段,说明二氧化碳密度小于空气密度
C.对比AB段与BC段,说明温度越高,分子运动速率越快
D.对比AB段与BC段,说明二氧化碳分子体积变小了
【思路点拨】A、根据分子的性质来分析;
B、根据图像信息、二氧化碳的密度来分析;
C、根据图像信息以及分子的性质来分析;
D、根据分子的性质来分析。
【规范解答】解:A、分子总是在不断运动的,故A说法错误;
B、停止加热后,瓶子倒转,此时二氧化碳浓度传感器位于上端而瓶口朝下,CD段二氧化浓度远远小于AB段,说明此时的二氧化碳分子主要集中在瓶口位置,也就是说明二氧化碳的密度比空气大,故B说法错误;
C、BC段曲线的下降程度远远大于AB段,故在加热条件下,温度升高,氧分子运动的速率加快,故C说法正确;
D、二氧化碳分子体积不会改变,故D说法错误;
故选:C。
【考点评析】本题难度不大,主要考查学生对于微观分子运动的理解。
【变式1-4】(2023春•海伦市校级期中)某校化学课外小组的同学,利用塑料瓶(质软)设计了如图所示的实验。请你根据生活经验及所学的知识,结合实验回答下列问题:
(1)请你分析并推测振荡后塑料瓶将发生的现象是 塑料瓶变瘪 ;
(2)发生该变化的原因是 二氧化碳溶于水,瓶内压强减小,大气压把塑料瓶压瘪 。
【思路点拨】(1)根据二氧化碳能溶于水进行分析。
(2)根据二氧化碳溶于水后,瓶内压强减小进行分析。
【规范解答】解:(1)二氧化碳溶于水后,使塑料瓶的压强变小了,从而大气压将塑料瓶压瘪了,观察到的实验现象是:塑料瓶变瘪。
(2)发生该变化的原因是:二氧化碳溶于水后,瓶内压强减小,外界大气压作用把塑料瓶压瘪。
故答案为:(1)塑料瓶变瘪;
(2)二氧化碳溶于水,瓶内压强减小,大气压把塑料瓶压瘪。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳的物理性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【考点讲练2 二氧化碳的化学性质】
【精讲题】(2024•宝山区一模)不能用来检测二氧化碳通入水中所得溶液呈酸性的是( )
A.pH试纸 B.无色酚酞试液
C.紫色石蕊试液 D.蓝色石蕊试纸
【思路点拨】证明某溶液显酸性,可使用酸碱指示剂、pH试纸等;石蕊溶液遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色;酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红色;据此进行分析判断。
【规范解答】解:A、用pH试纸测出的pH值,pH小于7,能够检测二氧化碳通入水中所得溶液是酸性溶液,故选项不符合题意;
B、无色酚酞试液遇酸性溶液不变色,滴加酚酞溶液,不变色,不能检测二氧化碳通入水中所得溶液是酸性溶液,故选项符合题意;
C、紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红色,滴加石蕊溶液变红色,能够检测二氧化碳通入水中所得溶液是酸性溶液,故选项不符合题意;
D、蓝色的石蕊试纸遇酸性溶液显红色,能够检测二氧化碳通入水中所得溶液是酸性溶液,故选项不符合题意;
故选:B。
【考点评析】本题难度不大,掌握溶液酸碱性的检验方法(使用酸碱指示剂、pH试纸等)并能灵活运用即可正确解答本题。
【变式2-1】(2023秋•西吉县校级期末)“推理归纳”是化学学习过程中常用的方法,下列推理合理的是( )
A.原子都是由原子核和核外电子构成的,所以原子中一定含有质子、中子和电子
B.化学变化通常会伴随发光放热、颜色改变等变化,所以化学变化中会同时发生物理变化
C.CO2不可燃,一般也不支持燃烧,所以能使燃着的木条熄灭的气体一定是CO2
D.同种元素具有相同的质子数,所以质子数相同的微粒一定属于同种元素
【思路点拨】A、根据原子的构成分析;
B、根据化学变化与物理变化的关系分析;
C、根据常见气体的性质分析;
D、根据元素的概念分析。
【规范解答】解:A、原子都是由原子核和核外电子构成的,但不是所有的原子中都含有中子,如氢原子中不含中子,故A错误;
B、化学变化通常会伴随发光放热、颜色改变等变化,则化学变化中会同时发生物理变化,故B正确;
C、二氧化碳、氮气均不可燃也不助燃,则能使燃着的木条熄灭的气体不一定为二氧化碳,可能为氮气等,故C错误;
D、元素是指质子数相同的一类原子的总称,则质子数相同的微粒不一定属于同种元素,如水分子和氖原子,故D错误。
故选:B。
【考点评析】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
【变式2-2】(2024•新城区模拟)碳是形成化合物种类最多的元素。
(1)图甲中物质A的名称为 金刚石 。
(2)图乙中Y型导管固定在铁架台上,a管位于上方,b管位于下方,在管口各放一根燃着的小木条。通入CO2后, b (填“a”或“b”)管口的火焰先熄灭,说明二氧化碳具有的化学性质是 不能燃烧,也不支持燃烧 。
【思路点拨】(1)根据金刚石、石墨的结构分析;
(2)根据二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧分析。
【规范解答】解:(1)图甲中碳原子是呈空间网状结构,物质A的名称为金刚石;
(2)二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧,所以b处火焰先熄灭。
故答案为:(1)金刚石;
(2)b;不能燃烧,也不支持燃烧。
【考点评析】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
【变式2-3】(2023秋•宜州区期末)碳是形成化合物种类最多的元素,含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)金刚石、石墨和C60的化学性质相似,物理性质却有很大差异。其原因是构成它们的原子 排列方式 不同。
(2)活性炭作冰箱除味剂,是利用其 吸附 性。
(3)用如图实验验证CO2的性质。观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此推测二氧化碳具有的物理性质是 密度比空气大 ,化学性质是 不能燃烧也不支持燃烧 ,观察到纸花变红,由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论,理由是 没有做对照实验去排除二氧化碳使纸花变红的可能 。
【思路点拨】(1)根据碳单质的微观结构分析;
(2)根据物质的性质来分析;
(3)根据实验现象以及二氧化碳的性质来分析。
【规范解答】解:(1)金刚石、石墨和C60都是碳的单质,但物理性质却有很大差异,其原因是碳原子的排列方式不同;
(2)活性炭作冰箱除味剂,是利用其吸附性;
(3)实验中,观察到短蜡烛熄灭后关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是二氧化碳的密度比空气大,不能燃烧、也不支持燃烧;实验观察到纸花变红,由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论,理由是没有对照实验,无法排除二氧化碳使纸花变红的可能。
故答案为:
(1)排列方式;
(2)吸附;
(3)密度比空气大;不能燃烧也不支持燃烧;没有做对照实验去排除二氧化碳使纸花变红的可能。
【考点评析】本题难度不大,掌握碳单质的微观结构以及物质的性质是解题的关键。
【变式2-4】(2023•文圣区校级二模)如图A、B、C、D为初中化学常见实验,请根据图示按要求回答问题:
(1)A实验的结论是 二氧化碳密度比空气大,不燃烧,不支持燃烧 。
(2)B电解水实验中为了增强水的导电性,在水中可以加酸、碱、盐 Na2SO4 。(填一种盐的化学式)
(3)C实验的实验现象是 铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量 。实验前应注意的问题是 集气瓶底部预先放少量水或铺一薄层细沙 。
(4)D实验测定空气中氧气含量,实验测定值不是很准确。实验测定值偏小的原因可能是 红磷量不足 。(答一种即可)
【思路点拨】(1)根据实验现象分析;
(2)根据电解水实验中为了增强水的导电性,在水中可以加酸、碱、盐,即硫酸、氢氧化钠和硫酸钠,其中硫酸钠是盐分析;
(3)根据铁丝在氧气中燃烧分析;
(4)根据实验测定空气中氧气含量分析。
【规范解答】解:(1)A实验中下边蜡烛先灭,上边蜡烛后灭,说明二氧化碳密度比空气大,不燃烧,不支持燃烧。即A实验的结论是二氧化碳密度比空气大,不燃烧,不支持燃烧。故答案为:二氧化碳密度比空气大,不燃烧,不支持燃烧;
(2)B电解水实验中为了增强水的导电性,在水中可以加酸、碱、盐,即硫酸、氢氧化钠和硫酸钠,其中硫酸钠是盐,化学式Na2SO4。故答案为:Na2SO4;
(3)C实验是铁丝在氧气中燃烧,实验现象是铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量。为防止集气瓶炸裂实验前应在集气瓶底部预先放少量水或铺一薄层细沙。故答案为:铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量;集气瓶底部预先放少量水或铺一薄层细沙;
(4)D实验测定空气中氧气含量,实验测定值不是很准确。实验测定值偏小的原因可能是红磷量不足导致氧气不能被全部消耗,装置气密性不好导致外部空气进入装置等。故答案为:红磷量不足。
【考点评析】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
【考点讲练3 二氧化碳的用途】
【精讲题】(2023秋•馆陶县期末)生机勃勃的地球离不开空气,下列关于空气的说法不正确的是( )
A.空气中含量最多的是氮气
B.空气是人类宝贵的自然资源
C.PM2.5的含量越高空气质量越好
D.CO2是植物光合作用的重要原料
【思路点拨】A、根据空气中含量最多的为氮气,约占空气体积的78%进行分析;
B、根据空气是人类宝贵的自然资源,其中的氮气、氧气等对人类都有很重要的作用进行分析;
C、根据pM2.5是空气污染物,含量越高,空气质量越差进行分析;
D、根据光合作用需要二氧化碳进行分析。
【规范解答】解:A、空气中含量最多的为氮气,约占空气体积的78%,故A正确;
B、空气是人类宝贵的自然资源,其中的氮气、氧气等对人类都有很重要的作用,故B正确;
C、pM2.5是空气污染物,含量越高,空气质量越不好,故C错误;
D、光合作用需要二氧化碳,故D正确。
故选:C。
【考点评析】本题难度不大,了解空气的组成成分、常见气体的性质和用途、空气的污染等是正确解答本题的关键。
【变式3-1】(2024•安化县二模)物质的性质和用途有紧密联系,一般物质的性质决定用途,而用途又反映其性质。下列物质的性质和用途对应关系错误的是( )
A.干冰升华吸热——人工降雨
B.活性炭具有吸附性——净水
C.金刚石硬度大——做钻头
D.石墨有优良的导电性——作铅笔芯
【思路点拨】A、根据干冰升华吸热进行分析。
B、根据活性炭具有吸附性进行分析。
C、根据金刚石硬度大进行分析。
D、根据石墨优良的导电性应该是作为电极材料进行分析。
【规范解答】解:A.干冰升华吸热能够让空气中水蒸气液化,故A正确;
B.活性炭具有吸附性,能够除去异色异味物质,故B正确;
C.金刚石硬度大,能够做钻头,故C正确;
D.石墨优良的导电性应该是作为电极材料,作铅笔芯是石墨黑色质软的关系,故D不正确。
故选:D。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳的用途等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【变式3-2】(2024•黑龙江模拟)下列物质的用途与性质对应关系正确的是( )
A.石墨具有导电性——用于制作铅笔芯
B.镁燃烧发出白光——用于制作烟花
C.二氧化碳不可燃、不助燃——干冰可做制冷剂
D.氧气易溶于水——水中的鱼虾可以生存
【思路点拨】根据常见物质性质和用途进行分析。
【规范解答】解:A、石墨具有导电性,可用作电极,石墨质软,且是灰黑色,容易留下痕迹,可用于制作铅笔芯,故A错误;
B、镁燃烧发出耀眼白光,可用于制作烟花,故B正确;
C、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,且密度比空气大,可用于灭火,干冰升华吸热,能使周围温度降低,可用作制冷剂,故C错误;
D、水中的鱼虾可以生存,是因为水中含有溶解氧,氧气不易溶于水,故D错误。
故选:B。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳的用途等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【变式3-3】(2024•文昌三模)现有:
①氧气
②活性炭
③干冰
④金刚石四种物质,请选择合适物质的序号填空。
(1)可用来切割玻璃的是 ④ 。
(2)可用于消除冰箱内异味的是 ② 。
(3)可用于急救病人的气体是 ① 。
(4)可用于人工降雨的是 ③ 。
【思路点拨】①氧气的用途是支持燃烧和供给呼吸;
②活性炭具有疏松多孔的结构,能够吸附色素和异味;
③干冰:二氧化碳的固体干冰,可以进行人工降雨,也可以做制冷剂;
④金刚石是天然存在的最硬的物质。
【规范解答】解:(1)可用来切割玻璃的是金刚石,因为金刚石是天然存在的最硬的物质;故答案为:④;
(2)可用于消除冰箱内异味的是活性炭,因为活性炭具有疏松多孔的结构,能够吸附色素和异味;故答案为:②;
(3)可用于急救病人的气体是氧气,因为氧气能供给呼吸;故答案为:①;
(4)可用于人工降雨的是干冰,因为干冰升华成二氧化碳气体吸热,周围温度下降,能使水蒸气凝结成小液滴;故答案为:③。
【考点评析】本考点考查了常见物质的用途,二氧化碳与人类生活密切相关,在自然界中实现了碳循环。也充分体现了性质决定用途,用途又反映性质的理念。本考点基础性强,主要出现在选择题和实验题中。
【变式3-4】(2024•榆次区二模)温室大棚上方悬挂盛装稀硫酸的塑料桶,定期向其中加入一定量的碳酸氢铵(NH4HCO3)固体,二者反应生成硫酸铵[(NH4)2SO4]、水和二氧化碳,写出其化学方程式 2NH4HCO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2CO2↑ ,通过传感器监测调控棚内CO2浓度基本恒定,以促进植物的 光合 作用。
【思路点拨】根据稀硫酸与碳酸氢铵(NH4HCO3)反应生成硫酸铵[(NH4)2SO4]、水和二氧化碳,光合作用分析。
【规范解答】解:稀硫酸与碳酸氢铵(NH4HCO3)反应生成硫酸铵[(NH4)2SO4]、水和二氧化碳,其化学方程式 2NH4HCO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2CO2↑,光合作用是二氧化碳和水在光照和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气,通过传感器监测调控棚内CO2浓度基本恒定,以促进植物的光合作用。
故答案为:2NH4HCO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2CO2↑;光合。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳的用途等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【考点讲练4 二氧化碳对环境的影响】
【精讲题】(2023秋•来宾月考)党的二十大报告指出“推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”。下列做法与这一要求不相符的是( )
A.乘公交车出行 B.回收废旧电池
C.加快开发清洁能源 D.大量焚烧秸秆
【思路点拨】根据绿色低碳的生产方式和生活方式进行分析。
【规范解答】解:A、乘公交车出行,能减少空气污染物、二氧化碳的排放,符合绿色低碳的理念,故A正确;
B、回收废旧电池,能防止水体、土壤污染,符合绿色低碳的理念,故B正确;
C、加快开发清洁能源,能减少空气污染物、二氧化碳的排放,符合绿色低碳的理念,故C正确;
D、大量焚烧秸秆,会产生大量的空气污染物、二氧化碳等,不符合绿色低碳的理念,故D错误。
故选:D。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【变式4-1】(2023秋•乾县校级期末)“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入民心。下列做法不符合这一理念的是( )
A.出行乘坐公共交通工具,少乘坐私家车
B.加高燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空
C.垃圾分类,实现资源回收利用
D.农业和园林改浸灌为喷灌和滴灌
【思路点拨】“低碳生活”理念,指的是生活作息时所耗用的能量要尽量减少,特别是减少二氧化碳的排放量,减缓生态恶化;可以从节电、节能和回收等环节来改变生活细节,据此进行分析解答即可。
【规范解答】解:A、出行乘坐公共交通工具,少乘坐私家车,可以减少化石燃料的使用,从而减少二氧化碳的排放,符合“绿色、低碳”理念,不合题意;
B、加高燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空不能从根本减少污染物与二氧化碳的排放,不符合“绿色、低碳”理念,符合题意;
C、垃圾分类,实现资源回收利用可以节约资源,减少对环境的污染,符合“绿色、低碳”理念,不合题意;
D、农业和园林改浸灌为喷灌和滴灌可以节约用水,符合“绿色、低碳”理念,不合题意。
故选:B。
【考点评析】低碳生活理念已成为人们的共识,节能减排的措施和观念是化学考查的热点,要用低碳生活理念指导自己的活动,把节能减排的措施运用到生产、生活中去。
【变式4-2】(2023秋•慈利县期末)2021年7月16日,中国碳排放权交易市场启动上线交易。10月26日,国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》。截至2023年10月25日,碳排放配额累计成交量3.65亿吨,累计成交额194.37亿元。请回答下列问题。
(1)我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标,其中的“碳”是指 二氧化碳 。
(2)化石燃料在我国能源中占比仍然很高,化石燃料的燃烧都会产生二氧化碳。请写出一条你能做到的,减少二氧化碳排放的措施: 节约用电(合理即可) 。
【思路点拨】本题主要考查了“碳达峰”和“碳中和”目标的理解以及减少二氧化碳排放的措施。
【规范解答】解:(1)在“碳达峰”和“碳中和”这两个目标中,“碳”并不是指具体的碳单质,而是指二氧化碳这种温室气体,因为二氧化碳的大量排放是导致全球气候变暖的主要原因,所以通过控制二氧化碳的排放量,我们可以达到减缓气候变暖的目的;故答案为:二氧化碳。
(2)减少二氧化碳的排放,可以从个人平时的生活小事做起,例如可以随手关灯,节约用电;骑单车出行或坐公用交通工具出行等;故答案为:节约用电(合理即可)。
【考点评析】本题难度简单,通过“碳达峰”和“碳中和”这两个热点话题,考查了学生对二氧化碳排放和环境保护的理解,题目既涉及了基础知识的考查,又引导学生关注社会热点和环境保护问题,具有很好的教育意义,在解答这类题目时,学生需要充分理解题目中的关键概念,并结合自己的知识和生活经验进行思考和回答,同时,学生还需要关注社会热点和环境保护问题,培养自己的环保意识和责任感。
【变式4-3】(2024•兰陵县二模)首届上海国际碳中和博览会于2023年6月11日至14日在上海国际会展中心举办。碳中和是指在规定时间内,CO2的人为移除与人为排放相抵消。下列是常用的碳中和方案。
(1)碳捕集:应选择 碱 性(填“酸”或“碱’)试剂吸收捕集CO2;
(2)碳循环:“碳循环”:化石燃料的燃烧是自然界中二氧化碳的主要来源,化石燃料包括煤、石油、天然气。天然气完全燃烧的化学方程式是 CH4+2O2CO2+2H2O ;
(3)碳替代:选用氢气作为碳替代能源的理由是 氢气燃烧产物只有水,对环境无污染 。
【思路点拨】(1)根据二氧化碳是酸性气体进行分析。
(2)根据天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,进行分析。
(3)根据氢气燃烧产物只有水,进行分析。
【规范解答】解:(1)二氧化碳是酸性气体,应选择碱性试剂吸收捕集CO2。
(3) 天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为:
CH4+2O2CO2+2H2O;
(3)选用氢气作为碳替代能源,是因为氢气燃烧产物只有水,对环境污染。
故答案为:(1)碱;
(2)CH4+2O2CO2+2H2O;
(3)氢气燃烧产物只有水,对环境无污染。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【变式4-4】(2024•武威三模)煤、石油和 天然气 等化石燃料的燃烧都会产生CO2。若大气中CO2的含量不断上升,会导致 温室效应 增强,全球气候变暖。
【思路点拨】根据化石燃料是煤、石油和天然气,大气中CO2的含量不断上升,会导致温室效应增强分析。
【规范解答】解:化石燃料是煤、石油和天然气,大气中CO2的含量不断上升,会导致温室效应增强,全球变暖。
故答案为:天然气;温室效应。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【考点讲练5 自然界中的碳循环】
【精讲题】(2023秋•钢城区期末)“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的重要循环。下列对于碳、氧循环的认识中,不正确的是( )
A.变化观:碳、氧循环能体现自然界中的物质和能量转化
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素的质量不变
C.微粒观:绿色植物的光合作用能使自然界中的氧原子总数增加
D.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【思路点拨】根据碳循环和氧循环的原理与过程来分析。
【规范解答】解:A、变化观:碳,氧循环能体现自然界中的物质和能量循环,说法正确;
B、守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,质量不变,说法正确;
C、微粒观:绿色植物能使自然界中的氧原子总数不变,说法错误;
D、平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,说法正确;
故选:C。
【考点评析】本题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大,因此要注意加强基础知识的积累。
【变式5-1】(2024春•龙口市期末)氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。下列说法错误的是( )
A.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
B.两种循环过程中碳、氧原子个数不变
C.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
D.碳循环和氧循环有利于维持自然界中O2和CO2含量的相对稳定
【思路点拨】A、根据氧气可通过缓慢氧化参与碳循环进行分析;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变进行分析;
C、根据碳循环和氧循环过程进行分析;
D、根据碳循环和氧循环中光合作用消耗二氧化碳,放出氧气,呼吸作用等消耗氧气,放出二氧化碳进行分析。
【规范解答】解:A、氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环,如氧气可通过缓慢氧化参与碳循环,故A错误;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,故两种循环过程中碳、氧原子个数不变,故B正确;
C、碳循环和氧循环过程中,发生了光合作用,呼吸作用等,它们均有新物质生成,均发生了化学反应,故C正确;
D、碳循环和氧循环中光合作用消耗二氧化碳,放出氧气,呼吸作用等消耗氧气,放出二氧化碳,有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,故D正确。
故选:A。
【考点评析】本题主要考查自然界中的碳循环等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【变式5-2】(2024春•东营期末)请根据自然界中碳一氧循环示意图,通过图中信息不能得出的结论是( )
A.大量燃烧煤和石油等燃料可能破坏生物圈中的碳—氧平衡
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.每个人都在参与自然界中的碳—氧循环
D.碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定
【思路点拨】A、根据大量燃烧煤和石油等燃料会使二氧化碳的排放量剧增进行分析;
B、根据呼吸作用时,氧气也能参与碳循环进行分析;
C、根据呼吸作用消耗氧气生成二氧化碳进行分析;
D、根据碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定进行分析。
【规范解答】解:A、大量燃烧煤和石油等燃料会使二氧化碳的排放量剧增,可能破坏生物圈中的碳一氧平衡,故A正确;
B、呼吸作用时,氧气也能参与碳循环,故B错误;
C、呼吸作用消耗氧气生成二氧化碳,则每个人都在参与碳、氧循环,故C正确;
D、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,故D正确。
故选:B。
【考点评析】本题主要考查自然界中的碳循环等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【变式5-3】(2024春•东营区校级月考)我国“十四五”规划已经明确“2030年前实现碳达峰”的目标,“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长,如图为自然界中CO2的循环图,图中箭头指向表示产生(排放)或消耗CO2的途径,回答下列问题:
(1)途径①需要消耗空气中的 氧气 。
(2)途径④通过光合作用吸收CO2的量白天 大于 (填“大于”或“小于”)夜晚。
(3)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是 AC (填字母序号)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(4)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,图中消耗二氧化碳的途径有 ④⑥ (填数字序号)。
【思路点拨】(1)根据呼吸作用消耗氧气,生成二氧化碳进行分析。
(2)根据光合作用吸收二氧化碳,光合作用需要光照进行分析。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类和数目不变,进行分析。
(4)根据消耗二氧化碳的途径有绿色植物的光合作用,光合作用吸收二氧化碳,放出氧气进行分析。
【规范解答】解:(1)由图可知,途径①为呼吸作用,呼吸作用消耗氧气,生成二氧化碳;
(2)途径④通过光合作用吸收二氧化碳,光合作用需要光照,故吸收二氧化碳的量:白天大于夜晚;
(3)A、人呼吸作用吸收氧气,生成二氧化碳,故每个人都在参与碳、氧循环,符合题意;
B、根据化学反应前后,元素的种类不变,故碳、氧循环过程中各元素守恒,但是碳、氧循环过程中,化合价发生改变,如呼吸作用过程中,氧元素发生改变,不符合题意;
C、光合作用消耗二氧化碳,生成氧气,呼吸作用等消耗氧气,生成二氧化碳,碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,符合题意;
D、根据化学反应前后,原子的种类和数目不变,故自然界中氧原子数目不变,不符合题意。
(4)图中消耗二氧化碳的途径有绿色植物的光合作用,光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,还有海水吸收二氧化碳,二氧化碳能与水反应生成碳酸,从而被海水吸收。
故答案为:(1)氧气;
(2)大于;
(3)AC;
(4)④⑥。
【考点评析】本题主要考查自然界中的碳循环等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【变式5-4】(2024春•庐江县校级期中)阅读下列短文。
碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的主要途径。研究机构发明了转化大气中二氧化碳的技术,该技术是在一定条件下,二氧化碳和氢气反应生成甲醇(CH3OH)和水。甲醇的产率除受浓度、温度、压强等因素影响外,还受催化剂CuO的质量分数影响(如图1)。“碳循环”(如图2)是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换,并随地球的运动循环不止的现象。
(1)图2是自然界中的碳循环和氧循环示意图。下列说法正确的是 C 。
A.CO2的产生途径主要有化石燃料的燃烧、动植物的呼吸作用和绿色植物的光合作用
B.碳循环和氧循环分别是指CO2和O2的循环
C.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
(2)写出CO2和H2在催化剂条件下生成CH3OH和水的化学方程式: 。
(3)根据图1写出一条甲醇的产率与CuO质量分数的规律(或关系) 在其他条件相同时,氧化铜的质量分数为50%时,甲醇的产率最高 。
(4)请你谈一谈生活中实现“碳中和”具体措施 日常绿色出行,少乘坐私家车(合理即可) (写一条)。
【思路点拨】(1)根据自然界中的碳循环和氧循环示意图来分析;
(2)根据化学反应的原理来分析;
(3)根据图示信息来分析;
(4)根据生活中实现“碳中和”具体措施来分析。
【规范解答】解:(1)A、绿色植物的光合作用吸收二氧化碳产生氧气,选项错误;
B、碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素,选项错误;
C、碳循环和氧循环过程中均生成了新物质,都发生了化学反应,选项正确;
(2)O2和H2在催化剂条件下生成CH3OH和水,化学方程式为:;
(3)由图可知,在其他条件相同时,氧化铜的质量分数为50%时,甲醇的产率最高;
(4)生活中实现“碳中和”具体措施有植树造林,增大二氧化碳的吸收量;绿色出行,少乘坐私家车,可以减少二氧化碳的排放,利于碳中和。
故答案为:(1)C;
(2);
(3)在其他条件相同时,氧化铜的质量分数为50%时,甲醇的产率最高;
(4)日常绿色出行,少乘坐私家车(合理即可)。
【考点评析】本题是材料信息题,难度不大,在掌握基本知识的基础上,结合材料所给信息,认真分析即可解答。
【考点讲练6 探究二氧化碳的性质】
【精讲题】(2023•海沧区二模)某兴趣小组利用图1装置探究25℃下二氧化碳的溶解性。打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中,分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水,关闭止水夹,振荡,采集数据曲线如图2所示。下列说法不正确的是( )
A.曲线①中ab段压强增大的原因是迅速注入了蒸馏水
B.曲线③对应的实验是注入60mL蒸馏水
C.实验结束后,用pH试纸测定烧瓶中液体的pH小于7
D.终点气压高于初始气压的原因可能是在25℃时,1体积水最多吸收二氧化碳的量小于1体积
【思路点拨】根据二氧化碳的性质结合图像进行分析解答即可。
【规范解答】解:A、曲线①中ab段压强增大的原因是迅速注入了蒸馏水,注入的水会占据一定的空间,导致气体体积减小,压强增大,二氧化碳虽然能溶于水,但二氧化碳的溶解速率没有注入水的速度快,因此整体压强呈上升趋势,故A正确,该选项不符合题意;
B、注入的水越多,产生的压强就越大,所以曲线③对应的实验是注入20mL蒸馏水,故B错误,该选项符合题意;
C、二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,所以实验结束后,用pH试纸测定烧瓶中液体的pH小于7,故C正确,该选项不符合题意;
D、终点气压高于初始气压的原因可能是在25℃时,1体积水最多吸收二氧化碳的量小于1体积,意思为注入1体积的水,溶解的二氧化碳不足1体积,因此终点气压高于初始气压,故D正确,该选项不符合题意。
故选:B。
【考点评析】本题主要考查了探究二氧化碳的性质,加强对二氧化碳性质以及图像的分析是正确解答本题的关键。
【变式6-1】(2022•娄底一模)用如图所示四个实验探究二氧化碳能否与水反应,实验中所用的纸花均用石蕊染成紫色并干燥。下列说法错误的是( )
①喷稀醋酸
②喷水
③直接放入CO2中
④喷水后放入CO2中
A.①和④的紫色纸花会变红
B.对比①,推断④有酸性物质生成
C.对比④纸花放入集气瓶前后的现象,省略②也能得出同样的实验结论
D.综合①②③④可得出的结论是:二氧化碳能与水反应生成碳酸,且碳酸很稳定
【思路点拨】根据二氧化碳能与水反应,也能溶于水,二氧化碳与水反应生成碳酸,酸性溶液使紫色石蕊试液变红色进行分析。
【规范解答】解:二氧化碳能与水反应,也能溶于水,二氧化碳与水反应生成碳酸,酸性溶液使紫色石蕊试液变红色,所以:
A.实验①中喷醋酸,④中生成了碳酸,都能使紫色纸花变红色,故选项说法正确;
B.由实验①④推断,实验④中有酸性物质,故选项说法正确;
C.实验④中,纸花喷水后没有变红色,就可以证明水不能使紫色的石蕊纸花变色,所以省略②也能得出同样的实验结论,故选项说法正确;
D.综合①②③④可得出的结论是:二氧化碳能与水反应生成碳酸,但是不能证明碳酸稳定,且碳酸也不稳定,故选项说法错误。
故选:D。
【考点评析】二氧化碳使紫色石蕊试液变红色,但使紫色石蕊试液变红色的不是二氧化碳,也不是水,是二氧化碳和水生成的碳酸,使紫色石蕊试液变红色。
【变式6-2】(2024春•仙游县月考)回答与CO2有关的问题。
(1)为助力碳中和,将过多二氧化碳与氨气(NH3)在一定条件下反应生成尿素【CO(NH2)2】和水,该反应的化学方程式为 。
(2)利用图装置探究二氧化碳的性质。
①A中证明CO2与水反应的现象是 干燥石蕊试纸不变色,湿润石蕊试纸变红 。
②B、C分别放入50mL水和澄清石灰水,通入约500mLCO2,观察到B中无变化,C中变浑浊,500mLCO2 部分 (填“部分”或“全部”)溶于50mL水中。
③B、C重新放入50mL饱和氢氧化钠溶液和澄清石灰水,通入约500mLCO2,观察到B、C均无变化,C中无明显现象的原因是 二氧化碳全部与氢氧化钠溶液反应,没有二氧化碳与澄清石灰水反应 ,写出B中发生反应的化学方程式 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
【思路点拨】(1)根据化学反应的原理来分析;
(2)根据二氧化碳的性质、实验现象、化学反应的原理来分析。
【规范解答】解:(1)二氧化碳与氨气在一定条件下反应生成尿素和水,化学方程式
。
(2)①二氧化碳通入A中,干燥石蕊试纸不变色,湿润石蕊试纸变红,说明CO2与水反应。
②二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳通过水后仍能使澄清石灰水变浑浊,说明500mLCO2不能全部溶于50mL水中。
③二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,没有明显现象。根据题意C中无明显现象,即澄清石灰水不变浑浊,说明二氧化碳全部与氢氧化钠溶液反应,没有二氧化碳与澄清石灰水反应。氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
故答案为:(1);
(2)①干燥石蕊试纸不变色,湿润石蕊试纸变红;
②部分;
③二氧化碳全部与氢氧化钠溶液反应,没有二氧化碳与澄清石灰水反应;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
【考点评析】本题难度不大,掌握二氧化碳的性质及其探究方法、化学方程式的写法等是解题的关键。
【变式6-3】(2023•杭州模拟)小金设计如图装置验证CO2能否与水反应,所选用的药品是碳酸氢钠固体、10% 的稀盐酸、紫色石蕊试液。请回答以下问题:
(1)请你写出试管A中反应的化学方程式 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 。
(2)依据实验现象即B试管中紫色石蕊试液变红,小金得出CO2能与水反应并生成酸性物质的结论。但科学老师向他指出:“虽然CO2不是酸性物质,但也不能根据石蕊试液变红的现象说明CO2能与水反应并生成酸性物质。”你认为理由是 盐酸具有挥发性,紫色石蕊试液遇HCl也能变红色 。
(3)根据老师的提示若小金仍用原装置进行实验,并成功得出CO2能与水反应并生成酸性物质的结论,请你为小金提出合理的改进建议 用稀硫酸替代盐酸进行实验 。
【思路点拨】(1)试管A中碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,进行分析解答。
(2)根据盐酸具有挥发性,进行分析解答。
(3)根据要排除酸对实验结果的影响,进行分析解答。
【规范解答】解:(1)试管A中碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
(2)据盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体溶于水显酸性,也能使石蕊试液变红,所以小金的结论是不严密的。
(3)若小金仍用原装置进行实验,要排除酸对实验结果的影响,稀硫酸不具有挥发性,可仍用原装置,但用硫酸替代盐酸进行实验。
故答案为:
(1)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(2)盐酸具有挥发性,紫色石蕊试液遇HCl也能变红色;
(3)用稀硫酸替代盐酸进行实验。
【考点评析】本题难度不大,掌握酸的化学性质、盐酸具有挥发性并能灵活运用是正确解答本题的关键。
【考点讲练7 一氧化碳的物理性质】
【精讲题】(2022秋•桂平市期末)冬天是一氧化碳中毒易发期,多发期。下列属于一氧化碳物理性质的是( )
A.毒性 B.可燃性 C.还原性 D.无色无味
【思路点拨】根据已有的物质的性质进行分析解答即可。在化学变化中表现出来的性质属于物质的化学性质,不需要发生化学变化就能表现出来的性质属于物质的物理性质。
【规范解答】解:A、毒性需要发生化学变化才能表现出来,属于一氧化碳的化学性质;
B、可燃性需要发生化学变化才能表现出来,属于一氧化碳的化学性质;
C、还原性需要发生化学变化才能表现出来,属于一氧化碳的化学性质;
D、一氧化碳无色无味,不需要通过化学变化表现出来,属于一氧化碳的物理性质;
故选:D。
【考点评析】加强对物质的性质的掌握是正确解答本题的关键。
【变式7-1】(2023秋•长沙月考)小钟整理了关于碳和碳的氧化物的笔记,请你指出笔记有误的是( )
A.金刚石、石墨都由碳原子构成,但物理性质差异巨大
B.金刚石、石墨在常温下都具有稳定性
C.CO和CO2都难溶于水
D.CO和CO2分子构成不同,化学性质不同
【思路点拨】A、根据金刚石、石墨物理性质差异很大的原因,进行分析判断。
B、根据碳的化学性质,进行分析判断。
C、根据CO和CO2的物理性质,进行分析判断。
D、根据分子的基本性质,进行分析判断。
【规范解答】解:A、金刚石、石墨都由碳原子构成,但物理性质差异巨大,是因为碳原子的排列方式不同,故选项说法正确。
B、金刚石、石墨都是碳元素形成的单质,在常温下都具有稳定性,故选项说法正确。
C、CO难溶于水,CO2能溶于水,故选项说法错误。
D、CO和CO2分子构成不同,化学性质不同,故选项说法正确。
故选:C。
【考点评析】本题难度不大,了解CO和CO2的物理性质、碳单质的化学性质、分子的基本性质等是正确解答本题的关键。
【变式7-2】(2023秋•磐石市期末)下列说法错误的是( )
A.碘酒是一种混合物
B.水是纯净物,但自然界中几乎不存在纯净的水
C.氮气的化学性质不活泼,在常温下难与其他物质发生反应
D.一氧化碳是一种无色有强烈刺激性气味的气体
【思路点拨】A、根据碘酒是碘的酒精溶液,进行分析判断。
B、根据自然界中的水中含有一些可溶性和不溶性的杂质,进行分析判断。
C、根据氮气的化学性质不活泼,进行分析判断。
D、根据一氧化碳的物理性质,进行分析判断。
【规范解答】解:A、碘酒是碘的酒精溶液,含有碘和酒精,属于混合物,故选项说法正确。
B、水是由一种物质组成的,属于纯净物,自然界中几乎不存在纯净的水,因为自然界中的水中含有一些可溶性和不溶性的杂质,故选项说法正确。
C、氮气的化学性质不活泼,在常温下难与其他物质发生反应,故选项说法正确。
D、一氧化碳是一种无色、无味的气体,故选项说法错误。
故选:D。
【考点评析】本题难度不大,了解一氧化碳的物理性质、氮气的化学性质不活泼、纯净物和混合物的判别方法等是正确解答本题的关键。
【变式7-3】(2022•天心区一模)“碳达峰”是2021年度十大热词之一,指的是要节能减排,控制二氧化碳等温室气体的排放。下列关于碳单质及碳的氧化物的说法正确的是( )
A.金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,所以物理性质不同
B.CO和CO2的组成元素相同,所以它们的化学性质也相同
C.CO2会导致温室效应,所以CO2是一种空气污染物
D.CO无色无味,所以CO是一种无毒的气体
【思路点拨】A、根据金刚石和石墨物理性质不同的原因分析判断。
B、根据物质的结构与性质关系进行分析判断。
C、根据二氧化碳没有毒性进行分析判断。
D、根据一氧化碳的性质进行分析判断。
【规范解答】解:A.金刚石和石墨的性质不同的原因是碳原子排列方式不同,选项说法正确;
B.CO和CO2组成元素相同,但是二者的分子结构不同,所以它们的化学性质不相同,选项说法错误;
C.温室效应是由大气中二氧化碳的含量过高造成的,但本身没有毒性,不属于污染物,选项说法错误;
D.CO是一种毒性的气体,选项说法错误。
故选:A。
【考点评析】本题难度不大,掌握一氧化碳、二氧化碳、碳单质的性质和成因是正确解答本题的关键。
【变式7-4】(2022•宾阳县二模)下列气体中具有刺激性气味的是( )
A.一氧化碳 B.氧气 C.氮气 D.二氧化硫
【思路点拨】根据气体的性质进行分析。
【规范解答】解:A、一氧化碳为无色无味的气体,故选项不符合题意;
B、氧气为无色无味的气体,故选项不符合题意;
C、氮气为无色无味的气体,故选项不符合题意;
D、二氧化硫为有刺激性气味的气体,故选项符合题意;
故选:D。
【考点评析】此题难度不大,掌握常见气体的物理性质便能解答。
【考点讲练8 一氧化碳的化学性质】
【精讲题】(2024•邵东市一模)下列有关碳和碳的化合物说法错误的是( )
A.金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质
B.二氧化碳可用作灭火剂,因为二氧化碳不助燃、不可燃且密度比空气大
C.一氧化碳有毒,在煤炉上放一壶水,能防止一氧化碳中毒
D.水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼
【思路点拨】A、根据金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质进行分析;
B、根据二氧化碳不助燃、不可燃且密度比空气大进行分析;
C、根据一氧化碳难溶于水,也不能和水反应进行分析;
D、根据常温下碳的化学性质不活泼进行分析。
【规范解答】解:A、金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质,故A正确;
B、二氧化碳不助燃、不可燃且密度比空气大,可用于灭火,故B正确;
C、一氧化碳难溶于水,也不能和水反应,煤炉上放水无法防止一氧化碳中毒,故C错误;
D、水墨画可长久保存不变色,因为在常温下碳的化学性质不活泼,故D正确。
故选:C。
【考点评析】本题主要考查一氧化碳的毒性等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【变式8-1】(2024•凉州区校级三模)下列关于防止一氧化碳中毒的方法中,正确有效的是( )
A.在室内放一盆水
B.沐浴时开启抽风机、打开窗户
C.通入澄清石灰水
D.观察颜色、闻气味
【思路点拨】根据一氧化碳的性质以及预防一氧化碳中毒的方法来分析。
【规范解答】解:A、一氧化碳难溶于水,因此在室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒,做法错误;
B、沐浴时开启抽风机、打开窗户保持室内空气流通可以使一氧化碳散失,可以有效防止一氧化碳中毒,做法正确;
C、一氧化碳与石灰水不反应,所以不用澄清的石灰水防止煤气中毒,做法错误;
D、一氧化碳是一种无色无味的气体,不能观察颜色,闻气味防止煤气中毒,做法错误。
故选:B。
【考点评析】本题主要是考查一氧化碳的物理与化学性质,物质的物理化学性质属于教材中的基础知识,掌握物质性质是做题的前提。
【变式8-2】(2024•广西模拟)引起煤气中毒的主要气体( )
A.氦气 B.氢气 C.一氧化碳 D.二氧化碳
【思路点拨】根据煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,一氧化碳有毒分析。
【规范解答】解:煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,一氧化碳有毒,引起煤气中毒的主要气体是一氧化碳。
故选:C。
【考点评析】本题主要考查一氧化碳的毒性等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【变式8-3】(2024•庄浪县开学)请在A﹣F六种物质中,选择符合题意的物质,用字母填空。
A.氮气 B.氧气 C.石墨 D.二氧化碳 E.一氧化碳 F.活性炭
(1)空气中含量最多的气体 A 。
(2)具有优良导电性能的单质是 C 。
(3)常用于除去冰箱中异味的是 F 。
(4)容易与血红蛋白结合的有毒气体是 E 。
【思路点拨】(1)根据空气的成分进行解答;
(2)根据石墨具有良好的导电性进行解答;
(3)根据活性炭具有吸附性进行解答;
(4)根据一氧化碳的性质进行解答。
【规范解答】解:(1)空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。其中氮气是空气中含量最多的气体;
(2)石墨属于碳单质,具有良好的导电性;
(3)活性炭疏松多孔,具有吸附性,能吸附冰箱中的异味;
(4)一氧化碳有毒容易与血红蛋白结合,使人因缺氧而窒息。
故答案为:(1)A;(2)C;(3)F;(4)E。
【考点评析】本题难度不大,物质的性质决定物质的用途,掌握常见化学物质的性质和用途是正确解答此类题的关键。
【变式8-4】(2023秋•桂林期末)请利用所学的化学知识回答。
(1)加碘食盐、加铁酱油中的“碘”“铁”指的是 元素 (填“原子”“离子”“元素”或“单质”)。
(2)古代典籍记载:“银针验毒”,涉及到反应:4Ag+2H2S+O2═2Ag2S+2X,生成物X的化学式是 H2O 。
(3)冬天烤火取暖时,一定要防止“煤气中毒”,使人中毒的气体是 一氧化碳或CO ;在煤炉旁放一盆水 不能 (填“能”或“不能”)避免煤气中毒,理由是 一氧化碳难溶于水 。
【思路点拨】(1)根据物质的组成分析;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变进行分析;
(3)根据一氧化碳的毒性及物理性质分析。
【规范解答】解:(1)物质是由元素组成的,加碘食盐、加铁酱油中的“碘”“铁”不是以分子、原子、离子、单质等形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关,指的是元素;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有4个Ag、4个H、2个S、2个O,反应后有4个Ag、2个S,则2X中有4个H、2个O,一个X分子是由2个H、1个O构成的,则X的化学式为H2O;
(3)冬天烤火取暖时,一定要防止“煤气中毒”,使人中毒的气体是一氧化碳;一氧化碳难溶于水,则在煤炉旁放一盆水不能避免煤气中毒。
故答案为:
(1)元素;
(2)H2O;
(3)一氧化碳或CO;不能;一氧化碳难溶于水。
【考点评析】本题主要考查物质的组成、质量守恒定律以及一氧化碳的性质,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行。
真题再现 大显身手
【真题再现1】(2024•泸州)向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图),把手移开,玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是( )
A.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
C.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
D.振荡后试纸变红,证明CO2能与石蕊反应变红
【思路点拨】根据向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置,把手移开,玻璃片没有掉下来,说明瓶内压强减小;蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红,说明生成了酸性物质,进行分析判断。
【规范解答】解:A、向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置,把手移开,玻璃片没有掉下来,玻璃片没有掉下,证明瓶内气压小于大气压,故选项说法错误。
B、玻璃片没有掉下,不能证明CO2与水发生了反应,也可能是二氧化碳溶于水造成的,故选项说法错误。
C、向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,蓝色石蕊试纸不变红,说明CO2不能与石蕊反应变红;蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红,证明CO2与水反应产生了酸,故选项说法正确。
D、向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,蓝色石蕊试纸不变红,说明CO2不能与石蕊反应变红,故选项说法错误。
故选:C。
【考点评析】本题难度不大,掌握二氧化碳的化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键。
【真题再现2】(2024•烟台)我国力争2060年前实现“碳中和”,彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指( )
A.二氧化碳 B.碳元素
C.碳原子 D.所有含碳物质
【思路点拨】根据“碳中和”是指某个地区在一定时间内,人类活动直接和间接排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消,实现碳“净零排放”,分析。
【规范解答】解:“碳中和”是指某个地区在一定时间内,人类活动直接和间接排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消,实现碳“净零排放”,这里的“碳”指的是二氧化碳。
故选:A。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
【真题再现3】(2024•辽宁)二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是( )
A.作燃料
B.参与光合作用
C.固态二氧化碳用于人工降雨
D.制碳酸饮料
【思路点拨】根据二氧化碳的性质和用途,进行分析判断。
【规范解答】解:A、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧,不能用作燃料,故选项说法错误。
B、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,故选项说法正确。
C、固态二氧化碳吸热,可用于人工降雨,故选项说法正确。
D、二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于制碳酸饮料,故选项说法正确。
故选:A。
【考点评析】本题难度不大,物质的性质决定物质的用途,了解二氧化碳的性质和用途是正确解答此类题的关键。
【真题再现4】(2023•天津)环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
(1)下列选项中不符合绿色、低碳生产方式的是 B (填序号)。
A.利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料
B.大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺
(2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可在一定程度上减少汽车尾气的污染。写出乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式 C2H5OH+3O22CO2+3H2O 。
(3)载人航天器中,航天员呼出的二氧化碳在一定条件下与氢气反应生成甲烷和水,水电解得到氢气和氧气,氧气供给航天员呼吸。写出在一定条件下二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水的化学方程式
CO2+4H2CH4+2H2O 。
【思路点拨】(1)根据绿色、低碳生产方式来分析;
(2)根据乙醇燃烧的原理来分析;
(3)根据化学反应的原理以及化学方程式的写法来分析。
【规范解答】解:(1)A.利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料可以减少二氧化碳的排放,符合绿色、低碳生产方式;
B.大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺,会产生的大量的二氧化碳气体,不符合绿色、低碳生产方式;
故答案为:B;
(2)乙醇在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O;故答案为:C2H5OH+3O22CO2+3H2O;
(3)在一定条件下将二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水,化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O;故答案为:CO2+4H2CH4+2H2O。
【考点评析】本题难度不大,掌握绿色、低碳的生产方式、化学方程式的书写方法是解题的关键。
【真题再现5】(2022•鄂尔多斯)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式,抵消生产生活中产生的CO2,从而达到CO2相对“零排放”。
回答下列问题:
(1)“碳中和”的“碳”是指 二氧化碳 。
(2)化石燃料的过度使用会加剧的环境问题是 温室效应 。
(3)转化法是实现“碳中和”的措施之一,将CO2和H2在催化剂的作用下转化成甲醇(CH3OH)和水是目前研究的热点。写出该反应的化学方程式 CO2+3H2CH3OH+H2O 。
(4)在日常生活中,你如何践行“碳中和”理念(写一条即可) 积极植树造林(或开发利用新能源) 。
【思路点拨】(1)根据“碳中和”的目的进行分析;
(2)根据化石燃料的燃烧会生成二氧化碳、二氧化硫等分析;
(3)根据方程式的书写方法进行分析;
(4)根据积极植树造林、开发利用新能源进行分析。
【规范解答】解:(1)“碳中和”目的就是实现二氧化碳的有效排放与有效吸收,避免造成温室效应,全球气候变暖,因此此时碳指的是二氧化碳;
(2)化石燃料的燃烧会生成二氧化碳、二氧化硫等,二氧化碳会引起温室效应;
(3)反应物是二氧化碳和氢气,生成物是甲醇和水,所以方程式是:CO2+3H2CH3OH+H2O;
(4)实现“碳中和”,一方面要减少二氧化碳的排放,一方面要增加二氧化碳的吸收,故有利于实现“碳中和”的措施有:积极植树造林、开发利用新能源等。
故答案为:(1)二氧化碳;
(2)温室效应;
(3)CO2+3H2CH3OH+H2O;
(4)积极植树造林(或开发利用新能源)。
【考点评析】化学来源于生产、生活,也服务于生产、生活,与生产、生活相关的化学知识,关乎我们的生存、健康和社会的发展,是中考热点之一。
拔高训练15题
1.(2023秋•阳信县期末)化学观念和科学思维是化学学科核心素养的重要内容。下列有关认识不正确的是( )
A.分类观念:溶液、矿泉水、液氮都属于混合物
B.守恒思想:某物质在氧气中燃烧有水生成,证明该物质中一定含有氢元素
C.宏微结合:一氧化碳和二氧化碳化学性质不同,是因为它们的分子构成不同
D.转化观念:氧气和二氧化碳在一定条件下可以相互转化
【思路点拨】A、根据混合物是指由两种或两种以上物质组成的物质,进行分析判断。B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,进行分析判断。C、根据分子的基本性质,进行分析判断。D、根据氧气和二氧化碳的化学性质,进行分析判断。
【规范解答】解:A、溶液、矿泉水中含有多种物质,属于混合物,液氮是液态氮气,其中只含有一种物质,属于纯净物,故错误;
B、某物质在氧气中燃烧有水生成,由于氧气中含有氧元素,则根据元素守恒,该物质中一定含有氢元素,可能含有氧元素,故正确;
C、分子是保持物质化学性质的最小微粒,一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同,则它们的化学性质不同,故正确;
D、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,植物光合作用吸收二氧化碳生成氧气,氧气和二氧化碳在一定条件下可以相互转化,故正确。
故选:A。
【考点评析】本题难度不大,了解混合物的特征、质量守恒定律、分子的基本性质等是正确解答本题的关键。
2.(2023秋•凤阳县校级期末)“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入人心。下列做法中符合该理念的是( )
A.农作物秸秆就地焚烧处理
B.垃圾分类回收处理,充分利用资源
C.大力发展燃煤发电
D.任意排放工业废气、废水、废渣
【思路点拨】根据保护环境的常见措施进行分析。
【规范解答】解:A、农作物精秆就地焚烧处理会产生大量的有害气体和烟尘,会加重空气污染,故A错误;
B、分类回收生活垃圾,实现资源再利用,提高了资源的使用率,故B正确;
C、大力发展燃煤发电,会加重空气污染,故C错误;
D、任意排放工业废气、废水、废渣,会造成环境污染,故D错误。
故选:B。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
3.(2023秋•东莞市校级期末)下列行为不符合“低碳生活”理念的是( )
A.坚持绿色出行 B.使用节能电器
C.商品过度包装 D.垃圾分类回收
【思路点拨】根据减少二氧化碳的排放,符合低碳理念,进行分析。
【规范解答】解:A.坚持绿色出行,可以减少二氧化碳的排放,符合低碳理念,故A正确;
B.使用节能电器,减少二氧化碳排放,符合低碳理念,故B正确;
C.商品过度包装,是一种浪费,且还会造成环境污染,不符合低碳理念,故C错误;
D.生活垃圾分类回收处理,可以减少对环境的污染,符合低碳理念,故D正确。
故选:C。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
4.(2023秋•裕安区校级期末)下列做法不符合“低碳”理念的是( )
A.使用太阳能热水器 B.人走关灯、少开空调
C.推广私家车出行 D.增大绿化面积
【思路点拨】根据能减少二氧化碳的排放,符合“低碳”理念分析。
【规范解答】解:A、使用太阳能热水器,能减少二氧化碳的排放,故A正确;
B、人走关灯、少开空调,减少二氧化碳的排放,故B正确;
C、推广私家车会增大机动车尾气的排放,会加大二氧化碳的排放量,故C错误;
D、增大绿化面积,提高了植物吸收二氧化碳的能力,故D正确;
故选:C。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
5.(2023秋•黔东南州期末)对于如图实验现象分析正确的是( )
A.打开a,试管 I 中产生气泡,试管Ⅱ中无现象
B.打开a,液体从试管Ⅱ流向试管Ⅰ
C.关闭a,无法使试管Ⅰ中反应停止
D.先打开a,稍后关闭,试管Ⅱ中产生白色沉淀又溶解了
【思路点拨】根据大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,打开a,生成的气体进入试管Ⅱ中;关闭a,试管内压强增大,稀盐酸会被压入到试管Ⅱ中,进行分析判断。
【规范解答】解:A、打开a,被压入 I 中导管中的少量稀盐酸进入试管 I 中,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,有气体生成,试管 I 中产生气泡;二氧化碳进入到试管Ⅱ中,试管Ⅱ中有气泡冒出、澄清石灰水变浑浊,故选项说法错误。
B、打开a,试管Ⅰ中、试管Ⅱ中都产生气泡,而液体不会从试管Ⅱ流向试管Ⅰ,故选项说法错误。
C、关闭a,大理石与稀盐酸依然接触,试管Ⅰ中反应不会立即停止,故选项说法错误。
D、先打开a,试管Ⅱ中二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀,稍后关闭,试管Ⅰ中压强增大,稀盐酸会被压入试管Ⅱ中,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,试管Ⅱ中产生白色沉淀又溶解了,故选项说法正确。
故选:D。
【考点评析】本题有一定难度,明确打开a、关闭a前后试管内压强的变化是正确解答本题的关键。
6.(2023秋•未央区校级期末)“碳达峰”是指中国承诺2030年前二氧化碳排放不再增长。下列做法不利于“碳达峰”的是( )
A.工厂废气处理后排放
B.多种树,扩大绿化面积
C.冬奥会使用氢能源汽车
D.大量燃放烟花爆竹,增添春节气氛
【思路点拨】根据减少二氧化碳排放量,有利于“碳达峰”,进行分析。
【规范解答】解:A、工地废气处理后排放,能减少二氧化碳排放量,有利于“碳达峰”,故A正确;
B、多种树能使植物通过光合作用,减少二氧化碳排放量,有利于“碳达峰”,故B正确;
C、氢气在燃烧时生成物只有水,能减少二氧化碳排放量,有利于“碳达峰”,故C正确;
D、烟花爆竹在燃烧时能产生二氧化碳,不利于“碳达峰”,故D错误。
故选:D。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
7.(2024•武威二模)一氧化碳和二氧化碳是两种重要的碳的氧化物,下列说法中正确的是( )
A.都由碳、氧元素组成,能相互转化
B.都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
C.都具有可燃性,都可作为燃料
D.都是温室气体,含量增多都能导致温室效应增强
【思路点拨】A、根据一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧元素组成,且一氧化碳燃烧生成二氧化碳进行分析;
B、根据二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色进行分析;
C、根据一氧化碳具有可燃性进行分析;
D、根据二氧化碳为温室气体进行分析。
【规范解答】解:A、一氧化碳和二氧化碳都是由碳、氧元素组成,且一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳,故A正确;
B、二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,但一氧化碳不和水反应,故B不正确;
C、一氧化碳具有可燃性,可作燃料,但二氧化碳不可燃也不助燃,故C不正确;
D、二氧化碳为温室气体,含量增多都能导致温室效应增强,但一氧化碳不是温室气体,故D不正确。
故选:A。
【考点评析】本题主要考查一氧化碳的化学性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
8.(2024•铁西区一模)为探究二氧化碳的部分性质,设计实验装置如图(夹持仪器省略),捂热干冰位置的玻璃管,下列说法正确的是( )
A.a处试纸先变红色,发生化合反应
B.c处试纸变红色,使石蕊变色的是CO2
C.d处火焰先熄灭,CO2不支持燃烧
D.b与c、d与e现象对比均可证明CO2密度比空气大
【思路点拨】根据二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色;二氧化碳密度比空气的大,不能燃烧、不能支持燃烧,进行分析判断。
【规范解答】解:A、a处试纸不会变色,干燥的二氧化碳不能使石蕊变色,故选项说法错误。
B、c处试纸变红色,使石蕊变色的是二氧化碳和水反应生成的碳酸,碳酸显酸性,而不是二氧化碳,故选项说法错误。
C、e处火焰先熄灭,CO2不支持燃烧,因为二氧化碳密度比空气的大,先使下面的火柴熄灭,故选项说法错误。
D、b与c、d与e现象对比时都是下面的先出现相应的现象,均可证明CO2密度比空气大,故选项说法正确。
故选:D。
【考点评析】本题难度不大,掌握二氧化碳的化学性质、物理性质并能灵活运用是正确解答本题的关键。
9.(2023秋•宿城区校级期末)“碳中和”是指一定时间内二氧化碳的排放量与吸收量基本相当。二氧化碳的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”。
(1)2022年北京冬奥会采用二氧化碳制冷技术,实现二氧化碳循环利用,碳排放几乎为零。控制二氧化碳的排放,主要是为了减缓 温室 效应。
(2)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油和天然气。天然气(主要成分CH4)充分燃烧的化学方程式是 CH4+2O2CO2+2H2O 。请列举一例可为实现“碳中和”做出贡献的清洁能源 太阳能 。
(3)工业生产中产生的CO2经吸收剂处理,可实现CO2的捕集。用足量的石灰乳捕捉CO2的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 。
【思路点拨】(1)根据CO2的过度排放会造成温室效应的加剧进行分析。
(2)根据甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳,进行分析。
(3)根据氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,进行分析。
【规范解答】解:(1)CO2的过度排放会造成温室效应的加剧,所以控制二氧化碳的排放,主要是为了减缓温室效应;
(2)甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳,化学方程式是:CH4+2O2CO2+2H2O,可为实现“碳中和”做出贡献的清洁能源有:太阳能或风能等(合理即可);
(3)足量的石灰乳主要成分氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式是:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O。
故答案为:(1)温室。
(2)CH4+2O2CO2+2H2O;太阳能。
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
10.(2023秋•洪山区期末)“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(1)物理固碳:CO2气体可被压缩成液态,封存在地质结构中。从微观角度来看,CO2气体容易被压缩是因为它们分子间的 间隔 。
(2)生物固碳:绿色植物通过 光合作用 吸收CO2。
(3)工业固碳:杭州亚运会开幕式使用的一种液体火炬燃料——“零碳甲醇”(CH3OH),备受瞩目,它是实现“碳中和”理念的重要途径,过程如图所示。
请写出在一定条件下生产“零碳甲醇”的化学方程式 CO2+3H2CH3OH+H2O 。
【思路点拨】(1)根据微观角度进行分析。
(2)根据绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,进行分析。
(3)根据生产零碳甲醇的反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水进行分析。
【规范解答】解:(1)从微观角度来看,CO2被压缩,发生改变的是分子之间的间隔,受压后,分子之间的间隔变小;
(2)绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气;
(3)由图可知,生产零碳甲醇的反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,该反应的符号表达式为:CO2+3H2CH3OH+H2O。
故答案为:(1)间隔;
(2)光合作用;
(3)CO2+3H2CH3OH+H2O。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
11.(2023秋•琼海校级期末)环境污染使人类的生存遭受严重的威胁,保护环境势在必行。请回答下列问题:
(1)请写出汽车尾气中的污染物 一氧化碳(合理即可) ;(答一种即可)
(2)温室效应增强导致暴雨、洪水等灾害性和极端气候事件频发。请写出导致温室效应增强的原因 化石燃料的大量燃烧(合理即可) 。(答一种即可)
【思路点拨】(1)根据汽车尾气中的污染物进行分析。
(2)根据导致温室效应增强的原因进行分析。
【规范解答】解:(1)汽车尾气中的污染物主要有一氧化碳;未燃烧的碳氧化合物;氮的氧化物;含铅化合物;烟尘等;
(2)化石燃料的大量燃烧和森林的乱砍滥伐导致空气中二氧化碳的含量不断上升,从而导致温室效应。
故答案为:(1)一氧化碳(合理即可);
(2)化石燃料的大量燃烧(合理即可)。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
12.(2024春•龙口市期末)碳捕获与封存是实现“碳中和”目标的重要途径之一。
(1)CO2排放增多,主要是煤、天然气、 石油 等化石燃料的燃烧。
(2)物理固碳:重庆合川实验基地通过将气态CO2压入地下变为液态CO2,实现CO2的封存。从微观的角度解释此过程发生的主要改变是 分子间的间隔 。
(3)化学固碳:加压水洗法固定CO2,发生反应的化学方程式是 CO2+H2O=H2CO3 。
(4)生物固碳:绿色植物光合作用吸收CO2生成葡萄糖与氧气。从物质转化的角度看,该反应与(3)中的反应物相同,但产物却不同,其原因是 反应条件不同 。
(5)减少碳排放,树立“低碳”理念。写出生活中的一种具体做法 公交车出行(合理即可) 。
【思路点拨】(1)根据煤、石油、天然气三大化石燃料燃烧会产生二氧化碳,进行分析。
(2)根据微观的角度进行分析。
(3)根据二氧化碳和水反应生成碳酸进行分析。
(4)根据光合作用是二氧化碳和水在光照的条件下,在叶绿体内反应生成葡萄糖,并释放出氧气进行分析。
(5)根据减少碳排放树立“低碳”理念进行分析。
【规范解答】解:(1)煤、石油、天然气三大化石燃料燃烧会产生二氧化碳,增加二氧化碳的排放;
(2)将气态CO2压入地下变为液态CO2,实现CO2的封存,分子直接有间隔,从微观的角度解释此过程发生的主要改改变的是分子间的间隔,受压后,分子间的间隔变小;
(3)二氧化碳和水反应生成碳酸,化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;
(4)光合作用是二氧化碳和水在光照的条件下,在叶绿体内反应生成葡萄糖,并释放出氧气,从物质转化的角度看,该反应与(3)中的反应物相同,但产物却不同,其原因是反应条件不同;
(5)减少碳排放树立“低碳”理念,生活中的具体做法有公交车出行、随手关灯等(合理即可)。
故答案为:(1)石油;
(2)分子间的间隔;
(3)CO2+H2O=H2CO3;
(4)反应条件不同;
(5)公交车出行(合理即可)。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
13.(2024春•栖霞市期末)专家指出:“碳中和”必须做好“加减法”,既要减少二氧化碳等气体排放,又要发展碳封存和转化技术等,实现排放量和吸收量的平衡。
(1)“碳”减排
①“碳中和”的“碳”是指 B (填序号)。
A.碳元素
B.二氧化碳
C.碳原子
D.所有含碳物质
②使用氢能源汽车能有效减少CO2的排放。单质硼(化学式为B)可与物质X在一定条件下反应制取氢气,化学方程式为:2B+6X=2B(OH)3+3H2,则X的化学式为 H2O ,B(OH)3中B的化合价为 +3 价。
(2)“碳”封存
①矿物质碳化封存。其反应之一是氧化镁与二氧化碳发生化合反应生成碳酸镁,则碳酸镁的化学式为 MgCO3 。
②地质封存:将二氧化碳气体压缩成液态或固态,然后压入地下玄武岩中、从微观角度解释二氧化碳气体能被压缩成液态或固态的原因是 分子之间有间隔,受压后,分子之间的间隔变小 。
(3)“碳”转化
一定条件下,可将二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O),转化途经如图所示:
转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水,这种单质的化学式为 H2 ;
转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水,则反应中甲醇与生成二甲醚的质量之比为 32:23 (化为最简整数比)。
【思路点拨】(1)根据“碳中和”,即排放的二氧化碳通过采取植树和节能减排的方式全部抵消,质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,进行分析。
(2)根据碳酸镁的化学式,微观角度进行分析。
(3)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,甲醇发生分解反应生成二甲醚和水,进行分析。
【规范解答】解:(1)①“碳中和”,即排放的二氧化碳通过采取植树和节能减排的方式全部抵消,则“碳中和”的“碳”是指二氧化碳,故选B;
②根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有2个B,反应后有2个B、6个O、12个H,则6X中有6个O和12个H,一个X钟有1个O和2个H,化学式为H2O;B(OH)3中氢氧根显﹣1价,根据在化合物中正负化合价代数和为0,则B的化合价为+3价。
(2)①碳酸镁中镁元素显+2价,碳酸根显﹣2价,则碳酸镁的化学式为MgCO3;
②将二氧化碳气体压缩成液态或固态,然后压入地下玄武岩中,从微观角度解释二氧化碳气体能被压缩成液态或固态的原因是分子之间有间隔,受压后,分子之间的间隔变小。
(3)转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成物中含有碳、氢、氧三种元素,反应物二氧化碳中只含有碳元素和氧元素,则这种单质中一定含有氢元素,即为氢气,化学式为H2;转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水,化学方程式为:,则反应中甲醇与生成二甲醚的质量之比为(2×32):46=32:23。
故答案为:(1)B;H2O;+3;
(2)MgCO3;分子之间有间隔,受压后,分子之间的间隔变小;
(3)H2;32:23。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
14.(2024春•迎泽区校级月考)精彩办冬奥。国家速滑馆“冰丝带”采用当前最先进的CO2跨临界直冷制冰技术可实现CO2循环利用和碳排放几乎为零。固态二氧化碳能制冷的原因是 干冰升华吸热 ,CO2跨临界直冷制冰技术可有效缓解的环境问题是 温室效应 ,水制成冰时,从微观角度看,发生改变的是 分子间的间隔 。
【思路点拨】根据固体二氧化碳易升华吸热,空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,水制成冰过程中,分子种类不变,分子间的间隔改变分析。
【规范解答】解:固体二氧化碳易升华吸热,则能降低温度,制造低温环境;空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,而CO2跨临界直冷制冰技术可实现CO2循环利用和碳排放几乎为零,则能缓解温室效应;水制成冰过程中,分子种类不变,分子间的间隔改变。
故答案为:干冰升华吸热;温室效应;分子间的间隔。
【考点评析】本题主要考查二氧化碳的用途等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
15.(2024•巴中)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究CO2的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 推入液体的起始阶段,二氧化碳基本上还没有被消耗,气体体积减小很不明显,装置内因推入液体,所以气压增大 。
(2)实验过程中,观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀,该反应的化学方程式是 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。
(3)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 z (选填“x”“y”或“z”),对应的物质是 NaOH (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】
①氯化钙溶液显中性;
②若CO2过量,会有NaHCO3生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究:
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
取少量反应后的溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
产生白色沉淀
含有Na2CO3
Ⅱ
将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份
向其中一份加入稀盐酸
无气泡产生
不含NaHCO3
向另一份滴加无色酚酞溶液
溶液变红
NaOH
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 不能 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用 AB (选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液
B.硫酸铜溶液
C.稀盐酸
【思路点拨】(1)依据起始阶段反应还没有开始的原因分析;(2)根据化学反应的原理来分析;
(3)根据图象信息来分析;
(4)根据碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀分析;
(5)碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化钠分析;
(6)根据氢氧化钠的性质分析。
【规范解答】解:(1)ab段是推入液体的起始阶段,该过程中二氧化碳基本上还没有被消耗,气体体积减小,装置内因推入液体,所以气压增大;
故答案为:推入液体的起始阶段,二氧化碳基本上还没有被消耗,气体体积减小很不明显,装置内因推入液体,所以气压增大;
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。故答案为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)曲线x变化幅度最小,是二氧化碳溶于水压强减小,曲线y是石灰水与二氧化碳反应压强减小,氢氧化钠易溶于水,等量石灰水与氢氧化钠溶液,氢氧化钠吸收二氧化碳充分,因此曲线z是氢氧化钠溶液与二氧化碳反应,吸收二氧化碳效果最好。故答案为:z;NaOH;
(4)氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后生成碳酸钠和水,滴加过量氯化钙溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,因此现象是产生白色沉淀。将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份,向另一份滴加无色酚酞溶液,溶液变红,则含有NaOH。故答案为:产生白色沉淀;NaOH;
(5)因为碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,无法检验氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中是否有氢氧化钠。故答案为:不能;
(6)A.如果溶液中含有氢氧化钠,加入紫色石蕊溶液,石蕊溶液变红,能达到目的;
B.如果溶液中含有氢氧化钠,加入硫酸铜溶液,产生蓝色沉淀,能达到目的;
C.如果溶液中含有氢氧化钠,加入稀盐酸,反应无明显现象,不能检验氢氧化钠存在,不能达到目的;
故选:AB。
【考点评析】此题主要考查常见物质的性质,主要利用物质的性质来分析和解决有关问题,结合各方面的条件得出正确结论。
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