第5章 奇妙的二氧化碳【A卷·提升卷】-2024-2025学年九年级化学上册单元速记·巧练（江苏专用，沪教版2024）

第5章 奇妙的二氧化碳（A卷·提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ca-40 第I卷 选择题（共40分） 一、单项选择题：共20题，每题2分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1．自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的 A．氮循环 B．硫循环 C．碳循环 D．水循环 2．我国提出2060年实现“碳中和”的目标，体现了大国担当。“碳中和”中的“碳”是指 A．碳单质 B．碳元素 C．二氧化碳 D．含碳物质 3．下列关于二氧化碳性质的验证，只能证明二氧化碳物理性质的是 A． B． C． D． 4．二氧化碳实验室制取和性质实验的部分操作如图所示，错误的是 A．气密性检查 B．加入石灰石 C．加入稀盐酸 D．检验 5．下列物质的用途利用其化学性质的是 A．干冰用于人工降雨 B．金刚石用来切割玻璃 C．石墨用作电池电极 D．氮气可用于生产氮肥 6．空气中含有一定浓度的二氧化碳时会使人感到窒息，原因是 A．二氧化碳有毒 B．二氧化碳有刺激性气味 C．二氧化碳的密度比空气的大 D．二氧化碳不能供给呼吸 7．空气质量意味着生活质量。下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．N2的化学性质比较稳定，可用作保护气 B．O2的化学性质比较活泼，具有可燃性 C．CO2 是绿色植物光合作用的产物之一 D．稀有气体的含量最少，所以称为“稀有”气体 8．万众瞩目的第24届冬奥会在北京隆重举行，国家速滑馆一整块1.2万平方米的冰面，是目前世界上采用二氧化碳跨临界直冷制并技术打造的最大的多功能全面冰，下列关于“跨临界二氧化碳”的说法正确的是 A．其化学性质与普通二氧化碳相同 B．其分子间隔比普通二氧化碳要大 C．其分子不再运动 D．该物质为混合物 9．下列关于二氧化碳的说法正确的是 A．二氧化碳不能供给呼吸，是因为二氧化碳有毒 B．因为二氧化碳易溶于水，所以可用来制碳酸饮料 C．干冰可用于人工降雨，是因为干冰升华时吸收大量的热 D．把燃着的木条插入某瓶无色气体中，木条熄灭，则瓶中气体一定是二氧化碳 10．向石蕊试液中通入二氧化碳气体，再进行加热，溶液颜色变化顺序正确的是 A．红色——紫色——红色 B．紫色——红色——紫色 C．红色——紫色——蓝色 D．红色——无色——红色 11．如图是证实植物进行光合作用的实验装置。向大烧杯的水中通入气体A后，静置一段时间，再将盛满水的试管倒置于漏斗上，在阳光下放置一段时间，试管内收集到气体B。下列说法中错误的是 A．气体B能使带火星的木条复燃 B．该反应把光能转化成了化学能 C．图中试管内气体B的压强大于外界大气压 D．实验室制取气体A的化学方程式 12．中国科学家成功将二氧化碳转化为乙烯(C2H4)，其转化的微观示意图如下，下列说法错误的是 A．反应前后原子种类和个数没有改变 B．反应前后分子种类发生了改变 C．丙和丁中的氢元素全部来自于乙 D．反应中氢元素化合价没有改变 13．如图所示是某同学设计的一套制取二氧化碳的简易装置，装置中小试管的作用是 A．此简易装置可以控制反应的发生与停止 B．实验过程中可以减缓反应 C．形成液封，防止气体通过长颈漏斗逸出 D．试管是多余的 14．科学家预测，到2050年4种途径对全球碳中和的贡献率如图1，在研究膜吸收法吸收时，研究人员通过实验比较了3种吸收剂对烟气中的脱除效果，结果如图2。下列说法错误的是     A．到2050年对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代 B．光合作用是自然界中碳循环的重要途径 C．随烟气流速增大，二氧化碳脱除效果增强 D．当烟气流速相同时氨基乙酸钾对烟气中的脱除效果最好 15．含“水”的下列物质能使紫色石蕊溶液变红的是 A．氨水 B．蔗糖水 C．冰水 D．汽水 16．同学们在实验室中制取并探究了二氧化碳的性质，之后对有关内容进行了交流。以下交流内容中，正确的一项是 A．用大理石和稀硫酸的反应制取CO2 B．用燃着的木条伸入试管中验满CO2 C．水面上升说明CO2能与水发生反应 D．烧杯中滴入澄清石灰水观察到变浑浊 17．光催化下氢气还原二氧化碳是绿色化利用二氧化碳的重要方法，如图为该转化过程的微观示意图，下列说法正确的是 A．反应①前后碳元素的化合价升高 B．反应②前后分子总数不变 C．催化剂1、2的化学性质均发生改变 D．反应①比反应②更节能 18．甲、乙是两名同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析不正确的是 A．此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态 B．甲装置气体导出过程中容器内外气压相等 C．甲装置可以控制反应的发生或停止 D．乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能 19．下图是某化学兴趣小组用Y 形管探究二氧化碳性质的创新实验。下列说法正确的是 A．该实验中不涉及对比实验 B．使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳 C．实验中观察到a处紫色石蕊试纸先变红 D．Y形管右侧的澄清石灰水变浑浊 20．为探究二氧化碳的性质设计了如下图所示的实验装置。下列说法正确的是 A．两支蜡烛同时熄灭，可证明二氧化碳不支持燃烧 B．对比两朵石蕊纸花变色的现象可得出CO2能与水反应 C．用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变 D．向塑料瓶中倒入澄清石灰水，发生反应的化学方程式为： 第II卷 选择题（共60分） 二、非选择题：共6题，共60分。 21．（10分）如图所示是探究二氧化碳的性质的实验，请回答下列问题。 (1)实验A中天平的 （填“左”或“右”）侧纸盒会向下倾斜．该实验体现了的 （填“物理”或“化学”）性质。 (2)实验B中观察到的现象是 ，说明具有的性质是 。因此二氧化碳可用于 。 (3)实验C中的现象是 ，发生反应的化学方程式为 ，该反应在实验室的用途是 。 (4)实验D中可观察到的现象是 ，根据该现象，能否说明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应并说明理由： 。 22．（7分）自然界中二氧化碳的循环过程如图所示： （1）吸收大气中CO2的环节是 ； （2）由于人类消耗化石燃料的增加和森林的乱砍滥伐，使空气中CO2的含量上升，从而导致地面吸收的太阳光的热量增强，全球气候变暖，请写出一条因气候变暖给人类生存环境带来影响的情况 ，践行“低碳”理念的一条具体做法有： ； （3）科学家研究得到：海洋是吸收大量CO2的地方，如果工业生产产生的CO2排放量继续以目前的速度增加，海洋将成为“酸化的海洋”。请写出酸化的原因的化学反应方程式： 。 （4）科学家目前正在研究将空气中过量的CO2和H2在催化剂和适量条件下转化成液态甲醇和水，反应的化学方程式：CO2+3H2甲醇+H2O，则甲醇的化学式是 。 23．（6分）以二氧化碳为例，学习科学家研究物质的方法。 (1)发现CO2：1630年，海尔蒙特发现木炭燃烧后有不可见的“森林之精”气体。产生“森林之精”的反应属于 反应（写出基本反应类型）。 (2)制得CO2：1755年，布莱克利用煅烧白垩（主要成分为CaCO3）等一系列实验“捕捉”得到CO2。反之，能将CO2转化为CaCO3的物质是 。 (3)研究CO2性质： ①1774年，伯格曼将石蕊溶液滴到溶有CO2的水中，石蕊溶液由紫色变成微红色。若此时再加热该溶液，可观察到的现象是 。 ②1823年，迈克尔·法拉第发现，加压可以使二氧化碳气体液化。从微观角度解释液化过程中的变化： 。 (4)研究CO2组成： 1797年，坦南特测得“二氧化碳”含碳27.65%、含氧72.35%。根据此数据，请补充完整坦南特推算“二氧化碳”中碳和氧原子个数比的计算式： 。 24．（12分）二氧化碳、甲烷的捕集与利用对环境和能源具有重要意义。 (1)捕集燃煤电厂烟气（含有CO2、N2、O2及H2O）中的CO2，并将其甲烷化的流程如下。 【资料卡片】 a、MEA水溶液低温可吸收CO2，升高温度可解吸CO2。 b、恒温流化床反应器出口温度高。 ①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入，MEA水溶液从塔顶喷淋。这样操作的优点是 ，“解吸塔”实现CO2解吸的操作是 。 ②“设备A”可实现CH4和H2O分离，方法是 。 ③CO2甲烷化的反应中，氢气与甲烷的质量比等于 。 (2)天然气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷中氢元素的质量分数为 ，甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 。 (3)甲烷转化为合成气（H2和CO）的一种原理如图-1所示： ①反应器I、Ⅱ中元素化合价一直未发生变化的是 。 ②反应器Ⅱ中化学方程式为 。 ③整个流程中，理论上消耗16g甲烷，共可得到氢气的质量为 g。 25．（12分）二氧化碳是人类无法离开的物质。 (1)I、实验室可以用块状的石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，但二氧化碳能用排水法收集吗？查阅资料：通常状况下，1体积水约溶解1体积二氧化碳。 实验探究：以下是某化学实验小组探究在水中的溶解情况。该小组用排水法收集，待收集后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内体积。所测数据如下表。 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 (2)排水法收集一瓶气体的时间一般不超过两分钟，以收集100mL二氧化碳为例，用上表数据回答：能用排水法收集的理由是 。 Ⅱ、某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。 初始实验：如图1所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。 (3)澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为 。 (4)同学们认为图1实验不足以得出正确结论，原因是 。 (5)改进实验：同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后，在两个锥形瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水，乙同学对着呼吸后匀速的吸气和呼气，当他呼气时，A，B两个止水夹的开闭情况是 ，一段时间后的现象 ，证明人的呼吸作用产生二氧化碳 (6)数字化实验：同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。 150s后实验中没有进行数据采集的其余气体的体积分数为 ，该气体主要成分为 ，能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。60s后Y曲线略有下降的原因可能是 。 26．（13分）中共中央、国务院发布关于全面推进美丽中国建设的意见。其中提出，积极稳妥推进碳达峰碳中和。有计划分步骤实施碳达峰行动，力争2030年前实现碳达峰，为努力争取2060年前实现碳中和奠定基础。以下是几种是实现“碳中和”的途径。 Ⅰ.天然气（主要成分为 ）可用于制备碳材料和高纯 ，其流程如图。 请回答下列问题： (1)“反应器”中，高温催化分解天然气可生成 C和，该反应的化学方程式为 。 (2)流程中，可回收利用的物质是 。 (3)“积炭”：制备过程中，催化剂表面堆积较多的含碳物质。“积炭"会降低反应速率，其本质原因是 。 (4)“消炭"：除去催化剂表面堆积的含碳物质。高温时，将“积炭"的催化剂置于 气流中可除去 C，该反应的化学方程式为 。“消炭”的方法还有：高温下将催化剂置于 （填化学式）气流中。 (5)不同催化剂的相关参数如下表，分析可知，最合适的催化剂为 （填序号）。 催化剂序号 最佳反应温度 最佳反应温度下的使用寿命 积碳量 500 90 250 600 80 585 760 2 19 Ⅱ.开发可再生的氢能源也是减少 排放的方法。利用甲烷 和水催化重整可制得氢气（混有 ）。提纯 可用金属膜透氢；某温度下，在金属膜表面上解离成 ，微观过程如图-1所示。二氧化碳的利用也可以通过使用特殊的催化剂在光照 条件下实现了 和 催化转化为，其中转化关系如图-2。 (6)从微观角度描述图-1中金属膜提纯的过程 。 (7)图-2中理论上，每完全转化为，需消耗 。 试卷第2页，共14页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 试卷第1页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5章 奇妙的二氧化碳（A卷·提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ca-40 第I卷 选择题（共40分） 一、单项选择题：共20题，每题2分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1．自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的 A．氮循环 B．硫循环 C．碳循环 D．水循环 【答案】C 【解析】由图可知，化石燃料燃烧产生二氧化碳，动植物呼吸作用生成二氧化碳，动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，故该图表示的是自然界中的碳循环。 故选C。 2．我国提出2060年实现“碳中和”的目标，体现了大国担当。“碳中和”中的“碳”是指 A．碳单质 B．碳元素 C．二氧化碳 D．含碳物质 【答案】C 【解析】碳中和是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳。 故选C。 3．下列关于二氧化碳性质的验证，只能证明二氧化碳物理性质的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、该实验验证了二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，密度属于物理性质，不燃烧、不支持燃烧属于化学性质，既有物理性质，又有化学性质，不符合题意； B、该实验验证了二氧化碳能与水反应，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意； C、该实验验证了二氧化碳能与氢氧化钙反应，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意； D、该实验中，倒入二氧化碳后，右端下沉，说明二氧化碳的密度比空气大，密度属于物理性质，证明的是二氧化碳的物理性质，符合题意。 故选D。 4．二氧化碳实验室制取和性质实验的部分操作如图所示，错误的是 A．气密性检查 B．加入石灰石 C．加入稀盐酸 D．检验 【答案】B 【解析】A、检查装置气密性的方法为连接仪器，将导管浸入水中，用手握住试管，若气密性良好，则烧杯中的导管口会有气泡冒出，图示操作正确，故选项不符合题意； B、取用块状固体药品应将试管横放，将药品放入试管，之后将试管缓慢竖立起来，如图操作块状药品会打破试管底部，图示操作错误，故选项符合题意； C、取用液体药品应将瓶塞倒放于桌面，试管倾斜，试剂瓶标签朝向手心，倾倒时试剂瓶口紧挨试管口，图示操作正确，故选项不符合题意； D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳，图示操作正确，故选项不符合题意； 故选：B。 5．下列物质的用途利用其化学性质的是 A．干冰用于人工降雨 B．金刚石用来切割玻璃 C．石墨用作电池电极 D．氮气可用于生产氮肥 【答案】D 【解析】A、干冰用于人工降雨是利用干冰升华吸热，利用其物理性质； B、金刚石用于切割玻璃是利用金刚石的硬度大，利用其物理性质； C、石墨可用作电池的电极，利用石墨能导电的物理性质； D、氮气用于制造氮肥，利用氮气的化学性质； 故选D。 6．空气中含有一定浓度的二氧化碳时会使人感到窒息，原因是 A．二氧化碳有毒 B．二氧化碳有刺激性气味 C．二氧化碳的密度比空气的大 D．二氧化碳不能供给呼吸 【答案】D 【解析】A、二氧化碳没有毒，该选项不符合题意； B、二氧化碳没有气味，该选项不符合题意； C、二氧化碳密度比空气大，但这不是使人感到窒息的原因，该选项不符合题意； D、空气中含有一定浓度的二氧化碳时会使人感到窒息，原因是二氧化碳不能供给呼吸，该选项符合题意。 故选D。 7．空气质量意味着生活质量。下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．N2的化学性质比较稳定，可用作保护气 B．O2的化学性质比较活泼，具有可燃性 C．CO2 是绿色植物光合作用的产物之一 D．稀有气体的含量最少，所以称为“稀有”气体 【答案】A 【解析】A、N2的化学性质比较稳定，可用作保护气，选项说法正确； B、O2的化学性质比较活泼，具有助燃性，选项说法不正确； C、CO2是绿色植物光合作用的原料之一，氧气是绿色植物光合作用的产物之一，选项说法不正确； D、空气中稀有气体的体积分数为0.94%，稀有气体是含量较小的气体，但不是最少的气体，选项说法不正确； 故选A。 8．万众瞩目的第24届冬奥会在北京隆重举行，国家速滑馆一整块1.2万平方米的冰面，是目前世界上采用二氧化碳跨临界直冷制并技术打造的最大的多功能全面冰，下列关于“跨临界二氧化碳”的说法正确的是 A．其化学性质与普通二氧化碳相同 B．其分子间隔比普通二氧化碳要大 C．其分子不再运动 D．该物质为混合物 【答案】A 【解析】A、“跨临界二氧化碳”与普通二氧化碳均是由二氧化碳分子构成，故化学性质相同，符合题意； B、“跨临界二氧化碳”分子之间的间隔比普通二氧化碳分子之间的间隔小，不符合题意； C、分子总是在不断运动，故“跨临界二氧化碳”分子还是在不断运动，不符合题意； D、该物质是二氧化碳的另一种状态，由二氧化碳一种物质组成，属于纯净物，不符合题意。 故选A。 9．下列关于二氧化碳的说法正确的是 A．二氧化碳不能供给呼吸，是因为二氧化碳有毒 B．因为二氧化碳易溶于水，所以可用来制碳酸饮料 C．干冰可用于人工降雨，是因为干冰升华时吸收大量的热 D．把燃着的木条插入某瓶无色气体中，木条熄灭，则瓶中气体一定是二氧化碳 【答案】C 【解析】A、二氧化碳不能供给呼吸，但二氧化碳本身没有毒性。A不正确； B、二氧化碳可用于制碳酸饮料，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸。B不正确； C、干冰升华吸热，使周围的温度降低，可用于人工降雨。C正确； D、把燃着的木条插入某瓶无色气体中，木条熄灭，说明气体不能燃烧、不能支持燃烧，但不一定是二氧化碳，也可以是氮气。D不正确。 故选C。 10．向石蕊试液中通入二氧化碳气体，再进行加热，溶液颜色变化顺序正确的是 A．红色——紫色——红色 B．紫色——红色——紫色 C．红色——紫色——蓝色 D．红色——无色——红色 【答案】B 【解析】CO2能溶于水并与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变成红色：CO2+H2O=H2CO3，H2CO3又是一种不稳定的酸，易分解重新放出CO2，使试液又由红色变成紫色：H2CO3=CO2↑+H2O，因此溶液的变化为紫色﹣红色﹣紫色。 故选B。 11．如图是证实植物进行光合作用的实验装置。向大烧杯的水中通入气体A后，静置一段时间，再将盛满水的试管倒置于漏斗上，在阳光下放置一段时间，试管内收集到气体B。下列说法中错误的是 A．气体B能使带火星的木条复燃 B．该反应把光能转化成了化学能 C．图中试管内气体B的压强大于外界大气压 D．实验室制取气体A的化学方程式 【答案】C 【解析】A、光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时释放氧气的过程；光合作用需要水和二氧化碳为原料，B气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，说法正确； B、光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时释放氧气的过程；反应中的能量转化形式为光能转化为化学能，说法正确； C、如图所示的装置，以烧杯内水面为基准，大气压强等于试管内气体压强和试管内高于烧杯内液面的液体的水压，所以试管内气压小于大气压强，说法错误； D、根据光合作用概念可知，气体A是二氧化碳，实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，说法正确。 故选C。 12．中国科学家成功将二氧化碳转化为乙烯(C2H4)，其转化的微观示意图如下，下列说法错误的是 A．反应前后原子种类和个数没有改变 B．反应前后分子种类发生了改变 C．丙和丁中的氢元素全部来自于乙 D．反应中氢元素化合价没有改变 【答案】D 【解析】A、原子是化学变化中的最小粒子，化学反应前后，原子的种类和个数不变，该选项说法正确； B、化学反应的实质是分子的分裂，原子的重组，化学反应前后，分子的种类发生改变，该选项说法正确； C、反应前后元素的种类不变，由于甲中不含氢元素，则丙和丁中的氢元素全部来自于乙，该选项说法正确； D、由图可知，乙为H2，丙为C2H4，丁为H2O，氢气中氢元素化合价为0，化合物中氢元素化合价为+1价，则氢元素化合价改变，该选项说法错误。 故选D。 13．如图所示是某同学设计的一套制取二氧化碳的简易装置，装置中小试管的作用是 A．此简易装置可以控制反应的发生与停止 B．实验过程中可以减缓反应 C．形成液封，防止气体通过长颈漏斗逸出 D．试管是多余的 【答案】C 【解析】装置中小试管能使长颈漏斗末端形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出，故选C。 14．科学家预测，到2050年4种途径对全球碳中和的贡献率如图1，在研究膜吸收法吸收时，研究人员通过实验比较了3种吸收剂对烟气中的脱除效果，结果如图2。下列说法错误的是     A．到2050年对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代 B．光合作用是自然界中碳循环的重要途径 C．随烟气流速增大，二氧化碳脱除效果增强 D．当烟气流速相同时氨基乙酸钾对烟气中的脱除效果最好 【答案】C 【解析】A、根据图1，到2050年对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代，该选项说法正确； B、光合作用吸收空气中的二氧化碳，释放氧气,这就在一定程度上保证了生物圈中的碳——氧平衡，该选项说法正确； C、 由图2可知，随烟气流速增大，二氧化碳脱除效果减弱，该选项说法不正确； D、由图2可知，当烟气流速相同时氨基乙酸甲对烟气中CO2的脱除效果最好，该选项说法正确。 故选C。 15．含“水”的下列物质能使紫色石蕊溶液变红的是 A．氨水 B．蔗糖水 C．冰水 D．汽水 【答案】D 【解析】A、氨水显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝，故选项错误； B、蔗糖水显中性，不能使紫色石蕊溶液变色，故选项错误； C、冰水显中性，不能使紫色石蕊溶液变色，故选项错误； D、汽水中含有碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，故选项正确。 故选D。 16．同学们在实验室中制取并探究了二氧化碳的性质，之后对有关内容进行了交流。以下交流内容中，正确的一项是 A．用大理石和稀硫酸的反应制取CO2 B．用燃着的木条伸入试管中验满CO2 C．水面上升说明CO2能与水发生反应 D．烧杯中滴入澄清石灰水观察到变浑浊 【答案】D 【解析】A、稀硫酸和大理石反应，生成硫酸钙，微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石的表面，会阻碍反应进一步进行，应用大理石和稀盐酸反应制取CO2，故A错误； B、验满二氧化碳，应将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已集满，故B错误； C、二氧化碳能溶于水，也能使水面上升，故水面上升不能说明CO2能与水发生反应，故C错误； D、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀水，所以烧杯中滴入澄清石灰水能观察到变浑浊，故D正确。 故选D。 17．光催化下氢气还原二氧化碳是绿色化利用二氧化碳的重要方法，如图为该转化过程的微观示意图，下列说法正确的是 A．反应①前后碳元素的化合价升高 B．反应②前后分子总数不变 C．催化剂1、2的化学性质均发生改变 D．反应①比反应②更节能 【答案】D 【解析】A、根据微观示意图可知，反应①是氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成水和一氧化碳，二氧化碳中碳元素的化合价为+4，一氧化碳中碳元素的化合价为+2，碳元素的化合价降低，故A错误； B、根据微观示意图可知，反应②是氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成甲烷和水，化学方程式为，反应后分子总数减小，故B错误； C、催化剂只改变反应速率，本身的质量和化学性质不变，故C错误； D、反应①的温度低，耗能少，比反应②更节能，故D正确。 故选D。 18．甲、乙是两名同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析不正确的是 A．此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态 B．甲装置气体导出过程中容器内外气压相等 C．甲装置可以控制反应的发生或停止 D．乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能 【答案】D 【解析】A、此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态正确，因为反应停止，故正确； B、甲装置气体导出过程中容器内外气压相等，气体平稳导出，故正确； C、甲装置可以通过控制M的开与闭，具有控制反应进行与否的功能，故正确； D、乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能错误，因为固液不能分离，故错误。 故选D。 19．下图是某化学兴趣小组用Y 形管探究二氧化碳性质的创新实验。下列说法正确的是 A．该实验中不涉及对比实验 B．使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳 C．实验中观察到a处紫色石蕊试纸先变红 D．Y形管右侧的澄清石灰水变浑浊 【答案】D 【解析】A、b处的湿润的紫色石蕊试纸先变红，a处的湿润的紫色石蕊试纸后变红，a、b处的湿润的紫色石蕊试纸对比可得出二氧化碳的密度大于空气，故A错误； B、二氧化碳不能使石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红，故B错误； C、二氧化碳的密度大于空气，b处的湿润的紫色石蕊试纸先变红，故C错误； D、大理石和盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故D正确。 故选D。 20．为探究二氧化碳的性质设计了如下图所示的实验装置。下列说法正确的是 A．两支蜡烛同时熄灭，可证明二氧化碳不支持燃烧 B．对比两朵石蕊纸花变色的现象可得出CO2能与水反应 C．用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变 D．向塑料瓶中倒入澄清石灰水，发生反应的化学方程式为： 【答案】B 【解析】A、现象应该是低蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭，因为二氧化碳不可燃不助燃，密度比空气的大，选项错误； B、干燥的紫色石蕊纸花不变红，湿润的紫色石蕊纸花变红，说明二氧化碳与水能反应生成酸性物质，选项正确； C、用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花从红色变为紫色，因为碳酸不稳定，易分解，选项错误； D、向塑料瓶中倒入澄清石灰水、澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：，选项错误； 故选：B。 第II卷 选择题（共60分） 二、非选择题：共6题，共60分。 21．（10分）如图所示是探究二氧化碳的性质的实验，请回答下列问题。 (1)实验A中天平的 （填“左”或“右”）侧纸盒会向下倾斜．该实验体现了的 （填“物理”或“化学”）性质。 (2)实验B中观察到的现象是 ，说明具有的性质是 。因此二氧化碳可用于 。 (3)实验C中的现象是 ，发生反应的化学方程式为 ，该反应在实验室的用途是 。 (4)实验D中可观察到的现象是 ，根据该现象，能否说明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应并说明理由： 。 【答案】(1) 右 物理 (2) 低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭 不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大 灭火 (3) 澄清石灰水变浑浊 检验二氧化碳 (4) 试管中液面升高 不能，因为二氧化碳溶于水且与水反应也会造成液面升高 【解析】（1）由于二氧化碳的密度比空气大，所以倾倒二氧化碳后，右侧纸盒会向下倾斜；密度是不需要通过化学变化就能体现出来的性质，属于物理性质，此实验体现了的物理性质； （2）观察到的现象是低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭； 说明二氧化碳具有密度比空气大、不能燃烧也不支持燃烧的性质。 因此二氧化碳可用于灭火； （3）二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，实验B中观察到的现象是澄清石灰变浑浊，发生反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓+ H2O；该反应在实验室的用途是检验二氧化碳； （4）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应过程中二氧化碳被消耗，试管内的气压降低，在大气压作用下，实验D中可观察到的现象是试管内的液面上升，根据该现象，不能否说明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应并说明理由：二氧化碳能溶于水且与水反应，也能使试管内的气压降低，造成试管内液面升高。 22．（7分）自然界中二氧化碳的循环过程如图所示： （1）吸收大气中CO2的环节是 ； （2）由于人类消耗化石燃料的增加和森林的乱砍滥伐，使空气中CO2的含量上升，从而导致地面吸收的太阳光的热量增强，全球气候变暖，请写出一条因气候变暖给人类生存环境带来影响的情况 ，践行“低碳”理念的一条具体做法有： ； （3）科学家研究得到：海洋是吸收大量CO2的地方，如果工业生产产生的CO2排放量继续以目前的速度增加，海洋将成为“酸化的海洋”。请写出酸化的原因的化学反应方程式： 。 （4）科学家目前正在研究将空气中过量的CO2和H2在催化剂和适量条件下转化成液态甲醇和水，反应的化学方程式：CO2+3H2甲醇+H2O，则甲醇的化学式是 。 【答案】 绿色植物的光合作用 导致两极的冰川融化（或使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化，农业减产等） 随手关灯（或纸张双面使用、绿色出行等） CO2+H2O=H2CO3 CH3OH 【解析】（1）绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳，释放氧气； （2）二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”，全球变暖可能导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化，农业减产等；践行“低碳”理念的具体做法有随手关灯、节约用水、纸张双面使用、绿色出行等； （3）二氧化碳能与水反应生成碳酸，化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3； （4）根据化学反应前后原子的种类和数目不变和CO2+3H2 甲醇+H2O可知，甲醇的化学式是CH3OH。 23．（6分）以二氧化碳为例，学习科学家研究物质的方法。 (1)发现CO2：1630年，海尔蒙特发现木炭燃烧后有不可见的“森林之精”气体。产生“森林之精”的反应属于 反应（写出基本反应类型）。 (2)制得CO2：1755年，布莱克利用煅烧白垩（主要成分为CaCO3）等一系列实验“捕捉”得到CO2。反之，能将CO2转化为CaCO3的物质是 。 (3)研究CO2性质： ①1774年，伯格曼将石蕊溶液滴到溶有CO2的水中，石蕊溶液由紫色变成微红色。若此时再加热该溶液，可观察到的现象是 。 ②1823年，迈克尔·法拉第发现，加压可以使二氧化碳气体液化。从微观角度解释液化过程中的变化： 。 (4)研究CO2组成： 1797年，坦南特测得“二氧化碳”含碳27.65%、含氧72.35%。根据此数据，请补充完整坦南特推算“二氧化碳”中碳和氧原子个数比的计算式： 。 【答案】(1)化合 (2)氢氧化钙（合理即可） (3) 溶液变回紫色 加压后二氧化碳分子间的空隙变小 (4) 【解析】（1）木炭燃烧生成二氧化碳，该反应符合“多变一”，属于化合反应； （2）二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水； （3）①二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸溶液显酸性，能使石蕊变微红色；碳酸不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水，故加热该溶液，可观察到溶液变回紫色； ②加压后二氧化碳气体液化，分子间的空隙变小； （4），则“二氧化碳”中碳和氧原子个数比的计算式为：。 24．（12分）二氧化碳、甲烷的捕集与利用对环境和能源具有重要意义。 (1)捕集燃煤电厂烟气（含有CO2、N2、O2及H2O）中的CO2，并将其甲烷化的流程如下。 【资料卡片】 a、MEA水溶液低温可吸收CO2，升高温度可解吸CO2。 b、恒温流化床反应器出口温度高。 ①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入，MEA水溶液从塔顶喷淋。这样操作的优点是 ，“解吸塔”实现CO2解吸的操作是 。 ②“设备A”可实现CH4和H2O分离，方法是 。 ③CO2甲烷化的反应中，氢气与甲烷的质量比等于 。 (2)天然气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷中氢元素的质量分数为 ，甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 。 (3)甲烷转化为合成气（H2和CO）的一种原理如图-1所示： ①反应器I、Ⅱ中元素化合价一直未发生变化的是 。 ②反应器Ⅱ中化学方程式为 。 ③整个流程中，理论上消耗16g甲烷，共可得到氢气的质量为 g。 【答案】(1) 增大接触面积，使其反应更快更充分 升高温度 降温使水液化 1:2 (2) 25% (3) O/氧 6 【解析】（1）①将MEA 水溶液从塔顶喷淋，可增大反应物的接触面积，使反应更充分；由于升高温度可解吸 CO2，则“解吸塔”实现 CO2解吸的操作是升高温度； ②降低温度，可将水液化，从而分离甲烷和水； ③根据化学方程式可知，二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，方程式为：，氢气和甲烷的质量比为：8:16=1:2； （2）甲烷中氢元素的质量分数为：，甲烷在空气中完全燃烧反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：； （3）①反应器Ⅰ中，在加热300℃的条件下，H2O 和Zn反应生成H2和ZnO，反应器Ⅱ中，ZnO 和CH4在加热500℃的条件下反应生成Zn、H2、CO，反应器Ⅰ、Ⅱ中元素化合价一直未发生变化的是氧元素； ②反应器Ⅱ中反应物是CH4、ZnO，生成物是H2、CO、Zn，反应条件是加热500℃，反应方程式为：； ③总反应方程式为：，设可制得氢气的质量为x 25．（12分）二氧化碳是人类无法离开的物质。 (1)I、实验室可以用块状的石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，但二氧化碳能用排水法收集吗？查阅资料：通常状况下，1体积水约溶解1体积二氧化碳。 实验探究：以下是某化学实验小组探究在水中的溶解情况。该小组用排水法收集，待收集后，移出导管。每隔一段时间观察并记录量筒内体积。所测数据如下表。 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 (2)排水法收集一瓶气体的时间一般不超过两分钟，以收集100mL二氧化碳为例，用上表数据回答：能用排水法收集的理由是 。 Ⅱ、某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。 初始实验：如图1所示，甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到澄清石灰水变浑浊，于是得出结论：人体呼吸作用产生二氧化碳。 (3)澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为 。 (4)同学们认为图1实验不足以得出正确结论，原因是 。 (5)改进实验：同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后，在两个锥形瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水，乙同学对着呼吸后匀速的吸气和呼气，当他呼气时，A，B两个止水夹的开闭情况是 ，一段时间后的现象 ，证明人的呼吸作用产生二氧化碳 (6)数字化实验：同学们又进行如图3所示实验，把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示，纵坐标为某一气体体积分数（%），横坐标为时间（s）。 150s后实验中没有进行数据采集的其余气体的体积分数为 ，该气体主要成分为 ，能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。60s后Y曲线略有下降的原因可能是 。 【答案】(1)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ (2)两分钟溶解在水的二氧化碳体积很小 (3) (4)不能确定呼出气体中的二氧化碳是原空气中的二氧化碳还是呼吸作用生成的二氧化碳 (5) A关闭、B打开 图2右边锥形瓶中澄清石灰水变浑浊 (6) 76.86% 氮气/N2 X 部分水蒸气冷凝成水 【解析】（1）实验室可以用块状的石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，该反应化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。 （2）排水法收集一瓶气体的时间一般不超过两分钟，以收集100mL二氧化碳为例，0.5h内，100mL二氧化碳气体还剩余98.5mL，能用排水法收集的理由是两分钟溶解在水的二氧化碳体积很小。 （3）澄清石灰水变浑浊是指二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应化学方程式：。 （4）空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。空气中含有一定量的二氧化碳，所以不能确定呼出气体中的二氧化碳是原空气中的二氧化碳还是呼吸作用生成的二氧化碳。 （5）检验气密性良好后，在两个锥形瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水，乙同学对着呼吸后匀速的吸气和呼气，当他吸气时，A打开，可以除去空气中的二氧化碳气体，B关闭；当他呼气时，A，B两个止水夹的开闭情况是A关闭，B打开，一段时间后的现象图2右边锥形瓶中澄清石灰水变浑浊，证明人的呼吸作用产生二氧化碳。 （6）把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后向袋内呼出气体，X气体浓度逐渐增大，则X气体是二氧化碳气体，Y气体浓度先增大后减小，则Y气体是水蒸气，Z气体浓度减小，则Z气体是氧气，150s后实验中没有进行数据采集的其余气体的体积分数=1-3.67%-2.3%-17.17%=76.86%，该气体主要成分为氮气，能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是X。Y是水蒸气，60s后Y曲线略有下降的原因可能是部分水蒸气冷凝成水。 26．（13分）中共中央、国务院发布关于全面推进美丽中国建设的意见。其中提出，积极稳妥推进碳达峰碳中和。有计划分步骤实施碳达峰行动，力争2030年前实现碳达峰，为努力争取2060年前实现碳中和奠定基础。以下是几种是实现“碳中和”的途径。 Ⅰ.天然气（主要成分为 ）可用于制备碳材料和高纯 ，其流程如图。 请回答下列问题： (1)“反应器”中，高温催化分解天然气可生成 C和，该反应的化学方程式为 。 (2)流程中，可回收利用的物质是 。 (3)“积炭”：制备过程中，催化剂表面堆积较多的含碳物质。“积炭"会降低反应速率，其本质原因是 。 (4)“消炭"：除去催化剂表面堆积的含碳物质。高温时，将“积炭"的催化剂置于 气流中可除去 C，该反应的化学方程式为 。“消炭”的方法还有：高温下将催化剂置于 （填化学式）气流中。 (5)不同催化剂的相关参数如下表，分析可知，最合适的催化剂为 （填序号）。 催化剂序号 最佳反应温度 最佳反应温度下的使用寿命 积碳量 500 90 250 600 80 585 760 2 19 Ⅱ.开发可再生的氢能源也是减少 排放的方法。利用甲烷 和水催化重整可制得氢气（混有 ）。提纯 可用金属膜透氢；某温度下，在金属膜表面上解离成 ，微观过程如图-1所示。二氧化碳的利用也可以通过使用特殊的催化剂在光照 条件下实现了 和 催化转化为，其中转化关系如图-2。 (6)从微观角度描述图-1中金属膜提纯的过程 。 (7)图-2中理论上，每完全转化为，需消耗 。 【答案】(1) (2)甲烷 (3)隔开了甲烷和催化剂 (4) H2O (5)a (6)H2在金属膜表面上解离成 H，金属膜允许氢原子通过，通过后，氢原子又重新组合形成氢气分子 (7)13 【解析】（1）高温催化分解天然气可生成 C和H2，反应的化学方程式为，故填：； （2）根据流程图可知，可回收利用的物质是甲烷，故填：甲烷； （3）反应过程中，催化剂表面若堆积较多的炭黑，则会形成“积炭”而降低反应速率，其本质原因是催化剂表面的积碳积聚变多，覆盖在催化剂表面，隔开了甲烷和催化剂，减小了接触面积，导致反应速率降低，故填：隔开了甲烷和催化剂； （4）二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为：；此外，还可以在高温下将“积炭”的催化剂置于H2O气流中，因为碳和水蒸气在催化剂催化和高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，也可消除积炭，故填：；H2O； （5）分析图中数据可知，催化剂a最佳反应温度最低，最佳反应温度下的使用寿命最长，积炭量适中，属于最合适的催化剂为a，故填：a； （6）某温度下，H2在金属膜表面上解离成 H，金属膜允许氢原子通过，通过后，氢原子又重新组合形成氢气分子，故填：H2在金属膜表面上解离成 H，金属膜允许氢原子通过，通过后，氢原子又重新组合形成氢气分子； （7）设每88tCO2完全转化为C4H10，需消耗氢气的质量为x， 即需消耗氢气的质量为13t，故填：13。 试卷第2页，共14页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 试卷第1页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$