内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物(A卷·提升卷)
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40
第I卷 选择题(共20分)
一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分,共20分。在每小题给出的4个选项中,只有1个选项符合题目要求。)
1.碳元素是组成物质种类最多的元素。下列物质只含碳元素的是( )
A. 石灰石 B. 金刚石 C. 碳酸 D. 石蜡
2.造成煤气中毒的主要物质是
A.甲烷 B.二氧化碳 C.一氧化碳 D.二氧化硫
3.下列物质由分子构成的是
A.干冰 B.水银 C.金刚石 D.氯化钠
4.(2024·四川巴中)物质的性质决定用途。下列物质的用途是利用其化学性质的是( )
A.天然气用作燃料 B.干冰用于人工降雨
C.活性炭用来吸附色素和异味 D.金刚石用来裁玻璃
5.下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是( )
A.一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,能相互转化
B.一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性,都可作为燃料
C.一氧化碳和二氧化碳都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
D.一氧化碳和二氧化碳都是温室气体,含量增多都能导致温室效应增强
6.如果要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,应采用方法是
A.将混合气体通过澄清石灰水
B.将混合气体点燃
C.将混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中
D.将混合气体通过灼热的氧化铜
7.从下列对比实验得出的结论是( )
①CO2能溶于水②CO2能够与水发生化学反应③CO2不能使干石蕊试纸变色④CO2密度比空气密度大
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
8.能鉴别空气、氧气和二氧化碳三种气体的方法是
A.闻气味 B.看颜色 C.插入燃着木条 D.倒入澄清石灰
9.(2024·四川德阳)大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2,含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是( )
A.大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B.将CO2压入地下实现碳封存,CO2分子间隔变小、运动停止
C.CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D.江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
10.如图所示,向一个盛满CO2的锥形瓶中加入足量的澄清石灰水,迅速塞紧橡皮塞,打开止水夹(装置不漏气)。一段时间后,观察到气球和U型管中的变化现象是
A.没有明显变化,U型管左右水位不变
B.气球比原来变瘪,水全部进入锥形瓶
C.气球膨胀变大,U型管水位左高右低
D.气球膨胀后又瘪下去,U型管水位右高左低
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
二、非选择题(本大题共9个小题。除标明外,化学方程式每空2分,其余每空1分,共50分)
11.(5分)现有①木炭 ②硫磺 ③红磷 ④细铁丝 ⑤蜡烛,五种物质分别在氧气中燃烧,用序号回答下列问题:
(1)发出明亮的蓝紫色火焰的是 ;
(2)产生大量白烟的是 ;
(3)火星四射,放出大量热的是 ;
(4)产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是 ;
(5)生成的气体会污染空气的是 。
12.(6分)金刚石、石墨、C60是三种含有碳元素的单质,物理性质不同,化学性质相似。
(1)金刚石硬度很大对应的一种用途是 。
(2)石墨常作为电池的电极,是利用石墨性质中的 。
(3)石墨在5万→6万大气压及1000 C~2000 °C高温下,与金属铁、钴、镍共同作用,可使石墨转变成金刚石粉末,该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)C60是由 (填“原子”“分子”或“离子”)构成的,在空气中充分燃烧反应的化学方程式为 。
13.(4分)已知A、B、C、D是初中化学常见的四种物质,均含有一种相同的元素,常温下,A为无色液体,B能支持燃烧,C为黑色固体。(“—”表示物之间能发生反应,“→”表示物之间存在着相应的转化关系,部分反应物、生成物和反应条件未标出)。请回答下列问题。
(1)B与D反应的化学方程式 ,D在生活中的应用是 。
(2)B→A的转化 (填“一定”或“不一定”)属于化合反应。
14.(6分)某同学设计的验证二氧化碳性质的实验装置如图所示,请结合实验装置回答下列问题。
(1)实验过程中a处紫色石蕊溶液变红,出现该现象的原因是 (用化学方程式解释)。
(2)烧杯中观察到的实验现象是 ,由此得出二氧化碳的化学性质是 。
(3)结合上述实验结论,实验室不能用 (填字母)的方法区别 CO 和 CO2。
A.闻气味
B.通入澄清的石灰水
C.点燃
D.通入紫色石蕊溶液
(4)由该实验可以得出二氧化碳在生活中的一种用途是 。
15.(4分)碳的化学性质及二氧化碳的制取和性质是初中化学研究的主要内容。
(1)对图1实验现象的描述正确的是 (填字母)
a.产生白色火焰,生成黑色固体
b.产生大量白烟
c.发出蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
d.剧烈燃烧,发出白光,放出热量
(2)如图2,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到的现象是 ,由此可知,二氧化碳的性质是 。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液体,滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡,观察到的现象是 。
16.(4分)“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环,请结合图回答问题:
(1)从物质变化及分子角度看,三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别,这种循环从微观角度看主要是由 的运动引起的。
(2)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,多选)。
A.每个人都在参与碳、氧循环
B.碳、氧循环过程中各元素质量守恒,且化合价不变
C.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.绿色植物的作用是通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
(3)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)。近年来,大气中二氧化碳含量增加,导致温室效应,因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡。
(4)某电厂为防止环境污染,用石灰石来吸收SO2,发生反应2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2x,x化学式为 。
17.(5分)“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2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”,体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。
(1)CO2的过度排放会造成 的加剧。
(2)工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。根据石灰水与二氧化碳反应的启发,写出NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3溶液的化学方程式: 。
(3)“液态太阳燃料合成技术”如图1所示。在合成工厂中,氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和水。写出此反应的化学方程式: 。
18.(9分)化学兴趣小组同学用下图一所示装置做木炭还原氧化铜的实验,发现有时大试管中固体减少的质量与澄清石灰水中增加的质量有时并不相等,对于该现象产生的原因,小组设计实验进行如下探究。
【提出猜想】
(1)猜想一:小明猜想可能是温度太高,二氧化碳逸散的速率太快,还没来得及被吸收。因此他进行如图二所示实验,试剂①是澄清石灰水,试剂②是 ,根据实验时②处并无明显现象,小明得出自己的猜想并不成立。
猜想二:小邓猜测可能反应中有其他气体生成,根据质量守恒定律,他猜想可能反应中会有CO产生。为了证明自己的猜想,他设计了如下实验:
【仪器、药品和材料】
W形管、酒精灯、金属网罩、木炭粉(AR)、氧化铜(AR)、澄清石灰水。
【实验装置】
【实验原理】
(2)木炭与氧化铜反应的化学方程式为: ,由此可知,若木炭与氧化铜恰好完全反应,参加反应的木炭的质量与氧化铜的质量比。
【实验方案】
(3)小邓按以上装置进行实验。其中,实验b的作用是: 。
【分析现象、得出结论】
(4)小邓根据实验b、实验c中 的现象,得出反应的气体产物中也确实存在CO。
【反思与评价】
CO的生成量与什么因素有关呢?兴趣小组进行了如下实验进一步探究反应原理(右侧图像纵坐标为气体浓度/ppm,横坐标为时间/s)
【分析】
(5)根据图四所示图像,请你用化学方程式解释为何二氧化碳含量达到峰值时候会降低,并且同时间段内CO的含量仍在上升 。
【收获】
(6)经历了本次实验探究,我们知道原来化学反应的产物可以通过改变反应物的质量比来进行调控,使化学反应为人类的美好生活而服务,比如在木炭还原氧化铜的反应中,若要降低生成物中CO的含量,我们可以 (填“提高”或“降低”)木炭和氧化铜的质量比。
【反思】
(7)小邓经过一系列实验发现图一、二所示实验存在明显的缺陷,你认为应该如何对实验装置进行改进 。
19.(7分)甲石头纸是一种介于纸张与塑料之间的环保新型材料,主要成分为碳酸钙。现将10g石头纸样品置于烧杯中,向其中加入40g稀盐酸时,恰好不再有气泡产生,此时烧杯内混合物的质量为46.92g。(假设石头纸中的其他成分不参与反应)请分析并计算:
(1)反应生成气体的质量为 g。
(2)石头纸中碳酸钙的质量分数。
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第六单元 碳和碳的氧化物(A卷·提升卷)
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40
第I卷 选择题(共20分)
一、选择题(本大题共10个小题。每小题2分,共20分。在每小题给出的4个选项中,只有1个选项符合题目要求。)
1.碳元素是组成物质种类最多的元素。下列物质只含碳元素的是( )
A. 石灰石 B. 金刚石 C. 碳酸 D. 石蜡
【答案】B
【解析】A、石灰石的主要成分是碳酸钙,石灰石是混合物,不符合题意;
B、金刚石是只由碳元素组成的单质,符合题意;
C、碳酸是由碳元素、氧元素、氢元素组成的化合物,不符合题意;
D、石蜡是含有多种元素的混合物,不符合题意。
故选B。
2.造成煤气中毒的主要物质是
A.甲烷 B.二氧化碳 C.一氧化碳 D.二氧化硫
【答案】C
【解析】煤气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,当空气中一氧化碳含量达到一定程度时,能使人中毒。造成煤气中毒的物质是一氧化碳。
故选C。
3.下列物质由分子构成的是
A.干冰 B.水银 C.金刚石 D.氯化钠
【答案】A
【解析】A、干冰即固态二氧化碳,由二氧化碳分子构成。A符合题意;
B、水银即汞,由汞原子构成。B不符合题意;
C、金刚石由碳原子构成。C不符合题意;
D、氯化钠由钠离子和氯离子构成。D不符合题意。
综上所述:选择A。
4.(2024·四川巴中)物质的性质决定用途。下列物质的用途是利用其化学性质的是( )
A.天然气用作燃料 B.干冰用于人工降雨
C.活性炭用来吸附色素和异味 D.金刚石用来裁玻璃
【答案】A
【解析】A、天然气能燃烧因此可作为燃料,可燃性是化学性质,符合题意;
B、干冰用于人工降雨是利用干冰升华能吸热使水蒸气液化,不需要通过化学变化表现,属于物理性质,不符合题意;
C、活性炭吸附有色物质,属于物理变化,没有通过化学变化表现属于物理性质,不符合题意;
D、金刚石硬度大切割玻璃,不需要化学变化表现属于物理性质,不符合题意;
故选:A。
5.下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中正确的是( )
A.一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,能相互转化
B.一氧化碳和二氧化碳都具有可燃性,都可作为燃料
C.一氧化碳和二氧化碳都能与水反应,都能使紫色石蕊溶液变红
D.一氧化碳和二氧化碳都是温室气体,含量增多都能导致温室效应增强
【答案】A
【解析】A、一氧化碳和二氧化碳都由碳、氧元素组成,在高温条件下,二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,一氧化碳燃烧又生成了二氧化碳;所以,在一定条件下二氧化碳和一氧化碳可以互相转化,正确;B、一氧化碳具有可燃性,可做燃料;二氧化碳不能燃烧,不能作燃料,错误;C、二氧化碳能与水化合生成碳酸,碳酸是一种酸,能使紫色石蕊溶液变为红色;一氧化碳不能与水反应,错误;D、二氧化碳含量上升会导致温室效应增强;一氧化碳会引起中毒,不是温室气体,错误;故选A。
6.如果要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,应采用方法是
A.将混合气体通过澄清石灰水
B.将混合气体点燃
C.将混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中
D.将混合气体通过灼热的氧化铜
【答案】D
【解析】A、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,混合气通过澄清石灰水后,会将二氧化碳吸收,不符合题意;
B、虽然一氧化碳能燃烧,但由于二氧化碳气体中混有少量一氧化碳,二氧化碳不支持燃烧,所以无法点燃一氧化碳,不符合题意;
C、倾倒后会导致部分混合气体逸出,还会混入空气,不符合题意;
D、混合气通过灼热的氧化铜后,一氧化碳具有还原性,会转化成二氧化碳,最后就只剩下二氧化碳,符合题意;
故选D。
7.从下列对比实验得出的结论是( )
①CO2能溶于水②CO2能够与水发生化学反应③CO2不能使干石蕊试纸变色④CO2密度比空气密度大
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【解析】
①对比实验无法得出CO2能溶于水,①错误;
②对比实验,干石蕊纸花喷水后放入CO2中变红色,证明CO2与水反应生成的新物质能使石蕊变红,②正确;
③由第一个实验可知CO2不能使干石蕊纸花变色,③正确;
④对比实验无法得到CO2密度比空气密度
所以正确的结论是②③。故选B。
8.能鉴别空气、氧气和二氧化碳三种气体的方法是
A.闻气味 B.看颜色 C.插入燃着木条 D.倒入澄清石灰
【答案】C
【解析】A、空气、氧气和二氧化碳均是无味的,闻气味无法区分,不符合题意;
B、空气、氧气、二氧化碳均是无色的,看颜色无法区分,不符合题意;
C、插入燃着的木条,燃着的木条在空气中继续安静燃烧,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧的更旺,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,现象不同,可以区分,符合题意;
D、空气和氧气中倒入澄清石灰水,均无明显现象,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,向二氧化碳中倒入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,无法区分空气和氧气,不符合题意。
故选C。
9.(2024·四川德阳)大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2,含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是( )
A.大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B.将CO2压入地下实现碳封存,CO2分子间隔变小、运动停止
C.CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D.江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
【答案】B
【解析】A、化石燃料包括煤、石油、天然气,化石燃料燃烧产生CO2气体,导致空气中二氧化碳含量升高,A项正确;
B、将CO2压入地下封存时CO2分子间的间隔会变小,但不会停止运动,B项错误;
C、绿色植物光合作用是将CO2在一定条件下转化为 O2,CO2分子变成了其他分子,C项正确;
D、CO2溶于水属于物理变化,与水发生反应生成碳酸属于化学变化,D项正确;
故选:B。
10.如图所示,向一个盛满CO2的锥形瓶中加入足量的澄清石灰水,迅速塞紧橡皮塞,打开止水夹(装置不漏气)。一段时间后,观察到气球和U型管中的变化现象是
A.没有明显变化,U型管左右水位不变
B.气球比原来变瘪,水全部进入锥形瓶
C.气球膨胀变大,U型管水位左高右低
D.气球膨胀后又瘪下去,U型管水位右高左低
【答案】C
【解析】如图所示,向一个盛满CO2的锥形瓶中加入足量的澄清石灰水后,二氧化碳会与氢氧化钙反应,生成水和碳酸钙沉淀,从而使锥形瓶内压强减小,在外界大气压的作用下,空气会通过气球上的玻璃管进入气球,使气球膨胀变大。打开止水夹后,因为U型管左边压强减小,在外界大气压的作用下,左边的水柱高度上升,右边的水柱高度下降。一段时间后,可以看到气球膨胀变大,U型管水位左高右低,故选项A、B、D错误,不符合题意;C正确,符合题意。
故选:C。
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
二、非选择题(本大题共9个小题。除标明外,化学方程式每空2分,其余每空1分,共50分)
11.(5分)现有①木炭 ②硫磺 ③红磷 ④细铁丝 ⑤蜡烛,五种物质分别在氧气中燃烧,用序号回答下列问题:
(1)发出明亮的蓝紫色火焰的是 ;
(2)产生大量白烟的是 ;
(3)火星四射,放出大量热的是 ;
(4)产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是 ;
(5)生成的气体会污染空气的是 。
【答案】(1)②(1分)
(2)③(1分)
(3)④(1分)
(4)①⑤(1分)
(5)②(1分)
【解析】(1)硫磺在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,故填:②;
(2)红磷在氧气中燃烧产生大量白烟,故填:③;
(3)细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,故填:④;
(4)木炭、蜡烛在氧气中燃烧都能生成二氧化碳气体,能使澄清石灰水变浑浊,故填:①⑤;
(5)硫磺在氧气中燃烧,生成二氧化硫气体,会污染空气,故填:②。
12.(6分)金刚石、石墨、C60是三种含有碳元素的单质,物理性质不同,化学性质相似。
(1)金刚石硬度很大对应的一种用途是 。
(2)石墨常作为电池的电极,是利用石墨性质中的 。
(3)石墨在5万→6万大气压及1000 C~2000 °C高温下,与金属铁、钴、镍共同作用,可使石墨转变成金刚石粉末,该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)C60是由 (填“原子”“分子”或“离子”)构成的,在空气中充分燃烧反应的化学方程式为 。
【答案】(1)切割玻璃(合理即可)(1分)
(2)导电性(1分)
(3)化学(1分)
(4)分子(1分)
【解析】(1)金刚石的硬度很大,可以用来切割玻璃等;
(2)将石墨制作成电极,说明石墨具有导电性;
(3)石墨在5-6万大气压及摄氏1000至2000度高温下,再用金属铁、钴、镍等做催化剂,可使石墨转变成金刚石粉末,此过程生成了新物质,该反应属于化学变化;
(4)C60是由C60分子构成的;C60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:。
13.(4分)已知A、B、C、D是初中化学常见的四种物质,均含有一种相同的元素,常温下,A为无色液体,B能支持燃烧,C为黑色固体。(“—”表示物之间能发生反应,“→”表示物之间存在着相应的转化关系,部分反应物、生成物和反应条件未标出)。请回答下列问题。
(1)B与D反应的化学方程式 ,D在生活中的应用是 。
(2)B→A的转化 (填“一定”或“不一定”)属于化合反应。
【答案】(1)2CO+O22CO2 作燃料(合理即可)
(2)不一定
【分析】A、B、C、D是初中化学常见的四种物质,均含有一种相同的元素,常温下,A为无色液体,C为黑色固体,A和B可以相互转化,所以A是水,B会转化成黑色固体,所以B是氧气,C可以是氧化铜或四氧化三铁,D会与氧气、金属氧化物反应,所以D是一氧化碳,经过验证,推导正确。
【解析】(1)由分析可知,B与D的反应是一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,反应的化学方程式为:2CO+O22CO2;D是一氧化碳,在生活中的应用是作燃料等;
(2)B→A的转化可以是甲烷和氧气点燃生成水和二氧化碳,所以不一定属于化合反应。
14.(6分)某同学设计的验证二氧化碳性质的实验装置如图所示,请结合实验装置回答下列问题。
(1)实验过程中a处紫色石蕊溶液变红,出现该现象的原因是 (用化学方程式解释)。
(2)烧杯中观察到的实验现象是 ,由此得出二氧化碳的化学性质是 。
(3)结合上述实验结论,实验室不能用 (填字母)的方法区别 CO 和 CO2。
A.闻气味
B.通入澄清的石灰水
C.点燃
D.通入紫色石蕊溶液
(4)由该实验可以得出二氧化碳在生活中的一种用途是 。
【答案】(1)
(2)蜡烛自下而上依次熄灭 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧
(3)A
(4)灭火(制汽水饮料等,合理即可)
【解析】(1)二氧化碳与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红。故填:。
(2)烧杯中观察到的实验现象是蜡烛自下而上依次熄灭,由此得出二氧化碳的化学性质是。故填:蜡烛自下而上依次熄灭;二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
(3)A.CO 和 CO2都是无色无味的气体,闻气味无法鉴别,故A符合题意;
B.将气体分别通入澄清的石灰水,能使澄清的石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳,故B不符合题意;
C.一氧化碳具有可燃性,二氧化碳不能燃烧,用点燃的方法可以鉴别,故C不符合题意;
D.将气体分别通入通入紫色石蕊溶液,紫色石蕊溶液变红的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳,故D不符合题意。
故选:A。
(4)由该实验可以得出二氧化碳在生活中的用途是灭火,制汽水饮料等。故填:灭火(制汽水饮料等,合理即可)。
15.(4分)碳的化学性质及二氧化碳的制取和性质是初中化学研究的主要内容。
(1)对图1实验现象的描述正确的是 (填字母)
a.产生白色火焰,生成黑色固体
b.产生大量白烟
c.发出蓝紫色火焰,生成无色无味的气体
d.剧烈燃烧,发出白光,放出热量
(2)如图2,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到的现象是 ,由此可知,二氧化碳的性质是 。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液体,滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡,观察到的现象是 。
【答案】(1)d
(2)软塑料瓶变瘪 二氧化碳能溶于水 紫色石蕊溶液变红
16.(4分)“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环,请结合图回答问题:
(1)从物质变化及分子角度看,三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别,这种循环从微观角度看主要是由 的运动引起的。
(2)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,多选)。
A.每个人都在参与碳、氧循环
B.碳、氧循环过程中各元素质量守恒,且化合价不变
C.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.绿色植物的作用是通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
(3)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)。近年来,大气中二氧化碳含量增加,导致温室效应,因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡。
(4)某电厂为防止环境污染,用石灰石来吸收SO2,发生反应2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2x,x化学式为 。
【答案】(1)水分子
(2)AC
(3)①⑥/⑥①
(4)CO2
【解析】(1)地球表面的“水循环”主要是由水分子的运动引起的,发生的是物理变化;自然界“碳循环”中的“碳”是指二氧化碳发生的化学变化;“氧循环”是指氧气发生的化学变化,则水循环与另外两种在变化上有本质的区别,它主要是由分子的运动引起的。
(2)A、每个人都在参与碳、氧循环,该观点正确;
B、碳、氧循环过程中各元素守恒,且化合价也可能发生改变,如光合作用中,氧元素的化合价发生了改变,该观点错误;
C、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,该观点正确;
D、由质量守恒定律可知,化学反应中原子的种类与数目保持不变,该观点错误。
故选AC。
(3)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①⑥。
(4)化学反应前后原子的种类和个数不变,等号左边有2个钙原子、2个碳原子、2个硫原子和12个氧原子,等号右边除2x外,有2个钙原子、2个硫原子和8个氧原子,则2x中含有2个碳原子和4个氧原子,则x中含有1个碳原子和2个氧原子,则x为CO2。
17.(5分)“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2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”,体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。
(1)CO2的过度排放会造成 的加剧。
(2)工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。根据石灰水与二氧化碳反应的启发,写出NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3溶液的化学方程式: 。
(3)“液态太阳燃料合成技术”如图1所示。在合成工厂中,氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和水。写出此反应的化学方程式: 。
【答案】(1)温室效应
(2)
(3)
【解析】(1)二氧化碳是一种温室气体,二氧化碳过度排放会造成温室效应的加剧。
(2)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
(3)根据题干,反应物是氢气和二氧化碳,生成物是甲醇和水,化学方程式为。
18.(9分)化学兴趣小组同学用下图一所示装置做木炭还原氧化铜的实验,发现有时大试管中固体减少的质量与澄清石灰水中增加的质量有时并不相等,对于该现象产生的原因,小组设计实验进行如下探究。
【提出猜想】
(1)猜想一:小明猜想可能是温度太高,二氧化碳逸散的速率太快,还没来得及被吸收。因此他进行如图二所示实验,试剂①是澄清石灰水,试剂②是 ,根据实验时②处并无明显现象,小明得出自己的猜想并不成立。
猜想二:小邓猜测可能反应中有其他气体生成,根据质量守恒定律,他猜想可能反应中会有CO产生。为了证明自己的猜想,他设计了如下实验:
【仪器、药品和材料】
W形管、酒精灯、金属网罩、木炭粉(AR)、氧化铜(AR)、澄清石灰水。
【实验装置】
【实验原理】
(2)木炭与氧化铜反应的化学方程式为: ,由此可知,若木炭与氧化铜恰好完全反应,参加反应的木炭的质量与氧化铜的质量比。
【实验方案】
(3)小邓按以上装置进行实验。其中,实验b的作用是: 。
【分析现象、得出结论】
(4)小邓根据实验b、实验c中 的现象,得出反应的气体产物中也确实存在CO。
【反思与评价】
CO的生成量与什么因素有关呢?兴趣小组进行了如下实验进一步探究反应原理(右侧图像纵坐标为气体浓度/ppm,横坐标为时间/s)
【分析】
(5)根据图四所示图像,请你用化学方程式解释为何二氧化碳含量达到峰值时候会降低,并且同时间段内CO的含量仍在上升 。
【收获】
(6)经历了本次实验探究,我们知道原来化学反应的产物可以通过改变反应物的质量比来进行调控,使化学反应为人类的美好生活而服务,比如在木炭还原氧化铜的反应中,若要降低生成物中CO的含量,我们可以 (填“提高”或“降低”)木炭和氧化铜的质量比。
【反思】
(7)小邓经过一系列实验发现图一、二所示实验存在明显的缺陷,你认为应该如何对实验装置进行改进 。
【答案】(1)澄清石灰水
(2)
(3)作对比
(4)处无明显现象,处有红色固体产生
(5)
(6)降低
(7)加装尾气处理装置
【解析】(1)小明猜想可能是温度太高,二氧化碳逸散的速率太快,还没来得及被吸收。要验证其猜想是否正确,则需要检验是否有二氧化碳的逸散,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故试剂②是澄清石灰水,故填: 澄清石灰水;
(2)碳与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为,故填:;
(3)实验b的作用是与图c实验作对比,说明图c中B2处有红色物质生成式因为发生了反应,故填:作对比;
(4)碳与氧化铜反应生成铜和一氧化碳,一氧化碳与B2处的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,则B1处无明显现象,B2处有红色固体产生,证明C和CuO反应有CO生成,故填:B1处无明显现象,B2处有红色固体产生;
(5)碳与氧化铜反应生成铜和一氧化碳,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,生成的二氧化碳与剩余的碳在高温下反应生成了一氧化碳(),则可观察到二氧化碳含量达到峰值时候会降低,并且同时间段内CO的含量仍在上升,故填:;
(6)根据(5)可知,我们可以降低木炭和氧化铜的质量比,来降低生成物中CO的含量,故填:降低;
(7)一氧化碳有毒,故应在实验的右侧需要加装尾气处理装置,防止一氧化碳扩散到空气中,故填:加装尾气处理装置。
19.(7分)甲石头纸是一种介于纸张与塑料之间的环保新型材料,主要成分为碳酸钙。现将10g石头纸样品置于烧杯中,向其中加入40g稀盐酸时,恰好不再有气泡产生,此时烧杯内混合物的质量为46.92g。(假设石头纸中的其他成分不参与反应)请分析并计算:
(1)反应生成气体的质量为 g。
(2)石头纸中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)3.08(2分)
(2)解:设参与反应的碳酸钙质量为x
则石头纸中碳酸钙的质量分数=
答:石头纸中碳酸钙的质量分数为70%。(5分)
【解析】(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,且在化学反应前后,物质的总质量保持不变,所以生成的气体的质量为 ,即生成的二氧化碳气体质量为3.08g。
故填3.08;
(2)见答案。
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