5.1 二氧化碳的性质与用途（知识解读）-2024-2025学年九年级化学上册同步知识解读与专题训练（沪教版2024）

5.1 二氧化碳的性质与用途（知识解读）（原卷版） •知识点1 二氧化碳的性质 •知识点2 二氧化碳的用途 •作业 巩固训练 知识点1 二氧化碳的性质 1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰）。 2、化学性质：二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。 应用：因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火实验。 3、证明二氧化碳的密度大于空气 （1）实 验：将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中，下面的蜡烛比上面的先熄灭。 （2）现 象：将水倒入装满CO2的软塑料瓶，旋紧瓶塞，振荡，软塑料瓶变瘪。 （3）分析：二氧化碳溶于水使瓶内气压变小，大气压使瓶子变瘪。 4、证明二氧化碳与水反应（资料：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红） 实验 操作 ①干燥的石蕊小花上喷稀醋酸 ②干燥的石蕊小花上喷水 ③把干燥的小花放进CO2气体中 ④把用水湿润的石蕊小花放入CO2气体 ⑤取出实验④取出用吹风机烘干 现象 变红 不变红 不变红 变红 红色变为紫色 分析 稀醋酸能使石蕊变红 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 碳酸不稳定分解 结论 CO2不显酸性，CO2与水反应生成了酸性物质 使紫色石蕊试液变成红色 化学方程式：CO2+H2O=H2CO3 碳酸分解生成二氧化碳和水化学方程式： H2CO3=H2O+CO2↑ 5、证明二氧化碳与澄清石灰水反应 操作：将二氧化碳通入澄清石灰水。 现象：澄清石灰水变浑浊。 化学反应方程式：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O（用于检验二氧化碳气体）。 【典例1-1】下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的是 A． B． C． D． 【典例1-2】学习了二氧化碳的相关知识后，为验证二氧化碳的性质，进行下面三个实验(如图1)。 (1)将收集满二氧化碳气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中(装置A)，并轻轻振荡试管。观察到的现象是 。 (2)若要验证二氧化碳密度比空气大，选用 装置效果更好。该实验还能说明二氧化碳具有的性质是 。二氧化碳的上述性质，决定了其用途是 。 【典例1-3】如图，可验证二氧化碳的性质。 (1)实验甲中现象为纸花 ； (2)实验乙中现象为 ； (3)实验乙中的方程式为 ； (4)图1实验丙部分说明了二氧化碳具有的物理性质是 。 【变式1-1】下图所示的有关二氧化碳性质的实验中，只能证明二氧化碳的物理性质的是 A．加入稀盐酸后，低的蜡烛先熄灭，高的蜡烛后熄灭 B．将石灰水加入盛有的塑料瓶时，石灰水变浑浊，塑料瓶变瘪 C．通入紫色石蕊试液后，石蕊试液变红 D．平衡杆向右倾斜 【变式1-2】用如图实验探究CO2的性质。    (1)可证明CO2的密度比空气大的现象是 。 (2)燃着的木条熄灭，由此可得出CO2具有的化学性质是 。 【变式1-3】如图是实验室制取和验证CO2化学性质的实验，实验装置如图所示。请回答： (1)实验室用装置A制取CO2的反应化学方程式为 。 (2)装置B中盛有澄清石灰水，现象是 。 (3)装置C中盛有紫色石蕊溶液，使紫色石蕊溶液变红的物质是 (填化学式)。 (4)装置D内放有两支高低不同的蜡烛，现象是 ，因此得出结论是 。 知识点2 二氧化碳的用途 CO2的用途 依据的性质 干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） 灭火 ①二氧化碳不能燃烧；②不支持燃烧； ③密度比空气的大 温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 制汽水饮料（碳酸饮料） CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 【典例2-1】空气由多种物质组成，是一种宝贵的资源。空气中物质的性质与用途对应关系正确的是 A．氧气能支持燃烧，可用来灭火 B．稀有气体具有稳定性，可作电光源 C．氮气的化学性质不活泼，可作保护气 D．二氧化碳气体密度比空气大，可用于人工降雨 【典例2-2】下列文字描述了有关干冰(固态二氧化碳)的变化、性质和用途，请将下列序号填入相应的空格内： A．物理变化         B．化学变化         C．物理性质         D．化学性质          E.用途 (1)随着温度升高，干冰直接升华成气态的二氧化碳 。 (2)二氧化碳不能燃烧，一般也不支持燃烧 。 (3)二氧化碳与水反应生成碳酸，可用来制作碳酸饮料 。 【变式2-1】下列物质的用途体现物质化学性质的是 A．金刚石的硬度大——刻画玻璃 B．氢气密度小——填充探空气球 C．干冰有制冷作用——人工降雨 D．氧气可以支持燃烧——焊接金属 【变式2-2】回答问题。 (1)空气是一种宝贵的资源，按体积计算，其中氧气占 。 (2)现有如下几种物质：①洁净空气，②液氧，③五氧化二磷，④二氧化碳，⑤自来水，⑥冰水混合物。其中属于混合物的是 (填序号)。 (3)从氧气、二氧化碳、氮气、氦气、水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质填空。 (A)盛大节日可以用来充灌气球的是 。 (B)光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应的气体是 。 一、选择题 1．下列指定反应的化学方程式正确的是 A．镁条在氧气中燃烧：2Mg + O2 = 2MgO B．大理石放入稀盐酸中：CaCO3 + HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O C．二氧化碳通入水中：CO2↑+H2O = H2CO3 D．CO在空气中的燃烧：2CO+O22CO2 2．用如下实验验证CO2的性质.操作步骤：取2个250mL的烧瓶分别用向上排空气法集满CO2以备用。如图甲、乙所示，同时迅速将注射器内液体（足量）全部注入各自烧瓶中，关闭活塞，振荡烧瓶；一段时间后，用传感器测得甲、乙瓶内压强与时间的关系分别对应图丙中的曲线甲、乙（足量的NaOH溶液能完全吸收CO2）。下面说法不正确的是 A．由曲线甲可推知：1体积水中大约溶解1体积CO2 B．振荡烧瓶的主要目的加大CO2的吸收总量 C．对比曲线甲、乙，可以推测CO2能否与溶液中的NaOH发生反应 D．乙装置中最终压强为mkPa，可能是集得的CO2不纯 3．下面是CO2、O2的自述，属于物理性质的是 A． B． C． D． 4．汽车排气系统中安装了三元催化器（主要含有铂、铑、钯等贵重金属），用来处理汽车尾气中的有机物（HC）、CO、氮氧化合物（NOX），其反应如图所示，以下分析正确的是 A．反应前后氢原子数目发生了变化 B．反应后铂、铑、钯的质量发生了变化 C．有机物（HC）最终生成了CO2和H2O D．经三元催化器处理后的尾气不会造成温室效应 5．如图所示是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是 A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指二氧化碳 B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒 C．平衡观：碳、氧循环使得大气中氧气增加和二氧化碳减少 D．微粒观：绿色植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增加 6．下列实验方案不能达到相应目的的是 实验方案 目的 A．证明呼出气体比吸入空气的CO2含量多 B．证明分子总在不断运动 C．测定空气中氧气的含量 D．证明蜡烛燃烧生成了二氧化碳 A．A B．B C．C D．D 7．在地球的大气层中，因二氧化碳含量的增加而使气候温度升高的现象称为温室效应。引起二氧化碳含量增加的主要原因是 A．植物的光合作用 B．人口增长后呼出的二氧化碳 C．含碳燃料的燃烧 D．碳酸饮料中的二氧化碳放出 8．区分下列各组物质的方法中可行的是 A．用燃烧的木条区别氮气和二氧化碳 B．用观察颜色的方法区分氯酸钾和碳酸氢铵 C．用肥皂水区别硬水和软水 D．用过滤的方法区分食盐水和蒸馏水 二、填空与简答 9．选择下列适当的物质填空（选填序号）。 A．氮气    B．金刚石    C．氧气   D．食盐  E．氢气    F．活性炭     G．石墨    H．干冰 (1)常用作粮食保护气的是 。 (2)常用于切割玻璃的是 。 (3)可用于人工降雨的是 。 (4)常用作火箭助燃剂的是 。 (5)家庭用于调味品的是 。 (6)常用作电池电极的是 。 10．选择下列物质，用序号填空：①氧气、②氮气、③二氧化碳、④稀有气体。 (1)充入食品包装袋以防腐的是 。 (2)绿色植物进行光合作用吸收的是 。 (3)用于医疗急救的是 。 (4)通电时发出不同颜色光的是 。 11．我国科学家已经实现利用二氧化碳人工合成淀粉[（C6H10O5）n] ，如图为人工合成淀粉过程中第一步反应的微观示意图，回答下列问题， (1)从微观角度看，图中共有 种分子； (2)3.2克有机物X中碳元素的质量为 克； (3)若人工合成淀粉实现了工厂化、规模化生产，在一定程度上能 (填字母)。 A．缓解粮食危机 B．节省耕地资源 C．缓解全球变暖 D．减少空气污染 12．中国“天问”一号探测器成功着陆火星。其搭载的“祝融号”火星车测得的火星低层大气的主要成分如表： 气体成分 二氧化碳 氮气 氩气 氧气 其他 体积分数% 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25 (1)①火星低层大气中含量最多的气体是 (用化学符号表示) ②为鉴别一瓶火星低层大气和一瓶地球上的空气，选用的试剂是 。 ③为满足人类未来在火星上生活呼吸的需要，请选出所有合理的设想 (填字母序号)。 A．寻找催化剂，将火星大气中的二氧化碳转化成氧气 B．携带大量的氧气前往火星 C．搭建火星基地，种植绿色植物进行光合作用 D．寻找火星地下水制氧气 (2)科学技术的发展加速了火箭推进剂(包括燃料和助燃剂)的更新换代(如图)。第一代火箭的推进剂使用的助燃剂四氧化二氮(其化学符号是N2O4)属于 (填“混合物”或“纯净物”)，第二代、第三代推进剂中的液氧具有的化学性质为 。 (3)火星拥有丰富的金属矿物和一些资源。“火星车”可采集回火星样品，为避免火星样品被污染，必须存放在充满氮气的密封箱内。从氮气性质的角度解释其原因： 。 13．兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。 (1)说碳：低碳行动中的“碳”指的物质是 。 (2)寻碳：小组同学通过查阅资料，归纳出以下自然环境中的碳循环图。 ①生物圈中，二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。 ②水圈中，当大气中二氧化碳含量增加，会导致海水的酸性升高，请写出二氧化碳和水反应生成碳酸的化学方程式 。 ③岩石圈中，石灰岩(主要成分是CaCO3)与CO2和H2O的共同作用下，经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，反应的化学方程式 。 (3)控碳：科学家预测，到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表： 途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环 贡献率 47% 21% 15% 17% 由表中数据可知，贡献率最大的途径是 。 三、实验题 14．掌握常见仪器的特征和用途，有利于开展化学学习和研究： (1)写出仪器名称：A ；B ；F ；G 。 (2)取50mL液体时，需用如图中的 （填仪器名称）；还需要补充的仪器是 （填仪器名称）。 (3)将燃着的小木条伸入有二氧化碳的集气瓶中，能观察什么现象 。 (4)检查D装置的气密性时，当手握持试管时观察到 现象时说明气密性良好。 15．化学是一门以实验为基础的科学，同学们在化学实验室分析了氧气的制备与性质。回答下列问题： 分析一：氧气的制备 (1)仪器①②的名称分别是 、 。 (2)用高锰酸钾制氧气的符号表达式为 ，此反应的反应类型为 ，选择装置 (填“一”或“二”)作为反应装置，请从试管管口朝向的角度分析原因 。 分析二：氧气的性质 (3)实验一：夹持木炭的仪器名称是 ，该反应的符号表达式为 ，实验一中第③步操作观察到的现象是 。 (4)实验二：将细铁丝用砂纸打磨光亮，然后盘成螺旋状，下端系一根火柴，其目的是 ，点燃火柴，待火柴 时，从上而下缓慢插入盛满氧气的集气瓶中，该反应的符号表达式为 ，观察到的现象是 ，该实验中存在一个明显的问题是 。 (5)实验三：⑦中反应的现象为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.1 二氧化碳的性质与用途（知识解读）（解析版） •知识点1 二氧化碳的性质 •知识点2 二氧化碳的用途 •作业 巩固训练 知识点1 二氧化碳的性质 1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰）。 2、化学性质：二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。 应用：因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火实验。 3、证明二氧化碳的密度大于空气 （1）实 验：将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中，下面的蜡烛比上面的先熄灭。 （2）现 象：将水倒入装满CO2的软塑料瓶，旋紧瓶塞，振荡，软塑料瓶变瘪。 （3）分析：二氧化碳溶于水使瓶内气压变小，大气压使瓶子变瘪。 4、证明二氧化碳与水反应（资料：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红） 实验 操作 ①干燥的石蕊小花上喷稀醋酸 ②干燥的石蕊小花上喷水 ③把干燥的小花放进CO2气体中 ④把用水湿润的石蕊小花放入CO2气体 ⑤取出实验④取出用吹风机烘干 现象 变红 不变红 不变红 变红 红色变为紫色 分析 稀醋酸能使石蕊变红 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 碳酸不稳定分解 结论 CO2不显酸性，CO2与水反应生成了酸性物质 使紫色石蕊试液变成红色 化学方程式：CO2+H2O=H2CO3 碳酸分解生成二氧化碳和水化学方程式： H2CO3=H2O+CO2↑ 5、证明二氧化碳与澄清石灰水反应 操作：将二氧化碳通入澄清石灰水。 现象：澄清石灰水变浑浊。 化学反应方程式：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O（用于检验二氧化碳气体）。 【典例1-1】下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳，二氧化碳密度大，聚集在烧杯底部，又因为二氧化碳不支持燃烧，所以下方的蜡烛先灭，既有二氧化碳的化学性质，也有二氧化碳的物理性质，故选项不符合题意； B、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红，属于二氧化碳的化学性质，故选项不符合题意； C、二氧化碳可溶于水，且二氧化碳与氢氧化钙溶液反应，属于二氧化碳的化学性质，故选项不符合题意； D、倾倒二氧化碳后，杠杆右端会下沉，证明了二氧化碳的密度比空气大，只是证明了二氧化碳的物理性质，故选项符合题意； 故选：D。 【典例1-2】学习了二氧化碳的相关知识后，为验证二氧化碳的性质，进行下面三个实验(如图1)。 (1)将收集满二氧化碳气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中(装置A)，并轻轻振荡试管。观察到的现象是 。 (2)若要验证二氧化碳密度比空气大，选用 装置效果更好。该实验还能说明二氧化碳具有的性质是 。二氧化碳的上述性质，决定了其用途是 。 【答案】(1)石蕊试液由紫变红，试管中形成一段液柱 (2) C 不能燃烧也不支持燃烧 灭火 【详解】（1）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸溶液呈酸性，能够使紫色石蕊试液变红，观察到紫色石蕊试液变红，二氧化碳与水反应后试管中的气体减少，试管内压强减小，大气压将水压入试管中，在试管中形成一段液柱。故填石蕊试液由紫变红，试管中形成一段液柱； （2）要验证二氧化碳密度比空气大，选用C装置较好，能够避免二氧化碳扩散造成上层蜡烛先灭而干扰实验，故填C； 实验中蜡烛依次熄灭，还能说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。故填不能燃烧也不支持燃烧； 二氧化碳的上述性质是密度大于空气、不能燃烧也不支持燃烧，可用其进行灭火。故填灭火； 【典例1-3】如图，可验证二氧化碳的性质。 (1)实验甲中现象为纸花 ； (2)实验乙中现象为 ； (3)实验乙中的方程式为 ； (4)图1实验丙部分说明了二氧化碳具有的物理性质是 。 【答案】(1)变红 (2)澄清石灰水变浑浊 (3) (4)密度比空气大 【详解】（1）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故实验甲中现象为纸花变红； （2）实验乙中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊； （3）实验乙中反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：； （4）实验丙中，蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，密度比空气大不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质。 【变式1-1】下图所示的有关二氧化碳性质的实验中，只能证明二氧化碳的物理性质的是 A．加入稀盐酸后，低的蜡烛先熄灭，高的蜡烛后熄灭 B．将石灰水加入盛有的塑料瓶时，石灰水变浑浊，塑料瓶变瘪 C．通入紫色石蕊试液后，石蕊试液变红 D．平衡杆向右倾斜 【答案】D 【详解】A、加入稀盐酸后，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，低的蜡烛先熄灭，高的蜡烛后熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，低的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，密度比空气大，属于物理性质，不燃烧、不支持燃烧，属于化学性质，不符合题意； B、将石灰水加入盛有CO2的塑料瓶时，石灰水变浑浊，塑料瓶变瘪，是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，使装置内气体减少，压强减小，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、CO2通入紫色石蕊试液后，石蕊试液变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，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、平衡杆向右倾斜，说明二氧化碳的密度比空气大，不需要通过化学变化就能表现出来，证明的是二氧化碳的物理性质，符合题意。 故选D。 【变式1-2】用如图实验探究CO2的性质。    (1)可证明CO2的密度比空气大的现象是 。 (2)燃着的木条熄灭，由此可得出CO2具有的化学性质是 。 【答案】(1)3处湿润紫色石蕊纸花比1处湿润紫色石蕊纸花先变红色 (2)不能燃烧且不支持燃烧 【详解】（1）二氧化碳不能使紫色石蕊变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可使紫色石蕊变红色，3处湿润紫色石蕊纸花比1处湿润紫色石蕊纸花先变红色，说明二氧化碳密度比空气大；故填：3处湿润紫色石蕊纸花比1处湿润紫色石蕊纸花先变红色； （2）燃着的木条熄灭，由此可得出 具有不能燃烧且不支持燃烧的性质，故填：不能燃烧且不支持燃烧。 【点睛】本题通过实验验证二氧化碳的性质，解题是结合实验现象分析判断即可。 【变式1-3】如图是实验室制取和验证CO2化学性质的实验，实验装置如图所示。请回答： (1)实验室用装置A制取CO2的反应化学方程式为 。 (2)装置B中盛有澄清石灰水，现象是 。 (3)装置C中盛有紫色石蕊溶液，使紫色石蕊溶液变红的物质是 (填化学式)。 (4)装置D内放有两支高低不同的蜡烛，现象是 ，因此得出结论是 。 【答案】(1) (2)澄清石灰水变浑浊 (3)H2CO3 (4) 蜡烛由下到上依次熄灭 CO2不燃烧也不支持燃烧、密度比空气大 【详解】（1）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （2）装置B中盛有澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊； （3）装置C中盛有紫色石蕊溶液，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故使紫色石蕊溶液变红的物质是：H2CO3； （4）装置D内放有两支高低不同的蜡烛，现象是蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。 知识点2 二氧化碳的用途 CO2的用途 依据的性质 干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化） 灭火 ①二氧化碳不能燃烧；②不支持燃烧； ③密度比空气的大 温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用 制汽水饮料（碳酸饮料） CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸 化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 【典例2-1】空气由多种物质组成，是一种宝贵的资源。空气中物质的性质与用途对应关系正确的是 A．氧气能支持燃烧，可用来灭火 B．稀有气体具有稳定性，可作电光源 C．氮气的化学性质不活泼，可作保护气 D．二氧化碳气体密度比空气大，可用于人工降雨 【答案】C 【详解】A、氧气能支持燃烧，可作助燃剂，故A错误； B、稀有气体通电会发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，故B错误； C、氮气的化学性质不活泼，可作保护气，故C正确； D、固体二氧化碳升华吸热，可用于人工降雨，故D错误。 故选C。 【典例2-2】下列文字描述了有关干冰(固态二氧化碳)的变化、性质和用途，请将下列序号填入相应的空格内： A．物理变化         B．化学变化         C．物理性质         D．化学性质          E.用途 (1)随着温度升高，干冰直接升华成气态的二氧化碳 。 (2)二氧化碳不能燃烧，一般也不支持燃烧 。 (3)二氧化碳与水反应生成碳酸，可用来制作碳酸饮料 。 【答案】(1)A (2)D (3)E 【详解】（1）随着温度升高，干冰直接升华成气态的二氧化碳，二氧化碳的状态改变，但没有新物种生成，属于物理变化，故选A。 （2）二氧化碳不能燃烧，一般也不支持燃烧，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故选D。 （3）二氧化碳与水反应生成碳酸，可用来制作碳酸饮料，属于二氧化碳的用途，故选E。 【变式2-1】下列物质的用途体现物质化学性质的是 A．金刚石的硬度大——刻画玻璃 B．氢气密度小——填充探空气球 C．干冰有制冷作用——人工降雨 D．氧气可以支持燃烧——焊接金属 【答案】D 【分析】不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质，需要发生化学变化表现出来的性质是化学性质。 【详解】A、金刚石的硬度大，可用于刻画玻璃，硬度不需要化学变化表现，属于物理性质，不符合题意； B、氢气密度小，可用于填充探空气球，密度不需要化学变化表现，属于物理性质，不符合题意； C、干冰制冷是利用了升华能吸热的性质，不需要化学变化表现，属于物理性质，不符合题意； D、氧气具有助燃性能支持燃烧，需要化学变化表现，属于化学性质，符合题意。 故选：D。 【变式2-2】回答问题。 (1)空气是一种宝贵的资源，按体积计算，其中氧气占 。 (2)现有如下几种物质：①洁净空气，②液氧，③五氧化二磷，④二氧化碳，⑤自来水，⑥冰水混合物。其中属于混合物的是 (填序号)。 (3)从氧气、二氧化碳、氮气、氦气、水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质填空。 (A)盛大节日可以用来充灌气球的是 。 (B)光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应的气体是 。 【答案】(1)21% (2)①⑤ (3) 氦气/He 二氧化碳/CO2 【详解】（1）空气是一种宝贵的资源，按体积计算，其中氧气占21%； （2）纯净物是由一种物质组成的；混合物是由两种或两种以上物质组成的； ①洁净空气是由氮气、氧气、稀有气体等多种物质组成的，属于混合物； ②液氧是氧气的液态状态，由一种物质组成的，属于纯净物； ③五氧化二磷由一种物质组成的，属于纯净物； ④二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物； ⑤自来水是由水、可溶性杂质等，属于混合物； ⑥ 冰水混合物，冰是水的固态状态，由一种物质组成的，属于纯净物； 所以属于混合物的是①⑤，属于纯净物的是②③④⑥； （3）(A)氦气的密度小且化学性质稳定，所以盛大节日可以用来充灌气球； (B)二氧化碳是光合作用的主要原料之一，也是产生温室效应的气体。 一、选择题 1．下列指定反应的化学方程式正确的是 A．镁条在氧气中燃烧：2Mg + O2 = 2MgO B．大理石放入稀盐酸中：CaCO3 + HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O C．二氧化碳通入水中：CO2↑+H2O = H2CO3 D．CO在空气中的燃烧：2CO+O22CO2 【答案】D 【详解】A、该化学方程式缺少反应条件，正确的化学方程式应为，故书写错误； B、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式为，故书写错误； C、反应物中的气体不需要加“↑”，正确的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3，故书写错误； D、该化学方程式书写完全正确。 故选D。 2．用如下实验验证CO2的性质.操作步骤：取2个250mL的烧瓶分别用向上排空气法集满CO2以备用。如图甲、乙所示，同时迅速将注射器内液体（足量）全部注入各自烧瓶中，关闭活塞，振荡烧瓶；一段时间后，用传感器测得甲、乙瓶内压强与时间的关系分别对应图丙中的曲线甲、乙（足量的NaOH溶液能完全吸收CO2）。下面说法不正确的是 A．由曲线甲可推知：1体积水中大约溶解1体积CO2 B．振荡烧瓶的主要目的加大CO2的吸收总量 C．对比曲线甲、乙，可以推测CO2能否与溶液中的NaOH发生反应 D．乙装置中最终压强为mkPa，可能是集得的CO2不纯 【答案】B 【详解】A、由图可知，曲线甲代表反应前后压强基本保持不变，说明加入的水的体积与溶解的气体的体积相等，可以推测：1体积水中大约溶解1体积CO2，选项正确； B、振荡烧瓶的主要目的增大二氧化碳与液体的接触面积，加大CO2的溶解速率，选项错误； C、曲线乙代表的反应前后压强变化比曲线甲代表的反应前后压强变化大很多，说明等体积的氢氧化钠溶于比水吸收的二氧化碳多很多，对比曲线甲、乙，可以推测CO2能与溶液中的NaOH发生反应，选项正确； D、由题文可知，足量的NaOH溶液能完全吸收CO2，乙装置中最终压强为mkPa，即气体由剩余，可能是集得的CO2不纯，选项正确，故选B。 3．下面是CO2、O2的自述，属于物理性质的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、氧气的助燃性，需要通过化学变化才能表现出来，属于物质的化学性质，故A错误； B、干冰用作人工降雨，是利用干冰升华时吸收大量的热，而使空气中的水蒸气形成降雨，不需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其物理性质，故B正确； C、氧气使食物变质，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故C错误； D、二氧化碳和水在光照的条件下的光合作用，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故D错误； 故选B。 4．汽车排气系统中安装了三元催化器（主要含有铂、铑、钯等贵重金属），用来处理汽车尾气中的有机物（HC）、CO、氮氧化合物（NOX），其反应如图所示，以下分析正确的是 A．反应前后氢原子数目发生了变化 B．反应后铂、铑、钯的质量发生了变化 C．有机物（HC）最终生成了CO2和H2O D．经三元催化器处理后的尾气不会造成温室效应 【答案】C 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故反应前后氢原子数目不变，不符合题意； B、在该反应中，铂、铑、钯是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，不符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，有机物中含C、H元素，生成物中也应含C、H元素，故有机物最终生成了二氧化碳和水，符合题意； D、经三元催化器处理后的尾气中含二氧化碳，二氧化碳含量过多会导致温室效应，不符合题意。 故选C。 5．如图所示是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是 A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指二氧化碳 B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒 C．平衡观：碳、氧循环使得大气中氧气增加和二氧化碳减少 D．微粒观：绿色植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增加 【答案】B 【详解】A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，进行其他工作与劳动，所以每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”指的是碳元素，不符合题意； B、由质量守恒定律可知，碳、氧循环过程中各元素守恒，符合题意； 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，不符合题意； D、由质量守恒定律可知，化学反应的过程中，原子的种类与数目均保持不变，所以自然界中的氧原子总数不变，不符合题意。 故选B。 6．下列实验方案不能达到相应目的的是 实验方案 目的 A．证明呼出气体比吸入空气的CO2含量多 B．证明分子总在不断运动 C．测定空气中氧气的含量 D．证明蜡烛燃烧生成了二氧化碳 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、比较二氧化碳含量高低应使用澄清石灰水，不能使用燃着的木条。A实验方案不能达到相应目的，A符合题意； B、一段时间后，蘸有酚酞溶液的棉签变红，说明氨分子运动到了酚酞溶液中。证明分子总在不断运动。B实验方案能达到相应目的，B不符合题意； C、红磷在空气中燃烧，消耗氧气，生成五氧化二磷固体，集气瓶中压强减小，能用来测定空气中氧气的含量。C实验方案能达到相应目的，C不符合题意； D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方，可以证明蜡烛燃烧生成了二氧化碳。D实验方案能达到相应目的，D不符合题意。 综上所述：选择A。 7．在地球的大气层中，因二氧化碳含量的增加而使气候温度升高的现象称为温室效应。引起二氧化碳含量增加的主要原因是 A．植物的光合作用 B．人口增长后呼出的二氧化碳 C．含碳燃料的燃烧 D．碳酸饮料中的二氧化碳放出 【答案】C 【详解】A、植物的光合作用吸收二氧化碳，而不是释放二氧化碳，故A错误； B、呼吸作用虽能产生二氧化碳，但自从地球上有生命就有了呼吸，但过去二氧化碳的含量却能保持平衡，故造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因不是呼吸作用，故B错误； C、含碳燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳，随着工业的发展，人类使用的含碳燃料大量增加，这正是造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因之一，故C正确； D、碳酸分解的二氧化碳很少，不足以影响大气中二氧化碳的含量，故D错误。 故选C。 8．区分下列各组物质的方法中可行的是 A．用燃烧的木条区别氮气和二氧化碳 B．用观察颜色的方法区分氯酸钾和碳酸氢铵 C．用肥皂水区别硬水和软水 D．用过滤的方法区分食盐水和蒸馏水 【答案】C 【详解】A、氮气和二氧化碳都不燃烧，不支持燃烧，均能使燃着的木条熄灭，则用燃烧的木条不能区别氮气和二氧化碳，故A不符合题意； B、氯酸钾和碳酸氢铵都是白色，则用观察颜色的方法不能区分氯酸钾和碳酸氢铵，故B不符合题意； C、加入肥皂水振荡后，产生较多泡沫的是软水，产生较少泡沫的是硬水，可以区分，故C符合题意； D、过滤只能过滤不溶于液体的固体，食盐水和蒸馏水都属于液体，不能通过过滤进行鉴别，故D不符合题意； 故选：C。 二、填空与简答 9．选择下列适当的物质填空（选填序号）。 A．氮气    B．金刚石    C．氧气   D．食盐  E．氢气    F．活性炭     G．石墨    H．干冰 (1)常用作粮食保护气的是 。 (2)常用于切割玻璃的是 。 (3)可用于人工降雨的是 。 (4)常用作火箭助燃剂的是 。 (5)家庭用于调味品的是 。 (6)常用作电池电极的是 。 【答案】(1)A (2)B (3)H (4)C (5)D (6)G 【详解】（1）氮气化学性质稳定，不容易参加反应，常用作粮食保护气的是氮气，故选A； （2）金刚石是自然界最硬的物质，常用于切割玻璃的是金刚石，故选B； （3）可用于人工降雨的是干冰，干冰升华吸热温度降低，水蒸气冷凝，故选H； （4）氧气有助燃性，常用作火箭助燃剂的是氧气，故选C； （5）食盐有咸味，家庭用于调味，故选D； （6）石墨具有良好的导电性，常用作电池电极的是石墨，故选G。 10．选择下列物质，用序号填空：①氧气、②氮气、③二氧化碳、④稀有气体。 (1)充入食品包装袋以防腐的是 。 (2)绿色植物进行光合作用吸收的是 。 (3)用于医疗急救的是 。 (4)通电时发出不同颜色光的是 。 【答案】(1)② (2)③ (3)① (4)④ 【详解】（1）氮气化学性质稳定，且无毒，可填充于食品包装中用于防腐，故填：②； （2）绿色植物进行光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，故填：③； （3）氧气具有氧化性，能供给呼吸，可用于医疗急救，故填：①； （4）稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，故填：④。 11．我国科学家已经实现利用二氧化碳人工合成淀粉[（C6H10O5）n] ，如图为人工合成淀粉过程中第一步反应的微观示意图，回答下列问题， (1)从微观角度看，图中共有 种分子； (2)3.2克有机物X中碳元素的质量为 克； (3)若人工合成淀粉实现了工厂化、规模化生产，在一定程度上能 (填字母)。 A．缓解粮食危机 B．节省耕地资源 C．缓解全球变暖 D．减少空气污染 【答案】(1)4/四 (2)1.2 (3)ABC 【详解】（1）由分子结构模型可知，图中共有4种分子； （2）X的化学式为CH3OH，3.2克有机物X中碳元素的质量为：3.2g××100%=1.2g； （3）A、若人工合成淀粉实现工厂化、规模化生产，在一定程度上能缓解粮食危机，符合题意； B、若人工合成淀粉实现工厂化、规模化生产，在一定程度上能缓解粮食危机，节省耕地资源，符合题意； C、二氧化碳排放过量会导致温室效应，若人工合成淀粉实现工厂化、规模化生产，在一定程度上能缓解温室效应，缓解全球变暖，符合题意； D、二氧化碳排放过量会导致温室效应，但是二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物，不符合题意； 故选：ABC。 12．中国“天问”一号探测器成功着陆火星。其搭载的“祝融号”火星车测得的火星低层大气的主要成分如表： 气体成分 二氧化碳 氮气 氩气 氧气 其他 体积分数% 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25 (1)①火星低层大气中含量最多的气体是 (用化学符号表示) ②为鉴别一瓶火星低层大气和一瓶地球上的空气，选用的试剂是 。 ③为满足人类未来在火星上生活呼吸的需要，请选出所有合理的设想 (填字母序号)。 A．寻找催化剂，将火星大气中的二氧化碳转化成氧气 B．携带大量的氧气前往火星 C．搭建火星基地，种植绿色植物进行光合作用 D．寻找火星地下水制氧气 (2)科学技术的发展加速了火箭推进剂(包括燃料和助燃剂)的更新换代(如图)。第一代火箭的推进剂使用的助燃剂四氧化二氮(其化学符号是N2O4)属于 (填“混合物”或“纯净物”)，第二代、第三代推进剂中的液氧具有的化学性质为 。 (3)火星拥有丰富的金属矿物和一些资源。“火星车”可采集回火星样品，为避免火星样品被污染，必须存放在充满氮气的密封箱内。从氮气性质的角度解释其原因： 。 【答案】(1) CO2 澄清石灰水 ACD (2) 纯净物 助燃性 (3)氮气的化学性质较稳定 【详解】（1）①由表格中的数据可知，火星低层大气中含量最多的气体是二氧化碳，化学式为：CO2； ②火星低层大气中二氧化碳的含量较高，能使澄清的石灰水变浑浊，地球上的空气中二氧化碳的含量很低，不能使澄清的石灰水变浑浊，因此可选用澄清的石灰水鉴别一瓶火星低层大气和一瓶地球上的空气； ③A．二氧化碳中含有氧元素，寻找催化剂，将火星大气中的二氧化碳转化为氧气，提高氧气含量，故A设想合理； B．携带大量的氧气前往火星不现实，故B设想不合理； C．搭建火星基地，种植绿色植物进行光合作用，获取所需的氧气，故C设想合理； D.水中含有氧元素，则可以寻找火星地下水制氧气，故D设想合理； 故选：ACD； （2）第一代火箭的推进剂使用的助燃剂四氧化二氮（其化学符号是N2O4），是有一种物质组成的，属于纯净物，第二代、第三代推进剂中的液氧具有的化学性质为具有助燃性； （3）火星拥有丰富的金属矿物和一些资源。“火星车”可采集回火星样品，为避免火星样品被污染，必须存放在充满氮气的密封箱内，这是因为氮气的化学性质较稳定。 13．兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。 (1)说碳：低碳行动中的“碳”指的物质是 。 (2)寻碳：小组同学通过查阅资料，归纳出以下自然环境中的碳循环图。 ①生物圈中，二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。 ②水圈中，当大气中二氧化碳含量增加，会导致海水的酸性升高，请写出二氧化碳和水反应生成碳酸的化学方程式 。 ③岩石圈中，石灰岩(主要成分是CaCO3)与CO2和H2O的共同作用下，经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，反应的化学方程式 。 (3)控碳：科学家预测，到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表： 途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环 贡献率 47% 21% 15% 17% 由表中数据可知，贡献率最大的途径是 。 【答案】(1)二氧化碳/CO2 (2) 光合 (3)碳替代 【详解】（1）低碳行动中的“碳”指的物质是二氧化碳，低碳是指较低的二氧化碳的排放； （2）①生物圈中，二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖和氧气，光合作用为二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气； ②二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：； ③碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙，该反应的化学方程式为：； （3）由表中数据可知，贡献率最大的途径是碳替代，贡献率为47%。 三、实验题 14．掌握常见仪器的特征和用途，有利于开展化学学习和研究： (1)写出仪器名称：A ；B ；F ；G 。 (2)取50mL液体时，需用如图中的 （填仪器名称）；还需要补充的仪器是 （填仪器名称）。 (3)将燃着的小木条伸入有二氧化碳的集气瓶中，能观察什么现象 。 (4)检查D装置的气密性时，当手握持试管时观察到 现象时说明气密性良好。 【答案】(1) 试管 漏斗 烧杯 酒精灯 (2) 量筒 胶头滴管 (3)燃着的小木条熄灭 (4)有气泡冒出 【详解】（1）由图可知，A为试管，B为漏斗，F为烧杯，G为酒精灯； （2）取50mL液体时，需用如图中的量筒，还需要用到胶头滴管； （3）二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧，将燃着的小木条伸入有二氧化碳的集气瓶中，可观察燃着的小木条熄灭； （4）检查D装置的气密性时，当手握持试管时观察到有气泡冒出时，说明气密性良好。 15．化学是一门以实验为基础的科学，同学们在化学实验室分析了氧气的制备与性质。回答下列问题： 分析一：氧气的制备 (1)仪器①②的名称分别是 、 。 (2)用高锰酸钾制氧气的符号表达式为 ，此反应的反应类型为 ，选择装置 (填“一”或“二”)作为反应装置，请从试管管口朝向的角度分析原因 。 分析二：氧气的性质 (3)实验一：夹持木炭的仪器名称是 ，该反应的符号表达式为 ，实验一中第③步操作观察到的现象是 。 (4)实验二：将细铁丝用砂纸打磨光亮，然后盘成螺旋状，下端系一根火柴，其目的是 ，点燃火柴，待火柴 时，从上而下缓慢插入盛满氧气的集气瓶中，该反应的符号表达式为 ，观察到的现象是 ，该实验中存在一个明显的问题是 。 (5)实验三：⑦中反应的现象为 。 【答案】(1) 试管 酒精灯 (2) 分解反应 一 防止冷凝水回流至热的试管底部，使试管炸裂 (3) 坩埚钳 澄清石灰水变浑浊 (4) 引燃铁丝 快燃尽 铁丝剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 集气瓶底部未预先放入一些水 (5)发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成一种刺激性气味的气体 【详解】（1）仪器①②的名称分别是试管、酒精灯； （2）用高锰酸钾制氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为； 该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应； 在该反应中，反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，给试管中的固体加热时，为了防止冷凝水回流至热的试管底部，使试管炸裂，试管口应略向下倾斜，故应选择装置一作为反应装置； 从试管管口朝向的角度分析原因是防止冷凝水回流至热的试管底部，使试管炸裂； （3）夹持木炭的仪器名称是坩埚钳； 实验一为木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，符号表达式为； 木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则实验一中第③步操作观察到的现象是澄清石灰水变浑浊； （4）实验二：将细铁丝用砂纸打磨光亮，然后盘成螺旋状，下端系一根火柴，其目的是引燃铁丝，点燃火柴，待火柴快燃尽时，从上而下缓慢插入盛满氧气的集气瓶中； 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，符号表达式为； 观察到的现象是铁丝剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体； 铁丝在氧气中燃烧的实验中，为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，应在集气瓶底部预先放入一些水或铺一层细沙，故该实验中存在一个明显的问题是集气瓶底部未预先放入一些水； （5）实验三：⑦中反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，实验现象为发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成一种刺激性气味的气体。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$