寒假作业10 二氧化碳的性质与用途和碳循环(巩固培优)九年级化学新教材沪教版
2024-12-31
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内容正文:
专题10 二氧化碳的性质与用途和碳循环
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(4大考点)
考点一 二氧化碳的性质
考点二 二氧化碳的用途
考点三 自然界中的碳循环
考点四 二氧化碳对环境的影响
☛第二层 能力提升练
☛第三层 拓展突破练
二氧化碳的性质
⭐积累与运用
1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气 , 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。
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, 的蜡烛比 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 。
(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: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。
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)。
1.下列实验方案不能达到实验目的的是
A.探究可燃物燃烧需要温度达到其着火点 B.探究Ca(OH)2的溶解度随温度的升高的变化情况
C.测定大理石中碳酸钙的质量分数 D.验证氨气能溶于水
2.“碳中和”是指通过植树造林,节能减排等措施,抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列关于二氧化碳的说法中,正确的是
A.可利用二氧化碳的还原性冶金
B.植物的光合作用是大气中二氧化碳消耗的主要途径
C.二氧化碳难溶于水
D.二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同,它们的化学性质也相同
3.用如图装置对二氧化碳性质进行探究,下列说法不正确的是
A.c处试纸变红色,使石蕊试纸变色的是H2CO3
B.a处试纸先变红色,加热后又恢复紫色
C.d、e处火焰熄灭,说明CO2不燃烧也不支持燃烧
D.对比b、c处试纸变色的先后顺序,可证明CO2密度比空气大
4.(2024·山东临沂·中考真题)如图是初中化学常见的探究实验。请回答下列问题:
(1)用图1装置测定空气里氧气的含量,测定结果小于1/5,其原因可能是 (写出一条即可)。
(2)如图2说明二氧化碳能与水反应,该反应的化学方程式为 。
(3)如图3向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸。从微观角度分析,该反应发生的原因是 。
5.利用下图装置研究CO2的性质。
A
B
C
(1)A实验能得出CO2的性质有 (填序号)。
A.不能燃烧 B.不支持燃烧 C.密度比空气大
(2)B实验②中的现象是 。
(3)C实验,为了验证CO2能与H2O反应,①、②处可分别放置 。
二氧化碳的用途⭐积累与运用
CO2的用途
依据的性质
干冰(固体二氧化碳)作 ,用于食品冷藏、制造舞台雾景、 。
干冰升华吸热( 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 的原料,能促进光合作用
制汽水饮料(碳酸饮料)
CO2 于水;且与水反应生成
化工原料,制纯碱、尿素等
能与多种物质反应
6.(2024·山东济宁·中考真题)火药是我国古代四大发明之一,引爆时发生反应,下列有关物质X的说法错误的是
A.是空气的成分之一 B.可用于灭火 C.其水溶液显酸性 D.有毒性
7.(2024·四川巴中·中考真题)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
8.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)“碳家族”中相关物质的性质与用途对应关系正确的是
A.石墨作电车的电刷——质软 B.金刚石切割玻璃——硬度大
C.干冰作制冷剂——升华放热 D.一氧化碳冶炼金属——可燃性
9.(2024·辽宁·中考真题)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
10.(2024·山东威海·中考真题)绿色转化
二氧化碳的资源化利用是指将二氧化碳转化为有价值的产品或材料的过程,以减少其对环境的负面影响并实现其经济价值。如图是二氧化碳资源化利用的部分途径:
(1)海水藻类通过光合作用可以转化二氧化碳,发生反应的化学方程式是 。
(2)化工产业中,常用原子经济百分比来衡量工艺效率,公式是:原子经济百分比。我国科学家首次实现二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇,该反应同时生成水,写出反应的化学方程式 ,其原子经济百分比是 。
(3)使用可降解塑料代替聚乙烯等塑料可以解决的环境问题是 。
(4)除图中实例外,请列举生产、生活中二氧化碳的用途,并指出其应用的性质 (答一条即可)。
(5)践行绿色理念,共建美丽家园。下列做法正确的是___________(填字母编号)。
A.作物秸秆发酵制沼气 B.生活垃圾分类处理
C.废弃电池深埋地下 D.大力发展燃煤发电
自然界中的碳循环
⭐积累与运用
1、自然界的二氧化碳循环
(1)产生二氧化碳: 、 等
(2)消耗二氧化碳:植物的 ,海水吸收二氧化碳。
2、大气中的二氧化碳(CO2)被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收,转变为氧气;然后通过生物或地质过程以及人类活动(例如,生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等),又以二氧化碳的形式 。
11.(2024·上海·中考真题)关于CO以下说法正确的是
A.无毒 B.加热还原氧化铁 C.密度比空气大 D.有刺激性气味
12.(2024·北京·中考真题)下列燃料在中充分燃烧时,不会产生的是
A. B.CO C. D.
13.(2024·广东广州·中考真题)能源与生活息息相关。下列说法不正确的是
A.石油属于化石燃料,是不可再生能源
B.天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C.乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D.太阳能电池可将太阳能转化为电能
14.第十九届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办,所使用的火炬名为“薪火”,寓意着中华文明薪火相传。
(1)保持“薪火”火种不灭需要充足的燃料、保持适当的温度和 。
(2)“薪火”火炬燃料采用生物质燃气。生物质燃气是利用农作物秸秆、禽畜粪便等原料转化成的可燃性能源,其属于 (选填“可再生”或“不可再生)能源。
(3)本次亚运会中点燃开幕式主火炬的燃料是甲醇(CH3OH),其完全燃烧的化学方程式为 。
15.阅读下列材料,并回答问题:
“液态阳光”是指将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料。中国科学家通过单核锰催化剂,将水和二氧化碳转化成甲烷,最终转化为甲醇(CH3OH),为实现“液态阳光”迈出了关键一步,其流程如下图所示。用甲醇燃料代替煤炭作为燃料,排放的PM2.5将减少80%以上,氮氧化物减少90%以上,可助力中国完成碳中和目标。
(1)用甲醇燃料代替煤炭作为燃料,可以减少 (写一种)的排放,从而减少对空气的污染,助力中国完成碳中和目标。
(2)“液态阳光”,就是人工模拟光合作用,辅之以催化剂,将太阳能变成液体燃料甲醇,这个过程是将太阳能转化为 能。
(3)光伏发电产生的电能用于电解水,写出对应的化学方程式 。
(4)“液态阳光”的制备过程中,能够循环使用的物质是 (填化学式)。
(5)下列有关“液态阳光”的说法正确的是 。
A.CO2和H2O转化为“液态阳光”过程中同时吸收能量
B.“液态阳光”技术的发展有助于实现能源的可持续利用
C.单核锰催化剂在加快水和二氧化碳转化成甲烷的过程中质量增加
D.“液态阳光”技术可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化
二氧化碳对环境的影响
⭐积累与运用
1、有利的方面:促进绿色植物进行 ,满足人和动物所需的有机物(主要是淀粉)的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环等。
2、不利的方面
(1)二氧化碳不能供给呼吸,当空气中的二氧化碳 正常含量时,会对人体健康产生影响。
(2)二氧化碳含量猛增,导致 、 、 、 等,使全球变暖。
16.(2024·山东东营·中考真题)我国提出2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰,碳中和”的是
A.绿色出行 B.焚烧垃圾 C.节约用纸 D.随手关灯
17.(2024·广东广州·中考真题)空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是
A.空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料
B.人呼吸空气时呼出的气体中只含有二氧化碳
C.将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用
D.倡导“低碳”生活有利于减少温室气体的排放
18.(2024·山东烟台·中考真题)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
19.阅读下列科技短文并回答问题。
纵观历史长河,人类社会自使用火种以来,能源利用经历了“薪柴向煤炭”“煤炭向油气”“油气向新能源”的3次转变,伴生了4次科技(工业)革命。每一次能源的更替都伴随着生产力的巨大飞跃,极大地促进了人类社会的发展。从化学角度看,能源革命的本质就是“减碳趋氢”的过程,即逐渐减少高碳(煤炭)、中碳(石油)、低碳(天然气)能源的使用,大力发展零碳(氢能等)能源,提高其在能源结构中的占比。
CO2作为主要的温室气体导致全球变暖,已是不争的事实。除了从源头出发,减少使用含碳化石能源,发展零碳新能源,从而降低碳排放速度;另一种是从末端出发,对产生的CO2进行捕集、封存及资源化利用。因为,从另一个角度看,CO2又是经济、安全、可持续的碳资源,开发高效的CO2规模化利用技术,将其定向转化为高附加值的化学品或燃料,实现CO2资源化利用,促进自然界碳循环回归平衡,将成为助力“碳达峰”“碳中和”的必经之路。
(1)煤、石油、天然气都属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)科学家将捕集到的CO2,在催化剂作用下,通过间接加氢工艺将压缩的混合气体转化为粗CH3OH(甲醇),然后,经过蒸馏得到清洁CH3OH。写出该过程中发生反应的化学方程式 。
(3)有人认为,将CO2全部除去就可以彻底消除温室效应,请从CO2作用和温室效应产生的原因,说出你的理由 。
20.化学知识有助于我们正确认识、理智选择和科学生活。
(1)衣服、餐具上的油污可以用加入洗涤剂的水洗掉,这种应用与化学中的 作用有关;
(2)化石燃料包括:煤、 和天然气;煤燃烧时排放出二氧化硫等污染物会导致 产生。
(3)推动绿色发展,倡导“低碳”生活,这里的“碳”指的是 。我国政府提出在2060年前实现“碳中和”,下列做法符合“碳中和”理念的是 。
A.植树造林 B.刀耕火种 C.节能减排 D.燃放烟花
(4)海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用加热蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,能耗大,成本高;膜分离法最新技术是利用给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示。
依据上文,回答下列问题。
①限制热分离法大规模应用的原因是 。
②石墨烯海水淡化所涉及的基本操作是 。
③提出爱护水资源的一条建议 。
1.如图甲是一所现代化的番茄温室大棚,乙是该大棚内CO2含量的变化曲线,丙是一段时间CO2浓度和光照强度对大棚内番茄光合作用强度的影响曲线,下列说法错误的是
A.6点到18点,CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2
B.一天中O2浓度最大的时候是中午12点
C.适当提高光照强度和CO2浓度可提高番茄的产量
D.菜农不宜在大棚内过夜原因是大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2,对人体健康不利
2.“可燃冰”()是天然气水合物的简称,分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。2017年5月18日上午10时许,我国进行的首次“可燃冰”试采实现连续稳定产气。下列关于“可燃冰”的叙述错误的是
A.“可燃冰”完全燃烧生成二氧化碳和水
B.“可燃冰”遇火即可燃烧,具有可燃性
C.若中的n=8,则其相对分子质量为160克
D.“可燃冰”将是人类未来的一种重要能源
3.“人造树叶”是一种新型材料。光照时,和在“人造树叶”的催化下反应,其微观图示如下,下列说法错误的是
A.该反应前后原子的个数不变
B.该反应中有两种氧化物
C.参加反应的和的分子个数比为1:1
D.该反应可以缓解温室效应,又能产生燃料,并释放
4.海洋酸化与全球气候变暖并称“邪恶双子”。迄今为止,人类排入大气中的二氧化碳有三分之一左右被海洋吸收。海洋酸化可能会损伤诸如贝类、珊瑚类等海洋生物形成钙质骨骼和外壳的能力,进而影响整个海洋生态系统的结构和功能。下列措施不能有效减缓海洋酸化的是
A.大力推广电动汽车替代汽油车
B.在冬季,居民用燃煤取暖
C.积极植树造林
D.利用风能、太阳能、水能发电,减少火力发电
5.请结合科普短文回答问题。
硫有助于细颗粒物在空气中的悬浮,这可能比二氧化硫带来的酸雨、海洋酸化等危害更严重。烟气脱硫过程中会产生大量金属硫酸盐固体需要处理,且处理这些工艺产生的废水时,成本高昂,对环境也不友好。
目前科学家研发了一种一步式低温等离子体催化二氧化硫工艺新技术,其原理是低温下利用一种气体单质与二氧化硫反应,产生硫和水。该工艺无需高温,并且产生的废物比烟气脱硫技术少的多。使用等离子能实现仅用10瓦电就能达到最佳性能。风能或太阳能很容易应用到这个过程中,为等离子体提供电力。
(1)硫有助于细颗粒物在空气中的悬浮,可造成危害有 (答一条)。
(2)低温等离子体脱硫的化学方程式为 。
(3)新工艺技术对比烟气脱硫技术的优点是 (答一条)。
(4)为等离子体提供电力的能源属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
6.阅读下列短文,回答问题。
“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。“碳捕捉技术”是指通过一定的方法,将工业中产生的CO2分离出未进行储存和利用的新工艺和技术。科学家设想利用碳酸钙与氧化钙之间的相互转化,在太阳能加热器的作用下“捕捉”与“释放”CO2,实现碳循环。“碳封存技术”是指将CO2捕捉、压缩后运输到指定的地点长期储存。目前正在研究的技术有:海洋封存——利用庞大的水体使海洋成为封存CO2的容器;地质封存——将CO2注入特定的地层等。
(1)大气中二氧化碳含量过高会导致的环境问题是 加剧。
(2)碳酸钙高温分解产生氧化钙的化学方程式为 。
(3)地质封存CO2的方法之一是将CO2和水在低温、高压条件下形成一种固态的二氧化碳水合物封存。该过程中CO2分子间间隔 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)“捕捉”的CO2还可以供给日常生活所需。请列举CO2的一种常见用途: 。
7.为了探究的性质,某同学完成下图实验(杠杆已调至平衡):向集气瓶内缓慢通入一定量的气体,稍后再倒入浓溶液(液面不接触乒乓球)。
(1)瓶内通入气体后,观察到的现象是什么?
(2)写出倒入浓溶液后发生反应的化学方程式。
(3)我们还可以探究的其他化学性质,请写出你的实验方案(写出操作、现象和结论)。
8.如图是以物质类别为横坐标、碳的化合价为纵坐标制成的碳元素“价类二维图”。回答下列问题:
(1)为实现“碳中和”,科学家们正在研究将d点对应物质与某单质反应转化为a点对应物质(还生成了其他物质),该单质是 (填化学式)。
(2)b点对应物质有多种,我国晋代炼丹家葛洪在他所著的《抱朴子•内篇》中对其中一种物质有这样的描述“……生水底石上,如钟乳状,体似紫石英,可以刻玉,人没水取之,虽铁椎击之亦不能伤”,文中描述的物质是 (填名称)。
(3)c、d点对应物质在一定条件下的转化关系如下:
c点对应物质d点对应物质,
则c点到d点的化学方程式为 。
(4)我们需要清新洁净的空气,为减少雾霾的吸入,人们出行经常戴口罩,是利用口罩中填充物(主要成分为b的一种物质)的 性。
9.助力“碳中和”,二氧化碳的性质、捕集与资源化利用是重要研究课题,下面是验证二氧化碳有关性质的实验。
步骤①:按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手。
步骤②:两注射器中分别吸入50mL澄清石灰水和50mL稀盐酸(足量),再从中间瓶口通入CO2气体将瓶装满,最后塞上带压强传感器的橡胶塞。
步骤③:通过打开或关闭弹簧夹1和弹簧夹2,先后将注射器1和注射器2中液体全部注入三颈瓶中,充分反应直至压强不再改变。
步骤④:打开两个弹簧夹,将两个注射器的活塞都拉回原位,再关闭两个弹簧夹,继续测量压强变化。装置内压强随时间的变化如图2。
(1)步骤①的目的是 。
(2)在步骤②中检验三颈烧瓶中已充满CO2的方法是 。
(3)步骤③中,为缩短bd段实验时间,可采取的操作是 。
(4)最终装置内压强低于起始值的可能原因______(填字母)。
A.装置漏气 B.水吸收了部分CO2 C.部分CO2与石灰水反应
1.(新考法——太阳能的转化与储存)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储存,过程如所示,下列说法不正确的是
A.反应流程中硫的化合价一共有三种
B.该过程中至少有四种形式的能量转换
C.反应过程中需要不断地提供、、
D.在催化剂条件下,反应Ⅱ的化学方程式是
2.(新情景——碳循环)(2024·江苏扬州·中考真题)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
3.(新情景——雾凇奇观)揭秘吉林雾凇奇观
吉林雾凇被称为中国四大自然奇观之一、每年12月下旬至次年2月底,吉林市会形成持续时间长、厚度最大、密度最小和结构最疏松的雾凇品种——毛茸形晶状雾凇。
雾凇俗称“树挂”,基于雾凇的结构和形成条件,可分为粒状雾凇和晶状雾凇。粒状雾凇是气温在-8℃~-2℃、有雾有风的条件下,雾滴迅速在植物或地面物体上冻结成粒状小冰块,结构较为紧密﹔晶状雾凇大部分出现在气温低于:-15℃、有雾无风或弱风条件下,水汽凝华而成,结构疏松。雾凇的成分与雨水相同,pH一般约为5.6。
雾凇绽放,带来的不只有美景,还有净化效应。雾凇在最初形成阶段可吸附空气中的PM,沉降到大地,降低其浓度,直接净化空气。晶状雾凇具有的疏松孔隙结构(如图)能吸收大量声波,对声波反射率很低。此外,雾凇形成时还伴随着负氧离子()的增加,所以雾凇出现的地方,总给人一种空气清新的感觉。
阅读分析,解决问题:
(1)吉林雾凇形成的条件是 。
(2)吉林雾凇可净化声音环境是因为雾凇具有 结构。
(3)负氧离子与氧分子的不同点是 。
(4)雾凇pH约为5.6的原因是 (用化学方程式解释)。
4.(新情景——绿氢的生产)绿氢的生产过程主要分为两个步骤:首先是利用太阳能和风能等生产绿电,然后利用绿电电解水生产绿氢。如图是利用绿氢合成氨的过程,其与传统氨合成在工艺流程、关键设备、设计与操作指标上并无本质差别。请结合图文信息分析思考,解决问题。
(1)合成塔中发生的反应的化学方程式为 。
(2)从微观角度分析,水冷器中发生的变化是 。
(3)与传统煤制氨相比较,上述方法合成氨的优势是 。
5.(新情景——碳排放)我国承诺:2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”,体现大国担当。丁仲礼院士认为“碳中和”是让人为排放的CO2,被人为努力和自然过程所吸收。
(1)碳排放
查阅图1,动植物呼吸 (填“能”或“不能”)释放CO2。
(2)碳中和
自然吸收:查阅图1,CO2的自然吸收途径有 (填图中序号)。
人为努力:工业上一种利用NaOH溶液实现“碳捕集”技术的流程如图2所示。
①反应、分离室中发生复分解反应的化学方程式为 。
②流程中可循环利用的物质有CaO、 。
碳利用:我国科学家在实验室实现以CO2和H2为原料人工合成淀粉(C6H10O5)n。
6.(新科技——反渗透膜淡化海水)化学可以帮助人类合理利用自然资源,保护环境。请回答下列问题:
(1)化石燃料包括煤、 、天然气。煤燃烧时排放出的和 等污染物会形成酸雨。目前人们正在开发和利用的清洁能源有 (写一种)。
(2)我国力争在2030年前实现“碳达峰”,在2060年前实现“碳中和”。下列不利于践行低碳生活的是______(填标号)。
A.鼓励乘坐公共交通工具 B.废纸回收利用
C.积极植树造林 D.露天焚烧垃圾
(3)地球上的大部分水资源都是海水,海水在经过淡化后才能成为生活用水。方案1是利用太阳能淡化海水的示意图,方案2是利用反渗透膜淡化海水的示意图。
①你认为上述两种方案中较优的是 (写出选择的方案并说明理由)。
②若要检验淡化后得到的水是硬水还是软水,可向水样中加入 ,观察现象。在生活中硬水可采用 的方法软化。
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专题10 二氧化碳的性质与用途和碳循环
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(4大考点)
考点一 二氧化碳的性质
考点二 二氧化碳的用途
考点三 自然界中的碳循环
考点四 二氧化碳对环境的影响
☛第二层 能力提升练
☛第三层 拓展突破练
二氧化碳的性质
⭐积累与运用
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。
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: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。
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)。
1.下列实验方案不能达到实验目的的是
A.探究可燃物燃烧需要温度达到其着火点 B.探究Ca(OH)2的溶解度随温度的升高的变化情况
C.测定大理石中碳酸钙的质量分数 D.验证氨气能溶于水
【答案】C
【解析】A、该装置中左右两支试管中所加的水温度不同,打开气阀鼓入氧气后可以看到右边试管中的白磷燃烧,左边试管不燃烧,可以得出可燃物燃烧需要温度达到其着火点,正确;
B、滴入稀盐酸后,盐酸与镁片反应会放出热,使温度升高,烧杯中的饱和石灰水则会析出氢氧化钙,由此可知,氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,正确;
C、大理石和稀盐酸反应会有二氧化碳生成,但二氧化碳会溶于水中,故无法通过排水法测得二氧化碳体积,错误;
D、注射器向烧瓶内注入水后,可以看到烧杯中的水会倒吸入烧瓶中,由此说明氨气能溶于水,正确。
故选:C。
2.“碳中和”是指通过植树造林,节能减排等措施,抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列关于二氧化碳的说法中,正确的是
A.可利用二氧化碳的还原性冶金
B.植物的光合作用是大气中二氧化碳消耗的主要途径
C.二氧化碳难溶于水
D.二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同,它们的化学性质也相同
【答案】B
【解析】A、二氧化碳没有还原性,不能用来冶金,故A错误;
B、植物的光合作用消耗二氧化碳生成氧气,是大气中二氧化碳消耗的主要途径,故B正确;
C、二氧化碳能溶于水,故C错误;
D、二氧化碳和一氧化碳都是由碳、氧元素组成的,但分子构成不同,所以它们的化学性质不相同,故D错误。
故选B。
3.用如图装置对二氧化碳性质进行探究,下列说法不正确的是
A.c处试纸变红色,使石蕊试纸变色的是H2CO3
B.a处试纸先变红色,加热后又恢复紫色
C.d、e处火焰熄灭,说明CO2不燃烧也不支持燃烧
D.对比b、c处试纸变色的先后顺序,可证明CO2密度比空气大
【答案】B
【解析】A、a处试纸不变色,是因为二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试纸变色,c处试纸变红色,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,使石蕊试纸变色的是H2CO3,故选项说法正确;
B、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试纸变色,a处试纸不变色,故选项说法错误;
C、d、e处火焰熄灭,说明CO2不燃烧也不支持燃烧,选项说法正确;
D、c处试纸先变红色,e处火焰先熄灭,则b与c、d与e现象对比均可证明CO2密度比空气大,故选项说法正确。
故选:B。
4.(2024·山东临沂·中考真题)如图是初中化学常见的探究实验。请回答下列问题:
(1)用图1装置测定空气里氧气的含量,测定结果小于1/5,其原因可能是 (写出一条即可)。
(2)如图2说明二氧化碳能与水反应,该反应的化学方程式为 。
(3)如图3向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸。从微观角度分析,该反应发生的原因是 。
【答案】(1)红磷不足(或没有冷却到室温读数或装置漏气等)
(2)CO2+H2O=H2CO3
(3)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
【解析】(1)测定结果偏小是由于反应结束后集气瓶内的气压偏大,可能是氧气没有完全消耗或温度偏高或有空气进入,具体的原因可能是红磷不足或没有冷却到室温读数或装置漏气等。
(2)图2中二氧化碳能与水反应生成碳酸,化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。
(3)由图3知,向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸是盐酸中氢离子和氢氧化钠中氢氧根离子结合生成水分子。
5.利用下图装置研究CO2的性质。
A
B
C
(1)A实验能得出CO2的性质有 (填序号)。
A.不能燃烧 B.不支持燃烧 C.密度比空气大
(2)B实验②中的现象是 。
(3)C实验,为了验证CO2能与H2O反应,①、②处可分别放置 。
【答案】(1)ABC
(2)溶液由红色变紫色
(3)干燥石蕊试纸、湿润石蕊试纸
【解析】(1)A实验中烧杯中蜡烛熄灭,说明二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧、二氧化碳的密度比空气大;
故选ABC;
(2)B实验①中二氧化碳与紫色石蕊溶液中的水反应生成碳酸使紫色石蕊溶液变红,碳酸易分解,故实验②中试管中碳酸受热分解,故变红的石蕊溶液变为紫色;
(3)C实验,为了验证CO2能与H2O反应,可利用干燥石蕊试纸、湿润石蕊试纸,二氧化碳不能使干燥的石蕊试纸变色,说明二氧化碳不呈酸性,二氧化碳使湿润石蕊试纸变红,说明有酸性物质存在,故说明二氧化碳能溶于水。
二氧化碳的用途⭐积累与运用
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
6.(2024·山东济宁·中考真题)火药是我国古代四大发明之一,引爆时发生反应,下列有关物质X的说法错误的是
A.是空气的成分之一 B.可用于灭火 C.其水溶液显酸性 D.有毒性
【答案】D
【分析】由质量守恒定律可知,在化学反应前后,原子的个数不变,推出X为CO2,根据CO2的相关性质来解答本题。
【解析】A、CO2占空气体积的0.03%,是空气的成分之一,故此项说法正确;
B、CO2不可燃也不助燃,能用于灭火,故此项说法正确;
C、CO2与水反应生成碳酸,水溶液显酸性,故此项说法正确;
D、人体吸入过多CO2会窒息,但CO2本身没有毒性,故此项说法错误。
故选D。
7.(2024·四川巴中·中考真题)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
【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。
【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。
8.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)“碳家族”中相关物质的性质与用途对应关系正确的是
A.石墨作电车的电刷——质软 B.金刚石切割玻璃——硬度大
C.干冰作制冷剂——升华放热 D.一氧化碳冶炼金属——可燃性
【答案】B
【解析】A、石墨具有良好的导电性,可用作电车的电刷,不符合题意;
B、金刚石是天然存在的最硬的物质,可用于切割玻璃,符合题意;
C、干冰升华吸热,能使周围温度降低,可用作制冷剂,不符合题意;'
D、一氧化碳具有还原性,能与金属氧化物反应,可用于冶炼金属,不符合题意。
故选B。
9.(2024·辽宁·中考真题)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
【答案】A
【解析】二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,不能用作燃料;
二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,固态二氧化碳升华吸热可用于人工降雨,二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于制碳酸饮料;
故选:A。
10.(2024·山东威海·中考真题)绿色转化
二氧化碳的资源化利用是指将二氧化碳转化为有价值的产品或材料的过程,以减少其对环境的负面影响并实现其经济价值。如图是二氧化碳资源化利用的部分途径:
(1)海水藻类通过光合作用可以转化二氧化碳,发生反应的化学方程式是 。
(2)化工产业中,常用原子经济百分比来衡量工艺效率,公式是:原子经济百分比。我国科学家首次实现二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇,该反应同时生成水,写出反应的化学方程式 ,其原子经济百分比是 。
(3)使用可降解塑料代替聚乙烯等塑料可以解决的环境问题是 。
(4)除图中实例外,请列举生产、生活中二氧化碳的用途,并指出其应用的性质 (答一条即可)。
(5)践行绿色理念,共建美丽家园。下列做法正确的是___________(填字母编号)。
A.作物秸秆发酵制沼气 B.生活垃圾分类处理
C.废弃电池深埋地下 D.大力发展燃煤发电
【答案】(1)
(2) 46%
(3)白色污染
(4)灭火;密度比空气大,既不燃烧也不支持燃烧(合理即可)
(5)AB
【解析】(1)海水藻类通过光合作用可以转化二氧化碳,发生反应的化学方程式是:;
(2)二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇,该反应同时生成水,反应的化学方程式;其原子经济百分比是;
(3)由塑料造成的环境问题是白色污染,所以使用可降解塑料代替聚乙烯等塑料可以解决的环境问题是白色污染;
(4)二氧化碳密度比空气大,既不燃烧也不支持燃烧,可用于灭火(合理即可);
(5)A、作物收割的秸秆发酵后制沼气是资源的合理利用,符合绿色化学理念;
B、生活垃圾分类处理,节约资源,减少污染,符合绿色化学理念;
C、废弃电池深埋地下,会污染土壤和地下水,增大污染,不符合绿色化学理念;
D、燃煤发电,会产生大量污染物,不符合绿色低碳理念;
故选AB。
自然界中的碳循环
⭐积累与运用
1、自然界的二氧化碳循环
(1)产生二氧化碳:动植物呼吸、化石燃料的燃烧等
(2)消耗二氧化碳:植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气,海水吸收二氧化碳。
2、大气中的二氧化碳(CO2)被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收,转变为氧气;然后通过生物或地质过程以及人类活动(例如,生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等),又以二氧化碳的形式返回大气中。
11.(2024·上海·中考真题)关于CO以下说法正确的是
A.无毒 B.加热还原氧化铁 C.密度比空气大 D.有刺激性气味
【答案】B
【解析】A、一氧化碳是无色、有毒、没有气味的气体,故选项说法错误;
B、一氧化碳具有还原性,加热能还原氧化铁,故选项说法正确;
C、一氧化碳的密度比空气略小,故选项说法错误;
D、一氧化碳是无色、有毒、没有气味的气体,故选项说法错误。
故选B。
12.(2024·北京·中考真题)下列燃料在中充分燃烧时,不会产生的是
A. B.CO C. D.
【答案】D
【解析】A、甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水,不符合题意;
B、一氧化碳充分燃烧生成二氧化碳,不符合题意;
C、乙醇充分燃烧生成二氧化碳和水,不符合题意;
D、氢气燃烧生成水,符合题意。
故选D。
13.(2024·广东广州·中考真题)能源与生活息息相关。下列说法不正确的是
A.石油属于化石燃料,是不可再生能源
B.天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C.乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D.太阳能电池可将太阳能转化为电能
【答案】B
【解析】A、煤、石油、天然气三大化石燃料,都是不可再生资源,故正确;
B、二氧化硫、二氧化氮会造成酸雨,二氧化碳不会造成酸雨,故错误;
C、乙醇燃烧生成二氧化碳和水,使用乙醇汽油可以减少汽车尾气的污染,故正确;
D、太阳能电池是将太阳能转化为电能,故正确。
故选B。
14.第十九届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办,所使用的火炬名为“薪火”,寓意着中华文明薪火相传。
(1)保持“薪火”火种不灭需要充足的燃料、保持适当的温度和 。
(2)“薪火”火炬燃料采用生物质燃气。生物质燃气是利用农作物秸秆、禽畜粪便等原料转化成的可燃性能源,其属于 (选填“可再生”或“不可再生)能源。
(3)本次亚运会中点燃开幕式主火炬的燃料是甲醇(CH3OH),其完全燃烧的化学方程式为 。
【答案】(1)充足的氧气
(2)可再生
(3)
【解析】(1)燃烧需要三个条件:可燃物;氧气(或空气);达到燃烧所需最低温度(着火点)。所以保持“薪火”火种不灭需要充足的燃料、保持适当的温度和充足的氧气。故填:充足的氧气。
(2)生物质燃气是利用农作物秸秆、禽畜粪便等原料转化成的可燃性能源,短期内可再生。所以其属于可再生能源。故填:可再生。
(3)甲醇完全燃烧即甲醇和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,化学方程式。故填:。
15.阅读下列材料,并回答问题:
“液态阳光”是指将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料。中国科学家通过单核锰催化剂,将水和二氧化碳转化成甲烷,最终转化为甲醇(CH3OH),为实现“液态阳光”迈出了关键一步,其流程如下图所示。用甲醇燃料代替煤炭作为燃料,排放的PM2.5将减少80%以上,氮氧化物减少90%以上,可助力中国完成碳中和目标。
(1)用甲醇燃料代替煤炭作为燃料,可以减少 (写一种)的排放,从而减少对空气的污染,助力中国完成碳中和目标。
(2)“液态阳光”,就是人工模拟光合作用,辅之以催化剂,将太阳能变成液体燃料甲醇,这个过程是将太阳能转化为 能。
(3)光伏发电产生的电能用于电解水,写出对应的化学方程式 。
(4)“液态阳光”的制备过程中,能够循环使用的物质是 (填化学式)。
(5)下列有关“液态阳光”的说法正确的是 。
A.CO2和H2O转化为“液态阳光”过程中同时吸收能量
B.“液态阳光”技术的发展有助于实现能源的可持续利用
C.单核锰催化剂在加快水和二氧化碳转化成甲烷的过程中质量增加
D.“液态阳光”技术可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化
【答案】(1)PM2.5/氮氧化物/二氧化碳
(2)化学
(3)
(4)H2O
(5)ABD
【解析】(1)根据题目信息,用甲醇燃料代替煤炭作为燃料,排放的PM2.5将减少80%以上,氮氧化物减少90%以上,可助力中国完成碳中和目标,可知用甲醇燃料代替煤炭作为燃料,可以减少PM2.5、氮氧化物、CO2的排放,故填:PM2.5或氮氧化物或二氧化碳。
(2)将太阳能变成液体燃料甲醇,这个过程是将太阳能转化为燃料中蕴含的化学能。
(3)水在通电条件下分解生成氢气、氧气,化学方程式为:。
(4)根据图像,“液态阳光”的制备过程中,H2O既是反应物又是生成物,所以能够循环使用的物质是H2O。
(5)A、CO2和H2O转化为“液态阳光”需要阳光,该过程吸收能量,A选项正确;B、“液态阳光”技术将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料,其发展有助于实现能源可持续利用,B选项正确;C、单核锰作为催化剂,在化学反应前后其质量、化学性质都不发生改变,C选项错误;D、“液态阳光”技术将清洁的太阳能转化为可储存、可运输的燃料,同时消耗二氧化碳,可应对化石燃料枯竭的能源需求和气候变化,D选项正确。故选:ABD。
二氧化碳对环境的影响
⭐积累与运用
1、有利的方面:促进绿色植物进行光合作用,满足人和动物所需的有机物(主要是淀粉)的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环等。
2、不利的方面
(1)二氧化碳不能供给呼吸,当空气中的二氧化碳超过正常含量时,会对人体健康产生影响。
(2)二氧化碳含量猛增,导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等,使全球变暖。
16.(2024·山东东营·中考真题)我国提出2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰,碳中和”的是
A.绿色出行 B.焚烧垃圾 C.节约用纸 D.随手关灯
【答案】B
【解析】A、绿色出行,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,利于实现“碳达峰,碳中和”,不符合题意;
B、焚烧垃圾,会产生大量的二氧化碳,不利于实现“碳达峰,碳中和”,符合题意;
C、节约用纸,可以节约资源,减少森林的砍伐,增加二氧化碳的吸收,利于实现“碳达峰,碳中和”,不符合题意;
D、随手关灯,可以节约能源,减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,利于实现“碳达峰,碳中和”,不符合题意。
故选B。
17.(2024·广东广州·中考真题)空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是
A.空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料
B.人呼吸空气时呼出的气体中只含有二氧化碳
C.将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用
D.倡导“低碳”生活有利于减少温室气体的排放
【答案】B
【解析】A、工业制取氧气其原理是利用液氮和液氧的沸点不同,首先从液化空气中分离出氮气,然后再得到纯度较高的氧气,故空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料,正确;
B、人体呼出的气体中大部分是氮气,除了水、二氧化碳、氧气外,还有稀有气体,错误;
C、常温下,氮气的化学性质不活泼,可用作保护气,故将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用,正确;
D、二氧化碳的过量排放会导致温室效应加剧,故倡导“低碳”生活有利于减少温室气体的排放,正确;
故选B。
18.(2024·山东烟台·中考真题)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
【答案】A
【解析】“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。
19.阅读下列科技短文并回答问题。
纵观历史长河,人类社会自使用火种以来,能源利用经历了“薪柴向煤炭”“煤炭向油气”“油气向新能源”的3次转变,伴生了4次科技(工业)革命。每一次能源的更替都伴随着生产力的巨大飞跃,极大地促进了人类社会的发展。从化学角度看,能源革命的本质就是“减碳趋氢”的过程,即逐渐减少高碳(煤炭)、中碳(石油)、低碳(天然气)能源的使用,大力发展零碳(氢能等)能源,提高其在能源结构中的占比。
CO2作为主要的温室气体导致全球变暖,已是不争的事实。除了从源头出发,减少使用含碳化石能源,发展零碳新能源,从而降低碳排放速度;另一种是从末端出发,对产生的CO2进行捕集、封存及资源化利用。因为,从另一个角度看,CO2又是经济、安全、可持续的碳资源,开发高效的CO2规模化利用技术,将其定向转化为高附加值的化学品或燃料,实现CO2资源化利用,促进自然界碳循环回归平衡,将成为助力“碳达峰”“碳中和”的必经之路。
(1)煤、石油、天然气都属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)科学家将捕集到的CO2,在催化剂作用下,通过间接加氢工艺将压缩的混合气体转化为粗CH3OH(甲醇),然后,经过蒸馏得到清洁CH3OH。写出该过程中发生反应的化学方程式 。
(3)有人认为,将CO2全部除去就可以彻底消除温室效应,请从CO2作用和温室效应产生的原因,说出你的理由 。
【答案】(1)不可再生
(2)
(3)不能通过将CO2全部除去来消除温室效应,因为CO2既是重要的工业原料也是光合作用的原料,而且引起温室效应的气体不仅仅是CO2,还有其它气体
【解析】(1)煤、石油、天然气使用之后短期内无法重新生成,它们都属于不可再生能源。
(2)根据题目信息,CO2与H2在催化剂作用下反应生成CH3OH。根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变,H2中不含C、O原子,1个CO2分子含有1个C原子、2个O原子,而1个CH3OH分子中含有1个C原子、1个O原子,则一定存在另外的含有O原子的生成物。由于另一种反应物是H2,则另外的生成物是H2O,该反应是CO2与H2在催化剂作用下反应生成CH3OH、H2O,化学方程式为:。
(3)大气中CO2含量过高会造成温室效应,能造成温室效应的气体除CO2外还有甲烷等。另外,CO2既是重要的工业原料也是光合作用的原料,若将CO2全部除去,则许多工业生产以及自然界的碳循环都无法进行,故填:不能通过将CO2全部除去来消除温室效应,因为CO2既是重要的工业原料也是光合作用的原料,而且引起温室效应的气体不仅仅是CO2,还有其它气体。
20.化学知识有助于我们正确认识、理智选择和科学生活。
(1)衣服、餐具上的油污可以用加入洗涤剂的水洗掉,这种应用与化学中的 作用有关;
(2)化石燃料包括:煤、 和天然气;煤燃烧时排放出二氧化硫等污染物会导致 产生。
(3)推动绿色发展,倡导“低碳”生活,这里的“碳”指的是 。我国政府提出在2060年前实现“碳中和”,下列做法符合“碳中和”理念的是 。
A.植树造林 B.刀耕火种 C.节能减排 D.燃放烟花
(4)海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用加热蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,能耗大,成本高;膜分离法最新技术是利用给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图所示。
依据上文,回答下列问题。
①限制热分离法大规模应用的原因是 。
②石墨烯海水淡化所涉及的基本操作是 。
③提出爱护水资源的一条建议 。
【答案】(1)乳化
(2)石油 酸雨
(3)二氧化碳 AC
(4)能耗大,成本高 过滤 节约用水(合理即可)。
【解析】(1)洗涤剂中含有乳化剂,具有乳化作用,能将油污乳化为细小油滴,随水冲走,衣服、餐具上的油污可以用加入洗涤剂的水洗掉,这种应用与化学中的乳化作用有关;
(2)化石燃料包括:煤、石油和天然气;煤燃烧时排放出二氧化硫等污染物,二氧化硫与水化合生成亚硫酸,会导致酸雨产生;
(3)推动绿色发展,倡导“低碳”生活,这里的“碳”指的是二氧化碳;
A、植树造林,可以减少二氧化碳的含量,正确;
B、刀耕火种,增加二氧化碳的含量,错误;
C、节能减排,可以减少二氧化碳的含量,正确;
D、燃放烟花,增加二氧化碳的含量,错误;
故选AC;
(4)①热分离法是利用蒸发和冷凝分离水和非挥发性物质,该过程中没有新物质生成,故发生物理变化,由科普信息知,热分离法能耗大、成本高,故无法大规模应用;
②利用给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,二维薄膜可以过滤掉钠离子和氯离子使海水淡化,故石墨烯海水淡化所涉及的基本操作是过滤。
③爱护水资源可以节约用水,可以防止水污染,常见措施有:淘米的水用来浇花,洗衣服的水用来冲厕所等,生活污水净化处理后再排放,农业上推广滴灌和喷灌技术等。
1.如图甲是一所现代化的番茄温室大棚,乙是该大棚内CO2含量的变化曲线,丙是一段时间CO2浓度和光照强度对大棚内番茄光合作用强度的影响曲线,下列说法错误的是
A.6点到18点,CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2
B.一天中O2浓度最大的时候是中午12点
C.适当提高光照强度和CO2浓度可提高番茄的产量
D.菜农不宜在大棚内过夜原因是大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2,对人体健康不利
【答案】B
【解析】A、植物的光合作用需要消耗二氧化碳,则6点到18点,CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2,故选项说法正确;
B、由图乙可知,一天中O2浓度最大的时候是18点,因为此时空气中二氧化碳的浓度最低,故选项说法不正确;
C、由图丙可知,适当提高光照强度和CO2浓度可提高光合作用的强度,增大番茄的产量,故选项说法正确;
D、菜农不宜在大棚内过夜,是因为大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2,产生CO2,造成大棚内CO2浓度过高,对人体健康不利,故选项说法正确。
故选B。
2.“可燃冰”()是天然气水合物的简称,分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。2017年5月18日上午10时许,我国进行的首次“可燃冰”试采实现连续稳定产气。下列关于“可燃冰”的叙述错误的是
A.“可燃冰”完全燃烧生成二氧化碳和水
B.“可燃冰”遇火即可燃烧,具有可燃性
C.若中的n=8,则其相对分子质量为160克
D.“可燃冰”将是人类未来的一种重要能源
【答案】C
【解析】A、由化学式可知,可燃冰由碳氢氧元素组成,完全燃烧会生成二氧化碳和水,故A说法正确;
B、“可燃冰”遇火即可燃烧,具有可燃性,故B说法正确;
C、相对分子质量的单位是“1”,一般省略不写,若CH4⋅nH2O中的n=8,则其相对分子质量为:12+1×4+8×(1×2+16)=160,故C说法错误;
D、“可燃冰”具有可燃性,将是人类未来的一种重要能源,故D说法正确。
故选:C。
3.“人造树叶”是一种新型材料。光照时,和在“人造树叶”的催化下反应,其微观图示如下,下列说法错误的是
A.该反应前后原子的个数不变
B.该反应中有两种氧化物
C.参加反应的和的分子个数比为1:1
D.该反应可以缓解温室效应,又能产生燃料,并释放
【答案】C
【分析】由图可知,该反应为水和二氧化碳在光照和人造树叶的作用下反应生成乙醇和氧气,该反应的化学方程式为:。
【解析】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,不符合题意;
B、该反应涉及的物质为二氧化碳、水、乙醇、氧气,二氧化碳是由C、O元素组成的化合物,属于氧化物,水是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物,乙醇是由C、H、O元素组成的化合物,不属于氧化物,氧气是由氧元素组成的纯净物,属于单质,涉及两种氧化物,不符合题意;
C、由化学方程式可知,参加反应的二氧化碳和水的分子个数比为2:3,符合题意;
D、该反应消耗二氧化碳和水,生成乙醇和氧气,故该反应可以缓解温室效应,又能生成燃料,并释放氧气,不符合题意。
故选C。
4.海洋酸化与全球气候变暖并称“邪恶双子”。迄今为止,人类排入大气中的二氧化碳有三分之一左右被海洋吸收。海洋酸化可能会损伤诸如贝类、珊瑚类等海洋生物形成钙质骨骼和外壳的能力,进而影响整个海洋生态系统的结构和功能。下列措施不能有效减缓海洋酸化的是
A.大力推广电动汽车替代汽油车
B.在冬季,居民用燃煤取暖
C.积极植树造林
D.利用风能、太阳能、水能发电,减少火力发电
【答案】B
【解析】A、大力推广电动汽车替代汽油车,可减少化石燃料的燃料,减少二氧化碳排放,减少污染,能减缓海洋酸化,不符合题意;
B、在冬季,居民用燃煤取暖,燃烧化石燃料,产生大量二氧化碳,不利于减缓海洋酸化,符合题意;
C、积极植树造林可以吸收二氧化碳生成氧气,利于环境保护,能减缓海洋酸化,不符合题意;
D、利用风能、太阳能、水能发电,减少火力发电,可减少化石燃料的燃料,减少二氧化碳排放,能减缓海洋酸化,不符合题意;
故选B。
5.请结合科普短文回答问题。
硫有助于细颗粒物在空气中的悬浮,这可能比二氧化硫带来的酸雨、海洋酸化等危害更严重。烟气脱硫过程中会产生大量金属硫酸盐固体需要处理,且处理这些工艺产生的废水时,成本高昂,对环境也不友好。
目前科学家研发了一种一步式低温等离子体催化二氧化硫工艺新技术,其原理是低温下利用一种气体单质与二氧化硫反应,产生硫和水。该工艺无需高温,并且产生的废物比烟气脱硫技术少的多。使用等离子能实现仅用10瓦电就能达到最佳性能。风能或太阳能很容易应用到这个过程中,为等离子体提供电力。
(1)硫有助于细颗粒物在空气中的悬浮,可造成危害有 (答一条)。
(2)低温等离子体脱硫的化学方程式为 。
(3)新工艺技术对比烟气脱硫技术的优点是 (答一条)。
(4)为等离子体提供电力的能源属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】(1)会形成粉尘污染,损伤呼吸系统等(答案合理即可)
(2)
(3)无需高温,条件容易达成(或“产生的废物比烟气脱硫技术少”、“更有利于环保”、“没有废水产生,无需高成本处理废水”等)
(4)可再生
【解析】(1)硫有助于细颗粒物在空气中的悬浮,可造成危害有会形成粉尘污染,损伤呼吸系统等。故填:会形成粉尘污染,损伤呼吸系统等(答案合理即可)。
(2)由短文可知,低温等离子体脱硫的原理是低温下利用一种气体单质与二氧化硫反应,产生硫和水,根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变,气体单质是氢气,该反应的化学方程式为:。故填:。
(3)新工艺技术对比烟气脱硫技术的优点有无需高温,条件容易达成;产生的废物比烟气脱硫技术少;更有利于环保;没有废水产生,无需高成本处理废水等。故填:无需高温,条件容易达成(或“产生的废物比烟气脱硫技术少”、“更有利于环保”、“没有废水产生,无需高成本处理废水”等)。
(4)由短文可知,为等离子体提供电力的能源有风能、太阳能,风能、太阳能属于可再生能源。故填:可再生。
6.阅读下列短文,回答问题。
“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。“碳捕捉技术”是指通过一定的方法,将工业中产生的CO2分离出未进行储存和利用的新工艺和技术。科学家设想利用碳酸钙与氧化钙之间的相互转化,在太阳能加热器的作用下“捕捉”与“释放”CO2,实现碳循环。“碳封存技术”是指将CO2捕捉、压缩后运输到指定的地点长期储存。目前正在研究的技术有:海洋封存——利用庞大的水体使海洋成为封存CO2的容器;地质封存——将CO2注入特定的地层等。
(1)大气中二氧化碳含量过高会导致的环境问题是 加剧。
(2)碳酸钙高温分解产生氧化钙的化学方程式为 。
(3)地质封存CO2的方法之一是将CO2和水在低温、高压条件下形成一种固态的二氧化碳水合物封存。该过程中CO2分子间间隔 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)“捕捉”的CO2还可以供给日常生活所需。请列举CO2的一种常见用途: 。
【答案】(1)温室效应
(2)CaCO3CaO+CO2↑
(3)变小
(4)灭火(或人工降雨,气体肥料等)
【解析】(1)二氧化碳是温室效应的主要气体,大气中二氧化碳含量过高会导致温室效应加剧;
(2)碳酸钙高温条件下生成氧化钙和二氧化碳,方程式为:;
(3)分子间有间隔,气体分子间隔较大,固体分子间隔较小,将CO2和水在低温、高压条件下形成一种固态的二氧化碳水合物,CO2的分子间隔变小;
(4)二氧化碳不燃烧也不支持燃,可用于灭火,固体二氧化碳干冰升华吸热,可用于人工降雨。(合理即可)
7.为了探究的性质,某同学完成下图实验(杠杆已调至平衡):向集气瓶内缓慢通入一定量的气体,稍后再倒入浓溶液(液面不接触乒乓球)。
(1)瓶内通入气体后,观察到的现象是什么?
(2)写出倒入浓溶液后发生反应的化学方程式。
(3)我们还可以探究的其他化学性质,请写出你的实验方案(写出操作、现象和结论)。
【答案】(1)左边乒乓球上升,右边乒乓球下降
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)向集气瓶内缓慢通入一定量的 CO2 气体,一段时间后,将燃烧的小木条放在集气瓶中,木条熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧
【解析】(1)二氧化碳的密度比空气大,通入CO2气体后,根据F浮=ρgV,左端乒乓球受到的浮力增大,左端乒乓球上升,右端乒乓球下降;
(2)倒入浓NaOH溶液后,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)向集气瓶内缓慢通入一定量的 CO2 气体,一段时间后,将燃烧的小木条放在集气瓶中,木条熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
8.如图是以物质类别为横坐标、碳的化合价为纵坐标制成的碳元素“价类二维图”。回答下列问题:
(1)为实现“碳中和”,科学家们正在研究将d点对应物质与某单质反应转化为a点对应物质(还生成了其他物质),该单质是 (填化学式)。
(2)b点对应物质有多种,我国晋代炼丹家葛洪在他所著的《抱朴子•内篇》中对其中一种物质有这样的描述“……生水底石上,如钟乳状,体似紫石英,可以刻玉,人没水取之,虽铁椎击之亦不能伤”,文中描述的物质是 (填名称)。
(3)c、d点对应物质在一定条件下的转化关系如下:
c点对应物质d点对应物质,
则c点到d点的化学方程式为 。
(4)我们需要清新洁净的空气,为减少雾霾的吸入,人们出行经常戴口罩,是利用口罩中填充物(主要成分为b的一种物质)的 性。
【答案】(1)H2
(2)金刚石
(3)
(4)吸附
【解析】(1)d点所示物质是碳的氧化物,氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物,d物质中碳元素显+4价,氧元素显-2价,根据化合物的元素化合价之和为零,设d物质中碳原子与氧原子的个数比为x∶y,则,解得x∶y=1∶2,则该物质是CO2。a点所示物质是一种氢化物,氢化物是由两种元素组成的含有氢元素的化合物,a物质中碳元素显-4价,氢元素显+1价,设a物质中碳原子与氢原子的个数比为z∶w,则,解得z∶w=1∶4,所以该物质是CH4。CO2与一种单质反应生成CH4和其他物质,由质量守恒定律可知,化学反应前后,元素种类不变,反应物中CO2不含氢元素,而生成物中CH4含有氢元素,因此该单质含有氢元素,单质是由一种元素组成的纯净物,则该单质是氢气,故填:H2。
(2)b点所示物质是碳的一种单质,由题干信息可知,这种碳单质“体似紫石英,可以刻玉,人没水取之,虽铁椎击之亦不能伤”,说明其硬度很大,所以该物质是金刚石。
(3)根据(1)的分析,d物质是CO2,而c点物质也是氧化物,其中碳元素的化合价为+2价,设c物质中碳原子与氧原子的个数比为f∶g,则,解得f∶g=1∶1,所以c物质是CO。CO与一种单质反应生成CO2,单质是由一种元素组成的纯净物,则该单质是O2,CO与O2在点燃条件下反应生成CO2,化学方程式为。
(4)b点是碳单质,口罩填充物中的b物质能减少雾霾的吸入,说明b物质是具有吸附性的活性炭,故填:吸附。
9.助力“碳中和”,二氧化碳的性质、捕集与资源化利用是重要研究课题,下面是验证二氧化碳有关性质的实验。
步骤①:按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手。
步骤②:两注射器中分别吸入50mL澄清石灰水和50mL稀盐酸(足量),再从中间瓶口通入CO2气体将瓶装满,最后塞上带压强传感器的橡胶塞。
步骤③:通过打开或关闭弹簧夹1和弹簧夹2,先后将注射器1和注射器2中液体全部注入三颈瓶中,充分反应直至压强不再改变。
步骤④:打开两个弹簧夹,将两个注射器的活塞都拉回原位,再关闭两个弹簧夹,继续测量压强变化。装置内压强随时间的变化如图2。
(1)步骤①的目的是 。
(2)在步骤②中检验三颈烧瓶中已充满CO2的方法是 。
(3)步骤③中,为缩短bd段实验时间,可采取的操作是 。
(4)最终装置内压强低于起始值的可能原因______(填字母)。
A.装置漏气 B.水吸收了部分CO2 C.部分CO2与石灰水反应
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)将燃着的木条放在中间瓶口,木条熄灭,说明已经集满
(3)振荡三颈烧瓶
(4)B
【解析】(1)步骤①的目的是:检查装置的气密性,按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,注射器活塞回到原位 ,说明装置气密性良好;
(2)二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,在步骤②中检验三颈烧瓶中已充满CO2的方法是:将燃着的木条放在中间瓶口,木条熄灭,说明已经集满;
(3)bd段压强减小,是因为注入了澄清石灰水,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,二氧化碳被消耗,装置内气体减少,压强减小,为缩短bd段实验时间,可采取的操作是:振荡三颈烧瓶,增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(4)A、c~d压强几乎不变,说明装置气密性良好,不符合题意;
B、由于二氧化碳能溶于水,并与水反应,可以使装置中气体减少,压强减小,会导致最终装置内压强低于起始值,符合题意;
C、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,滴加稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,无气体产生,压强保持不变,即为c~d段,d点之后,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,有气体生成,压强增大,所以石灰水已经反应完全,所以步骤④,最终装置内压强低于起始值,不会是因为部分二氧化碳和石灰水发生了反应,不符合题意。
故选B。
1.(新考法——太阳能的转化与储存)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储存,过程如所示,下列说法不正确的是
A.反应流程中硫的化合价一共有三种
B.该过程中至少有四种形式的能量转换
C.反应过程中需要不断地提供、、
D.在催化剂条件下,反应Ⅱ的化学方程式是
【答案】C
【解析】A、该反应流程图中含有硫元素的物质有S、SO2、H2SO4,由于氧元素的化合价为-2价,氢元素的化合价为+1价,设SO2中硫元素的化合价为x,H2SO4中硫元素的化合价为y,根据化合物中各元素化合价代数和为零,可知, , ,解得x=+4,y=+6,则涉及到硫元素的化合价有0、+4、+6,该选项说法正确;
B、由流程可知,图中涉及到太阳能转化为热能,热能转化为化学能,化学能转化为热能,热能转化为电能,该选项说法正确;
C、由图可知,反应过程中既有SO2、H2O、H2SO4的消耗,又有这些物质的生成,则不需要补充,该选项说法不正确;
D、由图可知,反应Ⅱ中,二氧化硫和水在催化剂的作用下生成硫酸和硫,反应的化学方程式为,该选项说法正确;
故选C。
2.(新情景——碳循环)(2024·江苏扬州·中考真题)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。
3.(新情景——雾凇奇观)揭秘吉林雾凇奇观
吉林雾凇被称为中国四大自然奇观之一、每年12月下旬至次年2月底,吉林市会形成持续时间长、厚度最大、密度最小和结构最疏松的雾凇品种——毛茸形晶状雾凇。
雾凇俗称“树挂”,基于雾凇的结构和形成条件,可分为粒状雾凇和晶状雾凇。粒状雾凇是气温在-8℃~-2℃、有雾有风的条件下,雾滴迅速在植物或地面物体上冻结成粒状小冰块,结构较为紧密﹔晶状雾凇大部分出现在气温低于:-15℃、有雾无风或弱风条件下,水汽凝华而成,结构疏松。雾凇的成分与雨水相同,pH一般约为5.6。
雾凇绽放,带来的不只有美景,还有净化效应。雾凇在最初形成阶段可吸附空气中的PM,沉降到大地,降低其浓度,直接净化空气。晶状雾凇具有的疏松孔隙结构(如图)能吸收大量声波,对声波反射率很低。此外,雾凇形成时还伴随着负氧离子()的增加,所以雾凇出现的地方,总给人一种空气清新的感觉。
阅读分析,解决问题:
(1)吉林雾凇形成的条件是 。
(2)吉林雾凇可净化声音环境是因为雾凇具有 结构。
(3)负氧离子与氧分子的不同点是 。
(4)雾凇pH约为5.6的原因是 (用化学方程式解释)。
【答案】(1)气温低于-15℃、有雾无风或弱风
(2)疏松孔隙
(3)负氧离子带电,氧分子不显电性
(4)
【解析】(1)由材料可知,吉林雾凇是毛茸形晶状雾凇,晶状雾凇大部分出现在气温低于:-15℃、有雾无风或弱风条件下,故填:气温低于-15℃、有雾无风或弱风;
(2)由材料可知,晶状雾凇具有的疏松孔隙结构,能吸收大量声波,对声波反射率很低,故可净化声音环境,故填:疏松孔隙;
(3)一个负氧离子()带一个单位负电荷,而氧分子不带电,故填:负氧离子带电,氧分子不显电性;
(4)由材料可知,雾凇是水汽凝华而成,空气中有二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,呈酸性,方程式为CO2+H2O=H2CO3,故填:CO2+H2O=H2CO3。
4.(新情景——绿氢的生产)绿氢的生产过程主要分为两个步骤:首先是利用太阳能和风能等生产绿电,然后利用绿电电解水生产绿氢。如图是利用绿氢合成氨的过程,其与传统氨合成在工艺流程、关键设备、设计与操作指标上并无本质差别。请结合图文信息分析思考,解决问题。
(1)合成塔中发生的反应的化学方程式为 。
(2)从微观角度分析,水冷器中发生的变化是 。
(3)与传统煤制氨相比较,上述方法合成氨的优势是 。
【答案】(1)N2+3H22NH3
(2)分子间的间隔变小
(3)对环境几乎无污染(合理即可)
【解析】(1)合成塔中氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气,反应的化学方程式为:N2+3H22NH3;
(2)水冷器中温度降低,分子间的间隔变小;
(3)煤燃烧产生SO2、CO等空气污染物,污染环境;煤属于化石燃料,不可再生。因此,该工艺与传统煤制氨相比较,对环境几乎无污染,节约化石燃料。
5.(新情景——碳排放)我国承诺:2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”,体现大国担当。丁仲礼院士认为“碳中和”是让人为排放的CO2,被人为努力和自然过程所吸收。
(1)碳排放
查阅图1,动植物呼吸 (填“能”或“不能”)释放CO2。
(2)碳中和
自然吸收:查阅图1,CO2的自然吸收途径有 (填图中序号)。
人为努力:工业上一种利用NaOH溶液实现“碳捕集”技术的流程如图2所示。
①反应、分离室中发生复分解反应的化学方程式为 。
②流程中可循环利用的物质有CaO、 。
碳利用:我国科学家在实验室实现以CO2和H2为原料人工合成淀粉(C6H10O5)n。
【答案】(1)能
(2)④⑥ NaOH
【解析】(1)根据图可知,动植物呼吸可以产生CO2
(2)根据图可知,CO2可以被植物、土壤和海水吸收;
反应、分离室中是Na2CO3和Ca(OH)2反应生成CaCO3和NaOH,化学方程式为;
根据流程图可知,CaO和NaOH既是反应物又是生成物,可循环利用
6.(新科技——反渗透膜淡化海水)化学可以帮助人类合理利用自然资源,保护环境。请回答下列问题:
(1)化石燃料包括煤、 、天然气。煤燃烧时排放出的和 等污染物会形成酸雨。目前人们正在开发和利用的清洁能源有 (写一种)。
(2)我国力争在2030年前实现“碳达峰”,在2060年前实现“碳中和”。下列不利于践行低碳生活的是______(填标号)。
A.鼓励乘坐公共交通工具 B.废纸回收利用
C.积极植树造林 D.露天焚烧垃圾
(3)地球上的大部分水资源都是海水,海水在经过淡化后才能成为生活用水。方案1是利用太阳能淡化海水的示意图,方案2是利用反渗透膜淡化海水的示意图。
①你认为上述两种方案中较优的是 (写出选择的方案并说明理由)。
②若要检验淡化后得到的水是硬水还是软水,可向水样中加入 ,观察现象。在生活中硬水可采用 的方法软化。
【答案】(1)石油 二氧化硫/SO2 氢能或核能等(合理即可)
(2)D
(3)方案1,是因为方案2消耗大量电能,而方案1消耗的是太阳能 肥皂水 煮沸
【解析】(1)化石燃料包括煤、石油、天然气;NO2和二氧化硫(SO2)在空气中易形成硝酸和硫酸,煤燃烧时排放出的NO2和二氧化硫(SO2)等污染物会形成酸雨;目前人们正在开发和利用的清洁能源有氢能或核能等;
(2)A、鼓励乘坐公共交通工具,符合低碳生活理念,不符合题意;
B、废纸回收利用,符合低碳生活理念,不符合题意;
C、积极植树造林,符合低碳生活理念,不符合题意;
D、露天焚烧垃圾,产生大量二氧化碳,不符合低碳生活理念,符合题意。
故填D。
(3)①上述两种方案中较优的是方案1,是因为方案2消耗大量电能,而方案1消耗的是太阳能;
②天然水加入肥皂水搅拌,产生泡沫多的是软水,泡沫少的是硬水,若要检验淡化后得到的水是硬水还是软水,可向水样中加入肥皂水,观察现象;天然水煮沸时,水中可溶性钙镁化合物转化为沉淀,水的硬度降低,在生活中硬水可采用煮沸的方法软化。
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