专题4 碳及其化合物相关情境应用-2025年中考化学拉分题专练—实验探究

专题4 碳及其化合物相关情境应用 1．碳是人类永久的“伙伴”。 【碳之认识】 (1)碳单质性质的不同，主要是由于物质的 不同。 (2)石墨在高温高压下转变为金刚石，主要发生了 （填“物理变化”或“化学变化”）。 (3)利用如图装置模拟测量二氧化碳体积的准确性。 组别 通入气体 通入量 瓶内液体 排水体积 1 空气 40mL 水 38.7mL 2 空气 40mL 植物油+水 38.7mL 3 CO2 40mL 水 38.0mL 4 CO2 40mL 植物油+水 37.7mL 此装置测定气体体积的一般思路：通入气体的体积＝排出液体的体积 ①检查装置气密性：在仪器的连接处涂抹肥皂水，用注射器推入空气过程中没有肥皂泡产生，说明装置 。 ②1、2组数据说明测定中存在一定的误差，造成误差可能的原因是 （写1点即可）。 ③对比 组数据说明CO2能溶于水，也证明CO2可用 法收集。 ④3组实验结束，向洗气瓶内剩余的水中加入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，并不能证明CO2能溶于水，理由是 。 ⑤通过3、4组实验推测CO2可能溶于植物油，为了验证推测，还应继续做的实验是 。 (4)某种牙膏中的摩擦剂是极细小的碳酸钙粉末，碳酸钙的生产过程如图： ①石灰石需要粉碎，目的是 。 ②生石灰的主要成分是氧化钙，生石灰制成石灰浆的反应属于 （填“化合反应”或“分解反应”）。 ③碳化塔是制备细小碳酸钙的关键设备，塔内发生反应的化学反应方程式为 。 【答案】(1)微观结构 (2)化学变化 (3) 不漏气 气体被压缩或长导管内有水残留 1、3 排水 瓶内的未溶解的二氧化碳使石灰水变浑浊 向洗气瓶内注入100mL植物油，重复实验，测定数据 (4) 增大受热面积，使其充分分解 化合反应 【详解】（1）物质的结构决定物质的性质，碳单质性质的不同，主要是由于物质的微观结构不同。故填：微观结构； （2）石墨在高温高压下转变为金刚石，有新物质生成，主要发生化学变化。故填：化学变化； （3）①检查装置气密性：在仪器的连接处涂抹肥皂水，用注射器推入空气过程中没有肥皂泡产生，说明装置不漏气； ②1、2组数据说明测定中存在一定的误差，造成误差可能的原因是气体被压缩或长导管内有水残留； ③根据可知变量法，对比1、3 组数据说明CO2能溶于水，也证明CO2可用排水法收集； ④3组实验结束，向洗气瓶内剩余的水中加入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，并不能证明CO2能溶于水，理由是瓶内的未溶解的二氧化碳使石灰水变浑浊； ⑤通过3、4组实验推测CO2可能溶于植物油，为了验证推测，还应继续做的实验是向洗气瓶内注入100mL植物油，重复实验，测定数据。 故填：①不漏气；②气体被压缩或长导管内有水残留；③1、3；④排水；⑤瓶内的未溶解的二氧化碳使石灰水变浑浊；⑥向洗气瓶内注入100mL植物油，重复实验，测定数据。 （4）①石灰石需要粉碎，目的是增大受热面积，使其充分分解； ②生石灰的主要成分是氧化钙，与水反应生成氢氧化钙，特征是“多变一”，故生石灰制成石灰浆的反应属于化合反应； ③碳化塔是制备细小碳酸钙的关键设备，塔内发生反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学反应方程式为。 故填：①增大受热面积，使其充分分解；②化合反应；③。 2．资源、能源、环境与人类的生活和社会的发展密切相关。 Ⅰ．海洋是巨大资源宝库，其中蕴含着丰富的物质资源。 海水淡化：如图为太阳能海水淡化装置。 (1)下列分离混合物的原理与该淡化方法本质相同的是___________(填序号)。 A．过滤法净化水 B．分离液态空气制氧气 C．活性炭吸附 (2)海水中含有犬量的氯化钠，其在生产生活中有着广泛的用途，若用60g15%的氯化钠溶液配制生理盐水(0.9%)，需要加水 g。 Ⅱ．当前世界各国主要使用化石燃料，随着社会的发展，将来很可能成为无化石燃料的时代。 (3)化石燃料包括煤、石油和 。 化石燃料的消耗伴随着的大量排放、导致全球气候变暖。我国某科研团队用CoPc和催化剂串联催化二氧化碳制甲烷(反应微观过程如图)。 (4)请根据图示写出催化过程②的反应方程式： 。 锂离子电池的出现为无化石燃料的社会奠定了基础，其工作原理如图所示。 (5)正极中Co元素的化合价为 ，负极材料是某种碳单质，一般使用 (填名称)，若锂离子电池放电，则该装置能量转化形式为 。 【答案】(1)B (2)940 (3)天然气 (4) (5) +3 石墨 化学能转化为电能 【详解】（1）太阳能海水淡化装置是通过阳光暴晒，加速水的挥发，变成水蒸气，最后水蒸气汇集在淡水槽中导出来，该方法利用的原理是将水汽化之后再液化，本质上与蒸馏类似，海水淡化利用不同物质的沸点不同，将物质分离出来，工业上分离液态空气制氧气，也是利用物质的沸点不同，进行分离，原理与淡化海水方法本质相同，故填：B。 （2）设需要加水的质量为x，则，故填：940。 （3）化石燃料包括煤、石油和天然气，故填：天然气。 （4）由图知，催化过程②的反应是一氧化碳与氢气在催化剂和一定条件下生成了甲烷和水，反应的化学方程式为：，故填：。 （5）LiCoO2 中氧元素化合价为-2，锂元素的化合价为+1，根据正负总价和为零，则Co元素的化合价为+3，故①填：+3。 常用做电极材料的碳单质为石墨，故②填：石墨。 锂离子电池放电，是把化学能转化为电能，故③填：化学能转化为电能。 3．我国在第七十五届联合国大会上承诺2060年前实现“碳中和”，体现了大国担当。的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段，目前利用高温捕集和氨水捕集都是目前很有前景的技术。 【了解碳中和】 (1)碳中和中的“碳”是指，化石燃料的燃烧排放出大量的，大气中的含量过高会使 ，导致两极冰川融化，海平面升高，土地沙漠化等。 (2)碳中和是指人为排放的量与通过植树造林和人为碳捕集技术吸收的量达到平衡。自然界中消耗二氧化碳的主要途径是 。 【进行碳捕集】 捕集方法一：固定封存 以蛋壳（主要成分为，还有少量有机物等杂质）为原料可采用两种方法制备。 方法一：将蛋壳粉碎后，800℃焙烧，得到。 方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸（）将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙后，800℃煅烧，得到。 已知： a.醋酸钙在空气中800℃煅烧时，反应的化学方程式为； b.制得的固体越疏松多孔，捕集的效果越好。 (3)含有的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是________（填字母） A．和均属于钙盐 B．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色 C．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有气体生成 (4)研究表明：方法二制得的捕集的效果比方法一的更好，原因是 。 捕集方法二：氨水抽集 (5)吸收塔中，浓氨水（）从上方喷洒，气体从下方通入，目的是 。 (6)由图2可以看出，温度对于本次实验的影响较大。当温度超过40℃之后，随着温度的上升，脱除率下降，由此推测碳酸氢铵可能具有 的化学性质。 【资源化利用】 (7)中国化学家使用特殊催化剂通过两步反应实现和转化为或等有机化合物和水，原理图3所示： ①B的化学式是 ； ②写出第一阶段反应的化学方程式 ； ③理论上讲，当原料气中碳、氢元素质量比为 ，最终产物是A。 【答案】(1)温室效应增强 (2)光合作用 (3)AC (4)方法二制备CaO过程中，生成的二氧化碳等气体更多，使制得的CaO固体更疏松多孔 (5)增大反应物接触面积，使反应更充分 (6)受热易分解 (7) C6H6 24∶5 【详解】（1）大气中CO2含量过高，会使温室效应增强，引发一系列环境问题。 （2）自然界中，植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，是消耗二氧化碳的主要途径。 （3）A、CaCO3和都含有钙离子，均属于钙盐，该选项正确； B、醋酸溶液显酸性，无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，该选项错误； C、醋酸与碳酸钙反应的化学方程式为，生成醋酸钙的同时有气体生成，该选项正确。 故选AC。 （4）根据、，可知方法二制备CaO时，有更多气体生成，气体逸出会使生成的CaO更疏松多孔，而疏松多孔的CaO捕集CO2效果更好。 （5）吸收塔中浓氨水从上方喷洒，气体从下方通入，这样能增大二者接触面积，使反应更充分，提高二氧化碳吸收效率。 （6）温度超过40℃后，CO2脱除率下降，推测是因为碳酸氢铵受热分解，导致吸收二氧化碳能力下降。 （7）①根据微观示意图，B 分子由6个碳原子和6个氢原子构成，化学式为C6H6。 ②根据微观示意图，第一阶段反应是CO2、H2在催化剂条件下反应生成CO、H2O，化学方程式为。 ③根据图像，A 分子由4个碳原子和10个氢原子构成，A 的化学式为C4H10，碳、氢元素质量比为，根据质量守恒定律，当原料气中碳、氢元素质量比为时，最终产物是 A。 4．为了实施低碳行动，学习小组设计装置模拟二氧化碳的搜集、利用和封存。 I.CO2的实验室制取装置。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室制取二氧化碳的反应化学方程式为 ，若要求便于随时添加液体药品，则实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置为 。 II.科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”“释放CO2”，实现碳循环（如图1所示）。 化学小组设计如图装置（如图2）探究上述设想的反应原理是否可行。 (3)装置B在该设计中的作用是 ，证明能“释放CO2”的现象是 。 (4)装置C中发生反应的化学方程式 。 (5)设计实验证明D中CaO能捕捉到CO2，补充以下步骤和现象：取少量D中固体于试管中， ，说明CaO已捕捉到CO2。 (6)有同学认为D中可能会生成Ca(OH)2，需要在C和D之间添加E装置，E装置应添加试剂是 。该同学还想加快CO2捕捉速率，结合图1、2、3分析，以下方法可行的是 （填序号）。 ①使用纳米氧化钙    ②将氧化钙平铺在装置D内    ③装置D中酒精灯换成酒精喷灯 【答案】(1)水槽 (2) DE (3) 防止澄清石灰水倒吸 C中澄清石灰水变浑浊 (4) (5)加入稀盐酸，若产生气泡，把气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊 (6) 浓硫酸 ①② 【详解】（1）由图G可知，仪器a的名称是水槽，故填写：水槽。 （2）实验室制取二氧化碳是利用大理石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸（溶质氯化氢）反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：，故填写：； 若要求“便于随时添加液体药品”，则可选“启普发生器”或“锥形瓶上插分液漏斗（对应图中D装置）”作发生装置；CO2通常用“向上排空气法”收集（因其密度比空气大），对应图中E装置），故填写：DE。 （3）由图可知，装置B在装置A和装置C之间，装置A需要高温，装置C又装有液体澄清石灰水中，容易受反应装置压强变化，产生倒吸现象，因此， 装置B在该设计中的作用是防止澄清石灰水倒吸入A装置，将试管炸裂； 二氧化碳与澄清石灰水的溶质氢氧化钙反应，生成白色沉淀碳酸钙和水，因此，证明能“释放CO2”的现象是C中澄清石灰水变浑浊。 （4）装置C中澄清石灰水的溶质氢氧化钙与二氧化碳反应，生成白色沉淀碳酸钙和水，化学方程式为：。 （5）氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙，碳酸钙会与稀酸反应，重新生成二氧化碳，因此，证明D中CaO“捕捉到CO2”的操作与现象是：取少量D中固体于试管中，滴加稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明其中已生成CaCO3（即CaO成功捕捉到CO2） （6）用浓硫酸干燥剂，除去水分以防CaO变为Ca(OH)₂，故填写：浓硫酸； ①使用纳米氧化钙（增大表面积），能加快CO2捕捉速率，故符合题意； ②将氧化钙平铺在装置D内（增大与CO2接触面积），能加快CO2捕捉速率，故符合题意； ③升高温度到过高反会使CaCO3分解，不利于“捕捉”CO₂，故不符合题意； 故填写：①②。 5．实现“碳达峰”、“碳中和”，需要我们对CO2有全面的认识。 【活动一】CO2的制备与性质 (1)仪器f的名称 。 (2)若组装一套“随时添加液体药品”的发生装置制取CO2，应选用如图-1中 （选填编号），用图-2装置收集CO2时，应从 （填“m”或“n”）端通入。 (3)若图-3中干燥的紫色石蕊试纸没有变红，则试剂X可能是 （填字母）。 A．NaOH溶液 B．CaCl2溶液 C．浓硫酸 D．稀盐酸 【活动二】CO2的捕捉与封存 I.动态捕碳 (4)同学们设计了一款简易吸风机（图-4）捕碳。CO2在纱布上被吸碳剂捕获。若吸碳剂是石灰乳，一段时间后，吸风效果变差，原因是 。 (5)同学们用图-5装置捕碳，发生如下反应：NaOH + CO2=NaHCO3，KOH溶液也能用于吸收CO2，发生相似反应。下表为KHCO3和NaHCO3的溶解度。 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 NaHCO3溶解度/g 6.9 8.15 9.6 11.1 12.7 16.4 KHCO3溶解度/g 22.5 27.4 33.7 39.9 47.5 65.6 由图-5和上表可知：更宜选择KOH溶液吸收CO2，原因是 。 Ⅱ．催化固碳     查阅资料，发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应，可获得甲醇（CH3OH），催化剂活性下降会导致甲醇转化率降低。 (6)该反应的微观示意图如图-6（图中的微观粒子恰好完全反应）。请在图中画出甲的微观粒子示意图 。 (7)结合图-7，当温度大于520K时，甲醇产率下降，原因是 ；压强越大，甲醇产率越高，但在实际生产中，并不是压强越大越好，原因是 。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) bcdf m (3)AC (4)石灰乳中的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，覆盖在石灰乳表面，阻止石灰乳与二氧化碳进一步接触 (5)相同温度下，碳酸氢钾的溶解度比碳酸氢钠的溶解度大，不易堵塞出液口 (6) (7) 催化剂活性下降 压强过大设备成本高 【详解】（1）由图可知，仪器f为长颈漏斗。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，发生装置选固液常温装置，且分液漏斗能随时添加液体，则发生装置选bcdf； 二氧化碳密度比空气大，用图2装置收集时，气体应从m端通入。 （3）A、氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，则没有气体进入试管中，紫色石蕊不变色，该选项符合题意； B、二氧化碳不能和氯化钙反应，且潮湿的二氧化碳会进入试管中，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，该选项不符合题意； C、浓硫酸具有吸水性，干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊变色，该选项符合题意； D、稀盐酸不具有吸水性，且稀盐酸不能除去二氧化碳，则紫色石蕊会变红，该选项不符合题意。 故选AC。 （4）若吸碳剂是石灰乳，石灰乳中的氢氧化钙会与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，碳酸钙沉淀会覆盖在石灰乳表面，阻止石灰乳与二氧化碳进一步接触，从而使吸风效果变差。 （5）二氧化碳和氢氧化钠反应会生成碳酸氢钠，二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸氢钾，由表中数据可知，相同温度下，碳酸氢钾的溶解度比碳酸氢钠的溶解度大，不易堵塞出液口。 （6）反应前后原子种类和个数不变，反应后有2个碳原子、2个氧原子和6个氢原子，乙中含有1个碳原子和2个氧原子，则还少6个氢原子，则应补充3个氢分子，故图为  。 （7）对于温度大于520K时甲醇产率下降的原因：温度大于520K时，催化剂活性下降，对于压强越大甲醇产率越高； 压强越大，对设备的要求越高，需要更高强度的材料来承受高压，设备的投资和维护成本会大幅增加，从经济角度考虑不划算。 6．我国提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。 [知识回顾]二氧化碳对环境的影响。 (1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧消耗氧气，产生二氧化碳；而绿色植物等的 吸收二氧化碳，释放氧气。自然界中存在碳循环，大气中二氧化碳的含量相对稳定。 (2)近几十年来，大气中二氧化碳的含量不断上升，导致 ，全球变暖。 [资料卡片]采用物理、化学等方法，能够捕集、利用与封存二氧化碳。 (3)海水能吸收二氧化碳，其原理比较复杂。其中，二氧化碳与水反应的化学方程式为 。 (4)一些科学家利用太阳能加热的反应器捕集空气中的二氧化碳并将其释放（流程如下图所示）。图中A、B、C三处气体中，二氧化碳的含量由高到低依次是 （填字母）。 (5)澄清石灰水和氢氧化钠溶液都能吸收二氧化碳，主要是因为它们所含的氢氧根离子能与二氧化碳发生反应。3.7g氢氧化钙固体和xg氢氧化钠固体中含有相同质量的氢氧根离子， 。 [提出问题]在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳？某化学学习小组的同学进行了以下探究。 [查阅资料] 物质 氢氧化钙 氢氧化钠 20℃时的溶解度/g 0.165 109 [配制溶液] (6)20℃时，称取3.7g氢氧化钙固体和上述计算出的xg氢氧化钠固体，分别放入两个盛有100g水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，使固体溶解并恢复至20℃，此时观察到的现象是 。 (7)再经过一步过滤操作，得到澄清石灰水。把配制好的澄清石灰水和氢氧化钠溶液分别装入试剂瓶中备用。关于上述两种溶液，下列说法不正确的是______（填字母）。 A．两种溶液都是20℃时的饱和溶液 B．两种溶液中含有相同质量的氢氧根离子 C．如果加热澄清石灰水，澄清石灰水不会变浑浊 D．如果向氢氧化钠溶液中继续加入氢氧化钠固体，会出现吸热现象 [实验探究]用注射器分别吸取20mL上述两种溶液，进行下图所示实验。 已知：等体积的两种溶液中溶剂吸收二氧化碳的量大致相等。 (8)快速推动注射器活塞，向集气瓶内分别注入20mL上述两种溶液，得到瓶内气体压强随时间变化的两条曲线如图所示。图中曲线乙所对应的实验序号是 。 [得出结论] (9)根据以上实验，在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳？请写出答案，并从溶解度的角度进一步说明理由： 。 【答案】(1)光合作用 (2)温室效应加剧 (3)CO2+H2O=H2CO3 (4)CAB (5)4 (6)氢氧化钙固体有剩余，氢氧化钠固体全部溶解 (7)ABCD (8) (9)氢氧化钠溶液，20℃时，氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙，等质量的水中能溶解的氢氧化钠的质量远大于氢氧化钙，则形成的氢氧化钠溶液能吸收更多的二氧化碳 【详解】（1）自然界碳氧循环：人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧消耗氧气，产生二氧化碳；而绿色植物等的光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，自然界中存在碳循环，大气中二氧化碳的含量相对稳定； （2）近几十年来，大气中二氧化碳的含量不断上升，导致温室效应加剧，全球变暖； （3）二氧化碳与水反应：二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为CO2+H2O=H2CO3； （4）A处为二氧化碳含量高的空气，400℃时，氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙，则B处为二氧化碳含量低的空气，碳酸钙在900℃时分解生成氧化钙和二氧化碳，则C处为高浓度的二氧化碳，故图中A、B、C三处气体中，二氧化碳的含量由高到低依次是CAB； （5）3.7g氢氧化钙固体中氢氧根的质量为，质量为xg氢氧化钠固体中氢氧根的质量为，由于3.7g氢氧化钙固体和xg氢氧化钠固体中含有相同质量的氢氧根离子，则有，x=4； （6）20℃时，氢氧化钙的溶解度为0.165g，氢氧化钠的溶解度为109g，20℃时，称取3.7g氢氧化钙固体和4g氢氧化钠固体，分别放入两个盛有100g水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，使固体溶解并恢复至20℃，此时观察到的现象是氢氧化钙固体有剩余，氢氧化钠固体全部溶解； （7）A、20℃时，得到的氢氧化钙是饱和溶液，得到的氢氧化钠溶液是不饱和溶液，说法错误，符合题意； B、氢氧化钠溶液中的氢氧根离子质量大于氢氧化钙溶液中氢氧根离子质量，说法错误，符合题意； C、如果加热澄清石灰水，澄清石灰水会变浑浊，是因为氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，说法错误，符合题意； D、氢氧化钠固体溶于水会放出热量，如果向氢氧化钠溶液中继续加入氢氧化钠固体，会出现放热现象，说法错误，符合题意。 故选ABCD； （8）氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，相同体积的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳比较多，压强减小得很明显，则实验1压强减小得不明显，实验2，压强减小得很明显，故在图中方框内填写曲线所对应的实验序号为甲为实验1，乙为实验2，如图：； （9）由于20℃时，氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙，等质量的水中能溶解的氢氧化钠的质量远大于氢氧化钙，则形成的氢氧化钠溶液能吸收更多的二氧化碳，所以实验室更适宜用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳； 7．Ⅰ．2020年我国宣布“碳达峰”“碳中和”的目标愿景，并提出倡导低碳生活、发展低碳经济。 (1)化石燃料包括石油、煤和天然气，化石燃料燃烧会产生大量 (填化学式)。 在实验室制取，并研究其性质，有助于我们加深对的认识。实验室制取气体的有关仪器如下图所示： (2)仪器D的名称是 。 (3)因实验需要，现将500g溶质质量分数为30%的盐酸稀释成10%的盐酸，需要加入水___________。 A．1000g B．100g C．500g D．1500g (4)实验室不能用硫酸制取二氧化碳，实验室制取氢气时可使用稀硫酸。100g某浓度的稀硫酸恰好与13g锌完全反应。这种稀硫酸的质量分数为___________%。 A．19.6 B．1.96 C．13 D．1.3 实验室用溶液吸收。用传感器测定溶液吸收后的溶液的(装置如图1，部分装置已略去)，测得溶液的与时间关系如图2所示。 【查阅资料】本实验条件下，溶液和溶液的分别约为11.6和8.3。 (5)AB段溶液中，含有的阴离子主要有 (填离子符号)。 Ⅱ．H2O2是一种高效且绿色的氧化剂。 传统工艺制取H2O2的流程如图所示：Ba（NO3）2 【资料】减压蒸馏又称真空蒸馏，可以将物质在低于其沸点的温度下蒸馏出来。 (6) Ba（NO3）2加热生成、和，该反应的化学方程式为 。 (7)过程Ⅱ发生化合反应生成，该反应的化学方程式为 。 (8)我国科学家利用光催化技术实现了以和为原料制备，与传统工艺相比，其优点是 。 (9)以和为原料可以制备清洁剂过碳酸钠()，反应物的质量比与过碳酸钠的产率关系如图所示，和最佳投料的质量比为 。 【答案】(1)CO2 (2)集气瓶 (3)A (4)A (5)OH-、 (6) (7)2BaO+O2=2BaO2 (8)无污染（合理即可） (9)106：57.8 【详解】（1）石油、煤和天然气中都含有碳元素，燃烧会产生大量二氧化碳，化学式为：CO2； （2）据图可知，仪器D的名称是：集气瓶； （3）将500g溶质质量分数为30%的盐酸稀释成10%的盐酸，需要加入水的质量为：，故选A； （4）参加反应硫酸的质量为x， x=19.6g， 这种稀硫酸的质量分数为：，故选A； （5）AB段发生的是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；AB段溶液中含有未反应的氢氧化钠和反应生成的碳酸钠，故含有的阴离子主要有氢氧根离子、碳酸根离子，符号为：OH-、； （6）Ba（NO3）2加热生成NO2、O2和BaO，反应的化学方程式为：； （7）过程Ⅱ是BaO与O2发生化合反应生成BaO2，反应的化学方程式为：2BaO+O2=2BaO2； （8）我国科学家利用光催化技术实现了以O2和H2O为原料制备H2O2，与传统工艺相比，其优点是原料来源广、无污染等（合理即可）； （9）以Na2CO3和H2O2为原料可以制备清洁剂过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2），根据反应物的质量比与过碳酸钠的产率关系图可知，Na2CO3和H2O2最佳投料的质量比为106：57.8时，产率最大。 8．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。 一、金属及其化合物的应用 (1)句容河河底沉积的淤泥中铅、镍等重金属含量已超标，这里的铅、镍是指______。 A．元素 B．原子 C．分子 D．单质 (2)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚。可能是因为 （填字母）。 a.地壳中铝元素含量少    b.冶炼铝的技术要求高 (3)用铝锂合金制造“嫦娥六号”的一些部件。高温下，铝与Li2O反应可置换出金属锂，写出该反应的化学方程式： 。 (4)钢铁材料通常分为生铁和钢。 ①纯铁的熔点比钢 （选填“高”或“低”）。 ②钢是含碳量在0.03-2%。生铁经锻打成钢，主要是降低 元素含量。 二、铁的化合物制备 实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备FeCO3的流程如下： 资料：3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O (5)实验前，利用洗涤剂 作用除去低碳铁皮上的油污。 (6)滤液1的溶质有Fe2(SO4)3、H2SO4和 。 (7)加入过量稀硫酸产生的气体为H2，用点燃法检验H2前必须 。 (8)加过量NH4HCO3反应时，温度不宜过高的原因是 。 (9)“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：该转化的化学方程式为 。 三、FeCO3的含量测定 称取含FeOOH的FeCO3样品14.27g，隔绝空气，控制不同的温度对样品加热，进行热分解实验，测得剩余固体质量随温度的变化如下图所示。 【资料】①在温度为T1时，FeCO3开始分解为FeO和CO2；在T2时，FeOOH开始分解生成Fe2O3。②铁的氧化物加热分解的温度如下： (10)0-T1时，剩余固体质量不变的原因 。 (11)样品中FeCO3的质量为 g。 (12)M点对应纵坐标的 。 (13)N点对应固体为FeO和Fe3O4的混合物，则该混合物中FeO和Fe3O4的质量比= 。 【答案】(1)A (2)b (3) (4) 高 碳/C (5)乳化 (6)FeSO4/硫酸亚铁 (7)检验氢气的纯度/检验气体纯度 (8)防止 NH4HCO3 受热分解 (9)4FeCO3+2H2O+O2=4FeOOH+4CO2 (10)没有达到分解的温度 (11)11.6 (12)10.17 (13)8.05:1.39/805:139 【详解】（1）河底沉积的淤泥中铅、镍等重金属含量已超标，这里的“铅、镍”不是以单质、分子、原子等形式存在，这里所指的“铅、镍”是强调存在的元素，与具体形态无关，故填写：A。 （2）a.地壳中含量最多的金属是铝，故选项错误，不符合题意； b.铝的金属活动性强，冶炼铝的技术要求高，故选项正确，符合题意，故填写：b。 （3）铝和氧化锂反应生成锂和氧化铝，反应的化学方程式为：，故填写：。 （4）①在金属家族中，纯铁的熔点相对较高，达到1535℃，而由它组成的铁合金（钢）的熔点范围在1400℃至1500℃之间，因此，纯铁的熔点比钢高，故填写：高。 ②生铁含碳约2%~4%，钢含碳约0.03%~0.2%，因此，生铁经锻打成钢，主要是降低碳（C）元素含量，故填写：碳或C。 （5）洗涤剂中的表面活性剂可以使油污在水的表面形成小液滴，从而易于被水冲洗去除，这就是乳化作用，故填写：乳化。 （6）由流程图可知，废铁屑（含少量Fe2O3）粉末中加入过量稀硫酸，过滤得到滤液1，硫酸不仅与Fe2O3反应，生成硫酸铁（Fe2(SO4)3）和水，还与铁反应，生成硫酸亚铁（FeSO4）和水，因此，滤液1中的溶质为硫酸（H2SO4）、硫酸铁（Fe2(SO4)3）和硫酸亚铁（FeSO4），故填写： FeSO4或硫酸亚铁。 （7）加入过量稀硫酸产生的气体为H2，氢气具有可燃性，因此，点燃氢气前要检查氢气的纯度，以防氢气中混有空气，达到爆炸极限，发生爆炸，故填写：检验氢气的纯度或检验气体纯度。 （8）温度过高碳酸氢铵会发生分解，生成碳酸铵、二氧化碳和水，故填写：防止 NH4HCO3 受热分解。 （9）由题干FeCO3的转化关系可知，FeCO3与H2O和O2反应，生成FeOOH和CO2，化学方程式为：4FeCO3+2H2O+O2=4FeOOH+4CO2，故填写：4FeCO3+2H2O+O2=4FeOOH+4CO2。 （10）由图可知，在温度为T1时，FeCO3开始分解为FeO和CO2，因此，0-T1时，剩余固体质量不变的原因温度未达到碳酸亚铁分解的最低温度，故填写：没有达到分解的温度。 （11）由题干可知，在温度为T1时，FeCO3开始分解为FeO和CO2，在T2时，FeOOH开始分解，因此，T1- T2时间段为FeCO3分解为FeO和CO2时间段，由图可知，固体质量减少了：14.27g-9.87g=4.4g，因为该反应是在隔绝空气的装置内进行，所以，减少的质量为FeCO3分解生成CO2的质量，假设样品中FeCO3的质量为x 故填写：11.6。 （12）由图可知，M点对应的横坐标为T4，由题干可知，T3-T4时间段为氧化铁转化成四氧化三铁的过程，T2-T3时间为FeOOH分解生成Fe2O3时间段，因为该反应是在隔绝空气的装置内进行，因此，氧化铁是在与氧化亚铁反应，生成四氧化三铁，该反应反应物和生成物都是固体，无气体生成，且遵循质量守恒定律，所以，M点对应纵坐标的值等于FeOOH分解生成Fe2O3的质量与FeCO3分解为FeO的质量之和，样品中FeOOH的质量为：14.27g-11.6g=2.67g，假设FeOOH分解生成Fe2O3的质量为z 根据质量守恒定律得，FeCO3分解生成Fe2O3的质量为：11.6g-4.4g=7.2g，a=2.97g+7.2g=10.17g，故填写：10.17。 （13）由图可知，N点对应横坐标在T4-T5之间，说明四氧化三铁部分转化为氧化亚铁，因此，混合物为四氧化三铁和氧化亚铁，假设混合物中四氧化三铁的质量为m，氧化亚铁的质量为n，列式为：m+n=9.44g，根据质量守恒定律宏观实质：化学反应前后，元素种类和元素质量不变可知，该混合物中铁元素的质量由FeCO3和FeOOH提供，列式为：，该式化简得：0.72m+0.78n=7.28g，它与m+n=9.44g组成方程组为： 所以，该混合物中FeO和Fe3O4的质量比=8.05g:1.39g=8.05:1.39=805:139，故填写：8.05:1.39或805:139。 9．我国力争在2060年前实现碳中和。为践行碳中和理念，某中学开展“我为低碳做贡献”的实践活动。 任务一：了解自然界中循环 (1)从下图可见，导致大气中含量急剧增多的主要原因之一是化石燃料的燃烧，三大化石燃料是指煤、 、天然气。自然界中可通过绿色植物的 来消耗二氧化碳。 任务二：认识的性质 查阅资料： Ⅰ、氢氧化钠与氢氧化钙有相似的化学性质，也能与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，该反应无明显现象。 Ⅱ、通常情况下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳。 【实验1】组装好实验装置（如图1所示），并检查装置的气密性，瓶中充满二氧化碳，实验时先迅速注入注射器中澄清石灰水，后注入注射器中稀盐酸，实验过程中采集到数据如图2所示。 (2)注入澄清石灰水后观察到澄清石灰水变浑浊，请写出该反应的化学方程式 。 (3)分析段压强增大的原因是 。 【实验2】组装好实验装置（如图3所示），并检查装置的气密性。 (4)先关闭，从处缓缓通入二氧化碳，观察到 ；然后打开，再次缓缓通入二氧化碳，观察到 ，可说明二氧化碳能与氢氧化钠反应。 任务三：寻找利用的新途径 【搜集资料】我国李灿院士主导研发的全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范项目在兰州成功运行。核心原理是将与在一定条件下转化为绿色燃料甲醇（）和。 (5)若碳元素全部来自于二氧化碳，则吨甲醇与 吨二氧化碳含碳量相等。 【答案】(1) 石油 光合作用 (2) (3)注入的稀盐酸与碳酸钙反应生成了二氧化碳气体 (4) 湿润纸花不变色 湿润纸花变红 (5) 【详解】（1）化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂的变化而形成的，主要有煤、石油、天然气，是不可再生能源，故填：石油； 自然界中可通过绿色植物的光合作用来消耗二氧化碳，故填：光合作用； （2）澄清石灰水变浑浊是二氧化碳与澄清石灰水中的强氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为：； （3）CD段压强增大，是因为相装置中注入了稀盐酸，稀盐酸与生成的碳酸钙发生反应生成氯化钙、二氧化碳和水，气体增多； （4）先关闭K，从a处缓缓通入600mL二氧化碳，观察到乙中纸花不变色，说明无二氧化碳进入乙装置中，然后打开K，再次缓缓通入二氧化碳，观察到乙中纸花变红（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），可说明二氧化碳能与氢氧化钠反应； （5）设x质量的二氧化碳与吨甲醇中含碳量相同，，x=8.8t。 10．实现2030年碳达峰、2060年碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的来源、捕捉产生兴趣，开启了探究之旅。 【活动一】调查碳循环： (1)下图为大自然中碳循环示意图，其中向大气中释放二氧化碳的途径是 （填序号）。 【活动二】探究二氧化碳的制备和性质；实验室现有碳酸钠粉末、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸以及下列仪器及装置制取气体。 (2)写出仪器名称：a 。 (3)根据实验室所提供装置，该发生装置中发生的反应的化学方程式 ；在实验室不利用碳的燃烧来制取CO2，其主要原因是 （答出1条）。若使用装置C作为制取CO2的发生装置除了利用废物的优点外，请写出其他一个优点 ，关闭右侧止水夹时观察到的现象 。 (4)若用A和B收集并测量二氧化碳气体体积时装置接口顺序为发生装置→ → →d（填导管口字母），其中植物油的作用是 。 (5)如图是验证CO2性质的实验装置实验时，持续通入CO2。 步骤Ⅰ；打开K1关闭K2，观察现象。 步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，用酒精灯加热水，一段时间后， 观察现象。 ①步骤Ⅰ说明CO2具有的性质 。 ②步骤Ⅱ：一段时间后，观察到的实验现象是 ，涉及的化学方程式 。 【活动三】碳的“捕捉” “碳捕捉”并封存被认为是目前减缓全球变暖最经济可行的方式，学校化学实验小组设计了一个简易CO2捕捉器，其捕捉CO2的流程如图所示： (6)此方法中采用“喷雾”的优点是 ，捕捉CO2的化学反应原理 。 (7)流程中可循环利用的物质为丁，请写出固体高温生成丁的反应化学方程式 。 【答案】(1)①②④⑥ (2)锥形瓶 (3) 碳不完全燃烧生成CO，使二氧化碳中混有CO 可以控制反应的发生和停止 瓶内液体被压入去底塑料瓶中，固液分离，反应停止 (4) c b 隔离水和二氧化碳 (5) 不支持燃烧也不燃烧 I中石蕊小花变红，II中石蕊小花不变红 (6) 增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O (7) 【详解】（1）化石燃料燃烧会产生二氧化碳、②④动植物呼吸作用会产生二氧化碳、⑥海水中会释放二氧化碳，故选①②④⑥； （2） 仪器a名称为锥形瓶； （3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳，故方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑⏐； 碳不完全燃烧生成CO，使二氧化碳中混有CO，所以在实验室不利用碳的燃烧来制取CO2； 关闭止水夹固液分离反应停止，打开止水夹固液接触，反应开始，故优点是可以控制反应的发生和停止； 关闭止水夹，瓶内气体增多，压强增大，故可以观察到：瓶内液体被压入去底塑料瓶中，固液分离，反应停止； （4） 收集并测量二氧化碳气体体积排出水的体积就是收集的二氧化碳的体积，气体应从c进入，将水从b压出，故发生装置连接c、b； 植物油的作用隔离水和二氧化碳，防止二氧化碳溶于水且与水反应； （5） 步骤Ⅰ中，蜡烛自上而下一次熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧也不燃烧； 二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，故观察到的实验现象是I中石蕊小花变红，II中石蕊小花不变红； 涉及反应的方程式为：； （6）此方法中采用“喷雾”的优点是能够增大液体与气体的接触面积，使反应更快更充分，故填增大液体与气体的接触面积，使反应更快更充分；由图可知，用氢氧化钙来捕捉二氧化碳反应生成的碳酸钙，化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O； （7）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙高温生成氧化钙和和二氧化碳，氧化钙与水反应又生成氢氧化钙，故氧化钙能循环使用，固体高温生成丁的反应化学方程式：。 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 $$ 专题4 碳及其化合物相关情境应用 1．碳是人类永久的“伙伴”。 【碳之认识】 (1)碳单质性质的不同，主要是由于物质的 不同。 (2)石墨在高温高压下转变为金刚石，主要发生了 （填“物理变化”或“化学变化”）。 (3)利用如图装置模拟测量二氧化碳体积的准确性。 组别 通入气体 通入量 瓶内液体 排水体积 1 空气 40mL 水 38.7mL 2 空气 40mL 植物油+水 38.7mL 3 CO2 40mL 水 38.0mL 4 CO2 40mL 植物油+水 37.7mL 此装置测定气体体积的一般思路：通入气体的体积＝排出液体的体积 ①检查装置气密性：在仪器的连接处涂抹肥皂水，用注射器推入空气过程中没有肥皂泡产生，说明装置 。 ②1、2组数据说明测定中存在一定的误差，造成误差可能的原因是 （写1点即可）。 ③对比 组数据说明CO2能溶于水，也证明CO2可用 法收集。 ④3组实验结束，向洗气瓶内剩余的水中加入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，并不能证明CO2能溶于水，理由是 。 ⑤通过3、4组实验推测CO2可能溶于植物油，为了验证推测，还应继续做的实验是 。 (4)某种牙膏中的摩擦剂是极细小的碳酸钙粉末，碳酸钙的生产过程如图： ①石灰石需要粉碎，目的是 。 ②生石灰的主要成分是氧化钙，生石灰制成石灰浆的反应属于 （填“化合反应”或“分解反应”）。 ③碳化塔是制备细小碳酸钙的关键设备，塔内发生反应的化学反应方程式为 。 2．资源、能源、环境与人类的生活和社会的发展密切相关。 Ⅰ．海洋是巨大资源宝库，其中蕴含着丰富的物质资源。 海水淡化：如图为太阳能海水淡化装置。 (1)下列分离混合物的原理与该淡化方法本质相同的是___________(填序号)。 A．过滤法净化水 B．分离液态空气制氧气 C．活性炭吸附 (2)海水中含有犬量的氯化钠，其在生产生活中有着广泛的用途，若用60g15%的氯化钠溶液配制生理盐水(0.9%)，需要加水 g。 Ⅱ．当前世界各国主要使用化石燃料，随着社会的发展，将来很可能成为无化石燃料的时代。 (3)化石燃料包括煤、石油和 。 化石燃料的消耗伴随着的大量排放、导致全球气候变暖。我国某科研团队用CoPc和催化剂串联催化二氧化碳制甲烷(反应微观过程如图)。 (4)请根据图示写出催化过程②的反应方程式： 。 锂离子电池的出现为无化石燃料的社会奠定了基础，其工作原理如图所示。 (5)正极中Co元素的化合价为 ，负极材料是某种碳单质，一般使用 (填名称)，若锂离子电池放电，则该装置能量转化形式为 。 3．我国在第七十五届联合国大会上承诺2060年前实现“碳中和”，体现了大国担当。的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段，目前利用高温捕集和氨水捕集都是目前很有前景的技术。 【了解碳中和】 (1)碳中和中的“碳”是指，化石燃料的燃烧排放出大量的，大气中的含量过高会使 ，导致两极冰川融化，海平面升高，土地沙漠化等。 (2)碳中和是指人为排放的量与通过植树造林和人为碳捕集技术吸收的量达到平衡。自然界中消耗二氧化碳的主要途径是 。 【进行碳捕集】 捕集方法一：固定封存 以蛋壳（主要成分为，还有少量有机物等杂质）为原料可采用两种方法制备。 方法一：将蛋壳粉碎后，800℃焙烧，得到。 方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸（）将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙后，800℃煅烧，得到。 已知： a.醋酸钙在空气中800℃煅烧时，反应的化学方程式为； b.制得的固体越疏松多孔，捕集的效果越好。 (3)含有的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是________（填字母） A．和均属于钙盐 B．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色 C．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有气体生成 (4)研究表明：方法二制得的捕集的效果比方法一的更好，原因是 。 捕集方法二：氨水抽集 (5)吸收塔中，浓氨水（）从上方喷洒，气体从下方通入，目的是 。 (6)由图2可以看出，温度对于本次实验的影响较大。当温度超过40℃之后，随着温度的上升，脱除率下降，由此推测碳酸氢铵可能具有 的化学性质。 【资源化利用】 (7)中国化学家使用特殊催化剂通过两步反应实现和转化为或等有机化合物和水，原理图3所示： ①B的化学式是 ； ②写出第一阶段反应的化学方程式 ； ③理论上讲，当原料气中碳、氢元素质量比为 ，最终产物是A。 4．为了实施低碳行动，学习小组设计装置模拟二氧化碳的搜集、利用和封存。 I.CO2的实验室制取装置。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室制取二氧化碳的反应化学方程式为 ，若要求便于随时添加液体药品，则实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置为 。 II.科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”“释放CO2”，实现碳循环（如图1所示）。 化学小组设计如图装置（如图2）探究上述设想的反应原理是否可行。 (3)装置B在该设计中的作用是 ，证明能“释放CO2”的现象是 。 (4)装置C中发生反应的化学方程式 。 (5)设计实验证明D中CaO能捕捉到CO2，补充以下步骤和现象：取少量D中固体于试管中， ，说明CaO已捕捉到CO2。 (6)有同学认为D中可能会生成Ca(OH)2，需要在C和D之间添加E装置，E装置应添加试剂是 。该同学还想加快CO2捕捉速率，结合图1、2、3分析，以下方法可行的是 （填序号）。 ①使用纳米氧化钙    ②将氧化钙平铺在装置D内    ③装置D中酒精灯换成酒精喷灯 5．实现“碳达峰”、“碳中和”，需要我们对CO2有全面的认识。 【活动一】CO2的制备与性质 (1)仪器f的名称 。 (2)若组装一套“随时添加液体药品”的发生装置制取CO2，应选用如图-1中 （选填编号），用图-2装置收集CO2时，应从 （填“m”或“n”）端通入。 (3)若图-3中干燥的紫色石蕊试纸没有变红，则试剂X可能是 （填字母）。 A．NaOH溶液 B．CaCl2溶液 C．浓硫酸 D．稀盐酸 【活动二】CO2的捕捉与封存 I.动态捕碳 (4)同学们设计了一款简易吸风机（图-4）捕碳。CO2在纱布上被吸碳剂捕获。若吸碳剂是石灰乳，一段时间后，吸风效果变差，原因是 。 (5)同学们用图-5装置捕碳，发生如下反应：NaOH + CO2=NaHCO3，KOH溶液也能用于吸收CO2，发生相似反应。下表为KHCO3和NaHCO3的溶解度。 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 NaHCO3溶解度/g 6.9 8.15 9.6 11.1 12.7 16.4 KHCO3溶解度/g 22.5 27.4 33.7 39.9 47.5 65.6 由图-5和上表可知：更宜选择KOH溶液吸收CO2，原因是 。 Ⅱ．催化固碳     查阅资料，发现利用CO2和H2在催化剂作用下反应，可获得甲醇（CH3OH），催化剂活性下降会导致甲醇转化率降低。 (6)该反应的微观示意图如图-6（图中的微观粒子恰好完全反应）。请在图中画出甲的微观粒子示意图 。 (7)结合图-7，当温度大于520K时，甲醇产率下降，原因是 ；压强越大，甲醇产率越高，但在实际生产中，并不是压强越大越好，原因是 。 6．我国提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。 [知识回顾]二氧化碳对环境的影响。 (1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧消耗氧气，产生二氧化碳；而绿色植物等的 吸收二氧化碳，释放氧气。自然界中存在碳循环，大气中二氧化碳的含量相对稳定。 (2)近几十年来，大气中二氧化碳的含量不断上升，导致 ，全球变暖。 [资料卡片]采用物理、化学等方法，能够捕集、利用与封存二氧化碳。 (3)海水能吸收二氧化碳，其原理比较复杂。其中，二氧化碳与水反应的化学方程式为 。 (4)一些科学家利用太阳能加热的反应器捕集空气中的二氧化碳并将其释放（流程如下图所示）。图中A、B、C三处气体中，二氧化碳的含量由高到低依次是 （填字母）。 (5)澄清石灰水和氢氧化钠溶液都能吸收二氧化碳，主要是因为它们所含的氢氧根离子能与二氧化碳发生反应。3.7g氢氧化钙固体和xg氢氧化钠固体中含有相同质量的氢氧根离子， 。 [提出问题]在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳？某化学学习小组的同学进行了以下探究。 [查阅资料] 物质 氢氧化钙 氢氧化钠 20℃时的溶解度/g 0.165 109 [配制溶液] (6)20℃时，称取3.7g氢氧化钙固体和上述计算出的xg氢氧化钠固体，分别放入两个盛有100g水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，使固体溶解并恢复至20℃，此时观察到的现象是 。 (7)再经过一步过滤操作，得到澄清石灰水。把配制好的澄清石灰水和氢氧化钠溶液分别装入试剂瓶中备用。关于上述两种溶液，下列说法不正确的是______（填字母）。 A．两种溶液都是20℃时的饱和溶液 B．两种溶液中含有相同质量的氢氧根离子 C．如果加热澄清石灰水，澄清石灰水不会变浑浊 D．如果向氢氧化钠溶液中继续加入氢氧化钠固体，会出现吸热现象 [实验探究]用注射器分别吸取20mL上述两种溶液，进行下图所示实验。 已知：等体积的两种溶液中溶剂吸收二氧化碳的量大致相等。 (8)快速推动注射器活塞，向集气瓶内分别注入20mL上述两种溶液，得到瓶内气体压强随时间变化的两条曲线如图所示。图中曲线乙所对应的实验序号是 。 [得出结论] (9)根据以上实验，在澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，实验室更适宜用哪一种试剂吸收二氧化碳？请写出答案，并从溶解度的角度进一步说明理由： 。 7．Ⅰ．2020年我国宣布“碳达峰”“碳中和”的目标愿景，并提出倡导低碳生活、发展低碳经济。 (1)化石燃料包括石油、煤和天然气，化石燃料燃烧会产生大量 (填化学式)。 在实验室制取，并研究其性质，有助于我们加深对的认识。实验室制取气体的有关仪器如下图所示： (2)仪器D的名称是 。 (3)因实验需要，现将500g溶质质量分数为30%的盐酸稀释成10%的盐酸，需要加入水___________。 A．1000g B．100g C．500g D．1500g (4)实验室不能用硫酸制取二氧化碳，实验室制取氢气时可使用稀硫酸。100g某浓度的稀硫酸恰好与13g锌完全反应。这种稀硫酸的质量分数为___________%。 A．19.6 B．1.96 C．13 D．1.3 实验室用溶液吸收。用传感器测定溶液吸收后的溶液的(装置如图1，部分装置已略去)，测得溶液的与时间关系如图2所示。 【查阅资料】本实验条件下，溶液和溶液的分别约为11.6和8.3。 (5)AB段溶液中，含有的阴离子主要有 (填离子符号)。 Ⅱ．H2O2是一种高效且绿色的氧化剂。 传统工艺制取H2O2的流程如图所示：Ba（NO3）2 【资料】减压蒸馏又称真空蒸馏，可以将物质在低于其沸点的温度下蒸馏出来。 (6) Ba（NO3）2加热生成、和，该反应的化学方程式为 。 (7)过程Ⅱ发生化合反应生成，该反应的化学方程式为 。 (8)我国科学家利用光催化技术实现了以和为原料制备，与传统工艺相比，其优点是 。 (9)以和为原料可以制备清洁剂过碳酸钠()，反应物的质量比与过碳酸钠的产率关系如图所示，和最佳投料的质量比为 。 8．金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。 一、金属及其化合物的应用 (1)句容河河底沉积的淤泥中铅、镍等重金属含量已超标，这里的铅、镍是指______。 A．元素 B．原子 C．分子 D．单质 (2)人类冶炼和使用金属铝的时间较晚。可能是因为 （填字母）。 a.地壳中铝元素含量少    b.冶炼铝的技术要求高 (3)用铝锂合金制造“嫦娥六号”的一些部件。高温下，铝与Li2O反应可置换出金属锂，写出该反应的化学方程式： 。 (4)钢铁材料通常分为生铁和钢。 ①纯铁的熔点比钢 （选填“高”或“低”）。 ②钢是含碳量在0.03-2%。生铁经锻打成钢，主要是降低 元素含量。 二、铁的化合物制备 实验室利用废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备FeCO3的流程如下： 资料：3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O (5)实验前，利用洗涤剂 作用除去低碳铁皮上的油污。 (6)滤液1的溶质有Fe2(SO4)3、H2SO4和 。 (7)加入过量稀硫酸产生的气体为H2，用点燃法检验H2前必须 。 (8)加过量NH4HCO3反应时，温度不宜过高的原因是 。 (9)“干燥”时有少量FeCO3发生下列转化：该转化的化学方程式为 。 三、FeCO3的含量测定 称取含FeOOH的FeCO3样品14.27g，隔绝空气，控制不同的温度对样品加热，进行热分解实验，测得剩余固体质量随温度的变化如下图所示。 【资料】①在温度为T1时，FeCO3开始分解为FeO和CO2；在T2时，FeOOH开始分解生成Fe2O3。②铁的氧化物加热分解的温度如下： (10)0-T1时，剩余固体质量不变的原因 。 (11)样品中FeCO3的质量为 g。 (12)M点对应纵坐标的 。 (13)N点对应固体为FeO和Fe3O4的混合物，则该混合物中FeO和Fe3O4的质量比= 。 9．我国力争在2060年前实现碳中和。为践行碳中和理念，某中学开展“我为低碳做贡献”的实践活动。 任务一：了解自然界中循环 (1)从下图可见，导致大气中含量急剧增多的主要原因之一是化石燃料的燃烧，三大化石燃料是指煤、 、天然气。自然界中可通过绿色植物的 来消耗二氧化碳。 任务二：认识的性质 查阅资料： Ⅰ、氢氧化钠与氢氧化钙有相似的化学性质，也能与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，该反应无明显现象。 Ⅱ、通常情况下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳。 【实验1】组装好实验装置（如图1所示），并检查装置的气密性，瓶中充满二氧化碳，实验时先迅速注入注射器中澄清石灰水，后注入注射器中稀盐酸，实验过程中采集到数据如图2所示。 (2)注入澄清石灰水后观察到澄清石灰水变浑浊，请写出该反应的化学方程式 。 (3)分析段压强增大的原因是 。 【实验2】组装好实验装置（如图3所示），并检查装置的气密性。 (4)先关闭，从处缓缓通入二氧化碳，观察到 ；然后打开，再次缓缓通入二氧化碳，观察到 ，可说明二氧化碳能与氢氧化钠反应。 任务三：寻找利用的新途径 【搜集资料】我国李灿院士主导研发的全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范项目在兰州成功运行。核心原理是将与在一定条件下转化为绿色燃料甲醇（）和。 (5)若碳元素全部来自于二氧化碳，则吨甲醇与 吨二氧化碳含碳量相等。 10．实现2030年碳达峰、2060年碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的来源、捕捉产生兴趣，开启了探究之旅。 【活动一】调查碳循环： (1)下图为大自然中碳循环示意图，其中向大气中释放二氧化碳的途径是 （填序号）。 【活动二】探究二氧化碳的制备和性质；实验室现有碳酸钠粉末、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸以及下列仪器及装置制取气体。 (2)写出仪器名称：a 。 (3)根据实验室所提供装置，该发生装置中发生的反应的化学方程式 ；在实验室不利用碳的燃烧来制取CO2，其主要原因是 （答出1条）。若使用装置C作为制取CO2的发生装置除了利用废物的优点外，请写出其他一个优点 ，关闭右侧止水夹时观察到的现象 。 (4)若用A和B收集并测量二氧化碳气体体积时装置接口顺序为发生装置→ → →d（填导管口字母），其中植物油的作用是 。 (5)如图是验证CO2性质的实验装置实验时，持续通入CO2。 步骤Ⅰ；打开K1关闭K2，观察现象。 步骤Ⅱ：关闭K1，打开K2，用酒精灯加热水，一段时间后， 观察现象。 ①步骤Ⅰ说明CO2具有的性质 。 ②步骤Ⅱ：一段时间后，观察到的实验现象是 ，涉及的化学方程式 。 【活动三】碳的“捕捉” “碳捕捉”并封存被认为是目前减缓全球变暖最经济可行的方式，学校化学实验小组设计了一个简易CO2捕捉器，其捕捉CO2的流程如图所示： (6)此方法中采用“喷雾”的优点是 ，捕捉CO2的化学反应原理 。 (7)流程中可循环利用的物质为丁，请写出固体高温生成丁的反应化学方程式 。 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 $$