内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
考点概览
考点1 同种元素组成的物质
考点2 金刚石、石墨、C60相关知识
考点3 结构、性质与用途关系
考点4 根据信息判断碳单质性质
考点5 碳单质的化学性质
考点6 木炭还原氧化铜实验
考点7 碳单质与某些氧化物反应
考点8 二氧化碳物理性质及实验
考点9 二氧化碳不可燃、不支持燃烧性质
考点10 二氧化碳与水的反应及实验
考点11 二氧化碳与碱的反应及实验
考点12 二氧化碳的用途
考点13 二氧化碳对生活环境的影响
考点14 自然界碳循环
考点15 一氧化碳的性质及实验
考点16 一氧化碳的毒性及安全使用
考点17 一氧化碳和二氧化碳的区分
考点18 制取二氧化碳的化学反应原理
考点19 制取二氧化碳的实验装置
考点20 二氧化碳的检验和验满
考点21 二氧化碳的综合考查
考点22 实验室制取气体的一般思路
考点23 气体的收集方法
考点24 气体净化、干燥
考点25 气体制备实验的反应条件的控制
考点26 基于碳中和理念设计低碳行动的方案
考点过关
考点1 同种元素组成的物质
1.同种元素形成的不同单质互称同素异形体,下列两种物质属于同素异形体的是
A.CO和CO2 B.冰和干冰 C.白磷和红磷 D.汞和水银
2.由同种元素组成的不同单质叫做同素异形体。下列各组物质属于同素异形体的是
A.冰和干冰 B.CO和CO₂ C.镁条和镁粉 D.氧气和臭氧
考点2 金刚石、石墨、C60相关知识
3.下列有关金刚石、石墨、的说法中,正确的是
A.构成它们的原子大小不同 B.金刚石是硬度最大的物质
C.金刚石、石墨、由不同种原子构成 D.具有独特性质是因为它有独特的结构
4.金刚石、石墨、足球烯是三种典型的碳单质,下列关于它们的说法正确的是
A.都由碳元素组成 B.碳原子排列方式相同
C.都是同一种物质 D.物理性质相似
5.金刚石广泛应用于珠宝首饰、工业等领域。金刚石的组成元素是
A.碳 B.硅 C.镍 D.铁
6.碳化硅是应用最广泛、最经济的一种非氧化物高技术耐火材料。碳化硅的结构类似于金刚石的结构,则构成碳化硅的微粒是
A.分子 B.原子 C.离子 D.原子和分子
7.C60的发现为人类打开了一个崭新的碳世界。关于C60的叙述错误的是
A.C60是一种单质
B.1个C60分子是由60个碳原子构成的
C.C60不能与O2反应生成CO2
D.金刚石与C60里碳原子排列方式不同
8.化学使我们学会了从微观角度认识宏观现象。下列对宏观现象的解释不正确的是
A.金刚石和石墨的物理性质差异大-碳原子的排列方式不同
B.夏天汽车轮胎爆炸-轮胎内气体分子大小发生改变
C.缉毒犬能发现毒贩-分子是不断运动的
D.氯化钠溶液能导电-溶液中存在可自由移动的离子
考点3 结构、性质与用途关系
9.金刚石、石墨、活性炭、炭黑都是碳家族的重要成员。下列认识错误的是
A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来切割玻璃
B.石墨有金属光泽,有滑腻感,可以做润滑剂
C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质
D.炭黑制墨所书字画历经千年不褪色说明常温下其性质稳定
10.“物质的用途与其性质密切相关”这一说法最能体现在以下哪个实例中?
A.利用活性炭吸附性制作冰箱除味剂 B.通过电解水大规模生产氢气
C.使用质谱仪测定未知化合物的相对分子质量 D.研究金刚石和石墨都是由碳元素组成
11.物质的性质决定了物质的用途,下列几种常见物质的性质、用途不一致的是
A.氧气支持燃烧——用于气焊 B.酒精可燃——作消毒剂
C.金刚石硬度大——用于裁玻璃 D.石墨导电——作电极材料
12.碳单质中,质地较软,可以用作锂电池负极的是
A.金刚石 B.石墨 C.炭黑 D.活性炭
13.下列能正确体现性质决定用途的是
A.氩氦刀能快速降温和升温,用于治疗肿瘤
B.金刚石是天然存在最硬的物质,可以用做装饰品
C.活性炭具有吸附性,在净水过程中可以吸附所有不溶性杂质
D.氮气常温下无色无味,用于食品的保护气
14.下列关于碳单质的说法错误的是
A.金刚石和石墨都是由碳元素组成的
B.金刚石硬度大,可用于切割玻璃
C.石墨能导电,可作电极
D.活性炭有吸附性,可除去水中的钙、镁化合物
15.性质决定用途,请用相关内容的序号填空:
A.冰箱去味剂 B.切割玻璃 C.制干电池电极 D.冶炼金属 E.制油墨
(1)金刚石硬度大,可用来 ;
(2)石墨的导电性能好,可用来 ;
(3)活性炭的吸附能力强,可用来作 ;
(4)单质碳具有还原性,可用来 ;
(5)常温下碳的化学性质不活泼,可用来 ;
考点4 根据信息判断碳单质性质
16.梵塔黑是一种超黑涂层材料,是用碳纳米管制造的新型材料,吸光率高达,可用于改进光学仪器的灵敏度,也可用于军事用途。下列说法中错误的是
A.低温下,碳纳米管中的碳原子之间没有间隔
B.在一定条件下,梵塔黑和金刚石可以相互转化
C.梵塔黑具有可燃性
D.梵塔黑可用于军事伪装,使军用装备在光学探测下难以被发现
17.我国古代巨著《天工开物》中有关于水晶的记载。水晶的主要成分是SiO2,其结构与金刚石类似,下列关于水晶的说法中正确的是
A.水晶是纯净物 B.SiO2是由原子构成
C.熔沸点低、硬度小 D.常温下化学性质较活泼
18.中科院的研究人员成功合成了一种类似金刚石结构的物质——“碳”,下列有关“碳”的说法不正确的是
A.属于单质 B.硬度很小
C.由原子直接构成 D.常温下化学性质稳定
19.“碳海绵”是最轻的固体材料,仅由碳元素组成,结构疏松多孔。有关碳海绵说法错误的是
A.密度小 B.是一种新型化合物
C.具有吸附性 D.不完全燃烧可能产生污染
20.“碳海绵”是已知最轻的固体材料,密度仅,是一种良好的绝缘材料,其主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”性质的推测不正确的是
A.“碳海绵”能浮在水面上 B.“碳海绵”燃烧会产生二氧化碳
C.“碳海绵”不易导电 D.“碳海绵”易溶解于水
考点5 碳单质的化学性质
21.宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳
A.熔点高 B.导电性能好 C.化学性质不活泼 D.吸附能力强
22.下列相关说法正确的是
A.元素周期表有7个周期16个族,两类元素
B.石墨、木炭等碳单质均由碳原子直接构成
C.只由一种分子构成的纯净物一定是单质
D.碳原子最外层电子数达到相对稳定结构,决定了碳在常温时化学性质稳定
23.石墨烯和金刚石均由碳原子构成。下列说法不正确的是
A.石墨烯和金刚石的碳原子排列方式不同
B.石墨烯和金刚石都是单质
C.石墨烯和金刚石完全燃烧都生成
D.石墨烯和金刚石的性质完全相同
24.关于碳的燃烧,下列说法中正确的是
A.结构稳定,不能燃烧
B.碳和氧气反应一定会生成
C.碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热
D.碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物
25.古代经典诗词、书画精品是中华民族传统文化的瑰宝。
(1)从分子的角度解释唐代诗句“山城斜路杏花香”所描述的现象 。
(2)元代著名水墨画《富春山居图》保存至今不变色的原因是 。
(3)“围炉煮茶”时要谨防一氧化碳中毒,用化学方程式表示生成一氧化碳的原理 。
26.在日常生活和工农业生产中,常常要用到木炭、焦炭、活性炭和炭黑等,这些物质的主要成分是碳单质。同学们在小组合作学习过程中,对碳的相关问题进行了梳理。联系实际,解决问题。
(1)金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,从物质变化角度分析,用石墨制成金刚石发生的变化属于 (选填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)木炭在生活中可用作 。
(3)用墨(用炭黑制成)书写或绘制的字画能保存很长时间不变色的原因是 。
(4)活性炭常被用作冰箱除味剂,利用了其具有 性。
(5)工业上,焦炭可把铁从含氧化铁的矿石里冶炼出来,其反应原理是 (用化学方程式表示)。
27.阅读下面科普短文,回答问题。
石墨烯、石墨炔、石墨、金刚石和等都是碳的单质。石墨烯既能导电又高度透明,可用于触摸显示屏太阳能电池板的生产,还可用做新能源电池电极材料,解决新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题;石墨烯吸附材料在废水处理中表现出色,能够高效吸附水中的污染物。石墨炔具有优良的化学稳定性,由于其特殊的电子结构及类似硅优异的半导体性能,石墨炔有望可以广泛应用于电子、半导体以及新能源领域,从实践证明石墨炔是一种非常有前景的储锂能源材料,科学家也预测它在新能源领域将产生非比寻常的影响。
(1)石墨烯可以高效吸附水中的污染物,利用了它的 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)石墨炔和石墨具有相似的化学性质,常温下化学性质稳定,从微观的角度分析原因是 ,写出石墨充分燃烧的化学方程式: 。
(3)下列有关石墨烯和石墨炔的说法中,正确的是 (填字母)。
a.组成元素相同
b.不充分燃烧都能生成CO
c.都具有导电性
考点6 木炭还原氧化铜实验
28.兴趣小组用如图装置探究炭粉还原氧化铁,称取氧化铁与过量炭粉均匀混合,放入重的玻璃管中。实验中观察到A中固体全部变成黑色,B中变浑浊。实验结束后称得玻璃管和固体的总质量为。下列说法错误的是
A.参加反应的炭粉的质量是
B.该装置的缺点是无尾气处理装置
C.称量B装置反应前后的质量,增重
D.充分反应后,先打开K,通入氮气,再熄灭酒精喷灯,防止石灰水倒吸
29.在人类文明的长河中,冶金技术是推动社会进步的重要里程碑。早在数千年前,古代工匠便掌握了利用碳来冶炼金属的奥秘,这一技术不仅改变了工具和武器的制造方式,更深刻影响了人类历史的进程。
(1)古代冶金的核心燃料是木炭,木炭质地疏松多孔,具有优异的 性,可以去除一些食品或工业产品里的色素和异味。
(2)木炭燃烧释放大量热量,为冶炼金属提供了必需的高温条件,木炭在氧气充足的条件下燃烧的现象为 ,其文字表达式为 。
(3)某实验小组尝试利用木炭和氧化铜混合制备铜,进行了如下实验:
①加热一段时间后,观察到a试管中的现象为 ,反应的文字表达式为 ,b试管中的现象为 。
②实验结束时,应先 (选填“将导管撤出石灰水”或“移开酒精喷灯”),原因是 。移开酒精喷灯后,还因立即用弹簧夹夹紧乳胶管,这样做的目的是 。
③利用下图甲装置进行实验可知,碳与氧化铜反应除了生成CO2可能还会产生CO。CO和CO2的体积分数(ppm)与时间(t)变化情况如图乙所示。
老师指出CO不一定是木炭与氧化铜反应产生的,请分析可能的原因是 。
(4)随着技术的发展人类还发现了其他碳单质,如金刚石和石墨,它们的结构模型如图所示,下列说法正确的是___________。
A.构成金刚石和石墨的原子大小不同 B.金刚石和石墨中原子的排列方式不同
C.金刚石和石墨的物理性质相同 D.金刚石和石墨的相互转化为物理变化
30.兴趣小组把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地放入试管,按图进行实验。实验中观察到黑色粉末变为红色,澄清石灰水变浑浊。
(1)把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀的目的是 ,实验中酒精灯加网罩的目的是 。
(2)实验结束时先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管后,再停止加热的原因是 。
(3)实验中测得反应前后木炭粉末和氧化铜粉末的混合物的质量减少了0.88g,计算实验中生成的铜的质量 。(写出计算过程)
(4)为了使所有氧化铜能充分反应,木炭粉末与氧化铜粉末的最合适的质量比是___________(填字母)。
A.3∶36 B.3∶42 C.3∶48 D.3∶80
考点7 碳单质与某些氧化物反应
31.下列叙述、相应的原理(用化学方程式表示)及反应类型都正确的是
A.镁带燃烧,用作照明弹:;分解反应
B.铁丝测定空气中氧气含量:; 化合反应
C.工业制取氧气:;分解反应
D.焦炭还原氧化铁: ;氧化还原反应
32.现代工业从赤铁矿中冶炼铁的主要原理是,在该反应中还原剂是
A.C B. C. D.
33.铁是人类生活中非常重要的一种材料,工业上可用如下化学反应制得铁:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 该反应中,发生还原反应的物质是
A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO2
34.在一定条件下,下列物质中不能与单质碳发生化学反应的是
A.O2 B.CO2 C.Fe2O3 D.CO
35.写出下列反应的化学方程式:
(1)氧化铜和碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳 。
(2)碳单质包括金刚石、石墨和C60等,它们的化学性质相似。写出C60在空气中完全燃烧的化学方程式 。
(3)水煤气法制氢气:用焦炭(主要成分是碳单质)为原料与水蒸气在高温时反应制得氢气和二氧化碳 。
考点8 二氧化碳物理性质及实验
36.将充满空气的气球(质量极小)放置在盛有空气的密闭容器中,气球沉入底部(如图甲)。若要使气球位置出现图乙中的变化,可以将密闭容器中的空气换成下列气体中的
A. CO2 B.He C.H2 D.N2
37.用下图所示装置及药品进行实验,不能达到对应实验目的的是
A.测定空气中氧气的含量
B.证明的密度比空气大
C.验证质量守恒定律
D.验证蜡烛中含有氢、氧元素
A.A B.B C.C D.D
38.关于下列实验的叙述不正确的是
A.实验①看到烧杯内壁有水雾,说明蜡烛中含有氧元素
B.实验②倾倒进二氧化碳后气球上浮,说明二氧化碳的密度大于空气的密度
C.实验③对锥形瓶进行加热,观察到加热前后称量的示数相等,说明该化学反应遵守质量守恒定律
D.实验④无色酚酞溶液变红,说明分子在不断运动
39.二氧化碳一般用向上排气法收集的原因是
① 密度比空气大 ② 难溶于水 ③ 密度比空气小 ④ 能溶于水
A.只有① B.②③ C.①④ D.①②
40.下列实验中,只能验证二氧化碳物理性质的是
A. B.
C. D.
考点9 二氧化碳不可燃、不支持燃烧性质
41.在密闭玻璃罩内放置三根点燃的蜡烛(图甲),观察到长蜡烛先熄灭,接着短蜡烛熄灭,中间蜡烛最后熄灭。传感器测得氧气含量变化(图乙)。下列解释或结论错误的是
A.开始燃烧释放热的,升到上方隔氧,长蜡烛先熄灭
B.长蜡烛熄灭后,降温,降到下方隔氧,短蜡烛熄火
C.一段时间后,玻璃罩内氧气消耗完,中间蜡烛最后熄灭
D.冷的密度比同温时的大,但热的密度可能比冷的小
42.17世纪初,海尔蒙特发现在地窖、洞穴等低凹处能找到一种不可燃气体,即二氧化碳,这是因为
A.二氧化碳可溶于水 B.二氧化碳密度大于空气
C.二氧化碳不助燃 D.二氧化碳能与水反应
43.是一种广泛应用的重要原料。下列的性质中,属于化学性质的是
A.不支持燃烧 B.无色无味 C.能溶于水 D.熔点低
44.某化学实验小组同学用如图所示实验装置制取并验证二氧化碳的某性质,请回答有关问题:
(1)实验方法:
①按图1装置连接仪器,并检查 。
②加入试剂。向长颈漏斗中加入稀盐酸的操作是 。
③用向上排空气法收集一瓶二氧化碳气体。
④将二氧化碳缓慢倒入图2的烧杯中。
(2)实验原理:图1中反应的化学方程式为 。
(3)实验现象:图2中蜡烛熄灭。
实验结论:图2中现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
(2) 问题与思考:若要使图2中的蜡烛燃烧更旺,倾倒的气体应该是 。
考点10 二氧化碳与水的反应及实验
45.为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是
A.两朵紫色石蕊纸花均变色
B.实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花,纸花颜色不变
C.两支蜡烛均熄灭,说明二氧化碳能灭火
D.该实验只能证明二氧化碳的化学性质
46.如图试管中装有干燥的二氧化碳,用一根铁丝穿3片干燥的紫色石蕊试纸,将水滴加到相应的试纸上进行实验,下列说法正确的是
A.图中试纸1不变色,试纸2、3变为红色
B.1、2实验对比可证明二氧化碳与水反应
C.该实验的优点有操作方便,对比效果好
D.该实验证明二氧化碳能使紫色的石蕊试液变红色
47.某同学在实验室进行“某种气体的实验室制取和性质的研究”请你帮助他完成实验任务
第一部分:
(1)a仪器的名称 ,b仪器使用的注意事项 。
(2)实验室可用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ;
第二部分:
(3)性质验证是初中化学实验的重要内容,根据如图实验,回答下列问题:
若关闭,打开观察到A装置中的现象是 ,该实验说明具有 的物理性质;若关闭打开,B装置中的试剂为浓硫酸(资料卡片:浓硫酸可以吸收水蒸气)此时观察到C中紫色石蕊纸花 ;若B中观察到有白色沉淀产生,则B装置中盛装的试剂是 。
第三部分:
(3)
若想利用右侧装置收集密度比空气大的气体,如等,气体从 端进入(填“a或b”)。
48.某小组同学用如图所示实验研究的性质。
(1)如图甲,将一小块干冰放进一个塑料袋,将袋口扎紧,一段时间后,塑料袋鼓起。从微观角度分析,塑料袋鼓起的主要原因是二氧化碳分子的 增大。
(2)图乙中,燃着的木条熄灭,由此可得出二氧化碳具有的化学性质是 。对比2、3处的现象,可证明 ,其化学方程式为
49.根据下图回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 。利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有:①检查装置的气密性质;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是 (填序号)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气,当观察到 的现象时,再开始收集。
(3)氨气()是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气,此时应选用的发生装置是 (填标号);可以用D装置而不用E装置收集的原因是 。若用F装置收集氨气,则气体要从 (填“m”或“n”)端通入。
(4)将纯净干燥的缓慢通入装置G,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于性质的结论是: 、 。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
50.兴趣小组设计了一套CO2的制备和性质探究于一体的装置。回答问题。
(1)检查装置气密性:连接好仪器,关闭止水夹K1和K3,将注射器活塞往上拉一段距离后松手,若 ,则证明装置气密性良好。
(2)探究CO2性质
操作
现象
结论
①打开K1,关闭K2,向烧瓶中注入稀盐酸
烧瓶内产生气泡,烧杯中澄清石灰水变浑浊
烧杯内发生反应的化学方程式是
②关闭K1,打开K2和K3
硬质玻璃管中的现象是
说明二氧化碳能与水发生反应
③将燃着的木条分别放在塑料瓶上、下端的瓶口
下端的木条先熄灭
说明CO2具有的性质是
④加热硬质玻璃管
观察到变色的石蕊试纸变回紫色
发生反应的化学方程式是
(3)低碳行动。作为初中生为减少CO2的排放,你可以采取的可行措施是 (填写一种即可)。
考点11 二氧化碳与碱的反应及实验
51.澄清石灰水长期敞口放在空气中会变浑浊,这是因为空气中含有
A.氧气 B.二氧化碳 C.氮气 D.一氧化碳
52.下列化学方程式书写正确且是化合反应的是
A. B.
C. D.
53.除去下列物质中所含的少量杂质,所用方法正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂方法
A
O2(CO2)
通入足量澄清石灰水中
B
木炭(Mg)
放到氧气中燃烧
C
红磷(二氧化锰)
加入足量双氧水
D
氯酸钾(氯化钾)
加热足够长的时间
A.A B.B C.C D.D
54.如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)a处现象是 ,b处涉及到的化学反应方程式是 。
(2)烧杯中的现象是 ,该实验说明二氧化碳具有的性质是 。
55.某化学兴趣小组用如图所示装置做有关二氧化碳气体性质的实验。回答下列问题:
(1)甲同学将集气瓶中的二氧化碳缓慢倒入烧杯A中,观察到的现象是 。
(2)乙同学将集满二氧化碳气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中(图B)并轻轻摇晃试管,产生的现象是 ,有关的化学方程式为 。
(3)丙同学挤压装置C中滴管的胶头,使其中试液滴入烧瓶,并振荡烧瓶,可以观察到的现象是 ,有关的化学方程式是 。
考点12 二氧化碳的用途
56.下列关于CO2的说法正确的是
A.CO2属于氧化物,可用作灭火剂、碳酸饮料等
B.CO2是一种有毒的气体,会导致空气污染
C.空气中CO2含量过高,是导致酸雨的主要原因
D.在高温条件下CO2和能O2反应生成CO
57.你认为下列传闻缺乏科学依据的是
A.有人声称他发明了一种催化剂,只需添加少量,就能将水变成汽油
B.某地有个二氧化碳含量很高的“死亡谷”,狗等低矮的动物走进去常会窒息而死
C.冬天,某村有一家人关门闭户在家烤火,导致全家煤气中毒
D.某农户对蔬菜大棚内补充一定量的二氧化碳,提高了蔬菜的产量
58.二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.参与光合作用 B.作燃料
C.用于人工降雨 D.制碳酸饮料
59.为探究二氧化碳的部分性质,设计实验装置如下图(已知:无水氯化钙可以用来干燥气体,不与反应),捂热干冰位置的玻璃管。
(1)实验中观察到b、c处试纸都变红色,请写出相关反应的化学方程式: 。
(2)e处火焰先熄灭请说明性质: 。
(3)由此推断的可用于的用途: 。
考点13 二氧化碳对生活环境的影响
60.下列关于二氧化碳的说法正确的是
A.二氧化碳能使紫色石蕊试液变蓝
B.二氧化碳是空气污染物之一
C.二氧化碳能灭火是因为其密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
D.二氧化碳的过量排放会导致酸雨
61.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是
A.空气中氧气的质量分数为21%
B.空气中的氮气可用于制造硝酸和氮肥
C.空气中二氧化碳过高会导致酸雨
D.空气质量指数越高,说明空气质量越好
62.空气是生命赖以存在的物质基础和重要资源,下列有关空气的说法正确的是
A.二氧化碳可以导致温室效应,是一种空气污染物
B.稀有气体通电发出不同颜色的光,可制作电光源
C.空气的成分按质量计算,氮气约占78%,氧气约占21%
D.工业上利用氧气和氮气的沸点不同,从液态空气中分离出氧气的过程属于化学变化
63.我国明确提出力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式,下列对于“双碳”目标的理解不合理的是
A.实现“双碳”目标有利于减缓全球气候变暖
B.要在2030前加大碳的排放量实现“碳达峰”
C.推广使用清洁电能的电动汽车,利于实现“双碳”目标
D.在2060年前实现二氧化碳排放量与吸收量相等,以实现净零排放
64.下列关于碳及其化合物的说法,正确的是
A.二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B.二氧化碳能使干燥的石蕊纸花变红
C.CO和CO2的化学性质不同是因为构成它们分子不同
D.碳、一氧化碳、二氧化碳都具有还原性
65.如图为CO2在自然界中的转化和资源化利用。下列说法不正确的是
A.转化①实现了原子利用率100%
B.转化②说明只要条件合适,CO2也能支持燃烧
C.转化③中CO2和H2的质量比为22:3
D.转化④中CH4和CO2都能引起温室效应
考点14 自然界碳循环
66.自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是
A.三大循环过程中元素守恒,元素化合价可能改变
B.水的天然循环既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配
C.碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
D.水的天然循环是通过其三态变化实现的,碳循环、氧循环过程中均只发生化学变化
67.绿色植物进行光合作用时,吸收的气体是
A.N2 B.O2 C.CO2 D.Ne
68.氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。关于两种循环的分析错误的是
A.碳循环和氧循环中的“碳”“氧”分别指的碳元素与氧元素
B.我们每个人都在参与碳循环与氧循环
C.碳循环的破坏会影响到氧循环
D.绿色植物的光合作用使自然界中的碳原子总数减少、氧原子总数增加
69.自然界能减少大气中含量的途径是
A.火山喷发 B.森林着火 C.光合作用 D.碳酸分解
70.关于自然界中碳循环、氧循环,下列说法正确的是
A.植物呼吸作用吸收二氧化碳
B.化石燃料燃烧会降低空气中氧气的含量
C.CO2的循环导致了酸雨
D.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能
考点15 一氧化碳的性质及实验
71.要除去CO2中的杂质CO, 下列实验设计正确的是
选项
A
B
C
D
目的
除去CO
除去CO
除去CO
除去CO
实验设计
A.A B.B C.C D.D
72.某同学描述了某化学符号的部分意义:①表示该物质由碳、氧元素组成;②表示一个分子由两个原子构成。下列有关该化学符号代表的物质的说法正确的是
A.该物质中碳元素化合价为+4 B.该物质属于空气污染物
C.该物质为有刺激性气味的气体 D.该物质易溶于水
73.下列关于一氧化碳的说法错误的是
A.一氧化碳能使紫色石蕊溶液变红
B.一氧化碳难溶于水
C.一氧化碳有毒,污染空气
D.一氧化碳可用于冶炼金属
74.一氧化碳对生活和环境有很大影响,下列关于一氧化碳的说法错误的是
A.难溶于水 B.可用来炼铁 C.可做燃料 D.能使澄清石灰水变
75.关于 CO性质的描述不正确的是
A.能与氧化铜反应生成铜单质 B.能燃烧,火焰呈蓝色
C.标准状况下,密度比空气略小 D.无色无臭,易溶于水
76.煤是三大化石燃料之一,为了提高能源利用效率,人们将煤加工成“煤气”,用作各种工业炉和居民家用的加热燃料。其实煤气不是“煤的气体”,而是一氧化碳的俗称。煤气是一种热值很高的燃料,燃烧产生蓝色火焰。使用煤气要特别小心,千万不能让它泄漏,否则人会在不知不觉中中毒死亡;而且一旦遇明火或电火花,还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”,这是非常荒唐的说法,因为煤气既不能溶于水,常温下更不与水反应。请根据以上叙述回答下列问题:
(1)煤变成煤气属于 变化。
(2)在上述有关煤气的叙述中。
可归纳出煤气的化学性质:① ,② ;
可推断出煤气的物理性质:① ,② ;
煤气的用途: ,煤气燃烧的现象: 。
考点16 一氧化碳的毒性及安全使用
77.下列关于碳单质和碳的氧化物说法正确的是
A.碳燃烧只生成二氧化碳
B.用煤炭取暖时,在室内放一盆水就可以防止一氧化碳中毒
C.一氧化碳和二氧化碳不可以相互转化
D.书写文书档案用碳素墨水,是由于常温下碳的化学性质不活泼
78.有关碳和碳的化合物描述错误的是
A.干冰常用于人工降雨
B.活性炭有较强的吸附性,常用于制糖工业中脱色生产白糖
C.二氧化碳是形成酸雨的主要原因之一
D.室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒
79.劳动课程标准要求学生承担家庭劳动。下列项目与所涉及化学知识都正确的是
选项
项目
化学知识
A
冬天用木炭烤羊排,旁边放一盆水,防止CO中毒
CO极易与血红蛋白结合
B
从冰箱中拿出一瓶雪碧,瓶子壁上有水珠
空气中含有水蒸气
C
用活性炭自制简易的净水器
碳有还原性
D
金刚石和石墨的物理性质差异大
两种原子的结构不同
A.A B.B C.C D.D
80.《长沙晚报》报道:“因厨房窗户紧闭,4名年轻人深夜煤气中毒,幸好被及时抢救,均脱离生命危险。”下列有关叙述正确的是
A.引起煤气中毒的主要成分是CO2
B.冬天用煤炉取暖时,为了防止冷空气进入,应关闭门窗
C.为了便于及时发现煤气泄漏,煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体
D.在煤炉旁放一盆冷水,可以防止煤气中毒
81.下列有关一氧化碳的说法错误的是
A.一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的有毒气体
B.在炉火上放一盆水,可以避免一氧化碳中毒
C.发生一氧化碳中毒,应立即转移到通风处
D.一氧化碳能与血红蛋白结合,导致人体缺氧
82.安全意识 冬天在室内烤炭火,或用燃气热水器洗澡,如果不装烟囱或通风不良,容易发生煤气中毒,所以要十分小心。请回答下列问题:
(1)“煤气”的主要成分是 ?为什么不易察觉? 。
(2)写出炭火产生煤气的化学方程式 。
83.化学是研究物质的科学,认识物质性质和用途的有效方法是建构知识网络图。小明同学在小组合作学习过程中,对一氧化碳的相关问题,以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际,解决问题:
(1)“通常,一氧化碳是无色无味的气体”说明化学研究物质性质时先从物质的 等物理性质入手。
(2)一氧化碳的用途(写一个) 。
(3)一氧化有毒的原因是 。
(4)碳燃烧生成一氧化碳的符号表达式是 。
(5)点燃一氧化碳前,需要先 。
考点17 一氧化碳和二氧化碳的区分
84.下列关于CO和CO2的说法中,正确的是
A.CO和CO2均具有还原性 B.CO和CO2均具有可燃性
C.CO和CO2均能溶于水 D.CO和CO2组成元素相同
85.下列有关CO2和CO的叙述错误的是
A.性质:通常情况下,CO2能溶于水,CO难溶于水
B.用途:CO可用于冶炼金属,固态CO2可用于人工增雨
C.构成:1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子
D.危害:CO和CO2有毒,均易与血液中的血红蛋白结合而引起中毒
86.碳及其氧化物在自然与工业中扮演了关键角色,下列有关碳和碳的氧化物说法正确的是
A.CO和CO2都能溶于水
B.CO2比CO多一个氧原 子
C.金刚石、石墨和C60的化学性质具有较大的差异
D.CO2含量过高会导致温室效应增强
87.两个集气瓶中分别装有CO与CO2,下列方法不能鉴别开的是
A.分别倒扣在盛有水的水槽中 B.分别扇闻它们的气味
C.分别将燃着的木条放在瓶口 D.分别通入紫色石蕊溶液中
考点18 制取二氧化碳的化学反应原理
88.下列有关叙述及对应的化学方程式、基本反应类型均正确的是
A.碳酸钠与稀盐酸反应: 氧化反应
B.煤炉上方的蓝色火焰: 2O+O22CO2 化合反应
C.实验室用双氧水制氧气:H2O22H2+O2 分解反应
D.木炭在充足的氧气中燃烧:+O22CO 化合反应
89.将二氧化碳通入水中,可以制取汽水,实验室制取二氧化碳选用试剂正确的是
A.氧化铜和碳 B.大理石块与稀盐酸
C.氯酸钾与二氧化锰 D.碳与氧气
90.某学习探究小组设计如下实验探究实验室制取反应速率的影响因素,下列分析正确的是
实验编号
石灰石的状态
稀盐酸的浓度
温度/℃
①
块状
10%
20
②
块状
20%
20
③
粉末
10%
20
④
块状
20%
40
A.①④探究稀盐酸的浓度的影响 B.②③探究稀盐酸的浓度的影响
C.①③探究石灰石状态的影响 D.③④探究温度的影响
91.实验室用下图所示装置,以块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳,选用块状大理石的最主要原因是
A.粉状大理石需将块状大理石研磨后得到,不方便
B.粉状大理石颗粒过细,堵塞导管,无法收集气体
C.块状大理石与粉末状大理石相比,碳酸钙纯度更高
D.块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行
考点19 制取二氧化碳的实验装置
92.小明进行实验,实验操作如图,其中正确的是
A.制取CO2的发生装置 B.检查装置的气密性
C.倾倒液体 D.量取稀盐酸
93.如图是实验室用稀盐酸与大理石制取并检验CO2的实验操作,其中不正确的是
A.装大理石 B.产生气体
C.检验气体 D.收
94.下图是小军制取CO2的具体操作,其中正确的是
A.检查装置气密性 B.加入石灰石
C.收集CO2 D.存放CO2
95.如图所示可以用于实验室制取二氧化碳。下列有关说法不正确的是
A.该反应的化学方程式是
B.分液漏斗可以控制滴加稀盐酸的量和速率
C.实验室用试管和单孔橡胶塞制取二氧化碳最好选择大理石和稀盐酸
D.反应结束后,锥形瓶内溶液的溶质成分只有氯化钙
96.化学兴趣小组的同学在实验室利用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,实验装置如图。其中不合理的是
A.选择的化学试剂 B.长颈漏斗末端的位置
C.导管伸入集气瓶的长度 D.集气瓶瓶口的朝向
97.我校学生在陈老师的指导下完成了制取二氧化碳实验,并开展了一系列实践活动,请回答下列问题。
(1)仪器C的名称 。
(2)实验室制取二氧化碳需要用到的仪器有 (填序号)。
(3)仪器A中发生反应的化学方程式 。
同学们设计了下图所示装置以探究二氧化碳对环境温度的影响。
(4)简述检查该装置气密性的方法 。
(5)能说明二氧化碳比空气的保温效果更好的现象是 。
同学们设计了一款水草缸的二氧化碳自动补给装置,如下图所示。
(6)气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过B瓶反映(每秒冒一个气泡比较合适),请在B瓶虚线框中将导管补充完整 。
(7)简述该装置能自动补给二氧化碳的原理 。
(8)为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸 的位置(填“1”、“2”或“3”)。
(9)同学们利用家中废旧物品组装了一套简易灭火器,如下图所示。使用时将塑料瓶 (填一种操作)使米醋和小苏打混合,瓶内喷出大量泡沫即可灭火。
考点20 二氧化碳的检验和验满
98.下列制取二氧化碳相关操作正确的是
A.制取 B.收集
C.检验 D.验满
99.化学是以实验为基础的学科,下列实验室制取CO2的实验操作正确的是
A.CO2的制取 B.CO2的验满
C.CO2的收集 D.CO2的检验
100.规范操作是科学实验的基本要求,下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作,正确的是
A.检查装置气密性 B.取用固体
C.收集二氧化碳 D.验满
101.如图所示为实验室制取并收集二氧化碳的部分操作,正确的是
A.检查装置气密性 B.收集二氧化碳
C.二氧化碳验满 D.检验二氧化碳
102.制取气体是初中化学实验的重要内容,根据要求回答下列问题:
(1)仪器①的名称: 。
(2)实验室制取二氧化碳,发生装置可选用A或B,相对于A而言,B的优点是 ,收集二氧化碳可选用装置 。验满的方法是 。
(3)F装置中观察到的实验现象是 ,体现出二氧化碳的物理性质是 。
考点21 二氧化碳的综合考查
103.化学是一门以实验为基础的学科。
(1)常温下制取氧气时选择的发生和收集装置为 (填字母序号),发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室制取二氧化碳时常选用的试剂是 (填试剂名称),用图中F所示的装置收集二氧化碳并测量收集CO2的体积,其中植物油的作用是 ,若收集前集气瓶中未装满水,则下列说法正确的是 (填字母)。
a.收集到的气体不纯
b.测量收集到的气体体积不准确
c.对测量收集到的气体体积无影响
(3)某化学兴趣小组的同学在对氧气性质进行探究时,设计了如下图所示实验:向盛有氧气的两个集气瓶中分别同时迅速插入一根带有火星的木条,发现木条均复燃,且甲中的木条燃烧比乙中更旺,该实验说明氧气具有的性质是 。
(4)某氧自救呼吸器使用黄色的超氧优钾(KO2)作生氧剂,其供氧原理是KO2分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体。使用一段时间后,观察到生氧剂由 (填颜色变化)时,则基本失效。
104.小明在实验室制取二氧化碳并探究其性质。
信息:①盐酸具有挥发性;CaSO4微溶于水;
②质量一定的气体,其体积与温度成正比、与压强成反比;
③各装置气密性良好。
【选择试剂】
组别
试剂
实验现象
①
粉末状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率很快
②
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率均匀适中
③
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐消失
(1)书写实验室制备二氧化碳的化学方程式 。
(2)对照实验①②,是探究 对制取CO2产生的影响。
(3)根据实验③中的现象,其原因是 。
结论:从制取和收集角度分析,选择第②组方案进一步探究。
【定性探究】
(4)检验二氧化碳:按顺序组合装置A和B,B中现象用化学方程式表示 。
(5)收集二氧化碳:按顺序组合装置A和C,A连接 (选“a”或“b”),验满方法是 。
(6)装置改进:用装置D替代装置A.装置D主要优点有 (任写一条)。
【定量分析】
(7)测定二氧化碳体积:按顺序组合装置A和E.待反应完全,装置冷却至室温,此时装置E两端液面左低右高,再调节装置E两端液面相平,若无调平操作,则测得的二氧化碳体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”);读数:反应前水溶液刻度在50mL处,最终读数如图F所示,则收集CO2气体约 mL;有同学认为用装置E测量CO2体积依然不严谨,理由是 。
105.实验室里现有高锰酸钾、石灰石、稀硫酸和稀盐酸,以及下图所示的仪器。
(1)利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳。你选择的仪器是 (填序号),试剂是 ,收集二氧化碳时证明是否集满的方法是 。
(2)若补充一种仪器 (仪器名称),再利用上述仪器和试剂还可以制取氧气。反应的化学方程式为 。
(3)实验室里用下图所示装置研究二氧化碳的性质。
①装置A中观察到石蕊溶液由紫色变为红色,用化学方程式说明原因: 。
②若用装置B来检验二氧化碳,则B中应加入的试剂为 ,反应的化学方程式为 。
106.科学家们不断寻找利用月球样品制造氧气的新方案,为未来建立永久性月球基地扫除最大的障碍。某小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习,请你根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.氧气的实验室制法
(1)仪器a的名称是 ,反应时液面不低于 (填“m”或“n”),是因为 。
(2)实验室制取气体可以根据 和 来选择发生装置。上图中既可以用来制取氧气,又可以用来制取二氧化碳的发生装置是 ,其中制取氧气的化学方程式为: 。若用排水法收集氧气,待观察到 现象时时候说明已经集浦,集满后对集气瓶应进行的操作及顺序是 (填序号)。
A.取出集气瓶 B.盖上毛玻璃片 C.将集气瓶正放在桌上 D.将集气瓶倒放在桌上
(3)实验室可选用装置B、D或B、E组合制取甲烷气体,据此推断下列说法正确的是
A.制取甲烷的药品只有固体 B.甲烷的密度小于空气
C.制取甲烷可在常温下进行 D.甲烷不与水反应
(4)A装置也可用于制取CO2,需要的试剂名称为 。将产生的CO2依次通入,如图1所示的装置中,可观察到F中 。是因为 (写化学方程式)。G中观察到 ,说明CO2密度比空气大。
Ⅱ.自制简易制氧机
(5)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了如图2所示的家庭简易制氧机。
①左瓶中;小玲设计的装置使用了可上下抽拉的线绳,这样设计的优点是
②石瓶中:若想监测产生氧气的气流速度,可将 (填“a”或“b”)端导管伸入水面下。
107.下图是实验室常用的装置。
(1)写出a的仪器名称 。
(2)写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式 。关于该装置制取氧气说法正确的是 。
A.装药品前需先检查装置的气密性
B.当看到有气泡冒出时立即收集
C.实验结束后先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.可用带火星的木条检验收集的气体
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置,其优点是 ;写出实验室制取CO2的化学方程式 ,若用G装置收集CO2,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。若要证明二氧化碳能与水发生反应,应将气体通入 中。
(4)实验室收集O2和CO2都不能采用的方法是 (填装置字母)。
考点22 实验室制取气体的一般思路
108.欲在实验室制取某气体时,下列因素中不需要考虑的是
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
109.实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A.反应速率的大小 B.产生的气体是否纯净
C.反应条件是否易于达到 D.气体的密度
110.下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中,正确的是
A.制取气体时,先装药品,后检查装置的气密性
B.加热高锰酸钾并用排水法收集实验结束时,先熄灭酒精灯,后移出导管
C.用排水法收集氧气,待集气瓶充满氧气,先把集气瓶移出水面,再盖好玻璃片
D.加热试管时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热
111.关于实验方法的归纳错误的是
A.玻璃容器都可用作反应容器 B.制取气体时,应先检查装置的气密性
C.闻药品的气味要用手扇法 D.点燃可燃性气体前必须检验气体纯度
112.下列不属于实验室制取气体的一般思路和方法的是( )
A.确定所制气体的反应原理 B.选择适合制取该气体的实验装置
C.明确验证所制得气体的方法 D.研究如何使用制得的气体
113.确定某种气体的实验室制法,下列因素中①反应所需的药品及反应条件;②实验装置;③气体收集和放置方法;④气体验满方法;⑤整个反应体系是否环保安全。需要考虑的是
A.①③⑤ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
114.实验室制取气体选择反应原理时,不需要考虑的因素是( )
A.所用反应物是否易得、廉价
B.反应所需条件是否容易达到
C.化学反应的速率是否合适
D.反应产生的气体用途是否广泛
115.基于实验事实进行证据推理和建构模型是同学们通过化学学习形成的科学思维方法,下图是小花同学在小组合作学习过程中,对实验室制取气体的思路和方法进行的一部分归纳与梳理。请联系实际,解决问题。
(1)实验室制取二氧化碳选用块状石灰石和稀盐酸反应,而没有选择碳酸钙粉末与稀盐酸反应,主要考虑的因素是 ,反应的化学原理是 (用化学方程式表示)。
(2)设计实验室制取二氧化碳的发生装置时没有用酒精灯,其原因是 。
(3)能用向上排空气法收集氧气的理论依据是 。
(4)检验实验室制取的气体是氧气的方法是 。(写出实验过程及观察到的现象)
考点23 气体的收集方法
116.实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质必须考虑的是
①颜色②密度③在水中的溶解情况④可燃性⑤能否与水反应
A.①③⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
117.收集气体的常用方法:1向上排空气法;2向下排空气法;3排水法。现知在标准状况下,CH4的密度约为空气的5/9,且极难溶于水,那么收集CH4气体的方法是
A.1 2 B.1 3 C.2 3 D.1
118.某气体既能用排水法收集,又能用向上排空气法收集,则该气体具有的性质是
A.难溶于水,密度比空气大
B.易溶于水,密度比空气大
C.难溶于水,密度比空气小
D.易溶于水,密度比空气小
119.氨气是一种极易溶于水,密度比空气小的气体,收集氨气可以采用的方法是
A.向上排空气法 B.向下排空气法 C.排水法 D.向下排空气法和排水法
120.实验室收集二氧化碳气体的方法是
A.排水法 B.只能用向上排空气法
C.向下排空气法或排水法 D.只能用向下排空气法
考点24 气体净化、干燥
121.集气瓶是初中化学实验常用仪器,下列实验操作正确的是
A.闻气体的气味 B.收集氢气
C.验满二氧化碳 D.干燥氧气
122.医院给病人输氧时用到类似如图所示装置。关于该装置,下列说法不正确的是
A.输氧时,b导管连接供给氧气的钢瓶
B.输氧时,该装置可用来观测氧气输出的速率
C.若将该装置中的水完全倒出,用于收集时,应在b导管处验满
D.实验室中将该装置盛浓硫酸干燥氧气时,气体从b导管进入
123.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置,下列说法错误的是
A.将细铁丝绕成螺旋状增加与氧气的接触面积,利于铁丝燃烧
B.浓硫酸的作用是干燥氧气
C.塑料瓶底部加少许水是为了溶解没反应的氧气
D.该实验选用分液漏斗是为了得到平稳的气流
124.下图所示是实验室制取干燥氧气的部分实验操作,其中错误的是(已知浓硫酸具有吸水性)
A.制氧 B.干燥 C.收集 D.验满
125.要除去二氧化碳气体中的少量一氧化碳气体,正确的方法是( )
A.将混合气体通过灼热的氧化铜 B.将混合气体通过足量的石灰水
C.加压降温使二氧化碳气体液化 D.将混合气体点燃
考点25 气体制备实验的反应条件的控制
126.如图为某同学设计的制取 CO2 的发生装置中,不能起到“能控制反应发生和停止”效果的是(提示:铜不与盐酸反应)
A. B.
C. D.
127.用如图所示装置制备气体,并随时控制反应的发生与停止,下列所选试剂制备相应气体合适的是
①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备O2
②用铝片与稀盐酸混合制备H2
③用高锰酸钾固体制备O2
④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2
⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备O2
A.②④ B.①③⑤ C.①③④ D.②⑤
考点26 基于碳中和理念设计低碳行动的方案
128.下列做法不利于实现“碳中和”的是
A.植树造林 B.使用乙醇汽油 C.太阳能发电 D.用合成淀粉
129.为应对全球变暖,以下低碳行动中能增加二氧化碳吸收的是
A.大力开展植树造林 B.促进节能产品普及
C.光伏覆盖公共建筑 D.提倡共享单车使用
130.近日,国务院颁布《2024~2025年节能降碳行动方案》。下列做法不符合节能降碳的是
A.绿色出行 B.开发新能源 C.植树造林 D.发展火力发电
131.2月,上海市的中远海运重工码头,世界上第一艘安装“碳”捕集和封存设备的海上浮式生产储油船建造完毕并交付使用。“碳捕集”的“碳”是指
A.碳元素 B.二氧化碳 C.所有含碳物质 D.碳原子
132.阅读短文,回答下列问题。
我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目2023年6月1日投放使用。海上二氧化碳封存是指将采油过程中伴生的二氧化碳“捕获”并且“封存”在海底的工程,其原理是通过高碳原油生产井、生产处理系统、二氧化碳压缩机等设备,将油田开发伴生的二氧化碳捕获、分离,进行加压和干燥,使之变成介于气体和液体之间的超临界状态(超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳,粘度小,流动快,接近气态二氧化碳)。最后通过回注井将二氧化碳回注至海床之下的咸水层中,实现长期稳定封存。
(1)我国宣布在2060年前实现“碳中和”,“碳封存”与“碳转化”是实现“碳中和”目标不可或缺的重要技术选择。“碳中和”中的“碳”是指 (写化学式)。海上二氧化碳封存示范工程项目属于 (填“碳中和”“碳封存”或“碳转化”)
(2)下列对超临界二氧化碳的理解正确的有________(填序号)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B.超临界二氧化碳容易燃烧
C.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大
D.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
(3)从微观角度分析,二氧化碳易被压缩的原因是 。
(4)在一定条件下,利用特殊装置将二氧化碳和水转化为甲酸(),同时产生氧气,发生反应的化学方程式为 。
133.在全球气候变化与能源转型的大背景下,绿色甲醇作为一种低碳、环保的清洁能源,正逐渐成为各国政府和业界关注的焦点。利用废气中的CO2热催化加氢合成,实现了CO2的减排和再生利用,其原理如图a所示。
I.电解制氢
(1)光伏发电是将太阳能转化为 能,如图a电解水制取氢气的化学方程式为 。
(2)甲醇被认为是“零碳”燃料,甲醇燃烧能产生二氧化碳,试分析“零碳”燃料中“零碳”的含义 。
II.捕集二氧化碳
(3)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如图b。
①石灰石要粉碎后再投入煅烧炉中,目的是 。
②图中,CO2含量较高的是 (填“A”或“B”)处。
III.甲醇再利用甲醇可以直接燃烧,也可以将甲醇转化为氢气再燃烧,甲醇转化为氢气通常有以下两种方案。
方案1:CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑
方案2:CH3OHCO↑+2H2↑
(4)对比上述两种方案,从环保和氢气产率的角度分析:方案1的优点是 、 。
(5)氢气可以直接加压储存在储氢罐中,从微观视角解释氢气能被压缩的原因是 。
试卷第1页,共3页
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$$
第六单元 碳和碳的氧化物
考点概览
考点1 同种元素组成的物质
考点2 金刚石、石墨、C60相关知识
考点3 结构、性质与用途关系
考点4 根据信息判断碳单质性质
考点5 碳单质的化学性质
考点6 木炭还原氧化铜实验
考点7 碳单质与某些氧化物反应
考点8 二氧化碳物理性质及实验
考点9 二氧化碳不可燃、不支持燃烧性质
考点10 二氧化碳与水的反应及实验
考点11 二氧化碳与碱的反应及实验
考点12 二氧化碳的用途
考点13 二氧化碳对生活环境的影响
考点14 自然界碳循环
考点15 一氧化碳的性质及实验
考点16 一氧化碳的毒性及安全使用
考点17 一氧化碳和二氧化碳的区分
考点18 制取二氧化碳的化学反应原理
考点19 制取二氧化碳的实验装置
考点20 二氧化碳的检验和验满
考点21 二氧化碳的综合考查
考点22 实验室制取气体的一般思路
考点23 气体的收集方法
考点24 气体净化、干燥
考点25 气体制备实验的反应条件的控制
考点26 基于碳中和理念设计低碳行动的方案
考点过关
考点1 同种元素组成的物质
1.同种元素形成的不同单质互称同素异形体,下列两种物质属于同素异形体的是
A.CO和CO2 B.冰和干冰 C.白磷和红磷 D.汞和水银
【答案】C
【详解】A. CO和CO2均为化合物(含C、O两种元素),不符合“同种元素形成的单质”这一条件,故A不符合题意;
B. 冰(H2O)和干冰(CO2)均为化合物,且元素组成不同,不属于同素异形体 ,故B不符合题意;
C. 白磷(P4)和红磷(P)均由磷元素组成,但结构不同(白磷为正四面体,红磷为链状或层状),属于同素异形体 ,故C符合题意;
D. 汞和水银是同一物质(Hg)的不同名称,并非不同单质,故D不符合题意。
故选C。
2.由同种元素组成的不同单质叫做同素异形体。下列各组物质属于同素异形体的是
A.冰和干冰 B.CO和CO₂ C.镁条和镁粉 D.氧气和臭氧
【答案】D
【详解】A、冰和干冰都是化合物,不是单质,不属于同素异形体,错误;B、CO和CO2都是化合物,不是单质,不属于同素异形体,错误;C、镁条和镁粉是同一种物质,不是同素异形体,错误;D、氧气与臭氧都是由氧元素形成的不同物质,都是单质,互为同素异形体,正确。故选D。
点睛:判断是否互为同素异形体的关键要把握两点:①同种元素形成,②不同单质,这是解决此类题的关键之所在。
考点2 金刚石、石墨、C60相关知识
3.下列有关金刚石、石墨、的说法中,正确的是
A.构成它们的原子大小不同 B.金刚石是硬度最大的物质
C.金刚石、石墨、由不同种原子构成 D.具有独特性质是因为它有独特的结构
【答案】D
【详解】A、金刚石、石墨由碳原子构成,由分子构成,分子由碳原子构成,则构成它们的原子大小相同,说法错误,不符合题意;
B、金刚石是自然界中存在的硬度最大的物质,但并非是所有物质中硬度最大的,说法错误,不符合题意;
C、金刚石、石墨由碳原子构成,由分子构成,分子由碳原子构成,说法错误,不符合题意;
D、物质的结构决定其性质,具有独特性质是因为它有独特的结构,说法正确,符合题意。
故选:D。
4.金刚石、石墨、足球烯是三种典型的碳单质,下列关于它们的说法正确的是
A.都由碳元素组成 B.碳原子排列方式相同
C.都是同一种物质 D.物理性质相似
【答案】A
【详解】A、金刚石、石墨、足球烯均为碳元素的同素异形体,即由碳元素组成的不同单质,故选项说法正确;
B、三者原子排列方式不同:金刚石为立体网状结构,石墨为层状结构,足球烯(如C60)为球状结构,故选项说法错误;
C、金刚石、石墨和足球烯是同种元素组成的三种不同的物质,故选项说法错误;
D、由于金刚石,石墨和结构中碳原子的排列方式不同,它们的物理性质差别很大,故选项说法错误。
故选:A。
5.金刚石广泛应用于珠宝首饰、工业等领域。金刚石的组成元素是
A.碳 B.硅 C.镍 D.铁
【答案】A
【详解】金刚石是由碳元素组成的单质。
故选A。
6.碳化硅是应用最广泛、最经济的一种非氧化物高技术耐火材料。碳化硅的结构类似于金刚石的结构,则构成碳化硅的微粒是
A.分子 B.原子 C.离子 D.原子和分子
【答案】B
【详解】金刚石是由原子构成的,碳化硅的结构类似于金刚石的结构,所以构成碳化硅的微粒是原子。
故选B。
7.C60的发现为人类打开了一个崭新的碳世界。关于C60的叙述错误的是
A.C60是一种单质
B.1个C60分子是由60个碳原子构成的
C.C60不能与O2反应生成CO2
D.金刚石与C60里碳原子排列方式不同
【答案】C
【详解】A、单质是由同种元素组成的纯净物。C60只含有碳元素,因此是一种单质。A正确。
B、一个C60分子由60个碳原子构成。B正确。
C、碳单质(如木炭、石墨、金刚石)在氧气中充分燃烧,都能生成二氧化碳(CO2)。C60作为碳的同素异形体,也具有可燃性,在空气中燃烧会生成CO2。C错误。
D、金刚石中,碳原子以四面体方式排列,每个碳原子连接4个其他碳原子,形成坚硬的结构;C60中,碳原子排列成球形,由12个五边形和20个六边形组成。两者原子排列方式明显不同。D正确。
故选C。
8.化学使我们学会了从微观角度认识宏观现象。下列对宏观现象的解释不正确的是
A.金刚石和石墨的物理性质差异大-碳原子的排列方式不同
B.夏天汽车轮胎爆炸-轮胎内气体分子大小发生改变
C.缉毒犬能发现毒贩-分子是不断运动的
D.氯化钠溶液能导电-溶液中存在可自由移动的离子
【答案】B
【详解】A、金刚石和石墨都是由碳原子构成的同素异形体。金刚石中碳原子排列成规则的正四面体结构,使其坚硬;石墨中碳原子排列成层状结构,层间作用力弱,使其质软。因此,物理性质差异确实源于碳原子排列方式不同,该解释正确,不符合题意;
B、气体分子的大小是固定的,不会随温度变化而改变。夏天温度升高,气体分子运动速度加快,分子间平均距离增大,导致气体体积膨胀。当轮胎内气体压力过大时,可能引发爆炸。因此,爆炸的原因是分子运动加剧(分子动能增大),而非分子大小改变。该解释错误,符合题意;
C、毒品中的分子会不断运动并扩散到空气中,形成气味。缉毒犬的嗅觉能检测到这些运动的气味分子,从而定位毒贩。分子运动是扩散现象的基础,该解释正确;不符合题意;
D、氯化钠()是电解质,在水中溶解时会离解成钠离子()和氯离子()。这些离子在溶液中可以自由移动,形成电流通路,从而使溶液导电,该解释正确,不符合题意。
故填:B。
考点3 结构、性质与用途关系
【答案】
9.金刚石、石墨、活性炭、炭黑都是碳家族的重要成员。下列认识错误的是
A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来切割玻璃
B.石墨有金属光泽,有滑腻感,可以做润滑剂
C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质
D.炭黑制墨所书字画历经千年不褪色说明常温下其性质稳定
【答案】C
【详解】A、金刚石是碳元素的一种单质,是天然存在的最硬物质。这一性质使其常用于切割玻璃、大理石等硬物。该选项描述正确,不符合题意;
B、石墨是碳元素的一种单质,有金属光泽和滑腻感。这一特性使石墨在工业中常用作固体润滑剂,该选项描述正确,不符合题意;
C、活性炭是碳元素的一种多孔结构,能通过物理吸附作用吸附色素、异味、有毒气体等杂质。但活性炭的吸附是选择性的,不能吸附所有物质,例如它无法有效吸附水中的溶解盐类(如食盐)或某些离子化合物。因此,“可以吸附所有物质”的说法过于绝对,是错误的,符合题意;
D、炭黑是碳元素的一种细小颗粒形式,在常温下不易与其他物质(如氧气、水)发生化学反应,因此性质稳定。用炭黑制成的墨汁书写字画能长久保存而不褪色,正是这一稳定性的体现。该选项描述正确,不符合题意;
故选:C。
10.“物质的用途与其性质密切相关”这一说法最能体现在以下哪个实例中?
A.利用活性炭吸附性制作冰箱除味剂 B.通过电解水大规模生产氢气
C.使用质谱仪测定未知化合物的相对分子质量 D.研究金刚石和石墨都是由碳元素组成
【答案】A
【详解】A、活性炭具有多孔结构,能吸附异味分子(物理性质),因此被用于制作冰箱除味剂(用途)。这直接体现了用途与性质的密切关系。结论:正确体现。
B、电解水利用了水能被电解分解的化学性质(水在通电条件下分解为氢气和氧气),但选项焦点是生产过程(生产氢气),而不是水的直接用途。氢气的用途(如燃料)未提及,且电解水更侧重于方法而非物质本身的性质与用途的直接联系。结论:不直接体现。
C、质谱仪是一种仪器,用于测定化合物的相对分子质量,这依赖于化合物的质量(性质),但“使用质谱仪”是技术应用,并非物质的直接用途。选项未涉及具体物质的用途(如化合物的实际应用),只涉及性质测定。结论:不直接体现。
D、金刚石和石墨都由碳元素组成,但性质不同(如金刚石坚硬、石墨润滑),选项只涉及组成研究,未提及其实际用途(如金刚石用于切割、石墨用于铅笔芯)。研究组成不等于用途与性质的关系。结论:不直接体现。
故选A。
11.物质的性质决定了物质的用途,下列几种常见物质的性质、用途不一致的是
A.氧气支持燃烧——用于气焊 B.酒精可燃——作消毒剂
C.金刚石硬度大——用于裁玻璃 D.石墨导电——作电极材料
【答案】B
【详解】A、 氧气支持燃烧,可用于气焊(气焊利用氧气与可燃气体混合产生高温火焰)。不符合题意;
B、 酒精可燃,能用作燃料,酒精用于消毒是因为酒精能使蛋白质变性。符合题意;
C、 金刚石是自然界中硬度最大的物质,可用于裁玻璃。不符合题意;
D、 石墨具有良好的导电性),可作电极材料。不符合题意;
故选B。
12.碳单质中,质地较软,可以用作锂电池负极的是
A.金刚石 B.石墨 C.炭黑 D.活性炭
【答案】B
【详解】A、金刚石是天然存在的最硬的物质,不符合题意;
B、石墨质软,具有良好的导电性,可用作锂电池负极,符合题意;
C、炭黑质地较脆,不符合题意;
D、活性炭质地较脆,具有吸附性,能吸附色素及异味,不符合题意。
故选:B。
13.下列能正确体现性质决定用途的是
A.氩氦刀能快速降温和升温,用于治疗肿瘤
B.金刚石是天然存在最硬的物质,可以用做装饰品
C.活性炭具有吸附性,在净水过程中可以吸附所有不溶性杂质
D.氮气常温下无色无味,用于食品的保护气
【答案】A
【详解】A、氩氦刀利用液态氩和氦气化时吸热/放热的物理性质,实现快速降温和升温,从而破坏肿瘤细胞。性质(温度变化)直接决定用途(治疗肿瘤),A正确。
B、金刚石作为装饰品是因高折射率和光泽(光学性质),而非硬度。硬度与用途无关,B错误。
C、活性炭吸附性针对可溶性杂质(如色素、异味),不溶性杂质主要通过过滤去除。“所有不溶性杂质”表述绝对,C错误。
D、氮气作保护气是因化学性质稳定(不易反应),而非无色无味(物理性质)。性质与用途关联错误,D错误。
故选A。
14.下列关于碳单质的说法错误的是
A.金刚石和石墨都是由碳元素组成的
B.金刚石硬度大,可用于切割玻璃
C.石墨能导电,可作电极
D.活性炭有吸附性,可除去水中的钙、镁化合物
【答案】D
【详解】A、金刚石和石墨都是碳元素的同素异形体,即由同一种碳原子构成,只是原子排列方式不同(金刚石是立体网状结构,石墨是层状结构)。正确。
B、金刚石是自然界中硬度最大的物质,其坚硬特性使其常用于切割玻璃、大理石等硬质材料。这属于金刚石的典型应用。正确。
C、石墨具有良好的导电性,因此,石墨常用于制作电极,如干电池中的电极棒。正确。
D、活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附色素、异味和某些有机杂质(如氯气),常用于净水器去除异味和颜色。但水中的钙、镁化合物(如硫酸镁)是溶解的离子,活性炭无法有效吸附或去除这些离子。错误。
故选D。
15.性质决定用途,请用相关内容的序号填空:
A.冰箱去味剂 B.切割玻璃 C.制干电池电极 D.冶炼金属 E.制油墨
(1)金刚石硬度大,可用来 ;
(2)石墨的导电性能好,可用来 ;
(3)活性炭的吸附能力强,可用来作 ;
(4)单质碳具有还原性,可用来 ;
(5)常温下碳的化学性质不活泼,可用来 ;
【答案】(1)B
(2)C
(3)A
(4)D
(5)E
【详解】(1)金刚石硬度大,可用来切割玻璃,故填:B;
(2)石墨的导电性能好,可用来制干电池电极,故填:C;
(3)活性炭的吸附能力强,可用来作冰箱去味剂,故填:A;
(4)单质碳具有还原性,可用来冶炼金属,故填:D;
(5)常温下碳的化学性质不活泼,可用来制油墨,故填:E。
考点4 根据信息判断碳单质性质
16.梵塔黑是一种超黑涂层材料,是用碳纳米管制造的新型材料,吸光率高达,可用于改进光学仪器的灵敏度,也可用于军事用途。下列说法中错误的是
A.低温下,碳纳米管中的碳原子之间没有间隔
B.在一定条件下,梵塔黑和金刚石可以相互转化
C.梵塔黑具有可燃性
D.梵塔黑可用于军事伪装,使军用装备在光学探测下难以被发现
【答案】A
【详解】A、所有物质微粒(包括原子)之间都存在间隔,低温仅缩小间隔而非消除,错误;
B、梵塔黑(碳纳米管)与金刚石均为碳的同素异形体,条件合适时可相互转化,正确;
C、碳单质普遍可燃,梵塔黑作为碳材料具有可燃性,正确;
D、高吸光率特性使其能吸收光线,降低反射,符合军事伪装用途,正确。
故选A。
17.我国古代巨著《天工开物》中有关于水晶的记载。水晶的主要成分是SiO2,其结构与金刚石类似,下列关于水晶的说法中正确的是
A.水晶是纯净物 B.SiO2是由原子构成
C.熔沸点低、硬度小 D.常温下化学性质较活泼
【答案】B
【详解】A、水晶主要成分是SiO2,还含有其他杂质,属于混合物,并非纯净物,A 错误;
B、SiO2结构与金刚石类似,金刚石是原子晶体,由原子构成,SiO2也是原子晶体,由硅原子和氧原子直接构成,B 正确;
C、SiO2是原子晶体,与金刚石类似,具有熔沸点高、硬度大的特点,并非熔沸点低、硬度小,C 错误。
D、金刚石常温下化学性质稳定,不活泼,可知SiO2常温下化学性质稳定,不活泼,D 错误。
故选B。
18.中科院的研究人员成功合成了一种类似金刚石结构的物质——“碳”,下列有关“碳”的说法不正确的是
A.属于单质 B.硬度很小
C.由原子直接构成 D.常温下化学性质稳定
【答案】B
【详解】A、T− 碳是由碳元素组成的纯净物,属于单质,不符合题意;
B、T− 碳与金刚石结构类似,故T− 碳硬度较大,符合题意;
C、T− 碳属于碳单质,由碳原子构成,不符合题意;
D、T− 碳属于碳单质,常温下,碳单质的化学性质稳定,不符合题意。
故选B。
【答案】B
19.“碳海绵”是最轻的固体材料,仅由碳元素组成,结构疏松多孔。有关碳海绵说法错误的是
A.密度小 B.是一种新型化合物
C.具有吸附性 D.不完全燃烧可能产生污染
【详解】A、“碳海绵”是最轻的固体材料,说明“碳海绵”密度小,不符合题意;
B、“碳海绵”是由碳元素组成的纯净物,属于单质,符合题意;
C、“碳海绵”结构疏松多孔,具有吸附性,不符合题意;
D、“碳海绵”属于碳单质,碳单质不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳有毒,会污染环境,不符合题意。
故选B。
20.“碳海绵”是已知最轻的固体材料,密度仅,是一种良好的绝缘材料,其主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”性质的推测不正确的是
A.“碳海绵”能浮在水面上 B.“碳海绵”燃烧会产生二氧化碳
C.“碳海绵”不易导电 D.“碳海绵”易溶解于水
【答案】D
【详解】A、水的密度为1g•cm-3,“碳海绵”密度仅0.16mg•cm-3,比水小,因此“碳海绵”能浮在水面上,故选项说法正确;
B、“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管等,含有碳元素,因此燃烧会产生二氧化碳,故选项说法正确;
C、“碳海绵”是一种良好的绝缘材料,不易导电,故选项说法正确;
D、“碳海绵”能浮在水面上,说明“碳海绵”难溶于水,故选项说法错误。
故选D。
考点5 碳单质的化学性质
21.宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳
A.熔点高 B.导电性能好 C.化学性质不活泼 D.吸附能力强
【答案】C
【详解】墨主要成分是碳,常温下碳化学性质不活泼(稳定),所以字画能保存长久不变色,与熔点、导电性、吸附性无关。
故选C。
22.下列相关说法正确的是
A.元素周期表有7个周期16个族,两类元素
B.石墨、木炭等碳单质均由碳原子直接构成
C.只由一种分子构成的纯净物一定是单质
D.碳原子最外层电子数达到相对稳定结构,决定了碳在常温时化学性质稳定
【答案】A
【详解】A、 元素周期表有7个周期,16族(有18列,Ⅷ族有三列),元素分为金属元素、非金属元素,故选项说法正确;
B、石墨由碳原子直接构成是碳单质,但木炭含石墨微小晶体和杂质是混合物,故选项说法错误;
C、纯净物是由一种物质组成的,可以是单质或化合物,只由一种分子构成的纯净物,如果分子由同种元素组成,如氧气,则是单质;如果分子由不同种元素组成,如水,则是化合物,故选项说法错误;
D、碳原子原子序数为6,电子排布为2、4,最外层有4个电子,相对稳定结构通常指最外层8个电子,没有达到稳定结构,故选项说法错误。
故选:A。
23.石墨烯和金刚石均由碳原子构成。下列说法不正确的是
A.石墨烯和金刚石的碳原子排列方式不同
B.石墨烯和金刚石都是单质
C.石墨烯和金刚石完全燃烧都生成
D.石墨烯和金刚石的性质完全相同
【答案】D
【详解】A、石墨烯和金刚石的碳原子排列方式不同,说法正确,不符合题意;
B、石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的碳单质,说法正确,不符合题意;
C、石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的碳单质,碳单质具有可燃性,在氧气中完全燃烧生成,说法正确,不符合题意;
D、石墨烯和金刚石的碳原子排列方式不同,所以二者物理性质有差异;石墨烯和金刚石均由碳原子构成,由原子构成的物质,原子是保持其化学性质的最小粒子,所以二者化学性质相似,说法错误,符合题意。
故选:D。
24.关于碳的燃烧,下列说法中正确的是
A.结构稳定,不能燃烧
B.碳和氧气反应一定会生成
C.碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热
D.碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物
【答案】C
【详解】A、C60属于碳单质,碳单质具有可燃性,所以C60可以燃烧,A错误:
B、碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳,B错误;
C、燃烧都是放热反应,则碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热,C正确;
D、碳在氧气中燃烧时可能同时产生二氧化碳和一氧化碳,故产物可能是混合物,D错误。
故选C。
25.古代经典诗词、书画精品是中华民族传统文化的瑰宝。
(1)从分子的角度解释唐代诗句“山城斜路杏花香”所描述的现象 。
(2)元代著名水墨画《富春山居图》保存至今不变色的原因是 。
(3)“围炉煮茶”时要谨防一氧化碳中毒,用化学方程式表示生成一氧化碳的原理。
【答案】(1)分子在不断运动。
(2) 墨中的碳在常温下化学性质稳定。
(3)
【详解】(1)分子运动:诗句中“杏花香”是花香分子通过运动扩散到空气中,被人嗅觉感知,分子具有“不断运动”的性质,即使物质处于静止状态,其分子仍会自发运动,导致气味传播;
(2)碳的稳定性:古代水墨画使用的墨主要成分是碳(如炭黑),碳单质在常温下化学性质非常稳定,不易与氧气、水等物质发生反应,因此不易氧化或变质,这种稳定性使得用墨绘制的书画即使长期保存,颜色仍能保持不变。
(3)围炉煮茶通常涉及木炭燃烧,当氧气不足时,碳不完全燃烧会产生一氧化碳,一氧化碳有毒,易导致中毒,故生成一氧化碳的化学方程式为。
26.在日常生活和工农业生产中,常常要用到木炭、焦炭、活性炭和炭黑等,这些物质的主要成分是碳单质。同学们在小组合作学习过程中,对碳的相关问题进行了梳理。联系实际,解决问题。
(1)金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,从物质变化角度分析,用石墨制成金刚石发生的变化属于 (选填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)木炭在生活中可用作 。
(3)用墨(用炭黑制成)书写或绘制的字画能保存很长时间不变色的原因是 。
(4)活性炭常被用作冰箱除味剂,利用了其具有 性。
(5)工业上,焦炭可把铁从含氧化铁的矿石里冶炼出来,其反应原理是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)化学变化
(2)燃料(合理即可)
(3)在常温下,碳的化学性质稳定
(4)吸附
(5)
【详解】(1)石墨制成金刚石的过程中有新物质生成,属于化学变化。
(2)木炭具有可燃性,可作燃料,木炭具有吸附性,可作吸附剂等。
(3)炭黑中含有碳,在常温下,碳的化学性质稳定,则用墨(用炭黑制成)书写或绘制的字画能保存很长时间不变色。
(4)活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味,则可用作冰箱除味剂。
(5)碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为。
27.阅读下面科普短文,回答问题。
石墨烯、石墨炔、石墨、金刚石和等都是碳的单质。石墨烯既能导电又高度透明,可用于触摸显示屏太阳能电池板的生产,还可用做新能源电池电极材料,解决新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题;石墨烯吸附材料在废水处理中表现出色,能够高效吸附水中的污染物。石墨炔具有优良的化学稳定性,由于其特殊的电子结构及类似硅优异的半导体性能,石墨炔有望可以广泛应用于电子、半导体以及新能源领域,从实践证明石墨炔是一种非常有前景的储锂能源材料,科学家也预测它在新能源领域将产生非比寻常的影响。
(1)石墨烯可以高效吸附水中的污染物,利用了它的 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)石墨炔和石墨具有相似的化学性质,常温下化学性质稳定,从微观的角度分析原因是 ,写出石墨充分燃烧的化学方程式: 。
(3)下列有关石墨烯和石墨炔的说法中,正确的是 (填字母)。
a.组成元素相同
b.不充分燃烧都能生成CO
c.都具有导电性
【答案】(1)物理
(2) 碳原子最外层电子数为4,常温下不易得失电子
(3)abc
【详解】(1)石墨烯可以高效吸附水中的污染物,是由于石墨烯具有疏松多孔的结结构,具有吸附性,吸附过程中没有新物质生成,是不需要发生化学变化就能表现出来的性质,属于物理性质;
(2)石墨炔和石墨都是由碳原子构成的碳单质,微观的角度分析原因是碳原子最外层电子数为4,常温下不易得失电子,常温下不易参与反应,即常温下化学性质稳定;
石墨属于碳单质,充分燃烧生成二氧化碳,方程式为:;
(3)a、石墨烯和石墨炔都由碳元素组成,正确;
b、石墨烯、石墨炔都是由碳元素组成的碳单质,碳单质不充分燃烧生成一氧化碳,正确;
c、根据石墨烯、石墨炔用途,可知它们都具有导电性 ,正确;
故选:abc。
考点6 木炭还原氧化铜实验
28.兴趣小组用如图装置探究炭粉还原氧化铁,称取氧化铁与过量炭粉均匀混合,放入重的玻璃管中。实验中观察到A中固体全部变成黑色,B中变浑浊。实验结束后称得玻璃管和固体的总质量为。下列说法错误的是
A.参加反应的炭粉的质量是
B.该装置的缺点是无尾气处理装置
C.称量B装置反应前后的质量,增重
D.充分反应后,先打开K,通入氮气,再熄灭酒精喷灯,防止石灰水倒吸
【答案】A
【解析】A、根据质量守恒定律,反应前后,装置A中减少的质量为,而氧化铁中氧元素的质量为,则参加反应的碳粉的质量为,故A符合题意;
B、一氧化碳为有毒气体,而该装置没有尾气处理装置,故B不符合题意;
C、设氧化铁完全反应时,消耗的碳粉的质量为,生成的二氧化碳的质量为,则
则与二氧化碳反应的碳的质量为
设消耗的二氧化碳的质量为z,则
而装置B增加的质量即为吸收的二氧化碳的质量,则增重,故C不符合题意;
D、充分反应后,先打开K,通入氮气,再熄灭酒精喷灯,防止石灰水倒吸入玻璃管中,使玻璃管炸裂,故D不符合题意。
故选A。
29.在人类文明的长河中,冶金技术是推动社会进步的重要里程碑。早在数千年前,古代工匠便掌握了利用碳来冶炼金属的奥秘,这一技术不仅改变了工具和武器的制造方式,更深刻影响了人类历史的进程。
(1)古代冶金的核心燃料是木炭,木炭质地疏松多孔,具有优异的 性,可以去除一些食品或工业产品里的色素和异味。
(2)木炭燃烧释放大量热量,为冶炼金属提供了必需的高温条件,木炭在氧气充足的条件下燃烧的现象为 ,其文字表达式为 。
(3)某实验小组尝试利用木炭和氧化铜混合制备铜,进行了如下实验:
①加热一段时间后,观察到a试管中的现象为 ,反应的文字表达式为 ,b试管中的现象为 。
②实验结束时,应先 (选填“将导管撤出石灰水”或“移开酒精喷灯”),原因是 。移开酒精喷灯后,还因立即用弹簧夹夹紧乳胶管,这样做的目的是 。
③利用下图甲装置进行实验可知,碳与氧化铜反应除了生成CO2可能还会产生CO。CO和CO2的体积分数(ppm)与时间(t)变化情况如图乙所示。
老师指出CO不一定是木炭与氧化铜反应产生的,请分析可能的原因是 。
(4)随着技术的发展人类还发现了其他碳单质,如金刚石和石墨,它们的结构模型如图所示,下列说法正确的是___________。
A.构成金刚石和石墨的原子大小不同 B.金刚石和石墨中原子的排列方式不同
C.金刚石和石墨的物理性质相同 D.金刚石和石墨的相互转化为物理变化
【答案】(1)吸附
(2) 剧烈燃烧、发出白光、放出热量
(3) 黑色粉末变为红色 澄清的石灰水变浑浊 将导管撤出石灰水 防止澄清的石灰水倒吸,炸裂试管 防止生成的铜被空气中的氧气氧化 由于木炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则一氧化碳不一定是木炭和氧化铜反应生成的
(4)B
【详解】(1)木炭质地疏松多孔,具有优异的吸附性,可以去除一些食品或工业产品里的色素和异味;
(2)木炭在氧气充足的条件下燃烧反应生成二氧化碳,现象为剧烈燃烧、发出白光、放出热量,反应的文字表达式为:;
(3)①木炭和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,加热一段时间后,观察到a试管中的现象为黑色粉末变为红色,反应的文字表达式为:,b试管中的现象为澄清的石灰水变浑浊;
②实验结束时,应先将导管撤出石灰水,防止澄清的石灰水倒吸,炸裂试管;移开酒精喷灯后,还因立即用弹簧夹夹紧乳胶管,这样做的目的是防止生成的铜被空气中的氧气氧化;
③由于木炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则一氧化碳不一定是木炭和氧化铜反应生成的;
(4)A、金刚石和石墨都是由碳原子构成的,碳原子的大小相同,故选项错误;
B、金刚石和石墨都是由碳原子构成的,但碳原子的排列方式不同,故选项正确;
C、金刚石和石墨都是由碳原子构成的,但碳原子的排列方式不同,所以物理性质不同,故选项错误;
D、金刚石和石墨都是由碳原子构成的,但碳原子的排列方式不同,所以物理性质不同,所以金刚石和石墨的相互转化为化学变化,故选项错误;
故选:B。
30.兴趣小组把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地放入试管,按图进行实验。实验中观察到黑色粉末变为红色,澄清石灰水变浑浊。
(1)把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀的目的是 ,实验中酒精灯加网罩的目的是 。
(2)实验结束时先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管后,再停止加热的原因是 。
(3)实验中测得反应前后木炭粉末和氧化铜粉末的混合物的质量减少了0.88g,计算实验中生成的铜的质量 。(写出计算过程)
(4)为了使所有氧化铜能充分反应,木炭粉末与氧化铜粉末的最合适的质量比是___________(填字母)。
A.3∶36 B.3∶42 C.3∶48 D.3∶80
【答案】(1) 增大反应物的接触面积,使其充分反应 集中火焰,提高温度
(2)防止石灰水倒吸进入试管,使试管炸裂;防止空气进入试管,生成的铜被氧化(合理即可)
(3)设生成铜的质量为x,
x=2.56g;
(4)A
【详解】(1)把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀的目的是:增大反应物的接触面积,使其充分反应;
酒精灯加网罩可以集中火焰,提高温度;
(2)熄灭酒精灯后,试管内的气压变小,石灰水会倒吸进入试管,刚加热完的试管遇到冷的石灰水,就会炸裂,而先撤掉导管,可以防止试管炸裂;
用弹簧夹夹紧橡皮管,则可以防止外部的空气进入试管,避免氧气热的铜反应;
(3)见答案;
(4)根据可知,计算参加反应的CuO与C的质量比为40:3,即氧化铜与木炭按照40:3的质量比混合后,理论上能恰好完全反应,为了使氧化铜中的铜完全被还原,应该增大木炭的质量或减小氧化铜的质量,据此分析,应选质量比36:3,故选A。
考点7 碳单质与某些氧化物反应
31.下列叙述、相应的原理(用化学方程式表示)及反应类型都正确的是
A.镁带燃烧,用作照明弹:;分解反应
B.铁丝测定空气中氧气含量:; 化合反应
C.工业制取氧气:;分解反应
D.焦炭还原氧化铁: ;氧化还原反应
【答案】D
【详解】A、镁带燃烧的化学方程式应为,该反应是由两种物质生成一种物质,属于化合反应,而不是分解反应,错误;
B、铁丝在空气中不能燃烧,不能用铁丝测定空气中氧气含量,错误;
C、工业制取氧气是利用液态氮和液态氧沸点的不同,通过分离液态空气的方法制取,属于物理变化,不是通过化学变化制取,错误;
D、焦炭还原氧化铁发生的反应是碳 与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为,在该反应中,碳得到氧发生氧化反应,氧化铁失去氧发生还原反应,属于氧化还原反应,正确。
故选D。
32.现代工业从赤铁矿中冶炼铁的主要原理是,在该反应中还原剂是
A.C B. C. D.
【答案】A
【解析】根据反应的化学方程式可知,碳夺取了氧化铁中的氧,则还原剂是碳(C),故选A;
33.铁是人类生活中非常重要的一种材料,工业上可用如下化学反应制得铁:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 该反应中,发生还原反应的物质是
A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO2
【答案】A
【详解】在该反应中氧化铁失掉了氧本身被还原发生了还原反应,因此氧化铁发生了还原反应,故选:A。
34.在一定条件下,下列物质中不能与单质碳发生化学反应的是
A.O2 B.CO2 C.Fe2O3 D.CO
【答案】D
【详解】A、氧气能够与碳在点燃的条件下反应生成二氧化碳,选项错误;
B、二氧化碳能够与碳在高温的条件下反应生成一氧化碳,选项错误;
C、氧化铁与碳在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,选项错误;
D、一氧化碳不能与碳发生化学反应,选项正确,故选D。
35.写出下列反应的化学方程式:
(1)氧化铜和碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳 。
(2)碳单质包括金刚石、石墨和C60等,它们的化学性质相似。写出C60在空气中完全燃烧的化学方程式 。
(3)水煤气法制氢气:用焦炭(主要成分是碳单质)为原料与水蒸气在高温时反应制得氢气和二氧化碳 。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)氧化铜和碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为;
(2)C60在空气中完全燃烧生成二氧化碳,化学方程式为;
(3)碳与水蒸气在高温时反应制得氢气和二氧化碳,化学方程式为;
考点8 二氧化碳物理性质及实验
36.将充满空气的气球(质量极小)放置在盛有空气的密闭容器中,气球沉入底部(如图甲)。若要使气球位置出现图乙中的变化,可以将密闭容器中的空气换成下列气体中的
A. CO2 B.He C.H2 D.N2
【答案】A
【详解】将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中,气球沉入底部,若要使气球位置出现图乙中的变化,说明该气体的密度比空气大,可使充满空气的气球升到顶部,氦气、氢气、氮气密度均比空气小,二氧化碳密度比空气大,故选A。
37.用下图所示装置及药品进行实验,不能达到对应实验目的的是
A.测定空气中氧气的含量
B.证明的密度比空气大
C.验证质量守恒定律
D.验证蜡烛中含有氢、氧元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、该实验中白磷只能与空气中的氧气反应,且生成物是固体,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积就是消耗氧气的体积,可以测定空气中氧气的含量,不符合题意;
B、该实验中,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,不符合题意;
C、该实验中,铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,有新物质生成,属于化学变化,且该反应在密闭容器中进行,待完全反应冷却至室温后,天平平衡,可以验证质量守恒定律,不符合题意;
D、将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方,烧杯内壁有水雾出现,说明蜡烛燃烧生成了水,根据质量守恒定律, 化学反应前后元素的种类不变,水由H、O元素组成,反应物氧气由氧元素组成,则蜡烛中一定含氢元素,可能含氧元素,符合题意。
故选D。
38.关于下列实验的叙述不正确的是
A.实验①看到烧杯内壁有水雾,说明蜡烛中含有氧元素
B.实验②倾倒进二氧化碳后气球上浮,说明二氧化碳的密度大于空气的密度
C.实验③对锥形瓶进行加热,观察到加热前后称量的示数相等,说明该化学反应遵守质量守恒定律
D.实验④无色酚酞溶液变红,说明分子在不断运动
【答案】A
【详解】A、实验①看到烧杯内壁有水雾,说明蜡烛燃烧生成水,水是由氢元素和氧元素组成的,反应物氧气中只含有氧元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则说明蜡烛中含有氢元素,可能含有氧元素,故错误;
B、实验②倾倒进二氧化碳后气球上浮,说明二氧化碳的密度大于空气的密度,故正确;
C、实验③中装置密闭,对锥形瓶进行加热,铜和氧气加热生成氧化铜,发生了化学反应,观察到加热前后称量的示数相等,说明该化学反应遵守质量守恒定律,故正确;
D、实验④浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子不断运动,运动到无色酚酞溶液中,溶于水形成氨水,氨水显碱性,可使无色酚酞溶液变红,说明分子在不断运动,故正确;
故选A。
39.二氧化碳一般用向上排气法收集的原因是
① 密度比空气大 ② 难溶于水 ③ 密度比空气小 ④ 能溶于水
A.只有① B.②③ C.①④ D.①②
【答案】C
【分析】选择气体收集方法时需考虑其密度和溶解性。
【详解】二氧化碳能溶于水,也能与水发生反应,所以不能用排水法收集二氧化碳;二氧化碳密度比空气的密度大,所以可以采用向上排空气法收集二氧化碳,
故选C。
40.下列实验中,只能验证二氧化碳物理性质的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、倾倒二氧化碳,蜡烛自下而上熄灭,既验证了二氧化碳密度比空气大(物理性质),又验证了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧(化学性质),A 选项不符合题意;
B、二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊溶液变红,验证的是二氧化碳的化学性质,B 选项不符合题意;
C、向盛有空气的气球中通入二氧化碳,气球上升,说明二氧化碳密度比空气大,只验证了二氧化碳的物理性质,C 选项符合题意;
D、二氧化碳通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,验证的是二氧化碳的化学性质,D 选项不符合题意。
故选C。
考点9 二氧化碳不可燃、不支持燃烧性质
41.在密闭玻璃罩内放置三根点燃的蜡烛(图甲),观察到长蜡烛先熄灭,接着短蜡烛熄灭,中间蜡烛最后熄灭。传感器测得氧气含量变化(图乙)。下列解释或结论错误的是
A.开始燃烧释放热的,升到上方隔氧,长蜡烛先熄灭
B.长蜡烛熄灭后,降温,降到下方隔氧,短蜡烛熄火
C.一段时间后,玻璃罩内氧气消耗完,中间蜡烛最后熄灭
D.冷的密度比同温时的大,但热的密度可能比冷的小
【答案】C
【详解】A、长蜡烛先熄灭,是因为开始燃烧释放热的二氧化碳,二氧化碳受热后密度变小,升到上方,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,可隔绝氧气,使长蜡烛熄灭,不符合题意;
B、长蜡烛熄灭后,二氧化碳降温,二氧化碳的密度比空气大,降到下方隔绝氧气,从而使短蜡烛熄灭,不符合题意;
C、由图可知,蜡烛熄灭后,氧气的含量不是0,说明中间蜡烛熄灭,不是因为玻璃罩内氧气消耗完,符合题意;
D、冷二氧化碳的密度比同温时氧气的大,但是该实验中长蜡烛先熄灭,说明二氧化碳受热后密度可能比冷氧气的小,不符合题意。
故选C。
42.17世纪初,海尔蒙特发现在地窖、洞穴等低凹处能找到一种不可燃气体,即二氧化碳,这是因为
A.二氧化碳可溶于水 B.二氧化碳密度大于空气
C.二氧化碳不助燃 D.二氧化碳能与水反应
【答案】B
【详解】在地窖、洞穴等低凹处能找到一种不可燃气体,即二氧化碳,说明二氧化碳密度大于空气,会聚集在低处,不能说明二氧化碳可溶于水、二氧化碳不助燃、二氧化碳能与水反应,故选:B。
43.是一种广泛应用的重要原料。下列的性质中,属于化学性质的是
A.不支持燃烧 B.无色无味 C.能溶于水 D.熔点低
【答案】A
【详解】A、不支持燃烧属于化学性质,故选项正确;
B、无色无味属于物理性质,故选项错误;
C、能溶于水属于物理性质,故选项错误;
D、熔点低属于物理性质,故选项错误;
故选:A。
44.某化学实验小组同学用如图所示实验装置制取并验证二氧化碳的某性质,请回答有关问题:
(1)实验方法:
①按图1装置连接仪器,并检查 。
②加入试剂。向长颈漏斗中加入稀盐酸的操作是 。
③用向上排空气法收集一瓶二氧化碳气体。
④将二氧化碳缓慢倒入图2的烧杯中。
(2)实验原理:图1中反应的化学方程式为 。
(3)实验现象:图2中蜡烛熄灭。
实验结论:图2中现象说明二氧化碳具有的化学性质是 。
(4) 问题与思考:若要使图2中的蜡烛燃烧更旺,倾倒的气体应该是 。
【答案】(1) 检查装置气密性 加入稀盐酸使长颈漏斗下端管口浸没在液面以下
(2)
(3)不能燃烧,也不支持燃烧
(4)氧气/O2
【详解】(1)①连接仪器后检查装置气密性,防止装置漏气影响实验。
② 长颈漏斗末端要液封,防止生成的CO2从长颈漏斗逸出,则加入稀盐酸使长颈漏斗下端管口浸没在液面以下。
(2)实验室用大理石(或石灰石,主要成分CaCO3)与稀盐酸反应制取CO2,生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式是。
(3)蜡烛熄灭,说明CO2自身不能燃烧,也不支持蜡烛燃烧(化学性质 )。
(4)氧气具有助燃性,能使蜡烛燃烧更旺,故填氧气。
考点10 二氧化碳与水的反应及实验
45.为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是
A.两朵紫色石蕊纸花均变色
B.实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花,纸花颜色不变
C.两支蜡烛均熄灭,说明二氧化碳能灭火
D.该实验只能证明二氧化碳的化学性质
【答案】C
【详解】A、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使湿润的紫色石蕊纸花变红色,说法错误,不符合题意;
B、碳酸不稳定,受热易分解生成二氧化碳和水,因此实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花,纸花又变为紫色,说法错误,不符合题意;
C、两支蜡烛均熄灭,说明二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,可用于灭火,说法正确,符合题意;
D、干燥的紫色石蕊纸花不变色,湿润的紫色石蕊纸花变红色,说明二氧化碳能与水反应;低处蜡烛先熄灭,高处蜡烛后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧,既能证明二氧化碳的化学性质,又能证明二氧化碳的物理性质,说法错误,不符合题意。
故选:C。
46.如图试管中装有干燥的二氧化碳,用一根铁丝穿3片干燥的紫色石蕊试纸,将水滴加到相应的试纸上进行实验,下列说法正确的是
A.图中试纸1不变色,试纸2、3变为红色
B.1、2实验对比可证明二氧化碳与水反应
C.该实验的优点有操作方便,对比效果好
D.该实验证明二氧化碳能使紫色的石蕊试液变红色
【答案】C
【详解】A、水或二氧化碳都不能使紫色石蕊变红,但二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红。试纸1滴水,不变红;试纸2、3处,只有试纸2有水和CO2接触,会变红,试纸3干燥,不会变红,A 错误;
B、1、2对比,1只有水,2有水和CO2,只能说明二氧化碳或二氧化碳与水共同作用导致石蕊试液变红,不能证明二氧化碳与水反应,B 错误;
C、该实验操作简便,通过多组对比,效果好,C 正确;
D、试纸1滴水,不变红;试纸2、3处,只有试纸2有水和CO2接触,会变红,试纸 3 干燥不变红,证明CO2与水反应生成的物质使石蕊变红,不是CO2直接使石蕊变红,D 错误。
故选C。
47.某同学在实验室进行“某种气体的实验室制取和性质的研究”请你帮助他完成实验任务
第一部分:
(1)a仪器的名称 ,b仪器使用的注意事项 。
(2)实验室可用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ;
第二部分:
(3)性质验证是初中化学实验的重要内容,根据如图实验,回答下列问题:
若关闭,打开观察到A装置中的现象是 ,该实验说明具有 的物理性质;若关闭打开,B装置中的试剂为浓硫酸(资料卡片:浓硫酸可以吸收水蒸气)此时观察到C中紫色石蕊纸花 ;若B中观察到有白色沉淀产生,则B装置中盛装的试剂是 。
第三部分:
(5)
若想利用右侧装置收集密度比空气大的气体,如等,气体从 端进入(填“a或b”)。
【答案】(1) 试管 不能加热
(2)
(3) 蜡烛由下至上依次熄灭 密度比空气大 不变色 澄清石灰水
(4)a
【详解】(1)a仪器的名称是试管;
b仪器为集气瓶,使用的注意事项是不能加热;
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(3)若关闭,打开,由于二氧化碳密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧,因此观察到A装置中的现象是蜡烛由下至上依次熄灭,该实验说明具有密度比空气大的物理性质;
若关闭,打开,B装置中的试剂为浓硫酸,浓硫酸可以吸收水蒸气,则进入C中的二氧化碳是干燥的,二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色,因此此时观察到C中紫色石蕊纸花不变色;
若B中观察到有白色沉淀产生,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则B装置中盛装的试剂是澄清石灰水;
(4)若想利用右侧装置收集密度比空气大的气体,如等,则气体从a端进入。
48.某小组同学用如图所示实验研究的性质。
(1)如图甲,将一小块干冰放进一个塑料袋,将袋口扎紧,一段时间后,塑料袋鼓起。从微观角度分析,塑料袋鼓起的主要原因是二氧化碳分子的 增大。
(2)图乙中,燃着的木条熄灭,由此可得出二氧化碳具有的化学性质是 。对比2、3处的现象,可证明 ,其化学方程式为
【答案】(1)间隔
(2) 不燃烧,不支持燃烧 CO2能与水反应(生成碳酸使紫花变红) CO2+H2O=H2CO3
【详解】(1)干冰是固体二氧化碳,干冰易升华,干冰由固态变成了气态的二氧化碳,从微观角度分析,塑料袋鼓起的原因是,分子间存在间隔,二氧化碳由固态变为气态时,分子间的间隙增大了;
(2)图乙中,燃着的木条熄灭,由此可得出二氧化碳不燃烧,不支持燃烧;对比2、3处的现象,2处干燥的石蕊试纸不变色,3处湿润的石蕊试纸变红色,可证明CO2能与水反应生成碳酸使紫花变红,其化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3。
49.根据下图回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 。利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有:①检查装置的气密性质;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是 (填序号)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气,当观察到 的现象时,再开始收集。
(3)氨气()是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气,此时应选用的发生装置是 (填标号);可以用D装置而不用E装置收集的原因是 。若用F装置收集氨气,则气体要从 (填“m”或“n”)端通入。
(4)将纯净干燥的缓慢通入装置G,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于性质的结论是: 、 。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1) C
(2)导管口有连续均匀的气泡冒出
(3) B 氨气的密度比空气小且极易溶于水 n
(4) 与水反应生成酸性物质 的密度比空气大
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化的条件下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为;
制取氧气时,首先要组装仪器,然后检查装置的气密性,防止装置漏气,接着向锥形瓶中放入二氧化锰,再向分液漏斗中注入过氧化氢溶液,最后收集气体,则操作顺序为②①④③⑤,故选C;
(2)用E装置(排水法收集氧气)收集氧气时,刚开始冒出的气泡是装置内的空气,因此当观察到导管口有连续均匀气泡冒出的现象时,再开始收集;
(3)实验室加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气,反应物是固体且反应需要加热,所以应选用固体加热型发生装置B;
氨气密度比空气小,极易溶于水,所以不能用排水法(E装置)收集,而可以用向下排空气法(D装置)收集,若用F装置收集氨气,因为氨气密度比空气小,会先在集气瓶上方聚集,所以气体要从n端通入;
(4)①玻璃管内的干燥纸花始终未变色,说明二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色,塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色,这表明二氧化碳的密度比空气大,且二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸能使紫色石蕊纸花变红;
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,是因为碳酸不稳定,受热分解生成了二氧化碳和水,反应的化学方程式为。
50.兴趣小组设计了一套CO2的制备和性质探究于一体的装置。回答问题。
(1)检查装置气密性:连接好仪器,关闭止水夹K1和K3,将注射器活塞往上拉一段距离后松手,若 ,则证明装置气密性良好。
(2)探究CO2性质
操作
现象
结论
①打开K1,关闭K2,向烧瓶中注入稀盐酸
烧瓶内产生气泡,烧杯中澄清石灰水变浑浊
烧杯内发生反应的化学方程式是
②关闭K1,打开K2和K3
硬质玻璃管中的现象是
说明二氧化碳能与水发生反应
③将燃着的木条分别放在塑料瓶上、下端的瓶口
下端的木条先熄灭
说明CO2具有的性质是
④加热硬质玻璃管
观察到变色的石蕊试纸变回紫色
发生反应的化学方程式是
(3)低碳行动。作为初中生为减少CO2的排放,你可以采取的可行措施是 (填写一种即可)。
【答案】(1)活塞回到原来的位置
(2) a处试纸不变色、b处试纸变红色 密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧
(3)双面使用纸张(合理即可)
【详解】(1)检查装置气密性:连接好仪器,关闭止水夹和,将注射器活塞往上拉一段距离后松手,若活塞回到原来的位置,则证明装置气密性良好;
(2)①打开,关闭,向烧瓶中注入稀盐酸,石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故观察到烧瓶内产生气泡,烧杯中澄清石灰水变浑浊,则烧杯中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
②关闭,打开和,二氧化碳不能使干燥紫色石蕊试纸变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使湿润紫色石蕊试纸变红色,因此观察到硬质玻璃管中的现象是a处试纸不变色、b处试纸变红色,说明二氧化碳能与水发生反应;
③将燃着的木条分别放在塑料瓶上、下端的瓶口,下端的木条先熄灭,说明具有的性质是:密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧;
④加热硬质玻璃管,观察到变色的石蕊试纸变回紫色,是因为碳酸受热易分解,生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(3) 低碳行动:步行或骑自行车上下学、双面使用纸张、随手关灯等。
考点11 二氧化碳与碱的反应及实验
51.澄清石灰水长期敞口放在空气中会变浑浊,这是因为空气中含有
A.氧气 B.二氧化碳 C.氮气 D.一氧化碳
【答案】B
【详解】根据空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质等,并结合着二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊的性质(即二氧化碳的检验方法);也就不难推断出澄清石灰水长期敞口放在空气中会变浑浊,是因为空气中含有二氧化碳的缘故了.
故选B.
52.下列化学方程式书写正确且是化合反应的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,化学方程式为,符合“多变一”的特点,属于化合反应,化学方程式书写错误,不符合题意;
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,不符合题意;
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为,符合“多变一”的特点,属于化合反应,化学方程式书写错误,不符合题意;
D、镁在氧气中燃烧生成氧化镁,化学方程式为,符合“多变一”的特点,属于化合反应,符合题意。
故选:D。
53.除去下列物质中所含的少量杂质,所用方法正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂方法
A
O2(CO2)
通入足量澄清石灰水中
B
木炭(Mg)
放到氧气中燃烧
C
红磷(二氧化锰)
加入足量双氧水
D
氯酸钾(氯化钾)
加热足够长的时间
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、通入足量澄清石灰水时,CO2会与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,而O2不参与反应,符合除杂原则,故方法正确;
B、木炭粉、镁粉均能在氧气中充分燃烧,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故方法错误;
C、加入双氧水(H2O2)后,MnO2作为催化剂会加速H2O2分解为水和氧气,但红磷与双氧水不反应;反应后,仍为红磷和MnO2固体混合物,不符合除杂原则,故方法错误;
D、加热后,氯酸钾会分解为氯化钾和氧气,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故方法错误。
故选A。
54.如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)a处现象是 ,b处涉及到的化学反应方程式是 。
(2)烧杯中的现象是 ,该实验说明二氧化碳具有的性质是 。
【答案】(1) 紫色石蕊溶液变成红色
(2) 蜡烛自下而上依次熄灭 密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
【详解】(1)石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故a处现象是紫色石蕊溶液变成红色;
b中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,化学方程式为;
(2)二氧化碳密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧,故烧杯中的现象是蜡烛自下而上依次熄灭;该实验说明二氧化碳具有的性质是密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧。
55.某化学兴趣小组用如图所示装置做有关二氧化碳气体性质的实验。回答下列问题:
(1)甲同学将集气瓶中的二氧化碳缓慢倒入烧杯A中,观察到的现象是 。
(2)乙同学将集满二氧化碳气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中(图B)并轻轻摇晃试管,产生的现象是 ,有关的化学方程式为 。
(3)丙同学挤压装置C中滴管的胶头,使其中试液滴入烧瓶,并振荡烧瓶,可以观察到的现象是 ,有关的化学方程式是 。
【答案】(1)蜡烛由低到高依次熄灭
(2) 试管内液面上升,溶液变为红色
(3) 澄清石灰水变浑浊且气球膨胀
【详解】(1)甲同学将集气瓶中的二氧化碳缓慢倒入烧杯A中,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,故观察到的现象是:蜡烛由低到高依次熄灭;
(2)乙同学将集满二氧化碳气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中,并轻轻摇晃试管,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,由于消耗了二氧化碳,装置内压强减小,故观察到试管内液面上升,溶液变为红色;
二氧化碳与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:;
(3)丙同学挤压装置C中滴管的胶头,使其中试液滴入烧瓶,并振荡烧瓶,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,由于消耗了二氧化碳,装置内压强减小,故可以观察到的现象是:澄清石灰水变浑浊,且气球膨胀;
二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:。
考点12 二氧化碳的用途
56.下列关于CO2的说法正确的是
A.CO2属于氧化物,可用作灭火剂、碳酸饮料等
B.CO2是一种有毒的气体,会导致空气污染
C.空气中CO2含量过高,是导致酸雨的主要原因
D.在高温条件下CO2和能O2反应生成CO
【答案】A
【详解】A.CO2由碳和氧两种元素组成,且其中一种元素是氧,因此它确实属于氧化物。同时,由于CO2不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,所以可以用作灭火剂。此外,在碳酸饮料中,CO2能溶于水并与水反应生成碳酸,从而产生气泡效果,故正确;
B.实际上,CO2本身并无毒性,它是动植物呼吸作用的产物,也是植物光合作用的原料。正常情况下,CO2不会导致空气污染。空气污染主要由一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体造成,故错误;
C.酸雨主要由硫氧化物和氮氧化物溶于雨水形成,而不是由CO2含量过高导致。虽然CO2溶于水会形成弱酸性的碳酸,但其对酸雨的影响远小于硫氧化物和氮氧化物,故错误;
D.在高温条件下,CO2可以与碳(C)反应生成CO,而不是与氧气(O2)反应,故错误。
故选A。
57.你认为下列传闻缺乏科学依据的是
A.有人声称他发明了一种催化剂,只需添加少量,就能将水变成汽油
B.某地有个二氧化碳含量很高的“死亡谷”,狗等低矮的动物走进去常会窒息而死
C.冬天,某村有一家人关门闭户在家烤火,导致全家煤气中毒
D.某农户对蔬菜大棚内补充一定量的二氧化碳,提高了蔬菜的产量
【答案】A
【详解】本题考查传闻的科学依据,需基于质量守恒定律、气体性质和用途等知识点进行分析。
A、水(H2O)由氢和氧元素组成,汽油主要成分是碳氢化合物(如),含有碳元素。根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,催化剂只能改变反应速率,但不能改变元素组成或凭空创造碳元素。水变汽油违背质量守恒定律,缺乏科学依据,故A错误。
B、二氧化碳密度比空气大,易在低洼处聚集。低处聚集高浓度二氧化碳,氧气含量低,导致狗等低矮动物窒息,符合二氧化碳的性质,由科学依据,故B正确。
C、烤火时若燃烧不充分(如煤炭或木材),会产生一氧化碳(CO)。一氧化碳与血红蛋白结合,阻碍氧气运输,导致中毒。关门闭户会加剧风险,有科学依据,故C正确。
D、光合作用中,植物利用二氧化碳(CO2)和水合成有机物。增加二氧化碳浓度可促进光合作用,提高产量。大棚补充二氧化碳是农业常见做法,有科学依据,故D正确。
故选A。
58.二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.参与光合作用 B.作燃料
C.用于人工降雨 D.制碳酸饮料
【答案】B
【详解】A、植物通过光合作用吸收二氧化碳,在光照下与水反应生成有机物和氧气,这是二氧化碳在自然界中的重要用途,故选项不符合题意;
B、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,不能用作燃料,故选项符合题意;
C、固态二氧化碳升华吸热可用于人工降雨,故选项不符合题意;
D、二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于制碳酸饮料,故选项不符合题意。
故选:B。
59.为探究二氧化碳的部分性质,设计实验装置如下图(已知:无水氯化钙可以用来干燥气体,不与反应),捂热干冰位置的玻璃管。
(1)实验中观察到b、c处试纸都变红色,请写出相关反应的化学方程式: 。
(2)e处火焰先熄灭请说明性质: 。
(3)由此推断的可用于的用途: 。
【答案】(1)
(2)不燃烧也不支持燃烧且密度比空气的大
(3)灭火
【详解】(1)b、c处试纸都变红色,使石蕊变色的是二氧化碳和水反应生成的碳酸,反应的化学方程式为:;
(2)e处火焰先熄灭,CO2不燃烧也不支持燃烧,因为二氧化碳密度比空气的大,先使下面的火柴熄灭;
(3)CO2不燃烧也不支持燃烧,密度比空气的大,可用于灭火。
考点13 二氧化碳对生活环境的影响
60.下列关于二氧化碳的说法正确的是
A.二氧化碳能使紫色石蕊试液变蓝
B.二氧化碳是空气污染物之一
C.二氧化碳能灭火是因为其密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
D.二氧化碳的过量排放会导致酸雨
【答案】C
【详解】A、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,不是变蓝,不符合题意;
B、二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不符合题意;
C、二氧化碳能灭火,是因为二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可覆盖在可燃物表面隔绝氧气,达到灭火的目的,符合题意;
D、二氧化碳的过量排放会导致温室效应,不会导致酸雨的发生,不符合题意。
故选C。
61.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是
A.空气中氧气的质量分数为21%
B.空气中的氮气可用于制造硝酸和氮肥
C.空气中二氧化碳过高会导致酸雨
D.空气质量指数越高,说明空气质量越好
【答案】B
【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%,但质量分数不是21%。说法错误;
B、氮气是空气的主要成分。在工业上,氮气通过合成氨反应制取氨气,氨气进一步用于制造硝酸和氮肥(如尿素、铵盐等)。说法正确;
C、形成酸雨的主要物质是二氧化硫和氮的氧化物,二氧化碳不会形成酸雨,二氧化碳增多会造成温室效应。说法错误;
D、空气质量指数是衡量空气污染程度的指标,数值越高表示污染越严重,空气质量越差。说法错误;
故选:B。
62.空气是生命赖以存在的物质基础和重要资源,下列有关空气的说法正确的是
A.二氧化碳可以导致温室效应,是一种空气污染物
B.稀有气体通电发出不同颜色的光,可制作电光源
C.空气的成分按质量计算,氮气约占78%,氧气约占21%
D.工业上利用氧气和氮气的沸点不同,从液态空气中分离出氧气的过程属于化学变化
【答案】B
【详解】A. 二氧化碳确实能导致温室效应,但它不是空气污染物,A错误;
B.稀有气体(如氖气、氩气等)在通电时能发出不同颜色的光,这一性质常用于制作霓虹灯、荧光灯等电光源,B正确;
C. 空气的成分是按体积分数计算的,氮气约占78%体积、氧气约占21%体积,C错误;
D. 工业上分离液态空气时,利用氮气(沸点-196°C)和氧气(沸点-183°C)的沸点差异进行分馏,该过程只是将混合物分离,没有新物质产生,是一个物理变化,D错误;
故选B。
63.我国明确提出力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式,下列对于“双碳”目标的理解不合理的是
A.实现“双碳”目标有利于减缓全球气候变暖
B.要在2030前加大碳的排放量实现“碳达峰”
C.推广使用清洁电能的电动汽车,利于实现“双碳”目标
D.在2060年前实现二氧化碳排放量与吸收量相等,以实现净零排放
【答案】B
【详解】A、实现“双碳”目标,,抵消二氧化碳或温室气体的排放,有利于减缓全球气候变暖,故说法正确;
B、碳达峰就是我们国家承诺在2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后再慢慢减下去,故说法错误;
C、推广使用清洁电能的电动汽车,能减少二氧化碳的排放,有利于实现“双碳”目标,故说法正确;
D、“碳中和”是指通过节能减排、植树造林等形式,抵消二氧化碳或温室气体的排放,达到相对“零排放”, 故说法正确。
故选B。
64.下列关于碳及其化合物的说法,正确的是
A.二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B.二氧化碳能使干燥的石蕊纸花变红
C.CO和CO2的化学性质不同是因为构成它们分子不同
D.碳、一氧化碳、二氧化碳都具有还原性
【答案】C
【详解】A、 酸雨的主要成因是二氧化硫和氮氧化物等气体溶于水形成的酸,不是二氧化碳,二氧化碳是温室气体,会导致全球变暖,但不直接引起酸雨,故选项错误。
B、二氧化碳需先与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,才能使湿润的石蕊纸花变红,二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变红,故选项错误。
C、CO 和 CO2的化学性质不同是因为构成它们分子不同,故选项正确。
D、碳和一氧化碳具有还原性,在高温下能还原氧化铁,二氧化碳没有还原性,不能还原金属氧化物,故选项错误。
故选: C。
65.如图为CO2在自然界中的转化和资源化利用。下列说法不正确的是
A.转化①实现了原子利用率100%
B.转化②说明只要条件合适,CO2也能支持燃烧
C.转化③中CO2和H2的质量比为22:3
D.转化④中CH4和CO2都能引起温室效应
【答案】A
【详解】A、转化①的反应为,原子利用率不是100\%,因为除了生成乙醇还生成了水,A错误。
B、 转化②是,镁能在二氧化碳中燃烧,说明只要条件合适,CO2也能支持燃烧,B正确。
C、转化③的反应为,CO2和H2的质量比为(2n×44):6n×2=22:3,C正确。
D、 CH4和CO2都是温室气体,都能引起温室效应,D正确。
故选A。
考点14 自然界碳循环
66.自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是
A.三大循环过程中元素守恒,元素化合价可能改变
B.水的天然循环既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配
C.碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
D.水的天然循环是通过其三态变化实现的,碳循环、氧循环过程中均只发生化学变化
【答案】D
【详解】A、在三大循环中,元素(如氢、氧、碳)遵循质量守恒定律,不会被创造或消灭,只是形式改变(元素守恒)。同时,元素化合价在循环过程中可能发生变化,例如:氧循环中,氧气(O2)中氧为0价,二氧化碳中氧变为-2价。因此,该说法正确。
B、水的天然循环包括蒸发、凝结、降水等过程:蒸发时,水从液态变为气态,杂质被留下,类似蒸馏过程,实现净化。降水将水从海洋带到陆地,或在不同地区分布,实现资源分配(如雨雪补充淡水资源),因此,该说法正确。
C、碳循环和氧循环相互关联:光合作用吸收CO2释放O2,呼吸作用和燃烧消耗O2释放CO2。这些过程平衡了大气中CO2和O2的含量,避免其大幅波动。因此,该说法正确。
D、水的天然循环:主要通过三态变化(固态→液态→气态)实现,如蒸发(物理变化)、凝结(物理变化)、降水(物理变化)。碳循环和氧循环:并非“均只发生化学变化”。碳循环包括物理变化(如CO2溶解于水是物理溶解)和化学变化(如光合作用、呼吸作用);氧循环也包括物理变化(如氧气扩散、溶解)和化学变化(如燃烧)。因此,该说法错误。
故选D。
67.绿色植物进行光合作用时,吸收的气体是
A.N2 B.O2 C.CO2 D.Ne
【答案】C
【详解】光合作用是绿色植物在光照条件下,利用叶绿素将二氧化碳(CO2)和水(H2O)转化为有机物(如葡萄糖)并释放氧气(O2)的过程。因此,植物吸收的气体是二氧化碳(CO2)。C正确。
故选C。
68.氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。关于两种循环的分析错误的是
A.碳循环和氧循环中的“碳”“氧”分别指的碳元素与氧元素
B.我们每个人都在参与碳循环与氧循环
C.碳循环的破坏会影响到氧循环
D.绿色植物的光合作用使自然界中的碳原子总数减少、氧原子总数增加
【答案】D
【详解】A、 碳循环和氧循环中的“碳”和“氧”分别指碳元素与氧元素。在自然界中,循环过程涉及元素在生物圈、大气圈等圈层之间的转移和转化,而非具体物质。因此,该项正确;
B、人类通过呼吸作用(吸入氧气、呼出二氧化碳)参与氧循环(消耗氧气)和碳循环(释放二氧化碳),每个人都是循环的一部分,该项正确;
C、碳循环和氧循环相互关联(如光合作用吸收CO2释放O2,呼吸作用吸收O2释放CO2)。若碳循环破坏(如CO2过量排放),会影响氧气生成和消耗,从而波及氧循环,该项正确;
D、 绿色植物的光合作用为化学变化,根据质量守恒定律(化学反应中,原子种类和数目不变),所以反应前后碳原子和氧原子总数均未改变,选项说“碳原子总数减少、氧原子总数增加”违背该定律,因此该项错误;
故选:D。
69.自然界能减少大气中含量的途径是
A.火山喷发 B.森林着火 C.光合作用 D.碳酸分解
【答案】C
【详解】A、火山喷发会释放大量CO2等气体,增加大气中的CO2含量,故A错误;
B、森林着火时,燃烧有机物会生成CO2,增加大气中的CO2含量,故B错误;
C、光合作用是植物吸收CO2,将其转化为有机物和氧气的过程,直接减少大气中的CO2,故C正确;
D、碳酸分解会释放CO2,增加大气中的CO2含量,故D错误。
故选C。
70.关于自然界中碳循环、氧循环,下列说法正确的是
A.植物呼吸作用吸收二氧化碳
B.化石燃料燃烧会降低空气中氧气的含量
C.CO2的循环导致了酸雨
D.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能
【答案】D
【详解】A、植物呼吸作用是吸收氧气,释放二氧化碳,故说法错误;
B、化石燃料燃烧会消耗氧气,产生二氧化碳等,但空气中氧气的含量基本不变,因为光合作用还会消耗二氧化碳,生成氧气,故说法错误;
C、导致酸雨的主要是二氧化硫、氮氧化物等的排放,不是CO2的循环,CO2过多会导致温室效应,故说法错误;
D、绿色植物通过光合作用,将二氧化碳和水转化为有机物,同时将太阳能转化成化学能储存起来,故说法正确。
故选D。
考点15 一氧化碳的性质及实验
71.要除去CO2中的杂质CO, 下列实验设计正确的是
选项
A
B
C
D
目的
除去CO
除去CO
除去CO
除去CO
实验设计
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳中混有少量一氧化碳,无法被点燃,不符合题意;
B、一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,可除去杂质,符合题意;
C、二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,一氧化碳和氢氧化钠不反应,除去了原物质,不符合题意;
D、二氧化碳能与水反应生成碳酸,一氧化碳难溶于水,且与水不反应,无法除去一氧化碳,不符合题意。
故选B。
72.某同学描述了某化学符号的部分意义:①表示该物质由碳、氧元素组成;②表示一个分子由两个原子构成。下列有关该化学符号代表的物质的说法正确的是
A.该物质中碳元素化合价为+4 B.该物质属于空气污染物
C.该物质为有刺激性气味的气体 D.该物质易溶于水
【答案】B
【分析】该物质由碳、氧元素组成,且每个分子由两个原子构成,故该物质为一氧化碳,化学式为:CO。
【详解】A、一氧化碳中氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得碳元素显+2价,不符合题意;
B、一氧化碳有毒,属于空气污染物,符合题意;
C、一氧化碳是无色无味的气体,不符合题意;
D、一氧化碳难溶于水,不符合题意。
故选B。
73.下列关于一氧化碳的说法错误的是
A.一氧化碳能使紫色石蕊溶液变红
B.一氧化碳难溶于水
C.一氧化碳有毒,污染空气
D.一氧化碳可用于冶炼金属
【答案】A
【详解】A、一氧化碳难溶于水,不能与水反应,不能使紫色石蕊溶液变红,选项错误;
B、一氧化碳难溶于水,选项正确;
C、一氧化碳有毒,会污染空气,选项正确;
D、一氧化碳具有还原性,可用于冶炼金属,选项正确;
故选A。
74.一氧化碳对生活和环境有很大影响,下列关于一氧化碳的说法错误的是
A.难溶于水 B.可用来炼铁 C.可做燃料 D.能使澄清石灰水变
【答案】D
【详解】A、一氧化碳难溶于水,选项正确;
B、一氧化碳具有还原性,能用来炼铁,选项正确;
C、一氧化碳具有可燃性,能做燃料,选项正确;
D、一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
故选D。
75.关于 CO性质的描述不正确的是
A.能与氧化铜反应生成铜单质 B.能燃烧,火焰呈蓝色
C.标准状况下,密度比空气略小 D.无色无臭,易溶于水
【答案】D
【详解】A、一氧化碳能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,该选项描述正确;
B、一氧化碳具有可燃性,燃烧时发出蓝色火焰,该选项描述正确;
C、一氧化碳密度比空气略小,该选项描述正确;
D、一氧化碳无色无味,难溶于水,该选项描述不正确。
故选D。
76.煤是三大化石燃料之一,为了提高能源利用效率,人们将煤加工成“煤气”,用作各种工业炉和居民家用的加热燃料。其实煤气不是“煤的气体”,而是一氧化碳的俗称。煤气是一种热值很高的燃料,燃烧产生蓝色火焰。使用煤气要特别小心,千万不能让它泄漏,否则人会在不知不觉中中毒死亡;而且一旦遇明火或电火花,还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”,这是非常荒唐的说法,因为煤气既不能溶于水,常温下更不与水反应。请根据以上叙述回答下列问题:
(1)煤变成煤气属于 变化。
(2)在上述有关煤气的叙述中。
可归纳出煤气的化学性质:① ,② ;
可推断出煤气的物理性质:① ,② ;
煤气的用途: ,煤气燃烧的现象: 。
【答案】(1)化学
(2) 具有可燃性 有毒 不溶于水 无味 作燃料 产生蓝色火焰
【详解】(1)煤隔绝空气加强热制取煤气,会生成一氧化碳等新物质,属于化学变化。
(2)煤气是一种热值很高的燃料,燃烧产生蓝色火焰。使用煤气要特别小心,千万不能让它泄漏,否则人会在不知不觉中中毒死亡;而且一旦遇明火或电火花,还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”,这是非常荒唐的说法,因为煤气既不能溶于水,常温下更不与水反应。由此可知,煤气具有的化学性质:可燃性、有毒,具有的物理性质:不溶于水、无味,煤气的用途:作燃料,煤气燃烧的现象:产生蓝色火焰。
考点16 一氧化碳的毒性及安全使用
77.下列关于碳单质和碳的氧化物说法正确的是
A.碳燃烧只生成二氧化碳
B.用煤炭取暖时,在室内放一盆水就可以防止一氧化碳中毒
C.一氧化碳和二氧化碳不可以相互转化
D.书写文书档案用碳素墨水,是由于常温下碳的化学性质不活泼
【答案】D
【详解】A、氧气充足时,碳完全燃烧生成二氧化碳,氧气不足时,碳燃烧生成一氧化碳,不符合题意;
B、一氧化碳难溶于水,用煤炭取暖时,在室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒,不符合题意;
C、一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳和二氧化碳可以相互转化,不符合题意;
D、书写文书档案用碳素墨水,是由于常温下碳的化学性质不活泼,即使受日光照射或与氧气接触,也不易起变化,符合题意。
故选D。
78.有关碳和碳的化合物描述错误的是
A.干冰常用于人工降雨
B.活性炭有较强的吸附性,常用于制糖工业中脱色生产白糖
C.二氧化碳是形成酸雨的主要原因之一
D.室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒
【答案】C
【详解】A、干冰升华吸热,使周围温度降低,可用于人工降雨,说法正确,不符合题意;
B、活性炭有较强的吸附性,常用于制糖工业中脱色生产白糖,说法正确,不符合题意;
C、、是形成酸雨的主要原因之一,二氧化碳排放过多会导致温室效应加剧,说法错误,符合题意;
D、一氧化碳难溶于水且不与水反应,在室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒,说法正确,不符合题意。
故选:C。
79.劳动课程标准要求学生承担家庭劳动。下列项目与所涉及化学知识都正确的是
选项
项目
化学知识
A
冬天用木炭烤羊排,旁边放一盆水,防止CO中毒
CO极易与血红蛋白结合
B
从冰箱中拿出一瓶雪碧,瓶子壁上有水珠
空气中含有水蒸气
C
用活性炭自制简易的净水器
碳有还原性
D
金刚石和石墨的物理性质差异大
两种原子的结构不同
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、一氧化碳有毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体缺氧,但是一氧化碳难溶于水,冬天用木炭烤羊排,旁边放一盆水,不能防止CO中毒,不符合题意;
B、从冰箱中拿出一瓶雪碧,瓶子壁上有水珠,是因为空气中含有水蒸气,水蒸气遇冷凝结成水滴,符合题意;
C、用活性炭自制简易的净水器,是因为活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,不符合题意;
D、金刚石和石墨均是由碳原子构成,但是碳原子的排列方式不同,故物理性质差异很大,不符合题意。
故选B。
80.《长沙晚报》报道:“因厨房窗户紧闭,4名年轻人深夜煤气中毒,幸好被及时抢救,均脱离生命危险。”下列有关叙述正确的是
A.引起煤气中毒的主要成分是CO2
B.冬天用煤炉取暖时,为了防止冷空气进入,应关闭门窗
C.为了便于及时发现煤气泄漏,煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体
D.在煤炉旁放一盆冷水,可以防止煤气中毒
【答案】C
【详解】A、引起煤气中毒的主要成分是一氧化碳(CO),故A错误;
B、防止冷空气进入,如果关闭门窗,碳在不充分燃烧时生成了一氧化碳,容易造成煤气中毒,故B错误;
C、煤气本身是无色无味的,为了便于及时发现煤气泄漏,煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体,可以起到警示的作用,故C正确;
D、由于一氧化碳难溶于水,在煤炉旁放一盆冷水,不可以防止煤气中毒,故D错误。
故选C。
81.下列有关一氧化碳的说法错误的是
A.一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的有毒气体
B.在炉火上放一盆水,可以避免一氧化碳中毒
C.发生一氧化碳中毒,应立即转移到通风处
D.一氧化碳能与血红蛋白结合,导致人体缺氧
【答案】B
【详解】A、一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的有毒气体,能导致人中毒窒息,A选项正确;
B、一氧化碳难溶于水,在炉火上放一盆水,无法避免一氧化碳中毒,B选项错误;
C、发生一氧化碳中毒,应立即转移到通风处,吸入充足的氧气可减缓中毒症状,C选项正确;
D、一氧化碳能与人体内运输氧气的血红蛋白结合,大幅降低血红蛋白的输氧能力,导致人体缺氧,D选项正确。
故选:B。
82.安全意识 冬天在室内烤炭火,或用燃气热水器洗澡,如果不装烟囱或通风不良,容易发生煤气中毒,所以要十分小心。请回答下列问题:
(1)“煤气”的主要成分是 ?为什么不易察觉? 。
(2)写出炭火产生煤气的化学方程式 。
【答案】17.(1) 一氧化碳/ 无色无味,不易察觉
(2)
【详解】(1)一氧化碳俗称煤气,煤气中毒就是指一氧化碳中毒,“煤气“的主要成分是CO;
CO是一种无色、无味的气体,不易察觉;
(2)炭火生成煤气的指的是碳和氧气点燃生成一氧化碳,化学方程式为。
83.化学是研究物质的科学,认识物质性质和用途的有效方法是建构知识网络图。小明同学在小组合作学习过程中,对一氧化碳的相关问题,以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际,解决问题:
(1)“通常,一氧化碳是无色无味的气体”说明化学研究物质性质时先从物质的 等物理性质入手。
(2)一氧化碳的用途(写一个) 。
(3)一氧化有毒的原因是 。
(4)碳燃烧生成一氧化碳的符号表达式是 。
(5)点燃一氧化碳前,需要先 。
【答案】(1)颜色气味状态
(2)作燃料(答案合理即可)
(3)一氧化碳会和血液中的血红蛋白结合,使人体缺氧。
(4)C+O2CO
(5)检验纯度
【详解】(1)无色对应颜色,无味对应气味,气体对应状态,说明化学研究物质性质时先从物质的颜色气味状态等物理性质入手。
(2)一氧化碳的用途有作燃料等,答案合理即可。
(3)一氧化碳会和血液中的血红蛋白结合,使人体缺氧,导致一氧化碳中毒。
(4)碳和氧气燃烧生成一氧化碳,符号表达式为:C+O2CO。
(5)因为如果一氧化碳的纯度不够,燃烧时容易发生爆炸。因此,在点燃可燃性气体之前,检验其纯度是非常重要的安全措施。
考点17 一氧化碳和二氧化碳的区分
84.下列关于CO和CO2的说法中,正确的是
A.CO和CO2均具有还原性 B.CO和CO2均具有可燃性
C.CO和CO2均能溶于水 D.CO和CO2组成元素相同
【答案】D
【详解】A、一氧化碳具有还原性,能与金属氧化物反应,二氧化碳不具有还原性,不符合题意;
B、一氧化碳具有可燃性,燃烧生成二氧化碳,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,不符合题意;
C、一氧化碳难溶于水,二氧化碳能溶于水,且能与水反应,不符合题意;
D、由化学式可知,一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素组成,符合题意。
故选D。
85.下列有关CO2和CO的叙述错误的是
A.性质:通常情况下,CO2能溶于水,CO难溶于水
B.用途:CO可用于冶炼金属,固态CO2可用于人工增雨
C.构成:1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子
D.危害:CO和CO2有毒,均易与血液中的血红蛋白结合而引起中毒
【答案】D
【详解】A、通常情况下,二氧化碳能溶于水,一氧化碳难溶于水,不符合题意;
B、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,干冰即固体二氧化碳升华吸热,能使周围温度降低,可用于人工降雨,不符合题意;
C、二氧化碳的化学式为:CO2,由化学式可知,每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成,一氧化碳的化学式为:CO,由化学式可知,每个一氧化碳分子由1个碳原子和1个氧原子构成,1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子,不符合题意;
D、CO有毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体缺氧,二氧化碳无毒,符合题意。
故选D。
86.碳及其氧化物在自然与工业中扮演了关键角色,下列有关碳和碳的氧化物说法正确的是
A.CO和CO2都能溶于水
B.CO2比CO多一个氧原 子
C.金刚石、石墨和C60的化学性质具有较大的差异
D.CO2含量过高会导致温室效应增强
【答案】D
【详解】A、一氧化碳难溶于水,二氧化碳能溶于水,该选项说法不正确;
B、一个二氧化碳分子中含有一个碳原子和两个氧原子,一个一氧化碳分子中含有一个碳原子和一个氧原子,则一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子中多一个氧原子,该选项说法不正确;
C、金刚石、石墨和C60均为碳单质,它们的物理性质相差很大,但化学性质相同,该选项说法不正确;
D、空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,该选项说法正确。
故选D。
87.两个集气瓶中分别装有CO与CO2,下列方法不能鉴别开的是
A.分别倒扣在盛有水的水槽中 B.分别扇闻它们的气味
C.分别将燃着的木条放在瓶口 D.分别通入紫色石蕊溶液中
【答案】B
【详解】A、分别倒扣在盛有水的水槽中,一氧化碳难溶于水,且与水不反应,无明显现象,二氧化碳能溶于水,且能与水反应,导致集气瓶内气体减少,压强减小,集气瓶内液面上升,现象不同,可以用该方法区分,不符合题意;
B、分别扇闻它们的气味,一氧化碳和二氧化碳均是无味的,闻气味无法区分,符合题意;
C、分别将燃着的木条放在瓶口,一氧化碳具有可燃性,气体燃烧,发出蓝色火焰,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,燃着的木条熄灭,现象不同,可以用燃着的木条鉴别一氧化碳与二氧化碳,不符合题意;
D、分别通入紫色石蕊溶液中,一氧化碳通入紫色石蕊溶液中,无明显现象,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,现象不同,可以用紫色石蕊试液区分一氧化碳和二氧化碳,不符合题意。
故选B。
考点18 制取二氧化碳的化学反应原理
88.下列有关叙述及对应的化学方程式、基本反应类型均正确的是
A.碳酸钠与稀盐酸反应: 氧化反应
B.煤炉上方的蓝色火焰: 2O+O22CO2 化合反应
C.实验室用双氧水制氧气:H2O22H2+O2 分解反应
D.木炭在充足的氧气中燃烧:+O22CO 化合反应
【答案】B
【详解】A、碳酸钠与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H₂O + CO2↑ 氧化反应碳酸钠的化学式为 Na2CO3,但方程式中写的是 CaCO3(碳酸钙),两者不匹配。化学方程式错误:碳酸钠与盐酸反应应为 Na2CO3+ 2HC=2NaCl + H2O + CO2↑,不属于氧化反应且氧化反应不是基本反应类型。A 错误。
B、煤炉上方的蓝色火焰是一氧化碳(CO)燃烧产生的现象,化学方程式2CO + O22CO2 化合反应。B 正确。
C、实验室常用双氧水(过氧化氢)制取氧气,化学方程式为:,错误:条件应为催化剂(如 和加热,而非电解。C 错误。
D、木炭(主要成分碳)在充足氧气中燃烧。化学方程式错误:在充足氧气中应生成 CO2,而非 CO;且原子不守恒(左边:1 个 C、2 个 O;右边:2 个 C、2 个 O,碳原子数不等)。正确化学方程式为 C + O2CO2化合反应。D 错误。
故选 B。
89.将二氧化碳通入水中,可以制取汽水,实验室制取二氧化碳选用试剂正确的是
A.氧化铜和碳 B.大理石块与稀盐酸
C.氯酸钾与二氧化锰 D.碳与氧气
【答案】B
【详解】A、氧化铜和碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,但该反应条件苛刻,操作复杂,不适合实验室制取二氧化碳,A 错误;
B、实验室常用大理石块(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应原理是,反应在常温下即可进行,操作简便,B 正确;
C、氯酸钾与二氧化锰混合加热制取的是氧气,反应方程式为,不是制取二氧化碳的试剂,C 错误;
D、碳与氧气反应,如果氧气充足生成二氧化碳,氧气不充足则生成一氧化碳,该反应难以控制反应的程度,不能收集纯净的二氧化碳,不适合实验室制取,D 错误。
故选B。
90.某学习探究小组设计如下实验探究实验室制取反应速率的影响因素,下列分析正确的是
实验编号
石灰石的状态
稀盐酸的浓度
温度/℃
①
块状
10%
20
②
块状
20%
20
③
粉末
10%
20
④
块状
20%
40
A.①④探究稀盐酸的浓度的影响 B.②③探究稀盐酸的浓度的影响
C.①③探究石灰石状态的影响 D.③④探究温度的影响
【答案】C
【详解】A、由表格数据可知,实验①④中稀盐酸的浓度、温度均不同,变量不唯一,不能探究稀盐酸的浓度的影响,说法错误,不符合题意;
B、由表格数据可知,实验②③中石灰石的状态、稀盐酸的浓度均不同,变量不唯一,不能探究稀盐酸的浓度的影响,说法错误,不符合题意;
C、由表格数据可知,实验①③中石灰石的状态不同,其他条件相同,变量唯一,能探究石灰石状态的影响,说法正确,符合题意;
D、由表格数据可知,实验③④中石灰石的状态、稀盐酸的浓度、温度均不同,变量不唯一,不能探究温度的影响,说法错误,不符合题意。
故选:C。
91.实验室用下图所示装置,以块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳,选用块状大理石的最主要原因是
A.粉状大理石需将块状大理石研磨后得到,不方便
B.粉状大理石颗粒过细,堵塞导管,无法收集气体
C.块状大理石与粉末状大理石相比,碳酸钙纯度更高
D.块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行
【答案】D
【详解】A、虽然粉状大理石需研磨得到相对麻烦,但这不是选用块状大理石的最主要原因,该选项错误;
B、在合理实验操作下,粉状大理石不一定会堵塞导管,这不是选用块状大理石的关键因素,该选项错误;
C、块状大理石和粉状大理石中碳酸钙纯度一般没有明显差异,该选项错误;
D、粉状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率过快,不易控制;块状大理石与稀盐酸接触面积相对较小,反应速率适中,能使反应平稳进行,便于气体收集和实验操作,这是选用块状大理石的最主要原因,该选项正确。
故选D。
考点19 制取二氧化碳的实验装置
92.小明进行实验,实验操作如图,其中正确的是
A.制取CO2的发生装置 B.检查装置的气密性
C.倾倒液体 D.量取稀盐酸
【答案】B
【详解】A、制取二氧化碳时,长颈漏斗应伸入液面以下,防止气体逸出,导管应刚伸过橡胶塞为宜,以便气体导出,A 错误;
B、检查装置气密性时,用手紧握试管,若导管口产生气泡,且松开手后导管口上升一段稳定的液柱,说明装置气密性良好,B 正确;
C、倾倒液体时,取下的瓶塞应倒放在桌面上,应将试管略微倾斜,试管口紧挨着试剂瓶瓶口,试剂瓶上的标签向着手心,图中瓶塞没有倒放在桌面上,C 错误;
D、量取 5mL 液体应选 10mL 量筒,用 50mL 量筒误差大,D 错误。
故选B。
93.如图是实验室用稀盐酸与大理石制取并检验CO2的实验操作,其中不正确的是
A.装大理石 B.产生气体
C.检验气体 D.收
【答案】C
【详解】A、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器,图中操作正确,故选项不符合题意;
B、实验室通常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,且该反应属于固液不加热反应,该装置可用于制取二氧化碳,图中操作正确,故选项不符合题意;
C、检验二氧化碳应用澄清石灰水,不能用石蕊溶液,图中操作错误,故选项符合题意;
D、由于二氧化碳能溶于水,则在水面上放一层油,油层可以阻止水和二氧化碳接触,则气体应短进长出,将水从长导管排出,图中操作正确,故选项不符合题意。
故选:C。
94.下图是小军制取CO2的具体操作,其中正确的是
A.检查装置气密性 B.加入石灰石
C.收集CO2 D.存放CO2
【答案】A
【详解】A、检查装置气密性的方法是将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段稳定的水柱,则装置气密性良好,该操作正确;
B、向试管中加入块状石灰石时,应先将试管横放,用镊子把石灰石放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,让石灰石滑到试管底部,直接用手放入且竖直投入易打破试管,该操作错误;
C、二氧化碳能溶于水且与水反应,不能用排水法收集,通常用向上排空气法收集,该操作错误;
D、二氧化碳密度比空气大,存放时集气瓶应正放,瓶口盖上玻璃片,该操作错误。
故选A。
95.如图所示可以用于实验室制取二氧化碳。下列有关说法不正确的是
A.该反应的化学方程式是
B.分液漏斗可以控制滴加稀盐酸的量和速率
C.实验室用试管和单孔橡胶塞制取二氧化碳最好选择大理石和稀盐酸
D.反应结束后,锥形瓶内溶液的溶质成分只有氯化钙
【答案】D
【详解】A、实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为,该选项说法正确;
B、分液漏斗的活塞能控制液体的滴加速率和滴加量,该选项说法正确;
C、碳酸钙粉末和盐酸反应速率太快,若用试管和单孔橡胶塞制取二氧化碳,最好选择大理石和稀盐酸,该选项说法正确;
D、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,若盐酸过量,则反应后溶液中的溶质成分为氯化钙和氯化氢,该选项说法不正确。
故选D。
96.化学兴趣小组的同学在实验室利用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,实验装置如图。其中不合理的是
A.选择的化学试剂 B.长颈漏斗末端的位置
C.导管伸入集气瓶的长度 D.集气瓶瓶口的朝向
【答案】C
【详解】A、实验室可选择大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理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,故选项合理;
B、使用该装置制取二氧化碳时,长颈漏斗末端伸入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出,故选项合理;
C、二氧化碳密度比空气大,可选择向上排空气法收集氧气,导管应该伸入集气瓶底(且不触及瓶底),有利于将空气排出,故选项不合理;
D、二氧化碳密度比空气大,可选择向上排空气法收集氧气,集气瓶瓶口的朝向正确,故选项合理;
故选C。
97.我校学生在陈老师的指导下完成了制取二氧化碳实验,并开展了一系列实践活动,请回答下列问题。
(1)仪器C的名称 。
(2)实验室制取二氧化碳需要用到的仪器有 (填序号)。
(3)仪器A中发生反应的化学方程式 。
同学们设计了下图所示装置以探究二氧化碳对环境温度的影响。
(4)简述检查该装置气密性的方法 。
(5)能说明二氧化碳比空气的保温效果更好的现象是 。
同学们设计了一款水草缸的二氧化碳自动补给装置,如下图所示。
(6)气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过B瓶反映(每秒冒一个气泡比较合适),请在B瓶虚线框中将导管补充完整 。
(7)简述该装置能自动补给二氧化碳的原理 。
(8)为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸 的位置(填“1”、“2”或“3”)。
(9)同学们利用家中废旧物品组装了一套简易灭火器,如下图所示。使用时将塑料瓶 (填一种操作)使米醋和小苏打混合,瓶内喷出大量泡沫即可灭火。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)ABCF
(3)
(4)双手紧握左侧集气瓶,玻璃导管内红墨水向右移动,松手后,玻璃导管内红墨水回到起始位置,证明装置气密性良好
(5)玻璃管中的红墨水向左移
(6)
(7)稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳气体,气体通过导管进入水草缸,二氧化碳气体充足,生成气体无法逸出,稀盐酸与石灰石脱离,反应停止,二氧化碳气体不足时,装置内压强减小,大气压将长颈漏斗内稀盐酸重新压入A瓶中与大理石接触,反应继续
(8)3
(9)倒置
【详解】(1)仪器C的名称:长颈漏斗。
(2)实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,该反应不需要加热,发生装置选择ACF,二氧化碳密度比空气大且二氧化碳能溶于水,利用向上排空气法收集二氧化碳,实验室制取二氧化碳需要用到的仪器有ABCF。
(3)仪器A中发生反应是指碳酸钙与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:。
(4)简述检查该装置气密性的方法:双手紧握左侧集气瓶,玻璃导管内红墨水向右移动,松手后,玻璃导管内红墨水回到起始位置,证明装置气密性良好。
(5)由于二氧化碳比空气的保温效果更好,同样强度的阳光照射后,右侧瓶内气体温度比左侧瓶内气体温度升高更多,导致右侧瓶内气体的压强比左侧瓶内大,因此玻璃管中的红墨水向左移。
(6)B瓶的作用是通过观察气泡来反映供气速度,气体应从长导管进入,短导管排出,所以B瓶虚线框中应是长导管伸到接近瓶底,短导管刚露出橡皮塞,即
。
(7)稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳气体,气体通过导管进入水草缸,二氧化碳气体充足,生成气体无法逸出,稀盐酸与石灰石脱离,反应停止,二氧化碳气体不足时,装置内压强减小,大气压将长颈漏斗内稀盐酸重新压入A瓶中与大理石接触,反应继续,所以该装置能自动补给二氧化碳。
(8)为了使二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸3的位置。因为二氧化碳密度比水大,从3处通入,二氧化碳能在水中有更长的路径,与水充分接触,从而更充分地溶解。
(9)使用时将塑料瓶倒置,使米醋与小苏打接触,米醋与小苏打反应生成二氧化碳气体,瓶内喷出大量泡沫即可灭火。
考点20 二氧化碳的检验和验满
98.下列制取二氧化碳相关操作正确的是
A.制取 B.收集
C.检验 D.验满
【答案】B
【详解】A.实验室通常用大理石(或石灰石)与稀盐酸来制取二氧化碳,不用浓盐酸,因为其具有挥发性,使制取的气体不纯,且长颈漏斗下端要伸入液面以下,以防生成的二氧化碳由长颈漏斗逸出,故A错误;
B.二氧化碳的密度比空气大,用图示装置(万能瓶)收集二氧化碳时,二氧化碳从长管通入,故B正确;
C.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应时,无明显现象,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和水,因此检验二氧化碳通常用澄清石灰水,故C错误;
D.通常情况下,二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧,二氧化碳验满时应将燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入瓶内,故D错误。
故选:B。
99.化学是以实验为基础的学科,下列实验室制取CO2的实验操作正确的是
A.CO2的制取 B.CO2的验满
C.CO2的收集 D.CO2的检验
【答案】C
【详解】A、该装置中长颈漏斗下端没有伸入到液面以下,会导致生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出,无法收集到二氧化碳气体,故A错误;
B、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,二氧化碳验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满,故B错误;
C、二氧化碳密度比空气大,能溶于水也与水反应,因此可以采用向上排空气法进行收集,故C正确;
D、检验二氧化碳应将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,故D错误。
故选C。
100.规范操作是科学实验的基本要求,下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作,正确的是
A.检查装置气密性 B.取用固体
C.收集二氧化碳 D.验满
【答案】A
【详解】A、该装置的气密性检查方法是:当推动注射器的活塞时,锥形瓶内压强增大,把水压入长颈漏斗中,若气密性好则会形成一段稳定的水柱;当拉动注射器的活塞时,锥形瓶内压强减小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡,图示操作正确,符合题意;
B、大理石是块状固体药品,应用镊子夹取,瓶塞要倒放,图示操作错误,不符合题意;
C、二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法收集,图示操作错误,不符合题意;
D、二氧化碳的验满:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满,图示操作错误,不符合题意。
故选:A。
101.如图所示为实验室制取并收集二氧化碳的部分操作,正确的是
A.检查装置气密性 B.收集二氧化碳
C.二氧化碳验满 D.检验二氧化碳
【答案】D
【详解】A、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,图中所示操作错误;
B、二氧化碳密度比空气大,图示装置收集二氧化碳时,二氧化碳气体应该长进短出,图中所示操作错误;
C、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误;
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳,可将二氧化碳通入澄清石灰水中,图中所示操作正确;
故选D。
102.制取气体是初中化学实验的重要内容,根据要求回答下列问题:
(1)仪器①的名称: 。
(2)实验室制取二氧化碳,发生装置可选用A或B,相对于A而言,B的优点是 ,收集二氧化碳可选用装置 。验满的方法是 。
(3)F装置中观察到的实验现象是 ,体现出二氧化碳的物理性质是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 控制反应的发生和停止 C 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满
(3) 蜡烛由下而上依次熄灭 二氧化碳密度比空气大
【详解】(1)仪器①是锥形瓶。
(2)B 装置为简易启普发生器,通过控制活塞,能使液体与固体接触或分离,从而控制反应的发生和停止。关闭活塞,装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开活塞,液体流下,固液接触,反应发生;
二氧化碳密度比空气大且能溶于水并与水反应(化学性质),所以只能用向上排空气法收集,对应装置C;
因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,所以验满时,将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。
(3)向 F 装置倾倒二氧化碳,由于二氧化碳密度比空气大,会先在底部聚集,逐渐向上扩散,使蜡烛由下而上依次接触到二氧化碳,从而蜡烛由下而上依次熄灭;
该现象中,二氧化碳能下沉并充满下方空间,体现的物理性质是密度比空气大。
考点21 二氧化碳的综合考查
103.化学是一门以实验为基础的学科。
(1)常温下制取氧气时选择的发生和收集装置为 (填字母序号),发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室制取二氧化碳时常选用的试剂是 (填试剂名称),用图中F所示的装置收集二氧化碳并测量收集CO2的体积,其中植物油的作用是 ,若收集前集气瓶中未装满水,则下列说法正确的是 (填字母)。
a.收集到的气体不纯
b.测量收集到的气体体积不准确
c.对测量收集到的气体体积无影响
(3)某化学兴趣小组的同学在对氧气性质进行探究时,设计了如下图所示实验:向盛有氧气的两个集气瓶中分别同时迅速插入一根带有火星的木条,发现木条均复燃,且甲中的木条燃烧比乙中更旺,该实验说明氧气具有的性质是 。
(4)某氧自救呼吸器使用黄色的超氧优钾(KO2)作生氧剂,其供氧原理是KO2分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体。使用一段时间后,观察到生氧剂由 (填颜色变化)时,则基本失效。
【答案】(1) BC/BE
(2) 大理石和稀盐酸/石灰石和稀盐酸 防止二氧化碳溶于水并与水反应 ac
(3)具有助燃性、密度比空气大
(4)黄色变为白色
【详解】(1)在常温下制取氧气,用过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解,反应的化学方程式为:;该反应是固液不加热型,发生装置选B;氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法(C装置)或向上排空气法(E装置)收集,所以发生和收集装置为BC或BE;
(2)实验室制取二氧化碳时常选用的试剂是大理石(或石灰石)和稀盐酸;
用F装置收集二氧化碳并测量其体积,因为二氧化碳能溶于水且能与水反应,所以植物油的作用是防止二氧化碳溶于水并与水反应;
若收集前集气瓶中未装满水,瓶内原有空气不影响收集二氧化碳的体积测量,排出水的体积就是收集二氧化碳的体积,空气在油上方,收集的二氧化碳中含有空气,收集气体不纯,所以ac正确;
(3)向盛有氧气的两个集气瓶中分别同时迅速插入一根带有火星的木条,发现木条均复燃,说明氧气具有助燃性;甲中的木条燃烧比乙中更旺,说明甲中氧气含量大于乙,甲瓶中集气瓶正放,乙瓶中集气瓶倒放,所以说明氧气的密度比空气大;
(4)超氧优钾(KO2)是黄色的,其与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,使用一段时间后,当观察到生氧剂由黄色变为白色时,则基本失效。
104.小明在实验室制取二氧化碳并探究其性质。
信息:①盐酸具有挥发性;CaSO4微溶于水;
②质量一定的气体,其体积与温度成正比、与压强成反比;
③各装置气密性良好。
【选择试剂】
组别
试剂
实验现象
①
粉末状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率很快
②
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率均匀适中
③
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐消失
(1)书写实验室制备二氧化碳的化学方程式 。
(2)对照实验①②,是探究 对制取CO2产生的影响。
(3)根据实验③中的现象,其原因是 。
结论:从制取和收集角度分析,选择第②组方案进一步探究。
【定性探究】
(4)检验二氧化碳:按顺序组合装置A和B,B中现象用化学方程式表示 。
(5)收集二氧化碳:按顺序组合装置A和C,A连接 (选“a”或“b”),验满方法是 。
(6)装置改进:用装置D替代装置A.装置D主要优点有 (任写一条)。
【定量分析】
(7)测定二氧化碳体积:按顺序组合装置A和E.待反应完全,装置冷却至室温,此时装置E两端液面左低右高,再调节装置E两端液面相平,若无调平操作,则测得的二氧化碳体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”);读数:反应前水溶液刻度在50mL处,最终读数如图F所示,则收集CO2气体约 mL;有同学认为用装置E测量CO2体积依然不严谨,理由是 。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(2)石灰石形状(石灰石表面积、石灰石接触面积等)
(3)生成的CaSO4微溶于水,覆盖在石灰石表面,阻止石灰石继续与硫酸反应
(4)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(5) b 将燃着的木条贴近导管口a,若木条立即熄灭,则说明已收集满
(6)控制反应速度(控制反应进程、节约试剂、减少盐酸挥发对环境的影响等)
(7) 偏小 8.0mL(或8mL) CO2能溶于水或与水反应(任答一点即可)
【详解】(1)实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳,石灰石或大理石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(2)由表格中实验记录可知,对照实验①和②组,石灰石的形状不同,是探究石灰石的形状(或石灰石与酸的接触面) 对产生二氧化碳速率的影响;
(3)石灰石的主要成分碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,由于CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石表面,阻止石灰石继续与硫酸反应,所以实验③中的现象是产生气泡速率缓慢并逐渐消失。
(4)A中石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,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,故按顺序组合装置A和B,B中现象是澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为。
(5)由二氧化碳的密度比空气的大,可用向上排气法收集,故按顺序组合装置A和C,A连接b;二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧,可将燃着的木条放在导管口a处,若木条立即熄灭,则CO2已收集满。
(6)装置D可通过分液漏斗的活塞能控制液体的滴加速度,从而能够控制反应的进行,故装置D主要优点有控制反应速度(控制反应进程、节约试剂、减少盐酸挥发对环境的影响等)。
(7)若无调平操作,右侧压强大,会压缩左侧的二氧化碳,则测得的二氧化碳体积偏小;由图可知,最终读数为42mL,故收集CO2气体约50mL-42mL=8mL。因为二氧化碳能溶于水且能水反应,所以用装置E测量CO2体积依然不严谨。
105.实验室里现有高锰酸钾、石灰石、稀硫酸和稀盐酸,以及下图所示的仪器。
(1)利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳。你选择的仪器是 (填序号),试剂是 ,收集二氧化碳时证明是否集满的方法是 。
(2)若补充一种仪器 (仪器名称),再利用上述仪器和试剂还可以制取氧气。反应的化学方程式为 。
(3)实验室里用下图所示装置研究二氧化碳的性质。
①装置A中观察到石蕊溶液由紫色变为红色,用化学方程式说明原因: 。
②若用装置B来检验二氧化碳,则B中应加入的试剂为 ,反应的化学方程式为 。
【答案】(1) ①②⑦⑧ 石灰石和稀盐酸 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则瓶中二氧化碳已集满
(2) 试管
(3) CO2 + H2O=H2CO3 澄清石灰水 CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓ + H2O
【详解】(1)实验室可选择石灰石与稀盐酸来制取二氧化碳,该反应属于固液常温型,二氧化碳能溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法来收集,因此可选择仪器①②⑦⑧;
二氧化碳的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满;
(2)若补充试管,可采用加热高锰酸钾的方法来制取氧气,除试管外还需要①③④⑤⑥;
高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)①装置A中通入的二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊溶液由紫色变为红色,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3;
②澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,因此用澄清石灰水检验二氧化碳,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
106.科学家们不断寻找利用月球样品制造氧气的新方案,为未来建立永久性月球基地扫除最大的障碍。某小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习,请你根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.氧气的实验室制法
(1)仪器a的名称是 ,反应时液面不低于 (填“m”或“n”),是因为 。
(2)实验室制取气体可以根据 和 来选择发生装置。上图中既可以用来制取氧气,又可以用来制取二氧化碳的发生装置是 ,其中制取氧气的化学方程式为: 。若用排水法收集氧气,待观察到 现象时时候说明已经集浦,集满后对集气瓶应进行的操作及顺序是 (填序号)。
A.取出集气瓶 B.盖上毛玻璃片 C.将集气瓶正放在桌上 D.将集气瓶倒放在桌上
(3)实验室可选用装置B、D或B、E组合制取甲烷气体,据此推断下列说法正确的是
A.制取甲烷的药品只有固体 B.甲烷的密度小于空气
C.制取甲烷可在常温下进行 D.甲烷不与水反应
(4)A装置也可用于制取CO2,需要的试剂名称为 。将产生的CO2依次通入,如图1所示的装置中,可观察到F中 。是因为 (写化学方程式)。G中观察到 ,说明CO2密度比空气大。
Ⅱ.自制简易制氧机
(5)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了如图2所示的家庭简易制氧机。
①左瓶中;小玲设计的装置使用了可上下抽拉的线绳,这样设计的优点是
②石瓶中:若想监测产生氧气的气流速度,可将 (填“a”或“b”)端导管伸入水面下。
【答案】(1) 长颈漏斗 m 防止气体从长颈漏斗中逸出
(2) 反应物的状态 反应条件 A 集气瓶口有大气泡冒出 BAC
(3)ABD
(4) 大理石和稀盐酸/石灰石和稀盐酸 紫色石蕊溶液变红色 气球飘起来
(5) 能随时控制反应的开始与停止 a
【详解】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗;
为了防止液体从长颈漏斗中逸出,则长颈漏斗下端应伸入液面以下,即反应时液面不低于m。
(2)选择发生装置时,要考虑反应物的状态和反应条件;
实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应为固液常温反应,发生装置选A,且该装置也适用于过氧化氢制取氧气;
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
用排水法收集气体时,当集气瓶口有大气泡冒出时,则说明已收集满;
集满后,先在水下盖上玻璃片,然后取出集气瓶,由于氧气密度比空气大,则集气瓶应正放在桌面上,故顺序为:BAC。
(3)装置B为加热固体装置,说明反应物为固体,反应条件为加热,装置D为向下排空气法,适用于收集密度比空气小的气体,且装置E为排水法收集装置,适用于收集不易溶于水,且不和水反应的气体,甲烷可用装置B、D或装置B、E组合制取,说明制取甲烷的药品只有固体,条件为加热,且甲烷的密度小于空气,且不和水反应,故选ABD。
(4)实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳;
二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,则可观察到F中紫色石蕊溶液变红色,反应的化学方程式为:;
二氧化碳密度比空气大,则可观察到充满空气的气球向上飘。
(5)①上下抽动拉绳,能控制固体和液体的接触与分离,则能控制反应的发生与停止;
②若想监测产生氧气的气流速度,可将氧气通入水中,通过产生气泡的快慢观察产生氧气的速率,即将a端导管伸入水面下。
107.下图是实验室常用的装置。
(1)写出a的仪器名称 。
(2)写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式 。关于该装置制取氧气说法正确的是 。
A.装药品前需先检查装置的气密性
B.当看到有气泡冒出时立即收集
C.实验结束后先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.可用带火星的木条检验收集的气体
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置,其优点是 ;写出实验室制取CO2的化学方程式 ,若用G装置收集CO2,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。若要证明二氧化碳能与水发生反应,应将气体通入 中。
(4)实验室收集O2和CO2都不能采用的方法是 (填装置字母)。
【答案】(1)铁架台
(2) AD
(3) 可以随时控制反应的发生和停止 a 紫色石蕊溶液
(4)E
【详解】(1)据图可知,仪器a的名称是:铁架台;
(2)实验室用A装置制取氧气,属于加热固体制取氧气,试管口处有一团棉花,应用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式是:;
A、实验室制取气体时,组装好装置后,应在向容器中装入药品前检查装置气密性,然后再装入药品,以避免装入药品后发现装置气密性不好,更换部分仪器而浪费药品,故选项说法正确;
B、导管口开始有气泡冒出时,不宜立即收集,因为开始排出的气体是空气;待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集,故选项说法错误;
C、高锰酸钾制O2并用排水法收集氧气结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂,故选项说法错误;
D、氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,所以可用带火星的木条检验氧气,故选项说法正确;
故选AD;
(3)发生装置C可将块状固体放在多孔隔板上,反应进行时,关闭弹簧夹,产生的气体无法排出,则装置中的压强变大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,则C装置的优点是:能控制反应的开始与停止;
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,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,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:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
若用G装置收集CO2,二氧化碳的密度比空气大,气体应从a端通入;
若要证明二氧化碳能与水发生反应,应将气体通入紫色石蕊溶液中,是因为水和二氧化碳反应生成碳酸,碳酸能使石蕊变红色;
(4)氧气的密度比空气大,不易溶于水,可以采用排水法和向上排空气法进行收集;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,也和水反应,可以采用向上排空气法进行收集;所以实验室收集O2和CO2都不能采用的方法是向下排空气法,故选E。
考点22 实验室制取气体的一般思路
108.欲在实验室制取某气体时,下列因素中不需要考虑的是
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
【答案】D
【详解】A、实验室制取气体,首先得有合适的药品。药品容易获得,才能保证实验可进行,并且这些药品要能通过反应生成所要制取的气体,这是制取气体的基础,不符合题意。
B、反应条件易于控制很重要,比如有的反应需要加热,有的在常温下即可,如果条件难控制,实验就不好操作。反应速率也得适中,速率太快,气体来不及收集;速率太慢,实验效率太低,不符合题意。
C、操作简便易行,能让实验在常规实验室条件下顺利开展;安全可靠是为了保障实验人员和设备的安全;节能环保符合现代实验的理念和要求,不符合题意。
D、所要制取气体的颜色和气味,只是气体本身的物理性质,不会影响气体的制取过程,比如制取氧气,不管氧气是无色无味的,制取方法都是根据反应原理、条件等确定,符合题意。
故选D。
109.实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A.反应速率的大小 B.产生的气体是否纯净
C.反应条件是否易于达到 D.气体的密度
【答案】D
【详解】A、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应速率,太快或太慢都不行,该选项不符合题意;
B、制取气体的化学反应原理时,需要考虑产生的气体是否纯净,否则还需要除杂,该选项不符合题意;
C、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应条件是否易于达到,该选项不符合题意;
D、制取气体的化学反应原理时,不需要考虑气体的密度,选择收集装置时,才考虑气体的密度,该选项符合题意。
故选D。
110.下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中,正确的是
A.制取气体时,先装药品,后检查装置的气密性
B.加热高锰酸钾并用排水法收集实验结束时,先熄灭酒精灯,后移出导管
C.用排水法收集氧气,待集气瓶充满氧气,先把集气瓶移出水面,再盖好玻璃片
D.加热试管时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热
【答案】D
【详解】A、制取气体时,先检查装置的气密性后装药品,故错误;
B、 加热高锰酸钾制氧气,停止加热时,先把导管移出水面后熄灭酒精灯,防止水倒吸炸裂试管,B错误;
C、排水法收集满氧气后,应先盖上玻璃片再取出集气瓶正放在桌面上,故错误;
D、加热试管先预热再对准有药品的部位集中加热,防止局部受热炸裂试管,故正确。
故选:D
111.关于实验方法的归纳错误的是
A.玻璃容器都可用作反应容器 B.制取气体时,应先检查装置的气密性
C.闻药品的气味要用手扇法 D.点燃可燃性气体前必须检验气体纯度
【答案】A
【详解】A、不是所有的玻璃容器都可用作反应容器,如量筒不能用作反应容器,该选项归纳错误;
B、制取气体时,应先检查装置的气密性,该选项归纳正确;
C、不能直接闻气体气味,应用手轻轻扇动,使极少量气体飘入鼻孔,该选项归纳正确;
D、可燃性不纯时点燃会发生爆炸,则点燃前必须检验气体纯度,该选项归纳正确。
故选A。
112.下列不属于实验室制取气体的一般思路和方法的是( )
A.确定所制气体的反应原理 B.选择适合制取该气体的实验装置
C.明确验证所制得气体的方法 D.研究如何使用制得的气体
【答案】D
【详解】实验室制取气体的一般思路和方法包括选择方法和原理,选定合适的实验装置,安排合理的实验步骤,如明确验证所制得气体的方法,不包括研究如何使用制得的气体,故选:D。
113.确定某种气体的实验室制法,下列因素中①反应所需的药品及反应条件;②实验装置;③气体收集和放置方法;④气体验满方法;⑤整个反应体系是否环保安全。需要考虑的是
A.①③⑤ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【详解】气体的实验室制法,需要考虑的是①反应所需的药品是否无毒易得及反应条件是否简单;②实验装置是否简单易操作;③气体收集和放置方法如何;④气体怎样验满;⑤整个反应体系是否环保安全无毒无污染;
故选D。
114.实验室制取气体选择反应原理时,不需要考虑的因素是( )
A.所用反应物是否易得、廉价
B.反应所需条件是否容易达到
C.化学反应的速率是否合适
D.反应产生的气体用途是否广泛
【答案】D
【详解】A.实验室制取气体选择反应原理时,需要考虑所用反应物是否易得、廉价,故选项A不符合题意;
B.实验室制取气体选择反应原理时,需要考虑反应所需条件是否容易达到,故选项B不符合题意;
C.实验室制取气体选择反应原理时,需要考虑化学反应的速率是否合适,便于气体收集,故选项C不符合题意;
D.实验室制取气体选择反应原理时,不需要考虑反应产生的气体用途是否广泛,故选项D符合题意。
故选D。
115.基于实验事实进行证据推理和建构模型是同学们通过化学学习形成的科学思维方法,下图是小花同学在小组合作学习过程中,对实验室制取气体的思路和方法进行的一部分归纳与梳理。请联系实际,解决问题。
(1)实验室制取二氧化碳选用块状石灰石和稀盐酸反应,而没有选择碳酸钙粉末与稀盐酸反应,主要考虑的因素是 ,反应的化学原理是 (用化学方程式表示)。
(2)设计实验室制取二氧化碳的发生装置时没有用酒精灯,其原因是 。
(3)能用向上排空气法收集氧气的理论依据是 。
(4)检验实验室制取的气体是氧气的方法是 。(写出实验过程及观察到的现象)【答案】(1) 碳酸钙粉末和稀盐酸反应速率快,不易收集气体
(2)石灰石和盐酸反应制取二氧化碳,反应物是固体和液体,反应条件是常温,不需要加热
(3)氧气的密度比空气大
(4)将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,说明是氧气
【详解】(1)碳酸钙粉末与稀盐酸的接触面积较大,反应速率快,不易收集气体,故没有选择碳酸钙粉末与稀盐酸反应;
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)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应物是固体和液体,反应条件是常温,不需要加热,故设计实验室制取二氧化碳的发生装置时没有用酒精灯;
(3)能用向上排空气法收集氧气的理论依据是:氧气密度比空气大;
(4)氧气具有助燃性,检验实验室制取的气体是氧气的方法是:将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,说明是氧气。
考点23 气体的收集方法
116.实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质必须考虑的是
①颜色②密度③在水中的溶解情况④可燃性⑤能否与水反应
A.①③⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
【答案】D
【详解】实验室制取气体选择收集方法时,收集方法的选择是根据:一般考虑气体物理性质中的密度和溶解性,化学性质中看它是否与水发生化学反应;难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法收集;密度比空气大的气体(不能与空气中的成分反应)可用向上排空气法收集,密度比空气小的气体(不能与空气中的成分反应)可用向下排空气法收集。不需要考虑气体的颜色和可燃性,故选:D。
117.收集气体的常用方法:1向上排空气法;2向下排空气法;3排水法。现知在标准状况下,CH4的密度约为空气的5/9,且极难溶于水,那么收集CH4气体的方法是
A.1 2 B.1 3 C.2 3 D.1
【答案】C
【详解】现知在标准状况下,的密度约为空气的5/9,说明甲烷密度比空气小,且甲烷极难溶于水,则可通过向下排空气法或排水法收集甲烷气体,故选:C。
118.某气体既能用排水法收集,又能用向上排空气法收集,则该气体具有的性质是
A.难溶于水,密度比空气大
B.易溶于水,密度比空气大
C.难溶于水,密度比空气小
D.易溶于水,密度比空气小
【答案】A
【详解】能用排水法收集的气体难溶于水,能用向上排空气法收集的气体密度比空气大,所以该气体难溶于水,密度比空气大;
故选 A。
119.氨气是一种极易溶于水,密度比空气小的气体,收集氨气可以采用的方法是
A.向上排空气法 B.向下排空气法 C.排水法 D.向下排空气法和排水法
【答案】B
【详解】氨气在常温下是一种极易溶与水的气体,所以不能用排水法收集,它的密度比空气小可以用向下排空气法收集。
故选B。
120.实验室收集二氧化碳气体的方法是
A.排水法 B.只能用向上排空气法
C.向下排空气法或排水法 D.只能用向下排空气法
【答案】B
【详解】二氧化碳能溶于水且与水反应,不能用排水法收集,二氧化碳密度比空气大且不与空气中的成分反应,故收集二氧化碳时采用向上排空气法,故选:B。
考点24 气体净化、干燥
121.集气瓶是初中化学实验常用仪器,下列实验操作正确的是
A.闻气体的气味 B.收集氢气
C.验满二氧化碳 D.干燥氧气
【答案】C
【详解】A、闻药品气味的方法是用手在瓶口轻轻的扇动,使极少量的气体飘入鼻孔,禁止把鼻子凑到容器口去闻气体,故图示操作不正确;
B、氢气的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,故图示操作不正确;
C、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,故图示操作正确;
D、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,为了使浓硫酸与气体充分接触,进气管与出气管的方向是“长进短出”,故图示操作不正确。
故选C。
122.医院给病人输氧时用到类似如图所示装置。关于该装置,下列说法不正确的是
A.输氧时,b导管连接供给氧气的钢瓶
B.输氧时,该装置可用来观测氧气输出的速率
C.若将该装置中的水完全倒出,用于收集时,应在b导管处验满
D.实验室中将该装置盛浓硫酸干燥氧气时,气体从b导管进入
【答案】C
【详解】A、输送氧气时由于氧气不易溶于水,且密度比水小,因此从b管进气,避免水的排出,故此项正确;
B、由于氧气不易溶于水,因此从b管进气时,会产生气泡,通过观察气泡的生成速率,可以观察到气体输入的速率,故此项正确;
C、氧气的密度比空气大,所以从长口b进气,将带火星的木条放在导管a口,复燃则已收集满,故此项错误;
D、干燥氧气时,应将气体充分流经浓硫酸,因此应从长管b进气,从短口a排出干燥的气体,故此项正确。
故选C。
123.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置,下列说法错误的是
A.将细铁丝绕成螺旋状增加与氧气的接触面积,利于铁丝燃烧
B.浓硫酸的作用是干燥氧气
C.塑料瓶底部加少许水是为了溶解没反应的氧气
D.该实验选用分液漏斗是为了得到平稳的气流
【答案】C
【详解】A、细铁丝绕成螺旋状增加与氧气的接触面积,利于铁丝燃烧,故A正确;
B、浓硫酸具有吸水性,可用于干燥氧气,故B正确;
C、塑料瓶底部加水是为了吸收溅落熔化物的热量,防止灼烧破瓶底,不是为了溶解没反应的氧气,故C错误;
D、分液漏斗可以控制滴入液体的量,从而控制反应的速率,得到平稳的气流,故D正确。
故选:C。
124.下图所示是实验室制取干燥氧气的部分实验操作,其中错误的是(已知浓硫酸具有吸水性)
A.制氧 B.干燥 C.收集 D.验满
【答案】D
【详解】A、该组合适合固体与液体为药品制取氧气,则可以用双氧水在二氧化锰催化的作用下分解制氧气,故选项操作正确;
B、已知浓硫酸具有吸水性,可以做气体的干燥剂,用选项的装置干燥时,气体从长端进入,充分干燥后从短口排出,故选项操作正确;
C、氧气的密度比空气大,可以用选项中的向上排空气法收集,故选项操作正确;
D、氧气具有助燃性,能使带火星的小木条复燃,则验证氧气集满的方法为:将带火星的小木条放在集气瓶口,若小木条复燃则集满,不能将小木条伸入集气瓶中,故选项操作错误。
故选D。
125.要除去二氧化碳气体中的少量一氧化碳气体,正确的方法是( )
A.将混合气体通过灼热的氧化铜 B.将混合气体通过足量的石灰水
C.加压降温使二氧化碳气体液化 D.将混合气体点燃
【答案】A
【分析】一氧化碳的化学性质是:可燃性、还原性和毒性.二氧化碳的化学性质有:既不能燃烧也不能支持燃烧,也不供给呼吸;能使澄清的石灰水变浑浊.要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,应把混合气体通过灼热的氧化铜即可。
【详解】A、一氧化碳能和灼热的氧化铜反应得到铜和二氧化碳,除去了一氧化碳,故该项符合题意;
B、石灰水能够与二氧化碳反应,不能与一氧化碳反应,除去了二氧化碳,故该项不符合题意;
C、加压降温会使二氧化碳气体变成干冰,故该项不符合题意;
D、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃,这是因为当二氧化碳大量存在时,少量的一氧化碳不能燃烧,故该项不符合题意。
故选A。
考点25 气体制备实验的反应条件的控制
126.如图为某同学设计的制取 CO2 的发生装置中,不能起到“能控制反应发生和停止”效果的是(提示:铜不与盐酸反应)
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、捏塑料软管,液体和固体混合,反应进行;松开塑料软管,固体和液体分离,反应停止,故选项不符合题意。
B、图中从长颈漏斗中加入稀盐酸,反应后关闭开关,固液不能分离,装置不能实现反应的发生和停止,选项符合题意;
C、上下移动铜丝能使固体和液体分离和接触,可以实现反应的发生和停止,选项不符合题意;
D、图中反应后关闭开关时,干燥管中的气体增多,压强增大,把液体压入烧杯,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,干燥管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,选项不符合题意;
故选B。
【点睛】能视线固体和液体分离和接触,就可以实现反应的发生和停止。
127.用如图所示装置制备气体,并随时控制反应的发生与停止,下列所选试剂制备相应气体合适的是
①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备O2
②用铝片与稀盐酸混合制备H2
③用高锰酸钾固体制备O2
④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2
⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备O2
A.②④ B.①③⑤ C.①③④ D.②⑤
【答案】A
【分析】如图所示,该装置是固液常温型的发生装置,适合块状固体和液体混合制取气体。原理是:隔板把块状固体和液体隔开,当关闭止水夹时由于气体增多使试管内气压变大,把溶液压入长颈漏斗的管体内,液面低于隔板,固液分开,不再反应,打开止水夹则气体导出,液面回升,固液接触继续反应。据此分析。
【详解】根据分析,①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备氧气,由于硫酸铜是粉末,故无法放置于多孔塑料板上与液体分离,不符合题意;
根据分析,②用铝片与稀盐酸混合制备氢气,铝片置于塑料板上,符合题意;
根据分析,③用高锰酸钾固体制备氧气,反应条件是加热,适合于固体加热型发生装置,不符合题意;
根据分析,④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备二氧化碳,块状碳酸钙置于塑料板上,符合题意;
根据分析,⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备氧气,反应条件是加热适合于固体加热型发生装置,不符合题意;
②④符合题意,故选:A。
考点26 基于碳中和理念设计低碳行动的方案
128.下列做法不利于实现“碳中和”的是
A.植树造林 B.使用乙醇汽油 C.太阳能发电 D.用合成淀粉
【答案】B
【详解】A、树木光合作用可以吸收二氧化碳,有利于“碳中和”,不符合题意;
B、乙醇汽油燃烧后也会生成二氧化碳,不利于“碳中和”,符合题意;
C、太阳能属于新能源,推广使用太阳能可以减少化石能源的消耗,减少二氧化碳的排放,有利于“碳中和”,不符合题意;
D、CO2合成淀粉可以消耗二氧化碳,有利于“碳中和”,不符合题意;
故选B。
129.为应对全球变暖,以下低碳行动中能增加二氧化碳吸收的是
A.大力开展植树造林 B.促进节能产品普及
C.光伏覆盖公共建筑 D.提倡共享单车使用
【答案】A
【详解】A. 大力开展植树造林,植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,直接增加对二氧化碳的吸收。 符合题意;
B. 节能产品通过减少能源消耗间接降低碳排放,但属于“减排”而非“吸收二氧化碳”。 不符合题意;
C. 光伏发电替代化石能源可减少碳排放,但属于“减排”措施,不直接吸收二氧化碳。 不符合题意;
D. 共享单车通过绿色出行减少交通碳排放,但属于“减排”范畴。 不符合题意。
故选A。
130.近日,国务院颁布《2024~2025年节能降碳行动方案》。下列做法不符合节能降碳的是
A.绿色出行 B.开发新能源 C.植树造林 D.发展火力发电
【答案】D
【详解】A、绿色出行(如步行、骑行、公共交通)能减少燃油消耗和碳排放,符合节能降碳要求。
B、新能源(如太阳能、风能)可替代化石能源,减少碳排放,符合节能降碳要求。
C、植树造林通过吸收二氧化碳间接助力降碳,符合环保理念(虽非直接节能,但属于碳减排措施)。
D. 发展火力发电 火力发电依赖煤炭等化石燃料,会产生大量二氧化碳,不符合节能降碳要求。
故选D。
131.2月,上海市的中远海运重工码头,世界上第一艘安装“碳”捕集和封存设备的海上浮式生产储油船建造完毕并交付使用。“碳捕集”的“碳”是指
A.碳元素 B.二氧化碳 C.所有含碳物质 D.碳原子
【答案】B
【详解】“碳捕集”是环保领域的术语,通常以“碳”代指“二氧化碳”。
故选B。
132.阅读短文,回答下列问题。
我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目2023年6月1日投放使用。海上二氧化碳封存是指将采油过程中伴生的二氧化碳“捕获”并且“封存”在海底的工程,其原理是通过高碳原油生产井、生产处理系统、二氧化碳压缩机等设备,将油田开发伴生的二氧化碳捕获、分离,进行加压和干燥,使之变成介于气体和液体之间的超临界状态(超临界状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳,粘度小,流动快,接近气态二氧化碳)。最后通过回注井将二氧化碳回注至海床之下的咸水层中,实现长期稳定封存。
(1)我国宣布在2060年前实现“碳中和”,“碳封存”与“碳转化”是实现“碳中和”目标不可或缺的重要技术选择。“碳中和”中的“碳”是指 (写化学式)。海上二氧化碳封存示范工程项目属于 (填“碳中和”“碳封存”或“碳转化”)
(2)下列对超临界二氧化碳的理解正确的有________(填序号)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B.超临界二氧化碳容易燃烧
C.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大
D.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
(3)从微观角度分析,二氧化碳易被压缩的原因是 。
(4)在一定条件下,利用特殊装置将二氧化碳和水转化为甲酸(),同时产生氧气,发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 碳封存
(2)CD
(3)气态二氧化碳分子间隔很大,容易被压缩
(4)
【详解】(1)“碳中和”中的“碳”通常指的是二氧化碳(),它是主要的温室气体之一,对全球气候变暖有重要影响;
海上二氧化碳封存示范工程项目的目的是将二氧化碳捕获并封存在海底,因此它属于碳封存技术,而不是“碳中和”或“碳转化”;
(2)A、超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的,组成相同,此选项错误;
B、分子是保持物质化学性质的一种微粒,超临界二氧化碳与二氧化碳都是由二氧化碳分子构成的,所以化学性质相同,二氧化碳不燃烧,所以超临界二氧化碳也不燃烧,此选项错误;
C.、超临界二氧化碳的密度高,接近液态二氧化碳,粘度小,流动快,接近气态二氧化碳,所以同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大,此选项正确;
D、超临界二氧化碳是二氧化碳通入压缩机加压和干燥得到的,所以存在于特定的条件下,故条件改变,状态改变,此选项正确;
故选:CD;
(3)分子之间有间隔,气体分子间隔大,分子间隔也大,也容易被压缩,故二氧化碳易被压缩;
(4)在一定条件下,利用特殊装置将二氧化碳和水转化为甲酸(),同时产生氧气,方程式为:。
133.在全球气候变化与能源转型的大背景下,绿色甲醇作为一种低碳、环保的清洁能源,正逐渐成为各国政府和业界关注的焦点。利用废气中的CO2热催化加氢合成,实现了CO2的减排和再生利用,其原理如图a所示。
I.电解制氢
(1)光伏发电是将太阳能转化为 能,如图a电解水制取氢气的化学方程式为 。
(2)甲醇被认为是“零碳”燃料,甲醇燃烧能产生二氧化碳,试分析“零碳”燃料中“零碳”的含义 。
II.捕集二氧化碳
(3)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如图b。
①石灰石要粉碎后再投入煅烧炉中,目的是 。
②图中,CO2含量较高的是 (填“A”或“B”)处。
III.甲醇再利用甲醇可以直接燃烧,也可以将甲醇转化为氢气再燃烧,甲醇转化为氢气通常有以下两种方案。
方案1:CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑
方案2:CH3OHCO↑+2H2↑
(4)对比上述两种方案,从环保和氢气产率的角度分析:方案1的优点是 、 。
(5)氢气可以直接加压储存在储氢罐中,从微观视角解释氢气能被压缩的原因是 。
【答案】
(1) 电
(2)甲醇燃烧产生的二氧化碳可通过特定途径被收集并循环利用,实现碳的“零排放”
(3) 增大反应物接触面积,加快反应速率 B
(4) 产生氢气产率高 更环保(生成的二氧化碳可循环利用)
(5)分子间有间隔,加压时分子间间隔变小
【详解】(1)光伏发电是将太阳能转化为电能,故填:电;
水在通电的条件下生成了氢气和氧气,方程式为:;
(2)甲醇燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为:,制备甲醇的化学方程式为:,由这两个化学方程式可知制取甲醇所吸收的CO2与甲醇燃烧产生的CO2相等,因此实现了循环内的零碳排放;
(3)①石灰石要粉碎后再投入煅烧炉中,能增大反应物接触面积,加快反应速率;
②图中,A处碳酸化炉能吸收二氧化碳,B处煅烧炉会放出二氧化碳,则CO2含量较高的是B处;
(4)对比上述两种方案,方案1的优点是不产生有害气体(更环保)、产生氢气产率高(等质量甲醇可以释放更多氢气);
(5)分子间存在着间隔,且气体的分子间隔较大,氢气可以直接加压储存在储氢罐中,是因为受压后,氢分子之间的间隔变小。
试卷第1页,共3页
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学科网(北京)股份有限公司
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