内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 碳的氧化物
1.CO2的物理性质
(1)物理性质(通常状况下)
颜色
气味
密度(与空气比较)
溶解性
无色
无臭
比空气
溶于水
二氧化碳的固体称为 ,可用作 等。
(2)CO2的性质实验
①倾倒二氧化碳:
②向收集满CO2的软塑料瓶中加水,旋紧瓶盖,振荡:
例题1.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
2. CO2的化学性质
(1) CO2不能燃烧,也不支持燃烧
(2) CO2能与水反应,方程式为: 。
(3) CO2能与氢氧化钙溶液反应,方程式为 。
3. CO2能与水反应的实验探究
取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,进行如下实验
实验操作
①向第一朵纸花喷水
②将第二朵纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中
③将第三朵纸花喷水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中
现象
纸花不变色
纸花不变色
纸花变 色
分析
水不能使紫色石蕊变色
CO2不能使紫色石蕊变色
CO2与H2O反应生成了能使紫色石蕊变色的物质
实验结论
CO2与H2O反应生成 。
实验拓展
将第三步实验中变色纸花用吹风机吹干,观察到纸花由 色变为 色。
结论为: 。
4.CO2的用途
CO2的性质
CO2的用途
①不燃烧,也不支持燃烧;密度大于空气
灭火
②参与光合作用
气体肥料
③能溶于水,能与水反应
生产碳酸饮料
④固态CO2升华吸热
做制冷剂,人工降雨等
提分要点:
①CO2不支持燃烧是指“一般情况下”但可以支持镁等物质的燃烧。
②是紫色石蕊溶液变红的物质不是CO2,而是CO2与H2O反应生成的碳酸。
③碳酸不稳定易分解。
④实验室检验二氧化碳的方法是将CO2通入 。
例题2.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
例题3.甲、乙、丙三种物质有如下转化关系: 。在不断搅拌下,往装有甲溶液的容器中持续通入CO2依次发生了①、②反应,同时测定容器中液体的透光度强度(液体越浑浊,透光强度越小),结果如图。下列分析错误的是( )
A.乙难溶于水
B.QM段对应的反应是②
C.甲可能是NaOH
D.E、F点溶质不同
例题4.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
例题5.CO2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:
(1)若关闭K2,打开K1观察到A装置中的现象是 ,该实验说明CO2具有 的物理性质;若关闭K1打开K2,B装置中的试剂为浓硫酸(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 。
(2)若想利用如下装置收集密度比空气大的气体,如CO2、O2等,气体从 端进入(填“a或b”)。
1.自然界中的碳循环
2.二氧化碳对人体健康的影响
CO2本身没有毒性,但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时,会对人体健康产生影响。因此,在人群密集的地方应该注意通风换气。
提分要点:
⑤进入久未开启的地窖或深井前,要做“灯火”试验
3.二氧化碳对环境的影响——温室效应
4.温室效应增强的原因及危害
5.低碳行动与可持续发展
例题6.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
例题7.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
例题8.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
1.物理性质(通常状况下)
颜色
气味
密度
溶解性
无色
无臭
比空气
溶于水
2.化学性质
(1)可燃性
A. 燃烧现象:CO在空气中燃烧发出 ,放出大量热,烧杯内壁的澄清石灰水 。
B. 燃烧方程式: 。
C. 可燃性的运用:可以作 。
(2) 还原性(CO还原CuO实验探究)
具体内容
实验分析
装置
B装置的作用是 。
C装置的作用是 。
步骤
1.检查装置气密性
CO有毒,防止泄露污染空气
2.检验 。
防止 ,点燃或加热时发生爆炸
3.先通入 ,一段时间后,点燃 处的酒精灯,再点燃 处的酒精灯。(填A或C)
排尽玻璃管内空气避免CO与空气混合加热时爆炸。
4.反应结束后,先停止加热,继续通 ,直至装置冷却到室温。
防止生成的 。
现象
黑色粉末变成 色;澄清石灰水变浑浊;点燃尾气,发出 。
CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳气体
结论
CO具有还原性;
方程式:
氧化铜失去氧,变成铜,具有氧化性;CO得到氧变成CO2,具有还原性
CO的还原性用途:用于 。
(3) 毒性
A. 中毒原因:CO极易与人体血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能与氧气结合,造成人体缺氧。
B. 预防措施:保持室内通风
C. 急救措施:轻度的移至室外,呼吸大量空气;重度的立即送医
提分要点:
①CO密度与空气接近且有毒,不能用排空气法收集,只能用排水法
②尾气处理的方法还有气球回收或集气瓶排水法收集起来
例题9.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
例题10.“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
例题11.下列物质的鉴别或除杂的方法不正确的是( )
选项
实验名称
操作方法或所加试剂
A
鉴别氮气和二氧化碳
紫色石蕊试液
B
鉴别CO和CO2
通过灼热氧化铜
D
除去CO中的CO2
通入澄清石灰水
D
除去CO2中混有的少量CO
点燃气体
例题8.某气体可能含有一氧化碳和二氧化碳中的一种或两种。为了探究其成分,科学兴趣小组利用图 1 装置进行实验(装置气密性良好)。具体操作如下:
Ⅰ通入待测气体一段时间,观察现象Ⅱ点燃 A 处酒精灯
Ⅲ实验进行,观察现象
Ⅳ等反应完毕后,熄灭 A 处酒精灯,继续通入气体Ⅴ等玻璃管冷却后停止通入气体
(1)点燃 A 处酒精灯前,先通一段时间气体的目的是 。
(2)写出上述图 1 装置中一定会发生反应的化学方程式: 。
(3)证明原气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体的实验现象是 。
(4)为了回收利用一氧化碳,需除去多余的二氧化碳,并将剩余气体收集在集气瓶中,图 2 装置中最适合替换 C 处气球的是 (填字母编号)。
1. 可用紫色石蕊或燃着的木条检验CO2( )
2. 二氧化碳含量过高会使人神志不清呼吸停止,是因为二氧化碳有毒性。( )
3. 二氧化碳能产生温室效应,但二氧化碳不属于空气污染物。( )
4. 臭氧是一种能引起温室效应的空气污染物。( )
5. 二氧化碳用于人工增雨利用的是二氧化碳的物理性质。( )
6. 使紫色石蕊纸花变红的物质是二氧化碳。( )
7. 二氧化碳作气体肥料利用了它的物理性质。( )
8. 进入菜窖前为了防止意外可先用灯火实验检验其中 CO2的含量。( )
9. 干冰和气态二氧化碳具有不同的化学性质。( )
10. CO2溶于水就是与水发生了反应( )
11. 冬天在家用煤取暖可以关上门窗,在家里放一盆水吸收一氧化碳。( )
12. 煤气泄漏时应打开排风扇将煤气排出房间。( )
13. 发现煤气泄漏应该立即打电话报警。( )
1.下列关于CO2性质的描述不正确的是( )
A.CO2不易溶于水
B.相同条件下,二氧化碳的密度比空气大
C.二氧化碳无色无味
D.固体二氧化碳俗称“干冰”,易升华
2.下列物质不属于温室气体的是( )
A.N2O B.CO C.O3 D.HCl
3.下列关于氧气和二氧化碳两种气体的说法正确的是( )
①氧气在空气中的质量分数约为21%;②)二氧化碳没有毒性,但不能供给呼吸;③氧气能支持燃烧,是一种可燃性气体;④二氧化碳能参与绿色植物的光合作用,作气体肥料;⑤两种气体均可用向上排空气法收集;⑥氧气和二氧化碳都含有氧分子。
A. ②④⑤ B.②④⑤⑥ C②④⑥ D.①③④⑤
4.下列关于二氧化碳的认识,错误的是( )
A.将通人足量二氧化碳后的石蕊溶液加热,溶液由红色变为紫色
B.将燃着的木条伸入气体中,木条熄灭说明该气体是二氧化碳
C.固态二氧化碳广泛用于食品和血液制品等的储存和运输
D.大气中的CO2能起到对地球保温的作用
5.下列选项中可用同一化学原理解释的是( )
①久置的石灰水,液面上出现一层硬壳状薄膜;
②通过吸管不断向澄清石灰水中吹入呼出的气体,澄清石灰水变浑浊;
③为了使石灰浆刷过的墙壁快点晾干,在室内生起一盆炭火,开始时墙壁潮湿;
④向紫色石蕊溶液中通入CO2气体,溶液变红
⑤建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖一层土
⑥鸡蛋放入石灰水中一会儿取出,可以保鲜
A.①②③④⑤ B.①②③⑤⑥ C.①②③④⑤⑥ D.②③④
6.某文章的“主角”是一氧化碳,该文章的标题可能是( )
A.新装修屋内的空气杀手
B.室内燃气热水器的安全防范
C.酸雨的罪魁祸首
D.PM2.5与雾霾天气
7.下列说法正确的是( )
A.CO是有毒气体,应当禁止使用
B.在用CO还原CuO的实验中,尾气中CO的含量很少,可以不必处理
C.某同学夜间发现家中煤气泄漏,他立刻打开电灯开关进行检查
D.民用煤气中常加有恶臭味的物质,是为了提示煤气泄漏
8.关于一氧化碳的说法正确的是( )
A.CO中碳元素与氧元素的质量比为3:4
B.一氧化碳中含有一个氧原子
C.一氧化碳中碳元素的化合价是+4价
D.可用向下排空气法收集
9.两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
10.碳及其部分化合物的转化关系如图所示,其中X、Y各表示转化中的另一种反应物。下列说法中正确的是( )
A.X可以是单质或氧化物 B.Y可以是氯化钙的溶液
C.反应①一定是化合反应 D.打开碳酸饮料瓶盖时不会发生化学反应②
11.盛装石灰水的瓶壁上常有一层白膜,这层白膜的主要成分是 ,要洗净表面的白膜要用
(填药品名称),其反应的化学方程式为 。
12. 通过“碳捕捉”(捕捉空气中的二氧化碳)和“碳封存”(将二氧化碳封存起来)可以减少二氧化碳的排放,缓解全球气候变暖。
(1)碳捕捉
①脱碳法:煤燃烧前将水蒸气通过炽热的煤层,发生的反应之一为 CO+H2OCO2+ (请将化学方程式补充完整),然后在高压下将CO2进行分离捕集。
②)吸收法:用石灰水进行化学吸收,该反应化学方程式是 。
(2)碳封存
①地质封存:将二氧化碳封存在地质层800m以下,使二氧化碳处于高密度的液态或超临界状态(气态和液态的共同体),用分子的观点解释这一过程: 。
②海洋封存:将捕获的二氧化碳直接注人深海,二氧化碳和水反应可以生成 (填化学式)。
13. 煤气的主要成分是CO,其中还含有少量具有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)
(1)媒气泄漏时能闻到气味,主要源因是 。
(2)如果发生煤气泄漏,应当 。
(3)写出煤气的主要成分CO燃烧的化学方程式: .
(4)乙硫醇燃烧:2C2H5SH+9O26H2O+4CO2+2X,则X的化学式为 。
1.如图所示集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹、移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A.将观察到低的蜡烛后熄灭
B.不移开玻璃片,实验现象更明显
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳有毒
D.可以得出二氧化碳具有密度比空气大,且不支持燃烧的结论
2.“超临界二氧化碳”是指当温度和压强达到一定值时,二氧化碳形成气态和液态交融在一起的流体,它是目前研究最广泛的流体之一。下列关于“超临界二氧化碳”的说法正确的是( )
A.其化学性质与气态二氧化碳相同
B.其分子间隔比气态二氧化碳要大
C.其分子不再运动
D.该物质为混合物
3.已知相同条件下气体的密度与其相对分子质量成正比。根据图中的现象,可以推测气球中的气体不可能是( )
A.氢气 B.甲烷 C.一氧化碳 D.二氧化硫
4.如图所示,将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中,一段时间后,下列关于试管内液体变化的描述正确的是( )
①液面上升;②溶液变红;③液面不变;④溶液褪色。
A. ①② B.①④ C.②③ D.③④
5.下列物质中,具有还原性的单质是( )
A.CO B.CO2 C.O2 D. H2
6..科学研究发现:金星大气的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中,不正确的是( )
A.C2O3能使澄清石灰水变浑浊
B.C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
C.C2O3在一定条件下能还原氧化铜
D.C2O3中碳的化合价为+3 价
7.用图中装置进行CO还原CuO的实验。下列说法正确的是( )
A. 实验时先点燃酒精灯,再挤压CO气囊
B. .实验中乙、丙的现象分别是红色物质逐渐变黑,澄洁石灰水逐渐变浑浊
C. 丁的作用是收集尾气,防止 CO 污染空气
D. 实验结束后直接将热的Cu倒出,对实验无影响
8.如图所示是CO还原CuO“微型”实验装置,已知:HCOOHH2O+CO↑,下列说法错误的是( )
A. 实验中,热的浓硫酸起催化作用
B. .实验中会出现黑色固体变红的现象
C. 此装置可节约用品,污染小,现象明显
D. 该实验涉及的反应的基本类型有分解反应和化合反应
9.对比分析不同物质的共性与差异性是学习化学的有效方法,下列各项对比不正确的是( )
选项
物质
共性
差异性
A
CO2和O2
都有毒性
相同条件下水中的溶解能力不同
B
O2和O3
都有氧化性
分子构成不同
C
H2O和H2O2
都能生成氧气
氢元素质量分数不同
D
KMnO4和K2MnO4
组成元素相同
锰元素的化合价不同
10.木炭与氧化铁(红色固体)、一氧化碳与化铜在一定条件下均能发生反应。其实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.两个实验中都可观察到红色固体变黑
B.两个实验的相关反应中,只有碳元素的化合价发生改变
C.两个实验中澄清石灰水(足量)增加的质量都等于固体减少的质量
D.两个实验中生成的气体的种类不一定完全相同,但清石灰水都会变浑浊
11.有一瓶气体,可能由H2、O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成,在老师的指导下,按如图所示连接好实验装置(已略去夹持装置),先检查装置气密性,然后通入一定量氮气,再通入该气体,后点燃酒精灯,观察到B和F装置澄清石灰水变浑浊,E装置中出现光亮的红色物质。
已知:①脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气;②实验中涉及的反应均完全反应。
该气体的组成可能有种情况( )。
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
12.某同学学习了二氧化碳的知识后,对二氧化碳气体在水中的溶解能力进行了如下探究。
①用大号针筒抽取200 mL二氧化碳气体;②试剂瓶中加人200 mL水(恰好加满)塞紧双孔橡胶塞;③连接大号针筒和试剂瓶,缓慢推动活塞,将二氧化碳注人水中。
(1)证明针针筒中的气体为二氧化碳的化学方程式: 。
(2)试剂瓶中加的水应是 (填序号)。
A.蒸馏水 B.自来水
(3)推动活塞时尽量缓慢,其目的是 。
(4)当向水中注人CO2气体的体积达到120mL时,红色油柱开始向上移动;实验表明在该条件下,1体积水中能溶解 体积二氧化碳,使用红色油柱的优点是 。
(5)要提高二氧化碳在水中的溶解能力,可采取的一种方法是 。
13.减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2所示,依据文章内容回答下列问题。
(1)自然界中吸收二氧化碳的主要途径是通过植物的光合作用,其原理是aCO2+6H2OC6 H12O6+bO2则a= ,b =
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(3)海水、河流都因吸收空气中的二氧化碳而呈现一定的酸性,相应的化学方程式为 。
用NaOH溶液吸收CO2的反应原理与石灰水吸收CO2相同,请据此模仿写出NaOH溶液吸收CO2的化学方程式: 。
(4) 由图2可知,随烟气流速增大,CO2脱除效果 (填“增强”或“减弱”)。
(5) 对比图2三条曲线得出结论:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时, 。
14.实验室用如图所示装置制取纯净干燥的CO。然后用CO还原CuO并检验气体产物。【假设溶液中的反应都完全。已知草酸(H2C2O4)在浓硫酸存在并加热的条件下,可分解生成一氧化碳、二氧化碳和水】
(1)写出A中有关反应的化学方程式: 。
(2)装置D的作用是 .;装置E的作用是 。
(3)要达到实验自的,上述五套装置的连接顺序是A→ → →C→D
(4)从环保角度考虑,还需对以上装置进行改进,请简述改进措施: 。
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第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 碳的氧化物
1.CO2的物理性质
(1)物理性质(通常状况下)
颜色
气味
密度(与空气比较)
溶解性
无色
无臭
比空气 大
能 溶于水
二氧化碳的固体称为 干冰 ,可用作 人工降雨 等。
(2)CO2的性质实验
①倾倒二氧化碳:
②向收集满CO2的软塑料瓶中加水,旋紧瓶盖,振荡:
例题1.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
【解析】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
2. CO2的化学性质
(1) CO2不能燃烧,也不支持燃烧
(2) CO2能与水反应,方程式为: CO2+H2O=H2CO3 。
(3) CO2能与氢氧化钙溶液反应,方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。
3. CO2能与水反应的实验探究
取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,进行如下实验
实验操作
①向第一朵纸花喷水
②将第二朵纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中
③将第三朵纸花喷水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中
现象
纸花不变色
纸花不变色
纸花变 红 色
分析
水不能使紫色石蕊变色
CO2不能使紫色石蕊变色
CO2与H2O反应生成了能使紫色石蕊变色的物质
实验结论
CO2与H2O反应生成 碳酸,碳酸使紫色石蕊溶液变红 。
实验拓展
将第三步实验中变色纸花用吹风机吹干,观察到纸花由 红 色变为 紫 色。
结论为: 碳酸不稳定,易分解;方程式为H2CO3CO2↑+H2O 。
4.CO2的用途
CO2的性质
CO2的用途
①不燃烧,也不支持燃烧;密度大于空气
灭火
②参与光合作用
气体肥料
③能溶于水,能与水反应
生产碳酸饮料
④固态CO2升华吸热
做制冷剂,人工降雨等
提分要点:
①CO2不支持燃烧是指“一般情况下”但可以支持镁等物质的燃烧。
②是紫色石蕊溶液变红的物质不是CO2,而是CO2与H2O反应生成的碳酸。
③碳酸不稳定易分解。
④实验室检验二氧化碳的方法是将CO2通入 澄清石灰水 。
例题2.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
【解析】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,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,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,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,不符合题意。故选C。
例题3.甲、乙、丙三种物质有如下转化关系: 。在不断搅拌下,往装有甲溶液的容器中持续通入CO2依次发生了①、②反应,同时测定容器中液体的透光度强度(液体越浑浊,透光强度越小),结果如图。下列分析错误的是( )
A.乙难溶于水
B.QM段对应的反应是②
C.甲可能是NaOH
D.E、F点溶质不同
【答案】C
【解析】A、EQ段适光强度在减小,说明发生反应①,说明生成的乙是沉淀,故A正确;B、QM段透光强度在增大,说明生成的沉淀不断溶解,发生反应②,故B正确;C、EQ段透光强度不断在减小,说明反应①生成沉淀,如果甲为NaOH ,与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,没有生成沉淀,所以甲不能是NaOH ,故C错误;D、E对应的液体含有没有反应完的甲,F点对应的液体含有生成的丙,所以E、F对应的液体组成不同,故D正确。故选C
例题4.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
【解析】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.CO2本身并无毒性,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,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
例题5.CO2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:
(1)若关闭K2,打开K1观察到A装置中的现象是 ,该实验说明CO2具有 的物理性质;若关闭K1打开K2,B装置中的试剂为浓硫酸(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 。
(2)若想利用如下装置收集密度比空气大的气体,如CO2、O2等,气体从 端进入(填“a或b”)。
【答案】(1)蜡烛由下至上依次熄灭 密度比空气大 不变色 澄清石灰水(2)a
【解析】(1)若关闭K2,打开K1,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CO2具有密度比空气大的物理性质;
若关闭K1,打开K2,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;
(2)若想利用右侧装置收集密度比空气大的气体,如CO2、O2等,则气体从a端进入
1.自然界中的碳循环
2.二氧化碳对人体健康的影响
CO2本身没有毒性,但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时,会对人体健康产生影响。因此,在人群密集的地方应该注意通风换气。
提分要点:
⑤进入久未开启的地窖或深井前,要做“灯火”试验
3.二氧化碳对环境的影响——温室效应
4.温室效应增强的原因及危害
5.低碳行动与可持续发展
例题6.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
【解析】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
例题7.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
【解析】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
例题8.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
【解析】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。故A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),故正确;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。故正确。
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),故错误。故选D
1.物理性质(通常状况下)
颜色
气味
密度
溶解性
无色
无臭
比空气 略小
难 溶于水
2.化学性质
(1)可燃性
A. 燃烧现象:CO在空气中燃烧发出 蓝色火焰 ,放出大量热,烧杯内壁的澄清石灰水 变浑浊 。
B. 燃烧方程式:2CO+O22CO2 。
C. 可燃性的运用:可以作 燃料 。
(2) 还原性(CO还原CuO实验探究)
具体内容
实验分析
装置
B装置的作用是 检验生成的气体 。
C装置的作用是处理尾气。
步骤
1.检查装置气密性
CO有毒,防止泄露污染空气
2.检验 纯度 。
防止 CO不纯 ,点燃或加热时发生爆炸
3.先通入 CO,一段时间后,点燃 C 处的酒精灯,再点燃 A 处的酒精灯。(填A或C)
排尽玻璃管内空气避免CO与空气混合加热时爆炸。
4.反应结束后,先停止加热,继续通 CO,直至装置冷却到室温。
防止生成的 Cu再次被氧化成CuO。
现象
黑色粉末变成 红 色;澄清石灰水变浑浊;点燃尾气,发出 蓝色火焰 。
CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳气体
结论
CO具有还原性;
方程式: CO+CuOCu+CO2↑
氧化铜失去氧,变成铜,具有氧化性;CO得到氧变成CO2,具有还原性
CO的还原性用途:用于 冶金工业 。
(3) 毒性
A. 中毒原因:CO极易与人体血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能与氧气结合,造成人体缺氧。
B. 预防措施:保持室内通风
C. 急救措施:轻度的移至室外,呼吸大量空气;重度的立即送医
提分要点:
①CO密度与空气接近且有毒,不能用排空气法收集,只能用排水法
②尾气处理的方法还有气球回收或集气瓶排水法收集起来
例题9.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
【解析】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
例题10.“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
【解析】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
例题11.下列物质的鉴别或除杂的方法不正确的是( )
选项
实验名称
操作方法或所加试剂
A
鉴别氮气和二氧化碳
紫色石蕊试液
B
鉴别CO和CO2
通过灼热氧化铜
D
除去CO中的CO2
通入澄清石灰水
D
除去CO2中混有的少量CO
点燃气体
【答案】D
【解析】A、二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,二氧化碳通入石蕊试液中,溶液变红,氮气通入石蕊试液中,溶液无明显变化,可以鉴别,鉴别方法正确;
B、一氧化碳能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,会观察到黑色粉末逐渐变红,二氧化碳不能,可以鉴别,鉴别方法正确;
C、CO2能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,CO不与澄清石灰水反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,除杂方法正确;
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(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,不能除去杂质,除杂方法错误。故选:D
例题8.某气体可能含有一氧化碳和二氧化碳中的一种或两种。为了探究其成分,科学兴趣小组利用图 1 装置进行实验(装置气密性良好)。具体操作如下:
Ⅰ通入待测气体一段时间,观察现象Ⅱ点燃 A 处酒精灯
Ⅲ实验进行,观察现象
Ⅳ等反应完毕后,熄灭 A 处酒精灯,继续通入气体Ⅴ等玻璃管冷却后停止通入气体
(1)点燃 A 处酒精灯前,先通一段时间气体的目的是 。
(2)写出上述图 1 装置中一定会发生反应的化学方程式: 。
(3)证明原气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体的实验现象是 。
(4)为了回收利用一氧化碳,需除去多余的二氧化碳,并将剩余气体收集在集气瓶中,图 2 装置中最适合替换 C 处气球的是 (填字母编号)。
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止发生爆炸;(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)B中石灰水先变浑浊,A中黑色粉末逐渐变红;(4)c。
【解析】(1)一氧化碳具有可燃性,点燃 A 处酒精灯前,先通一段时间气体的目的是排尽装置内的空气,防止发生爆炸。
(2)二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,则上述图 1 装置中一定会发生二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(3)二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,证明原气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体的实验现象是B中石灰水先变浑浊,A中黑色粉末逐渐变红。
(4)除去气体样品中的二氧化碳,应将气体通入到氢氧化钠溶液中,由于一氧化碳的密度小于水的密度,可通过右边长导管将氢氧化钠排出,将气体收集在集气瓶中,所以,最为合理装置是c
1. 可用紫色石蕊或燃着的木条检验CO2( ×)
2. 二氧化碳含量过高会使人神志不清呼吸停止,是因为二氧化碳有毒性。(×)
3. 二氧化碳能产生温室效应,但二氧化碳不属于空气污染物。( √ )
4. 臭氧是一种能引起温室效应的空气污染物。( √ )
5. 二氧化碳用于人工增雨利用的是二氧化碳的物理性质。( √ )
6. 使紫色石蕊纸花变红的物质是二氧化碳。( × )
7. 二氧化碳作气体肥料利用了它的物理性质。( × )
8. 进入菜窖前为了防止意外可先用灯火实验检验其中 CO2的含量。( √ )
9. 干冰和气态二氧化碳具有不同的化学性质。(× )
10. CO2溶于水就是与水发生了反应( ×)
11. 冬天在家用煤取暖可以关上门窗,在家里放一盆水吸收一氧化碳。( × )
12. 煤气泄漏时应打开排风扇将煤气排出房间。( × )
13. 发现煤气泄漏应该立即打电话报警。(× )
1.下列关于CO2性质的描述不正确的是( )
A.CO2不易溶于水
B.相同条件下,二氧化碳的密度比空气大
C.二氧化碳无色无味
D.固体二氧化碳俗称“干冰”,易升华
【答案】A
【解析】A.CO2能溶于水,故错误;B.相同条件下,二氧化碳的密度比空气大,正确;C.二氧化碳无色无味的气体,正确;D.固体二氧化碳俗称“干冰”,易升华,正确。故选A
2.下列物质不属于温室气体的是( )
A.N2O B.CO C.O3 D.HCl
【答案】D
【解析】目前主要温室气体有N2O、CO、O3、CH4、氟氯代烷等。故选D
3.下列关于氧气和二氧化碳两种气体的说法正确的是( )
①氧气在空气中的质量分数约为21%;②)二氧化碳没有毒性,但不能供给呼吸;③氧气能支持燃烧,是一种可燃性气体;④二氧化碳能参与绿色植物的光合作用,作气体肥料;⑤两种气体均可用向上排空气法收集;⑥氧气和二氧化碳都含有氧分子。
A. ②④⑤ B.②④⑤⑥ C②④⑥ D.①③④⑤
【答案】A
【解析】①氧气在空气中的体积分数约为21%,不是质量分数,故错误;②CO2没有毒性,但不能供给呼吸,正确;③氧气具有助燃性,本身不能燃烧,能支持燃烧,不是可燃性气体,故错误;④二氧化碳能参与绿色植物的光合作用,作气体肥料,正确;⑤氧气和二氧化碳密度大于空气,均可用向上排空气法收集,正确;⑥氧气和二氧化碳都是由分子构成的物质,故错误。故选A
4.下列关于二氧化碳的认识,错误的是( )
A.将通人足量二氧化碳后的石蕊溶液加热,溶液由红色变为紫色
B.将燃着的木条伸入气体中,木条熄灭说明该气体是二氧化碳
C.固态二氧化碳广泛用于食品和血液制品等的储存和运输
D.大气中的CO2能起到对地球保温的作用
【答案】B
【解析】将通人足量二氧化碳后的石蕊溶液加热,碳酸不稳定分解生成二氧化碳和水,红色溶液变为紫色溶液,正确;B.将燃着的木条伸入气体中,木条熄灭不一定是二氧化碳,也可能是氮气等其他气体,故错误;C.固态二氧化碳升华吸热,可用于做制冷剂保存食品和血液制品等的储存和运输,故正确;D.CO2对地球具有保温作用,故正确。故选B
5.下列选项中可用同一化学原理解释的是( )
①久置的石灰水,液面上出现一层硬壳状薄膜;
②通过吸管不断向澄清石灰水中吹入呼出的气体,澄清石灰水变浑浊;
③为了使石灰浆刷过的墙壁快点晾干,在室内生起一盆炭火,开始时墙壁潮湿;
④向紫色石蕊溶液中通入CO2气体,溶液变红
⑤建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖一层土
⑥鸡蛋放入石灰水中一会儿取出,可以保鲜
A. ①②③④⑤ B.①②③⑤⑥ C.①②③④⑤⑥ D.②③④
【答案】B
【解析】①久置的石灰水,液面上出现一层硬壳状薄膜,是因为与空气中的二氧化碳发生了反应;②通过吸管不断向澄清石灰水中吹入呼出的气体,澄清石灰水变浑浊,人呼出的气体中含大量二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,也是二氧化碳与石灰水发生了反应;③为了使石灰浆刷过的墙壁快点晾干,在室内生起一盆炭火,开始时墙壁潮湿,生火产生二氧化碳,二氧化碳与石灰浆中的氢氧化钙发生了反应;④向紫色石蕊溶液中通入CO2气体,溶液变红,是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸;⑤建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖一层土,是避免二氧化碳与石灰浆反应;⑥鸡蛋放入石灰水中一会儿取出,可以保鲜,是氢氧化钙与二氧化碳反应生成了碳酸钙,堵塞鸡蛋气孔进行保险。故选B
6.某文章的“主角”是一氧化碳,该文章的标题可能是( )
A.新装修屋内的空气杀手
B.室内燃气热水器的安全防范
C.酸雨的罪魁祸首
D.PM2.5与雾霾天气
【答案】B
【解析】CO是有毒,室内燃气热水器的燃烧可能会产生CO,故选B
7.下列说法正确的是( )
A.CO是有毒气体,应当禁止使用
B.在用CO还原CuO的实验中,尾气中CO的含量很少,可以不必处理
C.某同学夜间发现家中煤气泄漏,他立刻打开电灯开关进行检查
D.民用煤气中常加有恶臭味的物质,是为了提示煤气泄漏
【答案】D
【解析】A.CO有毒,但是科学利用可用作燃料,故错误;B.CO有毒必须要尾气处理,故错误;C.煤气泄漏应立即关闭煤气总开关,开窗通风,打开电灯容易引起电火花,导致爆炸,故错误;D.民用煤气中常加有恶臭味的物质,是为了提示煤气泄漏,故正确。故选D
8.关于一氧化碳的说法正确的是( )
A.CO中碳元素与氧元素的质量比为3:4
B.一氧化碳中含有一个氧原子
C.一氧化碳中碳元素的化合价是+4价
D.可用向下排空气法收集
【答案】A
【解析】A.CO中碳元素与氧元素的质量比为12:16=3:4,故正确;B.CO是由分子构成的,应该表述为一氧化碳分子中含有一个氧原子,故错误;C.CO中碳元素的化合价为+2价,故错误;D.CO密度略小于空气,且是有害气体,不能用排空气法,故错误。故选A
9.两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
【解析】A.CO难溶于水,CO2能溶于水,可分别观察集气瓶内液面上升的高度即可,故正确;B.二者均是无色无臭的气体,故错误;C.分别将燃着的木条放在瓶口,能燃烧且发出蓝色火焰色是CO不能燃烧,很快熄灭的是二氧化碳你,故正确;D.通入紫色石蕊溶液,溶液变红的是CO2,不变色的是CO,故正确。故选B
10.碳及其部分化合物的转化关系如图所示,其中X、Y各表示转化中的另一种反应物。下列说法中正确的是( )
A.X可以是单质或氧化物 B.Y可以是氯化钙的溶液
C.反应①一定是化合反应 D.打开碳酸饮料瓶盖时不会发生化学反应②
【答案】A
【解析A、碳不完全燃烧生成一氧化碳,X可能是氧气,氧气是由氧元素组成的纯净物,属于单质,碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,二氧化碳是由C、O元素组成的化合物,属于氧化物,符合题意;
B、二氧化碳与氯化钙不反应,Y不可以是氯化钙溶液,不符合题意;
C、反应①可能是一氧化碳燃烧生成二氧化碳,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,也可能是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,生成物有两种,不属于化合反应,不符合题意;
D、打开碳酸饮料瓶盖时,压强减小,碳酸分解生成二氧化碳和水,能发生化学反应②,不符合题意。
故选A。
11.盛装石灰水的瓶壁上常有一层白膜,这层白膜的主要成分是 ,要洗净表面的白膜要用
(填药品名称),其反应的化学方程式为 。
【答案】碳酸钙 稀盐酸 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】盛装石灰水的瓶壁上常有一层白膜,是因为和空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钙,要洗净白膜可用稀盐酸,反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
12. 通过“碳捕捉”(捕捉空气中的二氧化碳)和“碳封存”(将二氧化碳封存起来)可以减少二氧化碳的排放,缓解全球气候变暖。
(1)碳捕捉
①脱碳法:煤燃烧前将水蒸气通过炽热的煤层,发生的反应之一为 CO+H2OCO2+ (请将化学方程式补充完整),然后在高压下将CO2进行分离捕集。
②)吸收法:用石灰水进行化学吸收,该反应化学方程式是 。
(2)碳封存
①地质封存:将二氧化碳封存在地质层800m以下,使二氧化碳处于高密度的液态或超临界状态(气态和液态的共同体),用分子的观点解释这一过程: 。
②海洋封存:将捕获的二氧化碳直接注人深海,二氧化碳和水反应可以生成 (填化学式)。
【答案】(1)①H2 ②CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(2)①CO2分子间有间隔 ②H2CO3
(1) ①根据元素守恒可知,反应前后元素种类、原子个数不变,故空格处填H2,②石灰水主要成分是氢氧化钙,方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2) ①使二氧化碳处于高密度的液态或超临界状态(气态和液态的共同体),说明分子间有间隔,②二氧化碳和水反应生成碳酸,化学式为H2CO3
13. 煤气的主要成分是CO,其中还含有少量具有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)
(1)媒气泄漏时能闻到气味,主要源因是 。
(2)如果发生煤气泄漏,应当 。
(3)写出煤气的主要成分CO燃烧的化学方程式: .
(4)乙硫醇燃烧:2C2H5SH+9O26H2O+4CO2+2X,则X的化学式为 。
【答案】(1)乙硫醇(C2H5SH)分子在不断运动(2)关闭总气阀,开窗通风(3)2CO+O22CO2 (4)SO2
【解析】(1)媒气泄漏时能闻到气味,主要源因乙硫醇(C2H5SH)分子在不断运动
(2)如果发生煤气泄漏,应当关闭总气阀,开窗通风,防止CO中毒或发生爆炸
(3)CO与O2燃烧生成CO2,2CO+O22CO2
(4)根据质量守恒可知,反应前后原子个数不变,故X为SO2
1.如图所示集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹、移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A.将观察到低的蜡烛后熄灭
B.不移开玻璃片,实验现象更明显
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳有毒
D.可以得出二氧化碳具有密度比空气大,且不支持燃烧的结论
【答案】D
【解析】A.由于二氧化碳的密度比空气大,且不燃烧也不支持燃烧,将观察到低的蜡烛先熄灭,故A错误;B.如果不将玻璃片拿下,集气瓶中的二氧化碳形不成压强差,不会流下进入烧杯内,蜡烛不会熄灭,故B错误;C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳覆盖在蜡烛表面,隔绝了空气,二氧化碳本身没有毒性,故C错误;由题干所给装置可知,二氧化碳从高处流到烧杯中,将观察到低的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气的大,蜡烛熄灭说明二氧化碳能燃烧,也不支持燃烧,故D正确。故选D
2.“超临界二氧化碳”是指当温度和压强达到一定值时,二氧化碳形成气态和液态交融在一起的流体,它是目前研究最广泛的流体之一。下列关于“超临界二氧化碳”的说法正确的是( )
A.其化学性质与气态二氧化碳相同
B.其分子间隔比气态二氧化碳要大
C.其分子不再运动
D.该物质为混合物
【答案】A
【解析】A.超临界二氧化碳就是二氧化碳,所以它的化学性质同于二氧化碳,正确;B、其分子间隔比普通二氧化碳要小,错误;C、超临界二氧化碳的分子也是在不断运动的,错误;D、超临界二氧化碳是二氧化碳液态和气态完全交融在一起的流体,只含二氧化碳,不是混合物,错误;故选A
3.已知相同条件下气体的密度与其相对分子质量成正比。根据图中的现象,可以推测气球中的气体不可能是( )
A.氢气 B.甲烷 C.一氧化碳 D.二氧化硫
【答案】D
【解析】通入二氧化碳气体,气球上升说明气球内的气体相对分子质量小于二氧化碳,二氧化碳的相对分子质量是44,氢气的相对分子质量是2,甲烷的相对分子质量是16,CO的相对分子质量是28,二氧化硫的相对分子质量是64,故不可能是二氧化硫,故选D
4.如图所示,将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中,一段时间后,下列关于试管内液体变化的描述正确的是( )
①液面上升;②溶液变红;③液面不变;④溶液褪色。
A. ①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】A
【解析】CO2能溶于水,且能与水反应生成碳酸,谈酸能使紫色石蕊溶液变红,故可以观察到试管内液体上升,且溶液颜色变红。故选A
5.下列物质中,具有还原性的单质是( )
A.CO B.CO2 C.O2 D. H2
【答案】D
【解析】CO和H2都具有还原性,CO是氧化物,H2是单质。故选D
6..科学研究发现:金星大气的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中,不正确的是( )
A.C2O3能使澄清石灰水变浑浊
B.C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
C.C2O3在一定条件下能还原氧化铜
D.C2O3中碳的化合价为+3 价
【答案】A
【解析】A.三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似,一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊,符合题意;B.三氧化二碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,不符合题意;C.三氧化二碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,故C2O3在一定条件下能还原氧化铜,不符合题意;D.C2O3中氧元素显-2价,设碳元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:2x+(-2)x3=0,x=+3,不符合题意.故选A。
7.用图中装置进行CO还原CuO的实验。下列说法正确的是( )
A. 实验时先点燃酒精灯,再挤压CO气囊
B. .实验中乙、丙的现象分别是红色物质逐渐变黑,澄洁石灰水逐渐变浑浊
C. 丁的作用是收集尾气,防止 CO 污染空气
D. 实验结束后直接将热的Cu倒出,对实验无影响
【答案】C
【解析】A.实验时先挤压CO气囊,排净装置内空气,防止爆炸,故错误;B.一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,实验中乙、丙的现象分别是黑色物质逐渐变红,澄清石灰水逐渐变浑浊,故错误;C.一氧化碳难溶于水,用排水法可以收集尾气,故正确;D.实验结束后直接将热的Cu倒出,灼热的铜会被空气中氧气氧化,故错误。故选C
8.如图所示是CO还原CuO“微型”实验装置,已知:HCOOHH2O+CO↑,下列说法错误的是( )
A. 实验中,热的浓硫酸起催化作用
B. .实验中会出现黑色固体变红的现象
C. 此装置可节约用品,污染小,现象明显
D. 该实验涉及的反应的基本类型有分解反应和化合反应
【答案】D
【解析】A.实验中,HCOOH在热的浓硫酸作用下,分解为水和CO,起催化作用,故正确;B.氧化铜是黑色固体,实验中被CO还原成单质铜,铜是红色固体,故正确;C.此装置试剂用量少,且是密封,污染小,现象明显,正确;D.该实验涉及分解反应,没有化合反应,故错误。故选D
9.对比分析不同物质的共性与差异性是学习化学的有效方法,下列各项对比不正确的是( )
选项
物质
共性
差异性
A
CO2和O2
都有毒性
相同条件下水中的溶解能力不同
B
O2和O3
都有氧化性
分子构成不同
C
H2O和H2O2
都能生成氧气
氢元素质量分数不同
D
KMnO4和K2MnO4
组成元素相同
锰元素的化合价不同
【答案】A
【解析】A.CO2和O2共性是没有毒,故错误;B.O2和O3都有氧化性,其差异在于分子构成不同,正确;C.H2O通电能分解生成氧气,H2O2能分解生成氧气,氢元素的质量分数不同,故正确;D.KMnO4和K2MnO4组成元素相同,锰元素化合价分别是+7和+6价,故正确。故选A
10.木炭与氧化铁(红色固体)、一氧化碳与化铜在一定条件下均能发生反应。其实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.两个实验中都可观察到红色固体变黑
B.两个实验的相关反应中,只有碳元素的化合价发生改变
C.两个实验中澄清石灰水(足量)增加的质量都等于固体减少的质量
D.两个实验中生成的气体的种类不一定完全相同,但清石灰水都会变浑浊
【答案】
【解析】A.氧化铜是黑色固体,反应后固体变红,氧化铁是红色固体,反应后固体变黑,故错误;B.铁元素和铜元素化合价也发生了改变,故错误;C.木炭还原氧化铁生成铁和二氧化碳气体,二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,根据质量守恒可知,澄清石灰水增加的质量即为二氧化碳的质量,二氧化碳的质量等于木碳和氧化铁减少的质量;CO还原氧化铜,澄清石灰水增加的质量等于参加反应的CO和氧化铜中失去的氧的质量,故错误;D.木碳还原氧化铁有可能产生CO和CO2的混合气体,但有CO2产生,会使澄清石灰水变浑浊,故正确。故选D
11.有一瓶气体,可能由H2、O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成,在老师的指导下,按如图所示连接好实验装置(已略去夹持装置),先检查装置气密性,然后通入一定量氮气,再通入该气体,后点燃酒精灯,观察到B和F装置澄清石灰水变浑浊,E装置中出现光亮的红色物质。
已知:①脱氧剂(还原铁粉)能够吸收氧气和水蒸气;②实验中涉及的反应均完全反应。
该气体的组成可能有种情况( )。
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】D
【解析】观察到B装置澄清石灰水变浑浊,说明气体中含二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,E装置中出现光亮的红色物质,F装置中澄清石灰水变浑浊,说明含一氧化碳,一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,说明气体中含一氧化碳,氢气能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,故可能含氢气,也可能含氧气,故该气体的组成情况可能是一氧化碳、二氧化碳;一氧化碳、二氧化碳、氧气;一氧化碳、二氧化碳、氢气;一氧化碳、二氧化碳、氧气、氢气共四种情况。故选D。
12.某同学学习了二氧化碳的知识后,对二氧化碳气体在水中的溶解能力进行了如下探究。
①用大号针筒抽取200 mL二氧化碳气体;②试剂瓶中加人200 mL水(恰好加满)塞紧双孔橡胶塞;③连接大号针筒和试剂瓶,缓慢推动活塞,将二氧化碳注人水中。
(1)证明针针筒中的气体为二氧化碳的化学方程式: 。
(2)试剂瓶中加的水应是 (填序号)。
A.蒸馏水 B.自来水
(3)推动活塞时尽量缓慢,其目的是 。
(4)当向水中注人CO2气体的体积达到120mL时,红色油柱开始向上移动;实验表明在该条件下,1体积水中能溶解 体积二氧化碳,使用红色油柱的优点是 。
(5)要提高二氧化碳在水中的溶解能力,可采取的一种方法是 。
【答案】(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(2)A(3)使二氧化碳充分溶解(4)0.6 便于观察,现象明显(5)加压
【解析】(1)证明针针筒中的气体为二氧化碳,只需将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体,方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(2)为避免影响实验结果,试剂瓶中应该加入蒸馏水,避免杂质的影响
(3)推动活塞时尽量缓慢,其目的是使使二氧化碳充分溶解
(4)当向水中注人CO2气体的体积达到120mL时,红色油柱开始向上移动;实验表明在该条件下,1体积水中能溶解120mL÷200mL=0.6,优点是便于观察,现象更明显
(5)可加大压强,让二氧化碳充分溶解
13.减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2所示,依据文章内容回答下列问题。
(1)自然界中吸收二氧化碳的主要途径是通过植物的光合作用,其原理是aCO2+6H2OC6 H12O6+bO2则a= ,b =
(2)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(3)海水、河流都因吸收空气中的二氧化碳而呈现一定的酸性,相应的化学方程式为 。
用NaOH溶液吸收CO2的反应原理与石灰水吸收CO2相同,请据此模仿写出NaOH溶液吸收CO2的化学方程式: 。
(4) 由图2可知,随烟气流速增大,CO2脱除效果 (填“增强”或“减弱”)。
(5) 对比图2三条曲线得出结论:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时, 。
【答案】(1)6 6(2)碳替代(3)CO2+H2O=H2CO3 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(4)减弱(5)氨基乙酸钾的二氧化碳脱除率最高,二乙醇胺的二氧化碳脱除率最低
【解析】(1)由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类与数目不变,反应前后碳原子个数均为6个,则a=6;氧原子个数相等,则2b=18-6=12,b=6。
(2)图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代(47%)。
(3)海水、河流都因吸收空气中的二氧化碳而呈一定的酸性,是水和二氧化碳反应生成碳酸,化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3 ;NaOH溶液吸收CO2生成碳酸钠和水,化学方程式为: 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)由图2可知,随烟气流速增大,曲线明显下降,CO2脱除效果减弱。
(5)对比图2中三条曲线,氨基乙酸钾的曲线二氧化碳脱除率最大,二乙醇胺的曲线二氧化碳脱除率最小。所以得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,氨基乙酸钾的二氧化碳脱除率最高,二乙醇胺的二氧化碳脱除率最低。
14.实验室用如图所示装置制取纯净干燥的CO。然后用CO还原CuO并检验气体产物。【假设溶液中的反应都完全。已知草酸(H2C2O4)在浓硫酸存在并加热的条件下,可分解生成一氧化碳、二氧化碳和水】
(1)写出A中有关反应的化学方程式: 。
(2)装置D的作用是 .;装置E的作用是 。
(3)要达到实验自的,上述五套装置的连接顺序是A→ → →C→D
(4)从环保角度考虑,还需对以上装置进行改进,请简述改进措施: 。
【答案】(1)H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O(2)检验二氧化碳气体 吸收二氧化碳气体(3)E B(4)用气球将尾气收集起来
【解析】(1)草酸(H2C2O4)在浓硫酸存在并加热的条件下,可分解生成一氧化碳、二氧化碳和水,方程式H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O
(2)澄清石灰水检验二氧化碳气体,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体
(3)草酸分解产生一氧化碳、二氧化碳和水,用产生的CO来还原氧化铜,CO在通入装置前需要进行除杂,二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收,浓硫酸能除去水分,CO和氧化铜反应产生的二氧化碳用澄清石灰水来检验,故连接顺序为A→E→ B→C→D
(4)CO有毒,没有进行尾气处理的装置,故可以在装置D后加一个气球回收尾气
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