内容正文:
专题07 碳和碳的氧化物
4大高频考点概览
考点01 碳单质的性质和用途
考点02 碳的氧化物的性质和用途
考点03 二氧化碳的制取和性质实验
考点04 低碳生活与资源化利用
地 城
考点01
碳单质的性质和用途
1.(24-25九上·湖南长沙立信中学·期末)我国高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板,这一应用主要与石墨的下列性质无关的是
A.滑腻感 B.可燃性 C.导电性 D.熔点高
【答案】B
【详解】A、石墨具有滑腻感,因此用石墨制成的受电弓滑板能够减小与接触网的摩擦,故A不符合题意;
B、高铁动车的高速运行是依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,与可燃性无关,故B符合题意;
C、受电弓滑板的主要用途是用于输电,因此石墨制成的电受电弓滑板与石墨的导电性有关,故C不符合题意;
D、高铁动车的高速运行是依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,因此石墨制成的受电弓滑板应该具有耐高温、熔点高的性质,故D不符合题意。
故选B。
2.(24-25九上·湖南衡阳八中教育集团初中校·期末)物质的性质和用途对应关系不合理的是
A.活性炭除异味——吸附性
B.金刚石切割玻璃——硬度大
C.石墨作电池电极——导电性
D.焦炭冶炼金属——可燃性
【答案】D
【详解】A、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,利用吸附性可将活性炭用于除异味,故A正确;
B、金刚石是自然界硬度最大的物质,可用于切割玻璃,故B正确;
C、石墨能够导电,利用石墨导电性,可将石墨用作电池电极,故C正确;
D、焦炭冶炼金属,是因为焦炭具有还原性,故D错误;
故选D。
3.(24-25九上·湖南常德教学联盟校·期末)化学与生活、生产密切相关。下列生活项目与所述的知识无关联的是
选项
生活项目
化学知识
A
电解水时常用石墨作电极
石墨有导电性
B
活性炭可以用来制作防毒面具
活性炭有吸附性
C
煤气泄露时闻到一股刺激性气味
一氧化碳有气味
D
医疗上血液制品运输常用干冰
干冰升华吸热
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、因为石墨具有良好的导电性,所以电解水时常用石墨作电极,不符合题意;
B、活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,能吸附有毒气体,可以用来制作防毒面具,不符合题意;
C、煤气的主要成分是一氧化碳,但一氧化碳没有气味,生活所用煤气中的刺激性气味通常来自添加的硫醇等气味剂,符合题意;
D、因为干冰升华时会吸收大量热量,可以用于保持低温,所以医疗上血液制品运输常用干冰,不符合题意。
故选C。
4.(24-25九上·湖南益阳沅江两校联考·期末)金刚石和石墨的结构示意图如图,下列有关说法不正确的是
A.金刚石和石墨的组成元素相同 B.构成金刚石和石墨的原子大小不同
C.金刚石是天然存在最硬的物质 D.石墨质软,具有导电性
【答案】B
【详解】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,故选项说法正确;
B、由金刚石和石墨的结构图,金刚石和石墨中碳原子排列方式不同,构成金刚石和石墨的碳原子大小相同,故选项说法错误;
C、金刚石是天然存在的最硬的物质,故选项说法正确;
D、石墨质软,具有导电性,故选项说法正确。
故选B。
5.(24-25九上·湖南长沙开福区·期末)中科院研究人员成功合成了一种类似金刚石结构的物质—“T-碳”(化学式为 C)。有关“T-碳”的说法错误的是
A.完全燃烧的产物是二氧化碳 B.常温下化学性质稳定
C.由原子直接构成 D.物理性质与石墨相似
【答案】D
【详解】A、由“T-碳”的化学式为C可知,“T-碳”是由碳元素组成的单质,则其完全燃烧的产物是二氧化碳,故A不符合题意;
B、单质碳常温下化学性质稳定,“T-碳”属于单质碳,所以常温下化学性质稳定,故B不符合题意;
C、由“T-碳”的化学式为C可知,“T-碳”是由原子直接构成,故C不符合题意;
D、由于构成“T-碳”和石墨的碳原子的排列方式不同,二者的物理性质不同,故D符合题意。
故选D。
6.(24-25九上·湖南长沙雨花区·期末)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料,2024年1月,天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心(以下简称纳米中心)的科研团队公布科研成果,造出了世界首个由石墨烯制成的半导体。这种半导体石墨烯表现出了10倍于硅的性能,并且拥有硅材料所不具备的独特性质。下列说法不正确的是
A.石墨烯常温下化学性质稳定 B.石墨烯是含碳的化合物
C.石墨烯燃烧能生成二氧化碳 D.石墨烯可做电极
【答案】B
【详解】A、碳单质常温下化学性质稳定,石墨烯属于碳单质,所以石墨烯常温下化学性质稳定,选项正确;
B、石墨烯是由碳元素组成的属于碳的单质,不是化合物,选项错误;
C、石墨烯是由碳元素组成的,充分燃烧生成二氧化碳,选项正确;
D、由题中信息“造出了世界首个由石墨烯制成的半导体”可知,石墨烯具有导电性,选项正确;
故选B。
7.(24-25九下·湖南株洲攸县·期末)“笔墨纸砚”被称为文房四宝,承载着优秀的中华传统文化。
(1)笔尖在氧气中点燃产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则笔尖中含有 元素。
(2)墨汁的主要成分是骨胶和炭黑,用墨汁书写的字画,历经千年,久不褪色,是因为 。
(3)墨棒加水在砚台上研磨可得墨汁,说明墨棒的硬度 (填“大于”或“小于”)砚台。
【答案】(1)碳/C
(2)炭黑的主要成分是碳,常温下,碳的化学性质不活泼
(3)小于
【详解】(1)碳元素在氧气中燃烧会产生二氧化碳,二氧化碳是一种无色无味的气体,它能与澄清的石灰水反应,生成碳酸钙沉淀,从而使石灰水变浑浊。所以笔尖中含有碳元素。故填:碳或C。
(2)墨汁的主要成分是骨胶和炭黑,炭黑的主要成分是碳,常温下,碳的化学性质不活泼,所以用墨汁书写的字画,历经千年,久不褪色。故填:炭黑的主要成分是碳,常温下,碳的化学性质不活泼。
(3)由于墨棒的硬度小于砚台,所以墨棒加水在砚台上研磨可得墨汁。故填:小于。
8.(24-25九上·湖南娄底·期末)阅读下面科普短文。
人们曾经认为碳元素的单质只有两种,即金刚石和石墨。它的第三种单质在20世纪80年代被发现。它是一种由60个碳原子构成的分子,其结构显然与石墨和金刚石截然不同,是一种由多个正多边形封闭而成的空心球体,形似足球,又名足球烯。
在常温下为紫红色晶体,有金属光泽,密度为,可溶于甲苯等有机溶剂中。和在材料科学、超导体等方面有着很好的应用前景,成为信息技术和航天技术中的新宠。利用其独特的分子结构,可用于气体贮存、提高金属材料的强度、制得具有优异性能的新型高分子材料。在医学上应用广泛,例如:将肿瘤细胞的抗体附着在分子上,然后将带有抗体的分子引向肿瘤,以达到杀伤肿瘤细胞的目的。
因为有许多优异性能,所以在很多领域有潜在的应用前景。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)写出单质的一条物理性质 。
(2)下列关于碳单质的说法正确的是_______(有两个答案,填字母序号)。
A.金刚石和石墨的物理性质不同是因为碳原子的排列顺序不同。
B.的用途广泛,如可用于气体贮存、提高金属材料的强度;将带有抗体的分子引向肿瘤,可以杀伤肿瘤细胞。
C.碳原子的最外层电子数是4,所以常温下碳单质的化学性质比较稳定。
D.碳单质的硬度都很大。
【答案】(1)紫红色晶体;有金属光泽;密度为;可溶于甲苯等有机溶剂中
(2)BC
【详解】(1)不需要通过化学变化就能表现出来的性质,属于物理性质。在常温下为紫红色晶体,有金属光泽,密度为,可溶于甲苯等有机溶剂中,均属于物理性质;
(2)A、金刚石和石墨的物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同,故选项说法错误;
B、的用途广泛,利用其独特的分子结构,可用于气体贮存、提高金属材料的强度;将肿瘤细胞的抗体附着在分子上,然后将带有抗体的分子引向肿瘤,可以杀伤肿瘤细胞的目的,故选项说法正确;
C、碳原子的最外层电子数是4,不易得失电子,所以常温下碳单质的化学性质比较稳定,故选项说法正确;
D、碳单质的硬度不一定都很大,例如金刚石硬度大,但石墨硬度较小,故选项说法错误;
故选BC。
9.(24-25九上·湖南邵阳·期末)阅读下列材料。
被誉为21世纪“黑色材料”的石墨烯(如图),是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子直接构成的石墨片,其化学性质类似于石墨。石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。且这是目前世界上人工制得的最薄的材料——厚度仅为。纺织领域是石,墨烯应用的新兴领域,石墨烯面料具有导电性,有防静电功能,保持肌肤持久干爽,透气舒适。随着科技水平的提升,功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活,电子材料,生物医学,环保监测等方面展现了巨大的应用前景。
依据材料内容,回答下列问题:
(1)石墨烯由 直接构成。
(2)石墨烯具有的一条物理性质是 。
(3)下列说法正确的是 (填字母序号)
a.金刚石硬度比石墨烯大
b.石,墨烯在常温下化学性质活泼
c.石墨和金刚石物理性质相差很大的原因是碳原子的排列方式不同
【答案】(1)碳原子
(2)具有导电性
(3)c
【详解】(1)石墨烯由碳原子直接构成;
(2)由题干信息可知,石墨烯的物理性质:具有导电性;
(3)a、由题干信息可知,石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬,则石墨烯硬度比金刚石大,说法错误,不符合题意;
b、由题干信息可知,石墨烯化学性质类似于石墨,则石墨烯在常温下化学性质不活泼,说法错误,不符合题意;
c、石墨和金刚石物理性质相差很大的原因是碳原子的排列方式不同,说法正确,符合题意。
故选:c。
10.(24-25八下·湖南株洲芦淞区体育路中学多校·期末)某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分,提出了如下猜想:
a、可能是二氧化碳;
b、可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
Ⅰ、若澄清的石灰水变浑浊。则气体为二氧化碳;
Ⅱ、若澄清的石灰水不变浑浊。则气体为一氧化碳。
请你分析并回答:
(1)另一位同学认为该同学的猜想不严谨,提出了第三种猜想。这位同学的猜想是: ;
(2)为验证这位同学的猜想,他设计了如下实验方案。
实验方案
预期实验现象
预期实验结论
1.先将气体通过澄清的石灰水
石灰水变浑浊
气体中有
2.再通过足量的石灰水溶液
无明显现象
该过程的目的是
3.然后气体通过灼热的氧化铜
气体中有一氧化碳
【答案】 可能是CO与CO2的混合气体 二氧化碳 除去二氧化碳 黑色固体变红
【详解】(1)若反应后气体为一氧化碳和二氧化碳混合物,也会出现澄清石灰水变浑浊的现象,因此猜想不严谨,第三种猜想可能是CO与CO2的混合气体;
(2)1、将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明二氧化碳存在;
2、再将气体通过足量的石灰水溶液,无明显现象,该过程的目的是要观察是否存在一氧化碳,要先把二氧化碳消耗完全;
3、利用一氧化碳的还原性,在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,观察到黑色固体变红,说明气体中有一氧化碳。
地 城
考点02
碳的氧化物的性质和用途
11.(24-25九上·湖南娄底新化县·期末)“归纳与比较”是化学学习的主要方法,下列关于CO2与CO的不同点比较错误的是
A.构成:一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B.性质:CO2能溶于水,水溶液呈酸性;CO难溶于水,但能燃烧
C.危害:CO2会造成“温室效应”;CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
D.用途:CO2可用于光合作用、灭火等;CO可作气体燃料,还可用于人工降雨
【答案】D
【详解】A、从化学式上看出,1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子,故此项说法正确。
B、CO2与CO都是无色无味的气体,但一氧化碳不溶于水,也不和碱溶液反应,但具有可燃性;二氧化碳不能燃烧,但能溶于水生成碳酸,故此项说法正确。
C、二氧化碳是温室气体会造成“温室效应”;CO极易与血液中的血红蛋白结合引起煤气中毒。故此项说法正确。
D、CO2与CO的性质决定它们有这些用途,CO2可用于光合作用、灭火、化工产品的原料和气体肥料,“干冰”可用于人工降雨等;CO可用作气体燃料、冶炼金属的还原剂等,故此项说法错误。
故选D。
【点睛】物质的构成决定其性质,物质的性质决定其用途,我们可以根据物质的性质来避免其造成的危害。
12.(24-25九上·湖南娄底·期末)化学观念是化学课程要培养的核心素养之一、下列从不同化学观念角度对CO和CO2的认识错误的是
A.元素观:CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的化合物
B.分类观:CO和CO2都属于氧化物
C.变化观:CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D.结构观:CO和CO2都是由碳原子和氧原子构成,化学性质相似
【答案】D
【详解】A、由化学式可知,一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素组成的纯净物,均属于化合物,不符合题意;
B、一氧化碳和二氧化碳均是由C、O元素组成的化合物,均属于氧化物,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,故CO和CO2在一定条件下可以相互转化,不符合题意;
D、一氧化碳和二氧化碳均是由分子构成,一氧化碳分子和二氧化碳分子均是由碳原子和氧原子构成,一氧化碳和二氧化碳分子构成不同,化学性质不同,符合题意。
故选D。
13.(24-25九上·湖南衡阳船山实验中学·期末)碳家族是化学世界中最庞大的家族,初中阶段我们熟悉的有金刚石、石墨、以及一氧化碳和二氧化碳,下列关于碳家族中的物质说法正确的是
A.金刚石和石墨化学性质不同的原因是碳原子排列方式不同
B.取一朵用石蕊溶液染色的干燥紫花放入二氧化碳瓶中,观察到紫花变红
C.冬季为预防一氧化碳中毒可以在煤炉旁边放一盆水
D.工业上可用一氧化碳炼铁是利用了一氧化碳的还原性
【答案】D
【详解】A、金刚石和石墨物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同,而金刚石和石墨的化学性质相同,故选项说法不正确;
B、二氧化碳不能使石蕊溶液染色的干燥紫花变色,故选项说法不正确;
C、一氧化碳难溶于水,在煤炉旁边放一盆水不能防止一氧化碳中毒,故选项说法不正确;
D、在炼铁的过程中,一氧化碳能夺取铁的氧化物中的氧元素,将其还原为铁单质,体现了一氧化碳的还原性,故选项说法正确。
故选D。
14.(24-25九上·湖南长沙长沙县·期末)碳元素以多种形式存在于大气、地壳和生物体中,碳单质及其氧化物在生产、生活以及科学技术领域有着广泛的应用。下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是
A.金刚石常作为冰箱除味剂 B.干冰可用于人工降雨
C.CO和CO2都具有还原性 D.任何条件下,碳的化学性质都很活泼
【答案】B
【详解】A.活性炭结构疏松多孔,可以吸附有颜色、有异味的物质,常作为冰箱除味剂,金刚石坚硬,不能作为冰箱除味剂,故选项说法错误,不符合题意;
B.干冰易升华,吸收热量,使周围温度降低,因此,可用于人工降雨,故选项说法正确,符合题意;
C.CO具有还原性,CO2不具有还原性,故选项说法错误,不符合题意;
D.常温下,碳的化学性质稳定,故选项说法错误,不符合题意,故选B。
15.(24-25九上·湖南娄底冷水江·期末)下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是
A.可以将中的Cu还原出来 B.在一定条件下能够转变成
C.能使被石蕊染成紫色的干花变红 D.金刚石,石墨和都是碳元素的单质
【答案】C
【详解】A、CO具有还原性,可以将CuO中的Cu还原出来,选项说法正确;
B、在高温条件下碳和CO2能够转变成CO,选项说法正确;
C、二氧化碳不能使被石蕊染成紫色的干花变红,CO2能使被石蕊染成紫色的湿润花变红,是因为二氧化碳要与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红色,选项说法错误;
D、金刚石,石墨和C60都是碳元素的单质,选项说法正确;
故选:C。
16.(24-25九上·湖南永州冷水滩区·期末)江永女书是世界上唯一一种特为女性存在的文字,是国家级非物质文化遗产。书写女书用到的墨汁主要成分是碳单质,下列关于碳及其化合物的性质与用途对应关系正确的是
A.石墨很软有滑腻感,可制造石墨电极 B.与水反应,可用于人工降雨
C.具有还原性,可用于冶炼金属 D.金刚石不导电,可用于装饰品
【答案】C
【详解】A、石墨可制造电极是利用石墨具有良好的导电性,故A选项不符合题意;
B、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,故B选项不符合题意;
C、CO具有还原性,能和金属氧化物反应,可用于冶炼金属,故C选项符合题意;
D、金刚石可用于装饰品是利用金刚石折光性强,光彩夺目的性质,故D选项不符合题意。
故选C。
17.(24-25九上·湖南岳阳云溪区十校联考·期末)有CO、CO2和N2的混合气体180g,其中碳元素的质量分数为20%,使该混合气体与足量的灼热氧化铜完全反应后,再将气体通入足量的澄清石灰水中,充分反应后得到白色沉淀的质量为
A.150g B.200g C.250g D.300g
【答案】D
【详解】一氧化碳会和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳会和澄清石灰水生成碳酸钙,过程中碳元素从混合气体中完全转化到最终的碳酸钙中;
设碳酸钙的质量为x
故选:D。
18.(24-25八下·湖南株洲渌口区龙凤中学多校·期末)如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验(图中固定玻璃管的仪器已略去),下列说法正确的是( )
A.丙装置的作用是收集二氧化碳
B.该装置的不足之处是未进行尾气处理
C.甲和乙两处现象分别是黑色粉末减少,黑色粉末逐渐变红
D.丁装置的作用只是检验乙处发生的反应有二氧化碳生成
【答案】C
【详解】A、该实验中,丙装置作用是停止加热后,防止丁装置中的液体倒吸入玻璃管中,而不是收集二氧化碳,故A错误;
B、当CO进入丁装置时,会被该装置收集,不能排出。因此丁装置的作用为:①检验CO2,②尾气处理,防止CO逸出污染空气,所以不需要再进行尾气处理,故B错误;
C、碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,甲处的现象是黑色粉末减少,一氧化碳与氧化铜加热时反应生成铜和二氧化碳,乙处的现象是黑色粉末逐渐变红,故C正确;
D、当CO进入丁装置时,会被该装置收集,不能排出。因此丁装置的作用为:①检验CO2,②尾气处理,防止CO逸出污染空气,故D错误。故选C。
19.(24-25九上·湖南岳阳云溪区十校联考·期末)某同学对“一氧化碳还原氧化铜"的探究实验进行了实验操作,请你参与他的操作并回答下列问题。
(1)如图装置进行一氧化碳还原氧化铜的探究实验。反应一段时间后。可以观察到澄清石灰水变浑浊,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)上述实验需要改进的是 。
【查阅资料】氯化亚铜(Cu2O)和铜均为红色固体,且Cu2O能和稀硫酸反应。反应后溶液为蓝色,其化学反应方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,Cu不能能和稀硫酸反应。同学们对反应后玻璃管中的红色固体进行如下探究。
【提出问题】反应后生成的红色固体成分是什么?
【作出猜想】
(3)猜想一:红色固体只有Cu
猜想二:红色固体只有Cu2O
猜想三:红色固体可能含有 。
【实验探究】
(4)设计如下实验方案:
实验操作
现象
结论
取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸
红色固体含有Cu2O
【得出结论】
(5)甲同学认为猜想二正确。同学们分析后认为甲的结论不准确,理由是 。
【答案】(1)CO+CuOCu+CO2
(2)增加尾气处理装置
(3)Cu、Cu2O
(4)溶液变为蓝色,有红色固体剩余
(5)Cu和Cu2O的混合物与稀硫酸反应,溶液也变为蓝色,且有红色固体剩余
【详解】(1)一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,所以反应一段时间后,可以观察到玻璃管内黑色粉末变为红色,澄清石灰水变浑浊,装置A中发生反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2,故填:CO+CuOCu+CO2。
(2)CO有毒且,会污染环境,从安全环保的角度考虑,该实验需要增加尾气处理装置,故填:增加尾气处理装置。
(3) CuO是黑色,黑色固体变为红色,所以反应后生成的红色固体应没有CuO;Cu和Cu2O均为红色固体,所以反应后生成的红色固体可能是Cu,可能是Cu2O,也可能是Cu和Cu2O的混合物,即猜想三:红色固体可能含有Cu和Cu2O,故填:Cu、Cu2O。
(4) Cu2O与稀硫酸反应的化学方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,取少量红色固体于试管中,加入过量稀硫酸,要证明红色固体中含有Cu2O,反应现象应为溶液变为蓝色,有红色固体剩余,故填:溶液变为蓝色,有红色固体剩余。
(5) Cu与稀硫酸不反应,Cu和Cu2O的混合物与稀硫酸反应,溶液也变为蓝色,且有红色固体剩余,没有验证红色粉末中是否不含Cu,该实验方案不能证明猜想二正确、猜想三错误,故填:Cu和Cu2O的混合物与稀硫酸反应,溶液也变为蓝色,且有红色固体剩余。
20.(24-25九上·湖南常德教学联盟校·期末)某同学称取10g氧化铜样品(含少量铜),进行一氧化碳还原氧化铜实验,并测得生成气体质量随时间的变化情况(如图所示)。
(1)该反应中生成气体的质量为 g
(2)计算:该样品中氧化铜的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)4.4
(2)设样品中氧化铜的质量为,
x=8g,
答:样品中氧化铜的质量为8克。
【详解】(1)氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,则生成的气体是二氧化碳,质量为4.4g;
(2)见答案。
地 城
考点03
二氧化碳的制取和性质实验
21.(24-25九上·湖南衡阳祁东县·期末)下列有关的实验只能证明物理性质的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、二氧化碳使蜡烛由下到上依次熄灭,证明了二氧化碳密度比空气大的物理性质,同时还能说明二氧化碳不助燃,不可燃的化学性质,故选项不符合题意;
B、二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,石灰水变浑浊,瓶内压强减少,矿泉水塑料瓶变瘪,验证的是二氧化碳与石灰水反应的化学性质,故选项不符合题意;
C、二氧化碳与水反应生成碳酸,使紫色石蕊变红,验证了二氧化碳的化学性质,故选项不符合题意;
D、二氧化碳倾倒后右端下沉,只能证明二氧化碳的密度比空气大,故选项符合题意。
故选D。
22.(24-25九上·湖南常德桃源县·期末)酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如图所示装置(气密性良好)和试剂验证酵母菌无氧呼吸的产物,操作如图:
℃将装置A置于35℃恒温水浴中。
②打开止水夹K均匀地通入氮气,待装置中的空气排尽后,关闭止水夹K,再将带有1g酵母菌颗粒的铂丝伸入装置A的10%葡萄糖溶液中。下列有关说法错误的是
A.装置C的作用是防止空气中的CO2进入装置B中
B.观察到装置B中溶液出现浑浊,则可得出酵母菌的无氧呼吸有CO2生成的结论
C.实验后,经多次蒸馏,能初步分离装置A中的水与酒精,其原理是利用了这两种成分的密度不同
D.酿酒的过程中含有酵母菌的无氧呼吸
【答案】C
【详解】A、空气中含有二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则装置C的作用是防止空气中的CO2进入装置B中,该选项说法正确;
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,观察到装置B中溶液出现浑浊,则可得出酵母菌的无氧呼吸有CO2生成的结论,该选项说法正确;
C、蒸馏是利用水和酒精的沸点不同,将它们进行分离,该选项说法不正确;
D、酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳,则酿酒的过程中含有酵母菌的无氧呼吸,该选项说法正确。
故选C。
23.(24-25九上·湖南益阳·期末)用如图所示装置进行实验,验证CO2的性质。
(1)实验中可观察到澄清石灰水 的现象,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)该实验也可以得出分子具有的性质是 。
【答案】(1) 变浑浊
(2)分子在不断运动
【详解】(1)二氧化碳与氢氧化钙反应得到碳酸钙沉淀和水,观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)集气瓶内的二氧化碳分子不断地扩散出来,与澄清石灰水接触并发生反应,因此由该实验还可以得出分子具有不断地运动的性质。
24.(24-25九上·湖南株洲第八中学初中部·期末)根据实验装置图,回答问题:
(1)写出图中仪器①的名称 。
(2)在实验室要得到比较纯净的氧气,通常选用 (填字母)装置收集。
(3)实验室制取二氧化碳选择B装置作为发生装置的优点是 ,制取二氧化碳的反应原理是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)集气瓶
(2)C
(3) 可以控制反应的发生或停止 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
【详解】(1)据图可知,图中仪器①是集气瓶。故填:集气瓶。
(2)由于氧气不易溶于水,所以在实验室要得到比较纯净的氧气,通常选用排水法收集。C装置即为排水法。故填:C。
(3)B装置由于多孔隔板的存在,关闭弹簧夹装置内压强增大,盐酸被压回长颈漏斗,使隔板上的石灰石与盐酸分开,反应停止,打开弹簧夹,装置内压强减小,隔板上的石灰石与盐酸接触,反应发生。所以实验室制取二氧化碳选择B装置作为发生装置的优点是可以控制反应的发生或停止;制取二氧化碳的反应原理为石灰石或大理石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
故填:可以控制反应的发生或停止;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
25.(24-25九下·湖南株洲攸县·期末)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取,先向锥形瓶中加入石灰石,再向 (填仪器名称)中注入稀盐酸。用B装置收集,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为的密度比空气大。
(2)实验室用A装置还可以制备氧气,请写出其化学方程式: 。
(3)如装置图1,用注射器向集满的密闭的集气瓶中注入水,并不断振荡。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明具有能溶于水或与水反应的性质。
【答案】(1) 长颈漏斗 b
(2)
(3)注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大
【详解】(1)实验室利用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,实验室用A装置制取,先向锥形瓶中加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸;
二氧化碳的密度大于空气,气体应从导管b端通入;
(2)A装置为固液常温型发生装置,可利用过氧化氢制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3)如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上开的原因是注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大。
26.(24-25九上·湖南娄底娄星区·期末)化学是一门以实验为基础的学科,化学所取得的丰硕成果,与实验的重要作用分不开。结合下列实验装置图回答问题:
(1)写出图中有标号的仪器名称:a 。
(2)乐乐同学制取一瓶二氧化碳气体,应选择的发生装置为 ,实验室制取二氧化碳气体的化学方程式为 。
(3)乐乐同学将制取的二氧化碳气体,按图E进行实验,观察到的现象说明二氧化碳的化学性质是 。
【答案】(1)铁架台
(2) A
(3)不燃烧也不支持燃烧
【详解】(1)由图可知,仪器a为铁架台;
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,选用固液常温型发生装置,故选A;
大理石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳,故方程式为:;
(3)E中蜡烛由下至上依次熄灭,蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,下次先灭说明二氧化碳密度比空气大。故观察到的现象说明二氧化碳的化学性质是:不燃烧也不支持燃烧。
27.(24-25九上·湖南永州道县·期末)化学是以实验为基础的学科,开展实验探究是学习化学的重要手段。请你结合下图回答问题:
(1)A装置中仪器①的名称为 。
(2)实验室也可使用B装置利用大理石固体和稀盐酸溶液反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。若用装置C采用排空气法收集二氧化碳气体,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)实验室制取CO2时,要求能随时控制反应的进行或停止,则可选择的发生装置有 (填装置序号,从I~III中选);
【答案】(1)试管
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O b
(3)III
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称为试管;
(2)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
二氧化碳的密度比空气大,若用装置C采用排空气法收集二氧化碳,气体应从导管的长管b进入;
(3)实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,但铁能和盐酸反应生成氢气,会使制得的二氧化碳中混有氢气,则不能用I装置制取二氧化碳;II装置即使关闭弹簧夹,也无法将固体和液体分离;III装置中,将固体放在干燥管中,关闭弹簧夹,产生的气体无法排出,装置中的压强增大,液体被压出,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体排出,液体进入,与固体接触,反应开始,则能控制反应的开始和停止。
28.(24-25九上·湖南长沙立信中学·期末)根据如图所示的实验装置回答问题。
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室制取应选择的收集装置是 (填序号,从中选取)。
(3)一种洗气装置如图G所示,为了检验一氧化碳中是否混有,气体应从 (填“a”或“b”)端导管口通入。
【答案】(1)锥形瓶
(2)D
(3)a
【详解】(1)由图知,仪器①的名称为锥形瓶。
(2)二氧化碳能溶于水,密度比空气大,则常用向上排空气法收集二氧化碳,收集装置是D。
(3)洗气应“长进短出”,为了检验一氧化碳中是否混有二氧化碳,气体应从a端导管口进入,这样反应比较充分。
29.(24-25九上·湖南永州道县·期末)某化学兴趣小组以探究CO2的性质与应用为主题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】探究 CO2与水反应
【查阅资料】紫色石蕊是一种色素,遇酸溶液变红。
【设计实验】小赵、小孙、小李三位同学分别做了下图三个实验:
(1)小赵想通过证明反应物减少来判断化学反应的发生。按上图实验一所示进行实验,打开瓶盖,迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖,振荡,观察到水溶液为无色,软塑料瓶变瘪,由此得出结论:CO2能与水反应。小赵得出的结论 (填“合理”或“不合理”)。
(2)小孙按上图实验二进行了补充实验I,水溶液变红,由此得出结论:CO2能与水反应生成一种酸。小李认为小孙的实验方案仍不严谨。理由是 。
(3)小李按上图实验三进行了补充实验II,实验中观察到塑料瓶内的实验现象是______。(填序号)
A.a变红而b不变红 B.a不变红而b变红 C.a和b都变红
由此得出结论:二氧化碳能与水反应生成一种酸。
【交流讨论】通过交流与讨论,同学们最后认为小李的实验方案最完善。
【得出结论】二氧化碳能与水反应生成一种酸。
【任务二】探究CO2与澄清石灰水的反应
按下图1所示组装好实验装置,并检查装置的气密性,瓶中充满CO2,实验时先迅速注入注射器中的澄清石灰水,后注入注射器中的稀盐酸,实验过程中采集到的数据下图2所示。
(4)分析 CD 段压强增大的原因是
【任务三】CO2的资源化应用。
在光照条件下,将捕集的 CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如下图所示。该转化过程分两步进行:
第一步:光照时,H2在催化剂表面失去电子(电子用“e-”表示)转化为H+。
第二步:CO2在催化剂表面获得不同数目的e- 和 H+,分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子和丁。
(5)请写出上图中产物甲的化学式为 。
(6)已知生成1个乙分子时有 2e- 参加反应,则生成一个丙分子时,需要有 e-参加反应。
【答案】(1)不合理
(2)没有验证CO2是否与紫色石蕊反应
(3)B
(4)稀盐酸与前面反应生成的CaCO3反应又生成了CO2
(5)CH4
(6)6/六
【详解】(1)打开瓶盖,迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖,振荡,观察到水溶液为无色,软塑料瓶变瘪,不能说明二氧化碳能与水反应,因为二氧化碳能溶于水,也能导致瓶内气体减少,压强减小,塑料瓶变瘪,故得出的结论不合理;
(2)小孙按上图实验二进行了补充实验I,水溶液变红,但是该实验不能得出二氧化碳能与水反应生成一种酸,因为没有验证CO2是否与紫色石蕊反应;
(3)结论为二氧化碳能与水反应生成一种酸,则二氧化碳不能使石蕊变色,则a纸花不变色,二氧化碳和水反应生成一种酸,能使石蕊变红,则b纸花变红,故现象是:a不变红而b变红。
故选B;
(4)实验时先迅速注入注射器中的澄清石灰水,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,二氧化碳被消耗,气体减少,故压强减小,后注入注射器中的稀盐酸,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,又反应生成了气体,故CD段压强增大,故填:稀盐酸与前面反应生成的碳酸钙反应又生成了二氧化碳;
(5)每个二氧化碳分子由1个碳原子、2个氧原子构成,则黑球表示碳原子,灰球表示氧原子,每个氢分子由2个氢原子构成,则小白球表示氢原子,由图可知,每个甲分子由1个碳原子、4个氢原子构成,化学式为:CH4;
(6)由图可知,产物乙为一氧化碳,产物丙为甲醇,二氧化碳中碳元素显+4价,一氧化碳中碳元素显+2价,由二氧化碳转化为一氧化碳,碳元素的化合价降低了2,生成1个乙(一氧化碳)分子时有 2e- 参加反应,甲醇中碳元素显-2价,由二氧化碳转化为甲醇时,碳元素化合价降低了6,则生成一个丙分子时,需要有6e-参加反应。
30.(24-25九上·湖南永州蓝山县·期末)碳酸钙在高温下可分解生成氧化钙和二氧化碳。同学们从山上采集到一种石灰石(主要成分为碳酸钙),他们取50g该样品进行煅烧实验(所含杂质在煅烧过程中不发生变化),测得反应后固体的质量与反应时间的关系如表:
反应时间/s
t0
t1
t2
t3
t4
t5
反应后固体的质量/g
50
46
41
36.2
32.4
32.4
请回答下列问题:
(1)当石灰石完全反应后,生成CO2的质量为 g。
(2)求该石灰石样品中CaCO3的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)17.6
(2)解:设该石灰石样品中CaCO3的质量为x
=
x=40g
答:该石灰石样品中CaCO3的质量为40g。
【详解】(1)由质量守恒定律可知,生成CO2的质量=50g−32.4g=17.6g,故填17.6。
(2)见答案。
地 城
考点04
低碳生活与资源化利用
31.(24-25九上·湖南衡阳八中教育集团初中校·期末)2024年世界环境日中国主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合这一主题的是
A.垃圾分类处理 B.节约用水
C.使用一次性餐具 D.使用节能家电
【答案】C
【详解】A. 垃圾分类处理,有利于保护环境,此选项不符合题意;
B. 节约用水,有利于保护环境,此选项不符合题意;
C. 使用一次性餐具,不利于保护环境,此选项符合题意;
D. 使用节能家电,有利于保护环境,此选项不符合题意。
故选C。
32.(24-25九上·湖南岳阳岳阳县·期末)2024年《政府工作报告》要求“推进绿色低碳发展”。下列不符合“绿色低碳”理念的是
A.减少使用私家车,大力发展公共交通
B.增大吸收,大力植树造林
C.减少排放,禁止使用化石燃料
D.增大投入,积极开发新能源
【答案】C
【详解】A、减少使用私家车,大力发展公共交通,可以减少二氧化碳等物质的排放,减缓温室效应,故不符合题意;
B、增大吸收,大力植树造林,可以净化空气,减少二氧化碳等物质的排放,减缓温室效应,故不符合题意;
C、化石燃料是当今社会获取能量的主要来源,所以禁止使用化石燃料是不现实的,故符合题意;
D、增大投入,积极开发新能源,可以减少二氧化碳等物质的排放,减缓温室效应,故不符合题意。
故选C。
33.(24-25九上·湖南株洲炎陵县·期末)2024年11月15日,2024年亚洲低碳技术和创新大会暨第四届碳中和与绿色发展大会在辽宁省大连市举办。本次大会以“推动低零碳技术创新,共建清洁美丽亚洲”为主题。下列行为不符合大会主题的是
A.购物拒绝过度包装 B.及时关闭电器电源
C.使用一次性餐具 D.短途出行骑自行车
【答案】C
【详解】A、购物拒绝过度包装,可减少包装材料的使用,从而减少资源浪费和废弃物产生,降低碳排放,故选项做法与主题相符;
B、及时关闭电器电源,可避免待机耗电,节约电能,减少因发电产生的碳排放,故选项做法与主题相符;
C、使用一次性餐具,会增加树木等资源的砍伐和消耗,且一次性餐具大多难以回收利用,会造成大量垃圾,故选项做法与主题不相符;
D、短途外出骑自行车,能减少机动车使用,降低能源消耗和尾气排放,有助于降低碳排放,故选项做法与主题相符。
故选C。
34.(24-25九上·湖南永州道县·期末)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,在研究膜吸收法吸收时,研究人员通过实验比较了3种吸收剂对烟气中的脱除效果,结果如图2。下列说法错误的是
A.到2050年对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代
B.光合作用是自然界中碳循环的重要途径
C.随烟气流速增大,二氧化碳脱除效果增强
D.当烟气流速相同时氨基乙酸钾对烟气中的脱除效果最好
【答案】C
【详解】A、根据图1,到2050年对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代,该选项说法正确;
B、光合作用吸收空气中的二氧化碳,释放氧气,这就在一定程度上保证了生物圈中的碳——氧平衡,该选项说法正确;
C、 由图2可知,随烟气流速增大,二氧化碳脱除效果减弱,该选项说法不正确;
D、由图2可知,当烟气流速相同时氨基乙酸甲对烟气中CO2的脱除效果最好,该选项说法正确。
故选C。
35.(24-25九上·湖南衡阳四校·期末)我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳”即二氧化碳,“碳中和”就是排出的二氧化碳或其它温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消,即正负相抵。
“碳封存”是我国的一项先进技术,该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存,从而减少大气中二氧化碳含量。阅读上述资料回答问题:
(1)“碳中和”中的“碳”的含义与下列名词中“碳”的含义与相同的是______。
A.碳单质 B.碳达峰 C.低碳生活
(2)为实现“碳中和”,我们中学生可以做到 。(任写一点即可)
(3)“碳封存”是我国的一项先进技术。该技术中“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变 。(选填“大”、“小”或“不变”)
【答案】(1)BC
(2)绿色出行
(3)小
【详解】(1)A、碳单质与“碳中和”中的“碳”的含义二氧化碳不同,选项不符合题意;
B、碳达峰中的“碳”指减少二氧化碳排放,选项符合题意;
C、“低碳生活”中的“碳”指减少二氧化碳排放,选项符合题意;
故选BC;
(2)为实现“碳中和”,我们中学生可以做到绿色出行;
(3)二氧化碳被压缩液化时,从气态变为液态,分子间间隔因体积缩小而减小。
36.(24-25九上·湖南衡阳祁东县·期末)创新绿色—科技助力杭州亚运会。“使用零碳甲醇燃料”作为亚运会主火炬燃料,将绿色低碳理念融入场馆设计和运营。
(1)如图,太阳能发电是将太阳能转化为 能。
(2)图中捕捉的来源于 (写1条)。
(3)下列说法正确的是______(多选)。
A.“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳
B.大气中过多会导致温室效应加剧,也会形成酸雨
C.可以利用植物的光合作用吸收,光合作用属于物理变化
D.推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料,可以减少的排放
【答案】(1)电
(2)汽车尾气、工厂废气(合理即可)
(3)AD
【详解】(1)太阳能发电是将太阳能转化为电能;
(2)根据图像,图中捕捉的CO2来源于汽车尾气和工业废气;
(3)A、碳达峰是指二氧化碳排放达到历史峰值后不再增加,而碳中和则是指通过节能减排、植树造林等方式,使二氧化碳的排放与吸收达到平衡。“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,A选项正确;
B、大气中CO2过多会导致温室效应加剧,但不会形成酸雨,B选项错误;
C、光合作用消耗水和二氧化碳,生成糖类和氧气,可以利用植物的光合作用吸收CO2,该过程中有新物质生成,属于化学变化,C选项错误;
D、化石燃料的燃烧会产生大量二氧化碳,推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料,可以减少化石燃料的使用,从而减少CO2的排放,D选项正确;
故选:AD。
37.(24-25九上·湖南张家界永定区·期末)阅读下列材料,根据文章内容,回答下列问题。
在“碳达峰、碳中和”的大背景下,CO2地质封存技术作为当前缓解CO2排放最有效的措施,将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或者永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中,煤层CO2封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含CH4)采出率,增加经济效益,符合国家绿色发展理念。
典型煤层 CO2 封存过程如图 1 所示,主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后,由于煤对气体的吸附能力 CO2>CH4>N2,CH4 和 N2 逐渐被 CO2 驱替并脱附,再通过采出井抽出。
研究人员对不同的煤在相同条件下吸附 CO2 的能力进行研究,结果如图 2 所示。然而,煤层 CO2 封存也涉及多种安全风险。如 CO2 注入后,易引发地质体结构失稳,导致CO2 泄露,使土壤、水酸化,破坏周围的生态环境,对人类健康产生影响。
(1)CO2地质封存的途径主要有煤层封存、 。在图 1 中,通常是先将 CO2 由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析,这一过程中发生变化的是 。
(2)CO2使水酸化的原因是 (请用化学方程式表示)。
(3)对比图2中的四条曲线,得出的结论是:在实验研究的压力范围内, 。
【答案】(1) 油气田封存、咸水层封存 分子间的间隔减小
(2)
(3)随着压力的增大,不同煤对CO2的吸附量均增大;在相同压力下,不同煤对CO2的吸附能力不同或压力等条件相同时,无烟煤对二氧化碳的吸附量最大(合理即可)
【详解】(1)根据文本“地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中”,可知CO2地质封存的途径主要有煤层封存、油气田封存、咸水层封存;从微观角度分析,将CO2由气态压缩成超临界流体,这一过程中CO2分子本身没有发生变化,只是分子间的间隔变小了,所以发生变化的是分子间的间隔;
(2)CO2使水酸化是因为能CO2与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,化学方程式为;
(3)对比图2中的四条曲线,横坐标表示压力,纵坐标表示CO2的吸附量,可以看出四条曲线都随着压力的增大而上升,且不同曲线代表不同的煤种,在相同压力下,各曲线对应的吸附量不同,所以得出的结论是:在实验研究的压力范围内,随着压力的增大,不同煤对CO2的吸附量均增大;在相同压力下,不同煤对CO2的吸附能力不同,或压力等条件相同时,无烟煤对二氧化碳的吸附量最大(合理即可)。
38.(24-25九上·湖南衡阳衡阳县·期末)我国“十四五”规划已经明确“2030年前实现碳达峰”的目标,“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长,如图为自然界中的循环图,图中箭头指向表示产生(排放)或消耗的途径,回答下列问题:
(1)途径④通过光合作用吸收的量白天 (填“大于”或“小于”)夜晚。
(2)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是___________(填字母序号)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。
【答案】(1)大于
(2)AC
(3)④⑥
【详解】(1)途径④通过光合作用吸收二氧化碳,光合作用需要光照,故吸收二氧化碳的量:白天大于夜晚;
(2)A、人呼吸作用吸收氧气,生成二氧化碳,故每个人都在参与碳、氧循环,符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,故碳、氧循环过程中各元素守恒,但是碳、氧循环过程中,化合价发生改变,如呼吸作用过程中,氧气中氧元素化合价为0,二氧化碳中氧元素化合价为-2价,氧元素发生改变,不符合题意;
C、光合作用消耗二氧化碳,生成氧气,呼吸作用等消耗氧气,生成二氧化碳,碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,故自然界中氧原子数目不变,不符合题意。
故选AC;
(3)由图可知,图中消耗二氧化碳的途径有绿色植物的光合作用,光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,还有海水吸收二氧化碳,二氧化碳能与水反应生成碳酸,从而被海水吸收,故填:④⑥。
39.(24-25九上·湖南长沙雨花区·期末)碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization andStorage,简称CCUS)是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来,直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程。某工厂对CCUS很感兴趣,经过科研攻关,设计了如图流程:
资料:①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
②CaCO3CaO+CO2↑
(1)上述流程中可循环利用的物质有 (写化学式)。
(2)在捕捉室,NaOH溶液通常喷成雾状,这样做的目的是 。
(3)高温灼烧室里发生的化学反应与《石灰吟》中的 ___________原理相同。
A.千锤万凿出深山 B.烈火焚烧若等闲
C.粉身碎骨浑不怕 D.要留清白在人间
【答案】(1)NaOH、CaO
(2)增大反应物接触面积,反应更快、更充分
(3)B
【详解】(1)据流程图可知,由于NaOH、CaO两种物质既是反应物也是生成物,所以上述流程中可循环利用的物质有NaOH、CaO。故答案为:NaOH、CaO。
(2)为增大反应物接触面积,反应更快、更充分,所以在捕捉室,NaOH溶液通常喷成雾状。故答案为:增大反应物接触面积,反应更快、更充分。
(3)高温灼烧室里发生的化学反应与《石灰吟》中的烈火焚烧若等闲原理相同,都是高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳。故答案为:B。
40.(24-25九上·湖南衡阳船山实验中学·期末)2023年9月,《2023全球碳中和年度进展报告》在北京正式发布,为推动各国深化碳中和转型.弥合全球碳中和进展提供了重要信息。化学实验小组的同学基于该思路,在老师的带领下围绕“碳中和”的一系列内容展开了项目式学习的探究之旅。
任务一:分析“碳中和”的思路
【分析讨论】
(1)同学们通过学习了解到,二氧化碳主要来自动植物的呼吸和化石燃料的燃烧,因此要减少空气中的二氧化碳,一种思路是将产生的二氧化碳吸收,另一种思路是 。
任务二:探究“海洋固碳”原理
【查阅资料】
海洋是地球上最重要的“碳汇”聚集地。据测算,地球上每年使用化石燃料所产生的二氧化碳约35%为海洋中的海水、浮游植物、藻类生物等所吸收。
【分析讨论】
(2)同学们结合生物学知识,认为藻类生物与浮游植物一样,都是通过 作用吸收二氧化碳,这一方法属于“生物固碳”。
【做出猜想】
海水吸收二氧化碳的主要原理是水溶解了二氧化碳。
【进行实验】
同学们设计了以下实验方案对猜想进行验证。
实验装置
实验步骤
实验现象
实验结论
①用软塑料瓶收集一瓶二氧化碳,用橡胶塞塞紧瓶口
海水吸收二氧化碳的主要原理是水溶解了二氧化碳
②用注射器盛装100mL水,将针头扎过橡胶塞,并将水全部推入软塑料瓶中,振荡
软塑料瓶先变硬,振荡后恢复原状
③取少许软塑料瓶中的液体于试管中,加入适量的澄清石灰水,振荡
石灰水变浑浊
(3)请写出步骤③中主要反应的化学方程式 。
【反思评价】
(4)小刚认为“海水固碳”的主要原理应该是二氧化碳与水发生了反应,请你根据你所学知识写出支持小刚观点的化学方程式 。
任务三:了解“人工固碳”技术
【查阅资料】“人工固碳”就是用各种手段捕捉空气中的二氧化碳,将其储存或者利用。其方法之一是将捕捉的二氧化碳压缩后,压回到枯竭的油田、天然气田、深海进行封存。
【成果分享】
(5)通过项目化学习,同学们了解了“碳中和”的思路、原理和方法,在此基础上以“低碳生活从我做起”为主题设计了宣传海报在社区内进行宣传活动,请你为海报设计一条宣传语,如:每周少开一次车。 。(合理即可)
【答案】(1)减少二氧化碳的产生
(2)光合作用
(3)
(4)
(5)每天少开 1 小时灯
【详解】(1)二氧化碳主要来自动植物的呼吸和化石燃料的燃烧,因此要减少空气中的二氧化碳,一种思路是将产生的二氧化碳吸收,另一种思路是减少二氧化碳的产生;
(2)绿色植物通过光合作用能吸收二氧化碳;
(3)二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:;
(4)二氧化碳和水反应生成碳酸,反应的化学方程式为:;
(5)“低碳生活从我做起”,每周少开1次车,每天少开 1 小时灯,均可以减少二氧化碳的排放。
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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专题07 碳和碳的氧化物
4大高频考点概览
考点01 碳单质的性质和用途
考点02 碳的氧化物的性质和用途
考点03 二氧化碳的制取和性质实验
考点04 低碳生活与资源化利用
地 城
考点01
碳单质的性质和用途
1.(24-25九上·湖南长沙立信中学·期末)我国高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板,这一应用主要与石墨的下列性质无关的是
A.滑腻感 B.可燃性 C.导电性 D.熔点高
2.(24-25九上·湖南衡阳八中教育集团初中校·期末)物质的性质和用途对应关系不合理的是
A.活性炭除异味——吸附性
B.金刚石切割玻璃——硬度大
C.石墨作电池电极——导电性
D.焦炭冶炼金属——可燃性
3.(24-25九上·湖南常德教学联盟校·期末)化学与生活、生产密切相关。下列生活项目与所述的知识无关联的是
选项
生活项目
化学知识
A
电解水时常用石墨作电极
石墨有导电性
B
活性炭可以用来制作防毒面具
活性炭有吸附性
C
煤气泄露时闻到一股刺激性气味
一氧化碳有气味
D
医疗上血液制品运输常用干冰
干冰升华吸热
A.A B.B C.C D.D
4.(24-25九上·湖南益阳沅江两校联考·期末)金刚石和石墨的结构示意图如图,下列有关说法不正确的是
A.金刚石和石墨的组成元素相同 B.构成金刚石和石墨的原子大小不同
C.金刚石是天然存在最硬的物质 D.石墨质软,具有导电性
5.(24-25九上·湖南长沙开福区·期末)中科院研究人员成功合成了一种类似金刚石结构的物质—“T-碳”(化学式为 C)。有关“T-碳”的说法错误的是
A.完全燃烧的产物是二氧化碳 B.常温下化学性质稳定
C.由原子直接构成 D.物理性质与石墨相似
6.(24-25九上·湖南长沙雨花区·期末)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料,2024年1月,天津大学天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心(以下简称纳米中心)的科研团队公布科研成果,造出了世界首个由石墨烯制成的半导体。这种半导体石墨烯表现出了10倍于硅的性能,并且拥有硅材料所不具备的独特性质。下列说法不正确的是
A.石墨烯常温下化学性质稳定 B.石墨烯是含碳的化合物
C.石墨烯燃烧能生成二氧化碳 D.石墨烯可做电极
7.(24-25九下·湖南株洲攸县·期末)“笔墨纸砚”被称为文房四宝,承载着优秀的中华传统文化。
(1)笔尖在氧气中点燃产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则笔尖中含有 元素。
(2)墨汁的主要成分是骨胶和炭黑,用墨汁书写的字画,历经千年,久不褪色,是因为 。
(3)墨棒加水在砚台上研磨可得墨汁,说明墨棒的硬度 (填“大于”或“小于”)砚台。
8.(24-25九上·湖南娄底·期末)阅读下面科普短文。
人们曾经认为碳元素的单质只有两种,即金刚石和石墨。它的第三种单质在20世纪80年代被发现。它是一种由60个碳原子构成的分子,其结构显然与石墨和金刚石截然不同,是一种由多个正多边形封闭而成的空心球体,形似足球,又名足球烯。
在常温下为紫红色晶体,有金属光泽,密度为,可溶于甲苯等有机溶剂中。和在材料科学、超导体等方面有着很好的应用前景,成为信息技术和航天技术中的新宠。利用其独特的分子结构,可用于气体贮存、提高金属材料的强度、制得具有优异性能的新型高分子材料。在医学上应用广泛,例如:将肿瘤细胞的抗体附着在分子上,然后将带有抗体的分子引向肿瘤,以达到杀伤肿瘤细胞的目的。
因为有许多优异性能,所以在很多领域有潜在的应用前景。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)写出单质的一条物理性质 。
(2)下列关于碳单质的说法正确的是_______(有两个答案,填字母序号)。
A.金刚石和石墨的物理性质不同是因为碳原子的排列顺序不同。
B.的用途广泛,如可用于气体贮存、提高金属材料的强度;将带有抗体的分子引向肿瘤,可以杀伤肿瘤细胞。
C.碳原子的最外层电子数是4,所以常温下碳单质的化学性质比较稳定。
D.碳单质的硬度都很大。
9.(24-25九上·湖南邵阳·期末)阅读下列材料。
被誉为21世纪“黑色材料”的石墨烯(如图),是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子直接构成的石墨片,其化学性质类似于石墨。石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。且这是目前世界上人工制得的最薄的材料——厚度仅为。纺织领域是石,墨烯应用的新兴领域,石墨烯面料具有导电性,有防静电功能,保持肌肤持久干爽,透气舒适。随着科技水平的提升,功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活,电子材料,生物医学,环保监测等方面展现了巨大的应用前景。
依据材料内容,回答下列问题:
(1)石墨烯由 直接构成。
(2)石墨烯具有的一条物理性质是 。
(3)下列说法正确的是 (填字母序号)
a.金刚石硬度比石墨烯大
b.石,墨烯在常温下化学性质活泼
c.石墨和金刚石物理性质相差很大的原因是碳原子的排列方式不同
10.(24-25八下·湖南株洲芦淞区体育路中学多校·期末)某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分,提出了如下猜想:
a、可能是二氧化碳;
b、可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
Ⅰ、若澄清的石灰水变浑浊。则气体为二氧化碳;
Ⅱ、若澄清的石灰水不变浑浊。则气体为一氧化碳。
请你分析并回答:
(1)另一位同学认为该同学的猜想不严谨,提出了第三种猜想。这位同学的猜想是: ;
(2)为验证这位同学的猜想,他设计了如下实验方案。
实验方案
预期实验现象
预期实验结论
1.先将气体通过澄清的石灰水
石灰水变浑浊
气体中有
2.再通过足量的石灰水溶液
无明显现象
该过程的目的是
3.然后气体通过灼热的氧化铜
气体中有一氧化碳
地 城
考点02
碳的氧化物的性质和用途
11.(24-25九上·湖南娄底新化县·期末)“归纳与比较”是化学学习的主要方法,下列关于CO2与CO的不同点比较错误的是
A.构成:一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B.性质:CO2能溶于水,水溶液呈酸性;CO难溶于水,但能燃烧
C.危害:CO2会造成“温室效应”;CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
D.用途:CO2可用于光合作用、灭火等;CO可作气体燃料,还可用于人工降雨
12.(24-25九上·湖南娄底·期末)化学观念是化学课程要培养的核心素养之一、下列从不同化学观念角度对CO和CO2的认识错误的是
A.元素观:CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的化合物
B.分类观:CO和CO2都属于氧化物
C.变化观:CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D.结构观:CO和CO2都是由碳原子和氧原子构成,化学性质相似
13.(24-25九上·湖南衡阳船山实验中学·期末)碳家族是化学世界中最庞大的家族,初中阶段我们熟悉的有金刚石、石墨、以及一氧化碳和二氧化碳,下列关于碳家族中的物质说法正确的是
A.金刚石和石墨化学性质不同的原因是碳原子排列方式不同
B.取一朵用石蕊溶液染色的干燥紫花放入二氧化碳瓶中,观察到紫花变红
C.冬季为预防一氧化碳中毒可以在煤炉旁边放一盆水
D.工业上可用一氧化碳炼铁是利用了一氧化碳的还原性
14.(24-25九上·湖南长沙长沙县·期末)碳元素以多种形式存在于大气、地壳和生物体中,碳单质及其氧化物在生产、生活以及科学技术领域有着广泛的应用。下列有关碳和碳的氧化物的说法正确的是
A.金刚石常作为冰箱除味剂 B.干冰可用于人工降雨
C.CO和CO2都具有还原性 D.任何条件下,碳的化学性质都很活泼
15.(24-25九上·湖南娄底冷水江·期末)下列关于碳和碳的氧化物的说法不正确的是
A.可以将中的Cu还原出来 B.在一定条件下能够转变成
C.能使被石蕊染成紫色的干花变红 D.金刚石,石墨和都是碳元素的单质
16.(24-25九上·湖南永州冷水滩区·期末)江永女书是世界上唯一一种特为女性存在的文字,是国家级非物质文化遗产。书写女书用到的墨汁主要成分是碳单质,下列关于碳及其化合物的性质与用途对应关系正确的是
A.石墨很软有滑腻感,可制造石墨电极 B.与水反应,可用于人工降雨
C.具有还原性,可用于冶炼金属 D.金刚石不导电,可用于装饰品
17.(24-25九上·湖南岳阳云溪区十校联考·期末)有CO、CO2和N2的混合气体180g,其中碳元素的质量分数为20%,使该混合气体与足量的灼热氧化铜完全反应后,再将气体通入足量的澄清石灰水中,充分反应后得到白色沉淀的质量为
A.150g B.200g C.250g D.300g
18.(24-25八下·湖南株洲渌口区龙凤中学多校·期末)如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验(图中固定玻璃管的仪器已略去),下列说法正确的是( )
A.丙装置的作用是收集二氧化碳
B.该装置的不足之处是未进行尾气处理
C.甲和乙两处现象分别是黑色粉末减少,黑色粉末逐渐变红
D.丁装置的作用只是检验乙处发生的反应有二氧化碳生成
19.(24-25九上·湖南岳阳云溪区十校联考·期末)某同学对“一氧化碳还原氧化铜"的探究实验进行了实验操作,请你参与他的操作并回答下列问题。
(1)如图装置进行一氧化碳还原氧化铜的探究实验。反应一段时间后。可以观察到澄清石灰水变浑浊,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)上述实验需要改进的是 。
【查阅资料】氯化亚铜(Cu2O)和铜均为红色固体,且Cu2O能和稀硫酸反应。反应后溶液为蓝色,其化学反应方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,Cu不能能和稀硫酸反应。同学们对反应后玻璃管中的红色固体进行如下探究。
【提出问题】反应后生成的红色固体成分是什么?
【作出猜想】
(3)猜想一:红色固体只有Cu
猜想二:红色固体只有Cu2O
猜想三:红色固体可能含有 。
【实验探究】
(4)设计如下实验方案:
实验操作
现象
结论
取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸
红色固体含有Cu2O
【得出结论】
(5)甲同学认为猜想二正确。同学们分析后认为甲的结论不准确,理由是 。
20.(24-25九上·湖南常德教学联盟校·期末)某同学称取10g氧化铜样品(含少量铜),进行一氧化碳还原氧化铜实验,并测得生成气体质量随时间的变化情况(如图所示)。
(1)该反应中生成气体的质量为 g
(2)计算:该样品中氧化铜的质量(写出计算过程)。
地 城
考点03
二氧化碳的制取和性质实验
21.(24-25九上·湖南衡阳祁东县·期末)下列有关的实验只能证明物理性质的是
A. B.
C. D.
22.(24-25九上·湖南常德桃源县·期末)酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如图所示装置(气密性良好)和试剂验证酵母菌无氧呼吸的产物,操作如图:
℃将装置A置于35℃恒温水浴中。
②打开止水夹K均匀地通入氮气,待装置中的空气排尽后,关闭止水夹K,再将带有1g酵母菌颗粒的铂丝伸入装置A的10%葡萄糖溶液中。下列有关说法错误的是
A.装置C的作用是防止空气中的CO2进入装置B中
B.观察到装置B中溶液出现浑浊,则可得出酵母菌的无氧呼吸有CO2生成的结论
C.实验后,经多次蒸馏,能初步分离装置A中的水与酒精,其原理是利用了这两种成分的密度不同
D.酿酒的过程中含有酵母菌的无氧呼吸
23.(24-25九上·湖南益阳·期末)用如图所示装置进行实验,验证CO2的性质。
(1)实验中可观察到澄清石灰水 的现象,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)该实验也可以得出分子具有的性质是 。
24.(24-25九上·湖南株洲第八中学初中部·期末)根据实验装置图,回答问题:
(1)写出图中仪器①的名称 。
(2)在实验室要得到比较纯净的氧气,通常选用 (填字母)装置收集。
(3)实验室制取二氧化碳选择B装置作为发生装置的优点是 ,制取二氧化碳的反应原理是 (用化学方程式表示)。
25.(24-25九下·湖南株洲攸县·期末)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取,先向锥形瓶中加入石灰石,再向 (填仪器名称)中注入稀盐酸。用B装置收集,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为的密度比空气大。
(2)实验室用A装置还可以制备氧气,请写出其化学方程式: 。
(3)如装置图1,用注射器向集满的密闭的集气瓶中注入水,并不断振荡。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明具有能溶于水或与水反应的性质。
26.(24-25九上·湖南娄底娄星区·期末)化学是一门以实验为基础的学科,化学所取得的丰硕成果,与实验的重要作用分不开。结合下列实验装置图回答问题:
(1)写出图中有标号的仪器名称:a 。
(2)乐乐同学制取一瓶二氧化碳气体,应选择的发生装置为 ,实验室制取二氧化碳气体的化学方程式为 。
(3)乐乐同学将制取的二氧化碳气体,按图E进行实验,观察到的现象说明二氧化碳的化学性质是 。
27.(24-25九上·湖南永州道县·期末)化学是以实验为基础的学科,开展实验探究是学习化学的重要手段。请你结合下图回答问题:
(1)A装置中仪器①的名称为 。
(2)实验室也可使用B装置利用大理石固体和稀盐酸溶液反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。若用装置C采用排空气法收集二氧化碳气体,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)实验室制取CO2时,要求能随时控制反应的进行或停止,则可选择的发生装置有 (填装置序号,从I~III中选);
28.(24-25九上·湖南长沙立信中学·期末)根据如图所示的实验装置回答问题。
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室制取应选择的收集装置是 (填序号,从中选取)。
(3)一种洗气装置如图G所示,为了检验一氧化碳中是否混有,气体应从 (填“a”或“b”)端导管口通入。
29.(24-25九上·湖南永州道县·期末)某化学兴趣小组以探究CO2的性质与应用为主题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】探究 CO2与水反应
【查阅资料】紫色石蕊是一种色素,遇酸溶液变红。
【设计实验】小赵、小孙、小李三位同学分别做了下图三个实验:
(1)小赵想通过证明反应物减少来判断化学反应的发生。按上图实验一所示进行实验,打开瓶盖,迅速将烧杯内的水倒入瓶中并拧紧瓶盖,振荡,观察到水溶液为无色,软塑料瓶变瘪,由此得出结论:CO2能与水反应。小赵得出的结论 (填“合理”或“不合理”)。
(2)小孙按上图实验二进行了补充实验I,水溶液变红,由此得出结论:CO2能与水反应生成一种酸。小李认为小孙的实验方案仍不严谨。理由是 。
(3)小李按上图实验三进行了补充实验II,实验中观察到塑料瓶内的实验现象是______。(填序号)
A.a变红而b不变红 B.a不变红而b变红 C.a和b都变红
由此得出结论:二氧化碳能与水反应生成一种酸。
【交流讨论】通过交流与讨论,同学们最后认为小李的实验方案最完善。
【得出结论】二氧化碳能与水反应生成一种酸。
【任务二】探究CO2与澄清石灰水的反应
按下图1所示组装好实验装置,并检查装置的气密性,瓶中充满CO2,实验时先迅速注入注射器中的澄清石灰水,后注入注射器中的稀盐酸,实验过程中采集到的数据下图2所示。
(4)分析 CD 段压强增大的原因是
【任务三】CO2的资源化应用。
在光照条件下,将捕集的 CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如下图所示。该转化过程分两步进行:
第一步:光照时,H2在催化剂表面失去电子(电子用“e-”表示)转化为H+。
第二步:CO2在催化剂表面获得不同数目的e- 和 H+,分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子和丁。
(5)请写出上图中产物甲的化学式为 。
(6)已知生成1个乙分子时有 2e- 参加反应,则生成一个丙分子时,需要有 e-参加反应。
30.(24-25九上·湖南永州蓝山县·期末)碳酸钙在高温下可分解生成氧化钙和二氧化碳。同学们从山上采集到一种石灰石(主要成分为碳酸钙),他们取50g该样品进行煅烧实验(所含杂质在煅烧过程中不发生变化),测得反应后固体的质量与反应时间的关系如表:
反应时间/s
t0
t1
t2
t3
t4
t5
反应后固体的质量/g
50
46
41
36.2
32.4
32.4
请回答下列问题:
(1)当石灰石完全反应后,生成CO2的质量为 g。
(2)求该石灰石样品中CaCO3的质量。(写出计算过程)
地 城
考点04
低碳生活与资源化利用
31.(24-25九上·湖南衡阳八中教育集团初中校·期末)2024年世界环境日中国主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合这一主题的是
A.垃圾分类处理 B.节约用水
C.使用一次性餐具 D.使用节能家电
32.(24-25九上·湖南岳阳岳阳县·期末)2024年《政府工作报告》要求“推进绿色低碳发展”。下列不符合“绿色低碳”理念的是
A.减少使用私家车,大力发展公共交通
B.增大吸收,大力植树造林
C.减少排放,禁止使用化石燃料
D.增大投入,积极开发新能源
33.(24-25九上·湖南株洲炎陵县·期末)2024年11月15日,2024年亚洲低碳技术和创新大会暨第四届碳中和与绿色发展大会在辽宁省大连市举办。本次大会以“推动低零碳技术创新,共建清洁美丽亚洲”为主题。下列行为不符合大会主题的是
A.购物拒绝过度包装 B.及时关闭电器电源
C.使用一次性餐具 D.短途出行骑自行车
34.(24-25九上·湖南永州道县·期末)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,在研究膜吸收法吸收时,研究人员通过实验比较了3种吸收剂对烟气中的脱除效果,结果如图2。下列说法错误的是
A.到2050年对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代
B.光合作用是自然界中碳循环的重要途径
C.随烟气流速增大,二氧化碳脱除效果增强
D.当烟气流速相同时氨基乙酸钾对烟气中的脱除效果最好
35.(24-25九上·湖南衡阳四校·期末)我国宣布2060年前实现“碳中和”。“碳”即二氧化碳,“碳中和”就是排出的二氧化碳或其它温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消,即正负相抵。
“碳封存”是我国的一项先进技术,该技术是从大气中分离出二氧化碳将其压缩液化泵入地下长期储存,从而减少大气中二氧化碳含量。阅读上述资料回答问题:
(1)“碳中和”中的“碳”的含义与下列名词中“碳”的含义与相同的是______。
A.碳单质 B.碳达峰 C.低碳生活
(2)为实现“碳中和”,我们中学生可以做到 。(任写一点即可)
(3)“碳封存”是我国的一项先进技术。该技术中“碳封存”后二氧化碳分子间间隔变 。(选填“大”、“小”或“不变”)
36.(24-25九上·湖南衡阳祁东县·期末)创新绿色—科技助力杭州亚运会。“使用零碳甲醇燃料”作为亚运会主火炬燃料,将绿色低碳理念融入场馆设计和运营。
(1)如图,太阳能发电是将太阳能转化为 能。
(2)图中捕捉的来源于 (写1条)。
(3)下列说法正确的是______(多选)。
A.“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳
B.大气中过多会导致温室效应加剧,也会形成酸雨
C.可以利用植物的光合作用吸收,光合作用属于物理变化
D.推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料,可以减少的排放
37.(24-25九上·湖南张家界永定区·期末)阅读下列材料,根据文章内容,回答下列问题。
在“碳达峰、碳中和”的大背景下,CO2地质封存技术作为当前缓解CO2排放最有效的措施,将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或者永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中,煤层CO2封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含CH4)采出率,增加经济效益,符合国家绿色发展理念。
典型煤层 CO2 封存过程如图 1 所示,主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后,由于煤对气体的吸附能力 CO2>CH4>N2,CH4 和 N2 逐渐被 CO2 驱替并脱附,再通过采出井抽出。
研究人员对不同的煤在相同条件下吸附 CO2 的能力进行研究,结果如图 2 所示。然而,煤层 CO2 封存也涉及多种安全风险。如 CO2 注入后,易引发地质体结构失稳,导致CO2 泄露,使土壤、水酸化,破坏周围的生态环境,对人类健康产生影响。
(1)CO2地质封存的途径主要有煤层封存、 。在图 1 中,通常是先将 CO2 由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析,这一过程中发生变化的是 。
(2)CO2使水酸化的原因是 (请用化学方程式表示)。
(3)对比图2中的四条曲线,得出的结论是:在实验研究的压力范围内, 。
38.(24-25九上·湖南衡阳衡阳县·期末)我国“十四五”规划已经明确“2030年前实现碳达峰”的目标,“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长,如图为自然界中的循环图,图中箭头指向表示产生(排放)或消耗的途径,回答下列问题:
(1)途径④通过光合作用吸收的量白天 (填“大于”或“小于”)夜晚。
(2)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是___________(填字母序号)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。
39.(24-25九上·湖南长沙雨花区·期末)碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization andStorage,简称CCUS)是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来,直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程。某工厂对CCUS很感兴趣,经过科研攻关,设计了如图流程:
资料:①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
②CaCO3CaO+CO2↑
(1)上述流程中可循环利用的物质有 (写化学式)。
(2)在捕捉室,NaOH溶液通常喷成雾状,这样做的目的是 。
(3)高温灼烧室里发生的化学反应与《石灰吟》中的 ___________原理相同。
A.千锤万凿出深山 B.烈火焚烧若等闲
C.粉身碎骨浑不怕 D.要留清白在人间
40.(24-25九上·湖南衡阳船山实验中学·期末)2023年9月,《2023全球碳中和年度进展报告》在北京正式发布,为推动各国深化碳中和转型.弥合全球碳中和进展提供了重要信息。化学实验小组的同学基于该思路,在老师的带领下围绕“碳中和”的一系列内容展开了项目式学习的探究之旅。
任务一:分析“碳中和”的思路
【分析讨论】
(1)同学们通过学习了解到,二氧化碳主要来自动植物的呼吸和化石燃料的燃烧,因此要减少空气中的二氧化碳,一种思路是将产生的二氧化碳吸收,另一种思路是 。
任务二:探究“海洋固碳”原理
【查阅资料】
海洋是地球上最重要的“碳汇”聚集地。据测算,地球上每年使用化石燃料所产生的二氧化碳约35%为海洋中的海水、浮游植物、藻类生物等所吸收。
【分析讨论】
(2)同学们结合生物学知识,认为藻类生物与浮游植物一样,都是通过 作用吸收二氧化碳,这一方法属于“生物固碳”。
【做出猜想】
海水吸收二氧化碳的主要原理是水溶解了二氧化碳。
【进行实验】
同学们设计了以下实验方案对猜想进行验证。
实验装置
实验步骤
实验现象
实验结论
①用软塑料瓶收集一瓶二氧化碳,用橡胶塞塞紧瓶口
海水吸收二氧化碳的主要原理是水溶解了二氧化碳
②用注射器盛装100mL水,将针头扎过橡胶塞,并将水全部推入软塑料瓶中,振荡
软塑料瓶先变硬,振荡后恢复原状
③取少许软塑料瓶中的液体于试管中,加入适量的澄清石灰水,振荡
石灰水变浑浊
(3)请写出步骤③中主要反应的化学方程式 。
【反思评价】
(4)小刚认为“海水固碳”的主要原理应该是二氧化碳与水发生了反应,请你根据你所学知识写出支持小刚观点的化学方程式 。
任务三:了解“人工固碳”技术
【查阅资料】“人工固碳”就是用各种手段捕捉空气中的二氧化碳,将其储存或者利用。其方法之一是将捕捉的二氧化碳压缩后,压回到枯竭的油田、天然气田、深海进行封存。
【成果分享】
(5)通过项目化学习,同学们了解了“碳中和”的思路、原理和方法,在此基础上以“低碳生活从我做起”为主题设计了宣传海报在社区内进行宣传活动,请你为海报设计一条宣传语,如:每周少开一次车。 。(合理即可)
试卷第1页,共3页
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