6.3 碳达峰与碳中和（举一反三专项训练，山东专用）【上好课】化学新教材鲁教版九年级上册

第六单元 控制燃烧 第三节 碳达峰与碳中和 题型01 碳循环与碳达峰、碳中和 题型02 二氧化碳的物理性质 题型03 二氧化碳的化学性质 题型04 实验室制取二氧化碳 题型05 二氧化碳的用途 题型01 碳循环与碳达峰、碳中和 1. 自然界中的碳循环 2．实现“双碳”目标的路径 【典例1】如图是自然界中的碳循环，下列说法不正确的是 A．践行低碳行动，有助于实现碳达峰目标 B．化石燃料燃烧会导致空气污染 C．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化 D．植树造林有助于减少二氧化碳的排放 【变式1-1】我国将努力在2060前实现“碳中和”，下列做法与低碳生活相符的是 A．推广共享单车绿色出行 B．电器长时间待机 C．大量使用塑料制品 D．垃圾直接填埋 【变式1-2】保护环境人人有责。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是 A．焚烧秸秆便于耕作 B．分类回收垃圾 C．积极发展风光发电 D．积极植树造林 【变式1-3】习总书记于2021年4月宣布：中国将力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，意味着中国将完成全球最高碳排放强度降幅，这是应对全球变暖的中国行动。请回答下列问题： （1）二氧化碳的主要来源 。 （2）实现碳中和的重要方式之一是升级能源消费方式，请写出一种新能源 。 （3）低碳生活，从我做起。下列不属于“低碳”生活的是______。 A．绿色出行 B．减少一次性筷子的使用 C．大肆焚烧秸秆 D．爱护花草树木 题型02 二氧化碳的物理性质 1． 二氧化碳的物理性质 2. 实验验证二氧化碳的性质 将CO2倒入点燃的阶梯式蜡烛中，观察并记录实验现象。 实验现象: 低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭。 结论: 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧， 而且密度比空气的大。 【典例2】下列叙述不属于二氧化碳物理性质的是 A．能使燃着的木条熄灭 B．无色无味的气体 C．能溶于水 D．密度比空气略大 【变式2-1】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 【变式2-2】下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是 A． B． C． D． 【变式2-3】如图所示的实验中，能证明CO2具有哪些性质 ①CO2是无色无味的气体；②CO2不能燃烧；③CO2不支持燃烧； ④CO2密度大于空气；⑤CO2能溶于水；⑥CO2能与水反应生成碳酸 A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．②④⑤⑥ 题型03 二氧化碳的化学性质 实验探究二氧化碳的化学性质： 向收集满CO2的软塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即盖紧瓶盖，振荡塑料瓶，观察现象 实验现象: 塑料瓶变瘪 结论 二氧化碳能溶于水 取矿泉水瓶中的二氧化碳水溶液，倒入试管，滴加几滴紫色石蕊试液，振荡，观察现象 实验现象: 溶液变红 结论: 二氧化碳和水反应， 生成了能使紫色石蕊试液变酸的物质。 将上述试管加热 实验现象：石蕊溶液由红色变为紫色。 原因: 碳酸不稳定，很容易分解为二氧化碳和水。 将气体通入澄清石灰水中 实现现象： 澄清石灰水变浑浊 【典例3】下列有关二氧化碳性质的实验，无明显现象的是 A． B． C． D． 【变式3-1】按如图所示装置探究二氧化碳的性质并填空。 （1）中的实验现象是 ，说明具有的物理性质是 。 （2）B中，向收集满气体的软塑料瓶中加入约容积的水，立即旋紧瓶盖振荡，塑料瓶变瘪，此现象 （填“能”或“不能”）证明与水发生了化学反应。 （3）C中的现象是 ，写出反应的化学方程式： 。 【变式3-2】同学们为验证二氧化碳的有关性质设计了如图所示实验．请回答下列问题： （1）实验1中湿润紫色石蕊纸花变为红色，是因为 ； （2）实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到棉球D先变色，棉球A后变色，通过此现象可验证关于二氧化碳的物理性质是 ． 【变式3-3】如下图是二氧化碳制取和性质实验一体化的微型装置图。 （1）写出A装置中发生反应的化学方程式 ； （2）上图B处观察到的实验现象 。 （3）移开C中挡板发现低处蜡烛先熄灭，由此可推出CO2的具有的物理性质为 。 题型04 实验室制取二氧化碳 【典例4】结合图示实验装置，回答下列问题。 （1）写出图1中标号仪器的名称：① ，② 。 （2）实验室可用图1中的A或B或C装置制取，发生反应的化学方程式为 ；与A装置相比，B装置的优点是 ，C装置的优点是 。关闭弹簧夹后，C装置中多孔隔板处依次观察到的图2中的现象是 ，___→___→___。(填序号) （3）用图1中的D装置测量生成的的体积，应对装置进行的改进是 ；集气瓶内原有的空气对实验结果 (填“有”或“无”)影响。 【变式4-1】下列关于实验室制取CO2的操作，不能达到实验目的的是 A．检查气密性 B．制备CO2 C．干燥CO2 D．收集CO2 【变式4-2】如图是大理石和稀盐酸反应的实验装置图，请回答下列问题： （1）实验现象：试管中白色固体表面有 产生，固体逐渐 ；烧杯中导管口有气泡冒出，澄清石灰水变 。 （2）实验前要先检查装置的气密性，正确的操作顺序为 。 A．将导管一端伸入水中    B．用手紧握试管    C．连接仪器 若观察到水中导管口有 ，说明装置不漏气；产生上述现象的原因是：用手紧握试管，使试管中气体 (填“增多”或“温度升高”)，压强增大， (填“大于”或“小于”或“等于”)外界压强，在压强差的作用下，产生上述现象。此过程发生 变化(填“物理”或“化学”)。 【变式4-3】某兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中，连接上压强传感器，如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是 A．ab段试管中液面逐渐下降 B．bc段石灰石反应完全 C．c点对应的操作是关闭弹簧夹 D．图像所示过程中一直生成二氧化碳气体 题型05 二氧化碳的用途 二氧化碳既不燃烧、一般也不支持燃烧且本身无毒，可用于灭火、作科学实验和工业生产的保护气。 此外，二氧化碳还是农业生产中的气体肥料以及工业生产碳酸饮料、纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。 【典例5】(25-26九上·山东诸城·期中)化学与生活密切相关。下列说法正确的是 A．图书档案失火，用二氧化碳灭火器扑灭 B．为防止CO中毒，可在煤炉旁放一盆清水 C．分类回收垃圾并露天焚烧，有利于保护环境 D．用干冰营造舞台意境时，看到的白雾是气体 【变式5-1】以下二氧化碳用途对应错误的是 A．人工降雨——干冰升华吸热使水蒸气冷凝 B．制碳酸饮料——利用其能与水反应生成碳酸的性质 C．气体肥料——二氧化碳参与植物呼吸作用 D．冷藏运输药品——液态二氧化碳气化吸热降温 【变式5-2】化学研究物质性质的目的是更好地将物质应用于生活，性质决定了用途。二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是 A．用作灭火器 B．用于人工降雨 C．用作气体肥料 D．用来生产汽水等碳酸饮料 【变式5-3】CO2对人类生存、生活有着重大影响，CO2的捕集与资源化利用是化学研究热点。 （1）2022年北京冬奥会，国家速滑馆“冰丝带”采用当前最先进的CO2跨临界直冷制冰技术，为各国运动员建造了“最美、最快的冰面”，实现了CO2循环利用和碳排放几乎为零。超临界CO2流体能制冷的原因是因为蒸发时 （“放热”或“吸热”），从微观角度看，发生改变的是 。 （2）2021年9月24日，《科学》在线发表了中科院天津工业生物技术研究所科研人员在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，在实验室只需要几个小时就可以完成农作物需要几个月的淀粉合成过程。请分析“搭积木”式的合成路线图，回答有关问题。    ①自然界中，绿色植物通过 将二氧化碳转化为淀粉。 ②上图中反应①中生成甲醇（CH3OH）和水的化学方程式为 。 ③淀粉（C6H10O5）n中氢和氧元素的质量比为 。 ④实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近，该项研究成果的实际应用价值是 。 A．可以降低空气中二氧化碳的含量 B．缓解人类粮食短缺问题 C．可以节约耕地资源 （3）2021年12月9日，400公里之上，天宫课堂开讲。“天宫”空间站是采用分子筛吸附CO2，同时利用舱外真空实现CO2的脱附，将其排入太空。这里的CO2捕集是一个 （填“物理”或“化学”）过程。对于短期飞行的载人航天器而言，通常采用LiOH吸收航天员排入舱内的CO2生成Li2CO3和H2O，反应的化学方程式为 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六单元 控制燃烧 第三节 碳达峰与碳中和 题型01 碳循环与碳达峰、碳中和 题型02 二氧化碳的物理性质 题型03 二氧化碳的化学性质 题型04 实验室制取二氧化碳 题型05 二氧化碳的用途 题型01 碳循环与碳达峰、碳中和 1.自然界中的碳循环 2．实现“双碳”目标的路径 【典例1】如图是自然界中的碳循环，下列说法不正确的是 A．践行低碳行动，有助于实现碳达峰目标 B．化石燃料燃烧会导致空气污染 C．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化 D．植树造林有助于减少二氧化碳的排放 【答案】D 【解析】A、践行低碳行动，如减少化石燃料使用等，可降低二氧化碳排放，有助于实现碳达峰（二氧化碳排放达到峰值后不再增长）目标，该说法正确； B、化石燃料（煤、石油、天然气）燃烧会产生二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等污染物，导致空气污染，该说法正确； C、碳、氧循环维持着大气中氧气和二氧化碳的相对稳定，失衡会引发温室效应加剧等问题，导致人类生存环境恶化，该说法正确； D、植树造林，植物通过光合作用吸收二氧化碳，是增加二氧化碳的吸收，而非减少二氧化碳的排放，该说法错误。 故选D。 【变式1-1】我国将努力在2060前实现“碳中和”，下列做法与低碳生活相符的是 A．推广共享单车绿色出行 B．电器长时间待机 C．大量使用塑料制品 D．垃圾直接填埋 【答案】A 【解析】A、共享单车减少私家车使用，降低化石燃料消耗，从而减少CO2排放，符合低碳生活，符合题意； B、电器长时间待机仍会耗电，若电力来自化石燃料，会增加CO2排放，违背低碳理念，不符合题意； C、塑料生产依赖石油化工，能耗高且难降解，大量使用塑料制品增加碳排放和污染，不符合题意； D、填埋有机垃圾会释放甲烷，其温室效应强于CO2，加剧气候变化，不符合题意。 故选A。 【变式1-2】保护环境人人有责。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是 A．焚烧秸秆便于耕作 B．分类回收垃圾 C．积极发展风光发电 D．积极植树造林 【答案】A 【解析】A、焚烧秸秆会导致大气污染物，产生二氧化碳、一氧化碳，可吸入颗粒物等物质，符合题意； B、垃圾分类回收能够提高资源利用率，减少污染，减少二氧化碳排放，不符合题意； C、风力发电和光发电能够利用可再生资源，减少对不可再生资源的使用，减少二氧化碳排放，不符合题意； D、植树造林可以保护环境，可以提高对二氧化碳的吸收，不符合题意。 故选：A。 【变式1-3】习总书记于2021年4月宣布：中国将力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，意味着中国将完成全球最高碳排放强度降幅，这是应对全球变暖的中国行动。请回答下列问题： （1）二氧化碳的主要来源 。 （2）实现碳中和的重要方式之一是升级能源消费方式，请写出一种新能源 。 （3）低碳生活，从我做起。下列不属于“低碳”生活的是______。 A．绿色出行 B．减少一次性筷子的使用 C．大肆焚烧秸秆 D．爱护花草树木 【答案】（1）化石燃料燃烧或人、动植物的呼吸 （2）风能、太阳能、氢能、核能等 （3）C 【解析】（1）二氧化碳主要来源于化石燃料的燃烧或人、动植物的呼吸； （2）目前正在开发和利用的新能源有：风能、太阳能、氢能、核能等； （3）A、绿色出行，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，属于“低碳生活”，不符合题意； B、减少一次性筷子的使用，可以减少资源浪费，属于“低碳生活”，不符合题意； C、大肆焚烧秸秆，会产生大量的二氧化碳，不属于“低碳生活”，符合题意； D、爱护花草树木，可以增加二氧化碳的吸收量，减少二氧化碳的含量，属于“低碳生活”，不符合题意。 故选C。 题型02 二氧化碳的物理性质 1． 二氧化碳的物理性质 2.实验验证二氧化碳的性质 将CO2倒入点燃的阶梯式蜡烛中，观察并记录实验现象。 实验现象: 低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭。 结论: 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧， 而且密度比空气的大。 【典例2】下列叙述不属于二氧化碳物理性质的是 A．能使燃着的木条熄灭 B．无色无味的气体 C．能溶于水 D．密度比空气略大 【答案】A 【解析】A、能使燃着的木条熄灭涉及二氧化碳不支持燃烧的化学性质。 B、无色无味的气体是物理性质。 C、能溶于水是物理性质。 D、密度比空气略大是物理性质。 故选A。 【变式2-1】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。 【变式2-2】下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、该实验中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，可观察到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，不燃烧、不支持燃烧属于化学性质，密度比空气大属于物理性质，不符合题意； B、该实验中二氧化碳倾倒后，右端下沉，说明二氧化碳的密度比空气大，密度比空气大不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，符合题意； C、该实验中紫色石蕊试液变红，是因为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，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意； D、该实验中软塑料瓶变瘪，澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意。 故选B。 【变式2-3】如图所示的实验中，能证明CO2具有哪些性质 ①CO2是无色无味的气体；②CO2不能燃烧；③CO2不支持燃烧； ④CO2密度大于空气；⑤CO2能溶于水；⑥CO2能与水反应生成碳酸 A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．②④⑤⑥ 【答案】A 【解析】我们看不到集气瓶中的二氧化碳，也闻不到二氧化碳的气味，说明二氧化碳是无色无味的气体；向烧杯中缓慢倒入二氧化碳，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。 故选A。 题型03 二氧化碳的化学性质 实验探究二氧化碳的化学性质： 向收集满CO2的软塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即盖紧瓶盖，振荡塑料瓶，观察现象 实验现象: 塑料瓶变瘪 结论 二氧化碳能溶于水 取矿泉水瓶中的二氧化碳水溶液，倒入试管，滴加几滴紫色石蕊试液，振荡，观察现象 实验现象: 溶液变红 结论: 二氧化碳和水反应， 生成了能使紫色石蕊试液变酸的物质。 将上述试管加热 实验现象：石蕊溶液由红色变为紫色。 原因: 碳酸不稳定，很容易分解为二氧化碳和水。 将气体通入澄清石灰水中 实现现象： 澄清石灰水变浑浊 【典例3】下列有关二氧化碳性质的实验，无明显现象的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红，有明显现象，不符合题意； B、二氧化碳能与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀，可观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊，有明显现象，不符合题意； C、二氧化碳能与水反应生成碳酸，但是无明显现象，符合题意； D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可观察到的现象是下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭，有明显现象，不符合题意。 故选C。 【变式3-1】按如图所示装置探究二氧化碳的性质并填空。 （1）中的实验现象是 ，说明具有的物理性质是 。 （2）B中，向收集满气体的软塑料瓶中加入约容积的水，立即旋紧瓶盖振荡，塑料瓶变瘪，此现象 （填“能”或“不能”）证明与水发生了化学反应。 （3）C中的现象是 ，写出反应的化学方程式： 。 【答案】（1）两支蜡烛自下而上依次熄灭 密度比空气大 （2）不能 （3）澄清石灰水变浑浊 【解析】（1）A中的实验现象是下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳先在烧杯下方聚集，说明了二氧化碳的密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧； （2）B中，向收集满CO2气体的软塑料瓶中加入约三分之一容积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，塑料瓶变瘪，此现象不能证明CO2与水发生了化学反应，也可能是二氧化碳溶于水造成的； （3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，C中的现象是澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。 【变式3-2】同学们为验证二氧化碳的有关性质设计了如图所示实验．请回答下列问题： （1）实验1中湿润紫色石蕊纸花变为红色，是因为 ； （2）实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到棉球D先变色，棉球A后变色，通过此现象可验证关于二氧化碳的物理性质是 ． 【答案】（1）二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸使紫色石蕊变为红色 （2）通常状况下，二氧化碳的密度比空气大 【解析】（1）干花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色；湿花通二氧化碳前不变色，说明水不能使紫色石蕊变红色；通二氧化碳后变红色，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变为红色。 （2）将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，观察到棉球D先变色，棉球A后变色，说明通常状况下，二氧化碳具有密度比空气的大的物理性质。 【变式3-3】如下图是二氧化碳制取和性质实验一体化的微型装置图。 （1）写出A装置中发生反应的化学方程式 ； （2）上图B处观察到的实验现象 。 （3）移开C中挡板发现低处蜡烛先熄灭，由此可推出CO2的具有的物理性质为 。 【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （2）石灰水变浑浊 （3）二氧化碳的密度比空气大 【解析】（1）A装置中稀盐酸中的HCl与石灰石中的CaCO3发生反应生成CaCl2、H2O和CO2，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。 （2）A装置中产生的二氧化碳进入B装置中，遇到B中的澄清石灰水发生反应生成碳酸钙沉淀和水，故B处的实验现象为变浑浊。 （3）移开C中挡板发现低处蜡烛先熄灭，由此可推出CO2的具有的物理性质为密度比空气大，化学性质为不可燃，不助燃。 【点睛】本题难度不大，考查二氧化碳的制取原理及相关性质，根据所学知识进行解答即可。 题型04 实验室制取二氧化碳 【典例4】结合图示实验装置，回答下列问题。 （1）写出图1中标号仪器的名称：① ，② 。 （2）实验室可用图1中的A或B或C装置制取，发生反应的化学方程式为 ；与A装置相比，B装置的优点是 ，C装置的优点是 。关闭弹簧夹后，C装置中多孔隔板处依次观察到的图2中的现象是 ，___→___→___。(填序号) （3）用图1中的D装置测量生成的的体积，应对装置进行的改进是 ；集气瓶内原有的空气对实验结果 (填“有”或“无”)影响。 【答案】（1）分液漏斗 量筒 （2） 可以控制反应速率 可以控制反应的发生和停止 ③②① （3）在水面上方加一层植物油 无 【解析】（1）观察可知仪器①为分液漏斗，②为量筒； （2）图一中的ABC装置都为固液常温型，均可用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，方程式为：； B装置有分液漏斗，分液漏斗的优点是可以控制反应的速率； C装置中可将大理石放在多孔隔板上，反应进行时，关闭弹簧夹，产生的气体无法排出，装置中的压强变大，液体被压回长颈漏斗中，固液分离，反应停止，则C装置的优点为：控制反应的发生和停止；若关闭弹簧夹，试管中的液体会下降，慢慢低于多孔隔板，则依次观察到的现象是③②①。 （3）二氧化碳能溶于水，应该在水面上加一层植物油，防止二氧化碳溶在水中；进来多少二氧化碳就出去多少空气，瓶内的空气对结果无影响。 【变式4-1】下列关于实验室制取CO2的操作，不能达到实验目的的是 A．检查气密性 B．制备CO2 C．干燥CO2 D．收集CO2 【答案】C 【解析】A.检查气密性时，关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注水，若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好，该操作能达到实验目的，故不符合题意； B.实验室制取二氧化碳是用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，属于固液不加热型反应，图中装置是固液不加热型发生装置，该操作能达到实验目的，故不符合题意； C.用浓硫酸干燥二氧化碳时，气体应从长管进、短管出，让二氧化碳与浓硫酸充分接触，达到干燥效果，而图中气体从短管进，无法充分干燥，该操作不能达到实验目的，故符合题意； D.二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集，该操作能达到实验目的，故不符合题意，故选C。 【点睛】本题考查二氧化碳的实验室制法，化学实验基本操作。 【变式4-2】如图是大理石和稀盐酸反应的实验装置图，请回答下列问题： （1）实验现象：试管中白色固体表面有 产生，固体逐渐 ；烧杯中导管口有气泡冒出，澄清石灰水变 。 （2）实验前要先检查装置的气密性，正确的操作顺序为 。 A．将导管一端伸入水中    B．用手紧握试管    C．连接仪器 若观察到水中导管口有 ，说明装置不漏气；产生上述现象的原因是：用手紧握试管，使试管中气体 (填“增多”或“温度升高”)，压强增大， (填“大于”或“小于”或“等于”)外界压强，在压强差的作用下，产生上述现象。此过程发生 变化(填“物理”或“化学”)。 【答案】（1）气泡 减少 浑浊 （2）CAB 气泡 温度升高 大于 物理 【解析】（1）大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。所以实验现象为：试管中白色固体表面有气泡产生，固体逐渐减少；烧杯中导管口有气泡冒出，澄清石灰水（主要成分是氢氧化钙）与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以澄清石灰水变浑浊。 （2）检查装置气密性的正确操作顺序为：先连接仪器（C），再将导管一端伸入水中（A），最后用手紧握试管（B），所以顺序为CAB。若观察到水中导管口有气泡冒出，说明装置不漏气。产生该现象的原因是：用手紧握试管，使试管中气体温度升高，压强大于外界压强，在压强差的作用下，产生上述现象。此过程中没有新物质生成，发生物理变化。 【变式4-3】某兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中，连接上压强传感器，如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是 A．ab段试管中液面逐渐下降 B．bc段石灰石反应完全 C．c点对应的操作是关闭弹簧夹 D．图像所示过程中一直生成二氧化碳气体 【答案】A 【解析】A、实验室通常利用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，图示装置可以随时控制反应的发生和停止，具体原理是：反应过程中，关闭弹簧夹，则试管内气压上升，导致液面下降，直到稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触，此时反应停止，重新打开弹簧夹，则气体可以沿着导管流向收集装置，试管内气压下降，液面回升，液面高于多孔隔板时大理石与稀盐酸重新接触，反应发生，根据图二，ab段装置内压强不断增大，则试管中的液体药品逐渐被压到长颈漏斗中，试管中液面逐渐下降，此选项正确； B、bc段装置内压强保持不变，说明装置内不再产生二氧化碳，可能是石灰石完全反应，可能是稀盐酸完全反应，也可能是稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触，此选项错误； C、c点后装置内压强减小，对应的操作是打开弹簧夹，此选项错误； D、图像所示过程中压强先增大后减小，而cd段装置内压强不断减小，是因为打开了弹簧夹，二氧化碳流向装置外，所以不能确定c点时石灰石或稀盐酸是否完全反应，因此不能确定图像所示过程中是否一直生成二氧化碳气体，此选项错误。 故选A。 题型05 二氧化碳的用途 二氧化碳既不燃烧、一般也不支持燃烧且本身无毒，可用于灭火、作科学实验和工业生产的保护气。 此外，二氧化碳还是农业生产中的气体肥料以及工业生产碳酸饮料、纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。 【典例5】(25-26九上·山东诸城·期中)化学与生活密切相关。下列说法正确的是 A．图书档案失火，用二氧化碳灭火器扑灭 B．为防止CO中毒，可在煤炉旁放一盆清水 C．分类回收垃圾并露天焚烧，有利于保护环境 D．用干冰营造舞台意境时，看到的白雾是气体 【答案】A 【解析】A、图书档案失火，用二氧化碳灭火器扑灭，不会因留下痕迹，而损坏图书档案，故选项说法正确。 B、CO难溶于水，在煤炉旁放一盆清水，不能防止CO中毒，故选项说法不正确。 C、分类回收垃圾，能有效提高对垃圾的处理和再利用，减少污染，但露天焚烧会产生大量有害气体和烟尘，不利于环境保护，故选项说法不正确。 D、干冰升华吸热，使周围的温度降低，水蒸气冷凝形成白雾，而不是CO2气体，故选项说法不正确。 故选A。 【变式5-1】以下二氧化碳用途对应错误的是 A．人工降雨——干冰升华吸热使水蒸气冷凝 B．制碳酸饮料——利用其能与水反应生成碳酸的性质 C．气体肥料——二氧化碳参与植物呼吸作用 D．冷藏运输药品——液态二氧化碳气化吸热降温 【答案】C 【解析】A、干冰是固态二氧化碳，升华时会吸收大量的热，使周围环境温度降低，因此可作人工降雨剂，该选项对应正确； B、二氧化碳能与水反应生成碳酸，在制作碳酸饮料时，就是利用二氧化碳与水反应的性质，使饮料中溶有二氧化碳形成碳酸饮料，该选项对应正确； C、二氧化碳作为气体肥料，通常是因为植物进行光合作用时需要吸收二氧化碳，转化为有机物，并释放氧气，该选项对应错误； D、液态二氧化碳在气化时确实会吸收周围的热量，起到降温的作用，这种应用是存在的，可以用于冷藏运输药品，该选项对应正确； 故选C。 【变式5-2】化学研究物质性质的目的是更好地将物质应用于生活，性质决定了用途。二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是 A．用作灭火器 B．用于人工降雨 C．用作气体肥料 D．用来生产汽水等碳酸饮料 【答案】B 【解析】A、二氧化碳用作灭火器不仅利用了它不能燃烧且不支持燃烧这一化学性质，以及密度比空气大这一物理性质，不符合题意； B、干冰是固态二氧化碳，干冰易升华吸热，使周围环境的温度降低，可用于人工降雨，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，符合题意； C、二氧化碳用作气体肥料，参加绿色植物的光合作用，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，不符合题意； D、二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，不符合题意； 故选：B。 【变式5-3】CO2对人类生存、生活有着重大影响，CO2的捕集与资源化利用是化学研究热点。 （1）2022年北京冬奥会，国家速滑馆“冰丝带”采用当前最先进的CO2跨临界直冷制冰技术，为各国运动员建造了“最美、最快的冰面”，实现了CO2循环利用和碳排放几乎为零。超临界CO2流体能制冷的原因是因为蒸发时 （“放热”或“吸热”），从微观角度看，发生改变的是 。 （2）2021年9月24日，《科学》在线发表了中科院天津工业生物技术研究所科研人员在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，在实验室只需要几个小时就可以完成农作物需要几个月的淀粉合成过程。请分析“搭积木”式的合成路线图，回答有关问题。    ①自然界中，绿色植物通过 将二氧化碳转化为淀粉。 ②上图中反应①中生成甲醇（CH3OH）和水的化学方程式为 。 ③淀粉（C6H10O5）n中氢和氧元素的质量比为 。 ④实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近，该项研究成果的实际应用价值是 。 A．可以降低空气中二氧化碳的含量 B．缓解人类粮食短缺问题 C．可以节约耕地资源 （3）2021年12月9日，400公里之上，天宫课堂开讲。“天宫”空间站是采用分子筛吸附CO2，同时利用舱外真空实现CO2的脱附，将其排入太空。这里的CO2捕集是一个 （填“物理”或“化学”）过程。对于短期飞行的载人航天器而言，通常采用LiOH吸收航天员排入舱内的CO2生成Li2CO3和H2O，反应的化学方程式为 。 【答案】（1）吸热 分子间隔 （2）光合作用 1：8 A、B、C （3）物理 【解析】（1）超临界CO2流体能制冷的原因是因为蒸发吸热，能使周围温度降低； 从微观角度看，超临界CO2流体蒸发后，分子之间的间隔发生了变化，从而导致体积变化； （2）①绿色植物可通过光合作用，将二氧化碳转化为淀粉和氧气； ②由图可知，反应①为二氧化碳和氢气在催化剂的作用下转化为甲醇和水，该反应的化学方程式为：； ③淀粉（C6H10O5）n中氢和氧元素的质量比为：10n：（16×5n）=1:8； ④将二氧化碳转化淀粉，可以吸收二氧化碳，降低空气中二氧化碳的含量，形成了淀粉，可以缓解粮食短缺问题，可人工合成淀粉，故可以节约耕地资源。 故选ABC； （3）“天宫”空间站是采用分子筛吸附CO2，该过程无新物质生成，属于物理变化； 氢氧化锂和二氧化碳反应生成碳酸锂和水，该反应的化学方程式为：。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $