内容正文:
专题05 奇妙的二氧化碳(期末复习讲义)
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明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
二氧化碳的性质
二氧化碳物理、化学性质;二氧化碳性质的实验探究。
二氧化碳的实验室制备
实验室制取二氧化碳的实验原理、装置、实验步骤;二氧化碳收集方法、检验和验满;实验室制取气体的一般思路和方法;设计制取气体的发生和收集装置。
二氧化碳用途
二氧化碳在生产生活中的用途,性质与用途的关系。
二氧化碳的影响
自然界的碳循环;温室效应的危害;“双谈”目标;低碳行动措施。
要点01 二氧化碳的物理性质
1.物理性质:
颜色
状态
密度
(与空气比较)
溶解性
色
体
比空气的密度
(1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳气体,在加压或降温时,水中可溶解较多的二氧化碳,生产碳酸饮料就是利用了这一性质)
2.二氧化碳的状态转化
3、证明二氧化碳的密度大于空气、二氧化碳能溶于水
实验图示
_
现象
盛有空气的小气球
矿泉水瓶
结论
二氧化碳的密度比空气的 (标准状况下,空气的密度为1.293g/L,二氧化碳的密度为1.977g/L)
二氧化碳 溶于水
(通常状况下,1体积的水约能溶解1体积二氧化碳,增大压强会溶解的更多。)
归|纳|总|结
无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固态二氧化碳(干冰)。
要点02 二氧化碳的化学性质
1.二氧化碳能与水反应
实验内容
实验1:将白色滤纸条用紫色石蕊溶液浸泡,取出后烘干,放入盛有二氧化碳的集气瓶中
实验2:打开一个汽水瓶的盖子,塞上带导管的橡皮塞,将导管伸入滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水中,轻轻振荡汽水瓶
实验3:将实验2中的试管加热
实验图示
实验现象
滤纸
溶液
溶液由 变成
实验分析
二氧化碳不能使石蕊变红
二氧化碳与水反应生成的碳酸能使石蕊变红
碳酸不稳定,受热后易分解
实验结论
二氧化碳与水反应生成 ( ),碳酸能使紫色石蕊溶液 ;
碳酸 , ( )成CO2和H2O
2.二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
实验内容
实验现象
层的蜡烛先熄灭, 层的蜡烛后熄灭
实验结论
①二氧化碳的密度比空气的 ( 性质);
②二氧化碳 也 ( 性质)
3.二氧化碳能与澄清石灰水反应
实验操作
将汽水中的二氧化碳通入澄清石灰水
实验现象
澄清石灰水变
实验分析
二氧化碳与氢氧化钙反应,生成了 的物质[白色沉淀碳酸钙(CaCO3) ],故澄清石灰水
实验结论
CO2 能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式:
应用及注
意事项
(1)实验室中常利用澄清石灰水 二氧化碳气体;
(2)澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳,发生反应而变质,生成的 附着在试剂瓶内壁。因此澄清石灰水需 保存
归|纳|总|结
(1)一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。进入久未开启的菜窖或干涸的深井前,做 。
(2)CO2+H2O ═══ H2CO3 、H2CO3 ∆ CO2↑+H2O
(3)CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
要点03 二氧化碳的用途
二氧化碳的性质
二氧化碳的用途
不能燃烧也不支持燃烧(化学性质),密度比空气大( 性质)
作为
干冰升华或液态二氧化碳汽化 ( 性质)
作为 ,用于食品保鲜、人工增雨等
能溶于水( 性质),能与水反应生成碳酸(化学性质)
生产碳酸饮料
能与多种物质发生化学反应( 性质)
用于生产纯碱、小苏打、化肥、塑料等
能参与植物的光合作用( 性质)
为动物和人类提供能量、作为气体肥料
要点04 实验室制取二氧化碳
1.实验室制取二氧化碳的反应原理
(1)实验试剂: 与 (主要成分均为碳酸钙)
(2)反应原理:
易|错|点|拨
(1)不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末:反应速率太快,不易控制。
(2)不用浓盐酸:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体使制得的二氧化碳不纯。
(2)不用稀硫酸: 生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面,阻碍反应的进一步进行。
2.实验室制取二氧化碳装置和步骤
实验装置
(以制取较多二氧化碳为例)
发生装置:反应符合“固体+液体→ 气体”,且在常温下进行,因此选用 型发生装置;
收集装置:二氧化碳能溶于水且能与水反应生成碳酸,一般不用排水法收集;二氧化碳的密度比空气的大且不与空气中的成分反应,因此常用 法收集。
实验步骤
(1) 组装装置,检查装置的 ;
(2) 将块状石灰石(或大理石)装入锥形瓶,塞紧双孔橡皮塞;
(3) 由长颈漏斗加入稀盐酸,使液面浸没长颈漏斗末端;
(4) 用向上排空气法收集气体;
(5) 验满。
检验
将制取的气体通入 中,若 变 ,证明该气体是二氧化碳(不能用燃着的木条检验CO2 ,因为氮气等气体也能使燃着的木条熄灭)
验满
将燃着的木条放在集气瓶 ,若木条 ,证明二氧化碳气体已收集满
归|纳|总|结
往发生装置的长颈漏斗内注水使液面没过长颈漏斗末端,关闭止水夹,继续向长颈漏斗内注入一定量的水,使漏斗内形成比锥形瓶内液面高的水柱,静置一段时间后,若观察到长颈漏斗内液面不下降,说明装置气密性良好。
要点05 实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的化学反应原理:确定原理时,需要综合考虑反应的速率大小,产生的气体是否易于收集、是否纯净,实验操作是否简单、安全,实验过程是否会产生污染,以及试剂的价格等因素。
2.设计制取气体的实验装置:
(1)发生装置选择依据: ; 。
(2)发生装置选择方法:
固固加热型
固液不加热(常温)型
高锰酸钾、氯酸钾制氧气
过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制氧气、 大理石(或石灰石)和稀盐酸制二氧化碳
试管口略
向 倾斜
适合制取 气体
适合制取 气体
长颈漏斗 ,注意下端管口液封
分液漏斗、注射器可控制液体的滴加速率,从而
可通过打开和关闭弹簧夹实现固液的接触和分离,从而
(3) 收集装置选择依据:气体的 ,气体的 (气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断)。
(4)收集装置选择方法:
适合气体溶解度小
不与水反应的气体
适合密度比空气大
不与空气反应的气体
适合密度比空气小
不与空气反应的气体
注意事项:导管口出现 的气泡时开始收集; 时气体收集满
注意事项:导管 ,以保证 。
注意事项:导管 ,以保证 。
①所有气体从短管进②V排出的水=V气体
为 ,水面放一层 隔绝二者;集气瓶上端若有空气,不影响收集的气体的体积数据,但是要影响手机的气体的纯度
气体进入集气瓶后出现在装置下端
气体进入集气瓶后出现在装置上端
归|纳|总|结
(1)发生装置选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热);选择方法:固固加热型、固液常温型。
(2)收集装置选择依据:气体的溶解性,气体的密度;选择方法:排水法、向上排空气法、向下排空气法。
要点06 自然界中的碳循环
1.自然界中的碳循环:大气中的二氧化碳(CO2)被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收,转变为氧气;然后通过生物或地质过程以及人类活动(例如,生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等),又以二氧化碳的形式 。
(1)产生二氧化碳: 、 等。
(2)消耗二氧化碳:植物的 ,海水吸收二氧化碳。
2.二氧化碳对环境的影响
(1)有利的方面:促进绿色植物进行 ,满足人和动物所需的有机物(主要是淀粉)的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环,等等;
(2)不利的方面
①二氧化碳本身没有毒性,但它不能供给呼吸,当空气中的二氧化碳 ,会 (因此,在人群密集的地方应该注意通风换气)。
②由于人类活动(如 、 等)影响,近年来二氧化碳含量猛增,导致 、 、 、 等。
3.碳达峰碳中和目标的实现
(1)中国担当——“双碳”目标:二氧化碳排放力争2030年前达到 ,努力争取2060年前实现 。
(2)低碳行动的措施:控制大气中 的含量,防止温室效应进一步增强。
①世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行;
②减少使用 ,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;
③促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的 效率和 效率;
④大力 ,严禁乱砍滥伐森林;
⑤采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
题型01 二氧化碳的性质及探究实验
【典例1】(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)如图所示的四个实验都用到了水。相关说法正确的是
A.实验①打开b处活塞,带火星的木条复燃
B.实验②根据水的体积变化,可粗略得出氧气在空气中的含量
C.实验③说明CO2能溶于水,且能使紫色石蕊溶液变红
D.实验④水的作用是吸收产物,防止污染环境
方|法|点|拨
(1)二氧化碳被用于灭火,既利用物理性质也利用了化学性质。
(2)二氧化碳溶于水时,既发生物理变化,也发生化学变化。
(3)二氧化碳密度比空气大。
(4)一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(5)二氧化碳与水反应生成碳酸(CO2+H2O ═══ H2CO3 ),碳酸能使紫色石蕊溶液变红;碳酸很不稳定,易分解(H2CO3 ∆ CO2↑+H2O )
(6)CO2 能使澄清石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
【变式1-1】(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)源源同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置来探究CO2的制取和性质。a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(垂直固定玻璃管的装置未画出)。下列关于该实验装置的叙述不正确的是
A.该装置的左半部也可用于制取氧气
B.利用该装置可验证CO2能与水发生化学反应
C.利用该装置不可以验证CO2密度比空气大
D.实验中观察到d、a棉花先后变红,而棉花b、c不变红
【变式1-2】某兴趣小组用图示装置探究的性质。下列说法错误的是
A.1处和3处纸花不变色,2处和4处纸花变红
B.上端燃着的木条先熄灭,下端燃着的木条后熄灭
C.对比3处和4处的现象可知,与发生了化学反应
D.对比2处和4处的现象可知,的密度比空气大
题型02 二氧化碳的性质与用途
【典例2】(24-25九上·辽宁丹东·期末)空气是人类生产活动的重要资源。下列说法正确的是
A.氧气具有助燃性,常用作燃料 B.空气中氮气的质量分数约为78%
C.二氧化碳在蔬菜大棚中可作气体肥料 D.洁净的空气属于纯净物
方|法|点|拨
解答题目时应注意性质与用途需相对应得上,以及区分好其用途所体现的是化学性质还是物理性质。
【变式2-1】构建知识网络可提高学习效率。如图是有关的知识网络图,以下判断错误的是
A.物质①可用于灭火,物质②可用作补钙剂
B.点燃物质③之前,应先检验其纯度
C.物质①和④都属于空气污染物
D.上述网络图中,碳元素共有4种不同的化合价
【变式2-2】下列物质的用途体现物质化学性质的是
A.金刚石的硬度大——刻画玻璃 B.氢气密度小——填充探空气球
C.干冰有制冷作用——人工降雨 D.氧气可以支持燃烧——焊接金属
题型03 实验室制取二氧化碳的原理
【典例3】正确的实验操作是实验的关键。下列操作不正确的是
A.实验室制取气体时,装药品前要先进行气密性检查
B.收集氢气时,可用向上排空气法收集
C.制取二氧化碳时,先向试管中加入块状石灰石,然后倒入稀盐酸
D.实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气,结束时要先将导管移出水面
方|法|点|拨
(1)主要考察对实验室制取二氧化碳的原理的掌握情况,确定反应原理时需要综合考虑反应的速率大小,产生的气体是否易于收集、是否纯净,实验操作是否简单、安全,实验过程是否会产生污染,以及试剂的价格等因素。
(2)同时还应注意许多化学反应都可以产生二氧化碳,而有些并不适合于实验室制取二氧化碳。如碳酸钙高温分解可以生成二氧化碳,但高温需要消耗大量的热能;一氧化碳燃烧、碳在氧气中充分燃烧、碳酸氢铵受热分解都可以生成二氧化碳,但产物中均易混入其他气体。
【变式3-1】化学是一门以实验为基础的科学。请结合图示回答问题。
(1)实验室用大理石和稀盐酸反应制取CO2,反应的化学方程式为 。若用装置C收集二氧化碳,验满的方法是 。
(2)用装置D测量二氧化碳的体积时,若装置D中没有植物油,则测得的二氧化碳的体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【变式3-2】实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
(1)装置A中制取气体发生反应的化学方程式为 ,试管口略向下倾斜的原因是: 。
(2)制取二氧化碳可以选择的装置为 。
(3)装置C中制取气体发生反应的化学方程式为 ,长颈漏斗在此实验中的作用为 。装置E中此时集气瓶内气体的压强 (填“小于”、“等于”或“大于”)外界大气压。
题型04 实验室制取二氧化碳的装置和步骤
【典例4】检验集气瓶中是否收集满二氧化碳的正确方法是
A.用燃烧的木条放在瓶口 B.用燃着的木条伸入瓶内
C.用带火星的木条伸入瓶内 D.加澄清的石灰水振荡
方|法|点|拨
解题时需注意仔细阅读题目要求,依据反应的条件和反应物状态来选取发生装置,依据收集的气体性质来选取收集装置。二氧化碳检验时注意将气体通入澄清石灰水、验满时注意把燃着的木条放集气瓶口。
【变式4-1】实验室制取 CO2的有关操作如下图,不正确的是
A.检查气密性 B.制气
C.收集 D.验满
【变式4-2】实验室常利用以下装置完成气体制备实验。请回答:
(1)指出编号仪器的名称:① 。
(2)以上 (从A—E中选择)装置有一处明显的错误,请加以改正 ,利用改正后的装置继续完成后面的实验。
(3)欲使用高锰酸钾制取氧气,应选择的制取装置是 或 (填字母)。应该先 ,反应原理用化学方程式表示为 ;属于 (化合反应或分解反应)。试管口要塞一团棉花,目的是 ;若用排水法收集氧气,实验结束时,应先从水槽中移出导气管,再熄灭酒精灯,原因是 。如果制取二氧化碳,应选择的制取装置是 (填字母),反应原理用化学方程式表示为 。
(4)用如图所示装置收集氧气(瓶中已装满水),氧气应从 (填“a”或“b”)端导入。
题型05 实验室制取气体的一般思路
【典例5】通过学习实验室制氧气和二氧化碳,可以总结出制取气体的一般思路和方法。在确定气体的实验室制法时,下列因素不需要考虑的是
A.反应所需的药品及反应条件 B.气体的收集和放置方法
C.整个反应体系是否安全、环保 D.气体的颜色
方|法|点|拨
(1)发生装置选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热);选择方法:固固加热型、固液常温型等
(2)收集装置选择依据:气体的溶解性,气体的密度;选择方法:排水法、向上排空气法、向下排空气法。
【变式5-1】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
【变式5-2】学习小组合作完成“CO2实验室制取与性质”实验。
(1)实验室制取CO2气体的化学方程式为 。
(2)进行实验活动。学习小组分工协作完成如下任务:
①选择制取气体的仪器。小组同学选择了带导管的双孔橡胶塞、带玻璃片的集气瓶,他还应从如图仪器中选择 、 (填仪器名称)。
②组装仪器并检查装置气密性。在玻璃导管与橡胶管连接前,应先用 润湿导管。
③取用药品。添加药品的顺序是 。
④收集CO2气体。验满的操作是 。
⑤完成相关性质实验。如图所示,把收集到的CO2气体缓缓倾倒到烧杯中。在实验报告中记录现象:蜡烛由低到高依次熄灭。写出“CO2性质”的结论:
a.不可燃,也不支持燃烧;b. 。
⑥结束实验。将残余物倒入水池中,用 (填仪器名称)洗涤仪器;整理实验台,报告老师后离开实验室。
(3)评价与反思。小组同学都体验到了实验成功的乐趣,但因实验操作过程存在一处不当,同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的这处不当,你提出一条实验改进意见: 。
题型06 自然界中的二氧化碳
【典例6】(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)“碳循环”、“氧循环”和“水循环”是自然界存在的三大重要循环。已知图1反应条件为常温,图2反应是植物的光合作用,下列说法正确的是
A.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
B.守恒观:图一中物质X和图二中物质Y为同种物质
C.微粒观:绿色植物发生的光合作用产生氧气会使自然界中的氧原子总数增加
D.变化观:“水循环”主要是由于水分子的运动引起的,循环中水分子的数目改变
方|法|点|拨
主要考察自然界中的二氧化碳循环和二氧化碳对环境的影响,解题时需注意碳循环中所涉及的相关反应,区分好变化实质;二氧化碳过多会导致温室效应的产生,需注意温室效应的危害以及防治措施。
【变式6-1】(24-25九上·江苏盐城响水县·期末)碳循环是自然界存在的重要循环,碳循环中的“碳”是指
A.碳原子 B.碳元素 C.碳单质 D.二氧化碳
【变式6-2】下列关于碳循环和氧循环说法不正确的是
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
D.碳、氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义
题型07 碳达峰碳中和目标的实现
【典例7】(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)“绿色低碳发展纵深推进,美丽中国画卷徐徐铺展。”下列行为不符合“低碳”理念的是
A.植树种草 B.随手关灯 C.焚烧垃圾 D.步行上学
方|法|点|拨
低碳行动的措施:控制大气中二氧化碳的含量,防止温室效应进一步增强。
①世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行;
②减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;
③促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率;
④大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;
⑤采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
【变式7-1】我国提出2060年实现“碳中和”的目标,体现了大国担当。“碳中和”中的“碳”是指
A.碳单质 B.碳元素 C.二氧化碳 D.含碳物质
【变式7-2】我国宣布力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A.加高烟囱排放废气 B.养成节水节电习惯
C.倡导绿色低碳出行 D.开发使用清洁能源
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25九上·江苏泰州泰兴·期末)下列做法不符合“低碳”理念的是
A.乱砍滥伐树木 B.使用风力发电 C.倡导公交出行 D.自备购物布袋
2.(24-25九上·江苏泰州海陵区民兴中英文学校·期末)化学学科核心素养是学科育人价值的集中体现,下列说法中错误的是
A.化学观念:CO和化学性质不同,是因为构成物质的分子不同
B.科学思维:阳离子带正电,带正电的粒子不一定是阳离子
C.科学探究与实践:为探究是否与水反应,向充满的塑料瓶中加入水并振荡
D.科学态度与责任:废旧电池中的重金属会污染环境,应回收利用,节约金属资源
3.下列气体中不属于温室气体的是
A.二氧化碳 B.水汽 C.氧气 D.甲烷
4.(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)CaC2O4固体不溶于水,用下图装置研究CaC2O4受热分解产生CO、CO2等,不正确的是
A.实验时,先点①处的酒精喷灯,再点②处酒精灯
B.装置②中黑色固体变红,说明分解产物中有CO
C.装置③中的现象无法确定分解产物中是否有 CO2
D.该实验的缺点是没有尾气处理装置
5.(24-25九上·江苏常州·期末)向2个装满二氧化碳气体的相同的锥形瓶中,分别注入饱和碳酸氢钠溶液和水,用压强传感器测瓶内(密闭)压强变化分别如图1、图2所示。下列说法错误的是
A.图2中,ab段压强会迅速上升是由于向瓶内注入水后压强瞬间变大
B.图2中,bc段压强下降是由于瓶内的二氧化碳逐渐溶于注入的水中
C.对比图1、图2可知,二氧化碳在水中损耗比在饱和碳酸氢钠溶液中损耗少
D.由此实验可知排饱和碳酸氢钠溶液集气法收集二氧化碳比排水法好
6.(24-25九上·江苏徐州沛县五中联盟学区·期末)类推是一种重要的学习方法,但如果不具体问题具体分析就会产生错误的结论。下列类推结论正确的是
A.氧化物一定含有氧元素,但不是氧化物
B.原子核是由质子和中子构成的,所以所有原子核中一定含有质子和中子
C.单质中只含有一种元素,因此只含有一种元素的物质一定是单质
D.盐酸与块状石灰石反应能制取,则稀硫酸也能与块状石灰石反应制取
7.(24-25九上·江苏扬州高邮·期末)二氧化碳是一种奇妙的气体。
Ⅰ.某小组在实验室制取和探究化学性质的实验,选取的实验装置如图所示:
(1)制较多量的发生装置应选用的仪器 (填序号)。
(2)在装药品之前必须要进行的实验操作是 。
(3)在进行制时应先加入 ,后加入 ;反应的化学方程式为 。
Ⅱ.二氧化碳的用途广泛。
(4)二氧化碳可用于制作汽水。将二氧化碳通入水中发生的反应方程式为 。
(5)蔬菜暖棚中可以通入适量二氧化碳气体作为气肥,其原理是促进植物的 。
(6)因为固体二氧化碳易升华而吸热,故可作为制冷剂,从微观角度看此过程中发生变化的是 。
(7)下列关于二氧化碳灭火的说法正确的是_____(填字母)。
A.液态二氧化碳灭火器因使用后无残留,常用于扑灭档案、图书火灾
B.密闭环境内使用大量二氧化碳灭火时需要佩戴供氧面具供给呼吸
C.二氧化碳的灭火原理是降低可燃物的着火点
8.(24-25九上·江苏无锡·期末)自然界的碳-氧循环如图所示。
(1)自然界的氧气主要来源于 。
(2)消耗氧气产生二氧化碳的途径有 (任写一条即可)。
(3)大气中二氧化碳含量过高会造成 效应。
(4)空气中氧气的含量相对稳定,原因是 。
(5)下列气体不计入空气质量评价的主要污染物是 。
a.二氧化碳 b.二氧化氮 c.二氧化硫
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
9.(24-25九上·江苏连云港海州区·期末)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验二氧化碳是否集满
将燃着的小木条放在集气瓶口
B
除去中少量的
通过灼热的氧化铜
C
检验酒精中是否含有氧元素
在酒精灯火焰上方罩一干冷烧杯,观察现象
D
鉴别水和过氧化氢溶液
取样,分别加入二氧化锰,观察现象
A.A B.B C.C D.D
10.功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置,因用途广、使用方便被称为多功能瓶。如图实验利用多功能瓶可以达到目的的是
A.收集H2 B.检验CO2
C.除去CO2中水分 D.探究CO2能与水反应
11.下列有关CO2实验的图示正确的是( )
A.制取CO2 B.收集CO2
C.验证CO2已集满 D.验证CO2能与水反应
12.下列关于一氧化碳的叙述正确的是
A.“低碳生活”就是降低CO的排放
B.高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物
C.在煤炉上放一盆水可以防止CO中毒
D.实验室常用块状石灰石和稀盐酸反应制CO
13.科学家通过“祝融号”火星探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示,下列有关火星表面大气的说法正确的是
A.不含稀有气体
B.含量最多的是氮气
C.能使澄清的石灰水变浑浊
D.适合人类生存
14.(24-25九上·江苏宿迁宿豫区·期末)某兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体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所示。下列说法不正确的是
A.段可观察到的现象是试管内液面逐渐下降
B.段压强保持不变因为固液分离反应停止
C.点对应的操作是导管口处夹上弹簧夹
D.段之后可以在导管口处收集气体
15.(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)化学是一门以实验为基础的学科。根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)写出图中仪器①的名称 。
(2)实验室制取CO2的化学方程式是 。
(3)小文同学用A装置作为制取CO2的发生装置,请指出该装置的一处错误: ;收集二氧化碳应选择 (填“C”或“D”)。
(4)小明同学设计B装置制取CO2,固体药品放在 ,若要暂停反应,操作为 。
(5)小强同学用E装置做探究CO2性质的实验:向塑料瓶中倒入澄清石灰水后,迅速盖紧瓶盖,振荡,观察到的现象有:塑料瓶变瘪, 。
(6)小健同学设计了用锌粒和稀硫酸制取H2的创新实验,用大小不同的试管分别组装成F和G装置,通过缓慢向上移动上面一支试管收集H2,设计较合理的装置是 (填序号)。
16.(24-25九上·江苏泰州海陵区民兴中英文学校·期末)化石燃料燃烧产生的二氧化碳是造成温室效应的主要成因。中国承诺在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,根据所给的信息,分析并回答下列问题。
(1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”是指___________(填字母序号)。
A.碳元素 B.二氧化碳 C.碳单质
(2)图1是“碳中和”所采用的三种方法。绿色植物可以通过光合作用把二氧化碳转化为葡萄糖()和供给人们呼吸的 ;其化学方程式为 ,这种“碳中和”的方法既属于生物固碳,也属于 固碳。
(3)在催化作用下可转化为汽油,过程如图2。在反应①中和CO的分子个数比为,则另一种生成物是 (填写化学式)。反应②生成的中,碳、氢元素的质量比为 。
(4)将从排放源捕集的二氧化碳注入海底,是一项碳封存技术。能将气体压入地下实现液态封存,原因是 (用微粒的观点解释)。
(5)将二氧化碳转化为清洁的液体燃料甲醇()的微观示意图如图3,反应的化学方程式为 。
(6)中国科学家已实现由到淀粉的全人工合成,主要过程如下:
甲醇甲醛葡萄糖淀粉,阶段Ⅱ的物质转化如图所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目:甲醇 甲醛(填“”、“”或“”)。
②为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充,理论上需补充的与反应a中生成的的分子个数比 。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
17.(24-25·江苏苏州·中考 )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
18.(24-25·江苏淮安·中考 )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
19.(24-25九上·辽宁大连西岗区·期末)下列对二氧化碳的描述中,不正确的是
A.二氧化碳可以用来灭火
B.二氧化碳能使石蕊粉末变红
C.利用固体二氧化碳可以进行人工降雨
D.大气中二氧化碳过多会造成温室效应加剧
20.(24-25九上·江苏镇江科技新城实验学校·期末)下图为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中反应物全部转化为尿素
B.转化②中CO2分子间的空隙变小
C.转化③有利于减少“温室效应”
D.自然界中转化④是“光合作用”的重要反应
21.(24-25九上·江苏镇江·期末)用下图模拟炼铜,下列说法不正确的是
A.加热前要先通CO排空气防爆炸
B.玻璃管中的现象是固体由黑色变为红色
C.装置B中澄清石灰水变浑浊说明生成
D.装置A中固体减少的质量等于装置B增加的质量
22.(24-25九上·江苏扬州树人集团·期末)下列关于实验室制取及检验的说法不正确的是
A.制的药品
B.发生装置
C.向下排空气法收集
D.检验
A.A B.B C.C D.D
23.(24-25九上·辽宁沈阳于洪区·期末)实验是学习化学的重要途径。请回答下列问题:
I.研究气体的制取与性质
(1)实验室用A装置制备二氧化碳气体,A中盛放的固体药品是 ;A中发生反应的化学方程式为 ;收集二氧化碳选用装置B是因为 (填写正确选项的编号)。
①二氧化碳密度大于空气
②二氧化碳密度小于空气
③二氧化碳不易和空气中其他气体发生化学反应
(2)图C是某学习小组学习“奇妙的二氧化碳”后,利用如图所示装置进行课外实验:向收集满的软塑料瓶中加入约占体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪。该实验 (填“能”或“不能”)证明与水发生反应,理由是 。
(3)图D把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别放入两瓶干燥的二氧化碳气体中,变红的是 (选填“干燥”或“湿润”)的纸花,使紫色纸花变红的物质是 。
Ⅱ.研究可燃物燃烧的条件
(4)用如图装置进行实验(已知:白磷的着火点为)。向B中加入过氧化氢溶液,观察到A中白磷 (选填“燃烧”或“不燃烧”,下同),C中白磷 ,由此得出的结论是 。
(5)用如图装置探究可燃物燃烧的另一个条件,观察到的现象: 。
Ⅲ.研究质量守恒定律
(6)实验1中,将铁钉放入盛有硫酸铜溶液的锥形瓶中,能够验证质量守恒定律成立的现象是 。
(7)实验2中,发现铜片在空气中灼烧后表面生成黑色固体(),则固体质量 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(8)实验3中,已知:,观察到反应后天平不平衡,从物质变化的视角解释原因: 。
24.(24-25九上·江苏连云港海州区·期末)2020年,我国提出碳达峰、碳中和的战略目标,为人类社会可持续发展贡献中国力量。为此我们应该加入低碳行动行列,理解低碳行动原理。
(1)识碳:自然界中二氧化碳增加的主要途径是 等(填一种即可)。
(2)控碳:①低碳行动主要应对的重大环境问题是 ,碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现“双碳”目标的主要途径。它们对全球碳中和的贡献率,如图-1所示。
②对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
③碳替代:用清洁能源替代传统的化石能源。下列可用于碳替代的能源是 (填字母)。
a.石油 b.天然气 c.风能 d.太阳能
(3)循碳:结合生物学和地理课程的学习,回顾梳理自然界中的碳循环如图-2所示。
①生物圈中,二氧化碳通过 转化为葡萄糖和氧气。
②水圈中,二氧化碳主要通过 吸收。
③岩石圈中,石灰岩(主要成分是碳酸钙)在二氧化碳和水的作用下经化合反应转化为碳酸氢钙,该反应的化学方程式为 。
(4)吸碳:碱性吸收剂(氢氧化钠)能与反应。同学们设计了图-3所示的两种吸收装置。
请在A、B两种装置中,选择一种你认为较好的装置进行推广,该装置是 ,并简要说明理由 。
(5)用碳:工业上将捕集的气体甲烷化的流程如图-4所示。
【资料卡片】
a.恒温流化床反应器出口温度在230℃到355℃之间。
b.标准状况下,甲烷的沸点是-161.5℃,水的沸点是100℃。
①“设备A”可实现和的分离,方法是 。
②甲烷化的反应中, 。
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专题05 奇妙的二氧化碳(期末复习讲义)
内容导航
明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
二氧化碳的性质
二氧化碳物理、化学性质;二氧化碳性质的实验探究。
二氧化碳的实验室制备
实验室制取二氧化碳的实验原理、装置、实验步骤;二氧化碳收集方法、检验和验满;实验室制取气体的一般思路和方法;设计制取气体的发生和收集装置。
二氧化碳用途
二氧化碳在生产生活中的用途,性质与用途的关系。
二氧化碳的影响
自然界的碳循环;温室效应的危害;“双谈”目标;低碳行动措施。
要点01 二氧化碳的物理性质
1.物理性质:
颜色
状态
密度
(与空气比较)
溶解性
无色
气体
比空气的密度大
能溶于水
(1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳气体,在加压或降温时,水中可溶解较多的二氧化碳,生产碳酸饮料就是利用了这一性质)
2.二氧化碳的状态转化
3、证明二氧化碳的密度大于空气、二氧化碳能溶于水
实验图示
_
现象
盛有空气的小气球上浮
矿泉水瓶变瘪
结论
二氧化碳的密度比空气的大
(标准状况下,空气的密度为1.293g/L,二氧化碳的密度为1.977g/L)
二氧化碳能溶于水
(通常状况下,1体积的水约能溶解1体积二氧化碳,增大压强会溶解的更多。)
归|纳|总|结
无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固态二氧化碳(干冰)。
要点02 二氧化碳的化学性质
1.二氧化碳能与水反应
实验内容
实验1:将白色滤纸条用紫色石蕊溶液浸泡,取出后烘干,放入盛有二氧化碳的集气瓶中
实验2:打开一个汽水瓶的盖子,塞上带导管的橡皮塞,将导管伸入滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水中,轻轻振荡汽水瓶
实验3:将实验2中的试管加热
实验图示
实验现象
滤纸不变色
溶液变红
溶液由红色变成紫色
实验分析
二氧化碳不能使石蕊变红
二氧化碳与水反应生成的碳酸能使石蕊变红
碳酸不稳定,受热后易分解
实验结论
二氧化碳与水反应生成碳酸(CO2+H2O ═══ H2CO3 ),碳酸能使紫色石蕊溶液变红;碳酸很不稳定,易分解(H2CO3 ∆ CO2↑+H2O)成CO2和H2O
2.二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
实验内容
实验现象
下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭
实验结论
①二氧化碳的密度比空气的大(物理性质);
②二氧化碳不可燃也不助燃(化学性质)
3.二氧化碳能与澄清石灰水反应
实验操作
将汽水中的二氧化碳通入澄清石灰水
实验现象
澄清石灰水变浑浊
实验分析
二氧化碳与氢氧化钙反应,生成了难溶于水的物质[白色沉淀碳酸钙(CaCO3) ],故澄清石灰水变浑浊
实验结论
CO2 能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式:
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
应用及注
意事项
(1)实验室中常利用澄清石灰水检验二氧化碳气体;
(2)澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳,发生反应而变质,生成的CaCO3 附着在试剂瓶内壁。因此澄清石灰水需密封保存
归|纳|总|结
(1)一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。进入久未开启的菜窖或干涸的深井前,做灯火实验。
(2)CO2+H2O ═══ H2CO3 、H2CO3 ∆ CO2↑+H2O
(3)CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
要点03 二氧化碳的用途
二氧化碳的性质
二氧化碳的用途
不能燃烧也不支持燃烧(化学性质),密度比空气大(物理性质)
作为灭火剂
干冰升华或液态二氧化碳汽化吸热(物理性质)
作为制冷剂,用于食品保鲜、人工增雨等
能溶于水(物理性质),能与水反应生成碳酸(化学性质)
生产碳酸饮料
能与多种物质发生化学反应(化学性质)
用于生产纯碱、小苏打、化肥、塑料等
能参与植物的光合作用(化学性质)
为动物和人类提供能量、作为气体肥料
要点04 实验室制取二氧化碳
1.实验室制取二氧化碳的反应原理
(1)实验试剂:稀盐酸与大理石(或石灰石)(主要成分均为碳酸钙)
(2)反应原理:CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑
易|错|点|拨
(1)不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末:反应速率太快,不易控制。
(2)不用浓盐酸:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体使制得的二氧化碳不纯。
(2)不用稀硫酸: 生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面,阻碍反应的进一步进行。
2.实验室制取二氧化碳装置和步骤
实验装置
(以制取较多二氧化碳为例)
发生装置:反应符合“固体+液体→ 气体”,且在常温下进行,因此选用固液常温型发生装置;
收集装置:二氧化碳能溶于水且能与水反应生成碳酸,一般不用排水法收集;二氧化碳的密度比空气的大且不与空气中的成分反应,因此常用向上排空气法收集。
实验步骤
(1) 组装装置,检查装置的气密性;
(2) 将块状石灰石(或大理石)装入锥形瓶,塞紧双孔橡皮塞;
(3) 由长颈漏斗加入稀盐酸,使液面浸没长颈漏斗末端;
(4) 用向上排空气法收集气体;
(5) 验满。
检验
将制取的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是二氧化碳(不能用燃着的木条检验CO2 ,因为氮气等气体也能使燃着的木条熄灭)
验满
将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳气体已收集满
归|纳|总|结
往发生装置的长颈漏斗内注水使液面没过长颈漏斗末端,关闭止水夹,继续向长颈漏斗内注入一定量的水,使漏斗内形成比锥形瓶内液面高的水柱,静置一段时间后,若观察到长颈漏斗内液面不下降,说明装置气密性良好。
要点05 实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的化学反应原理:确定原理时,需要综合考虑反应的速率大小,产生的气体是否易于收集、是否纯净,实验操作是否简单、安全,实验过程是否会产生污染,以及试剂的价格等因素。
2.设计制取气体的实验装置:
(1)发生装置选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热)。
(2)发生装置选择方法:
固固加热型
固液不加热(常温)型
高锰酸钾、氯酸钾制氧气
过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制氧气、 大理石(或石灰石)和稀盐酸制二氧化碳
试管口略
向下倾斜
适合制取少量气体
适合制取大量气体
长颈漏斗方便添加液体药品,注意下端管口液封
分液漏斗、注射器可控制液体的滴加速率,从而控制反应速率
可通过打开和关闭弹簧夹实现固液的接触和分离,从而控制反应的开始和停止
(3) 收集装置选择依据:气体的溶解性,气体的密度(气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断)。
(4)收集装置选择方法:
排水法
向上排空气法
向下排空气法
适合气体溶解度小
不与水反应的气体
适合密度比空气大
不与空气反应的气体
适合密度比空气小
不与空气反应的气体
注意事项:导管口出现连续均匀的气泡时开始收集;集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满
注意事项:导管伸入集气瓶底部,以保证排尽集气瓶中空气。
注意事项:导管伸入集气瓶底部,以保证排尽集气瓶中空气。
①所有气体从短管进②V排出的水=V气体
为防止气体溶解在水中,水面放一层植物油隔绝二者;集气瓶上端若有空气,不影响收集的气体的体积数据,但是要影响手机的气体的纯度
气体进入集气瓶后出现在装置下端气体的验满在另一侧出气口
气体进入集气瓶后出现在装置上端气体的验满在另一侧出气口
归|纳|总|结
(1)发生装置选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热);选择方法:固固加热型、固液常温型。
(2)收集装置选择依据:气体的溶解性,气体的密度;选择方法:排水法、向上排空气法、向下排空气法。
要点06 自然界中的碳循环
1.自然界中的碳循环:大气中的二氧化碳(CO2)被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收,转变为氧气;然后通过生物或地质过程以及人类活动(例如,生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等),又以二氧化碳的形式返回大气中。
(1)产生二氧化碳:动植物呼吸、化石燃料的燃烧等。
(2)消耗二氧化碳:植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气,海水吸收二氧化碳。
2.二氧化碳对环境的影响
(1)有利的方面:促进绿色植物进行光合作用,满足人和动物所需的有机物(主要是淀粉)的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环,等等;
(2)不利的方面
①二氧化碳本身没有毒性,但它不能供给呼吸,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)。
②由于人类活动(如化石燃料燃烧、森林遭到破坏等)影响,近年来二氧化碳含量猛增,导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等。
3.碳达峰碳中和目标的实现
(1)中国担当——“双碳”目标:二氧化碳排放力争2030年前达到 峰值 ,努力争取2060年前实现 碳中和 。
(2)低碳行动的措施:控制大气中二氧化碳的含量,防止温室效应进一步增强。
①世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行;
②减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;
③促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率;
④大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;
⑤采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
题型01 二氧化碳的性质及探究实验
【典例1】(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)如图所示的四个实验都用到了水。相关说法正确的是
A.实验①打开b处活塞,带火星的木条复燃
B.实验②根据水的体积变化,可粗略得出氧气在空气中的含量
C.实验③说明CO2能溶于水,且能使紫色石蕊溶液变红
D.实验④水的作用是吸收产物,防止污染环境
【答案】B
【详解】A、实验①是电解水,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2。b处产生的气体体积较大,是氢气,氢气不能使带火星的木条复燃,该选项错误。
B、实验②是测定空气中氧气含量,红磷燃烧消耗氧气并生成固体,装置内压强减小,水进入集气瓶,根据水的体积变化可粗略得出氧气在空气中的含量,该选项正确。
C、实验③中塑料瓶变形说明CO2能溶于水,但不能说明CO2能使紫色石蕊溶液变红,因为还有可能是CO2与水反应生成的物质使紫色石蕊溶液变红,该选项错误。
D、实验④中,铁丝在氧气中燃烧,水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,不是吸收产物防止污染环境,该选项错误。
故选B。
方|法|点|拨
(1)二氧化碳被用于灭火,既利用物理性质也利用了化学性质。
(2)二氧化碳溶于水时,既发生物理变化,也发生化学变化。
(3)二氧化碳密度比空气大。
(4)一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(5)二氧化碳与水反应生成碳酸(CO2+H2O ═══ H2CO3 ),碳酸能使紫色石蕊溶液变红;碳酸很不稳定,易分解(H2CO3 ∆ CO2↑+H2O )
(6)CO2 能使澄清石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
【变式1-1】(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)源源同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置来探究CO2的制取和性质。a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(垂直固定玻璃管的装置未画出)。下列关于该实验装置的叙述不正确的是
A.该装置的左半部也可用于制取氧气
B.利用该装置可验证CO2能与水发生化学反应
C.利用该装置不可以验证CO2密度比空气大
D.实验中观察到d、a棉花先后变红,而棉花b、c不变红
【答案】C
【详解】A、该装置的左半部适用于固液不加热反应制取气体,适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,不符合题意;
B、该实验中,b、c处棉花不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊试液变色,a、d处棉花变红,说明二氧化碳与水发生了反应,不符合题意;
C、该实验中,d处棉花比a处棉花先变红,说明二氧化碳的密度比空气大,符合题意;
D、该实验中,二氧化碳不能使紫色石蕊变色,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,且二氧化碳的密度比空气大,故实验中观察到d、a棉花先后变红,而棉花b、c不变红,不符合题意。
故选C。
【变式1-2】某兴趣小组用图示装置探究的性质。下列说法错误的是
A.1处和3处纸花不变色,2处和4处纸花变红
B.上端燃着的木条先熄灭,下端燃着的木条后熄灭
C.对比3处和4处的现象可知,与发生了化学反应
D.对比2处和4处的现象可知,的密度比空气大
【答案】B
【详解】A、二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,而二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色,则可观察到1号和3号纸花不变色,2号和4号纸花变色,该选项说法正确;
B、二氧化碳密度比空气大,不可燃也不助燃,则可观察到下端燃着的木条先熄灭,上端燃着的木条后熄灭,该选项说法错误;
C、对比1号和2号,或3号和4号,干燥紫色石蕊纸花不变色,湿润紫色石蕊纸花变红色,则可知二氧化碳能和水发生化学反应生成酸性物质,能使紫色石蕊变红色,该选项说法正确;
D、二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,4号比2号先变红,能说明CO2密度比空气大,该选项说法正确。
故选:B。
题型02 二氧化碳的性质与用途
【典例2】(24-25九上·辽宁丹东·期末)空气是人类生产活动的重要资源。下列说法正确的是
A.氧气具有助燃性,常用作燃料 B.空气中氮气的质量分数约为78%
C.二氧化碳在蔬菜大棚中可作气体肥料 D.洁净的空气属于纯净物
【答案】C
【详解】A、氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能用作燃料,故选项说法错误;
B、空气中氮气的体积分数约为78%,而不是质量分数,故选项说法错误;
C、二氧化碳是植物光合作用的原料,在蔬菜大棚中可作气体肥料,故选项说法正确;
D、洁净的空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种物质组成的,属于混合物,故选项说法错误;
故选:C。
方|法|点|拨
解答题目时应注意性质与用途需相对应得上,以及区分好其用途所体现的是化学性质还是物理性质。
【变式2-1】构建知识网络可提高学习效率。如图是有关的知识网络图,以下判断错误的是
A.物质①可用于灭火,物质②可用作补钙剂
B.点燃物质③之前,应先检验其纯度
C.物质①和④都属于空气污染物
D.上述网络图中,碳元素共有4种不同的化合价
【答案】C
【详解】A、物质①是CO2可用于灭火,物质②是碳酸钙,含有钙元素可用作补钙剂,A选项正确;
B、物质③是甲烷,点燃可燃气体前需验纯,B选项正确;
C、物质①是CO2,二氧化碳属于空气成分之一,不属于空气污染物,C选项错误;
D、物质①是二氧化碳,氧元素显-2价,化合物中正负化合价代数和为零,则碳元素的化合价为+4价,物质②是碳酸钙,碳酸根整体为-2价,氧元素显-2价,则碳元素的化合价为+4价,物质③是甲烷,氢元素显+1价,化合物中正负化合价代数和为零,则碳元素的化合价为-4价,物质④是CO,氧元素显-2价,化合物中正负化合价代数和为零,则碳元素的化合价为+2价,物质⑤是C,单质化合价为零,可知上述网络图中,碳元素共有4种不同的化合价,D选项正确。
故选:C。
【变式2-2】下列物质的用途体现物质化学性质的是
A.金刚石的硬度大——刻画玻璃 B.氢气密度小——填充探空气球
C.干冰有制冷作用——人工降雨 D.氧气可以支持燃烧——焊接金属
【答案】D
【分析】不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质,需要发生化学变化表现出来的性质是化学性质。
【详解】A、金刚石的硬度大,可用于刻画玻璃,硬度不需要化学变化表现,属于物理性质,不符合题意;
B、氢气密度小,可用于填充探空气球,密度不需要化学变化表现,属于物理性质,不符合题意;
C、干冰制冷是利用了升华能吸热的性质,不需要化学变化表现,属于物理性质,不符合题意;
D、氧气具有助燃性能支持燃烧,需要化学变化表现,属于化学性质,符合题意。
故选:D。
题型03 实验室制取二氧化碳的原理
【典例3】正确的实验操作是实验的关键。下列操作不正确的是
A.实验室制取气体时,装药品前要先进行气密性检查
B.收集氢气时,可用向上排空气法收集
C.制取二氧化碳时,先向试管中加入块状石灰石,然后倒入稀盐酸
D.实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气,结束时要先将导管移出水面
【答案】B
【详解】A、实验室制取气体时,装药品前要先进行气密性检查,防止装置漏气导致药品浪费,说法正确,不符合题意;
B、氢气密度比空气小,可采用向下排空气法收集,说法错误,符合题意;
C、制取二氧化碳时,先向试管中加入块状石灰石,然后倒入稀盐酸,说法正确,不符合题意;
D、实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气,结束时要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒吸入热的试管底部,使试管炸裂,说法正确,不符合题意。
故选:B。
方|法|点|拨
(1)主要考察对实验室制取二氧化碳的原理的掌握情况,确定反应原理时需要综合考虑反应的速率大小,产生的气体是否易于收集、是否纯净,实验操作是否简单、安全,实验过程是否会产生污染,以及试剂的价格等因素。
(2)同时还应注意许多化学反应都可以产生二氧化碳,而有些并不适合于实验室制取二氧化碳。如碳酸钙高温分解可以生成二氧化碳,但高温需要消耗大量的热能;一氧化碳燃烧、碳在氧气中充分燃烧、碳酸氢铵受热分解都可以生成二氧化碳,但产物中均易混入其他气体。
【变式3-1】化学是一门以实验为基础的科学。请结合图示回答问题。
(1)实验室用大理石和稀盐酸反应制取CO2,反应的化学方程式为 。若用装置C收集二氧化碳,验满的方法是 。
(2)用装置D测量二氧化碳的体积时,若装置D中没有植物油,则测得的二氧化碳的体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) 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
(2)偏小
【详解】(1)大理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,化学方程式为;
若用装置C通过向上排空气法收集二氧化碳,验满的方法是: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;
(2)用装置D测量二氧化碳的体积时,若装置D中没有植物油,由于二氧化碳能溶于水且与水反应,则会导致测得的二氧化碳的体积偏小。
【变式3-2】实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
(1)装置A中制取气体发生反应的化学方程式为 ,试管口略向下倾斜的原因是: 。
(2)制取二氧化碳可以选择的装置为 。
(3)装置C中制取气体发生反应的化学方程式为 ,长颈漏斗在此实验中的作用为 。装置E中此时集气瓶内气体的压强 (填“小于”、“等于”或“大于”)外界大气压。
【答案】(1) 防止冷凝水回流,使试管炸裂
(2)CD
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 随时添加液体药品稀盐酸 小于
【详解】(1)由图可知,试管口有棉花团,该装置适用于高锰酸钾制氧气,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为;试管口略向下倾斜的原因是:防止冷凝水回流,使试管炸裂,故填:;防止冷凝水回流,使试管炸裂;
(2)实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,该反应适用于固-液常温型,则发生装置选C,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,则采用向上排空气法进行收集,故收集装置选D,故填:CD;
(3)装置C中发生反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,长颈漏斗在此实验中的作用为随时添加液体药品稀盐酸;装置E为排水法收集气体,装置E中此时集气瓶内气体的压强小于外界大气压,故填:随时添加液体药品稀盐酸;小于;
题型04 实验室制取二氧化碳的装置和步骤
【典例4】检验集气瓶中是否收集满二氧化碳的正确方法是
A.用燃烧的木条放在瓶口 B.用燃着的木条伸入瓶内
C.用带火星的木条伸入瓶内 D.加澄清的石灰水振荡
【答案】A
【详解】A.检验集气瓶中是否收集满二氧化碳的正确方法是将燃着的木条放到集气瓶口,木条熄灭则说明二氧化碳已满,故A正确;
B.用燃着的木条伸入瓶内,木条熄灭,不能证明气体是否集满,故B错误;
C.用带火星的木条伸入瓶内是用来检验氧气的,故C错误;
D.加澄清的石灰水振荡,观察是否变浑浊,只能证明气体是二氧化碳,不能证明气体已满,故D错误。
故选:A。
方|法|点|拨
解题时需注意仔细阅读题目要求,依据反应的条件和反应物状态来选取发生装置,依据收集的气体性质来选取收集装置。二氧化碳检验时注意将气体通入澄清石灰水、验满时注意把燃着的木条放集气瓶口。
【变式4-1】实验室制取 CO2的有关操作如下图,不正确的是
A.检查气密性 B.制气
C.收集 D.验满
【答案】B
【详解】A、拉注射器后,观察到长颈漏斗的管口处产生气泡,说明装置不漏气,选项正确;
B、稀硫酸开始也能够与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,生成的硫酸钙微溶于水,反应一段时间后,生成的硫酸钙不能完全溶于水,不能溶解的硫酸钙会覆盖在大理石的表面,阻止反应继续进行,选项错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,收集二氧化碳时选择向上排空气法,且二氧化碳气体由长管进入瓶中,选项正确;
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满二氧化碳时,将燃着的木条置于图中短管的管口处,如木条熄灭,证明已经集满二氧化碳,选项正确,故选B。
【变式4-2】实验室常利用以下装置完成气体制备实验。请回答:
(1)指出编号仪器的名称:① 。
(2)以上 (从A—E中选择)装置有一处明显的错误,请加以改正 ,利用改正后的装置继续完成后面的实验。
(3)欲使用高锰酸钾制取氧气,应选择的制取装置是 或 (填字母)。应该先 ,反应原理用化学方程式表示为 ;属于 (化合反应或分解反应)。试管口要塞一团棉花,目的是 ;若用排水法收集氧气,实验结束时,应先从水槽中移出导气管,再熄灭酒精灯,原因是 。如果制取二氧化碳,应选择的制取装置是 (填字母),反应原理用化学方程式表示为 。
(4)用如图所示装置收集氧气(瓶中已装满水),氧气应从 (填“a”或“b”)端导入。
【答案】(1)酒精灯
(2) A 导管应只露出橡皮塞一点
(3) AC AE 检查装置的气密性 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 分解反应 防止高锰酸钾粉末进入导管 防止水槽中的水倒吸回试管,使试管炸裂 BE CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)a
【详解】(1)编号①仪器的名称是酒精灯。
(2)装置A中导管伸入试管内过长,不利于气体的导出,所以应将导管只露出橡皮塞一点即可。
(3)用高锰酸钾制取氧气,反应物的状态是固体,反应条件需要加热,所以发生装置选A;氧气不易溶于水,可用排水法收集,即装置C;氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,即装置E,所以用高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是AC或AE。制取气体时,为防止装置漏气,应该先检查装置的气密性。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应由一种物质生成三种物质,符合“一变多”的特征,属于分解反应。试管口要塞一团棉花,目的是防止高锰酸钾粉末进入导管。若用排水法收集氧气,实验结束时,应先从水槽中移出导气管,再熄灭酒精灯,原因是防止水槽中的水倒吸回试管,使试管炸裂。实验室制取二氧化碳选用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应,反应物的状态是固体和液体,反应条件不需要加热,发生装置选B;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,一般只用向上排空气法收集,收集装置选E,所以实验室制取二氧化碳应选择的制取装置是BE,石灰石或大理石中的碳酸钙和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(4)用如图所示装置收集氧气,相当于排水法收集氧气,为方便将水排出,氧气应从短管进入,即氧气应从a端导入。
题型05 实验室制取气体的一般思路
【典例5】通过学习实验室制氧气和二氧化碳,可以总结出制取气体的一般思路和方法。在确定气体的实验室制法时,下列因素不需要考虑的是
A.反应所需的药品及反应条件 B.气体的收集和放置方法
C.整个反应体系是否安全、环保 D.气体的颜色
【答案】D
【详解】A、需要考虑反应所需的药品及反应条件,药品需容易获得,且能生成所需气体,反应条件需容易达到,反应速率适中,不符合题意;
B、需要考虑气体的收集和放置方法,是否溶于水,是否与水反应,可判断是否能用排水法收集,密度比空气大还是小,是否能与空气中物质反应,可判断用向上还是向下排空气法收集,不符合题意;
C、需要考虑整个反应体系是否安全、环保,不符合题意;
D、无需考虑气体的颜色,符合题意。
故选D。
方|法|点|拨
(1)发生装置选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热);选择方法:固固加热型、固液常温型等
(2)收集装置选择依据:气体的溶解性,气体的密度;选择方法:排水法、向上排空气法、向下排空气法。
【变式5-1】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。
【变式5-2】学习小组合作完成“CO2实验室制取与性质”实验。
(1)实验室制取CO2气体的化学方程式为 。
(2)进行实验活动。学习小组分工协作完成如下任务:
①选择制取气体的仪器。小组同学选择了带导管的双孔橡胶塞、带玻璃片的集气瓶,他还应从如图仪器中选择 、 (填仪器名称)。
②组装仪器并检查装置气密性。在玻璃导管与橡胶管连接前,应先用 润湿导管。
③取用药品。添加药品的顺序是 。
④收集CO2气体。验满的操作是 。
⑤完成相关性质实验。如图所示,把收集到的CO2气体缓缓倾倒到烧杯中。在实验报告中记录现象:蜡烛由低到高依次熄灭。写出“CO2性质”的结论:
a.不可燃,也不支持燃烧;b. 。
⑥结束实验。将残余物倒入水池中,用 (填仪器名称)洗涤仪器;整理实验台,报告老师后离开实验室。
(3)评价与反思。小组同学都体验到了实验成功的乐趣,但因实验操作过程存在一处不当,同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的这处不当,你提出一条实验改进意见: 。
【答案】(1)
(2) 锥形瓶 长颈漏斗 水 先加入块状的碳酸钙后加稀盐酸 将燃着的木条平置于集气瓶口,木条熄灭,则已满 密度比空气大 试管刷(或烧瓶刷)
(3)在倾倒二氧化碳时应该在蜡烛与烧杯侧壁之间挡一片玻璃
【详解】(1)实验室制取二氧化碳用碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,方程式是:;
(2)①制取二氧化碳是固液常温型,因此还需要锥形瓶和长颈漏斗;
②连接导管和橡胶管时需要用水润湿导管口,然后用力拧进导管;
③添加药品时应该先加入固体药品,塞好塞子后再从长颈漏斗加入液体药品;
④二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满方法是:将燃着的木条平置于集气瓶口,木条熄灭,则已满;
⑤该实验蜡烛是从下至上熄灭说明二氧化碳密度比空气大;
⑥洗涤烧杯应该使用试管刷洗涤;
(3)根据题意,在进行二氧化碳性质实验时由于气体流动性较强,为了使现象更加明显在倾倒二氧化碳时应该在蜡烛与烧杯侧壁之间挡一片玻璃
题型06 自然界中的二氧化碳
【典例6】(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)“碳循环”、“氧循环”和“水循环”是自然界存在的三大重要循环。已知图1反应条件为常温,图2反应是植物的光合作用,下列说法正确的是
A.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
B.守恒观:图一中物质X和图二中物质Y为同种物质
C.微粒观:绿色植物发生的光合作用产生氧气会使自然界中的氧原子总数增加
D.变化观:“水循环”主要是由于水分子的运动引起的,循环中水分子的数目改变
【答案】A
【详解】A、植物光合作用消耗二氧化碳,产生氧气,动植物呼吸、化石燃料燃烧消耗氧气,产生二氧化碳,因此碳、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,故选项说法正确;
B、图1中,转化1表示水吸收二氧化碳的过程,该反应是由二氧化碳与水反应生成碳酸,所以X是碳酸;图2反应是植物的光合作用,该反应是由二氧化碳与水反应生成葡萄糖和氧气,所以Y是葡萄糖,X和Y不是同种物质,故选项说法不正确;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后中原子的种类与数目保持不变,因此绿色植物发生的光合作用产生氧气不会使自然界中的氧原子总数增加,故选项说法不正确;
D、“水循环”主要是由于水分子的运动引起的,只是水分子间的间隔发生改变,而水分子的数目没有改变,故选项说法不正确。
故选A。
方|法|点|拨
主要考察自然界中的二氧化碳循环和二氧化碳对环境的影响,解题时需注意碳循环中所涉及的相关反应,区分好变化实质;二氧化碳过多会导致温室效应的产生,需注意温室效应的危害以及防治措施。
【变式6-1】(24-25九上·江苏盐城响水县·期末)碳循环是自然界存在的重要循环,碳循环中的“碳”是指
A.碳原子 B.碳元素 C.碳单质 D.二氧化碳
【答案】B
【详解】碳循环是指碳元素在自然界的循环状态,涉及到含碳的各种化合物和单质之间的转化,这里的 “碳” 强调的是碳元素,而不是具体的碳原子、碳单质或者二氧化碳。
故选:B。
【变式6-2】下列关于碳循环和氧循环说法不正确的是
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
D.碳、氧循环对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义
【答案】B
【分析】在自然界中碳循环和氧循环主要是指通过光合作用和呼吸作用,物质之间的转化。
【详解】A、碳循环过程中绿色植物光合作用,吸收二氧化碳产生氧气和葡萄糖,氧循环过程中呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳和水,均发生了化学变化,不符合题意;
B、碳循环和氧循环不单指二氧化碳和氧气的循环,还涉及到其他物质,例如水、葡萄糖等,符合题意;
C、绿色植物的生长过程,既有光合作用又有呼吸作用,所以既涉及碳循环,又涉及氧循环,不符合题意;
D、碳、氧循环可以消耗空气中的二氧化碳产生氧气和有机物,氧气的消耗可以产生热量和二氧化碳,对维持自然界中的物质、能量及生态平衡具有重要意义,不符合题意。故选B。
题型07 碳达峰碳中和目标的实现
【典例7】(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)“绿色低碳发展纵深推进,美丽中国画卷徐徐铺展。”下列行为不符合“低碳”理念的是
A.植树种草 B.随手关灯 C.焚烧垃圾 D.步行上学
【答案】C
【详解】A、植树种草增强了植物的光合作用,增加二氧化碳的消耗量,故选项符合“低碳生活”理念,故A正确;
B、随手关灯,可以节约能源,减少了二氧化碳的排放,故选项符合“低碳生活”理念,故B正确;
C、焚烧垃圾,会产生大量的二氧化碳和空气污染物,增加二氧化碳的排放,故选项不符合“低碳生活”理念,故C错误;
D、步行上学,能减少燃油、燃气等交通工具的使用,从而减少二氧化碳的排放,故选项符合“低碳生活”理念,故D正确。
故选C。
方|法|点|拨
低碳行动的措施:控制大气中二氧化碳的含量,防止温室效应进一步增强。
①世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行;
②减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;
③促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率;
④大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;
⑤采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
【变式7-1】我国提出2060年实现“碳中和”的目标,体现了大国担当。“碳中和”中的“碳”是指
A.碳单质 B.碳元素 C.二氧化碳 D.含碳物质
【答案】C
【详解】碳中和是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳。
故选C。
【变式7-2】我国宣布力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A.加高烟囱排放废气 B.养成节水节电习惯
C.倡导绿色低碳出行 D.开发使用清洁能源
【答案】A
【详解】A、加高烟囱排放废气,不能从根本上减少污染物的量,不利于实现“碳达峰、碳中和”,故选项符合题意;
B、养成节水节电习惯,能够节约能源,减少了二氧化碳的排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,故选项不符合题意;
C、绿色低碳出行,节能减排,有利于实现“碳达峰、碳中和”,故选项不符合题意;
D、开发使用清洁能源,能从源头上减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,故选项不符合题意。
故选A。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25九上·江苏泰州泰兴·期末)下列做法不符合“低碳”理念的是
A.乱砍滥伐树木 B.使用风力发电 C.倡导公交出行 D.自备购物布袋
【答案】A
【详解】A、乱砍滥伐树木,减少二氧化碳的吸收,不符合“ 低碳理念,故A错误;
B、使用风力发电,减少二氧化碳的排放,符合“低碳理念,故B正确;
C、倡导公交出行,减少化石燃料的燃烧,减少二氧化碳等的排放,符合“低碳理念,故C正确;
D、自备购物布袋,可以减少塑料制品的使用,减少“白色污染”,保护环境,符合“低碳理念,故D正确;
故选: A。
2.(24-25九上·江苏泰州海陵区民兴中英文学校·期末)化学学科核心素养是学科育人价值的集中体现,下列说法中错误的是
A.化学观念:CO和化学性质不同,是因为构成物质的分子不同
B.科学思维:阳离子带正电,带正电的粒子不一定是阳离子
C.科学探究与实践:为探究是否与水反应,向充满的塑料瓶中加入水并振荡
D.科学态度与责任:废旧电池中的重金属会污染环境,应回收利用,节约金属资源
【答案】C
【详解】A、一氧化碳和二氧化碳化学性质不同,是因为构成它们的分子不同,故A不符合题意;
B、阳离子带正电,带正电的粒子不一定是阳离子,如质子带正电荷,故B不符合题意;
C、二氧化碳的软塑料瓶中加入水后变瘪,不能证明二氧化碳和水反应,也有可能是二氧化碳溶于水造成的,故C符合题意;
D、废旧电池中的重金属会污染环境,应回收利用,节约金属资源,防止污染环境,故D不符合题意。
故选C。
3.下列气体中不属于温室气体的是
A.二氧化碳 B.水汽 C.氧气 D.甲烷
【答案】C
【详解】A、二氧化碳是温室气体之一,不符合题意;
B、水汽是温室气体之一,不符合题意;
C、氧气不属于温室气体,符合题意;
D、甲烷是温室气体之一,不符合题意。
故选:C。
4.(24-25九上·江苏扬州文昌教育集团·期末)CaC2O4固体不溶于水,用下图装置研究CaC2O4受热分解产生CO、CO2等,不正确的是
A.实验时,先点①处的酒精喷灯,再点②处酒精灯
B.装置②中黑色固体变红,说明分解产物中有CO
C.装置③中的现象无法确定分解产物中是否有 CO2
D.该实验的缺点是没有尾气处理装置
【答案】D
【详解】A、CaC2O4受热分解可能产生CO,CO具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故实验时,先点①处的酒精喷灯,反应生成气体,将装置内空气排尽,再点②处酒精灯,防止发生爆炸,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,故装置②中黑色固体变红,说明分解产物中有CO,不符合题意;
C、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,反应生成的二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,故装置③中的现象无法确定分解产物中是否有二氧化碳,不符合题意;
D、CaC2O4受热分解可能产生CO,一氧化碳有毒,散逸到空气中,会污染空气,一氧化碳和氢氧化钙不反应,且难溶于水,可通过排水法将CO收集在装置③中,存在尾气处理装置,符合题意。
故选D。
5.(24-25九上·江苏常州·期末)向2个装满二氧化碳气体的相同的锥形瓶中,分别注入饱和碳酸氢钠溶液和水,用压强传感器测瓶内(密闭)压强变化分别如图1、图2所示。下列说法错误的是
A.图2中,ab段压强会迅速上升是由于向瓶内注入水后压强瞬间变大
B.图2中,bc段压强下降是由于瓶内的二氧化碳逐渐溶于注入的水中
C.对比图1、图2可知,二氧化碳在水中损耗比在饱和碳酸氢钠溶液中损耗少
D.由此实验可知排饱和碳酸氢钠溶液集气法收集二氧化碳比排水法好
【答案】D
【详解】A、由于烧瓶内迅速压入蒸馏水,会使瓶内气体被压缩从而是气体压强变大,故ab段压强会迅速上升,说法正确;
B、二氧化碳能溶于水且能与水反应,瓶内的二氧化碳逐渐溶于注入的蒸馏水中,故bc段压强下降,说法正确;
C、由图可知注入20mL饱和碳酸氢钠溶液的瓶内最终压强小于注入20mL蒸馏水的瓶内压强,故二氧化碳在水中损耗比在饱和碳酸氢钠溶液中损耗少,说法正确;
D、根据C选项可知,二氧化碳在水中损耗比在饱和碳酸氢钠溶液中损耗少,故排水法收集到的二氧化碳气体更多,排水法收集二氧化碳气体比排碳酸氢钠溶液法好,说法错误;
故选D。
6.(24-25九上·江苏徐州沛县五中联盟学区·期末)类推是一种重要的学习方法,但如果不具体问题具体分析就会产生错误的结论。下列类推结论正确的是
A.氧化物一定含有氧元素,但不是氧化物
B.原子核是由质子和中子构成的,所以所有原子核中一定含有质子和中子
C.单质中只含有一种元素,因此只含有一种元素的物质一定是单质
D.盐酸与块状石灰石反应能制取,则稀硫酸也能与块状石灰石反应制取
【答案】A
【详解】A、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,故氧化物中一定含有氧元素,但是氯酸钾由K、Cl、O三种元素组成,不是氧化物,符合题意;
B、原子核由质子和中子构成,但是不是所有原子核中一定含有质子和中子,如氢原子中不含中子,不符合题意;
C、单质是由同种元素组成的纯净物,故单质中只含有一种元素,但是只含有一种元素的物质不一定是单质,如氧气和臭氧的混合物由氧元素组成,属于混合物,不符合题意;
D、盐酸能与块状石灰石的主要成分碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,可用于制取二氧化碳,但是块状石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石的表面,阻碍反应的进行,故不能用稀硫酸与块状石灰石制取二氧化碳,不符合题意。
故选A。
7.(24-25九上·江苏扬州高邮·期末)二氧化碳是一种奇妙的气体。
Ⅰ.某小组在实验室制取和探究化学性质的实验,选取的实验装置如图所示:
(1)制较多量的发生装置应选用的仪器 (填序号)。
(2)在装药品之前必须要进行的实验操作是 。
(3)在进行制时应先加入 ,后加入 ;反应的化学方程式为 。
Ⅱ.二氧化碳的用途广泛。
(4)二氧化碳可用于制作汽水。将二氧化碳通入水中发生的反应方程式为 。
(5)蔬菜暖棚中可以通入适量二氧化碳气体作为气肥,其原理是促进植物的 。
(6)因为固体二氧化碳易升华而吸热,故可作为制冷剂,从微观角度看此过程中发生变化的是 。
(7)下列关于二氧化碳灭火的说法正确的是_____(填字母)。
A.液态二氧化碳灭火器因使用后无残留,常用于扑灭档案、图书火灾
B.密闭环境内使用大量二氧化碳灭火时需要佩戴供氧面具供给呼吸
C.二氧化碳的灭火原理是降低可燃物的着火点
【答案】(1)②③⑥
(2)检查装置气密性
(3) 石灰石 稀盐酸
(4)
(5)光合作用
(6)二氧化碳分子间的间隔
(7)AB
【详解】(1)实验室制取二氧化碳是用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,该反应是固体与液体在常温下进行,要制取较多量的二氧化碳,需要较大容积的反应容器,所以应选用的仪器是②锥形瓶和⑥双孔塞以及③分液漏斗;
(2)在装药品之前必须要进行的实验操作是检查装置的气密性,防止装置漏气导致实验失败;
(3)加试剂的顺序为:先固体后液体,应先加入大理石(或石灰石),后加入稀盐酸;反应的化学方程式为;
(4)二氧化碳可用于制作汽水,将二氧化碳通入水中发生的反应方程式为;
(5)蔬菜暖棚中可以通入适量二氧化碳气体作为气肥,其原理是促进植物的光合作用,因为二氧化碳是光合作用的原料之一;
(6)因为固体二氧化碳易升华而吸热,故可作为制冷剂,从微观角度看此过程中发生变化的是二氧化碳分子间的间隔变大,分子本身不变;
(7)A液态二氧化碳灭火器因使用后无残留,不会对档案、图书造成损坏,常用于扑灭档案、图书火灾,该选项正确;
B密闭环境内使用大量二氧化碳灭火时,二氧化碳不能供给呼吸,所以需要佩戴供氧面具供给呼吸,该选项正确;
C二氧化碳的灭火原理是隔绝氧气(或空气),而不是降低可燃物的着火点,着火点是物质的固有属性,一般不能改变,该选项错误;
故选AB。
8.(24-25九上·江苏无锡·期末)自然界的碳-氧循环如图所示。
(1)自然界的氧气主要来源于 。
(2)消耗氧气产生二氧化碳的途径有 (任写一条即可)。
(3)大气中二氧化碳含量过高会造成 效应。
(4)空气中氧气的含量相对稳定,原因是 。
(5)下列气体不计入空气质量评价的主要污染物是 。
a.二氧化碳 b.二氧化氮 c.二氧化硫
【答案】(1)绿色植物的光合作用
(2)动植物的呼吸作用(或含碳物质的燃烧)
(3)温室
(4)自然界存在碳—氧循环
(5)a
【详解】(1)自然界中氧气主要来源于绿色植物的光合作用,绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气;
(2)消耗氧气产生二氧化碳的途径有很多,例如动植物的呼吸作用,动植物呼吸时吸入氧气,呼出二氧化碳,还有含碳物质的燃烧,像煤、石油、天然气等含碳燃料燃烧时消耗氧气并产生二氧化碳等;
(3)大气中二氧化碳含量过高会造成温室效应,二氧化碳等气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的热量不易散失,从而使全球变暖;
(4)空气中氧气的含量相对稳定,原因是自然界中存在着碳-氧循环,一方面绿色植物通过光合作用不断产生氧气,另一方面生物的呼吸作用、含碳物质的燃烧等又不断消耗氧气,二者相互平衡,使得氧气含量相对稳定;
(5)空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧等,二氧化碳虽然会造成温室效应,但它不属于空气质量评价的主要污染物,二氧化氮和二氧化硫都属于空气污染物,会对空气造成污染,所以不计入空气质量评价主要污染物的是a二氧化碳;故选:a。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
9.(24-25九上·江苏连云港海州区·期末)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验二氧化碳是否集满
将燃着的小木条放在集气瓶口
B
除去中少量的
通过灼热的氧化铜
C
检验酒精中是否含有氧元素
在酒精灯火焰上方罩一干冷烧杯,观察现象
D
鉴别水和过氧化氢溶液
取样,分别加入二氧化锰,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,检验二氧化碳是否收集满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已集满,实验方案能达到实验目的,不符合题意;
B、CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,实验方案能达到实验目的,不符合题意;
C、在酒精灯火焰上方罩一干冷烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,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,说明酒精中一定含有氢元素,不能确定是否含有氧元素,实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
D、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,水不能与二氧化锰反应,取样,分别加入二氧化锰,观察现象,产生大量气泡的是过氧化氢溶液,无明显现象的是水,可以鉴别,实验方案能达到实验目的,不符合题意。
故选C。
10.功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置,因用途广、使用方便被称为多功能瓶。如图实验利用多功能瓶可以达到目的的是
A.收集H2 B.检验CO2
C.除去CO2中水分 D.探究CO2能与水反应
【答案】C
【详解】A、氢气密度小于空气,应使用向下排空气法收集氢气,则氢气需从多功能瓶的短管进入,A错误;
B、CO2与NaOH反应生成Na2CO3、H2O,无明显现象,不能检验CO2,B错误;
C、浓硫酸有吸水性,且与CO2不反应,因此可以除去CO2中的水分,C正确;
D、CO2能使湿润的紫色石蕊纸花变红,但图示操作缺乏对照组,无法确定是CO2使紫色石蕊纸花变红还是CO2和水共同作用使紫色石蕊纸花变红,D错误。
故选:C。
11.下列有关CO2实验的图示正确的是( )
A.制取CO2 B.收集CO2
C.验证CO2已集满 D.验证CO2能与水反应
【答案】D
【详解】A、制取二氧化碳时,长颈漏斗要伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出,故A不正确;
B、二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,如果用的话也要短进长出,故B不正确;
C、验满时要把燃着的木条放在集气瓶中,而不是伸入集气瓶内,故C不正确;
D、通过观察紫色石蕊试液变红色就可以验证二氧化碳能和水反应,故D正确。故选D。
12.下列关于一氧化碳的叙述正确的是
A.“低碳生活”就是降低CO的排放
B.高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物
C.在煤炉上放一盆水可以防止CO中毒
D.实验室常用块状石灰石和稀盐酸反应制CO
【答案】B
【详解】A、“低碳生活”降低的是CO2的排放,故选项不正确;
B、高炉炼铁的主要反应原理是高温下用一氧化碳还原铁的氧化物生成铁和二氧化碳,故选项正确;
C、一氧化碳难溶于水且不与水反应,不能在煤炉上放水来防止CO中毒,故选项不正确;
D、实验室常用块状石灰石或大理石和稀盐酸反应制CO2,故选项不正确。
13.科学家通过“祝融号”火星探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示,下列有关火星表面大气的说法正确的是
A.不含稀有气体
B.含量最多的是氮气
C.能使澄清的石灰水变浑浊
D.适合人类生存
【答案】C
【详解】A、火星大气中的氩气属于稀有气体,A选项错误;
B、火星大气中含量最多的是二氧化碳,B选项错误;
C、火星大气中二氧化碳含量为95.3%,能使澄清的石灰水变浑浊,C选项正确;
D、人类呼吸需要氧气,火星大气中不含氧气,不适合人类生存,D选项错误。
故选:C。
14.(24-25九上·江苏宿迁宿豫区·期末)某兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体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所示。下列说法不正确的是
A.段可观察到的现象是试管内液面逐渐下降
B.段压强保持不变因为固液分离反应停止
C.点对应的操作是导管口处夹上弹簧夹
D.段之后可以在导管口处收集气体
【答案】C
【详解】A、ab段,试管内产生了二氧化碳气体,压强增大,试管中液体被压会长颈漏斗,试管中液面逐渐下降,故选项说法正确;
B、由图二可得,bc段压强稳定说明此时压强不变,且处于高位,是因为固液分离、反应停止、不再产生气体,所以bc段保持不变的原因是大理石或石灰石与稀盐酸脱离接触,反应停止,故选项说法正确;
C、由图二可得,c点之后,压强减小说明此时装置内部气体减小,压强变小所以对应的操作可能是打开弹簧夹,故选项说法错误;
D、cd段压强减小,说明气体不断输出,可以在导管口处收集气体,故选项说法正确。
故选:C。
15.(24-25九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)化学是一门以实验为基础的学科。根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)写出图中仪器①的名称 。
(2)实验室制取CO2的化学方程式是 。
(3)小文同学用A装置作为制取CO2的发生装置,请指出该装置的一处错误: ;收集二氧化碳应选择 (填“C”或“D”)。
(4)小明同学设计B装置制取CO2,固体药品放在 ,若要暂停反应,操作为 。
(5)小强同学用E装置做探究CO2性质的实验:向塑料瓶中倒入澄清石灰水后,迅速盖紧瓶盖,振荡,观察到的现象有:塑料瓶变瘪, 。
(6)小健同学设计了用锌粒和稀硫酸制取H2的创新实验,用大小不同的试管分别组装成F和G装置,通过缓慢向上移动上面一支试管收集H2,设计较合理的装置是 (填序号)。
【答案】(1)锥形瓶
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3) 长颈漏斗的下端没有伸入液面以下 C
(4) 多孔隔板上 关闭导管上的活塞
(5)澄清的石灰水变浑浊
(6)F
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称为锥形瓶;
(2)实验室制取二氧化碳的原理是大理石(或石灰石)的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)小文同学用A装置作为制取CO2的发生装置,该装置长颈漏斗的下端没有伸入液面以下,气体会从长颈漏斗处逸出;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气法收集,故收集二氧化碳应选择C;
(4)小明同学设计B装置制取CO2,固体药品放在多孔隔板上;反应开始后,若要暂停反应,操作为关闭导管上的活塞,由于产生的气体无法排出,装置中的压强减小,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止;
(5)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,向盛有二氧化碳的塑料瓶中倒入澄清石灰水后,迅速盖紧瓶盖,振荡,观察到的现象有:塑料瓶变瘪,澄清的石灰水变浑浊;
(6)G装置中收集氢气的试管较小,不易排出气体,而F装置中收集氢气的试管较大,有利于空气的排出,故选F。
16.(24-25九上·江苏泰州海陵区民兴中英文学校·期末)化石燃料燃烧产生的二氧化碳是造成温室效应的主要成因。中国承诺在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,根据所给的信息,分析并回答下列问题。
(1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”是指___________(填字母序号)。
A.碳元素 B.二氧化碳 C.碳单质
(2)图1是“碳中和”所采用的三种方法。绿色植物可以通过光合作用把二氧化碳转化为葡萄糖()和供给人们呼吸的 ;其化学方程式为 ,这种“碳中和”的方法既属于生物固碳,也属于 固碳。
(3)在催化作用下可转化为汽油,过程如图2。在反应①中和CO的分子个数比为,则另一种生成物是 (填写化学式)。反应②生成的中,碳、氢元素的质量比为 。
(4)将从排放源捕集的二氧化碳注入海底,是一项碳封存技术。能将气体压入地下实现液态封存,原因是 (用微粒的观点解释)。
(5)将二氧化碳转化为清洁的液体燃料甲醇()的微观示意图如图3,反应的化学方程式为 。
(6)中国科学家已实现由到淀粉的全人工合成,主要过程如下:
甲醇甲醛葡萄糖淀粉,阶段Ⅱ的物质转化如图所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。
①推测分子中氢原子数目:甲醇 甲醛(填“”、“”或“”)。
②为使甲醇持续转化为甲醛,反应b需补充,理论上需补充的与反应a中生成的的分子个数比 。
【答案】(1)B
(2) 氧气/O2 化学
(3) H2O 6:1
(4)分子间有间隔
(5)
(6) > 1
【详解】(1)化石燃料燃烧产生的二氧化碳是造成温室效应的主要成因,“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳,故选B。
(2)绿色植物可以通过光合作用把二氧化碳转化为葡萄糖和供给人们呼吸的氧气(O2),化学方程式为;这种“碳中和”的方法,有新物质生成,属于化学变化,因此既属于生物固碳,也属于化学固碳。
(3)根据图像,反应①由H2、CO2反应生成CO,根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变,反应①中CO2和CO的分子个数比为1:1,则每生成一个CO分子,会有一个氧原子转移到H2,可知另一种生成物是H2O;
反应②生成的(CH2)n 中,碳、氢元素质量比=(12×n):(1×2n)=6:1。
(4)能将CO2气体压入地下实现液态封存,因为分子间有间隔 ,加压时二氧化碳分子间隔变小,由气态变为液态。
(5)由微观示意图可知,CO2和H2在催化剂作用下生成CH3OH和H2O ,化学方程式为。
(6)①根据转化图,反应a中四种物质的化学计量数均为1,则一个甲醇分子和一个氧分子反应产生一个甲醛分子和一个过氧化氢分子,根据质量守恒定律,甲醇中的氢转移到了甲醛和过氧化氢中,则推测分子中氢原子数目:甲醇>甲醛;
②反应b:过氧化氢分解的化学方程式为,即过氧化氢与生成氧气的分子个数比是2:1;反应a ,生成1个H2O2;即 “每1次完整循环”,消耗1个H2O2来自补充,理论上:=1。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
17.(24-25·江苏苏州·中考 )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。
18.(24-25·江苏淮安·中考 )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
【详解】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。
19.(24-25九上·辽宁大连西岗区·期末)下列对二氧化碳的描述中,不正确的是
A.二氧化碳可以用来灭火
B.二氧化碳能使石蕊粉末变红
C.利用固体二氧化碳可以进行人工降雨
D.大气中二氧化碳过多会造成温室效应加剧
【答案】B
【详解】A、二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧,因此可以灭火,故选项正确;
B、二氧化碳和水反应生成生成碳酸,碳酸能使石蕊粉末变红,故选项错误;
C、固体的二氧化碳即干冰,可以做制冷剂和进行人工降雨,故选项正确;
D、二氧化碳属于温室气体,二氧化碳含量过多会造成温室效应,故选项正确。
故选:B。
20.(24-25九上·江苏镇江科技新城实验学校·期末)下图为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中反应物全部转化为尿素
B.转化②中CO2分子间的空隙变小
C.转化③有利于减少“温室效应”
D.自然界中转化④是“光合作用”的重要反应
【答案】A
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中C、O元素的原子个数比为1:2,N、H元素的原子个数比为1:3,生成物中C、O元素的原子个数比为:1:1,N、H元素的原子个数比为:1:2,则还应有含H、O元素的物质生成,故转化①中反应物没有全部转化为尿素,符合题意;
B、转化②中二氧化碳由气态转化为固态,二氧化碳分子之间的间隔变小,不符合题意;
C、转化③将二氧化碳转化为无毒、易降解的塑料,可以减缓温室效应,不符合题意;
D、自然界中光合作用是二氧化碳和水在光照和叶绿素作用下转化为葡萄糖和氧气,转化④是CO2转化为葡萄糖,所以转化④是 “光合作用” 的重要反应,不符合题意。
故选A。
21.(24-25九上·江苏镇江·期末)用下图模拟炼铜,下列说法不正确的是
A.加热前要先通CO排空气防爆炸
B.玻璃管中的现象是固体由黑色变为红色
C.装置B中澄清石灰水变浑浊说明生成
D.装置A中固体减少的质量等于装置B增加的质量
【答案】D
【详解】A、一氧化碳具有可燃性,与空气混合加热可能会发生爆炸,应先通入一氧化碳,排尽装置内的空气后再点燃酒精灯,说法正确;
B、充分加热,氧化铜会逐渐被还原为单质铜,固体由黑色逐渐变为红色,说法正确;
C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,该实验中澄清石灰水变浑浊,则说明产生了CO2,说法正确;
D、装置A中氧化铜转化成铜,减少的质量为氧化铜中氧元素的质量,装置B吸收了生成的二氧化碳,增加的质量为生成的二氧化碳的质量,生成的二氧化碳的质量=参加反应的一氧化碳的质量+氧化铜中氧元素的质量,故装置A中固体减少的质量不等于装置B增加的质量,说法不正确;
故选D。
22.(24-25九上·江苏扬州树人集团·期末)下列关于实验室制取及检验的说法不正确的是
A.制的药品
B.发生装置
C.向下排空气法收集
D.检验
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,选项说法正确;
B、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应为固液常温型,可选该装置作为发生装置,选项说法正确;
C、 二氧化碳的密度比空气大,应用向上排空气法收集,选项说法不正确;
D、 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,通常使用澄清石灰水检验二氧化碳,选项说法正确;
故选C。
23.(24-25九上·辽宁沈阳于洪区·期末)实验是学习化学的重要途径。请回答下列问题:
I.研究气体的制取与性质
(1)实验室用A装置制备二氧化碳气体,A中盛放的固体药品是 ;A中发生反应的化学方程式为 ;收集二氧化碳选用装置B是因为 (填写正确选项的编号)。
①二氧化碳密度大于空气
②二氧化碳密度小于空气
③二氧化碳不易和空气中其他气体发生化学反应
(2)图C是某学习小组学习“奇妙的二氧化碳”后,利用如图所示装置进行课外实验:向收集满的软塑料瓶中加入约占体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪。该实验 (填“能”或“不能”)证明与水发生反应,理由是 。
(3)图D把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别放入两瓶干燥的二氧化碳气体中,变红的是 (选填“干燥”或“湿润”)的纸花,使紫色纸花变红的物质是 。
Ⅱ.研究可燃物燃烧的条件
(4)用如图装置进行实验(已知:白磷的着火点为)。向B中加入过氧化氢溶液,观察到A中白磷 (选填“燃烧”或“不燃烧”,下同),C中白磷 ,由此得出的结论是 。
(5)用如图装置探究可燃物燃烧的另一个条件,观察到的现象: 。
Ⅲ.研究质量守恒定律
(6)实验1中,将铁钉放入盛有硫酸铜溶液的锥形瓶中,能够验证质量守恒定律成立的现象是 。
(7)实验2中,发现铜片在空气中灼烧后表面生成黑色固体(),则固体质量 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(8)实验3中,已知:,观察到反应后天平不平衡,从物质变化的视角解释原因: 。
【答案】(1) 大理石/石灰石 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ①③/③①
(2) 不能 二氧化碳溶于水也能使瓶子变瘪
(3) 湿润 H2CO3/碳酸
(4) 燃烧 不燃烧 可燃物燃烧需要温度达到其着火点
(5)B中加入过氧化氢溶液前A中白磷不燃烧,B中加入过氧化氢溶液后A中白磷燃烧
(6)天平平衡,铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色(或天平平衡,铁钉表面有红色物质析出)
(7)变大
(8)生成物中有二氧化碳气体,散失到空气中
【详解】(1)实验室用A装置制备二氧化碳气体,常用的试剂是稀盐酸和石灰石(或大理石),A中盛放的固体药品是石灰石(或大理石)。石灰石(或大理石)的主要成分是碳酸钙,A中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。装置B是向上排空气法收集气体,用该装置收集二氧化碳,是因为二氧化碳密度大于空气,且二氧化碳不易和空气中其他气体发生化学反应,故选①③。
(2)向收集满CO2的软塑料瓶中加入约占集气瓶体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪,该实验现象不能证明CO2与水反应,因为二氧化碳能溶于水,也能使瓶体变瘪。
(3)图D把干燥的紫色石蕊纸花和湿润的紫色石蕊纸花分别放入两瓶干燥的二氧化碳气体中,变红的是湿润的纸花,因为二氧化碳不能使紫色石蕊变红,二氧化碳和水反应生成的碳酸具有酸性,碳酸能使紫色石蕊变红,碳酸的化学式为:H2CO3。
(4)因为A中水温60℃,达到白磷的着火点,当向B中加入过氧化氢溶液,反应产生的氧气通过导管进入A中与白磷接触,具备了可燃物燃烧的条件,所以A中白磷燃烧。因为C中白磷处于10℃的水中,温度没有达到白磷的着火点,即使有氧气跟它接触,也不能燃烧。由此得出的结论是:可燃物燃烧需要温度达到其着火点。
(5)可燃物燃烧必须具备的另一条件是跟氧气接触,用如图装置探究该条件,应该比较向B中加入过氧化氢溶液前后A中白磷能否燃烧,故实验中观察到的现象是:B中加入过氧化氢溶液前A中白磷不燃烧,B中加入过氧化氢溶液后A中白磷燃烧。
(6)该实验的现象应该包括反应前后天平是否平衡,以及铁钉和硫酸铜溶液反应的现象。因为该反应在密闭容器中进行,所以反应前后天平应该平衡,铁钉和硫酸铜反应有红色的铜生成,故能够验证质量守恒定律成立的现象是:天平平衡,铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色(或天平平衡,铁钉表面有红色物质析出)。
(7)实验2中,发现铜片在空气中灼烧后表面生成黑色固体(CuO),因为反应生成的氧化铜的质量为参加反应的铜和氧气的质量之和,所以反应后固体质量变大。
(8)实验3中,反应在敞口容器中进行,碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体扩散到空气中,造成反应后容器内物质的总质量减小,天平不平衡。
24.(24-25九上·江苏连云港海州区·期末)2020年,我国提出碳达峰、碳中和的战略目标,为人类社会可持续发展贡献中国力量。为此我们应该加入低碳行动行列,理解低碳行动原理。
(1)识碳:自然界中二氧化碳增加的主要途径是 等(填一种即可)。
(2)控碳:①低碳行动主要应对的重大环境问题是 ,碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现“双碳”目标的主要途径。它们对全球碳中和的贡献率,如图-1所示。
②对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
③碳替代:用清洁能源替代传统的化石能源。下列可用于碳替代的能源是 (填字母)。
a.石油 b.天然气 c.风能 d.太阳能
(3)循碳:结合生物学和地理课程的学习,回顾梳理自然界中的碳循环如图-2所示。
①生物圈中,二氧化碳通过 转化为葡萄糖和氧气。
②水圈中,二氧化碳主要通过 吸收。
③岩石圈中,石灰岩(主要成分是碳酸钙)在二氧化碳和水的作用下经化合反应转化为碳酸氢钙,该反应的化学方程式为 。
(4)吸碳:碱性吸收剂(氢氧化钠)能与反应。同学们设计了图-3所示的两种吸收装置。
请在A、B两种装置中,选择一种你认为较好的装置进行推广,该装置是 ,并简要说明理由 。
(5)用碳:工业上将捕集的气体甲烷化的流程如图-4所示。
【资料卡片】
a.恒温流化床反应器出口温度在230℃到355℃之间。
b.标准状况下,甲烷的沸点是-161.5℃,水的沸点是100℃。
①“设备A”可实现和的分离,方法是 。
②甲烷化的反应中, 。
【答案】(1)化石燃料的燃烧(或人和动植物的呼吸)(合理即可)
(2) ①温室效应/全球变暖 ②碳替代 ③cd/dc
(3) ①光合作用 ②海水 ③
(4) 装置B 氢氧化钠溶液以喷雾的形式,增大了接触面积,在装置B中能与二氧化碳充分反应
(5) ①降低温度(冷却)至100℃以下 ②
【详解】(1)自然界中二氧化碳增加的主要途径是化石燃料的燃烧、动植物的呼吸等;
(2)①低碳是指较低的二氧化碳排放,低碳行动主要应对的重大环境问题是温室效应;
②由表中数据可知,对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代;
③碳替代:用清洁能源替代传统的化石能源,石油、天然气是化石燃料,风能、太阳能是清洁能源,则可用于碳替代的能源是风能、太阳,故选:cd;
(3)①绿色植物通过光合作用可以将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气,则生物圈中,二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气;
②二氧化碳和水反应生成碳酸,则水圈中,二氧化碳主要通过水吸收CO2;
③碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙,反应的化学方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2;
(4)选择装置B进行推广,理由是氢氧化钠溶液以喷雾的形式,增大了接触面积,在装置B中能与二氧化碳充分反应;
(5)①“设备A”可通过降低温度(冷却)至100℃以下,使水蒸气变为液态,实现CH4和H2O的分离;
②根据流程图可知,捕集的气体甲烷化发生的反应是二氧化碳与氢气在一定条件下生在甲烷和水,反应的化学方程式CO2+4H2CH4+2H2O,则有:。
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