5.1二氧化碳的性质与用途题型专练--2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

本讲义聚焦二氧化碳的性质与用途核心知识点，系统梳理其化学性质（与水、石灰水反应）、物理性质（密度、溶解性）及碳酸钙、生石灰、熟石灰的转化规律，通过题型专练与举一反三构建知识支架，帮助学生形成完整知识链。 资料以科学探究为主线，设计蜡烛燃烧产物分析、数字化实验（二氧化碳溶解性压强变化）等项目式学习活动，培养科学思维与探究能力。结合碳中和等实际情境，渗透科学态度与责任，课中辅助教师实验教学，课后助力学生通过变式练习查漏补缺，强化知识应用。

沪教版（2024）九年级上册 第5章 奇妙的二氧化碳第1节 二氧化碳的性质与用途 题型专练 【题型1】二氧化碳的化学性质 将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，再加热溶液，溶液的颜色变化过程为（　　） A.红色—红色—无色 B.紫色—红色—无色 C.紫色—红色—紫色 D.红色—蓝色—无色 【举一反三1】①久置的石灰水液面出现层薄膜；②鸡蛋壳浸到食醋中变软；③为了使石灰桨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。可用同一化学原理解释的现象是（　　） A.①②③ B.①②④ C.①③ D.②③④ 【举一反三2】以典型物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小晋同学在小组合作学习过程中，对二氧化碳的相关问题，以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际，解决问题： （1）写出与二氧化碳组成元素相同物质的化学式 　     　。 （2）图2实验将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，可观察到石蕊溶液变 　     　；加热后，试管内反应化学方程式为 　        　　　　　　　　          　。 （3）固态二氧化碳俗称 　     　，在生活中的用途有 　      　　　　         　（写出一种即可）。 （4）实验室用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式为 　      　　　　　　　            　。 【举一反三3】某化学兴趣小组以“探究蜡烛燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 任务一：蜡烛(主要成分为石蜡)燃烧产生火焰的根本原因是什么？ ［查阅资料］ (1)通过上表中石蜡、铁、钠的数据对比，你认为物质燃烧时，什么情况下能产生火焰　　　　    。 (2)根据硫在空气或氧气中燃烧的实验事实，请你推测硫沸点　　　　    硫燃烧时的温度(填“>”或“<”)。 任务二：探究蜡烛燃烧的产物 ［查阅资料］ a．蓝色无水氯化钴遇水会变红色； b．过滤泵可以使蜡烛燃烧产物顺着仪器连接方向飘动。 将蜡烛燃烧产物分别通过无水氯化钴试纸和澄清石灰水(如图)。 (3)实验中蓝色无水氯化钴会变红色，B装置增重0.9g，则燃烧的石蜡中氢元素质量至少为 　　　　g。 (4)C装置中石灰水变浑浊，则反应的化学方程式为　　　　    。 (5)有同学认为实验中也将空气中的水蒸气和二氧化碳吸入，得出的结论不科学，你认为还应增加的实验是　　　　    。 任务三：探究高低蜡烛熄灭顺序(如图) (6)该兴趣小组同学做了两组实验。一组是将一瓶二氧化碳缓缓倒入放有两支高低不同燃着的蜡烛的烧杯里(如图甲)；另一组是用烧杯罩住两支高低不同的燃着的蜡烛(如图乙)。甲图实验中低处蜡烛的火焰先熄灭，高处蜡烛的火焰后熄灭。由此可证明CO2的物理性质是　　　　    。 乙图实验中高处蜡烛的火焰先熄灭，低处蜡烛的火焰后熄灭。面对这一异常现象，小组同学又展开了如下探究： ［提出问题］为什么高处的蜡烛先熄灭？ ［猜想假设］ 猜想1：高处的蜡烛先熄灭是因为烧杯上层二氧化碳的浓度较高。 猜想2：高处的蜡烛先熄灭是因为烧杯上层氧气的浓度不足。 (7)为了验证猜想1，小组同学收集一瓶二氧化碳与氧气的混合气体，两种气体所占体积分数分别为80%和20%，将燃着的小蜡烛伸入该混合气体中，发现蜡烛正常燃烧，从而证明猜想1　　　　    (填“合理”或“不合理”)。 为了验证猜想2，小组同学设计并实施了下列实验。 ［实验数据］ Ⅰ．不同高度蜡烛的熄灭时间： Ⅱ．不同位置传感器测得的相应数据如图： ［解释与结论］ (8)请结合图中二氧化碳和氧气含量相关数据及变化趋势解释说明高处蜡烛先熄灭的原因：　　　　    。(图中二氧化碳浓度最高时换算为体积分数约为0.23%) ［反思与评价］ (9)本实验同时也证明了火灾发生时“要往低处逃生”是合理的，结合传感器数据分析其依据是　　　　    。 【举一反三4】我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与相当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。学习小组开展“低碳行动”实践活动，聚焦主要物质二氧化碳，实验探究二氧化碳的性质与转化过程如下： 探究活动一：探究二氧化碳与水的反应 ［设计与实验］同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条，完成如下实验操作。 ［解释与结论］ 分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的结论是水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。 (1)实验Ⅳ的目的是　　　　。 (2)分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出的结论是　　　　。 (3)写出实验Ⅲ中反应的化学方程式　　　　　　　。 【题型2】碳酸钙、生石灰、熟石灰之间的转化 【典型例题】现有200 g部分变质的生石灰样品（只含有氧化钙和氢氧化钙），其中氢元素的质量分数为2%，则该生石灰样品中氧化钙与氢氧化钙的质量比为（　　） A.26：37 B.37：14 C.26：43 D.13：37 【举一反三1】有A、B、C三种常见物质的相互转化如图，则不正确的是（　　） A.若A是过氧化氢，则B可以是水或者氧气 B.若A是碳，则B可以是CO或CO2 C.若C是水，则A可以是氧气或二氧化碳 D.若A、B、C都含钙元素，则A、B、C依次为碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙 【举一反三2】甲、乙、丙有如图所示的转化关系（“→”表示反应一步实现，部分反应物、生成物以及反应条件已经省略）下列按照甲、乙、丙顺序不合要求的是（　　） A.氧化钙、水、氢氧化钙 B.碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙 C.碳、二氧化碳、一氧化碳 D.过氧化氢、氧气、水 【举一反三3】“轻钙”是一种颗粒极细、纯度很高的碳酸钙粉末，有广泛的用途，如用来制作钙片、钙盐等．我市某轻钙厂用当地丰富的石灰石，通过如下流程制“轻钙”： （1）碳酸钙中钙元素的质量分数是　　　　　　　，食盐中添加碳酸钙有助于防止人体缺钙引起的　　　　　（填“骨骼疏松症”或“贫血病”）。 （2）石灰石经高温转化为A和B，该反应属于　　　　　　（填基本反应类型）。 （3）沉淀池中得到的块状残渣可能含有未烧透的石灰石．技术人员用盐酸进行检验，观察到　　　　　　　　　　，证明残渣中含有石灰石。 （4）工厂技术人员提出，利用碳酸钠代替二氧化碳与氢氧化钙反应，在生成碳酸钙的同时还可得到氢氧化钠（一种重要的碱），反应的原理是Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH．请通过计算求：利用这种方法生产50t碳酸钙时，能得到氢氧化钠的质量是多少？ 【举一反三4】天然岩石以碳酸钙为主，这些岩石在适当温度下煅烧，产生二氧化碳和氧化钙。 （1）写出氧化钙与水反应的化学方程式：______________________________。氢氧化钙的水溶液（澄清石灰水）常用来检验CO2，请写出发生的化学方程式：____________________。氧化钙经一系列反应可以得到轻质碳酸钙，可用作人体补钙剂，此处“钙”指的是__________。 （2）溶洞里有奇妙的石笋和钟乳石，形成原因是石灰岩遇到溶有二氧化碳的水，生成溶解性较大的碳酸氢钙（该反应为化合反应，写出该化学反应方程式：____________________。富集在水中的碳酸氢钙遇热或减压又分解成碳酸钙沉积下来。 【举一反三5】燃料与能源的发展史。 （1）“古代” 古籍《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载。 ①“烧石成灰”指高温条件下碳酸钙转化为生石灰。此过程发生分解反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　。 ②“煤饼烧石成灰”的过程中，能量转化的主要方式有 　　　　　　　　　　　。 （2）“现代” 某城市家用燃料（括号内物质是对应燃料的主要成分）的使用历程如图： ①蜂窝煤是在煤球中间打上一些大小适中的小孔。从燃烧条件分析，此举的目的是 　       　　　　　                　。 ②倡导“家用燃料低碳化”。CH4、C3H8两种物质中，碳元素的质量分数较大的是 　    　（填化学式）。 （3）“未来” 科学家认为：氢能将成为未来主要能源。如图所示为氢能源循环的理想体系： ①光照条件下分解水，你认为急需解决的问题是 　       　　　　       　。 ②燃料电池的工作过程 　    　（填“能”或“不能”）体现出氢气作为“绿色能源”的主要因素。 【举一反三6】《天工开物》中记载“煤饼烧石成灰”的方法（如图）：“每煤饼一层，垒石一层，铺薪其底，灼火燔之力到后，烧酥石性”。“石”指石灰石，意思是将煤饼和石灰石隔层垒堆，木材放在最下方，引燃木材即可烧石成灰。 （1）“煤饼烧石成灰”中，石灰石 　     　（选填“属于”或“不属于”）可燃物。 （2）“石”转化为“灰”的反应方程式为 　    　　　　　　　　　　。“火力到后，烧酥石性”，说明“石”的硬度 　      　（选填“大于”或“小于”）“灰”。 （3）“每煤饼一层，垒石一层”的目的是                                　充分反应。 （4）从工业生产的角度，写出该工艺的一条不足之处：   　　                      　。 【题型3】二氧化碳性质的探究 【典型例题】同学们在课外进行了如图所示的兴趣实验，有关该实验的描述与分析，正确的是（　　） A.实验中上层蜡烛先熄灭 B.蜡烛刚熄灭时产生了白雾 C.蜡烛熄灭的原因是隔绝氧气 D.实验证明二氧化碳密度比空气大 【举一反三1】如图是探究的创新实验。一段时间后，可观察到湿润的紫色石蕊试纸变红，干燥的紫色石蕊试纸不变红。不能由该实验得出的结论是(　　) A.可与水反应 B.分子在不断运动 C.有酸性 D.的密度比空气的大 【举一反三2】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，进行如图所示的实验。有关此实验的正确的是（　　） （I）喷稀醋酸 （Ⅱ）喷水 （Ⅲ）直接放入二氧化碳中 （IV）喷水后放入二氧化碳中 A.只有实验Ⅳ中的紫色石蕊纸花会变红 B.实验Ⅳ就能说明二氧化碳与水发生了反应 C.由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ推断，实验Ⅳ中有酸性物质生成 D.对比实验Ⅲ、Ⅳ可知紫色石蕊纸花变红需要有二氧化碳参与 【举一反三3】如图所示是有关二氧化碳性质的实验，根据题意回答问题： (1)如图甲将水加入集满二氧化碳的软塑料瓶中，拧紧瓶盖振荡，可以观察到软塑料瓶变瘪了，主要是因为　　　　导致瓶内压强变小。 (2)如图乙所示，通入CO2一段时间后，观察到湿润紫色石蕊试纸变红，干燥的试纸未变红，请用化学反应方程式解释原因　　　　　　。 (3)如图丙所示，在塑料瓶外点燃高低两支蜡烛，火焰分别与高低两个孔持平。通入CO2一段时间后，观察到　　　　　　(填“高”或“低”)处蜡烛先熄灭，通过该实验请举出CO2的一个用途：　　　　　　。 下图是探究二氧化碳性质的 4 个实验，请你简述实验现象并作出解释。 【举一反三5】在实验室里，同学们欲用如图所示装置验证气体的相关性质。 (1)在装置A中，左端放置用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，右端放置用石蕊溶液染成紫色的湿润纸花。向A装置中通入足量干燥的，一段时间后，可观察到干燥纸花不变色﹐湿润纸花变红。上述实验能证明的化学性质是　　　　。 (2)欲要同时证明不支持燃烧和密度比空气大两点性质，在B与C装置中，你认为选用　　　　装置进行操作更合理。 【题型4】二氧化碳的物理性质 某小组利用数字化实验(如图甲)研究25 ℃时二氧化碳气体的溶解能力。先打开活塞，利用注射器向3个充满二氧化碳的100 mL 烧瓶中分别注入 20 mL、40 mL、60 mL蒸馏水,再关闭活塞,振荡,该过程中压强的变化如图乙所示。下列说法不正确的是 (　　) A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水 B.曲线①中cd段对应的操作可能是振荡 C.曲线③对应的实验中注入了20 mL蒸馏水 D.实验说明该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳 【举一反三1】下列实验不能说明同体积的二氧化碳质量比空气大的是（　　） A. B. C. D. 【举一反三2】如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25 ℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹，向3个充满二氧化碳的100 mL烧瓶中分别注入20 mL、40 mL、60 mL蒸馏水，再关闭止水夹，振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是（　　） A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水 B.曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡 C.曲线③对应的实验是注入20 mL蒸馏水 D.实验说明：该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳 某小组利用数字化实验(如图甲)研究25 ℃时二氧化碳气体的溶解能力。先打开活塞，利用注射器向3个充满二氧化碳的100 mL 烧瓶中分别注入 20 mL、40 mL、60 mL蒸馏水,再关闭活塞,振荡,该过程中压强的变化如图乙所示。下列说法不正确的是 (　　) A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水 B.曲线①中cd段对应的操作可能是振荡 C.曲线③对应的实验中注入了20 mL蒸馏水 D.实验说明该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳 将分别充满以下气体的四支试管倒立在水槽中，试管内水位上升最高的是 (　　) A.O2 B.H2 C.CO2 D.CO 【举一反三5】常温常压下，1体积水最多能溶解0.7 体积二氧化碳。如图甲所示，用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体，连接压强传感器和一只装有20 mL蒸馏水的注射器，迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，测得压强变化曲线如图乙所示。 (1)请写出BC段压强增大的原因：___________________________。 (2)CD段压强减小的原因是____________________________________。 (3)D点压强大于B点，说明实验后容器内压强略大于实验前容器内的压强，对此你如何理解? 【举一反三6】根据下列实验图示回答问题。 (1)实验A可测定空气中氧气的含量， _________ (填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。 (2)实验B中，仪器a的名称是__________________；澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是_____________________________________________。 (3)实验C中，观察到气球浮起，说明 CO2的密度比空气_________ (填“大”或“小”)，因此实验室里常用向__________________排空气法收集CO2。 【举一反三7】根据下列实验图示回答问题。 (1)实验A可测定空气中氧气的含量， _________ (填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。 (2)实验B中，仪器a的名称是__________________；澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是_____________________________________________。 (3)实验C中，观察到气球浮起，说明 CO2的密度比空气_________ (填“大”或“小”)，因此实验室里常用向__________________排空气法收集CO2。 【举一反三8】常温常压下，1体积水最多能溶解0.7 体积二氧化碳。如图甲所示，用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体，连接压强传感器和一只装有20 mL蒸馏水的注射器，迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，测得压强变化曲线如图乙所示。 (1)请写出BC段压强增大的原因：___________________________。 (2)CD段压强减小的原因是____________________________________。 (3)D点压强大于B点，说明实验后容器内压强略大于实验前容器内的压强，对此你如何理解? 【题型5】二氧化碳的用途 【典型例题】下列劳动实践，不是直接利用所给物质性质的是(　　) A.A B.B C.C D.D 【举一反三1】碳及其化合物种类繁多。下列有关碳及其化合物的说法错误的是（　　） A.碳单质都是黑色固体 B.碳酸很不稳定易分解 C.二氧化碳可用于生产汽水 D.碳酸钙是难溶性的固体 【举一反三2】物质的性质决定物质的用途。下列关于CO2的性质和用途的对应关系中，不正确的是 （　　） A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D 【举一反三3】化学与我们的生活有着密切的联系。现有①稀有气体②干冰③氧气④氮气⑤石墨，从中选择恰当的物质填空（填序号）。 （1）用于制作铅笔芯 　   　； （2）可用于人工降雨的是 　   　； （3）可作霓虹灯的是 　   　； （4）供人和动植物呼吸的气体是 　   　； （5）可用于制作氮肥的是 　   　。 二氧化碳是常用的灭火剂，但金属镁着火却不能使用二氧化碳扑灭，因为镁可以在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁和碳单质。试写出镁与二氧化碳反应的化学方程式。结合以上反应，你对用二氧化碳灭火有什么新的认识？ 【举一反三5】阅读下面科普短文，回答下列问题。 　　碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过液态碳和晶形碳三大类，如图1。石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2 ，才确定了它是含碳的物质。 　　碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型，应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。 　　科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2 的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。 (1)金刚石属于　　　(填字母)。 A．无定形碳 B．过渡态碳 C．晶形碳 (2)石墨与 KNO3共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式：5C+ 4KNO3=　　　K2O＋2N2↑＋　　　CO2↑。 (3)由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是　　　　  。 (4)对比图3中三条曲线，得到的实验结论是　　　　 。 (5)二氧化碳气体的大量排放，会带来的环境问题是　　　　 (填“酸雨”或“温室效应”)。 (6)下列有关二氧化碳用途的说法正确的是　　　(填字母)。 A．作燃料 B．生产汽水 C．冶炼金属 D．人工增雨 沪教版（2024）九年级上册 第5章 奇妙的二氧化碳第1节 二氧化碳的性质与用途 题型专练（参考答案） 【题型1】二氧化碳的化学性质 将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，再加热溶液，溶液的颜色变化过程为（　　） A.红色—红色—无色 B.紫色—红色—无色 C.紫色—红色—紫色 D.红色—蓝色—无色 【答案】C 【举一反三1】①久置的石灰水液面出现层薄膜；②鸡蛋壳浸到食醋中变软；③为了使石灰桨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。可用同一化学原理解释的现象是（　　） A.①②③ B.①②④ C.①③ D.②③④ 【答案】C 【解析】①久置的石灰水液面出现层薄膜，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。 ②鸡蛋壳浸到食醋中变软，是因为鸡蛋壳的主要成分碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙、水和二氧化碳。 ③为了使石灰桨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，是因为生成的二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。 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碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色。故①③可用同一化学原理解释。 【举一反三2】以典型物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小晋同学在小组合作学习过程中，对二氧化碳的相关问题，以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际，解决问题： （1）写出与二氧化碳组成元素相同物质的化学式 　     　。 （2）图2实验将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，可观察到石蕊溶液变 　     　；加热后，试管内反应化学方程式为 　        　　　　　　　　          　。 （3）固态二氧化碳俗称 　     　，在生活中的用途有 　      　　　　         　（写出一种即可）。 （4）实验室用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式为 　      　　　　　　　            　。 【答案】（1）CO；（2）红色；H2CO3H2O+CO2↑； （3）干冰；制造舞台云雾（合理即可）；（4）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。 【解析】（1）二氧化碳由碳元素和氧元素组成，与二氧化碳组成元素相同物质为一氧化碳，化学式为CO； （2）图2实验中，将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，可观察到石蕊溶液变红色，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色；加热后，溶液又变为紫色，是因为碳酸受热分解生成二氧化碳和水，试管内反应化学方程式为H2CO3H2O+CO2↑； （3）固态二氧化碳俗称干冰，干冰易升华吸热，可用于作致冷剂、制造舞台云雾、人工降雨等； （4）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。 【举一反三3】某化学兴趣小组以“探究蜡烛燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。 任务一：蜡烛(主要成分为石蜡)燃烧产生火焰的根本原因是什么？ ［查阅资料］ (1)通过上表中石蜡、铁、钠的数据对比，你认为物质燃烧时，什么情况下能产生火焰　　　　    。 (2)根据硫在空气或氧气中燃烧的实验事实，请你推测硫沸点　　　　    硫燃烧时的温度(填“>”或“<”)。 任务二：探究蜡烛燃烧的产物 ［查阅资料］ a．蓝色无水氯化钴遇水会变红色； b．过滤泵可以使蜡烛燃烧产物顺着仪器连接方向飘动。 将蜡烛燃烧产物分别通过无水氯化钴试纸和澄清石灰水(如图)。 (3)实验中蓝色无水氯化钴会变红色，B装置增重0.9g，则燃烧的石蜡中氢元素质量至少为 　　　　g。 (4)C装置中石灰水变浑浊，则反应的化学方程式为　　　　    。 (5)有同学认为实验中也将空气中的水蒸气和二氧化碳吸入，得出的结论不科学，你认为还应增加的实验是　　　　    。 任务三：探究高低蜡烛熄灭顺序(如图) (6)该兴趣小组同学做了两组实验。一组是将一瓶二氧化碳缓缓倒入放有两支高低不同燃着的蜡烛的烧杯里(如图甲)；另一组是用烧杯罩住两支高低不同的燃着的蜡烛(如图乙)。甲图实验中低处蜡烛的火焰先熄灭，高处蜡烛的火焰后熄灭。由此可证明CO2的物理性质是　　　　    。 乙图实验中高处蜡烛的火焰先熄灭，低处蜡烛的火焰后熄灭。面对这一异常现象，小组同学又展开了如下探究： ［提出问题］为什么高处的蜡烛先熄灭？ ［猜想假设］ 猜想1：高处的蜡烛先熄灭是因为烧杯上层二氧化碳的浓度较高。 猜想2：高处的蜡烛先熄灭是因为烧杯上层氧气的浓度不足。 (7)为了验证猜想1，小组同学收集一瓶二氧化碳与氧气的混合气体，两种气体所占体积分数分别为80%和20%，将燃着的小蜡烛伸入该混合气体中，发现蜡烛正常燃烧，从而证明猜想1　　　　    (填“合理”或“不合理”)。 为了验证猜想2，小组同学设计并实施了下列实验。 ［实验数据］ Ⅰ．不同高度蜡烛的熄灭时间： Ⅱ．不同位置传感器测得的相应数据如图： ［解释与结论］ (8)请结合图中二氧化碳和氧气含量相关数据及变化趋势解释说明高处蜡烛先熄灭的原因：　　　　    。(图中二氧化碳浓度最高时换算为体积分数约为0.23%) ［反思与评价］ (9)本实验同时也证明了火灾发生时“要往低处逃生”是合理的，结合传感器数据分析其依据是　　　　    。 【答案】(1)物质燃烧时的温度大于沸点时能产生火焰 (2)＜ (3)0.1 (4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (5)搭建另一组同样的仪器，但在开动过滤泵之后不点燃蜡烛，观察需要多久才能产生试纸变色及石灰水变浑浊的现象 (6)二氧化碳的密度比空气大 (7)不合理 (8)高处蜡烛熄灭时a处氧气的含量小于低处蜡烛熄灭时c处氧气的含量 (9)低处温度较低，二氧化碳含量较低，氧气含量较高 【解析】(1)通过表中石蜡、铁的数据对比可知，石蜡燃烧时的温度高于沸点，燃烧产生火焰，铁燃烧时温度低于沸点，燃烧不产生火焰，说明物质燃烧时的温度大于沸点时能产生火焰。 (2)根据硫在空气或氧气中燃烧的实验事实，即硫燃烧产生火焰，则硫沸点＜硫燃烧时的温度。 (3)实验中蓝色无水氯化钴会变红色，B装置增重0.9g，说明水的质量为0.9g，根据质量守恒定律化学反应前后元素的质量不变，则燃烧的石蜡中氢元素质量至少为0.9g××100%=0.1g。 (4)C装置中石灰水变浑浊，原因是二氧化碳和澄清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CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。 (5)有同学认为实验中也将空气中的水蒸气和二氧化碳吸入，得出的结论不科学，需要排除空气中的水蒸气和二氧化碳的影响，则还应增加的实验是搭建另一组同样的仪器，但在开动过滤泵之后不点燃蜡烛，观察需要多久才能产生试纸变色及石灰水变浑浊的现象。 (7)小组同学收集一瓶二氧化碳与氧气的混合气体，两种气体所占体积分数分别为80%和20%，将燃着的小蜡烛伸入该混合气体中，发现蜡烛正常燃烧，从而证明猜想1不合理。 (8)通过以上实验可推测猜想2是正确的，说明高处的蜡烛先熄灭是因为烧杯上层氧气的浓度不足，则结合图中二氧化碳和氧气含量相关数据及变化趋势解释说明高处蜡烛先熄灭的原因是高处蜡烛熄灭时a处氧气的含量小于低处蜡烛熄灭时c处氧气的含量。 【举一反三4】我国提出2060年前实现碳中和，彰显了负责任大国的作为与相当。实现碳中和人人有责，让我们从衣食住行点滴做起，节约能源，低碳生活。学习小组开展“低碳行动”实践活动，聚焦主要物质二氧化碳，实验探究二氧化碳的性质与转化过程如下： 探究活动一：探究二氧化碳与水的反应 ［设计与实验］同学们取石蕊溶液染成紫色的干燥纸条，完成如下实验操作。 ［解释与结论］ 分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得出的结论是水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。 (1)实验Ⅳ的目的是　　　　。 (2)分析对比实验Ⅲ和Ⅳ，得出的结论是　　　　。 (3)写出实验Ⅲ中反应的化学方程式　　　　　　　。 【答案】(1)证明酸能使紫色石蕊试纸变红 (2)二氧化碳与水反应生成了酸 (3) 【解析】(1)实验Ⅳ中稀盐酸和稀醋酸都能使紫色的干燥纸条变红，则实验Ⅳ的目的是证明酸能使紫色石蕊试纸变红。 (2)实验Ⅳ中稀盐酸和稀醋酸都能使紫色的干燥纸条变红，说明酸能使紫色石蕊变红，实验Ⅲ中二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红，则对比实验Ⅲ和Ⅳ，可得出的结论是二氧化碳与水反应生成了酸。 【题型2】碳酸钙、生石灰、熟石灰之间的转化 【典型例题】现有200 g部分变质的生石灰样品（只含有氧化钙和氢氧化钙），其中氢元素的质量分数为2%，则该生石灰样品中氧化钙与氢氧化钙的质量比为（　　） A.26：37 B.37：14 C.26：43 D.13：37 【答案】D 【解析】变质后的生石灰样品中氢元素的质量为：200 g×2%＝4 g，因为只有氢氧化钙中含有氢元素，所以氢氧化钙的质量为：4 g÷（×100%）＝148 g，那么200 g部分变质的生石灰样品没有变质的氧化钙的质量为：200 g﹣148 g＝52 g，则该生石灰样品中氧化钙与氢氧化钙的质量比为52 g：148 g＝13：37。故选D。 【举一反三1】有A、B、C三种常见物质的相互转化如图，则不正确的是（　　） A.若A是过氧化氢，则B可以是水或者氧气 B.若A是碳，则B可以是CO或CO2 C.若C是水，则A可以是氧气或二氧化碳 D.若A、B、C都含钙元素，则A、B、C依次为碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙 【答案】D 【解析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，氧气和氢气点燃会生成水，水通电会生成氢气和氧气，A正确；碳和氧气点燃生成二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳和二氧化碳可以相互转化，B正确；若C是水，则A可以是氧气或二氧化碳，氧气和氢气点燃生成水，氧气转化成金属氧化物，金属氧化物和氢气反应生成水；二氧化碳和碱反应转化成水，二氧化碳会转化成碳酸，碳酸分解生成水，C正确；若A、B、C都含钙元素，则A、B、C依次为碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙，碳酸钙不会转化成氢氧化钙，D错误。 【举一反三2】甲、乙、丙有如图所示的转化关系（“→”表示反应一步实现，部分反应物、生成物以及反应条件已经省略）下列按照甲、乙、丙顺序不合要求的是（　　） A.氧化钙、水、氢氧化钙 B.碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙 C.碳、二氧化碳、一氧化碳 D.过氧化氢、氧气、水 【答案】B 【解析】氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，A符合题意；高温条件下，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，不能通过一步反应生成氢氧化钙，B不符合题意；碳完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，C符合题意；过氧化氢分解生成水和氧气，电解水生成氢气和氧气，D符合题意。 【举一反三3】“轻钙”是一种颗粒极细、纯度很高的碳酸钙粉末，有广泛的用途，如用来制作钙片、钙盐等．我市某轻钙厂用当地丰富的石灰石，通过如下流程制“轻钙”： （1）碳酸钙中钙元素的质量分数是　　　　　　　，食盐中添加碳酸钙有助于防止人体缺钙引起的　　　　　（填“骨骼疏松症”或“贫血病”）。 （2）石灰石经高温转化为A和B，该反应属于　　　　　　（填基本反应类型）。 （3）沉淀池中得到的块状残渣可能含有未烧透的石灰石．技术人员用盐酸进行检验，观察到　　　　　　　　　　，证明残渣中含有石灰石。 （4）工厂技术人员提出，利用碳酸钠代替二氧化碳与氢氧化钙反应，在生成碳酸钙的同时还可得到氢氧化钠（一种重要的碱），反应的原理是Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH．请通过计算求：利用这种方法生产50t碳酸钙时，能得到氢氧化钠的质量是多少？ 【答案】（1）40 骨骼疏松症　　（2）分解反应　　（3）有气泡冒出 （4）解：设得到氢氧化钠的质量为 x。 Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH 100　　　　80 50 t　　　　x ＝ x＝40 t 答：能得到氢氧化钠的质量为40 t。 【解析】（1）碳酸钙中钙元素的质量分数为：×100%＝40%；钙元素有助于骨骼的生长，故食盐中添加碳酸钙有助于防止人体缺钙引起的骨骼疏松症，而贫血是缺铁引起的；（2）碳酸钙在高温下产生氧化钙和水，是一种物质生成两种物质的分解反应；（3）碳酸钙和盐酸反应产生二氧化碳，故会观察到有气泡产生。 【举一反三4】天然岩石以碳酸钙为主，这些岩石在适当温度下煅烧，产生二氧化碳和氧化钙。 （1）写出氧化钙与水反应的化学方程式：______________________________。氢氧化钙的水溶液（澄清石灰水）常用来检验CO2，请写出发生的化学方程式：____________________。氧化钙经一系列反应可以得到轻质碳酸钙，可用作人体补钙剂，此处“钙”指的是__________。 （2）溶洞里有奇妙的石笋和钟乳石，形成原因是石灰岩遇到溶有二氧化碳的水，生成溶解性较大的碳酸氢钙（该反应为化合反应，写出该化学反应方程式：____________________。富集在水中的碳酸氢钙遇热或减压又分解成碳酸钙沉积下来。 【答案】（1）CaO+H2O═Ca（OH）2　　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　　钙元素 （2）CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2 【举一反三5】燃料与能源的发展史。 （1）“古代” 古籍《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载。 ①“烧石成灰”指高温条件下碳酸钙转化为生石灰。此过程发生分解反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　。 ②“煤饼烧石成灰”的过程中，能量转化的主要方式有 　　　　　　　　　　　。 （2）“现代” 某城市家用燃料（括号内物质是对应燃料的主要成分）的使用历程如图： ①蜂窝煤是在煤球中间打上一些大小适中的小孔。从燃烧条件分析，此举的目的是 　       　　　　　                　。 ②倡导“家用燃料低碳化”。CH4、C3H8两种物质中，碳元素的质量分数较大的是 　    　（填化学式）。 （3）“未来” 科学家认为：氢能将成为未来主要能源。如图所示为氢能源循环的理想体系： ①光照条件下分解水，你认为急需解决的问题是 　       　　　　       　。 ②燃料电池的工作过程 　    　（填“能”或“不能”）体现出氢气作为“绿色能源”的主要因素。 【答案】（1）①；②化学能转化为热能，热能再转化为化学能； （2）①增大与氧气的接触面积，使煤充分燃烧；②CH4； （3）①寻找合适的催化剂；②能。 【解析】（1）①碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：； ②“烧石成灰”指高温条件下碳酸钙转化为生石灰，先要制造高温条件，故能量转化主要是先从化学能转化为热能，热能再转化为化学能； （2）①蜂窝煤是在煤球中间打上一些大小适中的小孔目的是增大与氧气的接触面积，使煤充分燃烧； ②CH4中碳元素的质量分数为：，C3H8中碳元素的质量分数为：，碳元素的质量分数较大的是CH4； （3）①根据图示可知，光照条件下分解水，急需解决的问题是寻找合适的催化剂； ②燃料电池的工作原理是氢气和氧气燃烧反应生成水，产物是水，对环境无污染，因此能体现出氢气作为“绿色能源”的主要因素。 【举一反三6】《天工开物》中记载“煤饼烧石成灰”的方法（如图）：“每煤饼一层，垒石一层，铺薪其底，灼火燔之力到后，烧酥石性”。“石”指石灰石，意思是将煤饼和石灰石隔层垒堆，木材放在最下方，引燃木材即可烧石成灰。 （1）“煤饼烧石成灰”中，石灰石 　     　（选填“属于”或“不属于”）可燃物。 （2）“石”转化为“灰”的反应方程式为 　    　　　　　　　　　　。“火力到后，烧酥石性”，说明“石”的硬度 　      　（选填“大于”或“小于”）“灰”。 （3）“每煤饼一层，垒石一层”的目的是                                　充分反应。 （4）从工业生产的角度，写出该工艺的一条不足之处：   　　                      　。 【答案】（1）不属于；（2）；大于； （3）增大石灰石的受热面积（或使煤与石灰石充分接触）；（4）热量易散失，不易达到分解温度。 【解析】（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙不属于可燃物。 （2）“石”是石灰石，“灰”为氧化钙。“石”转化为“灰”即石灰石中的碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式；石灰石的硬度大于氧化钙的硬度。 （3）为增大石灰石的受热面积，使充分反应，故“每煤饼一层，垒石一层”。 （4）由于不再密闭装置中进行，所以该工艺的不足之处是热量易散失，不易达到分解温度。 【题型3】二氧化碳性质的探究 【典型例题】同学们在课外进行了如图所示的兴趣实验，有关该实验的描述与分析，正确的是（　　） A.实验中上层蜡烛先熄灭 B.蜡烛刚熄灭时产生了白雾 C.蜡烛熄灭的原因是隔绝氧气 D.实验证明二氧化碳密度比空气大 【答案】C 【解析】该实验是把二氧化碳气体通过导气管通入到烧杯底部，因此底部蜡烛先熄灭，故A错误；蜡烛刚熄灭时产生了白烟，白烟的主要成分为石蜡蒸气形成的固体小颗粒，故B错误；蜡烛熄灭的原因是隔绝氧气，故C正确；该实验是把二氧化碳气体通过导气管通入到烧杯底部，因此，底部蜡烛先熄灭，不能证明二氧化碳密度比空气大，故D错误。 【举一反三1】如图是探究的创新实验。一段时间后，可观察到湿润的紫色石蕊试纸变红，干燥的紫色石蕊试纸不变红。不能由该实验得出的结论是(　　) A.可与水反应 B.分子在不断运动 C.有酸性 D.的密度比空气的大 【答案】C 【解析】一段时间后，观察到湿润的紫色石蕊试纸变红，干燥的紫色石蕊试纸不变红，说明二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试纸变红，Ａ说法正确；二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试纸变红，一段时间后，观察到湿润的紫色石蕊试纸变红，说明分子在不断运动，Ｂ说法正确；一段时间后，观察到湿润的紫色石蕊试纸变红，干燥的紫色石蕊试纸不变红，说明二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使紫色石蕊试纸变红，不能说明二氧化碳有酸性，Ｃ说法错误；一段时间后，观察到湿润的紫色石蕊试纸变红，说明的密度比空气的大，会聚集在烧杯底部，Ｄ说法正确。 【举一反三2】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，进行如图所示的实验。有关此实验的正确的是（　　） （I）喷稀醋酸 （Ⅱ）喷水 （Ⅲ）直接放入二氧化碳中 （IV）喷水后放入二氧化碳中 A.只有实验Ⅳ中的紫色石蕊纸花会变红 B.实验Ⅳ就能说明二氧化碳与水发生了反应 C.由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ推断，实验Ⅳ中有酸性物质生成 D.对比实验Ⅲ、Ⅳ可知紫色石蕊纸花变红需要有二氧化碳参与 【答案】C 【解析】醋酸能使紫色石蕊溶液变红，所以实验Ⅰ的紫色石蕊纸花也会变红，故A错误；水、二氧化碳均不能是紫色石蕊溶液变红，但水和二氧化碳共同作用时会使紫色石蕊溶液变红色，则需要实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对比才能说明二氧化碳能与水反应，故B错误；通过实验Ⅰ可知酸能使紫色石蕊溶液变红色，则由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ推断，则说明实验Ⅳ中有酸性物质生成，故C正确；紫色石蕊溶液遇酸变红，并不是必须有二氧化碳参与，故D错误。 【举一反三3】如图所示是有关二氧化碳性质的实验，根据题意回答问题： (1)如图甲将水加入集满二氧化碳的软塑料瓶中，拧紧瓶盖振荡，可以观察到软塑料瓶变瘪了，主要是因为　　　　导致瓶内压强变小。 (2)如图乙所示，通入CO2一段时间后，观察到湿润紫色石蕊试纸变红，干燥的试纸未变红，请用化学反应方程式解释原因　　　　　　。 (3)如图丙所示，在塑料瓶外点燃高低两支蜡烛，火焰分别与高低两个孔持平。通入CO2一段时间后，观察到　　　　　　(填“高”或“低”)处蜡烛先熄灭，通过该实验请举出CO2的一个用途：　　　　　　。 【答案】(1)二氧化碳能溶于水 (2)CO2+H2O===H2CO3 (3)低　灭火 【解析】(2)通入CO2一段时间后，湿润紫色石蕊试纸变红、干燥的试纸未变红，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，反应的化学方程式为CO2+H2O===H2CO3； (3)由于二氧化碳的密度比空气大，且不能燃烧也不支持燃烧，所以通入CO2一段时间后，观察到低处蜡烛先熄灭；通过该实验可以得出二氧化碳的密度比空气大，且不支持燃烧也不能燃烧等性质，其用途如可用于灭火等。 下图是探究二氧化碳性质的 4 个实验，请你简述实验现象并作出解释。 【答案】 A 中天平向右侧倾斜，因为二氧化碳密度比空气大；B 中小烧杯中有气泡冒出，且左 侧的蜡烛比右侧先熄灭，因为石灰石与稀盐酸反应能生成二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，不可燃也不助燃，低处的蜡烛先熄灭；C 中紫色石蕊溶液变红，因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；D中塑料瓶变瘪，瓶中液体变浑浊，因为二氧化碳与石灰水 反应生成碳酸钙沉淀，同时使得瓶内气压小于外界大气压，瓶子被压扁。 【举一反三5】在实验室里，同学们欲用如图所示装置验证气体的相关性质。 (1)在装置A中，左端放置用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，右端放置用石蕊溶液染成紫色的湿润纸花。向A装置中通入足量干燥的，一段时间后，可观察到干燥纸花不变色﹐湿润纸花变红。上述实验能证明的化学性质是　　　　。 (2)欲要同时证明不支持燃烧和密度比空气大两点性质，在B与C装置中，你认为选用　　　　装置进行操作更合理。 【答案】(1)能与水反应生成酸性物质 (2)B 【解析】(2)C装置未用毛玻璃片，会使部分二氧化碳直接逸散到空气中，故在B与C装置中，选用B装置进行操作更合理。 【题型4】二氧化碳的物理性质 某小组利用数字化实验(如图甲)研究25 ℃时二氧化碳气体的溶解能力。先打开活塞，利用注射器向3个充满二氧化碳的100 mL 烧瓶中分别注入 20 mL、40 mL、60 mL蒸馏水,再关闭活塞,振荡,该过程中压强的变化如图乙所示。下列说法不正确的是 (　　) A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水 B.曲线①中cd段对应的操作可能是振荡 C.曲线③对应的实验中注入了20 mL蒸馏水 D.实验说明该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳 【答案】D 【举一反三1】下列实验不能说明同体积的二氧化碳质量比空气大的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】B中往装满二氧化碳的软质矿泉水塑料瓶中倒入一定量的水，振荡后发现软质塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水，不能说明二氧化碳的密度比空气大。 【举一反三2】如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25 ℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹，向3个充满二氧化碳的100 mL烧瓶中分别注入20 mL、40 mL、60 mL蒸馏水，再关闭止水夹，振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是（　　） A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水 B.曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡 C.曲线③对应的实验是注入20 mL蒸馏水 D.实验说明：该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳 【答案】D 【解析】曲线①中ab段压强迅速增大，是因为迅速注入的蒸馏水占据了一定体积的缘故，故A正确；cd段压强明显减小，可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触，所以使得压强明显减小，故B正确；曲线③加入水后压强上升最小，说明进入水的体积最小，100﹣150 s曲线3减小压强最少，是因为注入的水最少，是20 mL，故C正确；由图可知，起始气压为100 kPa，加入20 mL蒸馏水，溶解后，最终压强约为115 kPa，说明该实验条件下，1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积，故D错误。 某小组利用数字化实验(如图甲)研究25 ℃时二氧化碳气体的溶解能力。先打开活塞，利用注射器向3个充满二氧化碳的100 mL 烧瓶中分别注入 20 mL、40 mL、60 mL蒸馏水,再关闭活塞,振荡,该过程中压强的变化如图乙所示。下列说法不正确的是 (　　) A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水 B.曲线①中cd段对应的操作可能是振荡 C.曲线③对应的实验中注入了20 mL蒸馏水 D.实验说明该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳 【答案】D 将分别充满以下气体的四支试管倒立在水槽中，试管内水位上升最高的是 (　　) A.O2 B.H2 C.CO2 D.CO 【答案】C 【举一反三5】常温常压下，1体积水最多能溶解0.7 体积二氧化碳。如图甲所示，用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体，连接压强传感器和一只装有20 mL蒸馏水的注射器，迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，测得压强变化曲线如图乙所示。 (1)请写出BC段压强增大的原因：___________________________。 (2)CD段压强减小的原因是____________________________________。 (3)D点压强大于B点，说明实验后容器内压强略大于实验前容器内的压强，对此你如何理解? 【答案】(1)蒸馏水进入烧瓶，烧瓶内气体被压缩，压强增大 (2)二氧化碳溶于水 (3)常温常压下，1体积水最多能溶解0.7体积二氧化碳，容器中加入水导致压强增加的量比二氧化碳溶于水导致压强减少的量多。 【解析】 (1)迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，蒸馏水进入烧瓶，烧瓶内气体被压缩，故BC段压强增大。(2)二氧化碳溶于水，烧瓶内气体减少，故CD段压强减小。(3)D点压强大于B点，说明实验后容器内压强略大于实验前容器内的压强，是因为常温常压下，1体积水最多能溶解0.7 体积二氧化碳，容器中加入水导致压强增加的量比二氧化碳溶于水导致压强减少的量多。 【举一反三6】根据下列实验图示回答问题。 (1)实验A可测定空气中氧气的含量， _________ (填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。 (2)实验B中，仪器a的名称是__________________；澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是_____________________________________________。 (3)实验C中，观察到气球浮起，说明 CO2的密度比空气_________ (填“大”或“小”)，因此实验室里常用向__________________排空气法收集CO2。 【答案】 (1)不能 (2)试管　　CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O (3)大　　上 【解析】 (1)木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，反应前后装置内压强变化不明显，不能用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。(2)实验B中，仪器a的名称是试管；二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。(3)实验C中，观察到气球浮起，说明CO2的密度比空气大，因此实验室里常用向上排空气法收集CO2。 【举一反三7】根据下列实验图示回答问题。 (1)实验A可测定空气中氧气的含量， _________ (填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。 (2)实验B中，仪器a的名称是__________________；澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是_____________________________________________。 (3)实验C中，观察到气球浮起，说明 CO2的密度比空气_________ (填“大”或“小”)，因此实验室里常用向__________________排空气法收集CO2。 【答案】 (1)不能 (2)试管　　CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O (3)大　　上 【解析】 (1)木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，反应前后装置内压强变化不明显，不能用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。(2)实验B中，仪器a的名称是试管；二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。(3)实验C中，观察到气球浮起，说明CO2的密度比空气大，因此实验室里常用向上排空气法收集CO2。 【举一反三8】常温常压下，1体积水最多能溶解0.7 体积二氧化碳。如图甲所示，用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体，连接压强传感器和一只装有20 mL蒸馏水的注射器，迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，测得压强变化曲线如图乙所示。 (1)请写出BC段压强增大的原因：___________________________。 (2)CD段压强减小的原因是____________________________________。 (3)D点压强大于B点，说明实验后容器内压强略大于实验前容器内的压强，对此你如何理解? 【答案】(1)蒸馏水进入烧瓶，烧瓶内气体被压缩，压强增大 (2)二氧化碳溶于水 (3)常温常压下，1体积水最多能溶解0.7体积二氧化碳，容器中加入水导致压强增加的量比二氧化碳溶于水导致压强减少的量多。 【解析】 (1)迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中，蒸馏水进入烧瓶，烧瓶内气体被压缩，故BC段压强增大。(2)二氧化碳溶于水，烧瓶内气体减少，故CD段压强减小。(3)D点压强大于B点，说明实验后容器内压强略大于实验前容器内的压强，是因为常温常压下，1体积水最多能溶解0.7 体积二氧化碳，容器中加入水导致压强增加的量比二氧化碳溶于水导致压强减少的量多。 【题型5】二氧化碳的用途 【典型例题】下列劳动实践，不是直接利用所给物质性质的是(　　) A.A B.B C.C D.D 【答案】C 【解析】用氮气防止食品腐烂，是利用了氮气的化学性质不活泼，不易发生反应，可作保护气；用竹炭去除汽车内的异味，是因为竹炭具有吸附性，能吸附异味；用二氧化碳生产碳酸饮料，是利用了二氧化碳能与水反应生成碳酸；用石墨制造受电弓滑板，是利用了石墨的熔点高且具有优良的导电性能。 【举一反三1】碳及其化合物种类繁多。下列有关碳及其化合物的说法错误的是（　　） A.碳单质都是黑色固体 B.碳酸很不稳定易分解 C.二氧化碳可用于生产汽水 D.碳酸钙是难溶性的固体 【答案】A 【解析】碳单质都是黑色固体错误，如金刚石是无色的，错误符合题意，故A正确；碳酸很不稳定易分解正确，正确但不符合题意，故B错误；二氧化碳可用于生产汽水正确，正确但不符合题意，故C错误；碳酸钙是难溶性的固体正确，正确但不符合题意，故D错误。 【举一反三2】物质的性质决定物质的用途。下列关于CO2的性质和用途的对应关系中，不正确的是 （　　） A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D 【答案】A 【解析】CO2没有毒性化学性质稳定，可用作科学实验和工业生产的保护气，A选项中性质和用途的对应关系错误。 【举一反三3】化学与我们的生活有着密切的联系。现有①稀有气体②干冰③氧气④氮气⑤石墨，从中选择恰当的物质填空（填序号）。 （1）用于制作铅笔芯 　   　； （2）可用于人工降雨的是 　   　； （3）可作霓虹灯的是 　   　； （4）供人和动植物呼吸的气体是 　   　； （5）可用于制作氮肥的是 　   　。 【答案】（1）⑤；（2）②；（3）①；（4）③；（5）④。 【解析】（1）石墨质软，且呈灰黑色，用于制作铅笔芯。 （2）干冰升华吸热，可用于人工降雨。 （3）稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可作霓虹灯。 （4）氧气能供给呼吸，是供人和动植物呼吸的气体。 （5）氮气可用于制作氮肥。 二氧化碳是常用的灭火剂，但金属镁着火却不能使用二氧化碳扑灭，因为镁可以在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁和碳单质。试写出镁与二氧化碳反应的化学方程式。结合以上反应，你对用二氧化碳灭火有什么新的认识？ 【答案】 2Mg＋CO22MgO+C 使用二氧化碳灭火器有一定的局限性，二氧化碳灭火器 不能扑灭一些活泼金属引起的火灾 【举一反三5】阅读下面科普短文，回答下列问题。 　　碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过液态碳和晶形碳三大类，如图1。石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2 ，才确定了它是含碳的物质。 　　碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型，应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。 　　科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2 的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。 (1)金刚石属于　　　(填字母)。 A．无定形碳 B．过渡态碳 C．晶形碳 (2)石墨与 KNO3共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式：5C+ 4KNO3=　　　K2O＋2N2↑＋　　　CO2↑。 (3)由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是　　　　  。 (4)对比图3中三条曲线，得到的实验结论是　　　　 。 (5)二氧化碳气体的大量排放，会带来的环境问题是　　　　 (填“酸雨”或“温室效应”)。 (6)下列有关二氧化碳用途的说法正确的是　　　(填字母)。 A．作燃料 B．生产汽水 C．冶炼金属 D．人工增雨 【答案】(1)C (2)2　5 (3)工业应用 (4)温度越低，压强越大，碳气凝胶对二氧化碳的选择性吸附性能越好 (5)温室效应 (6)BD 【解析】(2)根据质量守恒定律可知反应前后原子种类数目不变，根据反应前钾原子的个数为4，可确定K2O前个数为2，根据反应前碳原子个数为5，可确定CO2前个数为5，故填：2，5； (4)对比图3中三条曲线，温度越低，压强越大选择性值越大，气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好，故得到的实验结论是温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。 学科网（北京）股份有限公司 $