内容正文:
中考化学·压轴专项训练 第七天
主题:二氧化碳的制取与性质综合探究
1. 项目探究:二氧化碳的物理性质与用途探究
项目背景:二氧化碳是空气的组成成分之一,也是初中化学重点研究的气态化合物。其物理性质与用途联系紧密,常应用于灭火、制碳酸饮料、气体肥料等。某化学兴趣小组结合生活与实验,探究二氧化碳的性质与用途。
【查阅资料】
① 二氧化碳是无色、无味气体,密度比空气大,能溶于水;
② 固态二氧化碳俗称干冰,升华吸热;
③ 二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
任务一 二氧化碳的物理性质
收集二氧化碳气体时,可采用向上排空气法,依据是________________________;
打开汽水时会有大量气泡冒出,说明二氧化碳的溶解性随压强减小而__________。
任务二 干冰的性质与应用
干冰可用于人工降雨,利用干冰__________吸热的性质;
干冰还可用于冷藏保鲜,原因是________________________。
任务三 二氧化碳的用途
二氧化碳可用于灭火,利用的性质是________________________;
二氧化碳可作气体肥料,原因是________________________。
任务四 环境与生活
空气中二氧化碳含量过高会引起__________;
下列做法有利于降低大气中二氧化碳含量的是__________(填序号)。
① 大量植树造林 ② 焚烧秸秆 ③ 开发清洁能源
2. 项目探究:二氧化碳的化学性质探究
项目背景:二氧化碳化学性质稳定,一般不支持燃烧,能与水、碱溶液发生反应。二氧化碳与水反应无明显现象,常借助紫色石蕊溶液验证反应发生;与澄清石灰水反应是检验二氧化碳的特征反应。
【查阅资料】
① 碳酸不稳定,常温下易分解;
② 二氧化碳不能使干燥石蕊变色,碳酸能使石蕊变红;
③ 澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊。
任务一 二氧化碳与水的反应
将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变为__________色,原因是生成了__________;
将变红的溶液加热,溶液变回紫色,说明________________________。
任务二 二氧化碳与碱的反应
检验二氧化碳气体,可将气体通入__________,观察到__________;
氢氧化钠溶液能吸收大量二氧化碳,写出该反应的化学方程式:________________________,该反应的应用:________________________。
任务三 二氧化碳的可燃性
将燃着的木条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,木条__________,说明________________________。
任务四 反应规律总结
二氧化碳属于非金属氧化物,能与__________、__________发生反应。
3. 项目探究:实验室制取二氧化碳的实验探究
项目背景:实验室常用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,发生装置为固液不加热型,收集装置选用向上排空气法。实验中常结合装置改进、除杂、验满进行综合考查。
【查阅资料】
① 大理石主要成分为碳酸钙,不溶于水;
② 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙,会覆盖固体阻止反应;
③ 二氧化碳不支持燃烧,可用于验满。
任务一 制取原理与药品
实验室制取二氧化碳的药品为__________和__________;
反应的化学方程式为________________________________________;
不能用稀硫酸代替稀盐酸的原因是________________________。
任务二 发生与收集装置
制取二氧化碳可选用固液不加热型发生装置,依据是________________________;
收集二氧化碳只能用向上排空气法,原因是________________________。
任务三 检验与验满
检验二氧化碳的方法是________________________;
验满二氧化碳的操作是________________________。
任务四 装置改进
使用长颈漏斗时,末端必须__________,目的是________________________。
4. 项目探究:二氧化碳与一氧化碳的性质对比探究
项目背景:二氧化碳与一氧化碳均由碳、氧元素组成,但分子构成不同,导致性质差异巨大。二氧化碳无毒、可灭火;一氧化碳有毒、具有可燃性与还原性,常结合除杂、鉴别进行考查。
【查阅资料】
① 一氧化碳有毒,会与血红蛋白结合;
② 一氧化碳具有可燃性,二氧化碳不可燃;
③ 澄清石灰水可检验二氧化碳,不能吸收一氧化碳。
任务一 性质差异
一氧化碳具有可燃性,二氧化碳__________;
一氧化碳具有还原性,二氧化碳__________。
任务二 气体鉴别
鉴别CO和CO₂,可选用的试剂是__________(填序号)。
① 澄清石灰水 ② 紫色石蕊溶液 ③ 点燃观察
任务三 除杂设计
除去CO中混有的少量CO₂,可将气体通入__________;
除去CO₂中混有的少量CO,可通过__________。
任务四 安全与环保
冬季使用煤炉取暖时,要保持通风,防止__________中毒;
一氧化碳还原氧化铜实验必须进行尾气处理,原因是________________________。
5. 项目探究:碳循环与氧循环综合探究
项目背景:自然界中同时存在碳循环与氧循环,二氧化碳和氧气相互转化,维持大气成分相对稳定;二氧化碳可通过光合作用、呼吸作用、燃烧等相互转化;工业上二氧化碳可用于制纯碱、灭火、制汽水等。结合转化关系可考查物质推断与性质应用。
【查阅资料】
① 植物光合作用消耗二氧化碳、产生氧气;呼吸作用消耗氧气、释放二氧化碳;
② 碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳;
③ 碳酸钙高温分解可生成二氧化碳。
任务一 自然界循环转化
植物光合作用可将二氧化碳转化为__________,同时释放__________;
动植物呼吸作用会消耗__________,释放二氧化碳。
任务二 物质转化
碳完全燃烧生成二氧化碳,反应体现碳具有__________性;
碳酸钙高温分解生成二氧化碳,该反应属于__________反应。
任务三 转化推断
下列转化可一步实现的是__________(填序号)。
① C→CO₂ ② CO₂→CaCO₃ ③ CO₂→CO
任务四 低碳生活
“低碳”指减少二氧化碳排放,写出一条低碳生活的做法:________________________。
参考答案
1. 二氧化碳的物理性质与用途探究
任务一:二氧化碳密度比空气大;减小
任务二:升华;升华吸热,可降低周围温度
任务三:不能燃烧、不支持燃烧、密度比空气大;植物光合作用需要二氧化碳
任务四:温室效应;①③
2. 二氧化碳的化学性质探究
任务一:红;碳酸;碳酸不稳定,受热易分解
任务二:澄清石灰水;澄清石灰水变浑浊;2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O;除去气体中的二氧化碳
任务三:熄灭;二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧
任务四:水;碱溶液
3. 实验室制取二氧化碳探究
任务一:大理石(石灰石);稀盐酸;CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑;反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在固体表面,阻止反应继续进行
任务二:反应物为固体和液体,反应不需要加热;二氧化碳能溶于水且密度比空气大
任务三:将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊;将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭
任务四:伸入液面以下;防止生成的气体从长颈漏斗逸出
4. 二氧化碳与一氧化碳性质对比探究
任务一:不能燃烧、不支持燃烧;无还原性
任务二:①②③
任务三:氢氧化钠溶液;灼热的氧化铜
任务四:一氧化碳;一氧化碳有毒,会污染空气
5. 碳循环与氧循环综合探究
任务一:有机物;氧气;氧气
任务二:可燃;分解
任务三:①②③
任务四:绿色出行(合理即可)
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