暑假作业03 碳及其氧化物(巩固培优)八年级化学新教材沪科版五四学制
2026-06-07
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3份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 专题3 空气、氧气、二氧化碳 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 碳和碳的氧化物 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.50 MB |
| 发布时间 | 2026-06-07 |
| 更新时间 | 2026-06-07 |
| 作者 | xkw_064858781 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58246111.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“结构-性质-用途”逻辑链为核心,通过知识复盘卡系统整合碳单质、二氧化碳性质与制备,结合分层训练落实化学观念与科学探究。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础巩固|4考点20+题|性质决定用途;气体制备三原则(药品选择/除杂/验满)|碳单质结构差异→性质差异→用途;二氧化碳性质→制备→碳氧循环|
|综合拔高|10题|实验现象分析;物质转化关系推理|整合碳与氧化物转化;实验操作与误差分析|
|创新拓展|3题|跨学科情境应用;数字化实验分析|联系实际(如“超级黑”材料);结合传感器数据解读反应过程|
内容正文:
暑假作业03 碳及其氧化物
考点01 结构多样的碳单质
⭐知识复盘卡
一、碳单质性质差异的原因
金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,但物理性质差异极大,原因是碳原子的排列方式不同:
金刚石:碳原子呈立体网状紧密排列→硬度大;
石墨:碳原子呈层状排列,层间作用力弱→质软、易滑动;
C60:碳原子构成球状分子→熔点低、有超导性。
二、性质与用途的关系
碳元素能组成多种碳单质(金刚石、石墨、C₆₀等),根源是碳原子的排列方式不同;不同碳单质的性质差异决定了它们的用途差异,最终体现 “性质决定用途” 的化学核心逻辑。
三、碳与氧气的反应
1.氧气充足:C+O2CO2
2.氧气不足:2C+O22CO
3.用途:作燃料
4.防煤气中毒措施:保证氧气充足、安装烟囱、一氧化碳报警器、开窗通风
四、碳与某些氧化物的反应
1.木炭与氧化铜反应
实验步骤:研磨混合-加热观察-冷却倒出-
现象:固体:黑色变红色
石灰水:变浑浊
结论:C+2CuO高温 2Cu+CO2↑
注意事项:冷却后倒出防铜氧化;先撤导管后灭灯防倒吸
2. 应用:
冶金工业:3C+2Fe2O3高温 4Fe+3CO2↑
二氧化碳转一氧化碳:CO₂ + C高温2CO
1.D
2.D
3.D
4.C
5.(1)6 二/2
(2)金刚石 石墨 吸附 碳原子排列不同
(3)C
考点02 二氧化碳的性质
⭐知识复盘卡
1.二氧化碳的性质有哪些?
答案:物理性质:通常情况下是无色、无味的气体,密度大于空气,可溶于水,有三态变化,气体通过加压降温可变成液体,继续降温会变成白色固体(干冰),干冰升华吸热。
化学性质:不可燃,不支持燃烧;能与水反应生成碳酸,碳酸不稳定,受热易分;能与氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀,常用来检验二氧化碳气体。
2.二氧化碳的用途
(1)在大棚蔬菜种植中,二氧化碳用作“气体肥料”。
(2)二氧化碳是生产碳酸饮料的主要原料之一。
(3)二氧化碳可用于灭火,常用的灭火器是二氧化碳灭火器。
(4)在化工生产中,二氧化碳是重要的化工原料,例如可用于生产纯碱和化肥等。
(5)固态二氧化碳俗称干冰,常被用于冷藏食物。利用干冰进行人工降雨,制造云雾效果。
1.D
2.B
3.AC
4.D
5.A
6.D
7.(1) B 密度比空气的大
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)二氧化碳与水反应生成了碳酸
考点03 自然界中的氧循环和碳循环
⭐知识复盘卡
一、氧循环
1.自然界中氧气产生与消耗的途径主要有哪些?
氧气产生的途径:
自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用,原料是二氧化碳和水,生成物是氧气和有机物 ,这些植物包括陆地上植物还有海洋中的藻类。
物的光合作用可产生氧气,植物的光合作用有利于维持自然界的碳氧循环,故大气中氧气能维持在一个相对稳定的范围内,大气中氧气的含量没有越来越低。
2.氧循环对维持自然界有何意义?
在自然界中,通过氧气以及各种含氧化合物的天然或人工转化,形成持续、稳定的氧循环,从而维持了相对恒定的大气含氧量,构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡,为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障。
作为组成生命体的重要元素,氧循环过程中,广泛存在于物质的天然转化、人工转化以及生命活动过程中,人和动物吸入的氧气主要用于氧化所摄入的营养物质,为机体生长发育和新陈代谢等提供物质基础和能量。
所以氧循环的进行,对于维持健康的生命活动与和谐的生态环境都具有极其重要的意义。
二、碳循环
1.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸,因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必须先做灯火试验。
2.温室效应
(1)加剧的原因:
空气中的二氧化碳(或CO2)含量过高。
(2)危害:
全球气温升高,两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市,使土地沙漠化,造成农业减产等。
(3)防治措施
①减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧;
②开发新能源,如太阳能、风能、地热能等;
③促进节能产品和技术的进一步开发和普及;
④大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
3.低碳生活
所谓“低碳”,就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少二氧化碳的排放,就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。
1.C
2.B
3.(1)⑤
(2)水循环
(3)反应条件不同
考点04 二氧化碳的制备
⭐知识复盘卡
1.药品的选择:①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为(稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在大理石表面,阻碍反应的继续发生)。②也不用浓盐酸是因为(浓盐酸易挥发,使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯)。
2.二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。检验气体:(1)先通过白色硫酸铜粉末,硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气;(2)再通过硝酸银溶液,若有不溶于硝酸的白色沉淀生成,说明有HCl。
3.二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。净化气体:(1)先通过饱和碳酸氢钠溶液,除去HCl;(2)再通过浓硫酸溶液,除去水蒸气。
4.总结实验室制取二氧化碳过程中的注意事项,如长颈漏斗、集气瓶内导管的位置等。
答案:在实验室制取二氧化碳过程中,长颈漏斗下端管口要伸入液面以下,防止气体从长颈漏斗排出;集气瓶内的导管要伸入到接近集气瓶底部,排尽集气瓶内的空气,以收集到更纯的二氧化碳;用向上排空气法收集二氧化碳时,要用燃着的木条放在集气瓶口检验是否收集满二氧化碳。
1.C
2.B
3.D
4.C
5.(1)集气瓶
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 棉花 连接不同的玻璃导管,提供操作的灵活性便于实验操作中导管的移动或者保证气密性等合理即可
(3)ABC
(4)A E
(5)B 21%
1.B
2.D
3.C
4.A
5.A
6.C
7.D
8.BD
9.B
10.B
11.(1)不能燃烧,也不支持燃烧
(2)可以随时控制反应的发生与停止
(3)可以增大气体与溶液的接触面积,使气体被充分吸收
(4)④③①②③
12.(1)比较稳定/不活泼
(2)澄清石灰水变浑浊 一氧化碳也可能是碳和二氧化碳反应生成的
(3) 未将导管移出液面就撤离酒精灯 将固体混合物置于烧杯中,加入足量稀盐酸(或稀硫酸),搅拌,待充分反应后,过滤,洗涤,低温烘干
1.D
2.B
3.A
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暑假作业03 碳及其氧化物
内容抢先看
一、实战补给站·基础巩固(6大考点)
考点01 结构多样的碳单质
考点02 二氧化碳的性质
考点03 自然界中的氧循环和碳循环
考点04 二氧化碳的制备
二、高手进阶营·综合拔高
三、脑洞实验室·创新拓展
考点01 结构多样的碳单质
⭐知识复盘卡
一、碳单质性质差异的原因
金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,但物理性质差异极大,原因是碳原子的排列方式不同:
金刚石:碳原子呈立体网状紧密排列→硬度大;
石墨:碳原子呈层状排列,层间作用力弱→质软、易滑动;
C60:碳原子构成球状分子→熔点低、有超导性。
二、性质与用途的关系
碳元素能组成多种碳单质(金刚石、石墨、C₆₀等),根源是碳原子的排列方式不同;不同碳单质的性质差异决定了它们的用途差异,最终体现 “性质决定用途” 的化学核心逻辑。
三、碳与氧气的反应
1.氧气充足:
2.氧气不足:
3.用途:作燃料
4.防煤气中毒措施:保证氧气充足、安装烟囱、一氧化碳报警器、开窗通风
四、碳与某些氧化物的反应
1.木炭与氧化铜反应
实验步骤:研磨混合-加热观察-冷却倒出-
现象:固体:黑色变红色
石灰水:变浑浊
结论:
注意事项:冷却后倒出防铜氧化;先撤导管后灭灯防倒吸
2. 应用:
冶金工业:
二氧化碳转一氧化碳:
1.下列有关金刚石、石墨、的说法中,正确的是
A.构成它们的原子大小不同 B.金刚石是硬度最大的物质
C.金刚石、石墨、由不同种原子构成 D.具有独特性质是因为它有独特的结构
2.单层墨称为石墨烯,石墨烯是一种革命性材料,具有优异的光学、电学和力学特性。下列说法正确的是( )
①石墨烯是一种新型化合物
②石墨在一定条件下转变为金刚石是物理变化
③金刚石和石墨烯分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
④金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
⑤金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的
A.①②
B.④⑤
C.②③
D.③④
3.(25-26九年级上·江苏连云港·期中)下列关于物质的性质与用途具有对应关系的是
A.石墨有导电性,可用于制铅笔芯
B.氧气有助燃性,可用于供给呼吸
C.氮气是无色无味的气体,可用于食品防腐
D.活性炭具有吸附性,可用作冰箱的除味剂
4.某小组利用如图装置进行木炭与氧化铜的实验,酒精灯加金属网罩是为了提高火焰温度。下列说法错误的是( )
A.该反应说明木炭具有还原性
B.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体
C.该反应中,化合价降低的是铜元素和碳元素
D.装置中发生反应:C + CuO → Cu + CO₂(高温条件)
5.碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关,请依据如图回答问题。
(1)图1是碳原子的结构示意图,其原子核内质子数为 ,该元素位于元素周期表中第 周期。
(2)“碳家族”的成员很多,用途很广,图2中用到的碳单质是 ,图3中用到的碳单质是 ,图4说明活性炭具有 性;不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是 。
(3)C60的分子结构与足球相似,下列有关C60的说法正确的是______(填字母)。
A.与石墨是同一种单质 B.是一种化合物 C.完全燃烧生成CO2
考点02 二氧化碳的性质
⭐知识复盘卡
1.二氧化碳的性质有哪些?
2.二氧化碳的用途
(1)在大棚蔬菜种植中,二氧化碳用作“ 肥料”。
(2)二氧化碳是生产 饮料的主要原料之一。
(3)二氧化碳可用于灭火,常用的灭火器是 灭火器。
(4)在化工生产中,二氧化碳是重要的 ,例如可用于生产 和 等。 (5)固态二氧化碳俗称 ,常被用于冷藏食物。利用干冰进行人工降雨,制造云雾效果。
1.(24-25九年级上·上海黄浦·期末)以下二氧化碳的用途只利用了其物理性质的是
A.作为气体肥料 B.用于扑灭火灾
C.生产碳酸饮料 D.干冰冷藏食物
2.下列有关二氧化碳的说法正确的是
A.二氧化碳是引发酸雨的“罪魁祸首”
B.二氧化碳固体可用于人工降雨
C.二氧化碳可使用石蕊染成紫色的干燥纸花变红
D.二氧化碳有毒,不能制作碳酸饮料
3.(24-25八年级上·上海·期末)二氧化碳可用来灭火的原因是
A.不可燃,不助燃 B.无色无味 C.密度比空气大 D.能溶于水
4.下列关于二氧化碳性质的验证,只能证明二氧化碳物理性质的是
A. B.
C. D.
5.(24-25九年级上·上海徐汇·期末)向盛有水的试管中滴加紫色石蕊试液,然后通入足量二氧化碳,再加热液体至沸腾一段时间,上述过程中试管内液体颜色的变化为
A.无色→紫色→红色→紫色 B.无色→紫色→红色→红色
C.无色→紫色→蓝色→紫色 D.无色→紫色→蓝色→红色
6.如图所示,在左、右两个等体积的很软塑料瓶中,分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水,用图示两种方法收集满二氧化碳后,旋紧瓶盖振荡,则观察到的现象是
A.左瓶没有任何变化,右瓶紫色石蕊试液变红
B.左、右两瓶紫色石蕊试液均不变色
C.左瓶右瓶都变瘪,试液都变红
D.左、右两瓶紫色石蕊试液均变红,左瓶变瘪,右瓶外形基本不变
7.同学们设计如图所示实验探究二氧化碳的性质,请回答:
(1)实验一:两个大量筒中分别充满和空气,充满的量筒是 (填“A”或“B”),说明二氧化碳具有的物理性质是 。
(2)实验二:观察到塑料瓶变瘪的同时,还能观察到 现象。
(3)实验三:一段时间后,观察到Y型管左侧无变化,右侧湿润的紫色石蕊试纸变红,其原因是 。
⭐知识复盘卡
一、氧循环
1.自然界中氧气产生与消耗的途径主要有哪些?
氧气产生的途径:
自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用,原料是二氧化碳和水,生成物是氧气和有机物 ,这些植物包括陆地上植物还有海洋中的藻类。
物的光合作用可产生氧气,植物的光合作用有利于维持自然界的碳氧循环,故大气中氧气能维持在一个相对稳定的范围内,大气中氧气的含量没有越来越低。
2.氧循环对维持自然界有何意义?
在自然界中,通过氧气以及各种含氧化合物的天然或人工转化,形成持续、稳定的氧循环,从而维持了相对恒定的大气含氧量,构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡,为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障。
作为组成生命体的重要元素,氧循环过程中,广泛存在于物质的天然转化、人工转化以及生命活动过程中,人和动物吸入的氧气主要用于氧化所摄入的营养物质,为机体生长发育和新陈代谢等提供物质基础和能量。
所以氧循环的进行,对于维持健康的生命活动与和谐的生态环境都具有极其重要的意义。
二、碳循环
1.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸,因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必须先做灯火试验。
2.温室效应
(1)加剧的原因:
空气中的二氧化碳(或CO2)含量过高。
(2)危害:
全球气温升高,两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市,使土地沙漠化,造成农业减产等。
(3)防治措施
①减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧;
②开发新能源,如太阳能、风能、地热能等;
③促进节能产品和技术的进一步开发和普及;
④大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
3.低碳生活
所谓“低碳”,就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少二氧化碳的排放,就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。
1.自然界中存在氧循环和碳循环,其中能将二氧化碳转化为氧气的是
A.动植物的呼吸 B.水的吸收 C.绿色植物的光合作用 D.煤和石油的燃烧
2.碳循环是自然界中的重要循环,它有利于维持大气中二氧化碳含量的相对稳定。对于下图的碳循环示意图(部分),下列分析正确的是
A.动植物的遗骸中含二氧化碳 B.微生物的分解作用产生二氧化碳
C.海洋植物呼吸消耗二氧化碳 D.碳循环是指二氧化碳的循环
3.“氧循环”、“碳循环”、“水循环”是自然界存在的三大循环。
请结合图示回答相关问题:
(1)“碳中和”是指的排放和吸收实现“收支相抵”我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了我国的大国担当。图片中吸收二氧化碳的主要途径是⑦【海洋吸收二氧化碳:】和 (填“序号”)植物的光合作用;
(2)从物质变化及分子角度看, (填“氧循环”、“碳循环”、“水循环”)与另外两种循环有本质区别。
(3)分析在⑤、⑦两个反应中,虽然反应物相同,但是产物不同的原因是 。
考点04 二氧化碳的制备
⭐知识复盘卡
1.药品的选择:①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为(稀硫酸和大理石反应生成的 ,会附着在大理石表面,阻碍反应的继续发生)。②也不用浓盐酸是因为(浓盐酸 ,使制得的二氧化碳中混有 气体而不纯)。
2.二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。检验气体:(1)先通过 粉末,硫酸铜 色则说明有水蒸气;(2)再通过 溶液,若有不溶于硝酸的 生成,说明有HCl。
3.二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。净化气体:(1)先通过 溶液,除去HCl;(2)再通过 溶液,除去水蒸气。
4.总结实验室制取二氧化碳过程中的注意事项,如长颈漏斗、集气瓶内导管的位置等。
1.如图是实验室制取二氧化碳气体的常用装置,下列说法正确的是
A.试剂X为稀硫酸
B.甲装置中的分液漏斗下端须浸入液面以下
C.选择乙装置收集,气流方向为a进b出
D.选择乙装置利用浓硫酸干燥,气流方向为b进a出
2.实验室制取二氧化碳时,下列相关操作不正确的是
A.检查气密性
B.装药品
C.收集气体
D.气体验满
3.如图所示可以用于实验室制取二氧化碳。下列有关说法不正确的是
A.该反应的化学方程式是
B.分液漏斗可以控制滴加稀盐酸的量和速率
C.实验室用试管和单孔橡胶塞制取二氧化碳最好选择大理石和稀盐酸
D.反应结束后,锥形瓶内溶液的溶质成分只有氯化钙
4.如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内气压强变化的情况。下列说法正确的是
A.a点对应操作是关闭活塞 B.de段可在导管口收集气体
C.ab段试管中变化是:f→g→h D.bc段固体与液体脱离接触
5.根据下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器①的名称 。
(2)若选择B装置制二氧化碳,反应的化学方程式是 ,若选用A装置制取氧气,需要补充的实验用品是 ;请尝试写出C装置中乳胶管的1点具体作用: 。
(3)用C装置收集氧气时,测得瓶中氧气纯度明显偏低,以下原因可能的是_______。
A.收集前,集气瓶中事先未注满水
B.集气瓶在移出水面后才盖好玻璃片
C.未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
(4)氨气极易溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体氯化铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,选用的发生装置是 ,选用的收集装置是 。
(5)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动,数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验:①敞口放置;②双手贴在塑料瓶外壁上;③双手紧贴塑料瓶外壁并倒转瓶口,三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图3中的MN段、NP段和PQ段。
i.能说明温度越高分子运动速率越快的曲线是 。
A.MN段 B.NP段 C.PQ段
ii.随着实验的进行,传感器测出氧气的体积分数约为 时几乎不再变化
1.“超级黑”是一种碳纳米管制造的新型材料,它只吸收0.035%的光线,传导热的效率为铜的7倍,坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是
A.“超级黑”是一种新型的化合物 B.在一定条件下,“超级黑”能够燃烧
C.“超级黑”说明碳单质都是黑色 D.“超级黑”中碳元素的化合价为+4
2.科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯),石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构(如图所示)。下列说法正确的是
A.在石墨烯中,每个碳原子连接4个六元环
B.石墨烯在空气中燃烧只生成二氧化碳
C.石墨烯与石墨的性质完全相同
D.石墨烯在一定条件下可还原氧化铜
3.下列有关碳和碳的氧化物的说法中,错误的是
A.碳在空气中充分燃烧时生成,不充分燃烧时生成
B.用炭黑墨汁书写的字经久不褪色,是因为在常温下碳单质的化学性质稳定
C.和组成元素相同,所以它们的化学性质也相同
D.和在一定条件下可以相互转化
4.在给定条件下,下列物质间的转化能实现的是
A. B. C. D.
5.构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价类二维图”,下列说法不正确的是
A.A点对应的物质一定是由原子构成的
B.B点和C点对应的物质可以互相转化
C.C点对应的物质可用于灭火
D.B点对应的物质可以作燃料
6.我国明代宋应星所著的《天工开物》已记载有炼锡的方法,用化学方程式可表示为SnO2+2CSn+2CO↑。关于该反应,下列描述不正确的是
A.该炼锡方法会污染环境
B.碳在该反应中表现出了还原性
C.SnO2 在反应中提供氧,发生了氧化反应
D.该反应中只有氧元素的化合价没有变化
7.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜和木炭粉混合后加热到约800℃,有如下反应发生:①;②。下列有关说法不正确的是
A.①反应中X的化学式为CO2 B.①反应类型为分解反应
C.②反应中 ZnO发生了还原反应 D.②反应前后锌元素化合价升高
8.(24-25八年级上·上海·期末)某实验小组用如图装置探究二氧化碳的性质,说法正确的是
A.省去a处小花也能得到二氧化碳与水反应的性质
B.c处澄清石灰水变浑浊
C.该装置不涉及二氧化碳的物理性质
D.该装置具有一次性完成多个实验的优点
9.下列关于性质的实验中,能同时验证的化学性质和物理性质的是
A. B.
C. D.
10.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
11.甲同学利用如图1装置对二氧化碳的性质进行验证。
(1)打开K,反应一段时间后,观察到装置Ⅲ中烧杯下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的化学性质是 。装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。
(2)作为制取二氧化碳的发生装置,装置Ⅰ的优点是 。
(3)将插入石灰水溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡,有利于提高实验的准确度,其理由是 。
(4)乙同学利用图2装置验证二氧化碳与水的反应,为说明使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,应该采取的实验操作顺序是 (填序号,可重复选用)。
①从b端通氮气
②从分液漏斗中滴加适量水
③从a端通二氧化碳
④将用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
12.某学习小组结合“中国传统文化”,围绕碳单质的化学性质的“碳”索展开了一系列探究活动:
(1)活动一:探究碳的“文雅之美”
学习小组在课外调研活动中发现校园内展示的书画作品拥有丰富的历史底蕴,但并没有因为长期展出而褪色,经了解书画作品使用的墨水的主要成分是碳单质,说明碳单质在常温下的化学性质 。
(2)活动二:探究碳的“火热之美”
【查阅资料】
①“壶火惊四座,焰气拔山河”,湖南湘乡市的火壶表演是我国重要的非物质文化遗产,寓意驱疾避祸、百家安宁,火壶中燃烧的是木炭,体现了碳的火热之美。
②“ppm”可以表示微量气体的浓度。它指的是体积比浓度,即一百万体积的空气中所含某气体的体积数。
③空气中的二氧化碳为,一氧化碳为0ppm。
【设计实验】甲、乙两组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别
实验方案
现象
结论
甲组
用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热后,伸入集气瓶中,盖上玻璃片,一段时间后取出木炭,并倒入少量的澄清石灰水,振荡,观察现象。
木炭发出红光,放出热量,
碳燃烧生成二氧化碳
乙组
步骤1:在集气瓶底部放少量细沙,将加热的小块木炭放在细沙上面,连接好二氧化碳传感器。
传感器上的数字由615ppm快速上升到10000ppm(最大量程为10000ppm)。
结论1:碳充分燃烧生成二氧化碳
步骤2:一段时间后取下二氧化碳传感器,连接好一氧化碳传感器(测量范围为)。
传感器上的数字由0ppm快速上升到495ppm。
结论2:碳不充分燃烧生成一氧化碳
【解释分析】相同的反应物,反应物的量不同,产物不同。
【反思评价】有同学认为乙组同学的结论2不严谨,理由是: 。
(3)活动三:探究碳的“还原之美”
“古人铸铜作钟鼎,一片光辉照千古”,我国在几千年前就已经步入了铜器时代。碳能将铜从氧化铜中还原出来,学习小组同学用如下图所示装置分组进行了实验。
【解释分析】碳和氧化铜反应的化学反应方程式为: 。
【反思评价】在拆装置时,有同学发现澄清石灰水倒吸到了试管中,他们反思自己的实验操作,应该是 导致的。
【拓展延伸】兴趣小组同学想从反应后的铜和氧化铜混合物中提纯出铜,请帮其设计一个合理的实验方案: 。
活动四:探究碳的“发展之美”
碳在复合材料等领域有着广泛的应用前景。同学们自制宣传海报展示交流碳的“发展之美”。
【表达交流】通过以上探究,同学们认识到中华传统文化博大精深且蕴含着丰富的化学知识。
1.高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能,工业高温上采用火法炼镍的原理是:,下列说法错误的是
A.反应中X的化学式为CO2 B.NiO中Ni的化合价为+2价
C.碳过量时,气体产物中可能有CO D.此反应说明碳具有氧化性
2.用如图装置对二氧化碳性质进行探究,下列说法不正确的是
A.c处试纸变红色,使石蕊试纸变色的是H2CO3
B.a处试纸先变红色,加热后又恢复紫色
C.d、e处火焰熄灭,说明CO2不燃烧也不支持燃烧
D.对比b、c处试纸变色的先后顺序,可证明CO2密度比空气大
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
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暑假作业03 碳及其氧化物
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一、实战补给站·基础巩固(6大考点)
考点01 结构多样的碳单质
考点02 二氧化碳的性质
考点03 自然界中的氧循环和碳循环
考点04 二氧化碳的制备
二、高手进阶营·综合拔高
三、脑洞实验室·创新拓展
考点01 结构多样的碳单质
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一、碳单质性质差异的原因
金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,但物理性质差异极大,原因是碳原子的排列方式不同:
金刚石:碳原子呈立体网状紧密排列→硬度大;
石墨:碳原子呈层状排列,层间作用力弱→质软、易滑动;
C60:碳原子构成球状分子→熔点低、有超导性。
二、性质与用途的关系
碳元素能组成多种碳单质(金刚石、石墨、C₆₀等),根源是碳原子的排列方式不同;不同碳单质的性质差异决定了它们的用途差异,最终体现 “性质决定用途” 的化学核心逻辑。
三、碳与氧气的反应
1.氧气充足:C+O2CO2
2.氧气不足:2C+O22CO
3.用途:作燃料
4.防煤气中毒措施:保证氧气充足、安装烟囱、一氧化碳报警器、开窗通风
四、碳与某些氧化物的反应
1.木炭与氧化铜反应
实验步骤:研磨混合-加热观察-冷却倒出-
现象:固体:黑色变红色
石灰水:变浑浊
结论:C+2CuO高温 2Cu+CO2↑
注意事项:冷却后倒出防铜氧化;先撤导管后灭灯防倒吸
2. 应用:
冶金工业:3C+2Fe2O3高温 4Fe+3CO2↑
二氧化碳转一氧化碳:CO₂ + C高温2CO
1.下列有关金刚石、石墨、的说法中,正确的是
A.构成它们的原子大小不同 B.金刚石是硬度最大的物质
C.金刚石、石墨、由不同种原子构成 D.具有独特性质是因为它有独特的结构
【答案】D
【解析】A、金刚石、石墨由碳原子构成,由分子构成,分子由碳原子构成,则构成它们的原子大小相同,说法错误,不符合题意;
B、金刚石是自然界中存在的硬度最大的物质,但并非是所有物质中硬度最大的,说法错误,不符合题意;
C、金刚石、石墨由碳原子构成,由分子构成,分子由碳原子构成,说法错误,不符合题意;
D、物质的结构决定其性质,具有独特性质是因为它有独特的结构,说法正确,符合题意。
故选:D。
2.单层墨称为石墨烯,石墨烯是一种革命性材料,具有优异的光学、电学和力学特性。下列说法正确的是( )
①石墨烯是一种新型化合物
②石墨在一定条件下转变为金刚石是物理变化
③金刚石和石墨烯分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同
④金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质
⑤金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的
A.①②
B.④⑤
C.②③
D.③④
【答案】D
【解析】①石墨烯是由碳元素组成的单质,不是化合物,①错误;②石墨和金刚石是不同的物质,石墨在一定条件下转变为金刚石有新物质生成,是化学变化,②错误;③金刚石和石墨烯都是由碳元素组成的单质,在足量的氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳,③正确;④金刚石和石墨烯都是由碳元素组成,但碳原子排列方式不同,是组成相同但结构不同的两种物质,④正确;⑤C60是由C60分子构成的,不是由碳原子直接构成,⑤错误。
3.(25-26九年级上·江苏连云港·期中)下列关于物质的性质与用途具有对应关系的是
A.石墨有导电性,可用于制铅笔芯
B.氧气有助燃性,可用于供给呼吸
C.氮气是无色无味的气体,可用于食品防腐
D.活性炭具有吸附性,可用作冰箱的除味剂
【答案】D
【解析】A、石墨用于制铅笔芯是利用其质软性,而非导电性,不符合题意。
B、氧气用于供给呼吸是利用其能支持呼吸的性质,助燃性用于支持燃烧,不符合题意。
C、氮气用于食品防腐是利用其化学性质不活泼,而非无色无味的物理性质,不符合题意。
D、活性炭的吸附性可用于吸附异味,与用途匹配,符合题意。
故填:D。
4.某小组利用如图装置进行木炭与氧化铜的实验,酒精灯加金属网罩是为了提高火焰温度。下列说法错误的是( )
A.该反应说明木炭具有还原性
B.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体
C.该反应中,化合价降低的是铜元素和碳元素
D.装置中发生反应:C + CuO → Cu + CO₂(高温条件)
【答案】C
【解析】在木炭与氧化铜的反应中,木炭夺取了氧化铜中的氧,将氧化铜还原为铜,说明木炭具有还原性,A选项正确;氧化铜是黑色固体,铜是红色固体,反应过程中黑色氧化铜被还原为红色的铜,所以会观察到黑色固体变为红色固体,B选项正确;在该反应中,铜元素的化合价由+2价降低到0价,碳元素的化合价由0价升高到+4价,化合价降低的是铜元素,升高的是碳元素,C选项错误;木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为C + CuO → Cu + CO₂,D选项正确。
5.碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关,请依据如图回答问题。
(1)图1是碳原子的结构示意图,其原子核内质子数为 ,该元素位于元素周期表中第 周期。
(2)“碳家族”的成员很多,用途很广,图2中用到的碳单质是 ,图3中用到的碳单质是 ,图4说明活性炭具有 性;不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是 。
(3)C60的分子结构与足球相似,下列有关C60的说法正确的是______(填字母)。
A.与石墨是同一种单质 B.是一种化合物 C.完全燃烧生成CO2
【答案】(1)6 二/2
(2)金刚石 石墨 吸附 碳原子排列不同
(3)C
【解析】(1)在原子结构示意图中,圆圈内的数字即为质子数,因此碳原子核内有6个质子;
在原子结构示意图中,原子的电子层数=该元素所在的周期数,碳原子的核外有2个电子层,因此碳元素在元素周期表中位于第二周期;
(2)图2中用到的碳单质是金刚石,金刚石是天然存在的最硬的物质,可以用来裁玻璃;
图3中用到的碳单质是石墨,石墨质软,且呈深灰色,可用于制铅笔芯;
图4中用到的碳单质是活性炭,活性炭具有吸附性,可以作吸味剂;
不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是碳原子排列方式不同;
(3)A、C60是一种由碳元素组成的单质,与石墨是不同单质,不符合题意;
B、C60是一种由碳元素组成的单质,不符合题意;
C、C60是一种由碳元素组成的单质,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则C60完全燃烧时生成二氧化碳,符合题意;
故选:C。
考点02 二氧化碳的性质
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1.二氧化碳的性质有哪些?
答案:物理性质:通常情况下是无色、无味的气体,密度大于空气,可溶于水,有三态变化,气体通过加压降温可变成液体,继续降温会变成白色固体(干冰),干冰升华吸热。
化学性质:不可燃,不支持燃烧;能与水反应生成碳酸,碳酸不稳定,受热易分;能与氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀,常用来检验二氧化碳气体。
2.二氧化碳的用途
(1)在大棚蔬菜种植中,二氧化碳用作“气体肥料”。
(2)二氧化碳是生产碳酸饮料的主要原料之一。
(3)二氧化碳可用于灭火,常用的灭火器是二氧化碳灭火器。
(4)在化工生产中,二氧化碳是重要的化工原料,例如可用于生产纯碱和化肥等。
(5)固态二氧化碳俗称干冰,常被用于冷藏食物。利用干冰进行人工降雨,制造云雾效果。
1.(24-25九年级上·上海黄浦·期末)以下二氧化碳的用途只利用了其物理性质的是
A.作为气体肥料 B.用于扑灭火灾
C.生产碳酸饮料 D.干冰冷藏食物
【答案】D
【解析】A、二氧化碳作为气体肥料,是因为二氧化碳是光合作用的原料,二氧化碳参与了化学反应,利用的是化学性质,故选项不符合题意;
B、二氧化碳用于扑灭火灾,是利用二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧的化学性质,故选项不符合题意;
C、二氧化碳生产碳酸饮料,是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,利用的是化学性质,故选项不符合题意;
D、干冰冷藏食物,是利用干冰升华吸热,使周围温度降低,利用的是物理性质,故选项符合题意。
故选D。
2.下列有关二氧化碳的说法正确的是
A.二氧化碳是引发酸雨的“罪魁祸首”
B.二氧化碳固体可用于人工降雨
C.二氧化碳可使用石蕊染成紫色的干燥纸花变红
D.二氧化碳有毒,不能制作碳酸饮料
【答案】B
【解析】A、造成酸雨的主要气体是二氧化硫和二氧化氮,选项错误;
B、二氧化碳固体(干冰)升华吸热,可用于人工降雨,选项正确;
C、二氧化碳不能使紫色石蕊变红,不能使用石蕊染成紫色的干燥纸花变红,可以使石蕊染成紫色的润湿纸花变红,因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸是紫色石蕊变红,选项错误;
D、二氧化碳无毒,能溶于水生成碳酸,能制作碳酸饮料,选项错误;
故选B。
3.(24-25八年级上·上海·期末)二氧化碳可用来灭火的原因是
A.不可燃,不助燃 B.无色无味 C.密度比空气大 D.能溶于水
【答案】AC
【解析】二氧化碳可用来灭火,是因为二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大。
故选AC。
4.下列关于二氧化碳性质的验证,只能证明二氧化碳物理性质的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、该实验验证了二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,密度属于物理性质,不燃烧、不支持燃烧属于化学性质,既有物理性质,又有化学性质,不符合题意;
B、该实验验证了二氧化碳能与水反应,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;
C、该实验验证了二氧化碳能与氢氧化钙反应,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,倒入二氧化碳后,右端下沉,说明二氧化碳的密度比空气大,密度属于物理性质,证明的是二氧化碳的物理性质,符合题意。
故选D。
5.(24-25九年级上·上海徐汇·期末)向盛有水的试管中滴加紫色石蕊试液,然后通入足量二氧化碳,再加热液体至沸腾一段时间,上述过程中试管内液体颜色的变化为
A.无色→紫色→红色→紫色 B.无色→紫色→红色→红色
C.无色→紫色→蓝色→紫色 D.无色→紫色→蓝色→红色
【答案】A
【解析】水为无色液体,呈中性;向水中滴加紫色石蕊试液,溶液呈紫色;通入二氧化碳,二氧化碳与水反应产生碳酸,碳酸显酸性,使紫色石蕊试液变红;加热后,碳酸分解,石蕊变为紫色;现象为:无色→紫色→红色→紫色。
故选: A。
6.如图所示,在左、右两个等体积的很软塑料瓶中,分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水,用图示两种方法收集满二氧化碳后,旋紧瓶盖振荡,则观察到的现象是
A.左瓶没有任何变化,右瓶紫色石蕊试液变红
B.左、右两瓶紫色石蕊试液均不变色
C.左瓶右瓶都变瘪,试液都变红
D.左、右两瓶紫色石蕊试液均变红,左瓶变瘪,右瓶外形基本不变
【答案】D
【解析】从图示看出,左瓶收集的二氧化碳没有通入石蕊溶液中,右瓶收集的二氧化碳从石蕊溶液中通过,根据二氧化碳的性质,能溶于水,溶于水后生成碳酸,故左瓶中的二氧化碳溶于水后,瓶内气压减小,瓶子变瘪,石蕊变红;右瓶中的石蕊试液收集二氧化碳时已经变红,溶液也不能再溶解二氧化碳,故瓶子不会变瘪。故选D。
7.同学们设计如图所示实验探究二氧化碳的性质,请回答:
(1)实验一:两个大量筒中分别充满和空气,充满的量筒是 (填“A”或“B”),说明二氧化碳具有的物理性质是 。
(2)实验二:观察到塑料瓶变瘪的同时,还能观察到 现象。
(3)实验三:一段时间后,观察到Y型管左侧无变化,右侧湿润的紫色石蕊试纸变红,其原因是 。
【答案】(1) B 密度比空气的大
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)二氧化碳与水反应生成了碳酸
【解析】(1)两个大量筒中分别充满二氧化碳和空气,将含空气的肥皂泡分别放入两个量筒中,A中肥皂泡不久即沉入底部,B中肥皂泡基本不下沉,说明充满二氧化碳的量筒是B,说明二氧化碳的密度比空气大;
(2)实验二中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,导致装置内气体减少,压强减小,故观察到塑料瓶变瘪的同时,还能观察到澄清石灰水变浑浊;
(3)实验三中一段时间后,观察到Y型管左侧无变化,右侧湿润的紫色石蕊试纸变红,其原因是二氧化碳和水反应生成了碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红。
考点03 自然界中的氧循环和碳循环
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一、氧循环
1.自然界中氧气产生与消耗的途径主要有哪些?
氧气产生的途径:
自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用,原料是二氧化碳和水,生成物是氧气和有机物 ,这些植物包括陆地上植物还有海洋中的藻类。
物的光合作用可产生氧气,植物的光合作用有利于维持自然界的碳氧循环,故大气中氧气能维持在一个相对稳定的范围内,大气中氧气的含量没有越来越低。
2.氧循环对维持自然界有何意义?
在自然界中,通过氧气以及各种含氧化合物的天然或人工转化,形成持续、稳定的氧循环,从而维持了相对恒定的大气含氧量,构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡,为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障。
作为组成生命体的重要元素,氧循环过程中,广泛存在于物质的天然转化、人工转化以及生命活动过程中,人和动物吸入的氧气主要用于氧化所摄入的营养物质,为机体生长发育和新陈代谢等提供物质基础和能量。
所以氧循环的进行,对于维持健康的生命活动与和谐的生态环境都具有极其重要的意义。
二、碳循环
1.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸,因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必须先做灯火试验。
2.温室效应
(1)加剧的原因:
空气中的二氧化碳(或CO2)含量过高。
(2)危害:
全球气温升高,两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市,使土地沙漠化,造成农业减产等。
(3)防治措施
①减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧;
②开发新能源,如太阳能、风能、地热能等;
③促进节能产品和技术的进一步开发和普及;
④大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
3.低碳生活
所谓“低碳”,就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少二氧化碳的排放,就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。
1.自然界中存在氧循环和碳循环,其中能将二氧化碳转化为氧气的是
A.动植物的呼吸 B.水的吸收 C.绿色植物的光合作用 D.煤和石油的燃烧
【答案】C
【解析】A、动植物的呼吸,是将氧气在体内发生缓慢氧化释放出二氧化碳,是将氧气转化为二氧化碳,故选项错误;
B、水能吸收部分二氧化碳,但不能放出氧气,故选项错误;
C、植物的光合作用是吸收植物吸收二氧化碳释放氧气的过程,能将二氧化碳转化为氧气,故选项正确;
D、燃料的燃烧,是燃料与氧气反应生成二氧化碳,是将氧气转化为二氧化碳,故选项错误。
故选:C。
2.碳循环是自然界中的重要循环,它有利于维持大气中二氧化碳含量的相对稳定。对于下图的碳循环示意图(部分),下列分析正确的是
A.动植物的遗骸中含二氧化碳 B.微生物的分解作用产生二氧化碳
C.海洋植物呼吸消耗二氧化碳 D.碳循环是指二氧化碳的循环
【答案】B
【解析】A、动植物的遗体中含有的是有机物等,不是二氧化碳,故选项错误;
B、微生物的分解作用会将动植物遗体等中的有机物分解,产生二氧化碳,故选项正确;
C、海洋植物呼吸作用会产生二氧化碳,而不是消耗二氧化碳,故选项错误;
D、碳循环是指碳元素在自然界的循环,而不只是二氧化碳的循环,还包括含碳有机物等其他含碳物质的循环,故选项错误;故选:B。
3.“氧循环”、“碳循环”、“水循环”是自然界存在的三大循环。
请结合图示回答相关问题:
(1)“碳中和”是指的排放和吸收实现“收支相抵”我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了我国的大国担当。图片中吸收二氧化碳的主要途径是⑦【海洋吸收二氧化碳:】和 (填“序号”)植物的光合作用;
(2)从物质变化及分子角度看, (填“氧循环”、“碳循环”、“水循环”)与另外两种循环有本质区别。
(3)分析在⑤、⑦两个反应中,虽然反应物相同,但是产物不同的原因是 。
【答案】(1)⑤
(2)水循环
(3)反应条件不同
【解析】(1)绿色植物可通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,故填:⑤;
(2)水循环没有新物质生成,且水分子种类没有发生改变,属于物理变化,碳循环、氧循环有新物质生成,分子种类发生了改变,属于化学变化,从物质变化及分子角度看,在水循环、碳循环、氧循环中,水循环与另外两种循环有本质区别;
(3)⑤为光合作用,光合作用为二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气,⑦为二氧化碳和水反应生成碳酸,故在⑤、⑦两个反应中,虽然反应物相同,但是产物不同的原因是:反应条件不同。
考点04 二氧化碳的制备
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1.药品的选择:①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为(稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在大理石表面,阻碍反应的继续发生)。②也不用浓盐酸是因为(浓盐酸易挥发,使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯)。
2.二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。检验气体:(1)先通过白色硫酸铜粉末,硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气;(2)再通过硝酸银溶液,若有不溶于硝酸的白色沉淀生成,说明有HCl。
3.二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。净化气体:(1)先通过饱和碳酸氢钠溶液,除去HCl;(2)再通过浓硫酸溶液,除去水蒸气。
4.总结实验室制取二氧化碳过程中的注意事项,如长颈漏斗、集气瓶内导管的位置等。
答案:在实验室制取二氧化碳过程中,长颈漏斗下端管口要伸入液面以下,防止气体从长颈漏斗排出;集气瓶内的导管要伸入到接近集气瓶底部,排尽集气瓶内的空气,以收集到更纯的二氧化碳;用向上排空气法收集二氧化碳时,要用燃着的木条放在集气瓶口检验是否收集满二氧化碳。
1.如图是实验室制取二氧化碳气体的常用装置,下列说法正确的是
A.试剂X为稀硫酸
B.甲装置中的分液漏斗下端须浸入液面以下
C.选择乙装置收集,气流方向为a进b出
D.选择乙装置利用浓硫酸干燥,气流方向为b进a出
【答案】C
【解析】A、实验室使用稀盐酸制取二氧化碳,不使用稀硫酸。因为稀硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙,硫酸钙微溶于水,会附着在固体药品表面阻碍反应进行。错误;
B、由图甲可知,利用分液漏斗制取二氧化碳,分液漏斗将活塞旋紧,即为密闭容器,不需要将分液漏斗下端浸入液面以下。错误;
C、二氧化碳密度比空气大,收集二氧化碳时应采用向上排空气法,气体应从长管a通入,将空气从短管b排出。正确;
D、乙作洗气装置,需要药品和气体充分接触,则气体通入药品中,所以二氧化碳从a进入。错误。
故选C。
2.实验室制取二氧化碳时,下列相关操作不正确的是
A.检查气密性
B.装药品
C.收集气体
D.气体验满
【答案】B
【解析】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下,形成液封,双手紧握试管外壁,装置内气体受热膨胀,导管口有气泡冒出,则说明该装置气密性良好,图示操作正确;
B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,应先装固体,后加入液体,向试管中装药品时,应先装固体药品,再装液体药品,且装块状固体药品时,应“一横二放三慢竖”,先将试管横放,用镊子把固体放在试管口,再将试管慢慢竖起来,图示操作错误;
C、二氧化碳密度比空气大,应该用向上排空气法收集,图示操作正确;
D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满,图示操作正确;
故选B。
3.如图所示可以用于实验室制取二氧化碳。下列有关说法不正确的是
A.该反应的化学方程式是
B.分液漏斗可以控制滴加稀盐酸的量和速率
C.实验室用试管和单孔橡胶塞制取二氧化碳最好选择大理石和稀盐酸
D.反应结束后,锥形瓶内溶液的溶质成分只有氯化钙
【答案】D
【解析】A、实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为,该选项说法正确;
B、分液漏斗的活塞能控制液体的滴加速率和滴加量,该选项说法正确;
C、碳酸钙粉末和盐酸反应速率太快,若用试管和单孔橡胶塞制取二氧化碳,最好选择大理石和稀盐酸,该选项说法正确;
D、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,若盐酸过量,则反应后溶液中的溶质成分为氯化钙和氯化氢,该选项说法不正确。
故选D。
4.如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内气压强变化的情况。下列说法正确的是
A.a点对应操作是关闭活塞 B.de段可在导管口收集气体
C.ab段试管中变化是:f→g→h D.bc段固体与液体脱离接触
【答案】C
【解析】A、a点开始压强明显下降,应该是生成二氧化碳气体逸出试管,所以活塞为打开状态,该选项说法不正确;
B、cd段压强增大,说明活塞关闭,装置内气体压强增大,液面降低,de段压强不再变化,说明反应停止,固液分离,则导管口没有气体生成,该选项说法不正确;
C、ab段压强减小,是因为打开弹簧夹,气体逸出,长颈漏斗中液体流入试管,试管内液面上升,和固体接触发生反应。则依次为:f→g→h,该选项说法正确;
D、bc段固体和液体接触,反应正常进行,该选项说法不正确。
故选C。
5.根据下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器①的名称 。
(2)若选择B装置制二氧化碳,反应的化学方程式是 ,若选用A装置制取氧气,需要补充的实验用品是 ;请尝试写出C装置中乳胶管的1点具体作用: 。
(3)用C装置收集氧气时,测得瓶中氧气纯度明显偏低,以下原因可能的是_______。
A.收集前,集气瓶中事先未注满水
B.集气瓶在移出水面后才盖好玻璃片
C.未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
(4)氨气极易溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体氯化铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,选用的发生装置是 ,选用的收集装置是 。
(5)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动,数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验:①敞口放置;②双手贴在塑料瓶外壁上;③双手紧贴塑料瓶外壁并倒转瓶口,三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图3中的MN段、NP段和PQ段。
i.能说明温度越高分子运动速率越快的曲线是 。
A.MN段 B.NP段 C.PQ段
ii.随着实验的进行,传感器测出氧气的体积分数约为 时几乎不再变化
【答案】(1)集气瓶
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 棉花 连接不同的玻璃导管,提供操作的灵活性便于实验操作中导管的移动或者保证气密性等合理即可
(3)ABC
(4)A E
(5)B 21%
【解析】(1)仪器①的名称是集气瓶;
(2)B装置是固液常温装置,大理石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↑,若选用A装置制取氧气,则需加热的固体药品,例如高锰酸钾需要补充的实验用品是棉花,C装置中乳胶管的作用是连接不同的玻璃导管,提供操作的灵活性便于实验操作中导管的移动或者保证气密性等合理即可;
(3)A、收集前集气瓶中未装满水,瓶内有空气,会使收集的氧气中混有空气,纯度偏低;
B、集气瓶在移出水面后才盖好玻璃片,会使收集的氧气中混有空气,纯度偏低;
C、导管口刚有气泡冒出时就开始收集,此时排出的是装置内的空气,会使收集的氧气中混有空气,纯度偏低,故选:ABC;
(4)实验室常用加热固体氯化铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,需要加热,选用的发生装置是A,氨气极易溶于水,且密度比空气小,选用的收集装置是向下排空气法,选用的收集装置是E;
(5)i.NP段比MN段氧气体积分数降幅大,结合题干信息分析,NP段对应的操作为双手贴在塑料瓶的外壁上,据此可知温度越高,分子运动速度越快,故选:B;
ii.氧气约占空气总体积的21%,因此传感器测出氧气的体积分数约为21%时几乎不再变化。
1.“超级黑”是一种碳纳米管制造的新型材料,它只吸收0.035%的光线,传导热的效率为铜的7倍,坚固程度为钢的10倍。下列说法正确的是
A.“超级黑”是一种新型的化合物 B.在一定条件下,“超级黑”能够燃烧
C.“超级黑”说明碳单质都是黑色 D.“超级黑”中碳元素的化合价为+4
【答案】B
【解析】A、“超级黑”是一种碳纳米管制造的新型材料,碳纳米管是由碳元素组成的纯净物,属于单质,不属于化合物,说法错误,不符合题意;
B、“超级黑”是碳单质,碳单质具有可燃性,所以在一定条件下,“超级黑”能够燃烧,说法正确,符合题意;
C、“超级黑”不能说明碳单质都是黑色,如金刚石是碳单质,但金刚石是无色透明的,说法错误,不符合题意;
D、“超级黑”是碳单质,单质中元素的化合价为0,则“超级黑”中碳元素的化合价为0,说法错误,不符合题意。
故选:B。
2.科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(也称石墨烯),石墨烯是由碳原子形成的六元环呈蜂窝状的二维结构(如图所示)。下列说法正确的是
A.在石墨烯中,每个碳原子连接4个六元环
B.石墨烯在空气中燃烧只生成二氧化碳
C.石墨烯与石墨的性质完全相同
D.石墨烯在一定条件下可还原氧化铜
【答案】D
【解析】A、由图可知,在石墨烯中,每个碳原子连接3个六元环,故选项说法不正确;
B、石墨烯在空气中充分燃烧生成二氧化碳,如果氧气不足,可能生成一氧化碳,故选项说法不正确;
C、石墨烯与石墨均是由碳元素组成的单质,化学性质相似,石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片,它们的微观结构不完全相同,则石墨烯和石墨物理性质不完全相同,故选项说法不正确;
D、由于石墨片属于碳元素的单质,具有还原性,所以石墨烯在一定条件下能够还原氧化铜,故选项说法正确。
故选D。
3.下列有关碳和碳的氧化物的说法中,错误的是
A.碳在空气中充分燃烧时生成,不充分燃烧时生成
B.用炭黑墨汁书写的字经久不褪色,是因为在常温下碳单质的化学性质稳定
C.和组成元素相同,所以它们的化学性质也相同
D.和在一定条件下可以相互转化
【答案】C
【解析】A、碳具有可燃性,在空气中充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO,故选项说法正确。
B、墨是用炭黑制成的,炭黑的主要成分是碳,炭黑墨汁书写的字经久不褪色,是因为在常温下碳单质的化学性质稳定,故选项说法正确。
C、分子是保持物质化学性质的最小粒子,一氧化碳是由一氧化碳分子构成,二氧化碳是由二氧化碳分子构成,和组成元素相同,但分子的构成不同,它们的化学性质不相同,故选项说法不正确。
D、CO和CO2在一定条件下可以相互转化,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,故选项说法正确。
故选C。
4.在给定条件下,下列物质间的转化能实现的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、氧气不足时,碳不完全燃烧生成一氧化碳,符合题意;
B、一氧化碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,常温下,一氧化碳与氧气不反应,不符合题意;
C、铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,不是氧化铁,不符合题意;
D、水通电分解生成氢气和氧气,水常温下不能反应生成氧气,不符合题意。
故选A。
5.构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价类二维图”,下列说法不正确的是
A.A点对应的物质一定是由原子构成的
B.B点和C点对应的物质可以互相转化
C.C点对应的物质可用于灭火
D.B点对应的物质可以作燃料
【答案】A
【解析】A、A 点对应碳元素的单质(化合价为0),碳的单质有金刚石、石墨(由原子构成),也有(由分子构成),因此A点对应的物质不一定由原子构成,符合题意;
B、B点对应碳的氧化物(化合价+2)为一氧化碳,C点对应碳的氧化物(化合价+4)为二氧化碳,一氧化碳燃烧可生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温下可生成一氧化碳,二者可以相互转化,不符合题意;
C、C点对应的物质是二氧化碳,不燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,可用于灭火,不符合题意;
D、B点对应的物质是一氧化碳,具有可燃性,可作为燃料,不符合题意。
故选:A。
6.我国明代宋应星所著的《天工开物》已记载有炼锡的方法,用化学方程式可表示为SnO2+2CSn+2CO↑。关于该反应,下列描述不正确的是
A.该炼锡方法会污染环境
B.碳在该反应中表现出了还原性
C.SnO2 在反应中提供氧,发生了氧化反应
D.该反应中只有氧元素的化合价没有变化
【答案】C
【解析】A、该炼锡方法生成有毒气体一氧化碳,会污染环境,正确;
B、碳在该反应中得到氧,生成一氧化碳,表现出了还原性,正确;
C、SnO2 在反应中提供氧,作为氧化剂,发生了还原反应,错误;
D、该反应中锡、氧、碳元素化合价反应前分别为+4、-2、0,反应后分别为0、-2、+2,只有氧元素的化合价没有变化,正确;
故选C。
7.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜和木炭粉混合后加热到约800℃,有如下反应发生:①;②。下列有关说法不正确的是
A.①反应中X的化学式为CO2 B.①反应类型为分解反应
C.②反应中 ZnO发生了还原反应 D.②反应前后锌元素化合价升高
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,碳酸锌加热分解为氧化锌和二氧化碳,即X的化学式是 CO2,故选项说法正确;
B、由可知,此反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项说法正确;
C、②反应中ZnO失去了氧,发生了还原反应,故选项说法正确;
D、②反应前后锌元素化合价降低,由+2价变为0价,故选项说法错误。
故选D。
8.(24-25八年级上·上海·期末)某实验小组用如图装置探究二氧化碳的性质,说法正确的是
A.省去a处小花也能得到二氧化碳与水反应的性质
B.c处澄清石灰水变浑浊
C.该装置不涉及二氧化碳的物理性质
D.该装置具有一次性完成多个实验的优点
【答案】BD
【解析】A、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊小花变色,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,故a处小花不变色,b处小花变红色,因此若省去a的话无法通过对比实验得出结论,选项错误;
B、c处二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,澄清石灰水变浑浊,选项正确;
C、该装置中,d处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,密度属于物理性质,选项错误;
D、该实验可以探究二氧化碳和水的反应,二氧化碳和碱的反应,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳的物理性质等多个实验,选项正确。
故选BD。
9.下列关于性质的实验中,能同时验证的化学性质和物理性质的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A 、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,只体现了二氧化碳的化学性质(与氢氧化钙反应),不符合题意;
B 、石灰石与盐酸反应生成二氧化碳,蜡烛自低到高依次熄灭,证明了二氧化碳密度比空气大(物理性质),同时也证明二氧化碳不支持燃烧也不可燃烧(化学性质),能同时验证二氧化碳的化学性质和物理性质,符合题意;
C 、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红,主要体现了二氧化碳能与水反应生成碳酸(化学性质),没有体现物理性质,不符合题意。
D 、杠杆左高右低,说明二氧化碳密度比空气大(物理性质),没有体现化学性质,不符合题意。
故选B。
10.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
【解析】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。
11.甲同学利用如图1装置对二氧化碳的性质进行验证。
(1)打开K,反应一段时间后,观察到装置Ⅲ中烧杯下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的化学性质是 。装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。
(2)作为制取二氧化碳的发生装置,装置Ⅰ的优点是 。
(3)将插入石灰水溶液的管子的下端改成具有多孔的球泡,有利于提高实验的准确度,其理由是 。
(4)乙同学利用图2装置验证二氧化碳与水的反应,为说明使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,应该采取的实验操作顺序是 (填序号,可重复选用)。
①从b端通氮气
②从分液漏斗中滴加适量水
③从a端通二氧化碳
④将用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
【答案】(1)不能燃烧,也不支持燃烧
(2)可以随时控制反应的发生与停止
(3)可以增大气体与溶液的接触面积,使气体被充分吸收
(4)④③①②③
【解析】(1)装置Ⅲ中烧杯下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大这一物理性质,还能说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧的化学性质;
装置Ⅰ中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;
(2)装置Ⅰ中,当打开活塞K时,长颈漏斗内的液体进入试管,使试管内液面上升到多孔隔板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭活塞K时,产生的气体无法排出,在试管上半部分聚积,使试管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到多孔隔板以下,使反应物相互分离,反应停止,故该装置的优点是随时控制反应的发生与停止;
(3)将插入石灰水溶液的管子下端改成多孔球泡,多孔结构能增大气体与溶液的接触面积,使二氧化碳与石灰水充分反应,从而提高实验准确度;
(4)先将用石蕊溶液染成的紫色干燥纸花放入广口瓶中,再从a端通二氧化碳,干燥纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,再从b端通氮气,把二氧化碳排出,再从分液漏斗中滴加适量水,干燥纸花不变色,说明水不能使石蕊变色,再从a端通二氧化碳,纸花变红,说明二氧化碳和水反应生成了使石蕊变红色的物质碳酸,故实验操作为④③①②③。
12.某学习小组结合“中国传统文化”,围绕碳单质的化学性质的“碳”索展开了一系列探究活动:
(1)活动一:探究碳的“文雅之美”
学习小组在课外调研活动中发现校园内展示的书画作品拥有丰富的历史底蕴,但并没有因为长期展出而褪色,经了解书画作品使用的墨水的主要成分是碳单质,说明碳单质在常温下的化学性质 。
(2)活动二:探究碳的“火热之美”
【查阅资料】
①“壶火惊四座,焰气拔山河”,湖南湘乡市的火壶表演是我国重要的非物质文化遗产,寓意驱疾避祸、百家安宁,火壶中燃烧的是木炭,体现了碳的火热之美。
②“ppm”可以表示微量气体的浓度。它指的是体积比浓度,即一百万体积的空气中所含某气体的体积数。
③空气中的二氧化碳为,一氧化碳为0ppm。
【设计实验】甲、乙两组分别利用所提供的实验用品设计了如下方案并进行实验:
组别
实验方案
现象
结论
甲组
用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热后,伸入集气瓶中,盖上玻璃片,一段时间后取出木炭,并倒入少量的澄清石灰水,振荡,观察现象。
木炭发出红光,放出热量,
碳燃烧生成二氧化碳
乙组
步骤1:在集气瓶底部放少量细沙,将加热的小块木炭放在细沙上面,连接好二氧化碳传感器。
传感器上的数字由615ppm快速上升到10000ppm(最大量程为10000ppm)。
结论1:碳充分燃烧生成二氧化碳
步骤2:一段时间后取下二氧化碳传感器,连接好一氧化碳传感器(测量范围为)。
传感器上的数字由0ppm快速上升到495ppm。
结论2:碳不充分燃烧生成一氧化碳
【解释分析】相同的反应物,反应物的量不同,产物不同。
【反思评价】有同学认为乙组同学的结论2不严谨,理由是: 。
(3)活动三:探究碳的“还原之美”
“古人铸铜作钟鼎,一片光辉照千古”,我国在几千年前就已经步入了铜器时代。碳能将铜从氧化铜中还原出来,学习小组同学用如下图所示装置分组进行了实验。
【解释分析】碳和氧化铜反应的化学反应方程式为: 。
【反思评价】在拆装置时,有同学发现澄清石灰水倒吸到了试管中,他们反思自己的实验操作,应该是 导致的。
【拓展延伸】兴趣小组同学想从反应后的铜和氧化铜混合物中提纯出铜,请帮其设计一个合理的实验方案: 。
活动四:探究碳的“发展之美”
碳在复合材料等领域有着广泛的应用前景。同学们自制宣传海报展示交流碳的“发展之美”。
【表达交流】通过以上探究,同学们认识到中华传统文化博大精深且蕴含着丰富的化学知识。
【答案】(1)比较稳定/不活泼
(2)澄清石灰水变浑浊 一氧化碳也可能是碳和二氧化碳反应生成的
(3) 未将导管移出液面就撤离酒精灯 将固体混合物置于烧杯中,加入足量稀盐酸(或稀硫酸),搅拌,待充分反应后,过滤,洗涤,低温烘干
【解析】(1)碳单质的化学性质在常温下具有稳定性,则用墨书写的书画能保存很长时间。
(2)木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
可能是碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,则该结论不严谨。
(3)[解释分析]碳与氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
[反思评价]石灰水倒吸,可能原因为实验结束时,先熄灭酒精灯,正确操作应为:应先撤离导管再熄灭酒精灯,否则会由于试管内气压变小,大气压将液体倒吸入试管中造成试管炸裂。
[拓展延伸]氧化铜能和硫酸反应,但铜不能和硫酸反应,则可在混合物中加入过量稀盐酸(或稀硫酸)充分反应后再利用过滤进行固液分离,并对固体进行洗涤,为防止铜在高温下与氧气反应,应低温烘干。
1.高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能,工业高温上采用火法炼镍的原理是:,下列说法错误的是
A.反应中X的化学式为CO2 B.NiO中Ni的化合价为+2价
C.碳过量时,气体产物中可能有CO D.此反应说明碳具有氧化性
【答案】D
【解析】A、依据质量守恒定律可知:化学变化前后原子的个数和种类不变,反应前1个碳原子,2个镍原子,2个氧原子,反应后2个镍原子,则X中含有2个氧原子,1个碳原子,则反应中X化学式为CO2,说法正确;
B、NiO中氧元素化合价为-2,根据化合物化合价代数和为零,故NiO中Ni的化合价为+2价,说法正确;
C、由化学方程式可知,该反应有二氧化碳生成,二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,碳过量时,气体产物中可能有CO,说法正确;
D、由化学方程式可知,碳夺走氧化镍中的氧元素,属于还原剂,此反应说明碳具有还原性,说法错误。
故选D。
2.用如图装置对二氧化碳性质进行探究,下列说法不正确的是
A.c处试纸变红色,使石蕊试纸变色的是H2CO3
B.a处试纸先变红色,加热后又恢复紫色
C.d、e处火焰熄灭,说明CO2不燃烧也不支持燃烧
D.对比b、c处试纸变色的先后顺序,可证明CO2密度比空气大
【答案】B
【解析】A、a处试纸不变色,是因为二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试纸变色,c处试纸变红色,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,使石蕊试纸变色的是H2CO3,故选项说法正确;
B、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试纸变色,a处试纸不变色,故选项说法错误;
C、d、e处火焰熄灭,说明CO2不燃烧也不支持燃烧,选项说法正确;
D、c处试纸先变红色,e处火焰先熄灭,则b与c、d与e现象对比均可证明CO2密度比空气大,故选项说法正确。
故选:B。
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。
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