6.2 碳的氧化物(7大题型,举一反三题型专练,广东专用)化学新教材人教版九年级上册
2026-09-14
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内容正文:
第二节 碳的氧化物(题型突破·举一反三)
题型01 二氧化碳的物理性质与不可燃、不支持燃烧的性质
题型02 二氧化碳与水反应
题型03 二氧化碳的用途
题型04 一氧化碳的性质
题型05 碳和碳的氧化物之间的全面比较
题型06 一氧化碳还原氧化铜
题型07 二氧化碳与氢氧化钙的反应
▌题型01 二氧化碳的物理性质与不可燃、不支持燃烧的性质
一、物理性质
1 常温下,CO₂是无色、无味的气体。
2 密度比空气大(可以像倒水一样倾倒二氧化碳)。
3 能溶于水,1 体积水大约溶解 1 体积二氧化碳。
4 固态二氧化碳叫干冰;干冰易升华,升华时吸收大量热,可用于人工降雨、制冷剂。
二、化学性质:不可燃,不支持燃烧
1 二氧化碳不能燃烧,也不支持一般可燃物燃烧。
2 阶梯蜡烛实验:
现象:下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。
结论:①CO₂密度比空气大;②CO₂不能燃烧,不支持燃烧。
用途:灭火。
【典例1】(25-26九上·广东江门新会区·期末)关于二氧化碳的性质实验,说法错误的是
A.实验一可验证二氧化碳不能燃烧,也不支燃烧
B.实验一可验证二氧化碳密度比空气大
C.实验二可验证二氧化碳能溶于水
D.实验二可验证二氧化碳溶于水生成了碳酸
【变式1-1】(25-26九上·广东廉江第八中学·期末)下列装置不能达到实验目的是
A.探究分子运动现象 B.验证二氧化碳能与水发生反应
C.测定空气中氧气的含量 D.验证质量守恒定律
【变式1-2】用进行如图所示的实验,观察到蜡烛自下而上依次熄灭,体现出具有的性质为________,与该性质有关的的用途有________。
【变式1-3】兴趣小组同学利用下图装置探究二氧化碳在水中的溶解性;在软塑料瓶内收集满二氧化碳,然后向瓶内注射界注入水,盖紧瓶盖并振荡,观察到的现象是_______,发生该现象的原因是______,该实验证明二氧化碳具有的物理性质是______。
▌题型02 二氧化碳与水反应
1. 化学反应原理
二氧化碳和水反应生成碳酸 CO₂ + H₂O = H₂CO₃
碳酸不稳定,容易分解 H₂CO₃ = H₂O + CO₂↑
2. 石蕊实验(四朵小花实验)
1 干燥紫色石蕊小花喷稀醋酸:变红,说明酸可以使紫色石蕊变红。
2 干燥紫色石蕊小花喷水:不变红,水不能使石蕊变色。
3 干燥紫色石蕊小花直接放入 CO₂中:不变红,二氧化碳不能使石蕊变色。
4 紫色石蕊小花喷水后放入 CO₂中:变红,CO₂和水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变红。
关键点:不是二氧化碳让石蕊变红,是生成的碳酸使石蕊变红。
将变红的小花加热:又变回紫色。原因:碳酸受热分解,二氧化碳逸出。
【典例1】为探究二氧化碳能否和水反应,用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色,实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红
B.实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红
C.仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应
D.仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应
【变式2-1】(25-26九上·广东江门开平·期末)下图为二氧化碳的性质探究实验,以下说法不正确的是
A.位置1纸花不变色,位置2纸花比位置3纸花先变红
B.纸花变红说明CO2能使石蕊变红
C.木条在伸至管口前能燃烧,伸至管口后一会就熄灭,说明CO2不支持燃烧也不能燃烧
D.2处和3处纸花现象对比,说明CO2密度比空气大
【变式2-2】(25-26九上·广东深圳·期末)我们曾经做过以下一组对比实验,从该对比实验得出的主要结论是
①CO2没有可燃性
②CO2能够与水发生化学反应
③CO2不能使干石蕊纸花变色
④CO2不支持燃烧
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【变式2-3】下图是利用Y型管探究CO2性质的实验。缓慢通入CO2后,燃着的木条b先熄灭,a后熄灭,由此可得出CO2具有的物理性质是___________;实验中观察到___________,说明CO2能与水反应。
▌题型03 二氧化碳的用途
二氧化碳用途与对应性质
1 灭火 性质:密度比空气大(物理);不能燃烧,不支持燃烧(化学)。
2 作气体肥料(大棚种植) 性质:参与植物光合作用。 光合作用:CO₂ + H₂O 光照、叶绿素 → 有机物 + O₂
3 制碳酸饮料(汽水) 性质:CO₂能溶于水,和水反应生成碳酸。
4 干冰(固态 CO₂)用途 ①人工降雨;②舞台云雾;③食品冷藏制冷剂。 原理:干冰升华,吸收大量热量,使周围温度降低。
5 补充:二氧化碳对环境的影响
二氧化碳本身无毒,但不能供给呼吸;浓度过高,会使人窒息死亡。进入久未开启菜窖、深井前,要做灯火实验。过多排放 CO₂,造成温室效应。
【典例1】下列关于二氧化碳的说法错误的是
A.密度比空气大 B.能溶于水
C.有毒性,可使人中毒 D.可用于灭火
【变式3-1】下列用途中,既利用了物质的物理性质又利用了化学性质的是
A.干冰用于人工降雨 B.二氧化碳用于灭火
C.二氧化碳用作气体肥料 D.木炭吸附色素、异味
【变式3-2】物质的性质决定其用途,以下物质的用途主要体现其化学性质的是
A.氧气用于急救病人 B.干冰用于人工降雨
C.液氮用于冷藏血液 D.稀有气体用作电光源
【变式3-3】下列能产生温室效应的气体是
A.二氧化碳 B.氮气 C.氢气 D.氧气
▌题型04 一氧化碳的性质
一、物理性质
CO 是无色、无味的气体,密度略小于空气,难溶于水。
注意:一氧化碳不能用向下排空气法收集(密度和空气接近),只能用排水法收集。
二、化学性质
可燃性
现象:燃烧,放出大量热,产生蓝色火焰;生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。
化学方程式:
注意:点燃 CO 之前,一定要验纯,防止爆炸。
还原性(还原氧化铜)
化学方程式:
毒性
CO极易和人体血液中的血红蛋白结合,使人缺氧中毒,严重会死亡。
生活来源:含碳燃料不完全燃烧(煤炉、燃气热水器通风不良)。
注意:发现 CO 中毒,迅速转移到通风处,不能开排风扇、不能点火(防止爆炸)。
【典例1】下列关于一氧化碳的说法错误的是
A.难溶于水 B.可用来炼铁
C.可作燃料 D.能使澄清石灰水变浑浊
【变式4-1】关于CO以下说法正确的是
A.无毒 B.加热还原氧化铜 C.密度比空气大 D.有刺激性气味
【变式4-2】下列有关一氧化碳的说法不正确的是
A.CO是一种无色、无味的气体 B.具有还原性,常用来冶炼金属
C.一氧化碳能与水发生反应 D.CO具有可燃性
【变式4-3】当碳燃烧不充分的时候会生成CO,下列关于CO说法中正确的是
A.CO有毒,有人说可以通过闻气味辨别煤气有没有泄漏
B.CO可燃,燃烧时产生黄色火焰并放出热量
C.CO和可以相互转化
D.在煤炉上放一盆水能防止CO中毒
▌题型05 碳和碳的氧化物之间的全面比较
物质
碳(C)
一氧化碳(CO)
二氧化碳(CO₂)
物理性质
黑色固体;难溶于水
无色无味气体;密度略小于空气;难溶于水
无色无味气体;密度大于空气;能溶于水;固态叫干冰
可燃性
有,
有,
无可燃性,不燃烧、不支持燃烧
还原性
有,可还原金属氧化物
有,可还原金属氧化物
无还原性,有氧化性(和碳高温反应)
毒性
无毒
有毒,结合血红蛋白使人中毒
无毒,但不能供给呼吸,浓度高使人窒息
与水反应
不反应
不反应
与澄清石灰水
不反应
不反应
【典例1】(25-26九上·广东湛江·期末)下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中,不正确的是
A.空气中CO2的含量增加会导致温室效应增强
B.大气中CO2的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
C.CO和CO2组成元素相同,但是它们的化学性质不同
D.室内放一盆水可防止CO中毒
【变式5-1】(25-26九上·广东汕头潮南区·月考)下列有关和的叙述错误的是
A.难溶于水,能溶于水
B.1个分子比1个分子多1个氧原子
C.具有可燃性,燃烧时火焰呈蓝色
D.有毒,进入久未开启的菜窖前必须做灯火试验
【变式5-2】(25-26九上·广东韶关·期中)鉴别CO、、三瓶气体,最简便的方法是
A.用燃着的木条分别伸入瓶中
B.将澄清石灰水分别加入瓶中
C.将紫色石蕊溶液分别加入瓶中
D.用空气球检验三种气体的密度
【变式5-3】(25-26九上·广东惠州·期末)下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是
A.是空气污染物,不是空气污染物
B.和都具有还原性,都可用于冶炼金属
C.难溶于水,能溶于水
D.和可以相互转化
▌题型06 一氧化碳还原氧化铜
1. 化学方程式
2. 实验现象
①玻璃管中:黑色粉末逐渐变为红色; ②右侧澄清石灰水:澄清石灰水变浑浊。
3. 实验操作:
1)实验开始:先通一氧化碳,再加热 目的:排尽玻璃管内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热发生爆炸。
2)实验结束:先停止加热,继续通入 CO 至玻璃管冷却到室温,再停止通 CO 目的:①防止生成的灼热铜,重新被空气中氧气氧化变回氧化铜; ②防止石灰水倒吸,使热玻璃管炸裂。
4. 尾气处理
CO 有毒,不能直接排放到空气中,必须处理。 两种常用方案:
方案一:在装置末端导管口点燃,,把 CO 燃烧除去;
方案二:导管后接气球 / 集气瓶,收集尾气一氧化碳。
❌ 注意:不能直接把尾气排空气中,会造成中毒、空气污染。
【典例1】(25-26九上·广东揭阳普宁·期末)进行如图所示实验时,下列说法中正确的是
A.a处固体由红色逐渐变为黑色
B.该实验可验证CO的氧化性
C.实验结束时应先停止加热,待玻璃管冷却后再停止通CO
D.实验过程中,c处的尾气是CO,可直接排放到空气中
【变式6-1】(25-26九上·广东江门第二中学·月考)某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种,按如下图所示装置进行实验,可以看到玻璃管中有红色物质生成,无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,下列判断错误的是
A.该气体中一定含有H2 B.该气体中一定含有CO2
C.该气体可能由3种气体组成 D.该气体的组成可能有3种情况
【变式6-2】(25-26九上·广东韶关·期中)某小组利用如图装置进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是
A.装置中的酒精灯可以改为酒精喷灯
B.气球可以收集尾气,防止污染空气
C.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体
D.装置中发生反应:
【变式6-3】(25-26九上·广东东莞·期末)下图是一氧化碳还原氧化铜的实验。下列有关该实验的说法不正确的是
A.可观察到玻璃管内黑色粉末变红 B.实验开始时应先通入纯净的一氧化碳
C.该装置缺少尾气处理装置,会污染空气 D.改通氢气进行该实验也能观察到完全相同的现象
▌题型07 二氧化碳与氢氧化钙的反应
1. 基础反应(检验CO2)
反应物:Ca(OH)2,俗称熟石灰,澄清石灰水中的溶质。
实验现象:澄清石灰水变浑浊,生成白色碳酸钙沉淀。
用途:实验室检验二氧化碳气体。
【典例1】(25-26九上·广东茂名茂南区·期末)碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。在研究膜吸收法吸收时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中的脱除效果,其结果如图2所示。
(1)自然界碳的循环中,化石能源燃烧________(填“吸收”或“释放”);用溶液吸收的化学方程式:____________________________________________。
(2)实现碳中和的途径有碳替代、碳减排、________、碳循环。
(3)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是____________。
(4)对比图2中三条曲线,得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速越大时,的脱除效果越________(填“好”或“差”)。当烟气流速相同时,________(填物质名称)对烟气中的脱除效果最好。
(5)在生活中的应用是很广泛的,请写出的一种用途:_____________________________________。
【变式7-1】(25-26九上·广东广州·期中)我国首个海上二氧化碳封存工程在南海正式投用,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白,对我国实现“双碳”目标具有重要意义。
(1)“双碳”目标指的是“碳中和”和“碳达峰”,这里的“碳”指的是___________。
(2)CO2在封存之前要先“捕捉”,某同学设计了“捕捉”二氧化碳的流程(如图1)。
①请用化学方程式表示“捕捉”CO2的原理___________;
②反应器中溶液采用喷雾形式的目的是___________。
(3)被封存的CO2可用于食品保鲜、___________等(任写一种),也可以转化成甲醇。转化过程是在纳米纤维的催化作用下二氧化碳和氢气反应生成甲醇(CH3OH)(如图2,图中的微粒恰好完全反应)。请画出图2中丁物质的微粒图___________。
【变式7-2】(25-26九上·广东汕尾·月考)2020年我国提出碳达峰、碳中和的战略目标,彰显了负责任大国的作为与担当。某兴趣小组同学对的吸收进行了相关探究。
探究一:运用已有知识设计实验吸收
(1)
实验序号
实验1
实验2
设计依据
能溶于水并与水反应
能与澄清石灰水反应
实验过程(加入液体后旋紧瓶盖并振荡)
实验现象
塑料瓶变瘪
塑料瓶变瘪程度大,澄清石灰水____
(2)通过上述实验现象判断,____吸收二氧化碳的效果更好,其原因是____(用化学方程式表示)。
探究二:比较水和海水吸收的能力
【提出问题】水和食盐水(模拟海水)吸收的能力是否相同?
【作出猜想】猜想I:水吸收的能力更强;猜想Ⅱ:食盐水吸收的能力更强;猜想Ⅲ:水和食盐水吸收的能力相同。
【进行实验】取两个规格相同的量筒,都收集100mL,分别倒扣在等体积的水和食盐水中,每隔一定时间观察并记录量筒内的体积,记录数据如下表。
时间/h
0
0.5
6
12
24
48
倒扣在水里量筒中体积/mL
100
98.5
85.5
77
66
59
倒扣在食盐水里量筒中体积/mL
100
99
93
90.5
89
88
【解释与结论】
(3)相同条件下,吸收能力更强的是____(填“水”或“食盐水”)。
(4)据测算,地球上每年使用化石燃料所产生的二氧化碳约35%被海洋中的海水、浮游植物、藻类植物等吸收。海水吸收二氧化碳会造成海水酸化,涉及的反应为____(用化学方程式表示)。
【拓展】
(5)实现碳达峰、碳中和,人人责无旁贷。请写出一条减少大气中二氧化碳含量的措施____。
(6)事实上实验室里也可以用排水法收集,请根据表格中实验数据分析理由:____;如图常用于实验室制与,优点是____
【变式7-3】(25-26九上·广州·月考)ZX中学的化学兴趣小组同学们在实验室探究二氧化碳的某些性质。
(1)如图1,A和B中的塑料瓶容积相同,且充满。将A的瓶盖打开,加入体积约为塑料瓶容积的蒸馏水,旋紧瓶盖后充分振荡;向B中注入等体积的澄清石灰水,充分振荡。
A、B中都可观察到的实验现象是___________________________,B中实验现象比A更明显,其原因是_________(用化学方程式表示)。
(2)小组同学为了更加精准对比差异,采用了传感器用下图2装置测量瓶内气压变化。
①在圆底烧瓶中充满,通过注射器向瓶中注入液体。加入同体积水和澄清石灰水的气压变化图像如图3所示,其中表示澄清石灰水与二氧化碳反应的曲线是_________(填“A”或“B”)。
②结合实验现象及下图信息,证明二氧化碳和氢氧化钙发生化学反应的依据有____________;____________。(写2点)
(3)下图4实验中,甲、丙为湿润的紫色石蕊试纸,乙为干燥的紫色石蕊试纸。
①根据乙、丙的现象,写出参与反应的化学方程式_____________________________。
②说明密度比空气大的现象有____________________________________。
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第二节 碳的氧化物(题型突破·举一反三)
▌题型01 二氧化碳的物理性质与不可燃、不支持燃烧的性质
【典例1】D
【变式1-1】B
【变式1-2】不燃烧也不支持燃烧 灭火
【变式1-3】塑料瓶变瘪 二氧化碳溶于水后,使塑料瓶内气体压强减小 二氧化碳能溶于水
▌题型02 二氧化碳与水反应
【典例1】D
【变式2-1】B
【变式2-2】B
【变式2-3】 CO2的密度比空气大 湿润的紫色石蕊试纸变红,干燥的紫色石蕊试纸不变色
▌题型03 二氧化碳的用途
【典例1】C
【变式3-1】B
【变式3-2】A
【变式3-3】A
▌题型04 一氧化碳的性质
【典例1】D
【变式4-1】B
【变式4-2】C
【变式4-3】C
▌题型05 碳和碳的氧化物之间的全面比较
【典例1】D
【变式5-1】D
【变式5-2】A
【变式5-3】B
▌题型06 一氧化碳还原氧化铜
【典例1】C
【变式6-1】B
【变式6-2】D
【变式6-3】D
▌题型07 二氧化碳与氢氧化钙的反应
【典例1】(1) 释放
(2)碳封存
(3)碳替代
(4) 差 氨基乙酸钾
(5)灭火(合理即可)
【变式7-1】(1)二氧化碳/CO2
(2) 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(3) 灭火(合理即可)
【变式7-2】(1)变浑浊
(2) 澄清石灰水
(3)水
(4)
(5)植树造林(合理即可)
(6) 二氧化碳在水中的溶解速率较慢 控制反应的速率
【变式7-3】(1) 塑料瓶变瘪
(2) B 塑料瓶变瘪,且现象更明显 压强变化大
(3) 丙先变红,甲后变红,蜡烛自下而上依次熄灭
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第二节 碳的氧化物(题型突破·举一反三)
题型01 二氧化碳的物理性质与不可燃、不支持燃烧的性质
题型02 二氧化碳与水反应
题型03 二氧化碳的用途
题型04 一氧化碳的性质
题型05 碳和碳的氧化物之间的全面比较
题型06 一氧化碳还原氧化铜
题型07 二氧化碳与氢氧化钙的反应
▌题型01 二氧化碳的物理性质与不可燃、不支持燃烧的性质
一、物理性质
1 常温下,CO₂是无色、无味的气体。
2 密度比空气大(可以像倒水一样倾倒二氧化碳)。
3 能溶于水,1 体积水大约溶解 1 体积二氧化碳。
4 固态二氧化碳叫干冰;干冰易升华,升华时吸收大量热,可用于人工降雨、制冷剂。
二、化学性质:不可燃,不支持燃烧
1 二氧化碳不能燃烧,也不支持一般可燃物燃烧。
2 阶梯蜡烛实验:
现象:下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。
结论:①CO₂密度比空气大;②CO₂不能燃烧,不支持燃烧。
用途:灭火。
【典例1】(25-26九上·广东江门新会区·期末)关于二氧化碳的性质实验,说法错误的是
A.实验一可验证二氧化碳不能燃烧,也不支燃烧
B.实验一可验证二氧化碳密度比空气大
C.实验二可验证二氧化碳能溶于水
D.实验二可验证二氧化碳溶于水生成了碳酸
【答案】D
【详解】A、实验一:蜡烛熄灭,说明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧,故A不符合题意;
B、实验一:下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,故B不符合题意;
C、实验二:向盛有二氧化碳气体的软塑料瓶中加入水,然后盖上瓶盖,发现塑料瓶变瘪,说明二氧化碳能溶于水,故C不符合题意;
D、实验二:向盛有二氧化碳气体的软塑料瓶中加入水,然后盖上瓶盖,发现塑料瓶变瘪,说明二氧化碳能溶于水,但不能证明二氧化碳能和水发生反应发生了碳酸,故D符合题意。
故选D。
【变式1-1】(25-26九上·广东廉江第八中学·期末)下列装置不能达到实验目的是
A.探究分子运动现象 B.验证二氧化碳能与水发生反应
C.测定空气中氧气的含量 D.验证质量守恒定律
【答案】B
【详解】A、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气溶于水显碱性,能使酚酞溶液变红,通过观察A烧杯中溶液不变色,B烧杯中溶液变红,可探究分子运动现象,故A选项不符合题意;
B、该实验通过塑料瓶变瘪证明二氧化碳能溶于水,但不能验证二氧化碳能与水发生反应,故B选项符合题意;
C、红磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,使瓶内压强减小,在外界大气压作用下,水进入集气瓶,进入水的体积即为空气中氧气的体积,能测定空气中氧气的含量,故C选项不符合题意;
D、红磷在密闭容器中燃烧,反应前后物质的总质量不变,通过天平可验证质量守恒定律,故D选项不符合题意。
故选B。
【变式1-2】用进行如图所示的实验,观察到蜡烛自下而上依次熄灭,体现出具有的性质为________,与该性质有关的的用途有________。
【答案】 不燃烧也不支持燃烧 灭火
【详解】蜡烛由下至上熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,故二氧化碳可用来灭火。
【变式1-3】兴趣小组同学利用下图装置探究二氧化碳在水中的溶解性;在软塑料瓶内收集满二氧化碳,然后向瓶内注射界注入水,盖紧瓶盖并振荡,观察到的现象是_______,发生该现象的原因是______,该实验证明二氧化碳具有的物理性质是______。
【答案】 塑料瓶变瘪 二氧化碳溶于水后,使塑料瓶内气体压强减小 二氧化碳能溶于水
【详解】在软塑料瓶内收集满二氧化碳,然后向瓶内注射界注入水,盖紧瓶盖并振荡,观察到的现象是塑料瓶变瘪;
发生该现象的原因是二氧化碳溶于水后,使塑料瓶内气体压强减小,导致塑料瓶变瘪;
该实验证明二氧化碳具有的物理性质是二氧化碳能溶于水。
▌题型02 二氧化碳与水反应
1. 化学反应原理
二氧化碳和水反应生成碳酸 CO₂ + H₂O = H₂CO₃
碳酸不稳定,容易分解 H₂CO₃ = H₂O + CO₂↑
2. 石蕊实验(四朵小花实验)
1 干燥紫色石蕊小花喷稀醋酸:变红,说明酸可以使紫色石蕊变红。
2 干燥紫色石蕊小花喷水:不变红,水不能使石蕊变色。
3 干燥紫色石蕊小花直接放入 CO₂中:不变红,二氧化碳不能使石蕊变色。
4 紫色石蕊小花喷水后放入 CO₂中:变红,CO₂和水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变红。
关键点:不是二氧化碳让石蕊变红,是生成的碳酸使石蕊变红。
将变红的小花加热:又变回紫色。原因:碳酸受热分解,二氧化碳逸出。
【典例1】为探究二氧化碳能否和水反应,用三朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图三个实验。实验Ⅰ、Ⅱ中小花不变色,实验Ⅲ中小花变红。下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ说明水不能使石蕊变红
B.实验Ⅱ说明二氧化碳不能使石蕊变红
C.仅凭实验Ⅰ和Ⅱ不能说明二氧化碳能与水发生化学反应
D.仅凭实验Ⅱ和Ⅲ就能说明二氧化碳能与水发生化学反应
【答案】D
【详解】A、实验Ⅰ中,小花不变色,说明水不能使石蕊变红,该选项说法正确;
B、实验Ⅱ中,小花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变红,该选项说法正确;
C、实验Ⅰ、Ⅱ只能说明水、小花均不能使石蕊变红,不能说明二氧化碳和水反应,该选项说法正确;
D、实验Ⅲ中,小花变色,与实验Ⅰ、Ⅱ对比,可知二氧化碳和水能反应,且生成能使石蕊变红色的物质,该选项说法不正确。
故选D。
【变式2-1】(25-26九上·广东江门开平·期末)下图为二氧化碳的性质探究实验,以下说法不正确的是
A.位置1纸花不变色,位置2纸花比位置3纸花先变红
B.纸花变红说明CO2能使石蕊变红
C.木条在伸至管口前能燃烧,伸至管口后一会就熄灭,说明CO2不支持燃烧也不能燃烧
D.2处和3处纸花现象对比,说明CO2密度比空气大
【答案】B
【详解】A、位置 1 的纸花是干燥的,不能使干燥的石蕊变色,所以不变红。位置 2 、3的纸花湿润,密度比空气大,会先聚集在下方,因此位置 2 的纸花比位置 3 的纸花先变红。
B、纸花变红的本质是:与水反应生成碳酸(),是碳酸使石蕊变红,而不是直接使石蕊变红。
C、木条在伸至管口前能燃烧,是由于空气中含有氧气;伸至管口后接触到就熄灭,说明不支持燃烧也不能燃烧。
D、位置 2 在下方,位置 3 在上方,2 处的纸花先变红,说明会向下聚集,证明的密度比空气大。
故选B。
【变式2-2】(25-26九上·广东深圳·期末)我们曾经做过以下一组对比实验,从该对比实验得出的主要结论是
①CO2没有可燃性
②CO2能够与水发生化学反应
③CO2不能使干石蕊纸花变色
④CO2不支持燃烧
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【详解】实验1将干石蕊纸花放入二氧化碳中,不变色,说明二氧化碳不能使干石蕊纸花变色,故③说法正确;实验2将干纸花喷水后,不变色,说明水不能使石蕊变色;喷水后放入二氧化碳中,纸花变红色,是因为CO2能够与水发生化学反应生成了碳酸,碳酸使石蕊变红色,故②说法正确;
故选:B。
【变式2-3】下图是利用Y型管探究CO2性质的实验。缓慢通入CO2后,燃着的木条b先熄灭,a后熄灭,由此可得出CO2具有的物理性质是___________;实验中观察到___________,说明CO2能与水反应。
【答案】 CO2的密度比空气大 湿润的紫色石蕊试纸变红,干燥的紫色石蕊试纸不变色
【详解】缓慢通入CO2后,燃着的木条b先熄灭,a后熄灭。这表明CO2是从下方逐渐充满装置的,也就说明CO2的密度比空气大,这是CO2具有的物理性质。
实验中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色。因为干燥的紫色石蕊试纸接触CO2不变色,而湿润的紫色石蕊试纸中含有水,CO2与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变红,所以说明CO2能与水反应。
▌题型03 二氧化碳的用途
二氧化碳用途与对应性质
1 灭火 性质:密度比空气大(物理);不能燃烧,不支持燃烧(化学)。
2 作气体肥料(大棚种植) 性质:参与植物光合作用。 光合作用:CO₂ + H₂O 光照、叶绿素 → 有机物 + O₂
3 制碳酸饮料(汽水) 性质:CO₂能溶于水,和水反应生成碳酸。
4 干冰(固态 CO₂)用途 ①人工降雨;②舞台云雾;③食品冷藏制冷剂。 原理:干冰升华,吸收大量热量,使周围温度降低。
5 补充:二氧化碳对环境的影响
二氧化碳本身无毒,但不能供给呼吸;浓度过高,会使人窒息死亡。进入久未开启菜窖、深井前,要做灯火实验。过多排放 CO₂,造成温室效应。
【典例1】下列关于二氧化碳的说法错误的是
A.密度比空气大 B.能溶于水
C.有毒性,可使人中毒 D.可用于灭火
【答案】C
【详解】A.的相对分子质量为44,大于空气的平均相对分子质量29,相同条件下密度比空气大,表述正确;
B.通常状况下1体积水可以溶解约1体积,属于能溶于水的气体,表述正确;
C.本身无毒性,浓度过高时仅会因无法供给呼吸使人窒息,并非使人中毒,表述错误;
D.不可燃、一般也不支持燃烧,且密度比空气大,可覆盖在可燃物表面隔绝氧气,因此可用于灭火,表述正确。
【变式3-1】下列用途中,既利用了物质的物理性质又利用了化学性质的是
A.干冰用于人工降雨 B.二氧化碳用于灭火
C.二氧化碳用作气体肥料 D.木炭吸附色素、异味
【答案】B
【详解】A.干冰人工降雨利用干冰升华吸热的物理性质,仅用到物理性质,错误。
B.二氧化碳灭火时,一方面利用其密度比空气大、可覆盖可燃物表面隔绝氧气的物理性质,另一方面利用其不可燃、不支持燃烧的化学性质,两类性质均用到,正确。
C.二氧化碳作气体肥料利用其可参与光合作用的化学性质,仅用到化学性质,错误。
D.木炭吸附色素异味利用其疏松多孔结构的吸附性,属于物理性质,仅用到物理性质,错误。
【变式3-2】物质的性质决定其用途,以下物质的用途主要体现其化学性质的是
A.氧气用于急救病人 B.干冰用于人工降雨
C.液氮用于冷藏血液 D.稀有气体用作电光源
【答案】A
【详解】A.氧气用于急救病人,利用氧气能供给呼吸的性质,呼吸作用是化学变化,该性质需要通过化学变化体现,属于化学性质,符合要求。
B.干冰用于人工降雨,利用干冰升华吸热的性质,升华是物理变化,属于物理性质,不符合要求。
C.液氮用于冷藏血液,利用液氮汽化吸热降温,汽化是物理变化,属于物理性质,不符合要求。
D.稀有气体用作电光源,利用稀有气体通电发光的性质,通电发光过程没有生成新物质,属于物理变化,对应性质是物理性质,不符合要求。
【变式3-3】下列能产生温室效应的气体是
A.二氧化碳 B.氮气 C.氢气 D.氧气
【答案】A
【详解】A、二氧化碳会引起温室效应,该选项符合题意;
B、氮气不会引起温室效应,该选项不符合题意;
C、氢气不会引起温室效应,该选项不符合题意;
D、氧气不会引起温室效应,该选项不符合题意。
故选A。
▌题型04 一氧化碳的性质
一、物理性质
CO 是无色、无味的气体,密度略小于空气,难溶于水。
注意:一氧化碳不能用向下排空气法收集(密度和空气接近),只能用排水法收集。
二、化学性质
可燃性
现象:燃烧,放出大量热,产生蓝色火焰;生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。
化学方程式:
注意:点燃 CO 之前,一定要验纯,防止爆炸。
还原性(还原氧化铜)
化学方程式:
毒性
CO极易和人体血液中的血红蛋白结合,使人缺氧中毒,严重会死亡。
生活来源:含碳燃料不完全燃烧(煤炉、燃气热水器通风不良)。
注意:发现 CO 中毒,迅速转移到通风处,不能开排风扇、不能点火(防止爆炸)。
【典例1】下列关于一氧化碳的说法错误的是
A.难溶于水 B.可用来炼铁
C.可作燃料 D.能使澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【详解】A、一氧化碳难溶于水,不符合题意;
B、氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳,其可用来炼铁,不符合题意;
C、一氧化碳具有可燃性,可作为燃料,不符合题意;
D、二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水,澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊,一氧化碳不与澄清石灰水反应,符合题意;
故选D。
【变式4-1】关于CO以下说法正确的是
A.无毒 B.加热还原氧化铜 C.密度比空气大 D.有刺激性气味
【答案】B
【详解】A.一氧化碳是一种有毒气体,故选项说法错误,不符合题意。
B.一氧化碳具有还原性,加热能还原氧化铜,故选项说法正确,符合题意。
C.一氧化碳密度比空气略小,故选项说法错误,不符合题意。
D.一氧化碳是无色、无味的气体,故选项说法错误,不符合题意。
故选:B。
【变式4-2】下列有关一氧化碳的说法不正确的是
A.CO是一种无色、无味的气体 B.具有还原性,常用来冶炼金属
C.一氧化碳能与水发生反应 D.CO具有可燃性
【答案】C
【详解】A、CO是一种无色、无味的气体,故选项说法正确;
B、一氧化碳具有还原性,常用来冶炼金属,故选项说法正确;
C、一氧化碳难溶于水且不与水发生反应,故选项说法错误;
D、一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,一氧化碳具有可燃性,故选项说法正确;
故选:C。
【变式4-3】当碳燃烧不充分的时候会生成CO,下列关于CO说法中正确的是
A.CO有毒,有人说可以通过闻气味辨别煤气有没有泄漏
B.CO可燃,燃烧时产生黄色火焰并放出热量
C.CO和可以相互转化
D.在煤炉上放一盆水能防止CO中毒
【答案】C
【详解】A、一氧化碳无味,不能通过闻气味辨别煤气有没有泄漏,说法错误,不符合题意;
B、一氧化碳具有可燃性,燃烧时产生蓝色火焰并放出热量,说法错误,不符合题意;
C、一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,故CO和可以相互转化,说法正确,符合题意;
D、一氧化碳难溶于水,在煤炉上放一盆水不能防止CO中毒,说法错误,不符合题意。
故选:C。
▌题型05 碳和碳的氧化物之间的全面比较
物质
碳(C)
一氧化碳(CO)
二氧化碳(CO₂)
物理性质
黑色固体;难溶于水
无色无味气体;密度略小于空气;难溶于水
无色无味气体;密度大于空气;能溶于水;固态叫干冰
可燃性
有,
有,
无可燃性,不燃烧、不支持燃烧
还原性
有,可还原金属氧化物
有,可还原金属氧化物
无还原性,有氧化性(和碳高温反应)
毒性
无毒
有毒,结合血红蛋白使人中毒
无毒,但不能供给呼吸,浓度高使人窒息
与水反应
不反应
不反应
与澄清石灰水
不反应
不反应
【典例1】(25-26九上·广东湛江·期末)下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法中,不正确的是
A.空气中CO2的含量增加会导致温室效应增强
B.大气中CO2的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
C.CO和CO2组成元素相同,但是它们的化学性质不同
D.室内放一盆水可防止CO中毒
【答案】D
【详解】A、二氧化碳会导致温室效应,故说法正确;
B、二氧化碳是光合作用的原料,大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用,故说法正确;
C、CO和CO2的组成元素相同,但它们分子的构成不同,不同种的分子性质不同,故说法正确;
D、一氧化碳难溶于水且不与水反应,室内放一盆水不能防止CO中毒,故说法错误。
故选D。
【变式5-1】(25-26九上·广东汕头潮南区·月考)下列有关和的叙述错误的是
A.难溶于水,能溶于水
B.1个分子比1个分子多1个氧原子
C.具有可燃性,燃烧时火焰呈蓝色
D.有毒,进入久未开启的菜窖前必须做灯火试验
【答案】D
【详解】A、难溶于水,能溶于水,选项说法正确;
B、1个分子比1个分子多1个氧原子,选项说法正确;
C、具有可燃性,燃烧时火焰呈蓝色,选项说法正确;
D、进入久未开启的菜窖之前,必须做灯火试验,是因为二氧化碳不能供给呼吸,直接进入,会有窒息的危险,先做灯火实验,如果灯火熄灭,说明二氧化碳含量高,不能直接进入,二氧化碳本身无毒,故选项说法错误,故选:D
【变式5-2】(25-26九上·广东韶关·期中)鉴别CO、、三瓶气体,最简便的方法是
A.用燃着的木条分别伸入瓶中
B.将澄清石灰水分别加入瓶中
C.将紫色石蕊溶液分别加入瓶中
D.用空气球检验三种气体的密度
【答案】A
【详解】A、燃着的木条在氧气中能燃烧更旺,在二氧化碳中会熄灭,一氧化碳具有可燃性,燃烧会发出蓝色火焰,能鉴别;
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳和氧气均不能,不能鉴别;
C、二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,但一氧化碳和氧气均不能使其变色,不能鉴别;
D、二氧化碳与氧气的密度都比空气大,一氧化碳的密度与空气接近,将气体分别充入气球,气球都不会飘起,不能鉴别。
故选A。
【变式5-3】(25-26九上·广东惠州·期末)下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是
A.是空气污染物,不是空气污染物
B.和都具有还原性,都可用于冶炼金属
C.难溶于水,能溶于水
D.和可以相互转化
【答案】B
【详解】A、是空气污染物,不是空气污染物,说法正确,不符合题意;
B、CO具有还原性,可用于冶炼金属,不具有还原性,说法错误,符合题意;
C、难溶于水,能溶于水,说法正确,不符合题意;
D、一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,故和可以相互转化,说法正确,不符合题意。
故选:B。
▌题型06 一氧化碳还原氧化铜
1. 化学方程式
2. 实验现象
①玻璃管中:黑色粉末逐渐变为红色; ②右侧澄清石灰水:澄清石灰水变浑浊。
3. 实验操作:
1)实验开始:先通一氧化碳,再加热 目的:排尽玻璃管内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热发生爆炸。
2)实验结束:先停止加热,继续通入 CO 至玻璃管冷却到室温,再停止通 CO 目的:①防止生成的灼热铜,重新被空气中氧气氧化变回氧化铜; ②防止石灰水倒吸,使热玻璃管炸裂。
4. 尾气处理
CO 有毒,不能直接排放到空气中,必须处理。 两种常用方案:
方案一:在装置末端导管口点燃,,把 CO 燃烧除去;
方案二:导管后接气球 / 集气瓶,收集尾气一氧化碳。
❌ 注意:不能直接把尾气排空气中,会造成中毒、空气污染。
【典例1】(25-26九上·广东揭阳普宁·期末)进行如图所示实验时,下列说法中正确的是
A.a处固体由红色逐渐变为黑色
B.该实验可验证CO的氧化性
C.实验结束时应先停止加热,待玻璃管冷却后再停止通CO
D.实验过程中,c处的尾气是CO,可直接排放到空气中
【答案】C
【详解】A、一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,a处固体由黑色逐渐变为红色,故选项说法错误;
B、一氧化碳夺取了氧化铜中的氧,该实验可验证CO的还原性,故选项说法错误;
C、实验结束时应先停止加热,待玻璃管冷却后再停止通CO,以防止生成的铜再次被氧化,故选项说法正确;
D、实验过程中,c处的尾气是CO,有毒,不能直接排放到空气中,故选项说法错误;
故选:C。
【变式6-1】(25-26九上·广东江门第二中学·月考)某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种,按如下图所示装置进行实验,可以看到玻璃管中有红色物质生成,无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,下列判断错误的是
A.该气体中一定含有H2 B.该气体中一定含有CO2
C.该气体可能由3种气体组成 D.该气体的组成可能有3种情况
【答案】B
【分析】硬质玻璃管中有红色物质生成:说明有CuO被还原为Cu,CO或H2具有还原性,能发生反应:,。
【详解】A.无水CuSO4变蓝:说明反应生成了H2O,因此混合气体中一定含有H2,故判断正确,不符合题意;
B.澄清石灰水变浑浊:说明有CO2,但CO2可能是原混合气体中的,也可能是CO还原CuO生成的,因此无法确定原气体中是否含CO2,故判断错误,符合题意;
C.若原气体含H2、CO、CO2,实验现象也会符合,故判断正确,不符合题意;
D.该气体的组成可能有3种情况:情况1:H2、CO,情况2:H2、CO2,情况3:H2、CO、CO2,实验现象也会符合,故判断正确,不符合题意。
故选B。
【变式6-2】(25-26九上·广东韶关·期中)某小组利用如图装置进行创新实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精灯移至CuO处加热。下列说法错误的是
A.装置中的酒精灯可以改为酒精喷灯
B.气球可以收集尾气,防止污染空气
C.反应过程中,黑色氧化铜变为红色固体
D.装置中发生反应:
【答案】D
【详解】A、酒精灯加网罩,可以集中火焰,提高温度,可以改为酒精喷灯,该选项说法正确;
B、在该装置中,二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳有毒,散逸到空气中会污染空气,故气球可以收集尾气,防止污染空气,该选项说法正确;
C、该装置中,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,则黑色氧化铜会变为红色的铜,该选项说法正确;
D、结合前面分析可知,该装置中发生的反应有:、,该选项说法不正确。
故选D。
【变式6-3】(25-26九上·广东东莞·期末)下图是一氧化碳还原氧化铜的实验。下列有关该实验的说法不正确的是
A.可观察到玻璃管内黑色粉末变红 B.实验开始时应先通入纯净的一氧化碳
C.该装置缺少尾气处理装置,会污染空气 D.改通氢气进行该实验也能观察到完全相同的现象
【答案】D
【详解】A、一氧化碳具有还原性,能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳。氧化铜是黑色粉末,铜是红色固体,所以可观察到玻璃管内黑色粉末变红,该选项说法正确,不符合题意;
B、实验开始时应先通入纯净的一氧化碳,目的是排尽装置内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸,该选项说法正确,不符合题意;
C、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染空气,该装置缺少尾气处理装置,会造成空气污染,该选项说法正确,不符合题意;
D、氢气也具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和水,反应现象也是黑色粉末变红,一氧化碳还原氧化铜生成的是二氧化碳,澄清石灰水变浑浊,但是氢气还原氧化铜生成的是水,澄清石灰水不能变浑浊,所以现象不完全相同,该选项说法不正确,符合题意。
故选D。
▌题型07 二氧化碳与氢氧化钙的反应
1. 基础反应(检验CO2)
反应物:Ca(OH)2,俗称熟石灰,澄清石灰水中的溶质。
实验现象:澄清石灰水变浑浊,生成白色碳酸钙沉淀。
用途:实验室检验二氧化碳气体。
【典例1】(25-26九上·广东茂名茂南区·期末)碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。在研究膜吸收法吸收时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中的脱除效果,其结果如图2所示。
(1)自然界碳的循环中,化石能源燃烧________(填“吸收”或“释放”);用溶液吸收的化学方程式:____________________________________________。
(2)实现碳中和的途径有碳替代、碳减排、________、碳循环。
(3)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是____________。
(4)对比图2中三条曲线,得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速越大时,的脱除效果越________(填“好”或“差”)。当烟气流速相同时,________(填物质名称)对烟气中的脱除效果最好。
(5)在生活中的应用是很广泛的,请写出的一种用途:_____________________________________。
【答案】(1) 释放
(2)碳封存
(3)碳替代
(4) 差 氨基乙酸钾
(5)灭火(合理即可)
【详解】(1)化石能源含碳元素,燃烧后生成释放到空气中;
略;
(2)略;
(3)由图1的饼状数据可知,到2050年,碳替代的贡献率为47%,是四个途径中占比最高的,贡献率最大;
(4)观察图2曲线,随烟气流速增大,三种吸收剂的脱除率均下降,因此当烟气流速越大时,的脱除效果越差;
相同烟气流速下,氨基乙酸钾对应的脱除率最高,脱除效果最好;
(5)不燃烧、也不支持燃烧,且密度大于空气,可覆盖在可燃物表面隔绝氧气,达到灭火的目的。
【变式7-1】(25-26九上·广东广州·期中)我国首个海上二氧化碳封存工程在南海正式投用,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白,对我国实现“双碳”目标具有重要意义。
(1)“双碳”目标指的是“碳中和”和“碳达峰”,这里的“碳”指的是___________。
(2)CO2在封存之前要先“捕捉”,某同学设计了“捕捉”二氧化碳的流程(如图1)。
①请用化学方程式表示“捕捉”CO2的原理___________;
②反应器中溶液采用喷雾形式的目的是___________。
(3)被封存的CO2可用于食品保鲜、___________等(任写一种),也可以转化成甲醇。转化过程是在纳米纤维的催化作用下二氧化碳和氢气反应生成甲醇(CH3OH)(如图2,图中的微粒恰好完全反应)。请画出图2中丁物质的微粒图___________。
【答案】(1)二氧化碳/CO2
(2) 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(3) 灭火(合理即可)
【详解】(1)“双碳”目标指的是“碳中和”和“碳达峰”,这里的“碳”指的是二氧化碳;
(2)①由图1可知,“捕捉”CO2的原理为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
②反应器中溶液采用喷雾形式的目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(3)二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,且密度比空气大,可用于灭火;
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是1、6、2,已知生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、1,故生成物中还应含2个H、1个O,故丁为水,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则丁物质的微粒图为:。
【变式7-2】(25-26九上·广东汕尾·月考)2020年我国提出碳达峰、碳中和的战略目标,彰显了负责任大国的作为与担当。某兴趣小组同学对的吸收进行了相关探究。
探究一:运用已有知识设计实验吸收
(1)
实验序号
实验1
实验2
设计依据
能溶于水并与水反应
能与澄清石灰水反应
实验过程(加入液体后旋紧瓶盖并振荡)
实验现象
塑料瓶变瘪
塑料瓶变瘪程度大,澄清石灰水____
(2)通过上述实验现象判断,____吸收二氧化碳的效果更好,其原因是____(用化学方程式表示)。
探究二:比较水和海水吸收的能力
【提出问题】水和食盐水(模拟海水)吸收的能力是否相同?
【作出猜想】猜想I:水吸收的能力更强;猜想Ⅱ:食盐水吸收的能力更强;猜想Ⅲ:水和食盐水吸收的能力相同。
【进行实验】取两个规格相同的量筒,都收集100mL,分别倒扣在等体积的水和食盐水中,每隔一定时间观察并记录量筒内的体积,记录数据如下表。
时间/h
0
0.5
6
12
24
48
倒扣在水里量筒中体积/mL
100
98.5
85.5
77
66
59
倒扣在食盐水里量筒中体积/mL
100
99
93
90.5
89
88
【解释与结论】
(3)相同条件下,吸收能力更强的是____(填“水”或“食盐水”)。
(4)据测算,地球上每年使用化石燃料所产生的二氧化碳约35%被海洋中的海水、浮游植物、藻类植物等吸收。海水吸收二氧化碳会造成海水酸化,涉及的反应为____(用化学方程式表示)。
【拓展】
(5)实现碳达峰、碳中和,人人责无旁贷。请写出一条减少大气中二氧化碳含量的措施____。
(6)事实上实验室里也可以用排水法收集,请根据表格中实验数据分析理由:____;如图常用于实验室制与,优点是____
【答案】(1)变浑浊
(2) 澄清石灰水
(3)水
(4)
(5)植树造林(合理即可)
(6) 二氧化碳在水中的溶解速率较慢 控制反应的速率
【详解】(1)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以观察到澄清石灰水变浑浊;
(2)由实验2塑料瓶变瘪程度大,说明澄清石灰水吸收二氧化碳的效果更好,因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:;
(3)由表中数据分析,相同条件下,48h时水中剩余二氧化碳59mL,食盐水中剩余二氧化碳88mL,说明相同条件下,等体积水和食盐水吸收CO2更多的是水,故填:水;
(4)二氧化碳与水反应生成碳酸造成海水酸化,反应的化学方程式为:,
(5)减少大气中二氧化碳含量的措施有:植树造林、减少使用化石燃料等,故填:植树造林(合理即可);
(6)由表中数据可知,二氧化碳溶于水的速度较慢,48h才溶解了100mL-59mL=41mL,所以可用排水法收集二氧化碳的理由是:二氧化碳在水中的溶解速率较慢;图中装置使用了分液漏斗,其优点是可以通过控制分液漏斗的活塞,调节液体药品的滴加速度,从而控制反应的速率。
【变式7-3】(25-26九上·广州·月考)ZX中学的化学兴趣小组同学们在实验室探究二氧化碳的某些性质。
(1)如图1,A和B中的塑料瓶容积相同,且充满。将A的瓶盖打开,加入体积约为塑料瓶容积的蒸馏水,旋紧瓶盖后充分振荡;向B中注入等体积的澄清石灰水,充分振荡。
A、B中都可观察到的实验现象是___________________________,B中实验现象比A更明显,其原因是_________(用化学方程式表示)。
(2)小组同学为了更加精准对比差异,采用了传感器用下图2装置测量瓶内气压变化。
①在圆底烧瓶中充满,通过注射器向瓶中注入液体。加入同体积水和澄清石灰水的气压变化图像如图3所示,其中表示澄清石灰水与二氧化碳反应的曲线是_________(填“A”或“B”)。
②结合实验现象及下图信息,证明二氧化碳和氢氧化钙发生化学反应的依据有____________;____________。(写2点)
(3)下图4实验中,甲、丙为湿润的紫色石蕊试纸,乙为干燥的紫色石蕊试纸。
①根据乙、丙的现象,写出参与反应的化学方程式_____________________________。
②说明密度比空气大的现象有____________________________________。
【答案】(1) 塑料瓶变瘪
(2) B 塑料瓶变瘪,且现象更明显 压强变化大
(3) 丙先变红,甲后变红,蜡烛自下而上依次熄灭
【详解】(1)A中二氧化碳溶于水,瓶中的压强小于外界压强,观察到的实验现象是A塑料瓶变瘪了;B中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,也会消耗二氧化碳,B塑料瓶也变瘪了;B中实验现象比A更明显,其原因是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:;
(2)①当向瓶内注入水时,水的体积导致瓶内压强稍有增大,二氧化碳溶于水时,气体减少,压强降低,但二氧化碳溶于水生成碳酸是弱酸,易分解,所以二氧化碳溶于水的量很少,压强降低很小;当向瓶内注入澄清石灰水时,氢氧化钙与二氧化碳反应,几乎可以完全吸收二氧化碳气体,压强变化更大,所以表示澄清石灰水与二氧化碳反应的曲线是B;
②结合实验现象及图中信息,证明二氧化碳和氢氧化钙发生化学反应的依据有塑料瓶变瘪,且现象更明显、压强变化大(合理即可);
(3)①二氧化碳不能使紫色石蕊试纸变色,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变色,所以丙变红,乙始终不变色,反应的化学方程式为:;
②说明二氧化碳密度比空气大的现象有丙先变红,甲后变红,蜡烛自下而上依次熄灭。
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