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专题03 碳和碳的氧化物(讲练)--2025年中考化学二轮复习答题技巧(全国通用)
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这是一份专题03 碳和碳的氧化物(讲练)--2025年中考化学二轮复习答题技巧(全国通用),文件包含专题03碳和碳的氧化物原卷版docx、专题03碳和碳的氧化物解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共91页, 欢迎下载使用。
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考点一 碳的单质
►考向一 碳单质的物理性质和用途
角度1 碳单质的结构
1.(真题组合)判断下列说法的正误。
A.石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,所以物理性质相同(2024·宁夏) ( )
B.金刚石和石墨的物理性质差异较大:原子种类不同(2024·广东广州) ( )
【答案】A. × B.×
【详解】A.金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质,二者的物理性质差异很大是因为碳原子排列方式不同;
B.石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,但是二者碳原子的排列方式不同,因此二者的物理性质不同。
2.(2024·山东青岛)物质都是由微观粒子构成的。下列物质由原子构成的是
A.氢气 B.一氧化碳 C.金刚石 D.氯化钠
【答案】C
【详解】A、氢气属于气态非金属单质,由氢分子构成,不符合题意;
B、一氧化碳是由非金属元素组成的化合物,由一氧化碳分子构成,不符合题意;
C、金刚石属于碳单质,由碳原子构成,符合题意;
D、氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物,由钠离子和氯离子构成,不符合题意。
3.(2024·贵州)阅读下面科普短文,回答问题。
自然界中,天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期,科学家在一个标准大气压、1025℃条件下,将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中,通入甲烷气体,硅(Si)与甲烷反应生成四氢化硅和石墨(C),石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜,其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性,在多领域有广泛的应用。
(1)从宏观上看,甲烷由 元素组成。从微观上看,金刚石由 构成。
(2)图1生成石墨的化学方程式为 ,图2变化的微观实质是 。
(3)金刚石薄膜的性质有 。
【答案】(1) C、H 碳原子/C
(2) 碳原子的排列方式发生了改变
(3)良好的光学透明性和高度的化学稳定性
【详解】(1)甲烷的化学式为:CH4,从宏观上看,甲烷由C、H元素组成;
金刚石属于碳单质,从微观上看,金刚石由碳原子构成;
(2)由图1可知,生成石墨的反应为硅和甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅和石墨,该反应的化学方程式为:;
由图2可知,石墨转化为金刚石,微观实质是碳原子的排列方式发生了改变;
(3)由题干信息可知,金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性。
4.(2024·江苏盐城)阅读下列资料,完成下面小题:
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的都是由碳元素组成的单质;碳原子核外电子数为6,其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软,有滑腻感。常温下为固体,能与K等金属反应生成超导体材料,如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
(1)下列关于的说法中不正确的是
A.分子具有空心球体结构B.是一种新型有机高分子材料
C.每个分子由60个碳原子构成D.有可能在催化领域具有广泛应用
(2)下列摘录中,属于物质结构描述的是
A.碳原子核外电子数为6B.金刚石可用来切割大理石
C.石墨很软D.能与K等金属反应
(3)金刚石、石墨和和都是由碳元素组成的单质,它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A.种类不同B.大小不同C.质量不同D.排列方式不同
【答案】(1)B (21)A (3)D
【解析】(1)A、根据题目的C60的分子结构,C60分子具有空心球体结构,故A正确。
B、有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子;C60是由一种元素组成的纯净物,是单质,不是有机物,故B错误。
C、元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数,每个C60分子是由60个碳原子构成的,故C正确。
D、根据题目叙述,C60有可能在催化领域具有广泛应用,故D正确。
(2)A、碳原子的原子结构示意图是,则碳原子核外电子数为6,属于物质结构的描述,正确;
B、金刚石可用来切割大理石,是金刚石的用途,错误;
C、石墨很软属于石墨的物理性质,错误;
D、C60能与K等金属反应属于化学性质,错误;
(3)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但是由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存在着明显差异,故选D。
角度2 碳单质的物理性质与用途的对应关系
(真题组合)判断下列物质的性质和用途的对应关系是否正确。
A.金刚石切割玻璃——硬度大(2024·黑龙江牡丹江) ( )
B.石墨作电车的电刷——质软(2024·黑龙江牡丹江) ( )
C.石墨能导电,可用作润滑剂(2024·江苏扬州) ( )
D.金刚石无色透明,可用于切割玻璃(2024·江苏扬州) ( )
E.石墨具有导电性,可用作铅笔芯(2024·内蒙古兴安盟) ( )
【答案】A. √ B.× C.× D.× E.×
【详解】A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用于切割玻璃;
B.石墨具有良好的导电性,可用作电车的电刷;
C.石墨具有滑腻感,可用作润滑剂,与石墨能导电无关
D.金刚石硬度大,可用于切割玻璃,与金刚石无色透明无关;
E.石墨质软,且是灰黑色,容易留下痕迹,可用作铅笔芯。
角度3 活性炭和木炭的性质
1.(2024·湖南长沙)物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中,常用于去除冰箱、汽车中的异味的是
A.活性炭B.金刚石C.石墨D.
【答案】A
【详解】A、活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,用于去除冰箱、汽车中的异味,故正确;
B、金刚石无吸附性,不能用于去除冰箱、汽车中的异味,故错误;
C、石墨无吸附性,不能用于去除冰箱、汽车中的异味,故错误;
D、C60不能用于去除冰箱、汽车中的异味,故错误。
2.(2024·四川巴中)物质的性质决定用途。下列物质的用途是利用其化学性质的是
A.天然气用作燃料B.干冰用于人工降雨
C.活性炭用来吸附色素和异味D.金刚石用来裁玻璃
【答案】A
【详解】A、天然气能燃烧因此可作为燃料,可燃性是化学性质,符合题意;
B、干冰用于人工降雨是利用干冰升华能吸热使水蒸气液化,不需要通过化学变化表现,属于物理性质,不符合题意;
C、活性炭吸附有色物质,属于物理变化,没有通过化学变化表现属于物理性质,不符合题意;
D、金刚石硬度大切割玻璃,不需要化学变化表现属于物理性质,不符合题意。
3.(2024·江苏常州节选)兴趣小组取京杭大运河水样进行净化实验。
(1)设计:运河水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
①可以通过 (填操作名称)去除泥沙等不溶性杂质。
②下图为活性炭吸附后的微观图示,活性炭具有 结构,可以吸附色素和异味分子。
【答案】(1) 过滤 疏松多孔
【详解】(1)①过滤可以除去不溶性杂质,可以通过过滤去除泥沙等不溶性杂质。
②活性炭具有结构疏松多孔结构,具有吸附性,可以吸附色素和异味分子;
4.(2024·青海西宁节选)化学与生产、生活息息相关。根据所学化学知识,回答下列问题:
活性炭具有疏松多孔的结构,制糖工业中常利用其 性来脱色以制白糖。
【答案】吸附
【详解】活性炭具有吸附性,能够吸附色素和异味,故制糖工业中常利用活性炭的吸附性来脱色以制白糖。
►考向二 碳单质的化学性质和用途
1.(2024·重庆节选)2024年4月,淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。
(2)竹简上用墨书写的文字能保留至今,其原因是 。
【答案】(2)常温下,碳单质化学性质稳定
【详解】(2)墨的主要成分是碳,碳在常温下化学性质稳定,有利于长期保存,故填:常温下,碳单质化学性质稳定。
2.(2024·上海)我国青铜器的铸造和使用具有悠久的历史,探寻铜锈的奥秘有利于保护青铜文物。
(1)火的使用促进了炼铜技术的发展。采用火法炼铜时,木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳,写出反应的化学方程式: 。
【答案】(1)
【详解】(1)木炭和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:。
考点二 碳的氧化物
►考向一 二氧化碳的性质和用途
角度1 二氧化碳的物理性质
1.(2024·四川乐山)将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中,气球沉入底部(如图甲).若要使气球位置出现图乙中的变化,可以将密闭容器中的空气换成下列气体中的
A.氢气 B.甲烷 C.二氧化碳 D.一氧化碳
【答案】C
【分析】将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中,气球沉入底部,若要使气球位置出现图乙中的变化,说明该气体的密度比空气大,可使充满空气的气球升到顶部。
【详解】A、氢气的密度比空气小,不符合题意;B、甲烷的密度比空气小,不符合题意;
C、二氧化碳的密度比空气大,符合题意;D、一氧化碳的密度比空气小,不符合题意。
2.(2024·黑龙江牡丹江节选)下图是实验室常用制取气体的装置,请结合图示回答问题。
(4)用F收集,气体从 端通入。
【答案】(4)a
【详解】(4)二氧化碳密度比空气大,用F收集CO2,气体从a端通入。
角度2 二氧化碳的性质与用途
1.(2024·辽宁)二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是
A.作燃料B.参与光合作用C.固态二氧化碳用于人工降雨 D.制碳酸饮料
【答案】A
【详解】二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,不能用作燃料;
二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,固态二氧化碳升华吸热可用于人工降雨,二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于制碳酸饮料。
2.(2024·山东济宁)火药是我国古代四大发明之一,引爆时发生反应,下列有关物质X的说法错误的是
A.是空气的成分之一 B.可用于灭火 C.其水溶液显酸性 D.有毒性
【答案】D
【分析】由质量守恒定律可知,在化学反应前后,原子的个数不变,推出X为CO2,根据CO2的相关性质来解答本题。
【详解】A、CO2占空气体积的0.03%,是空气的成分之一,故此项说法正确;
B、CO2不可燃也不助燃,能用于灭火,故此项说法正确;
C、CO2与水反应生成碳酸,水溶液显酸性,故此项说法正确;
D、人体吸入过多CO2会窒息,但CO2本身没有毒性,故此项说法错误。
角度3 二氧化碳的化学性质课本实验
1.(2024·广东)回答下列问题:
ii.性质实验
【答案】澄清石灰水变浑浊 紫色石蕊溶液 溶液变红色 CO2密度比空气大
【详解】ii.若X为澄清石灰水,澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙沉淀和水,故现象是:澄清石灰水变浑浊。二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,可以用紫色石蕊溶液检验,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,故填:紫色石蕊溶液;溶液变红色。将二氧化碳倒入烧杯中,观察到低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,说明了二氧化碳密度比空气大;二氧化碳不燃烧、不支持燃烧。
2.(2024·北京)用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验,验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 ;由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应,需进行的操作及现象是 。
【答案】(1) 分子在不断运动
(2)先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红
【详解】(1)澄清石灰水变浑浊发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
该实验中,二氧化碳和澄清石灰水没有直接接触,一段时间后,澄清石灰水变浑浊,说明分子在不断运动,当二氧化碳分子运动到澄清石灰水处时,二氧化碳和氢氧化钙反应,澄清石灰水变浑浊;
(2)验证二氧化碳能与水反应,可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红,说明二氧化碳和水发生了反应,故填:先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红。
角度4 二氧化碳的化学性质创新实验
1.(2024·四川泸州)向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图),把手移开,玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
C.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
D.振荡后试纸变红,证明CO2能与石蕊反应变红
【答案】C
【详解】A、玻璃片没有掉下,证明瓶内气压小于大气压,A错误;
B、玻璃片没有掉下,证明瓶内气压小于大气压,不能证明CO2与水发生了反应,B错误;
C、蓝色石蕊试纸遇酸变红,注入水之前CO2与石蕊试纸接触,但不能使石蕊试纸变红,倒置且振荡后CO2与水充分接触,而此时石蕊试纸变红,说明CO2与水反应产生了酸,酸使蓝色石蕊试纸变红,C正确;
D、注入水之前CO2与石蕊试纸接触,但不能使石蕊试纸变红,说明CO2不能与石蕊反应变红,D错误。
2.(2024·内蒙古包头)向甲乙两个等体积充满的软塑料瓶中,分别倒入等体积的澄清石灰水与溶液(密度近似相等),拧紧瓶盖振荡后,现象如图所示。下列说法错误的是
A.甲瓶注入的是澄清石灰水
B.甲、乙瓶变瘪的原因都是瓶内压强减小
C.向变瘪的乙瓶中滴加适量溶液,无现象
D.溶液浓度大于溶液浓度
【答案】C
【详解】A、二氧化碳和氢氧化钠溶液、澄清石灰水反应,瓶内压强变小,乙瓶中压强变的更小,说明乙瓶是氢氧化钠溶液,甲瓶是澄清石灰水,故说法正确;
B、两瓶变瘪的原因都是二氧化碳反应了,使瓶内的压强变小了,故说法正确;
C、乙瓶中反应后生成碳酸钠,碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,故说法错误;
D、倒入等体积的澄清石灰水和氢氧化钠溶液,两瓶变瘪的程度不同,乙比甲更瘪,说明氢氧化钠溶液的浓度大于氢氧化钙的浓度,故正确。
3.(2024·湖南长沙)碳中和是指碳的排放与吸收达到平衡,基本实现碳的零排放:碳“捕集”是助力碳中和的重要途径。为此,兴趣小组同学围绕着的吸收进行了实验探究。
活动一:寻找吸收的试剂
【设计与实验】
(1)甲、乙、丙三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:
【解释与分析】
(2)甲组实验中软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压 ;
(3)小礼同学对丙组的实验结论提出质疑,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的 。观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收。
活动二:比较吸收的效果
【提出问题】水、饱和石灰水和氢氧化钠浓溶液,哪个吸收的效果更好?
【讨论交流】
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是 。同学们一致认为,只需要比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
【设计方案】
(5)请你利用下列提供的实验用品,帮助他们设计实验并写出实验方案: 。
(实验用品:氢氧化钠浓溶液、水、装满的软塑料瓶若干个,其它仪器自选)
【实验与结论】通过实验,同学们得出氢氧化钠浓溶液吸收的效果比水的好。
【迁移应用】气体排放到空气中也会造成环境问题。同学们查阅资料.并利用下图所示装置和用品进行实验,来比较氢氧化钠浓溶液、水吸收的效果。
(6)请你分析,该实验能否达到实验目的。并阐述理由 (已知实验装置气密性良好且操作均正确)。
【表达与交流】通过以上探究,同学们认识到科学探究需要严谨的思维。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊 (2)减小 (3)稀盐酸/稀硫酸 (4)常温下,氢氧化钙微溶于水
(5)将相同体积的水和浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度
(6)不能,倒吸进入瓶中的水,会继续吸收瓶内剩余的,最终充满整个集气瓶
【详解】(1)乙组:实验方案向盛有饱和的澄清石灰水的试管中,通入适量的,实验结论:能被澄清石灰水吸收,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,实验现象:澄清石灰水变浑浊。
(2)向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡,软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压变小,大气压将软塑料瓶压瘪。
(3)向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的,无明显现象,为了证明与氢氧化钠发生了反应,他向丙组所得溶液中滴加足量的某种溶剂,观察到有气泡产生,从而证明能与氢氧化钠反应,则加入的某种溶剂是稀盐酸或稀硫酸。
(4)饱和石灰水、水吸收的效果差不多,从物质的溶解性的角度分析,原因是氢氧化钙微溶于水,水中溶解氢氧化钙的质量较少,氢氧化钙溶液和水吸收二氧化碳效果差不多。
(5)我们知道二氧化碳可以和氢氧化钠溶液反应,也可以和氢氧化钠溶液中的水反应,二氧化碳也能溶于水,设计实验验证氢氧化钠、水对二氧化碳的吸收效果,可以利用对比实验记性验证,实验变量是氢氧化钠溶液、水,其它都是常量,实验方案:将相同体积的水和浓溶液,分别加入两个充满二氧化碳且容积相同的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度。
(6)不能,通常状况下,1体积的水约能溶解40体积的二氧化硫,注射器注入5mL的水,约溶解200mL二氧化硫气体,此时倒吸进入瓶中的水,会继续吸收瓶内剩余的,最终充满整个集气瓶。
4.(2024·四川巴中)某实验小组利用图1所示装置进行实验,探究的性质:分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化,得到如图2所示的曲线图。
(1)图2中ab段压强增大,对应的操作是 。
(2)实验过程中,观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀,该反应的化学方程式是 。
(3)对比图2中三条曲线,能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 (选填“x”“y”或“z”),对应的物质是 (填化学式)。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】①氯化钙溶液显中性;②若过量,会有生成。
【进行实验】
(4)设计如下实验进行探究:
【反思交流】
(5)操作Ⅰ中的氯化钙溶液 (选填“能”或“不能”)用氢氧化钙溶液代替。
(6)操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用___________(选填字母)代替,也能达到相同目的。
A.紫色石蕊溶液B.硫酸铜溶液C.稀盐酸
【答案】(1)注入液体
(2)
(3) z NaOH
(4) 产生白色沉淀 含有NaOH
(5)不能
(6)AB
【详解】(1)ab段压强增大,说明此时注入液体,装置中的气体压缩,从而压强增大。
(2)二氧化碳和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)由图可知,曲线z最终压强最小,说明二氧化碳减少最多,即吸收二氧化碳效果最好;
氢氧化钠吸收二氧化碳效果最好,化学式为NaOH。
(4)Ⅰ、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则可观察到有白色沉淀产生;
Ⅱ、过量的氯化钙能除去溶液中的碳酸钠,而氢氧化钠能使酚酞溶液变红色,则说明溶液中还含有氢氧化钠。
(5)氢氧化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则无法证明溶液中是否含有氢氧化钠,则不能用氢氧化钠代替。
(6)A、氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变红色,也能证明溶液中是否含有氢氧化钠,该选项符合题意;
B、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,也能证明溶液中是否含有氢氧化钠,该选项符合题意;
C、稀盐酸和氢氧化钠反应无明显反应,则无法证明溶液中是否含有氢氧化钠,该选项不符合题意。
故选AB。
►考向二 二氧化碳对生活和环境的影响
1.(2024·山东烟台)我国力争2060年前实现“碳中和”,彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指
A.二氧化碳B.碳元素C.碳原子D.所有含碳物质
【答案】A
【详解】“碳中和”是指某个地区在一定时间内,人类活动直接和间接排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消,实现碳“净零排放”,这里的“碳”指的是二氧化碳。
2.(2024·山东东营)我国提出2030年前实现“碳达峰”,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.绿色出行B.焚烧垃圾C.节约用纸D.随手关灯
【答案】B
【详解】A、绿色出行,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,利于实现“碳达峰,碳中和”,不符合题意;
B、焚烧垃圾,会产生大量的二氧化碳,不利于实现“碳达峰,碳中和”,符合题意;
C、节约用纸,可以节约资源,减少森林的砍伐,增加二氧化碳的吸收,利于实现“碳达峰,碳中和”,不符合题意;
D、随手关灯,可以节约能源,减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,利于实现“碳达峰,碳中和”,不符合题意。
3.(2024·四川德阳)大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2,含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A.大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B.将CO2压入地下实现碳封存,CO2分子间隔变小、运动停止
C.CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D.江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
【答案】B
【详解】A、化石燃料包括煤、石油、天然气,化石燃料燃烧产生CO2气体,导致空气中二氧化碳含量升高,A项正确;
B、将CO2压入地下封存时CO2分子间的间隔会变小,但不会停止运动,B项错误;
C、绿色植物光合作用是将CO2在一定条件下转化为 O2,CO2分子变成了其他分子,C项正确;
D、CO2溶于水属于物理变化,与水发生反应生成碳酸属于化学变化,D项正确.
4.(2024·内蒙古通辽)2022年12月,白鹤滩水电站全部机组投产发电,标志着我国在长江之上建成世界最大清洁能 源走廊,这条走廊生产的电能替代了大量化石燃料,为实现“双碳”目标作出巨大贡献。下列说法不正确的是
A.除去长江水中悬浮的杂质后得到的澄清液体是纯净物
B.大气中CO2含量过高会导致温室效应等环境问题
C.化石燃料燃烧产生的酸性气体可能导致降雨的酸性增强
D.白鹤滩水电站将水能转化为电能,实现水力资源的可持续利用
【答案】A
【详解】A、除去长江水中悬浮的杂质后得到的澄清液体中还含有可溶性的物质,故属于混合物,A错误;
B、二氧化碳是一种温室气体,大气中CO2含量过高会导致温室效应,B正确;
C、化石燃料燃烧产生的二氧化硫等酸性气体会导致降雨的酸性增强,C正确;
D、将水能转化为电能可实现水力资源的可持续利用,D正确。
5.(2024·山东淄博)我国在第75届联合国大会上提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了大国担当。如图为自然界中的“碳循环”示意图,下列说法错误的是
A.碳中和是指用碱中和产生的B.途径①表示植物的光合作用
C.途径②中部分最终转变为碳酸盐D.化石燃料燃烧使排放量增加
【答案】A
【详解】A、人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡,即为碳中和。选项错误;
B、植物光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,选项正确;
C、二氧化碳与水反应生成碳酸,最终部分碳酸会最终转化成碳酸盐,选项正确;
D、 化石燃料燃烧使二氧化碳排放量增加,选项正确。
6.(2024·广东节选)回答下列问题:
(2)低碳行动方案
同学们展示如图2所示的方案,并交流讨论、完善方案。
i.完善方案中的内容(各补写一条):a. ;b. ;c. 。
ii.CO2物理利用 (填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
iii.植树造林,利用绿色植物的 作用吸收CO2。
【答案】(2) 减少一次性餐具的使用 人工降雨 乙醇 不能 光合
【详解】(2)i.a中低碳生活,是指减少碳的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式有很多:如光盘行动、减纸减塑、衣物回收利用、减少一次性餐具的使用、低碳出行等。b中二氧化碳的物理利用,不产生新物质的用途,包括有:冷藏保鲜、人工降雨、灭火等。C中二氧化碳化学利用,产生新的物质的用途,包括有:转化成甲醇、乙醇;
ii.根据图中“CO2物理利用”,可以知道利用二氧化碳冷藏保鲜、人工降雨,不能从总量上减少CO2;
iii.植树造林,绿色植物可以进行光合作用,二氧化碳和水在叶绿体中,在光照的条件下,反应生成有机物,并释放氧气,故是利用植物的光合作用吸收二氧化碳。
7.(2024·江苏盐城)我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——排放量和转化量相等,达到相对零排放,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ 了解二氧化碳排放
(1)排放量增加可能引发的后果有______(选填字母序号,下同)。
A.冰川融化,海平面上升B.极端天气频发
C.土地沙漠化,造成农业减产D.影响自然生态系统,改变生物多样性
(2)空气中的主要来自于______。
A.动植物的呼吸作用
B.化石燃料的燃烧
C.植物的光合作用
(3)实验室制备。根据下列仪器装置,回答问题。
①写出标号仪器的名称:a. ,b. 。
②制取可在A~E中选用装置 ;装置F是在装置B基础上的改进,其优点是 。
Ⅱ 探究二氧化碳转化
(4)的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂:水、澄清石灰水、溶液,你认为最佳的吸收剂是 ,设计实验方案证明你的结论: 。
Ⅲ 研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”,写出你的一个行动打算: 。
【答案】(1)ABCD (2)AB (3) 试管 集气瓶 BC 可以控制反应发生与停止
(4) 2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳,分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液,盖上瓶盖,充分振荡,若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大,说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
(5)出行乘坐公交车(合理即可)
【详解】(1)A、空气中二氧化碳含量过高,会导致温室效应加剧。会导致全球变暖,冰川融化,海平面上升,正确;
B、温室效应会导致气候异常,发生极端天气,正确;
C、地球温度升高,会使地球上的水分加速蒸发到大气层中,地面变得干旱,植被退化,进而导致土地沙漠化,正确;
D、温度升高会影响生物的生长,影响生态系统,导致某些物种灭绝,正确;
故填:ABCD;
(2)A、动植物呼吸作用产生二氧化碳和水,符合题意;
B、化石燃料含有碳元素,完全燃烧会产生二氧化碳,符合题意;
C、植物光合作用消耗二氧化碳和水,不符合题意;
故填:AB;
(3)①图中可知,仪器a是试管,仪器b是集气瓶,故填:试管;集气瓶;
②实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳,选择固液常温型发生装置,二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,二氧化碳的密度比空气的密度大,选择向上排空气法收集,故填:BC;
多孔隔板可以将固体放在试管中部,通过开关止水夹控制固体液体接触和分离,当止水夹打开,固液接触,反应发生,当止水夹夹紧,装置内生成气体导致压强增大,将液体挤回长颈漏斗,液面降到多孔隔板以下与固体分离,反应停止,装置的优点是可以控制反应的发生与停止,故填:可以控制反应的发生与停止;
(4)水能和二氧化碳反应生成碳酸,澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应,用于吸收二氧化碳,但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水,溶液浓度较小,吸收效果不好,氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠,吸收效果好,故填:2%氢氧化钠溶液;
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少,如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果,故填:用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳,分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液,盖上瓶盖,充分振荡,若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大,说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好;
(5)低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起,如出行乘坐公交车、节约用电等,故填:出行乘坐公交车(合理即可)。
8.(2024·江苏镇江·中考真题)助力“碳中和”,CO2的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。
(1)CO2的产生:化石燃料的燃烧排放大量CO2。
①化石燃料主要包括 、石油和天然气。
②大气中CO2的含量过高,会造成 (填环境问题)。
(2)CO2的捕集:工业上可用氨水、K2CO3溶液等化学物质捕集烟气中的CO2。
氨水捕集CO2的实验流程如下。
①转化中可循环使用的物质X的化学式为 。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是 。
(3)CO2的利用:CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。
①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。
②生成CH4的总反应化学方程式为 。
【答案】(1) 煤 温室效应
(2) NH3 氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气
(3) 催化
【详解】(1)①化石燃料主要包括煤、石油和天然气,故填写:煤。
②二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能,二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来,因此,二氧化碳也被称为温室气体,能引起温室效应,大气中二氧化碳含量的增加是导致温室效应的主要原因,故填写:温室效应。
(2)①由氨水捕集CO2的实验流程图可知,富含CO2的烟气,进入氨水吸收室,生成碳酸铵和碳酸氢铵,碳酸铵和碳酸氢铵加热分解,生成X和高纯CO2,X能被氨水吸收塔吸收,根据质量守恒定律宏观实质:化学反应前后,元素种类不变可知,反应前碳酸铵和碳酸氢铵中含有碳、氢、氧元素,加热分解,生成X和高纯CO2(含有碳元素和氧元素),X中可能含有氮元素和氢元素,X能被氨水吸收塔吸收,说明X能与水反应,生成氨水,因此,X为氨气,化学式为:NH3,故填写:NH3。
②氨水吸收室中反应温度不宜过高,原因是氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气和水,故填写:氨水易分解,温度过高,氨水又分解成氨气。
(3)①由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,该反应过程中Ni/CaO的化学性质不变,起到过渡作用,符合催化剂的性质,因此,整个转化过程中Ni/CaO的作用为催化作用,故填写:催化。
②由CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理示意图可知,生成CH4的总反应是二氧化碳和氢气,在Ni/CaO的催化下,生成甲烷和水,总反应方程式为:,故填写:
►考向三 二氧化碳的制取
角度1 仪器及装置的选择
1.(2024·江苏无锡)实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2,不需要选用的仪器是
A.锥形瓶B.导管C.集气瓶D.酒精灯
【答案】D
【详解】A.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,属于“固液常温型”,可以使用锥形瓶,故不符合题意;
B.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,收集二氧化碳一定用到导管,故不符合题意;
C.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,需要用集气瓶收集二氧化碳,故不符合题意;
D.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,反应不需要加热,不需要使用酒精灯,故符合题意,故选D。
2.(2024·上海)实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示,下列说法正确的是
A.打开旋塞之后,试管中稀盐酸体积减小
B.打开旋塞之后,有气体从长颈漏斗中逸出
C.闭合旋塞后,试管内气压减小
D.闭合旋塞后,漏斗内液面上升
【答案】D
【详解】A、打开旋塞之后,长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中,所以试管中稀盐酸体积会增大,故不符合题意;
B、打开旋塞之后,长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中,大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳会从短导管处逸出,故不符合题意;
C、闭合旋塞后,大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集,气体压强增大,故不符合题意;
D、闭合旋塞后,大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集,气体压强增大,导致漏斗内液面上升,故符合题意。
3.(2024·广东)回答下列问题:
(1)CO2的制取及性质
i.制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置,需用到图1中的仪器有 (填字母)。
【答案】(1) ade
【详解】(1)i.组装便于添加稀盐酸的发生装置,应该选择长颈漏斗e,制取二氧化碳的反应物为固液常温型,可以选择锥形瓶d,长颈漏斗需要橡胶塞,故选择双孔橡胶塞a,则需要的仪器有:ade
4.(2024·河南节选)实验室里选用如图所示仪器制取气体(橡皮塞、导气管及试剂略去)。
(1)制取一瓶纯净的CO2,若要使用双孔橡皮塞,需选用的仪器有 (填字母)。
【答案】(1)a、b、e、f
(【详解】(1)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,若要使用双孔橡皮塞,则需要选用的仪器是:锥形瓶、集气瓶、分液漏斗,需要制取纯净的二氧化碳,而盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,同时要干燥二氧化碳,则还需要选择洗气瓶,除去杂质,故填:abef。
5.(2024·黑龙江牡丹江节选)下图是实验室常用制取气体的装置,请结合图示回答问题。
(1)仪器①的名称是 。
(3)实验室制取选用的发生装置是 ,选择的理由是 ,检验生成二氧化碳的方法是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(3) B 该反应为固体和液体不加热 将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,证明是
【详解】(1)仪器①的名称是长颈漏斗;
若选用C排水法收集的O2不纯,由于刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气,所以未等导管口气泡连续且均匀的产生就开始收集,会导致收集的氧气不纯;
(3)实验室利用石灰石或大理石与稀盐酸制取CO2,该反应为固体和液体不加热,则选用的发生装置是B,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,通常检验生成二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,证明是CO2。
6.(2024·黑龙江绥化节选)如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器,请回答下列问题。
(1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是 。
(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是 (填字母)。
【答案】(1)长颈漏斗下端应伸入液面以下 (2) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O B
【详解】(1)仪器①是长颈漏斗,在装置A中使用长颈漏斗时的注意事项是长颈漏斗下端应伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
(2)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,装置B可以通过弹簧夹的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,则如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是B。
7.(2024·甘肃兰州节选)请结合下列实验装置图回答问题。
(3)若实验室采用C装置代替B装置制取,突出优点是 。
(4)既不能收集,也不能收集的装置是 (填字母序号)。
【答案】(3)可随时控制反应的发生与停止 (4)E
【详解】(3)若实验室采用C装置代替B装置制取CO2,装置C中,当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体进入试管,使试管内液面上升到多孔塑料隔板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,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,使液面降到多孔塑料隔板以下,使反应物相互分离,反应停止,故该装置的突出优点是可随时控制反应的发生与停止;
氧气密度比空气大,氧气不易溶于水,可选择D向上排空气法或F排水法收集,二氧化碳能溶于水且能与水反应,二氧化碳密度比空气大,可选择D向上排空气法收集,故既不能收集O2,也不能收集CO2的装置是E向下排空气法。
角度2 操作正误判断
1.(2024·陕西)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A.检查气密性B.装药品
C.收集气体D.气体验满
【答案】A
【详解】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,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,图示操作错误;
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,图示操作错误。
2.(2024·内蒙古兴安盟节选)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(4)实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,选用B装置作为发生装置的优点是 ,请指出C装置中存在的一处错误是 。
【答案】(4) 控制反应速率(控制药品滴加的量或节约药品) 长颈漏斗下端未伸入液面以下(长颈漏斗末端没有液封)
【详解】(4)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳,故方程式为:;
B装置可以通过注射器控制液体滴加速度,从而控制反应速率,产生平稳的气流(合理即可);
C装置长颈漏斗下端未伸入液面以下,产生的气体会从长颈漏斗逸出,应伸入液面以下进行液封。
角度3 二氧化碳气体的净化和检验
1.(2024·内蒙古包头节选)下图是实验室制取气体的常用装置,回答下列问题:
(2)实验室制取并收集干燥的二氧化碳,装置的连接顺序为 (序号);若要检验制取二氧化碳后的废液呈酸性,可选用的一种试剂是 。
【答案】(2) BFE/BFC 石蕊(或锌粒、碳酸钠溶液、氧化铜、氢氧化铜等合理即可)
【详解】(2)实验室制取并收集干燥的二氧化碳,要有发生装置B,再有干燥装置F,最后是收集装置C或E;若要想证明制取二氧化碳的废液呈酸性,可以选择能和酸反应有明显现象的试剂,例如加石蕊溶液,溶液变红,或加锌粒或碳酸钠溶液,有气泡产生、或加氧化铜或氢氧化铜,固体溶解,得到蓝色溶液等合理即可。故填BFC或BFE;石蕊(锌粒、碳酸钠溶液、氧化铜、氢氧化铜等合理即可)。
2.(2024·黑龙江)根据实验装置图,回答问题:
(3)实验室制取二氧化碳,所用药品是 ,选择B装置作为发生装置的优点是 ,检验二氧化碳的反应原理是: (用化学方程式表示)。请从上图选择所需实验装置,制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体,所选装置的连接顺序为: (用字母表示)。
【答案】(3) 大理石(或石灰石)和稀盐酸 可以控制反应的发生和停止 B、G、F、E
【详解】(3)实验室采用大理石(或石灰石)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,故填:大理石(或石灰石)和稀盐酸;
B装置可将固体置于有孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止,故填:可以控制反应的发生和停止;
二氧化碳可以使澄清水灰水变浑浊,通常用澄清石灰水检验二氧化碳,澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为,故填:;
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,该反应为固-液不需要加热型,发生装置应选B,将生成的气体依次通过装置G和装置F,除去气体中混有的HCl气体和水,再用向上排空气法进行收集(二氧化碳的密度大于空气密度),则所选装置的连接顺序为B、G、F、E,故填:B、G、F、E。
角度4 二氧化碳的制取及验证创新实验
1.(2024·江苏常州节选)如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用该套装置进行实验的优点是 。
(3)实验中可观察到 (选填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊小纸花变红;澄清石灰水 (填现象),化学方程式为 。
【答案】(1)铁架台 (2)操作简便,可以控制反应速率,节约药品
(3) 湿润 变浑浊
【详解】(1)仪器a的名称为铁架台,故填:铁架台;
(2)该套实验装置将活塞旋开可以验证二氧化碳能是澄清石灰水变浑浊,可以验证二氧化碳能使湿润的紫色纸花变红,因此用该套装置进行实验的优点是操作简便,可以控制反应速率,节约药品,故填:操作简便,可以控制反应速率,节约药品;
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,能使紫色石蕊小纸花变红,实验中可观察到湿润的紫色石蕊小纸花变红,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成水和碳酸钙沉淀,化学方程式为,故填:湿润;变浑浊;;
2.(2024·江苏苏州)实验室用如图所示装置制取CO2气体,并进行相关性质研究。
已知:CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是: 、 。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
【答案】(1)分液漏斗
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 除去CO2中混有的HCl 浓硫酸
(3) CO2与水反应生成碳酸 CO2密度比空气大
(4)Ca2+、OH-
【详解】(1)据图可知,仪器a是分液漏斗。故填:分液漏斗。
(2)①石灰石的主要成分是碳酸钙,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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
②由于NaHCO3溶液与二氧化碳不反应,与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以装置B内盛放饱和NaHCO3溶液是为了除去CO2中混有的HCl。故填:除去CO2中混有的HCl。
③由于浓硫酸具有吸水性,与二氧化碳不反应,所以装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是浓硫酸。故填:浓硫酸。
(3)①由于玻璃管内的干燥纸花始终未变色;塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。所以得出关于CO2性质的结论是:CO2与水反应生成碳酸;CO2密度比空气大。故填:CO2与水反应生成碳酸;CO2密度比空气大。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,说明碳酸受热分解生成二氧化碳和水,化学方程式。故填:。
(4)由于将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,即二氧化碳与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。根据化学方程式可知,该过程参加反应的物质是二氧化碳和氢氧化钙,二氧化碳由二氧化碳分子构成,以分子的形式参加反应,氢氧化钙溶液可解离出钙离子和氢氧根离子,所以该过程参加反应的离子有钙离子和氢氧根离子,离子符号分别为Ca2+、OH-。故填:Ca2+、OH-。
3.(2024·四川成都)利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
(1)塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
(2)用稀盐酸与大理石制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。
(3)检查装置A的气密性,方法是 。
(4)用装置B检验二氧化碳,应盛放的药品是 。
(5)用装置C收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质有 。
(6)反应结束后,装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验,补全下表。
【答案】(1)集气瓶 (2)
(3)连接仪器装置,关闭K1,向A装置左侧塑料瓶中加水,当左侧液面高于右侧时停止加水,能形成稳定的液面差(合理即可)
(4)澄清石灰水 (5)密度比空气大,不燃烧,也不支持燃烧
(6) 取少量A中剩余液体于试管中,滴加2~3滴紫色石蕊溶液,观察现象 溶液变为红色
【详解】(1)据图可知,C是收集装置,所以塑料瓶①相当于实验室中的集气瓶;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)检查装置A的气密性,首先要形成密闭装置,再利用压强原理进行检验。具体方法为:连接仪器装置,关闭K1,向A装置左侧塑料瓶中加水,当左侧液面高于右侧时停止加水,能形成稳定的液面差;
(4)检验二氧化碳一般用澄清的石灰水,发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水;
(5)装置C是向上排空气法收集二氧化碳,燃着的木条会熄灭,所以体现出二氧化碳不燃烧不支持燃烧,密度比空气大的性质;
(6)稀盐酸显酸性,氯化钙显中性,可用紫色石蕊溶液进行验证。具体方案为:取少量A中剩余液体于试管中,滴加2~3滴紫色石蕊溶液,观察现象,溶液变红,证明含有盐酸。
4.(2024·江苏镇江节选)(4)溶液电导率越大,导电能力越强。一定温度下,溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验,测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知:CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2
①饱和NaHCO3溶液的作用为 。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。
【答案】(4) 除去二氧化碳中混有的氯化氢 碳酸钙转化为碳酸氢钙,溶液中离子浓度增大
【详解】(4)①盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应,故其作用是:除去二氧化碳中混有的氯化氢;
②AB段电导率下降,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,导致溶液中离子浓度减小,该反应的化学方程式为:;
③由题干信息可知,碳酸钙能与过量的二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙溶于水,导致溶液中离子浓度增加,故BC段电导率上升,故填:碳酸钙转化为碳酸氢钙,溶液中离子浓度增大。
5.(2024·江苏徐州)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取CO2,先向 (填仪器名称)加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为 。用B装置收集CO2,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为CO2的密度是 。
(2)连接装置A和C,将CO2通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为 ,装置D可用来证实植物的光合作用,通入适量CO2后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是 。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式: 。
(4)用注射器向集满CO2的密闭的集气瓶中注入20mL水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是 。
【答案】(1) 锥形瓶 b 比空气大
(2) 溶液由红色变成无色 把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气
(3)或
(4) 注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大 能溶于水
【详解】(1)实验室用A装置制取CO2,先向锥形瓶中加入石灰石(主要成分是碳酸钙),再向长颈漏斗中注入稀盐酸,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:;二氧化碳的密度比空气大,用B装置收集CO2,气体应从导管b端通入;
(2)滴有无色酚酞溶液的澄清石灰水呈红色,通入二氧化碳后,二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水,当二氧化碳恰好和氢氧化钙反应或二氧化碳过量时,溶液呈中性或酸性,红色溶液变成无色;通入适量CO2后,进行光照,绿色植物进行光合作用,消耗二氧化碳生成氧气,氧气具有助燃性,检验氧气的方法是:把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气;
(3)A装置属于固、液常温型,可用作过氧化氢制取氧气的发生装置,也可用作锌和稀硫酸反应生成氢气的发生装置,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:;
(4)如图2,图中曲线EF段气体压强迅速上开的原因是注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大;
曲线FG段气体压强逐渐减小,说明CO2具有的性质是能溶于水,装置内气体减少,压强减小。
6.(2024·山东青岛)实验是科学探究的重要手段。“追梦”小组用下图所示装置制取干燥、纯净的二氧化碳并验证其性质,感受实验之美、实验之趣。请回答下列问题。
已知:饱和碳酸氢钠溶液可除去二氧化碳气体中混有的氯化氢,所用除杂试剂均足量。
(1)实验一中用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,装置A中控制盐酸滴加速率的仪器名称是 ,装置C中的试剂是 (填名称)。
(2)小组同学利用装置D验证二氧化碳的性质。实验过程中,先观察到澄清石灰水变浑浊,后观察到燃着的木条熄灭。由此既可证明二氧化碳能与 (填物质类别)反应,又可推测二氧化碳的一条用途是 。装置中干燥的紫色石蕊试纸不变红,湿润的紫色石蕊试纸变红.可证明二氧化碳的化学性质是 。
(3)实验二中,时小组同学将注射器E中的氢氧化钠溶液快速推入三颈烧瓶,时再将注射器F中的溶液快速推入,测得三颈烧瓶内的压强随时间变化的趋势如图像所示。
①用化学方程式表示be段压强减小的原因: 。
②注射器F中可能盛有 溶液(填化学式)。
③ab段和de段压强略微增大,都是由于 造成的。
(4)进行实验三时,小组同学仅将实验二中的三颈烧瓶换成软塑料瓶,试剂及操作均不变,推测出现的现象是 。
【答案】(1) 分液漏斗 浓硫酸
(2) 碱 用于灭火 二氧化碳能与水反应
(3) HCl(合理即可) 快速推入溶液,气体被压缩
(4)软塑料瓶先变瘪后恢复原状
【详解】(1)石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
装置A中可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;
装置B中饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢,故装置C的作用是干燥二氧化碳,浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,故装置C中的试剂是浓硫酸;
(2)实验过程中,观察到澄清石灰水变浑浊,说明二氧化碳与氢氧化钙发生了反应,氢氧化钙是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,故可证明二氧化碳能与碱反应;
燃着的木条熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,先观察到澄清石灰水变浑浊,后观察到燃着的木条熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,说明二氧化碳可用于灭火;
装置中干燥的紫色石蕊试纸不变红,说明二氧化碳不能使石蕊试液变色,湿润的紫色石蕊试纸变红,说明二氧化碳能与水反应,二氧化碳能与水反应需要通过化学变化表现出来,属于化学性质;
(3)①be段压强减小,是因为二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,装置内气体减少,压强减小,该反应的化学方程式为:;
②t2时再将注射器F中的溶液快速推入,压强增大,说明加入的溶液是酸,如稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,气体增多,故压强增大,故填:HCl;
③ab段和de段压强略微增大,是因为快速推入溶液后,气体被压缩,压强增大;
(4)将实验二中的三颈烧瓶换成软塑料瓶,试剂及操作均不变,先推入氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,气体减少,压强减小,故软塑料瓶变瘪,再推入稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,又生成了气体,压强增大,故软塑料瓶又恢复原状,故现象是:软塑料瓶先变瘪后恢复原状。
角度5 有关二氧化碳的图像与计算分析
1.(2024·重庆)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,杂质不与酸反应,且高温灼烧不分解。现用两种方案测定干燥鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【方案一】步骤1:向10g鸡蛋壳中加入足量某试剂,充分反应,产生气体。(剩余步骤省略)
【方案二】步骤1:将10g鸡蛋壳在高温下灼烧。(剩余步骤省略)
请回答:
(1)方案一中“某试剂”可以是 (填试剂名称),充分吸收该方案中生成的气体,最佳试剂是 (填序号)。
A.浓硫酸 B.蒸馏水 C.氢氧化钠溶液
(2)与方案二相比,方案一的优点是 (任写一点)。
(3)写出方案二步骤1中发生反应的化学方程式 。
(4)判断方案二中灼烧充分的依据是___________(填序号)。
A.继续灼烧,不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体
B.继续灼烧,剩余固体质量不再发生变化
C.加水溶解,溶液温度升高
(5)把方案二实验步骤补充完整。
步骤2:充分灼烧,冷却后,称量出剩余固体质量, ,计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1) 稀盐酸 C (2)节约能源(合理即可) (3)
(4)AB (5)记录数据
【详解】(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水;浓硫酸和二氧化碳不反应;二氧化碳溶解水的能力也不大,不能保证把生成的二氧化碳全部吸收;只有氢氧化钠溶液保证把生成的二氧化碳全部吸收,故选用氢氧化钠浓溶液,故选C;
(2)方案一在常温下进行,生成的二氧化碳更容易收集,所以方案一的优点是:节约能源、操作简便、更准确等;
(3)碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(4)A、继续灼烧,不再产生使澄清石灰水变浑浊的气体,说明碳酸钙已完全分解,故说法正确;
B、继续灼烧,剩余固体质量不再发生变化,说明碳酸钙已完全分解,故说法正确;
C、氧化钙和水反应放出热量,加水溶解,溶液温度升高,只能说明固体中含有氧化钙,不能说明碳酸钙已完全分解,故说法错误;
故选AB;
(5)根据实验目的可知,步骤1:将10g鸡蛋壳在高温下灼烧;步骤2:充分灼烧,冷却后,称量出剩余固体质量,记录数据,计算出鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
2.(2024·江苏常州节选)(4)实验中用含的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应,该实验条件下的密度为2,理论上能生成的体积是多少?写出计算过程。
【答案】(4)设理论上能生成二氧化碳的质量为,
解得的体积为
答:理论上能生成的体积是0.44L。
【详解】(4)见答案。
3.(2024·山东烟台)化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸充分反应(如下图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。
(该石灰石中杂质不溶解于水,也不与酸反应)
回答下列问题:
(1)10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时,消耗的稀盐酸的总质量是 g,产生二氧化碳的总质量是 g。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)这种测定方法产生误差的原因可能是 (写1条)。
【答案】(1) 30 2.64
(2)设该样品中碳酸钙的质量为x。
该样品中碳酸钙的质量分数为。
答:该样品中碳酸钙的质量分数为60%。
(3)二氧化碳有少部分溶于水
【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,减少的质量为生成的二氧化碳的质量。
【详解】(1)由质量守恒定律可知,参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量,由表格数据可知,加入稀盐酸的质量为10g时,生成的二氧化碳的质量为,加入稀盐酸的质量为25g时,生成的二氧化碳的质量为,若样品没有反应完全,加入稀盐酸的质量为35g时,生成的二氧化碳的质量为,实际生成的二氧化碳的质量为,则加入稀盐酸的质量为35g时,样品反应完全,产生二氧化碳的总质量是2.64g,消耗的稀盐酸的总质量是;故填:30,2.64。
(2)详解见答案。
(3)二氧化碳溶于水,稀盐酸中含有水,碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳有少量溶于水,使计算的生成的二氧化碳的质量减少,产生实验误差,则这种测定方法产生误差的原因可能是二氧化碳有少部分溶于水。
4.(2024·甘肃兰州)兴趣小组同学得知鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,就用它来测定某瓶标签破损的稀盐酸中溶质的质量分数。称取5.5g干燥的鸡蛋壳(杂质不参加反应)于烧杯中,再将75g该稀盐酸分3次加入,充分反应后得到实验数据如下:
请计算:
(1)鸡蛋壳中碳酸钙的质量为 g。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
【答案】(1)5
(2)解:设稀盐酸中盐酸的质量为x。
则稀盐酸中溶质的质量分数为
答:稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%。
【详解】(1)鸡蛋壳主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,杂质不参与反应,则由表格数据可知,鸡蛋壳中碳酸钙的质量为;
(2)由表格数据可知,第一次加入25g稀盐酸反应后剩余固体的质量为3g,则消耗碳酸钙的质量为,第二次加入25g稀盐酸反应后剩余固体的质量为0.5g,则消耗碳酸钙的质量为,第三次加入25g稀盐酸反应后剩余固体的质量仍为0.5g,说明第二次加入25g稀盐酸时碳酸钙与稀盐酸恰好完全反应,则共消耗稀盐酸的质量为25g+25g=50g,计算过程见答案。
5.(2024·山东临沂)化学兴趣小组利用某钙片(有效成分为碳酸钙,其他成分不参与反应)进行如下实验:取10片钙片,研碎后放入烧杯中,逐渐加入稀盐酸,充分反应。实验数据如图所示,请回答:
(1)完全反应后产生的二氧化碳质量为 g。
(2)10片钙片中含碳酸钙质量为 g。
(3)计算所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
【答案】(1)4.4
(2)10
(3)解设:稀盐酸中盐酸溶质的质量为x,则
x=7.3g
稀盐酸的溶质质量分数为
答:稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
【详解】(1)由图像可知,加入100g稀盐酸后,气体质量达到4.4g,并且再往烧杯中添加盐酸,气体质量不增加,说明在添加100g盐酸的时候反应完全,生成二氧化碳的质量为4.4g
(2)解设,钙片中碳酸钙的质量为y,则,
故10片钙片中,碳酸钙为10g;
(3)过程和答案一样,参考答案作答。
6.(2024·四川达州)化学兴趣小组的同学做实验时不慎把稀盐酸洒在实验室的磨石地板上,发现有气泡冒出。查阅资料得知,磨石中含有碳酸钙,同学们用同种磨石进行了如下实验(假设磨石中的其它成分不参与反应,也不溶于水,生成的气体全部逸出)。
请完成下列问题:
(1)生成二氧化碳的质量为 g。
(2)计算反应后烧杯内溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)4.4
(2)设:生成4.4g的二氧化碳需碳酸钙的质量为x,同时生成氯化钙质量为y。
x=10g;y=11.1g;
反应后烧杯内溶液的溶质质量分数=;或
反应后烧杯内溶液的溶质质量分数=。
答:反应后烧杯内溶液的溶质质量分数为10%。
【详解】(1)稀盐酸与碳酸钙反应会生成氯化钙、水和二氧化碳,反应过程中二氧化碳逸出,根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量= 12.5g+105.4g -113.5g=4.4g;
(2)见答案。
►考向四 一氧化碳的性质和用途
角度1 一氧化碳的物理性质
(2024·山东临沂)学习化学知识,提高安全意识。下列说法中错误的是
A.绝对不能食用霉变食物 B.实验剩余药品要放入指定的容器内
C.禁止用亚硝酸钠代替食盐烹饪食物 D.在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒
【答案】D
【详解】A、霉变的食物中含有黄曲霉素,即使洗净或蒸煮后也不能去除,因此霉变食物不能食用,故A选项说法正确,不符合题意;
B、实验剩余药品不能放回原瓶,不能随意丢弃,不能带出实验室,要放入指定的容器内,故B选项说法正确,不符合题意;
C、亚硝酸钠有毒,不能用酸钠代替食盐烹饪食物,故C选项说法正确,不符合题意;
D、一氧化碳难溶于水,也不能和水反应,在煤炉上放一壶水不能防止一氧化碳中毒,故D选项说法错误,符合题意。
角度2 一氧化碳的化学性质和用途
(真题组合)判断下列物质的性质和用途的对应关系是否正确。
A.一氧化碳冶炼金属——可燃性(2024·黑龙江牡丹江) ( )
B.一氧化碳具有还原性,可用作燃料(2024·内蒙古兴安盟) ( )
【答案】A. × B.×
【详解】A.一氧化碳具有还原性,能与金属氧化物反应,可用于冶炼金属,不符合题意。
一氧化碳具有可燃性,可用作燃料,不符合题意。
2.(2024·上海)关于CO以下说法正确的是
A.无毒 B.加热还原氧化铁 C.密度比空气大 D.有刺激性气味
【答案】B
【详解】A、一氧化碳是无色、有毒、没有气味的气体,故选项说法错误;
B、一氧化碳具有还原性,加热能还原氧化铁,故选项说法正确;
C、一氧化碳的密度比空气略小,故选项说法错误;
D、一氧化碳是无色、有毒、没有气味的气体,故选项说法错误。
3.(2024·四川内江)如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析不正确的是
A.澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成 B.该反应中,失去氧的物质是CO
C.CO具有可燃性 D.硬质玻璃管中固体质量逐渐减小
【答案】B
【详解】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成,故选项说法正确;
B、一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应中,失去氧的物质是氧化铁,故选项说法错误;
C、一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,常在装置末端的导管口放一盏燃着的酒精灯,是为了点燃尾气,利用的是一氧化碳具有可燃性,故选项说法正确;
D、一氧化碳具有还原性,高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,随着反应的进行,硬质玻璃管中固体质量逐渐减小,故选项说法正确。
4.(2024·黑龙江)化学实验要严格按照实验步骤操作,下列实验操作先后顺序错误的是
A.一氧化碳还原氧化铜实验,先加热氧化铜,再通入一氧化碳
B.检查装置气密性,先将导管放入水中,再用手紧握容器外壁
C.用排水法收集气体结束时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
D.实验室制取氢气,先将锌粒加入锥形瓶中,再滴加稀硫酸
【答案】A
【详解】A、一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故一氧化碳还原氧化铜实验,应先通入一氧化碳,将装置内空气排尽,然后加热氧化铜,防止发生爆炸,符合题意;
B、检查装置的气密性:先将导管置于水中,再用手紧握容器外壁,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,不符合题意;
C、用排水法收集气体结束时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管,不符合题意;
D、制取气体加入反应物时,先加固体,再加入液体,故实验室制取氢气,先将锌粒加入锥形瓶中,再滴加稀硫酸,不符合题意。
5.(2024·湖北武汉)某气体含中的一种或几种。化学项目小组用如图所示装置探究该气体的组成。实验测得:反应前后装置甲硬质玻璃管中固体的质量减少,装置乙和装置丙的质量分别增加和。(已知:;碱石灰能吸收二氧化碳和水;装置中试剂均足量)
下列说法错误的是
A.若,则说明该气体中含B.若,则说明该气体中含
C.若,则说明该气体中含D.若,则
【答案】C
【分析】氢气和氧化铜反应生成铜和水,一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,浓硫酸具有吸水性,则乙增加的质量即为生成的水的质量,碱石灰能吸收二氧化碳,则丙增加的质量即为生成的二氧化碳的质量,则生成的水和二氧化碳的个数比为,则生成物中氢、碳原子个数比为,根据反应前后原子的种类和个数不变,则反应物中氢、碳原子个数比为。
【详解】A、甲烷中碳、氢个数比为1:4,若,即9m3=11m2,则气体中只含甲烷,若9m311m2,则,则说明该气体中一定含一氧化碳,至少含氢气和甲烷中的一种,该选项说法正确;
C、若9m3=11m2,该气体中可能为甲烷,也可能为一氧化碳和氢气,也可能三种气体都有,该选项说法不正确;
D、若m2=0,则说明没有生成水,则气体为一氧化碳,由于,则m1g:m3g=(80-64):44,即11m1=4m3,该选项说法正确。
故选C。
6.(2024·山东济宁)已知草酸常温下为固体,熔点为189.5℃,具有还原性,常用作染料还原剂;加热易分解,化学反应方程式为。某化学研究性小组为验证分解产物进行实验,用到的仪器装置如图所示(组装实验装置时可重复选择仪器)。
【实验装置】
请回答:
(1)仪器m的名称是 ,仪器n的名称是 ;
(2)加热分解草酸的装置需选用 (填“”、“”或“”);实验前,按接口连接顺序a- -de(从左到右填写接口字母)组装实验装置;
(3)B装置中出现 现象可证明产物中有生成;
(4)写出C装置中发生反应的化学方程式 ;
(5)D装置中出现 现象可证明产物中有生成;
(6)该小组交流讨论后,得出该装置存在一定缺陷,需在最后的e接口连接一瘪的气球,其作用是 。
【答案】(1) 酒精灯 硬质玻璃管 (2) A2 fg-de-hi-bc (3)黑色固体变成红色
(4) (5)白色粉末变蓝 (6)收集尾气,防止污染
【详解】(1)由图可知仪器m、n分别为酒精灯和硬质玻璃管;
(2)草酸常温下为固体,熔点为189.5℃,加热分解草酸时,草酸会熔化成液体,因此选用装置A2;
草酸分解产生一氧化碳、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用澄清石灰水检验二氧化碳,即装置C,一氧化碳具有还原性,在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,用装置B检验一氧化碳,由于一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳,所以应在检验一氧化碳前进行二氧化碳的检验,气流通过澄清石灰水会被润湿,因此在检验二氧化碳前先对水进行检验,水能使无水硫酸铜变蓝,因此检验水用装置D。故装置的顺序为用A2作发生装置,连接装置D进行水的检验,再连接C检验二氧化碳,接下来连接E对气体进行干燥,最后B和E检验一氧化碳。接口顺序为:a-fg-de-hi-bc-de;
(3)B中发生的反应为一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,故B中的现象为:黑色固体变成红色;
(4)C中发生的反应为二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,方程式为:;
(5)水能使无色硫酸铜变蓝,故D装置中出现白色粉末变蓝的现象可证明产物中有生成;
(6)实验时排放的尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,会污染空气,因此需在最后的e接口连接一瘪的气球,对尾气进行收集,防止空气污染。
►考向五 碳和碳的氧化物综合练习
角度1 性质和用途
1.(2024·云南·中考真题)下列有关碳及其化合物的说法错误的是
A.CO可用于冶炼金属 B.CO和CO2不能相互转化
C.用墨绘制的画能保存长时间不变色 D.干冰升华吸收大量的热,可用作制冷剂
【答案】B
【详解】A、一氧化碳有还原性,可用于冶炼金属,故说法正确;
B、CO燃烧可生成二氧化碳,CO2在高温下能与碳反应生成一氧化碳,CO和CO2在一定条件下能相互转化,故说法错误;
C、墨汁中含有炭黑,主要成分是碳,碳在常温下化学性质不活泼,很难与其它物质发生反应,保存的时间较长,故说法正确;
D、干冰升华时要吸收大量的热,可用作制冷剂,故说法正确。
2.(2024·黑龙江牡丹江)“碳家族”中相关物质的性质与用途对应关系正确的是
A.石墨作电车的电刷——质软B.金刚石切割玻璃——硬度大
C.干冰作制冷剂——升华放热D.一氧化碳冶炼金属——可燃性
【答案】B
【详解】A、石墨具有良好的导电性,可用作电车的电刷,不符合题意;
B、金刚石是天然存在的最硬的物质,可用于切割玻璃,符合题意;
C、干冰升华吸热,能使周围温度降低,可用作制冷剂,不符合题意;'
D、一氧化碳具有还原性,能与金属氧化物反应,可用于冶炼金属,不符合题意。
3.(2024·吉林)性质决定用途,用途体现性质。下列归纳错误的是
A.金刚石硬度大,可作铅笔芯 B.活性炭具有吸附性,可作净水剂
C.干冰升华吸热,可作制冷剂 D.酒精具有可燃性,可作燃料
【答案】A
【详解】A、石墨具有深灰色、质软,可用于生产铅笔芯,故说法不正确;
B、活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,可作净水剂,故说法正确;
C、干冰升华吸热,能降低温度,可用作制冷剂,故说法正确;
D、酒精具有可燃性,可用作燃料,故说法正确。
4.(2024·江苏连云港)下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.石墨很软有滑腻感,可制造石墨电极 B.CO2能与NaOH反应,可用于人工降雨
C.具有还原性,可用于炼铁 D.NaHCO3呈白色,可用于治疗胃酸过多症
【答案】C
【详解】A、石墨具有良好的导电性,故可用于制造电极,不符合题意;
B、干冰(固体二氧化碳)升华吸热,能使周围温度降低,可用于人工降雨,不符合题意;
C、一氧化碳具有还原性,能与金属氧化物反应,可用于炼铁,符合题意;
D、碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故可用于治疗胃酸过多,不符合题意。
角度2 一氧化碳和二氧化碳的除杂与鉴别
(真题组合)下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
【答案】D
【详解】
A、二氧化碳不支持燃烧,一氧化碳含量低,不会燃烧,B错误;
B、氮气和二氧化碳均不能燃烧且不支持燃烧,均能使燃着的木条熄灭,无法鉴别,不能达到实验目的;
C、鉴别空气、氧气、二氧化碳:将燃着的木条分别伸入集气瓶中,木条正常燃烧的集气瓶内气体是空气,木条燃烧更旺的集气瓶内气体是氧气,木条熄灭的集气瓶内气体是二氧化碳,实验方案能达到实验目的;
D、一氧化碳和氢氧化钠溶液不反应,不能用氢氧化钠溶液除去氢气中的少量一氧化碳,不能达到实验目的;
E、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳与澄清石灰水不反应,故将气体通入澄清石灰水,观察石灰水是否变浑浊,不能检验CO2气体中是否含有CO,不能达到实验目的;
F、二氧化碳也能与氢氧化钠反应,不能用氢氧化钠溶液除去CO2气体中的HCl,故C不符合题意。
角度3 一氧化碳和二氧化碳的相互转化
1.(2024·广东广州)部分含碳物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.a可能是C60B.b和c能相互转化
C.c能与水反应生成dD.c不能直接转化成e
【答案】D
【详解】A、a点表示碳单质,碳元素的价态为0,因此可能是C60,故推断正确;
B、b为一氧化碳,c为二氧化碳,一氧化碳与氧气反应得到二氧化碳,二氧化碳与碳高温下反应得到一氧化碳,可以相互转化,故推断正确;
C、c为二氧化碳,d是碳酸,二氧化碳与水反应可以生成碳酸,因此c能与水反应生成d,故推断正确;
D、e是碳酸盐,二氧化碳与氢氧化钠反应得到碳酸钠和水,因此c可以直接转化成e,故推断错误。
2.(2024·广东深圳)思考乐小丁同学发现和在同一条件下会发生两个化学反应。一般反应Ⅰ来制取甲醇(),下列说法错误的是
A.在反应Ⅰ中,参加反应的和的分子个数比为
B.反应Ⅱ前后的分子数量发生改变
C.小丁同学想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生
D.利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料
【答案】B
【分析】根据微观示意图,反应Ⅰ是H2、CO2在一定条件下反应生成CH3OH、H2O,化学方程式为:,反应Ⅱ是H2、CO2在一定条件下反应生成CO、H2O,化学方程式为。
【详解】A、根据化学方程式,在反应Ⅰ中,参加反应的H2和CO2的分子个数比为3∶1,A正确;
B、根据化学方程式,反应Ⅱ前后的分子数量没有发生改变,B错误;
C、H2和CO2在同一条件下会发生两个化学反应,反应Ⅰ生成甲醇,反应Ⅱ不生成甲醇,所以想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生,C正确;
D、这两个反应都消耗了CO2,反应Ⅰ得到甲醇,反应Ⅱ得到CO,甲醇和CO都有可燃性,都能作为燃料,所以这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料,D正确。
3.(2024·青海西宁)甲、乙、丙、丁是初中化学常见的物质,属于单质、氧化物、酸、碱、盐中的不同类别,其中甲是黑色固体,乙是植物光合作用的气体原料,丙、丁中均含有人体内含量最高的金属元素。各物质之间的关系如图所示(图中“—”表示相连的物质间可以发生反应,“”表示物质间存在相应的转化关系,反应条件、部分反应物和生成物已略去)。
请根据相关信息回答下列问题:
(1)丁属于 (填物质类别)。
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)反应②的化学方程式为 。
【答案】(1)盐 (2) (3)
【分析】甲、乙、丙、丁是初中化学常见的物质,属于单质、氧化物、酸、碱、盐中的不同类别,其中乙是植物光合作用的气体原料,乙为二氧化碳,属于氧化物;丙、丁中均含有人体内含量最高的金属元素,即都含钙元素,其中丙能与二氧化碳反应,故丙为氢氧化钙,丁能生成二氧化碳,丁为碳酸钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化钙属于碱、碳酸钙属于盐,所以甲属于单质,且能与二氧化碳反应,故甲为碳,碳与二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳。将答案带入原题,符合题意。
【详解】(1)经分析丁为碳酸钙,由金属离子和酸根离子构成的,属于盐;
(2)反应①为碳与二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳,方程式为:;
(3)反应②为氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,方程式为:。角度4 一氧化碳和二氧化碳性质不同的原因
(真题组合)判断下列说法是否正确。
A.一氧化碳和二氧化碳分子构成不同,化学性质不同(2024·山东临沂) ( )
B.一氧化碳和二氧化碳元素组成相同,所以化学性质相同(2024·宁夏) ( )
【答案】A. √ B.×
【详解】A.同种分子性质相同,不同分子性质不同,CO和CO2的分子构成不同,化学性质不同,故说法正确;
B.一氧化碳和二氧化碳元素组成相同,但是分子构成不同,二者的化学性质不同,故说法错误。
角度4 一氧化碳和二氧化碳综合探究题
1.(2024·四川眉山)已知草酸钙(CaC2O4)加热易分解。某实验小组对其分解产物进行探究。
【查阅资料】草酸钙加热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
【提出问题】非金属氧化物的成分是什么?
【提出猜想】猜想一:CO 猜想二:CO2 猜想三:CO和CO2 猜想四:H2O
【提出质疑】(1)猜想四不成立,原因是 。
【设计实验】(2)实验装置如图:
【实验结论】(3)猜想 成立,则草酸钙分解的化学方程式为 。
【交流反思】(4)从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是 。
【答案】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中不含氢元素,不可能生成水
(2) 二氧化碳/CO2 黑色固体逐渐变为红色
(3) 三 (4)缺少尾气处理装置
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Ca、C、O,不含氢元素,不可能生成水,故猜想四不成立,故填:根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中不含氢元素,不可能生成水;
(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故B中观察到澄清石灰水变浑浊,说明非金属氧化物中有二氧化碳;
结论为非金属氧化物中有CO,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D中观察到黑色固体逐渐变为红色;
(3)由以上分析可知,非金属氧化物的成分是一氧化碳和二氧化碳,则猜想三成立;
根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Ca元素,则草酸钙加热分解生成的金属氧化物是氧化钙,还生成了一氧化碳和二氧化碳,则该反应的化学方程式为:;
(4)一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳散逸到空气中,会污染空气,故从环保的角度考虑,该实验装置的不足之处是:缺少尾气处理装置。
2.(2024·河南)碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
(1)“低碳行动”中的“碳”指的是 (填“C”“CO”或“CO2”)。
(2)如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。
(3)关于金刚石和石墨的说法中,不正确的是 (填字母)。
a.金刚石和石墨都属于碳的单质 b.石墨转化为金刚石属于物理变化
c.它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳 d.金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
(4)探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 (写出一个即可);从环境保护的角度考虑,处理尾气的方法为 。
(5)植物光合作用可表示为:二氧化碳+水有机物+氧气,推测该有机物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。
①实验时,乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物,而甲中的不能。请加以解释 。
②请设计方案,检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质 。(写出选用的试剂和现象即可)
(6)用CO2和H2作原料可制取甲醇,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48t甲醇,理论上能够吸收CO2的质量是多少?
【答案】(1)CO2 (2)6 (3)b
(4) 、 将尾气点燃(或进行收集)
(5) C、H(或碳、氢) 甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收,植物不能进行光合作用 取样于试管中,加入适量氯化钙溶液,产生白色沉淀
(6)解:设理论上能够吸收CO2的质量为x
x=66t
答:理论上能够吸收CO2的质量是66t。
【详解】(1)“低碳行动”中的“碳”指的是CO2,“低碳”是指较低的二氧化碳的排放;
(2)在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,故碳原子核外电子数为:6;
(3)a、金刚石和石墨均是由碳元素组成的纯净物,均属于碳单质,不符合题意;
b、石墨和金刚石是两种不同的物质,故石墨转化为金刚石,有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
c、金刚石和石墨均属于碳单质,它们完全燃烧后的产物均是二氧化碳,不符合题意;
d、金刚石和石墨均是由碳原子构成,但是碳原子的排列方式不同,故物理性质差异很大,不符合题意。
故选b;
(4)V形管内反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
一氧化碳具有可燃性,故处理尾气的方法为:将尾气点燃(或进行收集);
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、O,生成物氧气由氧元素组成,故该有机物中一定含有的元素是:C、H;
①光合作用是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,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收,植物不能进行光合作用,故实验时,乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物,而甲中的不能;
②二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,故设计方案,检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质:取样于试管中,加入适量氯化钙溶液,产生白色沉淀;
(6)见答案。
1.(新场景·亚运会)(2024·重庆)杭州亚运会火炬使用“零碳甲醇()”。我国科研人员研制出一种新型催化剂,能将转化成甲醇,其转化过程如下图所示(M为单质、部分产物省略)。下列说法不正确的是
A.M的化学式为 B.该成果可为碳中和提供科学方案
C.Ⅰ中反应不是化合反应 D.该转化中和M的分子数目比为1:2
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成物甲醇中含有碳、氢、氧三种元素,反应物二氧化碳中含有碳、氧两种元素,而反应物M为单质,M中一定含有氢元素,则M为氢气,化学式为H2,故A说法正确;
B、该成果可有效利用二氧化碳,减少二氧化碳的排放,可为碳中和提供科学方案,故B说法正确;
C、I中二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成一氧化碳,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则一定还有含有氢元素的生成物,故该反应的生成物不只一种,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,故C说法正确;
D、根据流程,二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇,根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,则还会生成水,化学方程式为:,故该转化中 CO2 和M的分子数目比为1:3,故D说法错误。
2.(新考法·数字化实验)(2024·山东菏泽)某兴趣小组利用图1装置,对“和溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1:在盛满的烧瓶中滴加80mL蒸馏水;实验2:在同样的烧瓶中滴加溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法不正确的是
A.由实验1得到的图像是A曲线
B.A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多
C.该实验能证明与溶液发生了反应
D.通过此实验说明,利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究
【答案】B
【详解】A、二氧化碳能溶于水,压强减少,但二氧化碳的溶解度较小,所以压强变化不大;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳减少的更多,压强变化更大,所以曲线A表示实验1的变化,故A正确;
B、A曲线中ab段曲线上升的原因是用注射器注入液体,压缩了烧瓶内的气体,使压强增大,故B错误;
C、曲线B二氧化碳减少更多,且二氧化碳与水的实验可排除二氧化碳溶于水对实验造成影响,上述实验可以证明氢氧化钠与二氧化碳能发生反应,故C正确;
D、通过此实验说明,由压强的变化量对比可得出化学反应的发生,故利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究,故D正确。
3.(新考法·工艺流程)(2024·吉林)食品加工、制药等领域广泛使用二水合氯化钙()。工业上生产的主要流程如如图所示,下列说法正确的是
A.石灰石的主要成分是 B.粉碎可以增大反应物间的接触面积
C.搅拌可以提高的产量 D.反应器中生成的气体具有可燃性
【答案】B
【详解】A、石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3),不是CaCl2,错误;
B、粉碎可以增大反应物间的接触面积,从而加快反应速率,正确;
C、搅拌可以使反应更充分,加快反应速率,但不能提高CaCl2⋅2H2O的产量,产量取决于反应物的量,错误;
D、反应器中发生的反应是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,生成的气体是二氧化碳,二氧化碳不可燃,错误。
4.(新方向·生活生产)(2024·山东威海)绿色转化
二氧化碳的资源化利用是指将二氧化碳转化为有价值的产品或材料的过程,以减少其对环境的负面影响并实现其经济价值。如图是二氧化碳资源化利用的部分途径:
(1)海水藻类通过光合作用可以转化二氧化碳,发生反应的化学方程式是 。
(2)化工产业中,常用原子经济百分比来衡量工艺效率,公式是:原子经济百分比。我国科学家首次实现二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇,该反应同时生成水,写出反应的化学方程式 ,其原子经济百分比是 。
(3)使用可降解塑料代替聚乙烯等塑料可以解决的环境问题是 。
(4)除图中实例外,请列举生产、生活中二氧化碳的用途,并指出其应用的性质 (答一条即可)。
(5)践行绿色理念,共建美丽家园。下列做法正确的是___________(填字母编号)。
A.作物秸秆发酵制沼气B.生活垃圾分类处理
C.废弃电池深埋地下D.大力发展燃煤发电
【答案】(1)(2) 46%
(3)白色污染 (4)灭火;密度比空气大,既不燃烧也不支持燃烧(合理即可) (5)AB
【详解】(1)海水藻类通过光合作用可以转化二氧化碳,发生反应的化学方程式是:;
(2)二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇,该反应同时生成水,反应的化学方程式;其原子经济百分比是;
(3)由塑料造成的环境问题是白色污染,所以使用可降解塑料代替聚乙烯等塑料可以解决的环境问题是白色污染;
(4)二氧化碳密度比空气大,既不燃烧也不支持燃烧,可用于灭火(合理即可);
(5)A、作物收割的秸秆发酵后制沼气是资源的合理利用,符合绿色化学理念;
B、生活垃圾分类处理,节约资源,减少污染,符合绿色化学理念;
C、废弃电池深埋地下,会污染土壤和地下水,增大污染,不符合绿色化学理念;
D、燃煤发电,会产生大量污染物,不符合绿色低碳理念。
5.(新课标·跨学科实践活动)((2024·广东深圳)思考乐俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验:
(1)实验室制取的方程式: ;
(2)制取二氧化碳的发生和收集装置为 。(填序号)
(3)干燥气体,从E中的 口通入。
(4)模拟海洋生态系统
①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和 作用参与碳循环;
②俊宇向生态箱中通入,一段时间后烧杯中出现现象为 ;
③测得生态箱内pH值下降,原因是 。
④请你列举一条具体措施减少大气中排放量,结合生活实际: 。
【答案】(1) (2)BC (3)a
(4) 光合 澄清石灰水变浑浊 与水反应生成碳酸 绿色出行
【详解】(1)实验室常用大理石和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)实验室常用大理石和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳,选用固液常温型发生装置,故选B,二氧化碳的密度大于空气,能溶于水且能与水反应,故选用向上排空气法收集,故选C,故填BC;
(3)使用E装置干燥二氧化碳气体,要使二氧化碳气体与浓硫酸充分接触,故从a口通入;
(4)①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和光合作用参与碳循环;
②澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀与水,俊宇向生态箱中通入CO2,一段时间后烧杯中出现现象为澄清石灰水变浑浊;
③测得生态箱内pH值下降,原因是二氧化碳与水反应生成碳酸;
④汽车尾气中含有二氧化碳,减少汽车的使用,绿色出行可以减少大气中二氧化碳的排放(合理即可)。
6.(新方向·项目式学习)(2024·湖南)2024年5月1日,我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船,标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣,开展有关二氧化碳的项目式学习。
任务一:调查空气中二氧化碳含量增加的原因
(1)同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多,你认为有 (写一种即可)。
任务二:讨论空气中二氧化碳含量减少的方法
(2)同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法,知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放,你的一种低碳生活方式是 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水 (填实验现象),补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。
任务三:探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果
实验室提供4种试剂:水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。
【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何?
【查阅资料】
①室温下,饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%
②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析
【进行实验】
步骤1:各装置气密性良好(夹持装置已省略),同学们用4只250mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。
步骤2:用4支注射器分别取60mL上述提供的4种试剂,将烧瓶分别连接压强传感器和注射器(如图1所示)。
步骤3:待烧瓶内气压平稳后,迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中,关闭止水夹,观察压强变化。一段时间后,振荡烧瓶,继续观察压强变化。小组合作完成实验,并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图(如图2所示)
【分析讨论】
(3)根据40%NaOH溶液对应的曲线,分析时间段曲线变化的原因是 。
【得出结论】
(4)结合图2数据,从压强和吸收效果两个角度对比分析,得到的结论是 。
任务四:形成二氧化碳闭环的意识
(5)在老师指导下,知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后,氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染,形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体,你设计的实验方案是 。
师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。
【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等,“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。
【答案】(1)化石燃烧的燃烧(合理即可)
(2) 乘坐公共交通工具出行(合理即可) 变浑浊
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳气体体积减少,使烧瓶内压强减少,振荡,40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触,反应速率更快(合理即可)
(4)相同条件下,40%的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳效果最好
(5)向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液,直至不再产生白色沉淀,过滤,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,直到溶液呈中性(合理即可)
【详解】(1)空气中二氧化碳含量增加的原因有很多,如化石燃烧的燃烧、含碳物质的燃烧以及人和动植物的呼吸等,故填:化石燃烧的燃烧(合理即可);
(2)低碳生活方式很多,如乘坐公共交通工具出行、随手关灯等;二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,因此二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故填:乘坐公共交通工具出行(合理即可);变浑浊;
(3)根据40%NaOH溶液对应的曲线可知,时间段二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳气体体积减少,使烧瓶内压强减少;时间段压强变化更大,是因为振荡烧瓶,40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触,反应速率更快,故填:二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳气体体积减少,使烧瓶内压强减少,振荡,40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触,反应速率更快(合理即可);
(4)根据图2数据,可得出的结论是相同条件下,40%的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳效果最好,故填:相同条件下,40%的氢氧化钠溶液压强变化最大,吸收二氧化碳效果最好。
(5)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,且氢氧化钠有剩余,说明待处理的液体中含有碳酸钠、氢氧化钠,为了达到零碳排放和对环境无污染,设计的实验方案是向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液,直至不再产生白色沉淀,过滤,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,直到溶液呈中性,故填:向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液,直至不再产生白色沉淀,过滤,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,直到溶液呈中性(合理即可)。
1.(2024·山东泰安·三模)海洋酸化与全球气候变暖并称“邪恶双子”。迄今为止,人类排入大气中的二氧化碳有三分之一左右被海洋吸收。海洋酸化可能会损伤诸如贝类、珊瑚类等海洋生物形成钙质骨骼和外壳的能力,进而影响整个海洋生态系统的结构和功能。下列措施不能有效减缓海洋酸化的是
A.大力推广电动汽车替代汽油车 B.在冬季,居民用燃煤取暖
C.积极植树造林 D.利用风能、太阳能、水能发电,减少火力发电
【答案】B
【详解】A、大力推广电动汽车替代汽油车,可减少化石燃料的燃料,减少二氧化碳排放,减少污染,能减缓海洋酸化,不符合题意;
B、在冬季,居民用燃煤取暖,燃烧化石燃料,产生大量二氧化碳,不利于减缓海洋酸化,符合题意;
C、积极植树造林可以吸收二氧化碳生成氧气,利于环境保护,能减缓海洋酸化,不符合题意;
D、利用风能、太阳能、水能发电,减少火力发电,可减少化石燃料的燃料,减少二氧化碳排放,能减缓海洋酸化,不符合题意。
2.(2024·四川乐山·模拟预测)下列有关碳和碳的氧化物说法中,不正确的是
A.金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质
B.“低碳”就是减少二氧化碳的排放量
C.CO和CO2都有毒,都是大气污染物
D.大气中CO2的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
【答案】C
【详解】A、金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质,选项正确;
B、“低碳”就是减少二氧化碳的排放量,选项正确;
C、CO有毒,都是大气污染物,CO2无毒不是大气污染物,选项错误;
D、光合作用吸收二氧化碳释放氧气,大气中CO2的消耗途径主要是绿色植物的光合作用,选项正确。
3.(2024·山东泰安·三模)如图所示是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指二氧化碳
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒
C.平衡观:碳、氧循环使得大气中氧气增加和二氧化碳减少
D.微粒观:绿色植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增加
【答案】B
【详解】A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动,进行其他工作与劳动,所以每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”指的是碳元素,不符合题意;
B、由质量守恒定律可知,碳、氧循环过程中各元素守恒,符合题意;
C、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,不符合题意;
D、由质量守恒定律可知,化学反应的过程中,原子的种类与数目均保持不变,所以自然界中的氧原子总数不变,不符合题意。
4.(2024·云南怒江·一模)实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验,实验时,试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示,下列分析不正确的是
A.M点时反应未开始
B.N点对应的固体物质有木炭、氧化铜、铜三种
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.的过程中,木炭表现出还原性,木炭将氧化铜还原为铜
【答案】C
【分析】高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【详解】A、M点时没有反应,无明显现象,反应未开始,该选项说法正确;
B、N点对应的固体物质有3种,即反应生成的铜和没有反应的碳和氧化铜,该选项说法正确;
C、实验结束时应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止液体倒流炸裂试管,该选项说法不正确;
D、木炭具有还原性,能与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,所以的过程中,木炭表现出还原性,木炭将氧化铜还原为铜,该选项说法正确。
5.(2024·广东清远·模拟预测节选)请根据下列装置请回答问题。
(1)写出仪器名称:① ,⑤ ,⑧ 。
(4)图2是化学小组制作的喷气船,打开分液漏斗活塞,气体从小孔喷出,使船前进。
①小船能前进,其中的反应原理 (写化学反应方程式),采用 方法,使小船加速前进。
②船身甲处安上如图3所示的桅杆改变航行方向,一段时间后,可观察到 。
③停止前进后,根据质量守恒定律,小船会 。
【答案】(1) 集气瓶 水槽 长颈漏斗
(4) 增大稀盐酸的浓度(合理即可) 试纸B由紫色变红色 上浮
【详解】(1)根据图像,仪器仪器①是集气瓶,仪器⑤是水槽,仪器⑧是长颈漏斗。
(4)①小船能前进,是因为碳酸钙粉末与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,产生的气体从A端小孔逸出,推动小船前进,该反应的化学方程式为:;
加快碳酸钙与稀盐酸的反应速率,可以使小船加速前进,方法有:增大稀盐酸的浓度;调整活塞加快稀盐酸的滴加速度等。
②二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变红。船身甲处安上如图3所示的桅杆改变航行方向,试纸A是干燥的紫色石蕊试纸,试纸B是湿润的紫色石蕊试纸,一段时间后,碳酸钙与稀盐酸反应产生的二氧化碳接触到试纸A和试纸B,可观察到试纸B由紫色变红色。
③该反应产生的二氧化碳逸散到空气中,停止前进后,根据质量守恒定律,小船的总质量减小,会上浮。
6.(2024·陕西西安·模拟预测)如图为常见的制取气体的装置,请回答下列相关问题。
(1)实验室用高锰酸钾制氧气,选用B装置作为发生装置应添加的实验用品是 ,对应的化学反应方程式是 。
(2)选用上述装置制取并收集一瓶二氧化碳,并能控制反应速率,应选择的装置是 。G中b、d为湿润的紫色石蕊试纸,a、c为干燥的紫色石蕊试纸。倒入二氧化碳后观察到a、c不变色,d比b先变红,能说明二氧化碳的性质是 。
(3)某同学采用如图装置分离CO2和CO的混合气体,涉及的操作步骤如下,正确操作顺序___________(填字母)。
①关闭活塞a,打开活塞b ②关闭活塞b,打开活塞a
③通入混合气体 ④从导管c处收集气体
①④②③④
②④③①④
②③④①④
【答案】(1) 棉花
(2) AD 二氧化碳能与水反应,二氧化碳的密度比空气大
(3)C
【详解】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应为固体加热型,需要在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内粉末状物质进入导管,故选用B装置作为发生装置应添加的实验用品是:棉花;
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:;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,且需要控制反应速率,故发生装置可选A,A装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选D;
倒入二氧化碳后观察到a、c不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,b、d变红,说明二氧化碳能与水反应生成酸性物质,d比b先变红,说明二氧化碳的密度比空气大,故能说明二氧化碳的性质是:二氧化碳能与水反应,二氧化碳的密度比空气大;
(3)采用如图装置分离CO2和CO的混合气体,先关闭活塞b,打开活塞a,通入混合气体,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,一氧化碳和氢氧化钠不反应,从导管c处收集气体,得到一氧化碳,然后关闭活塞a,打开活塞b,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,从导管c处收集气体,得到二氧化碳,故顺序是:②③④①④。故选C。
7.(2024·云南怒江·一模)为应对全球变暖这一重大问题,我国提出2060年前实现“碳中和”。化学小组的同学开展了以“低碳”为主题的项目式学习。
任务一:认识自然界中的碳循环
(1)表示植物光合作用过程的是 (填“①”“②”或“③”)。
任务二:认识二氧化碳的性质
【实验过程】利用如图的U型管进行实验,实验开始前,同时取下U型管两端的橡胶塞,开始反应。
【实验分析】
(2)反应时,左边玻璃管液面上升速度比右边更 (填“快”或“慢”)。
(3)反应一段时间后,分别向左右两边的烧杯中滴加石蕊溶液,充分搅拌,观察到右边烧杯中溶液 。
任务三:了解二氧化碳消耗的途径
(4)碳捕集:可以采用化学吸收法,利用碱性吸收剂与二氧化碳反应生成不稳定的物质。下列物质可用作二氧化碳捕集的吸收剂的是___________。
A.B.C.D.
(5)碳封存:将二氧化碳封存于海底,我国首个海上二氧化碳封存项目在南海海底永久封存超146万吨二氧化碳。该方法中利用了二氧化碳与水的反应,其反应的化学方程式为 。
任务四:
(6)设计低碳行动方案
【答案】(1)② (2)快 (3)变红/变红色 (4)D (5) (6)减少使用化石燃料(合理即可)
【详解】(1)光合作用是绿色植物利用光能,将二氧化碳和水转化为葡萄糖,并释放出氧气的过程,表示植物光合作用过程的是①。
(2)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能溶于水,与水反应生成碳酸,对比可知左侧消耗二氧化碳更多,上升速度更快,左边玻璃管液面上升速度比右边更快;
(3)右边生成的二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊溶液变红,反应一段时间后,分别向左右两边的烧杯中滴加石蕊溶液,充分搅拌,观察到右边烧杯中溶液变红;
(4)A、不能与CO2,不符合题意;
B、不能与CO2,不符合题意;
C、不能与CO2,不符合题意;
D、氢氧化钙溶液显碱性,能与二氧化碳反应,可用作二氧化碳捕集的吸收剂,符合题意。
故选D;
(5)二氧化碳与水的反应生成碳酸,反应的化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;
(6)减少二氧化碳排放的措施有:减少使用化石燃料(合理即可)。
8.(2024·山东菏泽·二模)如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器,某化学小组的同学利用其进行下列化学实验。(组装实验装置时,可重复选择仪器)
试回答下列问题:
(1)若以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置,连接仪器,检查装置气密性,进行实验。(提示:盐酸中挥发出的少量气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述方法制二氧化碳的化学方程式为 。
(2)选择合适的仪器,可在实验室中以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)制备并收集干燥的氧气。
①上述方法制氧气的化学方程式为 。
②下列关于氧气性质和用途的叙述中,不正确的是 。
A.氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质发生反应
B.木炭在纯氧中比在空气中燃烧更剧烈,因为纯氧中的氧分子更活泼
C.铁丝在纯氧中剧烈燃烧时,火星四射,生成黑色固体
D.液氧可用于火箭发射,是因为氧气具有可燃性
(3)某化学小组欲测定ag某不纯氧化铁样品中的质量(杂质不参与反应),设计了实验方案,所选仪器按“气体”的顺序连接,并检查装置气密性,然后进行实验
①反应过程中,E中玻璃管内出现的现象是 。
②从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是 。
③通过测量反应前后仪器E处玻璃管内样品的质量,来求算该样品中的质量(杂质不参与反应)。反应前将ag氧化铁样品装入仪器E玻璃管内,充分反应后冷却,测得此时仪器E玻璃管内固体的质量为bg,则ag氧化铁样品中的质量为 g(结果用含a、b的代数式表示)。
【答案】(1) ADBF
(2) B
(3) 红棕色粉末变成黑色 在装置末端连接一盏燃着的酒精灯(答案合理即可)
【详解】(1)①实验室用石灰石和稀盐酸为原料,制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,该反应为固液常温型,固体与液体混合常温下反应生成气体采用A装置,二氧化碳气体中混有氯化氢和水蒸气,因此混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液,除去混有的氯化氢气体,再进入到B装置,用浓硫酸干燥除去水蒸气,由于二氧化碳的密度大于空气且能够溶于水,所以采用F装置向上排空气法收集气体,故所选仪器的连接顺序为ADBF。
②石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:。
故填:①ADBF;②;
(2)①过氧化氢在二氧化锰催化的下生成氧气和水,化学方程式为:。
②A、氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质发生反应,A项说法正确;
B、木炭在纯氧中比在空气中燃烧更剧烈,是因为纯氧中氧气的含量高于空气中氧气的含量,B项说法不正确;
C、铁丝在纯氧中剧烈燃烧时,火星四射,生成黑色固体,C项说法正确;
D、液氧可用于火箭发射,是因为氧气具有助燃性,D项说法正确。
故选B。
故填:①;②B;
(3)①E装置中发生的反应是一氧化碳和氧化铁(红棕色)在高温下反应生成黑色的铁和二氧化碳,故E中玻璃管内出现点的现象是红棕色粉末变成黑色。
②该反应需要通入一氧化碳,一氧化碳与氢氧化钙不反应,一氧化碳有毒,会污染空气,该实验设计没有尾气处理装置,具体改进方案是在装置末端连接一盏燃着的酒精灯处理尾气。
③由题意可知,仪器E中玻璃管内减少的质量是Fe2O3中氧元素的质量,则Fe2O3中氧元素的质量为g,设g此氧化铁样品中Fe2O3的质量为,
则g氧化铁样品中Fe2O3的质量为g。
故填:①红棕色粉末变成黑色;②在装置末端连接一盏燃着的酒精灯(答案合理即可);③。
【点睛】本题主要考查了一氧化碳还原氧化铁、氧气的化学性质、常用气体的发生和收集装置的选用等相关知识,掌握扎实的学科知识及差量法计算技巧即可正确解答。
9.(2024·四川乐山·模拟预测)某化学兴趣小组用下图装置验证一氧化碳还原氧化铜,并探究其还原产物的组成。
(1)装置及反应原理探究
①写出A装置发生的化学反应方程式 。
②说明CO能还原CuO的现象为 。
③上述整套装置中发生的化学反应,其中属于化合反应的化学方程式 。(不考虑CO2和H2O的反应。)
(2)产物成分探究
【查阅资料】①一氧化碳还原氧化铜,除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O)
②Cu2O为不溶于水的红色固体
③
【提出问题】红色固体含有什么物质?
【猜想假设】假设一:红色固体只含Cu 假设二:红色固体只含Cu2O 假设三:红色固体含有Cu2O和Cu
实验探究:
【答案】(1) C装置中黑色粉末变成红色,D装置中澄清石灰水变浑浊
(2) 铜/Cu 氧化亚铜/Cu2O 铜/Cu
【详解】(1)①A中发生的反应为氢氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠和水,方程式为:;
②一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以说明CO能还原CuO的现象为:C装置中黑色粉末变成红色,D装置中澄清石灰水变浑浊;
③上述整套装置中发生的化学反应,其中属于化合反应为一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,化学方程式为:;
(2)①氧化亚铜能与硫酸反应生成硫酸铜和铜,取少量红色固体,置于烧杯中,向其中加入足量稀硫酸,充分搅拌,静置,若无明显现象,说明红色固体中不含氧化亚铜,证明红色固体是铜;
②红色固体部分溶解,溶液呈蓝色,说明红色固体中一定含有氧化亚铜,氧化亚铜与硫酸反应生成铜,所以固体部分溶解不能确定原固体中一定含有铜,故得出可能含有铜。
10.(2024·吉林长春·一模)大理石和酸制取二氧化碳,可选的实验装置如图1所示,取等质量的大理石分别放入足量的酸中,产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示,请回答下列问题:
(1)仪器b的名称是 ;
(2)若要控制反应的开始和停止,应选择的发生装置是 ;
(3)F装置可用于测定收集二氧化碳的体积,少量植物油的作用是 ;
(4)图2中甲、乙、丙三条曲线对应以下的3个实验,其中甲曲线对应的实验是_______;
A.块状大理石、7%硫酸溶液 B.块状大理石、7%盐酸 C.粉末大理石、7%盐酸
(5)下列关于二氧化碳制取、性质和用途的叙述中,不正确的是________。
A.把二氧化碳通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液变红
B.实验室制取二氧化碳时,应先加药品再检查装置气密性
C.向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳,有利于蔬菜生长
【答案】(1)长颈漏斗 (2) C (3)防止二氧化碳溶于水 (4) C(5)B
【详解】(1)由图可知,仪器b的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)装置C带有多孔隔板和活塞开关,关闭活塞开关,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开活塞开关,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,可以控制反应的发生和停止,故选C;
(3)二氧化碳能溶于水,F装置可用于测定收集二氧化碳的体积,在水面上放一层植物油,目的是防止二氧化碳溶于水,故填:防止二氧化碳溶于水;
(4)A、硫酸和碳酸钙反应生成CaSO4,CaSO4微溶于水,随着生成物量的增多CaSO4不能继续溶解,最终覆盖在大理石表面,阻碍H2SO4与CaCO3的接触使得反应停止,因此对应曲线丙;
B、块状大理石与7%盐酸反应速率适中,因此对应曲线乙;
C、粉末大理石与7%盐酸反应接触面积大,反应速率快,因此对应曲线甲;
故选C;
(5)A、把二氧化碳通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液变红,是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,故选项说法正确;
B、在实验室制取二氧化碳时,为防止装置漏气,所以实验前应先检查装置气密性再加药品,故选项说法不正确;
C、植物光合作用需要二氧化碳,因此向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳,有利于蔬菜生长,故选项说法正确。
课标要求
考点
考向
1.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质。
2.认识二氧化碳的性质与用途的关系。
3.初步学习二氧化碳的实验室制法,归纳实验室制取气体的一般思路与方法。
4.以自然界中的碳循环为例,认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。
碳的单质
考向一 碳单质的物理性质
考向二 碳单质的化学性质
碳的氧化物
考向一 二氧化碳的性质
考向二 二氧化碳对生活和环境的影响
考向三 二氧化碳的制取
考向四 一氧化碳的性质
考向五 碳和碳的氧化物间的转化
易错提醒
金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质,C60由C60分子构成。
易错提醒
活性炭吸附色素和异味,没有产生新物质,属于物理变化。
易错提醒
多功能瓶的进出口:
1、向上排气法:用于收集密度比空气大的气体,收集的气体从长管进,空气从短管出,即“长进短出”。
2、向下排气法:收集密度比空气小的气体,收集的气体从短管进,空气从长管出,即“短进长出”。
3、排水法:收集不溶于水且不与水反应的气体。瓶中盛满水,收集的气体从短管进,水则从长管出,即“短进长出”。
操作
现象
性质
X为澄清石灰水时,现象为
CO2能与石灰水反应
X为 时,现象为
CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭
;CO2不燃烧,也不支持燃烧
易错提醒
能使石蕊溶液变红的是酸,二氧化碳不能使石蕊变红。
组别
实验方案
现象
结论
甲组
向一个集满的软塑料瓶中加入适量的水,立即旋紧瓶盖,振荡
软塑料瓶变瘪
能被水吸收
乙组
向盛有饱和的澄清石灰水的试管中。通入适量的
能被澄清石灰水吸收
丙组
向盛有氢氧化钠溶液的试管中,通入适量的
无明显现象
不能被氢氧化钠溶液吸收
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
取少量反应后的溶液于试管中,滴加过量氯化钙溶液
含有
Ⅱ
将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份
向其中一份加入稀盐酸
无气泡产生
不含
向另一份滴加无色酚酞溶液
溶液变红
易错提醒
“碳中和”、“碳达峰”、“低碳行动”等中的“碳”均指二氧化碳。
易错提醒
干燥后的气体通过水溶液后会再次引入水蒸气,因此气体净化的顺序一般是先除杂,后干燥。
步骤
现象
结论
液体中含有盐酸
加入稀盐酸的总质量
0
10
25
35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量
60.00
69.12
82.80
92.36
第一次
第二次
第三次
稀盐酸的质量/g
25
25
25
剩余固体的质量/g
3
0.5
0.5
易错提醒
一氧化碳难溶于水,不能用水吸收。
选项
实验目的
实验操作
A
除去气体中少量的CO
将混合气体点燃(2024·山东潍坊)
B
鉴别和
将燃着的木条分别伸入盛有和的集气瓶中,观察现象(2024·江苏扬州)
C
除去中的少量
将混合气体通过盛有溶液的洗气瓶(2024·江苏扬州)
D
鉴别空气、氧气、二氧化碳
将燃着的木条分别伸入集气瓶中(2024·四川广安)
E
检验CO2气体中是否含有CO
将气体通入澄清石灰水,观察石灰水是否变浑浊(2024·海南)
F
除去CO2气体中的HCl
通入足量的氢氧化钠溶液(2024·江苏无锡)
易错提醒
除去气体中少量的CO不能用点燃的方法:①二氧化碳含量高时,不易点燃;②点燃后可能引进氧气或空气这一新的杂质。
能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气等。
易错提醒
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,分子不同化学性质不同。
实验现象
结论
B中观察到澄清石灰水变浑浊
非金属氧化物中有
D中观察到
非金属氧化物中有CO
低碳途径
低碳行动具体措施
低碳方案
促进二氧化碳吸收
植树造林
减少二氧化碳排放
实验操作
实验现象
实验结论
取少量红色固体,置于烧杯中,向其中加入足量稀硫酸,充分搅拌,静置
① 若无明显现象
① 证明红色固体是 。
② 红色固体部分溶解,溶液呈蓝色
② 证明红色固体肯定含有 ,可能含有 。
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