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初中科粤版5.1 洁净的燃料——氢气测试题
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这是一份初中科粤版5.1 洁净的燃料——氢气测试题，共24页。试卷主要包含了下列关于氢气的说法错误的是等内容，欢迎下载使用。
5.1 洁净的燃料—— 氢气
知识点 1 氢气的性质
1.下列关于氢气的说法错误的是 ( )
A.氢气是无色、无味、难溶于水的气体
B.点燃氢气一定会发生爆炸
C.在相同条件下,氢气是密度最小的气体
D.点燃氢气前要验纯
2.氢气是一种理想的新能源,点燃氢气前一定要验纯。
(1)如图,检验氢气纯度的操作正确的是 (填“A”或“B”),如果氢气不纯,会听到 ,若听到 , 说明氢气已纯净,若没有听到声音,则氢气 (填“一定”或“不一定”)纯净。
(2)如图C,氢气在空气中燃烧,产生 火焰,烧杯内壁有 ,用手触摸烧杯壁,感觉非常烫,说明该反应放出了大量的热,该实验说明氢气具有的化学性质是 ,反应的化学方程式为 。
知识点 2 氢气是理想的高能燃料
3.氢是地球上含量丰富的元素之一,氢气被认为是理想的清洁能源,原因是 。
火箭利用液态氢作燃料,是因为液态氢 (填“热值”或“比热容”)大。为了便于储存,利用降温加压的方式将气态氢变成液态氢,液态氢燃烧的化学方程式是 。
4.下列关于氢气在氧气中燃烧的反应的叙述中,正确的是 ( )
A.产生蓝色火焰
B.产物无污染
C.证明水由氢气和氧气组成
D.参加反应的氢气和氧气的质量比为2∶1
5.氢气是一种理想的新能源,目前只在火箭发射等少数情况下使用,其主要原因是( )
A.制取成本高和贮存困难
B.氢气燃烧条件难以满足
C.制备氢气的原料极其匮乏
D.氢气燃烧过程难以控制
6.A、B是氢气吹出的肥皂泡,在空气中慢慢上升,用火柴分别从下方点燃A,从上方点燃B(如图所示),观察到A、B均产生火球,B的爆鸣声比A大。
解释产生上述现象的原因: 。
7.将20 g氢气和氧气组成的混合气体点燃,充分反应,冷却至室温后剩余2 g气体。问:原混合气体中氢气和氧气的质量各是多少克?
8.[2020·江西] 2020年6月23日,“北斗三号”收官之星发射成功,标志着我国“北斗”信号实现全球覆盖。发射用的火箭燃料之一为液氢,下列关于该燃料的说法不合理的是 ( )
A.热值高,推力大
B.化学方程式是2H2+O22H2O
C.绿色无污染
D.贮存、运输和加注都容易
5.2 组成燃料的主要元素—— 碳
知识点 1 常见碳单质的物理性质和用途
1.根据本课所学内容填写下列空格。
物质
性质
用途
金刚石
作玻璃刀、钻头
折光性强
制成
石墨
导电性
制铅笔芯
滑腻、耐高温
活性炭
作滤毒罐
物质的性质 物质的用途,从物质的用途能 物质的性质
2.下列关于碳单质的说法中,错误的是 ( )
A.金刚石是自然界中最硬的物质
B.石墨质软,有滑腻感
C.碳单质都是黑色的固体
D.活性炭有很好的吸附性
3.石墨烯是一种非常优良的纳米材料,由碳元素组成,化学性质和石墨相似,还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识,错误的是 ( )
A.可作散热材料
B.是一种新型化合物
C.石墨烯的化学式为C
D.可用作新型电池的电极
4.下列关于碳单质描述错误的是 ( )
A.活性炭作净水剂是因为其有吸附性
B.石墨用来制作坩埚是因为其有导热性和耐高温
C.金刚石作饰品是因为其硬度很大
D.活性炭有吸附性是因为其有疏松多孔的结构
知识点 2 碳单质的化学性质
5.我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是 ( )
A.碳在常温下化学性质不活泼
B.炭黑具有很强的吸附能力
C.部分炭黑转变成了更稳定的物质
D.碳单质不溶于水
6.在常温下,碳的化学性质 ;在点燃条件下,碳跟充足的氧气反应生成 ,化学方程式是 ,当氧气不充足时,碳燃烧生成 ,化学方程式是 ,这两个反应都属于 (填基本反应类型)反应;高温时碳能与二氧化碳反应,化学方程式是 。
知识点 3 一氧化碳的性质
7.下列对一氧化碳的描述,错误的是 ( )
A.常温下为无色、无味的气体 B.能溶于水
C.是一种有毒的气体 D.具有可燃性
8.木炭和一氧化碳有相似的化学性质,例如:它们都能燃烧,请写出下列化学方程式。
(1)木炭不完全燃烧: ; CO的燃烧: , 现象是产生 ,放出大量的热。
(2)CO是有毒的气体,有毒的原因是 。
(3)CO与CO2可以相互转化,CO2在高温下与 反应生成CO。
9.测得某物质中只含有碳元素,这种物质 ( )
A.一定是单质 B.一定是混合物
C.可能是纯净物也可能是混合物 D.可能是化合物
10.[2020·长沙] 两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得2020年诺贝尔奖。石墨烯是由碳元素组成的单质,下列关于碳单质的说法正确的是 ( )
A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来裁玻璃
B.石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属
C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质
D.金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的
11.下列关于一氧化碳的叙述错误的是 ( )
A.含碳燃料在燃烧的过程中可能生成一氧化碳
B.在煤炉旁边放盆水可防止煤气中毒
C.一氧化碳点燃之前要验纯
D.可以通过检验燃烧的产物鉴别氢气和一氧化碳
12.碳元素很神奇,可形成许多物质,部分碳单质的结构如图所示。
(1)由分子构成的物质是 (填序号)。
(2)写出单质①的名称: 。
(3)由②变成①属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)①和②的物理性质差异很大的原因是 。
(5)下列属于单质②的用途的是 (填字母)。
A.制作铅笔芯 B.制成玻璃刀裁玻璃
C.用于防毒面具 D.制成电车电刷
13.某同学对一氧化碳进行归纳整理,构建了如图所示的转化关系图。
(1)写出括号内一种含有碳元素的物质的化学式: 。
(2)写出反应①的化学方程式: 。关系图中三种物质间的转化均可通过 (填基本反应类型)反应完成。
(3)收集一氧化碳的方法是 ,原因是 。
(4)煤气的主要成分是一氧化碳,煤气公司在输送煤气时,常在煤气中掺入一种有臭味的气体,原因是 。
14.图是煤在煤炉中燃烧的剖面示意图。请回答下列问题。
(1)为什么生煤炉火时,需先引燃纸和木材? 。
(2)写出炉膛内A段产生蓝色火焰的化学方程式: 。
(3)写出炉膛内B段可能发生反应的化学方程式: 。
(4)请写出在室内使用煤炉时防止煤气中毒的措施: 。
15.[2020·呼和浩特] 石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体(如图所示),图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯,下列说法不正确的是 ( )
A.石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B.石墨烯的导电性比银强
C.石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D.从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
5.3 二氧化碳的性质和制法
第1课时 二氧化碳的性质
知识点 1 二氧化碳的物理性质
1.下列关于二氧化碳物理性质的叙述不正确的是 ( )
A.二氧化碳不易溶于水
B.常温常压下二氧化碳是无色无味的气体
C.固体二氧化碳俗称“干冰”,易升华
D.相同条件下,二氧化碳的密度比空气大
2.下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是 ( )
知识点 2 二氧化碳的化学性质
3.下列有关二氧化碳的叙述错误的是 ( )
A.二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧
B.二氧化碳在高温条件下与碳反应生成一氧化碳
C.将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液变红,证明二氧化碳能使石蕊溶液变红
D.将二氧化碳通入澄清石灰水中,可以观察到有白色沉淀生成
4.图是有关二氧化碳性质的几个实验。
(1)A中观察到的现象有 ,由此说明二氧化碳具有的性质是 。
(2)B中往装满二氧化碳的塑料矿泉水瓶中倒入少量水振荡后,矿泉水瓶变瘪的原因是 。
(3)C中通入二氧化碳后石蕊溶液变成 色,原因是 (用化学方程式解释);将所得液体加热后变为 色,发生反应的化学方程式为 。
(4)D中的现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
5.如图所示,将四支充满不同气体的试管倒立在水槽中,当拔开塞子时,试管中水位上升最高的是 ( )
6.如图所示实验中①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是 ( )
A.①变红,③不变红 B.④比①先变红,②③不变红
C.①④变红,③不变红 D.④变红,③不变红
7.下列有关区分二氧化碳、氧气的方法错误的是( )
A.观察气体颜色 B.用澄清石灰水
C.用带火星的木条 D.用紫色石蕊溶液
8.对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较中错误的是 ( )
A.CO2不能燃烧、不能支持燃烧,CO具有可燃性
B.CO2能溶于水,CO难溶于水
C.CO2和CO组成元素相同,化学性质相同
D.CO2无毒,CO有毒
9.在如图所示气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体,往2支试管中分别缓缓注入5 mL紫色石蕊溶液和5 mL澄清石灰水。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.左边试管内液体变成红色
B.右边试管内石灰水变浑浊
C.充分反应后,U形管中的液面左边高于右边
D.相同体积的水和澄清石灰水,澄清石灰水吸收的二氧化碳较多
10.A~G表示初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物、生成物、反应条件已略去),A和C、D和G的组成元素相同,空气中C的含量过多会加剧温室效应,D常温下为液态的氧化物,E为白色难溶于水的固体。
(1)由反应①②可知,反应物相同,生成物不同与 有关。
(2)分别写出反应③和⑤的化学方程式: 、 。
(3)反应⑥的基本反应类型为 。
(4)反应④在实际中的应用是 。
11.将水倒入集满二氧化碳的软塑料瓶中,旋紧瓶盖振荡;取塑料瓶中的液体少许,滴加紫色石蕊溶液,观察到紫色石蕊溶液变成了红色。是什么物质使紫色石蕊变红了?小红作出猜想,用石蕊溶液染成紫色的干燥小花,设计了如图所示四个实验方案来验证。
(1)请和小红同学一起完成下表。
猜想
实验方案
实验现象
结论
可能是二氧化碳使紫色石蕊变红
紫色小花不变色
Ⅱ
猜想
错误
可能是二氧化碳和水反应的生成物使紫色石蕊变红
猜想
正确
(2)小红同学做了一个对比实验来确定二氧化碳与水反应生成了具有酸性的物质,此实验方案是 (填图中的实验方案序号)。
12.[2020·临沂改编] 化学课堂上学生探究了如图所示的几个实验。
(1)图Ⅰ实验中,蜡烛熄灭的原因是 。
(2)图Ⅱ实验中,使紫色干燥小花(用石蕊溶液浸泡过)变红的物质是 (填化学式)。
(3)图Ⅲ实验中,滴入澄清石灰水后,可观察到的实验现象是 ,发生反应的化学方程式是 。
5.3 二氧化碳的性质和制法
第2课时 二氧化碳的制法、用途 碳循环
知识点 1 实验室制取二氧化碳
1.小明同学在实验操作考试中,抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。
(1)要制取二氧化碳,小明同学应该选择的药品是 和 。写出用选择的药品制取二氧化碳的化学方程式: 。
(2)下列是常用实验仪器,制取并收集二氧化碳,需选择的仪器有 (填字母)。
(3)图0是小明进行实验时的主要操作,这些操作的正确顺序是 (填字母)。
图0
(4)用制取二氧化碳的发生装置还可以制取其他气体,如 ,制取该气体的化学方程式为 。从反应物的状态和反应条件看,为什么制取这两种气体可以用相同的发生装置? 。
2.下列图示分别为二氧化碳的实验室制取、检验、收集、验满的操作,其中错误的是 ( )
图1
知识点 2 二氧化碳对生活和环境的影响
3.下列有关二氧化碳用途的描述中,不正确的是( )
A.制汽水 B.供给呼吸
C.用于灭火 D.作气体肥料
4.在日常生活中,下列说法正确的是 ( )
A.空气中二氧化碳含量的多少与人类无关
B.人的呼吸不需要二氧化碳,所以空气中二氧化碳的含量越低越好
C.进入久未开启的菜窖前要先进行灯火试验
D.二氧化碳是有毒气体,吸入过多的二氧化碳会致死
知识点 3 自然界中的碳循环
图2
5.如图2所示是自然界的碳循环示意图,请据图分析回答问题。
(1)自然界中CO2的来源途径: (任写一点)。
(2)任何物质都有两面性,CO2对人类的正面影响是促进光合作用等,负面影响是 (任写一点)。
(3)人类降低空气中CO2含量的研究有两个方向:一是减少CO2的排放;二是增加CO2的消耗。请你写一条你能做到的消耗CO2的方法或途径: 。
6.[2020·上海] 如图3所示实验设计,能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是 ( )
图3
7.如图4所示是自然界中碳、氧循环简图,请回答下列问题。
图4
(1)图Ⅰ中,转化1表示水吸收二氧化碳的过程,发生反应的化学方程式为 。
(2)图Ⅱ中,转化1是自然界中碳、氧循环的重要反应之一,是消耗 的主要途径——绿色植物的光合作用,该过程的化学方程式为 。
(3)上述两个反应的反应物相同,但得到的产物却完全不同,原因是 。
8.结合下列化学实验装置,回答有关问题。
图5
(1)写出图5中标有字母的仪器的名称:a ,b 。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气时应选择 (填字母)作为发生装置。常温下,下列收集氧气的方法不可行的是 (填字母)。
a.向上排空气法
b.向下排空气法
c.排水法
(3)实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式是 。检查装置B的气密性的方法是 , 则气密性良好。
(4)用装置E收集实验室制取的二氧化碳,气体应从 (填“①”或“②”)端进入。用装置D检验二氧化碳,D中的药品是 。
(5)实验室常用装置C代替装置B制取气体,装置C的主要优点是 。
9.某化验室为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应(假设石灰石样品中的杂质不与稀盐酸反应,也不溶于水)。有关实验数据如下表:
反应前
反应后
实验数据
烧杯和稀盐酸
的质量
石灰石样品
的质量
烧杯和其中混合
物的质量
150 g
12 g
157.6 g
(1)根据质量守恒定律可知,反应中生成二氧化碳的质量为 g。
(2)求该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(计算结果精确至0.1%)
10.[2020·营口改编] 图6是实验室制取气体常用的装置,请回答下列问题。
(1)写出标号①仪器的名称: ,实验室制取CO2选择的药品是 (填字母);反应的化学方程式为 。
A.块状大理石 B.块状碳酸钠
C.碳酸钙粉末 D.稀盐酸
E.稀硫酸
(2)实验室制取CO2时,常选用C装置收集气体,证明是否集满的方法是 。
(3)写出实验室用A装置制取O2的化学方程式: ,若要在相同时间内收集到纯度较高的O2,则接口a应与接口 (填导管接口字母)相连,若此时收集到的O2仍然不纯,则可能的原因是 (答一点即可)。
5.4 古生物的“遗产”—— 化石燃料
知识点 1 对化石燃料的认识
1.下列关于煤、石油和天然气的叙述正确的是 ( )
A.都是不可再生能源
B.完全燃烧的生成物对环境没有污染
C.煤被称为工业的“血液”
D.天然气是纯净物
知识点 2 化石燃料燃烧对环境的污染
2.目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料。
(1)化石燃料中比较清洁的是 ,其主要成分燃烧的化学方程式为 。煤油是 加工的产品。
(2)煤主要含有 元素,使用脱硫煤能减少 的排放,减轻酸雨的危害,但仍会产生较多的二氧化碳,不能减缓日益加剧的 。
知识点 3 煤、石油的综合利用
3.煤、石油、天然气是重要的化石燃料。下列关于化石燃料的叙述错误的是 ( )
A.石油是一种化工产品
B.将石油分馏可得到多种产品
C.将煤隔绝空气加强热可制得焦炭
D.煤的干馏属于化学变化
4.下列有关环境和能源的说法错误的是 ( )
A.天然气是比较清洁的化石燃料
B.煤炭的脱硫处理,能有效减少酸雨的形成
C.由于新能源开发,可以无节制地使用石油资源
D.石油分馏是利用各成分沸点的不同
5.[2020·福建改编] 合理利用化石燃料资源,是人类不断探索的课题。某城市家用燃料的使用经历了图所示的过程,并将逐步向理想燃料发展。
(注:括号中的物质是对应燃料的主要成分)
(1)CH4、C3H8两种物质中,氢元素的质量分数较大的是 (填化学式)。
(2)倡导“家用燃料低碳化”的意义是 。
(3)一定条件下,CH4和O2反应可制得CO和H2,反应的化学方程式为 。
(4)随着全球能源使用量的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。请提出一个缓解能源危机的设想: 。
6.[2020·盐城] 应用化学知识“身边的化学”——体验“家庭燃料的变迁”。
[文献资料] ①天然气和煤都是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,天然气的主要成分是 (填化学式)。
②我国近50年来家庭燃料变迁:煤或木柴→液化石油气或管道煤气→天然气。
③CO2能产生 效应,SO2易导致酸雨。
④充分燃烧天然气和煤各1 kg产生CO2和SO2的质量如图所示。
[证据推理] 推广“利用天然气代替煤作家庭燃料”,分析文献资料可知实施该项举措的科学依据是 。
[联系实际] 为防止燃气泄漏造成危险,使用天然气的家庭“报警器安装在燃气灶附近墙壁的上方”,是因为天然气具有 的性质。
7.[2020·广州改编] 燃料是人类社会重要的能源,下列说法不正确的是 ( )
A.煤的燃烧可能产生酸雨的原因是排放大量CO2
B.石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C.汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D.能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
8.[2020·鸡西] 回答有关燃料的下列问题。
(1)三大化石燃料包括:煤、石油和 。
(2)天然气的主要成分甲烷完全燃烧的化学方程式是 。
(3)燃烧发电时,将煤块粉碎成煤粉,目的是 ,使燃料充分燃烧。化石燃料燃烧都会产生温室气体二氧化碳,科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应,生成水和甲烷,该反应的化学方程式为 。
5.1教师详解详析
1.B [解析] 当空气中氢气的含量达到爆炸极限范围,点燃会发生爆炸。
2.(1)A 尖锐的爆鸣声 轻微的“噗”声
不一定
(2)淡蓝色 水珠生成 可燃性
2H2+O22H2O
3.氢气燃烧的产物是水,不产生污染 热值
2H2+O22H2O
4.B [解析] 氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色的火焰;生成物是水,无污染;氢气在氧气中燃烧的生成物是水,说明水是由氢元素和氧元素组成的;氢气在氧气中燃烧,反应中氢气和氧气的体积比是2∶1。
5.A [解析] 氢气作为燃料暂时还不能广泛使用的主要原因是制取成本高且不易贮存。
6.A、B肥皂泡破裂,氢气与空气接触被点燃,燃烧产生火球并伴有爆鸣声,A中氢气被点燃时较纯,爆鸣声较小,B先破裂后被点燃,氢气与空气接触面积更大,燃烧更剧烈,爆鸣声更大
7.解:由题分析可知,参加反应的氢气和氧气的质量共20 g-2 g=18 g,即生成的水的质量为18 g。
设生成18 g水需要氢气的质量为x,需要氧气的质量为y。
2H2+O22H2O
4 32 36
x y 18 g
436=x18 g x=2 g
3236=y18 g y=16 g
如果剩余的2 g气体是氢气,则原混合气体中氢气的质量是4 g,氧气的质量是16 g;
如果剩余的2 g气体是氧气,则原混合气体中氢气的质量是2 g, 氧气的质量是18 g。
答:原混合气体中氢气的质量为4 g,氧气的质量为16 g,或氢气的质量为2 g,氧气的质量为18 g。
8.D [解析] 液氢燃烧放出大量热,具有热值高,推力大的优点;液氢和氧气燃烧生成水,反应的化学方程式为2H2+O22H2O;液氢燃烧产物为水,清洁无污染;液氢的贮存、运输和加注条件严格,不容易操作。
5.2教师详解详析
1.硬度大 装饰品 作电极 质软
作高温润滑剂 吸附性强 决定 推知
2.C [解析] 金刚石是无色透明的固体。
3.B [解析] 石墨烯具有超强导热性能,故可以作散热材料;石墨烯是由碳元素组成的单质,化学式为C;石墨烯具有超强导电性能,故可以作电极。
4.C [解析] 金刚石作饰品是因为其折光性强,打磨后有夺目的光泽。
5.A [解析] 碳单质在常温下化学性质很稳定。
6. 非常稳定 二氧化碳 C+O2CO2
一氧化碳 2C+O22CO 化合
C+CO22CO
7.B
8.(1)2C+O22CO 2CO+O22CO2 蓝色火焰
(2)一氧化碳与血液中的血红蛋白结合,使血液失去输氧能力,造成中毒
(3)碳(或C)
9.C
10.A [解析] 金刚石是天然存在的最硬的物质,可以制钻头,切割玻璃等;石墨有金属光泽,有导电性,但不是金属;活性炭具有吸附性,主要吸附色素与异味,并不能吸附所有物质;金刚石、石墨是由碳原子直接构成的,足球烯是由C60分子构成的。
11.B [解析] 含碳燃料不完全燃烧会生成一氧化碳;一氧化碳难溶于水,在煤炉旁边放盆水不能防止煤气中毒;一氧化碳易燃、易爆,点燃之前要验纯;氢气燃烧生成水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,可以通过检验燃烧的产物鉴别氢气和一氧化碳。
12.(1)③
(2)金刚石
(3)化学
(4)碳原子的排列方式不同
(5)AD
13.(1)CO
(2)C+CO22CO 化合
(3)排水法 其密度与空气相差不大,有毒,且难溶于水
(4)一氧化碳无色无味,泄漏不易被察觉,加入有臭味的气体后,当一氧化碳泄漏时可及时被发现,从而防止事故发生(合理即可)
14.(1)煤的着火点高,而纸和木材的着火点低,容易点燃,燃烧放出的热量能使煤的温度升高,当温度达到煤的着火点时,煤就可以燃烧
(2)2CO+O22CO2
(3)C+O2CO2,2C+O22CO,C+CO22CO
(4)加强室内通风(合理即可)
15.D [解析] 从石墨中剥离出石墨烯,产生了新物质,属于化学变化。
5.3.1教师详解详析
1.A
2.D [解析] 二氧化碳能与水反应生成碳酸,生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红,反映了二氧化碳的化学性质;二氧化碳能使石灰水变浑浊,是由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反映了二氧化碳的化学性质;蜡烛熄灭,是由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,既反映了二氧化碳的化学性质又反映了二氧化碳的物理性质;杠杆左高右低,是由于二氧化碳的密度比空气大,只反映了二氧化碳的物理性质。
3.C [解析] 将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。
4.(1)烧杯中两支蜡烛自下而上依次熄灭 密度比空气大,既不能燃烧也不支持燃烧
(2)二氧化碳能溶于水并且能与水反应,使瓶内压强变小
(3)红 CO2+H2OH2CO3 紫
H2CO3H2O+CO2↑
(4)澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
5.B [解析] 空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等气体,氮气难溶于水,氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,但空气中二氧化碳含量太少,所以水位上升不是最高的;二氧化碳能溶于水,在这四种气体中溶解的最多,所以充满二氧化碳的试管中水位上升最高。
6.B [解析] ①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。二氧化碳不能使石蕊变色,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色,说明二氧化碳不能与石蕊反应;①④变红,是因为二氧化碳和水发生了化学反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊溶液变红,说明二氧化碳与水发生了反应。④比①先变红,说明二氧化碳的密度比空气的大。
7.A [解析] 常温下二氧化碳和氧气都是无色的;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氧气不能;氧气能使带火星的木条复燃,二氧化碳不能;二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,氧气不能。
8.C [解析] 分子是保持物质化学性质的微粒,构成CO2和CO的分子不同,化学性质不同。
9.C [解析] 右侧二氧化碳反应消耗的量远大于左侧二氧化碳溶于水或与水反应消耗的量,所以右侧的气压变得比左侧低,所以右侧液面上升。
10.(1)反应物的量
(2)C+CO22CO
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(3)分解反应
(4)光合作用
[解析] (1)空气中C的含量过多会加剧温室效应,所以C是二氧化碳,A和C组成元素相同,故A是一氧化碳,B是碳,碳完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳,所以反应物的量不同,生成物不同。(2)反应③是碳和二氧化碳生成一氧化碳的反应;E为白色难溶于水的固体,二氧化碳通入石灰水中生成水和白色难溶于水的碳酸钙。(3)D常温下为液态的氧化物,D是水,D和G的组成元素相同,G是过氧化氢,过氧化氢和水分解均有氧气生成,F是氧气;反应⑥是过氧化氢分解生成氧气的反应,属于分解反应。(4)反应④中二氧化碳转化为氧气,是光合作用的反应原理。
11.(1)Ⅲ 猜想错误 可能是水使紫色石蕊变红
紫色小花不变色 Ⅳ 紫色小花变红
(2)Ⅰ
[解析] 实验Ⅰ分别和Ⅱ、Ⅲ对比,说明稀醋酸能使紫色石蕊变红,而水和二氧化碳不能使紫色石蕊变色,实验Ⅰ和Ⅳ对比,说明二氧化碳与水反应生成了具有酸性的物质。
12.(1)氧气被耗尽
(2)H2CO3
(3)澄清石灰水变浑浊,气球变大
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
[解析] (1)图Ⅰ实验中,蜡烛燃烧消耗氧气,随着反应的进行,氧气被耗尽,蜡烛熄灭。(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,图Ⅱ实验中,使紫色干燥小花变红的物质是碳酸,化学式为H2CO3。(3)滴入澄清石灰水后,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,可观察到澄清石灰水变浑浊;二氧化碳被消耗,瓶内压强减小,气球变大。
5.3.2教师详解详析
1.(1)稀盐酸 石灰石(大理石)
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(2)ABDE
(3)cabd
(4)氧气 2H2O22H2O+O2↑ 两个反应中均含有固体和液体,并且不需加热,故可用相同的发生装置(合理即可)
[解析] (1)实验室制取二氧化碳一般是用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应。(2)实验室制取二氧化碳的药品是大理石或石灰石和稀盐酸,应选择固液常温型发生装置,二氧化碳的密度比空气的大,能溶于水,选用向上排空气法收集,组装制取并收集二氧化碳的装置,需选择的仪器是ABDE。(3)制取气体时,要先检查装置气密性再加药品;先加固体药品,再加液体药品。(4)制取二氧化碳的发生装置适用于固体与液体不需要加热就能反应的情况,故还适用于过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下制取氧气。
2.D [解析] 检验二氧化碳是否集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入集气瓶内。
3.B
4.C [解析] 二氧化碳是光合作用的原料,空气中二氧化碳的含量过高会加剧温室效应,所以空气中要有适量的二氧化碳;二氧化碳不能供给呼吸,但二氧化碳没有毒性。
5.(1)含碳燃料的燃烧(或动植物的呼吸作用,合理即可)
(2)含量过多会加剧温室效应(合理即可)
(3)植树造林(合理即可)
6.B [解析] 大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙、二氧化碳和水,生成的硫酸钙会附着在大理石的表面而阻碍反应的进行;B装置中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,若夹紧导管上的弹簧夹,装置内的压强增大,稀盐酸被压入长颈漏斗内,大理石与稀盐酸分离,反应停止,打开弹簧夹后,气体排出,装置内的压强减小,稀盐酸流入试管内,与大理石接触,反应开始。
7.(1)H2O+CO2H2CO3
(2)二氧化碳
6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
(3)反应条件不同
8.(1)试管 锥形瓶
(2)A b
(3)2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑
加水至浸没长颈漏斗下端管口,夹紧止水夹,用手握住锥形瓶,长颈漏斗玻璃管内形成一段水柱而不下落(合理即可)
(4)① 澄清石灰水
(5)能控制反应的发生与停止
[解析] (3)装置B气密性的检查方法:加水至浸没长颈漏斗下端管口,夹紧止水夹后,锥形瓶内形成密闭体系,如果用手握住锥形瓶,瓶内温度升高,气压增大,长颈漏斗玻璃管内形成一段水柱而不下落,则装置气密性良好。(4)二氧化碳的密度比空气大,用向上排空气法收集,需从①端进入,将空气从②端排出。(5)用装置C制取气体时,关闭止水夹,试管内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,液面下降,固体和液体分离,反应停止,打开止水夹后气体逸出,试管内压强减小,液体流下,液体与固体接触,反应开始,即能控制反应的发生与停止。
9.(1)4.4
(2)解:设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4 g
10044=x4.4 g x=10 g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为10 g12 g×100%=83.3%。
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
10.(1)长颈漏斗 AD
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(2)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满
(3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ e
刚开始加热后就收集气体(合理即可)
[解析] (1)实验室制取CO2选择的药品是块状大理石和稀盐酸。块状碳酸钠、碳酸钙粉末和稀盐酸反应速率太快,稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,包裹在大理石表面,阻碍反应进行,因此不能用块状碳酸钠、碳酸钙粉末和稀硫酸。(3)要在相同时间内收集到纯度较高的O2,应选择排水法收集,所以接口a与接口e相连,若此时收集到的O2仍然不纯,可能的原因是刚开始加热就连接导管收集气体等。
5.4教师详解详析
1.A
2.(1)天然气 CH4+2O2CO2+2H2O 石油
(2)碳 二氧化硫 温室效应
3.A [解析] 石油属于化工原料,不是化工产品。
4.C [解析] 天然气的主要成分是甲烷,完全燃烧生成二氧化碳和水,不会对环境造成污染,是比较清洁的化石燃料;煤炭脱硫处理可以减少二氧化硫气体的产生,从而减少酸雨的产生;石油的分馏利用的是其成分的沸点不同。
5.(1)CH4
(2)缓解温室效应
(3)2CH4+O22CO+4H2
(4)开发使用新能源(或其他合理答案)
[解析] (1)CH4中氢元素的质量分数为416×100%=25%,C3H8中氢元素的质量分数为844×100%=18%,则CH4中氢元素的质量分数较大。(2)“低碳化”就是减少二氧化碳的产生,可以缓解温室效应。(3)甲烷和氧气在一定条件下可以反应,生成一氧化碳和氢气,化学方程式为2CH4+O22CO+4H2。(4)为了缓解能源危机,可以开发使用新能源,特别是一些可再生能源。
6.[文献资料] ①不可再生 CH4
③温室
[证据推理] 可以减少SO2的排放
[联系实际] 密度比空气小
[解析] [文献资料] ①天然气和煤是古代的动植物遗体深埋地下,经几百万年乃至上千万年转化而成的,属于不可再生能源;天然气的主要成分是甲烷,化学式为CH4。 ③CO2能产生温室效应,导致全球变暖。[证据推理] 由图可知,利用天然气代替煤作家庭燃料可以减少SO2的排放,减少大气污染。[联系实际] 将报警器安装在燃气灶附近墙壁的上方,是因为甲烷的密度比空气小。
7.A [解析] 煤燃烧产生的二氧化硫会造成酸雨,二氧化碳排放过多导致的是温室效应加剧。
8.(1)天然气
(2)CH4+2O2CO2+2H2O
(3)增大煤与氧气的接触面积
CO2+4H22H2O+CH4
5.1 洁净的燃料—— 氢气
知识点 1 氢气的性质
1.下列关于氢气的说法错误的是 ( )
A.氢气是无色、无味、难溶于水的气体
B.点燃氢气一定会发生爆炸
C.在相同条件下,氢气是密度最小的气体
D.点燃氢气前要验纯
2.氢气是一种理想的新能源,点燃氢气前一定要验纯。
(1)如图,检验氢气纯度的操作正确的是 (填“A”或“B”),如果氢气不纯,会听到 ,若听到 , 说明氢气已纯净,若没有听到声音,则氢气 (填“一定”或“不一定”)纯净。
(2)如图C,氢气在空气中燃烧,产生 火焰,烧杯内壁有 ,用手触摸烧杯壁,感觉非常烫,说明该反应放出了大量的热,该实验说明氢气具有的化学性质是 ,反应的化学方程式为 。
知识点 2 氢气是理想的高能燃料
3.氢是地球上含量丰富的元素之一,氢气被认为是理想的清洁能源,原因是 。
火箭利用液态氢作燃料,是因为液态氢 (填“热值”或“比热容”)大。为了便于储存,利用降温加压的方式将气态氢变成液态氢,液态氢燃烧的化学方程式是 。
4.下列关于氢气在氧气中燃烧的反应的叙述中,正确的是 ( )
A.产生蓝色火焰
B.产物无污染
C.证明水由氢气和氧气组成
D.参加反应的氢气和氧气的质量比为2∶1
5.氢气是一种理想的新能源,目前只在火箭发射等少数情况下使用,其主要原因是( )
A.制取成本高和贮存困难
B.氢气燃烧条件难以满足
C.制备氢气的原料极其匮乏
D.氢气燃烧过程难以控制
6.A、B是氢气吹出的肥皂泡,在空气中慢慢上升,用火柴分别从下方点燃A,从上方点燃B(如图所示),观察到A、B均产生火球,B的爆鸣声比A大。
解释产生上述现象的原因: 。
7.将20 g氢气和氧气组成的混合气体点燃,充分反应,冷却至室温后剩余2 g气体。问:原混合气体中氢气和氧气的质量各是多少克?
8.[2020·江西] 2020年6月23日,“北斗三号”收官之星发射成功,标志着我国“北斗”信号实现全球覆盖。发射用的火箭燃料之一为液氢,下列关于该燃料的说法不合理的是 ( )
A.热值高,推力大
B.化学方程式是2H2+O22H2O
C.绿色无污染
D.贮存、运输和加注都容易
5.2 组成燃料的主要元素—— 碳
知识点 1 常见碳单质的物理性质和用途
1.根据本课所学内容填写下列空格。
物质
性质
用途
金刚石
作玻璃刀、钻头
折光性强
制成
石墨
导电性
制铅笔芯
滑腻、耐高温
活性炭
作滤毒罐
物质的性质 物质的用途,从物质的用途能 物质的性质
2.下列关于碳单质的说法中,错误的是 ( )
A.金刚石是自然界中最硬的物质
B.石墨质软,有滑腻感
C.碳单质都是黑色的固体
D.活性炭有很好的吸附性
3.石墨烯是一种非常优良的纳米材料,由碳元素组成,化学性质和石墨相似,还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识,错误的是 ( )
A.可作散热材料
B.是一种新型化合物
C.石墨烯的化学式为C
D.可用作新型电池的电极
4.下列关于碳单质描述错误的是 ( )
A.活性炭作净水剂是因为其有吸附性
B.石墨用来制作坩埚是因为其有导热性和耐高温
C.金刚石作饰品是因为其硬度很大
D.活性炭有吸附性是因为其有疏松多孔的结构
知识点 2 碳单质的化学性质
5.我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是 ( )
A.碳在常温下化学性质不活泼
B.炭黑具有很强的吸附能力
C.部分炭黑转变成了更稳定的物质
D.碳单质不溶于水
6.在常温下,碳的化学性质 ;在点燃条件下,碳跟充足的氧气反应生成 ,化学方程式是 ,当氧气不充足时,碳燃烧生成 ,化学方程式是 ,这两个反应都属于 (填基本反应类型)反应;高温时碳能与二氧化碳反应,化学方程式是 。
知识点 3 一氧化碳的性质
7.下列对一氧化碳的描述,错误的是 ( )
A.常温下为无色、无味的气体 B.能溶于水
C.是一种有毒的气体 D.具有可燃性
8.木炭和一氧化碳有相似的化学性质,例如:它们都能燃烧,请写出下列化学方程式。
(1)木炭不完全燃烧: ; CO的燃烧: , 现象是产生 ,放出大量的热。
(2)CO是有毒的气体,有毒的原因是 。
(3)CO与CO2可以相互转化,CO2在高温下与 反应生成CO。
9.测得某物质中只含有碳元素,这种物质 ( )
A.一定是单质 B.一定是混合物
C.可能是纯净物也可能是混合物 D.可能是化合物
10.[2020·长沙] 两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得2020年诺贝尔奖。石墨烯是由碳元素组成的单质,下列关于碳单质的说法正确的是 ( )
A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来裁玻璃
B.石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属
C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质
D.金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的
11.下列关于一氧化碳的叙述错误的是 ( )
A.含碳燃料在燃烧的过程中可能生成一氧化碳
B.在煤炉旁边放盆水可防止煤气中毒
C.一氧化碳点燃之前要验纯
D.可以通过检验燃烧的产物鉴别氢气和一氧化碳
12.碳元素很神奇,可形成许多物质,部分碳单质的结构如图所示。
(1)由分子构成的物质是 (填序号)。
(2)写出单质①的名称: 。
(3)由②变成①属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)①和②的物理性质差异很大的原因是 。
(5)下列属于单质②的用途的是 (填字母)。
A.制作铅笔芯 B.制成玻璃刀裁玻璃
C.用于防毒面具 D.制成电车电刷
13.某同学对一氧化碳进行归纳整理,构建了如图所示的转化关系图。
(1)写出括号内一种含有碳元素的物质的化学式: 。
(2)写出反应①的化学方程式: 。关系图中三种物质间的转化均可通过 (填基本反应类型)反应完成。
(3)收集一氧化碳的方法是 ,原因是 。
(4)煤气的主要成分是一氧化碳,煤气公司在输送煤气时,常在煤气中掺入一种有臭味的气体,原因是 。
14.图是煤在煤炉中燃烧的剖面示意图。请回答下列问题。
(1)为什么生煤炉火时,需先引燃纸和木材? 。
(2)写出炉膛内A段产生蓝色火焰的化学方程式: 。
(3)写出炉膛内B段可能发生反应的化学方程式: 。
(4)请写出在室内使用煤炉时防止煤气中毒的措施: 。
15.[2020·呼和浩特] 石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体(如图所示),图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯,下列说法不正确的是 ( )
A.石墨烯和金刚石都由碳元素组成
B.石墨烯的导电性比银强
C.石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用
D.从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化
5.3 二氧化碳的性质和制法
第1课时 二氧化碳的性质
知识点 1 二氧化碳的物理性质
1.下列关于二氧化碳物理性质的叙述不正确的是 ( )
A.二氧化碳不易溶于水
B.常温常压下二氧化碳是无色无味的气体
C.固体二氧化碳俗称“干冰”,易升华
D.相同条件下,二氧化碳的密度比空气大
2.下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是 ( )
知识点 2 二氧化碳的化学性质
3.下列有关二氧化碳的叙述错误的是 ( )
A.二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧
B.二氧化碳在高温条件下与碳反应生成一氧化碳
C.将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液变红,证明二氧化碳能使石蕊溶液变红
D.将二氧化碳通入澄清石灰水中,可以观察到有白色沉淀生成
4.图是有关二氧化碳性质的几个实验。
(1)A中观察到的现象有 ,由此说明二氧化碳具有的性质是 。
(2)B中往装满二氧化碳的塑料矿泉水瓶中倒入少量水振荡后,矿泉水瓶变瘪的原因是 。
(3)C中通入二氧化碳后石蕊溶液变成 色,原因是 (用化学方程式解释);将所得液体加热后变为 色,发生反应的化学方程式为 。
(4)D中的现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
5.如图所示,将四支充满不同气体的试管倒立在水槽中,当拔开塞子时,试管中水位上升最高的是 ( )
6.如图所示实验中①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是 ( )
A.①变红,③不变红 B.④比①先变红,②③不变红
C.①④变红,③不变红 D.④变红,③不变红
7.下列有关区分二氧化碳、氧气的方法错误的是( )
A.观察气体颜色 B.用澄清石灰水
C.用带火星的木条 D.用紫色石蕊溶液
8.对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较中错误的是 ( )
A.CO2不能燃烧、不能支持燃烧,CO具有可燃性
B.CO2能溶于水,CO难溶于水
C.CO2和CO组成元素相同,化学性质相同
D.CO2无毒,CO有毒
9.在如图所示气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体,往2支试管中分别缓缓注入5 mL紫色石蕊溶液和5 mL澄清石灰水。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.左边试管内液体变成红色
B.右边试管内石灰水变浑浊
C.充分反应后,U形管中的液面左边高于右边
D.相同体积的水和澄清石灰水,澄清石灰水吸收的二氧化碳较多
10.A~G表示初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物、生成物、反应条件已略去),A和C、D和G的组成元素相同,空气中C的含量过多会加剧温室效应,D常温下为液态的氧化物,E为白色难溶于水的固体。
(1)由反应①②可知,反应物相同,生成物不同与 有关。
(2)分别写出反应③和⑤的化学方程式: 、 。
(3)反应⑥的基本反应类型为 。
(4)反应④在实际中的应用是 。
11.将水倒入集满二氧化碳的软塑料瓶中,旋紧瓶盖振荡;取塑料瓶中的液体少许,滴加紫色石蕊溶液,观察到紫色石蕊溶液变成了红色。是什么物质使紫色石蕊变红了?小红作出猜想,用石蕊溶液染成紫色的干燥小花,设计了如图所示四个实验方案来验证。
(1)请和小红同学一起完成下表。
猜想
实验方案
实验现象
结论
可能是二氧化碳使紫色石蕊变红
紫色小花不变色
Ⅱ
猜想
错误
可能是二氧化碳和水反应的生成物使紫色石蕊变红
猜想
正确
(2)小红同学做了一个对比实验来确定二氧化碳与水反应生成了具有酸性的物质,此实验方案是 (填图中的实验方案序号)。
12.[2020·临沂改编] 化学课堂上学生探究了如图所示的几个实验。
(1)图Ⅰ实验中,蜡烛熄灭的原因是 。
(2)图Ⅱ实验中,使紫色干燥小花(用石蕊溶液浸泡过)变红的物质是 (填化学式)。
(3)图Ⅲ实验中,滴入澄清石灰水后,可观察到的实验现象是 ,发生反应的化学方程式是 。
5.3 二氧化碳的性质和制法
第2课时 二氧化碳的制法、用途 碳循环
知识点 1 实验室制取二氧化碳
1.小明同学在实验操作考试中,抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。
(1)要制取二氧化碳,小明同学应该选择的药品是 和 。写出用选择的药品制取二氧化碳的化学方程式: 。
(2)下列是常用实验仪器,制取并收集二氧化碳,需选择的仪器有 (填字母)。
(3)图0是小明进行实验时的主要操作,这些操作的正确顺序是 (填字母)。
图0
(4)用制取二氧化碳的发生装置还可以制取其他气体,如 ,制取该气体的化学方程式为 。从反应物的状态和反应条件看,为什么制取这两种气体可以用相同的发生装置? 。
2.下列图示分别为二氧化碳的实验室制取、检验、收集、验满的操作,其中错误的是 ( )
图1
知识点 2 二氧化碳对生活和环境的影响
3.下列有关二氧化碳用途的描述中,不正确的是( )
A.制汽水 B.供给呼吸
C.用于灭火 D.作气体肥料
4.在日常生活中,下列说法正确的是 ( )
A.空气中二氧化碳含量的多少与人类无关
B.人的呼吸不需要二氧化碳,所以空气中二氧化碳的含量越低越好
C.进入久未开启的菜窖前要先进行灯火试验
D.二氧化碳是有毒气体,吸入过多的二氧化碳会致死
知识点 3 自然界中的碳循环
图2
5.如图2所示是自然界的碳循环示意图,请据图分析回答问题。
(1)自然界中CO2的来源途径: (任写一点)。
(2)任何物质都有两面性,CO2对人类的正面影响是促进光合作用等,负面影响是 (任写一点)。
(3)人类降低空气中CO2含量的研究有两个方向:一是减少CO2的排放;二是增加CO2的消耗。请你写一条你能做到的消耗CO2的方法或途径: 。
6.[2020·上海] 如图3所示实验设计,能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是 ( )
图3
7.如图4所示是自然界中碳、氧循环简图,请回答下列问题。
图4
(1)图Ⅰ中,转化1表示水吸收二氧化碳的过程,发生反应的化学方程式为 。
(2)图Ⅱ中,转化1是自然界中碳、氧循环的重要反应之一,是消耗 的主要途径——绿色植物的光合作用,该过程的化学方程式为 。
(3)上述两个反应的反应物相同,但得到的产物却完全不同,原因是 。
8.结合下列化学实验装置,回答有关问题。
图5
(1)写出图5中标有字母的仪器的名称:a ,b 。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气时应选择 (填字母)作为发生装置。常温下,下列收集氧气的方法不可行的是 (填字母)。
a.向上排空气法
b.向下排空气法
c.排水法
(3)实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式是 。检查装置B的气密性的方法是 , 则气密性良好。
(4)用装置E收集实验室制取的二氧化碳,气体应从 (填“①”或“②”)端进入。用装置D检验二氧化碳,D中的药品是 。
(5)实验室常用装置C代替装置B制取气体,装置C的主要优点是 。
9.某化验室为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应(假设石灰石样品中的杂质不与稀盐酸反应,也不溶于水)。有关实验数据如下表:
反应前
反应后
实验数据
烧杯和稀盐酸
的质量
石灰石样品
的质量
烧杯和其中混合
物的质量
150 g
12 g
157.6 g
(1)根据质量守恒定律可知,反应中生成二氧化碳的质量为 g。
(2)求该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(计算结果精确至0.1%)
10.[2020·营口改编] 图6是实验室制取气体常用的装置,请回答下列问题。
(1)写出标号①仪器的名称: ,实验室制取CO2选择的药品是 (填字母);反应的化学方程式为 。
A.块状大理石 B.块状碳酸钠
C.碳酸钙粉末 D.稀盐酸
E.稀硫酸
(2)实验室制取CO2时,常选用C装置收集气体,证明是否集满的方法是 。
(3)写出实验室用A装置制取O2的化学方程式: ,若要在相同时间内收集到纯度较高的O2,则接口a应与接口 (填导管接口字母)相连,若此时收集到的O2仍然不纯,则可能的原因是 (答一点即可)。
5.4 古生物的“遗产”—— 化石燃料
知识点 1 对化石燃料的认识
1.下列关于煤、石油和天然气的叙述正确的是 ( )
A.都是不可再生能源
B.完全燃烧的生成物对环境没有污染
C.煤被称为工业的“血液”
D.天然气是纯净物
知识点 2 化石燃料燃烧对环境的污染
2.目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料。
(1)化石燃料中比较清洁的是 ,其主要成分燃烧的化学方程式为 。煤油是 加工的产品。
(2)煤主要含有 元素,使用脱硫煤能减少 的排放,减轻酸雨的危害,但仍会产生较多的二氧化碳,不能减缓日益加剧的 。
知识点 3 煤、石油的综合利用
3.煤、石油、天然气是重要的化石燃料。下列关于化石燃料的叙述错误的是 ( )
A.石油是一种化工产品
B.将石油分馏可得到多种产品
C.将煤隔绝空气加强热可制得焦炭
D.煤的干馏属于化学变化
4.下列有关环境和能源的说法错误的是 ( )
A.天然气是比较清洁的化石燃料
B.煤炭的脱硫处理,能有效减少酸雨的形成
C.由于新能源开发,可以无节制地使用石油资源
D.石油分馏是利用各成分沸点的不同
5.[2020·福建改编] 合理利用化石燃料资源,是人类不断探索的课题。某城市家用燃料的使用经历了图所示的过程,并将逐步向理想燃料发展。
(注:括号中的物质是对应燃料的主要成分)
(1)CH4、C3H8两种物质中,氢元素的质量分数较大的是 (填化学式)。
(2)倡导“家用燃料低碳化”的意义是 。
(3)一定条件下,CH4和O2反应可制得CO和H2,反应的化学方程式为 。
(4)随着全球能源使用量的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。请提出一个缓解能源危机的设想: 。
6.[2020·盐城] 应用化学知识“身边的化学”——体验“家庭燃料的变迁”。
[文献资料] ①天然气和煤都是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,天然气的主要成分是 (填化学式)。
②我国近50年来家庭燃料变迁:煤或木柴→液化石油气或管道煤气→天然气。
③CO2能产生 效应,SO2易导致酸雨。
④充分燃烧天然气和煤各1 kg产生CO2和SO2的质量如图所示。
[证据推理] 推广“利用天然气代替煤作家庭燃料”,分析文献资料可知实施该项举措的科学依据是 。
[联系实际] 为防止燃气泄漏造成危险,使用天然气的家庭“报警器安装在燃气灶附近墙壁的上方”,是因为天然气具有 的性质。
7.[2020·广州改编] 燃料是人类社会重要的能源,下列说法不正确的是 ( )
A.煤的燃烧可能产生酸雨的原因是排放大量CO2
B.石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C.汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D.能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
8.[2020·鸡西] 回答有关燃料的下列问题。
(1)三大化石燃料包括:煤、石油和 。
(2)天然气的主要成分甲烷完全燃烧的化学方程式是 。
(3)燃烧发电时,将煤块粉碎成煤粉,目的是 ,使燃料充分燃烧。化石燃料燃烧都会产生温室气体二氧化碳,科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应,生成水和甲烷,该反应的化学方程式为 。
5.1教师详解详析
1.B [解析] 当空气中氢气的含量达到爆炸极限范围,点燃会发生爆炸。
2.(1)A 尖锐的爆鸣声 轻微的“噗”声
不一定
(2)淡蓝色 水珠生成 可燃性
2H2+O22H2O
3.氢气燃烧的产物是水,不产生污染 热值
2H2+O22H2O
4.B [解析] 氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色的火焰;生成物是水,无污染;氢气在氧气中燃烧的生成物是水,说明水是由氢元素和氧元素组成的;氢气在氧气中燃烧,反应中氢气和氧气的体积比是2∶1。
5.A [解析] 氢气作为燃料暂时还不能广泛使用的主要原因是制取成本高且不易贮存。
6.A、B肥皂泡破裂,氢气与空气接触被点燃,燃烧产生火球并伴有爆鸣声,A中氢气被点燃时较纯,爆鸣声较小,B先破裂后被点燃,氢气与空气接触面积更大,燃烧更剧烈,爆鸣声更大
7.解:由题分析可知,参加反应的氢气和氧气的质量共20 g-2 g=18 g,即生成的水的质量为18 g。
设生成18 g水需要氢气的质量为x,需要氧气的质量为y。
2H2+O22H2O
4 32 36
x y 18 g
436=x18 g x=2 g
3236=y18 g y=16 g
如果剩余的2 g气体是氢气,则原混合气体中氢气的质量是4 g,氧气的质量是16 g;
如果剩余的2 g气体是氧气,则原混合气体中氢气的质量是2 g, 氧气的质量是18 g。
答:原混合气体中氢气的质量为4 g,氧气的质量为16 g,或氢气的质量为2 g,氧气的质量为18 g。
8.D [解析] 液氢燃烧放出大量热,具有热值高,推力大的优点;液氢和氧气燃烧生成水,反应的化学方程式为2H2+O22H2O;液氢燃烧产物为水,清洁无污染;液氢的贮存、运输和加注条件严格,不容易操作。
5.2教师详解详析
1.硬度大 装饰品 作电极 质软
作高温润滑剂 吸附性强 决定 推知
2.C [解析] 金刚石是无色透明的固体。
3.B [解析] 石墨烯具有超强导热性能,故可以作散热材料;石墨烯是由碳元素组成的单质,化学式为C;石墨烯具有超强导电性能,故可以作电极。
4.C [解析] 金刚石作饰品是因为其折光性强,打磨后有夺目的光泽。
5.A [解析] 碳单质在常温下化学性质很稳定。
6. 非常稳定 二氧化碳 C+O2CO2
一氧化碳 2C+O22CO 化合
C+CO22CO
7.B
8.(1)2C+O22CO 2CO+O22CO2 蓝色火焰
(2)一氧化碳与血液中的血红蛋白结合,使血液失去输氧能力,造成中毒
(3)碳(或C)
9.C
10.A [解析] 金刚石是天然存在的最硬的物质,可以制钻头,切割玻璃等;石墨有金属光泽,有导电性,但不是金属;活性炭具有吸附性,主要吸附色素与异味,并不能吸附所有物质;金刚石、石墨是由碳原子直接构成的,足球烯是由C60分子构成的。
11.B [解析] 含碳燃料不完全燃烧会生成一氧化碳;一氧化碳难溶于水,在煤炉旁边放盆水不能防止煤气中毒;一氧化碳易燃、易爆,点燃之前要验纯;氢气燃烧生成水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,可以通过检验燃烧的产物鉴别氢气和一氧化碳。
12.(1)③
(2)金刚石
(3)化学
(4)碳原子的排列方式不同
(5)AD
13.(1)CO
(2)C+CO22CO 化合
(3)排水法 其密度与空气相差不大,有毒,且难溶于水
(4)一氧化碳无色无味,泄漏不易被察觉,加入有臭味的气体后,当一氧化碳泄漏时可及时被发现,从而防止事故发生(合理即可)
14.(1)煤的着火点高,而纸和木材的着火点低,容易点燃,燃烧放出的热量能使煤的温度升高,当温度达到煤的着火点时,煤就可以燃烧
(2)2CO+O22CO2
(3)C+O2CO2,2C+O22CO,C+CO22CO
(4)加强室内通风(合理即可)
15.D [解析] 从石墨中剥离出石墨烯,产生了新物质,属于化学变化。
5.3.1教师详解详析
1.A
2.D [解析] 二氧化碳能与水反应生成碳酸,生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红,反映了二氧化碳的化学性质;二氧化碳能使石灰水变浑浊,是由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反映了二氧化碳的化学性质;蜡烛熄灭,是由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,既反映了二氧化碳的化学性质又反映了二氧化碳的物理性质;杠杆左高右低,是由于二氧化碳的密度比空气大,只反映了二氧化碳的物理性质。
3.C [解析] 将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。
4.(1)烧杯中两支蜡烛自下而上依次熄灭 密度比空气大,既不能燃烧也不支持燃烧
(2)二氧化碳能溶于水并且能与水反应,使瓶内压强变小
(3)红 CO2+H2OH2CO3 紫
H2CO3H2O+CO2↑
(4)澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
5.B [解析] 空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等气体,氮气难溶于水,氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,但空气中二氧化碳含量太少,所以水位上升不是最高的;二氧化碳能溶于水,在这四种气体中溶解的最多,所以充满二氧化碳的试管中水位上升最高。
6.B [解析] ①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。二氧化碳不能使石蕊变色,用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色,说明二氧化碳不能与石蕊反应;①④变红,是因为二氧化碳和水发生了化学反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊溶液变红,说明二氧化碳与水发生了反应。④比①先变红,说明二氧化碳的密度比空气的大。
7.A [解析] 常温下二氧化碳和氧气都是无色的;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氧气不能;氧气能使带火星的木条复燃,二氧化碳不能;二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,氧气不能。
8.C [解析] 分子是保持物质化学性质的微粒,构成CO2和CO的分子不同,化学性质不同。
9.C [解析] 右侧二氧化碳反应消耗的量远大于左侧二氧化碳溶于水或与水反应消耗的量,所以右侧的气压变得比左侧低,所以右侧液面上升。
10.(1)反应物的量
(2)C+CO22CO
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(3)分解反应
(4)光合作用
[解析] (1)空气中C的含量过多会加剧温室效应,所以C是二氧化碳,A和C组成元素相同,故A是一氧化碳,B是碳,碳完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧生成一氧化碳,所以反应物的量不同,生成物不同。(2)反应③是碳和二氧化碳生成一氧化碳的反应;E为白色难溶于水的固体,二氧化碳通入石灰水中生成水和白色难溶于水的碳酸钙。(3)D常温下为液态的氧化物,D是水,D和G的组成元素相同,G是过氧化氢,过氧化氢和水分解均有氧气生成,F是氧气;反应⑥是过氧化氢分解生成氧气的反应,属于分解反应。(4)反应④中二氧化碳转化为氧气,是光合作用的反应原理。
11.(1)Ⅲ 猜想错误 可能是水使紫色石蕊变红
紫色小花不变色 Ⅳ 紫色小花变红
(2)Ⅰ
[解析] 实验Ⅰ分别和Ⅱ、Ⅲ对比,说明稀醋酸能使紫色石蕊变红,而水和二氧化碳不能使紫色石蕊变色,实验Ⅰ和Ⅳ对比,说明二氧化碳与水反应生成了具有酸性的物质。
12.(1)氧气被耗尽
(2)H2CO3
(3)澄清石灰水变浑浊,气球变大
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
[解析] (1)图Ⅰ实验中,蜡烛燃烧消耗氧气,随着反应的进行,氧气被耗尽,蜡烛熄灭。(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,图Ⅱ实验中,使紫色干燥小花变红的物质是碳酸,化学式为H2CO3。(3)滴入澄清石灰水后,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,可观察到澄清石灰水变浑浊;二氧化碳被消耗,瓶内压强减小,气球变大。
5.3.2教师详解详析
1.(1)稀盐酸 石灰石(大理石)
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(2)ABDE
(3)cabd
(4)氧气 2H2O22H2O+O2↑ 两个反应中均含有固体和液体,并且不需加热,故可用相同的发生装置(合理即可)
[解析] (1)实验室制取二氧化碳一般是用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应。(2)实验室制取二氧化碳的药品是大理石或石灰石和稀盐酸,应选择固液常温型发生装置,二氧化碳的密度比空气的大,能溶于水,选用向上排空气法收集,组装制取并收集二氧化碳的装置,需选择的仪器是ABDE。(3)制取气体时,要先检查装置气密性再加药品;先加固体药品,再加液体药品。(4)制取二氧化碳的发生装置适用于固体与液体不需要加热就能反应的情况,故还适用于过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下制取氧气。
2.D [解析] 检验二氧化碳是否集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入集气瓶内。
3.B
4.C [解析] 二氧化碳是光合作用的原料,空气中二氧化碳的含量过高会加剧温室效应,所以空气中要有适量的二氧化碳;二氧化碳不能供给呼吸,但二氧化碳没有毒性。
5.(1)含碳燃料的燃烧(或动植物的呼吸作用,合理即可)
(2)含量过多会加剧温室效应(合理即可)
(3)植树造林(合理即可)
6.B [解析] 大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙、二氧化碳和水,生成的硫酸钙会附着在大理石的表面而阻碍反应的进行;B装置中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,若夹紧导管上的弹簧夹,装置内的压强增大,稀盐酸被压入长颈漏斗内,大理石与稀盐酸分离,反应停止,打开弹簧夹后,气体排出,装置内的压强减小,稀盐酸流入试管内,与大理石接触,反应开始。
7.(1)H2O+CO2H2CO3
(2)二氧化碳
6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
(3)反应条件不同
8.(1)试管 锥形瓶
(2)A b
(3)2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑
加水至浸没长颈漏斗下端管口,夹紧止水夹,用手握住锥形瓶,长颈漏斗玻璃管内形成一段水柱而不下落(合理即可)
(4)① 澄清石灰水
(5)能控制反应的发生与停止
[解析] (3)装置B气密性的检查方法:加水至浸没长颈漏斗下端管口,夹紧止水夹后,锥形瓶内形成密闭体系,如果用手握住锥形瓶,瓶内温度升高,气压增大,长颈漏斗玻璃管内形成一段水柱而不下落,则装置气密性良好。(4)二氧化碳的密度比空气大,用向上排空气法收集,需从①端进入,将空气从②端排出。(5)用装置C制取气体时,关闭止水夹,试管内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,液面下降,固体和液体分离,反应停止,打开止水夹后气体逸出,试管内压强减小,液体流下,液体与固体接触,反应开始,即能控制反应的发生与停止。
9.(1)4.4
(2)解:设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4 g
10044=x4.4 g x=10 g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为10 g12 g×100%=83.3%。
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
10.(1)长颈漏斗 AD
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(2)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满
(3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ e
刚开始加热后就收集气体(合理即可)
[解析] (1)实验室制取CO2选择的药品是块状大理石和稀盐酸。块状碳酸钠、碳酸钙粉末和稀盐酸反应速率太快,稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,包裹在大理石表面,阻碍反应进行,因此不能用块状碳酸钠、碳酸钙粉末和稀硫酸。(3)要在相同时间内收集到纯度较高的O2,应选择排水法收集,所以接口a与接口e相连,若此时收集到的O2仍然不纯,可能的原因是刚开始加热就连接导管收集气体等。
5.4教师详解详析
1.A
2.(1)天然气 CH4+2O2CO2+2H2O 石油
(2)碳 二氧化硫 温室效应
3.A [解析] 石油属于化工原料,不是化工产品。
4.C [解析] 天然气的主要成分是甲烷,完全燃烧生成二氧化碳和水,不会对环境造成污染,是比较清洁的化石燃料;煤炭脱硫处理可以减少二氧化硫气体的产生,从而减少酸雨的产生;石油的分馏利用的是其成分的沸点不同。
5.(1)CH4
(2)缓解温室效应
(3)2CH4+O22CO+4H2
(4)开发使用新能源(或其他合理答案)
[解析] (1)CH4中氢元素的质量分数为416×100%=25%,C3H8中氢元素的质量分数为844×100%=18%,则CH4中氢元素的质量分数较大。(2)“低碳化”就是减少二氧化碳的产生,可以缓解温室效应。(3)甲烷和氧气在一定条件下可以反应,生成一氧化碳和氢气,化学方程式为2CH4+O22CO+4H2。(4)为了缓解能源危机,可以开发使用新能源,特别是一些可再生能源。
6.[文献资料] ①不可再生 CH4
③温室
[证据推理] 可以减少SO2的排放
[联系实际] 密度比空气小
[解析] [文献资料] ①天然气和煤是古代的动植物遗体深埋地下,经几百万年乃至上千万年转化而成的,属于不可再生能源;天然气的主要成分是甲烷,化学式为CH4。 ③CO2能产生温室效应,导致全球变暖。[证据推理] 由图可知,利用天然气代替煤作家庭燃料可以减少SO2的排放,减少大气污染。[联系实际] 将报警器安装在燃气灶附近墙壁的上方,是因为甲烷的密度比空气小。
7.A [解析] 煤燃烧产生的二氧化硫会造成酸雨,二氧化碳排放过多导致的是温室效应加剧。
8.(1)天然气
(2)CH4+2O2CO2+2H2O
(3)增大煤与氧气的接触面积
CO2+4H22H2O+CH4
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