5.3二氧化碳的性质和制法同步课时练
一、单选题(共17题)
1.空气是一种宝贵的自然资源,空气的成分中能够供植物进行光合作用的是( )
A.氮气
B.氧气
C.二氧化碳
D.稀有气体
2.实验室里制取二氧化碳气体的主要操作步骤是
①收集气体;②检查装置的气密性;③按要求装配好仪器;④向漏斗里注入酸液;⑤将固体药品加入到锥形瓶中。下列操作顺序正确的是( )
A.③②⑤④① B.③②④⑤① C.②③⑤④① D.③⑤④②①
3.下列物质的用途与其依据的性质不相符合的是
A.一氧化碳用于冶金工业——一氧化碳能够燃烧
B.干冰用于人工降雨——干冰易升华同时吸收大量的热
C.金刚石用于裁玻璃——金刚石很硬
D.石墨用于制电极——石墨能导电
4.下列物质的性质与用途对应关系不正确的是
A.一氧化碳有可燃性,可用作燃料 B.干冰升华吸热,用于冷链运输新冠疫苗
C.石墨有导电性,可用于生产铅笔芯 D.金刚石硬度大,用于切割玻璃
5.下列实验现象的描述中,正确的是
A.硫在氧气中燃烧中,发出微弱的淡蓝色火焰
B.将铝丝插入硫酸铜溶液中,溶液由蓝色变为浅绿色
C.将氢氧化钠溶液滴入氯化铁溶液中,有红褐色沉淀产生
D.将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变为蓝色
6.一种无色气体X与炽热的木炭反应,得到另一种无色气体Y,Y在加热条件下与一种黑色固体反应,又得到X和一种亮红色固体,则气体X和Y是:
A.X是 CO,Y是CO2 B.X是O2,Y是CO
C.X是CO2,Y是CO D.X是O2,Y是CO2
7.要除去混在一氧化碳中的少量二氧化碳,可采用的最好措施是
A.点火燃烧 B.通过灼热的氧化铜粉末 C.通入足量的石灰水中 D.通入石蕊溶液中
8.下列有关碳和碳的氧化物说法正确的是
A.二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B.—氧化碳有毒,是因为—氧化碳与血红蛋白结合,使血红蛋白不能很好地与氧气结合
C.金刚石、石墨、C60是碳的单质,其物理性质相同
D.常温下,二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体
9.化学实验中常用到木条或火柴梗,下列实验方案或操作能达到目的的是( )
A.用燃着的木条区分氮气和二氧化碳
B.用带火星的木条检验空气中是否含有氧气
C.用燃着的木条证明呼出的气体中二氧化碳比空气中二氧化碳含量多
D.用火柴梗迅速平放蜡烛火焰中,约1s后取出,比较火焰各层温度
10.下表是同学对所学知识进行归纳的情况,其中完全正确的一组是
A环境与健康 B几种碳单质
①温室效应——O2的排放 ②我国城市空气质量日报的监测项目不含CO ①C60由分子构成 ②C(石墨)转化为C(金刚石)是化学变化
C灭火与自救 D性质与用途
①木炭着火——用水浇灭 ②煤气泄漏——立即拨打电话求救 ①金刚石——钻头硬度大 ②石墨电极——润滑性
A.A B.B C.C D.D
11.下列实验现象描述不正确的是
A.细铁丝在氧气里剧烈燃烧,火星四射
B.一氧化碳燃烧产生淡蓝色火焰
C.二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液,溶液变红色
D.白磷在空气中自燃产生大量白烟
12.下列关于物质的应用及原因分析正确的是
选项 应用原因 分析
A 4600L氧气可加压装入40L钢瓶中 氧分子变小了
B 自来水的净化过程中用活性炭除去异味 活性炭具有吸附性
C 一氧化碳与氧化铁反应炼铁 一氧化碳具有氧化性
D 用飞机在云层中撤布干冰,实施人工降雨 干冰升华放热
A.A B.B C.C D.D
13.下列实验设计不能达到实验目的是( )
A B C D
实验设计
实验目的 探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响 比较吸入气体和呼出气体中 O2 的含量多少 确定石蜡成分中含有碳元素 探究二氧化碳与水是否发生反应
A.A B.B C.C D.D
14.将CO2、CO、H2O、N2的混合气体依次通过足量的澄清石灰水,灼热的氧化铜,浓硫酸(浓硫酸的作用是吸收水分),最后剩余的气体是( )
A.N2 B.CO2和N2 C.H2和N2 D.CO2和CO
15.下列有关说法不正确的是
A.化学反应中原子不可再分
B.催化剂既能加快化学反应速率又能增加生成物的质量
C.地壳中含量最多的金属元素是铝
D.将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,溶液变为红色
16.超临界CO2流体是一种和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂,被誉为“绿色环保溶剂”。下列说法正确的是
①超临界CO2流体性质特殊,因此,与干冰的化学组成不同
②CO2是自然界中存在的物质,它参与自然界的碳元素循环
③超临界CO2流体是一种特殊的物质,容易燃烧
④超临界CO2流体可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
A.①② B.②④ C.①③ D.①②③④
17.下列图象能正确反映其对应操作中各量变化关系的是
A. 用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂条件下制氧气
B. 一定质量的镁条在空气中燃烧
C. 在加热条件下,一定量的氧化铜中通入足量的一氧化碳
D. 向一定质量的石灰石中加入过量的稀盐酸
二、综合题(共5题)
18.碳元素及其化合物对人类生活具有重要意义。
(1)碳的某些单质的结构示意图如下,其中表示C60结构示意图的是______(填数字序号,下空同),表示金刚石结构示意图的是______。
(2)干冰是固态二氧化碳,构成干冰的微粒是______(填化学式),干冰的用途______(写出一点即可)。
(3)碳在高温下与二氧化碳反应的化学方程式是______;高温下,碳还原二氧化硅(SiO2)得到硅单质与一种有毒气体,该反应的化学方程式是______。
19.现在需要鉴别两瓶失去标签的无色透明的液体,它们可能是蒸馏水和澄清石灰水,用方法一(物理方法)和方法二(化学方法)完成实验设计:
实验步骤 实验现象和结论
方法一 _____ _____
方法二 _____ _____
写出化学方法中的有关化学表达式:_____。
20.保护环境是我们共同关注的社会问题。
(1)当空气受SO2污染时,可通过飞机喷洒X粉末,使空气中的SO2含量降低,该过程发生的反应是:,X的化学式为______。
(2)为限制二氧化碳的排放,科学家采取“组合转化”技术,将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为乙烯(C2H4)和水,该反应的化学方程式为________。
(3)二氧化碳的“捕捉”与“封存”是实现温室气体减排的重要途径之一。实际生产中,经常利用足量NaOH溶液来“捕捉”CO2,流程图如图所示(部分条件及物质未标出)。
①捕捉室中反应方程式是_______。
②整个“捕捉”过程中,可循环使用的物质是________。
21.通过一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合下列装置图回答问题
(1)仪器①的名称是______
(2)实验室用装置A制取CO2,使用的药品是稀盐酸和_____(填名称),反应化学方程式是_____,收集CO2不选用装置B的原因是_____。
(3)用装置D收集氧气时,用_____检验气体是否集满。
(4)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,_____(填“能”或“不能”)选择A为发生装置。
22.Ⅰ、在图装置中,将滴管中的澄清石灰水挤入试管,并轻轻摇晃该试管,能观察到的现象是___________________。写出其化学方程式__________________。
Ⅱ、山茶油是一种绿色保健食品,其主要成分是柠檬醛.现从山茶油中提取7.6 g柠檬醛,使其在氧气中充分燃烧,生成22 g二氧化碳和7.2 g水,则柠檬醛中________________。并写出计算过程__________________。
A只含碳、氢元素 B—定含碳、氢、氧元素
C—定含碳、氢元素,可能含氧元素 D含有的元素无法判断
参考答案
1.C
【详解】
植物光合作用,是将二氧化碳和水在光的作用下转化为有机物和氧气,故空气的成分中能够供植物进行光合作用的是二氧化碳。
故选C。
2.A
【详解】
实验室里制取二氧化碳气体的主要操作步骤是:按要求装配好仪器、检查装置的气密性、将固体药品加入到锥形瓶中、向漏斗里注入酸液、收集气体,故选A。
3.A
【详解】
A、一氧化碳用于冶金工业——一氧化碳具有还原性,故A错。
B、干冰用于人工降雨——干冰易升华同时吸收大量的热,B正确。
C、金刚石用于裁玻璃——金刚石很硬,C正确。
D、石墨用于制电极——石墨能导电,D正确。
故选:A。
4.C
【详解】
A、一氧化碳具有可燃性,可作燃料,不符合题意;
B、干冰升华吸热,可产生低温环境,用于冷链运输新冠疫苗,不符合题意;
C、石墨质软,容易留下痕迹,可用于生产铅笔,符合题意;
D、金刚石是天然存在的最硬的物质,可用于切割玻璃,不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】
A、硫在空气中燃烧中,发出微弱的淡蓝色火焰,故选项错误;
B、将铝丝插入硫酸铜溶液中,蓝色的硫酸铜溶液变为无色的硫酸铝溶液,故选项错误;
C、将氢氧化钠溶液滴入氯化铁溶液中,有红褐色沉淀产生,故选项正确;
D、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色,故选项错误。
故选:C。
6.C
【详解】
试题分析:根据Y在加热条件下与一种黑色固体反应,又得到X和一种亮红色固体,可以判断是还原剂还原金属氧化铜生成单质铜,结合无色气体X与炽热的木炭反应,得到另一种无色气体Y,故可判断X为二氧化碳,Y为一氧化碳,故选C
考点:一氧化碳、二氧化碳的化学性质
7.C
【详解】
A、混合气体点燃,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,没有将杂质除去,反而将原物质反应掉了,不符合题意;
B、一氧化碳在高温下与氧化铜反应生成铜和气体二氧化碳,除去了一氧化碳而二氧化碳没有除去,不符合题意;
C、一氧化碳与石灰水不反应且不溶于水,而二氧化碳与石灰水反应,化学反应方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O,除去了杂质二氧化碳,净化了一氧化碳气体,符合题意;
D、将混合气体通入紫色石蕊试液中,二氧化碳与水结合成碳酸,而碳酸不稳定又会分解生成二氧化碳,不能将二氧化碳全部除去,不符合题意。故选C。
8.B
【详解】
A、二氧化硫、氮氧化物是导致酸雨的主要气体,不是二氧化碳,错误;
B、一氧化碳有毒,是因为一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体缺氧,正确;
C、金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质,但是碳原子的排列方式不同,物理性质差异很大,错误;
D、常温下,二氧化碳是一种无色无味的无毒气体,错误。
故选B。
9.D
【详解】
A、氮气和二氧化碳均不能燃烧、不能支持燃烧,均能使燃着的木条熄灭,不能鉴别,故选项实验方案或操作不能达到目的。
B、氧气能支持燃烧,空气中氧气含量较少,不能使带火星的木条复燃,带火星的木条不能检验空气中是否含有氧气,故选项实验方案或操作不能达到目的。
C、检验二氧化碳应使用澄清石灰水,不能使用燃着的木条,故选项实验方案或操作不能达到目的。
D、用火柴梗迅速平放蜡烛火焰中,约1s后取出,根据火柴梗接触火焰的部分碳化的速率,可以比较火焰各层温度,故选项实验方案或操作能达到目的。
故选D。
10.B
【详解】
A、①温室效应,是二氧化碳过量排放导致的,错误;
②我国城市空气质量日报的监测项目包含CO,错误。
不符合题意;
B、①C60由C60分子构成,正确;
②C(石墨)转化为C(金刚石),有新物质生成,是化学变化,正确。
符合题意;
C、①木炭着火,用水浇灭,降低温度至可燃物的着火点以下,达到灭火的目的,正确;
②煤气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火或电火花容易爆炸,故煤气泄漏,不能立即拨打电话求救,应先关闭阀门,打开门窗,错误。
不符合题意;
D、①金刚石是天然存在的最硬的物质,可用作钻头,正确;
②石墨具有良好的导电性,可用作电极,错误。
不符合题意。
故选B。
11.B
【详解】
A、细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,不符合题意;
B、一氧化碳燃烧产生蓝色火焰,符合题意;
C、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,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,不符合题意;
D、白磷在空气中自燃,产生大量白烟,不符合题意。
故选B。
12.B
【详解】
A、4600L氧气可加压装入40L钢瓶中是因为氧分子间的间距变小了,错误;
B、自来水的净化过程中用活性炭除去异味是因为活性炭具有吸附性,正确;
C、一氧化碳与氧化铁反应炼铁是因为一氧化碳具有还原性,错误;
D、用飞机在云层中撤布干冰,实施人工降雨是因为干冰升华吸热,导致周边水汽凝结,错误。
故选B。
13.A
【详解】
A、图中实验过氧化氢溶液的浓度不同,不能探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,故选项实验设计不能达到实验目的。
B、氧气含量越多,燃烧越旺,分别向空气和呼出的气体中伸入燃着的木条,根据木条燃烧的情况,可探究吸入气体和呼出气体中O2的含量,故选项实验设计能达到实验目的。
C、蜡烛不充分燃烧时生成一氧化碳和黑色的炭黑,用一只冷碟子放在蜡烛火焰上方,能获得炭黑,炭黑是由碳元素组成的,反应物氧气中只含有碳元素,可确定石蜡成分中含有碳元素,故选项实验设计能达到实验目的。
D、石蕊纸花一半喷水,放入二氧化碳的集气瓶中,喷水的一半变红色,可探究二氧化碳与水是否发生反应,故选项实验设计能达到实验目的。
故选:A。
14.B
【解析】
【详解】
混合气体通过足量的澄清石灰水,可除去二氧化碳气体,通过灼热的氧化铜,可除去一氧化碳气体,但同时生成了二氧化碳气体,通过浓硫酸,可除去水蒸气,最后剩余的气体是转化成的二氧化碳和不参与反应的氮气,故选B。
15.B
【详解】
试题分析:化学反应中原子不可再分;催化剂只能改变化学反应速率但不能增加生成物的质量;地壳中含量最多的金属元素是铝;将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,溶液变为红色,因为二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸使得紫色的溶液变为红色。故选B.
考点:基本概念和原理
16.B
【详解】
试题分析:因超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂,所以超临界二氧化碳能做溶剂.且不燃烧.超临界二氧化碳只是二氧化碳的一种形态,所以它和干冰的化学性质一样.
考点:二氧化碳的化学性质;自然界中的碳循环.
17.A
【详解】
A、有无催化剂不会影响生成氧气的质量,只会影响反应速率,正确;B、一定质量的镁条在空气中燃烧生成氧化镁,生成固体的质量应有所增加,反应结束后,固体质量不再增加,错误;C、由图可知,当加热时间为0时,即反应还未开始,已经有铜生成,且随着反应的进行铜的质量不再增加,错误;D、向一定质量的石灰石中加入过量的稀盐酸,当石灰石反应完后,气体的质量不再增加,错误。故选A。
18.③ ① CO2 作制冷剂或用于人工降雨等 CO2+C2CO SiO2+2CSi+2CO↑
【详解】
(1) C60的一个分子是由60个碳原子构成的,类似于足球形状,所以为③;金刚石是正八面体结构所以为①;
(2) 构成干冰(固态二氧化碳)的微粒是二氧化碳分子,化学式为:CO2;干冰升华时要吸收大量的热,使周围环境温度降低,因此可作制冷剂或用于人工降雨;
(3) 碳在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳,反应的化学方程式是CO2+C2CO;高温下,碳还原二氧化硅(SiO2)得到硅单质与一种有毒气体一氧化碳,反应的化学方程式是SiO2+2CSi+2CO↑。
19.取样,分别滴加到玻璃片上,进行加热蒸发 蒸发后无痕迹的为蒸馏水,蒸发后有痕迹的为澄清石灰水 取样,分别通入澄清石灰水 溶液变浑浊的为澄清石灰水;无明显变化为蒸馏水 CO2+H2O═H2CO3;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
【详解】
方法一:取样,分别滴加到玻璃片上,进行加热蒸发,故蒸发后无痕迹的为蒸馏水,蒸发后有痕迹的为澄清石灰水,故能鉴别;
方法二:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;与水反应生成碳酸,但无明显变化,能出现明显不同的现象,故能鉴别;二氧化碳与水反应的化学表达式为:CO2+H2O═H2CO3;二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的化学表达式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
20.CaCO3 NaOH、CaO
【分析】
本题考查工业流程推断。
【详解】
(1)根据质量守恒定律,方程式左边的原子个数等于方程式右边的原子个数。右边有2个钙原子,2个硫原子,2个碳原子,12个氧原子,左边有2个硫原子,6个氧原子,少了2个钙原子,2个碳原子,6个氧原子,所以X的化学式为CaCO3,故填:CaCO3;
(2)根据题意,二氧化碳和氢气反应生成乙烯和水,方程式为:;
(3)①捕捉室里发生二氧化碳和氢氧化钠反应,方程式为:;②在整个流程中,有消耗又有生成即是可循环利用物质,根据题意,前一步消耗氢氧化钠后一步生成,为可循环物质,碳酸钙分解生成氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙,碳酸钙在最后一步又会分解,故填:NaOH、CaO。
21.集气瓶 石灰石(或大理石) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 二氧化碳能溶于水 带火星的木条 能
【解析】
【详解】
(1)据图可知仪器①的名称是集气瓶;
(2)实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳能溶于水,因此不能用排水法收集;
(3)由于氧气的密度比空气大,支持燃烧,所以用装置D收集氧气时,把带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,则集满;
(4)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气不需要加热,可以用A装置作发生装置。
22.烧杯中的澄清石灰水倒吸入试管中,并且澄清石灰水变浑浊 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2H2O B 根据质量守恒定律可以知道柠檬醛燃烧生成了二氧化碳和水,而根据反应前后元素的种类不变,可以知道在柠檬醛中一定含有碳元素和氢元素,至于是不是含有氧元素则需经过计算,其计算过程如下:22g二氧化碳中碳元素的质量为:22g×12/44=6g,7.2g水中氢元素的质量为:7.2g×2/18=0.8g.则0.8g+6g=6.8克,根据计算可以知道碳元素和氢元素的质量之和小于7.6g,所以可以判断在柠檬醛中还含有氧元素
【详解】
I. 滴入的澄清石灰水与试管中二氧化碳反应,试管中气体减少,压强变小,将烧杯中的澄清石灰水倒吸入试管中,继续与试管中二氧化碳反应,石灰水变浑浊;方程式为:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2H2O;
II.柠檬醛在氧气中燃烧生成了二氧化碳和水,而根据反应前后元素的种类不变可以知道在柠檬醛中一定含有碳元素和氢元素,至于是不是含有氧元素则需经过计算,其计算过程如下:22g二氧化碳中碳元素的质量为:22g×12/44=6g,7.2g水中氢元素的质量为:7.2g×2/18=0.8g.则0.8g+6g=6.8克,根据计算可以知道碳元素和氢元素的质量之和小于7.6g,所以可以判断在柠檬醛中还含有氧元素。
故选B。