(人教版)-2021-2022学年九年级化学上册:6.3二氧化碳和一氧化碳- 学案(原卷版+解析版)

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名称 (人教版)-2021-2022学年九年级化学上册:6.3二氧化碳和一氧化碳- 学案(原卷版+解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 化学
更新时间 2022-01-25 10:02:35

文档简介

九年级化学上册链接教材精准变式练(人教版)
第六单元 碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳和一氧化碳
★知识点1:二氧化碳的物理性质及对应的探究实验:
(
CO
2

1

)无色无味,常温常压下为气体。
一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度 。
【实验操作】如右图(1),将CO2气体慢慢倒入杯中。
【实验现象】 。 (
CO
2

2

)
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部,
然后逐渐上升,把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】① 一般情况下, ;
② 一般情况下, 。
二氧化碳 溶于水。
【实验操作】如右上图(2)向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
【实验现象】 。
【实验分析】二氧化碳溶于水时,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了。
【实验结论】二氧化碳 溶于水。
★知识点2:二氧化碳的化学性质
一般情况下,二氧化碳既 燃烧,也不能 燃烧。
二氧化碳 供给呼吸。(注意:二氧化碳没有毒性)
二氧化碳能与水反应生成碳酸。
【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸,第二朵纸花喷上水,第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸花喷上水之后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出,小心烘烤,观察现象。
【实验现象】① 第一朵小花 ;② 第二朵小花 ; ③ 第三朵小花 ; ④ 第四朵小花 ; ⑤ 第四朵小花被烘烤后由 。
【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红,说明酸(溶液)可以使紫色石蕊变红;② 水不能使紫色石蕊变红;③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红;④ 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红;⑤ 说明碳酸被分解了。
【化学方程式】 和
【注意事项】
① 第二朵、第三朵纸花可以说明: 。
② 纸花必须是干燥的。
③ 二氧化碳 。
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊:
二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳: ,该反应是吸热反应。该反应既是化合反应,又是氧化还原反应(CO2是氧化剂,C是还原剂)。该反应是 。
★知识点3:二氧化碳的用途
灭火(既利用了二氧化碳的 ,又利用了二氧化碳的 )
原因:① ;② 一般情况下, 。
灭火器原理:
干冰( 二氧化碳): 。
光合作用:作气体肥料,可以 。
★知识点4:二氧化碳对环境的影响:造成温室效应
1. 二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳本身无毒,但不能供给呼吸。当空气中二氧化碳超过正常含量时,会对人体健康产生影响。因此,在人群密集的地方应该注意通风换气。
2. 自然界中的碳循环
3. 温室效应
(1)危害:全球气候变暖,导致两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市;土地沙漠化,农业减产;影响自然生态系统,改变生物多样性;等等。
(2)防治措施:①减少使用煤、石油和天然气等化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;②促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率;③大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;等等。
4. 低碳生活
(1)概念:所谓“低碳”,就是较低的二氧化碳排放。低碳生活可以理解为减少二氧化碳的排放,即低能量、低消耗、低开支的生活方式。
(2)具体做法:少用一次性筷子、不使用一次性塑料袋购物、提倡纸张双面使用、减少私家车的使用等。
★知识点5:一氧化碳的物理性质:
无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空气法收集。
★知识点6:一氧化碳的化学性质
一氧化碳具有可燃性:
【燃烧的现象】① 发出蓝色火焰; ② 放热; ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
煤炉从上至下,常发生的三个反应: 、 、 。 一氧化碳具有毒性。
原因: 。
正常的血液呈深红色,当通入一氧化碳后,血液由深红色变成浅红色。
一氧化碳具有还原性。
一氧化碳的用途:
可燃性:作气体燃料(反应方程式 )。
还原性:冶炼金属( 、 )。
一氧化碳的还原性
(







)一氧化碳还原氧化铜的实验:
【实验装置】见下图(这是整套装置,但只需掌握虚线框中内容,并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置)。
1-稀盐酸 2-大理石 3-碳酸氢钠溶液 4-浓硫酸 5-木炭 6-氧化铜 7-氢氧化钙溶液
【实验操作】
① 先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度;
② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热;
③ 实验完毕,先熄灭酒精灯;
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
【实验现象】 。
【实验结论】 。
【化学方程式】
【注意事项】
① 检验一氧化碳纯度的目的: 。
② 一氧化碳“ ”,酒精灯“ ”。
③ 一氧化碳“早来”,酒精灯“迟到”的目的: 。
④ 一氧化碳“晚走”,酒精灯“早退”的目的: 。
⑤ 因为一氧化碳有剧毒,随意排放会造成空气污染,所以必须进行 。
⑥ 7溶液的目的:① 证明反应生成 ; ② 除去装置内的 。
一氧化碳还原氧化铁
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似(⑥ 下的酒精灯要换成 )
【实现现象】 。
【化学方程式】
【注意事项】 。
水煤气(一氧化碳和氢气的混合气体):
在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中,只有两个反应的条件是“加热”,其他的都是“高温”:
H2+CuOCu+H2O 和 CO+CuOCu+CO2
提分策略
一氧化碳和二氧化碳的性质比较
一氧化碳 二氧化碳
物理性质 无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水 无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水
化学性质 可燃性、还原性、毒性 ① 二氧化碳能和水反应生成碳酸 ② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 ③ 二氧化碳能和碳单质反应 ④ 二氧化碳能参与光合作用
检验方法 通过灼热的氧化铜粉末,粉末由黑色逐渐变成红色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
主要用途 做燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、人工降雨
三大还原剂:H2、C、CO——共同性质: 、 。
三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色:H2(淡蓝色)、CO(蓝色)、CH4(明亮的蓝)
当碳与氧化剂不充分反应时,会生成 。
【教材链接一】教材P121:讨论:
【答案】可以从衣、食、住、行等方面进行思考。如不使用一次性木筷、双面使用纸张、步行或骑自行车出行等。
【教材链接二】教材P122:
【答案】CO有毒,本身没有气味,不易被人察觉,当环境中CO的合量达到空气总体积的0.02%时,即可引起CO中毒;家用煤气(合有CO)中掺入有难闻气味的气体,共目的在于若发生煤气泄漏时,可使人及时察觉,避免人中毒或发生其他危险。发现煤气泄漏应及时关闭阀门,并开窗通风,用涂抹肥皂水的方法检查管道泄漏的位置,切不可用燃着的木条进行查找,也不能立即打开排气扇等电器进行换气,防止明火或电火花引燃煤气。
【教材链接三】教材P122:课外实验答案:
【答案】实验现象:鸡蛋壳表西有小气泡产生,这一会儿玻璃片上的澄清石灰水变浑浊。由此推测鸡蛋壳中可能合有碳酸钙。
【教材链接四】教材P119-122:
例1.(2021·湖南永州)木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧,容易产生CO气体,下列关于CO气体的叙述不正确的是( )
A.CO气体可以用作燃料
B.在相对密闭的环境里,CO气体容易使人发生中毒
C.将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中,会生成Na2CO3和H2O
D.高温下,CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2
【教材链接五】教材P120:
例2.(2021·山东泰安)“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是( )
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
D.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
【变式练习1】(2021·辽宁营口)下列关于二氧化碳与一氧化碳用途的说法,错误的是( )
A.CO2可用于灭火 B.CO2可用作气体肥料
C.CO可用于人工降雨 D.CO可用作燃料
【变式练习2】(2021·广西中考)列有关碳和碳的氧化物的说法,正确的是( )
A.焦炭能用于冶金工业,是因为其具有氧化性
B.在一定条件下,一氧化碳与二氧化碳可以相互转化
C.碳具有可燃性,木炭在空气中燃烧只生成二氧化碳
D.高温条件下,一氧化碳与氧化铁发生的反应属于置换反应
一、单选题
1.下列有关二氧化碳的制备、检验、性质和用途的描述中,正确的是( )
A.实验室可用木炭在氧气中燃烧的方法制取二氧化碳
B.将燃着的木条伸入集气瓶,火焰立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
C.二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,溶液变红色
D.二氧化碳用于灭火,只利用了其化学性质
2.如图所示的两只烧杯(250mL)中分别放有两支高低不同的燃烧的蜡烛,有关该实验下列说法正确的是( )
A.这两个实验中,蜡烛都是由低到高依次熄灭
B.A实验中只证明了二氧化碳的密度比空气大
C.A、B实验中蜡烛熄灭的原理是隔绝了空气
D.B实验可知,逃离火灾现场应成站立姿势逃跑
3.下列说法不正确的是( )
A.“干冰”可用于人工降雨 B.澄清透明的水都可直接饮用
C.氧气可用于焊接和切割金属 D.氮气可作粮食瓜果的保护气
4.下列对一氧化碳的有关描述,错误的是( )
A.组成:由碳元素和氧元素组成
B.性质:能使澄清石灰水变浑浊
C.用途:可以作为燃料
D.危害:易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
5.水煤气的主要成分是CO与H2的混合气体,下列有关它的说法不正确的是( )
A.可燃烧 B.具有还原性
C.有毒 D.有特殊的气味
6.有关一氧化碳和二氧化碳的下列叙述中,正确的是( )
A.溶于水都能使紫色石蕊溶液变红
B.都是由碳元素、氧元素组成的化合物
C.浓度大时都可以使人致死因此都有毒
D.煤炉上放一盆水能防止CO中毒
7.能说明CO2的密度比空气大的事实是( )
A.二氧化碳能溶于水 B.燃着的木条伸入盛有CO2的瓶中,火焰熄灭
C.CO2可以变成固体 D.CO2能从一个容器倒入另一个瓶口朝上的容器中
8.检验二氧化碳常用方法是( )
A.通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊 B.燃着的木条伸入气体中
C.通入紫色石蕊溶液 D.通过灼热的氧化铜
9.用CO还原CuO,当m克的CuO的部分变红时停止加热,待冷却后停止通CO,此时称得残余固体质量为n克,实际用去w克的一氧化碳,生成了a克的二氧化碳,最终得到铜的质量为多少克( )
A.4(m-n) B.16w/7
C.16a/22 D.4m/5
10.将N2、CO、CO2的混合气体依次通入足量石灰水和灼热CuO后,冷却至室温,剩余气体是( )
A.N2、CO2 B.N2 CO
C.CO2 D.N2、CO2、H2O
11.我国航天探测发现:金星是一个被浓密大气层包围的固体球,大气层的成分之一是C2O3,实验证明其化学性质与CO相似。下列关于C2O3的说法不正确的是( )
A.C2O3能使紫色石蕊试液变红色 B.一定条件下C2O3也能还原氧化铁
C.C2O3充分燃烧后的产物是CO2 D.C2O3是氧化物
12.“归纳与比较”是化学学习的主要方法,下列关于CO2与CO的不同点比较错误的( )
A.构成:一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B.性质:CO2能溶于水,水溶液能使紫色石蕊溶液变红;CO难溶于水,但能燃烧
C.用途:CO2可用于光合作用、灭火等;CO可作气体燃料,还可用于人工降雨
D.危害:CO2会造成温室效应;CO易于血红蛋白结合,使人中毒
13.碳及其部分化合物的转化关系如图所示,其中X、Y表示相应转化中的其他反应物。下列说法错误的是( )
A.X可以是单质或氧化物 B.反应物Y可以用来检验CO2
C.反应①不属于置换反应 D.打开碳酸饮料瓶盖时发生反应②
14.列有关碳和碳的氧化物的说法,正确的是( )
A.焦炭能用于冶金工业,是因为其具有氧化性
B.在一定条件下,一氧化碳与二氧化碳可以相互转化
C.碳具有可燃性,木炭在空气中燃烧只生成二氧化碳
D.高温条件下,一氧化碳与氧化铁发生的反应属于置换反应
15.2021年我国政府工作报告中提出“做好碳中和工作”。碳中和是指通过植树造林,节能减排等措施,抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是( )
A.大量使用一次性餐具 B.使用新技术提高传统能源的利用效率
C.利用风能实现清洁发电 D.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品
16.在CO和CO2的混合气体中,碳元素的质量分数是36%,将该气体10 g通过足量灼热的CuO粉末,完全反应后,气体通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量是( )
A.10 g B.13.4 g
C.30 g D.40 g
17.依据如图进行实验(夹持仪器略去)。实验过程①:先通入空气,再点燃酒精灯,发现b中硫燃烧。实验过程②:停止通空气,改通氧气。下列说法不正确的是(  )
A.硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
B.该装置还缺少对尾气的处理
C.去掉装置a就无法验证燃烧需要达到一定的温度
D.对比①②两个实验过程b中的实验现象,证明氧气具有助燃性
第II卷(非选择题)
二、填空题
18.如图所示是实验室制取并检验二氧化碳性质的装置。
(1)广口瓶A中的药品,属于液态的是_______,属于块状体的是:_______。
(2)实验中观察到广口瓶B中出现的现象是_______,其反应的化学方程式_______。
(3)在广口瓶C中观察到的现象是_______,其原因是_______(用化学方程式表示)
(4)D中观察到的现象是_______,说明二氧化碳具有的物理质是_______,和_______的化学性质。
19.回答下列与碳和碳的化合物有关的问题。
(1)金刚石用于切割玻璃,利用了金刚石______的物理性质。
(2)下列试剂能将一氧化碳和二氧化碳鉴别开的是______。
A.灼热的铜 B.灼热的CuO
C.CaC12溶液 D.紫色石蕊溶液
(3)除去二氧化碳中的一氧化碳,常用的方法是______(用化学方程式表示)。
20.讨论:
(1)转化:CO→CO2___________;CO2→CO___________。
(2)鉴别:一氧化碳和二氧化碳(任一种方法的操作、现象、结论)___________
除杂:
(3)除去二氧化碳中少量的一氧化碳。得到较纯净的二氧化碳,最好的方法是(  )
A.点燃 B.通入澄清的石灰水
C.通过灼热的氧化铜 D.通过足量的水
(4)除去一氧化碳中少量二氧化碳,得到较纯净的一氧化碳,最好方法是(  )
A.点燃 B.通入澄清的石灰水 C.通过灼热的氧化铜 D.通过足量的水
除杂:
(5)氮气中混有一氧化碳、二氧化碳气体,依次通过澄清石灰水、灼热氧化铜,最后剩下___________。
21.用所学的化学知识回答下列有关二氧化碳的问题:
(1)如图1所示,将一小块干冰(固态CO2)放进一塑料袋,将袋口扎紧,一段时间后,塑料袋鼓起。
①从物质分类看,干冰属于_______________。
②从物质组成看,干冰由___________________元素组成。
③从物质变化看,塑料袋鼓起的过程中干冰发生了_______(填“物理”或“化学”)变化。
④从分子的角度分析,塑料袋鼓起的原因是_________。
(2)如图2所示实验,请回答:
①实验Ⅰ的现象是____,此现象说明二氧化碳的性质是:二氧化碳的密度比空气的____;______。
②实验Ⅱ的塑料瓶预先集满二氧化碳气体,向瓶内加入约体积水,立即旋紧瓶盖,振荡,可观察到塑料瓶变干瘪,其原因是_______。然后打开瓶盖,向瓶中滴入石蕊溶液,溶液呈___色,是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸,这个反应的化学方程式为____________。
三、实验题
22.实验室按下图所示装置制取CO2并检验CO2的性质。试回答下列问题。
(1)实验开始前,应检查装置A的_______。
(2)用装置A来制取CO2,所用的药品是(写名称)_______。
(3)若要用装置B鉴定CO2,在B中应盛放的试剂名称是_______。当将标①和②的导管口连接时,B中看到的实验现象是_______。
(4)若要用装置C证明CO 2能与水反应生成碳酸,C中除有少量水外,应加入的试剂是______。当标①和③的导管口连接时,C中看到的实验现象是_______,证明CO2具有_______的性质。
(5)当将标①和④的导管口连接时,D中看到的实验现象是_______,证明CO2具有_______的性质。九年级化学上册链接教材精准变式练(人教版)
第六单元 碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳和一氧化碳
★知识点1:二氧化碳的物理性质及对应的探究实验:
(
CO
2

1

)无色无味,常温常压下为气体。
一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。
【实验操作】如右图(1),将CO2气体慢慢倒入杯中。
【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 (
CO
2

2

)
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部,
然后逐渐上升,把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】① 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧;
② 一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。
二氧化碳能溶于水。
【实验操作】如右上图(2)向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
【实验现象】瓶体变瘪。
【实验分析】二氧化碳溶于水时,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了。
【实验结论】二氧化碳能溶于水。
★知识点2:二氧化碳的化学性质
一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。
二氧化碳不能供给呼吸。(注意:二氧化碳没有毒性)
二氧化碳能与水反应生成碳酸。
【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸,第二朵纸花喷上水,第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸花喷上水之后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出,小心烘烤,观察现象。
【实验现象】① 第一朵小花变红;② 第二朵小花不变色; ③ 第三朵小花不变色; ④ 第四朵小花变红; ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。
【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红,说明酸(溶液)可以使紫色石蕊变红;② 水不能使紫色石蕊变红;③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红;④ 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红;⑤ 说明碳酸被分解了。
【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑
【注意事项】
① 第二朵、第三朵纸花可以说明:水不能使紫色石蕊变红,二氧化碳不能使紫色石蕊变红,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红。
② 纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的,那么在把第三朵纸花放入水中时,CO2会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红,这样就起不到对照的作用。
③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红,但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳:CO2+C2CO,该反应是吸热反应。该反应既是化合反应,又是氧化还原反应(CO2是氧化剂,C是还原剂)。该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。
★知识点3:二氧化碳的用途
灭火(既利用了二氧化碳的物理性质,又利用了二氧化碳的化学性质)
原因:① 二氧化碳的密度比空气大;② 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。
灭火器原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
干冰(固体二氧化碳):干冰升华吸收大量的热,因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。
光合作用:作气体肥料,可以提高农作物的产量。
★知识点4:二氧化碳对环境的影响:造成温室效应
1. 二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳本身无毒,但不能供给呼吸。当空气中二氧化碳超过正常含量时,会对人体健康产生影响。因此,在人群密集的地方应该注意通风换气。
2. 自然界中的碳循环
3. 温室效应
(1)危害:全球气候变暖,导致两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市;土地沙漠化,农业减产;影响自然生态系统,改变生物多样性;等等。
(2)防治措施:①减少使用煤、石油和天然气等化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;②促进节能产品和技术的进一步开发和普及,提高能源的生产效率和使用效率;③大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;等等。
4. 低碳生活
(1)概念:所谓“低碳”,就是较低的二氧化碳排放。低碳生活可以理解为减少二氧化碳的排放,即低能量、低消耗、低开支的生活方式。
(2)具体做法:少用一次性筷子、不使用一次性塑料袋购物、提倡纸张双面使用、减少私家车的使用等。
★知识点5:一氧化碳的物理性质:
无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空气法收集。
★知识点6:一氧化碳的化学性质
一氧化碳具有可燃性:2CO+O22CO2
【燃烧的现象】① 发出蓝色火焰; ② 放热; ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
煤炉从上至下,常发生的三个反应:2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2
一氧化碳具有毒性。
原因:一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
正常的血液呈深红色,当通入一氧化碳后,血液由深红色变成浅红色。
一氧化碳具有还原性。
一氧化碳的用途:
可燃性:作气体燃料(2CO+O22CO2)。
还原性:冶炼金属(3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2)。
一氧化碳的还原性
(







)一氧化碳还原氧化铜的实验:
【实验装置】见下图(这是整套装置,但只需掌握虚线框中内容,并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置)。
1-稀盐酸 2-大理石 3-碳酸氢钠溶液 4-浓硫酸 5-木炭 6-氧化铜 7-氢氧化钙溶液
【实验操作】
① 先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度;
② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热;
③ 实验完毕,先熄灭酒精灯;
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
【实验现象】黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳。
【化学方程式】CO+CuOCu+CO2
【注意事项】
① 检验一氧化碳纯度的目的:防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
② 一氧化碳“早来晚走”,酒精灯“迟到早退”。
③ 一氧化碳“早来”,酒精灯“迟到”的目的:排净装置内的空气,防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
④ 一氧化碳“晚走”,酒精灯“早退”的目的:防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化
(2Cu+O22CuO)。
⑤ 因为一氧化碳有剧毒,随意排放会造成空气污染,所以必须进行尾气处理。
⑥ 7溶液的目的:① 证明反应生成二氧化碳; ② 除去装置内的二氧化碳。
一氧化碳还原氧化铁
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似(⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯)
【实现现象】红色粉末逐渐变黑,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【化学方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【注意事项】铁块是银白色的,但铁粉是黑色的。
水煤气(一氧化碳和氢气的混合气体):C+H2OCO+H2
在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中,只有两个反应的条件是“加热”,其他的都是“高温”:
H2+CuOCu+H2O 和 CO+CuOCu+CO2
提分策略
一氧化碳和二氧化碳的性质比较
一氧化碳 二氧化碳
物理性质 无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水 无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水
化学性质 可燃性、还原性、毒性 ① 二氧化碳能和水反应生成碳酸 ② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 ③ 二氧化碳能和碳单质反应 ④ 二氧化碳能参与光合作用
检验方法 通过灼热的氧化铜粉末,粉末由黑色逐渐变成红色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
主要用途 做燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、人工降雨
三大还原剂:H2、C、CO——共同性质:可燃性、还原性。
三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色:H2(淡蓝色)、CO(蓝色)、CH4(明亮的蓝)
当碳与氧化剂不充分反应时,会生成一氧化碳。
【教材链接一】教材P121:讨论:
【答案】可以从衣、食、住、行等方面进行思考。如不使用一次性木筷、双面使用纸张、步行或骑自行车出行等。
【教材链接二】教材P122:
【答案】CO有毒,本身没有气味,不易被人察觉,当环境中CO的合量达到空气总体积的0.02%时,即可引起CO中毒;家用煤气(合有CO)中掺入有难闻气味的气体,共目的在于若发生煤气泄漏时,可使人及时察觉,避免人中毒或发生其他危险。发现煤气泄漏应及时关闭阀门,并开窗通风,用涂抹肥皂水的方法检查管道泄漏的位置,切不可用燃着的木条进行查找,也不能立即打开排气扇等电器进行换气,防止明火或电火花引燃煤气。
【教材链接三】教材P122:课外实验答案:
【答案】实验现象:鸡蛋壳表西有小气泡产生,这一会儿玻璃片上的澄清石灰水变浑浊。由此推测鸡蛋壳中可能合有碳酸钙。
【教材链接四】教材P119-122:
例1.(2021·湖南永州)木炭或燃气在氧气不足的情况下燃烧,容易产生CO气体,下列关于CO气体的叙述不正确的是( )
A.CO气体可以用作燃料
B.在相对密闭的环境里,CO气体容易使人发生中毒
C.将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中,会生成Na2CO3和H2O
D.高温下,CO气体可与Fe2O3等含铁氧化物反应生成Fe和CO2
【答案】C
【解析】A、CO具有可燃性,CO和O2反应生成CO2,放出热量,所以CO气体可以用作燃料,此选项说法正确,不符合题意;B、CO能和人体内的血红蛋白结合,导致人体内缺氧,使人中毒,此选项说法正确,不符合题意;C、CO和O2都难溶于水,所以将CO和O2的混合气体通入NaOH溶液中不会发生反应,此选项说法错误,符合题意;D、CO具有还原性,在高温的条件下,CO能把Fe2O3里面的铁还原出来,生Fe和CO2,此选项说法正确,不符合题意;故选:C。
【教材链接五】教材P120:
例2.(2021·山东泰安)“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是( )
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
D.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
【答案】D
【解析】A、碳循环、氧循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳,在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气,有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化,说法正确,不符合题意;B、碳循环、氧循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳,在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气,有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定,说法正确,不符合题意;C、绿色植物既可以进行光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,又可以进行呼吸作用,吸收氧气,呼出二氧化碳,既涉及碳循环,又涉及氧循环,不符合题意;D、碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环,符合题意。故选D。
【变式练习1】(2021·辽宁营口)下列关于二氧化碳与一氧化碳用途的说法,错误的是( )
A.CO2可用于灭火 B.CO2可用作气体肥料
C.CO可用于人工降雨 D.CO可用作燃料
【答案】C
【解析】A、由于二氧化碳密度比空气大,既不能燃烧也不支持燃烧,所以二氧化碳可以用于灭火,此选项说法正确;B、由于二氧化碳能够促进植物的光合作用,所以二氧化碳常作为气体肥料,此选项说法正确;C、固体二氧化碳俗称干冰,升华后吸热,可用于人工降雨,CO无此性质与用途,不能用于人工降雨,此选项说法错误;D、一氧化碳具有可燃性、可用作燃料,此选项说法正确。故选C。
【变式练习2】(2021·广西中考)列有关碳和碳的氧化物的说法,正确的是( )
A.焦炭能用于冶金工业,是因为其具有氧化性
B.在一定条件下,一氧化碳与二氧化碳可以相互转化
C.碳具有可燃性,木炭在空气中燃烧只生成二氧化碳
D.高温条件下,一氧化碳与氧化铁发生的反应属于置换反应
【答案】B
【解析】A、焦炭能用于冶金工业,是因为其具有还原性,选项说法不正确;B、二氧化碳和碳在高温下可生成一氧化碳;一氧化碳和氧气在点燃的条件下会生成二氧化碳,所以在一定条件下二氧化碳与一氧化碳之间可以相互转化,选项说法正确;C、碳具有可燃性,木炭在空气中充分燃烧生成二氧化碳,若燃烧不充分也会生成一氧化碳,选项说法不正确;D、高温条件下,一氧化碳与氧化铁发生反应生成铁和二氧化碳,由于反应物是两种化合物,没有单质,不属于置换反应,选项说法不正确。故选B。
一、单选题
1.下列有关二氧化碳的制备、检验、性质和用途的描述中,正确的是( )
A.实验室可用木炭在氧气中燃烧的方法制取二氧化碳
B.将燃着的木条伸入集气瓶,火焰立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
C.二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,溶液变红色
D.二氧化碳用于灭火,只利用了其化学性质
【答案】C
【解析】A、用木炭在氧气中燃烧的方法制取二氧化碳,二氧化碳中会混有氧气,使制得的二氧化碳不纯净,此选项错误;B、将燃着的木条伸入集气瓶,火焰立即熄灭,证明瓶内原有气体不支持燃烧,不一定是二氧化碳,此选项错误;C、二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,二氧化碳与石蕊试液中的水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊试液变红,此选项正确;D、二氧化碳用于灭火,既利用了二氧化碳不支持燃烧的化学性质,又利用了二氧化碳的密度比空气密度大的物理性质,此选项错误。故选C。
2.如图所示的两只烧杯(250mL)中分别放有两支高低不同的燃烧的蜡烛,有关该实验下列说法正确的是( )
A.这两个实验中,蜡烛都是由低到高依次熄灭
B.A实验中只证明了二氧化碳的密度比空气大
C.A、B实验中蜡烛熄灭的原理是隔绝了空气
D.B实验可知,逃离火灾现场应成站立姿势逃跑
【答案】C
【解析】A、实验A中蜡烛由低到高依次熄灭,而实验B中蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高,所以密度小于空气密度,上升到顶部,较高的蜡烛因缺氧气而先熄灭,所以B中的蜡烛由高到低依次熄灭,A错误;B、A实验中不但证明了二氧化碳的密度比空气大,而且证明二氧化碳不支持燃烧,故B错误;C、A、B实验中蜡烛熄灭的原理是隔绝了空气,故C正确;D、B实验可知,逃离火灾现场应成匍匐姿势逃跑,而不是站立,故D错误。故选C。
3.下列说法不正确的是( )
A.“干冰”可用于人工降雨 B.澄清透明的水都可直接饮用
C.氧气可用于焊接和切割金属 D.氮气可作粮食瓜果的保护气
【答案】B
【解析】A、干冰升华吸收大量的热,可以用于人工降雨,故正确;B、澄清透明的水可能含有重金属、病毒等,不可直接饮用,故错误;C、氧气具有助燃性,可用于焊接和切割金属,故正确;D、氮气化学性质稳定,可作粮食瓜果的保护气,故正确。故选B。
4.下列对一氧化碳的有关描述,错误的是( )
A.组成:由碳元素和氧元素组成
B.性质:能使澄清石灰水变浑浊
C.用途:可以作为燃料
D.危害:易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】B
【解析】A、组成:一氧化碳由碳元素和氧元素组成,正确;B、性质:一氧化碳不能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,故不能使澄清石灰水变浑浊,错误;C、用途:一氧化碳具有可燃性,可以作为燃料,正确;D、危害:一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合引起中毒,具有毒性,正确。故选B。
5.水煤气的主要成分是CO与H2的混合气体,下列有关它的说法不正确的是( )
A.可燃烧 B.具有还原性
C.有毒 D.有特殊的气味
【答案】D
【解析】A、一氧化碳和氢气都具有可燃性,因此水煤气具有可燃性,正确;B、一氧化碳和氢气都具有还原性,因此水煤气具有还原性,正确;C、一氧化碳有毒,因此水煤气具有毒性,正确;D、一氧化碳和氢气都不具有特殊的气味,因此水煤气不具有特殊的气味,错误;故选D。
6.有关一氧化碳和二氧化碳的下列叙述中,正确的是( )
A.溶于水都能使紫色石蕊溶液变红
B.都是由碳元素、氧元素组成的化合物
C.浓度大时都可以使人致死因此都有毒
D.煤炉上放一盆水能防止CO中毒
【答案】B
【解析】A、一氧化碳不溶于水,不能使紫色石蕊溶液变红;二氧化碳溶于水生成碳酸,能使紫色石蕊溶液变红,故A不正确;B、一氧化碳的化学式为CO,二氧化碳的化学式为CO2,因此二者都是由碳元素、氧元素组成的化合物,故B正确;C、一氧化碳有毒,二氧化碳无毒,浓度大时,一氧化碳可以使人致死因为有毒,二氧化碳使人致死因为隔绝了氧气,故C不正确;D、一氧化碳不溶于水,煤炉上放一盆水不能防止CO中毒,故D不正确。故选B。
能说明CO2的密度比空气大的事实是( )
A.二氧化碳能溶于水 B.燃着的木条伸入盛有CO2的瓶中,火焰熄灭
C.CO2可以变成固体 D.CO2能从一个容器倒入另一个瓶口朝上的容器中
【答案】D
【解析】A、二氧化碳能溶于水是能说明二氧化碳在水中具有一定的溶解性,不能说明CO2的密度比空气大,错误;B、燃着的木条伸入盛有CO2的瓶中,火焰熄灭说明二氧化碳不能燃烧不支持燃烧,不能说明CO2的密度比空气大,错误;C、CO2可以变成固体说明二氧化碳分子间距可以压缩变小,不能说明CO2的密度比空气大,错误;D、CO2能从一个容器倒入另一个瓶口朝上的容器中,根据二氧化碳可采用向上排空气法收集原理,能说明CO2的密度比空气大,正确;故选D。
8.检验二氧化碳常用方法是( )
A.通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊 B.燃着的木条伸入气体中
C.通入紫色石蕊溶液 D.通过灼热的氧化铜
【答案】A
【解析】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳使用澄清的石灰水,将气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,证明是二氧化碳,选项正确;B、燃着的木条伸入气体中,木条熄灭不能证明气体为二氧化碳,氮气等也能使燃着的木条熄灭,选项错误;C、氯化氢等气体溶于水后也能使紫色石蕊溶液变红,通入紫色石蕊溶液不能证明气体为二氧化碳,选项错误;D、二氧化碳不能与灼热的氧化铜反应,无明显现象,选项错误。故选A。
9.用CO还原CuO,当m克的CuO的部分变红时停止加热,待冷却后停止通CO,此时称得残余固体质量为n克,实际用去w克的一氧化碳,生成了a克的二氧化碳,最终得到铜的质量为多少克( )
A.4(m-n) B.16w/7
C.16a/22 D.4m/5
【答案】A
【解析】一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,固体减少的质量为氧化铜中氧元素质量,m克的CuO的部分变红时停止加热,此时称得残余固体质量为n克,减少的氧元素质量为(m-n)g,氧化铜中铜元素和氧元素质量比为64:16=4:1,故铜质量4(m-n),故选A。
10.将N2、CO、CO2的混合气体依次通入足量石灰水和灼热CuO后,冷却至室温,剩余气体是( )
A.N2、CO2 B.N2 CO
C.CO2 D.N2、CO2、H2O
【答案】A
【解析】将N2、CO、CO2的混合气体依次通入足量石灰水和灼热CuO,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,可除去二氧化碳,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,可除去一氧化碳,但是引入了二氧化碳,冷却至室温,水蒸气冷凝成水,故剩余气体是氮气、二氧化碳。故选A。
11.我国航天探测发现:金星是一个被浓密大气层包围的固体球,大气层的成分之一是C2O3,实验证明其化学性质与CO相似。下列关于C2O3的说法不正确的是( )
A.C2O3能使紫色石蕊试液变红色 B.一定条件下C2O3也能还原氧化铁
C.C2O3充分燃烧后的产物是CO2 D.C2O3是氧化物
【答案】A
【解析】A、C2O3化学性质与CO相似,所以不能使紫色石蕊试液变红色,说法错误;B、C2O3化学性质与CO相似,高温条件下CO能还原氧化铁,所以C2O3也能还原氧化铁,说法正确;C、C2O3化学性质与CO相似,CO充分燃烧后的产物是CO2,所以C2O3充分燃烧后的产物是CO2,说法正确;D. C2O3是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素,属于氧化物,说法正确。故选A。
12.“归纳与比较”是化学学习的主要方法,下列关于CO2与CO的不同点比较错误的( )
A.构成:一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B.性质:CO2能溶于水,水溶液能使紫色石蕊溶液变红;CO难溶于水,但能燃烧
C.用途:CO2可用于光合作用、灭火等;CO可作气体燃料,还可用于人工降雨
D.危害:CO2会造成温室效应;CO易于血红蛋白结合,使人中毒
【答案】C
【解析】A、根据CO2和CO两种物质的化学式可以看出一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子,此选项表述正确;B、CO2能溶于水,其水溶液中含有二氧化碳与水反应生成的碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红;CO难溶于水,但能燃烧生成二氧化碳,此选项表述正确;C、二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,可用于灭火,固态的二氧化碳可用于人工降雨,CO2还可用于光合作用;CO具有可燃性可作气体燃料,但不能用于人工降雨,此选项表述不正确;D、CO2会造成温室效应;CO易于血红蛋白结合,使人中毒,此选项表述正确。故选C。
13.碳及其部分化合物的转化关系如图所示,其中X、Y表示相应转化中的其他反应物。下列说法错误的是( )
A.X可以是单质或氧化物 B.反应物Y可以用来检验CO2
C.反应①不属于置换反应 D.打开碳酸饮料瓶盖时发生反应②
【答案】B
【解析】A、CO和X反应生成CO2,X可以是O2或Fe2O3等金属氧化物,说法正确;B、CO2和Y反应生成Na2CO3,则Y为NaOH,NaOH不能用来检验CO2,,说法错误;C、一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应,反应①的化学方程式为,不属于置换反应,说法正确;D、反应②的化学方程式为,打开碳酸饮料瓶盖时,会发生碳酸的分解反应,说法正确;故选B。
14.列有关碳和碳的氧化物的说法,正确的是( )
A.焦炭能用于冶金工业,是因为其具有氧化性
B.在一定条件下,一氧化碳与二氧化碳可以相互转化
C.碳具有可燃性,木炭在空气中燃烧只生成二氧化碳
D.高温条件下,一氧化碳与氧化铁发生的反应属于置换反应
【答案】B
【解析】A、焦炭能用于冶金工业,是因为其具有还原性,选项说法不正确;B、二氧化碳和碳在高温下可生成一氧化碳;一氧化碳和氧气在点燃的条件下会生成二氧化碳,所以在一定条件下二氧化碳与一氧化碳之间可以相互转化,选项说法正确;C、碳具有可燃性,木炭在空气中充分燃烧生成二氧化碳,若燃烧不充分也会生成一氧化碳,选项说法不正确;D、高温条件下,一氧化碳与氧化铁发生反应生成铁和二氧化碳,由于反应物是两种化合物,没有单质,不属于置换反应,选项说法不正确。故选B。
15.2021年我国政府工作报告中提出“做好碳中和工作”。碳中和是指通过植树造林,节能减排等措施,抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是( )
A.大量使用一次性餐具 B.使用新技术提高传统能源的利用效率
C.利用风能实现清洁发电 D.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品
【答案】A
【解析】A、大量使用一次性餐具,不利于节能减排,故不利于实现碳中和;B、使用新技术提高传统能源的利用效率,利于节能减排,故利于实现碳中和;C、利用风能实现清洁发电,利于节能减排,故利于实现碳中和;D、研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品,利于减少二氧化碳排放,故利于实现碳中和。故选A。
16.在CO和CO2的混合气体中,碳元素的质量分数是36%,将该气体10 g通过足量灼热的CuO粉末,完全反应后,气体通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量是( )
A.10 g B.13.4 g
C.30 g D.40 g
【答案】C
【解析】一氧化碳与氧化铜反应:;二氧化碳与氢氧化钙反应: ,由化学方程式可知,混合气体中的碳元素完全转化到了碳酸钙中,故生成碳酸钙的质量为:。故选C。
17.依据如图进行实验(夹持仪器略去)。实验过程①:先通入空气,再点燃酒精灯,发现b中硫燃烧。实验过程②:停止通空气,改通氧气。下列说法不正确的是(  )
A.硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
B.该装置还缺少对尾气的处理
C.去掉装置a就无法验证燃烧需要达到一定的温度
D.对比①②两个实验过程b中的实验现象,证明氧气具有助燃性
【答案】C
【解析】A、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,选项说法正确;B、硫燃烧生成的二氧化硫是一种有毒气体,直接排放到空气中会造成污染,所以该装置还缺少对尾气的处理,选项说法正确;C、b装置停止通空气,改通氧气,不加热时硫不燃烧,加热时硫发生燃烧,对比可知燃烧需要达到一定的温度,选项说法错误;D、对比①②两个实验过程b中的实验现象可知,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,证明氧气具有助燃性,选项说法正确。故选C。
第II卷(非选择题)
二、填空题
18.如图所示是实验室制取并检验二氧化碳性质的装置。
(1)广口瓶A中的药品,属于液态的是_______,属于块状体的是:_______。
(2)实验中观察到广口瓶B中出现的现象是_______,其反应的化学方程式_______。
(3)在广口瓶C中观察到的现象是_______,其原因是_______(用化学方程式表示)
(4)D中观察到的现象是_______,说明二氧化碳具有的物理质是_______,和_______的化学性质。
【答案】(1)稀盐酸HCl ;石灰石(大理石);(2)澄清石灰水变浑浊 ; ;
(3)紫色石蕊试液变红;;(4)蜡烛由下到上依次熄灭 ; 密度比空气大;不燃烧、不支持燃烧
【解析】(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,故属于液态的是稀盐酸,属于块状固体的是石灰石(或大理石)。(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故实验中观察到广口瓶B中出现的现象是澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为:;(3)
二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,故在广口瓶C中观察到的现象是紫色石蕊试液变红,该反应的化学方程式为。(4)D中观察到的现象是蜡烛由下到上依次熄灭,蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,不燃烧、不支持燃烧需要通过化学变化表现出来,属于化学性质;下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,密度属于物理性质。
19.回答下列与碳和碳的化合物有关的问题。
(1)金刚石用于切割玻璃,利用了金刚石______的物理性质。
(2)下列试剂能将一氧化碳和二氧化碳鉴别开的是______。
A.灼热的铜 B.灼热的CuO
C.CaC12溶液 D.紫色石蕊溶液
(3)除去二氧化碳中的一氧化碳,常用的方法是______(用化学方程式表示)。
【答案】(1)硬度大;(2)BD;(3)CuO+COCu+CO2
【解析】(1)金刚石用于切割玻璃,利用了金刚石的物理性质是硬度大,故答案:硬度大。(2)一氧化碳与二氧化碳都是无色无味的气体,只能通过它们与其它物质反应,现象不同来鉴别。一氧化碳通过灼热的CuO,黑色CuO被一氧化碳还原成红色的铜,而二氧化碳没有这一性质,通过灼热的CuO逐渐变成红色这一现象,便可区分一氧化碳和二氧化碳;二氧化碳可以使紫色石蕊溶液变红,而一氧化碳没有这一性质,便可以区分一氧化碳和二氧化碳。灼热的铜和氯化钙溶液无法区分一氧化碳和二氧化碳,故答案:BD。(3)
一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳,可用于除去二氧化碳中的一氧化碳,故填:CuO+COCu+CO2。
20.讨论:
(1)转化:CO→CO2___________;CO2→CO___________。
(2)鉴别:一氧化碳和二氧化碳(任一种方法的操作、现象、结论)___________
除杂:
(3)除去二氧化碳中少量的一氧化碳。得到较纯净的二氧化碳,最好的方法是(  )
A.点燃 B.通入澄清的石灰水
C.通过灼热的氧化铜 D.通过足量的水
(4)除去一氧化碳中少量二氧化碳,得到较纯净的一氧化碳,最好方法是(  )
A.点燃 B.通入澄清的石灰水 C.通过灼热的氧化铜 D.通过足量的水
除杂:
(5)氮气中混有一氧化碳、二氧化碳气体,依次通过澄清石灰水、灼热氧化铜,最后剩下___________。
【答案】(1) ; ;(2)分别向盛有气体的集气瓶中滴加几滴澄清石灰水,石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显变化的是一氧化碳;(3)C;(4)B;(5)氮气、二氧化碳、水蒸气
【解析】(1)一氧化碳点燃可转化为二氧化碳,方程式为:;二氧化碳与碳高温下反应生成一氧化碳,方程式为: ;(2)二氧化碳与氢氧化钙能反应,一氧化碳与氢氧化钙不反应,则可用氢氧化钙(澄清石灰水)鉴别两者,分别向盛有气体的集气瓶中滴加几滴澄清石灰水,石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显变化的是一氧化碳;(3)一氧化碳是杂质。A、点燃可以除去一氧化碳,但会引入新的杂质氧气;B、澄清石灰水会除去二氧化碳,不能除去杂质;C、一氧化碳能还原氧化铜生成二氧化碳,可以除去杂质;D、一氧化碳难溶于水,不能除去杂质,故选C;(4)二氧化碳是杂质。A、点燃会除去一氧化碳,不能除去杂质,且会引入新的杂质;B、澄清石灰水可以除去杂质二氧化碳;C、一氧化碳能还原氧化铜生成二氧化碳,不能除去杂质,反而会增加杂质的量;D、水可以除去二氧化碳,但二氧化碳溶解度较低,需要用大量的水,不是最好的除去二氧化碳的方法,故选B;(5)氮气中混有一氧化碳、二氧化碳气体,通过澄清石灰水会除去二氧化碳,会带入澄清石灰水中的水蒸气,然后通过灼热的氧化铜,一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳,水蒸气和氮气不参与反应,所以剩下的气体的是氮气、二氧化碳和水蒸气。
21.用所学的化学知识回答下列有关二氧化碳的问题:
(1)如图1所示,将一小块干冰(固态CO2)放进一塑料袋,将袋口扎紧,一段时间后,塑料袋鼓起。
①从物质分类看,干冰属于_______________。
②从物质组成看,干冰由___________________元素组成。
③从物质变化看,塑料袋鼓起的过程中干冰发生了_______(填“物理”或“化学”)变化。
④从分子的角度分析,塑料袋鼓起的原因是_________。
(2)如图2所示实验,请回答:
①实验Ⅰ的现象是____,此现象说明二氧化碳的性质是:二氧化碳的密度比空气的____;______。
②实验Ⅱ的塑料瓶预先集满二氧化碳气体,向瓶内加入约体积水,立即旋紧瓶盖,振荡,可观察到塑料瓶变干瘪,其原因是_______。然后打开瓶盖,向瓶中滴入石蕊溶液,溶液呈___色,是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸,这个反应的化学方程式为____________。
【答案】(1)氧化物(或化合物、纯净物); 碳、氧两种; 物理 ;二氧化碳分子之间的间隔变大;(2)蜡烛火焰从下到上依次熄灭; 大;不能燃烧也不能支持燃烧 ;二氧化碳溶于水,瓶内气压降低 ; 红; CO2+H2O=H2CO3
【解析】(1)①干冰是固态二氧化碳,属于纯净物、氧化物、化合物;②从物质组成看,干冰由碳元素和氧元素组成;③塑料袋鼓起干冰升华变成气态二氧化碳,无新物质生成,属于物理变化;④从分子的角度分析,塑料袋鼓起的原因是二氧化碳分子间的间隔变大。(2)①实验Ⅰ的现象是位于下方的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,且不燃烧也不支持燃烧;②实验Ⅱ的塑料瓶预先集满二氧化碳气体,向瓶内加入约体积水,立即旋紧瓶盖,振荡,可观察到塑料瓶变干瘪,其原因是二氧化碳溶于水,瓶内气压降低。打开瓶盖,向瓶中滴入石蕊溶液,溶液呈红色,是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸,化学方程式为:。
三、实验题
22.实验室按下图所示装置制取CO2并检验CO2的性质。试回答下列问题。
(1)实验开始前,应检查装置A的_______。
(2)用装置A来制取CO2,所用的药品是(写名称)_______。
(3)若要用装置B鉴定CO2,在B中应盛放的试剂名称是_______。当将标①和②的导管口连接时,B中看到的实验现象是_______。
(4)若要用装置C证明CO 2能与水反应生成碳酸,C中除有少量水外,应加入的试剂是______。当标①和③的导管口连接时,C中看到的实验现象是_______,证明CO2具有_______的性质。
(5)当将标①和④的导管口连接时,D中看到的实验现象是_______,证明CO2具有_______的性质。
【答案】(1)气密性;(2)大理石或石灰石和稀盐酸;(3)澄清石灰水;澄清石灰水变浑浊 ;(4)紫色石蕊溶液; 紫色石蕊试液变红;能和水反应 ;(5)底下蜡烛先熄灭,上边的蜡烛后熄灭;不能燃烧,也不能支持燃烧,密度比空气大
【解析】(1)制取气体实验开始前,要检查装置的气密性,防止装置漏气;(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,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,稀盐酸中发生反应的是盐酸。(3)
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,可用来检验二氧化碳,因此在B中应盛放的试剂名称是澄清石灰水。当将标①和②的导管口连接时,二氧化碳和澄清石灰水中主要成分氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙,B中看到的实验现象是澄清石灰水变浑浊;(4)CO2能与水反应生成碳酸,碳酸可使紫色石蕊试液变红,因此C中还需加入的试剂是紫色石蕊溶液。因此当将标①和③的导管口连接时,水和二氧化碳反应生成碳酸,使得紫色石蕊溶液变红,C中看到的实验现象是石蕊试液变红;说明二氧化碳具有能和水反应的性质。(5)
二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧,密度比空气大,所以当将标①和④的导管口连接时,D中看到的实验现象是底下蜡烛先熄灭,上边的蜡烛后熄灭。