6.3大自然的二氧化碳
一、选择题(共16题)
1.氧气和二氧化碳在性质上的相似点是
①都具有氧化性、②都具有还原性、③都易溶于水、④都能跟碳反应、⑤都是气体、⑥都是氧化物、⑦都可用于灭火、⑧通常状况下密度都比空气大
A.②④⑤⑧ B.①③④⑤⑥ C.①④⑤⑦⑧ D.①④⑤⑧
2.下列物质常用于实验室制取二氧化碳的是( )
A.大理石和稀硫酸 B.石灰石和稀盐酸
C.碳酸钠和稀盐酸 D.碳酸氢钠和稀盐酸
3.下列关于物质用途的描述中不正确的是
A.氧气可用作燃料 B.二氧化碳可用作气体肥料
C.干冰可用于人工降雨 D.氮气可用作保护气
4.下列关于碳和碳的化合物的说法正确的是
A.CO和CO2由不同的分子构成,所以化学性质不同
B.CO2溶于水的过程中只发生了物理变化
C.CO有毒,在房间内放置一盆水,可以防止CO 中毒
D.金刚石和石墨的物理性质不同,是因为它们组成元素不同
5.下列主题知识的归纳中,完全正确的一组是
A.生活常识 B.安全常识
干冰升华吸热——用于人工降雨 活性炭具有吸附性——消毒净水 熄灭酒精灯——用嘴吹灭 发生火灾 ——拨打“110”
C.环保知识 D.物质鉴别
臭氧层空洞——温室效应 化石燃料的过度使用——空气污染 O2和CO2——澄清石灰水 N2和O2——带火星的木条
A.A B.B C.C D.D
6.下列做法不符合低碳理念的是
A.外出就餐自带餐具 B.用布袋代替购物塑料袋
C.推广使用乙醇汽油 D.田间油菜梗就地焚烧
7.下列关于碳和碳的氧化物的说法正确的是( )
①金刚石和石墨硬度都很大
②在一定条件下CO2能转化为CO
③CO2无毒,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
④室内放一盆水可防止CO中毒
A.②③ B.①② C.②④ D.③④
8.下列说法正确的是
A.原子显电中性是因为原子中质子数与中子数相等
B.1g金刚石和1g石墨所含原子数相同
C.过滤和煮沸均能使硬水转化成软水
D.实验室制取二氧化碳时可用浓盐酸代替稀盐酸
9.用集气瓶可完成多种实验.对下列实验示意图的分析正确的是
A.连接Ⅰ、Ⅲ装置,可以制取二氧化碳
B.Ⅱ中的液体一定可以做干燥剂
C.Ⅳ、Ⅴ中水的作用相同
D.将Ⅰ中药品改为双氧水和二氧化锰,依次连接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置,可以得到干燥的氧气
10.下列有关说法正确的是( )
A.氧气和二氧化碳中均含有氧分子(O2)
B.氧气和二氧化碳都可用排水法收集
C.可用燃着的木条鉴别氧气和二氧化碳
D.植物呼吸作用吸收二氧化碳放出氧气
11.鉴别CO、O2、CO2三种气体,最简便的方法是( )
A.用燃着的木条分别接触导出的气体 B.将气体分别通入澄清石灰水
C.将气体分别通入紫色石蕊溶液 D.试验三种气体的溶解性
12.下列是小明同学设计的“家庭小实验”方案,其中不可行的是
A.用冷瓷碟罩在蜡烛火焰上方制炭黑
B.将铅笔芯粉末放入锁芯,使锁开启更灵活
C.向洗净的碎鸡蛋壳中加入食盐水制二氧化碳
D.用空塑料瓶、小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉等制作简易净水器
13.下列几种气体①H2②O2③CO2④SO2⑤CH4⑥NH3可用如图所示装置干燥、收集的正确组合是( )
A.①②⑤ B.①⑤⑥ C.③④⑥ D.③⑤⑥
14.下列关于碳及其化合物的说法,正确的是( )
A.木炭和二氧化碳都可将氧化铁还原成铁
B.CO2 的排放不是导致酸雨的原因
C.在室内放一盆澄清石灰水可防止 CO 中毒
D.碳具有可燃性,因此,在常温下其化学性质比较活泼
15.下列物质可以用于人工降雨的是
A.氧气 B.氮气 C.氦气 D.干冰
16.下列叙述错误的是
A.用排气法收集二氧化碳时,应将燃着的木条放在集气瓶口验满
B.用一氧化碳还原氧化铜,应先通一会儿一氧化碳,再加热
C.加热高锰酸钾并用排水法收集氧气,只要导管口有气泡产生就立即收集
D.做铁丝在氧气中燃烧实验时,应预先在集气瓶中留少量水或铺少量的细沙
二、综合题(共5题)
17.根据下图所示装置回答下列有关问题:
(1)检查A装置气密性的方法是_______。
(2)若装置B用排水法收集氧气,进气口应为________端(选填“a”或“b”)。
(3)用装置B检验CO2时应加入的试剂是_______,其化学方程式为________。
(4)对比装置C和D,可以得出可燃物燃烧的条件是_______。
(5)某同学连接A、E、F进行实验,A中所加药品不同,F中所加药品相同。
①若实验时E中蜡烛熄灭,F中溶液变浑浊,则E中现象说明A中产生的气体所具有的性质是______。
②若实验时E中蜡烛燃烧更旺,F中溶液变浑浊,则A中反应的化学方程式是________。
(6)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,称取10g石灰石(杂质不参加反应)放入烧杯中,加入100g稀盐酸,二者恰好完全反应,反应后烧杯中剩余物质的总质量为106.7g(气体的溶解忽略不计)。请计算该样品中碳酸钙的质量分数。
18.在实验室中可选择下图装置制取气体。
(1)写出标有序号的仪器名称:①_____________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选择的发生和收集装置为____(填字母序号),其反应的化学方程式为_____;该装置能控制反应的发生和停止,请简述使反应停止的原理____。
(3)写出检验二氧化碳是否集满的操作方法________。
(4)某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验。若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中的现象是_________,A装置中反应的化学方程式为_________。
(5)将30.9g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物装入试管中,加热制取氧气,同时生成氯化钾。待反应完全后,将试管冷却、称量,可以得到21.3g固体物质。请计算原固体混合物中氯酸钾的质量_____。
19.下列实验药品常用于实验室制取气体,回答下列问题
(1)标号为F的仪器名称是______。
(2)用大理石和稀盐酸反应制取CO2,并用向上排空气法收集。
①组装制取装置时,可选用上图中的A、H、I、J、L、P和______。
②检验CO2是否收集满的操作是______。
(3)用制取氧气,并用排水法收集
①加热31.6gKMnO4理论上最多可以生成氧气的质量为______g。
②当观察到导管口______时,开始收集氧气。
A 刚有气泡放出 B 气泡连续并均匀地发出
20.阅读下面科普短文。
为实现二氧化碳减排,我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标。“碳达峰”指的是在某一时间,二氧化碳的排放量达到历史最高值,之后逐步回落;“碳中和”指的是通过植树造林、节能减排等形式,抵消二氧化碳的排放量。我国的目标是争取2030年前达到“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。实现“碳中和”的路径之一为降低化石能源在消费能源中的比例,提高可再生、非化石能源比例。路径之二为捕集、利用和封存二氧化碳,如利用废气中的二氧化碳制取甲烷,以此来消除资源的巨大浪费。
请依据短文内容回答下列问题:
(1)目前人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、天然气、_________。
(2)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的是碳单质
B.控制化石燃料的使用可减少碳排放
C.“碳中和”指的是没有碳排放
(3)“碳捕集与封存”技术有利于控制_________。
(4)如图为利用废气中的二氧化碳制取甲烷的微观示意图:
写出二氧化碳制取甲烷的化学方程式_________。
21.下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)请写出实验室用发生装置A制取氧气的化学方程式 _____ 。
(2)实验室常用B或C装置制二氧化碳,请说明理由 _____ ,C装置的优点是 _____ 。
(3)将上述实验制得的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中。
①写出反应的化学方程式 _____ 。
②一段时间后为了探究试管中的氢氧化钠是否反应完全,甲同学提出往试管中满加酚酞溶液,若溶液变红,则说明氢氧化钠没有完全反应;乙同学提出往试管中滴加稀盐酸若有气泡产生,则说明氢氧化钠已经完全反应。你认为甲、乙同学的方案是否合理?请写出你的设计方案 _____ 。
(4)为测定某盐酸中溶质的质量分数,称取12g的石灰石(杂质不参加反应)放入烧杯中,加入73g稀盐酸,二者恰好完全反应,产生二氧化碳的质量为4.4g。请计算该盐酸中溶质的质量分数 _____ 。
参考答案
1.D
【详解】
试题分析:不同点有:氧气难溶于水,二氧化碳易溶于水、氧气的单质,二氧化碳是氧化物;氧气和二氧化碳在性质上的相似点有:都具有氧化性、都能跟碳反应、通常状况下密度都比空气大都是气体。故选D。
考点:氧气和二氧化碳的性质
2.B
【详解】
A、大理石和稀硫酸反应生成微溶性的硫酸钙会覆盖在大理石表面,阻止反应的进行,使反应慢慢终止,故不符合题意;B、实验室制法是用石灰石和稀盐酸反应来制取二氧化碳,符合题意;C、碳酸钠和稀盐酸也可生成二氧化碳,但由于反应速率过快,产生的二氧化碳气体不易收集,故不可用来实验室里制取二氧化碳气体;故不符合题意;D、碳酸氢钠和稀盐酸也可生成二氧化碳,但由于反应速率过快,产生的二氧化碳气体不易收集,故不符合题意。故选B。
3.A
【详解】
A、氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能作燃料,符合题意;
B、二氧化碳是植物光合作用的原料,可用作气体肥料,不符合题意;
C、干冰升华吸热,可用于人工降雨,不符合题意;
D、氮气化学性质稳定,可用作保护气,不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】
A、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质最小的粒子,分子构成不同,则化学性质不同。CO和CO2由不同的分子构成,所以化学性质不同,A选项说法正确,符合题意;
B、二氧化碳能溶于水,二氧化碳与水反应生成碳酸,有新物质生成,因此CO2溶于水的过程中既发生了物理变化,也发生了化学变化,B选项说法不正确,不符合题意;
C、CO有毒,一氧化碳不溶于水且不与水反应,在房间内放置一盆水,不能防止CO 中毒,C选项说法不正确,不符合题意;
D、金刚石和石墨都由碳元素组成,但是碳原子的排列方式不同,因此金刚石和石墨的物理性质不同,D选项说法不正确,不符合题意。故选A。
5.D
【详解】
A、干冰升华吸热可以用于人工降雨,活性炭具有吸附性可以除去水中的色素和异味,而不能消毒,故A错误;
B、熄灭酒精灯用灯帽盖灭,而不是用嘴吹灭,以免发生火灾,发生火灾要拨打“119”,而不是110,故B错误;
C、二氧化碳的过多排放会导致温室效应,化石燃料的过度使用会产生大量的有害气体和粉尘,会造成空气污染,故C错误;
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以可用澄清石灰水鉴别CO和CO2;氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,所以可用带火星的木条鉴别N2和O2,故D正确。
故选:D。
6.D
【详解】
A、外出就餐自带餐具可以减少环境的污染,节约资源,故不合题意;
B、用布袋子、竹篮子代替塑料袋去买菜,减少了白色污染物,故不合题意;
C、推广使用乙醇汽油可以节约化石燃料的使用,减少污染物的排放,故不合题意;
D、田间油菜梗就地焚烧会生成有害气体和烟尘,以及大量二氧化碳等气体,故符合题意。
故选D。
7.A
【分析】
①根据金刚石和石墨的物理性质,进行分析判断。
②根据二氧化碳的化学性质,进行分析判断。
③根据CO2本身没有毒性,一氧化碳有毒,进行分析判断。
④根据一氧化碳难溶于水,进行分析判断。
【详解】
①金刚石的硬度很大,石墨质软,故说法错误。
②二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,在一定条件下CO2能转化为CO,故说法正确。
③CO2本身没有毒性,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒,故说法正确。
④一氧化碳难溶于水,室内放一盆水可防止CO中毒,故说法错误。
故②③说法正确。
故选:A。
8.B
【详解】
A、原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,质子带正电、中子不带电,电子带负电,质子与电子所带电荷数量相等,电性相反,故原子显电中性,不符合题意;
B、金刚石和石墨均是由碳原子构成,故相同质量的金刚石和石墨所含原子数相同,符合题意;
C、过滤只能除去难溶性杂质,不能使硬水软化,煮沸能除去可溶性的钙镁化合物杂质,可使硬水软化,不符合题意;
D、实验室制取二氧化碳不可用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,不符合题意。
故选B。
9.B
【详解】
A、由于二氧化碳能溶于水,所以不能用排水法收集,故A错;
B、混合气体通过Ⅱ中的液体水没有了,说明该液体具有吸水性,所以可以做干燥剂,故B正确;
C、硫燃烧生成二氧化硫属于有毒气体能污染空气,所以加入水是吸收二氧化硫防止污染空气的,铁丝燃烧加入水是为了防止铁丝燃烧的生成物溅落到集气瓶底部,使集气瓶炸裂,故C错;
D、收集干燥的氧气不能用排水法,否则干燥完了又会带上水,故D错。
故选B。
10.C
【详解】
A、氧气中含有氧分子,而二氧化碳中不含有氧分子,故A错误;
B、二氧化碳能溶于水且与水发生化学反应,不能使用排水法收集,故B错误;
C、氧气能助燃,可以使燃着的木条燃烧更旺,二氧化碳不支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,可以使用燃着的木条鉴别氧气和二氧化碳,故C正确;
D、植物的光合作用吸收二氧化碳放出氧气,故D错误;
故选C。
11.A
【详解】
A、将燃烧的木条分别伸入三瓶气体中,木条燃烧更剧烈的是O2,木条火焰熄灭的是CO2,气体能燃烧的是CO.比较方便。所以此方法可行;
B、将气体分别通入澄清石灰水,只能鉴别出CO2;不能将O2、CO鉴别开来,所以此方法不可行;
C、将气体分别通入石蕊溶液,只有CO2能使其变色,无法鉴别CO、O2,所以此方法不可行;
D、用实验测定气体在水中的溶解程度能够鉴别三种物质,但是比较麻烦,所以此方法不可行;
故选:A。
12.C
【详解】
A、蜡烛不完全燃烧可以生成炭黑,用冷瓷碟罩在蜡烛火焰上方制炭黑可行。
B、石墨具有润滑作用。铅笔芯中有石墨,将铅笔芯粉末放入锁芯,使锁开启更灵活可行。
C、蛋壳中有碳酸钙,碳酸钙不能与食盐反应生成二氧化碳,向洗净的碎鸡蛋壳中加入食盐水制二氧化碳不可行。
D、空塑料瓶可作容器。小卵石、石英砂、蓬松棉可起到过滤作用。活性炭起到吸附色素和异味的作用。用空塑料瓶、小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉等制作简易净水器可行。
故选C。
13.B
【详解】
H2属于中性气体,且密度比空气小,符合要求;O2密度比空气大,不符合要求;CO2密度比空气大,且属于酸性气体不符合要求;SO2属于酸性气体,且密度比空气大,不符合要求;CH4密度比空气小,且属于中性气体,符合要求;NH3密度比空气小,属于碱性气体,符合题意。故选B。
14.B
【解析】
A、木炭具有还原性可将氧化铁还原成铁,二氧化碳不可以,故A错误;B、CO2 的排放不是导致酸雨的原因,二氧化碳与水反应生成碳酸,酸性很弱,不会导致酸雨,故B正确;C、在室内放一盆澄清石灰水不可防止 CO 中毒,CO难溶于水,故C错误;D、碳具有可燃性,在常温下其化学性质比较稳定,在点燃或高温下变得比较活泼,故D错误。
15.D
【详解】
试题分析:干冰即固体二氧化碳,升华时吸收热量,使温度降低,形成降雨。
16.C
【详解】
A、用排气法收集二氧化碳时,应将燃着的木条放在集气瓶口验满,是正确的叙述;
B、用一氧化碳还原氧化铜,应先通一会儿一氧化碳,再加热,是正确的叙述,防止发生爆炸;C、加热高锰酸钾并用排水法收集氧气,只要导管口有气泡产生就立即收集,是错误的叙述,这样会收集的气体不纯;
D、做铁丝在氧气中燃烧实验时,应预先在集气瓶中留少量水或铺少量的细沙,是正确的叙述。
故答案选择C。
17.
(1)堵住右端导管口,打开分液漏斗的活塞,向分液漏斗中注水,若能形成一段稳定的水柱,则气密性良好
(2)b
(3) 澄清石灰水
(4)温度达到可燃物的着火点
(5) 不支持燃烧,不能燃烧
(6)75%
解:生成二氧化碳质量为:10g+100g-106.7g=3.3g
设所用石灰石中碳酸钙的质量为 x
所用石灰石中碳酸钙的质量分数为:
答:石灰石中碳酸钙的质量分数为75%。
【分析】
(1)
检查A装置气密性的方法是堵住右端导管口,打开分液漏斗的活塞,向分液漏斗中注水,若能形成一段稳定的水柱,则气密性良好。
(2)
氧气的密度比水小,若装置B用排水法收集氧气,装置B中装满水,气体应为b端进入,水从a端排出,故填:b。
(3)
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,用装置B检验二氧化碳时应加入的试剂是澄清的石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:,故填:澄清的石灰水; 。
(4)
对比装置C和D,C中红热的铁丝在氧气中剧烈燃烧,D中常温铁丝在氧气中不反应,可以得出可燃物燃烧的条件是温度达到可燃物的着火点,故填:温度达到可燃物的着火点。
(5)
①若实验时E中蜡烛熄灭,F中溶液变浑浊,说明A中产生的气体是二氧化碳,所具有的性质是不支持燃烧,不能燃烧,故填:不支持燃烧,不能燃烧。
②若实验时E中蜡烛燃烧更旺,F中溶液变浑浊,则A中产生的气体是氧气,该反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式是:,故填: 。
(6)
见答案。
18.
(1)铁架台
(2) BE 大理石放在有孔隔板上方,从长颈漏斗加入稀盐酸,当稀盐酸液面高于有孔隔板时,两者开始反应,生成二氧化碳气体,当不用时关闭止水夹,试管内持续产生的二氧化碳气体使得试管内压强增大,稀盐酸被压入长颈漏斗内,稀盐酸液面下降,与大理石分离,反应停止,打开止水夹时反应继续开始
(3)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则集满;
(4) 澄清石灰水变浑浊
(5)解:根据质量守恒定律,生成氧气的质量为:30.9g-21.3g=9.6g
设原混合物中氯酸钾的质量为
答:原混合物中氯酸钾的质量为24.5克。
【解析】
(1)
①是铁架台;
(2)
用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,不需要加热,发生装置可选用B;二氧化碳的密度比空气大、能溶于水,可用向上排空气法收集,可选用E收集;
碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:;
大理石放在有孔隔板上方,从长颈漏斗加入稀盐酸,当稀盐酸液面高于有孔隔板时,两者开始反应,生成二氧化碳气体,当不用时关闭止水夹,试管内持续产生的二氧化碳气体使得试管内压强增大,稀盐酸被压入长颈漏斗内,稀盐酸液面下降,与大理石分离,反应停止,打开止水夹时反应继续开始;
(3)
由于二氧化碳的密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧,检验二氧化碳是否集满的操作方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则集满;
(4)
蜡烛燃烧生成的二氧化碳进入H中使澄清石灰水变浑浊;
A中装置有酒精灯,试管口有棉花,因此适合用高锰酸钾制取氧气,化学方程式为:;
(5)
见答案。
19.酒精灯 B、C 将燃着的小木条放在集气瓶口 3.2 B
【详解】
(1)F的仪器名称是酒精灯。
(2)①根据生成CO2所需装置,还缺少长颈漏斗和集气瓶,即B和C
②检验CO2是否收集满的操作是将燃着的小木条放在集气瓶口。
(3)①设理论上最多可生成氧气的质量为x
即理论上最多可生成氧气的质量为3.2g
②收集气体时应等气泡连续并均匀地发出后在开始收集
故答案为酒精灯;B、C;将燃着的小木条放在集气瓶口;3.2;B
20.
(1)石油
(2)B
(3)二氧化碳的排放
(4)
【解析】
(1)
煤、天然气和石油是三大化石燃料。
(2)
A、“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳,此选项不正确;B、化石燃料燃烧过程中会释放出大量的二氧化碳,故控制化石燃料的使用可减少碳排放,此选项表述正确;C、碳中和”指的不是没有碳排放,而是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消二氧化碳的排放量,此选项不正确。故选B。
(3)
“碳捕集与封存”技术能有效将二氧化碳再排放前转化成其它物质,有利于控制二氧化碳的排放量。
(4)
根据该反应的微观示意图可知,该反应是二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,故该反应的化学方程式为:。
21. 实验室制取CO2所用药品为大理石和稀盐酸,反应条件不需加热,因此选用B或C装置 控制反应速率 均不合理,向试管中滴加过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤,再向滤液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则证明氢氧化钠没有完全反应;若溶液不变色,则证明氢氧化钠完全反应 10%
【详解】
(1)A为固体加热制取氧气的装置,试管口未增加棉花,所以为氯酸钾与二氧化锰加热制取氧气,氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气,所以化学方程式为;
(2)实验室制取二氧化碳采用的是固液不加热装置,B与C满足此要求;C带有分液漏斗,分液漏斗有开关,可以控制加入反应物的量,从而控制反应速率,所以C装置的优点是可以控制反应速率;
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因此此反应的化学方程式为;
(4)碳酸钠溶液显碱性,加入酚酞后,也可以变红,甲同学验证不合理,而乙同学加入盐酸后,有气体生成,说明含有碳酸钠,对于氢氧化钠没有验证是否存在,所以两位同学的方案都不合理;由于碳酸根可以钙离子生成沉淀,所以可以加入钙盐验证碳酸钠的存在,加入钙盐为中性溶液,过滤后,在滤液中加入酚酞溶液,看是否发生颜色变化,判断氢氧化钠的存在,所以先向溶液中加入足量的氯化钙溶液,若有沉淀生成,则说明有碳酸钠,然后过滤后,在滤液中滴加酚酞溶液,若溶液变红,则说明还含有氢氧化钠,若不变色,说明不含有氢氧化钠;
(5)根据题目信息石灰石含有杂质,所以不能通过石灰石的质量计算消耗盐酸的量,但是还有二氧化碳的生成,因此根据二氧化碳质量来计算HCl的质量,然后求出盐酸的质量分数,设HCl的质量为m,
,m=7.3g,盐酸中溶质质量分数=,所以盐酸中溶质质量分数为10%。