第2节 奇妙的二氧化碳
一、选择题
1.下列做法不符合主题“绿色低碳,全面小康”低碳生活方式的是( )
A.骑自行车上学
B.使用手绢代替餐巾纸
C.夏天将空调温度开得很低
D.减少使用塑料袋
2.氧循环和碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分,二者密不可分。下列过程不能体现氧气和二氧化碳可以相互转化的是( )
A.绿色植物的光合作用
B.海水吸收二氧化碳
C.动植物的呼吸作用
D.化石燃料的燃烧
3.下列实验或现象不能说明二氧化碳的密度比空气大的是( )
A.收集二氧化碳
B.塑料瓶变瘪
C.气球飘浮
D.右侧纸袋下沉
4.如图所示,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中放置2支高低不等的燃着的蜡烛,实验时,打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A.将观察到低的蜡烛后熄灭
B.不移开玻璃片,实验现象更明显
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳有毒
D.可以得出二氧化碳密度比空气大,且不支持燃烧的结论
5.用如图所示4个实验探究二氧化碳能否与水反应(实验中所用的纸花均用石蕊溶液染成紫色并干燥),下列说法正确的是( )
A.最终只有实验④中的紫色石蕊小花变红
B.实验④就能说明二氧化碳与水发生了反应
C.由实验①④推断,实验④中有酸性物质生成
D.由实验可得出,二氧化碳气体显酸性
6.为了验证二氧化碳的化学性质,某同学用一根铁丝穿了4片干燥的紫色石蕊试纸按照图示将醋酸和水滴加到相应的位置。下列说法正确的是( )
A.图中1、2、3处会变红,4处不变色
B.该实验说明二氧化碳能与石蕊反应生成一种红色物质
C.该实验说明二氧化碳能溶于水
D.该实验的优点是将多个实验合为一体,对比性强
7.下列反应中既不属于化合反应也不属于分解反应和氧化反应的是( )
A.甲烷+氧气二氧化碳+水
B.氧化汞汞+氧气
C.氧化钙+水氢氧化钙
D.盐酸+氢氧化钠氯化钠+水
8.化学反应有多种分类,化合反应、分解反应、氧化反应的关系可用图表示,其中b处可表示的化学反应是( )
A.石蜡+氧气水+二氧化碳
B.铁+氧气四氧化三铁
C.水氢气+氧气
D.碳酸钙+盐酸氯化钙+二氧化碳+水
9.国家速滑馆是全球首个采用二氧化碳跨临界制冷的冬奥速滑场馆,也是目前中国最大的二氧化碳跨临界制冷系统。下列有关二氧化碳的用途,不正确的是( )
A.冶炼金属
B.用作气体肥料
C.可作制冷剂
D.生产碳酸饮料
10.绘画功底极强的小智同学,将二氧化碳的相关性质用图进行了汇总,下列说法不正确的是( )
A.二氧化碳灭火器能灭火说明二氧化碳不助燃、不可燃、密度大于空气
B.二氧化碳能为植物的光合作用提供原料
C.碳酸饮料生产时,有一步骤是将二氧化碳压入水中,该过程中二氧化碳只发生了物理变化
D.石灰浆(含有氢氧化钙)刷在墙壁上会变硬,是因为氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钙
11.实验操作考试中,小红同学抽到“实验室制取二氧化碳”,以下是她的部分实验操作,其中有错误的一项是( )
A.装大理石
B.加稀盐酸
C.制取并收集二氧化碳
D.检验是否收集满
12.素质教育下的学生创新意识特别强,学生们学习了二氧化碳的实验室制法后,设计了如图所示的装置,下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生或停止的是( )
A.
B.
C.
D.
13.下列实验中,仪器和用品的选择不合理的是( )
A.收集气体——⑥⑦⑧
B.检验一瓶气体是否为——⑦⑧⑨
C.用溶液和制——①②
D.用大理石和稀盐酸制——③④⑤
二、综合题
14.如图所示是自然界碳循环主要途径的模式图,请据图分析回答下列问题:
(1)据图分析,自然界中碳循环主要通过________(填物质名称)实现。
(2)根据图中所示,写出产生二氧化碳的一种途径________________________________。
(3)绿色植物的光合作用能将二氧化碳和水转化为葡萄糖()和氧气,反应是将能________转化为化学能。
(4)二氧化碳含量升高会导致的一种环境问题是________加剧。写出降低大气中二氧化碳含量的一种方法:________________________________。
15.化学课堂上老师演示了如下几个实验:
图一
图二
图三
(1)图一中蜡烛熄灭的原因是________________________________。
(2)图二所示实验中,________(填化学符号)使紫色干花(用石蕊试液浸泡过)变红。
(3)图三所示实验中,可观察到的实验现象是( )(填字母)
A.试管内液面上升
B.试管变瘪
C.试管内液体变红
D.试管内的澄清石灰水变浑浊
16.化学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。甲是实验室制取并检验二氧化碳的装置,乙是对甲实验装置“微型”化改进后的装置。
(1)请写出甲中相关仪器的名称:B________。
(2)利用甲装置还可以制取其他气体,请你写出其中一种气体的名称:________。
(3)用乙装置的玻璃W型管检验生成的气体,所产生的现象为________________________________,该反应的文字表达式为________________________________。
(4)乙中微型塑料滴管在实验中的作用与甲中的________(填字母编号)仪器相同。通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍,采用“微型”实验装置具有的优点是________________________________。
17.根据如图所示的仪器,请回答:
(1)⑥的仪器名称是________。
(2)实验室制取二氧化碳,应选择的仪器是________(填序号)。
(3)检验二氧化碳的操作方法是________________________________。
(4)若用制取二氧化碳的装置来制取氧气,发生反应的文字表达式是
________________________________,氧气的
验满方法是________________________________。
18.如图所示是实验室常用的部分实验装置,请回答下列问题:
(1)写出下列仪器的名称:a________,b________。
(2)若用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,并能随时控制反应的发生和停止,应选用的发生装置是________(填写字母),若用F装置收集该气体,则气体应从________端进入(填“c”或“d”)。通常用澄清石灰水来检验二氧化碳,其原理是________________________________(用文字表达式表示)。
(3)加热高锰酸钾制取氧气时应选用的发生装置是________(填写字母),发生反应的文字表达式为________________________________。若用E装置来收集氧气,收集完毕的操作顺序是________(填写序号)。
①盖上玻璃片
②正放在实验台上
③取出集气瓶
19.二氧化碳本身没有毒性,但当空气中二氧化碳超过正常含量时,就会对人体产生危害。下表说明了空气中二氧化碳对人体的影响。
空气中二氧化碳的体积分数 对人体的影响
1% 使人感到气闷、头昏、心悸
4%-5% 使人感到气闷、头痛、眩晕
6%以上 使人神志不清,呼吸逐渐停止,以致死亡
(1)空气中二氧化碳超过正常含量,对人体有害,其原因是________________________________。
(2)读了上表后,你得到什么启示?________________________________。(写出一点)
(3)进入久未开启的菜窖之前,人们如何检验菜窖中的二氧化碳是否会对进入菜窖的人的生命构成威胁?________________________________。
(4)某同学按如图所示装置验证二氧化碳性质,可观察到的现象是________________________________,说明二氧化碳具有①________________________________,②________________________的性质。
20.实验是进行科学探究的重要方式。同学们设计实验探究二氧化碳的性质,请你参与探究并填空。
[实验记录与分析]
实验一 实验二 实验三
实验操作
实验现象 蜡烛火焰________________ 软塑料瓶变瘪程度 较大的是________(选填“甲”或“乙”) 干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变成红色
实验结论 ①二氧化碳的密度比空气大 ②二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧 二氧化碳能与氢氧 化钠发生反应 ________ ________
[反思与拓展]
(1)依据实验一的结论,写出二氧化碳的一条重要用途:________________。
(2)由实验二的结论分析得出:实验室中保存氢氧化钠要注意________。
(3)在设计上述三组对比实验时,都只改变一个影响因素,保持其他因素不变,这是运用了科学探究中的________法。
21.利用如图所示装置探究二氧化碳的性质。
(1)I中证明与水反应的现象:________________________________。
(2)Ⅱ、Ⅲ分别放入50 mL水和澄清石灰水,通入约500 mL,观察到Ⅱ中无变化,Ⅲ中变浑浊,Ⅲ中发生反应的符号表达式为________________________________,500 mL________溶于50 mL水中(填“部分”或“全部”)。
参考答案
一、选择题
1.答案:C
解析:骑自行车上学,符合低碳生活方式;使用手绢代替餐巾纸,可以减少森林的砍伐,符合低碳生活方式;夏天将空调温度开得很低,不符合低碳生活方式;减少使用塑料袋,能减少白色污染,符合低碳生活方式。
2.答案:B
解析:绿色植物的光合作用可将二氧化碳转化为氧气;海水吸收二氧化碳,是二氧化碳和水反应生成碳酸,该过程不能体现氧气和二氧化碳可以相互转化;动植物的呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳;化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳。
3.答案:B
解析:用向上排空气法收集二氧化碳,说明二氧化碳的密度比空气大塑料瓶变瘪的原因是二氧化碳溶于水,瓶内气体压强减小,不能说明二氧化碳的密度比空气大;二氧化碳的密度比空气大,聚集在烧杯的底部,从而使气球浮起来;纸袋下沉的原因是二氧化碳的密度比空气大。
4.答案:D
解析:因为二氧化碳的密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,所以低的蜡烛先熄灭,A说法错误;如果不将玻璃片移开,集气瓶中的二氧化碳不能顺利进入烧杯中,实验现象更不明显,B说法错误;蜡烛会熄灭是因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,C说法错误;可以得出二氧化碳密度比空气大,且不支持燃烧的结论,D说法正确。
5.答案:C
解析:实验①、④中的紫色石蕊小花都会变红,A说法错误;实验4需要与实验③对照,才能说明二氧化碳与水发生了反应,B说法错误;由实验①、④推断,实验④中有酸性物质生成,C说法正确;由实验不能得出二氧化碳气体显酸性,二氧化碳与水反应生成的碳酸显酸性,D说法错误。
6.答案:D
解析:醋酸能使紫色石蕊试纸变红;水、二氧化碳不能使紫色石蕊试纸变红;二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变红,因此1、3处变红,2、4处不变色,A说法错误。二氧化碳和水反应生成的碳酸使紫色石蕊试纸变红,B说法错误。该实验不能说明二氧化碳能溶于水,C说法错误。该实验的优点是将多个实验合为一体,对比性强,D说法正确。
7.答案:D
解析:A项,该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应;B项,该反应是一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应;C项,该反应是两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应。
8.答案:B
解析:由图示可知,b处既属于化合反应,又属于氧化反应。A项中的反应属于氧化反应,但不属于化合反应;B项中的反应既属于氧化反应又属于化合反应;C.D项中的反应既不属于氧化反应又不属于化合反应。
9.答案:A
解析:二氧化碳不具有还原性,不能用于冶炼金属;二氧化碳是光合作用的主要原料,适当补充二氧化碳,会增强植物的光合作用,因此常用作气体肥料;固态二氧化碳俗称干冰,可用作制冷剂;二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于生产碳酸饮料。
10.答案:C
解析:二氧化碳灭火器能灭火,利用了二氧化碳不助燃、不可燃、密度大于空气的性质;二氧化碳能为植物的光合作用提供原料;碳酸饮料生产时,将二氧化碳压入水中,该过程中二氧化碳不只发生了物理变化,还发生了二氧化碳与水反应生成碳酸的化学变化;石灰浆(含有氢氧化钙)刷在墙壁上会变硬,是因为石灰浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钙。
11.答案:D
解析:向试管中添加块状固体药品时,先将试管横放,用镊子将块状固体放至试管口,然后慢慢将试管竖立起来,让药品滑落至试管底部;取用液体药品时,瓶塞要倒放,标签要向着手心,试管略倾斜,瓶口紧挨试管口;在实验室中制取二氧化碳需要用到大理石(或石灰石)与稀盐酸,选择固液常温型发生装置,二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法来收集;二氧化碳验满时,要将燃着的木条放在瓶口,观察木条是否熄灭,不能伸入集气瓶内。
12.答案:B
解析:A项,试管底部有缺口,放人烧杯中,稀盐酸进人试管产生气体,提起试管,稀盐酸和大理石脱离接触,可以控制反应的发生与停止。B项,稀盐酸一直浸没着大理石,无法控制反应的停止。C项,打开止水夹,U形管右边液面上升,稀盐酸就会浸没石灰石产生气体;关闭止水夹,稀盐酸又被压到塑料片以下,可以控制反应的发生与停止。D项,上下移动粗铜丝,可以控制反应的发生与停止。
13.答案:C
解析:利用向上排空气法收集二氧化碳时,可以用玻璃弯管、集气瓶和玻璃片组装收集装置;检验气体是否是氧气时,可以用集气瓶、玻璃片和带火星的木条进行实验;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解不需要加热,应用③④⑤组装发生装置;因为碳酸钙和稀盐酸反应不需要加热且反应物为固体和液体,所以可以用锥形瓶、长颈漏斗和带导管的双孔塞组装发生装置。
二、综合题
14.答案:(1)二氧化碳
(2)动物的呼吸作用(或微生物的分解等)
(3)光
(4)温室效应 减少化石燃料的燃烧(合理即可)
解析:(1)据题图分析可知,自然界中碳循环主要通过二氧化碳实现。(2)产生二氧化碳的途径有动物的呼吸作用或微生物的分解等。(3)绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能。(4)二氧化碳含量升高会导致温室效应加剧。降低大气中二氧化碳含量的方法有减少化石燃料的燃烧、开发清洁能源等。
15.答案:(1)瓶内氧气被耗尽
(2)
(3)AD
解析:(1)蜡烛燃烧消耗氧气,当氧气被耗尽时,蜡烛便会熄灭。(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红。(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;二氧化碳被澄清石灰水吸收,使试管内压强降低,液面上升。
16.答案:(1)锥形瓶
(2)氧气
(3)澄清石灰水变浑浊 二氧化碳+氢氧化钙碳酸钙+水
(4)A 药品用量少,操作方便等
解析:(1)结合装置图可知仪器B为锥形瓶。(2)甲装置还适用于过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气。(3)稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。(4)乙中微型塑料滴管在实验中的作用与甲中的分液漏斗相同;采用“微型”实验装置具有药品用量少、方便操作等优点。
17.答案:(1)水槽
(2)①②④
(3)注入少量澄清石灰水并振荡(或将产生的气体通入澄清石灰水中)
(4)过氧化氢水+氧气 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明集满
解析:(1)结合装置图可知仪器⑥是水槽。(2)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,反应在常温下进行,应选择的仪器是①②④。(3)检验二氧化碳的操作方法是注入少量澄清石灰水并振荡或将产生的气体通入澄清石灰水中。(4)实验室常温制取氧气的文字表达式是过氧化氢水+氧气;氧气有助燃性,验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明集满。
18.答案:(1)试管 锥形瓶
(2)D c 二氧化碳+氢氧化钙碳酸钙+水
(3)A 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 ①③②
解析:(1)结合装置图可知,a是试管,b是锥形瓶。(2)若用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,并能随时控制反应的发生和停止,应选用的发生装置是D;二氧化碳的密度比空气大,若用F装置收集该气体则气体应从长管进入。(3)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;若用E装置来收集氧气,收集完毕的操作顺序是盖上玻璃片、取出集气瓶、正放在实验台上。
19.答案:(1)二氧化碳不能供给呼吸
(2)人口密集的室内,应保持通风(合理即可)
(3)做灯火试验
(4)蜡烛自下而上依次熄灭 密度比空气大 不能燃烧也不支持燃烧
解析:(1)二氧化碳虽然无毒,但是不能供给呼吸,当空气中二氧化碳超过正常含量时,会对人体产生危害。(2)根据表中信息可知,空气中二氧化碳含量过多会对人体不利,所以在人口密集的室内,应保持通风。(3)二氧化碳不能供给呼吸,若要进入久未开启的菜窖,应先做灯火试验。(4)二氧化碳的密度比空气大且不能燃烧也不支持燃烧,所以可观察到烧杯中的蜡烛自下而上依次熄灭。
20.答案:[实验记录与分析]实验一:由低到高依次熄灭 实验二:乙 实验三:二氧化碳能与水反应
[反思与拓展](1)二氧化碳用于灭火
(2)密封保存
(3)控制变量
解析:[实验记录与分析]实验一:向烧杯中倾倒二氧化碳时,观察到低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,这一现象说明二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳既不能燃烧、也不能支持燃烧。实验二:根据实验结论“二氧化碳能与氢氧化钠发生反应”可知,软塑料瓶乙变瘪程度较大。实验三:实验中通入二氧化碳时,干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变成红色,这说明二氧化碳能与水反应生成酸性物质。[反思与拓展](1)依据实验一的结论可知,二氧化碳可用于灭火。(2)二氧化碳能与氢氧化钠发生反应,所以实验室中保存氢氧化钠要注意密封保存。(3)在设计题述三组对比实验时,都只改变一个影响因素,保持其他因素不变,这是运用了科学探究中的控制变量法。
21.答案:(1)干燥的石蕊试纸不变色,湿润的石蕊试纸变红
(2) 部分
解析:(1)I中干燥的石蕊试纸不变色,湿润的石蕊试纸变红,证明氧化碳和水发生反应生成了碳酸。(2)澄清石灰水变浑浊,是由于氢氧化钙与二氧化碳反应生成了碳酸钙沉淀;二氧化碳通过Ⅱ中水后,仍能使Ⅲ中澄清石灰水变浑浊,说明500 mL二氧化碳部分溶于50 mL水中。
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