第5章 奇妙的二氧化碳
得分________ 评价________
可能用到的相对原子质量：H—1；C—12；Ca—40
一、选择题(本题包括7个小题，每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题意)
1．碳中和是指在一定时间内，二氧化碳的排放总量与吸收总量平衡，实现相对“零排放”。下列做法不利于实现碳中和的是(D)
eq \o(\s\up7(),\s\do5(A.节约用水)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(B.种植树木)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(C.节约用电)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(D.直接排污))
2．下列实验室制取二氧化碳的操作示意图中，正确的是(C)
eq \o(\s\up7(),\s\do5(A.装入大理石)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(B.产生气体)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(C.收集气体)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(D.检验气体))
3．下列关于“碳循环”和“氧循环”的说法错误的是(C)
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能
C．绿色植物的作用是使自然界中氧原子总数增加
D．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
4．某化学兴趣小组设计实验验证二氧化碳的温室效应作用。如图，两个塑料瓶体积相等，装置气密性良好，置于阳光下。一段时间后红墨水滴(A)
A．向左移动 B．向右移动
C．不移动 D．先向右，再向左移动
5．超临界CO2是指温度与压强达到一定值时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体，研究发现超临界CO2流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法错误的是(B)
A．它是氧化物
B.它的化学性质与普通二氧化碳不同
C．它的分子仍在不停运动
D．它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
6．下列物质的转化在给定条件下均能实现的是(C)
A．CCOH2CO3
B．H2OH2H2O2
C．CaCO3CO2CaCO3
D．KMnO4O2Fe2O3
7．下列实验方案不能达到目的的是(B)
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别MnO2粉末和木炭粉 在空气中加热
B 除去CO2中的CO 点燃混合气体
C 验证蜡烛燃烧有水生成 点燃蜡烛，在火焰上方罩一个干冷的烧杯
D 鉴别CO2与O2 用带火星的木条
二、非选择题(本题包括7个小题，共46分)
8．(6分)化学来源于生活，化学与生活密切相关。
(1)影视舞台上经常见到云雾缘绕，使人如入仙境的景象。产生这种景象可用的物质是__干冰__。
(2)大棚种植农作物时，冬季需要向棚内定期补充适量的CO2。某同学设计的施放CO2的方案如下：在棚内高处挂上塑料桶，内盛工业废盐酸，向盐酸里加入碳酸钙，可产生二氧化碳，请回答下列问题：
①塑料桶要悬挂高处的原因是__二氧化碳的密度比空气的大__；施用CO2时__不能__(填“能”或“不能”)大量浇水。
②补充二氧化碳的主要目的是__C__(填字母)。
A．防止棚内着火 B．使害虫缺氧死亡
C．补充光合作用所消耗的CO2
(3)图书资料着火时，可用二氧化碳灭火器灭火，是因为二氧化碳的化学性质为__不燃烧__、__不支持燃烧__。
9．(6分)阅读材料，回答下列问题：
我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器，内部封装了特定催化剂，该催化剂能实现在温和条件下(3MPa，240℃)二氧化碳近100%高效稳定的转化(如图)。我国科学家在国际上首次以CO2和H2为原料，在温和条件下实现二氧化碳一步转化为乙醇。
(1)构成二氧化碳的微粒是__二氧化碳分子__(写名称)。
(2)碳捕捉是利用雾状氢氧化钠溶液吸收CO2，其反应原理与CO2跟氢氧化钙反应类似，请写出反应的化学方程式__2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__。
(3)图中反应涉及的氧化物有__CO2、H2O__。
(4)为了实现图中的转化，理论上CO2和H2的质量比为__22∶3__(填最简整数比)。
(5)写出纳米“蓄水”膜反应器中反应的化学方程式为__2CO2＋6H2C2H5OH＋3H2O__。
(6)研发该技术的意义是__有助于实现碳中和(合理即可)__(写一条)。
10．(8分)实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应，HCl可与饱和NaHCO3溶液发生反应。
(1)仪器a的名称是__分液漏斗__，该仪器的优点是__可控制反应的发生速率__。
(2)连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O__。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是__除去CO2中混有的HCl__。
③若装置B用来干燥CO2，气体应从__b__口通入。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a．玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b．塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是：__CO2与水反应生成酸性物质__、__CO2的密度比空气大__。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是__H2CO3CO2↑＋H2O__(用化学方程式表示)。
11．(6分)自然界中碳循环如图所示，箭头表示碳的输送途径。
(1)碳循环中的“碳”指的是__碳元素__(填“碳单质”或“碳元素”)。途径①消耗空气中的__氧气__。
(2)途径②的名称是__光合作用__，消耗CO2的量白天比夜晚__多__(填“多”或“少”)。
(3)途径③中甲烷(CH4)气体完全燃烧(生成两种氧化物)的化学方程式为__CH4＋2O2CO2＋2H2O__。
(4)碳中和指采取各种措施使CO2排放和消耗基本保持平衡。若要增大途径②碳的消耗量，作为中学生的你能做的是__植树种草(合理即可)__。
12．(6分)利用传感器对二氧化碳性质进行探究。
步骤1：图1所示装置的气密性良好，三瓶250 mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。
步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中，关闭活塞。
步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内压强变化形成的图象情况(如图2所示)。
【查阅资料】氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，两种物质均可与CO2发生反应。
(1)导致曲线AB段压强增大的主要原因是__液体注入烧瓶中时占据一定体积，导致瓶内气体收缩，压强增大__。
(2)图2中曲线1中__CD__段压强的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。
(3)利用现有的装置，在不使用其他试剂的情况下，请写出除振荡烧瓶外继续降低E点的操作方法：__翻转烧瓶__。
(4)曲线2与曲线3差异较大的原因是__相同条件下，氢氧化钠浓溶液吸收二氧化碳的能力比氢氧化钙溶液强__。写出曲线1所反应的化学方程式：__CO2＋H2O===H2CO3__。
(5)通过实验可知，吸收CO2效果最好的是__氢氧化钠浓溶液__。
13．(10分)某兴趣小组发现，很多食品包装内均放置有石灰干燥剂(如图1)，于是对干燥剂进行了调查与探究，请你参与。
【查阅资料】①石灰干燥剂的主要成分为氧化钙(CaO)，其吸水能力是通过化学反应来实现的，因此吸水具有不可逆性。不管外界环境湿度高低，干燥剂都能保持较好的吸湿能力，广泛用于食品、服装、茶叶、皮革、制鞋、电器等行业。
②吸湿率是一个衡量物质吸收水分能力的指标，通常可以通过计算吸湿前后质量的变化来确定。具体来说，吸湿率的公式可以表示为：吸湿率＝×100%)。
探究一：干燥原理
(1)将未使用过的干燥剂取少许置于试管中，加少量水后触摸试管外壁，发现试管发烫，试管内块状固体变成了粉末状，发生的反应的可用化学方程式表示为__CaO＋H2O===Ca(OH)2__，反应__放出__(填“吸收”或“放出”)能量，其基本反应类型为__化合__反应。
探究二：干燥效果
(2)为测量该生石灰的吸湿率，小组同学取5.6克未使用过的干燥剂，置于装有空气的足够大容器中，每隔一段时间记录干燥剂固体质量，并同时记录容器内相对湿度，得到如图2曲线(实线表示干燥剂质量变化情况、虚线表示容器内湿度变化情况)。
小组同学对曲线进行分析，干燥剂在a→b段增重的主要原因应该为__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__(用化学方程式表示)。
小组仔细观察该生石灰包装袋，发现标注的吸湿率标注为46%，对此，小红认为标注的吸湿率不合理，他的理由为__吸收二氧化碳增重质量不应作为吸湿增重质量，正确的吸湿率应为32%(合理即可)__。
探究三：干燥后剩余物质判断
(3)小组同学对干燥剂使用一段时间后的固体物质A成分产生了兴趣，进行了进一步探究实验记录如下表。
操作 现象 结论
步骤一 将水缓慢滴入反应后固体中 无明显温度变化 __干燥剂中已无氧化钙__
步骤二 取少量步骤一中物质加入试管，通入CO2 __试管内固体增多__ 固体A中含有氢氧化钙
步骤三 过滤出剩余固体，向剩余固体中加入足量稀盐酸 有气泡冒出 __固体A中含有碳酸钙__
实验结论：固体物质A成分为__氢氧化钙、碳酸钙__。
拓展延伸：请你为食品干燥剂的包装袋设计一条注意事项__请勿食用(合理即可)__。
14．(4分)实验室用40克含碳酸钙75%的石灰石样品与足量的稀盐酸混合制取二氧化碳。充分反应后，理论上可制得二氧化碳多少克？(要求：结合化学方程式计算，并写出计算过程)
解：40 g含碳酸钙75%的石灰石样品含碳酸钙的质量为40g×75%＝30 g，设生成的二氧化碳的质量为x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 44
30 g x
＝
x＝13.2 g
答：理论上可制得二氧化碳13.2 g。第5章 奇妙的二氧化碳
得分________ 评价________
可能用到的相对原子质量：H—1；C—12；Ca—40
一、选择题(本题包括7个小题，每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题意)
1．碳中和是指在一定时间内，二氧化碳的排放总量与吸收总量平衡，实现相对“零排放”。下列做法不利于实现碳中和的是( )
eq \o(\s\up7(),\s\do5(A.节约用水)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(B.种植树木)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(C.节约用电)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(D.直接排污))
2．下列实验室制取二氧化碳的操作示意图中，正确的是( )
eq \o(\s\up7(),\s\do5(A.装入大理石)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(B.产生气体)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(C.收集气体)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(D.检验气体))
3．下列关于“碳循环”和“氧循环”的说法错误的是( )
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能
C．绿色植物的作用是使自然界中氧原子总数增加
D．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
4．某化学兴趣小组设计实验验证二氧化碳的温室效应作用。如图，两个塑料瓶体积相等，装置气密性良好，置于阳光下。一段时间后红墨水滴( )
A．向左移动 B．向右移动
C．不移动 D．先向右，再向左移动
5．超临界CO2是指温度与压强达到一定值时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体，研究发现超临界CO2流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法错误的是( )
A．它是氧化物
B.它的化学性质与普通二氧化碳不同
C．它的分子仍在不停运动
D．它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
6．下列物质的转化在给定条件下均能实现的是( )
A．CCOH2CO3
B．H2OH2H2O2
C．CaCO3CO2CaCO3
D．KMnO4O2Fe2O3
7．下列实验方案不能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别MnO2粉末和木炭粉 在空气中加热
B 除去CO2中的CO 点燃混合气体
C 验证蜡烛燃烧有水生成 点燃蜡烛，在火焰上方罩一个干冷的烧杯
D 鉴别CO2与O2 用带火星的木条
二、非选择题(本题包括7个小题，共46分)
8．(6分)化学来源于生活，化学与生活密切相关。
(1)影视舞台上经常见到云雾缘绕，使人如入仙境的景象。产生这种景象可用的物质是__ __。
(2)大棚种植农作物时，冬季需要向棚内定期补充适量的CO2。某同学设计的施放CO2的方案如下：在棚内高处挂上塑料桶，内盛工业废盐酸，向盐酸里加入碳酸钙，可产生二氧化碳，请回答下列问题：
①塑料桶要悬挂高处的原因是__ __；施用CO2时__ __(填“能”或“不能”)大量浇水。
②补充二氧化碳的主要目的是__ __(填字母)。
A．防止棚内着火 B．使害虫缺氧死亡
C．补充光合作用所消耗的CO2
(3)图书资料着火时，可用二氧化碳灭火器灭火，是因为二氧化碳的化学性质为__ __、__ __。
9．(6分)阅读材料，回答下列问题：
我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器，内部封装了特定催化剂，该催化剂能实现在温和条件下(3MPa，240℃)二氧化碳近100%高效稳定的转化(如图)。我国科学家在国际上首次以CO2和H2为原料，在温和条件下实现二氧化碳一步转化为乙醇。
(1)构成二氧化碳的微粒是__ __(写名称)。
(2)碳捕捉是利用雾状氢氧化钠溶液吸收CO2，其反应原理与CO2跟氢氧化钙反应类似，请写出反应的化学方程式__ __。
(3)图中反应涉及的氧化物有__ __。
(4)为了实现图中的转化，理论上CO2和H2的质量比为__ __(填最简整数比)。
(5)写出纳米“蓄水”膜反应器中反应的化学方程式为__ __。
(6)研发该技术的意义是__ __(写一条)。
10．(8分)实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应，HCl可与饱和NaHCO3溶液发生反应。
(1)仪器a的名称是__ __，该仪器的优点是__ __。
(2)连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为__ __。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是__ __。
③若装置B用来干燥CO2，气体应从__ __口通入。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a．玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b．塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是：__ __、__ __。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是__ __(用化学方程式表示)。
11．(6分)自然界中碳循环如图所示，箭头表示碳的输送途径。
(1)碳循环中的“碳”指的是__ __(填“碳单质”或“碳元素”)。途径①消耗空气中的__ __。
(2)途径②的名称是__ __，消耗CO2的量白天比夜晚__ __(填“多”或“少”)。
(3)途径③中甲烷(CH4)气体完全燃烧(生成两种氧化物)的化学方程式为__ __。
(4)碳中和指采取各种措施使CO2排放和消耗基本保持平衡。若要增大途径②碳的消耗量，作为中学生的你能做的是__ __。
12．(6分)利用传感器对二氧化碳性质进行探究。
步骤1：图1所示装置的气密性良好，三瓶250 mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。
步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中，关闭活塞。
步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内压强变化形成的图象情况(如图2所示)。
【查阅资料】氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，两种物质均可与CO2发生反应。
(1)导致曲线AB段压强增大的主要原因是__ __。
(2)图2中曲线1中__ __段压强的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。
(3)利用现有的装置，在不使用其他试剂的情况下，请写出除振荡烧瓶外继续降低E点的操作方法：__ __。
(4)曲线2与曲线3差异较大的原因是__ __。写出曲线1所反应的化学方程式：__ __。
(5)通过实验可知，吸收CO2效果最好的是__ __。
13．(10分)某兴趣小组发现，很多食品包装内均放置有石灰干燥剂(如图1)，于是对干燥剂进行了调查与探究，请你参与。
【查阅资料】①石灰干燥剂的主要成分为氧化钙(CaO)，其吸水能力是通过化学反应来实现的，因此吸水具有不可逆性。不管外界环境湿度高低，干燥剂都能保持较好的吸湿能力，广泛用于食品、服装、茶叶、皮革、制鞋、电器等行业。
②吸湿率是一个衡量物质吸收水分能力的指标，通常可以通过计算吸湿前后质量的变化来确定。具体来说，吸湿率的公式可以表示为：吸湿率＝×100%)。
探究一：干燥原理
(1)将未使用过的干燥剂取少许置于试管中，加少量水后触摸试管外壁，发现试管发烫，试管内块状固体变成了粉末状，发生的反应的可用化学方程式表示为__ __，反应__ __(填“吸收”或“放出”)能量，其基本反应类型为__ __反应。
探究二：干燥效果
(2)为测量该生石灰的吸湿率，小组同学取5.6克未使用过的干燥剂，置于装有空气的足够大容器中，每隔一段时间记录干燥剂固体质量，并同时记录容器内相对湿度，得到如图2曲线(实线表示干燥剂质量变化情况、虚线表示容器内湿度变化情况)。
小组同学对曲线进行分析，干燥剂在a→b段增重的主要原因应该为__ __(用化学方程式表示)。
小组仔细观察该生石灰包装袋，发现标注的吸湿率标注为46%，对此，小红认为标注的吸湿率不合理，他的理由为__ __。
探究三：干燥后剩余物质判断
(3)小组同学对干燥剂使用一段时间后的固体物质A成分产生了兴趣，进行了进一步探究实验记录如下表。
操作 现象 结论
步骤一 将水缓慢滴入反应后固体中 无明显温度变化 __ __
步骤二 取少量步骤一中物质加入试管，通入CO2 __ __ 固体A中含有氢氧化钙
步骤三 过滤出剩余固体，向剩余固体中加入足量稀盐酸 有气泡冒出 __ __
实验结论：固体物质A成分为__ __。
拓展延伸：请你为食品干燥剂的包装袋设计一条注意事项__ __。
14．(4分)实验室用40克含碳酸钙75%的石灰石样品与足量的稀盐酸混合制取二氧化碳。充分反应后，理论上可制得二氧化碳多少克？(要求：结合化学方程式计算，并写出计算过程)
