大自然中的二氧化碳
|夯实基础|
1.[2018·威海] 据《中国环境报》报道,为应对气候变化,落实《巴黎气候变化协定》,2017年国家建立了统一的碳排放权交易市场,按国际惯例,这里的“碳”是指 （ ）
A.二氧化碳 B.单质碳
C.碳元素 D.所有含碳化合物
2.如图Z9-1所示的实验,能够说明二氧化碳具有的性质有 （ ）
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图Z9-1
①不能燃烧 ②不能支持燃烧
③还原性 ④密度比空气大
⑤密度比空气小
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①②⑤
3.下列有关实验室制取气体的说法错误的是 （ ）
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图Z9-2
A.装置①可作为CO2的发生装置
B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C.装置③可用作O2的收集装置
D.装置④是收集CO2气体时的验满方法
4.[2018·湘西] 下列关于CO2性质和用途描述错误的是 （ ）
A.CO2既不能燃烧也不能支持燃烧
B.CO2能从一个容器倾倒到另一个容器
C.CO2不溶于水
D.CO2的固体（干冰）可作制冷剂
5.[2017·天津] 请结合图Z9-3中的实验装置,回答下列问题。
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图Z9-3
（1）写出仪器a和b的名称:a ,b 。?
（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,该反应的化学方程式为 。?
（3）用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,选用的装置为 （填序号）。?
（4）与集气瓶配套使用的玻璃片一般一面为光滑面,另一面为磨砂面,收集气体时用玻璃片的 （填“光滑面”或“磨砂面”）盖好集气瓶。?
|能力提升|
1.[2017·重庆B] O2和CO2总与我们如影随形,下列关于它们的叙述中不正确的是 （ ）
A.O2具有助燃性,而CO2可用来灭火
B.空气中O2过多无害,而CO2过多会形成酸雨
C.它们都可以用向上排空气法收集
D.自然界里它们可以通过光合作用和呼吸作用相互转化
2. [2018·宁波] 三氧化二碳（化学式C2O3）通常情况下是一种无色无味的气体,可溶于水,与水反应生成草酸,且常温下不稳定,其他化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳说法错误的是（ ）
A.C2O3中碳元素的化合价为+4价
B.三氧化二碳具有还原性
C.在空气中燃烧的产物为二氧化碳
D.与氢氧化钠溶液反应可生成盐
3. [2018·乌鲁木齐] 下列关于碳和碳的化合物知识网络图（图中“→” 表示转化关系）的说法正确的是 （ ）
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图Z9-4
A.“C → CO”的反应中碳发生还原反应
B.“CO → CO2”的反应类型为置换反应
C.“CO2 → CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳
D.“CO2→H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证
4.[2018·黄石] 下列有关碳和碳的氧化物的说法,错误的是 （ ）
A.CO和CO2组成元素相同,所以它们的化学性质也相同
B.碳在空气中充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO
C.CO可用于冶炼金属,作气体燃料;CO2可用于人工降雨,灭火
D.清明上河图至今图案清晰可见,是因为在常温下碳单质的化学性质稳定
5.[2018·温州] 人类发现二氧化碳经历了多个世纪,下列是其历程中的部分资料。
资料一:1630年,海尔蒙特发现在一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,后来被证实是CO2。
资料二:1754年,布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2,并完成了如图Z9-5所示的物质转化研究。
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图Z9-5
资料三:1766年,卡文迪许通过实验测得:室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
（1）根据海尔蒙特的发现,可推测二氧化碳的化学性质: 。?
（2）写出布莱克实验中反应③的化学方程式: 。?
（3）如图Z9-6,在室温下将容积为200毫升的广口瓶注满蒸馏水,通过导管a缓慢通入300毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的,则在量筒中收集到的水约为 毫升。?
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图Z9-6
6.[2018·重庆A] （1）不同实验对反应速率有不同要求。某同学探究CO2制取实验,按要求答题。
限选控制反应速率的方法:
①反应物的浓度 ②反应物的状态
限选试剂:
A.稀盐酸 B.浓盐酸 C.块状石灰石
D.碳酸钠溶液 E.粉末状石灰石
填写下表并回答相关问题。
实验名称
控制速率
的方法
所选用的
最佳试剂
灭火器反应原理
①
和D?
CO2的实验室制法
?
A和C
写出灭火器反应原理的化学方程式: 。?
/
图Z9-7
（2）已知:CO2和SO2既有相似性,又有差异性。
实验一:水槽中滴入紫色石蕊,将收集满两种气体的试管同时倒立于其中,片刻后实验现象如图Z9-7所示,说明相同条件下的溶解性:SO2 （填“>”或“<”）CO2,试管内溶液变成 色。?
实验二:已知镁条在CO2中剧烈燃烧的化学方程式为:2Mg+CO2/2MgO+C。试推测镁条在SO2中燃烧的现象为:剧烈燃烧, 。 ?
7.重质碳酸钙粉体产业为贺州市一大支柱产业,产品远销全国各地。某化学兴趣小组对粉体中碳酸钙的含量进行了探究,小组成员从一包粉体产品中取出样品5.10 g放入烧杯中,并逐滴加入相同浓度的稀盐酸（假设样品中的杂质不和盐酸反应）,实验测得烧杯中物质总质量与加入稀盐酸的总质量关系如下表所示。
稀盐酸
的总质
量/g
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
烧杯中
物质总
质量/g
14.66
24.22
m
43.34
52.90
62.90
72.90
（1）碳酸钙的相对分子质量为 。?
（2）表中m= 。?
（3）求样品中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程,结果保留到0.01%）
参考答案
夯实基础
1.A [解析] 碳元素通过化学反应以二氧化碳的形式排放到空气中,故此处的“碳”指的是二氧化碳,二氧化碳在空气中含量升高会加剧温室效应,故要控制二氧化碳的排放,故A正确。
2.C
3.D [解析] 检验二氧化碳是否集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,而不能伸入瓶中。
4.C [解析] 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,A正确;二氧化碳的密度比空气大,可以从一个容器倾倒到另一个容器,B正确;二氧化碳能溶于水,C错误;固态的二氧化碳俗称干冰,干冰升华吸热,可作制冷剂,D正确。
5.（1）试管 铁架台 （2）2KClO3/2KCl+3O2↑
（3）BD （4）磨砂面
能力提升
1.B
2.A [解析] C2O3中氧元素的化合价为-2价,设碳元素化合价为x,根据化合物中元素的正负化合价代数和为0,可得x×2+（-2）×3=0,解得x=+3。
3.C [解析] “C → CO”的反应,是碳不完全燃烧,此过程中碳得到氧,发生了氧化反应;“CO → CO2”是一氧化碳点燃或还原金属氧化物,此过程为化合反应或者还原反应,不属于置换反应;CO2 → CaCO3”的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶性碳酸钙的过程,可以检验二氧化碳;二氧化碳和水反应能生成碳酸,碳酸能使紫色的石蕊试液变红,但不能使无色的酚酞变色。
4.A [解析] 一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,但一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同,分子是保持物质化学性质的最小微粒,分子相同,物质的化学性质相同,分子不同,物质的化学性质不同。
5.（1）不燃烧也不支持燃烧
（2）CO2+Ca（OH）2/CaCO3↓+H2O
（3）100
[解析] （1）二氧化碳能使燃着的蜡烛熄灭,说明二氧化碳具有既不能燃烧,也不支持燃烧的化学性质。（2）布莱克实验中反应③发生的化学反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。（3）通过导管a向容积为200毫升的注满蒸馏水的广口瓶中缓慢通入300毫升CO2。由于室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体,所以广口瓶中蒸馏水中溶解了200毫升二氧化碳,广口瓶中只收集到100毫升二氧化碳,所以在量筒中收集到的水约为100毫升。
6.（1）B ①② Na2CO3+2HCl/2NaCl+CO2↑+H2O
（2）实验一:> 红
实验二:生成白色固体和淡黄色固体
[解析] （1）为了提高灭火的效率,灭火器中发生的反应速度要快,产生的二氧化碳气体要多。反应物的浓度越大,反应速率越快,且生成的气体越多,所以,灭火器中的反应物应用浓盐酸和碳酸钠溶液;实验室制取二氧化碳气体,为控制反应速率,可以控制反应物的接触面积的大小（即反应物的状态）和反应物的浓度。浓盐酸和碳酸钠溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl/2NaCl+CO2↑+H2O。（2）实验一:由图中实验现象可知,二氧化硫气体溶解的比二氧化碳气体多,证明相同条件下的溶解性是二氧化硫大于二氧化碳;二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸能使紫色石蕊试液变为红色。实验二:镁条在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,二氧化碳和二氧化硫的化学性质具有相似性,因此,镁条在二氧化硫中燃烧的生成物是氧化镁和硫单质,硫单质是淡黄色固体,所以,反应现象是剧烈燃烧,生成白色固体和淡黄色固体。
7.（1）100 （2）33.78
（3）解:碳酸钙完全反应生成二氧化碳的质量为50.00 g+5.10 g-52.90 g=2.20 g。
设样品中含有碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl/CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 2.20 g
100
44
=
??
2.20 g
x=5.00 g
样品中碳酸钙的质量分数为
5.00 g
5.10 g
×100%≈98.04%。
答:样品中碳酸钙的质量分数为98.04%。
[解析] （1）碳酸钙的化学式为CaCO3,因此碳酸钙的相对分子质量为40+12+16×3=100。（2）每加入10 g稀盐酸生成二氧化碳的质量为10 g+5.1 g-14.66 g=0.44 g。所以当加入30 g稀盐酸时,稀盐酸完全反应,m=30+5.1-0.44×3=33.78。
燃料的燃烧
|夯实基础|
1.[2017·上海] 能使煤燃烧更充分的措施是 （ ）
A.减少空气通入量
B.充分利用热能
C.将块状煤碾成粉末
D.净化尾气
2.[2018·天津] 在汽车加油站见到的油罐车上,所贴的危险化学品图标是 （ ）
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图Z8-1
3.[2018·广安] 下列说法正确的是 （ ）
A.化学反应伴随着能量变化
B.用水灭火的原理是降低了可燃物的着火点
C.甲烷是最理想的清洁、高能燃料
D.在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒
4.[2018·昆明] 下列说法错误的是 （ ）
A.夜晚发现家中燃气泄漏要立即开灯检查
B.在加油站、加气站使用手机可能引发燃烧、爆炸
C.逃离火灾现场时,可用湿毛巾捂住口鼻,并尽量贴近地面逃离
D.炒菜时,燃气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,此时可将灶具的进风口调大
5.[2018·岳阳] 下列探究燃烧条件的实验中,只能得出“燃烧需要温度达到可燃物的着火点”的是（ ）
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图Z8-2
6.已知石蜡的着火点约为190 ℃,蜡烛的火焰由气态石蜡燃烧形成。如图Z8-3所示,在温度计示数为280 ℃以上时,快速推动活塞,会观察到蜡烛立即熄灭。蜡烛熄灭的主要原因是 （ ）
/
图Z8-3
A.移走可燃物
B.隔绝氧气
C.降低温度至着火点以下
D.无法判断
7.人类目前消耗的能源主要来自化石燃料。
（1）石油是化石燃料之一,它属于 （填“纯净物”或“混合物”）。?
（2）煤块经粉碎处理后,在空气中燃烧得更快、更充分,这是因为 。?
（3）本溪市的燃气改造工程,使更多的居民用上了天然气。天然气中主要成分燃烧的化学方程式为 。做好饭菜,关闭燃气阀门使火焰熄灭的原理是 。?
（4）化石燃料是不可再生的,为了缓解能源危机,人们正积极开发利用新能源。请写出一种新能源: 。?
8.请根据图Z8-4回答下列问题。
/
图Z8-4
（1）图①和②两种灭火方式的原理分别是
① ;?
② 。?
（2）图③是往燃烧的油锅里加水,结果不但没有熄灭锅里的火,还造成图④的后果,其原因是 , ?
,?
使燃烧更猛烈;正确熄灭油锅里火焰的方法是 。?
|能力提升|
1.古语道:“人要实,火要虚。”此话的意思是说:做人必须脚踏实地,才能事业有成;燃烧木柴需要架空,才能燃烧更旺。从燃烧的条件看,“火要虚”的实质是 （ ）
A.增大可燃物的热值
B.提高空气中氧气的含量
C.提高可燃物的着火点
D.增大可燃物与空气的接触面积
2.[2017·聊城] 下列有关燃烧和灭火的说法正确的是 （ ）
A.油锅着火后向锅中放入菜叶的目的是降低油的着火点
B.家用煤加工成蜂窝状是为了增大煤与氧气的接触面积
C.高层建筑物起火立即乘电梯逃离
D.不慎碰倒了酒精灯,酒精在桌面燃烧,用水来灭火
3.充分燃烧1 kg天然气和煤所产生CO2和SO2的质量如图Z8-5所示。下列说法不正确的是（ ）
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图Z8-5
A.等质量的煤和天然气充分燃烧,产生CO2的量接近,但产生SO2的量却相差较大
B.煤、天然气充分燃烧产生的CO2和SO2是导致酸雨的主要气体
C.煤、天然气及石油等是重要的化石燃料,属于不可再生能源
D.由图示可知,提倡将煤改为天然气作燃料,有利于改善空气质量
4.[2018·北京] 用如图Z8-6所示实验验证可燃物燃烧的条件。
已知:白磷的着火点为40 ℃。
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图Z8-6
（1）设计B、D的目的是 。?
（2）能验证可燃物燃烧需要O2的现象是 。?
（3）A~D中,可不做的实验是 （填序号）。?
5.[2018·齐齐哈尔] 资源并不是“取之不尽,用之不竭”的。请用化学知识回答下列问题。
（1）矿物的储量有限,而且不能再生。金属的回收利用可有效地保护金属资源,此外保护金属资源的有效途径还有哪些? （答一点即可）。?
（2）氢气被认为是理想的清洁、高能燃料,但目前在生活和生产中大量使用还存在一定的困难,其原因是什么? （答一点即可）。?
（3）有时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色,这是燃气燃烧不充分造成的。燃料燃烧不充分会造成哪些不良影响? （答一点即可）。?
6.[2017·江西] 如图Z8-7是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图,请回答下列问题。
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图Z8-7
（1）仪器①的名称为 。?
（2）实验一加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是 。?
（3）实验二观察到先燃烧的物质是 ;若将铜片上的物质换成等量的木屑和煤粉进行实验,观察到木屑先燃烧,说明木屑的着火点比煤粉的 。?
（4）实验三将燃着的蜡烛放在图中的密闭容器中,同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图Z8-8所示,下列说法错误的是 （填序号）。?
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图Z8-8
A.蜡烛燃烧需要氧气
B.蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%
C.蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气
D.蜡烛熄灭后,密闭容器中的二氧化碳的体积分数为84%
参考答案
夯实基础
1.C [解析] 把块状煤碾成粉末可以增大煤与氧气的接触面积,使煤燃烧更充分。
2.C [解析] 加油站油罐车上装的是燃油,属于易燃液体,C符合题意。
3.A [解析] 化学反应往往伴随着能量变化,有的反应放热,有的反应吸热;用水灭火的原理是降低温度到着火点以下,着火点不能被降低;氢气是最理想的清洁的高能燃料,甲烷不充分燃烧也会对环境造成影响;一氧化碳不溶于水,所以在煤炉上放一壶水,不能防止一氧化碳中毒。
4.A [解析] 家中燃气泄漏时,要轻轻地开窗通风,杜绝一切产生明火的操作,开灯检查会产生火星,A错误;加油站、加气站周围的空气中弥漫着可燃性物质,使用手机可能发生爆炸,造成危险,B正确;火灾现场,会产生大量的有毒有害气体,由于温度高,造成有毒有害气体向上运动,故应用湿毛巾捂住口鼻并尽量靠近地面逃离,C正确;炒菜时,燃气灶火焰呈黄色,锅底有黑色物质,说明燃烧不充分,此时应加大空气进气量,故调大灶具的进风口,D正确。
5.B [解析] 本题考查的是燃烧条件的实验探究。A中的小木条是可燃物,玻璃棒不是可燃物,故探究的是燃烧需要物质具有可燃性;B中小木块和小煤块都是可燃物,在酒精灯上同时加热,小木块先燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;C实验中,水中的白磷不燃烧,铜片上的白磷燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;D中罩在烧杯下的蜡烛会熄灭,说明燃烧需要与氧气接触。
6.A
7.（1）混合物
（2）增大了可燃物与氧气的接触面积（合理即可）
（3）CH4 +2O2/CO2+2H2O 清除可燃物（合理即可）
（4）太阳能（合理即可）
8.（1）①隔离（或阻断）可燃物
②使温度降低到着火点以下
（2）水的密度比油大,水下沉 水的沸点比油低,导致水暴沸,油滴飞溅出来在空气中剧烈燃烧 盖上锅盖（或加大量青菜）
能力提升
1.D [解析] 促进燃烧的方法是（1）增大可燃物与氧气的接触面积;（2）增大氧气的浓度。一般情况下,在空气中燃烧的物质,氧气浓度是一定的,增大氧气的浓度较难实现。要使燃烧更旺,可增大可燃物与氧气的接触面积。“火要虚”就是在燃料中间留一些空隙,以增大其与氧气的接触面积。
2.B [解析] 着火点是物质的一种性质,一般不会改变;家用煤加工成蜂窝状是为了增大煤与氧气的接触面积;高层建筑物发生火灾时,一定要从楼梯逃生,不能乘坐电梯,防止断电被困;不慎碰倒了酒精灯,酒精在桌面燃烧,应该立即用湿抹布扑灭。
3.B [解析] 导致酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮等,二氧化碳不是导致酸雨的气体。
4.（1）探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
（2）C中白磷不燃烧,D中白磷燃烧 （3）A
[解析] 本题考查可燃物燃烧的条件。（1）B与D对比可知,温度不同,其他的实验条件相同。B中的温度达不到白磷的着火点,B中的白磷不燃烧;而D中的温度达到了白磷的着火点,D中白磷燃烧,故B、D对比的目的是探究可燃物燃烧需要温度达到着火点。（2）能验证可燃物燃烧需要O2,即O2为变量,而O2为变量的对比组有A与B和C与D,A、B中温度都没有达到白磷的着火点,白磷均不能燃烧,所以只能使用C、D进行对比实验,C中白磷不燃烧,D中白磷燃烧,则说明了可燃物燃烧需要O2。（3）物质燃烧需要三个条件:①可燃物;②与空气或O2接触;③温度达到可燃物的着火点。B与D对比验证了可燃物燃烧需要温度达到其着火点,C与D对比验证了可燃物燃烧需要氧气,故A~D中,可不做的实验是A。
5.（1）防止金属锈蚀（合理答案均可）
（2）制取成本高或贮存困难（合理答案均可）
（3）燃料利用率降低或浪费燃料（资源） 或污染空气（合理答案均可）
6.（1）酒精灯 （2）需要可燃物 （3）乒乓球碎片 低
（4）D
[解析] （2）酒精属于可燃物,能够燃烧,水不是可燃物,不能燃烧,所以通过实验一得出燃烧的条件之一是需要可燃物。（3）乒乓球碎片的着火点低于滤纸碎片的着火点,所以相同条件下先燃烧的物质是乒乓球碎片;将铜片上的物质换成等量的木屑和煤粉进行实验,观察到木屑先燃烧,说明木屑的着火点比煤粉低。（4）随着蜡烛的燃烧,氧气的体积分数变小,说明蜡烛燃烧需要氧气;根据图像可知,蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%;蜡烛熄灭后,密闭容器中氧气的体积分数为16%,说明蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气;蜡烛熄灭后,密闭容器中氮气、稀有气体、二氧化碳等气体的体积分数之和为84%。
