1、课时训练(六)碳的氧化物(限时:60分钟) A组:基础练习 1.实验室长期盛放石灰水的试剂瓶内壁附有一层白膜,说明空气中含有()A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.水蒸气2.鉴别CO和CO2两种气体,最简便的方法是()A.分别通入水中B.测量密度C.检验它们是否有毒D.分别通入到澄清石灰水中3.2018丰台一模下列关于CO2的说法不正确的是()A.检验CO2可用澄清石灰水B.在标准状况下CO2密度比空气小C.CO2可以用来灭火D.实验室用大理石和稀盐酸制取CO24.2018朝阳期末下列二氧化碳的用途不正确的是()A.供给呼吸B.作气体肥料C.用于灭火D.生产碳酸饮料5.下列关于CO2与CO的比较,
2、错误的是()A.CO2可用于人工降雨,CO可用于光合作用B.通常情况下,CO2能溶于水,CO难溶于水C.二氧化碳会产生温室效应,一氧化碳会引起中毒D.CO2能使澄清石灰水变浑浊,CO可还原氧化铜6.2018通州一模利用数字化实验室可以更准确地比较不同聚集状态的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。如图Z6-1所示,倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应,瓶内气压的变化如曲线所示。有关说法正确的是()图Z6-1A.曲线表示块状碳酸钙与稀盐酸反应B.b点表示碳酸钙与盐酸反应已停止C.碳酸钙粉末与块状碳酸钙质量相同时,碳酸钙粉末产生的CO2的质量最多D.对比分析点c、d可知,相同的气压时,粉末状碳酸钙
3、与稀盐酸反应速率更快7.实验室部分装置如图Z6-2所示,请回答下列问题。图Z6-2(1)仪器X的名称是。(2)实验室用大理石和稀盐酸制备CO2,不用大理石和硫酸制备的原因是_。 (3)用大理石和稀盐酸制取CO2时,能作为发生装置的是(填序号,下同),收集装置应选择。(4)实验室通过加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液制取并收集N2时,应选择和组合而成的装置。8.2017海淀期末实验室常利用下列部分仪器制取二氧化碳。图Z6-3(1)仪器E的名称是。(2)实验室制取二氧化碳气体常用的试剂为。(3)实验室制备和收集二氧化碳时,应从上图中选择的仪器有(填序号)。9.2018海淀期末取四朵用石蕊溶液染成紫色的
4、干燥纸花完成如下实验。图Z6-4(1)纸花变为红色的实验有(填序号)。(2)实验1的作用是。(3)能证明水和二氧化碳发生了化学反应的现象是。10.2018东城期末多角度认识物质,能帮助我们更全面了解物质世界。以氧气和二氧化碳为例,回答下列问题。(1)认识物质的组成和结构从宏观上看,氧气和二氧化碳都含有元素。从微观上看,氧气和二氧化碳都是由(填“分子”“原子”或“离子”)构成。图Z6-5(2)认识物质的性质如图Z6-5所示,将高低两个燃着的蜡烛放入烧杯中,向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳,观察到烧杯中的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质有。(3)辩证地认识物质:以CO2的“功”、“过”事实分析
5、“功”: 为工业生产和植物的光合作用提供丰富的原料;“过”:使全球气候变暖,导致海平面上升等。植物光合作用的化学方程式为6CO2+6H2O6O2+X,则X的化学式是;为了减少大气中二氧化碳含量过多所导致的危害,需要将二氧化碳吸收并加以利用,利用二氧化碳的成功范例是:在高温、高压下,以二氧化碳和氨气(NH3)为原料合成尿素CO(NH2)2,同时有水生成,该反应的化学方程式是。11.根据图Z6-6,完成下列各题。图Z6-6(1)如图所示,实验如果成功应该看到的现象是;据此,能推测二氧化碳具有的性质是。(2)如图所示,取一个吹足气的小气球,放在烧杯里,小气球沉在烧杯底部。通入足够浓度的二氧化碳,一段
6、时间后小气球开始上浮,悬在烧杯中央,其原因是_。(3)如图所示,向集满二氧化碳的瓶中加入足量的澄清石灰水,观察到瓶口的熟鸡蛋被吞入瓶中,其原因是_。(4)如图所示,小明做了一个名为“覆水可收”的兴趣实验。他将蜡烛粘在盘子的底部,向盘子中加入适量水,点燃蜡烛后,将玻璃杯倒扣在盘子中。玻璃杯倒扣在盘子中后, 相关分析正确的是。A.一段时间后,蜡烛熄灭B.一段时间后,玻璃杯内水面上升C.水面高度不再改变时,玻璃杯内水面上方气体压强不再变化D.水面高度不再改变时,玻璃杯内水面上方气体只含有二氧化碳和水蒸气12.2018东城期末用图Z6-7所示装置验证CO2能与NaOH溶液发生化学反应。推注射器活塞向充
7、满CO2的集气瓶中注入过量的20% NaOH溶液,振荡集气瓶后打开止水夹(已知:Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3)。图Z6-7(1)打开止水夹后观察到的现象是。(2)反应后将集气瓶中的混合物过滤,所得滤液中除CaCl2外,还存在的溶质有。 B组:拓展练习 1.2017西城二模某化学小组同学用图Z6-8所示的三套装置进行二氧化碳性质的探究。已知:15 、101 kPa下,1体积水约能溶解1体积的二氧化碳。图Z6-8(1)A和B中质地较软的塑料瓶容积相等,装置的气密性良好,且充满CO2。将A的瓶盖打开,加入体积约为塑料瓶容积13的蒸馏水,旋紧瓶盖后充分振荡;向B中注入等体积的蒸馏水,
8、充分振荡。A中观察到的实验现象是_。B中塑料瓶无明显变化,其原因是_。(2)用传感器测量C装置中圆底烧瓶内压强的变化。某同学检验C装置气密性。图Z6-9甲中图像说明装置气密性良好,该同学进行的操作是_。在圆底烧瓶中充满CO2,通过注射器向瓶中注入液体。图乙是向C装置中分别加入同体积水和氢氧化钠溶液得到的气压变化图像,其中表示氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应的曲线是(填“”或“”)。图Z6-92.2016朝阳二模某小组在学习“二氧化碳制取的研究”课题时,探究了二氧化碳气体的收集方法。提出问题二氧化碳能不能用排水法收集?查阅资料通常状况下,1体积水约能溶解1体积二氧化碳,所得溶液pH约为5.6。H
9、Cl气体极易溶于水。设计方案方案一:在通常状况下,通过测定二氧化碳溶于水所得溶液的pH,判断二氧化碳在水中溶解的体积,实验装置如图Z6-10所示,装置气密性良好。图Z6-10(1)实验前,K1、K2、K3均关闭。实验时,需先将甲装置中的空气排尽,其操作是,打开活塞,滴加足量稀盐酸,关闭活塞。检验空气已排尽的方法是。(2)关闭K1,打开K2、K3。待丙装置中收集半瓶气体时,关闭K2和K3,充分振荡丙装置,然后用pH计测得如下数据:物质丙装置中溶液丁装置中溶液pH5.606.50分析可知,丙装置所溶解二氧化碳的体积(填“大于”“小于”或“等于”)丁装置溶解二氧化碳的体积。(3)实验中,若没有乙装置
10、,则测出的溶液pH会(填“偏大”或“偏小”)。方案二:在通常状况下,用氧气测量仪分别测定排空气法和排水法收集的二氧化碳气体中氧气的体积分数,测得的数据如图Z6-11所示。图Z6-11(4)两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是(填“排空气”或“排水”)法。反思评价(5)方案二中两种方法收集的二氧化碳气体中的氧气来自于,两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是。3.某班级同学对二氧化碳的实验室制取与性质若干问题进行如下探究。实验一实验室制取二氧化碳的原料的选择,实验内容和现象记录如下。实验操作现象剧烈反应,产生大量气泡,反应迅速停止产生气泡,速率迅速减慢,反应几乎停止产生气泡,反应持续
11、时间较长分析反应速率过快,气体不便收集无法持续产生二氧化碳结论实验室制取二氧化碳的原料是实验二选择与设计实验的发生装置。图Z6-12(1)写出标号仪器的名称:,。(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为。(3)不能用于制取二氧化碳的装置为(填序号)。(4)固体反应物放在(填“多孔隔板上”或“大试管底部”)。(5)装置C相对于装置B,在操作方面的主要优势为。使反应随时发生或停止可控制反应的速率可以生成更多的二氧化碳(6)某学生在上述装置的基础上进行改进,又设计了图Z6-13所示的四套装置来制取二氧化碳,其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为。图Z6-13实验三设计收集装置,探究收集方法。(7
12、)排空气法收集时,集气瓶中导管应处的位置是(填“a”或“b”);能够检验二氧化碳是否收集满的操作方法是(填“”或“”)。图Z6-14(8)用排水法收集气体前,先要在集气瓶中装满(物质),再将气体由导气管(填“c”或“d”)端通入。(9)排水法收集二氧化碳与排空气法收集二氧化碳的比较(分别用体积相同的2个集气瓶)。资料:过量的二氧化碳使石灰水变浑浊后,还可以再反应得到澄清的溶液。比较项目排水集气法向上排空气集气法收集方法可行性分析二氧化碳生成和从水中逸出速率远大于其溶解速率和与水反应速率二氧化碳的密度比空气大,且收集过程分析集满现象:“验满”分析:即便燃着木条熄灭,也难以确定空气完全排尽向收集到
13、的二氧化碳中倒入等体积石灰水,振荡先浑浊后变澄清所需时间较短先浑浊后变澄清所需时间较长由此得出结论(填“能”或“不能”)用排水法收集二氧化碳用排水法收集的二氧化碳纯度(填“高”或“低”)参考答案 A组:基础练习 1.C解析 二氧化碳和石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙。2.D3.B4.A5.A6.D解析 A.粉末状碳酸钙与盐酸反应比块状碳酸钙与盐酸反应的速率快,因此曲线表示粉末状碳酸钙与盐酸反应,故错误; B.b点反应仍在进行,故错误;C.等质量不同状态的碳酸钙参加反应,产生的二氧化碳的质量相等,故错误;D.对比曲线中c、d两点可知,产生相同质量的二氧化碳,粉末状碳酸钙用时更少,故正确。7.(1)集
14、气瓶(2)大理石和硫酸反应生成的产物硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面阻碍反应的进行(3)ACF(4)DH解析 (4)通过加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液制取N2,反应物都为液体且需要加热,故发生装置选择D;氮气难溶于水且密度比空气略小,最好选择排水法收集。8.(1)酒精灯(2)大理石(或石灰石)、稀盐酸(3)BCDF解析 (2)实验室制取二氧化碳的常用试剂为大理石(或石灰石)和稀盐酸。9.(1)实验1、实验4(2)说明酸性物质会使紫色石蕊变红(3)实验4中纸花变红,实验2、实验3中不变红10.(1)氧分子(2)不能燃烧,不支持燃烧,密度比空气大(3)C6H12O6CO2+2NH3CO(NH2)
15、2+H2O11.(1)燃着蜡烛由低到高依次熄灭密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧(2)二氧化碳的密度比空气大(3)二氧化碳与石灰水反应,使瓶内气体压强小于大气压,鸡蛋被大气压压入瓶内(4)ABC解析 (4)水面高度不再改变时,玻璃杯内水面上方气体含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体和水蒸气等,故D错误。12.(1)B中溶液倒吸进入A中,且出现浑浊(2)NaCl、NaOH、Ca(OH)2(或NaCl、NaOH)解析 (1)推注射器活塞向充满二氧化碳的集气瓶中注入过量的20%的氢氧化钠溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致左边集气瓶中的气压减小,打开止水夹后,氯化钙溶液流入左边集气瓶中,氯
16、化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,因此观察到的现象是:B中溶液倒吸进入A中,且出现浑浊。(2)反应后将集气瓶中混合物过滤,所得滤液中除氯化钙外,还存在的溶质有过量的氢氧化钠和反应生成的氯化钠(还可能存在氢氧化钙)。 B组:拓展练习 1.(1)塑料瓶变瘪1体积水约能溶解1体积的二氧化碳,瓶内气体压强保持不变(2)缓慢向外拉动注射器活塞一段距离,并保持活塞不动解析 (1)A中观察到的实验现象是:塑料瓶变瘪;B中塑料瓶无明显变化,其原因是:1体积水约能溶解1体积的二氧化碳,瓶内气体压强保持不变。(2)甲中图像说明装置气密性良好,该学生进行的操作是:缓慢向外拉动注射器活塞一段距离,并保持活塞不动
17、;表示氢氧化钠与二氧化碳发生化学反应的曲线是,因为二氧化碳与氢氧化钠反应后,压强几乎变为零。2.(1)打开K1将燃着的木条放在a口处,若木条熄灭,则空气已经排尽(2)大于(3)偏小(4)排水(5)空气15.7%3.实验一 反应速率适中,可持续产生二氧化碳,便于收集块状大理石和稀盐酸实验二 (1)试管锥形瓶(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(3)A(4)多孔隔板上(5)(6)B实验三 (7)a(8)水d(9)不与空气反应集气瓶口有气泡冒出能高解析 (3)实验室制取二氧化碳常温即可,不需加热。(4)制取二氧化碳用大理石和稀盐酸,固体反应物放在隔板上,便于和盐酸分离,放在大试管底部
18、无法控制反应的发生和停止。(5)装置C相对于B来说,打开夹子固液接触生成气体,夹上夹子,试管内气压增大,将液体压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,故可使反应随时发生和停止,但无法控制反应速率;药品的量固定,则生成的二氧化碳的量也无法改变,生成二氧化碳的质量与装置没有关系。(6)A试管底部有缺口,只要放入烧杯中,稀盐酸可以随时进入试管产生气体,不用时可以随时移出试管,故可以控制反应的发生或停止;B虽然有带孔的塑料片,但是稀盐酸总是浸没大理石,所以无法控制反应的发生或停止;C大理石在有孔塑料片上,用气体时,打开开关,U形管的右边压强减小,稀盐酸就会浸没大理石产生气体,不用时关闭开关,U形管右边压强增大,盐酸又被压到塑料片以下,故可以控制反应的发生或停止;D原理同A,可以上下移动铜丝,就可控制石灰石与稀盐酸接触和分离,故可以控制反应的发生或停止。(7)排空气法收集时,集气瓶中导管应接近集气瓶底部,便于排尽空气;验满气体时木条要放于瓶口。13