1、3.4 二氧化碳一、选择题1. 2018 年 10 月 17 日(农历 9 月初 9)是重阳节,民间在重阳节有登高的风俗,故重阳节又叫“登高节”。在登山过程中,随着高度的上升,下列说法不符合事实的是 ( ) A. 大气密度越来越大 B. 大气压强逐渐减小C. 水的沸点逐渐降低 D. 大气中的氧气逐渐稀薄2. 媒体报道,我国科学家研究出“把二氧化碳变成汽油”的高效转化新途径,即通过一种新型多功能复合催化剂,实现了把二氧化碳直接加氢制取出汽油。据此,你认为下列说法错误的是( )A. 新途径可有效缓解全球温室效应 B. 此技术可减少对化石燃料的依赖C. 该转化过程中没有发生化学变化 D. 催化剂对转
2、化起着举足轻重作用3. 甲、乙、丙、丁是四种化合物,其中乙是一种常见的气体(“”表示物质经一步反应可实现转化,“”表示两端物质可发生反应),则甲为() A. NaCl B. NaOHC. CaCO3 D. Ca(OH) 24. 如图所示实验中,、为用紫色石蕊试液润湿的棉球,为浸过紫色石蕊试液的干燥棉球。下列实验现象描述最准确的是 A. 变红,不变红B. 变红,不变红C. 、变红,、不变红D. 比先变红,、不变红5. 实验室使用大理石和盐酸反应制取的 CO2是不纯净的,为证明该气体中含有多种物质,所用的试剂及使用顺序正确的是( )。A. 无水硫酸铜、硝酸银溶液、石灰水B. 浓硫酸、氢氧化钠溶液、
3、石灰水C. 硝酸银溶液、石灰水、无水硫酸铜D. 氯化钙、石蕊试液、水6. 电动车上用的铅蓄电池中装有硫酸。如果不慎将硫酸洒到大理石地面上,会发出嘶嘶声并有气体产生,这种气体是A. CO2 B. SO2 C. H2O D. NO27. 科学课上,老师设计了这样一个实验:用镊子夹取一块冒着“白气”的干冰(固态二氧化碳,温度74)放入气球内,并迅速扎紧气球。令人惊讶的现象出现了:气球快速鼓起,同时在气球底部的外壁观察到“白霜”。下列说法正确的是 A. “白气”是干冰升华形成的二氧化碳气体B. “白气”的形成过程需要从外界吸收热量C. “白霜”是空气中的水蒸气遇冷凝结形成的D. 气球鼓起的过程中,二氧
4、化碳分子之间的空隙变大8. 现有一氧化化碳、二氧化碳混合气体,小明同学按如下顺序进行操作(下图所示装置中 a 是弹簧夹,b 是分液漏斗活塞):关闭 b,打开 a;通入混合气体;收集气体;关闭 a,打开 b;收集气体通过上述操作小明实验的结果是 A. 只收集到一氧化碳气体B. 只收集到二氧化碳气体C. 先收集到一氧化碳气体,后收集到二氧化碳气体D. 先收集到二氧化碳气体,后收集到一氧化碳气体9. 下图是小科完成 CO2的制取、收集和验满的主要操作过程,其中需要纠正的是( )A. B. C. D. 10. CO2是重要的资源,以其为原料可获得下列四种物质。下列说法正确的是( ) A. 反应是化学能
5、转化为热能B. 反应的实现有利于缓解“白色污染”C. 反应是化合反应D. 反应获得产品后的剩余液中,溶质只有 NaHCO3二、填空题11. 澄清石灰水露置在空气中会逐渐变浑浊,这说明空气中有少量的 ;盛有冰水的杯子,放在常温的空气中,外壁会潮湿,说明空气中有 ;将一只老鼠放入一个密封的玻璃瓶内,过一段时间,老鼠才会死亡,说明空气中有 。12. 地球的大气层中 等的含量增高,会产生 效应,使地球气温升高,科学家预言这将使人类生存环境恶化。13. 碾碎的鸡蛋壳(主要成分是 CaCO3)放入盛有盐酸的试管中,观察到的现象有_,可用化学方程式表示为_。将燃着的木条伸入试管口,可观察到_。14. 因为“
6、1L 水中大约能溶解 1L 二氧化碳”,所以我们常采用向上排空气集气法收集二氧化碳。在集满二氧化碳时,玻璃片的_(选填“毛”或“光”)面应朝下盖上集气瓶。15. 在一次化学拓展课上,老师演示了利用二氧化碳灭火器制取干冰的方法:用一个布袋套在二氧化碳灭火器的喷嘴上,打开开关,即可在布袋中收集到干冰。二氧化碳可以用来灭火,是因为二氧化碳具有 的性质。已知二氧化碳灭火器内充装的是液态的二氧化碳,打开开关后,大量的二氧化碳气体由喷嘴喷出,接着迅速变为固态干冰。请解释干冰形成的原因 。 三、实验探究题16. 如图是实验室制取二氧化碳的一种装置。请回答下列问题。 (1)图中收集二氧化碳的方法是_。(2)为
7、什么长颈漏斗的下端管口必须浸没在液面以下?_。(3)怎样证明二氧化碳已收集满?_。17. 煤、石油等能源的大量消耗,以及森林的大幅度减少,使得大气中的二氧化碳不断增加,大气对地面的保温作用增强,即“温室效应”。某同学设计实验验证二氧化碳的“温室效应”。 (1)该实验需将右图装置置于 (选填“阳光下”或“黑暗中”)。 (2)A 和 B 中的气体为( ) 二氧化碳和二氧化碳 二氧化碳和空气 空气和二氧化碳 空气和空气 (3)根据(3)中的实验设计,预计出现的现象是 。答案和解析1.【答案】A【解析】【分析】本题是一道综合题,考查了大气温度、大气压、水的沸点及氧气随高度升高的变化,难度不大。【解答】
8、A.大气密度随海拔高度的升高而降低,A 错误;B.大气压强随海拔高度的升高而减小,B 正确;C.水的沸点随海拔高度的升高而降低,C 正确;D.大气中的氧气随海拔高度的升高而逐渐稀薄,D 正确。故选 A。2.【答案】C【解析】【分析】本题难度不大,理解“把二氧化碳变成汽油”的高效转化新途径的原理,掌握化学变化的判别方法、催化剂的作用等是正确解答本题的关键。A.根据题意,我国科学家发现“把二氧化碳变成汽油”的高效转化新途径,通过设计一种新型多功能复合催化剂,首次实现了 CO2直接加氢制取汽油,进行分析判断;B.根据实现了 CO2直接加氢制取汽油,进行分析判断;C.根据实现了 CO2直接加氢制取汽油
9、,有新物质生成,进行分析判断;D.根据催化剂在化学反应中的作用,进行分析判断。【解答】A.我国科学家发现“把二氧化碳变成汽油”的高效转化新途径,通过设计一种新型多功能复合催化剂,首次实现了 CO2直接加氢制取汽油,可有效缓解全球温室效应,故选项说法正确,但不符合题意;B.由题意,实现了 CO2直接加氢制取汽油,此技术可减少对化石燃料的依赖,故选项说法正确,但不符合题意;C.实现了 CO2直接加氢制取汽油,有新物质生成,属于化学变化,故选项说法错误,但符合题意;D.通过设计一种新型多功能复合催化剂,首次实现了 CO2直接加氢制取汽油,催化剂对转化起着举足轻重作用,故选项说法正确,但不符合题意。故
10、选 C。3.【答案】C【解析】【分析】本题考查了常见物质的转化,完成此题,可以依据物质的性质进行。根据物质的性质,结合图示进行分析解答即可,乙是一种常见的气体化合物,能转化生成甲,则乙可能是二氧化碳,二氧化碳能转化生成碳酸盐。【解答】乙是一种常见的气体化合物,能转化生成甲,则乙可能是二氧化碳,二氧化碳能转化生成碳酸盐,故 C 符合题意。故选 C。4.【答案】D【解析】【分析】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。根据二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊试液变红色解答。【解答】通二氧化碳,用石蕊
11、溶液染成紫色的干燥棉球都不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,通二氧化碳,用紫色石蕊溶液润湿的棉球都变红,说明二氧化碳和水发生了化学反应;并且比先变红,说明二氧化碳的密度比空气的大。故选 D。5.【答案】A【解析】实验室使用大理石和盐酸反应制取二氧化碳,制取气体中含有水蒸汽,盐酸挥发出氯化氢和制取的二氧化碳,证明水的存在选择无水硫酸铜,证明氯化氢存在选择硝酸银溶液,证明二氧化碳存在选择澄清石灰水。A.气体先通入无水硫酸铜,无水硫酸铜变蓝,证明有水存在;再通入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,证明有氯化氢存在;最后通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,证明二氧化碳存在,故 A 正确;B.浓硫酸可干燥气体,不
12、能证明水的存在,氢氧化钠和二氧化碳、氯化氢反应,除去二氧化碳和氯化氢,无法证明有水、氯化氢,故 B 错误;C.先通硝酸银溶液,会使气体中混有水蒸气,无法判断原来有没有水蒸气,故 C 错误;D.氯化钙干燥气体,氯化氢和二氧化碳通入水蕊试液都能使石蕊试液变红色,无法证明有水和氯化氢,故 D 错误。故选 A。6.【答案】A【解析】【分析】根据物质的性质进行分析,大理石的成分是碳酸钙,能与硫酸反应生成二氧化碳气体,发生的化学反应是 CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2(说明:不能使用此反应原理来用于实验室制取二氧化碳,因为反应生成的 CaSO4 是微溶性物质,会覆盖在 C
13、aCO3 颗粒表面,阻止反应继续),可以据此来解答该题;【解答】A.大理石的有效成分是碳酸钙,能与硫酸反应生成 CO2,故 A 正确;B.碳酸钙能与硫酸反应生成 CO2,不能生成 SO2 , 故 B 错误;C.是碳酸钙能与硫酸反应生成的气体是 CO2, 同时还生成水,但水在常温下是液态,故 C 错误;D.碳酸钙能与硫酸反应生成 CO2,不能生成 NO2, 故 D 错误。故选 A。7.【答案】D【解析】【分析】本题主要考查的是干冰在常温下升华,吸收大量的热量;白霜是由水蒸气凝华而成;分子的性质。【解答】AB.白气是因为干冰升华吸热,导致周围温度降低,水蒸气液化而生成的,故 AB 错误;C.白霜是
14、空气中的水蒸气遇到冷的容器壁发生凝华形成的,故 C 错误;D.随着温度的升高,分子的间隙是越来越大 ,气球也就鼓起,故 D 正确;故选 D。8.【答案】C【解析】【分析】先根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水的性质,确定关 b 开 a 时能通过装置的气体成分,再根据碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳的性质,确定后来关 a 开 b 放出的气体。本量实际上是考查二氧化碳、一氧化碳的化学性质,以及碳酸钠的化学性质,装置是对洗气装置和二氧化碳制取装置的演化,构思巧妙,强调了学生分析问题的能力和对知识的灵活运用能力要求。【解答】因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,当关 b 开 a 时,混
15、合气体中的二氧化碳被吸收,并在装置中生成了碳酸钠,只有 CO 气体通过后被收集;当再关 a 开 b 时,由于碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,装置中生成的碳酸钠又转化为二氧化碳释放出来,然后又可收集 CO2气体。 故选 C。9.【答案】D【解析】【分析】本题考查对气体的制取与验证、收集能力。制取气体需要良好的气密性。【解答】检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气;图中所示操作正确;向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨,图中所示操作正确;实验室制取二氧化碳的发生装置属于固液常温型,用向上排空气法收集,图中所示
16、操作正确;检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误,D 需要纠正。故选 D。10.【答案】C【解析】【分析】本题难度不大,理解获得四种物质的流程,了解光合作用的能量转化、白色污染、复合肥的特征等是正确解答本题的关键。A、根据反应是光合作用,进行分析判断。B、根据反应得到了无毒、易降解的塑料,进行分析判断。C、根据同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥,进行分析判断。D、根据反应的生成物是碳酸氢钠和氯化铵,进行分析判断。【解答】解:A、由光合作用中能量的转化可知,反应是太阳能转化为化学能,故选项说法正确。B、通过该反应得到了无毒、
17、易降解的塑料,有利于缓解“白色污染”,故选项说法正确。C、反应,反应物是二氧化碳,生成物是尿素,尿素中含有氮元素,属于氮肥,故选项说法错误。D、反应获得产品后的剩余液中,溶质有 NH4Cl 和 NaHCO3,则反应获得的产物还有 NH4Cl,故选项说法正确。故选 C。11.【答案】CO 2 H2O O2【解析】【分析】解答本题的关键是要充分理解空气的成分及其各种成分的性质,基础性比较强,平时要注意知识的积累,并在理解的基础上加以应用。可以根据空气的组成成分和性质方面进行分析、考虑,从而得出正确的结论;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,水蒸气遇冷会凝结成小水滴,氧气能供呼吸。【解答】澄清的石灰水露
18、置在空气中会逐渐变浑浊,这证明了空气中含有少量的二氧化碳;盛有冰水的杯子,放在常温的空气里,外壁会潮湿,这说明了空气中含有水蒸气;小白鼠在盛有空气的密闭容器中能生存一段时间,说明小白鼠能呼吸,氧气供给呼吸,所以说明了空气中含有氧气。故答案为:CO 2 H2O O2。12.【答案】二氧化碳 温室【解析】【分析】本题不胜其任是二氧化碳的温室效应,难度不大。根据二氧化碳的温室效应进行解答。【解答】由于二氧化碳具有温室效应,故地球大气层中二氧化碳的含量增高,使地球气温升高,科学家预言这将使人类生存环境恶化。故答案为:二氧化碳 温室。13.【答案】鸡蛋壳表面有气泡产生;CaCO 3+2HCl=CaCl2
19、+H2O+CO2;燃着的木条熄灭【解析】【分析】本题难度不大,掌握酸的化学性质、化学方程式的书写方法、二氧化碳的化学性质是正确解答本题的关键。碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,结合二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧,进行分析解答。【解答】解:鸡蛋壳(主要成份是 CaCO3)放入盛有盐酸的试管中,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,可看到鸡蛋表面有气泡产生,其反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2;二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧,将燃着的木条伸入试管口,会观察到燃着的木条熄灭。故答案为:鸡蛋壳表面有气泡产生;CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+
20、CO2;燃着的木条熄灭。14.【答案】毛【解析】【分析】本题考查了气体的收集方法,难度不大。【解答】在集满二氧化碳时,玻璃片的毛面应朝下盖上集气瓶,这样集气瓶的密封性比较好。故答案为:毛。15.【答案】不能燃烧也不支持燃烧(密度比空气大)气体对外做功内能减少,温度急剧下降使二氧化碳由气态变成固态【解析】【分析】本题考查的是二氧化碳的性质,掌握二氧化碳的性质是解答本题的关键。二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,可以用来灭火,改变内能的方法是做功和热传递,据此解答。【解答】二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,可以用来灭火,二氧化碳灭火器内充装的是液态的二氧化碳,打开开关后,大量的二氧化碳气体由喷嘴喷出,接着迅速变
21、为固态干冰是因为气体对外做功内能减少,温度急剧下降使二氧化碳由气态变成固态。故答案为:不能燃烧也不支持燃烧(密度比空气大) 气体对外做功内能减少,温度急剧下降使二氧化碳由气态变成固态。16.【答案】(1)向上排空气法 (2)防止二氧化碳从长颈漏斗处逸出 (3)将燃着的木条放在集气瓶口,如果熄灭说明已经收集满了【解析】【分析】本题考查的知识比较细致、全面,掌握实验室制取气体(氧气、二氧化碳、氢气)的原理等知识,并会结合装置进行分析,才能正确解答该题,对可能出现的实验现象做出合理的解释,可以采用把握全局的策略进行分析。【解答】(1)图中收集二氧化碳的方法是向上排空气法;(2)长颈漏斗的末端一定要伸
22、入液面以下,为防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出;(3)因为二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧所以用燃着的木条来验满,将燃着的木条放在集气瓶口,如果熄灭说明已经收集满了。17.【答案】(1)阳光下(2)或者(3)红墨水向装有空气的一端移动【解析】【分析】本题考查了验证二氧化碳的“温室效应”的探究,难度不大,根据所学知识来分析解答。【解答】(1)要验证温室效应,需要将此装置放置与阳光下;(2)要验证二氧化碳的“温室效应”,就需要一端是空气,另一端是二氧化碳;(3)阳光照射下,二氧化碳一端升高的温度大于空气一端,所以红墨水向装有空气的一端移动。故答案为:(1)阳光下;(2)或者;(3)红墨水向装有空气的一端移动。