备战2021 浙教版科学中考专题训练 第34讲 空气(2) 17页

第34讲　空气(2)重点突破二氧化碳的制取【例1】(2019·南京)某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。【实验回顾】(1)实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为　CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　;用向上排空气法收集二氧化碳的原因是　二氧化碳的密度比空气大,且不与空气的主要成分反应　。 【实验探究】(2)如图1所示,打开汽水瓶盖,有大量气泡冒出,塞上带导管的橡皮塞,导管另一端伸入装有滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水的试管中,轻轻振荡汽水瓶,观察到紫色石蕊溶液变红;加热上述试管,发现溶液颜色由红色变为紫色,写出上述变化过程中反应的化学方程式　CO2+H2OH2CO3　, 　H2CO3H2O+CO2↑　。 (3)打开汽水瓶盖时,有大量气泡冒出,说明气体的溶解度　随着压强的降低而减小　。 (4)如图2所示,在C处放入用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花完成以下实验:第-17-页共17页-17- 在A处持续而缓缓地通入气体X。当关闭K时,C处的紫色石蕊纸花不变色;当打开K后,C处的紫色石蕊纸花变为红色。若气体X为未经干燥的二氧化碳,则B瓶中盛放的溶液可以为　ab　(填字母);若气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳,则B瓶中盛放的溶液可以为　ab　(填字母)。 a.浓硫酸　b.氢氧化钠溶液　c.饱和碳酸氢钠溶液【交流反思】(5)该小组用空气样品和提高二氧化碳含量的空气的样品,控制相同条件测定二者在光照前后温度的变化,实验结果如图3。则与空气样品对应的温度变化曲线是　a　(填“a”或“b”),说明二氧化碳可以产生温室效应。 请简述温室效应对人类生存环境的功与过　功是温室效应使全球平均地表温度提高到目前适合人类生存的温度;过是温室效应增强,全球气候变暖,使土壤沙漠化等　(各写一点)。 1.(2020·嘉兴)装置的选择与检查是实验成功的前提,如图是实验室常用的气体发生装置。第-17-页共17页-17- (1)检查装置气密性。关闭止水夹,往长颈漏斗中加入一定量水,若观察到　稳定后,长颈漏斗内液面高于锥形瓶内液面　现象,说明装置气密性良好。 (2)以下是几种常见气体的制取原理,其中能用该装置制取的有　A、C　。(选填字母) A.氢气:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑B.氧气:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑C.二氧化碳:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑二氧化碳的性质【例2】(2020·牡丹江)对比是学习化学的重要方法,下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较,完全正确的是(A)A.组成:CO2、CO均由碳元素和氧元素组成B.性质:CO2、CO都有可燃性C.用途:CO2可用于灭火;CO可用于人工降雨D.危害:CO2会导致酸雨;CO会引起中毒2.(2020·绍兴)以下是实验室制取、收集、检验气体的常用装置。(1)图甲中,在试管口放棉花的目的是　防止高锰酸钾粉末进入导管中　;用图示方法收集氧气的理由是　氧气不易溶于水,不和水反应　。 (2)用图乙装置制取并检验CO2性质时,澄清石灰水始终未见浑浊,原因可能是第-17-页共17页-17- 　盐酸浓度过高,有挥发性,能与氢氧化钙反应　。 3.(2019·丽水)某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾,对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图所示的装置进行检验。【实验研究】拉动注射器,让废气依次通过装置。【实验分析】(1)能证明废气中有水蒸气存在的现象是　A中的固体由白色变蓝色　。 (2)F处的大号注射器,可以引导气体流向,其另一个主要作用是　收集尾气(或储气)　。 【反思评价】(3)小金认为,仅根据E中澄清石灰水变浑浊,无法确定一氧化碳的存在,其理由是　CO2不一定来自CO和CuO的反应,可能是原来的CO2在B装置没有除尽　。 (4)小金根据D中的粉末由黑色变为红色,得出废气中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密,若废气中存在氢气也会出现该现象。要使上述结论更加严密,还应添加的一个实验装置及位置是　在DE之间连接盛有无水硫酸铜的U形管(或在DE之间连接A装置)　。 【实验结果】经检验,废气中存在CO2、CO、H2O。第-17-页共17页-17- 保护大气【例3】(2020·天津)能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。(1)化石燃料主要包括煤、石油和　天然气　。 (2)煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成　酸雨　。为减少环境污染,我国已大力推广使用脱硫煤。 (3)为控制二氧化碳的排放量,科学家采取新技术,将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为重要的化工原料乙烯(C2H4)和水,反应的化学方程式为　2CO2+6H2C2H4+4H2O　。 (4)乙醇可作燃料。现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成16.2g水,同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物25.2g,参加反应的乙醇的质量为　13.8　g,混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量比为　1∶11　(填最简比)。 4.(2020·河北)2020年世界环境日中国宣传主题是“美丽中国,我是行动者”。下列做法与这一主题不相符的是(B)A.垃圾分类投放　　　　　B.野炊明火烧烤C.控制汽车鸣笛　D.坚持绿色出行第-17-页共17页-17- 诊断自测1.燃料是人类社会重要的能源,下列说法不正确的是(A)A.煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2B.石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品C.汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染D.乙醇(C2H5OH)在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水2.如图所示,若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,紫色小花(用石蕊溶液染成)变红;若关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀,紫色小花不变红,则甲瓶中所盛的试剂可能是(C)①浓H2SO4　②浓NaOH溶液　③饱和NaCl溶液A.只有①　　B.只有②　　C.①②　　D.①②③3.(2020·杭州)小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验,观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是(A)A.实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸B.实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气大第-17-页共17页-17- D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧4.(2019·天津)根据下列装置图回答问题(1)写出仪器a的名称:　集气瓶　。 (2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选用的装置为　AC或AD　(填序号),该反应的化学方程式为　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　。 (3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取并收集二氧化碳,应选用的装置为　BD　(填序号),该反应的化学方程式为　CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　。 (4)实验室制取气体时,连接好仪器装置,在装入药品前要检查装置的　气密性　。 5.(2020·衢州)在研究碱的性质时,向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量Ca(OH)2溶液,拧紧瓶盖并振荡,瓶变瘪,但溶液中并未出现浑浊,那么Ca(OH)2溶液是否与CO2反应呢?于是同学们进行了猜想和实验:猜想一:Ca(OH)2溶液与CO2不反应,是CO2溶于水导致瓶内气压变小而变瘪。猜想二:Ca(OH)2溶液与CO2反应,生成了可溶性物质。实验步骤与操作实验现象与结果结论第-17-页共17页-17- 一1.取2个相同的软塑料瓶,分别集满CO2气体,编号为A、B。两瓶内气体无色透明,瓶子形状正常。Ca(OH)2溶液与CO2发生了化学反应。2.分别向A、B两瓶中加入等量的饱和Ca(OH)2溶液和　?　,立即拧紧瓶盖并振荡。 两瓶内液体未出现浑浊;两瓶均变瘪,A瓶变瘪程度更大。二1.测出反应前Ca(OH)2溶液的pH。大于7。2.测出反应后A瓶内液体的pH。小于7。(1)将表中“?”处的内容补充完整:　蒸馏水或水　。 (2)能判断“Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应”的依据:　A、B两瓶均变瘪且A瓶的变瘪程度更大[或者Ca(OH)2溶液与CO2混合后,溶液pH变小]　。 (3)查阅资料得知:A瓶中未出现浑浊是因为过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2。有人提出,只要利用现有装置和试剂,对实验一稍作补充或改进就能观察到浑浊现象,请简要说明你的做法:　重新实验,将足量的饱和Ca(OH)2溶液加入集满CO2的塑料瓶中(或者继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水)　。第-17-页共17页-17- 高效提分作业1.(2018·淮安)下列物质中,计入“空气污染指数”的是(D)A.氧气　　　　　　　　B.氮气C.二氧化碳D.可吸入颗粒物2.在大气层中,因CO2的含量不断增加而引起“温室效应”,造成大气中CO2含量增加的主要原因是(D)A.动植物呼吸作用增加B.实验室逸出的CO2增加C.森林绿化面积迅速减少,使得自然界吸收CO2的能力降低D.大量燃烧含碳燃料3.(2019·北京)下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是(A)4.(2018·安徽)为实现二氧化碳的绿色利用,科学家用固碳酶作催化剂设计了如下转化过程。下列说法正确的是(D)A.反应①的化学方程式为CO2+CCOB.固碳酶在反应前后化学性质发生变化C.X的化学式为CH2D.该过程实现了无机物向有机物的转化第-17-页共17页-17- 5.(2019·台州)如图,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是(D)A.将观察到高的蜡烛先熄灭B.不移开玻璃片,实验现象更明显C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点D.去掉烧杯中的1支蜡烛,也能得出同样的实验结论6.下列关于干冰灭火的说法不正确的是(A)A.干冰升华时吸热,能降低可燃物的着火点B.CO2覆在可燃物表面,隔绝空气C.CO2不能支持燃烧D.干冰升华后不污染档案资料7.CO2是重要的资源,以其为原料可获得下列四种物质。下列说法错误的是(D)A.反应①是太阳能转化为化学能B.反应②的实现有利于缓解“白色污染”C.反应③可用来制取氮肥D.反应④获得产品后的剩余液中,溶质只有NaHCO3第-17-页共17页-17- 8.(2020·重庆)二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容,根据如图回答问题。(1)仪器a的名称是　试管　。 (2)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2,应该选择的发生装置是　②　(填序号) (3)③中,若X为澄清石灰水,则③中可以观察到的现象是　澄清石灰水变浑浊　;若X是水,则④中能观察到紫色石蕊试纸变红,若④中紫色石蕊试纸没有变红,则X可能是　AC　(填序号)。 A.NaOH溶液B.CaCl2溶液C.浓硫酸D.稀盐酸9.(2020·扬州)CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。(1)控制CO2的排放,是为了减缓　温室　效应,加压水洗法可捕集CO2,是因为压强增大时CO2在水中的溶解度　增大　(填“增大”“不变”或“减小”)。 (2)石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2,该方法以CaO捕集CO2,将所得产物在高温下煅烧可重新获得CaO,高温煅烧时反应的化学方程式为　CaCO3CaO+CO2↑　,生成的CaO疏松多孔,结构与活性炭相似,其在捕集过程中对CO2具有良好的　吸附　性。 第-17-页共17页-17- (3)对CO2气体加压,降温,可获得干冰,从构成物质的微粒视角分析,该过程主要改变的是　分子间的间隔　。干冰能用于人工降雨,是因为　干冰升华吸热,使气体遇冷凝结成小液滴　。 (4)CO2可用于食品保鲜,实验测得气体中CO2的体积分数与溶液pH的关系如图1所示。①气体中CO2体积分数增大时,造成图示变化的主要原因是溶液中　H2CO3　(填化学式)浓度增大。 ②智能化食品包装通过颜色变化显示包装内CO2气体含量的变化,举出一种可通过颜色变化用于该智能化包装的物质　紫色石蕊溶液　。 (5)已知一定条件下CO2与H2以质量比11∶2反应可生成CH4。与该反应类似,不同条件下,CO2与H2反应也能生成甲醇(CH4O)。生成甲醇时参加反应的CO2与H2的质量比= 　。 (6)为研究某公园中植物与大气间的碳交换,对该公园一年内每天的气温及光合有效辐射进行测量,结果见图2和图3。通过测量其一年内每天空气中CO2含量等数据,分析所得碳交换的结果见图4。碳交换以每月每平方米植物吸收或释放CO2的质量表示,正值为净吸收CO2,负值为净释放CO2。第-17-页共17页-17- ①由上图可推测,影响公园中植物与大气碳交换的因素有　气温及光合有效辐射　。 ②为进一步研究环境因素对公园中植物与大气碳交换的影响,从光合作用的角度出发,还需测量的重要数据是其一年内每天　氧气　的变化。 10.(2020·北京)丙酸钙为白色固体,易溶于水,可作食品防霉剂,国家标准规定了其用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量。小组同学实验探究其性质和防霉的效果。Ⅰ.探究丙酸钙的性质【进行实验】用下图装置(夹持仪器已略去)完成实验,记录如下:序号①②第-17-页共17页-17- 装置现象试管内壁有水雾注入酸后,有气泡产生,石灰水变浑浊【解释与结论】(1)②中现象说明有CO2产生。CO2与石灰水反应的化学方程式为　CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O　。 (2)查阅资料得知丙酸钙与盐酸反应无气体生成。由实验②可得出的结论是　丙酸钙受热后产生的物质能与稀盐酸反应且生成二氧化碳　。 Ⅱ.探究丙酸钙防霉的效果【进行实验】分别按下列①～⑧的配方蒸制8个馒头,冷却后置于密封袋中,记录如下:组别第1组第2组序号①②③④⑤⑥⑦⑧配方面粉/g5050505050505050酵母/g0.750.750.750.750.750.750.750.75蔗糖/g000055x5丙酸钙/g00.060.100.1500.060.100.15第-17-页共17页-17- 开始发霉时间第3天第4天第5天第6天第3天第4天第5天第6天【解释与结论】(3)设计第1组实验的目的是　探究丙酸钙的质量大小是否对于丙酸钙防霉效果有影响　。 (4)第2组,⑦中x为　5　。 (5)对比第1组、第2组实验可得到的结论是　在加入面粉质量相同、酵母质量相同以及其他条件相同时,有无蔗糖对丙酸钙防霉效果无影响　。 【反思与评价】(6)某同学认为“制作面食、糕点时,丙酸钙用量越大越好”,你是否同意此观点,并说明理由:　不同意。国家标准规定了丙酸钙用于制作面食、糕点时每千克面粉中的最大使用量,说明过量使用可能有害。故不是越多越好　。 11.(2019·连云港)化学的基本特征是研究和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。(1)分类角度,CO2属于　b　(填字母)。 a.单质　　　　b.氧化物　　　　c.有机物(2)微观角度,我国研制的一种新型催化剂可将CO2和H2转化为甲醇(CH3OH)和X。若用“”表示氢原子,“”表示氧原子,“”表示碳原子,该反应的微观示意图如下:画出X分子的微观示意图: 　。 第-17-页共17页-17- (3)性质角度,三百多年前,人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体,后来该气体被证实是CO2。据此推测CO2具有的化学性质是　不能燃烧也不能支持燃烧　。 (4)变化角度,如图是某同学整理的物质间转化图。实验室中常用CO2→CaCO3检验CO2气体,写出其化学反应方程式:　Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O　。 (5)应用角度Ⅰ.可用下图所示方法自制汽水来消暑解热。制汽水时,NaHCO3与柠檬酸反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水。①据此推测,通常条件下不能与柠檬酸反应的物质是　b　(填字母)。 a.镁带　　　b.氯化钠　　　c.烧碱②打开汽水瓶盖时汽水会自动喷出来。说明气体在水中的溶解度与　压强　有关。 Ⅱ.Al-CO2电池是一种新型电池。第-17-页共17页-17- ③电池的工作原理:在O2的催化下,Al与CO2发生化合反应生成Al2(C2O4)3。写出此反应的化学方程式:　2Al+6CO2Al2(C2O4)3　。 (6)环保角度,全球参与控制CO2的排放量是防止温室效应进一步增强的根本对策。下列限制CO2排放量的做法不合理的是　c　(填字母)。 a.制定旨在限制CO2排放的国际规定b.减少化石能源的使用,开发太阳能等新能源c.工厂通过加高烟囱直接排放含CO2的废气第-17-页共17页-17-