5.3 二氧化碳的性质和制法
一、选择题
1.下列关于二氧化碳的说法错误的是（ ）
A.二氧化碳能溶于水
B.二氧化碳的密度比空气的密度大
C.二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红
D.二氧化碳通入石灰水形成的白色物质是CaCO3
2.下列实验或现象不能说明二氧化碳的密度比空气大的是（ ）
A.
收集二氧化碳
B.
塑料瓶变瘪
C.
气球漂浮
D.
右侧纸袋下沉
3.下列有关二氧化碳的说法正确的是（ ）
A.水中通入二氧化碳后仍为无色，说明二氧化碳与水未发生反应
B.二氧化碳用于灭火，既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C.空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡，说明二氧化碳有毒
D.将燃着的木条伸入一瓶气体中，木条立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
4.实验室制取气体无需考虑的因素有（ ）
A.反应物是否廉价易得
B.反应条件是否容易达到
C.反应速率是否适中
D.生成气体的颜色
5.如图是实验室制取并收集二氧化碳的主要操作，其中不正确的是（ ）
A.
检查气密性
B.
加入石灰石
C.
产生二氧化碳
D.
收集二氧化碳
6.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检验装置气密性 ②按要求装配好仪器 ③向长颈漏斗中注入稀盐酸 ④收集气体 ⑤向锥形瓶中放入几小块大理石，其中正确的顺序是（ ）
A.①②③④⑤
B.②①⑤③④
C.②①③④⑤
D.③④⑤②①
7.北京2022年冬奥会标志性建筑国家速滑馆“冰丝带”，是全世界最大的采用二氧化碳跨临界直冷制冰系统的冰面，也是全球首个采用二氧化碳跨临界直冷制冰的冬奥场馆。这项技术是目前世界上最环保的制冰技术，碳排放趋近于零，进而能有效缓解的环境问题是（ ）
A.臭氧空洞
B.酸雨
C.温室效应
D.白色污染
8.氧循环和碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分，二者密不可分。下列过程不能体现氧气和二氧化碳可以相互转化的是（ ）
A.绿色植物的光合作用
B.海水吸收二氧化碳
C.动植物的呼吸作用
D.化石燃料的燃烧
9.如图是自然界中氧循环和碳循环的示意图。下列对图中两种循环的分析不正确的是（ ）
A.①表示变化过程，可以是“化石燃料的燃烧”
B.②表示一种物质，其含量越多越好
C.③表示一种物质，即大气中的二氧化碳
D.植物通过光合作用将太阳能转化成化学能
二、填空题
10.如图所示是实验室制取与收集气体的装置图，据此回答有关问题。
（1）仪器①的名称是________。
（2）实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体，应选用的发生装置和收集装置的组合是________（填序号），反应的化学方程式为________；该组合装置还可以用来制取氧气，其化学方程式为________。
（3）实验室利用F装置收集氢气时，气体应从________（填“a”或“b”）端通入。
11.
碳捕捉与封存技术
“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术（如图所示）。
我国能源消耗的70%来自煤炭。每秒有100吨煤在燃烧，年消耗量超过30亿吨。如果任由煤炭资源在诸多领域利用，将对大气、河流、土地产生污染，温室效应增强。为实现节能减排、绿色环保，我国政府举全国之力，积极倡导并大力发展新的绿色经济。比如：电厂中的煤在极高的温度下充分燃烧，会产生大量CO2，每年的排放量大约1600万吨，运用“碳捕捉与封存”技术，这些CO2将不会进入大气。被封存的CO2有许多用途，如用于食品保鲜、气体肥料、冷藏食物、物品灭火等，以此来消除资源的巨大浪费。我国正以超世界一流的目光发展经济，完善环保体制。
阅读文本，完成下列任务：
（1）“碳捕捉与封存”技术有利于控制________的加剧。
（2）煤在极高的温度下充分燃烧，主要发生反应的化学方程式为________。
（3）将分离聚集的CO2压入地下的过程中，分子间隔会________。
（4）将CO2封入蓄水层中发生反应的化学方程式为________。
（5）被封存起来的CO2用于冷藏食物的原理是________。
12.提到二氧化碳，大家首先想到的可能是温室效应、使人窒息等。似乎二氧化碳只是一种有害物质，其实二氧化碳也能造福人类。
（1）请你举例说明二氧化碳对人类有利的一面：________。
（2）有位同学利用连通器原理设计了如下图所示的装置制备二氧化碳气体。通过上下移动A装置来________（即A装置的作用）。
（3）请写出实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式：________。
（4）为证明某气体不能燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大的性质，另一名同学设计了如下图所示的实验装置，通入该气体后，观察到的实验现象为________，你认为该同学设计________（填“合理”或“不合理”），理由是________________________________________。
参考答案
一、选择题
1.答案：C
解析：二氧化碳通入紫色石蕊溶液变红，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。
2.答案：B
解析：排空气法收集气体与气体的密度有关，密度比空气大的气体可以用向上排空气法收集，A能说明二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳溶于水，瓶内压强减小，在外界大气压的作用下，塑料瓶变瘪，B不能说明二氧化碳的密度比空气大；气球浮起来的原因是二氧化碳的密度比空气大，聚集在烧杯的底部，使气球浮起来，C能说明二氧化碳的密度比空气大；纸袋下沉的原因是因为二氧化碳的密度比空气大，相同体积的空气和相同体积的二氧化碳比较，相同体积的二氧化碳质量大，D能说明二氧化碳的密度比空气大。
3.答案：B
解析：二氧化碳与水反应生成碳酸，反应无明显现象，A错误；二氧化碳用于灭火，利用了二氧化碳密度比空气大、不能燃烧、不能支持燃烧的性质，B正确；二氧化碳本身无毒，空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡，是因为二氧化碳不能供给呼吸，C错误；将燃着的木条伸入一瓶气体中，木条立即熄灭，不能证明瓶内原有气体就是二氧化碳，也可能是氮气等气体，D错误。
4.答案：D
解析：实验室制取气体需考虑反应物是否廉价易得、反应条件是否容易达到、反应速率是否适中、生成的气体是否便于收集等因素。
5.答案：B
解析：向试管中装石灰石时，先将试管横放，用镊子把石灰石放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，B操作错误。
6.答案：B
解析：制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定实验装置）→收集（用向上排空气法，导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。
7.答案：C
解析：二氧化碳跨临界直冷制冰技术是目前世界上最环保的制冰技术，碳排放趋近于零，能有效缓解温室效应。
8.答案：B
解析：海水吸收二氧化碳，发生的反应是二氧化碳和水生成碳酸，该过程不能体现氧气和二氧化碳可以相互转化。
9.答案：B
解析：①表示变化过程，可以是“化石燃料的燃烧”等；②表示氧气，其含量不是越多越好；③表示二氧化碳；植物通过光合作用将太阳能转化成化学能。
二、填空题
10.答案：（1）试管
（2）AC CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 2H2O22H2O+O2↑
（3）b
解析：（2）实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，在常温下反应，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，所以应选用的发生装置和收集装置分别是A和C，该组合装置也适用于过氧化氢分解制取氧气。
（3）实验室利用F装置收集氢气时，气体应从b端通入。
11.答案：（1）温室效应
（2）C+O2CO2
（3）变小
（4）CO2+H2O=H2CO3
（5）干冰升华，吸收热量（合理即可）
解析：（1）大气中二氧化碳的含量过高会加剧温室效应，所以“碳捕捉与封存”技术有利于控制温室效应的加剧。（2）煤炭的主要成分是碳，在点燃的条件下，碳与氧气反应生成二氧化碳。（3）将分离聚集的CO2压入地下的过程中，压强增大，所以分子间隔会变小。（4）将CO2封入蓄水层中时，二氧化碳与水反应生成碳酸。（5）干冰升华会吸收大量的热，所以被封存起来的CO2可用于冷藏食物。
12.答案：（1）光合作用
（2）控制反应的发生与停止
（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（4）蜡烛由下向上依次熄灭 不合理 虽然能证明该气体不能燃烧也不能支持燃烧，但无论气体密度大小，都会由下往上扩散使蜡烛熄灭
解析：（2）实验时上下移动A装置时，盐酸会与大理石接触或分开，从而控制反应的发生与停止。
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