2 二氧化碳
题号 一 二 总分 累分人
得分
说明:1.共21小题,满分100分,考试时间为60分钟。
2.可能用到的相对原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cu-64
试卷好题分析 中华优秀传统文化T1、T14、T20,最新科技T7、T8、T9
中考押题点分析 化学在生活、生产中的应用T17
一、选择题:本大题共15小题。每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.文房四宝——笔、墨、纸、砚,是中国独有的书画工具。“墨”的主要成分是 ( )
A.硅 B.碳 C.磷 D.铁
2.下列关于二氧化碳性质的验证实验中,只能证明二氧化碳物理性质的是 ( )
3.党的二十大报告指出,倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。下列做法与这一要求不相符的是 ( )
A.发展公共交通,提倡绿色出行 B.提倡使用太阳能、风能等新能源
C.改进燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空 D.改进燃煤技术,减少SO2与粉尘排放
4.烧杯内澄清石灰水敞口放置实验台一星期后,发现烧杯内壁附有一层白膜,下列有关说法错误的是( )
A.白膜都是氢氧化钙 B.白膜的形成与二氧化碳有关
C.白膜可用稀盐酸除去 D.澄清石灰水使用后应及时盖上瓶塞
5.下列制取、收集并存放CO2的实验操作中,正确的是 ( )
6.超临界二氧化碳是气态二氧化碳与液态二氧化碳交融在一起的流体,它的溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界二氧化碳的说法合理的是 ( )
A.它是一种混合物 B.它可代替有毒、易燃的溶剂
C.它与普通二氧化碳化学性质不同 D.它的大量使用不会引起环境问题
化学链燃烧技术是利用载氧体(金属氧化物)将空气中的氧传输至燃料的新技术,该技术的开发和利用对“碳中和”具有重要意义,成为解决能源与环境问题的创新突破口。回答7~9题。
题7图
7.利用化学链燃烧技术捕捉CH4燃烧所产生的CO2如题7图所示。下列说法正确的是 ( )
A.Cu2O经过空气反应器后固体中铜元素含量上升
B.空气反应器中的反应为Cu2O+O2CuO
C.化学链燃烧技术中只有CuO可循环使用
D.化学链燃烧技术可实现低能耗获得高纯度的CO2
8.“碳中和”“碳达峰”是我国应对气候变化的重要策略。下列做法不利于实现“碳中和”的是 ( )
A.焚烧秸秆便于耕作 B.分类回收垃圾
C.积极发展风能发电 D.使用新能源汽车,提倡绿色出行
9.CH4与CO2在催化剂作用下制备合成气(CO和H2),反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应,原理如题9图所示。下列说法错误的是 ( )
题9图
A.制备合成气的过程中既能获得更多燃料,又能减少温室气体的排放
B.制备合成气这一反应生成的CO与H2的分子个数比为1∶2
C.适当增大原料气中二氧化碳的比例有利于减小积碳的生成
D.温度高于600 ℃时,消碳反应的速率比积碳反应的大
10.归纳与比较是化学学习的方法之一。下列关于CO2与CO的知识总结错误的是 ( )
A.在煤炉上放一盆水能防止一氧化碳中毒
B.通常情况下,CO2不支持燃烧;CO可燃烧
C.固体CO2可用于人工降雨;CO可用作燃料
D.CO2无毒;CO易与人体血液中的血红蛋白结合导致中毒
11.如题11图所示,a、b、c、d四种物质都含有碳元素,可通过相应类型的反应生成CO2。下列说法正确的是 ( )
A.a一定是碳酸
B.b一定是单质
C.c一定是碳单质
D.d一定是酸或碱
12.题12图是木炭粉与氧化铜反应的装置图,下列说法错误的是 ( )
A.该实验中,可把木炭粉换成活性炭
B.导管口刚有气泡冒出时,不能说明反应已经开始
C.实验结束后,先把导管从试管①中撤出,再停止加热
D.实验后发现试管①内壁附着一层白色固体,用水冲洗即可
13.氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如题13图)。分析两种循环,下列说法错误的是 ( )
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.通过减少化石燃料的使用和大力植树造林可以控制二氧化碳的排放量
D.碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
14.航天探测发现:金星是一个被浓密大气层包围的固体球,其大气层的成分之一是C2O3,C2O3化学性质与CO相似。下列关于C2O3的说法错误的是 ( )
A.C2O3中碳的化合价为+3 B.C2O3充分燃烧的产物是CO2
C.在一定条件下C2O3能还原氧化铁 D.C2O3能使紫色石蕊溶液变红
15.下列实验设计不能达到实验目的的是 ( )
选项 A B C D
实验设计
实验目的 验证二氧化碳能溶于水 证明CO2的密度比空气的大 证明通入的气体是CO2 证明CO2能灭火
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16.影视作品中的太空天梯等“硬核科技”元素常常能给观众留下深刻印象,碳纳米管是人类能造出来的最坚固的材料,它是制造太空天梯的理想材料。碳纳米管是碳单质的一种,请根据题16图,回答下列问题:
题16图
(1)图①是碳原子的结构示意图,碳原子最外层电子数是 。因此,常温下碳的化学性质 (选填“活泼”或“不活泼”)。
(2)图②、图③、图④三种碳单质中,由分子构成的单质的化学式是 ,具有导电性的是 (写物质名称,下同),硬度最大的物质是 。
(3)金刚石与石墨的性质存在差异的原因是 。
(4)图⑤是纳米材料石墨烯,它可以帮助科学家实现修建太空天梯的设想,石墨烯是由碳原子构成的单质,请推测石墨烯可能具有的一条化学性质: 。
17.【科普阅读】
清除CO2是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题,目前主要包括LiOH清除、固态胺吸附和分子筛吸附等方式。LiOH清除利用了LiOH与CO2的化学反应,由于LiOH不可再生,该技术目前多用于短期载人航天任务。固态胺能吸附CO2和水蒸气,且可在真空条件下再生,因此可用于中长期载人航天任务。研究发现,CO2分压和温度对CO2吸附量有影响,如题17-1图所示。分子筛中的吸附剂是沸石,沸石的吸附能力强,且能在高温条件下再生,因此多应用于多人、长期航天任务中。水会影响沸石的吸附性能,通常需对沸石进行干燥处理。相同温度下,干燥时间对不同种类沸石的CO2吸附量的影响如题17-2图所示。
题17-1图 题17-2图
科学家们会依据任务持续时间、成员人数及对应的消耗品、设备质量等因素,选择适合的CO2清除技术,以保障航天员的生命安全。
依据上文,回答问题。
(1)CO2是造成 的主要气体。
(2)目前航天器中的CO2清除技术有 (写出一种即可)。
(3)已知LiOH具有与NaOH类似的化学性质,LiOH与CO2反应生成Li2CO3的化学方程式为 ,可用 (填试剂名称)来检验LiOH是否变质。
(4)分析题17-1图,可得出结论:相同温度下,在0~2.0 kPa范围内,CO2分压越大, ;分析题17-2图,同一温度下,干燥时间相同时,沸石A的CO2吸附量 (选填“>”或“<”)沸石B的CO2吸附量。
(5)下列说法错误的是 (填字母)。
a.由于LiOH不可再生,因此不能用于载人航天任务
b.固态胺能吸附CO2,可在真空条件下再生,可用于中长期载人航天任务
c.分子筛对CO2的吸附能力强且可循环利用,多用于长期航天任务
18.【基础实验和跨学科实践】
经历科学探究,增强实践能力是学习化学的核心目标之一,请回答问题。
Ⅰ.CO2的实验室制取
题18-1图
(1)题18-1图中仪器a的名称是 。
(2)小华同学利用碳酸钙粉末与稀盐酸制取CO2,反应的化学方程式为 ,
应选用发生装置 (填字母),该装置的优点是 ,若选用装置D收集CO2,气体应从 (选填“b”或“c”)端导管口通入。
Ⅱ.数字化实验设计
题18-2图
(3)小华同学利用制取的CO2进行题18-2图所示的数字化实验,写出题18-2图装置中发生反应的化学方程式: 。
(4)对题18-2图图像中200 s后压强保持不变进行如下分析,其中可能的原因是 (填字母)。
A.用排空气法收集的CO2中混有空气
B.NaOH溶液较少,没有将CO2全部吸收
C.集气瓶内全是CO2,CO2已完全反应
D.该实验装置漏气
19.【实验探究】
为了更好实现碳的零排放,某化学兴趣小组同学围绕CO2的吸收进行了如下实验探究。
活动一:寻找吸收CO2的试剂
【设计与实验】
(1)化学兴趣小组同学设计了如下方案并进行实验:
序号 实验方案 现象 结论
① 向一个集满CO2的软塑料瓶中加入适量的水,旋紧瓶盖,振荡 软塑料瓶变瘪 CO2能被水吸收
② 向盛有饱和的澄清石灰水的试管中通入适量的CO2 CO2能被澄清石灰水吸收
③ 向盛有氢氧化钠溶液的试管中通入适量的CO2 无明显现象 CO2不能被NaOH溶液吸收
【解释与分析】
(2)实验①中软塑料瓶变瘪,是因为瓶内气压 。
(3)小晨同学对实验③的结论提出疑问,为了证明CO2与氢氧化钠发生了反应,他向实验③所得溶液中滴加 ,观察到有白色沉淀生成,从而证明CO2能与氢氧化钠反应。
【得出结论】水、饱和石灰水和氢氧化钠溶液均能吸收CO2。
活动二:比较吸收CO2的效果
题19-1图所示装置的气密性良好(图中a处连接气体压强传感器),甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250 mL,分别收集满CO2,三个注射器内各装有85 mL液体。利用压强传感器测定烧瓶内的压强变化,得到题19-2图所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图,曲线1、2、3分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的压强变化。
题19-1图 题19-2图
(4)题19-2图曲线1中AB段压强变大的原因是 ;BC段压强逐渐变小的原因是 ;CD段压强快速变小的操作是 。
(5)烧瓶乙中发生反应的化学方程式为 。
(6)对比题19-2图中曲线1与曲线3, (选填“能”或“不能”)得出CO2与NaOH一定发生反应的结论。
(7)对比题19-2图曲线1、2、3可知,吸收CO2效果最好的是 (选填“水”“饱和石灰水”或“40%的NaOH溶液”)。
20.碳酸钙在生活中广泛应用,如用于牙膏、医药、保温材料等领域。
Ⅰ.西晋文献《博物志》记载了传统石灰石煅烧生产碳酸钙的工艺,主要流程如题20-1图所示:
题20-1图
(1)题20-1图所示流程中锤、凿山石发生的是 (选填“物理”或“化学”)变化。
(2)题20-1图所示流程将生石灰加水并与草木灰(主要成分为K2CO3)充分混合,发生复分解反应的化学方程式为 。
Ⅱ.现代常利用碳化法生产碳酸钙,主要流程如题20-2图所示:
题20-2图
(3)题20-1图流程中石灰石煅烧过程与题20-2图流程中 设备内发生的反应相同。
(4)题20-2图流程中石灰石加入石灰窑之前要进行粉碎处理,目的是 。
(5)题20-2图流程中窑气属于 (选填“纯净物”或“混合物”),消化池中发生的反应属于 (选填“吸热”或“放热”)反应。
(6)题20-2图流程中浆池排往碳化塔的溶液中溶质的俗名是 ,该物质的一种用途是 。
(7)对比上述两种流程,现代工艺相对古代传统工艺而言具有的优点是 (写一点即可)。
21.某固体样品由氧化铜和铜粉混合而成,为了确定该样品中各成分的比例,某兴趣小组将5.0 g该样品放入题21-1图所示的装置中。
题21-1图 题21-2图
Ⅰ.CO还原CuO的实验
(1)题21-1图所示装置有一处明显缺陷是 ;检查装置气密性后,装入试剂,实验开始时,先 (选填“点燃酒精灯”或“通入CO气体”)。
Ⅱ.实验数据处理
(2)由题21-2图可知,5.0 g固体样品与足量CO反应,固体样品减小的质量是 (填字母)。
A.5.0 g固体样品中CuO的质量
B.5.0 g固体样品中CuO所含铜元素的质量
C.5.0 g固体样品中CuO所含氧元素的质量
D.参加反应的CO中所含氧元素的质量
(3)利用反应产生的CO2质量,计算该样品中单质铜的质量分数(写出计算过程)。
参考答案
1.B 2.C 3.C 4.A 5.A 6.B
7.D
【解析】A.Cu2O经过空气反应器后变为CuO,固体中铜元素含量降低,不正确;B.Cu2O和氧气反应生成CuO,反应的化学方程式为2Cu2O+O24CuO,不正确;C.由流程图可知,该化学链燃烧技术中,CuO和Cu2O均可循环使用,不正确;D.由流程图可知,化学链燃烧技术可以分离出CO2,可实现低能耗获得高纯度的CO2,正确。
8.A
9.B
【解析】由图可知,积碳反应的化学方程式为CH4C+2H2,消碳反应的化学方程式为C+CO22CO,制备合成气这一反应生成的CO与H2的分子个数比为1∶1,说法错误。
10.A 11.C 12.D 13.B 14.D
15.D
【解析】A.实验过程中塑料瓶变瘪,是因为二氧化碳溶于水导致瓶内压强减小,该选项能够达到实验目的;B.向烧杯中倾倒二氧化碳气体,下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气的大,该选项能够达到实验目的;C.将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明通入的气体是二氧化碳,该选项能达到实验目的;D.将稀盐酸倒入盛有小苏打的烧杯中,盐酸与小苏打反应生成的气体能使燃着的蜡烛熄灭,但是该现象不能证明产生的气体就是二氧化碳,该选项不能达到实验目的。
16.(7分)(1)4 不活泼
(2)C60 石墨 金刚石
(3)碳原子的排列方式不同
(4)可燃性(合理即可)
17.(8分)(1)温室效应
(2)LiOH清除(合理即可)
(3)CO2+2LiOHLi2CO3+H2O(2分) 稀盐酸(合理即可)
(4)CO2吸附量越大 >
(5)a
18.(10分)(1)长颈漏斗
(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(2分) B 可以控制反应的速率 b
(3)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(2分)
(4)AB(2分)
19.(10分)(1)澄清石灰水变浑浊
(2)减小
(3)氯化钙溶液(或氯化钡溶液)
(4)液体快速注入烧瓶中导致气体压缩,压强增大 CO2溶于水 振荡
(5)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(2分)
(6)能
(7)40%的NaOH溶液
20.(10分)(1)物理
(2)Ca(OH)2+K2CO3CaCO3↓+2KOH(2分)
(3)石灰窑
(4)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(5)混合物 放热
(6)熟石灰(或消石灰) 改良酸性土壤(合理即可)
(7)节约能源(合理即可)
21.(10分)(1)未进行尾气处理(2分) 通入CO气体(1分)
(2)C(1分)
(3)解:设该样品中氧化铜的质量为x。
CO+CuOCu+CO2(1分)
80 44
x 2.2 g(1分)
=(1分)
x=4 g(1分)
该样品中单质铜的质量分数为×100%=20%(1分)
答:该样品中单质铜的质量分数为20%。(1分)
