資源簡介

2 二氧化碳
題號 一 二 總分 累分人
得分
　　說明:1.共21小題,滿分100分,考試時間為60分鐘。
2.可能用到的相對原子量:H-1　C-12　N-14　O-16　Cu-64
試卷好題分析 中華優秀傳統文化T1、T14、T20,最新科技T7、T8、T9
中考押題點分析 化學在生活、生產中的應用T17
一、選擇題:本大題共15小題。每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.文房四寶——筆、墨、紙、硯,是中國獨有的書畫工具?！澳钡闹饕煞质?(　　)
A.硅 B.碳 C.磷 D.鐵
2.下列關于二氧化碳性質的驗證實驗中,只能證明二氧化碳物理性質的是 (　　)
3.黨的二十大報告指出,倡導綠色消費,推動形成綠色低碳的生產方式和生活方式。下列做法與這一要求不相符的是 (　　)
A.發展公共交通,提倡綠色出行 B.提倡使用太陽能、風能等新能源
C.改進燃煤鍋爐煙囪,將廢氣排到高空 D.改進燃煤技術,減少SO2與粉塵排放
4.燒杯內澄清石灰水敞口放置實驗臺一星期后,發現燒杯內壁附有一層白膜,下列有關說法錯誤的是(　　)
A.白膜都是氫氧化鈣 B.白膜的形成與二氧化碳有關
C.白膜可用稀鹽酸除去 D.澄清石灰水使用后應及時蓋上瓶塞
5.下列制取、收集并存放CO2的實驗操作中,正確的是 (　　)
6.超臨界二氧化碳是氣態二氧化碳與液態二氧化碳交融在一起的流體,它的溶解能力強,被譽為“綠色環保溶劑”。下列關于超臨界二氧化碳的說法合理的是 (　　)
A.它是一種混合物 B.它可代替有毒、易燃的溶劑
C.它與普通二氧化碳化學性質不同 D.它的大量使用不會引起環境問題
　　化學鏈燃燒技術是利用載氧體(金屬氧化物)將空氣中的氧傳輸至燃料的新技術,該技術的開發和利用對“碳中和”具有重要意義,成為解決能源與環境問題的創新突破口?；卮?~9題。
題7圖
7.利用化學鏈燃燒技術捕捉CH4燃燒所產生的CO2如題7圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.Cu2O經過空氣反應器后固體中銅元素含量上升
B.空氣反應器中的反應為Cu2O+O2CuO
C.化學鏈燃燒技術中只有CuO可循環使用
D.化學鏈燃燒技術可實現低能耗獲得高純度的CO2
8.“碳中和”“碳達峰”是我國應對氣候變化的重要策略。下列做法不利于實現“碳中和”的是 (　　)
A.焚燒秸稈便于耕作 B.分類回收垃圾
C.積極發展風能發電 D.使用新能源汽車,提倡綠色出行
9.CH4與CO2在催化劑作用下制備合成氣(CO和H2),反應過程中催化劑表面還同時存在積碳反應和消碳反應,原理如題9圖所示。下列說法錯誤的是 (　　)
題9圖
A.制備合成氣的過程中既能獲得更多燃料,又能減少溫室氣體的排放
B.制備合成氣這一反應生成的CO與H2的分子個數比為1∶2
C.適當增大原料氣中二氧化碳的比例有利于減小積碳的生成
D.溫度高于600 ℃時,消碳反應的速率比積碳反應的大
10.歸納與比較是化學學習的方法之一。下列關于CO2與CO的知識總結錯誤的是 (　　)
A.在煤爐上放一盆水能防止一氧化碳中毒
B.通常情況下,CO2不支持燃燒;CO可燃燒
C.固體CO2可用于人工降雨;CO可用作燃料
D.CO2無毒;CO易與人體血液中的血紅蛋白結合導致中毒
11.如題11圖所示,a、b、c、d四種物質都含有碳元素,可通過相應類型的反應生成CO2。下列說法正確的是 (　　)
A.a一定是碳酸
B.b一定是單質
C.c一定是碳單質
D.d一定是酸或堿
12.題12圖是木炭粉與氧化銅反應的裝置圖,下列說法錯誤的是 (　　)
A.該實驗中,可把木炭粉換成活性炭
B.導管口剛有氣泡冒出時,不能說明反應已經開始
C.實驗結束后,先把導管從試管①中撤出,再停止加熱
D.實驗后發現試管①內壁附著一層白色固體,用水沖洗即可
13.氧循環和碳循環是自然界中的重要循環(如題13圖)。分析兩種循環,下列說法錯誤的是 (　　)
A.碳循環和氧循環過程中均發生了化學反應
B.氧氣只有通過燃燒才能參與碳循環
C.通過減少化石燃料的使用和大力植樹造林可以控制二氧化碳的排放量
D.碳循環和氧循環有利于維持自然界中氧氣和二氧化碳含量的相對穩定
14.航天探測發現:金星是一個被濃密大氣層包圍的固體球,其大氣層的成分之一是C2O3,C2O3化學性質與CO相似。下列關于C2O3的說法錯誤的是 (　　)
A.C2O3中碳的化合價為+3 B.C2O3充分燃燒的產物是CO2
C.在一定條件下C2O3能還原氧化鐵 D.C2O3能使紫色石蕊溶液變紅
15.下列實驗設計不能達到實驗目的的是 (　　)
選項 A B C D
實驗設計
實驗目的 驗證二氧化碳能溶于水 證明CO2的密度比空氣的大 證明通入的氣體是CO2 證明CO2能滅火
二、非選擇題:本大題共6小題,第16小題7分,第17小題8分,第18~21小題各10分,共55分。
16.影視作品中的太空天梯等“硬核科技”元素常常能給觀眾留下深刻印象,碳納米管是人類能造出來的最堅固的材料,它是制造太空天梯的理想材料。碳納米管是碳單質的一種,請根據題16圖,回答下列問題:
題16圖
(1)圖①是碳原子的結構示意圖,碳原子最外層電子數是　　　　。因此,常溫下碳的化學性質　　　　(選填“活潑”或“不活潑”)。
(2)圖②、圖③、圖④三種碳單質中,由分子構成的單質的化學式是　　　　,具有導電性的是　　　　(寫物質名稱,下同),硬度最大的物質是　　　　。
(3)金剛石與石墨的性質存在差異的原因是　　　　　　　　　　　　。
(4)圖⑤是納米材料石墨烯,它可以幫助科學家實現修建太空天梯的設想,石墨烯是由碳原子構成的單質,請推測石墨烯可能具有的一條化學性質:　　　　　　　　。
17.【科普閱讀】
清除CO2是載人航天器環境控制和生命保障的重要問題,目前主要包括LiOH清除、固態胺吸附和分子篩吸附等方式。LiOH清除利用了LiOH與CO2的化學反應,由于LiOH不可再生,該技術目前多用于短期載人航天任務。固態胺能吸附CO2和水蒸氣,且可在真空條件下再生,因此可用于中長期載人航天任務。研究發現,CO2分壓和溫度對CO2吸附量有影響,如題17-1圖所示。分子篩中的吸附劑是沸石,沸石的吸附能力強,且能在高溫條件下再生,因此多應用于多人、長期航天任務中。水會影響沸石的吸附性能,通常需對沸石進行干燥處理。相同溫度下,干燥時間對不同種類沸石的CO2吸附量的影響如題17-2圖所示。
　　　　題17-1圖　　　　　　　　　　　　　　　題17-2圖　　　　
　　科學家們會依據任務持續時間、成員人數及對應的消耗品、設備質量等因素,選擇適合的CO2清除技術,以保障航天員的生命安全。
　　依據上文,回答問題。
(1)CO2是造成　　　　的主要氣體。
(2)目前航天器中的CO2清除技術有　　　　　　　　　　　　(寫出一種即可)。
(3)已知LiOH具有與NaOH類似的化學性質,LiOH與CO2反應生成Li2CO3的化學方程式為　　　　　　　　,可用　　　　(填試劑名稱)來檢驗LiOH是否變質。
(4)分析題17-1圖,可得出結論:相同溫度下,在0~2.0 kPa范圍內,CO2分壓越大,　　　　　　　　;分析題17-2圖,同一溫度下,干燥時間相同時,沸石A的CO2吸附量　　　　(選填“>”或“<”)沸石B的CO2吸附量。
(5)下列說法錯誤的是　　　　(填字母)。
a.由于LiOH不可再生,因此不能用于載人航天任務
b.固態胺能吸附CO2,可在真空條件下再生,可用于中長期載人航天任務
c.分子篩對CO2的吸附能力強且可循環利用,多用于長期航天任務
18.【基礎實驗和跨學科實踐】
經歷科學探究,增強實踐能力是學習化學的核心目標之一,請回答問題。
Ⅰ.CO2的實驗室制取
題18-1圖
(1)題18-1圖中儀器a的名稱是　　　　。
(2)小華同學利用碳酸鈣粉末與稀鹽酸制取CO2,反應的化學方程式為　,
應選用發生裝置　　　　(填字母),該裝置的優點是　　　　　　　　,若選用裝置D收集CO2,氣體應從　　　　(選填“b”或“c”)端導管口通入。
Ⅱ.數字化實驗設計
題18-2圖
(3)小華同學利用制取的CO2進行題18-2圖所示的數字化實驗,寫出題18-2圖裝置中發生反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)對題18-2圖圖像中200 s后壓強保持不變進行如下分析,其中可能的原因是　　　　(填字母)。
A.用排空氣法收集的CO2中混有空氣
B.NaOH溶液較少,沒有將CO2全部吸收
C.集氣瓶內全是CO2,CO2已完全反應
D.該實驗裝置漏氣
19.【實驗探究】
為了更好實現碳的零排放,某化學興趣小組同學圍繞CO2的吸收進行了如下實驗探究。
活動一:尋找吸收CO2的試劑
【設計與實驗】
(1)化學興趣小組同學設計了如下方案并進行實驗:
序號 實驗方案 現象 結論
① 向一個集滿CO2的軟塑料瓶中加入適量的水,旋緊瓶蓋,振蕩 軟塑料瓶變癟 CO2能被水吸收
② 向盛有飽和的澄清石灰水的試管中通入適量的CO2 　　　　　 CO2能被澄清石灰水吸收
③ 向盛有氫氧化鈉溶液的試管中通入適量的CO2 無明顯現象 CO2不能被NaOH溶液吸收
【解釋與分析】
(2)實驗①中軟塑料瓶變癟,是因為瓶內氣壓　　　　。
(3)小晨同學對實驗③的結論提出疑問,為了證明CO2與氫氧化鈉發生了反應,他向實驗③所得溶液中滴加　　　　,觀察到有白色沉淀生成,從而證明CO2能與氫氧化鈉反應。
【得出結論】水、飽和石灰水和氫氧化鈉溶液均能吸收CO2。
活動二:比較吸收CO2的效果
題19-1圖所示裝置的氣密性良好(圖中a處連接氣體壓強傳感器),甲、乙、丙三個燒瓶的容積均為250 mL,分別收集滿CO2,三個注射器內各裝有85 mL液體。利用壓強傳感器測定燒瓶內的壓強變化,得到題19-2圖所示的燒瓶內壓強與時間的關系曲線圖,曲線1、2、3分別表示甲、乙、丙三個燒瓶內的壓強變化。
題19-1圖　　　　　　　　　　　　題19-2圖
(4)題19-2圖曲線1中AB段壓強變大的原因是　　　　　　　　　　　　;BC段壓強逐漸變小的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　;CD段壓強快速變小的操作是　　　　　　　　。
(5)燒瓶乙中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)對比題19-2圖中曲線1與曲線3,　　　　(選填“能”或“不能”)得出CO2與NaOH一定發生反應的結論。
(7)對比題19-2圖曲線1、2、3可知,吸收CO2效果最好的是　　　　(選填“水”“飽和石灰水”或“40%的NaOH溶液”)。
20.碳酸鈣在生活中廣泛應用,如用于牙膏、醫藥、保溫材料等領域。
Ⅰ.西晉文獻《博物志》記載了傳統石灰石煅燒生產碳酸鈣的工藝,主要流程如題20-1圖所示:
題20-1圖
(1)題20-1圖所示流程中錘、鑿山石發生的是　　　　(選填“物理”或“化學”)變化。
(2)題20-1圖所示流程將生石灰加水并與草木灰(主要成分為K2CO3)充分混合,發生復分解反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.現代常利用碳化法生產碳酸鈣,主要流程如題20-2圖所示:
題20-2圖
(3)題20-1圖流程中石灰石煅燒過程與題20-2圖流程中　　　　設備內發生的反應相同。
(4)題20-2圖流程中石灰石加入石灰窯之前要進行粉碎處理,目的是　　　　　　　　　　　　。
(5)題20-2圖流程中窯氣屬于　　　　(選填“純凈物”或“混合物”),消化池中發生的反應屬于　　　　(選填“吸熱”或“放熱”)反應。
(6)題20-2圖流程中漿池排往碳化塔的溶液中溶質的俗名是　　　　,該物質的一種用途是　　　　　　　　　　　　。
(7)對比上述兩種流程,現代工藝相對古代傳統工藝而言具有的優點是　　　　　　　　(寫一點即可)。
21.某固體樣品由氧化銅和銅粉混合而成,為了確定該樣品中各成分的比例,某興趣小組將5.0 g該樣品放入題21-1圖所示的裝置中。
題21-1圖　　　　　　　　　　題21-2圖
Ⅰ.CO還原CuO的實驗
(1)題21-1圖所示裝置有一處明顯缺陷是　　　　　　　　;檢查裝置氣密性后,裝入試劑,實驗開始時,先　　　　　　　　(選填“點燃酒精燈”或“通入CO氣體”)。
Ⅱ.實驗數據處理
(2)由題21-2圖可知,5.0 g固體樣品與足量CO反應,固體樣品減小的質量是　　　　(填字母)。
A.5.0 g固體樣品中CuO的質量
B.5.0 g固體樣品中CuO所含銅元素的質量
C.5.0 g固體樣品中CuO所含氧元素的質量
D.參加反應的CO中所含氧元素的質量
(3)利用反應產生的CO2質量,計算該樣品中單質銅的質量分數(寫出計算過程)。
參考答案
1.B　2.C　3.C　4.A　5.A　6.B
7.D
【解析】A.Cu2O經過空氣反應器后變為CuO,固體中銅元素含量降低,不正確;B.Cu2O和氧氣反應生成CuO,反應的化學方程式為2Cu2O+O24CuO,不正確;C.由流程圖可知,該化學鏈燃燒技術中,CuO和Cu2O均可循環使用,不正確;D.由流程圖可知,化學鏈燃燒技術可以分離出CO2,可實現低能耗獲得高純度的CO2,正確。
8.A
9.B
【解析】由圖可知,積碳反應的化學方程式為CH4C+2H2,消碳反應的化學方程式為C+CO22CO,制備合成氣這一反應生成的CO與H2的分子個數比為1∶1,說法錯誤。
10.A　11.C　12.D　13.B　14.D
15.D
【解析】A.實驗過程中塑料瓶變癟,是因為二氧化碳溶于水導致瓶內壓強減小,該選項能夠達到實驗目的;B.向燒杯中傾倒二氧化碳氣體,下層的蠟燭先熄滅,說明二氧化碳的密度比空氣的大,該選項能夠達到實驗目的;C.將氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,證明通入的氣體是二氧化碳,該選項能達到實驗目的;D.將稀鹽酸倒入盛有小蘇打的燒杯中,鹽酸與小蘇打反應生成的氣體能使燃著的蠟燭熄滅,但是該現象不能證明產生的氣體就是二氧化碳,該選項不能達到實驗目的。
16.(7分)(1)4　不活潑
(2)C60　石墨　金剛石
(3)碳原子的排列方式不同
(4)可燃性(合理即可)
17.(8分)(1)溫室效應
(2)LiOH清除(合理即可)
(3)CO2+2LiOHLi2CO3+H2O(2分)　稀鹽酸(合理即可)
(4)CO2吸附量越大　>
(5)a
18.(10分)(1)長頸漏斗
(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(2分)　B　可以控制反應的速率　b
(3)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(2分)
(4)AB(2分)
19.(10分)(1)澄清石灰水變渾濁
(2)減小
(3)氯化鈣溶液(或氯化鋇溶液)
(4)液體快速注入燒瓶中導致氣體壓縮,壓強增大　CO2溶于水　振蕩
(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)石灰窯
(4)增大反應物的接觸面積,加快反應速率
(5)混合物　放熱
(6)熟石灰(或消石灰)　改良酸性土壤(合理即可)
(7)節約能源(合理即可)
21.(10分)(1)未進行尾氣處理(2分)　通入CO氣體(1分)
(2)C(1分)
(3)解:設該樣品中氧化銅的質量為x。
CO+CuOCu+CO2(1分)
　　　80　　　　　44
　　　x　　　　　2.2 g(1分)
=(1分)
x=4 g(1分)
該樣品中單質銅的質量分數為×100%=20%(1分)
答:該樣品中單質銅的質量分數為20%。(1分)

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