8.2二氧化碳的性质和用途同步练习 京改版化学九年级上册

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8.2二氧化碳的性质和用途 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题 1．下列有关实验现象，描述不正确的是 A．木炭在氧气中充分燃烧，生成能使澄清石灰变浑浊的气体 B．一氧化碳在氧气中燃烧，产生蓝色火焰，放出热量 C．木炭还原氧化铜时，生成铜和二氧化碳 D．将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红 2．有一氧化碳和二氧化碳的混合气体40g，其中碳元素的质量分数为30%。使该混合气体通过足量的灼热氧化铜充分反应后。再将气体通入过量的石灰水中，能得到白色沉淀的质量为（　　） A．30g B．50g C．100g D．150g 3．安全问题与人类生活息息相关。下列措施得当的是（　　） A．炒菜时油锅着火，用水浇灭 B．进入久未开启的地窖，先做灯火试验 C．生煤炉的房间，放一盆水防煤气中毒 D．夜间发现液化气泄漏，立即开灯检查并开窗通风 4．下列物质鉴别方法错误的一组是 A．氮气和二氧化碳——燃着的小木条 B．软水和硬水——肥皂水 C．水和过氧化氢——二氧化锰 D．空气和氧气——带火星的小木条 5．下列有关一氧化碳和二氧化碳的说法中，正确的是 A．一氧化碳能使紫色石蕊溶液变红 B．一氧化碳有毒，冬季用燃煤取暖时在煤炉旁边放一盆水可防止一氧化碳中毒 C．二氧化碳和一氧化碳化学性质不同是因为二者分子结构不同 D．二氧化碳无毒，空气中二氧化碳含量变多不会对人体健康产生任何影响 6．下列实验设计不能达到目的的是 A．A B．B C．C D．D 7．碳是自然界中一种重要的元素。下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是 A．金刚石是天然存在的最硬的物质 B．将CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色，说明CO2具有酸性 C．一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属 D．在一定条件下，二氧化碳和一氧化碳可以相互转变 8．某兴趣小组要测定本地石灰石中碳酸钙的质量分数，设计并进行如图所示装置进行实验，下列说法错误的是 A．检查装置的气密性时，向上移动c管，观察b、c管中是否有稳定的液面差 B．读取b管中的气体体积时，要移动c管，使b、c管中的液面保持同一高度 C．a导管的作用是平衡压强使液体顺利流下 D．b管中油的作用是防止实验测定的结果偏大 9．对下图实验分析正确的是 A．甲：条形磁铁周围铁屑分布规则，说明磁感线是真实存在的 B．乙：溶液由红色变为紫色，说明碳酸不稳定，受热易分解 C．丙：测电笔接触插孔氖管发光，说明该插孔一定接了零线 D．丁：镁条燃烧前后质量不相等，说明镁条燃烧实验不遵守质量守恒定律 10．下列关于碳和碳的氧化物的说法，不正确的 A．金刚石、石墨和C60都是碳的单质 B．CO和CO2的化学性质差异很大，是因为分子的构成不同 C．CO能将氧化铜和氧化铁还原，CO具有氧化性 D．CO2不能燃烧，也不支持燃烧，且密度大于空气，故CO2可以灭火 二、判断题 11．将两只鲜活的昆虫分别放进一氧化碳和二氧化碳瓶中一会儿会死亡，是因为二者都是有毒气体( ) 12．二氧化碳不能燃烧，一氧化碳能燃烧( ) 13．二氧化碳能溶于水，可制碳酸饮料( ) 14．我们倡导“低碳”生活，所谓“低碳”就是指较低的二氧化碳排放( ) 15．鉴别二氧化碳、氧气和空气可以分别将带火星的木条伸入瓶中，观察现象( ) 三、科学探究题 16．对“高低不同的两支燃着的蜡烛，罩上茶杯后哪一个先熄灭？”这一问题，同学们设计了如图所示的实验，请你一起探究。 【提出猜想】猜想I：小明同学认为高的蜡烛先熄灭，理由是 ；猜想Ⅱ：小光同学认为低的蜡烛先熄灭，理由是 。 【实验探究】将两支燃着的蜡烛罩上茶杯，过了一会儿，结果都熄灭了。 【实验反思】（1）两支燃着的蜡烛都熄灭是因为 。 （2）本实验条件下，小明同学的猜想被证明是正确的，同时还观察到茶杯内壁变黑。通过实验，得出结论：从高楼失火房间中逃离的正确方法是 四、综合应用题 17．对物质的性质进行比较归纳，有利于更好的学习化学。 分析数据：相同温度下的饱和溶液中，氢氧化钠溶液中溶质质量分数 氢氧化钙溶液中溶质质量分数（选填“＞”、“＜”、“＝”）。 实验探究：向充满二氧化碳的塑料瓶中分别倒入等量的水、澄清石灰水、氢氧化钠饱和溶液 （1）瓶1变瘪 （选填“能”或“不能”）说明二氧化碳和水发生化学反应，你的理由是 。 （2）实验中，观察到只有瓶2中液体变浑浊，用化学方程式表示其原理 。瓶2和瓶3塑料瓶均变瘪，但瓶3变形更为明显，原因是 。 （3）取塑料瓶3中反应后的溶液，甲同学滴加足量的稀盐酸，如果有 ，说明有新物质产生，证明CO2与NaOH发生了反应。乙同学选择了一种盐溶液，丙同学也选择了一种溶液，该溶液中溶质与甲、乙同学所用溶液中溶质的物质类别不同，他们都能达到检验目的。你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是 （填一种物质的化学式）。 （4）兴趣小组的同学对塑料瓶3反应后的液体进行探究。 【提出问题】该溶液中含有哪些溶质？ 【作出猜想】猜想Ⅰ溶质为NaOH 猜想Ⅱ：溶质为Na2CO3 猜想Ⅲ：溶质为NaOH和Na2CO3 【实验探究】同学们在老师的带领下设计实验，对猜想进行验证。 方案1：蘸取少量溶液滴到pH试纸上，与标准比色卡比较，pH大于7，有同学认为溶液中一定含有NaOH。 方案2：先向溶液中加入 溶液，看到有白色沉淀产生，该反应的化学方程式为 ；然后向上层清液中加入 溶液，看到溶液呈红色，验证了猜想Ⅲ是正确的。 【实验反思】由方案2的结果可知，方案1的结论错误，理由是 。 18．CO2在自然界的循环过程中起着重要的作用，请回答与其有关的问题： (1)石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2，该方法以CaO捕集CO2，将所得产物碳酸钙在高温下煅烧可重新获得CaO和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 性。 (2)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 ，干冰能用于人工降雨，是因为 。 (3)如下图，煅烧白垩(石灰石)，将煅烧生成的氧化钙固体与水发生化合反应，反应后的物质与煅烧生成的气体又结合成白垩。实验②中所发生反应的化学方程式为 。 (4)在一定条件下，CO2与H2能发生反应生成甲醇(CH4O)和水，写出该反应的化学方程式 参加反应的CO2与H2的质量比为 。 19．碳和氧的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。 (一)碳的多样性 (1)金刚石和石墨的化学性质相似，物理性质却存在很大差异，原因是碳原子的 不同。 (2)从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)是目前人工制得的最薄材料。石墨烯在室温下可以独立稳定存在，具有优异的导电、导热性。 ①石墨烯属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。 ②写出石墨烯在空气中完全燃烧的文字表达式 。 (二)“碳中和”的实现 2021年10月16日，第五届国际低碳大会暨“碳达峰”、“碳中和”峰会在镇江召开。CO2的吸收、捕捉是实现“碳中和”的重要途径。 (3)CO2的过度排放会造成的环境问题是 。 (4)自然界有多种途径吸收二氧化碳。绿色植物通过 作用吸收CO2。 (5)如图是科学家正在研究的二氧化碳循环利用技术： ①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇(CH4O)外，还生成一种常温下为液态的化合物，写出反应的文字表达式 。 ②从图中分析得出的下列结论中，正确的是 (填字母)。 a．该技术符合低碳经济的理念 b．该技术有利于缓解全球面临的能源危机 c．水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰 (三)二氧化碳的利用 尿素[CO(NH2)2]是一种常用化肥，如图是利用空气等制尿素的主要流程。 (6)分离空气的常用方法有以下两种： ①将液态空气汽化，首先分离出气体X，则沸点：X Y(选填“>”或“<”)。 ②由Y和CH4在一定条件下燃烧产生二氧化碳的过程中：是将 能转化为光能和 能。 A．探究空气中氧气的体积分数B．探究CO2与空气密度的大小C．探究燃烧的必要条件D．验证质量守恒定律温度℃102030405060708090溶 解 度g氢氧化钠51109119129145174299314329氢氧化钙0.170.160.150.140.130.120.1050.0950.08参考答案： 1．C 【详解】A.木炭在氧气中充分燃烧，生成能使澄清石灰变浑浊的气体，正确； B.一氧化碳在氧气中燃烧，产生蓝色火焰，放出热量，生成能使澄清石灰变浑浊的气体，正确； C.木炭还原氧化铜时，黑色粉末逐渐变为红色，且生成能使澄清石灰变浑浊的气体，生成铜和二氧化碳是实验结论而不是实验现象，错误； D.将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，由于二氧化碳与水反应生成的碳酸溶于水呈酸性，因此溶液变红，正确； 故选：C。 2．C 【分析】整个过程中涉及到如下两个化学反应，据此结合碳元素质量守恒进行分析计算： ①；②Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 【详解】有一氧化碳和二氧化碳的混合气体40g，其中碳元素的质量分数为30%，则该混合气体中含有的碳元素的质量=40g×30%=12g，使该混合气体通过足量的灼热氧化铜充分反应后，由于一氧化碳能够与氧化铜在高温条件下反应生成二氧化碳，则充分反应后，得到的气体为纯净的二氧化碳，接下来将二氧化碳通入过量的石灰水中，二氧化碳能够与石灰水中的氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀，根据质量守恒定律可得，整个过程中，碳元素质量守恒，则得到的碳酸钙中的碳元素的质量为12g，又因为碳酸钙中的碳元素的质量分数=，所以得到的碳酸钙的质量=12g÷12%=100g，即得到的白色沉淀的质量为100g，故选C。 【点睛】本题考查了一氧化碳、二氧化碳、氢氧化钙的化学性质以及化学式的计算、质量守恒定律，明确整个过程中所发生的化学反应是解题的关键，从而可得最终生成的白色沉淀具体是哪种物质，然后根据化学反应前后元素的种类和质量均不发生变化进行分析计算即可。 3．B 【详解】A、炒菜时油锅着火，不能用水浇灭，因为水的密度比油大，故油会浮在水面上，不能隔绝空气，所以应直接盖上锅盖，错误； B、进入久未开启的地窖，先做灯火试验，检验地窖内二氧化碳的浓度是否过高，防止窒息，正确； C、一氧化碳难溶于水，放一盆水不能防煤气中毒，错误； D、夜间发现液化气泄漏，不立即开灯检查并开窗通风，以免产生的电火花引燃扩散在空气中的液化气而爆炸，应立即关闭阀门，开窗通风，错误； 故选B。 4．A 【详解】A、燃着的小木条在氮气和二氧化碳中均会熄灭，则不能鉴别氮气和二氧化碳，该选项方法错误； B、肥皂水可鉴别硬水和软水，产生较多泡沫的为软水，产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水，该选项方法正确； C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，则能鉴别水和过氧化氢，该选项方法正确； D、氧气能带火星的木条复燃，但空气不能，则能鉴别，该选项方法正确。 故选A。 5．C 【详解】A、一氧化碳不能与水反应，所以不能使紫色石蕊溶液变红，选项错误； B、一氧化碳不能溶于水，也不与水反应，所以燃煤取暖时在煤炉旁边放一盆水不能防止一氧化碳中毒，选项错误； C、1个一氧化碳分子由1个碳原子和1个氧原子构成，1个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，所以二氧化碳和一氧化碳化学性质不同是因为二者分子结构不同，选项正确； D、二氧化碳无毒，空气中二氧化碳含量超过正常量，会对人体健康产生任何影响，选项错误； 故选C 6．A 【详解】A、木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，生成的气体使反应前后装置内压强无明显变化，不能达到目的，符合题意； B、图中实验观察到蜡烛从下到上依次熄灭，证明二氧化碳密度比空气大，能达到目的，不符合题意； C、铜片上的白磷与红磷对比，白磷燃烧而红磷不能燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷与水中的白磷对比，说明燃烧需要与氧气(空气)接触，能达到目的，不符合题意； D、红磷在密闭装置内燃烧生成五氧化二磷，参加反应前后各物质的质量总和不变，能达到目的，不符合题意。 故选：A。 7．B 【详解】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃等，不符合题意； B、CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液变红色，CO2不具有酸性，符合题意； C、一氧化碳具有还原性，能与金属氧化物反应，可用于冶炼金属，不符合题意； D、二氧化碳和碳在高温下反应可生成一氧化碳、一氧化碳和氧气在点燃的条件下会生成二氧化碳，所以在一定条件下二氧化碳与一氧化碳之间可以相互转化，不符合题意。 故选B。 8．D 【详解】A、检查装置的气密性时，向上移动c管，观察b、c管中是否有稳定的液面差，有稳定的液面差，说明装置气密性良好，不符合题意； B、读取b管中的气体体积时，要移动c管，使b、c管中的液面保持同一高度，防止产生误差，不符合题意； C、a导管的作用是平衡气压，使液体顺利流下，不符合题意； D、b管中油的作用是防止二氧化碳溶于水，且与水反应，导致实验测定的结果偏小，符合题意。 故选D。 9．B 【详解】A、磁感线不是真实存在的，甲实验只能说明条形磁铁周围存在磁场，A错误； B、乙实验溶液由红色变为紫色，说明碳酸不稳定，受热分解生成二氧化碳和水，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红，故溶液变色，B正确； C、在使用测电笔试触火线和零线时，若测电笔的氖管发光，则试触的为火线，否则为零线，C错误； D、镁条燃烧生成氧化镁，参加反应的是镁和氧气，生成的是氧化镁固体，根据质量守恒定律，生成的氧化镁固体质量等于参加反应的镁和氧气的质量之和，但反应没有在密闭容器中进行，所以燃烧前后的质量不相等，但所有的化学反应均遵循质量守恒定律，D错误。 故选B。 10．C 【详解】A、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，故选项说法正确； B、一氧化碳是由一氧化碳分子构成，二氧化碳是由二氧化碳分子构成，由于分子的构成不同，因此CO和CO2的化学性质差异很大，故选项说法正确； C、CO能将氧化铜、氧化铁还原成金属单质，说明CO具有还原性，故选项说法不正确； D、CO2不能燃烧，也不支持燃烧，且密度大于空气，可用于灭火，故选项说法正确。 故选C。 11．错误 【详解】将两只鲜活的昆虫分别放进一氧化碳和二氧化碳瓶中一会儿会死亡，一氧化碳瓶中的昆虫死亡，是因为一氧化碳有毒，极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体缺氧；二氧化碳瓶中的昆虫死亡，是因为二氧化碳不能供给呼吸，二氧化碳无毒，故填：错误。 12．正确 【详解】一氧化碳可以在氧气中燃烧生成二氧化碳，所以一氧化碳具有可燃性；二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，所以该说法正确； 故填正确。 13．正确 【详解】二氧化碳能溶于水，与水反应生成碳酸，可制碳酸饮料，故正确。 14．正确 【详解】在日常生活中，我们每个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活，所谓“低碳”，就是指较低的二氧化碳的排放，故正确。 15．错误 【详解】带火星的木条伸入到二氧化碳的集气瓶中，小木条熄灭；带火星的木条伸入到氧气的集气瓶中，小木条复燃；带火星的木条伸入空气的集气瓶中，小木条有可能熄灭，无法判断是二氧化碳和空气； 答案：错误。 16． 气体受热膨胀上升 二氧化碳的密度比空气大 反应消耗了氧气，生成了不能燃烧也不支持燃烧的二氧化碳 用湿毛巾捂住口鼻（或尽量放低身姿、沿墙角迅速爬向门外等其他合理答案也可） 【分析】二氧化碳密度比空气大，二氧化碳不支持燃烧，不燃烧。 【详解】[提出猜想]二氧化碳密度比空气大，气体受热会膨胀，猜想I：小明同学认为高的蜡烛先熄灭，理由是气体受热膨胀上升；猜想Ⅱ：小光同学认为低的蜡烛先熄灭，理由是二氧化碳的密度比空气大。 [实验反思]（1）氧气具有助燃性，二氧化碳不支持燃烧，不燃烧，两支燃着的蜡烛都熄灭是因为反应消耗了氧气，生成了不能燃烧也不支持燃烧的二氧化碳。 （2）二氧化碳等气体受热会上升，本实验条件下，小明同学的猜想被证明是正确的，同时还观察到茶杯内壁变黑。通过实验，得出结论：从高楼失火房间中逃离的正确方法是用湿毛巾捂住口鼻（或尽量放低身姿、沿墙角迅速爬向门外等）。 17． ＞ 不能 二氧化碳能溶于水，也能使瓶内压强减小 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓ +H2O NaOH饱和溶液的浓度大吸收的CO2气体更多 气泡产生 Ca(OH)2或 Ba(OH)2 足量的BaCl2（答案合理也给分） Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl 无色酚酞 Na2CO3溶液也显碱性 【详解】分析数据：根据相同温度下饱和溶液溶质质量分数进行分析； 实验探究：（1）根据物质的溶解性进行分析； （2）根据二氧化碳与澄清石灰水反应及溶液的浓度分析； （3）根据二氧化碳是否变质分析； [实验探究][实验反思]根据反应后溶液中溶质的情况分析； 解：分析数据：相同温度下氢氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，据饱和时质量分数的计算式×100%，可知溶解度越大质量分数也就越大，故填：＞； 实验探究：（1）瓶1变瘪是二氧化碳气体溶于水造成的，故填：不能；理由是：二氧化碳能溶于水，也能使瓶内压强减小； （2）实验中，观察到只有瓶2中液体变浑浊，是二氧化碳与澄清石灰水反应产生白色沉淀，用化学方程式表示其原理：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓ +H2O，瓶2和瓶3塑料瓶均变瘪，但瓶3变形更为明显，原因是：NaOH饱和溶液的浓度大，吸收的CO2气体更多； （3）取塑料瓶3中反应后的溶液，甲同学滴加足量的稀盐酸，有气泡产生，说明NaOH与空气中的CO2反应变质，生成Na2CO3；由于甲同学选用稀盐酸，乙同学选用一种盐溶液，所以丙同学可以选用碱溶液，由于要检验是否有生成，故所选碱溶液中应含有 或 ，因此所选溶液为：Ca(OH)2或 Ba(OH)2； [实验探究]由于验证了猜想Ⅲ是正确的，要检验溶液中是否有生成且不能改变溶液的酸碱性，故加入足量的BaCl2（其合理也可），生成BaCO3的白色沉淀，该反应的化学方程式为：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl，再检验上层清液呈碱性，故向上层清液中加入无色酚酞，溶液变红； [实验反思]  由方案2的结果可知，方案1的结论错误，理由是：Na2CO3溶液也显碱性。 18．(1)吸附 (2) 分子间的间隔 干冰升华吸热，使水蒸气遇冷凝结成小液滴 (3) (4) 22：3 【详解】（1）活性炭具有疏松多孔的结构，具有良好的吸附性，所以该氧化钙可以吸附二氧化碳，具有良好的吸附性；故填:吸附。 （2）气体变为固体，分子没有变化，只是分子间的间隔变小；干冰升华时需要吸收热量，降低了温度，此时水蒸气就会遇冷凝结为小液滴，形成人工降雨，故填：分子间的间隔；干冰升华吸热，使水蒸气遇冷凝结成小液滴。 （3）碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙固体和二氧化碳，实验②中氧化钙固体与水反应生成氢氧化钙，书写化学方程式注意配平和沉淀符号，所以该反应的化学方程式为，故填：。 （4）根据题目信息可知该反应为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水，书写化学方程式注意配平，所以该反应化学方程式为，此时二氧化碳和氢气参与的质量比为（44×1）：（2×3）=22：3，故填：22：3。 19．(1)排列方式 (2) 纯净物 碳+氧气二氧化碳 (3)温室效应 (4)光合作用 (5) 二氧化碳+氢气甲醇+水 ab/ba (6) < 化学 内 【详解】（1）金刚石和石墨的化学性质相似，物理性质却存在很大差异，原因是碳原子的排列方式不同； （2）①石墨烯是由一种物质组成的，属于纯净物； ②石墨烯（碳）在空气中完全燃烧生成二氧化碳，该反应的文字表达式为：； （3）CO2的过度排放会造成的环境问题是温室效应； （4）自然界有多种途径吸收二氧化碳。绿色植物通过光合作用作用吸收CO2； （5）①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇(CH4O)外，还生成一种常温下为液态的化合物，根据反应前后元素种类不变，则生成的常温下为液态的化合物为水，二氧化碳和氢气在催化剂、高温条件下反应生成甲醇和水，该反应的文字表达式为：； ②a、流程中可实现二氧化碳循环利用，符合低碳经济的理念，故a正确； b、流程中可实现二氧化碳循环利用，二氧化碳和氢气在复合催化剂的作用下可合成液化石油气、汽油、甲醇等，该技术有助于缓解全球面临的能源危机，故b正确； c、水生成氢气的过程中所用的催化剂不一定是二氧化锰，故c错误； 故选：ab； （6）①将液态空气汽化，首先分离出气体X，X与氢气可转化为NH3，根据反应前后元素种类不变，则X为氮气，那么Y为氧气，沸点低的先汽化出来，则沸点：X（氮气）＜Y（氧气）； ②由Y（氧气）和CH4在一定条件下燃烧产生二氧化碳的过程中：是将化学能转化为光能和内能。