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課時(shí)訓(xùn)練(六) 碳和碳的氧化物 夯實(shí)基礎(chǔ) 1．實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期盛放石灰水的試劑瓶?jī)?nèi)壁附有一層白膜，說(shuō)明空氣中含有(　　) A．氧氣 B．氮?dú)? C．二氧化碳 D．水蒸氣 2．鑒別CO和CO2兩種氣體，最簡(jiǎn)便的方法是(　　) A．分別通入水中 B．測(cè)量密度 C．檢驗(yàn)它們是否有毒 D．分別通入到澄清石灰水中 3．[xx石景山期末] 下列做法不利于保護(hù)環(huán)境的是(　　) A．垃圾進(jìn)行分類處理 B．乘坐公共交通工具出行 C．工業(yè)廢水處理達(dá)標(biāo)后排放 D．多使用化石燃料 4．物質(zhì)的用途與性質(zhì)對(duì)應(yīng)關(guān)系不合理的是(　　) A．石墨作電池電極——導(dǎo)電性 B．焦炭冶煉金屬——可燃性 C．金剛石切割玻璃——硬度大 D．活性炭除異味——吸附性 5．下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)顏色變化的是(　　) A．木炭粉與氧化銅共熱 B．二氧化碳通入燒堿溶液中 C．活性炭加入紅墨水中 D．二氧化碳通入石蕊溶液中 6．下列關(guān)于CO2與CO的比較，錯(cuò)誤的是(　　) A．CO2可用于人工降雨，CO可用于光合作用 B．通常情況下，CO2能溶于水，CO難溶于水 C．二氧化碳會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，一氧化碳會(huì)引起中毒 D．CO2能使澄清石灰水變渾濁，CO可還原氧化銅 7．[xx海淀期末] 實(shí)驗(yàn)室常利用下列部分儀器制取二氧化碳。 圖K6－1 (1)儀器E的名稱是________。 (2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w所用的試劑為________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)室制備和收集二氧化碳時(shí)，應(yīng)從圖K6－1中選擇的儀器有____________(填序號(hào))。 8．[xx延慶一模改編] 實(shí)驗(yàn)室部分裝置如圖K6－2所示，請(qǐng)回答下列問題。 圖K6－2 (1)儀器X的名稱是________________。 (2)實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制備CO2，不用大理石和硫酸制備的原因是____________________________。 (3)用大理石和稀鹽酸制取CO2時(shí)，能作為發(fā)生裝置的是________(填序號(hào)，下同)，收集裝置應(yīng)選擇________。 (4)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)加熱亞硝酸鈉和氯化銨的混合溶液制取并收集N2時(shí)，應(yīng)選擇______和______組合而成的裝置。 9．[xx懷柔一模] 如圖K6－3為自然界碳的循環(huán)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖分析后回答： 圖K6－3 (1)自然界中CO2的來(lái)源之一是礦物，礦物包括石油、煤和________。 (2)任何物質(zhì)都有兩面性，CO2雖然在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用，但也有其不利的影響，主要表現(xiàn)是________________________________。 (3)在“低碳理念”中，可以增加CO2消耗的措施有____________________________(寫出一種即可)。 10．[xx大興一模] 在研究二氧化碳性質(zhì)時(shí)，將二氧化碳?xì)怏w通入水中，并滴加紫色石蕊溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅，引發(fā)了如圖K6－4所示的探究活動(dòng)(圖中小花用紫色石蕊溶液浸泡過(guò)并晾干)。 圖K6－4 (1)該活動(dòng)所探究的問題是________________________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)C所驗(yàn)證的猜想是_______________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)A的作用是________________________________________________________________________。 11．[xx懷柔一模] 改編根據(jù)圖K6－5回答問題。 圖K6－5 資料：文獻(xiàn)表明1體積水要完全溶解1體積CO2，需7天左右時(shí)間。 (1)寫出甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)中可以觀察到試管________(填“A”或“B”)液面上升得更高，該對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是_________________。 (3)根據(jù)甲和乙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論可推知①和②軟塑料瓶的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_________________________ 12．[xx通州一模] 用圖K6－6所示裝置完成二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，甲中的液體具有吸水作用。 圖K6－6 步驟及現(xiàn)象： (1)關(guān)閉Ⅰ、打開Ⅱ，乙中現(xiàn)象：________________________________________________________________________。 (2)關(guān)閉Ⅱ、打開Ⅰ，乙中小花變紅。 通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是________________________________。 13．[xx昌平期末] 某同學(xué)利用以下用品進(jìn)行二氧化碳性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。 圖K6－7 [實(shí)驗(yàn)一] 向圖K6－7甲集滿CO2的軟塑料瓶中，迅速倒入半瓶蒸餾水，旋緊瓶蓋，充分振蕩，觀察到塑料瓶變癟，原因是________________________________________________。 [實(shí)驗(yàn)二] 在圖乙點(diǎn)滴板①②兩個(gè)孔內(nèi)各滴加2滴紫色石蕊溶液；再向①孔中滴加5滴[實(shí)驗(yàn)一] 塑料瓶中的液體，向②孔中滴加5滴蒸餾水，觀察到①孔中紫色石蕊變紅，變紅的原因是______________________________(用化學(xué)方程式表示)。②孔中滴加等量蒸餾水的目的是____________。 14．[xx房山二模] “碳捕捉技術(shù)”是指通過(guò)一定的方法，將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來(lái)并加以利用。用氫氧化鈉溶液來(lái)“捕捉”CO2，其過(guò)程如圖K6－8所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。 (提示：高溫反應(yīng)爐中的反應(yīng)為：CaCO3 CaO＋CO2↑) 圖K6－8 請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息回答問題。 (1)用氫氧化鈉溶液“捕捉”CO2的化學(xué)方程式為__________________________________________。 (2)反應(yīng)分離室中需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作為________。 (3)整個(gè)工業(yè)流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是____________________。 拓展提升 1．[xx海淀一模] 某小組同學(xué)分別完成了圖K6－9中甲所示的3個(gè)實(shí)驗(yàn)(圖中a處連接壓強(qiáng)傳感器)。圖乙中的曲線1、2、3分別表示加入等體積相應(yīng)液體后，燒瓶1、2、3內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。 圖K6－9 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．由于注入液體壓縮了瓶?jī)?nèi)的氣體，所以三個(gè)實(shí)驗(yàn)的起始階段壓強(qiáng)都快速增大 B．對(duì)比曲線1和2可知，二氧化碳和水一定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) C．對(duì)比曲線1和3可知，二氧化碳和氫氧化鈉一定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) D．對(duì)比曲線2和3可知，40% NaOH溶液比飽和石灰水更適合吸收二氧化碳 2．圖K6－10中甲為制取和收集二氧化碳的家庭實(shí)驗(yàn)裝置，左邊部分為帶小孔的眼藥水瓶，把下部浸入和離開白醋可以控制反應(yīng)進(jìn)行與停止，它相當(dāng)于圖乙中的__________(填序號(hào))裝置；該裝置虛線框中應(yīng)選用圖乙中的__________(填序號(hào))裝置來(lái)收集CO2氣體；檢驗(yàn)CO2氣體是否集滿的方法是________________________。 圖K6－10 3．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖K6－11所示的裝置，用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2，并對(duì)它的部分性質(zhì)進(jìn)行探究，按要求答題。 圖K6－11 (1)儀器m的名稱是______________，圖A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。 (2)若要圖B中的兩個(gè)氣球飄浮在空氣中，則氣體甲可能是______(填序號(hào))。 a．空氣 b．氧氣 c．氫氣 (3)往圖C中的試管通入CO2，當(dāng)出現(xiàn)______________________的現(xiàn)象，表明石灰水的溶質(zhì)剛好完全反應(yīng)。 (4)向圖D的塑料軟瓶中倒入一定量的NaOH溶液，迅速擰緊瓶蓋，振蕩，可觀察到瓶子變癟。若使塑料瓶恢復(fù)原狀，可用注射器向瓶中注入過(guò)量的__________________(填試劑名稱)，充分反應(yīng)即可，反應(yīng)完成后瓶中溶液的溶質(zhì)是________________________________(填化學(xué)式)。 4．課外小組同學(xué)利用圖K6－12中甲、乙所示裝置驗(yàn)證碳酸鈉的性質(zhì)。 圖K6－12 (1)利用圖甲裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 步驟一：向三口瓶?jī)?nèi)的碳酸鈉溶液中滴加酚酞，溶液顯紅色。 步驟二：將注射器1的針頭向瓶?jī)?nèi)推進(jìn)，使針頭下端進(jìn)入瓶?jī)?nèi)液面下，向外拉注射器，此時(shí)注射器1中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________，看到明顯現(xiàn)象后，將針頭向上拉至圖示所示位置。 步驟三：驗(yàn)證碳酸鈉是碳酸鹽，應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_____________________________，看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________________________________。 (2)利用圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將二氧化碳持續(xù)通入飽和碳酸鈉溶液中，發(fā)生反應(yīng)為：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，產(chǎn)生渾濁的原因除反應(yīng)消耗水使溶劑量減少外，還有的其他原因是________________________________________________________________________________________(請(qǐng)依據(jù)下表信息回答)。 物質(zhì) 20 ℃時(shí)溶解度/g 相對(duì)分子質(zhì)量 Na2CO3 21.5 106 NaHCO3 9.6 84 參考答案 |夯實(shí)基礎(chǔ)| 1．C　[解析] 二氧化碳和石灰水反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣。 2．D　3.D 4．B　[解析] 焦炭用來(lái)冶煉金屬是利用了焦炭的還原性，不是可燃性。 5．B　[解析] 木炭粉與氧化銅共熱，木炭有還原性，可以把氧化銅還原為銅，黑色粉末變紅，有顏色變化；二氧化碳與燒堿溶液反應(yīng)，生成碳酸鈉，無(wú)明顯變化；活性炭有吸附性，所以紅墨水中的紅色會(huì)消失，有顏色變化；二氧化碳通入石蕊溶液中，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸使石蕊變紅，有顏色變化。 6．A 7．(1)酒精燈　(2)大理石(或石灰石)、稀鹽酸　 (3)BCDF [解析] (2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的試劑為大理石(或石灰石)和稀鹽酸。 8．(1)集氣瓶 (2)大理石和硫酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物硫酸鈣微溶于水，會(huì)覆蓋在大理石表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行 (3)AC　F (4)D　H [解析] (4)通過(guò)加熱亞硝酸鈉和氯化銨的混合溶液制取N2，反應(yīng)物都為液體且需要加熱，故發(fā)生裝置選擇D；氮?dú)怆y溶于水且密度比空氣略小，最好選擇排水法收集。 9．(1)天然氣　(2)CO2濃度上升導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇 (3)植樹造林(或增加綠地) 10．(1)哪種物質(zhì)使紫色石蕊變紅　 (2)CO2不能使紫色石蕊變紅 (3)說(shuō)明酸能使紫色石蕊變紅 [解析] (1)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，想證明是哪種物質(zhì)使紫色石蕊變紅。(3)做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明酸能使紫色石蕊變紅。 11．(1)CO2＋H2O===H2CO3 (2)B　證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) (3)瓶①和瓶②都變癟，且瓶②比瓶①變癟程度大 12．(1)小花不變色　 (2)二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)(合理即可) [解析] (1)由裝置可知，關(guān)閉Ⅰ、打開Ⅱ，由于甲中的液體具有吸水作用，進(jìn)入到乙中的是干燥的二氧化碳，二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，所以乙中的小花不變色。(2)由裝置可知，關(guān)閉Ⅱ、打開Ⅰ，進(jìn)入到乙中的氣體是潮濕的二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅，所以乙中的現(xiàn)象是小花變紅。 13．[實(shí)驗(yàn)一] CO2溶于水且與水反應(yīng)，導(dǎo)致氣體減少，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小 [實(shí)驗(yàn)二] CO2＋H2O===H2CO3　起對(duì)照作用 [解析] [實(shí)驗(yàn)一] 向圖甲集滿二氧化碳的軟塑料瓶中，迅速倒入半瓶蒸餾水，旋緊瓶蓋，充分振蕩，觀察到塑料瓶變癟，原因是二氧化碳溶于水且與水反應(yīng)，導(dǎo)致氣體減少，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小。 [實(shí)驗(yàn)二] 在圖乙點(diǎn)滴板①②兩個(gè)孔內(nèi)各滴加2滴紫色石蕊溶液；再向①孔中滴加5滴[實(shí)驗(yàn)一]塑料瓶中的液體，向②孔中滴加5滴蒸餾水，觀察到①孔中紫色石蕊變紅，變紅的原因是二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸。②孔中滴加等量蒸餾水的目的是做空白實(shí)驗(yàn)，起對(duì)照作用。 14．(1)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O　 (2)過(guò)濾　(3)氫氧化鈉和氧化鈣 [解析] (2)在反應(yīng)分離室中，分離的是碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液，固體與液體可以通過(guò)過(guò)濾的方法進(jìn)行分離。(3)由反應(yīng)流程可知，反應(yīng)分離出的氫氧化鈉用于捕捉室反應(yīng)，高溫反應(yīng)爐生成的氧化鈣用于反應(yīng)分離室生成碳酸鈣，二者都可以循環(huán)使用。 |拓展提升| 1．B　[解析] 在實(shí)驗(yàn)開始階段將三種不同的液體加入盛滿二氧化碳的燒瓶中，氣體壓強(qiáng)都快速增大，是因?yàn)橐后w壓縮了瓶?jī)?nèi)氣體，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大；二氧化碳不但能與水反應(yīng)，也溶于水，比較1和2只能說(shuō)明氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)了，并不能說(shuō)明二氧化碳和水反應(yīng)，圖像1中壓強(qiáng)減小的原因也可能是二氧化碳溶于水產(chǎn)生的；比較1和3，曲線3壓強(qiáng)減小明顯，說(shuō)明壓強(qiáng)減小除了水的作用外，氫氧化鈉也起了作用，從而說(shuō)明了二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；比較曲線2和3，曲線3壓強(qiáng)減小明顯，說(shuō)明40%的氫氧化鈉溶液比飽和石灰水吸收二氧化碳的能力強(qiáng)，更適合吸收二氧化碳。 2．A　C　將燃著的木條置于礦泉水瓶口，觀察是否熄滅 3．(1)錐形瓶 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ (2)c　(3)紅色恰好消失　 (4)稀鹽酸(或稀硫酸) NaCl和HCl(或Na2SO4和H2SO4) [解析] (1)儀器m的名稱是錐形瓶，A是實(shí)驗(yàn)室制取CO2的裝置，實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。(2)圖B中展示的是兩個(gè)懸浮的氣球，充滿二氧化碳的氣球位于下方，充滿甲氣體的氣球在上方，所以甲氣體的密度要小于二氧化碳的密度。空氣密度小于二氧化碳，但不能夠使氣球浮起來(lái)；氧氣密度小于二氧化碳，但也不能夠使氣球浮起來(lái)；氫氣的密度遠(yuǎn)小于二氧化碳，能夠使氣球飄浮在空氣中。(3)酚酞遇堿變紅，遇酸性或中性溶液不變色。石灰水呈堿性，故滴加酚酞的石灰水是紅色的，當(dāng)向石灰水中通入二氧化碳時(shí)，二氧化碳會(huì)和石灰水的溶質(zhì)反應(yīng)，當(dāng)二者恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液中紅色消失。(4)圖D中二氧化碳充滿塑料軟瓶，向軟瓶中加入一定量的NaOH溶液，二者會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈉，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，瓶子變癟。為了能夠使塑料瓶恢復(fù)原狀，可向瓶中加入過(guò)量稀鹽酸或稀硫酸，反應(yīng)后對(duì)應(yīng)的溶質(zhì)是NaCl和HCl或H2SO4和Na2SO4。 4．(1)Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH　將注射器2中稀硫酸推入瓶中 瓶中產(chǎn)生氣泡，燒杯中澄清石灰水變渾濁 (2)20 ℃時(shí)，碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，且生成碳酸氫鈉的質(zhì)量大于參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量