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鲁教版 (五四制)八年级全册第三节 大自然中的二氧化碳复习课件ppt
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这是一份鲁教版 (五四制)八年级全册第三节 大自然中的二氧化碳复习课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了光合作用，供给呼吸，灯火试验，二氧化碳或CO2，天然气，新能源，二氧化碳，能溶于水，自下而上，变浑浊等内容，欢迎下载使用。
写出图中反应的化学方程式注:“→”表示物质之间存在转化关系。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
考点一 碳循环和温室效应
1.自然界中的碳—氧循环
2.二氧化碳对人体健康的影响二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能 ,因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必须先做 。
3.温室效应(1)加剧的原因:空气中的 等温室气体含量过高。 (2)危害:全球气温升高,两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市;使土地沙漠化,造成农业减产等。(3)防治措施①减少煤、石油、 等化石燃料的燃烧; ②开发 ,如太阳能、风能、地热能等; ③促进节能产品和技术的进一步开发和普及;④大力植树造林,严禁乱砍滥伐。4.低碳生活所谓“低碳”,就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少 的排放,就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。
考点二 二氧化碳的性质
1.二氧化碳的物理性质
2.二氧化碳的化学性质
3.CO与CO2的鉴别与除杂方法(1)物质的鉴别要依据物质性质的差异而产生的不同现象。
(2)互为杂质时的除杂方法(括号中的为杂质)。
需要特别注意的是:除去CO2中的CO时不能用 法。
4.一氧化碳与二氧化碳的分离(1)选用的试剂:甲中盛放的是浓氢氧化钠溶液,乙中盛放的是浓硫酸。分液漏斗中盛放的是稀 硫酸。(2)分离过程①关闭a,打开b,二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,得到一氧化碳;涉及的化学方程式为 . 。 ②关闭b,打开a,向甲中滴加稀硫酸,得到二氧化碳。涉及的化学方程式为 _ 。
Na2SO4+H2O+CO2↑
考点四 二氧化碳的制取
1.二氧化碳的工业制法
2.二氧化碳的实验室制法(详见实验7)(1)药品:稀盐酸和石灰石(或大理石)。(2)原理: 。
实验7 二氧化碳的实验室制取
1.药品的选择: 和 (或大理石)。
实验室制取二氧化碳不用稀硫酸和浓盐酸,也不用碳酸钠等的原因:(1)不可用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸和大理石(或石灰石)反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在反应物的表面,阻止了反应物与酸接触,使反应难以继续进行;(2)不可用碳酸钾、碳酸钠代替石灰石或大理石,因为碳酸钾、碳酸钠是粉末状固体,与盐酸反应速率太快,不利于控制和收集气体;(3)不可用浓盐酸,因为浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl气体使二氧化碳不纯,且影响二氧化碳的性质实验。
2.原理: (用化学方程式表示)。 3.装置的选择(1)发生装置(选择依据: 与 ):反应物状态为固体和液体,反应条件为常温,故选择 型发生装置(如图1、2、3、4)。
(2)收集装置(选择依据:气体的 和 ):由于二氧化碳能溶于水,且密度比空气大,所以宜采用 法收集(如图)。
4.实验步骤(1)连:连接仪器。(2)查:检查装置气密性。(3)装:加入药品。(4)收:收集二氧化碳。(5)验:检验二氧化碳是否收集满。
6.得到干燥、纯净的二氧化碳要选用的装置及连接顺序用稀盐酸与大理石制取CO2时,在气体制取的过程中还会产生少量HCl气体和水蒸气,应该用 除去HCl气体,然后用 检验HCl是否除尽;接着再用 干燥,最后得到干燥、纯净的CO2气体。其常见的装置如下:
饱和的NaHCO3溶液
8.装置创新(1)发生装置:优点——废物利用、控制反应随时发生和停止
(2)收集装置:用排液法收集二氧化碳
1.根据下列实验装置图,请回答下列问题。
(1)写出标有①②序号的仪器名称:① ,② 。 (2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时,应选用的发生装置是 (填装置字母,下同)。检验二氧化碳应选用的装置是 ,该装置内发生反应的化学方程式为 _ 。 (3)用排空气法收集气体时,导管口要接近集气瓶底部,其目的是 。(4)若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳,所选装置正确的连接顺序是气体发生装置→ → (填装置字母)。
发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。检验二氧化碳用澄清石灰水,吸收二氧化碳使用氢氧化钠溶液。二氧化碳的干燥、净化、检验、吸收,要注意导管的“长进短出”。
2.(2022招远模拟)有如图1至图4实验装置。
图1 图2 图3 图4
(1)二氧化碳的水溶液能使蓝色石蕊试纸变红,小明同学用图1装置证明使蓝色石蕊试纸变红的 物质是碳酸而不是水或二氧化碳,有下列操作步骤:①从f端通足量氮气;②从分液漏斗中滴加适量水;③从e端通二氧化碳;④将干燥的蓝色石蕊试纸放入图1装置的广口瓶中,最简便的实验操作顺序是 (填字母代号)。 A.③④②①③B.④③①②③C.④②④③②D.④②③①③
(2)小红同学用吃完的碎碎冰饮料包装袋设计了图2的发生装置制取二氧化碳,捏、放操作优点是 。 (3)小芳同学用图3所示装置测量生成CO2的体积,CO2应从 (填“甲”或“乙”)管通入,用该装置测量生成CO2的体积,结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是 。 (4)小凯同学选用图4中左装置作为制取二氧化碳的发生装置,其中小试管的作用是 _ (写一点即可)。他得知实验室可用锌和稀硫酸制取氢气,他又选择了图4中右装置图,添加稀硫酸时,液面最好添加到如图 处(填字母“a”“b”或“c”),目的是 _ 。
可以控制反应的发生和停止
下端伸入液面以下,防止生成的二氧化碳逸出
让稀硫酸能没过锌粒与固体接触,同时也能避免药品过多,导致药品从漏斗中
3.(2022泰安质检)请根据下列实验装置图,回答有关问题。
A B C D E F
(1)写出图中标有数字的实验仪器名称:① ,② 。 (2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时应选用 (填字母标号,下同)作发生装置,写出该反应的化学方程式 ,其中二氧化锰起 作用。 (3)实验室选用装置B、E连接可制取 (填化学式)气体。
(4)小琳同学欲制取干燥、纯净的二氧化碳气体,除了使用上面的仪器外,还用到了如图F所示装置。①她制取CO2时选用的药品是 (填名称)。 ②浓硫酸的作用是 ,用化学方程式表示饱和 NaHCO3溶液的作用 _ 。 ③为制取并收集纯净、干燥的CO2气体,导管按气流方向连接的顺序是 (填小写字母编号)。连接好了装置,在实验开始前应进行的一项操作是 。
石灰石(或大理石)、稀盐酸
NaCl+H2O+CO2↑
考向1 碳循环、低碳生活与碳中和类型1 自然界中的碳循环
[例1] (2022泰安东平县模拟)碳在自然界的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是( )A.氧元素未参与该循环过程B.绿色植物的光合作用可吸收CO2C.控制化石燃料的使用可减少碳排放D.动植物遗体被微生物分解可产生CO2
1.(2022东营广饶县期末)如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环,其中不正确的是( )A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指碳元素B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定D.粒子观:绿色植物的光合作用能使自然界中的氧原子总数增加
类型2 低碳生活与碳中和
[例2] (2022青岛一模)2020年国家“十四五”规划中提出逐步实现“碳达峰”“碳中和”,下列做法与实现“双碳”目标不相符的是( )A.大力发展火力发电B.完善垃圾分类,减少填埋C.推广使用氢能汽车D.多植树造林,增加二氧化碳的吸收
(1)自然界中二氧化碳的来源:主要是化石燃料的燃烧和生物的呼吸作用。(2)二氧化碳对环境造成的不利影响:主要是温室效应。(3)减少二氧化碳的方法:减少化石燃料的燃烧、植树造林、增大绿地面积等。
2.(2022青岛城阳区模拟)“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”这是中国应对全球气候问题作出的庄严承诺。请回答下列问题:(1)二氧化碳含量增加会导致的气候问题是 ,近几十年来空气中的二氧化碳含量不断增加的主要原因是 。 (2)“碳中和”是指企业、团体或个人通过一些形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。工厂废气中的二氧化碳,可用 (填化学式)吸收。写出日常生活中你能做到的一种“低碳”行为: 。
化石燃料的大量使用、植被森林的大量砍伐等
植树造林(或多坐公交车,少开私家车等,合理即可)
3.(2022蓬莱期末)温室效应加剧引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题。我国由此提出“碳达峰”和“碳中和”目标,并将其写入政府工作报告,体现了中国的大国责任与担当。(1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是 。 (2)造成温室效应加剧的主要原因是煤、 和天然气的过度使用。 (3)植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径,其原理是利用绿色植物的 作用,以减少大气中的温室气体。 (4)二氧化碳增加虽然会导致温室效应,但在生活和生产中具有广泛的用途,例如可做 _ (举一例)。
(气体肥料、制冷剂等)
考向2 二氧化碳的性质和用途
[例3] (2022东营模拟)同学们设计了如图所示的装置(a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花。垂直固定玻璃管的装置未画出)来探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验装置的叙述错误的是( )A.通过推压注射器活塞,可以控制进入饮料瓶内液体的量B.利用该装置可以验证二氧化碳能与水反应C.利用该装置可以验证二氧化碳的密度比空气大D.利用该装置可以验证二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧
(2)误认为“二氧化碳能溶于水”等于“二氧化碳与水反应”。警示:二氧化碳能溶于水发生的是物理变化,二氧化碳与水反应发生的是化学变化,两者本质不同。(3)误认为二氧化碳气体能使紫色石蕊试液变红。警示:使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳气体,而是二氧化碳与水反应生成的碳酸。
4.(2022泰安期末)某实验小组设计了验证二氧化碳性质的创新实验(如图所示),取三通U形管连 接在制取二氧化碳的发生装置的导气管上,并点燃高低错落的小蜡烛,做实验①,然后拔下三通U形管,并夹紧上端,做实验②。下列有关说法错误的是( )A.实验①和②都是低处蜡烛先熄灭B.实验①说明二氧化碳密度比空气大,不助燃、不可燃C.实验②中U形管内壁可能会变黑D.实验②中得到启示是:从着火燃烧的高层房间中逃离,沿墙角伏低身子迅速爬向门外
5.(2022济南莱芜区模拟)为了验证二氧化碳的化学性质,某同学用一根铁丝穿4片干燥的紫色石蕊试纸,按照图示将稀硫酸和水滴加到相应的位置。下列说法不正确的是( )A.图中1、3变红,2、4不变色B.该实验证明CO2能与石蕊反应生成红色物质C.该实验用稀盐酸代替稀硫酸可达到相同的效果D.该实验的优点是将多个实验合为一体,对比性强
考向3 二氧化碳的制取
[例4] (2022东营广饶县模拟)请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)仪器a的名称是 。 (2)实验室制取二氧化碳的发生装置是 (填字母序号),该反应的化学方程式是 . 。 (3)按下列顺序①→ (填数字序号)连接,可测收集氧气的体积。 (4)小明同学以软塑料管为材料,制成气体发生装置(图G),若想让反应发生,操作是 _ 。
CaCl2+H2O+CO2↑
气体的发生装置与收集装置的探究1.气体发生装置
一般根据气体的水溶性和密度设计收集装置。当气体密度大于空气时,可选用向上排空气法(装置A),如CO2、O2、SO2等气体的收集;若气体密度小于空气,则用向下排空气法(装置B),如H2、CO、CH4等气体的收集;若气体难溶或不易溶于水,且不与水发生化学反应,则用排水法收集(装置C),如H2、CO、CH4、O2等气体的收集。
6.(2022东营一模)在实验室中,我们常用如图所示装置制取和收集某些气体。
(1)写出a仪器的名称: 。 (2)实验室制取二氧化碳可选的发生装置是 ,发生化学反应的方程式为 _ 。用装置F收集CO2气体,产生的气体应从 (填“b”或“c”)端通入。
(3)用排水法与排空气法收集CO2及相关性质的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)。已知:向收集满CO2的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡。二氧化碳纯度越高,澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。
由上述实验可得结论:①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集;②与排空气法相比,排水法的优点是 。
7.(2022泰安模拟)如图1是实验室制取气体的常用仪器。请根据要求填空:
(1)小峰同学制取并收集一瓶二氧化碳,应选择图中的仪器 (填序号),其化学方程式为 。
(2)小明同学设计了如图2所示的实验装置,既可用于制取CO2,又可用于探究CO2的性质。(说明:1.装置Ⅰ中盛放的药品是石灰石和稀盐酸。2.装置Ⅲ中在小试管外壁贴有4片试纸:其中两端的两片用紫色石蕊试液润湿,中间两片用紫色石蕊试液浸过并晒干)①实验时,打开K1关闭K2可用来制备CO2。检验Ⅱ中气体收集满的方法是 _ 。 ②实验时,关闭K1打开K2可用于探究CO2的性质。实验时Ⅲ中出现的现象是 _ ,该实验说明CO2具有的性质是 _ 。
将燃着的木条放至导管口
a处,如果木条熄灭,说明收集满了
二氧化碳密度比空气大,能与水反应生成
易错点 将二氧化碳的“检验”“验满”的操作混淆
[例] (2021东营河口区模拟)下列有关CO2的实验中,能达到实验目的的是( )A.将燃着的木条伸入集气瓶中,检验CO2是否收集满B.用向下排空气法收集一瓶CO2气体,观察CO2的颜色C.将CO2气体通入紫色石蕊试液中,试液变色了,说明是二氧化碳与石蕊反应D.将澄清的石灰水倒入集气瓶中,检验某无色气体是CO2
易错分析:本题易错选A,验满的方法误认为是“将燃着的木条伸入瓶内”而出错。检验二氧化碳应该用澄清石灰水,不能错误地认为“能使燃着的木条熄灭的气体是二氧化碳”。
考点一 低碳生活和碳循环
1.(2022泰安)中国政府向世界宣布2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是( )A.绿色出行B.火力发电C.植树造林D.节约用电2.(2022泰安)如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3,Y为C6H12O6)。下列说法错误的是( )
A.图一中X溶液显酸性,是形成酸雨的主要原因B.图二转化1实现了无机化合物到有机化合物的转化C.图一、图二对比说明,反应物相同,反应条件不同,产物不同D.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
3.(2021东营)“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消,实现碳“零排放”,下列有关碳循环、碳中和的说法,错误的是( )A.每个人都在参与碳循环,碳循环中的“碳”是指碳单质B.开发可再生能源,降低化石燃料的需求量,以控制二氧化碳排放量C.大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林,以控制二氧化碳排放量D.碳中和能有效维持碳循环的相对稳定,控制日趋严重的温室效应4.(2021泰安)“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是( )A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化B.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环D.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
5.(2021泰安节选)如图为初中化学常见的实验,根据要求回答问题:
图A中的现象是 ;B中发生反应的化学方程式为 ; C中观察到蜡烛由低到高依次熄灭,该实验说明 。
二氧化碳的密度比空气大,不燃烧、不支持燃烧
6.(2021烟台节选)(1)CO2的“捕集”。如图是一种利用NaOH溶液“捕集”CO2的主要技术流程。
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
①“捕集室”中发生反应的化学方程式是 。“捕集室”中采用喷淋方式加入NaOH溶液,其优点是 。 ②整个设计流程中,可以循环利用的物质是 (写化学式)。
(2)CO2的利用。①在高温高压下,CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应中参加反应的CO2与NH3的分子个数比是 。 ②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是 (填字母)。 A.它是混合物B.它的化学性质与普通二氧化碳相同C.它的分子不再运动D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
考点三 二氧化碳的制取
7.(2021东营节选)用如图所示发生装置制二氧化碳时,关闭开关,多孔隔板处依次观察到的现象是 (用字母e、f、g对如图所示现象进行排序)。
8.(2021淄博节选)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体,反应的化学方程式为 _ 。检验二氧化碳气体收集满的方法是 (填写序号)。 ①将带火星木条伸入集气瓶中②将少量石灰水倒入集气瓶中③将燃着的木条放在集气瓶口④将pH试纸放置在集气瓶口
1.(2022成都)成都以“碳达峰、碳中和”为目标,引领城市绿色低碳发展。下列做法有利于实现此目标的是( )A.石油炼制B.太阳能发电C.燃煤脱硫D.酒精作燃料
2.(2022杭州)汽车开动和人的生命活动都需要能量,能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示,下列分析错误的是( )A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量B.都将化学能转化为其他形式的能C.都参与自然界的碳循环和氧循环D.都遵循能量的转化和守恒定律
3.(2022临沂)下列关于碳及其化合物的说法正确的是( )A.金刚石、石墨和C60的性质相似B.木炭在氧气中燃烧,生成物一定是二氧化碳C.CO2灭火既利用了CO2的物理性质,又利用了其化学性质D.在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒
4.(2022扬州)制取、收集CO2并验证相关性质,下列做法不正确的是( )
5.(2022岳阳)如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是( )
A.用过氧化氢溶液制取O2,可选用装置②④组合B.用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀硫酸C.用装置③收集CO2,气体应从管口c通入D.要做铁丝燃烧实验,用④收集O2时建议留部分水
6.(2022舟山)在学习二氧化碳性质时,小舟进行如图探究:
[制取气体]用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体,收集时要得到平稳的气流,应选择图甲中的 (填字母)作为发生装置。 [探究性质]用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后,小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙),预期观察到的现象是 。
7.(2022连云港)用图1所示装置制取干燥的CO2,并对CO2的部分性质进行探究。
除去二氧化碳中的氯化氢气体
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。 (2)①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是 。 ②装置C中试剂X应该选用 (填字母)。 a.稀H2SO4 b.浓H2SO4 c.KOH溶液
(3)收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢地将NaOH溶液注入锥形瓶中,采集信息形成图像。见图2。
①检验装置D中CO2已经集满的方法是 。 ②随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是 _ 。 ③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40 kPa说明 。
将燃着的木条放在锥形瓶口,若木条熄灭,则收集满
二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,装置内气体减少,
向上排空气法收集的二氧化碳气体不纯
写出图中反应的化学方程式注:“→”表示物质之间存在转化关系。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
考点一 碳循环和温室效应
1.自然界中的碳—氧循环
2.二氧化碳对人体健康的影响二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能 ,因此在人群密集的地方应该注意通风换气。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部之前,必须先做 。
3.温室效应(1)加剧的原因:空气中的 等温室气体含量过高。 (2)危害:全球气温升高,两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市;使土地沙漠化,造成农业减产等。(3)防治措施①减少煤、石油、 等化石燃料的燃烧; ②开发 ,如太阳能、风能、地热能等; ③促进节能产品和技术的进一步开发和普及;④大力植树造林,严禁乱砍滥伐。4.低碳生活所谓“低碳”,就是较低的二氧化碳的排放。低碳生活可理解为减少 的排放,就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。
考点二 二氧化碳的性质
1.二氧化碳的物理性质
2.二氧化碳的化学性质
3.CO与CO2的鉴别与除杂方法(1)物质的鉴别要依据物质性质的差异而产生的不同现象。
(2)互为杂质时的除杂方法(括号中的为杂质)。
需要特别注意的是:除去CO2中的CO时不能用 法。
4.一氧化碳与二氧化碳的分离(1)选用的试剂:甲中盛放的是浓氢氧化钠溶液,乙中盛放的是浓硫酸。分液漏斗中盛放的是稀 硫酸。(2)分离过程①关闭a,打开b,二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,得到一氧化碳;涉及的化学方程式为 . 。 ②关闭b,打开a,向甲中滴加稀硫酸,得到二氧化碳。涉及的化学方程式为 _ 。
Na2SO4+H2O+CO2↑
考点四 二氧化碳的制取
1.二氧化碳的工业制法
2.二氧化碳的实验室制法(详见实验7)(1)药品:稀盐酸和石灰石(或大理石)。(2)原理: 。
实验7 二氧化碳的实验室制取
1.药品的选择: 和 (或大理石)。
实验室制取二氧化碳不用稀硫酸和浓盐酸,也不用碳酸钠等的原因:(1)不可用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸和大理石(或石灰石)反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在反应物的表面,阻止了反应物与酸接触,使反应难以继续进行;(2)不可用碳酸钾、碳酸钠代替石灰石或大理石,因为碳酸钾、碳酸钠是粉末状固体,与盐酸反应速率太快,不利于控制和收集气体;(3)不可用浓盐酸,因为浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl气体使二氧化碳不纯,且影响二氧化碳的性质实验。
2.原理: (用化学方程式表示)。 3.装置的选择(1)发生装置(选择依据: 与 ):反应物状态为固体和液体,反应条件为常温,故选择 型发生装置(如图1、2、3、4)。
(2)收集装置(选择依据:气体的 和 ):由于二氧化碳能溶于水,且密度比空气大,所以宜采用 法收集(如图)。
4.实验步骤(1)连:连接仪器。(2)查:检查装置气密性。(3)装:加入药品。(4)收:收集二氧化碳。(5)验:检验二氧化碳是否收集满。
6.得到干燥、纯净的二氧化碳要选用的装置及连接顺序用稀盐酸与大理石制取CO2时,在气体制取的过程中还会产生少量HCl气体和水蒸气,应该用 除去HCl气体,然后用 检验HCl是否除尽;接着再用 干燥,最后得到干燥、纯净的CO2气体。其常见的装置如下:
饱和的NaHCO3溶液
8.装置创新(1)发生装置:优点——废物利用、控制反应随时发生和停止
(2)收集装置:用排液法收集二氧化碳
1.根据下列实验装置图,请回答下列问题。
(1)写出标有①②序号的仪器名称:① ,② 。 (2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时,应选用的发生装置是 (填装置字母,下同)。检验二氧化碳应选用的装置是 ,该装置内发生反应的化学方程式为 _ 。 (3)用排空气法收集气体时,导管口要接近集气瓶底部,其目的是 。(4)若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳,所选装置正确的连接顺序是气体发生装置→ → (填装置字母)。
发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。检验二氧化碳用澄清石灰水,吸收二氧化碳使用氢氧化钠溶液。二氧化碳的干燥、净化、检验、吸收,要注意导管的“长进短出”。
2.(2022招远模拟)有如图1至图4实验装置。
图1 图2 图3 图4
(1)二氧化碳的水溶液能使蓝色石蕊试纸变红,小明同学用图1装置证明使蓝色石蕊试纸变红的 物质是碳酸而不是水或二氧化碳,有下列操作步骤:①从f端通足量氮气;②从分液漏斗中滴加适量水;③从e端通二氧化碳;④将干燥的蓝色石蕊试纸放入图1装置的广口瓶中,最简便的实验操作顺序是 (填字母代号)。 A.③④②①③B.④③①②③C.④②④③②D.④②③①③
(2)小红同学用吃完的碎碎冰饮料包装袋设计了图2的发生装置制取二氧化碳,捏、放操作优点是 。 (3)小芳同学用图3所示装置测量生成CO2的体积,CO2应从 (填“甲”或“乙”)管通入,用该装置测量生成CO2的体积,结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是 。 (4)小凯同学选用图4中左装置作为制取二氧化碳的发生装置,其中小试管的作用是 _ (写一点即可)。他得知实验室可用锌和稀硫酸制取氢气,他又选择了图4中右装置图,添加稀硫酸时,液面最好添加到如图 处(填字母“a”“b”或“c”),目的是 _ 。
可以控制反应的发生和停止
下端伸入液面以下,防止生成的二氧化碳逸出
让稀硫酸能没过锌粒与固体接触,同时也能避免药品过多,导致药品从漏斗中
3.(2022泰安质检)请根据下列实验装置图,回答有关问题。
A B C D E F
(1)写出图中标有数字的实验仪器名称:① ,② 。 (2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时应选用 (填字母标号,下同)作发生装置,写出该反应的化学方程式 ,其中二氧化锰起 作用。 (3)实验室选用装置B、E连接可制取 (填化学式)气体。
(4)小琳同学欲制取干燥、纯净的二氧化碳气体,除了使用上面的仪器外,还用到了如图F所示装置。①她制取CO2时选用的药品是 (填名称)。 ②浓硫酸的作用是 ,用化学方程式表示饱和 NaHCO3溶液的作用 _ 。 ③为制取并收集纯净、干燥的CO2气体,导管按气流方向连接的顺序是 (填小写字母编号)。连接好了装置,在实验开始前应进行的一项操作是 。
石灰石(或大理石)、稀盐酸
NaCl+H2O+CO2↑
考向1 碳循环、低碳生活与碳中和类型1 自然界中的碳循环
[例1] (2022泰安东平县模拟)碳在自然界的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是( )A.氧元素未参与该循环过程B.绿色植物的光合作用可吸收CO2C.控制化石燃料的使用可减少碳排放D.动植物遗体被微生物分解可产生CO2
1.(2022东营广饶县期末)如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环,其中不正确的是( )A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指碳元素B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定D.粒子观:绿色植物的光合作用能使自然界中的氧原子总数增加
类型2 低碳生活与碳中和
[例2] (2022青岛一模)2020年国家“十四五”规划中提出逐步实现“碳达峰”“碳中和”,下列做法与实现“双碳”目标不相符的是( )A.大力发展火力发电B.完善垃圾分类,减少填埋C.推广使用氢能汽车D.多植树造林,增加二氧化碳的吸收
(1)自然界中二氧化碳的来源:主要是化石燃料的燃烧和生物的呼吸作用。(2)二氧化碳对环境造成的不利影响:主要是温室效应。(3)减少二氧化碳的方法:减少化石燃料的燃烧、植树造林、增大绿地面积等。
2.(2022青岛城阳区模拟)“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”这是中国应对全球气候问题作出的庄严承诺。请回答下列问题:(1)二氧化碳含量增加会导致的气候问题是 ,近几十年来空气中的二氧化碳含量不断增加的主要原因是 。 (2)“碳中和”是指企业、团体或个人通过一些形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。工厂废气中的二氧化碳,可用 (填化学式)吸收。写出日常生活中你能做到的一种“低碳”行为: 。
化石燃料的大量使用、植被森林的大量砍伐等
植树造林(或多坐公交车,少开私家车等,合理即可)
3.(2022蓬莱期末)温室效应加剧引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题。我国由此提出“碳达峰”和“碳中和”目标,并将其写入政府工作报告,体现了中国的大国责任与担当。(1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是 。 (2)造成温室效应加剧的主要原因是煤、 和天然气的过度使用。 (3)植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径,其原理是利用绿色植物的 作用,以减少大气中的温室气体。 (4)二氧化碳增加虽然会导致温室效应,但在生活和生产中具有广泛的用途,例如可做 _ (举一例)。
(气体肥料、制冷剂等)
考向2 二氧化碳的性质和用途
[例3] (2022东营模拟)同学们设计了如图所示的装置(a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花。垂直固定玻璃管的装置未画出)来探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验装置的叙述错误的是( )A.通过推压注射器活塞,可以控制进入饮料瓶内液体的量B.利用该装置可以验证二氧化碳能与水反应C.利用该装置可以验证二氧化碳的密度比空气大D.利用该装置可以验证二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧
(2)误认为“二氧化碳能溶于水”等于“二氧化碳与水反应”。警示:二氧化碳能溶于水发生的是物理变化,二氧化碳与水反应发生的是化学变化,两者本质不同。(3)误认为二氧化碳气体能使紫色石蕊试液变红。警示:使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳气体,而是二氧化碳与水反应生成的碳酸。
4.(2022泰安期末)某实验小组设计了验证二氧化碳性质的创新实验(如图所示),取三通U形管连 接在制取二氧化碳的发生装置的导气管上,并点燃高低错落的小蜡烛,做实验①,然后拔下三通U形管,并夹紧上端,做实验②。下列有关说法错误的是( )A.实验①和②都是低处蜡烛先熄灭B.实验①说明二氧化碳密度比空气大,不助燃、不可燃C.实验②中U形管内壁可能会变黑D.实验②中得到启示是:从着火燃烧的高层房间中逃离,沿墙角伏低身子迅速爬向门外
5.(2022济南莱芜区模拟)为了验证二氧化碳的化学性质,某同学用一根铁丝穿4片干燥的紫色石蕊试纸,按照图示将稀硫酸和水滴加到相应的位置。下列说法不正确的是( )A.图中1、3变红,2、4不变色B.该实验证明CO2能与石蕊反应生成红色物质C.该实验用稀盐酸代替稀硫酸可达到相同的效果D.该实验的优点是将多个实验合为一体,对比性强
考向3 二氧化碳的制取
[例4] (2022东营广饶县模拟)请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)仪器a的名称是 。 (2)实验室制取二氧化碳的发生装置是 (填字母序号),该反应的化学方程式是 . 。 (3)按下列顺序①→ (填数字序号)连接,可测收集氧气的体积。 (4)小明同学以软塑料管为材料,制成气体发生装置(图G),若想让反应发生,操作是 _ 。
CaCl2+H2O+CO2↑
气体的发生装置与收集装置的探究1.气体发生装置
一般根据气体的水溶性和密度设计收集装置。当气体密度大于空气时,可选用向上排空气法(装置A),如CO2、O2、SO2等气体的收集;若气体密度小于空气,则用向下排空气法(装置B),如H2、CO、CH4等气体的收集;若气体难溶或不易溶于水,且不与水发生化学反应,则用排水法收集(装置C),如H2、CO、CH4、O2等气体的收集。
6.(2022东营一模)在实验室中,我们常用如图所示装置制取和收集某些气体。
(1)写出a仪器的名称: 。 (2)实验室制取二氧化碳可选的发生装置是 ,发生化学反应的方程式为 _ 。用装置F收集CO2气体,产生的气体应从 (填“b”或“c”)端通入。
(3)用排水法与排空气法收集CO2及相关性质的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)。已知:向收集满CO2的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡。二氧化碳纯度越高,澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。
由上述实验可得结论:①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集;②与排空气法相比,排水法的优点是 。
7.(2022泰安模拟)如图1是实验室制取气体的常用仪器。请根据要求填空:
(1)小峰同学制取并收集一瓶二氧化碳,应选择图中的仪器 (填序号),其化学方程式为 。
(2)小明同学设计了如图2所示的实验装置,既可用于制取CO2,又可用于探究CO2的性质。(说明:1.装置Ⅰ中盛放的药品是石灰石和稀盐酸。2.装置Ⅲ中在小试管外壁贴有4片试纸:其中两端的两片用紫色石蕊试液润湿,中间两片用紫色石蕊试液浸过并晒干)①实验时,打开K1关闭K2可用来制备CO2。检验Ⅱ中气体收集满的方法是 _ 。 ②实验时,关闭K1打开K2可用于探究CO2的性质。实验时Ⅲ中出现的现象是 _ ,该实验说明CO2具有的性质是 _ 。
将燃着的木条放至导管口
a处,如果木条熄灭,说明收集满了
二氧化碳密度比空气大,能与水反应生成
易错点 将二氧化碳的“检验”“验满”的操作混淆
[例] (2021东营河口区模拟)下列有关CO2的实验中,能达到实验目的的是( )A.将燃着的木条伸入集气瓶中,检验CO2是否收集满B.用向下排空气法收集一瓶CO2气体,观察CO2的颜色C.将CO2气体通入紫色石蕊试液中,试液变色了,说明是二氧化碳与石蕊反应D.将澄清的石灰水倒入集气瓶中,检验某无色气体是CO2
易错分析:本题易错选A,验满的方法误认为是“将燃着的木条伸入瓶内”而出错。检验二氧化碳应该用澄清石灰水,不能错误地认为“能使燃着的木条熄灭的气体是二氧化碳”。
考点一 低碳生活和碳循环
1.(2022泰安)中国政府向世界宣布2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法不利于实现“碳达峰、碳中和”的是( )A.绿色出行B.火力发电C.植树造林D.节约用电2.(2022泰安)如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3,Y为C6H12O6)。下列说法错误的是( )
A.图一中X溶液显酸性,是形成酸雨的主要原因B.图二转化1实现了无机化合物到有机化合物的转化C.图一、图二对比说明,反应物相同,反应条件不同,产物不同D.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
3.(2021东营)“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消,实现碳“零排放”,下列有关碳循环、碳中和的说法,错误的是( )A.每个人都在参与碳循环,碳循环中的“碳”是指碳单质B.开发可再生能源,降低化石燃料的需求量,以控制二氧化碳排放量C.大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林,以控制二氧化碳排放量D.碳中和能有效维持碳循环的相对稳定,控制日趋严重的温室效应4.(2021泰安)“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是( )A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化B.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环D.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
5.(2021泰安节选)如图为初中化学常见的实验,根据要求回答问题:
图A中的现象是 ;B中发生反应的化学方程式为 ; C中观察到蜡烛由低到高依次熄灭,该实验说明 。
二氧化碳的密度比空气大,不燃烧、不支持燃烧
6.(2021烟台节选)(1)CO2的“捕集”。如图是一种利用NaOH溶液“捕集”CO2的主要技术流程。
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
①“捕集室”中发生反应的化学方程式是 。“捕集室”中采用喷淋方式加入NaOH溶液,其优点是 。 ②整个设计流程中,可以循环利用的物质是 (写化学式)。
(2)CO2的利用。①在高温高压下,CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,该反应中参加反应的CO2与NH3的分子个数比是 。 ②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是 (填字母)。 A.它是混合物B.它的化学性质与普通二氧化碳相同C.它的分子不再运动D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
考点三 二氧化碳的制取
7.(2021东营节选)用如图所示发生装置制二氧化碳时,关闭开关,多孔隔板处依次观察到的现象是 (用字母e、f、g对如图所示现象进行排序)。
8.(2021淄博节选)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体,反应的化学方程式为 _ 。检验二氧化碳气体收集满的方法是 (填写序号)。 ①将带火星木条伸入集气瓶中②将少量石灰水倒入集气瓶中③将燃着的木条放在集气瓶口④将pH试纸放置在集气瓶口
1.(2022成都)成都以“碳达峰、碳中和”为目标,引领城市绿色低碳发展。下列做法有利于实现此目标的是( )A.石油炼制B.太阳能发电C.燃煤脱硫D.酒精作燃料
2.(2022杭州)汽车开动和人的生命活动都需要能量,能量是各种运动的量度。给汽车开动和人的生命活动提供能量的两个过程如图所示,下列分析错误的是( )A.都通过剧烈的氧化反应释放出能量B.都将化学能转化为其他形式的能C.都参与自然界的碳循环和氧循环D.都遵循能量的转化和守恒定律
3.(2022临沂)下列关于碳及其化合物的说法正确的是( )A.金刚石、石墨和C60的性质相似B.木炭在氧气中燃烧,生成物一定是二氧化碳C.CO2灭火既利用了CO2的物理性质,又利用了其化学性质D.在煤炉上放一壶水能防止一氧化碳中毒
4.(2022扬州)制取、收集CO2并验证相关性质,下列做法不正确的是( )
5.(2022岳阳)如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是( )
A.用过氧化氢溶液制取O2,可选用装置②④组合B.用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀硫酸C.用装置③收集CO2,气体应从管口c通入D.要做铁丝燃烧实验,用④收集O2时建议留部分水
6.(2022舟山)在学习二氧化碳性质时,小舟进行如图探究:
[制取气体]用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体,收集时要得到平稳的气流,应选择图甲中的 (填字母)作为发生装置。 [探究性质]用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后,小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙),预期观察到的现象是 。
7.(2022连云港)用图1所示装置制取干燥的CO2,并对CO2的部分性质进行探究。
除去二氧化碳中的氯化氢气体
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。 (2)①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是 。 ②装置C中试剂X应该选用 (填字母)。 a.稀H2SO4 b.浓H2SO4 c.KOH溶液
(3)收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢地将NaOH溶液注入锥形瓶中,采集信息形成图像。见图2。
①检验装置D中CO2已经集满的方法是 。 ②随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是 _ 。 ③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40 kPa说明 。
将燃着的木条放在锥形瓶口,若木条熄灭,则收集满
二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,装置内气体减少,
向上排空气法收集的二氧化碳气体不纯
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