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第五单元燃料与二氧化碳
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．为保护生态、致力于可持续性发展，中国政府宣布力争在2060年前实现的碳中和。碳中和是指通过植树造林、节能减排等手段使二氧化碳净增量为零。下列说法不正确的是
A．光合作用可保持大气中含量的相对稳定
B．地球增绿有利于碳中和
C．燃烧时增大煤炭与氧气的接触面积有利于的减排
D．使用清洁能源代替化石燃料更有利于实现碳中和
2．如图为电解水的实验装置，下列说法正确的是
A．实验过程中电能转化为化学能
B．b试管内收集的气体是氢气
C．a试管内收集的气体能使带火星的木条复燃
D．电解水实验可以证明水是由氢气和氧气组成
3．新能源的开发利用能有效缓解能源危机。下列属于新能源的是
A．煤 B．地热能 C．石油 D．天然气
4．将CO气体通过灼热的氧化铜粉末，则下列描述不正确的是
A．CO具有氧化性 B．氧化铜被还原
C．看到黑色粉末变为光亮的红色物质 D．澄清石灰水变浑浊
5．人类生存离不开空气，下列说法正确的是
A．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
B．空气是混合物
C．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好
D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
6．试管中有黑色粉末，高温加热后变成红色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是
A．氧化铜 B．四氧化三铁与木炭粉 C．氧化铜与木炭粉 D．铜与木炭粉
7．下列化学反应的化学方程式书写正确的是
A．高锰酸钾受热分解：
B．红磷在空气中燃烧：
C．铁丝在氧气中点燃：
D．澄清石灰水检验CO2：
8．小明用如下图装置验证二氧化碳的性质。下列说法正确的是
A．实验可观察到纸花b比纸花a先变红
B．实验可观察到上层蜡烛比下层先熄灭
C．该实验可证明密度比空气大
D．该实验可证明能使石蕊变红
9．2023年秋季开学之初，云南省某中学开展了“打赢蓝天、碧水、净土保卫战”的活动。下列做法符合该活动主题的是
A．大量燃放烟花 B．大量植树造林
C．废旧电池深埋地下 D．工业废水直接排放
10．下列关于燃烧与灭火的说法正确的是
A．减少含碳燃料的燃烧、多植树造林，可有效缓解温室效应
B．火灾时用水灭火，可有效降低可燃物的着火点而达到灭火的目的
C．冬天室内用煤炉取暖，为防止煤气中毒，可以在煤炉上放一盆水
D．厨房天然气泄漏，可打开脱排油烟机排气
11．氢气是一种具有广泛用途的物质，下列关于氢气的叙述不正确的是
A．用氢气充灌探空气球是因为相同条件下，氢气的密度最小
B．氢气是一种无色、无味，难溶于水的气体
C．点燃氢气与氧气的混合气体时，一定会发生爆炸
D．氢气在发生化学变化时的最小微观粒子是氢原子
12．某化学兴趣小组用青霉素的药瓶、注射器和眼药水瓶设计了如图所示的微型实验装置，用于检验二氧化碳的性质。缓缓推动注射器活塞，滴入稀硫酸后，在眼药水瓶中即可产生二氧化碳气体，下列有关说法错误的是
A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B．上下两片滤纸条先后变红，只能证明CO2与水反应生成碳酸
C．燃着的小木条熄灭，说明该实验能验证二氧化碳通常不能燃烧，也不支持燃烧
D．该微型实验具有所用药品量少、现象明显等优点
二、非选择题
13．空气中含量最多的气体是 ；地壳中含量最多的元素是 ；天然气主要成分的化学式是 。
14．石油是成分复杂的液态混合物。其主要成分是 、 元素组成的多种有机化合物（通常称为烃）。
15．石墨是一种灰黑色、有金属光泽的固体。石墨很 ，有 感。石墨的 ，具有优良的 性能。
16．二氧化碳溶于水是否发生化学反应？
［资料］石蕊是一种色素，呈紫色，酸性物质使紫色石蕊变红，其水溶液叫作石蕊溶液。 是用石蕊溶液染成的干燥试纸。
［演示实验］将上一实验塑料瓶中液体取少量于两支试管中，向其中一支试管滴加石蕊溶液。
现象：石蕊溶液变 。
［提出问题］酸性物质是什么物质？是水？二氧化碳？还是和反应的生成物？
利用下列试剂及物品，按照以下步骤完成实验，记录实验现象，得出实验结论。
猜想假设 实验步骤 实验现象 实验结论
猜想1： 铁丝上的两张紫色石蕊试纸，一张滴加水，一张不滴加水 滴加水的石蕊试纸在瓶外 不显酸性
猜想2： 没滴加水的石蕊试纸在瓶内 不显酸性
猜想3：和反应的生成物 滴加水的石蕊试纸在瓶内 和反应的生成物显酸性
［提出问题］二氧化碳与水反应的生成物是什么呢？
［演示实验］取一张石蕊试纸，滴加几滴稀醋酸。
现象：石蕊试纸变 。
结论：石蕊遇酸变 ；二氧化碳与水反应生成了具有 的物质，叫 。
化学方程式： 。
［演示实验］将变红的石蕊试纸小心地用吹风机烘干。
现象：石蕊试纸 ；结论：碳酸 。
化学方程式： 。
17．下图是利用Y型管探究CO2性质的实验。缓慢通入CO2后，燃着的木条b先熄灭，a后熄灭，由此可得出CO2具有的物理性质是 ；实验中观察到湿润的紫色石蕊试纸变红，用化学方程式解释其原因为 ；实验室用稀盐酸与大理石反应制取CO2的化学方程式为 。
18．回答下列问题
(1)识别规范使用化学仪器，对学习化学实验有着重要的意义。
①上图所示仪器的名称是 ；
②使用烧杯给液体加热过程中发现烧杯炸裂其原因可能是什么 ？（答出一条即可）
③从实验室安全角度考虑下列做法不正确的是 （填序号）。
a、可用嘴尝化学实验室里蔗糖的味道
b、加热试管中药品时，不可以将试管口朝向自己或他人
c、过滤操作时，将需过滤液体直接倒入过滤器中
d、实验结束后，将用剩的药品带出实验室随意丢弃
(2)实验室现有石灰石、氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、稀盐酸五种药品及相关仪器和用品，请结合下列装置回答问题：
①若用上述药品制取较纯净的氧气，选用的装置为 （填字母），发生反应的化学方程式为 。
②若用上述药品制取二氧化碳，选择的装置是 （填字母），反应的化学方程式为 。
(3)某石灰水中含有氢氧化钙1.48g，要是该石灰水中的氢氧化钙全部变为沉淀，至少需要二氧化碳的质量是多少？
19．人类在研究物质过程中，不断了解它们的性质和用途。二氧化碳与人类的生产、生活息息相关，有很多重要的用途。若没有二氧化碳防止地表热辐射到太空，则地球年均气温要降低20℃左右，但大气中二氧化碳含量过高会使温室效应加剧，导致全球气候变暖。兴趣小组同学对此展开以下学习活动。
【活动一】分析大气中二氧化碳增加的原因
(1)大气中二氧化碳含量增加主要有两个途径：自然界生物的有氧呼吸以及化石燃料的燃烧。碳的燃烧产生二氧化碳该反应的化学方程式为 ；二氧化碳是一种重要的物质，自然界中消耗二氧化碳的途径有 （写一条）。
【活动二】探究碳捕捉、碳封存、碳利用技术
我国明确提出了减排目标：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。二氧化碳的“捕捉”、“封存和利用”是实现减排的重要途径之一。
碳捕捉
(2)如图是实际生产中采用足量NaOH溶液来“捕捉”CO2的工艺流程：
①操作a的名称是 。
②“捕捉室”中NaOH溶液与CO2发生反应生成Na2CO3和H2O，写出该反应的化学方程式为 。
碳封存
(3)“碳封存”是将CO2(气态)压入地下或注入海底深处，以液态的形式封存。加压“封存”过程中，CO2分子的 (填“大小”或“间隔”)变小。
碳利用
(4)CO2也是重要的化工原料，科学家采用新技术能将CO2转化为甲醇、乙醇、淀粉等有机物。我国科学工作者在二氧化碳人工合成淀粉方面取得突破性进展，其中最关键步骤----生成甲醇(CH3OH)的微观反应示意图如下：
写出该反应的化学方程式： 。
《第五单元燃料与二氧化碳》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B A B C B C B A
题号 11 12
答案 C B
1．C
【详解】A、光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，可保持大气中二氧化碳含量的相对稳定，不符合题意；
B、地球增绿，可以增加二氧化碳的吸收，减少二氧化碳的含量，有利于碳中和，不符合题意；
C、燃烧时增大煤炭与氧气的接触面积，可以促进燃烧，但是不能减少二氧化碳的含量，符合题意；
D、使用清洁能源代替化石燃料，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的含量，有利于实现碳中和，不符合题意。
故选C。
2．A
【分析】根据电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1，可简记为：正氧负氢、氢二氧一。
【详解】A、电解水时该反应将电能转化为化学能，故选项说法正确；
B、电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，装置中b管收集的气体是氧气，故选项说法错误；
C、电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，装置中a管收集的气体是氢气，不具有助燃性，不能使带火星的木条复燃，故选项说法错误；
D、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误。
故选A。
3．B
【详解】煤、石油、天然气属于化石能源，地热能属于新能源，故选B。
4．A
【详解】A、在这个反应中，CO得到氧化铜中的氧，发生氧化反应，CO是还原剂，具有还原性，而不是氧化性， 描述不正确，符合题意；
B、氧化铜在反应中失去氧，被还原为铜，所以氧化铜被还原，描述正确，不符合题意；
C、氧化铜是黑色粉末，被还原生成的铜是光亮的红色物质，所以会看到黑色粉末变为光亮的红色物质，描述正确，不符合题意；
D、因为反应生成了二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以会观察到澄清石灰水变浑浊，描述正确，不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】A、氧气的化学性质比较活泼，但本身不燃烧，不属于可燃物，选项错误，不符合题意；
B、空气中有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质，是混合物，选项正确，符合题意；
C、空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气污染越严重质量越差，选项错误，不符合题意；
D、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，但不属于空气污染物，选项错误，不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】A、氧化铜加热没有新的物质生成，故错误。
B、四氧化铁和碳的混合物加热生成铁和二氧化碳，不会生成红色固体，故错误。
C、氧化铜和木炭粉都是黑色物质，它们的混合物加热生成铜（红色）和二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故正确；
D、铜是红色固体，加热后生成黑色的氧化铜，木炭粉是黑色固体，加热后生成二氧化碳气体，故错误。
故选：C。
7．B
【详解】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
B、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：，符合题意；
C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不是氧化铁，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
D、澄清石灰水检验二氧化碳，是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为：，氢氧化钙的化学式错误，不符合题意。
故选B。
8．C
【详解】A、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红。所以纸花a不变色。A不正确；
B、由于二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，所以实验可观察到下层蜡烛比上层先熄灭。B不正确；
C、该实验可观察到下层蜡烛比上层先熄灭，所以该实验可证明CO2密度比空气大。C正确；
D、该实验可证明二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红。D不正确。
综上所述：选择C。
9．B
【详解】A、大量燃放烟花会产生大量的烟尘和有害气体，加剧空气污染，不符合题意；
B、大量植树造林可以改善环境质量，符合题意；
C、废弃电池中含有有毒的重金属盐，深埋地下会污染土壤，污染地下水，不符合题意；
D、工业废水中含有有害物质，直接排放容易造成水体污染，不符合题意；
故选：B。
10．A
【详解】 A、温室效应是由于大气中二氧化碳等温室气体增多，导致地球温度上升的现象。含碳燃料燃烧会释放大量二氧化碳。减少其燃烧可降低二氧化碳排放。同时，植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，多植树造林能增加二氧化碳的吸收，A正确。
B、着火点是物质固有的属性，指物质燃烧所需的最低温度，不能通过外部手段改变。用水灭火的原理是：水蒸发吸热，降低可燃物温度至着火点以下，同时水蒸气隔绝氧气，从而灭火，但着火点本身不会降低，B错误。
C、煤气中毒主要指一氧化碳中毒。煤不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳常温下难溶于水，放一盆水无法有效吸收或去除一氧化碳。正确预防方法是保持通风，确保煤完全燃烧，C错误。
D、天然气主要成分是甲烷，易燃易爆。泄漏时打开脱排油烟机，电器开关可能产生电火花，引燃天然气，导致爆炸或火灾。正确做法是立即关闭气源，打开门窗通风，D错误。
故选A。
11．C
【详解】A、用氢气充灌探空气球是因为相同条件下，氢气的密度最小，该选项叙述正确；
B、氢气无色、无味，且难溶于水，该选项叙述正确；
C、点燃氢气和氧气的混合气体时，若达到了氢气的爆炸极限，则会爆炸，如果不在爆炸极限，则不会爆炸，该选项叙述不正确；
D、化学变化中，原子为最小的粒子，则氢气在发生化学变化时的最小微观粒子是氢原子，该选项叙述正确。
故选C。
12．B
【详解】A、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，说法正确；
B、上下两片滤纸条变红，证明CO2与水反应生成碳酸，又下面的滤纸先变红，上面的滤纸后变红，还能说明二氧化碳密度大于空气密度，说法错误；
C、导管口燃着的木条熄灭，说明二氧化碳通常不能燃烧，也不支持燃烧，说法正确；
D、微型实验具有所用药品量少，现象明显，操作简单等优点，说法正确。
故选B。
13． 氮气/N2 氧/O CH4
【详解】空气中含量最多的气体是氮气（N2）；地壳中含量最多的元素是氧元素（O)；天然气主要成分是甲烷，其化学式是CH4。
14． 碳 氢
【详解】石油是成分复杂的液态混合物，其主要成分是碳、氢元素组成的多种有机化合物（通常称为烃），故填：碳、氢。
15． 软 滑腻 熔点高 导电
【详解】石墨是一种灰黑色的有金属光泽而不透明的鳞片状固体，石墨很软、有滑腻感，具有优良的导电性能，可用作电极、电刷等。
16． 石蕊试纸 红 不变色 不变色 变红 红 红 酸性 碳酸 变紫 不稳定
【解析】略
17． 密度比空气大 CO2+H2O=H2CO3 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
【详解】下面的木条先熄灭，说明二氧化碳密度比空气大（物理性质），且二氧化碳不可燃也不助燃（化学性质）；
二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，反应的化学方程式为：；
大理石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
18．(1) 滴瓶 未垫石棉网 ad/da
(2) BE/EB AC/CA
(3)设需要二氧化碳的质量为x：
答：至少需要二氧化碳的质量是0.88g。
【详解】（1）①该图是实验时盛装少量液体的滴瓶，故填滴瓶。
②烧杯给液体加热过程中要垫石棉网，在给液体加热过程中发现烧杯炸裂其原因可能是未垫石棉网。
③从实验室安全角度考虑：
a、用嘴尝化学实验室里蔗糖的味道，存在安全隐患，因为实验室中的任何物质都有可能已经受到污染，选项做法错误，符合题意；
b、加热试管中药品时，不可以将试管口朝向自己或他人，以防试管的药品喷出烧伤自己或他人，选项做法正确，不符合题意；
c、过滤操作时，将需过滤液体直接倒入过滤器中，引起液滴飞溅，冲破滤纸，无法达到实验目的，与安全无关，不符合题意；
d、实验结束后，将用剩的药品带出实验室随意丢弃，该药品可能是有毒、有害物质，存在安全隐患，选项做法错误，符合题意。
故选ad。
（2）①上述可制取氧气的药品是氯酸钾，要制取较纯净的氧气，需要用排水法收集，所以选用的装置为BE；发生反应的化学方程式为：。
②上述可制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸，二氧化碳密度比空气大，采用向上排空气法收集，所以选择的装置是AC；石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
（3）见答案。
19．(1) 植物光合作用
(2) 过滤
(3)间隔
(4)
【详解】（1）碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为；
自然界中消耗二氧化碳的途径有：植物光合作用；
（2）①操作a是分离固液的过滤操作，则操作a的名称是过滤；
②“捕捉室”中NaOH与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为；
（3）“碳封存”是将(气态)压入地下或注入海底深处，以液态的形式封存，则加压“封存”过程中，分子的间隔变小；
（4）由微观示意图可知，该反应为氢气与二氧化碳在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为。
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