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(共57张PPT)
第五单元　燃料与二氧化碳
考点精讲 夯基础
知识点一　最洁净的燃料——氢气
无味
气体
比空气小
难溶于水
热感
小水珠
淡蓝
知识点二　碳
知识点三　一氧化碳和二氧化碳
知识点四　化石燃料
(1)氢气验纯,声音很小则氢气不纯。( )
(2)点燃可燃性气体如氢气之前都应该验纯。( )
(3)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的,由于碳原子的排列方式不同,它们的化学性质差异很大。( )
(4)石墨在一定条件下转变成金刚石属于化学变化。( )
易错辨析　
判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。
√
×
×
√
(5)仅由一种元素组成的物质不一定是单质。( )
(6)CO和CO2的组成元素相同,其化学性质也相同。( )
(7)用煤等含碳燃料取暖时,室内放一盆水可以防止CO中毒,因为一氧化碳能与水发生反应。( )
(8)CO2能使湿润的紫色石蕊纸花变红,因此CO2显酸性。　( )
(9)煤、石油、天然气都是化石燃料,它们是不可再生能源。( )
(10)燃料充分燃烧,能提高化石燃料的利用率,同时减少二氧化碳的排放。
( )
√
×
×
×
√
×
实验突破五　二氧化碳的实验室制取
一阶　实验梳理　
1.试剂选取
(1)试剂:　 　和　 　。
(2)试剂选用探究
①不用浓盐酸的原因:浓盐酸挥发出的HCl气体会使CO2不纯。
核心实验 重迁移
大理石或石灰石
稀盐酸
②不用K2CO3、Na2CO3的原因:K2CO3、Na2CO3是粉末状固体,与盐酸反应过快,不利于控制反应速率和收集气体。
③不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石或石灰石反应后生成的CaSO4微溶于水,覆盖在大理石或石灰石的表面,阻止了CaCO3与稀硫酸接触,使反应难以继续进行。
2.反应原理
化学方程式为　 。
3.制取装置(依据反应物状态和反应条件选择)
(1)用如图装置制取二氧化碳需注意:
①长颈漏斗末端必须伸入液面以下,否则生成的气体会从长颈漏斗中逸出。
②导管伸入锥形瓶中刚露出橡胶塞即可。
(2)以下装置都可以用于实验室固体与液体常温下反应制取气体
装置优点:A装置操作简便;B装置可　 　;C与D装置可控制　 　,有利于节约试剂;E装置可控制　 　(注意粉末状固体不可用此装置)。
随时添加液体
反应速率
反应的发生与停止
4.收集方法(依据气体密度与溶解性选择)→向上排空气法
常见的收集装置、适用范围及使用注意事项
物理 性质 难(或不易)溶于水且不与水反应 密度比 空气大 密度比
空气小
收集 方法 排水法 向上排 空气法 向下排
空气法
仪器 装置
注意 事项 导管口　 　时开始收集; 集气瓶口　 　时集满 导管要伸入集气瓶底部;应在集气瓶　 　验满
应用 举例 收集氧气 收集氧气、 二氧化碳 收集氢气
有连续均匀气泡冒出
有大气泡冒出
瓶口
5.检验与验满
(1)检验:将气体通入澄清石灰水中,若变浑浊,则该气体是CO2。
(2)验满:将燃着的木条伸入集气瓶口,若熄灭,则CO2已集满。
二阶　迁移应用　
6.某化学兴趣小组利用如图所示的装置对二氧化碳的性质进行验证。
(1)A装置相比其他固液常温装置,优点是　 　。该反应的化学方程式为　 　。
可以控制反应的发生与停止
(2)用E装置收集二氧化碳,并验证二氧化碳是否收集满,验满的方法为
　 　。若未收集满的原因可能是　 　(写一点)。
(3)若用图F装置收集二氧化碳,气体应从　 　(填“a”或“b”)端通入;当打开弹簧夹,反应一段时间后,D烧杯中下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的物理性质是　 　;B处的现象是　 　,发生反应的化学方程式为 　。
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则气体已集满
装置漏气(合理即可)
a
密度比空气大
紫色石蕊溶液变红
三阶　创新考法　
7.数字化实验 某兴趣小组将压强传感器连接在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图。下列说法正确的是( )
A.ab段试管液面逐渐上升
B.bc段石灰石与盐酸脱离接触
C.c点的对应操作为关闭弹簧夹
D.该发生装置也能用于控制过氧化氢和二氧化锰粉末混合制氧气的发生和停止
B
8.试剂选择 通常情况下,硫酸与大理石反应很难产生持续的气流。为探究用硫酸与大理石反应制取CO2的优化条件,进行如下实验。下列说法错误的是( )
C
序号 硫酸体积/mL 硫酸浓度/% 粒状大理石的质量/g 搅拌速率/
(r·min-1)
2粒/g 5粒/g
1 15 2.5 15 0 0
2 15 2.5 15 0 750
3 15 2.5 n 0 1 250
4 15 1 15 0 1 250
5 15 1 0 15 1 250
A.实验1和2对比可探究搅拌速率的影响
B.实验4和5对比可探究大理石颗粒大小的影响
C.欲探究硫酸浓度的影响,n的值应为0
D.搅拌可使微溶的硫酸钙不易附着在大理石表面
考点一　碳单质的性质和用途
1.(2024兴安盟改编)物质的性质决定用途。下列有关物质的性质和用途对应关系正确的是( )
A.金刚石无色透明,可用于切割玻璃
B.石墨质软而滑腻,可用作电极
C.一氧化碳具有还原性,可用作燃料
D.活性炭具有吸附性,可用作冰箱除味剂
真题精练 明考向
D
2.(2024通辽改编)对下列现象或事实的解释不正确的是( )
A.“干冰”汽化——分子间间隔变大
B.活性炭具有吸附性——可用于制作口罩
C.金刚石硬度大而石墨质软——碳原子排列方式不同
D.水电解产生氢气和氧气是化学变化——原子种类发生改变
D
3.(2025内蒙古)碳是给人类社会提供能源和材料的主要元素。下列含碳元素物质的性质与用途对应关系不正确的是( )
B
选项 性质 用途
A 活性炭具有很强的吸附性 可作净水材料
B 石墨具有优良的导电性 可制铅笔芯
C 干冰容易升华 可作制冷剂
D 甲烷具有可燃性且热值高 可作气体燃料
考点二　一氧化碳和二氧化碳
4.(2024赤峰)社会发展需要人与自然和谐共生。生活中的下列做法,符合低碳环保理念的是( )
①积极植树种草　②乘公交车出行　③废弃电池深埋　④践行光盘行动　⑤随意丢弃垃圾　⑥自备购物布袋
A.①②④⑥ B.①③④⑤
C.②③④⑥ D.②④⑤⑥
A
5.(2024包头)向甲、乙两个等体积充满CO2的软塑料瓶中,分别倒入等体积的澄清石灰水与NaOH溶液(密度近似相等),拧紧瓶盖振荡后,现象如图所示。下列说法错误的是( )
A.甲瓶注入的是澄清石灰水
B.甲、乙瓶变瘪的原因都是瓶内压强减小
C.向变瘪的乙瓶中滴加适量CaCl2溶液,无现象
D.NaOH溶液浓度大于Ca(OH)2溶液浓度
C
6.(2021呼和浩特)碳及其部分化合物的转化关系如图所示,其中X、Y表示相应转化中的其他反应物。下列说法错误的是( )
A.X可以是单质或氧化物
B.反应物Y可以用来检验CO2
C.反应①不属于置换反应
D.打开碳酸饮料瓶盖时发生反应②
B
7.(2023赤峰)化学的基本特征是研究物质和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识CO2。
(1)分类角度:CO2属于　 　(填“单质”“氧化物”或“有机物”)。
(2)微观角度:我国研制的一种新型催化剂可将CO2和H2转化为甲烷(CH4)和X。该反应的微观示意图如图所示,请你画出X分子的微观示意图:
　 　。
氧化物
(3)性质角度:三百多年前,人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气体,后来该气体被证实是CO2。据此推测CO2具有的化学性质是
　 　 。
(4)应用角度:可用如图所示方法自制汽水来消暑解热。制取汽水时,
NaHCO3与柠檬酸反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水。
不能燃烧,不支持燃烧
打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来,说明气体在水中的溶解度与
有关。
压强
(5)环保角度:促进低碳经济发展,实现碳达峰、碳中和的根本对策是控制CO2的排放量。请你提出一项可行措施:　
　。
减少化石燃料的燃烧
(合理即可)
考点三　二氧化碳的实验室制法
8.(2025呼和浩特二模)实验室制取二氧化碳并探究其性质的部分实验如图所示。下列做法正确的是( )
A
A.检查气密性 B.制备气体 C.收集气体 D.探究CO2能否与水反应
9.(2024兴安盟节选)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(1)写出仪器①的名称:　 。
(2)若用G装置收集氧气,气体应从　 　(填“a”或“b”)端通入集气瓶。
(3)实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式为　 　,选用B装置作为发生装置的优点是　
　,请指出C装置中存在的一处错误:　 　。
铁架台　
a
可以控制反应速率(或可以控制试剂
滴加的量或节约试剂)
长颈漏斗末端未伸入液面以下(或长颈漏斗末端没有液封)
(4)甲烷(CH4)是难溶于水的无色气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得,实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是
　 　(从A～F装置中选择)。
AE(或AF)
10.(2021包头)根据图甲、图乙回答问题。
(1)实验室用一种物质制取氧气,从图甲中应选用的发生装置是　 　(填字母),该反应的化学方程式为　 　;若用F装置且采用排水法收集氧气,简述操作步骤:　
　。
B
先将集气瓶装满水,再将
氧气从m端管口通入
(2)某同学将图乙中G装置产生的气体通入H中,若试剂X是新制澄清石灰水,H中一直未出现浑浊现象,其原因是　
　;若I中干燥的紫色石蕊纸花没有变红,则X可能是下列选项中的　 　(填字母)。
a.浓硫酸 b.饱和NaHCO3溶液
c.CaCl2溶液 d.NaOH浓溶液
浓盐酸挥发,使生成的二氧化碳
中混有较多的氯化氢而不能生成碳酸钙沉淀
ad
考点四　能源与燃料
11.(2024通辽)2022年12月,白鹤滩水电站全部机组投产发电,标志着我国在长江之上建成世界最大清洁能源走廊,这条走廊生产的电能替代了大量化石燃料,为实现“双碳”目标做出巨大贡献。下列说法不正确的是( )
A.除去长江水中悬浮的杂质后得到的澄清液体是纯净物
B.大气中CO2含量过高会导致温室效应等环境问题
C.化石燃料燃烧产生的酸性气体可能导致降雨的酸性增强
D.白鹤滩水电站将水能转化为电能,实现水力资源的可持续利用
A
12.(2023包头)党的二十大报告中指出,要推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。下列举措不符合这一要求的是( )
A.应用新技术、新工艺减少和处理“三废”排放
B.开发利用太阳能、风能等新能源替代化石燃料
C.实行塑料制品回收再生、循环利用
D.大力开采矿物资源,加快经济发展
D
13.(2025包头模拟)分别充分燃烧1 kg天然气和煤所产生CO2和SO2的质量如图所示。下列说法不正确的是( )
A.燃烧煤比燃烧天然气更容易导致酸雨
B.用天然气替代煤作燃料,有利于改善空气质量
C.等质量的天然气和煤,充分燃烧产生CO2的质量接近
D.天然气、煤都是重要的化石燃料,属于可再生能源
D
分层进阶 提能力
基础巩固
1.(2025湖北)湖北武汉推动碳普惠机制,建立个人“碳账本”,将碳减排量以积分方式可视化,激励公众积极参与减碳行动。下列行为能为个人“碳账本”积分的是( )
A.使用一次性餐具 B.乘坐公交车上学
C.用煤生火做饭 D.单面打印纸质材料
B
2.关于氢气在空气中燃烧的有关判断正确的是( )
A.水由碳、氢、氧元素组成
B.该变化属于物理变化
C.水是由氢气和氧气组成的
D.分子在化学变化中可分
D
3.教材习题改编 有关金刚石和石墨的下列说法正确的是( )
A.石墨很软,可作干电池电极
B.碳原子的排列方式相同
C.完全燃烧后的产物都是二氧化碳
D.都是由碳原子构成的单质,它们结构不同但性质相同
C
4.(2024吉林)性质决定用途,用途体现性质。下列归纳错误的是( )
A.金刚石硬度大,可作铅笔芯
B.活性炭具有吸附性,可作净水剂
C.干冰升华吸热,可作制冷剂
D.酒精具有可燃性,可作燃料
A
5.(2025云南)下列有关碳和碳的氧化物说法不正确的是( )
A.CO和CO2均可通过C和O2反应得到
B.CO可作燃料,CO2可作气体肥料
C.CO有毒,煤炉上放一壶水能防止煤气中毒
D.金刚石薄膜可用于集成电路基板散热
C
A
6.(2024重庆)CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。如图是CO2的捕集与转化示意图,有关说法正确的是( )
A.FeO可以循环使用
B.反应Ⅰ属于置换反应
C.反应Ⅱ固体质量增加
D.铁的氧化物之间转化的条件相同
7.教材新增素材 中国科学院联合新加坡科研团队已成功合成T-碳,为“碳家族”增添了新成员。T-碳是一种蓬松的碳材料,内部有很大的可利用空间,密度非常小,具有很高的硬度。下列有关说法中,不正确的是( )
A.T-碳内部的可利用空间为其作为储氢材料提供可能
B.T-碳和金刚石的化学性质相似
C.T-碳在氧气中充分燃烧产生二氧化碳
D.T-碳和金刚石的物理性质有很大差异,其原因是碳原子数目不同
D
8.装置创新 某化学兴趣小组同学利用木炭还原氧化铜设计如图所示实验。下列有关说法错误的是( )
A.此反应装置会产生有毒气体
B.甲、乙两处发生的反应均为C+CuO Cu+CO↑
C.将C、CuO均匀混合,有利于增大反应物间的接触面
D.若观察到乙处黑色粉末变红,说明甲处产生了CO
B
9.跨学科实践 (2025宁夏)家用燃料的变迁体现着科技的进步,印证着生活的向好发展。请结合所学知识和下图,回答下列问题。
(1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料,主要的原因是　
　。
(2)过去,薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法,其灭火原理是　 　。
都具有可燃性
清除可燃物
(3)如今,通过西气东输工程,天然气作为家用燃料已广泛使用,请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式: 　。
(4)燃料不充分燃烧不仅会浪费资源,还会造成空气污染。使燃料充分燃烧,通常需要考虑的因素有　
　(写一种即可)。
(5)你认为未来家用燃料应具备的特点是　
　。
燃烧时要有足够的空气(氧气)(或燃料与
空气要有足够大的接触面)
环保清洁(或安全、来源广、
可再生、成本低等)
能力提升
10.某研究性学习小组选择合适的试剂和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是( )
A.在实验室里,装置Ⅰ可用作大理石和稀盐酸制取
二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
B
11.跨学科·物理 如图,通CO2前杠杆已调至平衡。向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2,稍后再倒入石灰水(液面不接触乒乓球)。下列说法正确的是
( )
A.通入CO2后,左端乒乓球下降
B.整个过程中乒乓球位置始终没有变化
C.倒入石灰水后,杠杆逐渐恢复原状
D.其他条件不变,将CO2换成H2会产生同样现象
C
12.(2024苏州)捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应①中,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2∶1
B.反应②中,生产1.6 kg CH3OH理论上要消耗2.2 kg CO2
C.转化过程中,H2O和H2循环转化,无须额外补充
D.等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,实现“零碳”排放
C
13.(2025遂宁)我国在联合国大会上承诺:努力争取2060年前实现碳中和——CO2排放量和转化量相等,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ.了解二氧化碳排放
CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
Ⅱ.制备CO2
根据下列实验装置图,回答问题。
(1)仪器①的名称是　 　。
(2)若用装置B作为CO2制取的发生装置,除了废物利用的优点外,请再写出一个优点:　
　。
Ⅲ.低碳行动方案
(3)全面推进美丽中国建设,倡导“低碳”生活,应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是　 　(填字母)。
A.双面使用纸张
B.多乘公交车出行
C.多用一次性餐具
铁架台
可以控制反应的发生和停止
AB
思维拓展
14.(2024苏州)实验室用如图所示装置制取CO2气体,并进行相关性质研究。
已知:CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是　 　。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为　 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是　 　。
③若装置B用来干燥CO2,则装置B中应盛放的试剂是　 　。
分液漏斗
除去CO2中混有的HCl
浓硫酸
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是　
　。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是
　 　(用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,该过程参加反应的离子有
　 (填离子符号)。
CO2与水反应生成酸性物质、
CO2的密度比空气大
Ca2+、OH-　
谢谢观赏！

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