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【核心素养】浙教版（2024版）八年级科学下册·分层练习
专题提优特训7 二氧化碳和大气
01 二氧化碳的实验室制取
1．小明和小红利用如图装置，以碳酸钙和稀盐酸为原料来制取二氧化碳气体，并进行比较分析．
（1）小明用图甲和图乙组合来制取二氧化碳气体，如何检验二氧化碳是否收集满？请写出具体操作：　将燃着的木条放在集气瓶瓶口　 ．
（2）小红认为用丙收集二氧化碳气体的方法比图乙更好．你认为她的理由是：　用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满　 （写出一点）．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据二氧化碳是否收集满的方法进行分析；
（2）根据丙收集二氧化碳气体时的优点分析．
【解答】解：（1）二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；故答案为：将燃着的木条放在集气瓶瓶口．
（2）丙收集二氧化碳气体时，优点是：用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满或用丙装置收集到的二氧化碳纯度比乙高；故答案为：用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满．
【点评】本考点主要考查气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写，综合性比较强．
2．小科家的水族箱因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小科自制了二氧化碳气体补给器，其部分设计如图甲所示。
（1）写出气体发生器内产生二氧化碳的化学方程式　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　 。
（2）装置中计泡器的作用是　观察二氧化碳的输出速率　 。
（3）如图乙所示，将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，最好将气体细化器置于水族箱的　③　 （选填“①”“②”或“③”）处。
（4）如图丙所示是气泡细化器的实物工作图，其顶部是一个蜂窝状的多孔结构，这样设计的好处是　能使更多的二氧化碳溶于水，有利于水草进行光合作用，产生更多的氧气　 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）观察二氧化碳的输出速率。
（3）③。
（4）能使更多的二氧化碳溶于水，有利于水草进行光合作用，产生更多的氧气。
【分析】（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
（2）装置中计泡器的作用是观察二氧化碳的输出速率。
（3）最好将气体细化器置于水族箱的③处，能使更多的二氧化碳溶于水。
（4）光合作用过程中，水和二氧化碳反应生成有机物和氧气。
【解答】解：（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）装置中计泡器的作用是观察二氧化碳的输出速率。
故答案为：观察二氧化碳的输出速率。
（3）如图乙所示，将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，最好将气体细化器置于水族箱的③处，能使更多的二氧化碳溶于水。
故答案为：③。
（4）如图丙所示是气泡细化器的实物工作图，其顶部是一个蜂窝状的多孔结构，这样设计的好处是能使更多的二氧化碳溶于水，有利于水草进行光合作用，产生更多的氧气。
故答案为：能使更多的二氧化碳溶于水，有利于水草进行光合作用，产生更多的氧气。
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
3．某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。
【实验原理】CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
【收集装置】
（1）结合CO2气体的性质，图Ⅰ的收集装置中可用于收集CO2气体的有　甲、丁　 。
【实验探究】实验室用大理石而不用碳酸钠制取CO2气体的原因探究。
【作出假设】可能是因为碳酸钠、大理石和稀盐酸反应产生二氧化碳气体的快慢不同。
【设计与实验】小实设计的实验如图Ⅱ所示。他通过比较相同时间内气球变大的程度来比较反应的快慢。
（2）小妍对小实的实验设计过程提出了质疑：①稀盐酸的溶质质量分数和用量未控制相同。②　大理石和碳酸钠的形状不同　 。
小组同学在老师指导下修正完善后，重新设计了如图Ⅲ所示的实验。（注：压强传感器可以检测广口瓶中气体压强大小，在实验过程中检测到广口瓶内压强随时间变化如图Ⅳ所示。）
【实验结论】
（3）分析图Ⅳ所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体较快，判断依据是　相同时间内碳酸钠与稀盐酸反应产生的二氧化碳体积大　 。
【拓展与提高】
（4）结合所学知识分析图Ⅲ实验装置中使用连通管的原因可能是　平衡气压，防止压强增大，稀盐酸不能顺利滴下　 。
【答案】（1）甲、丁；
（2）大理石和碳酸钠的形状不同；
（3）相同时间内碳酸钠与稀盐酸反应产生的二氧化碳体积大；
（4）平衡气压，防止压强增大，稀盐酸不能顺利滴下。
【分析】（1）根据二氧化碳的物理性质（密度比空气大、能溶于水且能与水反应），结合图 I 中各收集装置的原理（向上排空气法、向下排空气法、排水法），分析可用于收集二氧化碳的装置。（2）根据对比实验的设计原则（控制单一变量），补充小妍提出的实验设计中未控制的其他变量，确保实验的科学性和准确性。（3）结合图Ⅳ中压强随时间变化的曲线，对比碳酸钠和大理石与稀盐酸反应时压强上升的速率和幅度，分析反应快慢的差异及判断依据。（4）根据连通管的结构特点和实验装置的工作原理，分析其在实验中的作用，如平衡装置内外气压、保证稀盐酸用量相同等。
【解答】解：（1）二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气大，用丙、丁装置收集，应“短进长出”，故可用于收集二氧化碳气体的装置是：甲、丁；
（2）探究实验室用大理石而不用碳酸钠制取二氧化碳气体的原因，根据控制变量法，除了一个实验选择大理石，一个实验选择碳酸钠，其他因素相同，故小妍对小实的实验设计过程提出了质疑：①稀盐酸的溶质质量分数和用量未控制相同。②大理石和碳酸钠的形状不同；
（3）由图可知，相同时间内碳酸钠与稀盐酸反应产生的压强大，即相同时间内碳酸钠与稀盐酸反应产生的二氧化碳体积大，故相同条件下，碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体较快；
（4）碳酸钠（或大理石）与稀盐酸反应生成了二氧化碳，会导致装置内压强增大，则图Ⅲ实验装置中使用连通管的原因可能是：平衡气压，防止压强增大，稀盐酸不能顺利滴下。
故答案为：
（1）甲、丁；
（2）大理石和碳酸钠的形状不同；
（3）相同时间内碳酸钠与稀盐酸反应产生的二氧化碳体积大；
（4）平衡气压，防止压强增大，稀盐酸不能顺利滴下。
【点评】本题主要考查二氧化碳的制取与反应速率的探究实验，核心是结合二氧化碳的性质选择收集装置、依据对比实验原则设计和评价实验方案、通过压强曲线分析反应速率差异。需明确对比实验中变量控制的重要性，理解压强与反应速率的关系，以及实验装置中各部件的作用，体现了对实验设计、数据处理和原理分析的综合考查。
4．“低碳”小组开展以二氧化碳为主题的项目式学习并设计了以下活动。请回答：
（1）实验室制取二氧化碳的装置由图1中的A改成B，请你说出改进后的优点：　能控制反应的发生和停止　 。
（2）小组同学用如图2装置研究二氧化碳与氢氧化钠的反应，用注射器分别注入等体积的水和氢氧化钠溶液，测得压强随时间变化的图像如图曲线Ⅰ和Ⅱ所示。
①设置实验1的目的是 　作对照实验，排除水的干扰　 。
②小组同学得出氢氧化钠溶液比水吸收二氧化碳的能力更强的证据是 　曲线Ⅱ的压强下降幅度比曲线Ⅰ大且下降速度更快　 。
（3）在上述实验后，小组成员查阅资料发现：实现碳中和，可以通过人工固碳、海洋固碳和生物固碳等途径，其中人工固碳的常见方法如下：
①上述三种方法中所涉及的反应中属于化学变化的是 　方法2和方法3　 。
②请例举一种自然界中的生物固碳方法 　植物的光合作用　 。
【答案】（1）能控制反应的发生和停止；
（2）①作对照实验，排除水的干扰；
②曲线Ⅱ的压强下降幅度比曲线Ⅰ大且下降速度更快；
（3）①方法2和方法3；
②植物的光合作用。
【分析】（1）对比图1中A、B装置的结构差异，从控制反应进行或停止的角度分析改进后装置B的优点。
（2）①从实验设计的对照原则出发，分析设置实验1（注入等体积水）的目的。
②依据实验中压强随时间变化的曲线，对比曲线Ⅰ和Ⅱ的变化情况，找出能证明氢氧化钠溶液比水吸收二氧化碳能力更强的证据。
（3）①根据化学变化的定义（有新物质生成的变化），判断三种人工固碳方法中涉及的反应是否为化学变化。
②结合自然界中生物的生理活动，列举一种生物固碳的方法。
【解答】解：（1）实验室制取二氧化碳的装置由图1中的A改成B，改进后的优点是：装置B带有多孔塑料板和止水夹。关闭止水夹时，反应产生的二氧化碳气体使装置内压强增大，将稀盐酸压入长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开止水夹，气体排出，压强减小，稀盐酸流下，固液接触，反应继续进行。所以能控制反应的发生和停止。
（2）①设置实验1（注入等体积的水）的目的是作对照实验，通过对比注入水和氢氧化钠溶液后装置内压强的变化，更直观地探究氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收效果。
②小组同学得出氢氧化钠溶液比水吸收二氧化碳的能力更强的证据是：由图中曲线可知，曲线Ⅱ（注入氢氧化钠溶液）的压强下降幅度比曲线Ⅰ（注入水）大，且下降速度更快，说明注入氢氧化钠溶液的装置内二氧化碳被消耗得更多、更快，即氢氧化钠溶液比水吸收二氧化碳的能力更强。
（3）①方法1将二氧化碳压缩后封存，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；方法2中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，有新物质生成，属于化学变化；方法3将二氧化碳转化为二甲醚，有新物质生成，属于化学变化。所以上述三种方法中所涉及的反应中属于化学变化的是方法2和方法3。
②自然界中的生物固碳方法：植物的光合作用。绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气，从而实现生物固碳。
故答案为：
（1）能控制反应的发生和停止；
（2）①作对照实验，排除水的干扰；
②曲线Ⅱ的压强下降幅度比曲线Ⅰ大且下降速度更快；
（3）①方法2和方法3；
②植物的光合作用。
【点评】本题围绕二氧化碳展开，综合考查了二氧化碳制取装置的改进、二氧化碳的性质实验探究以及固碳方法的相关知识。解答这类题目，关键在于对实验装置的理解、实验原理的把握以及化学概念的准确运用。通过对不同实验和实际应用的考查，有助于学生构建完整的二氧化碳知识体系，提升综合运用化学知识解决实际问题的能力。
5．某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。
【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：
【分析与表达】
（1）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 　最后一次加入盐酸后不再产生气泡　 。
（2）实验Ⅱ中，先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装好药品，最后将10毫升稀盐酸快速推入烧瓶中。
【记录与处理】
（3）已知实验Ⅰ反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是 　AC　 。
A．m（小烧杯）
B．m（大烧杯）
C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（4）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是 　80　 毫升，理由 　注射器的起始读数是10mL，最终读数为90mL，增加了80mL　 。
【答案】（1）最后一次加入盐酸后不再产生气泡；
（3）AC；
（4）80；注射器的起始读数是10mL，最终读数为90mL，增加了80mL。
【分析】（1）根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，反应发生时会看到有气泡产生进行分析；
（3）根据要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是小烧杯质量可以计算出稀盐酸质量）、大烧杯及其内容物反应前后质量差即为反应生成二氧化碳的质量进行分析；
（4）根据从第8分钟后气体的体积不再变化，但原稀盐酸占有10mL（推入稀盐酸后仍然会恢复到原压强）进行分析。
【解答】解：（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，反应发生时会看到有气泡产生。实验I中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，则判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加入盐酸后不再产生气泡；故答案为：最后一次加入盐酸后不再产生气泡；
（3）要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是小烧杯质量可以计算出稀盐酸质量、大烧杯及其内容物反应前后质量差即为反应生成二氧化碳的质量，故答案为：AC。
（4）从第8分钟后气体的体积不再变化，但原稀盐酸占有10mL（推入稀盐酸后仍然会恢复到原压强），所以第1分钟生成CO2的体积是50mL，第2分钟是75mL，最终生成CO2的体积是80mL，故答案为：80；注射器的起始读数是10mL，最终读数为90mL，增加了80mL。
【点评】本题主要考查物质的组成成分的探究等，完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行。
6．实验室用盐酸与石灰石制二氧化碳常混有氯化氢气体。小阳疑惑为何不选硫酸与石灰石反应，尝试后发现加入稀硫酸反应不久即停止，再添加也无气体生成。小阳想：改用粉状石灰石与稀硫酸反应能否顺利制得二氧化碳，于是选择质量相等、颗粒大小不同的石灰石，与等质量的稀盐酸、稀硫酸反应，每隔30秒测量生成气体体积并得到图丙数据。
（1）实验室制备二氧化碳气体应选用图甲中的发生装置　①　 。
（2）结合表格，推测反应停止后往石灰石中继续添加稀硫酸没有气体生成的原因可能是：　石灰石主要成分为碳酸钙和稀硫酸反应会产生硫酸钙，硫酸钙微溶于水，大多数未溶的硫酸钙附着在石灰石表面，阻止反应的进行　 。
（3）酸溶液的浓度会影响反应的速度。实验中除了要控制稀盐酸和稀硫酸溶液总质量相等，还要控制溶液中　H+ 微粒（填化学符号）总量相等。
（4）小阳认为制取少量二氧化碳，用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”的方案更好，结合图乙，请说明理由：　制取少量二氧化碳，用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”用时短　 。
【答案】（1）①；
（2）石灰石主要成分为碳酸钙和稀硫酸反应会产生硫酸钙，硫酸钙微溶于水，大多数未溶的硫酸钙附着在石灰石表面，阻止反应的进行；
（3）H+；
（4）制取少量二氧化碳，用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”用时短。
【分析】（1）根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置；
（2）根据生成的硫酸钙微溶于水分析；
（3）根据控制变量法分析；
（4）根据图像对比分析。
【解答】解：（1）实验室制取二氧化碳使用的试剂为固态大理石和液态稀盐酸，常温下进行，发生装置选固液常温型装置①；故答案为：①；
（2）石灰石主要成分为碳酸钙和稀硫酸反应会产生硫酸钙，硫酸钙微溶于水，大多数未溶的硫酸钙附着在石灰石表面，阻止反应的进行；故答案为：石灰石主要成分为碳酸钙和稀硫酸反应会产生硫酸钙，硫酸钙微溶于水，大多数未溶的硫酸钙附着在石灰石表面，阻止反应的进行；
（3）氢离子越多酸的浓度越大，影响反应的速度，故需要控制H+的质量相等；故答案为：H+；
（4）根据图乙对比分析可知，制取少量二氧化碳，用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”用时短。故答案为：制取少量二氧化碳，用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”用时短。
【点评】该题为实验题，主要考查实验室制取二氧化碳需要的试剂，气体发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关等知识点。
7．某同学利用碎鸡蛋壳和白醋（主要成分是一种酸——醋酸，具有挥发性）为原料，以回收的生活用品作为器材，制取二氧化碳气体并验证其部分性质。
（1）如图1，用矿泉水瓶作为发生装置的容器。反应前检查此装置气密性的操作方法为　将导管末端浸入水中，用手捂瓶身，若有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱且不回落，说明气密性良好　 。
（2）如图2，取4张蓝色石蕊试纸，将其中两张用蒸馏水湿润后，再用细铁丝固定在透明的塑料管中。在矿泉水瓶中加入碎鸡蛋壳和白醋，将产生的二氧化碳气体通入图2装置，根据二氧化碳具有　二氧化碳密度比空气大，二氧化碳与水可以反应　 性质，预期将观察到：试纸4先变红色，试纸1后变红色，试纸2和3不变色。但实验结果却发现试纸2和3也变红色。请分析出现这种情况的可能原因：　白醋挥发出的醋酸气体随二氧化碳一起进入管内，醋酸也能使干燥的石蕊试纸变红或二氧化碳气体带出水蒸气，二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊试纸变红　 。
（3）实验过程中发现，在进行性质验证时，经常会因为一些原因需要暂停反应。请你利用生活中的物品，对该同学的发生装置进行改进，使其达到能随时暂停反应的进行。将你的设计表示在图3中（画出简图，并配上简短的操作说明）。
【答案】（1）将导管末端浸入水中，用手捂瓶身，若有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱且不回落，说明气密性良好。
（2）二氧化碳密度比空气大，二氧化碳与水可以反应；白醋挥发出的醋酸气体随二氧化碳一起进入管内，醋酸也能使干燥的石蕊试纸变红或二氧化碳气体带出水蒸气，二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊试纸变红。
（3）将图1矿泉水瓶底部打孔，塑料杯内装碎鸡蛋壳，烧杯内装入白醋，将矿泉水瓶放入烧杯中，向上提起矿泉水瓶时，白醋与鸡蛋壳分离，反应停止；向下按压矿泉水瓶时，白醋与鸡蛋壳接触，反应开始，如图。
【分析】（1）根据装置气密性的检验分析；
（2）根据二氧化碳与水反应生成碳酸使湿润的石蕊试纸变红分析；
（3）根据能随时暂停反应的进行需要能控制试剂的分离分析。
【解答】解：（1）将导管末端浸入水中，用手捂瓶身，若有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱且不回落，说明气密性良好。
（2）试纸4（润湿）先变红，试纸1（润湿）后变红，试纸2和3不变色，这说明他们利用了二氧化碳密度比空气大，会先沉在底部，逐渐充满管子，所以润湿的试纸遇CO2生成碳酸才变红，干的不变色。二氧化碳与水反应生成碳酸使湿润的石蕊试纸变红，干燥的试纸不变色；但实验中试纸2和3变红，可能是因为白醋挥发出的醋酸气体随二氧化碳一起进入管内，醋酸也能使干燥的石蕊试纸变红或二氧化碳气体带出水蒸气，二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊试纸变红。
（3）将图1矿泉水瓶底部打孔，塑料杯内装碎鸡蛋壳，烧杯内装入白醋，将矿泉水瓶放入烧杯中，向上提起矿泉水瓶时，白醋与鸡蛋壳分离，反应停止；向下按压矿泉水瓶时，白醋与鸡蛋壳接触，反应开始，如图。
故答案为：（1）将导管末端浸入水中，用手捂瓶身，若有气泡冒出，松手后导管内形成一段水柱且不回落，说明气密性良好。
（2）二氧化碳密度比空气大，二氧化碳与水可以反应；白醋挥发出的醋酸气体随二氧化碳一起进入管内，醋酸也能使干燥的石蕊试纸变红或二氧化碳气体带出水蒸气，二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊试纸变红。
（3）将图1矿泉水瓶底部打孔，塑料杯内装碎鸡蛋壳，烧杯内装入白醋，将矿泉水瓶放入烧杯中，向上提起矿泉水瓶时，白醋与鸡蛋壳分离，反应停止；向下按压矿泉水瓶时，白醋与鸡蛋壳接触，反应开始，如图。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，强调了学生整合基本化学知识的能力。
02 二氧化碳的性质与应用
8．同学们设计了如图所示装置来探究二氧化碳的制取和性质，下列关于该实验的叙述正确的是（　　）
A．移动粗铜丝能控制反应的发生和停止
B．该实验能证明二氧化碳的密度比空气大
C．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
D．产生的二氧化碳可用生石灰干燥
【答案】A
【分析】根据二氧化碳的制取以及主要性质。题目中涉及到的二氧化碳的反应或者性质主要有：
A、将铜丝放下使内装石灰石的尼龙布袋与稀盐酸接触，从而可以通过现象来判断反应是否发生；石灰石与稀盐酸接触发生反应 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，生成二氧化碳；
B、该实验不能证明二氧化碳的密度比空气大；
C、二氧化碳溶于水生成碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，故浸有紫色石蕊试液的棉花会变红；
D、生石灰主要成分为氧化钙，可以和二氧化碳发生化学反应CaO+CO2＝CaCO3，因此二氧化碳不能用生石灰干燥。
【解答】解：A、将铜丝放下使内装石灰石的尼龙布袋与稀盐酸接触，从而可以通过现象来判断反应是否发生；石灰石与稀盐酸接触发生反应 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，生成二氧化碳；故A 说法正确；
B、该实验不能证明二氧化碳的密度比空气大；故B说法错误；
C、二氧化碳溶于水生成碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，故浸有紫色石蕊试液的棉花会变红；故C说法错误；
D、生石灰主要成分为氧化钙，可以和水反应生成了氢氧化钙，氢氧化钙能与二氧化碳反应，因此二氧化碳不能用生石灰干燥；故D说法错误；
故选：A。
【点评】本题考查了二氧化碳的制取、干燥以及几个典型的化学性质。石灰石主要成分为碳酸钙，与稀盐酸接触则可发生反应生石灰主要成分为氧化钙，可以和二氧化碳发生化学反应。
9．如图所示中，a、d为浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊溶液浸过的干燥棉花（固定玻璃管的装置未画出）。用该装置来探究CO2的制取和性质，下列关于该实验装置及试剂的叙述不正确的是（　　）
A．该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量
B．利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应
C．装置中的干燥剂能与二氧化碳反应
D．该装置中的棉花可用滤纸片代替
【答案】C
【分析】A.根据装置的特点来分析；
B.根据实验现象以及二氧化碳的性质来分析；
C.根据二氧化碳的性质来分析；
D.根据滤纸的作用来分析。
【解答】解：A.注射器能控制滴加液体的速率，通过推压注射器活塞，可以控制进入锥形瓶内液体的量，故选项说法正确。
B.a、d会变红色，b、c不变色，且d比a先变红，说明二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳能与水发生反应生成碳酸，故选项说法正确。
C.装置内的干燥剂与二氧化碳不反应，故选项说法错误。
D.滤纸也具有吸水性，所以该装置中的棉花可用滤纸片代替，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握二氧化碳的化学性质、物理性质、实验室制取气体的发生装置选择的依据等是正确解答本题的关键。
10．如图所示是气体制取及性质检验的一体化装置。具有装置他用，模块化操作等优点。如用于二氧化碳气体制取及性质检验。
（1）若实验室利用该装置制取二氧化碳气体，则滴液漏斗中装的试剂是：　稀盐酸　 （填名称）。
（2）若实验过程中试管内装的紫色石蕊试液变红色，则原因是：　CO2+H2O＝H2CO3 （用化学方程式表示）。
（3）将两只点燃的蜡烛放在T形管附近，打开三通阀开关，使气流缓慢流出。观察到下方蜡烛先熄灭，上方蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是 　密度比空气大　 。
【答案】（1）稀盐酸；
（2）CO2+H2O＝H2CO3；
（3）密度比空气大。
【分析】（1）在实验室制取二氧化碳气体时，常用大理石（或石灰石，主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应。
（2）二氧化碳能与水反应生成碳酸。
（3）根据二氧化碳密度比空气大分析。
【解答】解：（1）在实验室制取二氧化碳气体时，常用大理石（或石灰石，主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应。所以滴液漏斗中装的试剂是稀盐酸。故答案为：稀盐酸。
（2）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红色。该反应的化学方程式为CO2+H2O＝H2CO3。故答案为：CO2+H2O＝H2CO3。
（3）将两只点燃的蜡烛放在T形管附近，打开三通阀开关，使气流缓慢流出，观察到下方蜡烛先熄灭，上方蜡烛后熄灭。这是因为二氧化碳的密度比空气大（物理性质），先沉在下方，将下方蜡烛与空气隔绝，导致下方蜡烛先熄灭。故答案为：密度比空气大。
【点评】通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、性质、以及从题中获取信息的能力，会根据实验现象做出正确的判断和分析。
11．某同学利用雪碧、留置针、注射器、四通管等器材设计了一套二氧化碳制取及性质检验的一体化装置（如图所示）。
（1）制取原理：雪碧中的碳酸不稳定，受热或振动易分解生成二氧化碳气体。雪碧中产生二氧化碳的化学方程式为 　H2CO3H2O+CO2↑　 。
（2）气体收集：气体收集前需要检查装置气密性：先 　关闭开关A和B　 ，然后将注射器活塞拉到一定刻度，观察活塞是否能回到原刻度。
（3）性质验证：关闭A打开B，将气体通入四通管，观察到实验中D处湿润试纸先变红，C处湿润试纸后变红，说明二氧化碳具有 　二氧化碳的密度比空气大，且二氧化碳能与水反应　 的性质。
（4）装置改进：某同学使用该一体化装置进行实验时，发现四张石蕊试纸均变为红色，针对此问题，对装置进行如下改进：在注射器与四通管之间增加 　干燥装置　 。
【答案】（1）H2CO3H2O+CO2↑；
（2）关闭开关A和B；
（3）二氧化碳的密度比空气大，且二氧化碳能与水反应；
（4）干燥装置。
【分析】（1）根据雪碧中碳酸分解的化学反应进行分析；
（2）根据检查装置气密性的方法进行分析；
（3）根据二氧化碳的性质和实验现象进行分析；
（4）根据实验现象和二氧化碳的性质提出改进措施。
【解答】解：（1）雪碧中的碳酸（H2CO3）不稳定，受热或振动易分解生成二氧化碳气体和水。化学方程式为：H2CO3H2O+CO2↑，故答案为：H2CO3H2O+CO2↑；
（2）气体收集前需要检查装置气密性。具体方法是：关闭开关A和B，然后将注射器活塞拉到一定刻度，观察活塞是否能回到原刻度。如果活塞能回到原刻度，说明装置气密性良好。故答案为：关闭开关A和B；
（3）关闭开关A和B，将气体通入四通管，观察到实验中D处湿润试纸先变红，C处湿润试纸后变红。这说明二氧化碳的密度比空气大，且二氧化碳能与水反应生成碳酸，使石蕊试纸变红。故答案为：二氧化碳的密度比空气大，且二氧化碳能与水反应；
（4）某同学使用该一体化装置进行实验时，发现四张石蕊试纸均变为红色。这说明二氧化碳中混有水蒸气，导致石蕊试纸变红。为了改进装置，可以在注射器与四通管之间增加干燥装置（如浓硫酸干燥管），以除去二氧化碳中的水蒸气。故答案为：干燥装置。
【点评】本题主要考查了二氧化碳的制取原理、性质验证以及实验装置的改进。解答此类题目时，需要明确二氧化碳的性质和反应原理，掌握实验操作的规范性，并根据实验现象提出合理的改进措施。通过本题，同学们可以加深对二氧化碳性质的理解和实验操作的规范性。
12．二氧化碳在空气中的含量不多，但用途广泛。某小组同学为验证二氧化碳的性质和用途，进行了下列实验。
（1）利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，若要产生平稳的气流，顺利完成实验，应选择装置甲还是装置乙，说明理由 　乙，分液漏斗可以控制反应的速率　 ；若你选择的装置与丙装置相连，当观察到蜡烛自下而上熄灭时，可以验证二氧化碳具有的性质是 　密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧　 。
（2）如图丁所示实验：观察到蜡烛自下而上熄灭；如果改变二氧化碳的倾倒方向，如图戊所示实验：观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象，能否反映出二氧化碳相同的性质 　能，可以得出二氧化碳不燃烧和也不支持燃烧　 。
（3）为验证碳酸饮料（汽水）中含有二氧化碳气体。小明同学利用如图己所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管的另一端伸入装有少量紫色石蕊试液的试管中，观察到试管内紫色石蕊试液变成了红色，该同学得出结论：该汽水中含有二氧化碳。
【反思评价】该小组同学中有同学对小明同学的实验提出了质疑：认为小明同学的实验不严密，汽水中含有柠檬酸，可能是该汽水中的柠檬酸随气体气流进入试管，而引起紫色石蕊试液的变色。
【继续实验】针对提出的质疑该小组同学继续开展下列活动；
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温下稳定，熔点153℃，熔化后、沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬、柑橘中含有柠檬酸。
②小明同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步简单的实验操作，确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称以及观察到的实验现象是 　稍微加热，溶液由红色变为紫色　 。
【答案】（1）乙，分液漏斗可以控制反应的速率；密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；
（2）能，可以得出二氧化碳不燃烧和也不支持燃烧；
（3）稍微加热，溶液由红色变为紫色
【分析】（1）根据给出装置的特点及实验的现象进行分析；
（2）根据实验的现象进行分析；
（3）根据碳酸易分解而柠檬酸需要153℃才能分解进行分析。
【解答】解：（1）选择装置乙可以得到平稳的气流，因为分液漏斗可以控制反应的速率，当观察到蜡烛自下而上熄灭时，可以验证二氧化碳具有的性质是密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，故答案为：乙，分液漏斗可以控制反应的速率；密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；
（2）两个烧杯中的蜡烛都会熄灭，因此都可以得出二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，故答案为：能，可以得出二氧化碳不燃烧和也不支持燃烧；
（3）碳酸易分解，而柠檬酸分解温度约为175℃，因此可以对试管进行稍微加热，观察到溶液由红色变为紫色，说明不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色，故答案为：稍微加热，溶液由红色变为紫色。
【点评】本题主要考查学生对实验现象的分析能力及设计实验的能力，有一定难度。
13．去年杭州市出现了明显的暖冬，冬季平均气温比正常年份明显偏高，科学家认为这是大气中CO2含量的增加而引起的“温室效应”。
（1）如何防止温室效应的加剧，科学家提出多种方法。其中有人提出将CO2通过高压管道，通入深海海底储存，以减少CO2的排放，但也有一些人提出反对意见。下列反对意见中，你认为错误的是 　C　 。
A．将CO2收集和通入深海海底要消耗大量的能源，消耗能源也会加剧CO2的排放
B．几十万年以来。海水的pH保持在8.2左右，大量CO2溶解在海水中，会使海水的酸性增大，破坏海洋的生态环境
C．将CO2储存在海底，会严重影响陆上植物的光合作用
D．当发生海底地震时，深海海底储存的CO2会被重新释放到大气中
（2）在科学家的眼里二氧化碳是可以利用的重要资源，只要有合适的条件，可以像发生光合作用那样将二氧化碳转变为所需要的产物。我国科学家陈乾旺等研究成果表明：在440℃和800个大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，合成的金刚石直径最大可达1.2毫米，完全可以满足工业用途。
①二氧化碳与金属钠反应生成金刚石和碳酸钠的化学方程式为：　3CO2+4Na2Na2CO3+C　 。
②理论上66克二氧化碳可以制得 　6　 克金刚石。
（3）就目前而言，防止温室效应的加剧，一个行之有效的手段就是保护植被，且大规模的植树造林。植物的光合作用可表示为：二氧化碳+水淀粉（贮存能量）十氧气，由此可推断淀粉中一定含有 　碳、氢　 元素。晴天，绿色植物通常每平方米的叶片每天约需要吸收5克二氧化碳进行光合作用，则一棵叶片总面积为176平方米的香樟树，10天内吸收的碳元素有 　2400　 克。
【分析】（1）根据防止温室效应的加剧的措施、二氧化碳能与水反应生成碳酸，进行分析解答。
（2）①根据在440℃和800个大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，进行分析解答。
②根据利用化学方程式的简单计算，进行分析解答。
（3）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，进行分析解答。
【解答】解：（1）A、将CO2收集和通入深海海底要消耗大量的能源，消耗能源也会加剧CO2的排放，故选项说法正确。
B、几十万年以来，海水的pH保持在8.2左右，大量CO2溶解在海水中，会使海水的酸性增大，破坏海洋的生态环境，故选项说法正确。
C、将CO2储存在海底，空气中二氧化碳比较恒定，不会影响陆上植物的光合作用，故选项说法错误。
D 当发生海底地震时，深海海底储存的CO2会被重新释放到大气中，还会加剧温室效应，故选项说法正确。
（2）①在440℃和800个大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，反应的化学方程式为：3CO2+4Na2Na2CO3+C。
②设可制得金刚石的质量为x。
3CO2+4Na2Na2CO3+C
132 12
66g x
x＝6g
（3）二氧化碳中含有碳元素与氧元素，水中含有氢元素与氧元素，二氧化碳与水反应生成淀粉和氧气，氧气中含有氧元素，由质量守恒定律可知，淀粉中一定含有碳元素和氧元素，可能含有氧元素。
绿色植物通常每平方米的叶片每天约需要吸收5克二氧化碳进行光合作用，10天内吸收的碳元素的质量＝5克/平方米/天×176平方米×10天100%＝2400克。
故答案为：
（1）C；
（2）①3CO2+4Na2Na2CO3+C；②6；
（3）碳、氢；2400。
【点评】本题难度不大，了解二氧化碳对环境的影响、二氧化碳的化学性质、灵活运用质量守恒定律等是正确解答本题的关键。
14．小龙利用注射器、具支试管、U形管、铜丝悬挂的塑料瓶盖等器材制作如图装置探究二氧化碳的性质，实验操作如下：
①检查装置气密性。
②将调速器关闭，向装有碳酸钙的塑料瓶盖中缓慢注入一定量的稀盐酸。
③微微振荡试管，观察现象。
（1）检查装置气密性时，将注射器固定，用橡皮帽将U型管上端密封，U型管下端浸入水中，用手捂住试管，观察到 　U型管下端有气泡冒出　 ，说明气密性良好。
（2）小龙向瓶盖中缓慢注入稀盐酸后，实验中能说明稀盐酸与碳酸钙发生化学反应的依据是 　有气泡产生　 （请写出一点）。
（3）反应结束后，小龙将具支试管放入盛有100℃热水的大烧杯中，一段时间后，紫色石蕊试纸a颜色变化是 　由紫色变为红色　 。
（4）小龙想进一步探究二氧化碳与空气密度大小关系，将两只点燃的蜡烛放在U形管附近，调节调速器，使气流缓慢流出。请预测现象并写出对应的实验结论 　若U形管下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大　 。
【答案】（1）U型管下端有气泡冒出；
（2）有气泡产生；
（3）由紫色变为红色；
（4）若U形管下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。
【分析】（1）根据检查装置气密性的方法分析；
（2）根据稀盐酸与碳酸钙发生化学反应会生成二氧化碳气体分析；
（3）根据二氧化碳能与水反应生成碳酸碳酸能使紫色石蕊试纸变红分析；
（4）如果观察到U形管下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。
【解答】解：（1）检查装置气密性时，用手捂住试管，装置内气体受热膨胀。若气密性良好，U型管下端会有气泡冒出。因为手捂住试管使试管内气体温度升高，压强增大，气体从U型管下端排出形成气泡；故答案为：U型管下端有气泡冒出；
（2）稀盐酸与碳酸钙发生化学反应会生成二氧化碳气体等新物质。实验中能说明发生化学反应的依据可以是有气泡产生，因为碳酸钙和稀盐酸反应会生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳气体以气泡形式逸出；故答案为：有气泡产生；
（3）反应结束后，具支试管中有二氧化碳气体。将具支试管放入盛有100℃热水的大烧杯中，温度升高，二氧化碳气体的溶解度减小，从溶液中逸出。二氧化碳能与水反应生成碳酸碳酸能使紫色石蕊试纸变红，所以湿润紫色石蕊试纸a由紫色变为红色；故答案为：由紫色变为红色；
（4）如果观察到U形管下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。因为二氧化碳气体从U形管流出后，由于其密度比空气大，会先沉在下方，将下方蜡烛周围的空气排出，使下方蜡烛先熄灭，然后逐渐上升，使上方蜡烛后熄灭；故答案为：若U形管下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
03 大气与气候
15．如图是手机某APP显示的杭州市12月13日至17日这段时间内的天气变化趋势的部分信息，根据信息可知这段时间内（　　）
A．最高气温出现在12月17日
B．最低气温出现在12月14日
C．每天的最高气温持续升高
D．每天的最低气温均出现在深夜12时
【答案】B
【分析】我们要经常关注天气预报，认识天气预报图上的一些符号所表示的天气状况；看懂天气预报图，有利于我们安排生活和生产。
【解答】解：读图可知，图示最高气温出现在12月16日，最低气温出现在12月14日，每天的最高气温先降低再升高；一般情况下，一天之中的最低气温出现在日出前后，且图中未给出最低气温出现的时间。综上所述，选项B符合题意。
故选：B。
【点评】本题主要考查常用的天气预报符号的解读，读图解答此题。
16．第33届夏季奥运会于2024年7月26日至8月11日在法国巴黎举行，关于巴黎的天气和气候说法正确的是（　　）
A．7月29～31日小雨、东风＜3级，描述的是气候
B．8月9日阴转多云，气温18℃～32℃，描述的是天气
C．夏季凉爽，潮湿多雨，描述的是天气
D．冬季温和，全年降水均匀，描述的是天气
【答案】B
【分析】天气是指某个地方距离地表较近的大气层在短时间内的具体状况，特点是多变；气候是指一个地方多年的天气平均状况，具有相对的稳定性。
【解答】解：7月29～31日小雨、东风＜3级，描述的是天气，A错误。
8月9日阴转多云，气温18℃～32℃，描述的是天气，B正确。
夏季凉爽，潮湿多雨，描述的是气候，C错误。
冬季温和，全年降水均匀，描述的是气候，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查气候与天气的定义，难度小，结合所学知识即可作答。
17．2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功，我国航天事业进入了新阶段。返回舱返回时要穿越地球大气层，以下关于地球大气层的说法不正确的是（　　）
A．外层是地球大气与宇宙空间的过渡层
B．随着高度的上升，大气逐渐变得稀薄
C．返回舱返回时依次经过暖层→平流层→中间层→对流层
D．大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化
【答案】C
【分析】对流层：低纬17﹣18千米，中纬10﹣12千米，高纬8﹣9千米；气温随高度增加而递减；人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切。平流层：自对流层顶到50﹣55千米；下层随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升；臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环境的天然屏障，大气稳定，利于高空飞行。高层大气：自平流层顶以上到大气上界2000﹣3000千米；80﹣500千米高空有若干电离层，能反射无线电通信；有广阔的空间，有利于卫星的运行。
【解答】解：外层是地球大气与字宙空间的过渡层，故A正确，不符合题意。
随着高度的上升，大气逐渐变得稀薄，故B正确，不符合题意。
返回器返回地球时由外到内依次经过外层一暖层一中间层一平流层一对流层，故C错误，符合题意。
大气温度在垂直方向上的变化，是大气层分层的主要依据，故D正确，不符合题意。
故选：C。
【点评】本题难度适中，通过大气垂直分层设置题目，题目为常规题，考查学生获取材料信息的能力和思维分析能力。
18．读“大气的垂直分层图”，回答问题。
（1）大气分层的主要依据是 　温度、密度等物理性质和大气运动状况　 。其中②为 　平流　 层。
（2）飞机在高空飞行时遇到了厚重的积雨云，此时飞机位于大气层中的 　①　 层（填写序号），该层气温随高度升高而 　降低　
【答案】（1）温度、密度等物理性质和大气运动状况；平流
（2）①；降低
【分析】（1）大气垂直分层的主要依据是温度、密度等物理性质和大气运动状况。平流层：自对流层顶到50﹣55千米；下层随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升；臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环境的天然屏障，大气稳定，利于高空飞行。
（2）对流层：低纬17﹣18千米，中纬10﹣12千米，高纬8﹣9千米；气温随高度增加而递减；人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切。
【解答】解：（1）据图和所学知识可知，大气分层的主要依据是温度、密度等物理性质和大气运动状况，将大气分成对流层、平流层和高层大气。其中②为平流层，高度离地面大约12千米﹣50千米之间的范围。
（2）飞机在高空飞行时遇到了厚重的积雨云，此时飞机位于大气层中的①对流层，因为该层气温来自地面辐射的热量，随高度升高而降低。
故答案为：
（1）温度、密度等物理性质和大气运动状况；平流
（2）①；降低
【点评】本题以大气的垂直分层图为背景，涉及大气的垂直分层等相关知识，考查学生读图能力和基础知识运用能力。
19．2023年10月26日凌晨，“神舟十七号”载人飞船成功升空。甲是飞船升高过程中大气温度的垂直分布图，乙是小雅做的趣味实验。读图回答下列问题。
（1）③层的气温随高度的上升而　降低　 。
（2）强烈的对流运动发生在　①　 （填序号）层。
（3）小雅利用对流现象做了如图乙所示的趣味实验。她将两杯颜色不同、温度不同的液体上下放置，中间放一块玻璃板。拿去玻璃板后，两种液体会快速扩散的是　B　 （填“A”或“B”）。
【答案】（1）降低；
（2）①；
（3）B。
【分析】（1）地球大气层自下向上依次为对流层、平流层、高层大气。③层为高层大气，高层大气气温随高度上升而降低。
（2）①层是对流层，该层大气的热量主要来自地面辐射，上部冷下部热，空气对流运动显著，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
（3）热空气密度小会上升，冷空气密度大会下沉。在液体中同样如此，温度高的液体密度小，温度低的液体密度大。
【解答】解：（1）地球大气层自下向上依次为对流层、平流层、高层大气。③层为高层大气，高层大气气温随高度上升而降低。
（2）①层是对流层，该层大气的热量主要来自地面辐射，上部冷下部热，空气对流运动显著，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。所以强烈的对流运动发生在①层。
（3）热空气密度小会上升，冷空气密度大会下沉。在液体中同样如此，温度高的液体密度小，温度低的液体密度大。B图中是热水在下、冷水在上，拿去玻璃板后，热水会上升，冷水会下沉，会快速形成对流，从而使两种液体快速扩散；A图中热水在上、冷水在下，不易形成对流，扩散较慢。
故选：“B”。
故答案为：（1）降低；
（2）①；
（3）B。
【点评】本题考查扩散现象及根据飞船升高过程中大气温度的垂直分布图获取有用信息。
20．温州人历来有着晒酱油肉的习惯，传统晒酱油肉十分依赖天气，要求低温晴燥。
（1）图甲A、B两个天气系统中，适合晒酱油肉的是　B　 （填字母）；
（2）空气相对湿度表如下表所示，则当干球温度计和湿球温度计的读数分别为5℃和0℃时，此时的环境相对湿度为　32%　 ；
干球温度 干球温度计和湿球温度计的温差
1℃ 2℃ 3℃ 4℃ 5℃
0℃ 82% 65% 47% 31% 15%
5℃ 86% 71% 58% 45% 32%
10℃ 88% 76% 65% 54% 44%
（3）在测量时，如果仪器表面风速较大，会使湿球温度计的示数偏低，则测得的相对湿度将　偏小　 （选填“偏小”、“偏大”或“不变”）。
【答案】（1）B；
（2）32%；
（3）偏小。
【分析】空气湿度是表示空气中的水汽含量和潮湿程度的物理量。
【解答】解：（1）图A近地面为低压，说明气温高，空气膨胀上升，水汽容易凝结，多阴雨天气；图B近地面为高压，气流下沉，水汽难以凝结，多晴朗天气，适宜晒酱油肉。
（2）当干球温度计的数值是5℃，湿球温度计的读数为0℃，则干球温度计和湿球温度计的差是5℃，二者的交叉点是32%，此时的环境相对湿度为32%。
（3）测量时如果仪器表面风速较大，会使湿球温度计的示数偏低，则水分蒸发强烈，测得的相对湿度将偏小。
故答案为：
（1）B；
（2）32%；
（3）偏小。
【点评】做此类题目，要结合题目要求对各题作出回答，作答完题目要认真仔细地进行检查，做到书写认真，回答正确。
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【核心素养】浙教版（2024版）八年级科学下册·分层练习
专题提优特训7 二氧化碳和大气
01 二氧化碳的实验室制取
1．小明和小红利用如图装置，以碳酸钙和稀盐酸为原料来制取二氧化碳气体，并进行比较分析．
（1）小明用图甲和图乙组合来制取二氧化碳气体，如何检验二氧化碳是否收集满？请写出具体操作：　 　。
（2）小红认为用丙收集二氧化碳气体的方法比图乙更好．你认为她的理由是：　 　（写出一点）。
2．小科家的水族箱因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小科自制了二氧化碳气体补给器，其部分设计如图甲所示。
（1）写出气体发生器内产生二氧化碳的化学方程式　 　。
（2）装置中计泡器的作用是　 　。
（3）如图乙所示，将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，最好将气体细化器置于水族箱的　 　（选填“①”“②”或“③”）处。
（4）如图丙所示是气泡细化器的实物工作图，其顶部是一个蜂窝状的多孔结构，这样设计的好处是　 　。
3．某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。
【实验原理】CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
【收集装置】
（1）结合CO2气体的性质，图Ⅰ的收集装置中可用于收集CO2气体的有　 　。
【实验探究】实验室用大理石而不用碳酸钠制取CO2气体的原因探究。
【作出假设】可能是因为碳酸钠、大理石和稀盐酸反应产生二氧化碳气体的快慢不同。
【设计与实验】小实设计的实验如图Ⅱ所示。他通过比较相同时间内气球变大的程度来比较反应的快慢。
（2）小妍对小实的实验设计过程提出了质疑：①稀盐酸的溶质质量分数和用量未控制相同。②　 　。
小组同学在老师指导下修正完善后，重新设计了如图Ⅲ所示的实验。（注：压强传感器可以检测广口瓶中气体压强大小，在实验过程中检测到广口瓶内压强随时间变化如图Ⅳ所示。）
【实验结论】
（3）分析图Ⅳ所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体较快，判断依据是　 　。
【拓展与提高】
（4）结合所学知识分析图Ⅲ实验装置中使用连通管的原因可能是　 　。
4．“低碳”小组开展以二氧化碳为主题的项目式学习并设计了以下活动。请回答：
（1）实验室制取二氧化碳的装置由图1中的A改成B，请你说出改进后的优点：　 　。
（2）小组同学用如图2装置研究二氧化碳与氢氧化钠的反应，用注射器分别注入等体积的水和氢氧化钠溶液，测得压强随时间变化的图像如图曲线Ⅰ和Ⅱ所示。
①设置实验1的目的是　 　。
②小组同学得出氢氧化钠溶液比水吸收二氧化碳的能力更强的证据是　 　。
（3）在上述实验后，小组成员查阅资料发现：实现碳中和，可以通过人工固碳、海洋固碳和生物固碳等途径，其中人工固碳的常见方法如下：
①上述三种方法中所涉及的反应中属于化学变化的是　 　。
②请例举一种自然界中的生物固碳方法　 　。
5．某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。
【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：
【分析与表达】
（1）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是　 　。
（2）实验Ⅱ中，先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装好药品，最后将10毫升稀盐酸快速推入烧瓶中。
【记录与处理】
（3）已知实验Ⅰ反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是　 　。
A．m（小烧杯） B．m（大烧杯） C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（4）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是　 　毫升，理由　 　。
6．实验室用盐酸与石灰石制二氧化碳常混有氯化氢气体。小阳疑惑为何不选硫酸与石灰石反应，尝试后发现加入稀硫酸反应不久即停止，再添加也无气体生成。小阳想：改用粉状石灰石与稀硫酸反应能否顺利制得二氧化碳，于是选择质量相等、颗粒大小不同的石灰石，与等质量的稀盐酸、稀硫酸反应，每隔30秒测量生成气体体积并得到图2数据。
（1）实验室制备二氧化碳气体应选用图1中的发生装置　 　。
（2）结合表格，推测反应停止后往石灰石中继续添加稀硫酸没有气体生成的原因可能是：　 　。
（3）酸溶液的浓度会影响反应的速度。实验中除了要控制稀盐酸和稀硫酸溶液总质量相等，还要控制溶液中　 　微粒（填化学符号）总量相等。
（4）小阳认为制取少量二氧化碳，用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”的方案更好，结合图2，请说明理由：　 　。
7．某同学利用碎鸡蛋壳和白醋（主要成分是一种酸——醋酸，具有挥发性）为原料，以回收的生活用品作为器材，制取二氧化碳气体并验证其部分性质。
（1）如图1，用矿泉水瓶作为发生装置的容器。反应前检查此装置气密性的操作方法为　 　。
（2）如图2，取4张蓝色石蕊试纸，将其中两张用蒸馏水湿润后，再用细铁丝固定在透明的塑料管中。在矿泉水瓶中加入碎鸡蛋壳和白醋，将产生的二氧化碳气体通入图2装置，根据二氧化碳具有　 　性质，预期将观察到：试纸4先变红色，试纸1后变红色，试纸2和3不变色。但实验结果却发现试纸2和3也变红色。请分析出现这种情况的可能原因：　 　。
（3）实验过程中发现，在进行性质验证时，经常会因为一些原因需要暂停反应。请你利用生活中的物品，对该同学的发生装置进行改进，使其达到能随时暂停反应的进行。将你的设计表示在图3中（画出简图，并配上简短的操作说明）。
02 二氧化碳的性质与应用
8．同学们设计了如图所示装置来探究二氧化碳的制取和性质，下列关于该实验的叙述正确的是（　　）
A．移动粗铜丝能控制反应的发生和停止
B．该实验能证明二氧化碳的密度比空气大
C．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
D．产生的二氧化碳可用生石灰干燥
9．如图所示中，a、d为浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊溶液浸过的干燥棉花（固定玻璃管的装置未画出）。用该装置来探究CO2的制取和性质，下列关于该实验装置及试剂的叙述不正确的是（　　）
A．该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量
B．利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应
C．装置中的干燥剂能与二氧化碳反应
D．该装置中的棉花可用滤纸片代替
10．如图所示是气体制取及性质检验的一体化装置。具有装置他用，模块化操作等优点。如用于二氧化碳气体制取及性质检验。
（1）若实验室利用该装置制取二氧化碳气体，则滴液漏斗中装的试剂是：　 　（填名称）。
（2）若实验过程中试管内装的紫色石蕊试液变红色，则原因是：　 　（用化学方程式表示）。
（3）将两只点燃的蜡烛放在T形管附近，打开三通阀开关，使气流缓慢流出。观察到下方蜡烛先熄灭，上方蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是 　 　。
（第10题图） （第11题图）
11．某同学利用雪碧、留置针、注射器、四通管等器材设计了一套二氧化碳制取及性质检验的一体化装置（如图所示）。
（1）制取原理：雪碧中的碳酸不稳定，受热或振动易分解生成二氧化碳气体。雪碧中产生二氧化碳的化学方程式为　 　。
（2）气体收集：气体收集前需要检查装置气密性：先　 　，然后将注射器活塞拉到一定刻度，观察活塞是否能回到原刻度。
（3）性质验证：关闭A打开B，将气体通入四通管，观察到实验中D处湿润试纸先变红，C处湿润试纸后变红，说明二氧化碳具有　 　的性质。
（4）装置改进：某同学使用该一体化装置进行实验时，发现四张石蕊试纸均变为红色，针对此问题，对装置进行如下改进：在注射器与四通管之间增加　 　。
12．二氧化碳在空气中的含量不多，但用途广泛。某小组同学为验证二氧化碳的性质和用途，进行了下列实验。
（1）利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，若要产生平稳的气流，顺利完成实验，应选择装置甲还是装置乙，说明理由　 　；若你选择的装置与丙装置相连，当观察到蜡烛自下而上熄灭时，可以验证二氧化碳具有的性质是　 　。
（2）如图丁所示实验：观察到蜡烛自下而上熄灭；如果改变二氧化碳的倾倒方向，如图戊所示实验：观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象，能否反映出二氧化碳相同的性质　 　。
（3）为验证碳酸饮料（汽水）中含有二氧化碳气体。小明同学利用如图己所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管的另一端伸入装有少量紫色石蕊试液的试管中，观察到试管内紫色石蕊试液变成了红色，该同学得出结论：该汽水中含有二氧化碳。
【反思评价】该小组中有同学对小明同学的实验提出了质疑：认为小明同学的实验不严密，汽水中含有柠檬酸，可能是该汽水中的柠檬酸随气体气流进入试管，而引起紫色石蕊试液的变色。
【继续实验】针对提出的质疑该小组同学继续开展下列活动；
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温下稳定，熔点153℃，熔化后、沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬、柑橘中含有柠檬酸。
②小明同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步简单的实验操作，确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称以及观察到的实验现象是　 　。
13．去年杭州市出现了明显的暖冬，冬季平均气温比正常年份明显偏高，科学家认为这是大气中CO2含量的增加而引起的“温室效应”。
（1）如何防止温室效应的加剧，科学家提出多种方法。其中有人提出将CO2通过高压管道，通入深海海底储存，以减少CO2的排放，但也有一些人提出反对意见。下列反对意见中，你认为错误的是　 　。
A．将CO2收集和通入深海海底要消耗大量的能源，消耗能源也会加剧CO2的排放
B．几十万年以来。海水的pH保持在8.2左右，大量CO2溶解在海水中，会使海水的酸性增大，破坏海洋的生态环境
C．将CO2储存在海底，会严重影响陆上植物的光合作用
D．当发生海底地震时，深海海底储存的CO2会被重新释放到大气中
（2）在科学家的眼里二氧化碳是可以利用的重要资源，只要有合适的条件，可以像发生光合作用那样将二氧化碳转变为所需要的产物。我国科学家陈乾旺等研究成果表明：在440℃和800个大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，合成的金刚石直径最大可达1.2毫米，完全可以满足工业用途。
①二氧化碳与金属钠反应生成金刚石和碳酸钠的化学方程式为：　 　。
②理论上66克二氧化碳可以制得　 　克金刚石。
（3）就目前而言，防止温室效应的加剧，一个行之有效的手段就是保护植被，且大规模的植树造林。植物的光合作用可表示为：二氧化碳+水淀粉（贮存能量）+氧气，由此可推断淀粉中一定含有　 　元素。晴天，绿色植物通常每平方米的叶片每天约需要吸收5克二氧化碳进行光合作用，则一棵叶片总面积为176平方米的香樟树，10天内吸收的碳元素有　 　克。
14．小龙利用注射器、具支试管、U形管、铜丝悬挂的塑料瓶盖等器材制作如图装置探究二氧化碳的性质，实验操作如下：
①检查装置气密性。
②将调速器关闭，向装有碳酸钙的塑料瓶盖中缓慢注入一定量的稀盐酸。
③微微振荡试管，观察现象。
（1）检查装置气密性时，将注射器固定，用橡皮帽将U型管上端密封，U型管下端浸入水中，用手捂住试管，观察到　 　，说明气密性良好。
（2）小龙向瓶盖中缓慢注入稀盐酸后，实验中能说明稀盐酸与碳酸钙发生化学反应的依据是
　 　（请写出一点）。
（3）反应结束后，小龙将具支试管放入盛有100℃热水的大烧杯中，一段时间后，紫色石蕊试纸a颜色变化是　 　。
（4）小龙想进一步探究二氧化碳与空气密度大小关系，将两只点燃的蜡烛放在U形管附近，调节调速器，使气流缓慢流出。请预测现象并写出对应的实验结论　 　。
03 大气与气候
15．如图是手机某APP显示的杭州市12月13日至17日这段时间内的天气变化趋势的部分信息，根据信息可知这段时间内（　　）
A．最高气温出现在12月17日
B．最低气温出现在12月14日
C．每天的最高气温持续升高
D．每天的最低气温均出现在深夜12时
16．第33届夏季奥运会于2024年7月26日至8月11日在法国巴黎举行，关于巴黎的天气和气候说法正确的是（　　）
A．7月29～31日小雨、东风＜3级，描述的是气候
B．8月9日阴转多云，气温18℃～32℃，描述的是天气
C．夏季凉爽，潮湿多雨，描述的是天气
D．冬季温和，全年降水均匀，描述的是天气
17．2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功，我国航天事业进入了新阶段。返回舱返回时要穿越地球大气层，以下关于地球大气层的说法不正确的是（　　）
A．外层是地球大气与宇宙空间的过渡层
B．随着高度的上升，大气逐渐变得稀薄
C．返回舱返回时依次经过暖层→平流层→中间层→对流层
D．大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化
18．读“大气的垂直分层图”，回答问题。
（1）大气分层的主要依据是　 　。
其中②为　 　层。
（2）飞机在高空飞行时遇到了厚重的积雨云，此时飞机位于大气层中的　 　层（填写序号），该层气温随高度升高而　 　
19．2023年10月26日凌晨，“神舟十七号”载人飞船成功升空。甲是飞船升高过程中大气温度的垂直分布图，乙是小雅做的趣味实验。读图回答下列问题。
（1）③层的气温随高度的上升而　 　。
（2）强烈的对流运动发生在　 　（填序号）层。
（3）小雅利用对流现象做了如图乙所示的趣味实验。她将两杯颜色不同、温度不同的液体上下放置，中间放一块玻璃板。拿去玻璃板后，两种液体会快速扩散的是　 　（填“A”或“B”）。
20．温州人历来有着晒酱油肉的习惯，传统晒酱油肉十分依赖天气，要求低温晴燥。
（1）图甲A、B两个天气系统中，适合晒酱油肉的是　 　（填字母）；
（2）空气相对湿度表如下表所示，则当干球温度计和湿球温度计的读数分别为5℃和0℃时，此时的环境相对湿度为　 　；
干球温度 干球温度计和湿球温度计的温差
1℃ 2℃ 3℃ 4℃ 5℃
0℃ 82% 65% 47% 31% 15%
5℃ 86% 71% 58% 45% 32%
10℃ 88% 76% 65% 54% 44%
（3）在测量时，如果仪器表面风速较大，会使湿球温度计的示数偏低，则测得的相对湿度将
　 　（选填“偏小”、“偏大”或“不变”）。
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