资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
5.1二氧化碳的性质与用途
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．2026年央视春晚舞台“云雾”缭绕，营造出梦幻效果，该效果利用了干冰升华的性质。下列说法正确的是
A．干冰升华是化学变化 B．干冰升华过程中分子间隔变大
C．干冰升华放热，使周围温度降低 D．干冰的化学式为CO
2．下图为碳元素化合价与物质类别的关系。甲、乙、丙、丁、戊是初中常见含碳物质，“→”表示物质之间可以转化。下列有关说法正确的是

A．丙、丁、戊均易溶于水
B．由碳元素组成的不同单质具有相似的性质
C．转化“甲→乙→丙”只能通过与O2反应来实现
D．加热丁和紫色石蕊的混合液，溶液颜色由红色变紫色
3．下列实验不能达到实验目的的是
A．验证质量守恒定律 B．鉴别和
C．熄灭酒精灯 D．二氧化碳的验满
4．下列关于碳单质及碳的化合物说法正确的是
A．一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为分子构成的不同
B．金刚石和石墨的物理性质存在明显差异是因为碳原子的结构不同
C．金刚石是当前世界上最硬的物质
D．一氧化碳和二氧化碳都是空气污染物
5．分析下面实验内容和结论，正确的一组是（ ）
实验内容 实验结论
A 二氧化碳通入紫色石蕊试液中石蕊试液会变红 二氧化碳显酸性
B 滴有红墨水的蒸馏水通过活性炭后颜色变浅 发生了化学变化
C 白光通过三棱镜会分成七种颜色的光 白光是单色光
D 穿旱冰鞋的人用力推墙，他会离墙而去 物体间力的作用是相互的
A．A B．B C．C D．D
6．化学实验是科学探究的重要途径，下列实验得出的结论中不正确的是
A．可探究呼出气体中二氧化碳含量比空气中含量高
B．可探究可燃物的燃烧条件
C．可探究二氧化碳能溶于水
D．可探究水由氢元素和氧元素组成
7．2024年3月27日是第28个全国中小学生安全教育日，下列做法错误的是
A．高层楼房着火时，不能乘坐电梯逃离 B．在房间放一盆水，防止煤气中毒
C．发现煤气泄漏，关闭阀门，严禁烟火 D．进入久未开启的地窖，做灯火实验
8．纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，碳纳米管是一种由碳原子构成的直径为几纳米的空心管。下列说法中，错误的是
A．碳纳米管是一种新型的化合物
B．碳纳米管材料是由碳元素组成的
C．碳纳米管材料管道多，表面积大，吸附能力强，能使红墨水褪色
D．碳纳米管和金刚石一样，均属于碳单质
9．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关说法不正确的是(　　)
A．空气的成分按体积计算，氧气约占21%
B．空气中的二氧化碳会造成酸雨
C．氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐
D．稀有气体可用于制造霓虹灯
10．下列有关空气成分的说法错误的是
A．氧气约占空气体积的21%
B．二氧化碳是植物光合作用的原料
C．河南省冬季取暖时，增加了空气中的PM2.5含量
D．稀有气体化学性质稳定，不与任何物质发生反应
11．“供氧自救器”可用于有害气体环境下的应急自救，某兴趣小组自制了简易供氧自救器(见上图)，其核心原理为在催化下分解制取氧气。下列相关说法不正确的是
A．分解过程中，能改变反应速率
B．工作时，乙中的水主要作用是观察的流速
C．氢氧化钙制成球状是为了增大与的反应面积
D．吸气时，a关闭，b、c打开；呼气时，a打开，b、c关闭
12．下列关于物质用途的描述不正确的是
A．氧气可用作燃料 B．稀有气体可用作电光源
C．干冰可用作制冷剂 D．氮气可用作焊接金属时的保护气
二、填空题
13．构建知识的思维导图，是一种高效的学习方法。同学们以二氧化碳为核心，构建了以下结构关系，请完成以下内容。
(1)约占空气总体积的__________。
(2)消耗方式为__________。
(3)__________（用化学方程式表示），反应的现象为__________。
(4)二氧化碳与碳反应的化学方程式为__________，该反应可用于__________。
14．如图A、B、C、D是化学中常见的四种物质。其中A为黑色单质，D为红色单质，B、C是组成元素相同的两种气态化合物。“→”表示物质间的转化关系（部分反应物、生成物及反应条件已省略）。请回答
(1)C的化学式是________。
(2)B的一种用途________。
(3)写出A→B反应的化学方程式_________。
(4)写出B→C反应的化学方程式（非基本反应类型）________。
15．我国科学家研制出全球首套捕集二氧化碳合成甲醇的装置，甲醇作为燃料具有安全高效、清洁、可再生的优点。在一定条件下转化成的工艺流程图，如图所示：
查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点，沸点。
(1)操作1的名称是___________。
(2)铁和水蒸气高温条件下反应生成和，该反应涉及的化学方程式为___________。反应前后氢元素的化合价___________(填“升高”、“不变”、“降低”)。
(3)操作2能够将甲醇与水分离，是利用和的___________不同将他们分离。
(4)该流程将二氧化碳转化为甲醇的意义在于___________。
16．阅读下列科技短文，回答问题。
人类历史上最早使用的制冷剂是C4H10O(乙醚)。19世纪，CO2、NH3、SO2和C2H6O(甲醚)相继被用作制冷剂，20世纪30年代开始，氟利昂普遍被空调等制冷行业用作制冷剂。1970年代中期，臭氧层变薄浮出水面，人们发现氟利昂释放的氯原子导致了大气平流层中臭氧层的严重破坏。氟利昂还是温室气体，其温室效应是CO2的3400倍以上，氟利昂在多个行业都有应用，我国预在2030年全面禁止使用氟利昂。NH3和CO2是较早开发，至今仍在使用的制冷剂。NH3有爆燃的可能，存在一定安全隐患。
CO2是一种天然绿色制冷剂。2022年北京冬奥会采用CO2跨临界直冷制冰技术打造出冬奥历史上“最快的冰”。CO2跨临界直冷制冰技术，将气态CO2加压形成超临界流体(介于气态和液态之间，兼有气体和液体的性质)后，通过的状态变化在制冰的同时回收热量，回收的热量可用于奥运场馆供热、供电，每年可节约200多万度电。
(1)NH3中N的化合价是______价。
(2)19世纪所用的制冷剂中，属于氧化物的是______。
(3)CO2跨临界直冷技术制冰过程中，物质的化学性质______(填“是”或“否”)发生改变。
(4)下列说法正确的是______。
A．氨气是一种安全的制冷剂
B．氟利品的温室效应比二氧化碳强
C．制冷剂选择应考虑安全、环保等因素
17．下列实验设计合理的是____。
选项 实验目的 实验方法或试剂
A 鉴别氧化铜和二氧化锰 观察颜色
B 测定空气中氧气的含量 用燃着的木炭
C 鉴别一氧化碳和二氧化碳 分别通入澄清石灰水
D 除去水中难溶性杂质 ______________
三、实验题
18．结合下列实验图示分析，回答相关问题：
(1)A实验的实验现象是___________。
(2)B实验验证了二氧化碳的密度比空气的密度____________(填“大”或“小”)。
(3)C实验开始一段时间后，观察到的实验现象是________。
(4)D实验可以证明CO2与澄清石灰水确实发生了反应，写出反应的化学方程式______。
四、综合应用题
19．2025年我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目(主要流程如题-1图)建设完工。
(1)与在一定条件下通过合成装置1转化为，其化学方程式为①___________。从微观角度分析，可压缩后储存在钢瓶中是因为②___________。
(2)完全燃烧的方程式为：，计算完全燃烧消耗氧气的质量。(写出计算过程)③___________。
(3)在中添加其他燃料可提高的燃烧速率。如题-2图是在不同当量比(当量比)下，向中掺混不同燃料测得的燃烧速率数据。分析图像，可得出当量比与的燃烧速率的关系是④___________。
(4)从碳排放的角度分析，氢氨醇一体化储能技术的优点是⑤___________。
《5.1二氧化碳的性质与用途》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C A D A B A B D
题号 11 12
答案 D A
1．B
【详解】A、干冰升华是固态二氧化碳变为气态的过程，无新物质生成，属于物理变化，错误。
B、干冰升华过程中，二氧化碳由固态变为气态，分子间间隔变大，正确。
C、干冰升华过程吸收热量，使周围温度降低，而非放热，错误。
D、干冰是固态二氧化碳，化学式为，是一氧化碳的化学式，错误。
2．D
【分析】由转化可知，甲、乙、丙、丁、戊是初中常见含碳物质，且碳元素除0价外只有+2、+4两种价态。再根据化合价与物质类别的关系可知，甲为单质碳，乙为一氧化碳（CO），丙为二氧化碳（CO2），丁为碳酸（H2CO3），戊为碳酸盐。
【详解】A、根据前面的分析可知戊为碳酸盐，可以是可溶性碳酸盐，也可以是难溶性碳酸盐，选项A错误；
B、X元素是碳元素，碳元素可以形成的不同单质，如金刚石、石墨等，不同的单质具有不同的物理性质，但化学性质相似，选项B错误；
C、“甲→乙→丙”的转化即“碳→CO→CO2”的转化，可以通过与氧气反应实现，也可以通过与金属氧化物反应实现，选项C错误；
D、碳酸溶于水显酸性，遇紫色石蕊试液显红色，但碳酸极不稳定，受热极易分解生成水和二氧化碳，酸性消失，溶液颜色由红色恢复石蕊试液的紫色，选项D正确。
故选D。
3．C
【详解】A、铜在密闭容器中加热生成氧化铜，没有气体逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，选项实验能达到实验目的，不符合题意。
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不能。将气体分别通入澄清石灰水，能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显现象的是一氧化碳，可以达到鉴别目的，不符合题意。
C、熄灭酒精灯要用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭，用嘴吹可能会引发灯内酒精燃烧，发生危险。图中用嘴吹灭酒精灯，不能达到正确熄灭酒精灯的目的，符合题意。
D、二氧化碳验满时，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满。能达到验满的目的，不符合题意。
故选C。
4．A
【详解】A、一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同是因为分子构成的不同，一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，所以二者化学性质不同，说法正确，符合题意；
B、金刚石和石墨的物理性质存在明显差异是因为碳原子的排列方式不同，说法错误，不符合题意；
C、金刚石是天然存在的最硬的物质，不是当前世界上最硬的物质，说法错误，不符合题意；
D、一氧化碳属于空气污染物，二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意。
故选：A。
5．D
【详解】A、二氧化碳不显酸性，也不能使石蕊变红，而二氧化碳可以溶于水生成碳酸，碳酸显酸性，使石蕊变红，故错误；
B、滴有红墨水的蒸馏水通过活性炭后颜色变浅的过程中利用了活性炭的吸附性，该过程中没有新物质生成，故是物理变化，故错误；
C、白光是复色光，故错误；
D、穿旱冰鞋的人用力推墙，他会离墙而去是由于物体间力的作用是相互的，故正确。故选D。
6．A
【详解】A、图甲中燃着的木条在呼出气体的集气瓶中熄灭，说明呼出气体中的氧气含量比空气中氧气含量低，判断二氧化碳含量需使用澄清石灰水，故该实验结论错误；
B、图乙中铜片上白磷燃烧、红磷不燃烧，说明白磷着火点比红磷低；铜片上白磷燃烧、热水中白磷不燃烧，说明燃烧需要氧气，该实验可探究燃烧条件，故该实验结论正确；
C、图丙中塑料瓶变瘪，即瓶内气压减小，能说明二氧化碳能溶于水，故该实验结论正确；
D、图丁中水电解产生氢气和氧气，氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，可知水由氢、氧元素组成，故该实验结论正确。
故选：A。
7．B
【详解】A、高层楼房着火时，电梯在火灾情况下可能会断电，导致被困在电梯内，不能乘坐电梯逃离，做法正确，不符合题意；
B、煤气中毒主要是一氧化碳中毒，一氧化碳难溶于水，在房间放一盆水不能吸收一氧化碳，无法防止煤气中毒，做法错误，符合题意；
C、煤气属于可燃性气体，与空气混合遇明火可能发生爆炸。发现煤气泄漏，关闭阀门可阻止煤气继续泄漏，严禁烟火能防止引发爆炸，做法正确，不符合题意；
D、久未开启的地窖中可能含有大量二氧化碳，二氧化碳不能供给呼吸。做灯火实验，若灯火熄灭，说明二氧化碳含量高，进入可能有危险，做法正确，不符合题意。
故选B。
8．A
【详解】A、碳纳米管是只由碳元素一种元素组成的纯净物，属于单质，不属于化合物，故A选项符合题意；
B、由题干信息可知，碳纳米管材料是由碳元素组成的，故B选项不符合题意；
C、碳纳米管材料管道多，表面积大，吸附能力强，能吸附红墨水中的色素，使红墨水褪色，故C选项不符合题意；
D、碳纳米管和金刚石一样都是只由碳元素一种元素组成的纯净物，均属于碳单质，故D选项不符合题意。
故选A。
9．B
【详解】A、空气的成分按体积计算，氧气约占21%正确，正确但不符合题意，故不符合题意；
B、空气中的二氧化碳会造成酸雨错误，造成酸雨的主要气体是二氧化硫，故符合题意；
C、氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐正确，正确但不符合题意，故不符合题意；
D、稀有气体可用于制造霓虹灯正确，正确但不符合题意，故不符合题意。
10．D
【详解】A、氧气约占空气体积21%，正确；
B、二氧化碳是绿色植物的光合作用原料，正确；
C、冬季取暖燃烧燃料会增加PM2.5排放，正确；
D、稀有气体化学性质稳定，但并非绝对不与任何物质发生反应，例如氙气在特定条件下可与氟气反应生成化合物，错误；
故选D。
11．D
【详解】A、二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，能改变化学反应速率，A正确。
B、氧气通入乙中的水时会产生气泡，通过气泡产生的快慢可直观观察氧气的流速，B正确。
C、氢氧化钙制成球状可增大与二氧化碳的接触面积，使反应更充分，C正确。
D、吸气时需要吸入制氧室产生的氧气，应a打开、b关闭，让氧气从乙进入口具；呼气时呼出的气体需进入丙除去二氧化碳，应a关闭，b、c打开，选项描述的阀门开闭情况错误，D错误。
故选D。
12．A
【详解】A、氧气可以助燃，支持燃烧，但是不可燃，不能作为燃料，此选项错误；
B、稀有气体的用途有：做电光源，霓虹灯等，此选项正确；
C、干冰易升华，做人工降雨和制冷剂，此选项正确；
D、氮气化学性质稳定，可做保护气，此选项正确。
故选A。
13．(1)0.03%
(2)植物光合作用
(3) 澄清石灰水变浑浊
(4) 冶炼金属
【详解】（1）空气中各组分气体的成分按体积分数大约是：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他0.03%。所以二氧化碳约占空气总体积的0.03%。
（2）植物光合作用可以将二氧化碳转化为氧气，所以自然界消耗二氧化碳的方式是植物的光合作用。
（3）实验室中常用澄清石灰水检验二氧化碳气体，该反应的方程式为：。反应过程中因有难溶于水的物质生成，所以反应的现象为澄清石灰水变浑浊。
（4）二氧化碳与碳在高温的条件下可发生化学反应，该反应的方程式为：。该反应主要用于工业金属的冶炼，如炼铁的过程。
14．(1)CO2
(2)作燃料/冶炼金属（合理即可）
(3)/
(4)（合理即可）
【分析】A、B、C、D是化学中常见的四种物质。其中A为黑色单质，D为红色单质，B、C是组成元素相同的两种气态化合物。A能转化为B、C、D，可推出A为碳，D为铜；B、C能相互转化，B能转化为D（铜），可推出B为一氧化碳，C为二氧化碳，代入验证，符合题意。
【详解】（1）根据分析，C是二氧化碳，其化学式为CO2。
（2）B是一氧化碳，其用途有：作燃料、冶炼金属等。
（3）A（碳）→B（一氧化碳），化学方程式为或。
（4）B（一氧化碳）→C（二氧化碳），不属于基本反应类型的可以是、等。
15．(1)过滤
(2) 降低
(3)沸点
(4)减少二氧化碳排放，缓解温室效应，同时得到清洁、可再生的燃料甲醇（合理即可）
【详解】（1）操作 1 是将固体（催化剂 ）和液体（与的混合物 ）分离，固液分离的操作名称是过滤。
（2）铁和水蒸气在高温条件下反应生成H2和Fe3O4，化学方程式为；
化合物中元素正负化合价之和为 0，单质中元素化合价为 0。在H2O中氢元素化合价为 +1 价，在H2中氢元素化合价为 0 价，所以反应前后氢元素的化合价降低。
（3）已知甲醇熔点-97.8℃，沸点64.7℃，水的沸点为100℃，操作 2 能将甲醇与水分离，是利用CH3OH和H2O的沸点不同，通过蒸馏的方法进行分离。
（4）二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一，该流程将二氧化碳转化为甲醇，一方面减少了二氧化碳的排放，缓解温室效应；另一方面得到了具有安全高效、清洁、可再生优点的燃料甲醇。
16．(1)-3
(2)CO2、SO2
(3)否
(4)BC
【详解】（1）NH3中H的化合价为+1价，设N的化合价是x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则x+（+1）×3=0，解得x=-3。
（2）氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物，则制冷剂中，CO2、SO2属于氧化物。
（3）CO2跨临界直冷技术制冰过程中，没有新物质生成，属于物理变化，分子种类不变，则物质的化学性质不发生改变。
（4）A、氨气有爆燃的可能，存在一定安全隐患，因此氨气是一种不安全的制冷剂，该选项说法错误；
B、氟利昂温室效应是二氧化碳的3400倍以上，因此温室效应比二氧化碳强，该选项说法正确；
C、制冷剂选择应考虑安全。环保等因素，该选项说法正确。
故选BC。
17． C 过滤等
【详解】A、氧化铜和二氧化锰都是黑色，观察颜色无法鉴别，错误；
B、木炭燃烧生成二氧化碳，消耗了氧气，又生成了新的气体，无法测定氧气体积分数，错误；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳不可以使澄清石灰水变浑浊，现象不同，可以鉴别，正确；
D、除去水中难溶性杂质可以通过过滤。
故填：C；过滤等。
18．(1)蜡烛自下而上依次熄灭
(2)大
(3)试管内液面上升，溶液变红
(4)
【分析】稀盐酸和石灰石反应会产生二氧化碳，二氧化碳密度大于空气，不支持燃烧，会与水反应生成碳酸，也会和碱发生反应。
【详解】（1）稀盐酸和石灰石发生反应产生二氧化碳，二氧化碳密度大于空气且不支持燃烧，故现象是：蜡烛自下而上依次熄灭；
（2）步骤一中气球在空气包围下处在烧杯底部，步骤二中气球处在二氧化碳包围下，气球向上漂浮，说明二氧化碳密度大于空气，故填大；
（3）二氧化碳可溶于水，所以试管内液面会上升；也会和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，会使紫色石蕊试液变红色，故填试管内液面上升，溶液变红；
（4）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，方程式为。
19．(1) 分子之间有间隔
(2)【解】设：完全燃烧消耗氧气质量为x。
答：完全燃烧消耗氧气质量为48 kg。
(3)向中掺混不同燃料，当量比为1.10时，的燃烧速率最快；或向中掺混不同燃料，的燃烧速率先加快后减慢；或在相同的当量比时，向中掺混，的燃烧速率最快
(4)该技术生产的氨是无碳燃料，燃烧不产生二氧化碳；同时利用工业废气中的合成甲醇，有助于减少碳排放
【详解】（1）氢气和氮气在一定条件下生成氨气，据此可以写出化学方程式：。可压缩后储存在钢瓶中过程中由气态变为液态，从微观角度分析，氨分子间存在间隔，故能被压缩。
（2）根据氨气和氧气的质量比关系计算出氧气的质量，详细计算过程可参考答案。
（3）由图像可知，向中掺混不同燃料，当量比为1.10时，的燃烧速率最快；或向中掺混不同燃料，的燃烧速率先加快后减慢；或在相同的当量比时，向中掺混，的燃烧速率最快。
（4）该技术生产的氨是无碳燃料，燃烧不产生二氧化碳；同时利用工业废气中的合成甲醇，有助于减少碳排放。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑