13. $\ce{CO_{2}}$被海水吸收并参与碳循环的原理如下图所示。

(1)大气中的 $\ce{CO_{2}}$ 过多会引发的环境问题是。
(2)“吸收”:吸收大量 $\ce{CO_{2}}$ 会导致海水酸化,原因是(用化学方程式表示)。
(3)“钙化”:释放 $\ce{CO_{2}}$ 的反应为
$\ce{2NaHCO_{3} + CaCl_{2} = CaCO_{3} \downarrow + CO_{2} \uparrow + 2}\_\_\_\_\_\_\ce{ + H_{2}O}$。
(4)“光合”:藻类及植物将二氧化碳转化为有机物,同时伴随的能量转化形式为光能转化为能。
(1)大气中的 $\ce{CO_{2}}$ 过多会引发的环境问题是。
(2)“吸收”:吸收大量 $\ce{CO_{2}}$ 会导致海水酸化,原因是(用化学方程式表示)。
(3)“钙化”:释放 $\ce{CO_{2}}$ 的反应为
$\ce{2NaHCO_{3} + CaCl_{2} = CaCO_{3} \downarrow + CO_{2} \uparrow + 2}\_\_\_\_\_\_\ce{ + H_{2}O}$。
(4)“光合”:藻类及植物将二氧化碳转化为有机物,同时伴随的能量转化形式为光能转化为能。
答案
解:
(1) 温室效应(或全球气候变暖)
(2) $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(3) $\ce{NaCl}$
(4) 化学
(1) 温室效应(或全球气候变暖)
(2) $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(3) $\ce{NaCl}$
(4) 化学
解析
【分析】
本题围绕CO₂的碳循环展开,考查环境问题、化学方程式书写、质量守恒定律应用及能量转化。第(1)问回忆CO₂过多的环境影响;第(2)问需明确CO₂与水反应生成酸性物质的原理;第(3)问利用质量守恒定律推导未知产物;第(4)问掌握光合作用的能量转化形式,整体为基础知识点的应用。
【解析】
(1) 大气中CO₂等温室气体过多,会引发温室效应,导致全球气候变暖,这是CO₂过多的典型环境问题。
(2) CO₂能与海水里的水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,使海水酸化,反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$。
(3) 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前原子:Na:2、H:2、C:2、O:6、Ca:1、Cl:2;反应后已知原子:Ca:1、C:2、O:6、H:2,缺少2个Na和2个Cl,因此未知物质为$\ce{NaCl}$。
(4) 藻类及植物的光合作用,是将光能转化为化学能储存在生成的有机物中。
【答案】
(1) 温室效应(或全球气候变暖)
(2) $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(3) $\ce{NaCl}$
(4) 化学
【知识点】
温室效应、质量守恒定律、能量转化
【点评】
本题以碳循环为背景,考查化学基础知识点,题目难度低,注重对基础知识的掌握,适合学生巩固相关内容。
【难度系数】
0.2
本题围绕CO₂的碳循环展开,考查环境问题、化学方程式书写、质量守恒定律应用及能量转化。第(1)问回忆CO₂过多的环境影响;第(2)问需明确CO₂与水反应生成酸性物质的原理;第(3)问利用质量守恒定律推导未知产物;第(4)问掌握光合作用的能量转化形式,整体为基础知识点的应用。
【解析】
(1) 大气中CO₂等温室气体过多,会引发温室效应,导致全球气候变暖,这是CO₂过多的典型环境问题。
(2) CO₂能与海水里的水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,使海水酸化,反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$。
(3) 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前原子:Na:2、H:2、C:2、O:6、Ca:1、Cl:2;反应后已知原子:Ca:1、C:2、O:6、H:2,缺少2个Na和2个Cl,因此未知物质为$\ce{NaCl}$。
(4) 藻类及植物的光合作用,是将光能转化为化学能储存在生成的有机物中。
【答案】
(1) 温室效应(或全球气候变暖)
(2) $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(3) $\ce{NaCl}$
(4) 化学
【知识点】
温室效应、质量守恒定律、能量转化
【点评】
本题以碳循环为背景,考查化学基础知识点,题目难度低,注重对基础知识的掌握,适合学生巩固相关内容。
【难度系数】
0.2
14. 提升题▶高纯度$\ce{CaO}$是电子工业中的重要原料,工业上制备高纯度$\ce{CaO}$的主要流程示意图如下。

(1)固态$\ce{CO_{2}}$俗称干冰,常用于(填一种用途)。
(2)反应釜中发生反应的化学方程式为。
(3)实验室进行操作A后,得到的滤液仍然浑浊的可能原因是(写1点即可)。
(4)焙烧炉中发生反应的基本反应类型为。
(5)该流程中可循环利用的物质是。
(1)固态$\ce{CO_{2}}$俗称干冰,常用于(填一种用途)。
(2)反应釜中发生反应的化学方程式为。
(3)实验室进行操作A后,得到的滤液仍然浑浊的可能原因是(写1点即可)。
(4)焙烧炉中发生反应的基本反应类型为。
(5)该流程中可循环利用的物质是。
答案
解:
(1) 人工降雨(合理即可)
(2) $\ce{Ca(NO_{3})_{2} + (NH_{4})_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NH_{4}NO_{3}}$
(3) 滤纸破损(合理即可)
(4) 分解反应
(5) $\ce{CO_{2}}$(或二氧化碳)
(1) 人工降雨(合理即可)
(2) $\ce{Ca(NO_{3})_{2} + (NH_{4})_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NH_{4}NO_{3}}$
(3) 滤纸破损(合理即可)
(4) 分解反应
(5) $\ce{CO_{2}}$(或二氧化碳)
解析
【分析】
本题围绕工业制备高纯度CaO的流程,考查多个基础化学知识点。解题时需结合流程中各物质的转化关系,逐一分析每个问题:
1. 固态CO₂(干冰)的用途:利用其升华吸热的性质,常见用途有人工降雨、作制冷剂等;
2. 反应釜中的反应:反应物为Ca(NO₃)₂和(NH₄)₂CO₃,根据复分解反应规律,交换成分生成CaCO₃沉淀和NH₄NO₃,据此书写化学方程式;
3. 操作A是过滤操作,滤液浑浊的原因通常与过滤装置或操作不当有关,如滤纸破损、液面高于滤纸边缘等;
4. 焙烧炉中是CaCO₃分解生成CaO和CO₂,根据反应特点判断反应类型;
5. 循环利用的物质是流程中既作为反应物又作为生成物的物质,焙烧炉产生的CO₂可回到鼓泡塔作为反应物,故CO₂可循环。
【解析】
(1) 干冰升华时吸收大量的热,能使周围环境温度降低,常用于人工降雨(或作制冷剂等,合理即可);
(2) 反应釜中,Ca(NO₃)₂和(NH₄)₂CO₃发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀和硝酸铵,化学方程式为:$\ce{Ca(NO_{3})_{2} + (NH_{4})_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NH_{4}NO_{3}}$;
(3) 操作A是过滤,过滤后滤液仍浑浊,可能的原因有滤纸破损(液体中的不溶物会从破损处流下,导致滤液浑浊)、漏斗内液面高于滤纸边缘(液体从滤纸与漏斗壁的缝隙流下)、承接滤液的烧杯不干净等,任选其一即可;
(4) 焙烧炉中,碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,反应为$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温} CaO + CO_{2}\uparrow}$,该反应由一种物质生成两种物质,属于分解反应;
(5) 观察流程,焙烧炉生成的CO₂可作为鼓泡塔的反应物,因此可循环利用的物质是CO₂(或二氧化碳)。
【答案】
(1) 人工降雨(合理即可)
(2) $\ce{Ca(NO_{3})_{2} + (NH_{4})_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NH_{4}NO_{3}}$
(3) 滤纸破损(合理即可)
(4) 分解反应
(5) $\ce{CO_{2}}$(或二氧化碳)
【知识点】
干冰的用途、化学方程式书写、过滤操作、反应类型判断、物质的循环利用
【点评】
本题为化工流程类基础题,结合工业制备CaO的流程,考查了多个核心化学基础知识点,难度不大,需学生熟悉常见物质的性质、反应规律及实验操作要点。
【难度系数】
0.6
本题围绕工业制备高纯度CaO的流程,考查多个基础化学知识点。解题时需结合流程中各物质的转化关系,逐一分析每个问题:
1. 固态CO₂(干冰)的用途:利用其升华吸热的性质,常见用途有人工降雨、作制冷剂等;
2. 反应釜中的反应:反应物为Ca(NO₃)₂和(NH₄)₂CO₃,根据复分解反应规律,交换成分生成CaCO₃沉淀和NH₄NO₃,据此书写化学方程式;
3. 操作A是过滤操作,滤液浑浊的原因通常与过滤装置或操作不当有关,如滤纸破损、液面高于滤纸边缘等;
4. 焙烧炉中是CaCO₃分解生成CaO和CO₂,根据反应特点判断反应类型;
5. 循环利用的物质是流程中既作为反应物又作为生成物的物质,焙烧炉产生的CO₂可回到鼓泡塔作为反应物,故CO₂可循环。
【解析】
(1) 干冰升华时吸收大量的热,能使周围环境温度降低,常用于人工降雨(或作制冷剂等,合理即可);
(2) 反应釜中,Ca(NO₃)₂和(NH₄)₂CO₃发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀和硝酸铵,化学方程式为:$\ce{Ca(NO_{3})_{2} + (NH_{4})_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NH_{4}NO_{3}}$;
(3) 操作A是过滤,过滤后滤液仍浑浊,可能的原因有滤纸破损(液体中的不溶物会从破损处流下,导致滤液浑浊)、漏斗内液面高于滤纸边缘(液体从滤纸与漏斗壁的缝隙流下)、承接滤液的烧杯不干净等,任选其一即可;
(4) 焙烧炉中,碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,反应为$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温} CaO + CO_{2}\uparrow}$,该反应由一种物质生成两种物质,属于分解反应;
(5) 观察流程,焙烧炉生成的CO₂可作为鼓泡塔的反应物,因此可循环利用的物质是CO₂(或二氧化碳)。
【答案】
(1) 人工降雨(合理即可)
(2) $\ce{Ca(NO_{3})_{2} + (NH_{4})_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NH_{4}NO_{3}}$
(3) 滤纸破损(合理即可)
(4) 分解反应
(5) $\ce{CO_{2}}$(或二氧化碳)
【知识点】
干冰的用途、化学方程式书写、过滤操作、反应类型判断、物质的循环利用
【点评】
本题为化工流程类基础题,结合工业制备CaO的流程,考查了多个核心化学基础知识点,难度不大,需学生熟悉常见物质的性质、反应规律及实验操作要点。
【难度系数】
0.6
三、实验题
15.某小组利用下图所示装置制备$\ce{CO_{2}}$,并模拟自然界中$\ce{CO_{2}}$的循环。据图填写下列各空。

(1)仪器①的名称是。
(2)实验室用稀盐酸和石灰石制取$\ce{CO_{2}}$,反应的化学方程式为
,发生装置是(填字母)。
(3)为制得$\ce{CO_{2}}$的水溶液,$\ce{CO_{2}}$应从装置C的(填“m”或“n”)端通入。
(4)将$\ce{CO_{2}}$的水溶液转移至烧杯中,并组装装置D,将其置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生。检验该气体的方法是
。
15.某小组利用下图所示装置制备$\ce{CO_{2}}$,并模拟自然界中$\ce{CO_{2}}$的循环。据图填写下列各空。
(1)仪器①的名称是。
(2)实验室用稀盐酸和石灰石制取$\ce{CO_{2}}$,反应的化学方程式为
,发生装置是(填字母)。
(3)为制得$\ce{CO_{2}}$的水溶液,$\ce{CO_{2}}$应从装置C的(填“m”或“n”)端通入。
(4)将$\ce{CO_{2}}$的水溶液转移至烧杯中,并组装装置D,将其置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生。检验该气体的方法是
。
答案
解:
(1) 试管
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;A
(3) m
(4) 将带火星的木条伸入收集到的该气体中,若木条复燃,证明该气体是氧气。
(1) 试管
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;A
(3) m
(4) 将带火星的木条伸入收集到的该气体中,若木条复燃,证明该气体是氧气。
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的制备与循环实验展开,需逐一分析各小问:
1. 识别仪器:根据常见化学仪器的形状特征,判断仪器①的名称。
2. 实验室制CO₂:反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应,发生装置选择依据是反应物状态(固体+液体)和反应条件(常温),对应合适的装置。
3. 制备CO₂水溶液:要使CO₂与水充分接触,需将气体从长导管通入,保证气体在水中充分溶解,据此选择通入端。
4. 装置D的气体检验:水草在CO₂水溶液和阳光下进行光合作用,产生氧气,利用氧气能使带火星木条复燃的特性完成检验。
【解析】
(1) 图中仪器①是常用的反应容器,名称为试管。
(2) 石灰石主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$,与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;该反应是固体与液体在常温下进行,发生装置选固液不加热型的A。
(3) 要制得CO₂的水溶液,需让CO₂与水充分接触,因此CO₂应从装置C的长管m端通入,气体从m进入后经过水层,能充分溶解在水中。
(4) 装置D中,新鲜绿色水草在CO₂水溶液和阳光下进行光合作用,产生的气体是氧气,检验方法为:将带火星的木条伸入收集到的该气体中,若木条复燃,证明该气体是氧气。
【答案】
(1) 试管
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;A
(3) m
(4) 将带火星的木条伸入收集到的该气体中,若木条复燃,证明该气体是氧气
【知识点】
常见化学仪器名称;二氧化碳的实验室制取;氧气的检验
【点评】
本题是初中化学基础实验题,涵盖仪器识别、气体制备、气体性质及检验等核心知识点,侧重考查学生对基础实验原理和操作的掌握,难度适中,是学生应熟练掌握的内容。
【难度系数】
0.8
本题围绕二氧化碳的制备与循环实验展开,需逐一分析各小问:
1. 识别仪器:根据常见化学仪器的形状特征,判断仪器①的名称。
2. 实验室制CO₂:反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应,发生装置选择依据是反应物状态(固体+液体)和反应条件(常温),对应合适的装置。
3. 制备CO₂水溶液:要使CO₂与水充分接触,需将气体从长导管通入,保证气体在水中充分溶解,据此选择通入端。
4. 装置D的气体检验:水草在CO₂水溶液和阳光下进行光合作用,产生氧气,利用氧气能使带火星木条复燃的特性完成检验。
【解析】
(1) 图中仪器①是常用的反应容器,名称为试管。
(2) 石灰石主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$,与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;该反应是固体与液体在常温下进行,发生装置选固液不加热型的A。
(3) 要制得CO₂的水溶液,需让CO₂与水充分接触,因此CO₂应从装置C的长管m端通入,气体从m进入后经过水层,能充分溶解在水中。
(4) 装置D中,新鲜绿色水草在CO₂水溶液和阳光下进行光合作用,产生的气体是氧气,检验方法为:将带火星的木条伸入收集到的该气体中,若木条复燃,证明该气体是氧气。
【答案】
(1) 试管
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;A
(3) m
(4) 将带火星的木条伸入收集到的该气体中,若木条复燃,证明该气体是氧气
【知识点】
常见化学仪器名称;二氧化碳的实验室制取;氧气的检验
【点评】
本题是初中化学基础实验题,涵盖仪器识别、气体制备、气体性质及检验等核心知识点,侧重考查学生对基础实验原理和操作的掌握,难度适中,是学生应熟练掌握的内容。
【难度系数】
0.8
16. 提升题 露天焚烧垃圾会对空气造成污染。某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾,并对产生的废气成分按
下图所示的装置进行检验。

【查阅资料】①浓硫酸是一种常见的干燥剂。②无水硫酸铜为白色固体,遇水会变蓝。
【提出猜想】(1)经讨论,该小组同学猜想该废气可能含有$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$中的一种或几种。猜想的理论依据是。
【进行实验】拉动注射器,让废气依次通过装置。
【实验现象】(2)A中的实验现象为;D中的实验现象为;B、E中澄清石灰水均变浑浊。
【实验结论】废气中含有$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$。
【反思评价】(3)写出装置B中发生反应的化学方程式:。
(4)F中的大号注射器,可以引导气体流向,其另一个主要作用是。
(5)装置A、B(填“能”或“不能”)互换位置,理由是。
下图所示的装置进行检验。
【查阅资料】①浓硫酸是一种常见的干燥剂。②无水硫酸铜为白色固体,遇水会变蓝。
【提出猜想】(1)经讨论,该小组同学猜想该废气可能含有$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$中的一种或几种。猜想的理论依据是。
【进行实验】拉动注射器,让废气依次通过装置。
【实验现象】(2)A中的实验现象为;D中的实验现象为;B、E中澄清石灰水均变浑浊。
【实验结论】废气中含有$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$。
【反思评价】(3)写出装置B中发生反应的化学方程式:。
(4)F中的大号注射器,可以引导气体流向,其另一个主要作用是。
(5)装置A、B(填“能”或“不能”)互换位置,理由是。
答案
解:
(1) 化学反应前后元素种类不变(质量守恒定律),反应物垃圾中含有碳、氢、氧三种元素,所以反应后可能生成由这几种元素组成的$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$
(2) 白色固体变为蓝色;黑色固体逐渐变为红色
(3) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(4) 收集尾气,防止有毒的一氧化碳逸散到空气中污染环境
(5) 不能;若互换位置,废气先通过澄清石灰水时会携带出水蒸气,无法检验原废气中是否含有$\ce{H_{2}O}$
(1) 化学反应前后元素种类不变(质量守恒定律),反应物垃圾中含有碳、氢、氧三种元素,所以反应后可能生成由这几种元素组成的$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$
(2) 白色固体变为蓝色;黑色固体逐渐变为红色
(3) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(4) 收集尾气,防止有毒的一氧化碳逸散到空气中污染环境
(5) 不能;若互换位置,废气先通过澄清石灰水时会携带出水蒸气,无法检验原废气中是否含有$\ce{H_{2}O}$
解析
【分析】
要解决这道题,需结合质量守恒定律、常见气体的检验原理、装置的作用等知识逐步分析:
1. 猜想废气成分的依据:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物垃圾含碳、氢、氧元素,所以产物可能是由这些元素组成的$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$。
2. 实验现象分析:A中无水硫酸铜遇水变蓝,可检验$\ce{H_{2}O}$;D中氧化铜与$\ce{CO}$在加热条件下反应,黑色氧化铜变为红色铜,结合E中澄清石灰水变浑浊,证明含$\ce{CO}$。
3. 化学方程式书写:B中是$\ce{CO_{2}}$与澄清石灰水的反应,需正确书写反应物、生成物及沉淀符号。
4. 注射器的作用:$\ce{CO}$有毒,注射器除导气外,还能收集尾气防止污染空气。
5. 装置互换的判断:A用于检验原废气中的$\ce{H_{2}O}$,若先通过B,石灰水会带出水蒸气,干扰原废气中$\ce{H_{2}O}$的检验,故不能互换。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,垃圾含碳、氢、氧元素,因此反应后可能生成由这些元素组成的$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$,故猜想的理论依据是质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变)。
(2) A中无水硫酸铜为白色固体,遇水会变蓝,所以实验现象为白色固体变为蓝色;D中氧化铜与$\ce{CO}$在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,氧化铜为黑色,铜为红色,故D中现象为黑色固体逐渐变为红色。
(3) 装置B中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(4) $\ce{CO}$有毒,会污染空气,F中的大号注射器除引导气体流向外,还能收集尾气,防止有毒的一氧化碳逸散到空气中污染环境。
(5) 装置A、B不能互换;若互换位置,废气先通过澄清石灰水时会携带出水蒸气,无法检验原废气中是否含有$\ce{H_{2}O}$,因此不能互换。
【答案】
(1) 质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变)
(2) 白色固体变为蓝色;黑色固体逐渐变为红色
(3) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(4) 收集尾气,防止有毒的一氧化碳逸散到空气中污染环境
(5) 不能;若互换位置,废气先通过澄清石灰水时会携带出水蒸气,无法检验原废气中是否含有$\ce{H_{2}O}$
【知识点】
质量守恒定律;常见气体的检验;化学方程式书写
【点评】
本题为实验探究题,围绕废气成分的检验展开,考查了质量守恒定律的应用、常见气体($\ce{H_{2}O}$、$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$)的检验方法、装置的作用等核心知识点,需注意气体检验的顺序(先检验水,避免后续溶液的水干扰),是初中化学实验部分的重点题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合质量守恒定律、常见气体的检验原理、装置的作用等知识逐步分析:
1. 猜想废气成分的依据:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,反应物垃圾含碳、氢、氧元素,所以产物可能是由这些元素组成的$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$。
2. 实验现象分析:A中无水硫酸铜遇水变蓝,可检验$\ce{H_{2}O}$;D中氧化铜与$\ce{CO}$在加热条件下反应,黑色氧化铜变为红色铜,结合E中澄清石灰水变浑浊,证明含$\ce{CO}$。
3. 化学方程式书写:B中是$\ce{CO_{2}}$与澄清石灰水的反应,需正确书写反应物、生成物及沉淀符号。
4. 注射器的作用:$\ce{CO}$有毒,注射器除导气外,还能收集尾气防止污染空气。
5. 装置互换的判断:A用于检验原废气中的$\ce{H_{2}O}$,若先通过B,石灰水会带出水蒸气,干扰原废气中$\ce{H_{2}O}$的检验,故不能互换。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,垃圾含碳、氢、氧元素,因此反应后可能生成由这些元素组成的$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}O}$,故猜想的理论依据是质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变)。
(2) A中无水硫酸铜为白色固体,遇水会变蓝,所以实验现象为白色固体变为蓝色;D中氧化铜与$\ce{CO}$在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,氧化铜为黑色,铜为红色,故D中现象为黑色固体逐渐变为红色。
(3) 装置B中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(4) $\ce{CO}$有毒,会污染空气,F中的大号注射器除引导气体流向外,还能收集尾气,防止有毒的一氧化碳逸散到空气中污染环境。
(5) 装置A、B不能互换;若互换位置,废气先通过澄清石灰水时会携带出水蒸气,无法检验原废气中是否含有$\ce{H_{2}O}$,因此不能互换。
【答案】
(1) 质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变)
(2) 白色固体变为蓝色;黑色固体逐渐变为红色
(3) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(4) 收集尾气,防止有毒的一氧化碳逸散到空气中污染环境
(5) 不能;若互换位置,废气先通过澄清石灰水时会携带出水蒸气,无法检验原废气中是否含有$\ce{H_{2}O}$
【知识点】
质量守恒定律;常见气体的检验;化学方程式书写
【点评】
本题为实验探究题,围绕废气成分的检验展开,考查了质量守恒定律的应用、常见气体($\ce{H_{2}O}$、$\ce{CO_{2}}$、$\ce{CO}$)的检验方法、装置的作用等核心知识点,需注意气体检验的顺序(先检验水,避免后续溶液的水干扰),是初中化学实验部分的重点题型。
【难度系数】
0.6
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