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7.(12分)$CO_2$既是光合作用的原料,也是温室气体。$CO_2$的捕集、封存和利用对绿色低碳和可持续发展具有重要意义。
[$CO_2$的循环]自然界中存在碳循环。
(1)
(2)植物光合作用可吸收$CO_2$,反应的化学方程式为$6CO_2 + 6H_2O \xlongequal[叶绿体]{光照} C_6H_{12}O_6 + 6X$,则X的化学式为
(3)$CO_2$是一种温室气体,其过量排放会导致温室效应加剧,$CO_2$
[$CO_2$的捕集]捕集$CO_2$的方法有膜分离法、吸收法等。
(4)如图所示为膜分离法捕集$CO_2$气体的过程,该过程发生的是
[$CO_2$的封存]$CO_2$的封存方式包括地质封存与海洋封存。
(5)地质封存:在高压、低温的条件下将$CO_2$转化为液态,注入地层中。从微观角度分析,$CO_2$从气态转化为液态,分子间的间隔
(6)海洋封存:将$CO_2$运输到封存地点,灌注于海洋深处。该方案可能会导致海水酸化,原因是
[$CO_2$的循环]自然界中存在碳循环。
(1)
煤
、石油、天然气等化石燃料燃烧会产生$CO_2$。(2)植物光合作用可吸收$CO_2$,反应的化学方程式为$6CO_2 + 6H_2O \xlongequal[叶绿体]{光照} C_6H_{12}O_6 + 6X$,则X的化学式为
O₂
。(3)$CO_2$是一种温室气体,其过量排放会导致温室效应加剧,$CO_2$
不属于
(选填“属于”或“不属于”)空气污染物。[$CO_2$的捕集]捕集$CO_2$的方法有膜分离法、吸收法等。
(4)如图所示为膜分离法捕集$CO_2$气体的过程,该过程发生的是
物理
(选填“物理”或“化学”)变化。[$CO_2$的封存]$CO_2$的封存方式包括地质封存与海洋封存。
(5)地质封存:在高压、低温的条件下将$CO_2$转化为液态,注入地层中。从微观角度分析,$CO_2$从气态转化为液态,分子间的间隔
变小
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(6)海洋封存:将$CO_2$运输到封存地点,灌注于海洋深处。该方案可能会导致海水酸化,原因是
$CO_2+H_2O=H_2CO_3$
(用化学方程式解释)。答案
7.(1)煤 (2)$O_2$ (3)不属于 (4)物理 (5)变小 (6)$CO_2+H_2O=H_2CO_3$
解析
【分析】
本题围绕CO₂的相关知识设置6个小问题，需逐一分析：
(1) 回忆常见化石燃料的种类，确定缺失的化石燃料；
(2) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，推导X的化学式；
(3) 明确空气污染物的定义，判断CO₂是否属于空气污染物；
(4) 分析膜分离法捕集CO₂的过程，判断是否有新物质生成，确定变化类型；
(5) 结合分子的性质，分析气态变为液态时分子间隔的变化；
(6) 利用CO₂能与水反应的性质，书写导致海水酸化的化学方程式。
【解析】
(1) 常见的化石燃料包括煤、石油、天然气，故填煤；
(2) 根据质量守恒定律，反应前后原子总数不变：反应前有6个C原子、12个H原子、18个O原子；反应后C₆H₁₂O₆中有6个C原子、12个H原子、6个O原子，因此6个X分子共含12个O原子，每个X分子含2个O原子，故X为O₂；
(3) 空气污染物主要是有害气体（如CO、SO₂、NO₂等）和可吸入颗粒物，CO₂不属于空气污染物；
(4) 膜分离法是利用不同气体分子大小差异分离CO₂，过程中没有新物质生成，属于物理变化；
(5) 物质气态变为液态时，分子间的间隔变小，故CO₂从气态转化为液态时分子间隔变小；
(6) CO₂能与水反应生成碳酸，使海水酸化，反应的化学方程式为CO₂ + H₂O = H₂CO₃。
【答案】
(1) 煤 (2) O₂ (3) 不属于 (4) 物理 (5) 变小 (6) CO₂+H₂O=H₂CO₃
【知识点】
质量守恒定律、物质的变化、二氧化碳的性质
【点评】
本题考查CO₂相关的基础知识点，涵盖化石燃料、化学用语、物质变化、分子性质等，题目难度不大，注重对基础知识的掌握和应用，适合巩固相关内容。
【难度系数】
0.8
本题围绕CO₂的相关知识设置6个小问题，需逐一分析：
(1) 回忆常见化石燃料的种类，确定缺失的化石燃料；
(2) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，推导X的化学式；
(3) 明确空气污染物的定义，判断CO₂是否属于空气污染物；
(4) 分析膜分离法捕集CO₂的过程，判断是否有新物质生成，确定变化类型；
(5) 结合分子的性质，分析气态变为液态时分子间隔的变化；
(6) 利用CO₂能与水反应的性质，书写导致海水酸化的化学方程式。
【解析】
(1) 常见的化石燃料包括煤、石油、天然气，故填煤；
(2) 根据质量守恒定律，反应前后原子总数不变：反应前有6个C原子、12个H原子、18个O原子；反应后C₆H₁₂O₆中有6个C原子、12个H原子、6个O原子，因此6个X分子共含12个O原子，每个X分子含2个O原子，故X为O₂；
(3) 空气污染物主要是有害气体（如CO、SO₂、NO₂等）和可吸入颗粒物，CO₂不属于空气污染物；
(4) 膜分离法是利用不同气体分子大小差异分离CO₂，过程中没有新物质生成，属于物理变化；
(5) 物质气态变为液态时，分子间的间隔变小，故CO₂从气态转化为液态时分子间隔变小；
(6) CO₂能与水反应生成碳酸，使海水酸化，反应的化学方程式为CO₂ + H₂O = H₂CO₃。
【答案】
(1) 煤 (2) O₂ (3) 不属于 (4) 物理 (5) 变小 (6) CO₂+H₂O=H₂CO₃
【知识点】
质量守恒定律、物质的变化、二氧化碳的性质
【点评】
本题考查CO₂相关的基础知识点，涵盖化石燃料、化学用语、物质变化、分子性质等，题目难度不大，注重对基础知识的掌握和应用，适合巩固相关内容。
【难度系数】
0.8
三、实验探究题(本大题共1小题,共16分)
8.(16分)按如图所示装置探究二氧化碳的性质并填空。
(1)A中的实验现象是
(2)B中的实验现象是
(3)C中干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色,说明二氧化碳具有的化学性质是
(4)一种洗气装置如图D所示,为了检验一氧化碳中是否混有二氧化碳,瓶中试剂X是
8.(16分)按如图所示装置探究二氧化碳的性质并填空。
(1)A中的实验现象是
蜡烛由下而上依次熄灭
,说明二氧化碳具有的物理性质是密度比空气大
。(2)B中的实验现象是
澄清石灰水变浑浊
,反应的化学方程式为$Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3\downarrow + H_2O$
。(3)C中干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色,说明二氧化碳具有的化学性质是
能与水反应生成碳酸
,写出此过程中发生反应的化学方程式:$CO_2 + H_2O=H_2CO_3$
。(4)一种洗气装置如图D所示,为了检验一氧化碳中是否混有二氧化碳,瓶中试剂X是
澄清石灰水
,气体应从装置的a
(选填“a”或“b”)导管口通入。答案
8.(1)蜡烛由下而上依次熄灭 密度比空气大 (2)澄清石灰水变浑浊 $Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3\downarrow + H_2O$ (3)能与水反应生成碳酸 $CO_2 + H_2O=H_2CO_3$ (4)澄清石灰水 a
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的性质实验展开，需结合各实验的现象推导对应的性质，同时掌握洗气装置的使用规则：
1. 分析A实验：倾倒CO₂时，下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭，结合CO₂的密度判断物理性质；
2. 分析B实验：CO₂与澄清石灰水反应生成难溶物，对应现象和化学方程式；
3. 分析C实验：对比干、湿石蕊纸花的变化，推导CO₂与水的反应；
4. 分析D实验：检验CO₂用澄清石灰水，洗气需“长进短出”，确定气体通入方向。
【解析】
(1) A中，二氧化碳密度比空气大，倾倒后先聚集在烧杯底部，且二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，因此观察到蜡烛由下而上依次熄灭；其中密度比空气大属于物理性质。
(2) B中，二氧化碳与澄清石灰水（溶质为Ca(OH)₂）反应生成碳酸钙白色沉淀，因此现象是澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：$Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3\downarrow + H_2O$。
(3) C中，干燥的CO₂不能使干石蕊纸花变色，而湿石蕊纸花上有水，CO₂与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性使石蕊变红，说明二氧化碳能与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：$CO_2 + H_2O = H_2CO_3$。
(4) 检验二氧化碳常用澄清石灰水，洗气装置需让气体与试剂充分接触，因此气体应从长导管a通入，使混合气体通过澄清石灰水，若变浑浊则证明混有二氧化碳。
【答案】
(1) 蜡烛由下而上依次熄灭；密度比空气大
(2) 澄清石灰水变浑浊；$Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3\downarrow + H_2O$
(3) 能与水反应生成碳酸；$CO_2 + H_2O = H_2CO_3$
(4) 澄清石灰水；a
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、洗气装置操作
【点评】
本题为二氧化碳性质的基础实验题，涵盖二氧化碳密度、与水反应、与澄清石灰水反应等核心性质，以及洗气装置的基本操作，均为课本重点知识，难度较低，需准确记忆实验现象与结论。
【难度系数】
0.7
本题围绕二氧化碳的性质实验展开，需结合各实验的现象推导对应的性质，同时掌握洗气装置的使用规则：
1. 分析A实验：倾倒CO₂时，下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭，结合CO₂的密度判断物理性质；
2. 分析B实验：CO₂与澄清石灰水反应生成难溶物，对应现象和化学方程式；
3. 分析C实验：对比干、湿石蕊纸花的变化，推导CO₂与水的反应；
4. 分析D实验：检验CO₂用澄清石灰水，洗气需“长进短出”，确定气体通入方向。
【解析】
(1) A中，二氧化碳密度比空气大，倾倒后先聚集在烧杯底部，且二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，因此观察到蜡烛由下而上依次熄灭；其中密度比空气大属于物理性质。
(2) B中，二氧化碳与澄清石灰水（溶质为Ca(OH)₂）反应生成碳酸钙白色沉淀，因此现象是澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：$Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3\downarrow + H_2O$。
(3) C中，干燥的CO₂不能使干石蕊纸花变色，而湿石蕊纸花上有水，CO₂与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性使石蕊变红，说明二氧化碳能与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：$CO_2 + H_2O = H_2CO_3$。
(4) 检验二氧化碳常用澄清石灰水，洗气装置需让气体与试剂充分接触，因此气体应从长导管a通入，使混合气体通过澄清石灰水，若变浑浊则证明混有二氧化碳。
【答案】
(1) 蜡烛由下而上依次熄灭；密度比空气大
(2) 澄清石灰水变浑浊；$Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3\downarrow + H_2O$
(3) 能与水反应生成碳酸；$CO_2 + H_2O = H_2CO_3$
(4) 澄清石灰水；a
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、洗气装置操作
【点评】
本题为二氧化碳性质的基础实验题，涵盖二氧化碳密度、与水反应、与澄清石灰水反应等核心性质，以及洗气装置的基本操作，均为课本重点知识，难度较低，需准确记忆实验现象与结论。
【难度系数】
0.7
