5. 某小组同学利用如下实验探究$\ce{CO_{2}}$的性质,请回答下列问题。

(1)如图甲,实验前杠杆已调至平衡,将干燥的$\ce{CO_{2}}$缓慢通入烧杯中,一段时间后,右边乒乓球
(2)如图乙,向集满$\ce{CO_{2}}$的集气瓶中放入一片紫色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置,把手移开,玻璃片没有掉下来。紫色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A. 玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B. 玻璃片没有掉下,证明$\ce{CO_{2}}$与水发生了反应
C. 振荡后试纸变红,是因为$\ce{CO_{2}}$与水反应产生了酸
(1)如图甲,实验前杠杆已调至平衡,将干燥的$\ce{CO_{2}}$缓慢通入烧杯中,一段时间后,右边乒乓球
下降
(填“上升”或“下降”)。(2)如图乙,向集满$\ce{CO_{2}}$的集气瓶中放入一片紫色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置,把手移开,玻璃片没有掉下来。紫色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
C
(填字母)。A. 玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B. 玻璃片没有掉下,证明$\ce{CO_{2}}$与水发生了反应
C. 振荡后试纸变红,是因为$\ce{CO_{2}}$与水反应产生了酸
答案
5.(1)下降 (2)C
解析
【分析】
对于问题(1):需明确CO₂的密度比空气大,通入烧杯后左侧乒乓球周围的气体变为密度更大的CO₂,根据浮力原理,左侧乒乓球受到的浮力增大,杠杆平衡被打破,左侧乒乓球上升,因此右侧乒乓球会下降。
对于问题(2):逐一分析选项:A选项,玻璃片未掉下是因为瓶内气压小于外界大气压,外界大气压将玻璃片压住,而非瓶内气压大于大气压;B选项,玻璃片未掉下仅能说明瓶内气压减小,CO₂溶于水也会导致瓶内气压减小,无法证明CO₂与水发生反应;C选项,紫色石蕊试纸遇酸变红,试纸变红说明有酸生成,结合实验过程,可知是CO₂与水反应生成了酸。
【解析】
(1) CO₂的密度比空气大,将干燥的CO₂缓慢通入烧杯后,左侧乒乓球所处环境的气体密度增大,乒乓球受到的浮力变大,杠杆向左侧倾斜,因此右侧乒乓球下降。
(2) 对各选项分析如下:
A:玻璃片没有掉下,是因为瓶内气压小于外界大气压,外界大气压将玻璃片压紧,并非瓶内气压大于大气压,A错误;
B:玻璃片没有掉下只能说明瓶内气压减小,CO₂溶于水也会使瓶内气压减小,无法证明CO₂与水发生了化学反应,B错误;
C:紫色石蕊试纸遇酸会变红,试纸变红说明有酸性物质生成,结合实验中CO₂和蒸馏水共同作用的过程,可知是CO₂与水反应产生了酸,C正确。
【答案】
(1)下降 (2)C
【知识点】
CO₂的性质、酸碱指示剂
【点评】
本题通过两个实验探究CO₂的相关性质,考查学生对CO₂密度、与水反应的理解,以及实验现象的分析判断能力,需注意区分CO₂溶于水和与水反应的差异,准确分析气压变化的原因。
【难度系数】
0.5
对于问题(1):需明确CO₂的密度比空气大,通入烧杯后左侧乒乓球周围的气体变为密度更大的CO₂,根据浮力原理,左侧乒乓球受到的浮力增大,杠杆平衡被打破,左侧乒乓球上升,因此右侧乒乓球会下降。
对于问题(2):逐一分析选项:A选项,玻璃片未掉下是因为瓶内气压小于外界大气压,外界大气压将玻璃片压住,而非瓶内气压大于大气压;B选项,玻璃片未掉下仅能说明瓶内气压减小,CO₂溶于水也会导致瓶内气压减小,无法证明CO₂与水发生反应;C选项,紫色石蕊试纸遇酸变红,试纸变红说明有酸生成,结合实验过程,可知是CO₂与水反应生成了酸。
【解析】
(1) CO₂的密度比空气大,将干燥的CO₂缓慢通入烧杯后,左侧乒乓球所处环境的气体密度增大,乒乓球受到的浮力变大,杠杆向左侧倾斜,因此右侧乒乓球下降。
(2) 对各选项分析如下:
A:玻璃片没有掉下,是因为瓶内气压小于外界大气压,外界大气压将玻璃片压紧,并非瓶内气压大于大气压,A错误;
B:玻璃片没有掉下只能说明瓶内气压减小,CO₂溶于水也会使瓶内气压减小,无法证明CO₂与水发生了化学反应,B错误;
C:紫色石蕊试纸遇酸会变红,试纸变红说明有酸性物质生成,结合实验中CO₂和蒸馏水共同作用的过程,可知是CO₂与水反应产生了酸,C正确。
【答案】
(1)下降 (2)C
【知识点】
CO₂的性质、酸碱指示剂
【点评】
本题通过两个实验探究CO₂的相关性质,考查学生对CO₂密度、与水反应的理解,以及实验现象的分析判断能力,需注意区分CO₂溶于水和与水反应的差异,准确分析气压变化的原因。
【难度系数】
0.5
6.(2023·辽宁丹东中考改编)(1)大气中$\ce{CO_{2}}$过多会导致
(2)下列是常用的碳中和方案。
①碳捕集:应选择碱性试剂吸收、捕集$\ce{CO_{2}}$。
②碳循环:为降低$\ce{CO_{2}}$含量,科学家正在研究一种新型“人造树叶”,它能吸收空气中的$\ce{CO_{2}}$并将其转化为乙醇(化学式为$\ce{C_{2}H_{5}OH}$),该反应的化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal{一定条件} C_{2}H_{5}OH + 3X}$,则X的化学式为
③碳替代:选用氢气作为碳替代能源的理由是
(3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是
A.双面使用纸张 B.植树造林 C.露天焚烧垃圾
温室效应
的增强。(2)下列是常用的碳中和方案。
①碳捕集:应选择碱性试剂吸收、捕集$\ce{CO_{2}}$。
②碳循环:为降低$\ce{CO_{2}}$含量,科学家正在研究一种新型“人造树叶”,它能吸收空气中的$\ce{CO_{2}}$并将其转化为乙醇(化学式为$\ce{C_{2}H_{5}OH}$),该反应的化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O\xlongequal{一定条件} C_{2}H_{5}OH + 3X}$,则X的化学式为
$\ce{O_{2}}$
。③碳替代:选用氢气作为碳替代能源的理由是
氢气燃烧的生成物是水,无污染
;可以采用电解水的方法制得氢气,电解水的化学方程式是$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$
;还可以作为碳替代能源的有风能(合理即可)
(答一种即可)。(3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现碳中和的是
AB
(填字母)。A.双面使用纸张 B.植树造林 C.露天焚烧垃圾
答案
6.(1)温室效应
(2)②$\ce{O_{2}}$ ③氢气燃烧的生成物是水,无污染 $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$ 风能(合理即可)
(3)AB
(2)②$\ce{O_{2}}$ ③氢气燃烧的生成物是水,无污染 $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$ 风能(合理即可)
(3)AB
解析
【分析】
本题围绕碳中和相关知识展开,需结合化学基础概念、质量守恒定律、能源与环保的知识点逐一分析:
1. 第(1)问:回忆温室效应的成因,$\ce{CO_{2}}$是主要温室气体,过多会加剧温室效应,直接得出结论。
2. 第(2)问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,先统计反应前后各原子总数,再计算未知物$\ce{X}$的原子构成,确定其化学式。
3. 第(2)问③:氢气作为清洁能源的优势是燃烧产物无污染;电解水生成氢气和氧气,需注意反应条件和气体符号;碳替代能源是不产生$\ce{CO_{2}}$的能源,列举合理即可。
4. 第(3)问:逐一分析选项,判断行为是否能减少$\ce{CO_{2}}$排放或吸收$\ce{CO_{2}}$,选出符合碳中和的选项。
【解析】
(1) 大气中$\ce{CO_{2}}$是主要的温室气体,其含量过多会导致温室效应增强,故填温室效应。
(2) ②根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。反应前原子总数:$\ce{C}$:2,$\ce{H}$:6,$\ce{O}$:$2×2 + 3×1 =7$;反应后已知物质$\ce{C_{2}H_{5}OH}$中原子:$\ce{C}$:2,$\ce{H}$:6,$\ce{O}$:1,因此3个$\ce{X}$分子中含$\ce{O}$原子$7-1=6$,即每个$\ce{X}$含2个$\ce{O}$原子,故$\ce{X}$的化学式为$\ce{O_{2}}$。
③氢气作为碳替代能源的理由是氢气燃烧的生成物是水,无污染;电解水生成氢气和氧气,化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$;常见的碳替代能源还有风能(合理即可)。
(3) 选项分析:A. 双面使用纸张,可减少纸张浪费,降低造纸过程的能源消耗,减少$\ce{CO_{2}}$排放,有利于碳中和;B. 植树造林,植物光合作用吸收$\ce{CO_{2}}$,降低大气中$\ce{CO_{2}}$含量,有利于碳中和;C. 露天焚烧垃圾会产生大量$\ce{CO_{2}}$等污染物,不利于碳中和,故选AB。
【答案】
(1)温室效应;(2)②$\ce{O_{2}}$;③氢气燃烧的生成物是水,无污染;$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$;风能(合理即可);(3)AB
【知识点】
温室效应、质量守恒定律、化学方程式书写
【点评】
本题以碳中和为背景,综合考查了化学与环境、质量守恒定律、化学用语等知识点,是中考化学联系生活实际的典型题型,难度适中,要求学生掌握基础概念并能灵活运用相关知识解决问题。
【难度系数】
0.6
本题围绕碳中和相关知识展开,需结合化学基础概念、质量守恒定律、能源与环保的知识点逐一分析:
1. 第(1)问:回忆温室效应的成因,$\ce{CO_{2}}$是主要温室气体,过多会加剧温室效应,直接得出结论。
2. 第(2)问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,先统计反应前后各原子总数,再计算未知物$\ce{X}$的原子构成,确定其化学式。
3. 第(2)问③:氢气作为清洁能源的优势是燃烧产物无污染;电解水生成氢气和氧气,需注意反应条件和气体符号;碳替代能源是不产生$\ce{CO_{2}}$的能源,列举合理即可。
4. 第(3)问:逐一分析选项,判断行为是否能减少$\ce{CO_{2}}$排放或吸收$\ce{CO_{2}}$,选出符合碳中和的选项。
【解析】
(1) 大气中$\ce{CO_{2}}$是主要的温室气体,其含量过多会导致温室效应增强,故填温室效应。
(2) ②根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。反应前原子总数:$\ce{C}$:2,$\ce{H}$:6,$\ce{O}$:$2×2 + 3×1 =7$;反应后已知物质$\ce{C_{2}H_{5}OH}$中原子:$\ce{C}$:2,$\ce{H}$:6,$\ce{O}$:1,因此3个$\ce{X}$分子中含$\ce{O}$原子$7-1=6$,即每个$\ce{X}$含2个$\ce{O}$原子,故$\ce{X}$的化学式为$\ce{O_{2}}$。
③氢气作为碳替代能源的理由是氢气燃烧的生成物是水,无污染;电解水生成氢气和氧气,化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$;常见的碳替代能源还有风能(合理即可)。
(3) 选项分析:A. 双面使用纸张,可减少纸张浪费,降低造纸过程的能源消耗,减少$\ce{CO_{2}}$排放,有利于碳中和;B. 植树造林,植物光合作用吸收$\ce{CO_{2}}$,降低大气中$\ce{CO_{2}}$含量,有利于碳中和;C. 露天焚烧垃圾会产生大量$\ce{CO_{2}}$等污染物,不利于碳中和,故选AB。
【答案】
(1)温室效应;(2)②$\ce{O_{2}}$;③氢气燃烧的生成物是水,无污染;$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$;风能(合理即可);(3)AB
【知识点】
温室效应、质量守恒定律、化学方程式书写
【点评】
本题以碳中和为背景,综合考查了化学与环境、质量守恒定律、化学用语等知识点,是中考化学联系生活实际的典型题型,难度适中,要求学生掌握基础概念并能灵活运用相关知识解决问题。
【难度系数】
0.6
7. 实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如图所示的实验,探究二氧化碳的有关性质,请回答下列问题。

(1)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到的现象是
(2)实验2是实验1的改进实验。将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到④号棉球比①号棉球先有明显的现象,通过此现象可得出二氧化碳的另一性质是
(1)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到的现象是
石蕊纸花变成红色
,导致此现象产生的物质是$\ce{H_{2}CO_{3}}$
(填化学式),发生反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
。(2)实验2是实验1的改进实验。将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到④号棉球比①号棉球先有明显的现象,通过此现象可得出二氧化碳的另一性质是
密度比空气的密度大
。答案
7.(1)石蕊纸花变成红色 $\ce{H_{2}CO_{3}}$ $\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2)密度比空气的密度大
(2)密度比空气的密度大
解析
【分析】
对于问题(1),需结合二氧化碳的化学性质分析:二氧化碳本身无酸性,不能使干燥石蕊变色,与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,可使紫色石蕊变红,据此判断实验1的现象和反应产物。对于问题(2),实验2中,①、④为润湿的石蕊棉球,②、③为干燥的,二氧化碳通入后④先变红,说明二氧化碳的密度比空气大,会向下沉降,先接触下方的润湿棉球,从而推导相关性质。
【解析】
(1) 干石蕊纸花喷水后,纸花表面有水,放入二氧化碳中,二氧化碳与水发生反应:$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$,生成的碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,因此观察到石蕊纸花变成红色,导致该现象的物质是$\ce{H_{2}CO_{3}}$。
(2) 实验2中,二氧化碳缓慢通入竖直玻璃管,④号棉球在下方,①号在上方,④号先出现明显现象,说明二氧化碳的密度比空气的密度大,会向下沉降,先与下方的润湿棉球接触使石蕊变红。
【答案】
(1) 石蕊纸花变成红色;$\ce{H_{2}CO_{3}}$;$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2) 密度比空气的密度大
【知识点】
二氧化碳的化学性质;化学方程式书写;二氧化碳的物理性质
【点评】
本题通过对比实验探究二氧化碳的性质,考查学生对实验现象的分析能力和二氧化碳相关性质的掌握,体现了化学实验在探究物质性质中的重要作用,是基础的实验探究题。
【难度系数】
0.6
对于问题(1),需结合二氧化碳的化学性质分析:二氧化碳本身无酸性,不能使干燥石蕊变色,与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,可使紫色石蕊变红,据此判断实验1的现象和反应产物。对于问题(2),实验2中,①、④为润湿的石蕊棉球,②、③为干燥的,二氧化碳通入后④先变红,说明二氧化碳的密度比空气大,会向下沉降,先接触下方的润湿棉球,从而推导相关性质。
【解析】
(1) 干石蕊纸花喷水后,纸花表面有水,放入二氧化碳中,二氧化碳与水发生反应:$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$,生成的碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,因此观察到石蕊纸花变成红色,导致该现象的物质是$\ce{H_{2}CO_{3}}$。
(2) 实验2中,二氧化碳缓慢通入竖直玻璃管,④号棉球在下方,①号在上方,④号先出现明显现象,说明二氧化碳的密度比空气的密度大,会向下沉降,先与下方的润湿棉球接触使石蕊变红。
【答案】
(1) 石蕊纸花变成红色;$\ce{H_{2}CO_{3}}$;$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
(2) 密度比空气的密度大
【知识点】
二氧化碳的化学性质;化学方程式书写;二氧化碳的物理性质
【点评】
本题通过对比实验探究二氧化碳的性质,考查学生对实验现象的分析能力和二氧化碳相关性质的掌握,体现了化学实验在探究物质性质中的重要作用,是基础的实验探究题。
【难度系数】
0.6
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