2025年浙江省中考科學一輪復(fù)習考點突破課件空氣氧氣二氧化碳(二)

第5課時空氣、氧氣、二氧化碳(2)1.認識二氧化碳的主要性質(zhì),學會二氧化碳的實驗室制法。2.了解臭氧層破壞、溫室效應(yīng)加劇等環(huán)境問題及對人類的影響。焦點1二氧化碳能作滅火劑的原因

例1如圖,集氣瓶中充滿二氧化碳,大燒杯中燃著2支高低不等的蠟燭,實驗時打開止水夾,移開玻璃片。下列說法正確的是(

)A.將觀察到高的蠟燭先熄滅B.不移開玻璃片,實驗現(xiàn)象更明顯C.蠟燭會熄滅,是因為二氧化碳降低了蠟燭的著火點D.去掉燒杯中的1支蠟燭,也得出同樣的實驗結(jié)論

D【解析】二氧化碳密度比空氣大,故低的蠟燭先熄滅,A錯誤;隨著集氣瓶中二氧化碳的減少,瓶內(nèi)氣壓變小,不移開玻璃片,內(nèi)外壓強不平衡,不便于二氧化碳導出,現(xiàn)象不明顯,B錯誤;物質(zhì)的著火點通常固定不變,是不能降低的,C錯誤;用兩支高低不等的蠟燭可以驗證二氧化碳的密度比空氣大,也能驗證二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒。由于二氧化碳是從集氣瓶中向下“流”的,所以只用1支蠟燭,也能得出同樣的實驗結(jié)論,D正確;故選D?！緦c訓練】1.如圖,小舟制作了一個簡易泡沫滅火器,為增加泡沫量,添加少量不參與反應(yīng)的發(fā)泡劑。(1)使用滅火器時,只需將裝置倒置,濃鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)后噴出大量含有CO2的泡沫,當泡沫“粘附”在燃燒物表面后,起到隔絕_____________的作用,即可滅火。選用CO2作為滅火氣體是因為該氣體具有的性質(zhì)是_______________________________________。

氧氣(或空氣)密度比空氣大,不能燃燒,也不支持燃燒

焦點2二氧化碳與水反應(yīng)

例2為了探究二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)生成酸,小明設(shè)計了如下實驗方案:取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花,按圖中的步驟Ⅰ~Ⅳ依次進行實驗,觀察小花的顏色變化

。(1)該方案中觀察到紙花的顏色變化是Ⅰ紙花變紅,

Ⅱ紙花不變紅,ⅢⅢ____________,

ⅣⅣ______________。

(2)步驟Ⅰ、Ⅱ兩項說明了什么?步驟Ⅰ說明:____________________;步驟Ⅱ說明:____________________。

(3)該同學進行四組對比實驗的目的是什么?__________________________________________。

(4)寫出該實驗中所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:_______________________。

(5)如果將Ⅳ中實驗后的紙花拿出來用電吹風吹一下,會觀察到________________________。

紙花不變紅

紙花變紅酸能使石蕊變紅水不能使石蕊變紅驗證二氧化碳與水反應(yīng)后生成了酸性物質(zhì)

CO2+H2O===H2CO3

紙花由紅色變成紫色【對點訓練】2.對比實驗是進行科學探究的重要方式。下圖所示實驗均用到了對比的方法。下列說法錯誤的是(

)A.圖1實驗?zāi)茯炞C二氧化碳與水發(fā)生了反應(yīng)B.圖2實驗?zāi)苷f明紅磷的著火點比白磷的高C.圖3實驗?zāi)茯炞C金屬活動性順序為Fe>Cu>AgD.圖4實驗?zāi)苷f明硝酸銨固體溶于水會吸收熱量A焦點3二氧化碳的檢驗方法

例3空腔果實內(nèi)由于不發(fā)生光合作用,其中的氣體可能與空氣產(chǎn)生差異。某同學選擇了一個熟透的葫蘆,按下列方案進行研究。(1)如圖①所示,收集葫蘆中氣體采用的方法是____________。

(2)如圖②所示,是用來測定葫蘆中________的含量。裝置②集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是______________________。

(3)檢驗葫蘆中有無CO2氣體,應(yīng)采用的方法是_______________________________________________________。

排水法

O2

4P+5O2

2P2O5

往葫蘆中加入澄清石灰水,振蕩,觀察石灰水是否變渾濁【解析】

(1)圖①所示的氣體收集方法是排水法。(2)圖②所示原型取自教材中測定空氣中氧氣含量的實驗,所以在此是測定葫蘆中氧氣的含量。(3)檢驗二氧化碳的最好方法是向容器中倒入澄清石灰水,觀察是否變渾濁。如果用燃著的木條檢驗,那是利用二氧化碳不能支持燃燒的性質(zhì),而氮氣與二氧化碳一樣也是無色無味、不能支持燃燒的氣體,所以不宜采用這種方法檢驗二氧化碳?！緦c訓練】3.科學研究小組的同學在用一定濃度的硫酸溶液處理廢金屬材料(主要是生鐵、鍍鋅鐵皮)時,溶液發(fā)燙并聞到了刺激性氣味,這種反?，F(xiàn)象引起了同學們的思考。從組成物質(zhì)的元素角度分析,他們猜測氣體可能是SO2、CO、CO2、H2中的一種或幾種。為了確定該氣體的成分,他們進行了如下探究。[查閱資料]Ⅰ.SO2、CO2都能與堿溶液反應(yīng)生成鹽和水,CaSO3是難溶于水的白色沉淀;Ⅱ.SO2能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)并使它褪色,上述其他氣體不能。[實驗探究](1)甲同學為了驗證處理廢金屬材料產(chǎn)生的氣體中是否含有CO2,把它直接通入澄清石灰水,并觀察實驗現(xiàn)象。乙同學認為甲同學的做法不合理。請用化學方程式表示其原因:_________________________________。

SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O

(2)同學們設(shè)計了一套合理的實驗裝置,如圖所示(鐵架臺已略去)。請你從下列試劑中選擇所需藥品并完成實驗(藥品可重復(fù)選用):澄清石灰水、氫氧化鈉溶液、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、無水硫酸銅、堿石灰(假設(shè)每步反應(yīng)都是完全的)。①寫出E裝置中試劑的名稱或化學式________________。

②A、B兩裝置中的藥品分別是____________________和______________。

③若觀察到______________________________________________________________________現(xiàn)象,證明原氣體中有H2無CO。

無水硫酸銅酸性高錳酸鉀溶液澄清石灰水

D裝置中黑色粉末變成紅色,E中的無水硫酸銅變藍,F中的石灰水不變渾濁焦點4二氧化碳與水、堿的反應(yīng)

例4科學探究是獲得科學知識的一種基本方式?？茖W探究一般過程包含提出問題、明確目的、分析原理、設(shè)計方案、解釋評估。為了證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反應(yīng)。小金同學結(jié)合學科思想,設(shè)計實驗方案進行如下探究:【實驗?zāi)康摹孔C明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反應(yīng)。【實驗原理】通過驗證反應(yīng)物消失或新物質(zhì)生成來證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反應(yīng)?！緦嶒炑b置】如圖,該裝置氣密性良好,三頸燒瓶中充滿二氧化碳氣體,針筒內(nèi)有氯化鋇溶液,分液漏斗中裝有過量氫氧化鈉溶液?！緦嶒炦^程】先打開分液漏斗活塞,加入過量的氫氧化鈉溶液,關(guān)閉活塞;一段時間后,發(fā)現(xiàn)針筒內(nèi)的液體自動進入三頸燒瓶,并有白色沉淀產(chǎn)生。請完成下列問題:(1)小金設(shè)計本實驗,基于的原理是______________________________。

(2)本實驗?zāi)茏C明NaOH溶液與CO2發(fā)生化學反應(yīng)的證據(jù)是__________________________________________________。

(3)實驗結(jié)束,三頸燒瓶內(nèi)溶液中一定存在的離子有_________________。

NaOH與CO2反應(yīng)生成Na2CO3

針筒內(nèi)的液體自動進入三頸燒瓶后有白色沉淀產(chǎn)生Na+、OH-、Cl-

【實驗反思】(4)有同學提出可以用氫氧化鋇溶液來替代氯化鋇溶液,也能證明NaOH溶液與CO2能發(fā)生化學反應(yīng)的結(jié)論,請談?wù)勀愕挠^點并說明理由:________________________________________________________。

不能,因為Ba(OH)2能與CO2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,會產(chǎn)生干擾

【對點訓練】4.小麗利用底部有一小孔的大試管,裝配成如圖甲所示的一個制取CO2氣體的裝置。(1)實驗前,關(guān)閉止水夾,先將試管底部稍浸沒在水中,再用雙手緊握試管,觀察到________________________,則說明裝置氣密性良好。

(2)小麗將CO2通入盛有NaOH溶液的試管中,觀察不到明顯現(xiàn)象。那么CO2與NaOH是否發(fā)生反應(yīng)?為此又做了實驗:在集滿CO2的軟塑料瓶(如圖乙)中加入適量的NaOH溶液,蓋緊瓶塞振蕩,發(fā)現(xiàn)瓶變癟,于是認為CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。小衢提出質(zhì)疑,認為導致軟塑料瓶變癟的原因還有可能是___________________________________________。

試管底部有氣泡逸出二氧化碳能溶于水(或二氧化碳能與水反應(yīng))

(3)小科從變癟的軟塑料瓶中取出少量試液置于試管中,滴入_______________________________________(填一種鹽)溶液,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,就證明了CO2與NaOH的反應(yīng)確實已經(jīng)發(fā)生。

氯化鈣(或氯化鋇、硝酸鈣、硝酸鋇等)

焦點5二氧化碳的制取與運算的綜合

例5思維模型的建構(gòu)既方便于問題的解決,又能促進深度學習,以下是小金同學對解決“氣密性檢查”類問題建構(gòu)的思維模型:(1)結(jié)合小金建構(gòu)的思維模型,完成如圖甲裝置氣密性檢查相關(guān)操作的問題:操作一:往錐形瓶中加水至如圖所示位置,從建模的角度分析,該操作歸屬于上述思維模型中的__________________。

操作二:往錐形瓶中加水后,接下來應(yīng)該是從_______(選填“A”或“B”)管向瓶內(nèi)吹氣。

構(gòu)建密閉體系

B

(2)如圖是制取二氧化碳的裝置,其氣密性的檢查方法是_________________________________________________________________________________________________________。

(3)收集二氧化碳氣體,應(yīng)選擇圖丙中的_______(填字母)。

乙關(guān)閉止水夾,往長頸漏斗中加入一定量水,若觀察到漏斗中能形成一段穩(wěn)定的水柱,說明裝置氣密性良好(合理即可)

A

(5)用上述方法收集的二氧化碳中可能會有空氣,請你設(shè)計一個簡單的實驗來證明:____________________________________________________________________________________________________________________________。

將集有二氧化碳的試管或集氣瓶等容器倒置在氫氧化鈉溶液中,如觀察到液體沒有充滿容器,則可認為收集的氣體中含有空氣(合理即可)

【解析】

(1)操作一:往錐形瓶中加水至如圖甲所示位置,將長導管的下端密封,整套裝置是一個密閉系統(tǒng)了,從建模的角度分析,該操作歸屬于上述思維模型中的構(gòu)建密閉體系。操作二:往錐形瓶中加水后,接下來應(yīng)該是從B管向瓶內(nèi)吹氣,若A管內(nèi)能形成一段水柱,說明裝置不漏氣;故填:B。(2)檢查裝置氣密性的基本思路就是制造氣壓差,再根據(jù)這種情況應(yīng)該表現(xiàn)出的現(xiàn)象進行判斷。使裝置內(nèi)的氣壓增大,要么通過加熱,要么通過加壓(既可以是加水液壓,也可以使用針筒向裝置內(nèi)打氣)。(3)二氧化碳能溶于水,一般不用排水法收集,二氧化碳密度比它大,可選用向上排空氣法收集,即選A。(4)第4小題是一個基本計算,將有關(guān)不純物的計算轉(zhuǎn)化為純凈物的計算即可。(5)第5小題思想方法比較精妙,與空氣中氧氣體積分數(shù)測量的思想方法類似,要想辦法將集氣瓶中的二氧化碳吸收掉,減小的體積用可見的物質(zhì)替換呈現(xiàn)出來,是一種轉(zhuǎn)換思想?！緦c訓練】5.實驗室制取CO2時,選擇合適溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的鹽酸,有利于減少鹽酸的浪費。小博分別取100g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%、14.6%、21.9%的鹽酸與足量的石灰石進行了三組實驗,實驗中每4分鐘用電子天平測量生成CO2的質(zhì)量,數(shù)據(jù)記錄見表。組別時間/分04812162017.3%鹽酸生成的CO2質(zhì)量/g01.061.662.102.34a214.6%鹽酸生成的CO2質(zhì)量/g01.662.122.282.302.30321.9%鹽酸生成的CO2質(zhì)量/g01.962.162.202.202.20請根據(jù)上述信息回答問題:(1)小博推測表中a的值小于2.58,結(jié)合以上數(shù)據(jù),分析原因:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________由0~16分鐘可知,隨著反應(yīng)進行,鹽酸濃度減小,反應(yīng)速率減慢,12~16分鐘生成二氧化碳質(zhì)量是0.24g,則16~20分鐘生成二氧化碳質(zhì)量小于0.24g,因此表中a的值小于2.34+0.24=2.58。

(3)小博猜想鹽酸的浪費可能跟鹽酸的性質(zhì)有關(guān),為進一步驗證自己的猜想,他設(shè)計了如下裝置加以檢驗,并記錄下表數(shù)據(jù)。比較m1、m2、m3的大小______________。

組別A中鹽酸的質(zhì)量/gA中鹽酸的濃度B中白色沉淀的質(zhì)量/g11007.3%m1210014.6%m2310021.9%m3

m1<m2<m3

焦點6關(guān)注大氣環(huán)境質(zhì)量問題

例6我國努力爭取在2060年前實現(xiàn)“碳中和”,充分體現(xiàn)了解決氣候問題的大國擔當。某科學興趣小組開展了“低碳有我”為主題的項目式學習,請回答下列問題:【項目一】調(diào)查碳循環(huán)(1)觀察圖示,自然界中二氧化碳主要的來源是生物的呼吸和____________________。

化石燃料的燃燒【項目二】了解碳封存碳封存是從大氣中捕獲并儲存二氧化碳的過程,是實現(xiàn)碳中和目標不可或缺的主要技術(shù)選擇。2023年6月1日,我國首個海上二氧化碳封存示范工程項目成功投入使用,填補了我國海上二氧化碳封存技術(shù)的空白。該技術(shù)是將油井開采產(chǎn)生的油氣混合物注入高碳分離器,再將分離的二氧化碳通入壓縮機加壓和干燥,使其變成介于氣態(tài)和液態(tài)之間的超臨界狀態(tài)。超臨界二氧化碳的密度接近液體,粘度接近氣體。(2)從微觀角度分析二氧化碳氣體易被壓縮的原因是______________________________。

(3)下列對超臨界二氧化碳的理解正確的是________(填字母)。

A.超臨界二氧化碳只能存在于特定的條件下B.超臨界二氧化碳與二氧化碳氣體的化學性質(zhì)不同C.若用相同管道輸送時,單位時間內(nèi)超臨界二氧化碳的輸送量比二氧化碳氣體更大二氧化碳分子間有較大空隙

AC

【項目三】探究碳捕捉工業(yè)上常用碳捕捉技術(shù)來“捕捉”空氣中的二氧化碳,再把捕捉的二氧化碳提取出來,經(jīng)化學反應(yīng)使之變成甲醇和水,其流程如圖所示(部分反應(yīng)條件和物質(zhì)未標出):(4)整個流程中,除水外,循環(huán)利用的物質(zhì)還有_______________(填化學式)。

CaO、NaOH

【項目四】聚力助低碳(5)實現(xiàn)碳中和需要世界各國的共同關(guān)注和努力。我國已采取多種措施,如調(diào)整能源結(jié)構(gòu),開發(fā)使用新能源等。作為中學生,你的低碳行動是___________________________________(寫一條即可)。

節(jié)約用紙、綠色出行等(合理即可)

【解析】

(1)由圖可知,自然界中二氧化碳主要的來源是生物的呼吸和化石燃料的燃燒。(2)氣體容易被壓縮從微觀角度分析是氣體分子間有較大空隙。(3)超臨界二氧化碳是一種特定狀態(tài)下的存在形式,構(gòu)成的微粒仍然是二氧化碳分子,化學性質(zhì)保持不變,超臨界二氧化碳粘度接近氣體,意味著其通過管道運輸時速度可以接近氣體,但密度接近液體,那么單位時間內(nèi)超臨界二氧化碳輸送量自然就比氣體更大?！緦c訓練】6.2024年6月5日是第53個世界環(huán)境日,主題為“全面推進美麗中國建設(shè)”。大量化石燃料的使用,造成大量二氧化碳的排放,導致海水的酸性增強及氣候變暖。(1)海水酸性增強的原因是______________________________________。

二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,碳酸呈酸性(2)如圖所示,小科模擬研究二氧化碳增加是否會增強溫室效應(yīng),他在四個集氣瓶中,裝入不同體積比例的空氣和CO2,置于陽光下一段時間,玻璃管(足夠長)中有紅墨水,通過比較________________________________判斷集氣瓶內(nèi)氣體溫度高低。

玻璃管內(nèi)紅墨水向右移動的距離(3)為了緩解溫室效應(yīng)