1选择题
为实现“碳达峰”与“碳中和”目标,减少二氧化碳排放至关重要。下列有关二氧化碳的说法正确的是
- A. 二氧化碳是造成酸雨的主要气体
- B. 二氧化碳可用于灭火,既利用了其物理性质也利用了其化学性质
- C. 二氧化碳能使干燥的紫色石蕊试纸变红
- D. 将二氧化碳通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,说明生成了碳酸钙沉淀
答案:B
解析:本题以环境保护为情境,综合考查二氧化碳的性质与用途。
A选项错误:造成酸雨的主要气体是二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOₓ),二氧化碳过多主要导致温室效应。
B选项正确:利用二氧化碳密度比空气大的物理性质(覆盖在可燃物表面隔绝空气),以及其不燃烧、不支持燃烧的化学性质来灭火。
C选项错误:二氧化碳本身不能使干燥的紫色石蕊试纸变红,只有二氧化碳与水反应生成的碳酸才能使石蕊变红。
D选项错误:将二氧化碳通入澄清石灰水,观察到溶液变浑浊,结论应为“生成了碳酸钙沉淀”,但描述现象时,应直接写观察到的现象“溶液变浑浊”,结论部分再解释原因。此处题干描述是现象,结论应指向“二氧化碳能与氢氧化钙反应”,或直接说现象对应结论。D选项的表述将现象与结论混为一谈,且结论表述不完整(应强调是二氧化碳与氢氧化钙反应)。综合比较,B选项表述准确无误。故选B。
2选择题
为保护海南热带雨林生态系统,科研人员在监测空气质量时,需对空气中二氧化碳浓度进行精确测定。下列有关二氧化碳的说法正确的是
- A. 实验室常用稀硫酸与石灰石反应制取二氧化碳
- B. 二氧化碳是导致酸雨的主要气体
- C. 二氧化碳是光合作用的原料,其浓度升高有利于所有植物生长
- D. 实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳气体
答案:D
解析:A项错误,实验室制取CO₂选用稀盐酸,若用稀硫酸,会生成微溶物硫酸钙覆盖在石灰石表面,阻碍反应持续进行。B项错误,导致酸雨的主要气体是二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOₓ),二氧化碳是导致温室效应的主要气体。C项错误,CO₂浓度适度升高可能促进部分植物光合作用,但浓度过高会导致气孔关闭,反而抑制生长,且不同植物反应不同,并非“有利于所有植物生长”。D项正确,二氧化碳通入澄清石灰水,会与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,使石灰水变浑浊,这是检验CO₂的常用方法。故选D。
3选择题
在“绿水青山就是金山银山”的理念指导下,某生态园区利用沼气(主要成分CH₄)发电。已知在点燃条件下,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水。下列对该反应的理解正确的是
- A. 反应前后分子种类和数目均不变
- B. 反应前后原子种类、数目和质量均不变
- C. 反应前后各元素的化合价均未改变
- D. 参加反应的甲烷与氧气的质量比一定为1:2
答案:B
解析:A项错误,化学反应的本质是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子,因此分子种类一定改变,数目可能改变(如CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O,反应前后分子数均为3,但种类变了)。B项正确,根据质量守恒定律的微观解释,化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有改变,这是质量守恒的根本原因。C项错误,反应物中碳元素(在CH₄中为-4价)和氧元素(在O₂中为0价)的化合价在反应后分别变为+4价(CO₂中)和-2价(H₂O和CO₂中),化合价发生了改变。D项错误,根据化学方程式CH₄ + 2O₂ →点燃→ CO₂ + 2H₂O,甲烷与氧气反应的质量比是(12+1×4):(2×16×2)=16:64=1:4,而非1:2。故选B。
4填空题
为减少汽车尾气对海南热带雨林生态环境的污染,科学家正在研发新型催化剂处理尾气中的有害气体。已知一种尾气处理的化学方程式为:2NO₂ + 4CO ======催化剂====== N₂ + 4CO₂。
(1) 在NO₂中,氮元素(N)的化合价为______。
(2) 若该尾气中含有69克NO₂,理论上需要______克CO才能将其完全反应。(写出计算过程)
答案:(1) +4。
(2) 解:设需要CO的质量为x。
NO₂的相对分子质量 = 14 + 16×2 = 46
CO的相对分子质量 = 12 + 16 = 28
根据化学方程式:2NO₂ + 4CO ======催化剂====== N₂ + 4CO₂
则有关系式: 2NO₂ ~ 4CO
质量比: 2×46 4×28
69克 x
(2×46) / 69克 = (4×28) / x
92 / 69 = 112 / x
x = (112 × 69) / 92
x = 84克
答:需要84克CO。
解析:本题以环境保护情境考查化合价计算与化学方程式计算(考点2、5)。第(1)问,根据化合物中元素化合价代数和为零,氧为-2价,设氮为a,则 a + (-2)×2 = 0,解得a = +4。第(2)问是基础的化学方程式计算,关键步骤是正确列出反应物之间的质量比关系。易错点:①化合价计算时忽略氧的价态或计算错误;②化学方程式计算中,将NO₂与CO的化学计量数之比(2:4)直接当成质量比,或相对分子质量计算错误;③解比例方程时出现计算失误。
5解答题
水是生命之源,也是重要的化学物质。请回答下列问题:
(1)写出一种你在生活中节约用水的具体做法。
(2)我国的“国家节水标志”由什么图形构成?请简要描述。
(3)电解水实验中,与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是什么?该实验能得出关于水的组成的什么结论?
答案:(1)用洗菜水浇花(或淘米水冲厕所、使用节水型水龙头等,合理即可)。
(2)由水滴、手掌和地球变形而成。手掌托着一滴水,寓意节约用水,保护地球上的水资源。
(3)氧气(或O₂)。结论:水是由氢元素和氧元素组成的(或水是由氢气和氧气组成的,或1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的)。
解析:本题综合考查水资源的保护、节水标识的识别以及电解水实验的结论。
(1)考查生活实践,答案开放,合理即可。
(2)易错点在于混淆其他环保图标。需准确记忆“国家节水标志”的图形构成是手掌托水滴。
(3)易错点:①将“氧气”错写成“氢气”;②结论表述不准确,如只说“水由氢、氧组成”而不强调“元素”或“组成”,或混淆宏观组成与微观构成。电解水“正氧负氢,氢二氧一”,正极产生氧气。该实验从宏观上证明了水的元素组成。
6解答题
海南岛某热带雨林景区,为保障游客饮水安全,需对溪水进行净化处理。已知溪水中含有泥沙、细菌和色素等杂质。景区采用了如下净化流程:①向溪水中加入一种白色粉末A,搅拌后静置,上层水变澄清;②将上层水通过装有石英砂的装置B;③再将水通过装置C,得到无色无味的水;④最后将水煮沸供游客饮用。请回答:
(1) 步骤①中加入的白色粉末A可能是______,其作用是______。
(2) 装置B的作用相当于实验室中的______操作。
(3) 装置C中应填充的物质是______,其作用是______。
(4) 步骤④煮沸除了能杀菌消毒外,还能______。
答案:(1) 明矾;吸附悬浮杂质,使其沉降(或形成胶状物吸附杂质)。
(2) 过滤。
(3) 活性炭;吸附水中的色素和异味。
(4) 降低水的硬度(或除去水中的可溶性钙、镁化合物)。
解析:本题以海南热带雨林景区的净水情境为载体,考查水的净化方法与原理(考点1)。解题时需将生活流程与实验室净化步骤对应:加入明矾吸附沉降、石英砂层过滤、活性炭吸附、煮沸杀菌并降低硬度。易错点:①混淆明矾和活性炭的作用,明矾主要吸附悬浮杂质使沉降,活性炭主要吸附色素和异味;②将装置B(石英砂)误认为是吸附,其本质是过滤不溶性杂质;③忘记煮沸能降低水的硬度。
7解答题
某自然保护区附近的湖泊水质监测报告显示,湖水样品中含有多种物质。为探究其成分,实验员进行了如下操作:
①取少量湖水,观察到其澄清透明。
②将湖水滴在洁净的玻璃片上,待水蒸发后,玻璃片上留有白色固体。
③向另一份湖水中加入少量澄清石灰水,振荡后观察到有白色沉淀生成。
请回答:
(1)根据操作②的现象,可判断该湖水属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)操作③中产生白色沉淀的化学方程式为______。
(3)为保护该湖泊水质,防止水体富营养化,你认为可以采取的一项具体措施是______。
答案:(1)混合物
(2)CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
(3)合理使用化肥和农药(或生活污水集中处理达标后再排放,答案合理即可)
解析:(1)纯净物蒸发后不会留下固体。湖水蒸发后留有白色固体,说明其中溶解了可溶性物质(如矿物质、盐类等),因此属于混合物。易错点:仅根据“澄清透明”就误判为纯净物,忽略了蒸发后有固体残留的事实。
(2)澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,生成碳酸钙白色沉淀和水。这是检验二氧化碳的特征反应。易错点:化学方程式书写错误,如将“Ca(OH)₂”写错,或忘记标注沉淀符号“↓”。
(3)水体富营养化主要是由氮、磷等营养元素过多引起的,常见来源是农业化肥流失和生活污水。措施需针对源头。易错点:答非所问,如“禁止捕鱼”等与防止富营养化无直接关系的措施。
8解答题
为减少汽车尾气对城市空气的污染,我国正在推广使用乙醇汽油。乙醇(C₂H₅OH)是一种可再生能源。
(1)乙醇属于______(填“有机物”或“无机物”)。
(2)乙醇完全燃烧的化学方程式为______。
(3)与使用纯汽油相比,使用乙醇汽油的优点之一是______。
(4)工业上,常用乙烯(C₂H₄)与水反应制取乙醇,同时生成另一种常见的氧化物。请写出该反应的化学方程式______。
答案:(1)有机物
(2)C₂H₅OH + 3O₂ →点燃→ 2CO₂ + 3H₂O
(3)减少汽车尾气污染(或可再生,节约石油资源等,答案合理即可)
(4)C₂H₄ + H₂O →催化剂、加热加压→ C₂H₅OH
解析:(1)乙醇含有碳元素,且结构复杂,属于有机物。易错点:误认为含碳化合物都是有机物(如CO、CO₂、碳酸盐等属于无机物)。
(2)乙醇燃烧生成二氧化碳和水。书写时需注意:①配平(C、H、O原子个数守恒);②注明反应条件“点燃”;③生成物中的水在常温下为液态,但燃烧时通常标“↑”不严格,此处按常规标“点燃”即可。易错点:配平错误,漏写反应条件。
(3)乙醇汽油中乙醇是含氧燃料,燃烧更充分,能减少一氧化碳、碳氢化合物等污染物的排放。同时乙醇可由粮食发酵等生产,是可再生能源。易错点:只答“减少污染”过于笼统,或误答“减少二氧化碳排放”(燃烧乙醇同样产生二氧化碳)。
(4)根据质量守恒定律,反应物是C₂H₄和H₂O,生成物是C₂H₅OH和另一种氧化物。对比原子种类和数目,另一种氧化物应为H₂O,但反应物已有H₂O,这不符合“另一种”的要求。重新审题:乙烯(C₂H₄)与水(H₂O)反应,生成乙醇(C₂H₅OH)。比较反应前后原子:左边C₂H₄+H₂O,即C₂H₆O;右边C₂H₅OH,也是C₂H₆O。原子种类和数目完全一致,没有其他物质生成。因此,该反应是化合反应,化学方程式为:C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH。题干中“同时生成另一种常见的氧化物”可能是表述误导或需要特定条件(如催化剂),但根据基本化学反应,此反应不产生其他物质。易错点:强行配凑其他产物,如误写成生成H₂或CO₂,违反质量守恒定律。