6.3大自然中的二氧化碳
一、单选题
1．某无色气体N可能是由H2、CO、CO2中的一种或两种组成，为了解其组成情况，小英设计了如下图所示装置进行实验（假设NaOH溶液可以完全吸收CO2）。下列有关说法不正确的是
A．若X中液体变浑浊，缺少Y装置，W中液体变浑浊，则该气体的组成一定为CO2和CO
B．若X中液体不浑浊，Z中固体变成光亮的红色，W中液体不浑浊，则该气体的组成为H2
C．若X中液体变浑浊，Z中固体变成光亮的红色，W中液体不浑浊，则该气体的组成一定为CO2和H2
D．实验过程中，上述装置应该在W装置后面连接一个贮气球或点燃的酒精灯
2．近年来地球气候逐渐变暖，科学家们认为这是“温室效应”所致。下列气体进入大气层能导致温室效应的是
A．CO B．CO2 C．SO2 D．NO2
3．归纳总结是学习化学常用的方法，下列知识归纳完全正确的是
A．性质与用涂 B．构成物质的微粒
①稀有气体密度比空气小——用于霓虹灯 ②活性炭有吸附性——可用来除去冰箱中的异味 ①原子的质量主要集中在原子核上 ②原子得失电子变为离子，电子层数不一定变化
C．物质的除杂 D．生活安全常识
①除去CO中的CO2——通过灼热的CuO ②除去硬水中可溶性Ca2+、Mg2+——加肥皂水，振荡 ①CO中毒——将患者迅速转移到通风处 ②夜间发现家里燃气泄漏——立即开灯检查
A．A B．B C．C D．D
4．下列关于二氧化碳的说法中，不正确的是（ ）
A．植物的光合作用需要二氧化碳
B．二氧化碳体质量约占空气总质量的0.03%
C．液态二氧化碳可用于灭火
D．干冰能进行人工降雨是因为干冰升华吸收大量的热量
5．学习科学知识可以用来辨别“真”“伪”，通过分析下列叙述中属于“真”的是（ ）
A．有人称发明了新技术，能将水转变成汽油
B．进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳不供给呼吸
C．绿色食品是不含任何化学物质的食品
D．为了保持健康只喝蒸馏水
6．如果要除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，应采用的方法是
A．点燃混合气体，使一氧化碳转变成二氧化碳
B．把混合气体通入石灰水中
C．使混合气体通过灼热的氧化铜
D．把混合气体从一容器倒入另一容器
7．如图所示，打开止水夹，将液体A滴入试管②中与固体B 接触。若试管①中的导管口没有气泡产生，则液体A和固体B的组合可能是下列中的
A．过氧化氢溶液和二氧化锰 B．水和硝酸铵
C．水和氢氧化钠 D．稀盐酸和石灰石
8．超细铁微粒是二氧化碳在低温下分解为碳的一种催化剂。下列推测不合理的是
A．该反应属于化合反应
B．该反应有助于减少温室气体的排放
C．该反应的另一种产物可能是氧气
D．超细铁微粒在该反应前后质量和化学性质不变
9．下列说法中正确的是
A．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用
B．配制溶液时，搅拌可以增大固体溶质的溶解度
C．食物腐烂是氧气剧烈氧化的结果
D．用汽油洗去衣服上的油污是乳化现象
10．下图是利用缺铁性氧化物[Fe(1－y)O]进行CO2再资源化研究的示意图。下列说法不正确的是
A．如该研究成熟并广泛应用，能缓解温室效应
B．反应②为分解反应
C．反应①提高了铁的氧化物中铁的质量分数
D．整个转化反应的化学方程式可表示为：
11．在一次化学课上，老师提供了以下装置探究制取气体的方法。
可用于实验室制取CO2的发生装置和收集装置是
A．①与③ B．①与④ C．②与③ D．②与④
12．下列物质的用途主要与其化学性质有关的是
A．氮气作焊接保护气 B．金刚石用于切割玻璃
C．干冰用于人工降雨 D．活性炭用作冰箱除味剂
13．1991年科学家又发现一种新的碳单质──碳纳米管，它是由环形的碳原子构成的管状大分子。可用下列哪个图形表示
A． B．
C． D．
14．现用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的等体积两瓶CO2气体中氧气的体积分数(数据如图)，然后换算出瓶内空气体积分数(O2占空气的体积按1/5计算)，最后推算得到实际收集的气体中CO2体积分数。则下列说法正确的是
A．排水法收集的气体中CO2体积分数为87.5%
B．排空气法收集二氧化碳时，将燃着小木条置于瓶口，熄灭，说明集气瓶中CO2 含量为100%
C．两种方法收集的气体中含CO2气体较纯的是排空气法
D．排空气法收集的气体中CO2体积分数为94.2%
二、填空题
15．由于符合“低碳出行”的理念，“共享单车”颇受年轻人的喜爱。
(1)“低碳出行”主要减少的环境问题是 ；
(2)采用钛合金车架的“共享单车”质量轻便，承重强度高。钛原子的结构示意图为，其中x= ；
(3)工业上冶炼钛的过程如下：
①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2X+6CO，X的化学式为 ；
②在氩气环境和高温条件下，利用金属镁和TiCl4反应生成氯化镁和金属钛；
(4)采用实体轮胎的“共享单车”可有效防止爆胎。而普通自行车夏天易爆胎，请用分子的观点解释“夏天易爆胎”的原因 ；
(5)钢是铁合金的一种，工业上炼钢所需的气体是 (填化学式)。
16．某化学实验小组欲测定一种大理石（杂质不溶于水，也不与酸反应）中碳酸钙的质量分数，进行了如图所示实验。请回答下列问题：
(1)请写出发生反应的化学方程式 。
(2)该反应中生成二氧化碳的质量为 。
(3)请根据已知条件列出求解碳酸钙质量（x）的比例式为 。
(4)此大理石中碳酸钙的质量分数为 。
(5)若取两份质量相等的上述大理石，一份与足量的稀盐酸反应，另一份煅烧使其完全分解，两种方法所得二氧化碳的质量比为 。
17．（1）在国际环境大会上专家提出了“低碳生活”的理念，下列日常生活中的做法，符合“低碳生活”理念的是 （填字母，下同）。
A 节约使用纸张 B 分类回收处理垃圾
C 减少使用塑料袋 D 减少使用一次性纸杯
（2）上海世博会在环保节能方面有一些新技术、新能源和新材料。下列表述不属于上述情况的是 。
A 太阳能的利用 B 地源热泵节能技术的使用
C 世博会开幕倒计时 D 园区内交通工具实现零排放
E 优化建筑设计，增强室内自然采光，减少照明用电
三、实验题
18．如图中装置适当组合可用于氧气、氢气、二氧化碳等气体的制备和收集。
（1）仪器①的名称是 。
（2）若用A装置制取氧气，反应的化学方程式为： ，该反应属于 （填基本类型）。
（3）在制取二氧化碳的实验中，装置B与装置A相比，优点是 。
（4）C装置正放桌面，用于收集A装置中生成的氧气，则a接 （选填b”或“c”）：若将C装满水，用于收集A装置中生成的氢气，则a接 （选填“b”或“c”）
四、计算题
19．称取某石灰石样品23g在高温条件下充分煅烧(杂质不反应)，称得剩余固体的质量为18.6g。请计算：
(1)生成二氧化碳的质量为________g。
(2)该石灰石样品中CaCO3的质量分数。(计算结果精确到0.1%)________
20．为测定热水器产生的水垢中碳酸钙的含量，取60g水垢样品，滴加足量的稀盐酸（水垢中其他成分不与盐酸反应生成气体），收集到22g的二氧化碳。求水垢中碳酸钙的质量分数。（反应的化学方程式：）
五、综合应用题
21．家庭中长期使用的热水壶底部有一层水垢，主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，可用酸溶液来清除水垢。小明同学想通过实验测定水垢中碳酸钙的含量，他将过量的稀盐酸加入到200 g水垢中(假定水垢中杂质不与酸反应)，并将产生的CO2气体全部通入到足量的NaOH溶液中(不考虑盐酸的挥发性)，NaOH溶液增加的质量与反应时间的关系如图所示，
试根据题意回答下列问题：
(1)在滴入稀盐酸的过程中，观察到的一项明显现象是_______________。
(2)计算水垢中碳酸钙的质量分数是___________________(写出相应的计算过程)。
试卷第1页，共3页
()
参考答案：
1．A
【详解】A、从图中可推测Y中为饱和氢氧化钠溶液，用于吸收二氧化碳。因为氢氧化钙微溶于水，如果二氧化碳含量较多则通过X澄清石灰水后仍有二氧化碳剩余，无论Z装置中有无二氧化碳生成都会使W中的澄清石灰水变浑浊，所以无法确定该气体中是否有一氧化碳，错误；
B、X中澄清石灰水不变浑浊，说明无二氧化碳。Z中固体变成光亮的红色说明有氢气或一氧化碳。W中澄清石灰水不变浑浊说明无二氧化碳生成，可推知无一氧化碳。可以确定气体组成为氢气，正确；
C、X中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳。Z中固体变成光亮的红色说明有氢气或一氧化碳。W中澄清石灰水不变浑浊说明无二氧化碳生成，可推知无一氧化碳。可确定气体组成为氢气和二氧化碳，正确；
D、因为一氧化碳是空气污染物，需要进行尾气处理，可以在W装置后面连接一个贮气球或点燃的酒精灯进行处理，正确。
故选A。
2．B
【详解】温室效应是指由于全球二氧化碳等气体的排放量不断增加，导致地球平均气温不断上升的现象，故选：B。
3．B
【详解】A、稀有气体通电能发光，可用于霓虹灯；活性炭具有吸附性，可用来除去冰箱中的异味，故A选项知识归纳不完全正确；
B、原子是由原子核和核外电子构成的，电子的质量很小，可以忽略不计，因此原子的质量主要集中在原子核上。原子得到电子形成离子，电子层数不发生改变；原子失去电子形成离子，电子层数减少，故B选项知识归纳完全正确；
C、CO2不能与灼热的CuO发生反应，不能达到除杂的目的；加入肥皂水只能检验硬水和软水，不能除去硬水中的Ca2+、Mg2+，故C选项知识归纳不正确；
D、CO中毒，将患者迅速转移到通风处，离开一氧化碳弥漫的中毒环境，使患者能呼吸到新鲜的空气，避免一氧化碳继续毒害人体；燃气属于可燃性气体，与空气的混合气体，遇电火花可能会发生爆炸，所以夜间发现家中燃气泄漏，不能立即开灯，应该立即关闭阀门并开窗通风，故D选项知识归纳不完全正确。
故选B。
【点睛】本题考查知识点综合、涉及面广，但难度不大，属于基础知识考查，提醒同学们平时要注意知识的积累和归纳、总结。
4．B
【详解】A、二氧化碳是光合作用的原料，能促进植物的光合作用，故说法正确；
B、二氧化碳体积约占空气总体积（不是总质量）的0.03%，故说法不正确；
C、液态二氧化碳用于灭火，利用了CO2不助燃、不可燃、密度大于空气的性质，且蒸发吸热，故说法正确；
D、干冰升华能吸收大量的热，使周围空气的温度迅速降低，能用于人工降雨，故说法正确。
故选B。
5．B
【详解】A、水是由氢元素和氧元素组成的，而油中含有碳元素，将水转变成汽油违背了质量守恒定律，叙述不属于“真”的，不符合题意；
B、入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验检验二氧化碳的浓度，是因为二氧化碳不供给呼吸，会使人窒息，叙述属于“真”的，符合题意；
C、绿色食品是对无污染、安全、优质食品的总称，也含有化学物质，叙述不属于“真”的，不符合题意；
D、蒸馏水不能补充人体所需要添加的矿物质，故不能只喝蒸馏水，叙述不属于“真”的，不符合题意；
故选B。
6．C
【详解】A、虽然一氧化碳能燃烧，但由于二氧化碳气体中混有少量一氧化碳，二氧化碳不支持燃烧，所以根本就不能点燃一氧化碳，故错误；
B、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，混合气通过澄清石灰水后，会将主要物质二氧化碳吸收，故错误；
C、混合气通过灼热的氧化铜后，一氧化碳具有还原性，会转化成二氧化碳，最后就只剩下二氧化碳，故正确；
D、由于一氧化碳有毒，会污染空气，同时会让部分二氧化碳散失到空气中，还会混入其它气体杂质，故错误；
故选：C。
7．B
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解生成氧气，试管②中的气压会变大，试管①中的导管口有较多气泡产生，故A不可能；
B、硝酸铵固体溶解于水时会吸收大量的热试管②中的气体遇冷收缩造成气压会减小，试管①中的导管会形成一段水柱，故B可能；
C、氢氧化钠固体溶解于水时会放出大量的热，试管②中的气体受热膨胀造成气压会变大，试管①中的导管口有较多气泡产生，故C不可能；
D、稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳，试管②中的气压会变大，试管①中的导管口有较多气泡产生，故D不可能；
故选B。
8．A
【详解】A、根据题意知该反应是分解反应（铁作催化剂，将CO2分解为C与O2），故不是化合反应，所以A不正确；
B、二氧化碳气体增多会造成温室效应，分解的CO2有助于降低温室效应，故正确；
C、根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类数目不发生变化，可知另外一种产物可能是氧气，故正确；
D、超细铁微粒是该反应的催化剂，因此超细铁微粒在该反应前后质量和化学性质不变．故正确；
故选：A。
9．A
【详解】A、植物的光合作用吸收二氧化碳，大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用，故A正确；B、配制溶液时，搅拌可以加快溶解速率，不能增大固体溶质的溶解度，故B错误；C、食物腐烂发生的很缓慢，属于缓慢氧化，故C错误；D、汽油能溶解油污，用汽油洗去衣服上的油污，利用的溶解原理，故D错误。故选A。
10．C
【详解】A、由图可以看出，该反应吸收二氧化碳并将其转化为碳和氧气，若该研究成熟并广泛应用，能缓解温室效应，故A正确；
B、反应②为四氧化三铁转化为缺铁性氧化物与氧气的反应，属于分解反应，故B正确；
C、反应①中缺铁性氧化物[Fe（1-y）O]夺取了二氧化碳中的氧，氧元素的质量分数提高了，降低了铁的质量分数，故C错误；
D、整个转化反应的过程为二氧化碳在缺铁氧化物和高温条件下转变为碳和氧气的过程，化学方程式可表示为：，故D正确。
故选C。
11．B
【分析】实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热。二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集。
【详解】A、二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，不能用③收集二氧化碳，故A错误；B、实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热，发生装置可选①；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，只能用向上排空气法收集，收集装置可选用④，故B正确；C、二氧化碳的实验室制法不需要加热，二氧化碳的密度比空气大，②与③都不可行，故C错误；D、二氧化碳的实验室制法不需要加热，不能选用②作为发生装置，故D错误。故选B。
【点睛】气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
12．A
【详解】A.氮气可用作保护气，是因为氮气的化学性质比较稳定，该选项符合题意；
B.金刚石可用于切割玻璃，是因为金刚石硬度比较大，硬度属于物理性质，该选项不符合题意；
C.干冰可用于人工降雨，是因为干冰（固态二氧化碳）升华吸热，该性质属于物理性质，该选项不符合题意；
D.活性炭用作冰箱除味剂，是因为活性炭具有疏松多孔的结构，属于物理性质，该选项不符合题意，
故选A。
13．D
【详解】A、此图形是金刚石的结构模型，呈正八面题结构，故不符合题意；
B、此图形是石墨的结构模型，呈层状结构，故不符合题意；
C、此图形是球形结构，不是管状结构，故不符合题意；
D、此图形是管状结构，符合题意。
故选：D。
14．A
【详解】A、排水法收集的气体中氧气的体积分数为2.5%，空气的体积分数为2.5%×5=12.5%，二氧化碳的体积分数=1-12.5%=87.5%，选项A正确；
B、将燃着小木条置于瓶口，熄灭，不能说明集气瓶中CO2 含量为100%，由图像数据可知，排空气法收集的气体中氧气的体积分数为5.8%，则空气的体积分数为5.8%×5=29%，二氧化碳的体积分数=1-29%=71%，选项B错误；
C、两种方法收集的气体中含CO2气体较纯的是排水法，87.5%（排水法）＞71%（排空气法），选项C错误；
D、排空气法收集的气体中氧气的体积分数为5.8%，则空气的体积分数为5.8%×5=29%，二氧化碳的体积分数=1-29%=71%，选项D错误。故选A。
15． 缓解温室效应 10 FeCl3 温度升高，分子间间隔变大 O2
【详解】（1）二氧化碳排放过多会导致温室效应，低碳生活能减少二氧化碳的排放，所以主要减少的环境问题是温室效应；
（2）在原子中，核内质子数等于核外电子数，故x=22-2-8-2=10；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和个数都不变，反应前Fe、Ti、O、Cl、C的原子个数分别为2、2、6、14、6，反应后对应的原子个数分别为0 、2、6、8、6，所以反应后还缺少2个铁原子，6个氯原子，故X的化学式为FeCl3；
（4）夏天气温高，车胎内气体受热膨胀，胎内气压增大，造成爆胎，从分子角度看，爆胎的原因是：温度升高，分子间间隔变大，故填：温度升高，分子间间隔变大；
（5）炼钢是将生铁中过量的碳通过与氧气反应生成二氧化碳气体而除去，所以炼钢所需要的气体为：O2。
16．(1)
(2)6.6g
(3)
(4)75%
(5)1:1
【详解】（1）稀盐酸与碳酸钙反应生成水、二氧化碳、氯化钙，方程式为：；
（2）根据质量守恒定律，反应减少的质量为生成二氧化碳的质量，所以二氧化碳质量为200g+20g-213.4g＝6.6g；
（3）根据转化关系，1份碳酸钙可转化为1份二氧化碳，可计算出碳酸钙的质量，
则求解碳酸钙的比例式为
（4）由（3）可得碳酸钙质量为15g，则大理石中碳酸钙的质量分数为；
（5）两份大理石质量相等，两个反应均为1份碳酸钙可转化为1份二氧化碳，所以产生二氧化碳的质量相等，质量比为1∶1。
17． ABCD C
【详解】（1）A 节约使用纸张，可以减少森林的砍伐，树木可以通过光合作用吸收二氧化碳，循环使用会减少植物的消耗，故选项符合“低碳生活”理念；
B 分类回收处理垃圾，能变废为宝，对资源的充分利用及环境保护有重要意义，故选项符合“低碳生活”理念；
C 减少使用塑料袋，能减少白色污染，故选项符合“低碳生活”理念；
D 减少使用一次性纸杯，减少了森林的砍伐、消耗的能量、二氧化碳的排放；故选项符合“低碳生活”理念。故选ABCD；
（2）世博会开幕倒计时没有涉及新技术、新能源和新材料，其余的都运用了新能源或新技术。故选C
18． 分液漏斗 2H2O22H2O+O2↑ 分解反应 能随时控制反应的发生与停止 b c
【详解】（1）仪器①是分液漏斗。
（2）A装置属于固液常温型，采用A装置制取氧气，则是用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；
（3）关闭弹簧夹，U形管内压强增大，液体被压入长颈漏斗中，固液分离；打开弹簧夹后，固液接触，反应进行；能达到随开随制，随关随停的目的。
（4）氧气的密度比空气的大，进入C装置后占据下方空间，空气被赶到上方空间而易从c端排出，所以氧气从b端进入，a接b；若将C装满水，用于收集A装置中生成的氢气，当剩余的水较少时，水易从b端排出，氢气从c端进入，a接c端。
【点睛】根据装置的特点进行评价、分析。
19．（1）4.4（2）43.5%
【详解】(1)据质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变，生成二氧化碳的质量为23g-18.6g=4.4g；
(2)解：设23g样品中碳酸钙的质量为x
x=10g
该石灰石样品中CaCO3的质量分数为
答：该石灰石样品中CaCO3的质量分数约为43.5%。
20．解：设参与反应的碳酸钙的质量为x，
故水垢中碳酸钙的质量分数为
答：水垢中碳酸钙的质量分数为83.3%。
【详解】见答案。
21．（1）冒气泡或固体溶解（2）75.0%
【详解】水垢主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，可用酸溶液来清除水垢。(1)在滴入稀盐酸的过程中，观察到的一项明显现象是冒气泡或固体溶解，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙，水和二氧化碳；氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水。
(2)水垢中碳酸钙的质量分数∶由2NaOH→CO2，CaCO3→CO2，得到2NaOH→CaCO3。
CaCO3→CO2
100 44
x 66g
＝ ，x＝150g
水垢中碳酸钙的质量分数∶×100％＝75.0％。
答∶(1)在滴入稀盐酸的过程中，观察到的一项明显现象是冒气泡或固体溶解。(2)水垢中碳酸钙的质量分数是75.0％。
点睛∶水垢主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，可用酸溶液来清除水垢。
答案第1页，共2页
