第33讲 空气(二),分类一 二氧化碳), 二氧化碳的物理性质)【考点梳理】CO2的物理性质包括：(1)CO2是一种无色无味的气体；(2)密度比空气_大__；(3)_能__溶于水；(4)降温可以变成液体甚至固体，固体CO2叫_干冰__。【活学活用】1．(2022·湖州)小李学习了二氧化碳知识后，进行了二氧化碳气体在水中溶解性的探究，其实验步骤及装置如下。①用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体。②试剂瓶中加入200mL水(恰好加满)，塞紧双孔橡皮塞。③连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。(1)试剂瓶中加入的水应是_A__。A．蒸馏水 B．自来水(2)推动活塞时尽量缓慢，其目的是_使二氧化碳充分溶解(意思相近即可)__。(3)当向水中注入CO2气体体积达到120mL时，红色油柱开始向上移动。实验表明在该条件下，1体积水中能溶解_0.6__体积的二氧化碳。, 二氧化碳的化学性质)【考点梳理】1．一般情况下，既不能_燃烧__，也不_支持燃烧__，也不_供给呼吸__。2．与水反应：(化学方程式)__CO2＋H2O===H2CO3__(碳酸能使紫色石蕊试液变_红11__)；生成的碳酸不稳定：(化学方程式)__H2CO3H2O＋CO2↑__(加热时_红__色变回_紫__色)。3．与石灰水反应：(化学方程式)_CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__(CO2气体能使澄清的石灰水_变浑浊__)。【活学活用】2．(2022·台州)证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是( D )3．下列有关CO2性质的说法中，正确的是(B)A．密度比空气小，极易溶于水B．CO2能使澄清石灰水变浑浊C．CO2能使紫色石蕊试液变红D．CO2有毒可以使人死亡, 二氧化碳的实验室制法)【考点梳理】1．药品：_石灰石__和_稀盐酸__。2．反应原理：_CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。3．发生装置：固液常温型。4．收集方法：_向上排空气__法。5．检验：将产生的气体通入_澄清的石灰水__中，观察其是否_变浑浊__。6．验满：用_燃着的__木条放在集气瓶_口__，木条_熄灭__，则集满。【活学活用】4．实验室制取CO2一般有：①检查装置气密性；②按要求装配仪器；③向漏斗中注入酸液；④收集气体；⑤向容器中放入小块大理石等操作。正确的操作顺序是(D)A．①②③④⑤ B．②①④③⑤C．①②⑤③④D．②①⑤③④5．结合如图所示的实验装置，回答下列问题：(1)标有a的仪器名称是_大试管(或试管)__；(2)在实验室里用块状大理石和稀盐酸制取CO2：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。①应选择的发生装置是_B__；11②若要生成2.2gCO2，参加反应的CaCO3的质量为_5__g；(3)图C实验中，若X是石蕊溶液，能观察到的现象是_紫色石蕊溶液变成红色__；若X是澄清的石灰水，能观察到石灰水变浑浊，所发生反应的化学方程式为_CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。, 二氧化碳的用途)【考点梳理】1．促进植物_光合__作用。2．由于其不燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大，可用于_灭火__。3．生产化肥及作气体肥料。4．固体CO2叫_干冰__，升华时_吸收__大量的热，可用于人工降雨、作制冷剂等。5．制作_碳酸__饮料。【活学活用】6．下列关于二氧化碳的说法错误的是(C)A．二氧化碳可用于制碳酸类饮料B．干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨C．常温下二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体D．大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用,分类二 二氧化碳对环境的影响), 温室效应)【考点梳理】1．大气中的二氧化碳对地球起着_保温__作用。矿物燃料的大量使用，森林面积急剧减少，使大气中二氧化碳含量_增加__较快，导致温室效应加剧。2．适度的温室效应能保证地球上的气温平衡，适于动植物的生存。但温室效应加剧会导致全球_气候变暖__，并引起一系列恶果。3．防止温室效应加剧的相关措施：改变燃料结构，发展太阳能、核能、氢能等来代替_化石燃料__；增加地表的绿化面积，有效地增强_光合作用__。【活学活用】7．多彩的“碳”，多姿的生活，让我们一起走进“碳”的世界。(1)根据表中提供的信息，填写有关含碳物质的对应特性。物质用途金刚石切割玻璃石墨作电极活性炭净水对应特性①__硬度大__②__导电性__③__吸附性__ 11(2)液态二氧化碳灭火器可用于扑救档案资料室发生的火灾，下列说法正确的有_AB__(填标号)。A．液态二氧化碳汽化后不会污染档案资料B．二氧化碳可覆盖在燃烧物表面，隔绝空气C．液态二氧化碳汽化时吸热，降低了可燃物的着火点(3)过多的二氧化碳加剧了“温室效应”，请写出一条减少二氧化碳排放的建议：_节约用纸(合理即可)__。(4)二氧化碳是一种宝贵的资源。固定和利用二氧化碳的一个成功范例是在高温高压下，CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2]，同时生成水。该反应的化学方程式为_CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O__。(5)目前，人类以化石燃料为主要能源。化石燃料有煤、_石油__和天然气，它们都属于_不可再生__(填“可再生”或“不可再生”)能源。(6)天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式为_CH4＋2O2CO2＋2H2O__。(7)从表中数据分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有_等质量的天然气和煤完全燃烧，天然气燃烧产生二氧化碳的质量小于煤，放出的热量高于煤__。1g物质完全燃烧产生二氧化碳的质量/g放出的热量/kJ甲烷2.7556煤3.6732,分类三 空气的污染与防治), 空气的污染与防治)【考点梳理】1．空气污染物主要来自_煤、石油__燃烧排放的废气和烟尘、工业废气、汽车尾气等。2．目前量多且危害严重的空气污染物主要有_二氧化硫__、_氮氧化物__、_一氧化碳__和_可吸入颗粒物__等。_温室效应__、_酸雨__、_臭氧层破坏__等全球性环境问题都与空气污染有关。3．酸雨：pH小于_5.611__的雨、雪、雾、雹和其他形式的大气降水统称为酸雨。酸雨是大气污染的一种表现。4．防治空气污染的方法：制定环境保护法；控制污染源；减少废气的排放；提倡使用无污染能源；加强空气质量监测；改善环境状况；积极植树造林、种草等。【活学活用】8．下列做法会加剧大气污染的是(B)A．风力发电 B．焚烧秸秆C．处理尾气D．植树造林9．汽车工业的发展方便了人们的出行。目前多数汽车使用的燃料是汽油或柴油，它们燃烧时产生的一些有害物质会随尾气直接排放到空气中，对空气造成污染。(1)请写出汽车尾气中的两种主要污染物：_一氧化碳、氮的氧化物__。(2)为了减少汽车尾气对空气的污染，你的一种具体做法是_少坐私家车(或步行上学)(合理即可)__。10．(2022·湖州)2022年冬季的雾霾天气给我们的环境保护敲响了警钟。形成雾霾天气的主要污染物是直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物，即PM2.5。PM2.5的形状因含不同种类的工业污染物、微生物等而有很大差异，能被肺吸入并进入血液，对人体危害很大。PM2.5( D )A．在物质分类中属于化合物B．因悬浮在空气中而不受重力作用C．是呼吸道传染病的传染源D．是计入空气质量指数的污染物, 空气质量日报)【考点梳理】1．空气质量报告的主要内容包括：_空气污染指数__、_空气质量状况__、_首要污染物__等。2．目前计入空气污染指数的项目暂定为：_SO2、CO、NO2、O3、可吸入颗粒物__等。【活学活用】11．以下物质不作为空气污染物计入《环境空气质量标准》基本监测项目的是(A)A．CO2 B．SO2 C．CO D．PM10、PM2.512．某市5月26日的空气质量日报如下：项目空气污染指数空气质量级别空气质量状况可吸入颗粒物65二氧化碳6二氧化氮20Ⅱ良下列各项对表中三个空气质量指标不会产生影响的是( C )A．露天焚烧垃圾B．用煤作燃料C．用氢气作燃料D．用洒水车洒水11,专项一 气体的制取)【重点提示】实验室制取气体的发生装置是根据反应物、生成物的状态(固体或液体)，反应条件(是否加热)决定的；收集装置是根据气体的溶解性和密度决定的。【例1】我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。(1)实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有_______(填序号)。A．反应物的状态 B．气体的密度C．反应的条件D．气体的溶解性(2)某实验室的仪器柜里有如下仪器：仪器①的名称是___________。实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，不可能选择的仪器是______(填序号)。(3)老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为________________。为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是_______(填序号)，该装置的最大优点是_________________________。【点拨】本题考查气体的制取。(3)由于碳酸钠易溶于水，所以与稀盐酸反应时速率较快，若直接注入稀盐酸，不利于收集气体，故可考虑采用注射器慢慢注入，以控制产生气体的速率。【答案】(1)AC (2)长颈漏斗 ②⑤ (3)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ D 可控制反应速率1．根据下图回答问题：11(1)写出图中标号仪器的名称：①_酒精灯__；(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装置是__AF(或AD)__(填序号，下同)，反应的化学方程式为__2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑__。检验装置气密性时，除了用手紧握的方法外，还可以采用的方法是_用热毛巾捂住试管(或用酒精灯微热试管等)__；(3)实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取氨气，为了得到平稳的氨气流，应选择的发生装置是_C__；(4)用G装置做硫在氧气中燃烧的实验，燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而不掉下来(如甲图)，其原因是_SO2与NaOH溶液反应，导致瓶内气压减小，外界大气压将玻璃片“托住”__；(5)为完成上述实验，用10mL量筒量取6mL氢氧化钠溶液，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与乙图中_a__(填“a”或“b”)处刻度线保持水平。,专项二 空气的污染与保护)【重点提示】空气的污染是指随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和粉尘超过了大自然的净化能力，造成了对空气的污染。污染源：主要是化石燃料(煤和石油等)的燃烧和工厂的废气、汽车排放的尾气。防治空气污染要从消除污染物上下功夫，就是从污染源上分析造成污染的原因。为保护我们的蓝天，应改进燃料结构，使用清洁能源，植树造林，改善环境。【例2】(2022·天津)倡导“低碳”生活，保护我们的环境。(1)下列举措不能达到“低碳”目的的是_______(填字母)。A．提倡使用节能灯B．利用和开发太阳能、风能等能源C．选择步行、骑自行车、乘坐公共交通工具等方式出行D．广泛使用一次性筷子、一次性塑料袋(2)为减少二氧化碳等温室气体的排放，科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为一种重要的化工原料乙烯(C2H4)和水，该反应的化学方程式为_____________。(3)某地区有两种铁矿石储量丰富：①赤铁矿(主要成分是Fe2O3)，②黄铁矿(主要成分是FeS2)。若从保护环境的角度考虑，炼铁厂应选用该地区的铁矿石是______(填序号)。写出该铁矿石的主要成分与一氧化碳在高温条件下发生反应的化学方程式_________________。【点拨】本题考查环境保护方面的知识，难度较小。(1)“低碳生活”，就是指生活作息时所耗用的能量要尽量减少，从而降低碳、特别是二氧化碳的排放量，减少对大气的污染，减缓生态恶化。(2)反应物是二氧化碳和氢气，生成物是乙烯和水，条件是催化剂和加热，11根据化学方程式的书写步骤即可写出。(3)从保护环境的角度考虑，黄铁矿中含有硫元素，冶炼的过程中会产生二氧化硫，从而容易导致酸雨的发生。【答案】(1)D (2)2CO2＋6H2C2H4＋4H2O(3)① Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO22．下面是某研究性学习小组展示的关于“温室效应研究”课题的部分资料及图片。·温室气体还有哪些？·人类的哪些活动造成大气温室气体增多？·怎样才能减少大气中的温室气体，从而减缓地球的温室效应？图②什么是温室效应？温室效应是怎么来的？温室效应是由于大气中的大量二氧化碳、氟氯烃、甲烷、二氧化氮等温室气体(其中主要是CO2)，像玻璃罩一样，紧紧地罩在我们的上空，使太阳照射在地球上的热量无法逸散，从而使气候圈增温的现象。目前，产生温室效应主要是由于现代工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气等等这些燃料以及森林大火后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。图① 图③ (1)该研究性学习小组，采用图①装置制备CO2气体。制备反应的化学方程式为_CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__；(2)图②装置研究产生温室效应的气体的化学式是_CH4__，11该小组需要定时观测并记录的数据是_温度__；(3)该小组用图③装置来进行CO2产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放CO2气体，右侧集气瓶中盛放__空气__(填气体名称)。实验时，若能观察到食用油a侧液面高度__低于__(填“低于”“等于”或“高于”)b侧液面高度，证明CO2是产生温室效应的气体；(4)地球只有一个，为了明天有一个美好的家园，人类应该倍加爱护她。请提出两点减缓温室效应的建议：①__减少煤和石油的燃烧或开发新燃料，如汽车采用乙醇汽油__；②__植树造林，绿化荒山__。, 探究 空气污染)【例1】2022年6月5日是“世界环境日”，中国主题为“同呼吸，共奋斗”。(1)化石燃料是不可再生能源，包括煤、_______和天然气等。(2)下列不属于空气污染物的是_______。 A．二氧化氮B．二氧化硫C．PM2.5D．氮气(3)二氧化碳是一种温室气体。某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证：当打开K，反应一段时间后：①D烧杯中_______(填“上层”或“下层”)的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是_______，具有的化学性质是_______。②B处紫色石蕊溶液变成红色，C处澄清石灰水变浑浊。B处使紫色石蕊溶液变红的物质是_______；写出C处发生变化的化学方程式：___________。【点拨】本题综合考查化石燃料、空气污染以及二氧化碳的性质。(2)氮气无毒、无害，不属于空气污染物。(3)①二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，所以下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。②二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红；同时二氧化碳还能与石灰水中的Ca(OH)2反应生成白色CaCO3沉淀和水。【答案】(1)石油 (2)D (3)①下层 密度比空气大 不燃烧也不支持燃烧 ②碳酸(H2CO3)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O1．空气中CO2浓度持续走高引起人们的高度重视。一些科学家认为，人类不仅要努力减少CO2的排放，还要尽快想办法清除空气中过多的CO2。为此，他们设想了一系列“捕捉”CO2的方法。方法Ⅰ：一些科学家利用太阳能加热的反应器“捕捉”空气中的CO2，如图所示：11步骤二发生反应的化学方程式是_CaCO3CaO＋CO2↑__。方法Ⅱ：另一些科学家利用NaOH溶液的喷淋“捕捉”空气中的CO2，如图所示：(1)NaOH溶液喷成雾状是为了_增大反应物的接触面积(或提高反应速率)__。(2)上图a环节中，发生反应的化学方程式为__CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH__。评价：上述两种方法在化学原理上都是可行的，但在实际应用中仍存在很多问题，例如：方法Ⅰ主要是受到地域和气候的限制；方法Ⅱ主要是_能耗太大__。【常见误区】1．CO2能用于灭火，既能体现CO2的物理性质(密度比空气大)，又能体现CO2的化学性质(既不能燃烧，也不能支持燃烧)。2．二氧化碳能溶于水和二氧化碳能与水反应，两者有本质的区别。3．能造成温室效应的气体除CO2外，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。4．CO2和CO都能使人和动物死亡，CO2是不能供给呼吸，而CO是有毒。5．实验室制取CO2一般不能用硫酸代替稀盐酸，也不能用Na2CO3或CaCO3粉末代替大理石，因为它们与酸反应速率太快不易控制。6．制取二氧化碳一般不用浓盐酸，因为其易挥发出氯化氢气体。【例2】化学是一门以实验为基础的科学。(1)根据图1回答：①写出a的名称_______；11②在连接c和d时，使d较易插入c中的措施是______________；(2)采用图2所示操作可能造成的后果之一是___________；(3)利用图3装置(夹持装置未画出)能进行的实验是________；A．用高锰酸钾制氧气B．用石灰石与稀盐酸制二氧化碳C．用锌与稀硫酸制氢气D．用双氧水与二氧化锰制氧气(4)图3中的气体发生装置虽然简单，操作方便，但无法控制反应速率。请从图4中选取_______(填序号)与图1中a组装成新的气体发生装置，以达到控制反应速率的目的。【错解】(3)BD (4)B【点拨】此题失分点主要在(3)(4)两问中。第(3)小题不少同学会选BD，因为从发生装置一眼就看出是固液不加热型装置，而忽视了收集装置，导致错选B，而C选项因为是课本中的了解性内容，易被忽视导致漏选。第(4)小题可能会错选B，因为没有仔细区分控制反应的发生和控制反应速率的关系。【答案】(1)①试管 ②将插入橡皮塞的导管一端用水湿润 (2)压破试管(或刺破手) (3)CD (4)C2．小明和小红利用如图装置，以碳酸钙和稀盐酸为原料来制取二氧化碳气体，并进行比较分析。(1)小明用图甲和图乙组合来制取二氧化碳气体，如何检验二氧化碳是否收集满？请写出具体操作：__将燃着的木条放在集气瓶瓶口__。(2)小红认为用图丙收集二氧化碳气体的方法比图乙更好。你认为她的理由是__用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满(或用丙装置收集到的二氧化碳纯度比乙高)__。(写出一点)(3)实验过程中小红发现反应有快慢，请你列举一种判断反应快慢的方法：_比较相同时间内产生气泡的多少__。11
