專(zhuān)題30　空氣(二)（原卷版）

專(zhuān)題30空氣(二)【思維導(dǎo)圖】【知識(shí)點(diǎn)回顧】一、二氧化碳考點(diǎn)1概述二氧化碳的主要物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)1．物理性質(zhì)：常溫下為_(kāi)_______、________的氣體，密度比空氣________，________。經(jīng)過(guò)壓縮的二氧化碳________叫________。2．化學(xué)性質(zhì)：(1)通常情況下二氧化碳不能________也不________。(2)二氧化碳________。(3)二氧化碳能跟水反應(yīng)生成________：CO2＋H2O=H2CO3碳酸可以使紫色石蕊試液變成紅色，但________，見(jiàn)光、加熱都會(huì)分解，使二氧化碳逸出：H2CO3eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋H2O考點(diǎn)2說(shuō)明二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制備及檢驗(yàn)方法1．工業(yè)制法：_____________________________________________________________2．實(shí)驗(yàn)室制法：a．原理：_________________________________________________________________(注意：不能用濃鹽酸，因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)使CO2不純；也不能用硫酸，因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)生的硫酸鈣難溶于水，會(huì)阻止碳酸鈣跟硫酸反應(yīng))。b．裝置：塊狀固體和液體反應(yīng)，不加熱(如圖所示)。c．步驟：(略)。d．收集方法：________。3．檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w用澄清石灰水，若能使澄清石灰水變________，則是二氧化碳。CO2＋Ca(OH)2=________?？键c(diǎn)3說(shuō)明二氧化碳的用途及與其性質(zhì)的關(guān)系光合作用的原料；制造純堿、尿素、汽水飲料等；固態(tài)二氧化碳俗稱“干冰”，“干冰”可用于冷藏食品，人工降雨；滅火。二、臭氧層、溫室效應(yīng)eq\a\vs4\al(考點(diǎn)4描述大氣層中臭氧層的作用)臭氧能殺死細(xì)菌和病毒，臭氧層可以把太陽(yáng)輻射中的致命的________轉(zhuǎn)化為熱，從而阻止了高能紫外線直接射到地面上危害生命。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)5說(shuō)明溫室效應(yīng)的成因)由于________等礦物燃料的大量使用，再加上森林面積因亂砍濫伐而急劇減少，使大氣中________的含量增加較快。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)6關(guān)注溫室效應(yīng)的利弊)溫室效應(yīng)是保證地球上的氣溫適于動(dòng)植物生存的必要條件，適宜的溫室效應(yīng)對(duì)于人類(lèi)和各種生物來(lái)說(shuō)是非常有益的。但溫室效應(yīng)可使大氣溫度過(guò)高，引起氣候反常，給人類(lèi)帶來(lái)災(zāi)難。三、空氣污染eq\a\vs4\al(考點(diǎn)7列舉空氣中污染物的主要來(lái)源)空氣中污染物的主要來(lái)源：________排放的廢氣和煙塵、工業(yè)廢氣、汽車(chē)尾氣等。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)8列舉防治空氣污染的方法)防治空氣污染的方法：________，減少?gòu)U氣的排放，提倡使用無(wú)污染能源，加強(qiáng)空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)，改善環(huán)境狀況，積極植樹(shù)造林等。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)9列舉空氣質(zhì)量指數(shù)的主要內(nèi)容)空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)和預(yù)報(bào)1．主要內(nèi)容包括：“空氣質(zhì)量指數(shù)”、“空氣質(zhì)量狀況”、“首要污染物”等。2．目前計(jì)入空氣質(zhì)量指數(shù)的項(xiàng)目暫定為：________、NO2、O3、可吸入顆粒物等?！纠}精析】（2022?湖州）下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是（）A．CO2→+H2OHB．Fe2O3→高溫+C．S→△+D．CuO→+H2OCu（2020?杭州）小金通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取和收集二氧化碳的方法獲得了一瓶二氧化碳?xì)怏w。接著利用這瓶二氧化碳?xì)怏w完成了圖示實(shí)驗(yàn)，觀察到蠟燭火焰自下而上依次熄滅。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品為塊狀大理石和稀硫酸 B．實(shí)驗(yàn)室可采用向上排空氣法收集二氧化碳 C．圖示實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明二氧化碳密度比空氣大 D．圖示實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明二氧化碳不支持蠟燭的燃燒（2019?臺(tái)州）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(shí)驗(yàn)時(shí)打開(kāi)止水夾，移開(kāi)玻璃片。下列說(shuō)法正確的是（）A．將觀察到高的蠟燭先熄滅 B．不移開(kāi)玻璃片，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯 C．蠟燭會(huì)熄滅，是因?yàn)槎趸冀档土讼灎T的著火點(diǎn) D．去掉燒杯中的1支蠟燭，也能得出同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論（2022?紹興）科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，以下是實(shí)驗(yàn)室制取、收集、測(cè)量氣體體積的常用裝置。（1）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置可以選擇（填字母）。（2）檢查裝置B氣密性的方法是：先關(guān)閉止水夾，然后。（3）若用裝置C測(cè)反應(yīng)生成的二氧化碳體積，測(cè)得的體積比理論值小，原因可能是二氧化碳具有的性質(zhì)。（2022?舟山）在學(xué)習(xí)二氧化碳性質(zhì)時(shí)，小舟進(jìn)行如下探究：【制取氣體】用石灰石和稀鹽酸作為原料制取二氧化碳?xì)怏w，收集時(shí)要得到平穩(wěn)的氣流，應(yīng)選擇圖甲中的（填字母）作為發(fā)生裝置。【探究性質(zhì)】用圖乙裝置完成二氧化碳性質(zhì)的探究后，小舟還想用該裝置來(lái)驗(yàn)證氧氣的密度大于空氣密度的性質(zhì)。若他將氧氣倒入裝有兩支帶火星的蠟燭的燒杯中（如圖丙），預(yù)期觀察到的現(xiàn)象是。（2022?舟山）我國(guó)政府承諾在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，為此，控制碳排放和增加碳吸收都至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，除了陸地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地，如圖是海洋吸收二氧化碳的三種方式。（1）自然溶解：大氣中的二氧化碳能不斷地溶解到海水中。研究表明，海水溫度越低，單位體積溶解的二氧化碳越多。一年四季中，單位體積海水中溶解二氧化碳最多的是季。（2）植物固碳：近海灘涂上的紅樹(shù)林、海洋浮游植物等通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，最終這些碳元素隨著植物殘?bào)w沉積到海底。植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過(guò)一定深度不能發(fā)生，其原因是。（3）碳酸鹽泵：貝殼類(lèi)、珊瑚等海洋生物將碳元素以碳酸鈣的形式沉積起來(lái)。某地貝殼堤儲(chǔ)存了約4億噸貝殼，其中95%為碳酸鈣，則該地貝殼堤固定了多少億噸碳元素？（2021?金華）大棚種植農(nóng)作物過(guò)程中，在作物生長(zhǎng)旺盛期和成熟期，農(nóng)民會(huì)給作物補(bǔ)充二氧化碳來(lái)提高產(chǎn)量與質(zhì)量。研究表明，施用“吊袋式二氧化碳?xì)夥省痹霎a(chǎn)效果比較優(yōu)異?！举Y料】①吊袋式二氧化碳?xì)夥蕰?huì)釋放CO2供植物吸收利用；②吊袋內(nèi)CO2釋放量會(huì)隨著光照和溫度的升高而增大，在溫度過(guò)低時(shí)CO2氣體釋放量較少；③使用時(shí)，將氣肥懸掛在農(nóng)作物枝葉上方位置比放在農(nóng)作物底部位置效果好；④施用氣肥為不可離農(nóng)作物太近。請(qǐng)你用所學(xué)知識(shí)及以上資料信息，解釋施用“吊袋式二氧化碳?xì)夥省痹霎a(chǎn)效果比較優(yōu)異的原因。（2021?浙江）目前，全球平均氣溫較工業(yè)化前已上升了1.1℃，其主要原因是自然界中的碳平衡被破壞。2020年9月22日，我國(guó)政府承諾：中國(guó)將力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)CO2排放達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，即通過(guò)各種方式抵消排放的CO2量，重新實(shí)現(xiàn)碳平衡，如圖是碳循環(huán)和碳中和策略的示意圖。（1）人類(lèi)進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破壞的主要原因之一。對(duì)此可采取的碳中和策略②有。（2）要實(shí)現(xiàn)我國(guó)政府提出的目標(biāo)，除圖中策略外，還可用化學(xué)方法人工捕獲，如將空氣通入氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成碳酸鉀和水。寫(xiě)出用氫氧化鉀捕獲CO2的化學(xué)方程式。（3）2020年12月下旬，我國(guó)部分地區(qū)出現(xiàn)多年未遇的極寒天氣，因此有人質(zhì)疑：今年天氣這么冷，地球氣溫真的在上升嗎？對(duì)于這樣的質(zhì)疑，你是否認(rèn)同？并說(shuō)明理由。

【習(xí)題鞏固】一．選擇題（共4小題）1．（2022?慈溪市校級(jí)模擬）向裝有澄清石灰水的試管中通入CO2，澄清石灰水會(huì)變渾濁。如果繼續(xù)通入CO2，渾濁的液體又會(huì)變成澄清，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是：CO2+H2O+CaCO3＝Ca（CHO3）2。然后，向變澄清的溶液中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的HCl溶液，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Ca（HCO3）2+2HCl＝2CO2↑+2H2O+CaCl2。整個(gè)過(guò)程呈上沉淀或氣體的質(zhì)量m1與加入物質(zhì)質(zhì)量m2關(guān)系圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．澄清石灰水中所含溶質(zhì)的質(zhì)量為7.4g B．反應(yīng)至A點(diǎn)，反應(yīng)所需要的CO2質(zhì)量為8.8g C．反應(yīng)至B點(diǎn)，溶液的溶質(zhì)為CaCl2和Ca（HCO3）2 D．反應(yīng)停止，需要稀HCl溶液質(zhì)量總共73g2．（2022?杭州二模）下面是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳和探究二氧化碳性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，其中錯(cuò)誤的是（）A．圖甲中裝置a是長(zhǎng)頸漏斗 B．圖乙中用點(diǎn)燃的火柴放在集氣瓶口來(lái)驗(yàn)滿 C．圖丙中二氧化碳使蠟燭火焰自上而下熄滅 D．圖丁中將收集到的二氧化碳通入澄清石灰水會(huì)發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁3．（2022?杭州模擬）控制溫室效應(yīng)需要國(guó)際社會(huì)通力合作，減少排放二氧化碳等溫室氣體?！靶崽肌毙l(wèi)星的主要任務(wù)是繪制全球二氧化碳循環(huán)地理的分布圖。下面關(guān)于二氧化碳的敘述不正確的是（）A．二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁 B．二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用必不可少的原料 C．自然界中的二氧化碳主要消耗途徑是植物的呼吸作用 D．固態(tài)二氧化碳俗稱干冰，升華時(shí)可吸收大量熱，因而用作制冷劑4．（2021?蕭山區(qū)一模）小金用如圖所示的裝置測(cè)定石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他加入足量的稀鹽酸后，測(cè)得C裝置中二氧化碳的體積，換算成質(zhì)量后，再根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量，從而測(cè)出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)合理的是（）A．稀鹽酸換成稀硫酸也可以完成本實(shí)驗(yàn) B．A裝置中殘留的二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)影響 C．裝置C在開(kāi)始收集氣體前必須裝滿液體 D．油層的作用是防止裝置C中的水分蒸發(fā)二．填空題（共3小題）5．（2022?溫州模擬）某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的微型實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。則a處觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是；b處澄清石灰水變渾濁，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：；移開(kāi)擋板后發(fā)現(xiàn)低處蠟燭先熄滅，由此可推出CO2的性質(zhì)為。6．（2022?錢(qián)塘區(qū)二模）小樂(lè)用CO2傳感器研究等量H2O和NaOH溶液吸收CO2的效果，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，測(cè)定結(jié)果如圖乙所示。回答問(wèn)題：（1）①中CO2的濃度下降的原因是（寫(xiě)出2點(diǎn)）。（2）②中NaOH溶液與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式。7．（2021?蕭山區(qū)模擬）如圖所示是碳循環(huán)的示意圖，圖中箭頭表示碳的流動(dòng)方向，請(qǐng)回答：（1）實(shí)現(xiàn)③的轉(zhuǎn)化需要微生物的作用來(lái)完成。（2）⑤所表示的碳元素主要是以（選填“有機(jī)物“或“無(wú)機(jī)物”）的形式在生物之間流動(dòng)。（3）圖中所有動(dòng)物、植物與微生物不能稱作一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，是因?yàn)檫€缺少。（4）目前倡導(dǎo)的“低碳生活”措施為了減緩主要由（填圖中數(shù)字）產(chǎn)生的溫室效應(yīng)。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題）8．（2022?常山縣模擬）小科用圖甲所示方法驗(yàn)證二氧化碳?xì)怏w具有“不燃燒、不支持燃燒、密度比空氣大”這些性質(zhì)。小科利用如圖甲裝置多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)結(jié)果與預(yù)期現(xiàn)象不符，和同學(xué)交流后認(rèn)為可能是傾倒二氧化碳?xì)怏w的方法存在問(wèn)題，為此對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)（如圖乙）。（1）小科對(duì)甲圖實(shí)驗(yàn)的預(yù)期現(xiàn)象是。（2）你認(rèn)為小科改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置是否可行，并說(shuō)明理由。（3）為了確保實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期現(xiàn)象并能驗(yàn)證二氧化碳的上述性質(zhì)，請(qǐng)你提出一條建議。9．（2022?金華模擬）拓展性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在制取CO2實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了以下拓展探究：Ⅰ.把用石灰石和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的大量氣體通入少量的澄清石灰水中，未見(jiàn)澄清石灰水變渾濁現(xiàn)象，說(shuō)明制得的CO2中含有較多的雜質(zhì)氣體。Ⅱ.往裝有mg石灰石的錐形瓶中加入稀硫酸，發(fā)現(xiàn)開(kāi)始時(shí)雖有氣泡產(chǎn)生，但立即停止產(chǎn)生氣泡。Ⅲ.往裝有mg石灰石粉末的錐形瓶中加入等量的稀硫酸，發(fā)現(xiàn)持續(xù)產(chǎn)生氣泡，直至反應(yīng)結(jié)束。根據(jù)以上探究回答下列問(wèn)題：（1）用化學(xué)方程式表示實(shí)驗(yàn)Ⅰ中少量澄清石灰水不變渾濁的原因。（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ與Ⅰ的變量是：。同學(xué)們查閱資料后得知：硫酸鈣在水中微溶，但能溶于銨鹽溶液，所以稀硫酸和石灰石反應(yīng)生成的硫酸鈣會(huì)阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，為了進(jìn)一步探究石灰石與稀硫酸的反應(yīng)，了如圖裝置，成功制取了大量的CO2。（3）原理分析：當(dāng)稀硫酸和石灰石反應(yīng)，在硫酸溶液中加入氯化銨溶液并對(duì)溶液進(jìn)行加熱，其目的都是。（4）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是為了達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)效果，按如圖所示的方法，你認(rèn)為相比于用石灰石和鹽酸反應(yīng)，該實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是。10．（2022?溫州模擬）某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知，宇宙飛船中可用過(guò)氧化鈉（Na2O2）作為氧氣再生劑。該小組同學(xué)以大理石和鹽酸反應(yīng)生成的CO2來(lái)與Na2O2反應(yīng)制取O2，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也查閱了相關(guān)資料：Ⅰ、過(guò)氧化鈉與二氧化碳和水都能發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式分別為：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑Ⅱ、堿石灰可以吸收CO2和H2O。（1）為了證明Na2O2與CO2反應(yīng)產(chǎn)生了O2，請(qǐng)?jiān)赼處增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作：。（2）實(shí)驗(yàn)裝置C中無(wú)水硫酸銅的作用是。（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，D裝置中飽和澄清石灰水變渾濁了（已知：U型管未破損），請(qǐng)分析飽和澄清石灰水變渾濁的原因是。四．解答題（共4小題）11．（2022?拱墅區(qū)二模）2022年北京冬奧會(huì)兌現(xiàn)了“綠色辦奧”承諾，成為迄今為止首個(gè)“碳中和”冬奧會(huì)，科技與創(chuàng)新在這當(dāng)中發(fā)揮了重要作用。（1）新技術(shù)：國(guó)家速滑館“冰絲帶”采用CO2跨臨界直冷制冰技術(shù)，實(shí)現(xiàn)CO2循環(huán)利用和碳排放幾乎為零。其技術(shù)原理簡(jiǎn)化為圖甲所示，其中壓縮機(jī)壓縮CO2氣體示意如圖乙所示。CO2氣體經(jīng)壓縮機(jī)時(shí)，壓縮機(jī)對(duì)其做功，CO2氣體的內(nèi)能；經(jīng)冷凝器后變成液態(tài)CO2，此過(guò)程為（填寫(xiě)物態(tài)變化名稱和吸放熱情況）；經(jīng)膨脹閥和蒸發(fā)器后再次變成CO2氣體，CO2分子間的間隙（選填“變大”“變小”或“不變”）。（2）新材料：利用農(nóng)作物秸稈經(jīng)過(guò)原料檢測(cè)、聚乳酸生產(chǎn)加工，制成可生物降解的一次性餐盒，供北京冬奧會(huì)選手使用。這些餐盒可還田變?yōu)榉柿?，既增加了土壤肥力，又降低了環(huán)境污染，“餐盒變肥料”過(guò)程中起主要作用的是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)里的（填寫(xiě)生態(tài)系統(tǒng)的成分）。（3）新創(chuàng)意：開(kāi)幕式上，奧運(yùn)主火炬以“不點(diǎn)火”代替“點(diǎn)燃”、以“微火”取代熊熊大火，充分體現(xiàn)低碳環(huán)保，實(shí)現(xiàn)了一次點(diǎn)火創(chuàng)新。已知奧運(yùn)火炬的燃料是氫氣，從“綠色辦奧”角度分析，氫氣做燃料的優(yōu)點(diǎn)：。（寫(xiě)出1條）12．（2022?南潯區(qū)一模）物流業(yè)的快速發(fā)展，有利于加快邊遠(yuǎn)地區(qū)的脫貧。某物流公司為幫助邊遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)民將養(yǎng)殖的雞蛋運(yùn)輸出去，采用以下方法對(duì)雞蛋進(jìn)行保鮮和防破損處理：方法一：石灰水保鮮：雞蛋外殼雖較硬，但仍有空隙。首先將新鮮雞蛋放人澄清石灰水中浸泡幾分鐘，取出后晾干。方法二：海綿墊包裝：將晾干后的雞蛋放置在凹形的海綿墊的雞蛋托上各雞蛋間彼此不接觸。方法三：低溫冷藏法：在泡沫箱底部放入幾塊冰袋，再將裝有雞蛋的雞蛋托放在冰袋上方，密封保存。請(qǐng)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，解釋上述方法對(duì)雞蛋保鮮與防破損的原理。13．（2022?上城區(qū)一模）在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上，我國(guó)提出2060年前力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“碳中和”?！疤贾泻汀笔侵竿ㄟ^(guò)節(jié)能減排和吸收二氧化碳，抵消產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”。如圖是碳循環(huán)示意圖。請(qǐng)據(jù)圖分析回答：（1）碳元素在大氣中主要以的形式存在。A.單質(zhì)B.化合物（2）途徑5中化石燃料燃燒放出的熱量是由燃料中能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。燃燒產(chǎn)生的大量氣體，使效應(yīng)加劇，導(dǎo)致全球氣候變暖。（3）植樹(shù)造林是“碳中和”的有效途徑之一，主要是通過(guò)圖中乙的（