专题30　空气(二)（解析版）

专题30空气(二)【思维导图】【知识点回顾】一、二氧化碳考点1概述二氧化碳的主要物理性质及化学性质1．物理性质：常温下为________、________的气体，密度比空气________，________。经过压缩的二氧化碳________叫________。2．化学性质：(1)通常情况下二氧化碳不能________也不________。(2)二氧化碳________。(3)二氧化碳能跟水反应生成________：CO2＋H2O=H2CO3碳酸可以使紫色石蕊试液变成红色，但________，见光、加热都会分解，使二氧化碳逸出：H2CO3eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋H2O考点2说明二氧化碳的实验室制备及检验方法1．工业制法：_____________________________________________________________2．实验室制法：a．原理：_________________________________________________________________(注意：不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发使CO2不纯；也不能用硫酸，因为反应产生的硫酸钙难溶于水，会阻止碳酸钙跟硫酸反应)。b．装置：块状固体和液体反应，不加热(如图所示)。c．步骤：(略)。d．收集方法：________。3．检验二氧化碳气体用澄清石灰水，若能使澄清石灰水变________，则是二氧化碳。CO2＋Ca(OH)2=________。考点3说明二氧化碳的用途及与其性质的关系光合作用的原料；制造纯碱、尿素、汽水饮料等；固态二氧化碳俗称“干冰”，“干冰”可用于冷藏食品，人工降雨；灭火。二、臭氧层、温室效应eq\a\vs4\al(考点4描述大气层中臭氧层的作用)臭氧能杀死细菌和病毒，臭氧层可以把太阳辐射中的致命的________转化为热，从而阻止了高能紫外线直接射到地面上危害生命。eq\a\vs4\al(考点5说明温室效应的成因)由于________等矿物燃料的大量使用，再加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少，使大气中________的含量增加较快。eq\a\vs4\al(考点6关注温室效应的利弊)温室效应是保证地球上的气温适于动植物生存的必要条件，适宜的温室效应对于人类和各种生物来说是非常有益的。但温室效应可使大气温度过高，引起气候反常，给人类带来灾难。三、空气污染eq\a\vs4\al(考点7列举空气中污染物的主要来源)空气中污染物的主要来源：________排放的废气和烟尘、工业废气、汽车尾气等。eq\a\vs4\al(考点8列举防治空气污染的方法)防治空气污染的方法：________，减少废气的排放，提倡使用无污染能源，加强空气质量预报，改善环境状况，积极植树造林等。eq\a\vs4\al(考点9列举空气质量指数的主要内容)空气质量日报和预报1．主要内容包括：“空气质量指数”、“空气质量状况”、“首要污染物”等。2．目前计入空气质量指数的项目暂定为：________、NO2、O3、可吸入颗粒物等。考点11.无色无味略大能溶于水固体干冰2.(1)燃烧支持燃烧(2)不能供给呼吸(3)碳酸碳酸不稳定考点21.CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑2.CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑向上排空气法3．浑浊CaCO3↓＋H2O考点4紫外线考点5煤、石油、天然气二氧化碳考点7煤、石油燃烧考点8控制污染源考点92.SO2、CO【例题精析】（2022•湖州）下列物质间的转化不能实现的是（）A．CO2→+H2OHB．Fe2O3→高温+C．S→△+D．CuO→+H【解答】解：A、二氧化碳与水反应生成碳酸，物质间转化能实现，故A错误。B、一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，物质间转化能实现，故B错误。C、铁和硫在加热条件下反应生成硫化亚铁，物质间转化能实现，故C错误。D、氧化铜难溶于水，不能与水反应，该物质间转化不能实现，故D正确。故选：D。（2020•杭州）小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验，观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是（）A．实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸 B．实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳 C．图示实验可说明二氧化碳密度比空气大 D．图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧【解答】解：A、实验室常采用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙和水，硫酸钙为微溶物，覆盖在块状大理石表面不利于反应进行，A错误；B、二氧化碳密度比空气大，所以采用向上排空气法收集，B正确；C、蜡烛自下而上熄灭说明二氧化碳先在底部聚集而后向上聚集，说明二氧化碳密度比空气大，C正确；D、蜡烛熄灭，证明二氧化碳不支持燃烧，D正确；故选：A。（2019•台州）如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是（）A．将观察到高的蜡烛先熄灭 B．不移开玻璃片，实验现象更明显 C．蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点 D．去掉烧杯中的1支蜡烛，也能得出同样的实验结论【解答】解：A．由于二氧化碳的密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，将观察到低的蜡烛先熄灭，故A错误；B．如果不将玻璃片拿下，集气瓶中的二氧化碳形不成压强差，不会流下进入烧杯内，蜡烛不会熄灭，故B错误；C．蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳覆盖在蜡烛表面，隔绝了空气，故C错误；D．由题干所给装置可知，二氧化碳从高处流到烧杯中，说明二氧化碳的密度比空气的大，蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，故D正确。故选：D。（2022•绍兴）科学是一门以实验为基础的学科，以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。（1）实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择B（填字母）。（2）检查装置B气密性的方法是：先关闭止水夹，然后向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后，高度差不变，则气密性良好。（3）若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小，原因可能是二氧化碳具有能溶于水且与水反应的性质。【解答】解：（1）实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，所以选用装置B；（2）检验装置B的气密性的方法是：先关闭止水夹，然后向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后，高度差不变，则气密性良好；（3）二氧化碳能溶于水且与水反应，因此若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小。故答案为：（1）B；（2）向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后，高度差不变，则气密性良好；（3）能溶于水且与水反应。（2022•舟山）在学习二氧化碳性质时，小舟进行如下探究：【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的C（填字母）作为发生装置。【探究性质】用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中（如图丙），预期观察到的现象是蜡烛自下而上复燃。【解答】（1）用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，属于固液常温型制备气体，要得到平稳的气流，应控制液体的滴加速率，应选择图甲中的C，能通过分液漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应的速率；故答案为C；（2）氧气具有助燃性，将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中，氧气的密度比空气的大，且能支持燃烧，因此能观察到蜡烛自下而上复燃，故答案为蜡烛自下而上复燃。（2022•舟山）我国政府承诺在2060年前实现碳中和，为此，控制碳排放和增加碳吸收都至关重要。研究发现，除了陆地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地，如图是海洋吸收二氧化碳的三种方式。（1）自然溶解：大气中的二氧化碳能不断地溶解到海水中。研究表明，海水温度越低，单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中，单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是冬季。（2）植物固碳：近海滩涂上的红树林、海洋浮游植物等通过光合作用吸收二氧化碳，最终这些碳元素随着植物残体沉积到海底。植物固碳只能发生在海洋的浅层，超过一定深度不能发生，其原因是植物固碳只能发生在海洋的浅层，超过一定深度不能发生，其原因是海洋超过一定深度，光照弱，植物光合作用弱，无法维持生长。（3）碳酸盐泵：贝壳类、珊瑚等海洋生物将碳元素以碳酸钙的形式沉积起来。某地贝壳堤储存了约4亿吨贝壳，其中95%为碳酸钙，则该地贝壳堤固定了多少亿吨碳元素？0.456亿吨【解答】（1）根据“研究表明，海水温度越低，单位体积溶解的二氧化碳越多”，冬季温度最低，可知，一年四季中，单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是冬季；（2）植物固碳只能发生在海洋的浅层，超过一定深度不能发生，其原因是海洋超过一定深度，光照弱，植物光合作用弱，无法维持生长；故答案为植物固碳只能发生在海洋的浅层，超过一定深度不能发生，其原因是海洋超过一定深度，光照弱，植物光合作用弱，无法维持生长；（3）根据碳酸钙的化学式CaCO3可知，碳元素的质量分数为1240+12+16×3故答案为：（1）冬（2）海洋超过一定深度，光照弱，植物光合作用弱，无法维持生长（3）0.456亿吨（2021•金华）大棚种植农作物过程中，在作物生长旺盛期和成熟期，农民会给作物补充二氧化碳来提高产量与质量。研究表明，施用“吊袋式二氧化碳气肥”增产效果比较优异。【资料】①吊袋式二氧化碳气肥会释放CO2供植物吸收利用；②吊袋内CO2释放量会随着光照和温度的升高而增大，在温度过低时CO2气体释放量较少；③使用时，将气肥悬挂在农作物枝叶上方位置比放在农作物底部位置效果好；④施用气肥为不可离农作物太近。请你用所学知识及以上资料信息，解释施用“吊袋式二氧化碳气肥”增产效果比较优异的原因。【解答】解：光合作用的原料是二氧化碳和水，大棚内二氧化碳的浓度变化取决于生物的呼吸作用产生的二氧化碳与光合作用吸收的二氧化碳数量，在大棚内植物上施用“吊袋式二氧化碳气肥”，能适当增大棚内二氧化碳浓度，光合作用制造的有机物增多，从而导致大棚作物的产量增多。之所以不能放于农作物太近，是防止光合作用时因二氧化碳浓度过高，抑制植物的呼吸作用；二氧化碳的密度比空气大，之所以应放在上部，是因为植物光合作用的主要场所――叶在植物的上部，根和茎基本不进行光合作用。故答案为：光合作用的原料是二氧化碳和水，在大棚内植物上施用“吊袋式二氧化碳气肥”，能适当增大棚内二氧化碳浓度，光合作用制造的有机物增多，从而导致大棚作物的产量增多。之所以不能放于农作物太近，是防止光合作用时因二氧化碳浓度过高，抑制植物的呼吸作用；二氧化碳的密度比空气大，之所以应放在上部，是因为植物光合作用的主要场所――叶在植物的上部，根和茎基本不进行光合作用。（2021•浙江）目前，全球平均气温较工业化前已上升了1.1℃，其主要原因是自然界中的碳平衡被破坏。2020年9月22日，我国政府承诺：中国将力争于2030年前实现CO2排放达到峰值，2060年前实现碳中和，即通过各种方式抵消排放的CO2量，重新实现碳平衡，如图是碳循环和碳中和策略的示意图。（1）人类进入工业化社会后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一。对此可采取的碳中和策略②有减少化石燃料的使用，对化石燃料进行综合利用等。（2）要实现我国政府提出的目标，除图中策略外，还可用化学方法人工捕获，如将空气通入氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水。写出用氢氧化钾捕获CO2的化学方程式2KOH+CO2═K2CO3+H2O。（3）2020年12月下旬，我国部分地区出现多年未遇的极寒天气，因此有人质疑：今年天气这么冷，地球气温真的在上升吗？对于这样的质疑，你是否认同？并说明理由不认同，是因为今年天气很冷，只是持续一段时间，从总体上说，近年来大气温度持续螺旋式上升。【解答】解：（1）人类进入工业化社会后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一，对此可采取的碳中和策略②有减少化石燃料的使用，对化石燃料进行综合利用等。故填：减少化石燃料的使用，对化石燃料进行综合利用等。（2）氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水，反应的化学方程式：2KOH+CO2═K2CO3+H2O。故填：2KOH+CO2═K2CO3+H2O。（3）不认同，是因为今年天气很冷，只是持续一段时间，从总体上说，近年来大气温度持续螺旋式上升。故填：不认同，是因为今年天气很冷，只是持续一段时间，从总体上说，近年来大气温度持续螺旋式上升。【习题巩固】一．选择题（共4小题）1．（2022•慈溪市校级模拟）向装有澄清石灰水的试管中通入CO2，澄清石灰水会变浑浊。如果继续通入CO2，浑浊的液体又会变成澄清，此时发生的反应是：CO2+H2O+CaCO3＝Ca（CHO3）2。然后，向变澄清的溶液中滴加质量分数为10%的HCl溶液，会发生反应：Ca（HCO3）2+2HCl＝2CO2↑+2H2O+CaCl2。整个过程呈上沉淀或气体的质量m1与加入物质质量m2关系图所示。下列说法错误的是（）A．澄清石灰水中所含溶质的质量为7.4g B．反应至A点，反应所需要的CO2质量为8.8g C．反应至B点，溶液的溶质为CaCl2和Ca（HCO3）2 D．反应停止，需要稀HCl溶液质量总共73g【解答】解：A、根据最多可生成沉淀为10g，设澄清石灰水中所含溶质的质量为x。Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O74100x10g74100x＝7.4g，故正确；B、根据Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O，CaCO3+H2O+CO2＝Ca（HCO3）2可得关系式CaCO3～～2CO2，设反应至A点，反应所需要的CO2质量为y。CaCO3～～2CO21008810gy10088y＝8.8g，故正确；C、反应至B点时，碳酸钙部分与二氧化碳、水反应，溶液的溶质为Ca（HCO3）2，故错误；D、根据Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O，CaCO3+H2O+CO2＝Ca（HCO3）2，Ca（HCO3）2+2HCl＝2CO2↑+2H2O+CaCl2可得关系式CaCO3～～2HCl，设反应停止，需要稀HCl溶液质量总共为z。CaCO3～～2HCl1007310gz×10%10073z＝73g，故正确。故选：C。2．（2022•杭州二模）下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验，其中错误的是（）A．图甲中装置a是长颈漏斗 B．图乙中用点燃的火柴放在集气瓶口来验满 C．图丙中二氧化碳使蜡烛火焰自上而下熄灭 D．图丁中将收集到的二氧化碳通入澄清石灰水会发现溶液变浑浊【解答】解：A.图甲中装置a是长颈漏斗，故A正确；B.二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，图乙中用点燃的火柴放在集气瓶口来验满，故B正确；C.二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，图丙中二氧化碳使蜡烛火焰自下而上熄灭，故C错误；D.二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙，所以图丁中将收集到的二氧化碳通入澄清石灰水会发现溶液变浑浊，故D正确。故选：C。3．（2022•杭州模拟）控制温室效应需要国际社会通力合作，减少排放二氧化碳等温室气体。“嗅碳”卫星的主要任务是绘制全球二氧化碳循环地理的分布图。下面关于二氧化碳的叙述不正确的是（）A．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 B．二氧化碳是植物进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径是植物的呼吸作用 D．固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂【解答】解：A、二氧化碳能与氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀，从而使澄清石灰水变浑浊，故选项正确。B、光合作用是植物在光照条件下，将二氧化碳和水转化成有机物并释放出氧气，所以二氧化碳是植物进行光合作用的原料，故选项正确。C、自然界中的二氧化碳主要消耗途径是植物的光合作用而不是呼吸作用，故选项错误。D、固态二氧化碳俗称干冰，干冰升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，故选项正确。故选：C。4．（2021•萧山区一模）小金用如图所示的装置测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数，他加入足量的稀盐酸后，测得C装置中二氧化碳的体积，换算成质量后，再根据化学方程式计算碳酸钙的质量，从而测出石灰石中碳酸钙的质量分数。对该实验方案评价合理的是（）A．稀盐酸换成稀硫酸也可以完成本实验 B．A装置中残留的二氧化碳对实验结果没影响 C．装置C在开始收集气体前必须装满液体 D．油层的作用是防止装置C中的水分蒸发【解答】解：A、硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面，阻碍反应的继续进行来判断，所以稀盐酸不能换成稀硫酸，故A错误；B、碳酸钙和盐酸反应生成多少二氧化碳，就会排出多少气体，所以A装置中残留的二氧化碳对实验结果不会产生影响，故B正确；C、排出水的体积就是生成二氧化碳的体积，所以装置C在开始收集气体前可以不装满液体，故C错误；D、二氧化碳和水反应生成会生成碳酸，二氧化碳溶于水，所以油层的作用是防止二氧化碳和水反应，二氧化碳溶于水，故D错误。故选：B。二．填空题（共3小题）5．（2022•温州模拟）某化学兴趣小组设计的微型实验装置如图所示。则a处观察到的实验现象是溶液变红色；b处澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭，由此可推出CO2的性质为密度比空气大、不能燃烧，不支持燃烧。【解答】解：碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，a处二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，观察到的实验现象是溶液变红色；b处澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭，由此可推出CO2的性质：密度比空气大、不能燃烧，不支持燃烧。故填：溶液变红色；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；密度比空气大、不能燃烧，不支持燃烧。6．（2022•钱塘区二模）小乐用CO2传感器研究等量H2O和NaOH溶液吸收CO2的效果，实验装置如图甲所示，测定结果如图乙所示。回答问题：（1）①中CO2的浓度下降的原因是二氧化碳溶于水，和水反应生成碳酸（写出2点）。（2）②中NaOH溶液与CO2反应的化学方程式2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。【解答】解：（1）①中CO2的浓度下降的原因是二氧化碳溶于水，和水反应生成碳酸。故答案为：二氧化碳溶于水，和水反应生成碳酸。（2）②中NaOH与CO2反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。故答案为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。7．（2021•萧山区模拟）如图所示是碳循环的示意图，图中箭头表示碳的流动方向，请回答：（1）实现③的转化需要微生物的分解作用来完成。（2）⑤所表示的碳元素主要是以有机物（选填“有机物“或“无机物”）的形式在生物之间流动。（3）图中所有动物、植物与微生物不能称作一个生态系统，是因为还缺少非生物成分。（4）目前倡导的“低碳生活”措施为了减缓主要由④（填图中数字）产生的温室效应。【解答】解：（1）细菌和真菌会分解动植物遗体或动物的排泄物中取得有机物来生成无机物，供给植物进行光合作用。即实现③的转化需要微生物的分解作用来完成。（2）图中的植物是生产者，动物是消费者。⑤所表示的碳元素主要是以有机物形式在生物之间流动。（3）生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体。生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥沙）等；生物部分包括生产者（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌和真菌）。图中所有动物、植物与微生物不能称作一个生态系统，是因为还缺少非生物成分。（4）我国政府倡导“低碳”生活，积极开发使用环保新能源，主要目的是为了减少④煤、石油等化石燃料燃烧释放大量的二氧化碳，避免温室效应进一步加剧。故答案为：（1）分解。（2）有机物。（3）非生物成分。（4）④。三．实验探究题（共3小题）8．（2022•常山县模拟）小科用图甲所示方法验证二氧化碳气体具有“不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大”这些性质。小科利用如图甲装置多次实验发现结果与预期现象不符，和同学交流后认为可能是倾倒二氧化碳气体的方法存在问题，为此对实验装置进行了改进（如图乙）。（1）小科对甲图实验的预期现象是蜡烛自低到高依次熄灭。（2）你认为小科改进后的实验装置是否可行，并说明理由不可行，只能证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，无法说明二氧化碳的密度大于空气密度；。（3）为了确保实验达到预期现象并能验证二氧化碳的上述性质，请你提出一条建议倾倒二氧化碳时，应该缓慢倒入，且让二氧化碳沿着烧杯壁流下。【解答】解：（1）二氧化碳气体具有“不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大”因此小科对甲图实验的预期现象是蜡烛自低到高依次熄灭，故答案为：蜡烛自低到高依次熄灭；（2）小科改进后的实验装置不可行，因为只能证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，无法说明二氧化碳的密度大于空气密度，故答案为：不可行，只能证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，无法说明二氧化碳的密度大于空气密度；（3）为了确保实验达到预期现象并能验证二氧化碳的上述性质，倾倒二氧化碳时，应该缓慢倒入，且让二氧化碳沿着烧杯壁流下。故答案为：倾倒二氧化碳时，应该缓慢倒入，且让二氧化碳沿着烧杯壁流下。9．（2022•金华模拟）拓展性学习小组同学在制取CO2实验时进行了以下拓展探究：Ⅰ.把用石灰石和盐酸反应产生的大量气体通入少量的澄清石灰水中，未见澄清石灰水变浑浊现象，说明制得的CO2中含有较多的杂质气体。Ⅱ.往装有mg石灰石的锥形瓶中加入稀硫酸，发现开始时虽有气泡产生，但立即停止产生气泡。Ⅲ.往装有mg石灰石粉末的锥形瓶中加入等量的稀硫酸，发现持续产生气泡，直至反应结束。根据以上探究回答下列问题：（1）用化学方程式表示实验Ⅰ中少量澄清石灰水不变浑浊的原因2HCl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O。（2）实验Ⅱ与Ⅰ的变量是：酸的种类。同学们查阅资料后得知：硫酸钙在水中微溶，但能溶于铵盐溶液，所以稀硫酸和石灰石反应生成的硫酸钙会阻碍反应的进一步进行，为了进一步探究石灰石与稀硫酸的反应，创新设计了如图装置，成功制取了大量的CO2。（3）原理分析：当稀硫酸和石灰石反应，在硫酸溶液中加入氯化铵溶液并对溶液进行加热，其目的都是增强硫酸钙的溶解能力。（4）创新实验是为了达到更好的实验效果，按如图所示的方法，你认为相比于用石灰石和盐酸反应，该实验的优点是收集的二氧化碳比较纯净。【解答】解：（1）盐酸有挥发性，制取的二氧化碳中含有氯化氢气体，氯化氢溶于水形成盐酸，盐酸与石灰水中的氢氧化钙反应生成氯化钙和水，化学方程式为2HCl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O；（2）实验Ⅱ中是石灰石与硫酸反应，Ⅰ是石灰石与盐酸，故实验Ⅱ与Ⅰ的变量是酸的种类；（3）在硫酸溶液中加入氯化铵和对溶液加热，目的都是增大硫酸钙在溶液中的溶解能力；（4）盐酸具有挥发性，制取的二氧化碳中含有氯化氢气体，收集气体不纯，该实验的优点是收集的二氧化碳比较纯净。故答案为：（1）2HCl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O；（2）酸的种类；（3）增强硫酸钙的溶解能力；（4）收集的二氧化碳比较纯净。10．（2022•温州模拟）某研究性学习小组查阅资料得知，宇宙飞船中可用过氧化钠（Na2O2）作为氧气再生剂。该小组同学以大理石和盐酸反应生成的CO2来与Na2O2反应制取O2，设计了如图实验，同时也查阅了相关资料：Ⅰ、过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑Ⅱ、碱石灰可以吸收CO2和H2O。（1）为了证明Na2O2与CO2反应产生了O2，请在a处增加一个实验操作：用带火星的木条检验。（2）实验装置C中无水硫酸铜的作用是检验浓硫酸是否将水蒸气吸收完全。（3）实验过程中，D装置中饱和澄清石灰水变浑浊了（已知：U型管未破损），请分析饱和澄清石灰水变浑浊的原因是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液温度升高，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小。【解答】解：（1）为了证明Na2O2与CO2反应产生了O2，在a处增加一个实验操作是：用带火星的木条检验；（2）实验装置C中无水硫酸铜的作用是：检验浓硫酸是否将水蒸气吸收完全；（3）实验过程中，D装置中饱和澄清石灰水变浑浊了，分析饱和澄清石灰水变浑浊的原因是：过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液温度升高，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小。故答案为：（1）用带火星的木条检验；（2）检验浓硫酸是否将水蒸气吸收完全；（3）过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液温度升高，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小。四．解答题（共4小题）11．（2022•拱墅区二模）2022年北京冬奥会兑现了“绿色办奥”承诺，成为迄今为止首个“碳中和”冬奥会，科技与创新在这当中发挥了重要作用。（1）新技术：国家速滑馆“冰丝带”采用CO2跨临界直冷制冰技术，实现CO2循环利用和碳排放几乎为零。其技术原理简化为图甲所示，其中压缩机压缩CO2气体示意如图乙所示。CO2气体经压缩机时，压缩机对其做功，CO2气体的内能增加；经冷凝器后变成液态CO2，此过程为液化，放出热量（填写物态变化名称和吸放热情况）；经膨胀阀和蒸发器后再次气化变成CO2气体，CO2分子间的间隙变大（选填“变大”“变小”或“不变”）。（2）新材料：利用农作物秸秆经过原料检测、聚乳酸生产加工，制成可生物降解的一次性餐盒，供北京冬奥会选手使用。这些餐盒可还田变为肥料，既增加了土壤肥力，又降低了环境污染，“餐盒变肥料”过程中起主要作用的是农田生态系统里的微生物（填写生态系统的成分）。（3）新创意：开幕式上，奥运主火炬以“不点火”代替“点燃”、以“微火”取代熊熊大火，充分体现低碳环保，实现了一次点火创新。已知奥运火炬的燃料是氢气，从“绿色办奥”角度分析，氢气做燃料的优点：生成物是水，产物无污染或热值高或原料广。（写出1条）【解答】解：（1）CO2气体经压缩机时，压缩机对其做功，CO2气体的内能加；经冷凝器后变成液态CO2，此过程为液化，放出热量；经膨胀阀和蒸发器后再次气化变成CO2气体，吸收热量，达到制冷效果；从微观角度看，发生改变的是分子间隔变大；（2）“餐盒变肥料”是将有机物变为无机物为植物生长所用，这体现了微生物的分解作用；（3）氢气作为燃料的优点是生成物是水，产物无污染；热值高；原料广。故答案为：（1）增加；液化，放出热量；气化；变大；（2）微生物；（3）生成物是水，产物无污染或热值高或原料广。12．（2022•南浔区一模）物流业的快速发展，有利于加快边远地区的脱贫。某物流公司为帮助边远地区的农民将养殖的鸡蛋运输出去，采用以下方法对鸡蛋进行保鲜和防破损处理：方法一：石灰水保鲜：鸡蛋外壳虽较硬，但仍有空隙。首先将新鲜鸡蛋放人澄清石灰水中浸泡几分钟，取出后晾干。方法二：海绵垫包装：将晾干后的鸡蛋放置在凹形的海绵垫的鸡蛋托上各鸡蛋间彼此不接触。方法三：低温冷藏法：在泡沫箱底部放入几块冰袋，再将装有鸡蛋的鸡蛋托放在冰袋上方，密封保存。请运用科学知识，解释上述方法对鸡蛋保鲜与防破损的原理。【解答】鸡蛋呼吸作用产生的二氧化碳与鸡蛋表面附着的氢氧化钙反应，生成了碳酸钙，从而堵塞了蛋壳的空隙，阻止了空气中氧气进入，减弱了鸡蛋的呼吸作用，减小有机物的分解泡沫箱内的冰会融化，融化吸热，具有降温的作用，温度越低，鸡蛋的呼吸作用越弱，进一步减小了有机物的分解海绵垫的鸡蛋托，增大了接触面积，减小了压强，减少了鸡蛋的破损。故答案是：鸡蛋呼吸作用产生的二氧化碳与鸡蛋表面附着的氢氧化钙反应，生成了碳酸钙，从而堵塞了蛋壳的空隙，阻止了空气中氧气进入，减弱了鸡蛋的呼吸作用，减小有机物的分解泡沫箱内的冰会融化，融化吸热，具有降温的作用，温度越低，鸡蛋的呼吸作用越弱，进一步减小了有机物的分解海绵垫的鸡蛋托，增大了接触面积，减小了压强，减少了鸡蛋的破损。13．（2022•上城区一模）在第75届联合国大会上，我国提出2060年前力争实现“碳中和”。“碳中和”是指通过节能减排和吸收二氧化碳，抵消产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳的“零排放”。如图是碳循环示意图。请据图分析回答：（1）碳元素在大气中主要以B的形式存在。A.单质B.化合物（2）途径5中化石燃料燃烧放出的热量是由燃料中化学能转化而来的。燃烧产生的大量气体，使温室效应加剧，导致全球气候变暖。（3）植树造林是“碳中和”的有效途径之一，主要是通过图中乙的光合作用（填生理过程的名称）来实现的。（4）请你提出一条减少碳排放的途径用新能代替化石燃料（或多植树造林）（合理即可）。【解答】解：（1）碳元素在大气中主要以二氧化碳的形式存在，二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的纯净物，属于化合物。（2）化石燃料燃烧过程中化学能转化为热能，同时会生成二氧化碳，会造成温室效应加剧，导致全球气候变暖。（3）图中乙的既能吸收二氧化碳，又能生成二氧化碳，属于生态系统中的生产者，所以“碳中和”可通过图中乙的光