化工知识测验干冰制备与性质解析及答案集

化工知识测验干冰制备与性质解析及答案集一、单选题（每题2分，共10题）要求：请选择最符合题意的选项。1.干冰的主要成分是（）。A.二氧化碳固体B.氧化碳固体C.一氧化碳固体D.碳酸钙固体2.工业上制备干冰常用的方法是（）。A.冷冻法B.降温法C.压缩-冷凝法D.吸附法3.干冰的升华温度为（）。A.-78.5℃B.-196℃C.0℃D.100℃4.干冰用于食品保鲜的主要原因是（）。A.降温效果好且无水渍B.升华吸热快C.成本低廉D.易于运输5.干冰在常压下直接从固态转变为气态的过程称为（）。A.熔化B.沸腾C.升华D.凝华二、多选题（每题3分，共5题）要求：请选择所有符合题意的选项。6.干冰的物理性质包括（）。A.低温B.无色无味C.易升华D.密度比水大E.沸点低7.干冰在工业上的应用场景有（）。A.冷藏运输B.灭火C.气体分离D.工业制冷E.食品加工8.干冰升华时会导致（）。A.温度降低B.湿度增加C.压力增大D.体积膨胀E.密度减小9.干冰的安全使用注意事项包括（）。A.避免接触皮肤B.保持通风C.防止窒息D.可用于密闭空间E.与易燃物隔离10.干冰的化学性质包括（）。A.不溶于水B.不与酸反应C.可与碱反应D.可用于干冰浴E.具有还原性三、判断题（每题1分，共10题）要求：请判断下列说法的正误。11.干冰是二氧化碳的液态形式。（×）12.干冰升华时会吸收大量热量。（√）13.干冰可用于人工降雨。（√）14.干冰在常温下会自动爆炸。（×）15.干冰可以用于焊接金属。（×）16.干冰的密度比水小。（√）17.干冰升华后会产生有毒气体。（×）18.干冰可用于医疗冷冻。（√）19.干冰的储存需要特殊容器。（√）20.干冰可以替代液氮用于低温实验。（×）四、简答题（每题5分，共4题）要求：请简要回答下列问题。21.简述干冰的制备原理。22.干冰在食品工业中有哪些应用？23.干冰升华过程中的热量变化是什么？24.干冰的安全使用有哪些要点？五、计算题（每题10分，共2题）要求：请根据题意进行计算并说明步骤。25.某工厂每天需要制备100kg干冰，假设干冰的升华热为572kJ/kg，计算升华100kg干冰所需的总热量。26.一个密闭容器内装有10kg干冰，在常温（25℃）下完全升华，假设干冰的密度为1.56g/cm³，计算升华后产生的二氧化碳气体体积（标准状况下）。六、论述题（每题15分，共2题）要求：请结合实际应用，深入分析并阐述。27.论述干冰在冷链物流中的优势及局限性。28.分析干冰在化学实验中的具体应用及注意事项。答案及解析一、单选题答案及解析1.A解析：干冰是二氧化碳的固态形式，化学式为CO₂。2.C解析：工业上通过压缩二氧化碳气体至高压，再冷却至-78.5℃左右使其液化，然后快速气化形成干冰。3.A解析：干冰的升华温度为-78.5℃，低于水的冰点（0℃）。4.A解析：干冰升华吸热，使周围温度骤降，且无水渍，适合食品保鲜。5.C解析：干冰在常压下直接从固态变为气态，称为升华，不经过液态。二、多选题答案及解析6.A、B、C、E解析：干冰是低温、无色无味、易升华、沸点低的固体。密度比水小（约1.56g/cm³）。7.A、B、D、E解析：干冰用于冷藏运输、灭火、工业制冷、食品加工；气体分离主要用液态CO₂。8.A、D、E解析：升华吸热导致温度降低，体积膨胀，密度减小；湿度增加和压力增大与升华无关。9.A、B、C、E解析：干冰低温易冻伤皮肤，需避免接触；升华产生CO₂，密闭空间可能导致窒息；与易燃物隔离以防火灾。10.A、C、D解析：干冰不溶于水，可与碱反应（如Na₂O₂），用于干冰浴；无还原性。三、判断题答案及解析11.×解析：干冰是固态CO₂，液态CO₂需高压低温条件。12.√解析：升华过程吸收热量，导致周围温度降低。13.√解析：干冰升华吸热，可冷却云层促进降水。14.×解析：干冰缓慢升华，不会爆炸；快速升华时可能因压力变化导致声响。15.×解析：干冰用于金属切割（干冰喷射），而非焊接。16.√解析：干冰密度1.56g/cm³，比水（1g/cm³）小。17.×解析：升华后产生CO₂，无毒。18.√解析：干冰用于冷冻手术或标本保存。19.√解析：干冰易升华，需密封容器储存。20.×解析：干冰温度约-78.5℃，液氮-196℃，后者更低温。四、简答题答案及解析21.干冰制备原理解析：工业上通过压缩CO₂至高压，冷却至-56.6℃液化，再快速降压使其升华成干冰颗粒，收集并压块。22.干冰在食品工业中的应用解析：用于冷藏运输（保持低温无水渍）、冷冻食品加工（如速冻海鲜）、保鲜（抑制微生物生长）。23.干冰升华过程中的热量变化解析：升华是吸热过程，吸收的热量称为升华热（CO₂约572kJ/kg），导致周围温度降低。24.干冰的安全使用要点解析：避免接触皮肤（易冻伤）、保持通风（防窒息）、远离火源（CO₂不燃但窒息）、密闭空间慎用。五、计算题答案及解析25.计算升华热量步骤：Q=m×ΔH=100kg×572kJ/kg=57200kJ解析：升华100kg干冰需57200kJ热量。26.计算CO₂体积步骤：10kgCO₂=10000g，密度1.56g/cm³→体积=10000/1.56=6410cm³标准状况下1molCO₂=22.4L→6410cm³=6.41L解析：升华后产生约6.41LCO₂（标准状况）。六、论述题答案及解析27.干冰在冷链物流中的优势及局限性优势：无水渍、低温持久、运输方便；适用于易腐食品（如海鲜、疫苗）。局限性：成本较高、需特