初中化学人教版九年级上册课题3 二氧化碳和一氧化碳同步测试题

这是一份初中化学人教版九年级上册课题3 二氧化碳和一氧化碳同步测试题，共42页。
一．二氧化碳的性质和用途
1.二氧化碳的物理性质：
（1）通常状况下，二氧化碳是一种 无色无味 的气体。
（2）标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g/L，比空气 大 。
（3）二氧化碳 能溶于 水，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体。
（4）固态CO2又叫干冰。二氧化碳的三态变化：

（5）物理性质实验探究
①倾倒二氧化碳实验
将二氧化碳慢慢倒入如图所示的烧杯中，观察到下层蜡烛先熄灭、 上层蜡烛后熄灭。
结论：二氧化碳的密度比空气大，同时，也说明二氧化碳 不燃烧也不支持燃烧 。
②二氧化碳的溶解性实验
向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，震荡。观察到 塑料瓶变瘪了 。
结论：二氧化碳能溶于水，造成瓶内气压减小，大气压高于瓶内气压，所以变瘪了。
二氧化碳的化学性质：
（1）通常情况下，二氧化碳既不支持燃烧 ，也 不燃烧 ，不能 供给呼吸 。
讨论：观察课本实验6－4（如下图所示）并分析。
现象与分析：下层的蜡烛 先熄灭 ，上层的蜡烛 后熄灭 。

通过分析该实验的现象，可以说明二氧化碳两点性质：① 密度大于空气 ；② 不支持燃烧
（2）CO2与水反应生成碳酸 。碳酸能使紫色石蕊试液变成变红 。
化学反应方程式：CO2+H2O=H2CO3
碳酸很不稳定，容易分解生成 二氧化碳和水
化学反应方程式： H2CO3=CO2↑+H2O 。
讨论：观察课本实验6－6（如下图所示）并分析。
CO2与澄清石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀。常利用此性质，来 检验二氧化碳气体 。
反应方程式： Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O（清变浊） 。
CO2具有氧化性，高温下能与碳
反应方程式： C+CO2eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2CO。
3.二氧化碳的用途：
【特别注意】
1．二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如金属镁能在二氧化碳中燃烧。
2．把CO2通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应后生成的碳酸。盐酸、稀硫酸等也能使紫色石蕊试液变红。
3．二氧化碳能溶于水和与水发生化学反应两者在本质上是不同的，前者是二氧化碳的物理性质，后者是二氧化碳的化学性质。
4．实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质是CaCO3（石灰水吸收空气中的CO2，发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O）。
二．二氧化碳对生活和环境的影响
1. 自然界的“碳”循环
（1）自然界产生二氧化碳的途径：
①主要途径： 化石燃料燃烧
②次要途径：动植物的 呼吸 、 微生物分解 等。
（2）自然界消耗二氧化碳的途径： 光合作用、水体溶解等。
2.二氧化碳无毒，但在二氧化碳过多的地方，人们会感到窒息。通常空气里含0.03％体积的二氧化碳，当含量达到1％的时候，对人体就有害处；达到4％～5％的时候，会使人感到气喘、头痛、眩晕；达到10％的时候，能使人不省人事，呼吸逐渐停止，以致死亡。
3.温室效应的形成、危害及对策：
（1）温室效应形成的主要原因：随着工农业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、石油、天然气等化石燃料的需求不断增大，它们燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体；而由于一些天灾和乱砍滥伐，能吸收二氧化碳的大片森林和草原绿地却在不断消失，从而导致碳氧循环不平衡，致使大气中二氧化碳等温室气体增多，地球表面温度上升。
（2）温室效应的危害：①气温上升，导致冰川融化，海平面上升，沿海城市会被淹没；②地球表面的水分蒸发，使土地沙漠化，农业减产等。
（3）防治措施：①减少煤、石油等含碳矿物燃料的使用，更多利用清洁能如太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等。②大力植树造林，禁止乱砍滥伐，提倡种草种花增加绿化面积等。
【特别注意】
1．空气中CO2含量过高会引起“温室效应”，但不能说CO2是空气污染物，一般空气中CO2的体积分数大约在0.03%左右。
2．植物的光合作用在大气循环中起着重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大的影响。
3．大气中二氧化碳的产生途径有：人和动植物的呼吸、矿物燃料的燃烧、动植物体腐烂等。大气中二氧化碳的消耗途径有：植物的光合作用等。
4．二氧化碳不能供给呼吸，并不是说二氧化碳有毒。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，对人体会产生有害影响。
三、一氧化碳的性质和用途
1．一氧化碳的物理性质：一氧化碳是一种 无色无味的气体，密度比空气 略小， 难溶于水。
2．一氧化碳的化学性质：
（1）可燃性：CO燃烧放出大量的热，火焰呈蓝色 。反应方程式： 2CO+O2 2CO2
（2）还原性：CO能还原某些金属氧化物。在加热条件下使黑色的氧化铜变成红色的铜，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体CO2 。反应方程式：CO+CuOCu+CO2
一氧化碳还原氧化铜实验：
实验步骤：
①实验前，先检验CO的纯度；
②先通入 CO ，排尽空气，点燃酒精灯（前一个加热、后一个点燃尾气）；
③等黑色粉末逐渐变成 红色 时，先停止加热，继续通 CO直至装置冷却 。
实验现象：黑色粉末逐渐变红，澄清石灰水变浑浊，点燃尾气时产生蓝色火焰
特别注意
像CO等有毒气体，进行实验时，一定要 进行尾气处理 ，方法是 点燃或收集
（3）毒性：一氧化碳被吸入肺里，能跟血液里的血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白，随血流遍布全身。由于CO与血液中的血红蛋白的结合力要比氧与血红蛋白的结合力大300倍，故而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成机体急性缺氧。因此一氧化碳有剧毒。
轻微中毒者，应立即撤离中毒环境，呼吸大量新鲜空气或吸氧。病情严重者，进行人工呼吸并急送医院治疗。有人说在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒，这种说法不正确。因为一氧化碳难溶于水，也不与水发生化学反应。
3．一氧化碳的用途：
（1）CO具有可燃性可作 气体燃料 ；
（2）CO具有还原性，可用于 冶炼金属 。
【特别注意】
1.二氧化碳和一氧化碳物理性质的比较
2.二氧化碳和一氧化碳化学性质的比较
3.一氧化碳和单质碳性质的比较
（1）相似点：都具有可燃性和还原金属氧化物的特点。燃烧时放出大量热，所以一氧化碳常作气体燃料。在冶金工业上常用作还原剂来冶炼金属。
（2）不同点：一氧化碳是气体，是化合物；碳是固体，是单质。由于碳元素有可变化合价，所以碳在不同条件下燃烧的产物不同。
4.物质的性质决定物质的用途。例如：
5. CO与CO2的鉴别与除杂方法
1. 物质的鉴别要依据物质性质的差异而产生的不同现象，CO与CO2的性质差别很大，鉴别方法很多。
2. 物质的除杂也是根据物质性质的差异，不过还要注意不能混入新的杂质。（括号能是杂质）
特别需要注意的是：除去CO2中的CO时不能用 燃烧法 。
【题典精讲】
【例题1】.要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，下列操作中能达到目的是（ ）
A．将混合气体点燃 B．将混合气体通过灼热的碳层
C．将混合气体通入水中 D．将混合气体通过灼热的氧化铜
【答案】D
【解析】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，选项错误；
B、混合气通过炽热的炭层后，二氧化碳会与炭生成一氧化碳，但是二氧化碳是主要物质，选项错误；
C、二氧化碳和水反应生成碳酸，混合气通过水后，会将二氧化碳吸收，但是二氧化碳是主要物质，选项错误；
D、混合气通过氧化铜后，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，选项正确。
故选D
【例题2】除去一氧化碳气体中混有的少量二氧化碳,下列操作最容易达到目的的是（ ）
A．将气体通过浓硫酸 B．将气体点燃
C．将气体通过足量澄清石灰水 D．将气体通过灼热的氧化铜
【答案】C
【解析】A、浓硫酸不能吸收二氧化碳，故不可行；
B、将气体点燃除去的是一氧化碳，而不是二氧化碳，故不可行；
C、将气体通过足量澄清石灰水，可除去少量二氧化碳，故可行；
D、将气体通过灼热的氧化铜，除去的是CO，故不可行。故选C
【例题3】如图所示实验中，①④为用紫色石蕊试液润湿的棉球。②③为用石蕊试液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是 （ ）
A.①变红，③不变红
B.④变红，③不变红
C.①④变红，②③不变红
D.④比①先变红，②、③不变红
【答案】D
【解析】CO2物理性质是密度大于空气且与水反应生成H2CO3，酸能使紫色的石蕊试液变红。故CO2缓缓通入，首先向下，遇到用紫色石蕊试液润湿的棉球先变红，干燥的不会变色，故D正确，故选D
【例题2】对比是化学学习的重要方法，下列关于CO2和CO的比较中错误的是 （ ）
A.CO2可用于灭火，CO可用作燃料
B.CO2能溶于水，CO难溶于水
C.CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨
D.CO2会造成温室效应，CO易于血液中血红蛋白结合引起中毒。
【答案】C
【解析】A.CO2不燃烧，也不支持燃烧可用于灭火，CO具有可燃性，可用作燃料。B.CO2能溶于水，CO难溶于水。C.CO2是光合作用的重要原料，干冰是固体CO2，升华吸热，可用于人工降雨。D.CO2会造成温室效应CO有毒易于血液中血红蛋白结合而使血红蛋白不能再与杨琪结合，造成缺氧，故C正确，故选C
【例题3】按如图所示进行实验，有关说法及分析不正确的是（ ）
A. 烘干的木炭粉末与CuO粉末须混合均匀
B. 网罩的作用是集中火焰，提高温度
C. 可观察到澄清石灰水变浑浊
D. 产生的气体一定没有CO
【答案】D
【解析】A．为使反应充分，木炭粉末与CuO粉末须混合均匀；正确；
B．酒精灯网罩的作用是提高温度；正确
C．木炭粉末与CuO粉末反应产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；正确；
D．木炭粉末与CuO粉末反应产生二氧化碳，当碳粉过量时可能会产生一氧化碳；不正确．答案：D．
【例题4】下列关于碳及其化合物的说法中，正确的是（ ）
A.CO和CO2都可将氧化铜还原成铜 B.CO2在任何情况下都不能支持燃烧
C.在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒 D.石墨可做电极
【答案】D
【解析】A．二氧化碳没有还原性，故错误；
B．镁条可以在二氧化碳中燃烧，故错误；
C．一氧化碳不与石灰水反应，故错误；
D．石墨具有导电性，可以做电极，故正确．故选D．
【例题5】实数室制取CO2有以下步骤，①连接好装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③向试管中小心注人适量稀盐酸：④检查装置的气密性：⑤收集产生的气体：⑥用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满CO2.以上操作按由先至后的顺序排列正确的是（ ）
①②③④⑤⑥ B.①③②④⑤⑥ C. ①④②③⑤⑥ D. ③①②④⑤⑥
【答案】C
【解析】制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法收集）．故正确的操作顺序为：①④②③⑤⑥．故选C．
【例题6】如图所示，将充满二氧化碳的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象中，描述正确的是（ ）
①试管内液面上升
②试管内溶液变红
③试管内液面不上升
④试管内溶液变蓝
⑤试管内溶液不变色
①② B.①④ C.②③ D.③⑤
【答案】A
【解析】二氧化碳能溶于水的，并且与水反应，试管内气体减少，压强变小，试管中水面上升故①正确．二氧化碳与水反应生成碳酸，呈酸性，能使紫色石蕊变红，故而试管内的液体变红．故②正确．故选：A
【例题7】欲除去N2中的少量O2、H2、CO、CO2、水蒸气等杂质（H2、CO的含量在安全范围内），他将混合气体通过下列物质：①浓H2SO4，②澄清石灰水，③灼热的CuO，④灼热的铜，正确的顺序是（ ）A．②①③④ B．④③②① C．④③①② D．③①②④
【答案】B
【解析】在解此类题时，首先分析各种物质的性质，然后选择除杂的试剂，注意除杂质时，要合理安排，不能引入新的杂质．水蒸气一般放在最后除去。根据水蒸气要放在最后除去，用氢氧化钙吸收二氧化碳，除二氧化碳要放在出一氧化碳之后，用氧化铜除去一氧化碳和氢气，用铜吸收氧气，要先除去氧气再除去一氧化碳和氢气来分析。
A．通过澄清石灰水除去二氧化碳，通过浓硫酸除去水蒸气，再通过灼热的CuO时，氢气生成的水没法出去，最后还有水蒸气。故A选项错误；
B．通过灼热的铜将氧气除去，通过灼热的氧化铜将一氧化碳和氢气反应掉，然后再通过氢氧化钙将二氧化碳除去，最后通过浓硫酸将水蒸气除去，最后剩下氮气。故B选项正确；
C．通过灼热的铜将氧气除去，通过灼热的氧化铜将一氧化碳和氢气，除去水蒸气后，再通过石灰水又会携带水蒸气。故C选项错误；
D．通过氧化铜除去一氧化碳和水蒸气，再通过浓硫酸将水蒸气除去，通过石灰水时，会携带水蒸气。故D选项错误。
【例题8】下列有关CO2的实验中，只能证明CO2的物理性质的实验是（ ）
B. C. D.
【答案】A
【解析】A、纸筒下沉，证明二氧化碳的密度比空气密度大．故选项正确；
B、能使澄清的石灰水变浑浊是化学性质，故选项错误；
矮的蜡烛先熄灭，证明二氧化碳密度大于空气，同时证明二氧化碳不支持燃烧，一个物理性质，一个化学性质．故选项错误；D.紫变红，是二氧化碳与水反应生成碳酸．故选项错误；故选A
【例题9】一定条件下物质间可以转化。结合如下转化过程和初中知识，下列说法不正确的是（ ）
A.CO是有毒气体 B.CO2不是空气污染物
C.H2CO3受热易分解 D.CaCO3可直接转化为Ca(OH)2
【答案】D
【解析】结合图示可知，碳酸钙先分解成氧化钙，氧化钙在与水反应生成氢氧化钙。故D错误
【例题10】某工业尾气中可能含有H2、CO和CO2中的一种或几种，为检验其成分，小明同学按下图装置进行实验时，观察到黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊，由此实验现象得出尾气的组成情况可能有（ ）
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】D
【解析】根据题意可知，黑色固体变红，说明有铜生成，即尾气中含有还原气体，CO和H2都具有还原性，澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳气体进入装置与石灰水反应，即可能是原气体中的二氧化碳也可能是生成的二氧化碳，故尾气组成可能是;H2和CO2；H2和CO；CO和CO2；H2、CO和CO2；CO；共五种。故选D
【例题11】激光打印机是常见的办公用品，它所用墨粉的主要成分是极细的碳粉。
（1）碳粉不具有的性质是 （填字母）。
A. 黑色 B.易溶于水 C. 可燃性
（2）将碳粉与氧化铜混合后加强热，发生反应的化学方程式为 ，该反应中碳表现出 （填“氧化”或“还原”）性。
【答案】（1）B（2）C+2CuO高温===2Cu+CO2↑ 还原
【解析】（1）碳粉是黑色的，难溶于水，常温下稳定，在点燃时能燃烧具有可燃性．所以，B正确，A、C、D错误；（2）在高温条件下，碳粉与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，发生反应的化学方程式为C+2CuO高温===2Cu+CO2↑；在反应中碳夺去了氧化铜中的氧，与氧结合生成二氧化碳．该反应中碳表现出还原性．
【例题12】碳及碳的化合物在人类生产生活中应用广泛，随着科技的发展，含碳元素的新材料不断涌现。根据所学知识回答下列问题：
（1）关于金刚石、石墨、C的认识，正确的是 （填字母）
A. 这三种物质都很软，可作润滑剂 B. 这三种物质碳原子的排列方式相同
C.这三种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D. 这三种物质都能导电
（2）X、Y、Z是初中化学常见的物质，它们之间有如图所示的转化关系。X是有毒气体，Y是不支持燃烧的气体，请回答下列问题。
①写出X的化学式：
②写出Y→Z反应的化学方程式：
【答案】（1）C（2）①CO②CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O；
【解析】（1）A．金刚石是自然界中最坚硬的物质；
B．这三种物质碳原子的排列方式不相同；
C．这三种物质都是由碳元素组成的，完全燃烧户后的产物都是CO2；
D．金刚石、C60不能导电。故选B
（2）①根据题中信息“X是有毒气体，Y是不支持燃烧的气体”结合图中转化可知，X是一氧化碳，Y是二氧化碳；②二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式是CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O；
【例题13】如图是教材中“二氧化碳的溶解性实验”﹣﹣向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约13体积的水，立即旋紧瓶盖，观察塑料瓶的变化．请回答：
（1）指出仪器A的名称： ．
（2）实验操作中，旋紧瓶盖后，还需进行的操作是 ．
（3）最后可观察到的实验现象是 ．由此得出的结论是：二氧化碳 （填“能”或“不能”）溶于水。
【答案】（1）烧杯；（2）振荡；（3）塑料瓶变瘪；能．
【解析】（1）熟悉常见实验仪器的名称，故答案为：烧杯；
（2）旋紧瓶盖后，振荡使之充分接触，故答案为：振荡；
（3）根据压强的原理，由于瓶内气体的减少，造成了瓶内的压强减小，所以最后可观察到的实验现象是塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水；故答案为：塑料瓶变瘪；能．
【例题14】某化学兴趣小组用青霉素的药瓶、注射器和眼药水瓶设计了如图所示的微型实验装置，用于检验二氧化碳的性质。缓缓推动注射器活塞，滴入稀硫酸后，在眼药水瓶中即可产生二氧化碳气体，下列有关说法错误的是（ ）
A．澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成
B．上下两片滤纸条变红，只能证明CO2与水反应生成碳酸
C．该实验能验证二氧化碳通常不能燃烧，也不支持燃烧
D．该微型实验具有所用药品量少，现象明显，操作简单等优点
【答案】B
【解析】A、澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，该选项说法正确；
B、上下两片滤纸条变红，并且下边的先变红，证明CO2与水反应生成碳酸，并且密度比空气大，该选项说法不正确；
C、燃烧的木条熄灭，说明二氧化碳通常不能燃烧，也不支持燃烧，该选项说法正确；
D、该微型实验具有所用药品量少，现象明显，操作简单等优点，该选项说法正确。
【例题15】）某兴趣小组用图1中实验装置对二氧化碳性质进行探究。三位同学同时迅速将注射器内85mL的液体（水、饱和石灰水、40%氢氧化钠溶液）注入各自烧瓶中，关闭活塞。约90s后，同时振荡烧瓶，冷却至室温。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象（如图2）下列结论或解释不正确的是（ ）
A．该温度下，1体积水约溶解1体积二氧化碳气体
B．对比曲线a和b可知，二氧化碳和水一定发生了化学反应
C．三个实验的起始阶段压强都快速增大是由于注入液体压缩了瓶内的气体
D．对比曲线b和c可知，40%NaOH溶液比饱和石灰水更适合吸收二氧化碳
【答案】B。
【解析】A．根据曲线a可知，加入水前后，二氧化碳的压强基本没有变体，这说明减少的气体体积大约等于加入水的体积，即1体积水约溶解1体积二氧化碳气体，故A正确；
B．二氧化碳不但能与水反应也能溶于水，比较1和2只能说明氢氧化钙与二氧化碳反应了，并不能说明二氧化碳和水反应，即图象 1压强减小的原因也可能是二氧化碳溶于水产生的，故B不正确；
C．在实验开始阶段将三种不同的液体倒入盛满二氧化碳的烧瓶中气体压强都快速增大是因为液体压缩了瓶内的气体，使瓶内气压增大，故C正确；
D．比较曲线b和c，c压强减小明显，说明40%氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的能和强，更适合吸收二氧化碳，故D正确。
【例题16】走进“碳村庄”．“碳村庄”的格局如图1。
（1）“碳村庄”的居民中，属于单质的是 ．
（2）大理石的主要成分是 ．
（3）“碳村庄”中的部分居民可以相互转化．写出通过化合反应将CO转化为CO2的化学方程式： ．
（4）“碳村庄”又来了一位新成员﹣﹣蔗糖（C12H22O11），它在酒曲的催化下，经过发酵过程可以转变成酒精和二氧化碳．图2所示实验中，可以说明该反应已经发生的现象是 。
B中相应反应的化学方程式为 ．
【答案】1）C60；（2）CaCO3（或碳酸钙）；（3）2CO+O2点燃¯2CO2；
（4）A中产生气泡，B中澄清石灰水变浑浊（二者答出其一即可）；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
【解析】（1）“碳村庄”的居民中，C60只有碳元素组成，属于单质；
（2）大理石的主要成分是碳酸钙；
（3）一氧化碳与氧气在点燃的条件下反应可生成二氧化碳，两种物质生成一种物质，是化合反应，反应方程式是：2CO+O2点燃¯2CO2；
（4）蔗糖（C12H22O11），在酒曲的催化下，经过发酵过程可以转变成酒精和二氧化碳，所以可通过观察A中是否产生气泡、B中澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生，二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
【例题17】为防治空气污染，研究机动车尾气中CO、CO2、SO2、NOx及CxHy的排放意义重大。机动车尾气部分污染物的含量与“空/燃比”（空气与燃油气的体积比）的变化关系如图1所示。
（1）①利用氨气可将汽车尾气中的氮氧化物NOx）在一定条件下转化为对空气无污染的物质。请将该反应的化学方程式补充完整：4xNH3+6NOx一定条件¯（2x+3）N2+ 。
②随“空/燃比”增大，CO和CxHy的含量减少的原因是 。
（2）利用植树造林消耗二氧化碳，光合作用得到有机物的化学式是 。
（3）一定条件下，甲烷与二氧化碳反应是回收处理二氧化碳的一种方法，两种产物都是由常见的双（两）原子构成请写出反应的化学方程式 。
（4）已知CO2和SO2既有相似性，又有差异性。
①水槽中滴入紫色石蕊将收集满两种气体的试管同时倒立于其中，片刻后实验现象如图2所示，说明相同条件下的溶解性SO2 CO2（填“”或“＜”）试管内溶液变成 色。
②实验室用氢氧化钠溶液吸收SO2，写出反应的化学方程式 。
【答案】（1）①6xH2O；②燃油气逐渐充分燃烧；（2）C6H12O6；（3）CH4+CO2一定条件¯2H2+2CO；
（4）①＞红；②2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O。
【解析】（1）①由质量守恒定律可知，反应前后氮原子都是4x个，反应前氢原子是12x个，反应后应该是12x个，包含在未知物质中，反应前氧原子是6x个，反应后应该是6x个，包含在未知物质中，因此反应的化学方程式为：4xNH3+6NOx一定条件¯（2x+3）N2+6xH2O；
②随着空燃比增大，氧气量增大，燃油气逐渐充分燃烧，因此CO和CxHy的含量减少；
（2）水和二氧化碳在光合作用下生成葡萄糖和氧气；葡萄糖的化学式为：C6H12O6；
（3）一定条件下，甲烷与二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳，化学方程式为：CH4+CO2一定条件¯2H2+2CO；
（4）①根据图示可以看出，二氧化硫的这支试管内液面上升的明显，故二氧化硫的溶解性强于二氧化碳，二氧化硫的水溶液呈酸性，能使石蕊试液变成红色；
②二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O。
【考点训练】
1.下列关于CO2和CO的说法正确的是( ）
A.将燃着的木条伸入集气瓶中，若木条熄灭，则证明收集的气体是CO2
B.进入久未开启的地窖前需要做灯火实验，是因为地窖中可能含有大量有毒CO2
C.同等质量的CO2和CO中，CO2所含的原子个数比CO多
D.CO2和CO的化学性质不同是因为它们的分子构成不同
【答案】D
【解析】A.能使燃着的木条熄灭的不一定是二氧化碳，故A错误；B.二氧化碳没有毒，故B错误；C.等质量的CO2和CO，CO含原子个数多，故C错误；D.CO2和CO的化学性质不同是因为它们的分子构成不同，故D正确；故选D
2.区分下列各组物质的方法不正确的是（ ）
A．水和双氧水：加二氧化锰 B．二氧化碳和氮气：将燃着的木条伸入瓶中
C．氯酸钾和二氧化锰：看颜色 D．澄清石灰水和水：通二氧化碳
【答案】B
【解析】A.出现大量气泡的是双氧水，故A可行；B.二氧化碳和氮气都不燃烧，也不支持燃烧，故B不可行；C.氯酸钾是白色固体，二氧化锰是黑色固体，故C可行；D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故D可行。故选B
3.如图所示4个实验探究二氧化碳能否与水反应（实验中所用的纸花均用石蕊染成紫色并干燥），下列说法正确的是（ ）
A．最终只有实验④中的紫色石蕊小花会变红 B．实验④就能说明二氧化碳与水发生了反应
C．由实验①④推断，实验④中有酸性物质 D．实验②证明水和二氧化碳不反应
【答案】C
【解析】A、稀醋酸能使紫色石蕊干花变红，二氧化碳和水反应生成的碳酸也能使紫色石蕊干花变红，因此实验①④能使紫色石蕊小花变红，故A选项说法不正确；
B、实验④和实验②③作对照，实验②③中紫色石蕊小花不变色，而④中小花变红，说明实验④中二氧化碳与水发生了反应，故B选项说法不正确；
C、实验①说明酸能使紫色石蕊小花变红，实验④中小花变红可推测有酸性物质生成，故C选项说法正确；
D、实验②中紫色石蕊小花只与水接触，没有接触二氧化碳，因此不能证明水和二氧化碳不反应，故D选项说法不正确。故选C。
4．电视综艺节目中，舞台上那些白色雾状物是（ ）
A．干冰使得周围空气中的水蒸气遇冷凝结而成的小水滴 B．干冰升华产生的白色雾状二氧化碳
C．干冰吸收四周空气中的热后所产生的二氧化碳气体 D．干冰吸热后变成的水蒸气
【答案】A
【解析】固体二氧化碳即干冰易升华吸收热量，从而使空气中的水蒸气液化凝结而成的小水滴，制造舞台烟雾；故选A。
5．长期盛放石灰水的试剂瓶内壁常会有一层白色固体，这是因为石灰水与空气中下列哪种气体作用的结果
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
【答案】B
【解析】长期盛放石灰水的试剂瓶内壁常会有一层白色固体，这是因为石灰水与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水。故选B。
6.如图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3，Y为C6H12O6)。下列说法不正确的是（ ）
A．图一和图二反映出当反应物相同，条件不同时，生成物不同
B．图一中得到的碳酸比较稳定
C．绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能
D．碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】B
【解析】A、由物质的变化可知，图一、图二说明反应物相同，反应条件不同，生成物不同，故说法正确；
B、由图一物质的变化可知，碳酸分解生成二氧化碳和水，说明碳酸不稳定，故说法错误；
C、绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能，故说法正确；
D、碳循环和氧循环有利于维持氧气和二氧化碳的平衡，故说法正确。故选B。
7.超临界流体是一种介于液、气两态之间的物质，有着超强的溶解能力．超临界流体有水、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙醇等，其中超临界H2O流体和超临界CO2流体又被誉为“绿色环保溶剂”．下面关于超临界H2O流体和超临界CO2流体的说法正确的是（ ）
A．超临界CO2流体可替代许多有害、有毒、易燃的有机溶剂
B．超临界H2O流体的密度仍为1 g/cm－3
C．超临界CO2流体是一种特殊的物质，容易燃烧
D．超临界H2O流体性质特殊，但与普通水的组成不相同
【答案】A
【解析】A、根据“临界CO2流体又被誉为绿色环保溶剂”，“有着超强的溶解能力”可知，超临界CO2流体可替代许多有害、有毒、易燃的有机溶剂，正确；
B、根据“超临界流体是一种介于液、气两态之间的物质”可知，超临界H2O流体的密度介于液体和气体之间，故密度变小，错误；
C、超临界CO2流体和二氧化碳气体的分子构成相同，故化学性质不变，不能燃烧，错误；
D、超临界H2O流体性质特殊，但普通水的组成一样，都是由氢、氧元素组成，错误。故选A。
8.如图试管中装有干燥的二氧化碳，用一根铁丝穿3片干燥的紫色石蕊试纸，将水滴加到相应的试纸上进行实验，下列说法不正确的是（ ）
A．图中试纸1、3不变色，试纸2变为红色
B．该实验证明二氧化碳能和水发生反应
C．该实验证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质
D．该实验的优点是同时完成3个实验，操作方便，对比性强
【答案】C
【解析】A、水不能使紫色石蕊试纸变色，因此试纸1不变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试纸变红，因此试纸2变红，二氧化碳不能使紫色石蕊试纸变色，因此试纸3不变色，A正确，不符合题意；
B、通过对比试纸1、2和3的实验现象可知，二氧化碳能与水发生反应，B正确，不符合题意；
C、通过对比试纸1、2和3的实验现象可知，二氧化碳与水发生反应生成的物质能使紫色石蕊试纸变红，C错误，符合题意；
D、实验一次性同时进行，操作简单，且对比性强，方便得出实验结论，D正确，不符合题意。故选C。
9.已知氢气（H2）、甲烷气体（CH4）密度比空气小，CO2的密度比空气大。下列四种气体存放的方法正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A、H2密度小于空气，收集完应倒放于桌面，故A错误，不符合题意；
B、O2密度大于空气，收集完正放于桌面，玻璃片磨砂面朝下与瓶口接触紧密，保证气密性，故B正确，符合题意；
C、CO2的密度大于空气，收集完正放于桌面，玻璃片磨砂面应朝下与瓶口接触紧密，保证气密性，故C错误，不符合题意；
D、CH4密度比空气小，倒放于桌面，故D错误，不符合题意。故选B。
10．下列物质的鉴别或除杂的方法不正确的是（ ）
【答案】D
【解析】A、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，二氧化碳通入石蕊试液中，溶液变红，氮气通入石蕊试液中，溶液无明显变化，可以鉴别，鉴别方法正确；
B、一氧化碳能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，会观察到黑色粉末逐渐变红，二氧化碳不能，可以鉴别，鉴别方法正确；
C、CO2能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，CO不与澄清石灰水反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，除杂方法正确；
D、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，不能除去杂质，除杂方法错误。故选：D。
11.向空矿泉水瓶里倒入少量澄清的石灰水，盖紧瓶盖，迅速来回摇晃矿泉水瓶后观察到澄清石灰水变浑浊。下列说法错误的是（ ）
A．该实验可以证明空气中含有CO2
B．该实验中矿泉水瓶变瘪现象不够明显
C．若倒入较多的澄清石灰水，实验现象更明显
D．迅速摇晃矿泉水瓶可以增大反应物的接触面积，从而加快反应
【答案】C
【解析】A、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，澄清石灰水变浑浊，所以该实验可以证明空气中含有CO2，故A正确；
B、氢氧化钙微溶于水，吸收二氧化碳的效果不明显，所以塑料瓶变瘪的现象也不明显，故B正确；
C、空气中二氧化碳的含量仅有0.03%，所以加入较多的澄清石灰水，实验现象也不明显，故C错误；
D、迅速摇晃矿泉水瓶可以使氢氧化钙和二氧化碳充分接触，增大反应物的接触面积，从而加快反应，故D正确。故选：C。
12.CO2是如何被发现的？化学家又是如何研究它的性质的？让我们重温这段历史。
（1)17世纪初，比利时化学家海尔蒙特研究发现、木炭燃绕后，有灰烬和不可见的气体产生，烛火在该气体中会熄天。另外他还在地窖、洞穴等地发现过这种气体。“烛火在该气体中会熄灭”和出现在“地窖、洞穴等地”说明这种气体具有 的性质。
（2)1755年，英格兰化学家布莱克做了如下实验：煅烧白垩（石灰石），将煅烧生成的固体与水反应，反应后的物质与煅烧生成的气体又结合成白垩。他将这种固定在白垩中的气体叫作“固定气体”，如图，实验②中所发生反应的化学方程式为 实验③中所发生反应的化学方程式为
（3)1766年，英国化学家卡文迪许实验测得：一定温度下，1体积水能溶解比1体积稍多的“固定气体”。1774年，德国化学家伯格曼将石蕊溶液滴到溶有CO2的水中，石蕊溶液由紫色变成微红色（当时已经发现石蕊溶液是一种酸碱指示剂）。卡文迪许和伯格曼两位化学家的实验说明CO2不仅能溶于水，还可与水反应。CO2与水反应的化学方程式为
【答案】（1）不支持燃烧密度大于空气（2）CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O （3）CO2+H2O=H2CO3
【解析】（1)烛火在该气体中会熄灭，说明该气体不支持燃烧，该气体出现在地窖、洞穴等地，说明该气体的密度大于空气的密度，易沉到低洼处。（2)由图可知，实验②中所发生的反应是碳酸钙分解生成的氧化钙与水反应生成氢氧化钙，故反应的化学方程式写为：CaO+H2O=Ca(OH)2;由图可知，实验③中所发生的反应是氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，故反应的化学方程式写为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.（3)二氧化碳与水反应生成碳酸，故反应的化学方程式写为CO2+H2O=H2CO3.
13.按如图所示装置进行碳的氧化物的性质实验，请回答下列问题。
（1)甲处的实验现象为 ，发生反应的化学方程式为
（2)乙装置的作用是防止液体倒吸，丙装置的作用是 ，发生反应的化学方程式为
【答案】（1）固体由黑色变红色，CO+CuO≜Cu+CO2 （2）吸收CO2收集CO，2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
【解析】（1)一氧化碳和氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳，甲处的实验现象为固体由黑色变成红色，发生的化学反应日方程式为CO+CuO≜Cu+CO2:(2)氢氧化纳和二氧化碳生成碳酸钠和水，一氧化碳和氢氧化钠溶液不反应，随一氧化碳的增多，液体被压入烧杯内，而一氧化碳收集在丙中，丙装置的作用是吸收二氧化碳，收集一氧化碳，发生的化学反应方程式为2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
14.如图甲、乙是实验室制备CO2和某同学设计的验证CO2性质的实验装置图。
（1）标有字母a的仪器名称是 。
（2）甲中发生反应的化学方程式是 。
（3）乙中进行实验时，先关闭K1和K2，加热c，一段时间后再通入CO2，观察到b、d中纸花均不变色。再打开K2，b中纸花逐渐变 ，由此证明了CO2能与水反应。若打开K1，还可以证明CO2具有的化学性质是 。
【答案】（1）长颈漏斗；（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑； （3）红；不可燃不助燃。
【解析】（1）标有字母a的仪器名称是长颈漏斗。
（2）甲中发生反应是实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（3）乙中进行实验时，先关闭K1和K2，加热c，一段时间后再通入CO2，观察到b、d中纸花均不变色。再打开K2，b中纸花逐渐变红，由此证明了CO2能与水反应。若打开K1，还可以证明CO2具有的化学性质是不可燃不助燃。
【培优训练】
1.如图是CO与CuO反应的装置，下列关于图示实验说法正确的是 （ ）
①说明CO具有还原性②玻璃管中黑色固体变成了红色③反应前后玻璃管内的固体质量增加④既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能⑤玻璃管中发生的反应为分解反应，乙中发生的反应为化合反应
A．①③④B．①④⑤C．①②④D．全部正确
【答案】C。
【解析】①玻璃管中的氧化铜变成铜，黑色粉末变成红色，固体质量减小，说明CO具有还原性，故正确；
②由上述分析可知，玻璃管中黑色固体变成了红色，故正确；
③玻璃管内的氧化铜在反应后变成了铜，失去了氧气，反应前后玻璃管内的固体质量减少，故错误；
④尾气点燃后，给玻璃管加热，既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能。故正确；
⑤玻璃管中发生的反应为一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物是两种，不属于分解反应；乙中为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，生成物是两种，不属于化合反应，故错误。
由上述分析可知，C正确。
2.在等体积的密闭容器中装有二氧化碳，在分别向其中用注射器加入等体积的水和氢氧化钠溶液，振荡，用压强传感器测量了容器内压强的变化情况（如图示），请结合图象分析下列说法中错误的是（ ）
A．图①表示在二氧化碳中加氢氧化钠溶液的压强变化情况
B．利用测量压强的变化可以证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应
C．AE 段后压强明显降低的原因是振荡加快了反应速率
D．图①中 BC 段出现压强增大，可能是一开始二氧化碳吸收的少，而容器中的液体在剧烈震荡时对压强产生了影响
【答案】A
【解析】A．由于二氧化碳能溶于水，压强变化小，故图①表示在二氧化碳中加水的压强变化情况，故A错误；
B．由于二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成了碳酸钠和水，压强的变化较大，利用测量压强的变化能证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，故B正确；
C．AE段后压强明显降低的原因是振荡加快了反应速率，故C正确；
D．图①中 BC 段出现压强增大，可能是一开始二氧化碳吸收的少，而容器中的液体在剧烈震荡时对压强产生了影响，故D正确。故选：A。
2.2021年《化学教育》第3期，报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．加热炭粉过程中发生反应
B．气球可防止有害气体外逸，污染空气
C．先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜，黑色氧化铜变为红色，证明炭粉还原氧化铜
D．用酒精灯只加热氧化铜部位，无明显现象，证明二氧化碳不能还原氧化铜
【答案】C
【解析】A、碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，加热碳粉过程中发生反应，说法正确，不符合题意；
B、一氧化碳有毒，会污染环境，气球可防治有害气体外逸，说法正确，不符合题意；
C、先用酒精灯加热炭粉，碳能与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应，黑色氧化铜变为红色，不能证明碳粉还原氧化铜，说法错误，符合题意；
D、用酒精灯只加热氧化铜部位，无明显现象，说明二氧化碳不能与氧化铜反应，不能还原氧化铜，说法正确，不符合题意。故选C。
3．甲、乙、丙三种物质有如下转化关系： 。在不断搅拌下，往装有甲溶液的容器中持续通入CO2依次发生了①、②反应，同时测定容器中液体的透光度强度(液体越浑浊，透光强度越小)，结果如图。下列分析错误的是（ ）
A．乙难溶于水
B．QM段对应的反应是②
C．甲可能是NaOH
D．E、F点溶质不同
【答案】C
【解析】A、EQ段适光强度在减小，说明发生反应①，说明生成的乙是沉淀，故A分析正确；
B、QM段透光强度在增大，说明生成的沉淀不断溶解，发生反应②，故B分析正确；
C、EQ段透光强度不断在减小，说明反应①生成沉淀，如果甲为NaOH ，与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，没有生成沉淀，所以甲不能是NaOH ，故C分析错误；
D、E对应的液体含有没有反应完的甲，F点对应的液体含有生成的丙，所以E、F对应的液体组成不同，故D分析正确。故选C。
4.某同学设计了趣味实验装置（见下图），其气密性良好，若要使B中尖嘴导管有明显的“喷泉”现象，则A中加入的物质可能是（ ）
A．二氧化碳和石灰水
B．石灰石和稀硫酸
C．二氧化锰和过氧化氢溶液水
D．铁粉和水
【答案】C
【解析】要使B中尖嘴导管有“喷泉”产生，则A中应该产生较大的气压，即A中要有气体产生，石灰石和稀硫酸反应反应不久会停止，不会有明显的喷泉现象，二氧化锰和过氧化氢溶液反应，会产生大量氧气，都会是A中气压增大。故选C。
5.下列排列顺序正确的是（ ）
A．空气中体积含量：
B．物质中元素种类：
C．气体密度的大小：
D．物质的热稳定性：
【答案】A
【解析】A、空气中体积含量：CO20.03%、O221%、N278%，由小到大排序为CO2、O2、N2，正确；
B、物质中元素种类：NH4NO3含3种，NH4HCO3含4种，NH3含2种，由多到少排序为NH4HCO3、NH4NO3、NH3，错误；
C、气体密度由大到小排序为CO2、O2、空气，错误；
D、KMnO4受热分解为K2MnO4，NH4HCO3常温下可分解，故物质的热稳定性由强到弱为K2MnO4、KMnO4、NH4HCO3，错误。故选A。
6.二氧化碳的水溶液能使蓝色石蕊试纸变红，若用装置H证明使蓝色石蕊试纸变红的物质是碳酸而不是水或二氧化碳，应采取的实验操作顺序是（ ）
①从f端通氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水 ③从e端通二氧化碳 ④将干燥的蓝色石蕊试纸放入H装置的广口瓶中
④③①②③B．③④②①③C．④②③①③D．②③④①③
【答案】A
【详解】用装置H证明使蓝色石蕊试纸变红的物质是碳酸而不是水或二氧化碳，先④将干燥的蓝色石蕊试纸放入H装置的广口瓶中，然后③从e端通二氧化碳，观察到蓝色石蕊试纸不变色，说明二氧化碳不能使蓝色石蕊变色；①从f端通氮气，将二氧化碳排出，②从分液漏斗中滴加适量水，观察到蓝色石蕊试纸不变色，说明水不能使蓝色石蕊变色。③从e端通二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，显酸性，使蓝色石蕊试纸变红色。则应采取的实验操作顺序是④③①②③，故选A。
7.下列实验设计能实现其对应实验目的的是（ ）
【答案】A
【解析】A、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，导致瓶内气体减少，压强减小，故观察到软塑料瓶变瘪，澄清石灰水变浑浊，说明二氧化碳与澄清石灰水发生了反应，符合题意；
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，不符合题意；
C、该实验中，过氧化氢的浓度和催化剂的种类均不同，变量不唯一，无法比较二氧化锰和氧化铁的催化效果，不符合题意；
D、该实验中，将二氧化碳通入烧杯底部，即使蜡烛熄灭，也不能说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意。故选A。
8.下列实验方案，能达到相应实验目的的是

A．证明甲烷燃烧生成H2O和CO2 B．证明质量守恒定律

室温下，证明MnO2能加快H2O2的分解 D．证明CO2能与水反应
【答案】C
【解析】A、干冷烧杯能够通过烧杯内壁的水珠验证水的生成，但是不能验证二氧化碳的生成，A不能达到实验目的，不符合题意；
B、碳酸钙和稀盐酸反应会产生二氧化碳气体扩散到空气中，导致实验后装置质量减小，不能用于验证质量守恒定律，不符合题意；
C、加入二氧化锰的试管中带火星的木条复燃，不加入二氧化锰的试管中带火星的木条不复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解，符合题意；
D、振荡后塑料瓶变瘪也有二氧化碳溶于水的原因，这个现象没有证明有新物质生成，D的操作不能证明二氧化碳和水反应，不符合题意。故选：C。
9.类比迁移是认识物质的一种方法。SO2与CO2具有某些相似的化学性质。实验室常用以下装置和药品制备、收集SO2并验证性质。下列说法正确的是（ ）
A．可观察到石蕊溶液变蓝B．装置丙中先出现浑浊后澄清
C．可用丁装置收集SO2D．SO2可直接排到大气中
【答案】B
【解析】A、SO2与CO2具有某些相似的化学性质，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，可观察到石蕊溶液变红，故A错误；
B、SO2与CO2具有某些相似的化学性质，二氧化硫与石灰水反应，二氧化硫少量生成亚硫酸钙沉淀，继续通入二氧化硫反应生成亚硫酸氢钙，所以装置丙中先出现浑浊后澄清，故B正确；
C、二氧化硫密度大于空气密度，应向上排空气法收集，图中不能用于收集二氧化硫，故C错误；
D、二氧化硫排入空气会形成酸雨，直接排放到大气中能够污染空气，故D错误。故选：B。
10．一种无色气体与炽热的木炭反应，得到另一种无色气体，在加热条件下与一种黑色固体反应，又得到和一种亮红色固体，则气体和是（ ）
A．是 ，是B．是，是
C．是，是D．是，是
【答案】C
【详解】根据Y在加热条件下与一种黑色固体反应又得到X 和一种亮红色固体”可知，黑色固体为CuO，亮红色的固体为Cu，Y为一氧化碳，二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，则X为二氧化碳。故选C。
11.利用太阳光能人工合成燃料，反应的微观示意图如下图：
(1)从微观构成看:四种物质均由____________(填“分子”“原子”或“离子”)构成。
(2)从物质分类看:该反应涉及____________种氧化物。
(3)从反应价值看：该反应能获取清洁能和氧气，延缓“____________效应”。
(4)从表示方法看:该反应的化学方程式为________________。
【答案】(1)分子(2)2或两或二(3)温室(4)
【解析】由图可知，甲为CO2、乙为H2O、丙为CH4、丁为O2。
（1）从图中信息可知，四种物质均是由分子构成的。
（2）氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物，则二氧化碳和水均属于氧化物，故该反应涉及两种氧化物。
（3）由于二氧化碳能引起温室效应，而该反应中消耗二氧化碳，则能延缓温室效应。
（4）结合分析可知，该反应的化学方程式为。
12.如图是画家用碳墨绘制的我国明朝诗人于谦作品《石灰吟》的国画，诗中写道：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”。回答下列问题：
(1)该字画能够保存多年而不褪色，原因是_________。
(2)诗句“千锤万凿出深山”中所体现物质的变化属于_____（填“化学”或“物理”）变化。
(3)“烈火焚烧若等闲”所体现的是石灰石受热发生化学反应，该反应属于_____（填基本反应类型）。
(4)“要留清白在人间”指的是____（填化学式）暴露在空气中所发生的化学反应。
【答案】(1)常温下，碳的化学性质稳定(2)物理(3)分解反应(4)Ca(OH)2
【解析】（1）碳原子最外层有4个电子，在化学反应中不易得到电子，也不易失去电子，常温下化学性质比较稳定，该字画能够保存多年而不变色，原因是常温下，碳的化学性质稳定；
（2）诗句中“千锤万凿出深山”，只是形状的变化，没有新物质生成，属于物理变化；
（3）“烈火焚烧若等闲”所体现的化学反应是石灰石受热分解，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，一种物质参与反应生成多种物质的反应叫做分解反应，该反应属于分解反应；
（4）“要留清白在人间”指的是石灰浆暴露在空气中所发生的化学反应。石灰浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钙沉淀和水，故填Ca(OH)2。
13.温室效应加剧引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题。我国由此提出“碳达峰”和“碳中和”目标，二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，科学家利用氢氧化钠溶液喷淋“捕捉”空气中的CO2(如图)。
(1)捕捉室中用氢氧化钠溶液进行操作，请写出该反应方程式_______，氢氧化钠溶液喷成雾状的原因是_______。
(2)该过程Ⅱ中操作是_______，该过程使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______，其中玻璃棒的作用是_______。
(3)流程中可循环利用的物质为：_______。
(4)写出Ⅳ中发生的复分解反应的化学方程式：_______。
(5)Ⅲ中生成的二氧化碳可以进行综合利用，列举CO2的一个用途：_______。
【答案】(1) 增大反应物的接触面积(2) 过滤 漏斗 引流
(3)NaOH、CaO(4)(5)灭火
【解析】(1)捕捉室中用氢氧化钠溶液进行操作，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，该反应方程式为：，氢氧化钠溶液喷成雾状的原因是增大反应物的接触面积；
(2)该过程Ⅱ为固液分离，操作是过滤，该过程使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。
(3)由图可知，反应生成的氧化钙会再次进入反应区参与反应，反应区生成的氢氧化钠溶液也可以再次进入捕捉室，故流程中可循环利用的物质为：NaOH、CaO；
(4)Ⅳ中反应生成里氢氧化钠和碳酸钙，即为碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应方程式为：；
(5)Ⅲ中生成的二氧化碳可以进行综合利用，列举CO2的一个用途：灭火（合理即可）
14.潜水艇有两种供氧的装置，第一种是储备压缩氧气，第二种是在紧急的情况下使用过氧化钠（Na2O2)作供氧剂，小红同学对过氧化钠如何作供氧剂产生浓厚的兴趣，于是她在老师的指导下展开了以下探究活动。【查阅资料】
①过氧化钠是用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合，将人们呼出的CO2转换成O2,以供呼吸之用。②二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种，一种是氧气，另一种是化合物。
③人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧气。
【提出问题】二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气外，还生成什么物质？
【作出猜想】小红猜测二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物可能是： ①碳酸； ②氯氧化钠； ③碳酸钠。小明通过对反应物有关的元素组成的分析，认为猜想是 错误的，理由是 （填序号）一定是错误的，理由是
【进行实验】小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性，请完成下述实验报告。
【进行实验】小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性，请完成下述实验报告。
【反思与交流】由此可知道过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为：
【答案】【作出猜想】①②；二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠
【进行实验】
【反思与交流】2Na2O2 + 2CO2 ＝O2 +2 Na2CO3
【解析】[作出猜想］根据质量守恒定可以知道：二氧化碳与过氧化钠都不含氢元素，故不能生成含有氯元素的碳酸或氢氧化钠，［进行实验］检验碳酸钠常用稀盐酸或是稀硫酸与之反应，如果生成气体，则把生成的气体通入石灰水观察现象，然后作出判断，故本题答案为：①①;二氧化碳与过氧化钠都不含氯元素，根据质量守恒定律，不可能生成含有氢元素的碳酸或氢氧化钠实验步骤将CO2与Na202反应后的固体取少量于试管中，加入稀盐①有大量气泡产生酸（或稀硫酸等，把产生的气体通入足量的澄①澄清石灰水变浑浊清石灰水中［反思与交流］①根据题意可知，水也可以和过氧化钠反应生成氧气，而人体呼出的气体中含有水蒸气，故本题答案为：否；人呼出的气体中的水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气＠根据实验可以判断出二氧化碳和过氧化钠反应后生成了碳酸钠，故本题答案为：2Na2O2 + 2CO2 ＝O2 +2 Na2CO3
15.某气体可能含有一氧化碳和二氧化碳中的一种或两种。为了探究其成分，科学兴趣小组利用图 1 装置进行实验（装置气密性良好）。具体操作如下：
Ⅰ通入待测气体一段时间，观察现象Ⅱ点燃 A 处酒精灯
Ⅲ实验进行，观察现象
Ⅳ等反应完毕后，熄灭 A 处酒精灯，继续通入气体Ⅴ等玻璃管冷却后停止通入气体
（1）点燃 A 处酒精灯前，先通一段时间气体的目的是 。
（2）写出上述图 1 装置中一定会发生反应的化学方程式： 。
（3）证明原气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体的实验现象是 。
（4）为了回收利用一氧化碳，需除去多余的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，图 2 装置中最适合替换 C 处气球的是 （填字母编号）。
【答案】（1）排尽装置内的空气，防止发生爆炸；（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）B中石灰水先变浑浊，A中黑色粉末逐渐变红；（4）c。
【解析】（1）一氧化碳具有可燃性，点燃 A 处酒精灯前，先通一段时间气体的目的是排尽装置内的空气，防止发生爆炸。
（2）二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，则上述图 1 装置中一定会发生二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
（3）二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，证明原气体是一氧化碳和二氧化碳的混合气体的实验现象是B中石灰水先变浑浊，A中黑色粉末逐渐变红。
（4）除去气体样品中的二氧化碳，应将气体通入到氢氧化钠溶液中，由于一氧化碳的密度小于水的密度，可通过右边长导管将氢氧化钠排出，将气体收集在集气瓶中，所以，最为合理装置是c。
【拔尖训练】
1.如图所示，实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响。经数小时实验后，U形管左、右两处的液面情况是（ ）
A．左端下降，右端上升
B．左、右两端都下降
C．左端上升，右端下降
D．左、右两端都不变
【答案】C
【解析小白鼠呼吸吸收氧气产生二氧化碳气体，二氧化碳和石灰水反应，消耗二氧化碳，则压强减小，外界压强较大，所以U形管左端上升，右端下降，故选C。
2.有一瓶气体，可能由H2、O2、CO、CO2中的一种或几种组成。为确定其组成，在老师的指导下，按如图所示连接好实验装置（已略去夹持装置），先检查装置气密性，然后通入一定量氮气，再通入该气体，后点燃酒精灯，观察到B和F装置澄清石灰水变浑浊，E装置中出现光亮的红色物质。
已知：①脱氧剂（还原铁粉）能够吸收氧气和水蒸气；②实验中涉及的反应均完全反应。
该气体的组成可能有种情况（ ）。
A．1种B．2种C．3种D．4种
【答案】D
【详解】观察到B装置澄清石灰水变浑浊，说明气体中含二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，E装置中出现光亮的红色物质，F装置中澄清石灰水变浑浊，说明含一氧化碳，一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，说明气体中含一氧化碳，氢气能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水，故可能含氢气，也可能含氧气，故该气体的组成情况可能是一氧化碳、二氧化碳；一氧化碳、二氧化碳、氧气；一氧化碳、二氧化碳、氢气；一氧化碳、二氧化碳、氧气、氢气共四种情况。故选D。
3.甲、乙、丙都是含有碳元素的物质，它们之间有如下转化关系：（1）甲+丙→ 乙，（2）乙+O2→ 丙，则按甲、乙、丙顺序依次排列正确的一组是（ ）
A．C、CO、CO2B．C、CO2、CO
C．CO、C、CO2D．CO2、C、CO
【答案】A
【解析】A、碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，符合题意；
B、碳和一氧化碳不反应，二氧化碳和氧气不反应，不符合题意；
C、一氧化碳和二氧化碳不反应，碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，不符合题意；
D、二氧化碳和一氧化碳不反应，碳能与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，不符合题意。
故选A。
4.下列各组气体混合，气体点燃后可能发生爆炸的是（ ）
A．H2和COB．H2和N2C．CH4和CO2D．CO和空气
【答案】D
【详解】可燃性气体（氢气、一氧化碳、甲烷）或粉尘（面粉、煤粉）与空气或氧气混合，遇到明火可能会发生爆炸；
A、H2和CO都是可燃性气体，但是没有和空气或氧气混合，故点燃时不会发生爆炸，说法错误；
B、氢气是可燃性气体，氮气是不可燃性气体，但是没有和空气或氧气混合，故H2和N2点燃时不会发生爆炸，说法错误；
C、甲烷是可燃性气体，二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧，故CH4和CO2点燃时不会发生爆炸，说法错误；
D、一氧化碳是可燃性气体，故CO和空气点燃时可能发生爆炸，说法正确；故选D。
5.通过下列对比实验探究碱的性质，下列说法不正确的是（ ）
A．C塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水
B．软塑料瓶变瘪的程度为A>B>C
C．只能通过对比A、C瓶的现象证明CO2与氢氧化钠反应
D．饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好
【答案】C
【解析】A、二氧化碳能溶于水，使瓶内气体减少，压强减小，导致塑料瓶变瘪，不符合题意；
B、实验2中，饱和氢氧化钠溶液吸收二氧化碳能力比饱和氢氧化钙溶液强，饱和氢氧化钙溶液吸收二氧化碳能力比水强，软塑料瓶变瘪的程度为A＞B＞C，不符合题意；
C、通过对比A、C或A、B瓶的现象都能够证明CO2与氢氧化钠反应，是因为A瓶变瘪比B、C都更明显，符合题意；
D、A瓶比B瓶变瘪程度大，B瓶比C瓶变瘪程度大，说明氢氧化钠和氢氧化钙均能与二氧化碳发生反应，且饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好，不符合题意。故选C。
6.2021年我国科学家在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成。其中第一步反应的微观示意图如图所示，下列有关说法错误的是
A．甲、乙、丙、丁都属于化合物 B．反应生成丙与丁的分子个数比为1：1
C．参加反应的甲与乙的质量比为22：3 D．该反应为缓解温室效应提供了新途径
【答案】A
【解析】由微观反应示意图可知，甲是CO2；乙是H2；丙是CH4O；丁是H2O；该反应是由二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成CH4O和水，化学方程式为CO2+3H2CH4O+H2O。
A、甲是CO2；乙是H2；丙是CH4O；丁是H2O；甲、丙、丁均是由两种或两种以上元素组成的纯净物，是化合物，乙是单质，符合题意；
B、由化学方程式可知，反应生成丙与丁的分子个数比为1：1，不符合题意；
C、由化学方程式可知，参加反应的甲与乙的质量比为44：6=22：3，不符合题意；
D、二氧化碳是造成温室效应的主要原因。该反应的反应物中有二氧化碳，因此该设计为缓解温室效应提供了新途径，不符合题意。故选A。
7.某无色混和气体可能含有CO2、CO、H2O（水蒸气）、H2中的一种或几种，依次进行如下处理（假定每次处理都反应完全）：①通过碱石灰（NaOH和Ca(OH)2的固体混合物）时，气体体积变小；②通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；④通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊。可以确定原混和气体中
A．一定含有CO2、H2O，可能含有H2、CO
B．一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2
C．一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2
D．一定含有CO、H2，可能含有H2O、CO2
【答案】D
【解析】①通过碱石灰时，气体体积变小，碱石灰吸收水和二氧化碳，体积减小证明至少有其中一种，而且通过碱石灰被全部吸收；
②通过赤热的氧化铜时，固体变为红色，可能是CO还原氧化铜，也可能是氢气还原氧化铜，也可能两者都有；
③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色，证明有水生成，而这部分水来自氢气还原氧化铜，所以必须有氢气；
④通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊，证明有二氧化碳生成，而二氧化碳来于CO还原氧化铜，所以必须有CO；
综上分析：上述气体中一定含有CO、H2，可能含有H2O、CO2；故选：D
8.为测定石灰石与稀盐酸产生的CO2的体积，某学生拟用如图实验装置，对于该实验，下列说法错误的是（ ）
A．若量气管中液体为水，会使测定结果偏小
B．为使测量较准确，读数前应上下移动水准管，使水准管内液面与量气管中液面相平
C．所加稀盐酸的体积对测定结果无影响
D．实验测得CO2的体积偏小可能是因为左侧Y型管中有二氧化碳残留
【答案】D
【解析】A、因为二氧化碳能溶于水，会使二氧化碳的体积变少，因此测定结果偏小，故A不符合题意；
B、读数前应上下移动水准管，使水准管内液面与量气管中液面相平是为了使内外压强一致，故B不符合题意；
C、最后测定的是生成二氧化碳的体积，因此盐酸的体积没有影响，故C不符合题意；
D、只要产生二氧化碳，装置中压强就会变大，量气管中液体就会被下压，因此Y中有二氧化碳残留不会影响结果，故D符合题意；故选D。
9.某化学兴趣小组在参加实验创新大赛时设计了以下实验，下列说法不正确的是
【答案】D
【解析】A、因为二氧化碳能溶于水，会使二氧化碳的体积变少，因此测定结果偏小，故A不符合题意；
B、读数前应上下移动水准管，使水准管内液面与量气管中液面相平是为了使内外压强一致，故B不符合题意；
C、最后测定的是生成二氧化碳的体积，因此盐酸的体积没有影响，故C不符合题意；
D、只要产生二氧化碳，装置中压强就会变大，量气管中液体就会被下压，因此Y中有二氧化碳残留不会影响结果，故D符合题意；故选D。
10.碳及其部分化合物的转化关系如图所示，其中X、Y各表示转化中的另一种反应物。下列说法中正确的是（ ）
A．X可以是单质或氧化物B．Y可以是氯化钙的溶液
C．反应①一定是化合反应D．打开碳酸饮料瓶盖时不会发生化学反应②
【答案】A
【解析A、碳不完全燃烧生成一氧化碳，X可能是氧气，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，符合题意；
B、二氧化碳与氯化钙不反应，Y不可以是氯化钙溶液，不符合题意；
C、反应①可能是一氧化碳燃烧生成二氧化碳，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，也可能是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，生成物有两种，不属于化合反应，不符合题意；
D、打开碳酸饮料瓶盖时，压强减小，碳酸分解生成二氧化碳和水，能发生化学反应②，不符合题意。
故选A。
11.某研究性学习小组设计的实验装置（如图），既可用于制取气体，又可用于验证物质性质。
（1）当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置可制取的气体是什么 ？在不改变I、Ⅱ装置及位置的前提下，用装置Ⅱ收集氧气，请补充操作步骤 。
（2）当打开K2、关闭K1时，利用I、Ⅲ装置可验证二氧化碳与水反应，图Ⅲ试管中装有紫色石蕊溶液，请描述试管中的实验现象（A为干燥管，用于防止液体倒吸） 。
【答案】（1）氢气；应该在装置Ⅱ中装满水，用排水法收集氧气（2）紫色变红色；
【解析】（1）当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置可制取的气体是氢气；在不改变I、Ⅱ装置及位置的前提下，用装置Ⅱ收集氧气，应该在装置Ⅱ中装满水，用排水法收集氧气，因为氧气的密度比水小；故答案为：氢气；应该在装置Ⅱ中装满水，用排水法收集氧气；
（2）当打开K2、关闭K1时，利用I、Ⅲ装置可验证二氧化碳与水反应，图Ⅲ试管中装有紫色石蕊溶液，试管中的实验现象：紫色变红色；故答案为：紫色变红色；
12．“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制被储藏物细胞呼吸的目的。
（1）干冰可用于“温控保鲜”，利用干冰的性质是 。
（2）“气调保鲜”中可使用CO2来抑制细菌。CO2进入细菌细胞液后能产生酸性物质，抑制细菌生长。请用化学方程式解释酸性物质的产生： 。
（3）冰箱中常用如图所示的膜分离技术实现“气调保鲜”。分离后，通入冰箱保鲜室内的气体是 （填“富氮空气”或“富氧空气”）。
【答案】（1）升华吸热；（2）H2O+CO2═H2CO3；（3）富氮空气。
【解析】（1）干冰升华吸热，使周围温度降低可以控制温度；
（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，所以方程式是：H2O+CO2═H2CO3；
（3）食物容易氧化变质，氮气化学性质稳定，可以用来保存食物，所以通入冰箱保鲜室内的气体是“富氮空气”。故答案为：（1）升华吸热；（2）H2O+CO2═H2CO3；（3）富氮空气。
13．海水素有“液体工业原料”之美誉。工业“从海水中提取镁”的主要流程如下图。
已知：贝壳的主要成分是碳酸钙。
(1)①中发生反应的化学方程式为_____，该反应属于_____（填基本反应类型）。
(2)③中加入的石灰乳应过量，目的是______；操作a的名称是_______。
(3)④中发生反应的化学方程式为_______。
(4)该反应生产生石灰的主要原料来于海洋中的贝壳，优点是_______，煅烧贝壳时，会产生CO2气体，CO2排放过多可造成的环境问题是________我国在联合国大会上提出：努力争取在2060年前实现“碳中和”。请提出一条实现“碳中和”的措施______。
【答案】(1) 分解反应(2) 使海水中氯化镁完全转化为氢氧化镁沉淀 过滤
(3)(4) 充分利用海洋化学资，提高经济效益 温室效应增强 植树造林
【解析】（1）贝壳的主要成分是碳酸钙。贝壳高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳。符合一变多的特点，属于分解反应。化学方程式。
（2）为使海水中氯化镁完全转化为氢氧化镁沉淀，③中加入的石灰乳应过量。过滤是把固体和液体分开的方法。所以，操作a的名称是过滤。
（3）氢氧化镁沉淀与盐酸反应生成氯化镁和水。化学方程式
（4）生产生石灰的主要原料来于海洋中的贝壳，优点是充分利用海洋化学资，提高经济效益。
CO2排放过多可造成的环境问题是温室效应增强。
实现“碳中和”的措施：提高能利用效率、节能技改、可再生能利用、植树造林、碳捕捉封存等。
14.《千里江山图》是我国传世名画之一，宋代画家王希孟创造性地将炭黑、赭石、孔雀石、蓝铜矿等矿物颜料用在不同的画层。
(1)画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质______。
(2)画作的青色用到蓝铜矿，其主要成分为Cu3 (OH)2(CO3)x，x=______。
(3)画作中所用的矿物颜料也可用于治炼金属。下图为碳元素的价类转化二维图。利用图中化合物______（写化学式）的还原性治炼赭石（主要成分为Fe2O3），反应过程中碳元素的化合价______（填“升高”“降低”或“不变”）。
(4)若反应a~d均属同一种基本反应类型，则该反应类型为______，其中属于吸热反应的是______（填字母）。
(5)孔雀石（主要成分为Cu2 (OH)2CO3受热分解（反应e）。生成三种氧化物。其中一种为黑色固体。该反应的化学方程式为______。
【答案】(1)不活泼(2)2(3) CO 升高(4) 化合反应 d(5)
【解析】（1）在常温下，碳的化学性质不活泼，不易与其它物质发生化学反应，故画作用水墨打底，保存千年而不变色，说明常温下碳的化学性质不活泼。
（2）画作的青色用到蓝铜矿，其主要成分为Cu3 (OH)2(CO3)x，铜元素的化合价为+2价，氢氧根离子的化合价为-1价，碳酸根离子的化合价为-2价，则，故。
（3）一氧化碳具有还原性，一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，故利用图中化合物CO的还原性治炼赭石（主要成分为Fe2O3），反应前一氧化碳中氧元素的化合价为-2价，设碳元素的化合价为x，，，碳元素的化合价为+2价，反应后二氧化碳中氧元素的化合价为-2价，设碳元素的化合价为y，，，碳元素的化合价为+4价，故反应过程中碳元素的化合价升高。
（4）a的反应为碳在氧气中点燃生成二氧化碳，属于化合反应，b的反应为碳在氧气中点燃生成一氧化碳，属于化合反应，c 的反应为一氧化碳在氧气中点燃生成二氧化碳，属于化合反应，d的反应为二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，则该反应类型为化合反应，其中属于吸热反应的是d。
（5）孔雀石（主要成分为Cu2 (OH)2CO3受热分解生成二氧化碳、氧化铜和水。
15.一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为 ，得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。
(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。
I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气。根据(1)中所写的化学方程式。合成气中CO和H2的质量比为 。
Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜。实验装置如下图所示：
【设计买验步骤】
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品，通入一段时间合成气。
③分别称量装置D、E的质量。
④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。
⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置D、E的质量。
【完善实验设计】经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。
【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：
①装置C中出现 色物质。
②称量数据如下表所示。
【现象分析和数据处理】
①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。
②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且
CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。 。
③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响? (选填“是”或“否”），并说明理由 。
【拓展探究】该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。
查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O； 白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
【实验设计】：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。
①上图装置F中盛放的试剂名称是 。
②上图装置的正确连接顺序是 (填字母，且每套装置限用一次)。
【实验反思】除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为 理由
。
【答案】(1)CH4+H2OCO+3H2 (2)14：3 【完善实验设计】② 【进行实验】红【现象分析和数据处理】②如果只有CO和H2还原足量CuO，合成气中CO与H2的分子个数比为1：3。生成物中碳元素与氢元素的质量比为2：1；如果只有CH4还原足量CuO，生成物中碳元素与氢元索的质量比为3：1；现测得CO2的质量：201.5g-198.2g=3.3g，H2O的质量：896.0g-292.4g=3.6g
生成物中碳元索与氢元索的质量比：(3·3g×)：(3.6g×)=9：4，9：4介于2：1和3：1之间
由此可推测出，除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有来反应的CH4，且CH4也还原了CuO。(合理过程均可)
③否。因为带走水蒸气会使测得的CO2质量偏低，而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于2 ：1，所以对推测结果无影响。
【实验设计】①澄清石灰水②HGFI
【实验反思】因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比太置2：1，所以可能是合成气中参与反应的CO与H2的分子个数比大于1：3(或H2未完全参加反应、生成的水未被完全吸收等)
【解析】（1)根据通意，生成物是CO和H2,条件是高温，根据书写要求可以写出化学方程式。（2)I.根据化学方程式可知：CO和H2的质量比=28:（2x3) =14：3。I. [完善实验设计］装置E后添加酒精灯是为了处理尾气，应在实验步骤②中点燃。［进行实验］①反应后装置C中黑色的氧化铜逐渐变为红色的钢，所以装置C中的固体是钢，为红色。［现象分析和数据处理］②具体分析过程见答案。③否，因为带走水蒸气会使测得的CO2质量偏低，而实际测得的生成物中碳、氧元素的质量比已经大于2:1,所以对推测结果无影响。［拓展探究］要证明甲烷还原氧化钢，只要证明生成物中有CO2和H2O生成即可，所以F应是检验CO2生成的，用澄清石灰水；H2是还原CuO,G是用来证明水的生成，1是处理尾气，所以顺序为HGFI.［实验反思］因为本题是定量实验，反应物是混合物，在以上的讨论中对反应物参加的可能性进行了分析证明，影响生成物的质量变化的还有参加反应的物质质量大小以及反应过程中是否全部参与反应，所以可以从这两方面进行分析证明。
16.氧化钙(CaO2)可用于改善地表水质、处理重金属粒子废水、应急供氧等。称取7.2g过氧化氢固体加热。发生反应：2CaO2≜2CaO+O2↑。该过程中，固体质量随温度变化如图所示。求:
(1)CaO2中氧元素的化合价为
(2)求B点对应纵坐标的数值(需要写出计算过程)。
(3)A点时，固体成分为 ，钙元素的质量为 g。
【答案】（1）-1价（2）5.6（3）CaO2和CaO 4
【解析】（2）设7.2g过氧化钙固体完全分解生成氧化钙的质量为x
2CaO2≜2CaO+O2↑
144 112
1.2g x
144112=7.2gx,x=5.6g
答;B点对应纵坐标的数值是 5.6
（3）A点之后，固体质量减少，说明A点CaO2没有完全分解，故A点固体成分是CaO2和CaO；化学反应前后元素质量不变，7.2g过氧化钙中钙元素质量是7.2g×4072×100%=4g
实验
操作
取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥的纸花
烘干
D中的花
实验
现象
小花
变红色
小花
不变色
小花
不变色
小花
变红色
小花又变紫色
实验分析
说明酸能使紫色石蕊溶液变红
说明水不能使紫色石蕊变红
说明CO2不能使紫色石蕊变红
说明CO2与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红
说明碳酸易分解
实验结论
①CO2与H2O反应：CO2+H2O=H2CO3
②碳酸不稳定易分解： H2CO3=CO2↑+H2O 。
用途
性质
生产汽水等碳酸饮料
能溶于水
灭火
不支持燃烧，不燃烧，密度比空气大
气态肥料
光合作用
化工原料
能与其他物质发生反应
制冷剂、人工降雨、制造舞台云雾背景
干冰升华吸热
二氧化碳
一氧化碳
颜色、气味、状态
无色、无味的气体
无色、无味的气体
密度（与空气比较）
比空气的大
略小于空气
溶解性
能溶于水
难溶于水

二氧化碳
一氧化碳
跟水反应
CO2+H2O=H2CO3
/
跟石灰水反应
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
/
跟氧气反应
/
2CO+O2 2CO2
跟金属氧化物反应
（暂不研究）
CO+CuOCu+CO2
毒性
无毒
剧毒
物质的性质
用途
CO2不支持燃烧，密度比空气的大
“干冰”蒸发后，不使食物潮湿
“干冰”使空气中的水蒸气凝结成水
加压能使CO2在水中溶解度增大
光合作用使CO2转化为碳水化合物
CO可燃
CO具有还原性
灭火剂
保存易腐食物
人工降雨
制汽水
温室肥料
气体燃料
冶金工业作还原剂
鉴别方法
现象与结论
依据的原理
①将燃烧的木条分别伸入盛有气体的瓶内
木条立即熄灭的是CO2，能被点燃的是CO
CO2不燃烧也不支持燃烧；CO能燃烧
②将气体分别通入澄清石灰水中
使溶液变浑浊的是CO2，不变浑浊的是CO
CO2能与澄清石灰水反应；CO不能
Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O
③将气体分别通入紫色石蕊试液中
使溶液变红色的是CO2，不变色的是CO
CO2能与水反应，CO不能
H2O +CO2＝H2CO3
④将气体分别通入灼热的CuO中
使黑色粉末变红的是CO，不变色的是CO2
CO能与CuO反应；CO2不能
CO+ CuOeq \(===,\s\up6(△))Cu + CO2
⑤向装满两瓶气体的塑料瓶中倒入小半瓶水
瓶子变瘪的是CO2，不变瘪的是CO
CO2能溶于水；CO难溶于水
除杂方法
依据原理
CO2（CO）
通过灼热的氧化铜
CO能与CuO反应；CO2不能[来]
CO+ CuOeq \(===,\s\up6(△))Cu + CO2
CO（CO2）[来:]
通过氢氧化钠溶液[来:Z_xx_k.Cm]
CO2能与NaOH反应；CO不能
2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O[来:学_科_网Z_X_X_K]
通过灼热的碳
高温下CO2能与C反应；CO不能
C+CO2eq \\ac(\s\up7(高温),\(===,====))2CO
选项
实验名称
操作方法或所加试剂
A
鉴别氮气和二氧化碳
紫色石蕊试液
B
鉴别CO和CO2
通过灼热氧化铜
D
除去CO中的CO2
通入澄清石灰水
D
除去CO2中混有的少量CO
点燃气体
A．证明CO2与澄清石灰水反应
B．测定空气中O2的含量
C．比较MnO2与Fe2O3的催化效果
D．证明CO2密度比空气大
实验步骤
实验现象
实验结论
将CO2与Na2O2反应后的固体取少量于试管中，加入 ，
把产生的气体通入足量的澄清石灰水中
①
②
猜想 是正确的
实验步骤
实验现象
实验结论
稀盐酸（或稀硫酸等）
①有大量气泡产生
②澄清石灰水变浑浊
猜想③是正确的
A
B
C
D
用棒棒冰塑料袋设计制取H2装置，可以控制反应的发生和停止
可用于测定空气中氧气的含量
可验证分子在不断运动
注射器和饮料瓶中分别加入稀盐酸和大理石，此装置既可验证CO2与水反应，也可验证二氧化碳密度比空气大