初中化学人教版九年级上册实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质同步练习题

这是一份初中化学人教版九年级上册实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质同步练习题，共45页。试卷主要包含了2021年我国政府工作报告指出，结合下列实验回答有关问题，用如图实验验证CO2的性质等内容，欢迎下载使用。
2021年中考化学分类汇编-九上化学碳与碳的氧化物实验探究题
1．（2021•张家界）2021年我国政府工作报告指出：扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。体现了我国主动承担应对气候变化的国际责任、推动构建人类命运共同体的责任担当。根据所学化学知识回答下列有关碳的问题：
（1）碳原子的结构示意图为，请你写出一条从图中获取的信息 　 　。
（2）“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术，每年可从燃煤发电厂“捕捉”约1600万吨二氧化碳并对其进行压缩封存，减少二氧化碳的排放。二氧化碳气体可压缩原因为 　 　；被封存的二氧化碳有许多用途，请写出其中的一条 　 　。
（3）为实现“碳中和”，达到“净零排放”，下列做法不正确的是 　 　。
A.大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林
B.开发氢能，更多利用太阳能等清洁能源
C.化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳，禁止使用化石燃料
（4）“低碳”生活是一种生活态度，也是一种生活理念。请你写出一条生活中践行“低碳”生活的具体做法 　 　。
2．（2021•鸡西）资源、能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。
（1）水是一种宝贵的自然资源。自来水厂常用氯气杀菌消毒，在此过程中发生反应：Cl2+H2O═HCl+HClO，HClO中氯元素的化合价为 　 　。
（2）天然气也是重要的化工原料。甲烷与二氧化碳在一定条件下反应会生成两种常见的可燃性气体，写出该反应的化学方程式 　 　。
（3）金属钯属于稀有的贵重金属资源，是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。如图是钯元素的相关信息，下列说法正确的是 　 　（填字母，下同）。
A.钯属于非金属元素
B.钯原子核内有46个质子
C.钯的相对原子质量为106.4g
D.X＝8
（4）“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度。下列做法不符合“低碳”要求的是 　 　。
A.纸张双面使用
B.尽量乘坐公共交通工具出行
C.提倡使用节约技术和节能产品
D.大量使用化石燃料

3．（2021•青海）按如图所示装置探究二氧化碳的性质并填空：

（1）A中的实验现象说明CO2具有的化学性质是 　 　。
（2）B中的现象是 　 　，写出反应的化学方程式 　 　。
（3）C装置中干石蕊纸花不变色，湿石蕊纸花由紫色变红色的原因是 　 　。
4．（2021•恩施州）为世界和平与发展贡献更多中国智慧、中国方案、中国力量，化学功不可没！阅读材料回答问题。
材料一：习总书记在75届联合国大会一般性辩论会上庄严承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。展现了我国应对气候变化的坚定决心，彰显了大国的责任和担当。
材料二：2021年5月15日，天问一号探测器携“祝融号”火星车成功着陆于火星，中国成为第二个成功派出探测器登陆火星的国家。其运载火箭长征五号B采用液氢、液氧作推进剂。
（1）碳达峰、碳中和与低碳生活中的“碳”指的是同一物质：　 　（填名称），请选出下列符合这一主题的做法 　 　（填序号）。
①大力植树造林
②露天焚烧秸秆
③开发新能源，减少使用化石燃料
④使用一次性木筷就餐
⑤少开私家车，尽量乘坐公共交通工具
（2）长征五号B采用的燃料是液氢，助燃剂是液氧。液氢燃烧的化学方程式为 　 　，为使推进剂恰好完全反应，则加注液氢和液氧的质量比为 　 　（填最简整数比）。
5．（2021•株洲）金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。
（1）请写出另一组由同种元素形成的不同单质 　 　。
（2）石墨具有优良的 　 　，常用作干电池的电极。
（3）硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为：2C+SiO2高温¯Si+2CO↑，该反应中SiO2发生 　 　（填“氧化”或“还原”）反应。
（4）已知反应：2Mg+CO2点燃¯2 　 　+C，则Mg着火时 　 　（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。
二．实验探究题（共9小题）
6．（2021•临沂）结合下列实验回答有关问题。

（1）实验甲集气瓶中放少量水的目的是 　 　。
（2）实验乙a玻璃管中收集到的气体是 　 　，检验两个玻璃管中气体的方法是 　 　。
（3）实验丙将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到的现象是 　 　。
7．（2021•北京）用如图实验验证CO2的性质。
（1）实验室制取CO2的化学方程式为 　 　。
（2）观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，由此得到的结论是 　 　。
（3）观察到纸花变红，由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论，理由是 　 　。

8．（2021•齐齐哈尔）化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。根据图示回答下列问题：

（1）A实验中，打开活塞，用 　 　分别接近a、b玻璃尖嘴口处，检验产生的气体。
（2）B实验 　 　（填“能”或“不能”）测定空气中氧气的含量。
（3）C实验中，能观察到的实验现象是 　 　。
（4）D实验过程中小气球的变化是 　 　，如果将红磷直接放在锥形瓶底部，可能造成的后果是 　 　。
9．（2021•梧州）下列是中学化学常用的仪器，请回答：

（1）请写出仪器的名称：A 　 　，D 　 　。
（2）实验制取和收集二氧化碳气体，可从A﹣G中选取 　 　（填字母）。组装一套实验装置。实验前，必须检查装置的 　 　。
（3）证明二氧化碳已收集满的方法是 　 　；将少量该气体通入澄清石灰水中的现象是 　 　。
10．（2021•株洲）某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：

Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；
（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 　 　；
（2）实验结束时，应 　 　（填写下列操作代号）。
①先撤出导管，再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯，再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：

已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）仪器B中所盛试剂为 　 　，其作用为 　 　。
（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：　 　。
（5）实验前，需检查 　 　；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为 　 　。
（6）请指出上述实验中的一项缺陷 　 　。
（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 　 　g CO。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu2O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O：　 　。
11．（2021•荆州）实验室现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石、稀盐酸、锌粒以及如图仪器及装置，据图回答问题：

（1）利用上述仪器和药品制取CO2，选择的仪器是 　 　（填序号）。
（2）利用上述仪器和药品制取O2，还缺少一种仪器，其名称为 　 　。该反应的化学方程式为 　 　。
（3）如果用装置⑨采用排空气法收集H2，则H2从导管口 　 　进入（填“a”或“b”）。
12．（2021•泰安）如图为初中化学常见的实验，根据要求回答问题：

（1）图甲中玻璃棒的作用是 　 　。
（2）图乙是电解水的实验，a端为电源 　 　（填“正”或“负”）极。
（3）图丙A中的现象是 　 　；B中发生反应的化学方程式为 　 　；C中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，该实验说明 　 　。
13．（2021•安徽）某小组利用如图装置制备CO2，并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。

（1）装置B中仪器①的名称是 　 　。
（2）实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2，反应的化学方程式为 　 　，发生装置是 　 　（填字母序号）。
（3）为制得CO2的水溶液，CO2应从装置C的 　 　（填“m”或“n”）端通入。
（4）将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图D所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验该气体的方法是 　 　。
14．（2021•重庆）化学是一门以实验为基础的科学。以下为初中化学常见实验，按要求回答问题。

（1）图A木条放在蜡烛火焰上片刻后　 　（填序号）处炭化程度最大。
（2）图B发现酚酞溶液变红，说明分子的性质是　 　。
A.分子很小
B.分子在不断运动
C.分子之间有间隙
（3）图C红磷燃烧的化学方程式为　 　，实验结束后，吸入左瓶的水量明显小于左瓶空气体积的15，可能原因是　 　（填序号）。
A.红磷过量
B.气密性不好
C.燃烧完成后未冷却到室温打开止水夹
（4）图D气体是实验室制取的CO2，发现干石蕊纸花变红，可能原因是　 　（写一条即可）。
三．解答题（共6小题）
15．（2021•北京）阅读下面科普短文。
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过液态碳和晶形碳三大类，如图1。

石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型，应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题：
（1）金刚石属于 　 　（填序号）。
A．无定形碳
B．过渡态碳
C．晶形碳
（2）石墨与KNO3共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式：5C+4KNO3高温¯　 　K2O+　 　N2↑+　 　CO2↑。
（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是 　 　。
（4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①石墨是一种含铅的物质 　 　。
②碳材料其有广阔的应用和发展前景 　 　。
（5）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是 　 　。
16．（2021•威海）
碳中和，中国在行动
人类在向大自然获取物质和能源的过程中，对物质的循环产生影响。有研究表明，大气中的碳元素只占地球碳总量的0.0000319%，通常这部分碳是通过自然界中的碳循环（包括大气、海洋、地表生物、火山爆发等）实现平衡。由于人类过度开采使用地下碳（主要是化石燃料），导致工业革命以来碳排放量急剧增加，正是这部分碳打破了大气中二氧化碳的平衡。
为减缓温室效应，我国政府向世界庄严承诺，中国将在2060年前实现碳中和。请回答以下问题：
（1）“碳循环”与“碳中和”中的“碳”，含义是否相同？　 　为什么？　 　。
（2）有人认为碳循环过程中碳元素的化合价始终保持不变，你认为是否正确？　 　，你的证据是（用化学方程式表示） 　 　。
（3）碳循环中的关键物质﹣﹣二氧化碳
①天然气的主要成分是甲烧，若每个家庭每天平均消耗甲烷0.32kg，按三亿个家庭计算，每天向大气中排放 　 　kg二氧化碳（假设甲烷完全燃烧）。
②沼气的主要成分也是甲烷，是利用植物秸秆等废物发酵而成。为解决能源需求跟气候变暖之间的矛盾，有学者建议：用沼气替代天然气，这样就不会额外增加二氧化碳的排放量。请你解释其中的道理 　 　。
③某研究机构发明了转化大气中二氧化碳的技术。方法一：在一定条件下，二氧化碳和氢气反应生成甲醇（CH3OH）和水，用甲醇生产人造纤维；方法二：将二氧化碳转化为甲醇后用作燃料。这两种转化方法对大气中二氧化碳含量的影响是（填“增加”“减少”“不影响”）：方法一 　 　；方法二 　 　。
17．（2021•陕西）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，并将其写入政府工作报告，体现了中国的大国责任与担当。
（1）“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是 　 　。
（2）造成温室效应加剧的主要原因是煤、　 　和天然气的过度使用。
（3）植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径，其原理是利用绿色植物的 　 　作用，以减少大气中的温室气体。
（4）生活中，良好的行为习惯也有助于完成目标。下列做法不合理的是 　 　（填字母）。
A.不用电器时及时关闭电源
B.外出时多步行或骑自行车
C.产生纸质垃圾时焚烧处理
18．（2021•天津）2020年9月，中国向世界宣布了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。
（1）为减缓大气中二氧化碳含量的增加，下列措施可行的是 　 　（填序号）。
A.植树造林，开发和利用太阳能、水能、风能等新能源
B.禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料
（2）绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，生成葡萄糖并放出氧气，其反应的化学方程式：6CO2+6H2O叶绿素¯光照葡萄糖+6O2，则葡萄糖的化学式为 　 　。若吸收44g二氧化碳，理论上可释放出氧气 　 　g。
（3）近年我国科学家合成了一种新型催化剂，可将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇（CH3OH）和水，该反应的化学方程式为 　 　。
（4）将一氧化碳和二氧化碳的混合气体3.2g通过足量灼热氧化铜粉末，充分反应，将所得的气体全部通入足量的氢氧化钡溶液中，气体全部被吸收，生成白色碳酸钡沉淀，溶液质量减少15.3g。则原混合气体中碳、氧元素的质量比为 　 　（填最简比）。
19．（2021•嘉兴）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 　 　。
（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 　 　。
（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 　 　。
20．（2021•泸州）我国“十四五”规划已经明确“2030年前实现碳达峰”的目标。碳达峰是指二氧化碳的排放达到峰值，不再增长。如图为自然界中CO2的循环图，图中箭头指向表示产生（排放）或消耗CO2的途径。回答下列问题：
（1）途径①需要消耗空气中的 　 　。
（2）途径②中，枯枝败叶中的纤维素[化学式为（C6H10O5）n]在微生物作用下彻底转化为CO2和H2O，该转化中消耗O2与产生的CO2分子个数比为 　 　。
（3）途径④通过光合作用吸收CO2的量白天 　 　夜晚（填“大于”或“小于”）。

（4）途径⑤消耗的化石燃料是 　 　（填“可”或“不可”）再生资源。
（5）降碳的一种途径是在合适的催化剂条件下，将二氧化碳与氢气反应使碳全部转化为乙烯（C2H4）、同时生成另一种化合物。请写出反应的化学方程式 　 　。
（6）某年通过不同途径产生或消耗碳量的相对值如下表所示：
途径
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
相对值
0.6
60
60
121.8
5.5
92
90
据表可知，这一年大气中碳量增加了 　 　（用表中相对值计算）。为达成“2030年前实现碳达峰”的目标，下列措施不可行的是 　 　。
A.开发新能源
B.植树造林
C.禁止使用化石燃料
进一步分析上表回答：人口增多是否是大气中碳量增加的主要因素，并说明理由 　 　。

参考答案与试题解析
一．填空题（共5小题）
1．（2021•张家界）2021年我国政府工作报告指出：扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。体现了我国主动承担应对气候变化的国际责任、推动构建人类命运共同体的责任担当。根据所学化学知识回答下列有关碳的问题：
（1）碳原子的结构示意图为，请你写出一条从图中获取的信息 　核内质子数与核外电子数相等　。
（2）“碳捕捉与封存”是我国的一项先进技术，每年可从燃煤发电厂“捕捉”约1600万吨二氧化碳并对其进行压缩封存，减少二氧化碳的排放。二氧化碳气体可压缩原因为 　分子间有一定的间隔　；被封存的二氧化碳有许多用途，请写出其中的一条 　灭火　。
（3）为实现“碳中和”，达到“净零排放”，下列做法不正确的是 　C　。
A.大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林
B.开发氢能，更多利用太阳能等清洁能源
C.化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳，禁止使用化石燃料
（4）“低碳”生活是一种生活态度，也是一种生活理念。请你写出一条生活中践行“低碳”生活的具体做法 　出门多乘坐公交车　。
【考点】二氧化碳的用途；二氧化碳对环境的影响；原子结构示意图与离子结构示意图．菁优网版权所有
【解答】解：（1）根据碳原子的结构示意图可以看出，碳原子核内质子数与核外电子数相等，故填：核内质子数与核外电子数相等；
（2）二氧化碳气体可压缩是因为分子间有一定的间隔；被封存的二氧化碳可以用于灭火，故填：分子间有一定的间隔；灭火；
（3）A.大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林，可以实现“碳中和”，达到“净零排放“，说法正确；
B.开发氢能，更多利用太阳能等清洁能源，可以实现“碳中和”，达到“净零排放“，说法正确；
C.化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳，不能禁止使用化石燃料，说法错误；
故填：C；
（4）出门多乘坐公交车可以减少二氧化碳的排放，从而实现低碳生活，故填：出门多乘坐公交车。
2．（2021•鸡西）资源、能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。
（1）水是一种宝贵的自然资源。自来水厂常用氯气杀菌消毒，在此过程中发生反应：Cl2+H2O═HCl+HClO，HClO中氯元素的化合价为 　+1　。
（2）天然气也是重要的化工原料。甲烷与二氧化碳在一定条件下反应会生成两种常见的可燃性气体，写出该反应的化学方程式 　CH4+CO2一定条件¯2CO+2H2　。
（3）金属钯属于稀有的贵重金属资源，是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。如图是钯元素的相关信息，下列说法正确的是 　 　（填字母，下同）。
A.钯属于非金属元素
B.钯原子核内有46个质子
C.钯的相对原子质量为106.4g
D.X＝8
（4）“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度。下列做法不符合“低碳”要求的是 　D　。
A.纸张双面使用
B.尽量乘坐公共交通工具出行
C.提倡使用节约技术和节能产品
D.大量使用化石燃料

【考点】二氧化碳对环境的影响；原子结构示意图与离子结构示意图；元素周期表的特点及其应用；有关元素化合价的计算；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．菁优网版权所有
【解答】解：（1）在化合物中，氢元素显+1价，氧元素显﹣2价，设HClO中氯元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（﹣2）＝0，则x＝+1；故填：+1；
（2）根据质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，因此甲烷与二氧化碳在一定条件下反应会生成两种常见的可燃性气体为一氧化碳和氢气；故填：CH4+CO2一定条件¯2CO+2H2；
（3）A.钯属于金属元素，选项说法错误；
B.由原子结构示意图可知，钯原子核内有46个质子，选项说法正确；
C.相对原子质量的单位不是“g”而是“1”，通常省略不写，所以钯的相对原子质量为106.4，选项说法错误；
D.在原子中，质子数＝核外电子数，由钯的原子结构示意图可知：46＝2+8+X+18，解得x＝18，选项说法错误；
故选：B；
（4）A.纸张双面使用可以减少树木的砍伐，吸收更多的二氧化碳，符合“低碳”要求；
B.尽量乘坐公共交通工具出行可以加少因多开私家车而产生的二氧化碳，“低碳”要求；
C.提倡使用节约技术和节能产品“低碳”要求；
D.大量使用化石燃料会产生大量的二氧化碳，不符合“低碳”要求。
故选：D。
3．（2021•青海）按如图所示装置探究二氧化碳的性质并填空：

（1）A中的实验现象说明CO2具有的化学性质是 　不燃烧也不支持燃烧　。
（2）B中的现象是 　澄清石灰水变浑浊　，写出反应的化学方程式 　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　。
（3）C装置中干石蕊纸花不变色，湿石蕊纸花由紫色变红色的原因是 　二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊试纸变红色　。
【考点】二氧化碳的物理性质；二氧化碳的化学性质．菁优网版权所有
【解答】解：（1）蜡烛熄灭，说明氧气不燃烧也不支持燃烧。故填：“不燃烧也不支持燃烧”。
（2）二氧化碳通入澄清石灰水，会反应生成碳酸钙沉淀，所以看到的现象是澄清石灰水变浑浊；反应化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。故填：“澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O”。
（3）二氧化碳本身不能使干燥的石蕊纸花变色，但二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试纸变红色。故填：“二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊试纸变红色”。
故答案为：（1）不燃烧也不支持燃烧.
（2）澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
（3）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊试纸变红色
4．（2021•恩施州）为世界和平与发展贡献更多中国智慧、中国方案、中国力量，化学功不可没！阅读材料回答问题。
材料一：习总书记在75届联合国大会一般性辩论会上庄严承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。展现了我国应对气候变化的坚定决心，彰显了大国的责任和担当。
材料二：2021年5月15日，天问一号探测器携“祝融号”火星车成功着陆于火星，中国成为第二个成功派出探测器登陆火星的国家。其运载火箭长征五号B采用液氢、液氧作推进剂。
（1）碳达峰、碳中和与低碳生活中的“碳”指的是同一物质：　二氧化碳　（填名称），请选出下列符合这一主题的做法 　①③⑤　（填序号）。
①大力植树造林
②露天焚烧秸秆
③开发新能源，减少使用化石燃料
④使用一次性木筷就餐
⑤少开私家车，尽量乘坐公共交通工具
（2）长征五号B采用的燃料是液氢，助燃剂是液氧。液氢燃烧的化学方程式为 　2H2+O2点燃¯2H2O　，为使推进剂恰好完全反应，则加注液氢和液氧的质量比为 　1：8　（填最简整数比）。
【考点】二氧化碳对环境的影响；常见化学反应中的质量关系；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．菁优网版权所有
【解答】解：（1）碳达峰、碳中和与低碳生活中的“碳”指的是同一物质——二氧化碳；
①大力植树造林可以吸收较多的二氧化碳，降低大气中二氧化碳的含量；
②露天焚烧秸秆会增加二氧化碳的排放，增大大气中二氧化碳的含量；
③开发新能源，减少使用化石燃料可以降低大气中二氧化碳的含量；
④使用一次性木筷就餐会增加树木的砍伐，减少了二氧化碳的吸收量；
⑤少开私家车，尽量乘坐公共交通工具可以减少因燃烧化石燃料而产生的二氧化碳；
故填：二氧化碳；①③⑤；
（2）在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水，化学方程式为2H2+O2点燃¯2H2O，由化学方程式可知，当氢气与氧气的质量比为：（2×2）：32＝1：8时恰好完全反应；故填：2H2+O2点燃¯2H2O；1：8。
5．（2021•株洲）金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的单质，它们的原子排列方式不同，导致它们在性质上存在着明显差异。
（1）请写出另一组由同种元素形成的不同单质 　红磷、白磷（或氧气、臭氧等）　。
（2）石墨具有优良的 　导电性　，常用作干电池的电极。
（3）硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为：2C+SiO2高温¯Si+2CO↑，该反应中SiO2发生 　还原　（填“氧化”或“还原”）反应。
（4）已知反应：2Mg+CO2点燃¯2 　MgO　+C，则Mg着火时 　不能　（填“能”或“不能”）使用干粉灭火器灭火。
【考点】碳单质的物理性质及用途；碳的化学性质；质量守恒定律及其应用．菁优网版权所有
【解答】解：（1）红磷、白磷（或氧气、臭氧等）是另一组由同种元素形成的不同单质。
（2）石墨具有优良的导电性，常用作干电池的电极。
（3）工业上制粗硅的反应为：2C+SiO2高温¯Si+2CO↑，该反应中SiO2失去了氧，发生了还原反应。
（4）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前镁、碳、氧原子个数分别为2、1、2，反应后的生成物中镁、碳、氧原子个数分别为0、1、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个镁原子和2个氧原子，则每个X分子由1个镁原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为MgO。
Mg能在二氧化碳中燃烧，镁着火时不能使用干粉灭火器灭火。
故答案为：
（1）红磷、白磷（或氧气、臭氧等）；
（2）导电性；
（3）还原；
（4）MgO；不能。
二．实验探究题（共9小题）
6．（2021•临沂）结合下列实验回答有关问题。

（1）实验甲集气瓶中放少量水的目的是 　防止生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底　。
（2）实验乙a玻璃管中收集到的气体是 　氢气　，检验两个玻璃管中气体的方法是 　用燃着的木条靠近两个玻璃管的尖嘴处，打开开关，观察现象　。
（3）实验丙将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到的现象是 　下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭　。
【考点】氧气的化学性质；二氧化碳的化学性质；电解水实验．菁优网版权所有
【解答】解：（1）铁丝在氧气中燃烧会生成高温的熔融物，所以水的目的是防止生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底；
（2）电解水生成的氢气和氧气的体积比为1：2，所以a玻璃管中收集到的气体是氢气，检验氢气和氧气都可以用燃烧着的木条，燃烧产生淡蓝色火焰的是氢气，燃烧更旺盛的是氧气；
（3）由于二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以会使蜡烛熄灭，由于二氧化碳的密度比空气大，所以，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭；
故答案为：（1）防止生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底；
（2）氢气；用燃着的木条靠近两个玻璃管的尖嘴处，打开开关，观察现象；
（3）下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭。
7．（2021•北京）用如图实验验证CO2的性质。
（1）实验室制取CO2的化学方程式为 　CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O　。
（2）观察到短蜡烛熄灭后，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭，由此得到的结论是 　二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧　。
（3）观察到纸花变红，由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论，理由是 　没有排除二氧化碳使纸花变红的可能，没有对照试验　。

【考点】二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的物理性质；二氧化碳的化学性质．菁优网版权所有
【解答】解：（1）反应物是碳酸钙和盐酸，生成物是氯化钙、水和二氧化碳，所以化学方程式是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）蜡烛由下至上依次熄灭，说明二氧化碳具有的化学性质是不能燃烧，不支持燃烧，且二氧化碳密度比空气大；
（3）不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论是因为没有排除二氧化碳使纸花变红的可能，没有对照试验；
故答案为：（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；
（2）二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；
（3）没有排除二氧化碳使纸花变红的可能，没有对照试验.
8．（2021•齐齐哈尔）化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。根据图示回答下列问题：

（1）A实验中，打开活塞，用 　燃着的木条　分别接近a、b玻璃尖嘴口处，检验产生的气体。
（2）B实验 　不能　（填“能”或“不能”）测定空气中氧气的含量。
（3）C实验中，能观察到的实验现象是 　蜡烛由低到高依次熄灭　。
（4）D实验过程中小气球的变化是 　气球先胀大后变瘪　，如果将红磷直接放在锥形瓶底部，可能造成的后果是 　使锥形瓶底部炸裂　。
【考点】空气组成的测定；二氧化碳的化学性质；电解水实验；质量守恒定律及其应用．菁优网版权所有
【解答】解：（1）检验氢气可以用点燃的方法进行检验，所以可以用燃着的木条分别接近a、b玻璃尖嘴口处，产生氢气处的现象是气体燃烧，发生淡蓝色火焰，产生氧气处的现象是木条燃烧更旺；故答案为：燃着的木条；
（2）测定空气中氧气含量的原理是可燃物消耗空气中的氧气，导致锥形瓶中气体压强减小，使水倒吸进入锥形瓶，要使氧气消耗后锥形瓶内气体压强减小，生成物就不能是气体，否则反应前后气体压强几乎不变，碳燃烧生成的二氧化碳是气体，所以不能用碳燃烧来测定空气中氧气含量；故答案为：不能；
（3）由于二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以会看到蜡烛熄灭，由于二氧化碳的密度比空气大，所以蜡烛由低到高依次熄灭；故答案为：蜡烛由低到高依次熄灭；
（4）红磷燃烧会放出热量是锥形瓶中气体膨胀，气球会胀大，冷却后锥形瓶中气体压强减小，气球会变瘪；如果将红磷直接放在锥形瓶底部，红磷燃烧生成的高温熔融物会使瓶底炸裂；故答案为：气球先胀大后变瘪；使锥形瓶底部炸裂；
故答案为：（1）燃着的木条；
（2）不能；
（3）蜡烛由低到高依次熄灭；
（4）气球先胀大后变瘪；使锥形瓶底部炸裂。
9．（2021•梧州）下列是中学化学常用的仪器，请回答：

（1）请写出仪器的名称：A 　酒精灯　，D 　长颈漏斗　。
（2）实验制取和收集二氧化碳气体，可从A﹣G中选取 　BDFG或BEFG　（填字母）。组装一套实验装置。实验前，必须检查装置的 　气密性　。
（3）证明二氧化碳已收集满的方法是 　把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满　；将少量该气体通入澄清石灰水中的现象是 　澄清石灰水变浑浊　。
【考点】二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的检验和验满．菁优网版权所有
【解答】解：（1）A是酒精灯；D是长颈漏斗；
（2）实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，实验制取和收集二氧化碳气体，可从A﹣G中选取BDFG或BEFG；为了防止由于更换仪器所造成的药品损失，实验前，必须检查装置的气密性；
（3）由于二氧化碳的密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧，把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以将少量该气体通入澄清石灰水中的现象是：澄清石灰水变浑浊。
故答案为：
（1）酒精灯；长颈漏斗；
（2）BDFG或BEFG；气密性；
（3）把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满；澄清石灰水变浑浊。
10．（2021•株洲）某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：

Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；
（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 　2CuO+C高温¯2Cu+CO2↑　；
（2）实验结束时，应 　①　（填写下列操作代号）。
①先撤出导管，再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯，再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：

已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）仪器B中所盛试剂为 　澄清石灰水　，其作用为 　检验二氧化碳　。
（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：　D中黑色固体变红色，E中澄清石灰水变浑浊　。
（5）实验前，需检查 　装置气密性　；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为 　排出装置中的空气，防止空气中的二氧化碳影响实验结果　。
（6）请指出上述实验中的一项缺陷 　没有处理尾气　。
（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 　1.12　g CO。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu2O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O：　实验步骤：取适量样品于试管中，加入适量稀硫酸；
实验现象及其实验结论：溶液变蓝色，样品中含有氧化亚铜或溶液不变色，样品中不含有氧化亚铜　。
【考点】碳的化学性质．菁优网版权所有
【解答】解：（1）高温条件下，C与CuO反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式：2CuO+C高温¯2Cu+CO2↑。
故填：2CuO+C高温¯2Cu+CO2↑。
（2）实验结束时，应先撤出导管，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流炸裂试管。
故填：①。
（3）仪器B中所盛试剂为澄清石灰水，其作用为检验二氧化碳。
故填：澄清石灰水；检验二氧化碳。
（4）若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：D中黑色固体变红色，E中澄清石灰水变浑浊。
故填：D中黑色固体变红色，E中澄清石灰水变浑浊。
（5）实验前，需检查装置气密性；
点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为排出装置中的空气，防止空气中的二氧化碳影响实验结果。
故填：装置气密性；排出装置中的空气，防止空气中的二氧化碳影响实验结果。
（6）上述实验中的一项缺陷：没有处理尾气。
故填：没有处理尾气。
（7）反应的化学方程式及其质量关系：
2CuO+C高温¯2Cu+CO2↑，
160 12 44
16.0g 1.2g 4.4g
CO2+C高温¯2CO，
12 56
1.44g﹣1.2g 1.12g
由以上质量关系可知，将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成1.12gCO。
故填：1.12。
（8）实验方案：实验步骤：取适量样品于试管中，加入适量稀硫酸；
实验现象及其实验结论：溶液变蓝色，样品中含有氧化亚铜或溶液不变色，样品中不含有氧化亚铜。
故填：实验步骤：取适量样品于试管中，加入适量稀硫酸；
实验现象及其实验结论：溶液变蓝色，样品中含有氧化亚铜或溶液不变色，样品中不含有氧化亚铜。
11．（2021•荆州）实验室现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石、稀盐酸、锌粒以及如图仪器及装置，据图回答问题：

（1）利用上述仪器和药品制取CO2，选择的仪器是 　①②③⑥　（填序号）。
（2）利用上述仪器和药品制取O2，还缺少一种仪器，其名称为 　试管　。该反应的化学方程式为 　2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑　。
（3）如果用装置⑨采用排空气法收集H2，则H2从导管口 　 　进入（填“a”或“b”）。
【考点】氧气的制取装置；氧气的收集方法；二氧化碳的实验室制法．菁优网版权所有
【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，属于固、液常温型，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，利用上述仪器和药品制取CO2，选择的仪器是①②③⑥；
（2）利用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，所需要的仪器有：③④⑤⑦⑧，还需要一种仪器是试管；氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑；
（3）氢气的密度比空气小，如果用装置⑨采用排空气法收集H2，则H2从导管口b进入。
故答案为：
（1）①②③⑥；
（2）试管；2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑；
（3）b。
12．（2021•泰安）如图为初中化学常见的实验，根据要求回答问题：

（1）图甲中玻璃棒的作用是 　引流　。
（2）图乙是电解水的实验，a端为电源 　负　（填“正”或“负”）极。
（3）图丙A中的现象是 　溶液由紫色变为红色　；B中发生反应的化学方程式为 　Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O　；C中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，该实验说明 　二氧化碳的密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧　。
【考点】过滤的原理、方法及其应用；二氧化碳的物理性质；二氧化碳的化学性质；电解水实验．菁优网版权所有
【解答】解：（1）由图示可知，图甲是过滤，玻璃棒的作用是引流。
（2）图乙是电解水的实验，由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知，a端玻璃管收集的气体是氢气，则A端是负极。
（3）由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸，则图丙A中的现象是溶液由紫色变为红色；由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，B中发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；C中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，该实验说明：二氧化碳的密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧。
故答案为：（1）引流；
（2）负；
（3）溶液由紫色变为红色；Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；二氧化碳的密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧。
13．（2021•安徽）某小组利用如图装置制备CO2，并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。

（1）装置B中仪器①的名称是 　试管　。
（2）实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2，反应的化学方程式为 　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　，发生装置是 　A　（填字母序号）。
（3）为制得CO2的水溶液，CO2应从装置C的 　m　（填“m”或“n”）端通入。
（4）将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图D所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验该气体的方法是 　将带火星的木条伸入收集到的气体中，观察木条是否复燃　。
【考点】二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的检验和验满．菁优网版权所有
【解答】解：（1）装置B中仪器①的名称是试管；
（2）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；该反应属于固、液常温型，适合用装置A作发生装置；
（3）为制得CO2的水溶液，二氧化碳要和水接触，CO2应从装置C的m端通入；
（4）二氧化碳和水通过光合作用生成氧气，检验该气体的方法是：将带火星的木条伸入收集到的气体中，观察木条是否复燃。
故答案为：
（1）试管；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；A；
（3）m；
（4）将带火星的木条伸入收集到的气体中，观察木条是否复燃。
14．（2021•重庆）化学是一门以实验为基础的科学。以下为初中化学常见实验，按要求回答问题。

（1）图A木条放在蜡烛火焰上片刻后　a　（填序号）处炭化程度最大。
（2）图B发现酚酞溶液变红，说明分子的性质是　 　。
A.分子很小
B.分子在不断运动
C.分子之间有间隙
（3）图C红磷燃烧的化学方程式为　4P+5O2点燃¯2P2O5　，实验结束后，吸入左瓶的水量明显小于左瓶空气体积的15，可能原因是　BC　（填序号）。
A.红磷过量
B.气密性不好
C.燃烧完成后未冷却到室温打开止水夹
（4）图D气体是实验室制取的CO2，发现干石蕊纸花变红，可能原因是　逸出的二氧化碳带有水分或是使用的浓盐酸挥发出来导致的结果　（写一条即可）。
【考点】蜡烛燃烧实验；空气组成的测定；二氧化碳的化学性质；分子的定义与分子的特性．菁优网版权所有
【解答】解：（1）蜡烛外焰的温度最高，故图A木条放在蜡烛火焰上片刻后a处炭化程度最大，故填：a；
（2）图B发现酚酞溶液变红，说明分子在不断地运动，故填：B；
（3）图C红磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为4P+5O2点燃¯2P2O5，实验结束后，吸入左瓶的水量明显小于左瓶空气体积的15，可能是因为气密性不好或是燃烧完成后未冷却到室温打开止水夹，故填：4P+5O2点燃¯2P2O5；BC；
（4）图D气体是实验室制取的CO2，发现干石蕊纸花变红，可能是因为逸出的二氧化碳带有水分或是使用的浓盐酸挥发出来导致的结果，故填：逸出的二氧化碳带有水分或是使用的浓盐酸挥发出来导致的结果。
三．解答题（共6小题）
15．（2021•北京）阅读下面科普短文。
碳元素是人类接触和利用最早的元素之一。由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过液态碳和晶形碳三大类，如图1。

石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石墨与KNO3共熔后产生CO2，才确定了它是含碳的物质。
碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型，应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。
科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样品对混合气体中CO2吸附的选择性值，实验结果如图3。图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。
依据文章内容回答下列问题：
（1）金刚石属于 　C　（填序号）。
A．无定形碳
B．过渡态碳
C．晶形碳
（2）石墨与KNO3共熔，能发生如下反应，配平该反应的化学方程式：5C+4KNO3高温¯　2　K2O+　2　N2↑+　5　CO2↑。
（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是 　工业应用　。
（4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①石墨是一种含铅的物质 　错　。
②碳材料其有广阔的应用和发展前景 　对　。
（5）对比图3中三条曲线，得到的实验结论是 　温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好　。
【考点】碳单质的物理性质及用途；碳元素组成的单质；化学方程式的配平．菁优网版权所有
【解答】解：（1）金刚石属于晶形碳，故选C；
（2）石墨与KNO3共熔，能发生如下反应，反应的化学方程式：5C+4KNO3高温¯ 2K2O+2N2↑+5CO2↑，故填入：2、2、5。
（3）由图2可知，我国碳纤维复合材料应用占比最高的领域是工业应用。
（4）①石墨是一种含碳的物质，故说法错。
②碳材料其有广阔的应用和发展前景，故说法对。
（5）对比图3中三条曲线，分析碳气凝胶对CO2的吸附性，得到的实验结论是：温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
故答案为：（1）C；
（2）2；2；5；
（3）工业应用；
（4）①错；②对；
（5）温度越低，压强越大，碳气凝胶对CO2的选择性吸附性能越好。
16．（2021•威海）
碳中和，中国在行动
人类在向大自然获取物质和能源的过程中，对物质的循环产生影响。有研究表明，大气中的碳元素只占地球碳总量的0.0000319%，通常这部分碳是通过自然界中的碳循环（包括大气、海洋、地表生物、火山爆发等）实现平衡。由于人类过度开采使用地下碳（主要是化石燃料），导致工业革命以来碳排放量急剧增加，正是这部分碳打破了大气中二氧化碳的平衡。
为减缓温室效应，我国政府向世界庄严承诺，中国将在2060年前实现碳中和。请回答以下问题：
（1）“碳循环”与“碳中和”中的“碳”，含义是否相同？　不同　为什么？　前者指碳元素，后者指二氧化碳　。
（2）有人认为碳循环过程中碳元素的化合价始终保持不变，你认为是否正确？　不正确　，你的证据是（用化学方程式表示） 　C+O2点燃¯CO2　。
（3）碳循环中的关键物质﹣﹣二氧化碳
①天然气的主要成分是甲烧，若每个家庭每天平均消耗甲烷0.32kg，按三亿个家庭计算，每天向大气中排放 　2.64亿　kg二氧化碳（假设甲烷完全燃烧）。
②沼气的主要成分也是甲烷，是利用植物秸秆等废物发酵而成。为解决能源需求跟气候变暖之间的矛盾，有学者建议：用沼气替代天然气，这样就不会额外增加二氧化碳的排放量。请你解释其中的道理 　沼气燃烧产生二氧化碳，植物光合作用吸收二氧化碳，形成碳循环，不会额外增加二氧化碳的排放量　。
③某研究机构发明了转化大气中二氧化碳的技术。方法一：在一定条件下，二氧化碳和氢气反应生成甲醇（CH3OH）和水，用甲醇生产人造纤维；方法二：将二氧化碳转化为甲醇后用作燃料。这两种转化方法对大气中二氧化碳含量的影响是（填“增加”“减少”“不影响”）：方法一 　减少　；方法二 　不影响　。
【考点】自然界中的碳循环；二氧化碳对环境的影响；化合物中某元素的质量计算．菁优网版权所有
【解答】解：（1）“碳循环”是指碳元素在自然界中的循环，“碳中和”是指通过各种方式抵消排放的CO2量，重新实现碳平衡，其中的碳是指二氧化碳；故填：不同；前者指碳元素，后者指二氧化碳；
（2）碳循环过程中，有单质碳参加反应，如：C+O2点燃¯CO2，碳元素的化合价改变，故填：不正确；C+O2点燃¯CO2；
（3）①每个家庭每天燃烧的甲烷与生成的二氧化碳的质量关系为
CH4～CO2
16 44
0.32kg 0.88kg
3亿个家庭产生的二氧化碳的质量为3亿×0.88kg＝2.64亿千克，故填：2.64亿；
②沼气利用植物秸秆等废物发酵而成，沼气燃烧生成二氧化碳，植物光合作用吸收二氧化碳，不会额外增加二氧化碳的排放量，故填：沼气燃烧产生二氧化碳，植物光合作用吸收二氧化碳，形成碳循环，不会额外增加二氧化碳的排放量；
③方法一、二氧化碳和氢气反应生成甲醇（CH3OH）和水，空气中二氧化碳含量会减少；方法二、将二氧化碳转化为甲醇后用作燃料，甲醇燃烧又生成二氧化碳，根据碳元素守恒，空气中二氧化碳的含量不变；故填：减少；不影响。
17．（2021•陕西）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，并将其写入政府工作报告，体现了中国的大国责任与担当。
（1）“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是 　二氧化碳　。
（2）造成温室效应加剧的主要原因是煤、　石油　和天然气的过度使用。
（3）植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径，其原理是利用绿色植物的 　光合　作用，以减少大气中的温室气体。
（4）生活中，良好的行为习惯也有助于完成目标。下列做法不合理的是 　C　（填字母）。
A.不用电器时及时关闭电源
B.外出时多步行或骑自行车
C.产生纸质垃圾时焚烧处理
【考点】自然界中的碳循环；二氧化碳对环境的影响．菁优网版权所有
【解答】解：（1）碳达峰，我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低；碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”，“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳；故填：二氧化碳；
（2）造成温室效应加剧的主要原因是煤、石油和天然气的过度使用；故填：石油；
（3）植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径，其原理是利用绿色植物的光合作用，以减少大气中的温室气体；故填：光合；
（4）A.不用电器时及时关闭电源可以节约用电，减少化石燃料的使用，从而减少了二氧化碳的排放；
B.外出时多步行或骑自行车可以减少因乘车而消耗的化石燃料，从而减少了二氧化碳的排放；
C.产生纸质垃圾时焚烧处理会产生大量的二氧化碳。
故选：C。
18．（2021•天津）2020年9月，中国向世界宣布了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。
（1）为减缓大气中二氧化碳含量的增加，下列措施可行的是 　A　（填序号）。
A.植树造林，开发和利用太阳能、水能、风能等新能源
B.禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料
（2）绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，生成葡萄糖并放出氧气，其反应的化学方程式：6CO2+6H2O叶绿素¯光照葡萄糖+6O2，则葡萄糖的化学式为 　C6H12O6　。若吸收44g二氧化碳，理论上可释放出氧气 　32　g。
（3）近年我国科学家合成了一种新型催化剂，可将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇（CH3OH）和水，该反应的化学方程式为 　CO2+3H2催化剂¯CH3OH+H2O　。
（4）将一氧化碳和二氧化碳的混合气体3.2g通过足量灼热氧化铜粉末，充分反应，将所得的气体全部通入足量的氢氧化钡溶液中，气体全部被吸收，生成白色碳酸钡沉淀，溶液质量减少15.3g。则原混合气体中碳、氧元素的质量比为 　3：5　（填最简比）。
【考点】二氧化碳对环境的影响；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；根据化学反应方程式的计算．菁优网版权所有
【解答】解：（1）为减缓大气中二氧化碳含量的增加，可以植树造林，开发和利用太阳能、水能、风能等新能源；但不能禁止化石燃料的使用；故填：A；
（2）由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类与数目不变。反应前有：6个碳原子、12个氢原子和18个氧原子；反应后有：12个氧原子，所以每个葡萄糖分子中含有6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子，即葡萄糖的化学式为C6H12O6，即光合作用的化学方程式为6CO2+6H2O叶绿素¯光照C6H12O6+6O2，设理论上可释放出氧气的质量为x，则：
6CO2+6H2O叶绿素¯光照C6H12O6+6O2
264 192
44g x
264192=44gx
x＝32g
故填：C6H12O6；32；
（3）在催化剂的作用下，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，化学方程式为：CO2+3H2催化剂¯CH3OH+H2O；故填：CO2+3H2催化剂¯CH3OH+H2O；
（4）设生成碳酸钡沉淀的质量为y，则：
Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O 溶液减少质量
171 197 18 171﹣18＝153
y 15.3g
197153=y15.3g
y＝19.7g
由质量守恒定律可知，碳酸钡中碳元素的质量与二氧化碳中碳元素的质量相等，即与原混合气体中碳元素的质量，19.7g碳酸钡中，碳元素的质量为：19.7g×1219.7g×100%=1.2g，则其中氧元素的质量为：3.2g﹣1.2g＝2g。那么，原混合气体中碳、氧元素的质量比为1.2g：2g＝3：5。
故填：3：5。
19．（2021•嘉兴）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　。
【考点】自然界中的碳循环；二氧化碳对环境的影响；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．菁优网版权所有
【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。
20．（2021•泸州）我国“十四五”规划已经明确“2030年前实现碳达峰”的目标。碳达峰是指二氧化碳的排放达到峰值，不再增长。如图为自然界中CO2的循环图，图中箭头指向表示产生（排放）或消耗CO2的途径。回答下列问题：
（1）途径①需要消耗空气中的 　氧气　。
（2）途径②中，枯枝败叶中的纤维素[化学式为（C6H10O5）n]在微生物作用下彻底转化为CO2和H2O，该转化中消耗O2与产生的CO2分子个数比为 　1：1　。
（3）途径④通过光合作用吸收CO2的量白天 　大于　夜晚（填“大于”或“小于”）。

（4）途径⑤消耗的化石燃料是 　不可　（填“可”或“不可”）再生资源。
（5）降碳的一种途径是在合适的催化剂条件下，将二氧化碳与氢气反应使碳全部转化为乙烯（C2H4）、同时生成另一种化合物。请写出反应的化学方程式 　2CO2+6H2催化剂¯C2H4+4H2O　。
（6）某年通过不同途径产生或消耗碳量的相对值如下表所示：
途径
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
相对值
0.6
60
60
121.8
5.5
92
90
据表可知，这一年大气中碳量增加了 　2.3　（用表中相对值计算）。为达成“2030年前实现碳达峰”的目标，下列措施不可行的是 　C　。
A.开发新能源
B.植树造林
C.禁止使用化石燃料
进一步分析上表回答：人口增多是否是大气中碳量增加的主要因素，并说明理由 　是，人口增多需要消耗更多的化石燃料，呼吸会产生二氧化碳　。
【考点】自然界中的碳循环；二氧化碳对环境的影响；常见能源的种类、能源的分类．菁优网版权所有
【解答】解：（1）途径①是呼吸作用，需要消耗空气中的氧气；故填：氧气；
（2）纤维素[化学式为（C6H10O5）n]在微生物作用下与氧气反应彻底转化为CO2和H2O，化学方程式为（C6H10O5）n+6nO2微生物¯6nCO2+5nH2O，所以该转化中消耗O2与产生的CO2分子个数比为6n：6n＝1：1；故填：1：1；
（3）光合作用需要太阳能，所以途径④通过光合作用吸收CO2的量白天大于夜晚；故填：大于；
（4）化石能源在短期内得不到补充，所以属于不可再生能源；故填：不可；
（5）在合适的催化剂条件下，将二氧化碳与氢气反应使碳全部转化为乙烯（C2H4）、同时生成另一种化合物——水，化学方程式为2CO2+6H2催化剂¯C2H4+4H2O；故填：2CO2+6H2催化剂¯C2H4+4H2O；
（6）根据排放和吸收二氧化碳的量可知，这一年大气中碳量增加了：0.6+60+60+5.5+90﹣121.8﹣92＝2.3；
A.开发新能源可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，可行；
B.植树造林可以增加二氧化碳的吸收，降低二氧化碳的含量，可行；
C.化石燃料是当前人类获取能量的主要来源，不能禁止使用化石燃料，不可行；
由表格数据可知，人口增多需要消耗更多的化石燃料，呼吸会产生二氧化碳，因此人口增多是大气中碳量增加的主要因素；故填：2.3；C；是，人口增多需要消耗更多的化石燃料，呼吸会产生二氧化碳。