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专题09 碳的单质及其氧化物（教师卷+学生卷）- 2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）
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考点01 碳的单质的性质及用途
考点02 二氧化碳、一氧化碳的性质与用途
考点03 二氧化碳制取及性质检验
考点04 温室效应与低碳生活
考点1碳的单质的性质及用途
1．（2024河南，6）氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中燃烧，能生成无色、无味气体的是
A．铁丝 B．硫粉 C．红磷 D．木炭
【答案】D
【解析】铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故A选项错误；硫粉在氧气中燃烧生成一种具有刺激性气味的气体，故B选项错误；红磷在氧气中燃烧，生成一种白色固体，故C选项错误；木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，故D选项正确。
2．（2024河北，12）下列物质在生活中的用途体现其化学性质的是
A．盐水用于选种 B．活性炭用于冰箱除味
C．氢氧化铝用于治疗胃酸过多 D．水银用作体温计的测温物质
【答案】C
【解析】盐水用于选种，不需要通过化学变化就能表现出现的性质，属于物理性质，A不符合题意；活性炭具有吸附性，能吸附色素及异味，可用于冰箱除味，不需要通过化学变化就能表现出现的性质，属于物理性质，B不符合题意；胃酸主要成分是盐酸，氢氧化铝能与盐酸反应生成氯化铝和水，可用于治疗胃酸过多，需要通过化学变化表现出来的性质，属于化学性质，C符合题意；水银用作体温计的测温物质，不需要通过化学变化就能表现出现的性质，属于物理性质，D不符合题意。
3．（2024云南省卷，3）下列叙述中，属于C60化学性质的是
A．常温下为固体 B．密度为1.68 g/cm3
C．熔点高于280 ℃ D．能与钾等金属反应
【答案】D
【解析】常温下为固体，描述的是物质的物理性质，A选项不符合题意；密度为1.68g/cm3，描述的是物质的物理性质，B选项不符合题意；熔点高于280℃，描述的是物质的物理性质，C选项不符合题意；能与钾等金属反应描述的是物质的化学性质，D选项符合题意。
4．（2024江苏连云港，2）黑火药是中国古代四大发明之一，由C、S和KNO3等混合而成。下列说法正确的是
A．C、S均具有可燃性 B．黑火药可存放于高温处
C．黑火药爆炸时吸热 D．KNO3属于氧化物
【答案】A
【解析】C、S均具有可燃性，碳完全燃烧生成二氧化碳，硫燃烧生成二氧化硫，A符合题意；黑火药属于易燃易爆物质，不能存放于高温处，防止发生危险，B不符合题意；黑火药爆炸时放出大量的热，C不符合题意；氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，硝酸钾由K、N、O三种元素组成，不属于氧化物，D不符合题意。
5．（2024江苏扬州，10）下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．铜呈紫红色，可用作导线B．石墨能导电，可用作润滑剂
C．金刚石无色透明，可用于切割玻璃D．稀有气体化学性质稳定，可用作保护气
【答案】D
【解析】铜具有导电性，可用作导线，与铜呈紫红色无关，故A不符合题意；石墨具有滑腻感，可用作润滑剂，与石墨能导电无关，故B不符合题意；金刚石硬度大，可用于切割玻璃，与金刚石无色透明无关，故C不符合题意；稀有气体化学性质稳定，可用作保护气，故D符合题意。
6．（2024四川南充，5）下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A．活性炭具有吸附性，可用作冰箱除味剂
B．钛合金密度小，可用来制造人造骨
C．盐酸有挥发性，可用于除铁锈
D．氮气化学性质稳定，可用于生产氮肥
【答案】A
【解析】活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，可用作冰箱除味剂，A,符合题意；钛合金与人体的相容性好，所以可用来制造人造骨，B不符合题意；盐酸可以和铁锈的主要成分氧化铁反应，所以可用于除铁锈，C不符合题意；氮气中含有氮元素，可与某些物质反应生成含有氮元素的肥料，可用于生产氮肥，D不符合题意。
阅读下列资料，完成下面第7-9小题：
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的C60都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。C60常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
7．（2024江苏盐城，6）下列关于C60的说法中不正确的是
A．分子具有空心球体结构B．是一种新型有机高分子材料
C．每个分子由60个碳原子构成D．有可能在催化领域具有广泛应用
【答案】B
【解析】根据题目的C60的分子结构，C60分子具有空心球体结构，故A正确；有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子；C60是由一种元素组成的纯净物，是单质，不是有机物，故B错误；元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数，每个C60分子是由60个碳原子构成的，故C正确；根据题目叙述，C60有可能在催化领域具有广泛应用，故D正确。
8．（2024江苏盐城，7）下列摘录中，属于物质结构描述的是
A．碳原子核外电子数为6B．金刚石可用来切割大理石
C．石墨很软D．C60能与K等金属反应
【答案】A
【解析】碳原子的原子结构示意图是，则碳原子核外电子数为6，属于物质结构的描述，A正确；金刚石可用来切割大理石，是金刚石的用途，B错误；石墨很软属于石墨的物理性质，C错误；C60能与K等金属反应属于化学性质，D错误。
9．（2024江苏盐城，8）金刚石、石墨和C60和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同
【答案】D
【解析】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异，选D。
10．（2024湖北，14）生产、生活中蕴含着许多化学知识。
（1）图1中使用了活性炭，是因为其具有 性。
（2）图2中的“锌”指的是 （填“单质”或“元素”）。
（3）图3中生石灰（CaO）除湿防潮的原理是 （用化学方程式表示）。
（4）图4中碱式碳酸镁受热时：Mg5(OH)2(CO3)4·5H2O 5 MgO + 4 CO2↑ + 6 H2O，它能做阻燃剂是因为：①该反应吸热而降低可燃物温度；② （写一条）。
【答案】
（1）吸附
（2）元素
（3）CaO + H2O = Ca(OH)2
（4）生成的MgO覆盖在可燃物表面可隔绝空气（或生成的CO2不支持燃烧，可灭火，或生成的H2O气化时吸热，会降低温度，或生成的CO2密度大覆盖在可燃物表面，可隔绝空气等）
【解析】
（1）图1中使用了活性炭，是因为其具有吸附性，可以吸附色素和异味；
（2）物质是由元素组成的，图2中的“锌”指的是元素；
（3）生石灰（CaO）除湿防潮的原理是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，化学方程式为CaO + H2O = Ca(OH)2；
（4）碱式碳酸镁能做阻燃剂，是因为生成的MgO覆盖在可燃物表面可隔绝空气（或生成的CO2不支持燃烧，可灭火，或生成的H2O气化时吸热，会降低温度，或生成的CO2密度大覆盖在可燃物表面，可隔绝空气等），达到灭火的目的。
11．（2024湖南，16）围炉煮茶和月下赏梅都是人们喜欢的休闲交友方式。
（1）“围炉煮茶”时常用木炭作燃料，木炭主要成分碳的化学式是 。
（2）“月下赏梅”时闻到了梅花的清香，说明分子具有的性质是 。
【答案】
（1）C
（2）分子在不停地运动
【解析】
（1）木炭主要成分碳，碳是由原子直接构成，其化学式是C；
（2）“月下赏梅”时闻到了梅花的清香，是因为梅花中含有的香味分子在不停地运动，向四周扩散，使人们闻到梅花的香味。
12．（2024安徽，17）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂（指锡砂）数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲（指鼓入空气）熔化，用铅少许，（锡）沛然流注。其反应原理为C + SnO2 Sn + CO2↑。
（1）炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
（2）现有151 kg含SnO2 20%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少（写出计算过程）？
【答案】
（1）合金的熔点降低
（2）解：设理论上可以炼出锡的质量是x
C + SnO2 Sn + CO2↑
151 119
151 kg × 20% x
x = 23.8 kg
答：理论上可以炼出锡的质量是23.8 kg。
【解析】（1）由于炼锡时加入少许铅形成合金，合金的熔点降低，所以产物更易熔化流出。
（2）详见答案。
考点2 二氧化碳、一氧化碳的性质与用途
13．（2024安徽，10）如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A．该灯使用的青铜是一种金属材料 B．产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C．转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭 D．水能吸收烟尘，还能吸收一氧化碳
【答案】D
【解析】金属材料包括纯金属及合金，青铜是合金，属于金属材料，A正确；灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘，B正确；清除可燃物，隔绝空气，使温度降到着火点以下，都能达到灭火目的，所以转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭，C正确；由于一氧化碳难溶于水，所以水不能吸收一氧化碳，D错误。
14．（2024江苏连云港，5）下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．石墨很软有滑腻感，可制造石墨电极
B．CO2能与NaOH反应，可用于人工降雨
C．CO具有还原性，可用于炼铁
D．NaHCO3呈白色，可用于治疗胃酸过多症
【答案】C
【解析】石墨具有良好的导电性，故可用于制造电极，A不符合题意；干冰（固体二氧化碳）升华吸热，能使周围温度降低，可用于人工降雨，B不符合题意；一氧化碳具有还原性，能与金属氧化物反应，可用于炼铁，C符合题意；碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故可用于治疗胃酸过多，D不符合题意。
15．（2024四川泸州，8）向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压
B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应
C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸
D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红
【答案】C
【解析】玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，A错误；玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，不能证明CO2与水发生了反应，B错误；蓝色石蕊试纸遇酸变红，注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，倒置且振荡后CO2与水充分接触，而此时石蕊试纸变红，说明CO2与水反应产生了酸，酸使蓝色石蕊试纸变红，C正确；注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，说明CO2不能与石蕊反应变红，D错误。
16．（2024江苏苏州，14）下列有关金属的说法正确的是
A．常温下，所有金属单质均是固体
B．工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C．铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D．废旧铁制用品应该直接填埋处理
【答案】B
【解析】金属并不都是固体，大多数金属单质在常温下呈固态，金属汞在常温下呈液态，A说法错误，不符合题意；工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁，B说法正确，符合题意；铁的锈蚀与空气中的氧气和水有关，C说法错误，不符合题意；废旧铁制品直接填埋处理会造成环境污染，应回收处理，D说法错误，不符合题意。
17．（2024山东烟台，14）物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是
【答案】D
【解析】氮气和二氧化碳都不支持燃烧，都能使燃着的木条熄灭，将燃着的木条分别伸入气体中，观察到现象相同，无法用燃着的木条鉴别氮气和二氧化碳，A不能达到目的，错误；一氧化碳能与高温氧化铁反应生成铁和二氧化碳，将混合气体通过足量的高温氧化铁粉末，反而把主要成分一氧化碳除去了，B不能达到目的，错误；铁粉与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，与HCl反应生成氯化亚铁和氢气，混合物加入过量的铁粉、过滤，会把氯化铜、HCl都除去，C不能达到目的，错误；稀硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀，而稀盐酸与氯化钡不反应且生成的硫酸钡不溶于稀酸，所以可以通过取样，加入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀生成，则稀盐酸中混有硫酸，若无白色沉淀生成，则稀盐酸中不混有硫酸，D能达到目的，正确。
18．（2024河北，14）对如图所示实验的分析错误的是
A．甲：试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂
B．乙：把活塞迅速压下去，棉花燃烧，说明对气体做功，气体内能减少
C．丙：左侧铜片生锈，右侧铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与O2接触
D．丁：用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明橡胶棒是绝缘体
【答案】B
【解析】高锰酸钾制取氧气的实验中，试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂，A说法正确，不符合题意；活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，所以棉花燃烧，B说法错误，符合题意；左侧铜片同时与氧气、二氧化碳和水接触，铜片生锈；右侧铜片只与二氧化碳和水接触，铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与O2接触，C说法正确，不符合题意；用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明电子没有发生转移，说明橡胶棒是绝缘体，D说法正确，不符合题意。
19．（2024云南省卷，13）下列有关碳及其化合物的说法错误的是
A．CO可用于冶炼金属
B．CO和CO2不能相互转化
C．用墨绘制的画能保存长时间不变色
D．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
【答案】B
【解析】一氧化碳有还原性，可用于冶炼金属，故A说法正确；CO燃烧可生成二氧化碳，CO2在高温下能与碳反应生成一氧化碳，CO和CO2在一定条件下能相互转化，故B说法错误；墨汁中含有炭黑，主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，故C说法正确；干冰升华时要吸收大量的热，可用作制冷剂，故D说法正确。
20．（2024重庆B卷，14）CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。下图是CO2的捕集与转化示意图，有关说法正确的是
A．FeO可以循环使用B．反应I属于置换反应
C．反应Ⅱ固体质量增加D．铁的氧化物之间转化的条件相同
【答案】A
【解析】就整个反应过程而言，最终反应为二氧化碳反应生成碳和氧气，所以Fe3O4和FeO质量和化学性质不变，可循环使用，故A说法正确；反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在一定条件下生成碳和四氧化三铁，反应物是两种化合物，不属于置换反应，故B说法错误；反应Ⅱ是四氧化三铁在一定条件下生成氧气和氧化亚铁，氧气逸出，根据质量守恒定律可知，固体质量减少，故C说法错误；反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在427℃下生成碳和四氧化三铁，反应Ⅱ是四氧化三铁在太阳能催化作用下下生成氧气和氧化亚铁，所以铁的氧化物之间转化的条件不相同，故D说法错误。
21．（2024四川遂宁，9）构建元素化合价和物质类别的“价类二维图”是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价类二维图”，回答有关问题：
（1）写出图中物质X的化学式 。
（2）将物质Y通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色。请用化学方程式解释溶液变红的原因 。
【答案】
（1）CO
（2）CO2 + H2O = H2CO3
【解析】
（1）物质X是氧化物，则该物质由碳、氧两种元素组成，其中碳元素为+2价，氧元素为－2价，化合物中各元素正负化合价代数和为0，所以物质X的化学式为CO。
（2）物质Y是氧化物，则该物质由碳、氧两种元素组成，其中碳元素为+4价，氧元素为－2价，化合物中各元素正负化合价代数和为0，所以物质X的化学式为CO2。二氧化碳可以和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红。化学方程式为CO2 + H2O = H2CO3。
22．（2024重庆A卷，19）某火龙表演是国家级非物质文化遗产。其中的“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。
（1）生铁的含碳量 （填“<”、“>”或“=”）钢的含碳量。工业上可用赤铁矿与CO在高温下反应来冶炼生铁，该反应主要利用了CO的 （填序号）。
A．可燃性 B．还原性 C．密度比空气小
（2）铁花冷却后得到黑色固体，写出生成该固体的化学方程式 。
（3）表演时可备细沙以防止火灾。细沙可阻止可燃物与 接触从而达到灭火的目的。
【答案】
（1） > B
（2）3 Fe + 2 O2 Fe3O4
（3）空气（或氧气或O2）
【解析】
（1）生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，即生铁的含碳量大于钢的含碳量；工业上可用赤铁矿（主要成分是氧化铁）与 CO 在高温下反应来冶炼生铁，在高温条件下，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，该反应主要利用了 CO 的还原性，故选B；
（2）铁和氧气点燃生成黑色的四氧化三铁，化学方程式为3 Fe + 2 O2 Fe3O4；
（3）燃烧的三要素为：可燃物、与氧气或空气接触、温度达到可燃物的着火点，三者缺一不可，灭火只需破坏其一即可，细沙可阻止可燃物与空气（或氧气或O2）接触从而达到灭火的目的。
23．（2024河南，25）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
（1）“低碳行动”中的“碳”指的是 （填“C”“CO”或“CO2”）。
（2）如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。
（3）关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是 (填字母)。
a．金刚石和石墨都属于碳的单质
b．石墨转化为金刚石属于物理变化
c．它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
d．金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
（4）探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 （写出一个即可）；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为 。
（5）植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，推测该有机物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的装置如图（实验过程略去）。
① 实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 。
② 请设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质 。（写出选用的试剂和现象即可）
（6）用CO2和H2作原料可制取甲醇，化学方程式为CO2 + 3 H2 CH3OH + H2O，该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48t甲醇，理论上能够吸收CO2的质量是多少？
【答案】（1）CO2
（2）6
（3）b
（4）Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2、CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O 将尾气点燃（或进行收集）
（5）C、H（或碳、氢） 甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收，植物不能进行光合作用 取样于试管中，加入适量氯化钙溶液，产生白色沉淀
（6）解：设理论上能够吸收CO2的质量为x
x = 66 t
答：理论上能够吸收CO2的质量是66 t。
【解析】（1）“低碳行动”中的“碳”指的是CO2，“低碳”是指较低的二氧化碳的排放；
（2）在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数 = 核外电子数，故碳原子核外电子数为6；
（3）金刚石和石墨均是由碳元素组成的纯净物，均属于碳单质，a不符合题意；石墨和金刚石是两种不同的物质，故石墨转化为金刚石，有新物质生成，属于化学变化，b符合题意；金刚石和石墨均属于碳单质，它们完全燃烧后的产物均是二氧化碳，c不符合题意；金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，d不符合题意。
（4）V形管内反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O；一氧化碳具有可燃性，故处理尾气的方法为将尾气点燃（或进行收集）；
（5）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、O，生成物氧气由氧元素组成，故该有机物中一定含有的元素是C、H；①光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收，植物不能进行光合作用，故实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能；②二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，故设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质：取样于试管中，加入适量氯化钙溶液，产生白色沉淀；
（6）见答案。
24．（2024四川达州，16）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。
（1）标号①的仪器名称是 。
（2）氢气是最理想的能源，实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是 （从图1的A~E中选择，填字母序号）。
（3）若选用F装置制氢气，其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气，同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分，化学兴趣小组进行了如下实验（部分步骤及装置已省略）。
【猜想与假设】
同学们讨论得出，气体成分有H2，还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验：
（4）A装置的作用 。
【实验现象与结论】
（5）A、C装置中无明显现象，E装置中固体由红色变为黑色，F装置中无水硫酸铜变蓝，G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式： 。
（6）由此得出：炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式： 。
【反思与评价】
（7）从环保角度考虑，该实验存在的不足是 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）BC/CB
（3）可以控制反应的发生和停止
（4）检验气体成分中是否含有二氧化碳
（5）CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
（6）3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3 CO2
（7）缺少尾气处理装置
【解析】
（1）根据图示，标号①的仪器名称是长颈漏斗；
（2）实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气，属于固液常温型，所以选择B来制取，氢气难溶于水且不与水发生反应，可以用排水法收集，此方法收集的气体较纯净；同时氢气的密度比空气小，所以可用向下排空气法来收集，此方法收集的气体较干燥，故若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是BC；
（3）若选用装置F制氢气，在多孔隔板上方放置反应的固体块状药品，再注入液体药品使液体与固体接触发生反应，打开导气管的弹簧夹，收集气体；若想停止反应时，关闭弹簧夹，内部因继续反应产生气体使压强增大，会把液体压到隔板以下使其不与固体接触，故优点是可以控制反应的发生和停止；
（4）常用澄清石灰水检验二氧化碳。根据同学们的猜想和假设，A装置的作用是检验气体成分中是否含有二氧化碳；
（5）A、C装置中无明显现象，说明生成的气体中没有二氧化碳；E装置中固体由红色变为黑色，说明生成的气体具有还原性，能使氧化铁还原为铁；F装置中无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，进而说明有氢气参与了氧化铁的还原反应；G装置中澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，进而说明有一氧化碳参与了氧化铁的还原反应。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；
（6）一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为：3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3 CO2；
（7）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气，所以从环保角度考虑，该实验存在的不足是没有尾气处理装置。
25．（2024湖北，15）阅读科普短文。
液态阳光，是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇（CH3OH）为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源，实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年，我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物，能生产乙酸、烯烃等化学品，能用作内燃机燃料，也能用于燃料电池产生电能，还能通过重整反应释放出氢气。
（1）“液态阳光生产”利用的可再生能源是 （写一种）。
（2）“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
（3）可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为 。
（4）相比氢气，液体燃料甲醇的优点有 （写一条）。
【答案】
（1）太阳能（或风能或其他某种可再生能源）
（2）水/H2O
（3）2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
（4）便于储（贮）存和运输或便于储（贮）存，或便于运输，或安全性高
【解析】
（1）根据短文内容，“液态阳光”是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品。“液态阳光生产”利用的可再生能源是太阳能（或风能或其他某种可再生能源）；
（2）由短文可知，“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。所以，该项目使用的初始原料是水（H2O）和CO2；
（3）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。
（4）氢气贮存和运输较困难，相比氢气，液体燃料甲醇的优点有便于储（贮）存和运输或便于储（贮）存，或便于运输，或安全性高。
26．（2024山东滨州，24）小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后，想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。
【查阅资料】①二氧化碳和炭粉在高温的条件下生成一氧化碳；
②饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应；
③饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体；
④一氧化碳既不与氢氧化钠溶液反应也不与澄清石灰水反应；
【设计并进行实验】同学们设计并进行了下图所示的实验（装置气密性良好）；
【实验分析】请结合实验完成下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为 ；
（2）装置C的作用是 ；
（3）装置E中发生反应的化学方程式为 ；
（4）反应完毕，装置H中玻璃管内观察到的现象是 ，该反应的还原剂是 （填化学式）；
（5）装置J中点燃的酒精灯的作用是 。
【答案】
（1）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（2）干燥二氧化碳气体
（3）CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O
（4）固体由红色变成黑色 一氧化碳/CO
（5）处理尾气，防止一氧化碳污染空气
【解析】盐酸具有挥发性，A中产生的气体是二氧化碳、氯化氢和水蒸气，B装置中的碳酸氢钠能吸收氯化氢，浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应，C装置中浓硫酸能吸收水蒸气；D装置发生的反应是碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，装置E能吸收没有参加反应的二氧化碳，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，F装置能检验二氧化碳是否完全除尽，G装置中浓硫酸能吸收水蒸气；H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，I装置能检验二氧化碳，一氧化碳具有可燃性，J装置用于处理尾气，防止一氧化碳污染空气；
（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（2）浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应，装置C的作用是干燥二氧化碳气体；
（3）装置E中发生的反应是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O；
（4）H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应完毕，装置H中玻璃管内观察到的现象是固体由红色变成黑色；该反应中一氧化碳得到氧元素，还原剂是一氧化碳（或CO）；
（5）装置J中点燃的酒精灯的作用是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。
考点3 二氧化碳的制取及性质检验
27．（2024江苏连云港，7）下列实验方案能达到实验目的的是
【答案】A
【解析】铁与水、氧气同时接触时容易生锈，防止铁生锈的原理是使铁与水或氧气隔绝；自行车的链条表面常涂油来防止生锈，故A能达到实验目的；二氧化碳中混有少量的一氧化碳，不能点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧且不支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会被点燃的，故B不能达到实验目的；氯化铵和硫酸铵均属于铵态氮肥，与氢氧化钙混合研磨，均能反应产生有刺激性气味的氨气，现象相同，无法鉴别，故C不能达到实验目的；稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，一定不能把水注入浓硫酸中，防止酸液飞溅，故D不能达到实验目的。
28．（2024甘肃白银，15）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片 （填“磨砂”或“光滑”）一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面， （填“正”或“倒”）放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是 （答一点即可）。
（3）利用上述药品制取二氧化碳的化学方程式是 。检验二氧化碳的方法是 。小明同学用如图装置制取二氧化碳，请你指出该装置的两处错误： 、 。
【答案】
（1）锥形瓶
（2）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑ 磨砂 正 没有等到气泡均匀连续冒出就收集，（或集气瓶没有装满水）
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳 长颈漏斗下端没有插入液面以下 用向下排空气法收集二氧化碳
【解析】
（1）由图可知，仪器①的名称是锥形瓶；
（2）根据题中提供的药品可知，制取氧气选用的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，为防止装置漏气，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，由于氧气的密度大于空气，防止氧气逸出，将集气瓶移出水面，正放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是没有等到气泡均匀连续冒出就收集，由于开始排出气体中含有空气（或集气瓶没有装满水，留有气泡）；
（3）根据题中提供的药品可知，药品中能产生二氧化碳的是石灰石与稀硫酸，石灰石与稀盐酸，由于硫酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应会生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行，反应不能持续进行，故制取二氧化碳选用的药品是稀盐酸和石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳；
该装置的两处错误是：一是长颈漏斗下端没有插入液面以下，气体会从长颈漏斗下端逸出，二是用向下排空气法收集二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气，收集二氧化碳应用向上排空气法收集。
29．（2024江苏苏州，22）实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
（1）仪器a的名称是 。
（2）连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是 。
（3）将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a．玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b．塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是： 、 。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 (用化学方程式表示)。
（4）将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 除去CO2中混有的HCl 浓硫酸
（3）CO2与水反应生成碳酸 CO2密度比空气大 H2CO3 CO2↑ + H2O
（4）Ca2+、OH－
【解析】
（1）据图可知，仪器a是分液漏斗。
（2）①石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。
②由于NaHCO3溶液与二氧化碳不反应，与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以装置B内盛放饱和NaHCO3溶液是为了除去CO2中混有的HCl。故填：除去CO2中混有的HCl。
③由于浓硫酸具有吸水性，与二氧化碳不反应，所以装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是浓硫酸。
（3）①由于玻璃管内的干燥纸花始终未变色；塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。所以得出关于CO2性质的结论是：CO2与水反应生成碳酸；CO2密度比空气大。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，说明碳酸受热分解生成二氧化碳和水，化学方程式为H2CO3 CO2↑ + H2O。
（4）由于将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。根据化学方程式可知，该过程参加反应的物质是二氧化碳和氢氧化钙，二氧化碳由二氧化碳分子构成，以分子的形式参加反应，氢氧化钙溶液可解离出钙离子和氢氧根离子，所以该过程参加反应的离子有钙离子和氢氧根离子，离子符号分别为Ca2+、OH－。
30．（2024江苏盐城，17）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ．了解二氧化碳排放
（1）CO2排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产D．影响自然生态系统，改变生物多样性
（2）空气中的CO2主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
（3）实验室制备CO2。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取CO2可在A～E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
Ⅱ．探究二氧化碳转化
（4）CO2的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、2% NaOH溶液，你认为最佳的CO2吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ．研制低碳行动方案
（5）低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
【答案】
（1）ABCD
（2）AB
（3）试管 集气瓶 BC 可以控制反应发生与停止
（4）2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
（5）出行乘坐公交车（合理即可）
【解析】
（1）空气中二氧化碳含量过高，会导致温室效应加剧。会导致全球变暖，冰川融化，海平面上升，A正确；温室效应会导致气候异常，发生极端天气，B正确；地球温度升高，会使地球上的水分加速蒸发到大气层中，地面变得干旱，植被退化，进而导致土地沙漠化，C正确；温度升高会影响生物的生长，影响生态系统，导致某些物种灭绝，D正确；
（2）动植物呼吸作用产生二氧化碳和水，A符合题意；化石燃料含有碳元素，完全燃烧会产生二氧化碳，B符合题意；植物光合作用消耗二氧化碳和水，C不符合题意；
（3）①图中可知，仪器a是试管，仪器b是集气瓶；
②实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集；
多孔隔板可以将固体放在试管中部，通过开关止水夹控制固体液体接触和分离，当止水夹打开，固液接触，反应发生，当止水夹夹紧，装置内生成气体导致压强增大，将液体挤回长颈漏斗，液面降到多孔隔板以下与固体分离，反应停止，装置的优点是可以控制反应的发生与停止；
（4）水能和二氧化碳反应生成碳酸，澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应，用于吸收二氧化碳，但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水，溶液浓度较小，吸收效果不好，氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠，吸收效果好；
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少，如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果，故填：用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好；
（5）低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起，如出行乘坐公交车、节约用电等（合理即可）。
31．（2024河南，24）实验室里选用如图所示仪器制取气体（橡皮塞、导气管及试剂略去）。
（1）制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡皮塞，需选用的仪器有 (填字母)。
（2）用KMnO4制取O2的化学方程式为 ；若用该方法制取O2，其发生装置需补充一种玻璃仪器，请在虚线框内画出该仪器 。
【答案】（1）a、b、e、f
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】（1）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，若要使用双孔橡皮塞，则需要选用的仪器是：锥形瓶、集气瓶、分液漏斗，需要制取纯净的二氧化碳，而盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，同时要干燥二氧化碳，则还需要选择洗气瓶，除去杂质，故填：abef；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
该反应属于固体加热反应，发生装置中的仪器可以选择酒精灯、铁架台、还需要补充反应容器试管，故图为 。
32．（2024四川广安，18）化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中，从实验员处领取了如下实验仪器：
（1）仪器B （填“能”或“不能”）直接加热。
（2）若用大理石与稀盐酸来制取CO2，为组装气体发生装置，应选择的仪器是 、E、C（填字母）；若用如图所示装置收集CO2，应从 端进气（填“a”或“b”）。
（3）若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分仪器外，还必需补充的仪器是 （填仪器名称）。该反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）能
（2）D a
（3）酒精灯 2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
【解析】
（1）仪器B为试管，能直接加热；
（2）大理石是固体，稀盐酸是液体，反应条件是常温，发生装置是固液常温型，故选择的仪器是D、E、C；二氧化碳密度比空气大，应从长管a端进入；
（3）氯酸钾制取氧气的发生装置是固体加热型，需要补充的仪器是酒精灯；反应的化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑。
33．（2024山东烟台，20）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
（1）装置B中仪器①的名称是 。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，应选用的发生装置是 （填字母序号，下同），实验室加热高锰酸钾固体制取O2，应选用的发生装置是 。
（3）实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是 。
（4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。
③曲线a、b最终达到相同的压强，说明 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）B A
（3）D
（4）猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量
【解析】
（1）装置B中仪器①的名称是分液漏斗；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，制取原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，则应选用固液常温型发生装置，即装置B；
实验室加热高锰酸钾固体制取O2，制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，则应选用固体加热型发生装置，即装置A；
（3）二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集；氧气密度比空气略大且不易溶于水，可采用向上排空气法和排水法进行收集，因此实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是D；
（4）①由图乙可知，相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块；
②由图乙可知，装置内压强先增大后减小，是因为反应产生气体使装置内压强增大，反应结束后温度降低使装置内压强减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应；由图可知，30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大，说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30 s；
③该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，由图乙可知，曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，说明催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。
34．（2024四川成都，17）利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
（1）塑料瓶①相当于实验室中的 （填仪器名称）。
（2）用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。
（3）检查装置A的气密性，方法是 。
（4）用装置B检验二氧化碳，应盛放的药品是 。
（5）用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有 。
（6）反应结束后，装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验，补全下表。
【答案】（1）集气瓶
（2）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O
（3）连接仪器装置，关闭K1，向A装置左侧塑料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的液面差（合理即可）
（4）澄清石灰水
（5）密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧
（6） 取少量A中剩余液体于试管中，滴加2~3滴紫色石蕊溶液，观察现象 溶液变为红色
【解析】（1）据图可知，C是收集装置，所以塑料瓶①相当于实验室中的集气瓶；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，发生的反应是碳酸钙和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 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O；
（3）检查装置A的气密性，首先要形成密闭装置，再利用压强原理进行检验。具体方法为：连接仪器装置，关闭K1，向A装置左侧塑料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的液面差；
（4）检验二氧化碳一般用澄清的石灰水，发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；
（5）装置C是向上排空气法收集二氧化碳，燃着的木条会熄灭，所以体现出二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大的性质；
（6）稀盐酸显酸性，氯化钙显中性，可用紫色石蕊溶液进行验证。具体方案为：取少量A中剩余液体于试管中，滴加2~3滴紫色石蕊溶液，观察现象，溶液变红，证明含有盐酸。
35．（2024河北，20）小明观察到敞口水草缸（水草和鱼共存）中不断有气体通入，如图所示，他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究。
探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？
【作出猜想】可能是空气或CO2。
【实验1】将气体细化器从水中取出，收集一瓶通入的气体，将燃着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是CO2或N2。
【实验2】
（1）将该气体通入 中，根据现象确定通入的气体是CO2。
【交流讨论】
（2）通入CO2有利于水草进行光合作用。光合作用放出的气体为 。
探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易CO2发生器并应用于水草缸中。
【回忆旧知】
（3）实验室制取CO2的反应原理为 （用化学方程式表示）。
【选择药品】小组讨论后选择了鸡蛋壳、小苏打和白醋等。
【设计装置】利用塑料瓶、输液管等材料，设计并制作了如图所示的甲、乙两套发生装置（乙中的夹持装置已省略）。
【分析讨论】
（4）装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为 。
（5）与甲相比，装置乙既可控制反应的速率，又可得到持续稳定的气流，故选择乙与图所示装置（用于除杂和观察气泡）组装成CO2发生器。下列分析正确的是_______（选填字母）。
A．乙中的b口应与图中的c口相连接
B．为除去CO2中混有的醋酸，X可以是溶液
C．可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器
【实践应用】
（6）小组同学用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是 。
【反思拓展】
（7）CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，请写出使用时的一条注意事项： 。
【答案】
（1）澄清石灰水
（2）氧气/O2
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（4）挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触
（5）AC
（6）细化气泡，提高气体的溶解效率
（7）定期维护和检查、控制二氧化碳浓度、避免与其他化学物质混合
【解析】
（1）将该气体通入澄清石灰水中，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可根据现象确定通入的气体是CO2；
（2）光合作用放出的气体为氧气；
（3）实验室制取CO2的反应原理为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（4）向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触；
（5）该万用瓶用于除杂和观察气泡，所以乙中的b口应与图中的c口相连接，A说法正确，符合题意；氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，不能用氢氧化钠溶液除去CO2中混有的醋酸，B说法错误，不符合题意；可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器，C说法正确，符合题意。
（6）用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好，使用气体细化器的作用是细化气泡，提高气体的溶解效率；
（7）CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，使用时需注意：定期维护和检查、控制二氧化碳浓度、避免与其他化学物质混合等。
36．（2024江西，18）根据图回答有关问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置D收集氧气时，气体应从导管口 （填字母）通入。
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。
【答案】
（1）铁架台
（2）防止气体从长颈漏斗逸出 可控制反应速率（或获得平稳气流等）
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ a
（4）密度比空气大 能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等）
【解析】
（1）仪器①的名称是铁架台；
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出；C中的分液漏斗能控制液体的滴加速率，从而能控制反应的速度，与装置B相比，装置C的优点是可控制反应速率（或获得平稳气流等）；
（3）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；氧气的密度小于水，用装置D收集氧气时，气体应从导管口a通入，水从b 端排出；
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，发现木条复燃，说明能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等），带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气密度比空气大。
37．（2024安徽，16）我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法，开创了世界制碱工业的新纪元。制碱工艺中的关键反应为：NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl。室温（20℃）下，某兴趣小组在实验室利用如图装置模拟该反应。
已知：① 20℃时，几种盐的溶解度如表；
② 氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。
（1）为配制饱和食盐水，应向100 g水中至少加入 g NaCl固体。
（2）仪器a的名称是 ，装置D的作用是 。
（3）装置A制取的CO2中会混有HCl，用饱和NaHCO3溶液吸收HCl的化学方程式为 。
（4）为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是 。
充分反应后，装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因，兴趣小组继续开展探究。
查阅资料：一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。
（5）装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl原因是 。
（6）装置C中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过向母液中加入食盐，使NH4Cl结晶析出，析出晶体的原因是 。
【答案】
（1）36.0
（2）试管 产生氨气，防止倒吸
（3）NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
（4）先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞
（5）相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出
（6）增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出
【解析】（1）根据20℃时，几种盐的溶解度表可知，20℃时NaCl的溶解度是36.0 g，即20℃时100 g水中溶解36.0 g NaCl固体达到饱和状态，所以为配制饱和食盐水，应向100 g水中至少加入36.0 g NaCl固体。
（2）据图可知，仪器a是试管；由于氨气极易溶于饱和食盐水，为防止倒吸，用装置D产生氨气。
（3）饱和NaHCO3溶液与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑。
（4）由于氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性，碱性溶液能充分吸收二氧化碳。所以为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞。
（5）由于相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出，所以装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl。
（6）一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。所以增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出。
38．（2024福建，16）氢氧化锂（LiOH）在航天器中可用于吸收CO2。工业上用电解法制得的LiOH溶液中含有NaOH。在N2保护下将混合溶液蒸发结晶，可得到LiOH晶体。有关物质的溶解度如下表。
已知：LiOH和NaOH的化学性质相似，Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似。
（1）LiOH溶液的pH （填“>”“=”或“<”）7。
（2）从电解法制得的溶液中，提取LiOH晶体，选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是 。
（3）电解法制得的1000 g溶液中，LiOH的质量分数为10%、NaOH的质量分数为5%。
① 该溶液中LiOH的质量为 g。
② 将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时，当剩余水的质量为100 g时，所得溶液是NaOH的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（4）蒸发结晶过程中，若没有N2保护，LiOH晶体中会混有Li2CO3。检验方法：取样，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生。产生气泡的反应的化学方程式为 。
【答案】（1）>
（2）LiOH的溶解度受温度变化的影响很小
（3）100 不饱和
（4）Li2CO3 + 2 HCl = 2 LiCl + H2O + CO2↑
【解析】（1）LiOH和NaOH的化学性质相似，则氢氧化锂溶液显碱性，pH＞7；
（2）从电解法制得的溶液中，提取LiOH晶体，选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是：LiOH的溶解度受温度变化的影响很小；
（3）①该溶液中LiOH的质量为：1000 g × 10% = 100 g；
②该溶液中氢氧化钠的质量为1000 g × 5% = 50 g，20℃时，氢氧化钠的溶解度为109 g，则该温度下，100 g水中最多可溶解109 g氢氧化钠，则将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时，当剩余水的质量为100 g时，所得溶液是NaOH的不饱和溶液；
（4）Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似，则产生气泡的反应为碳酸锂和稀盐酸反应生成氯化锂、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为Li2CO3 + 2 HCl = 2 LiCl + H2O + CO2↑。
39．（2024山东烟台，24）化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10 g样品放入质量为50 g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应（如下图所示）。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。
（该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应）
回答下列问题：
（1）10 g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是 g，产生二氧化碳的总质量是 g。
（2）该样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）这种测定方法产生误差的原因可能是 （写1条）。
【答案】
（1）30 2.64
（2）设该样品中碳酸钙的质量为x。
该样品中碳酸钙的质量分数为。
答：该样品中碳酸钙的质量分数为60%。
（3）二氧化碳有少部分溶于水
【解析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，减少的质量为生成的二氧化碳的质量。（1）由质量守恒定律可知，参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量，由表格数据可知，加入稀盐酸的质量为10 g时，生成的二氧化碳的质量为10 g + 10 g + 50 g - 69.12 g = 0.88 g，加入稀盐酸的质量为25 g时，生成的二氧化碳的质量为25 g + 10 g + 50 g - 82.80 g = 2.2 g，若样品没有反应完全，加入稀盐酸的质量为35g时，生成的二氧化碳的质量为2.2 g + 0.88 g = 3.08 g，实际生成的二氧化碳的质量为35 g + 10 g + 50 g - 82.80 g = 2.64 g，则加入稀盐酸的质量为35g时，样品反应完全，产生二氧化碳的总质量是2.64g，消耗的稀盐酸的总质量是。
（2）解析见答案。
（3）二氧化碳溶于水，稀盐酸中含有水，碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳有少量溶于水，使计算的生成的二氧化碳的质量减少，产生实验误差，则这种测定方法产生误差的原因可能是二氧化碳有少部分溶于水。
40．（2024四川达州，18）化学兴趣小组的同学做实验时不慎把稀盐酸洒在实验室的磨石地板上，发现有气泡冒出。查阅资料得知，磨石中含有碳酸钙，同学们用同种磨石进行了如下实验（假设磨石中的其它成分不参与反应，也不溶于水，生成的气体全部逸出）。
请完成下列问题：
（1）生成二氧化碳的质量为 g。
（2）计算反应后烧杯内溶液的溶质质量分数（写出计算过程）。
【答案】
（1）4.4
（2）设：生成4.4 g的二氧化碳需碳酸钙的质量为x，同时生成氯化钙质量为y。
x=10g；
y=11.1g；
反应后烧杯内溶液的溶质质量分数=；或
反应后烧杯内溶液的溶质质量分数=。
答：反应后烧杯内溶液的溶质质量分数为10%。
【解析】
（1）稀盐酸与碳酸钙反应会生成氯化钙、水和二氧化碳，反应过程中二氧化碳逸出，根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量= 12.5g+105.4g －113.5g=4.4g；（2）见答案。
考点04 温室效应与低碳生活
41．（2024江苏扬州，1）自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A．氮循环B．硫循环C．碳循环D．水循环
【答案】C
【解析】由图可知，化石燃料燃烧产生二氧化碳，动植物呼吸作用生成二氧化碳，动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，故该图表示的是自然界中的碳循环，选C。
42．（2024山东滨州，6）2024年六五环境日以“全面推进美丽中国建设”为主题。下列做法不符合这一主题的是
A．生活垃圾分类处理B．工厂废水直接排放
C．推广使用清洁能源D．回收利用废旧金属
【答案】B
【解析】垃圾分类处理，做到变废为宝能减少污染、节约资源，A选项做法符合主题；工业废气直接排放会造成空气污染，B选项做法不符合主题；推广使用清洁能源，能减少空气污染，节约化石能源，C选项做法符合主题；回收利用废旧金属，既能保护金属资源，还能防止环境污染，D选项做法符合主题。
43．（2024山东烟台，1）我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指
A．二氧化碳 B．碳元素 C．碳原子 D．所有含碳物质
【答案】A
【解析】“碳中和”是指某个地区在一定时间内，人类活动直接和间接排放的碳总量，与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消，实现碳“净零排放”，这里的“碳”指的是二氧化碳，选A。
44．（2024山东滨州，11）海洋是人类千万年来取之不尽，用之不竭的资源宝库。下列关于海洋中物质的说法正确的是
A．“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣和废气
B．海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液
C．海水淡化只能得到淡水，剩余物质不再有任何利用价值
D．海水中溶有大量的盐类，其中含量最多的盐是氯化镁
【答案】A
【解析】“可燃冰”是甲烷的水合物，燃烧后几乎不产生任何残渣或废气，被誉为“未来能源”，故A选项说法正确；海水晒盐后剩下的母液，不能继续溶解氯化钠，一定是氯化钠的饱和溶液，故B选项说法错误；海水淡化后的母液中含有多种化学物质，可用于提取多种化工原料，故C选项说法错误；海水中含量最多的盐是氯化钠，故D选项说法错误。
45．（2024重庆A卷，14）杭州亚运会火炬使用“零碳甲醇（CH3OH）”。我国科研人员研制出一种新型催化剂，能将CO2转化成甲醇，其转化过程如下图所示（M为单质、部分产物省略）。下列说法不正确的是
A．M的化学式为H2
B．该成果可为碳中和提供科学方案
C．Ⅰ中反应不是化合反应
D．该转化中CO2和M的分子数目比为1∶2
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成物甲醇中含有碳、氢、氧三种元素，反应物二氧化碳中含有碳、氧两种元素，而反应物M为单质，M中一定含有氢元素，则M为氢气，化学式为H2，故A说法正确；该成果可有效利用二氧化碳，减少二氧化碳的排放，可为碳中和提供科学方案，故B说法正确；I中二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成一氧化碳，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则一定还有含有氢元素的生成物，故该反应的生成物不只一种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，故C说法正确；根据流程，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则还会生成水，化学方程式为：CO2 + 3 H2 CH3OH + H2O，故该转化中 CO2 和M的分子数目比为1∶3，故D说法错误。
46．（2024江苏扬州，23）燃料使用时需关注发热量和CO2排放量等因素。
（1）燃料的发热量可以用每克燃料在一定条件下完全燃烧所释放出的热量表示。天然气和甲醇均可用作燃料，其发热量及CO2排放量见下表。
①天然气的CO2排放量为0.055 g/kJ，其含义是 。
②由上表可知，与甲醇相比，天然气作为燃料的优点是 。
③甲醇（CH4O）的组成可以看作， 。
（2）煤炭中含有的碳酸盐会影响其发热量。测量煤炭中碳酸盐含量的原理是通过碳酸盐与盐酸反应生成CO2的质量进行计算。实验方案为：实验1，如下图所示，取一定质量的煤炭样品于烧瓶中，通入N2，一段时间后加入足量稀盐酸充分反应，测量装置乙吸收气体的质量；实验2，保持其他实验条件相同，烧瓶中不加煤炭样品，重复上述实验。已知：煤炭样品与稀盐酸反应会产生少量H2S气体，影响CO2质量的测量。
①仪器M的名称为 。将仪器M中的稀盐酸加入烧瓶时，不应全部加入，在仍剩余少量稀盐酸时需关闭活塞，原因是 。
②进行实验1时，装置甲中盛有的CuSO4能与H2S发生复分解反应，生成和一种常见的强酸，反应的化学方程式为 ；反应结束后，需向装置中继续通入一段时间的N2，作用是 。
③进行实验2的目的是 。
（3）氢气被誉为未来的理想燃料。
①CO与H2O在高温、高压、催化剂条件下，生成CO2和H2，反应的化学方程式为 。
②氢气发热量高，燃烧时CO2排放量为零，氢能的开发与利用也面临着一些困难。在氢气作为能源的其他优点或面临困难中选择一个视角，写出一点： 。
【答案】
（1）天然气燃烧每放出1kJ热量排放二氧化碳0.055g 相同质量的天然气和甲醇燃烧，天然气发热量高，二氧化碳排放量少 1
（2）分液漏斗 液封，保证的装置的气密性，防止气体溢出 CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4 保证装置中二氧化碳全部被装置乙吸收 对照试验，保证实验结果的准确性
（3）CO + H2O CO2 + H2 氢气运输储存困难
【解析】
（1）①天然气的 CO2 排放量为 0.055g/kJ ，其含义是天然气燃烧每放出1kJ热量排放二氧化碳0.055g；
②由上表可知，与甲醇相比，天然气作为燃料的优点是相同质量的天然气和甲醇燃烧，天然气发热量高，二氧化碳排放量少；
③甲醇 (CH4O) 的组成可以看作 mCH2⋅nH2O ， 则m=1，2m+2n=4，n=1，故=1；
（2）①仪器M的名称为分液漏斗；将仪器M中的稀盐酸加入烧瓶时，不应全部加入，在仍剩余少量稀盐酸时需关闭活塞，原因是形成液封，保证的装置的气密性，防止气体溢出；
②进行实验1时，装置甲中盛有的 CuSO4 能与 H2S 发生复分解反应（两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物），生成 CuS 和一种常见的强酸，根据复分解反应的定义，则该强酸为硫酸，故该反应的化学方程式为CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4；反应结束后，需向装置中继续通入一段时间的 N2 ，作用是保证装置中二氧化碳全部被装置乙吸收；
③实验2：保持其他实验条件相同，烧瓶中不加煤炭样品，重复上述实验，进行实验2的目的是对照试验，保证实验结果的准确性；
（3）①CO 与 H2O 在高温、高压、催化剂条件下，生成 CO2 和 H2 ，反应的化学方程式为CO + H2O CO2 + H2；
②氢气发热量高，燃烧时 CO2 排放量为零，氢能的开发与利用也面临着一些困难。氢气属于气体，易燃易爆，氢气运输储存困难，故氢能的开发与利用也面临着一些困难。
47．（2024湖南，22）2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。
任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因
（1）同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有 （写一种即可）。
任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法
（2）同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水 （填实验现象），补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。
任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果
实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。
【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？
【查阅资料】
①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%
②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析
【进行实验】
步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250 mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。
步骤2：用4支注射器分别取60 mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1所示）。
步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图（如图2所示）
【分析讨论】
（3）根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析t1～t3时间段曲线变化的原因是 。
【得出结论】
（4）结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是 。
任务四：形成二氧化碳闭环的意识
（5）在老师指导下，知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是 。
师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。
【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。
【答案】
（1）化石燃烧的燃烧（合理即可）
（2）乘坐公共交通工具出行（合理即可） 变浑浊
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少，振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可）
（4）相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好
（5）向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可）
【解析】
（1）空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，如化石燃烧的燃烧、含碳物质的燃烧以及人和动植物的呼吸等（合理即可）；
（2）低碳生活方式很多，如乘坐公共交通工具出行、随手关灯等（合理即可）；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（3）根据40%NaOH溶液对应的曲线可知，t1～t2时间段二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少；t2～t3时间段压强变化更大，是因为振荡烧瓶，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可）；
（4）根据图2数据，可得出的结论是相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好。
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，且氢氧化钠有剩余，说明待处理的液体中含有碳酸钠、氢氧化钠，为了达到零碳排放和对环境无污染，设计的实验方案是向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可）。
48．（2024江苏连云港，14）CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。
（1）制备CaO。
以蛋壳（主要成分为CaCO3，还有少量有机物等杂质）为原料可采用两种方法制备CaO：
方法一：将蛋壳粉碎后，800℃煅烧，得到CaO。
方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸（CH3COOH）将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后，800℃煅烧，得到CaO。
已知：
a．醋酸钙在空气中800℃煅烧时，反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2 + 4 O2 CaO + 4 CO2 + 3 H2O
b．制得的CaO固体越疏松多孔，捕集CO2的效果越好。
①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有 （填字母）。
a．蛋白质 b．糖类 c．油脂
②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是 （填字母）。
a．CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐
b．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色
c．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成
③研究表明：方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好，原因是 。
（2）捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3，固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少？（写出计算过程，否则不得分）
（3）CO2的资源化利用。光照条件下，将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如题图所示。该转化过程分两步进行：
第一步：光照时，H2在催化剂表面失去转化为H+。
第二步：CO2在催化剂表面获得不同数目的e－和H+，分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。
①图中产物甲的化学式为 。
②已知生成1个乙分子时有2e－参加反应，则生成一个丙分子时，需要有 e－参加反应。
【答案】（1）a a、c 获得等量CaO固体，方法二产生的气体比方法一的多，导致方法二生成的CaO更疏松多孔
（2）解：设28 g CaO多能捕集CO2的质量为x。
x = 22 g
答：28 g CaO最多能捕集22 g CO2。
（3） CH4 6
【解析】（1）①蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，所以煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有蛋白质，故选a。
②CaCO3和Ca(CH3COO)2均含有钙离子，均属于钙盐，a正确；酚酞遇酸性、中性溶液不变色，为无色。醋酸溶液呈酸性，不能使酚酞变色，b错误；醋酸溶液中含有氢离子，碳酸钙中含有碳酸根离子，氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水，所以醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成，c正确。
（2）见答案。
（3）①1个二氧化碳分子由2个氧原子和一个碳原子组成，所以表示碳原子。1个氢气分子由2个氢原子组成，所以表示氢原子，所以甲的化学式为CH4。
②分子不带电。参与反应的二氧化碳不带电，氢离子带1个单位的正电荷，电子带一个单位的负电荷，所以参加反应的氢离子数目和电子数目相等。生成1个乙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，所以需要2e－参加反应。生成1个丙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，同时还需要4个氢离子进入1个丙分子中，所以一共需要6个氢离子，则需要6e－参加反应。
49．（2024山东烟台，19）CO2“捕集”技术为实现CO2的资源化利用提供支持。图1为“氨法”捕集CO2生产甲醇（CH4O）的流程图。
资料：①氨气极易溶于水，水溶液呈碱性；②NH4HCO3受热分解为NH3、H2O和CO2
（1）“吸收室”中为了提高CO2的吸收率，应该先通入的是 （填“NH3”或“CO2”）。
（2）“合成室”中除了生成甲醇外，还生成水。该反应的化学方程式是 。
（3）甲醇可进一步转化为甲醛（CH2O），其中一种转化方法如图2所示，为使甲醇持续转化为甲醛，反应Ⅱ需补充H2O2，理论上需补充的H2O2与反应Ⅰ中生成的H2O2的分子个数比是：n（需补充H2O2）∶n（反应Ⅰ生成H2O2）= 。
【答案】
（1）NH3
（2）CO2 + 3 H2 = CH4O + H2O
（3）1∶1
【解析】
（1）CO2能溶于水，但溶解度不大。根据资料，氨气极易溶于水，水溶液呈碱性，先通入NH3，可以促进溶液对CO2的吸收，故填：NH3。
（2）根据题目信息，合成室发生的反应是CO2、H2反应生成甲醇（CH4O）、H2O，化学方程式为：CO2 + 3 H2 = CH4O + H2O。
（3）反应Ⅰ由甲醇（CH4O）、O2反应生成甲醛（CH2O）、H2O2，化学方程式为：CH4O + O2 = CH2O + H2O2。反应Ⅱ由H2O2反应生成O2、H2O，化学方程式为：2 H2O2 = O2↑ + 2 H2O，根据这两个化学方程式，总反应方程式为：CH4O + H2O2 = CH2O + H2O2，则产生1个CH2O分子需要消耗1个H2O2分子，而反应Ⅰ产生1个CH2O分子的同时产生1个H2O2分子，所以理论上需补充的H2O2与反应Ⅰ中生成的H2O2的分子个数比是：n（需补充H2O2）∶n（反应Ⅰ生成H2O2）=1∶1。
50．（2024山西，11）西气东输工程是我国继长江三峡工程之后的又一项世界级特大工程，是我国天然气发展战略的重要组成部分。西气东输输气管线一期工程，西起新疆塔里木，东至上海市，是西部大开发的标志性工程。
请分析图文信息，解答下列小题的相关问题：
（1）图1是西气东输钻探工程。我国在超深层采气方面已有了新的突破，通过这种钻探技术主要得到的是天然气，其主要成分的名称是 。开采时，若钻穿了含有硫化氢（H2S，无色，有毒）酸性气体的岩层，应迅速使用 性钻井液进行处理，保证pH在9.5以上的工程指标。
（2）图2是西气东输第1站。此设备可完成天然气的收集、处理和输送，处理环节可将混合气中的CO2、N2等除去。实验室里除去CO2通常使用氢氧化钠溶液，发生反应的化学方程式为 。这种全线自动化输气控制系统，尽管技术已达到较高的水准，但要做到安全运行、稳定供气，源源不断地将气体如数送达目的地，输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和 进行检查。
（3）图3是西气东输跨黄工程。跨越黄河的管道，采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成，这些材料应具备的性能是 。由于长期处于潮湿环境，为保护管道外壁，应采取的具体措施为 。
（4）西气东输横亘西东、纵贯南北，受益人口超过4亿人。这项工程开启了一个前所未有的天然气时代，作为优质、高效的 能源，天然气自开发使用以来，已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO2排放约11.7亿吨［相当于减少 亿吨碳的燃烧（计算结果保留一位小数）］、减少粉尘约5.8亿吨，相当于种植阔叶林36亿公顷，有效避免了对水体和 的污染。
【答案】
（1）甲烷 碱
（2）CO2 +2 NaOH = Na2CO3 +H2O 气密性
（3）硬度大、耐腐蚀性强等（合理即可） 刷漆等（合理即可）
（4）清洁 3.2 空气
【解析】
（1）天然气的主要成分的名称是甲烷；
开采时，若钻穿了含有硫化氢(H2S，无色，有毒)酸性气体的岩层，应迅速使用碱性钻井液进行处理，保证pH在9.5以上的工程指标；
（2）实验室里除去CO2通常使用氢氧化钠溶液，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，发生反应的化学方程式为CO2 +2 NaOH = Na2CO3 +H2O；
这种全线自动化输气控制系统，尽管技术已达到较高的水准，但要做到安全运行、稳定供气，源源不断地将气体如数送达目的地，输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和气密性进行检查，防止装置漏气，引起爆炸等；
（3）跨越黄河的管道，采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成，这些材料应具备的性能是硬度大、耐腐蚀性强等；
铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀，由于长期处于潮湿环境，为保护管道外壁，应采取的具体措施为刷漆等，隔绝氧气和水，达到防锈目的；
（4）这项工程开启了一个前所未有的天然气时代，作为优质、高效的清洁能源，天然气自开发使用以来，已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO2排放约11.7亿吨，根据碳元素质量守恒，则相当于减少11.7亿吨×≈3.2亿吨碳的燃烧，减少粉尘约5.8亿吨，相当于种植阔叶林36亿公顷，有效避免了对水体和空气的污染。
51．（2024四川泸州，10）我国科学家在无细胞条件下，以CO2和H2为原料制得淀粉，代表着人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破，其合成路线图简化如下、回答相关问题：
（1）在“CO2→CH3OH”转化过程中，H2与CO2反应的化学计量数之比为 。
（2）合成路线图中，“CH3OH→HCHO”转化的微观图示如下，其中黑色球（）表示碳原子，则白色球（）表示 原子，物质B的分子式为 。
（3）合成路线图中的反应物和生成物，属于有机高分子化合物的是 。
【答案】
（1）3∶1
（2）氧 H2O2
（3）淀粉
【解析】
（1）根据流程图可知，在“CO2→CH3OH”转化过程中，化学方程式为 CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O，H2与CO2反应的化学计量数之比为 3∶1；
（2）由合成路线图中“CH3OH⟶ HCHO”转化的微观示意图可知，1个CH3OH分子中含有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成，黑色球（）表示碳原子，则白色球（）表示氧原子，“”表示氢原子，根据微观示意图可知，该反应的化学方程式为CH3OH + O2 HCHO + H2O2，根据流程图可知，物质B的分子式为H2O2；
（3）有机高分子化合物是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物，相对分子质量可达几万，甚至达到几百万或更大，合成路线图中的反应物和生成物，属于有机高分子化合物的是淀粉，因为淀粉的相对分子质量很大，而CH3OH相对分子质量=12+1×4+16=32，HCHO相对分子质量=1×2+12+16=30，葡萄糖（C6H12O6）的相对分子质量=12×6+1×12+16×6=180。
52．（2024云南省卷，22）新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
（1）目前，人类利用的能量大多来自化石燃料，如石油、天然气和 。在有石油的地方，一般都有天然气存在，天然气的主要成分是甲烷，其化学式为 。
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可调 （填“小”或“大”）燃气灶的进风口，使燃料充分燃烧，节约能源。
（3）我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。
①催化剂在化学反应前后化学性质和 不变。
②过程I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为 。
（4）随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是 （答一点即可）。
【答案】
（1） 煤 CH4
（2）大
（3）质量 CO2 + H2 CO + H2O
（4）环保，无污染
【解析】
（1）化石燃料包括石油、天然气和煤；天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4；
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，氧气不足，此时可调大进风口，以增大空气的进入量，提供充足的氧气；
（3）①根据催化剂“一变两不变”的特征，催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变；②分析反应示意图可知，过程I为二氧化碳和单质X在催化剂的条件下反应生成一氧化碳，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，过程Ⅱ为一氧化碳和单质X反应生成(CH2)n，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变，可知单质X为氢气，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物为水，故该反应的化学方程式为CO2 + H2 CO + H2O；
（4）氢气燃烧生成水，产物无污染，故氢气作为燃料的优点是环保，无污染。选项
实验目的
实验方案
A
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别伸入气体中，观察现象
B
除去CO中少量的CO2
将混合气体通过足量的高温氧化铁粉末
C
除去CuCl2溶液中的HCl
加入过量的铁粉、过滤
D
检验稀盐酸中是否混有H2SO4
取样，加入BaCl2溶液，观察现象
选项
实验目的
实验方案
A
防止自行车链条生锈
在链条表面涂油
B
除去CO2中少量的CO
点燃
C
鉴别NH4Cl和(NH4)2SO4
取样，加Ca(OH)2固体研磨，闻气味
D
稀释浓硫酸
取水倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
步骤
现象
结论
液体中含有盐酸
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g
36.0
9.6
37.2
温度/℃
溶解度/g物质
20
30
40
50
60
LiOH
12.8
12.9
13.0
13.3
13.8
NaOH
109
118
129
146
177
加入稀盐酸的总质量/g
0
10
25
35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g
60.00
69.12
82.80
92.36
燃料
发热量（kJ/g）
CO2排放量（g/kJ）
天然气
49.8
0.055
甲醇
20.1
0.070
考点01 碳的单质的性质及用途
考点02 二氧化碳、一氧化碳的性质与用途
考点03 二氧化碳制取及性质检验
考点04 温室效应与低碳生活
考点1碳的单质的性质及用途
1．（2024河南，6）氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中燃烧，能生成无色、无味气体的是
A．铁丝 B．硫粉 C．红磷 D．木炭
【答案】D
【解析】铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故A选项错误；硫粉在氧气中燃烧生成一种具有刺激性气味的气体，故B选项错误；红磷在氧气中燃烧，生成一种白色固体，故C选项错误；木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，故D选项正确。
2．（2024河北，12）下列物质在生活中的用途体现其化学性质的是
A．盐水用于选种 B．活性炭用于冰箱除味
C．氢氧化铝用于治疗胃酸过多 D．水银用作体温计的测温物质
【答案】C
【解析】盐水用于选种，不需要通过化学变化就能表现出现的性质，属于物理性质，A不符合题意；活性炭具有吸附性，能吸附色素及异味，可用于冰箱除味，不需要通过化学变化就能表现出现的性质，属于物理性质，B不符合题意；胃酸主要成分是盐酸，氢氧化铝能与盐酸反应生成氯化铝和水，可用于治疗胃酸过多，需要通过化学变化表现出来的性质，属于化学性质，C符合题意；水银用作体温计的测温物质，不需要通过化学变化就能表现出现的性质，属于物理性质，D不符合题意。
3．（2024云南省卷，3）下列叙述中，属于C60化学性质的是
A．常温下为固体 B．密度为1.68 g/cm3
C．熔点高于280 ℃ D．能与钾等金属反应
【答案】D
【解析】常温下为固体，描述的是物质的物理性质，A选项不符合题意；密度为1.68g/cm3，描述的是物质的物理性质，B选项不符合题意；熔点高于280℃，描述的是物质的物理性质，C选项不符合题意；能与钾等金属反应描述的是物质的化学性质，D选项符合题意。
4．（2024江苏连云港，2）黑火药是中国古代四大发明之一，由C、S和KNO3等混合而成。下列说法正确的是
A．C、S均具有可燃性 B．黑火药可存放于高温处
C．黑火药爆炸时吸热 D．KNO3属于氧化物
【答案】A
【解析】C、S均具有可燃性，碳完全燃烧生成二氧化碳，硫燃烧生成二氧化硫，A符合题意；黑火药属于易燃易爆物质，不能存放于高温处，防止发生危险，B不符合题意；黑火药爆炸时放出大量的热，C不符合题意；氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，硝酸钾由K、N、O三种元素组成，不属于氧化物，D不符合题意。
5．（2024江苏扬州，10）下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．铜呈紫红色，可用作导线B．石墨能导电，可用作润滑剂
C．金刚石无色透明，可用于切割玻璃D．稀有气体化学性质稳定，可用作保护气
【答案】D
【解析】铜具有导电性，可用作导线，与铜呈紫红色无关，故A不符合题意；石墨具有滑腻感，可用作润滑剂，与石墨能导电无关，故B不符合题意；金刚石硬度大，可用于切割玻璃，与金刚石无色透明无关，故C不符合题意；稀有气体化学性质稳定，可用作保护气，故D符合题意。
6．（2024四川南充，5）下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A．活性炭具有吸附性，可用作冰箱除味剂
B．钛合金密度小，可用来制造人造骨
C．盐酸有挥发性，可用于除铁锈
D．氮气化学性质稳定，可用于生产氮肥
【答案】A
【解析】活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，可用作冰箱除味剂，A,符合题意；钛合金与人体的相容性好，所以可用来制造人造骨，B不符合题意；盐酸可以和铁锈的主要成分氧化铁反应，所以可用于除铁锈，C不符合题意；氮气中含有氮元素，可与某些物质反应生成含有氮元素的肥料，可用于生产氮肥，D不符合题意。
阅读下列资料，完成下面第7-9小题：
透明的金刚石、灰黑色的石墨和足球状、空心球体结构的C60都是由碳元素组成的单质；碳原子核外电子数为6，其结构示意图如图所示。
金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。C60常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。
7．（2024江苏盐城，6）下列关于C60的说法中不正确的是
A．分子具有空心球体结构B．是一种新型有机高分子材料
C．每个分子由60个碳原子构成D．有可能在催化领域具有广泛应用
【答案】B
【解析】根据题目的C60的分子结构，C60分子具有空心球体结构，故A正确；有机高分子是相对分子质量上万的有机物分子；C60是由一种元素组成的纯净物，是单质，不是有机物，故B错误；元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数，每个C60分子是由60个碳原子构成的，故C正确；根据题目叙述，C60有可能在催化领域具有广泛应用，故D正确。
8．（2024江苏盐城，7）下列摘录中，属于物质结构描述的是
A．碳原子核外电子数为6B．金刚石可用来切割大理石
C．石墨很软D．C60能与K等金属反应
【答案】A
【解析】碳原子的原子结构示意图是，则碳原子核外电子数为6，属于物质结构的描述，A正确；金刚石可用来切割大理石，是金刚石的用途，B错误；石墨很软属于石墨的物理性质，C错误；C60能与K等金属反应属于化学性质，D错误。
9．（2024江苏盐城，8）金刚石、石墨和C60和都是由碳元素组成的单质，它们的性质存在着明显差异。其原因是构成它们的原子
A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同
【答案】D
【解析】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异，选D。
10．（2024湖北，14）生产、生活中蕴含着许多化学知识。
（1）图1中使用了活性炭，是因为其具有 性。
（2）图2中的“锌”指的是 （填“单质”或“元素”）。
（3）图3中生石灰（CaO）除湿防潮的原理是 （用化学方程式表示）。
（4）图4中碱式碳酸镁受热时：Mg5(OH)2(CO3)4·5H2O 5 MgO + 4 CO2↑ + 6 H2O，它能做阻燃剂是因为：①该反应吸热而降低可燃物温度；② （写一条）。
【答案】
（1）吸附
（2）元素
（3）CaO + H2O = Ca(OH)2
（4）生成的MgO覆盖在可燃物表面可隔绝空气（或生成的CO2不支持燃烧，可灭火，或生成的H2O气化时吸热，会降低温度，或生成的CO2密度大覆盖在可燃物表面，可隔绝空气等）
【解析】
（1）图1中使用了活性炭，是因为其具有吸附性，可以吸附色素和异味；
（2）物质是由元素组成的，图2中的“锌”指的是元素；
（3）生石灰（CaO）除湿防潮的原理是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，化学方程式为CaO + H2O = Ca(OH)2；
（4）碱式碳酸镁能做阻燃剂，是因为生成的MgO覆盖在可燃物表面可隔绝空气（或生成的CO2不支持燃烧，可灭火，或生成的H2O气化时吸热，会降低温度，或生成的CO2密度大覆盖在可燃物表面，可隔绝空气等），达到灭火的目的。
11．（2024湖南，16）围炉煮茶和月下赏梅都是人们喜欢的休闲交友方式。
（1）“围炉煮茶”时常用木炭作燃料，木炭主要成分碳的化学式是 。
（2）“月下赏梅”时闻到了梅花的清香，说明分子具有的性质是 。
【答案】
（1）C
（2）分子在不停地运动
【解析】
（1）木炭主要成分碳，碳是由原子直接构成，其化学式是C；
（2）“月下赏梅”时闻到了梅花的清香，是因为梅花中含有的香味分子在不停地运动，向四周扩散，使人们闻到梅花的香味。
12．（2024安徽，17）《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂（指锡砂）数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲（指鼓入空气）熔化，用铅少许，（锡）沛然流注。其反应原理为C + SnO2 Sn + CO2↑。
（1）炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是 。
（2）现有151 kg含SnO2 20%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少（写出计算过程）？
【答案】
（1）合金的熔点降低
（2）解：设理论上可以炼出锡的质量是x
C + SnO2 Sn + CO2↑
151 119
151 kg × 20% x
x = 23.8 kg
答：理论上可以炼出锡的质量是23.8 kg。
【解析】（1）由于炼锡时加入少许铅形成合金，合金的熔点降低，所以产物更易熔化流出。
（2）详见答案。
考点2 二氧化碳、一氧化碳的性质与用途
13．（2024安徽，10）如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A．该灯使用的青铜是一种金属材料 B．产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C．转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭 D．水能吸收烟尘，还能吸收一氧化碳
【答案】D
【解析】金属材料包括纯金属及合金，青铜是合金，属于金属材料，A正确；灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘，B正确；清除可燃物，隔绝空气，使温度降到着火点以下，都能达到灭火目的，所以转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭，C正确；由于一氧化碳难溶于水，所以水不能吸收一氧化碳，D错误。
14．（2024江苏连云港，5）下列有关碳及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．石墨很软有滑腻感，可制造石墨电极
B．CO2能与NaOH反应，可用于人工降雨
C．CO具有还原性，可用于炼铁
D．NaHCO3呈白色，可用于治疗胃酸过多症
【答案】C
【解析】石墨具有良好的导电性，故可用于制造电极，A不符合题意；干冰（固体二氧化碳）升华吸热，能使周围温度降低，可用于人工降雨，B不符合题意；一氧化碳具有还原性，能与金属氧化物反应，可用于炼铁，C符合题意；碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故可用于治疗胃酸过多，D不符合题意。
15．（2024四川泸州，8）向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压
B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应
C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸
D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红
【答案】C
【解析】玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，A错误；玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，不能证明CO2与水发生了反应，B错误；蓝色石蕊试纸遇酸变红，注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，倒置且振荡后CO2与水充分接触，而此时石蕊试纸变红，说明CO2与水反应产生了酸，酸使蓝色石蕊试纸变红，C正确；注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，说明CO2不能与石蕊反应变红，D错误。
16．（2024江苏苏州，14）下列有关金属的说法正确的是
A．常温下，所有金属单质均是固体
B．工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁
C．铁的锈蚀只与空气中的氧气有关
D．废旧铁制用品应该直接填埋处理
【答案】B
【解析】金属并不都是固体，大多数金属单质在常温下呈固态，金属汞在常温下呈液态，A说法错误，不符合题意；工业炼铁可用一氧化碳将铁的氧化物还原成铁，B说法正确，符合题意；铁的锈蚀与空气中的氧气和水有关，C说法错误，不符合题意；废旧铁制品直接填埋处理会造成环境污染，应回收处理，D说法错误，不符合题意。
17．（2024山东烟台，14）物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是
【答案】D
【解析】氮气和二氧化碳都不支持燃烧，都能使燃着的木条熄灭，将燃着的木条分别伸入气体中，观察到现象相同，无法用燃着的木条鉴别氮气和二氧化碳，A不能达到目的，错误；一氧化碳能与高温氧化铁反应生成铁和二氧化碳，将混合气体通过足量的高温氧化铁粉末，反而把主要成分一氧化碳除去了，B不能达到目的，错误；铁粉与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，与HCl反应生成氯化亚铁和氢气，混合物加入过量的铁粉、过滤，会把氯化铜、HCl都除去，C不能达到目的，错误；稀硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀，而稀盐酸与氯化钡不反应且生成的硫酸钡不溶于稀酸，所以可以通过取样，加入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀生成，则稀盐酸中混有硫酸，若无白色沉淀生成，则稀盐酸中不混有硫酸，D能达到目的，正确。
18．（2024河北，14）对如图所示实验的分析错误的是
A．甲：试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂
B．乙：把活塞迅速压下去，棉花燃烧，说明对气体做功，气体内能减少
C．丙：左侧铜片生锈，右侧铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与O2接触
D．丁：用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明橡胶棒是绝缘体
【答案】B
【解析】高锰酸钾制取氧气的实验中，试管口略向下倾斜，可防止冷凝水回流使试管炸裂，A说法正确，不符合题意；活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，所以棉花燃烧，B说法错误，符合题意；左侧铜片同时与氧气、二氧化碳和水接触，铜片生锈；右侧铜片只与二氧化碳和水接触，铜片不生锈，说明铜生锈的条件之一是与O2接触，C说法正确，不符合题意；用橡胶棒连接两个验电器，验电器的金属箔张角不变，说明电子没有发生转移，说明橡胶棒是绝缘体，D说法正确，不符合题意。
19．（2024云南省卷，13）下列有关碳及其化合物的说法错误的是
A．CO可用于冶炼金属
B．CO和CO2不能相互转化
C．用墨绘制的画能保存长时间不变色
D．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
【答案】B
【解析】一氧化碳有还原性，可用于冶炼金属，故A说法正确；CO燃烧可生成二氧化碳，CO2在高温下能与碳反应生成一氧化碳，CO和CO2在一定条件下能相互转化，故B说法错误；墨汁中含有炭黑，主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应，保存的时间较长，故C说法正确；干冰升华时要吸收大量的热，可用作制冷剂，故D说法正确。
20．（2024重庆B卷，14）CO2的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。下图是CO2的捕集与转化示意图，有关说法正确的是
A．FeO可以循环使用B．反应I属于置换反应
C．反应Ⅱ固体质量增加D．铁的氧化物之间转化的条件相同
【答案】A
【解析】就整个反应过程而言，最终反应为二氧化碳反应生成碳和氧气，所以Fe3O4和FeO质量和化学性质不变，可循环使用，故A说法正确；反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在一定条件下生成碳和四氧化三铁，反应物是两种化合物，不属于置换反应，故B说法错误；反应Ⅱ是四氧化三铁在一定条件下生成氧气和氧化亚铁，氧气逸出，根据质量守恒定律可知，固体质量减少，故C说法错误；反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在427℃下生成碳和四氧化三铁，反应Ⅱ是四氧化三铁在太阳能催化作用下下生成氧气和氧化亚铁，所以铁的氧化物之间转化的条件不相同，故D说法错误。
21．（2024四川遂宁，9）构建元素化合价和物质类别的“价类二维图”是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价类二维图”，回答有关问题：
（1）写出图中物质X的化学式 。
（2）将物质Y通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色。请用化学方程式解释溶液变红的原因 。
【答案】
（1）CO
（2）CO2 + H2O = H2CO3
【解析】
（1）物质X是氧化物，则该物质由碳、氧两种元素组成，其中碳元素为+2价，氧元素为－2价，化合物中各元素正负化合价代数和为0，所以物质X的化学式为CO。
（2）物质Y是氧化物，则该物质由碳、氧两种元素组成，其中碳元素为+4价，氧元素为－2价，化合物中各元素正负化合价代数和为0，所以物质X的化学式为CO2。二氧化碳可以和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红。化学方程式为CO2 + H2O = H2CO3。
22．（2024重庆A卷，19）某火龙表演是国家级非物质文化遗产。其中的“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。
（1）生铁的含碳量 （填“<”、“>”或“=”）钢的含碳量。工业上可用赤铁矿与CO在高温下反应来冶炼生铁，该反应主要利用了CO的 （填序号）。
A．可燃性 B．还原性 C．密度比空气小
（2）铁花冷却后得到黑色固体，写出生成该固体的化学方程式 。
（3）表演时可备细沙以防止火灾。细沙可阻止可燃物与 接触从而达到灭火的目的。
【答案】
（1） > B
（2）3 Fe + 2 O2 Fe3O4
（3）空气（或氧气或O2）
【解析】
（1）生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，即生铁的含碳量大于钢的含碳量；工业上可用赤铁矿（主要成分是氧化铁）与 CO 在高温下反应来冶炼生铁，在高温条件下，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，该反应主要利用了 CO 的还原性，故选B；
（2）铁和氧气点燃生成黑色的四氧化三铁，化学方程式为3 Fe + 2 O2 Fe3O4；
（3）燃烧的三要素为：可燃物、与氧气或空气接触、温度达到可燃物的着火点，三者缺一不可，灭火只需破坏其一即可，细沙可阻止可燃物与空气（或氧气或O2）接触从而达到灭火的目的。
23．（2024河南，25）碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
（1）“低碳行动”中的“碳”指的是 （填“C”“CO”或“CO2”）。
（2）如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。
（3）关于金刚石和石墨的说法中，不正确的是 (填字母)。
a．金刚石和石墨都属于碳的单质
b．石墨转化为金刚石属于物理变化
c．它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
d．金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
（4）探究炼铁原理的实验装置如图。在V形管内反应的化学方程式为 （写出一个即可）；从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法为 。
（5）植物光合作用可表示为：二氧化碳+水有机物+氧气，推测该有机物中一定含有的元素是 。探究光合作用原料的装置如图（实验过程略去）。
① 实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 。
② 请设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质 。（写出选用的试剂和现象即可）
（6）用CO2和H2作原料可制取甲醇，化学方程式为CO2 + 3 H2 CH3OH + H2O，该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义。若生产48t甲醇，理论上能够吸收CO2的质量是多少？
【答案】（1）CO2
（2）6
（3）b
（4）Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2、CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O 将尾气点燃（或进行收集）
（5）C、H（或碳、氢） 甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收，植物不能进行光合作用 取样于试管中，加入适量氯化钙溶液，产生白色沉淀
（6）解：设理论上能够吸收CO2的质量为x
x = 66 t
答：理论上能够吸收CO2的质量是66 t。
【解析】（1）“低碳行动”中的“碳”指的是CO2，“低碳”是指较低的二氧化碳的排放；
（2）在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数 = 核外电子数，故碳原子核外电子数为6；
（3）金刚石和石墨均是由碳元素组成的纯净物，均属于碳单质，a不符合题意；石墨和金刚石是两种不同的物质，故石墨转化为金刚石，有新物质生成，属于化学变化，b符合题意；金刚石和石墨均属于碳单质，它们完全燃烧后的产物均是二氧化碳，c不符合题意；金刚石和石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，d不符合题意。
（4）V形管内反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O；一氧化碳具有可燃性，故处理尾气的方法为将尾气点燃（或进行收集）；
（5）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、O，生成物氧气由氧元素组成，故该有机物中一定含有的元素是C、H；①光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，甲中的二氧化碳被烧碱溶液吸收，植物不能进行光合作用，故实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能；②二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，故设计方案，检验实验后的烧碱溶液中生成的新物质：取样于试管中，加入适量氯化钙溶液，产生白色沉淀；
（6）见答案。
24．（2024四川达州，16）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。
（1）标号①的仪器名称是 。
（2）氢气是最理想的能源，实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是 （从图1的A~E中选择，填字母序号）。
（3）若选用F装置制氢气，其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气，同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分，化学兴趣小组进行了如下实验（部分步骤及装置已省略）。
【猜想与假设】
同学们讨论得出，气体成分有H2，还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验：
（4）A装置的作用 。
【实验现象与结论】
（5）A、C装置中无明显现象，E装置中固体由红色变为黑色，F装置中无水硫酸铜变蓝，G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式： 。
（6）由此得出：炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式： 。
【反思与评价】
（7）从环保角度考虑，该实验存在的不足是 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）BC/CB
（3）可以控制反应的发生和停止
（4）检验气体成分中是否含有二氧化碳
（5）CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
（6）3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3 CO2
（7）缺少尾气处理装置
【解析】
（1）根据图示，标号①的仪器名称是长颈漏斗；
（2）实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气，属于固液常温型，所以选择B来制取，氢气难溶于水且不与水发生反应，可以用排水法收集，此方法收集的气体较纯净；同时氢气的密度比空气小，所以可用向下排空气法来收集，此方法收集的气体较干燥，故若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是BC；
（3）若选用装置F制氢气，在多孔隔板上方放置反应的固体块状药品，再注入液体药品使液体与固体接触发生反应，打开导气管的弹簧夹，收集气体；若想停止反应时，关闭弹簧夹，内部因继续反应产生气体使压强增大，会把液体压到隔板以下使其不与固体接触，故优点是可以控制反应的发生和停止；
（4）常用澄清石灰水检验二氧化碳。根据同学们的猜想和假设，A装置的作用是检验气体成分中是否含有二氧化碳；
（5）A、C装置中无明显现象，说明生成的气体中没有二氧化碳；E装置中固体由红色变为黑色，说明生成的气体具有还原性，能使氧化铁还原为铁；F装置中无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，进而说明有氢气参与了氧化铁的还原反应；G装置中澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，进而说明有一氧化碳参与了氧化铁的还原反应。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；
（6）一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为：3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3 CO2；
（7）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气，所以从环保角度考虑，该实验存在的不足是没有尾气处理装置。
25．（2024湖北，15）阅读科普短文。
液态阳光，是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇（CH3OH）为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源，实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年，我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物，能生产乙酸、烯烃等化学品，能用作内燃机燃料，也能用于燃料电池产生电能，还能通过重整反应释放出氢气。
（1）“液态阳光生产”利用的可再生能源是 （写一种）。
（2）“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
（3）可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为 。
（4）相比氢气，液体燃料甲醇的优点有 （写一条）。
【答案】
（1）太阳能（或风能或其他某种可再生能源）
（2）水/H2O
（3）2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
（4）便于储（贮）存和运输或便于储（贮）存，或便于运输，或安全性高
【解析】
（1）根据短文内容，“液态阳光”是指利用太阳能和风能等可再生能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品。“液态阳光生产”利用的可再生能源是太阳能（或风能或其他某种可再生能源）；
（2）由短文可知，“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。所以，该项目使用的初始原料是水（H2O）和CO2；
（3）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。
（4）氢气贮存和运输较困难，相比氢气，液体燃料甲醇的优点有便于储（贮）存和运输或便于储（贮）存，或便于运输，或安全性高。
26．（2024山东滨州，24）小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后，想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。
【查阅资料】①二氧化碳和炭粉在高温的条件下生成一氧化碳；
②饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应；
③饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体；
④一氧化碳既不与氢氧化钠溶液反应也不与澄清石灰水反应；
【设计并进行实验】同学们设计并进行了下图所示的实验（装置气密性良好）；
【实验分析】请结合实验完成下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为 ；
（2）装置C的作用是 ；
（3）装置E中发生反应的化学方程式为 ；
（4）反应完毕，装置H中玻璃管内观察到的现象是 ，该反应的还原剂是 （填化学式）；
（5）装置J中点燃的酒精灯的作用是 。
【答案】
（1）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（2）干燥二氧化碳气体
（3）CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O
（4）固体由红色变成黑色 一氧化碳/CO
（5）处理尾气，防止一氧化碳污染空气
【解析】盐酸具有挥发性，A中产生的气体是二氧化碳、氯化氢和水蒸气，B装置中的碳酸氢钠能吸收氯化氢，浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应，C装置中浓硫酸能吸收水蒸气；D装置发生的反应是碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，装置E能吸收没有参加反应的二氧化碳，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，F装置能检验二氧化碳是否完全除尽，G装置中浓硫酸能吸收水蒸气；H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，I装置能检验二氧化碳，一氧化碳具有可燃性，J装置用于处理尾气，防止一氧化碳污染空气；
（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（2）浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应，装置C的作用是干燥二氧化碳气体；
（3）装置E中发生的反应是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O；
（4）H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应完毕，装置H中玻璃管内观察到的现象是固体由红色变成黑色；该反应中一氧化碳得到氧元素，还原剂是一氧化碳（或CO）；
（5）装置J中点燃的酒精灯的作用是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。
考点3 二氧化碳的制取及性质检验
27．（2024江苏连云港，7）下列实验方案能达到实验目的的是
【答案】A
【解析】铁与水、氧气同时接触时容易生锈，防止铁生锈的原理是使铁与水或氧气隔绝；自行车的链条表面常涂油来防止生锈，故A能达到实验目的；二氧化碳中混有少量的一氧化碳，不能点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧且不支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会被点燃的，故B不能达到实验目的；氯化铵和硫酸铵均属于铵态氮肥，与氢氧化钙混合研磨，均能反应产生有刺激性气味的氨气，现象相同，无法鉴别，故C不能达到实验目的；稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，一定不能把水注入浓硫酸中，防止酸液飞溅，故D不能达到实验目的。
28．（2024甘肃白银，15）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片 （填“磨砂”或“光滑”）一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面， （填“正”或“倒”）放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是 （答一点即可）。
（3）利用上述药品制取二氧化碳的化学方程式是 。检验二氧化碳的方法是 。小明同学用如图装置制取二氧化碳，请你指出该装置的两处错误： 、 。
【答案】
（1）锥形瓶
（2）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑ 磨砂 正 没有等到气泡均匀连续冒出就收集，（或集气瓶没有装满水）
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳 长颈漏斗下端没有插入液面以下 用向下排空气法收集二氧化碳
【解析】
（1）由图可知，仪器①的名称是锥形瓶；
（2）根据题中提供的药品可知，制取氧气选用的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，为防止装置漏气，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，由于氧气的密度大于空气，防止氧气逸出，将集气瓶移出水面，正放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是没有等到气泡均匀连续冒出就收集，由于开始排出气体中含有空气（或集气瓶没有装满水，留有气泡）；
（3）根据题中提供的药品可知，药品中能产生二氧化碳的是石灰石与稀硫酸，石灰石与稀盐酸，由于硫酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应会生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行，反应不能持续进行，故制取二氧化碳选用的药品是稀盐酸和石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳；
该装置的两处错误是：一是长颈漏斗下端没有插入液面以下，气体会从长颈漏斗下端逸出，二是用向下排空气法收集二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气，收集二氧化碳应用向上排空气法收集。
29．（2024江苏苏州，22）实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
（1）仪器a的名称是 。
（2）连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是 。
（3）将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a．玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b．塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是： 、 。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 (用化学方程式表示)。
（4）将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 除去CO2中混有的HCl 浓硫酸
（3）CO2与水反应生成碳酸 CO2密度比空气大 H2CO3 CO2↑ + H2O
（4）Ca2+、OH－
【解析】
（1）据图可知，仪器a是分液漏斗。
（2）①石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。
②由于NaHCO3溶液与二氧化碳不反应，与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以装置B内盛放饱和NaHCO3溶液是为了除去CO2中混有的HCl。故填：除去CO2中混有的HCl。
③由于浓硫酸具有吸水性，与二氧化碳不反应，所以装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是浓硫酸。
（3）①由于玻璃管内的干燥纸花始终未变色；塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。所以得出关于CO2性质的结论是：CO2与水反应生成碳酸；CO2密度比空气大。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，说明碳酸受热分解生成二氧化碳和水，化学方程式为H2CO3 CO2↑ + H2O。
（4）由于将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。根据化学方程式可知，该过程参加反应的物质是二氧化碳和氢氧化钙，二氧化碳由二氧化碳分子构成，以分子的形式参加反应，氢氧化钙溶液可解离出钙离子和氢氧根离子，所以该过程参加反应的离子有钙离子和氢氧根离子，离子符号分别为Ca2+、OH－。
30．（2024江苏盐城，17）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ．了解二氧化碳排放
（1）CO2排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产D．影响自然生态系统，改变生物多样性
（2）空气中的CO2主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
（3）实验室制备CO2。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取CO2可在A～E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
Ⅱ．探究二氧化碳转化
（4）CO2的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、2% NaOH溶液，你认为最佳的CO2吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ．研制低碳行动方案
（5）低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
【答案】
（1）ABCD
（2）AB
（3）试管 集气瓶 BC 可以控制反应发生与停止
（4）2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
（5）出行乘坐公交车（合理即可）
【解析】
（1）空气中二氧化碳含量过高，会导致温室效应加剧。会导致全球变暖，冰川融化，海平面上升，A正确；温室效应会导致气候异常，发生极端天气，B正确；地球温度升高，会使地球上的水分加速蒸发到大气层中，地面变得干旱，植被退化，进而导致土地沙漠化，C正确；温度升高会影响生物的生长，影响生态系统，导致某些物种灭绝，D正确；
（2）动植物呼吸作用产生二氧化碳和水，A符合题意；化石燃料含有碳元素，完全燃烧会产生二氧化碳，B符合题意；植物光合作用消耗二氧化碳和水，C不符合题意；
（3）①图中可知，仪器a是试管，仪器b是集气瓶；
②实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集；
多孔隔板可以将固体放在试管中部，通过开关止水夹控制固体液体接触和分离，当止水夹打开，固液接触，反应发生，当止水夹夹紧，装置内生成气体导致压强增大，将液体挤回长颈漏斗，液面降到多孔隔板以下与固体分离，反应停止，装置的优点是可以控制反应的发生与停止；
（4）水能和二氧化碳反应生成碳酸，澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应，用于吸收二氧化碳，但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水，溶液浓度较小，吸收效果不好，氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠，吸收效果好；
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少，如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果，故填：用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好；
（5）低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起，如出行乘坐公交车、节约用电等（合理即可）。
31．（2024河南，24）实验室里选用如图所示仪器制取气体（橡皮塞、导气管及试剂略去）。
（1）制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡皮塞，需选用的仪器有 (填字母)。
（2）用KMnO4制取O2的化学方程式为 ；若用该方法制取O2，其发生装置需补充一种玻璃仪器，请在虚线框内画出该仪器 。
【答案】（1）a、b、e、f
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】（1）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，若要使用双孔橡皮塞，则需要选用的仪器是：锥形瓶、集气瓶、分液漏斗，需要制取纯净的二氧化碳，而盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，同时要干燥二氧化碳，则还需要选择洗气瓶，除去杂质，故填：abef；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
该反应属于固体加热反应，发生装置中的仪器可以选择酒精灯、铁架台、还需要补充反应容器试管，故图为 。
32．（2024四川广安，18）化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中，从实验员处领取了如下实验仪器：
（1）仪器B （填“能”或“不能”）直接加热。
（2）若用大理石与稀盐酸来制取CO2，为组装气体发生装置，应选择的仪器是 、E、C（填字母）；若用如图所示装置收集CO2，应从 端进气（填“a”或“b”）。
（3）若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分仪器外，还必需补充的仪器是 （填仪器名称）。该反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）能
（2）D a
（3）酒精灯 2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
【解析】
（1）仪器B为试管，能直接加热；
（2）大理石是固体，稀盐酸是液体，反应条件是常温，发生装置是固液常温型，故选择的仪器是D、E、C；二氧化碳密度比空气大，应从长管a端进入；
（3）氯酸钾制取氧气的发生装置是固体加热型，需要补充的仪器是酒精灯；反应的化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑。
33．（2024山东烟台，20）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
（1）装置B中仪器①的名称是 。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，应选用的发生装置是 （填字母序号，下同），实验室加热高锰酸钾固体制取O2，应选用的发生装置是 。
（3）实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是 。
（4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。
③曲线a、b最终达到相同的压强，说明 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）B A
（3）D
（4）猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量
【解析】
（1）装置B中仪器①的名称是分液漏斗；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，制取原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，则应选用固液常温型发生装置，即装置B；
实验室加热高锰酸钾固体制取O2，制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，则应选用固体加热型发生装置，即装置A；
（3）二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集；氧气密度比空气略大且不易溶于水，可采用向上排空气法和排水法进行收集，因此实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是D；
（4）①由图乙可知，相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块；
②由图乙可知，装置内压强先增大后减小，是因为反应产生气体使装置内压强增大，反应结束后温度降低使装置内压强减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应；由图可知，30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大，说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30 s；
③该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，由图乙可知，曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，说明催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。
34．（2024四川成都，17）利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
（1）塑料瓶①相当于实验室中的 （填仪器名称）。
（2）用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。
（3）检查装置A的气密性，方法是 。
（4）用装置B检验二氧化碳，应盛放的药品是 。
（5）用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有 。
（6）反应结束后，装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验，补全下表。
【答案】（1）集气瓶
（2）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O
（3）连接仪器装置，关闭K1，向A装置左侧塑料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的液面差（合理即可）
（4）澄清石灰水
（5）密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧
（6） 取少量A中剩余液体于试管中，滴加2~3滴紫色石蕊溶液，观察现象 溶液变为红色
【解析】（1）据图可知，C是收集装置，所以塑料瓶①相当于实验室中的集气瓶；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，发生的反应是碳酸钙和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 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O；
（3）检查装置A的气密性，首先要形成密闭装置，再利用压强原理进行检验。具体方法为：连接仪器装置，关闭K1，向A装置左侧塑料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的液面差；
（4）检验二氧化碳一般用澄清的石灰水，发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；
（5）装置C是向上排空气法收集二氧化碳，燃着的木条会熄灭，所以体现出二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大的性质；
（6）稀盐酸显酸性，氯化钙显中性，可用紫色石蕊溶液进行验证。具体方案为：取少量A中剩余液体于试管中，滴加2~3滴紫色石蕊溶液，观察现象，溶液变红，证明含有盐酸。
35．（2024河北，20）小明观察到敞口水草缸（水草和鱼共存）中不断有气体通入，如图所示，他对此很感兴趣，于是跟小组同学进行了如下探究。
探究Ⅰ：向水草缸中通入的气体是什么？
【作出猜想】可能是空气或CO2。
【实验1】将气体细化器从水中取出，收集一瓶通入的气体，将燃着的木条伸入瓶内，发现木条立即熄灭，说明猜想不成立。
【提出新猜想】可能是CO2或N2。
【实验2】
（1）将该气体通入 中，根据现象确定通入的气体是CO2。
【交流讨论】
（2）通入CO2有利于水草进行光合作用。光合作用放出的气体为 。
探究Ⅱ：利用生活中的物质自制简易CO2发生器并应用于水草缸中。
【回忆旧知】
（3）实验室制取CO2的反应原理为 （用化学方程式表示）。
【选择药品】小组讨论后选择了鸡蛋壳、小苏打和白醋等。
【设计装置】利用塑料瓶、输液管等材料，设计并制作了如图所示的甲、乙两套发生装置（乙中的夹持装置已省略）。
【分析讨论】
（4）装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为 。
（5）与甲相比，装置乙既可控制反应的速率，又可得到持续稳定的气流，故选择乙与图所示装置（用于除杂和观察气泡）组装成CO2发生器。下列分析正确的是_______（选填字母）。
A．乙中的b口应与图中的c口相连接
B．为除去CO2中混有的醋酸，X可以是溶液
C．可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器
【实践应用】
（6）小组同学用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好。使用气体细化器的作用是 。
【反思拓展】
（7）CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，请写出使用时的一条注意事项： 。
【答案】
（1）澄清石灰水
（2）氧气/O2
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（4）挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触
（5）AC
（6）细化气泡，提高气体的溶解效率
（7）定期维护和检查、控制二氧化碳浓度、避免与其他化学物质混合
【解析】
（1）将该气体通入澄清石灰水中，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可根据现象确定通入的气体是CO2；
（2）光合作用放出的气体为氧气；
（3）实验室制取CO2的反应原理为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（4）向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳，拧紧瓶塞，使反应发生的具体操作为挤压塑料瓶下端，使白醋与鸡蛋壳接触；
（5）该万用瓶用于除杂和观察气泡，所以乙中的b口应与图中的c口相连接，A说法正确，符合题意；氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，不能用氢氧化钠溶液除去CO2中混有的醋酸，B说法错误，不符合题意；可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器，C说法正确，符合题意。
（6）用自制的CO2发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体，实践效果很好，使用气体细化器的作用是细化气泡，提高气体的溶解效率；
（7）CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存，使用时需注意：定期维护和检查、控制二氧化碳浓度、避免与其他化学物质混合等。
36．（2024江西，18）根据图回答有关问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置D收集氧气时，气体应从导管口 （填字母）通入。
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。
【答案】
（1）铁架台
（2）防止气体从长颈漏斗逸出 可控制反应速率（或获得平稳气流等）
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ a
（4）密度比空气大 能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等）
【解析】
（1）仪器①的名称是铁架台；
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出；C中的分液漏斗能控制液体的滴加速率，从而能控制反应的速度，与装置B相比，装置C的优点是可控制反应速率（或获得平稳气流等）；
（3）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；氧气的密度小于水，用装置D收集氧气时，气体应从导管口a通入，水从b 端排出；
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，发现木条复燃，说明能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等），带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气密度比空气大。
37．（2024安徽，16）我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法，开创了世界制碱工业的新纪元。制碱工艺中的关键反应为：NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl。室温（20℃）下，某兴趣小组在实验室利用如图装置模拟该反应。
已知：① 20℃时，几种盐的溶解度如表；
② 氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。
（1）为配制饱和食盐水，应向100 g水中至少加入 g NaCl固体。
（2）仪器a的名称是 ，装置D的作用是 。
（3）装置A制取的CO2中会混有HCl，用饱和NaHCO3溶液吸收HCl的化学方程式为 。
（4）为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是 。
充分反应后，装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因，兴趣小组继续开展探究。
查阅资料：一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。
（5）装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl原因是 。
（6）装置C中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过向母液中加入食盐，使NH4Cl结晶析出，析出晶体的原因是 。
【答案】
（1）36.0
（2）试管 产生氨气，防止倒吸
（3）NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
（4）先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞
（5）相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出
（6）增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出
【解析】（1）根据20℃时，几种盐的溶解度表可知，20℃时NaCl的溶解度是36.0 g，即20℃时100 g水中溶解36.0 g NaCl固体达到饱和状态，所以为配制饱和食盐水，应向100 g水中至少加入36.0 g NaCl固体。
（2）据图可知，仪器a是试管；由于氨气极易溶于饱和食盐水，为防止倒吸，用装置D产生氨气。
（3）饱和NaHCO3溶液与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑。
（4）由于氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性，碱性溶液能充分吸收二氧化碳。所以为使CO2在装置C中能充分吸收，可采取的措施是先打开装置D分液漏斗活塞，再打开装置A分液漏斗活塞。
（5）由于相同条件下，生成NaHCO3溶解度比NH4Cl的小，以晶体形式析出，所以装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl。
（6）一定条件下，可溶性物质的溶解存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质会部分结晶析出。所以增大Cl－浓度，生成氯化铵更多，所以氯化铵结晶析出。
38．（2024福建，16）氢氧化锂（LiOH）在航天器中可用于吸收CO2。工业上用电解法制得的LiOH溶液中含有NaOH。在N2保护下将混合溶液蒸发结晶，可得到LiOH晶体。有关物质的溶解度如下表。
已知：LiOH和NaOH的化学性质相似，Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似。
（1）LiOH溶液的pH （填“>”“=”或“<”）7。
（2）从电解法制得的溶液中，提取LiOH晶体，选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是 。
（3）电解法制得的1000 g溶液中，LiOH的质量分数为10%、NaOH的质量分数为5%。
① 该溶液中LiOH的质量为 g。
② 将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时，当剩余水的质量为100 g时，所得溶液是NaOH的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（4）蒸发结晶过程中，若没有N2保护，LiOH晶体中会混有Li2CO3。检验方法：取样，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生。产生气泡的反应的化学方程式为 。
【答案】（1）>
（2）LiOH的溶解度受温度变化的影响很小
（3）100 不饱和
（4）Li2CO3 + 2 HCl = 2 LiCl + H2O + CO2↑
【解析】（1）LiOH和NaOH的化学性质相似，则氢氧化锂溶液显碱性，pH＞7；
（2）从电解法制得的溶液中，提取LiOH晶体，选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是：LiOH的溶解度受温度变化的影响很小；
（3）①该溶液中LiOH的质量为：1000 g × 10% = 100 g；
②该溶液中氢氧化钠的质量为1000 g × 5% = 50 g，20℃时，氢氧化钠的溶解度为109 g，则该温度下，100 g水中最多可溶解109 g氢氧化钠，则将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时，当剩余水的质量为100 g时，所得溶液是NaOH的不饱和溶液；
（4）Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似，则产生气泡的反应为碳酸锂和稀盐酸反应生成氯化锂、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为Li2CO3 + 2 HCl = 2 LiCl + H2O + CO2↑。
39．（2024山东烟台，24）化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10 g样品放入质量为50 g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应（如下图所示）。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。
（该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应）
回答下列问题：
（1）10 g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是 g，产生二氧化碳的总质量是 g。
（2）该样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）这种测定方法产生误差的原因可能是 （写1条）。
【答案】
（1）30 2.64
（2）设该样品中碳酸钙的质量为x。
该样品中碳酸钙的质量分数为。
答：该样品中碳酸钙的质量分数为60%。
（3）二氧化碳有少部分溶于水
【解析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，减少的质量为生成的二氧化碳的质量。（1）由质量守恒定律可知，参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量，由表格数据可知，加入稀盐酸的质量为10 g时，生成的二氧化碳的质量为10 g + 10 g + 50 g - 69.12 g = 0.88 g，加入稀盐酸的质量为25 g时，生成的二氧化碳的质量为25 g + 10 g + 50 g - 82.80 g = 2.2 g，若样品没有反应完全，加入稀盐酸的质量为35g时，生成的二氧化碳的质量为2.2 g + 0.88 g = 3.08 g，实际生成的二氧化碳的质量为35 g + 10 g + 50 g - 82.80 g = 2.64 g，则加入稀盐酸的质量为35g时，样品反应完全，产生二氧化碳的总质量是2.64g，消耗的稀盐酸的总质量是。
（2）解析见答案。
（3）二氧化碳溶于水，稀盐酸中含有水，碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳有少量溶于水，使计算的生成的二氧化碳的质量减少，产生实验误差，则这种测定方法产生误差的原因可能是二氧化碳有少部分溶于水。
40．（2024四川达州，18）化学兴趣小组的同学做实验时不慎把稀盐酸洒在实验室的磨石地板上，发现有气泡冒出。查阅资料得知，磨石中含有碳酸钙，同学们用同种磨石进行了如下实验（假设磨石中的其它成分不参与反应，也不溶于水，生成的气体全部逸出）。
请完成下列问题：
（1）生成二氧化碳的质量为 g。
（2）计算反应后烧杯内溶液的溶质质量分数（写出计算过程）。
【答案】
（1）4.4
（2）设：生成4.4 g的二氧化碳需碳酸钙的质量为x，同时生成氯化钙质量为y。
x=10g；
y=11.1g；
反应后烧杯内溶液的溶质质量分数=；或
反应后烧杯内溶液的溶质质量分数=。
答：反应后烧杯内溶液的溶质质量分数为10%。
【解析】
（1）稀盐酸与碳酸钙反应会生成氯化钙、水和二氧化碳，反应过程中二氧化碳逸出，根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量= 12.5g+105.4g －113.5g=4.4g；（2）见答案。
考点04 温室效应与低碳生活
41．（2024江苏扬州，1）自然界存在多种元素及物质的循环。下图表示的是自然界中的
A．氮循环B．硫循环C．碳循环D．水循环
【答案】C
【解析】由图可知，化石燃料燃烧产生二氧化碳，动植物呼吸作用生成二氧化碳，动植物的遗体和排泄物通过缓慢氧化生成二氧化碳，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，故该图表示的是自然界中的碳循环，选C。
42．（2024山东滨州，6）2024年六五环境日以“全面推进美丽中国建设”为主题。下列做法不符合这一主题的是
A．生活垃圾分类处理B．工厂废水直接排放
C．推广使用清洁能源D．回收利用废旧金属
【答案】B
【解析】垃圾分类处理，做到变废为宝能减少污染、节约资源，A选项做法符合主题；工业废气直接排放会造成空气污染，B选项做法不符合主题；推广使用清洁能源，能减少空气污染，节约化石能源，C选项做法符合主题；回收利用废旧金属，既能保护金属资源，还能防止环境污染，D选项做法符合主题。
43．（2024山东烟台，1）我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。“碳中和”的“碳”是指
A．二氧化碳 B．碳元素 C．碳原子 D．所有含碳物质
【答案】A
【解析】“碳中和”是指某个地区在一定时间内，人类活动直接和间接排放的碳总量，与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消，实现碳“净零排放”，这里的“碳”指的是二氧化碳，选A。
44．（2024山东滨州，11）海洋是人类千万年来取之不尽，用之不竭的资源宝库。下列关于海洋中物质的说法正确的是
A．“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣和废气
B．海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液
C．海水淡化只能得到淡水，剩余物质不再有任何利用价值
D．海水中溶有大量的盐类，其中含量最多的盐是氯化镁
【答案】A
【解析】“可燃冰”是甲烷的水合物，燃烧后几乎不产生任何残渣或废气，被誉为“未来能源”，故A选项说法正确；海水晒盐后剩下的母液，不能继续溶解氯化钠，一定是氯化钠的饱和溶液，故B选项说法错误；海水淡化后的母液中含有多种化学物质，可用于提取多种化工原料，故C选项说法错误；海水中含量最多的盐是氯化钠，故D选项说法错误。
45．（2024重庆A卷，14）杭州亚运会火炬使用“零碳甲醇（CH3OH）”。我国科研人员研制出一种新型催化剂，能将CO2转化成甲醇，其转化过程如下图所示（M为单质、部分产物省略）。下列说法不正确的是
A．M的化学式为H2
B．该成果可为碳中和提供科学方案
C．Ⅰ中反应不是化合反应
D．该转化中CO2和M的分子数目比为1∶2
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成物甲醇中含有碳、氢、氧三种元素，反应物二氧化碳中含有碳、氧两种元素，而反应物M为单质，M中一定含有氢元素，则M为氢气，化学式为H2，故A说法正确；该成果可有效利用二氧化碳，减少二氧化碳的排放，可为碳中和提供科学方案，故B说法正确；I中二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成一氧化碳，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则一定还有含有氢元素的生成物，故该反应的生成物不只一种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，故C说法正确；根据流程，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成甲醇，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则还会生成水，化学方程式为：CO2 + 3 H2 CH3OH + H2O，故该转化中 CO2 和M的分子数目比为1∶3，故D说法错误。
46．（2024江苏扬州，23）燃料使用时需关注发热量和CO2排放量等因素。
（1）燃料的发热量可以用每克燃料在一定条件下完全燃烧所释放出的热量表示。天然气和甲醇均可用作燃料，其发热量及CO2排放量见下表。
①天然气的CO2排放量为0.055 g/kJ，其含义是 。
②由上表可知，与甲醇相比，天然气作为燃料的优点是 。
③甲醇（CH4O）的组成可以看作， 。
（2）煤炭中含有的碳酸盐会影响其发热量。测量煤炭中碳酸盐含量的原理是通过碳酸盐与盐酸反应生成CO2的质量进行计算。实验方案为：实验1，如下图所示，取一定质量的煤炭样品于烧瓶中，通入N2，一段时间后加入足量稀盐酸充分反应，测量装置乙吸收气体的质量；实验2，保持其他实验条件相同，烧瓶中不加煤炭样品，重复上述实验。已知：煤炭样品与稀盐酸反应会产生少量H2S气体，影响CO2质量的测量。
①仪器M的名称为 。将仪器M中的稀盐酸加入烧瓶时，不应全部加入，在仍剩余少量稀盐酸时需关闭活塞，原因是 。
②进行实验1时，装置甲中盛有的CuSO4能与H2S发生复分解反应，生成和一种常见的强酸，反应的化学方程式为 ；反应结束后，需向装置中继续通入一段时间的N2，作用是 。
③进行实验2的目的是 。
（3）氢气被誉为未来的理想燃料。
①CO与H2O在高温、高压、催化剂条件下，生成CO2和H2，反应的化学方程式为 。
②氢气发热量高，燃烧时CO2排放量为零，氢能的开发与利用也面临着一些困难。在氢气作为能源的其他优点或面临困难中选择一个视角，写出一点： 。
【答案】
（1）天然气燃烧每放出1kJ热量排放二氧化碳0.055g 相同质量的天然气和甲醇燃烧，天然气发热量高，二氧化碳排放量少 1
（2）分液漏斗 液封，保证的装置的气密性，防止气体溢出 CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4 保证装置中二氧化碳全部被装置乙吸收 对照试验，保证实验结果的准确性
（3）CO + H2O CO2 + H2 氢气运输储存困难
【解析】
（1）①天然气的 CO2 排放量为 0.055g/kJ ，其含义是天然气燃烧每放出1kJ热量排放二氧化碳0.055g；
②由上表可知，与甲醇相比，天然气作为燃料的优点是相同质量的天然气和甲醇燃烧，天然气发热量高，二氧化碳排放量少；
③甲醇 (CH4O) 的组成可以看作 mCH2⋅nH2O ， 则m=1，2m+2n=4，n=1，故=1；
（2）①仪器M的名称为分液漏斗；将仪器M中的稀盐酸加入烧瓶时，不应全部加入，在仍剩余少量稀盐酸时需关闭活塞，原因是形成液封，保证的装置的气密性，防止气体溢出；
②进行实验1时，装置甲中盛有的 CuSO4 能与 H2S 发生复分解反应（两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物），生成 CuS 和一种常见的强酸，根据复分解反应的定义，则该强酸为硫酸，故该反应的化学方程式为CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4；反应结束后，需向装置中继续通入一段时间的 N2 ，作用是保证装置中二氧化碳全部被装置乙吸收；
③实验2：保持其他实验条件相同，烧瓶中不加煤炭样品，重复上述实验，进行实验2的目的是对照试验，保证实验结果的准确性；
（3）①CO 与 H2O 在高温、高压、催化剂条件下，生成 CO2 和 H2 ，反应的化学方程式为CO + H2O CO2 + H2；
②氢气发热量高，燃烧时 CO2 排放量为零，氢能的开发与利用也面临着一些困难。氢气属于气体，易燃易爆，氢气运输储存困难，故氢能的开发与利用也面临着一些困难。
47．（2024湖南，22）2024年5月1日，我国利用船舶加装的碳捕捉系统回收首罐液态二氧化碳的卸船，标志着远洋航行船舶从燃油消耗到二氧化碳回收利用形成闭环。同学们对“二氧化碳回收利用形成闭环”非常感兴趣，开展有关二氧化碳的项目式学习。
任务一：调查空气中二氧化碳含量增加的原因
（1）同学们调查到空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，你认为有 （写一种即可）。
任务二：讨论空气中二氧化碳含量减少的方法
（2）同学们讨论了空气中二氧化碳含量减少的方法，知道低碳生活方式可以减少二氧化碳排放，你的一种低碳生活方式是 。有同学想到二氧化碳能使澄清石灰水 （填实验现象），补充了可以利用有碱溶液或水吸收二氧化碳。
任务三：探究实验室中不同试剂吸收二氧化碳的效果
实验室提供4种试剂：水、饱和石灰水、质量分数为0.165%的NaOH溶液、质量分数为40%的NaOH溶液。
【提出问题】上述4种试剂吸收二氧化碳的效果如何？
【查阅资料】
①室温下，饱和石灰水中氢氧化钙的质量分数约为0.165%
②利用压强传感器及信息处理终端可将实验数据进行记录、呈现和分析
【进行实验】
步骤1：各装置气密性良好（夹持装置已省略），同学们用4只250 mL烧瓶集满纯净的二氧化碳气体。
步骤2：用4支注射器分别取60 mL上述提供的4种试剂，将烧瓶分别连接压强传感器和注射器（如图1所示）。
步骤3：待烧瓶内气压平稳后，迅速将4支注射器内试剂分别全部注入相对应的烧瓶中，关闭止水夹，观察压强变化。一段时间后，振荡烧瓶，继续观察压强变化。小组合作完成实验，并展示烧瓶内压强随时间变化的曲线图（如图2所示）
【分析讨论】
（3）根据40%NaOH溶液对应的曲线，分析t1～t3时间段曲线变化的原因是 。
【得出结论】
（4）结合图2数据，从压强和吸收效果两个角度对比分析，得到的结论是 。
任务四：形成二氧化碳闭环的意识
（5）在老师指导下，知道上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后，氢氧化钠有剩余。为了达到零碳排放和对环境无污染，形成二氧化碳闭环的意识。现处理上述实验中40%NaOH溶液吸收二氧化碳后的液体，你设计的实验方案是 。
师生对其他烧瓶中的物质也进行了科学处理。
【拓展思维】我国已经实现了利用二氧化碳合成淀粉、甲醇和负碳纤维等，“二氧化碳回收利用形成闭环”是未来碳科学和技术发展的探索方向。
【答案】
（1）化石燃烧的燃烧（合理即可）
（2）乘坐公共交通工具出行（合理即可） 变浑浊
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少，振荡，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可）
（4）相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好
（5）向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可）
【解析】
（1）空气中二氧化碳含量增加的原因有很多，如化石燃烧的燃烧、含碳物质的燃烧以及人和动植物的呼吸等（合理即可）；
（2）低碳生活方式很多，如乘坐公共交通工具出行、随手关灯等（合理即可）；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（3）根据40%NaOH溶液对应的曲线可知，t1～t2时间段二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，二氧化碳气体体积减少，使烧瓶内压强减少；t2～t3时间段压强变化更大，是因为振荡烧瓶，40%的氢氧化钠溶液与二氧化碳充分接触，反应速率更快（合理即可）；
（4）根据图2数据，可得出的结论是相同条件下，40%的氢氧化钠溶液压强变化最大，吸收二氧化碳效果最好。
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，且氢氧化钠有剩余，说明待处理的液体中含有碳酸钠、氢氧化钠，为了达到零碳排放和对环境无污染，设计的实验方案是向待处理的液体中逐滴加入氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀，过滤，再向溶液中逐滴加入稀盐酸，直到溶液呈中性（合理即可）。
48．（2024江苏连云港，14）CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。
（1）制备CaO。
以蛋壳（主要成分为CaCO3，还有少量有机物等杂质）为原料可采用两种方法制备CaO：
方法一：将蛋壳粉碎后，800℃煅烧，得到CaO。
方法二：将蛋壳粉碎后，用醋酸（CH3COOH）将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后，800℃煅烧，得到CaO。
已知：
a．醋酸钙在空气中800℃煅烧时，反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2 + 4 O2 CaO + 4 CO2 + 3 H2O
b．制得的CaO固体越疏松多孔，捕集CO2的效果越好。
①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有 （填字母）。
a．蛋白质 b．糖类 c．油脂
②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应，说法正确的是 （填字母）。
a．CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐
b．无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色
c．醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成
③研究表明：方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好，原因是 。
（2）捕集CO2。640℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3，固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的质量是多少？（写出计算过程，否则不得分）
（3）CO2的资源化利用。光照条件下，将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如题图所示。该转化过程分两步进行：
第一步：光照时，H2在催化剂表面失去转化为H+。
第二步：CO2在催化剂表面获得不同数目的e－和H+，分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。
①图中产物甲的化学式为 。
②已知生成1个乙分子时有2e－参加反应，则生成一个丙分子时，需要有 e－参加反应。
【答案】（1）a a、c 获得等量CaO固体，方法二产生的气体比方法一的多，导致方法二生成的CaO更疏松多孔
（2）解：设28 g CaO多能捕集CO2的质量为x。
x = 22 g
答：28 g CaO最多能捕集22 g CO2。
（3） CH4 6
【解析】（1）①蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，所以煅烧过程中有烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有蛋白质，故选a。
②CaCO3和Ca(CH3COO)2均含有钙离子，均属于钙盐，a正确；酚酞遇酸性、中性溶液不变色，为无色。醋酸溶液呈酸性，不能使酚酞变色，b错误；醋酸溶液中含有氢离子，碳酸钙中含有碳酸根离子，氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水，所以醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时，有CO2气体生成，c正确。
（2）见答案。
（3）①1个二氧化碳分子由2个氧原子和一个碳原子组成，所以表示碳原子。1个氢气分子由2个氢原子组成，所以表示氢原子，所以甲的化学式为CH4。
②分子不带电。参与反应的二氧化碳不带电，氢离子带1个单位的正电荷，电子带一个单位的负电荷，所以参加反应的氢离子数目和电子数目相等。生成1个乙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，所以需要2e－参加反应。生成1个丙分子需要2个氢离子夺走1个二氧化碳分子中的1个氧原子，同时还需要4个氢离子进入1个丙分子中，所以一共需要6个氢离子，则需要6e－参加反应。
49．（2024山东烟台，19）CO2“捕集”技术为实现CO2的资源化利用提供支持。图1为“氨法”捕集CO2生产甲醇（CH4O）的流程图。
资料：①氨气极易溶于水，水溶液呈碱性；②NH4HCO3受热分解为NH3、H2O和CO2
（1）“吸收室”中为了提高CO2的吸收率，应该先通入的是 （填“NH3”或“CO2”）。
（2）“合成室”中除了生成甲醇外，还生成水。该反应的化学方程式是 。
（3）甲醇可进一步转化为甲醛（CH2O），其中一种转化方法如图2所示，为使甲醇持续转化为甲醛，反应Ⅱ需补充H2O2，理论上需补充的H2O2与反应Ⅰ中生成的H2O2的分子个数比是：n（需补充H2O2）∶n（反应Ⅰ生成H2O2）= 。
【答案】
（1）NH3
（2）CO2 + 3 H2 = CH4O + H2O
（3）1∶1
【解析】
（1）CO2能溶于水，但溶解度不大。根据资料，氨气极易溶于水，水溶液呈碱性，先通入NH3，可以促进溶液对CO2的吸收，故填：NH3。
（2）根据题目信息，合成室发生的反应是CO2、H2反应生成甲醇（CH4O）、H2O，化学方程式为：CO2 + 3 H2 = CH4O + H2O。
（3）反应Ⅰ由甲醇（CH4O）、O2反应生成甲醛（CH2O）、H2O2，化学方程式为：CH4O + O2 = CH2O + H2O2。反应Ⅱ由H2O2反应生成O2、H2O，化学方程式为：2 H2O2 = O2↑ + 2 H2O，根据这两个化学方程式，总反应方程式为：CH4O + H2O2 = CH2O + H2O2，则产生1个CH2O分子需要消耗1个H2O2分子，而反应Ⅰ产生1个CH2O分子的同时产生1个H2O2分子，所以理论上需补充的H2O2与反应Ⅰ中生成的H2O2的分子个数比是：n（需补充H2O2）∶n（反应Ⅰ生成H2O2）=1∶1。
50．（2024山西，11）西气东输工程是我国继长江三峡工程之后的又一项世界级特大工程，是我国天然气发展战略的重要组成部分。西气东输输气管线一期工程，西起新疆塔里木，东至上海市，是西部大开发的标志性工程。
请分析图文信息，解答下列小题的相关问题：
（1）图1是西气东输钻探工程。我国在超深层采气方面已有了新的突破，通过这种钻探技术主要得到的是天然气，其主要成分的名称是 。开采时，若钻穿了含有硫化氢（H2S，无色，有毒）酸性气体的岩层，应迅速使用 性钻井液进行处理，保证pH在9.5以上的工程指标。
（2）图2是西气东输第1站。此设备可完成天然气的收集、处理和输送，处理环节可将混合气中的CO2、N2等除去。实验室里除去CO2通常使用氢氧化钠溶液，发生反应的化学方程式为 。这种全线自动化输气控制系统，尽管技术已达到较高的水准，但要做到安全运行、稳定供气，源源不断地将气体如数送达目的地，输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和 进行检查。
（3）图3是西气东输跨黄工程。跨越黄河的管道，采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成，这些材料应具备的性能是 。由于长期处于潮湿环境，为保护管道外壁，应采取的具体措施为 。
（4）西气东输横亘西东、纵贯南北，受益人口超过4亿人。这项工程开启了一个前所未有的天然气时代，作为优质、高效的 能源，天然气自开发使用以来，已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO2排放约11.7亿吨［相当于减少 亿吨碳的燃烧（计算结果保留一位小数）］、减少粉尘约5.8亿吨，相当于种植阔叶林36亿公顷，有效避免了对水体和 的污染。
【答案】
（1）甲烷 碱
（2）CO2 +2 NaOH = Na2CO3 +H2O 气密性
（3）硬度大、耐腐蚀性强等（合理即可） 刷漆等（合理即可）
（4）清洁 3.2 空气
【解析】
（1）天然气的主要成分的名称是甲烷；
开采时，若钻穿了含有硫化氢(H2S，无色，有毒)酸性气体的岩层，应迅速使用碱性钻井液进行处理，保证pH在9.5以上的工程指标；
（2）实验室里除去CO2通常使用氢氧化钠溶液，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，发生反应的化学方程式为CO2 +2 NaOH = Na2CO3 +H2O；
这种全线自动化输气控制系统，尽管技术已达到较高的水准，但要做到安全运行、稳定供气，源源不断地将气体如数送达目的地，输送前工程技术人员也必须对沿线管道的质量和气密性进行检查，防止装置漏气，引起爆炸等；
（3）跨越黄河的管道，采用不锈钢、合金钢和高强度钢等材料制成，这些材料应具备的性能是硬度大、耐腐蚀性强等；
铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀，由于长期处于潮湿环境，为保护管道外壁，应采取的具体措施为刷漆等，隔绝氧气和水，达到防锈目的；
（4）这项工程开启了一个前所未有的天然气时代，作为优质、高效的清洁能源，天然气自开发使用以来，已减少标煤的使用量约10.7亿吨、减少CO2排放约11.7亿吨，根据碳元素质量守恒，则相当于减少11.7亿吨×≈3.2亿吨碳的燃烧，减少粉尘约5.8亿吨，相当于种植阔叶林36亿公顷，有效避免了对水体和空气的污染。
51．（2024四川泸州，10）我国科学家在无细胞条件下，以CO2和H2为原料制得淀粉，代表着人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破，其合成路线图简化如下、回答相关问题：
（1）在“CO2→CH3OH”转化过程中，H2与CO2反应的化学计量数之比为 。
（2）合成路线图中，“CH3OH→HCHO”转化的微观图示如下，其中黑色球（）表示碳原子，则白色球（）表示 原子，物质B的分子式为 。
（3）合成路线图中的反应物和生成物，属于有机高分子化合物的是 。
【答案】
（1）3∶1
（2）氧 H2O2
（3）淀粉
【解析】
（1）根据流程图可知，在“CO2→CH3OH”转化过程中，化学方程式为 CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O，H2与CO2反应的化学计量数之比为 3∶1；
（2）由合成路线图中“CH3OH⟶ HCHO”转化的微观示意图可知，1个CH3OH分子中含有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成，黑色球（）表示碳原子，则白色球（）表示氧原子，“”表示氢原子，根据微观示意图可知，该反应的化学方程式为CH3OH + O2 HCHO + H2O2，根据流程图可知，物质B的分子式为H2O2；
（3）有机高分子化合物是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物，相对分子质量可达几万，甚至达到几百万或更大，合成路线图中的反应物和生成物，属于有机高分子化合物的是淀粉，因为淀粉的相对分子质量很大，而CH3OH相对分子质量=12+1×4+16=32，HCHO相对分子质量=1×2+12+16=30，葡萄糖（C6H12O6）的相对分子质量=12×6+1×12+16×6=180。
52．（2024云南省卷，22）新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
（1）目前，人类利用的能量大多来自化石燃料，如石油、天然气和 。在有石油的地方，一般都有天然气存在，天然气的主要成分是甲烷，其化学式为 。
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可调 （填“小”或“大”）燃气灶的进风口，使燃料充分燃烧，节约能源。
（3）我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。
①催化剂在化学反应前后化学性质和 不变。
②过程I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为 。
（4）随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是 （答一点即可）。
【答案】
（1） 煤 CH4
（2）大
（3）质量 CO2 + H2 CO + H2O
（4）环保，无污染
【解析】
（1）化石燃料包括石油、天然气和煤；天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4；
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，氧气不足，此时可调大进风口，以增大空气的进入量，提供充足的氧气；
（3）①根据催化剂“一变两不变”的特征，催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变；②分析反应示意图可知，过程I为二氧化碳和单质X在催化剂的条件下反应生成一氧化碳，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，过程Ⅱ为一氧化碳和单质X反应生成(CH2)n，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变，可知单质X为氢气，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物为水，故该反应的化学方程式为CO2 + H2 CO + H2O；
（4）氢气燃烧生成水，产物无污染，故氢气作为燃料的优点是环保，无污染。选项
实验目的
实验方案
A
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别伸入气体中，观察现象
B
除去CO中少量的CO2
将混合气体通过足量的高温氧化铁粉末
C
除去CuCl2溶液中的HCl
加入过量的铁粉、过滤
D
检验稀盐酸中是否混有H2SO4
取样，加入BaCl2溶液，观察现象
选项
实验目的
实验方案
A
防止自行车链条生锈
在链条表面涂油
B
除去CO2中少量的CO
点燃
C
鉴别NH4Cl和(NH4)2SO4
取样，加Ca(OH)2固体研磨，闻气味
D
稀释浓硫酸
取水倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
步骤
现象
结论
液体中含有盐酸
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g
36.0
9.6
37.2
温度/℃
溶解度/g物质
20
30
40
50
60
LiOH
12.8
12.9
13.0
13.3
13.8
NaOH
109
118
129
146
177
加入稀盐酸的总质量/g
0
10
25
35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g
60.00
69.12
82.80
92.36
燃料
发热量（kJ/g）
CO2排放量（g/kJ）
天然气
49.8
0.055
甲醇
20.1
0.070
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