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第六单元 碳和碳的氧化物 单元测试
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是（ ）
A．都是黑色固体
B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
C．碳原子的排列方式相同
D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
【答案】D
【解析】A、金刚石是无色透明的，选项说法错误，不符合题意；B、化学变化、物理变化的本质区别是前者生成了新物质，后者没有生成新物质，石墨和金刚石是两种不同的物质，从石墨转化成金刚石是化学变化，说法错误，不符合题意；C、物质的结构决定物质的性质，金刚石、石墨、木炭和C60的物理性质不同，主要是它们中的碳原子的排列方式不同，说法错误，不符合题意；D、金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，都有可燃性，由于组成元素相同，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，说法正确。故选D。
同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，例如白磷和红磷。下列各组物质互为同素异形体的是
A．一氧化碳和二氧化碳 B．金刚石和石墨
C．冰和干冰 D．氧气和液氧
【答案】B
【解析】A.一氧化碳和二氧化碳属于两种不同的化合物，不是单质，故错误；B.金刚石和石墨都属于碳的单质，且两者的性质不同，属于不同的单质，互为同素异形体，故正确；C.冰是固态的水，是化合物，干冰是固态的二氧化碳，也是化合物，不是单质，故错误；D.液氧是液态的氧气，与氧气是同种物质，故错误。故选B。
下列关于碳的单质及其化合物的用途与其所依据的性质不相符合的是
A．金刚石用于刻画玻璃：金刚石的硬度最大
B．活性炭用作冰箱除臭剂：活性炭具有吸附性
C．一氧化碳用于冶炼生铁：一氧化碳具有可燃性
D．干冰用于人工降雨：干冰升华时吸热
【答案】C
【解析】A、金刚石很硬最大，金刚石用于刻画玻璃，物质用途与其所依据的性质相符合，不符合题意；B、活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味，可用作除臭剂，物质用途与其所依据的性质相符合，不符合题意；；C、一氧化碳用于冶金工业是由于一氧化碳具有还原性，物质用途与其所依据的性质相不符合，符合题意；；D、干冰用于人工降雨是由于 干冰易升华同时吸收大量的热，物质用途与其所依据的性质相符合，不符合题意；故选：C
下列与碳和碳的氧化物有关的说法中，正确的是
A．煤炉上放一盆水可防止CO中毒
B．CO2能使紫色石蕊溶液变红，说明CO2显酸性
C．CO和CO2化学性质不同的原因是分子构成不同
D．用墨绘制的古画经久不变色，说明碳不与任何物质反应
【答案】C
【解析】A、一氧化碳难溶于水，煤炉上放一盆水不可防止CO中毒，不符合题意；B、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，不是因为二氧化碳显酸性，不符合题意；C、一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，分子构成不同，化学性质不同，符合题意；D、用墨绘制的古画经久不变色，是因为常温下，碳的化学性质比较稳定，碳可与许多物质反应，碳在点燃的条件下可与氧气反应，在高温的条件下可与氧化铜、二氧化碳反应，不符合题意。故选C。
如图是CO还原CuO的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
①先加热CuO，再通入CO ②玻璃管中发生的是置换反应 ③玻璃管中黑色固体逐渐变成红色 ④既防止CO污染空气又充分利用能源
A．①③ B．②④ C．①④ D．③④
【答案】D
【解析】①若先加热CuO，再通入CO，玻璃管内形成一氧化碳与空气的混合物，受热会发生爆炸，故选项说法错误。②一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误。③一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，会观察到玻璃管中黑色固体变成了红色，故选项说法正确。④一氧化碳燃烧生成二氧化碳，利用一氧化碳燃烧的热量给玻璃管加热，既有效地防止了CO对空气的污染，又充分利用了能源，故选项说法正确。故选：D。
下列实验或现象不能说明二氧化碳的密度比空气大的是
A．收集CO2 B．振荡后塑料瓶变瘪
C．气球上浮 D．倒入CO2的纸袋下沉
【答案】B
【解析】A、装置收集二氧化碳是利用向上排空气法，二氧化碳的密度比空气大，故不符合题意；B、因为二氧化碳能溶于水，振荡后塑料瓶会变瘪，不是因为密度比空气大，故符合题意；C、二氧化碳倒入后充满空气的气球上浮，证明二氧化碳密度比空气大，故不符合题意；D、倒入二氧化碳的纸袋下沉证明二氧化碳密度比空气大，故不符合题意。故选B。
用推拉注射器活塞的方法可以检查如图装置的气密性。当缓慢推动活塞时，如果装置气密性良好，则能观察到
A．注射器内有液体 B．瓶中液面明显上升 C．长颈漏斗内液面上升 D．长颈漏斗下端管口产生气泡
【答案】C
【解析】当缓慢推动活塞时，如果装置气密性良好，装置内压强增大，长颈漏斗内液面上升。故选C。
某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，该气体所具备的物理性质应是
A．易溶于水，密度比空气大 B．易溶于水，密度比空气小
C．难溶于水，密度比空气大 D．难溶于水，密度比空气小
【答案】C
【解析】能够使用排水法收集的气体，一般是难溶于水的；能用向上排空气法收集的气体一般不易与空气中组分发生反应且密度比空气大，综上所述，选择C项
下列图示分别为二氧化碳的实验室制取、干燥、收集、验满的操作，其中正确的是
A．制取 B．干燥
C．收集 D．验满
【答案】C
【解析】A、长颈漏斗应伸入液面以下，形成液封防止气体逸出，A错误。B、气体的干燥，气体应长进短出，B错误。C、二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集，C正确。D、二氧化碳验满，取带火星木条放置集气瓶口，木条熄灭说明二氧化碳收集满，D错误。故选：C。
下列关于二氧化碳的叙述错误的是
A．环境监测中心在公布城市空气质量状况时不包括该气体
B．是造成全球气候变暖的主要气体
C．在蔬菜大棚中，适量补充其含量有利于农作物的生长
D．能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白携氧能力降低
【答案】D
【解析】A、二氧化碳虽然会形成温室效应，但它不是空气的污染物，所以在空气质量报告中不包括它，说法正确；B、二氧化碳是造成温室效应的主要气体，它的影响最大，范围最广，说法正确；C、二氧化碳参与植物的光合作用，因此在温室大棚里使用二氧化碳能促进蔬菜生长，提高产量，说法正确；D、二氧化碳是人体代谢的一种产物，它无毒，不会降低血红蛋白运输氧气的能力，说法错误。故选：D。
许多化学物质是一把“双刃剑”，对CO2的利弊评价不妥的是（ ）
A．利用干冰可进行人工降雨 B．大气层中CO2过多会造成“温室效应”
C．大气层中CO2越多，抵御紫外光作用越强 D．“碳酸水”浇植物对植物光合作用有利
【答案】C
【解析】A、干冰升华时吸收大量的热，使中的水蒸气遇冷凝结成小液滴，所以利用干冰可进行人工降雨。故A不符合题意；B、二氧化碳、碳氢化合物等可以吸收太阳光照射到地球的热量，大气层中CO2过多会造成“温室效应”，故B不符合题意；C、二氧化碳不能吸收紫外线，不能抵御紫外光，故C符合题意；D、“碳酸水”中含有碳酸，碳酸分解生成水和二氧化碳，二氧化碳能促进植物的光合作用，故D不符合题意。故选：C。
对比是学习化学的重要方法，下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是
A．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒
B．性质：CO2、CO都有可燃性
C．用途：CO2可用于灭火；CO可用于人工降雨
D．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成
【答案】D
【解析】A、二氧化碳不会导致酸雨，二氧化硫会导致酸雨，说法错误，不符合题意；B、二氧化碳不具有可燃性，一氧化碳具有可燃性，说法错误，不符合题意；C、二氧化碳可用于灭火，二氧化碳制成干冰后可用于人工降雨，说法错误，不符合题意；D、二氧化碳和一氧化碳均由碳元素和氧元素组成，一个二氧化碳分子中含有两个碳原子和一个氧原子，一个一氧化碳分子含有一个碳原子和一个氧原子，说法正确，符合题意。
除去二氧化碳中少量一氧化碳的方法是
A．通过水 B．通过足量石灰水
C．点燃混合气体 D．通过灼热的氧化铜
【答案】D
【解析】A、二氧化碳和水反应生成碳酸且二氧化碳能溶于水，所以通入水中除去的是二氧化碳，一氧化碳不反应，故A错误；B、一氧化碳不与石灰水反应，而二氧化碳反应，所以除去的是二氧化碳，故B错误；C、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，故C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，故D正确。故选：D。
如图所示的两只烧杯(250mL)中分别放有两支高低不同的燃烧的蜡烛，有关该实验下列说法正确的是
A．这两个实验中，蜡烛都是由低到高依次熄灭
B．A实验中只证明了二氧化碳的密度比空气大
C．A、B实验中蜡烛熄灭的原理是隔绝了空气
D．B实验可知，逃离火灾现场应成站立姿势逃跑
【答案】C
【解析】A、实验A中蜡烛由低到高依次熄灭，而实验B中蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高，所以密度小于空气密度，上升到顶部，较高的蜡烛因缺氧气而先熄灭，所以B中的蜡烛由高到低依次熄灭，A错误；B、A实验中不但证明了二氧化碳的密度比空气大，而且证明二氧化碳不支持燃烧，故B错误；C、A、B实验中蜡烛熄灭的原理是隔绝了空气，故C正确；D、B实验可知，逃离火灾现场应成匍匐姿势逃跑，而不是站立，故D错误。故选：C。
可乐饮料中含有二氧化碳气体，要证明这种气体的存在，最简单的方法是（ ）
A．收集气体在集气瓶中，用燃着的火柴检验
B．收集气体在集气瓶中，加入澄清石灰水
C．将澄清石灰水加入可乐饮料中
D．将可乐饮料的气体通入澄清的石灰水中
【答案】D
【解析】可乐饮料中含有碳酸，碳酸不稳定，在振荡，受热时就会分解产生二氧化碳，将产生的二氧化碳通入澄清石灰水中，二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，证明有二氧化碳气体，故D正确。故选：D。
可以一次鉴别出空气、氧气、二氧化碳三瓶气体的正确方法是（ ）
A．分别加入适量澄清石灰水
B．将带火星的木条分别伸入瓶中
C．将燃着的木条分别伸入瓶中
D．分别加入蒸馏水
【答案】C
【解析】A、分别加入适量澄清石灰水，空气和氧气均不能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，无法鉴别空气和氧气，不符合题意；B、将带火星的木条分别伸入瓶中，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，空气和二氧化碳均不能使带火星的木条复燃，不符合题意；C、将燃着的木条分别伸入瓶中，燃着的木条在空气中变化不大，氧气具有助燃性，燃着的木条在氧气中，能燃烧的更旺，二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，燃着的木条在二氧化碳中熄灭，现象不同，可以区分，符合题意；
D、分别加入蒸馏水，均无明显现象，无法区分，不符合题意。故选C。
在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子 _____________ 不同。其中石墨可做电极是利用其良好的 _____________ 性。
（2）二氧化碳是当今最主要的温室气体，我国科学家已成功合成新型催化剂，将 CO2 高效转化为甲醇（CH3OH），这既可缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式，该反应的微观过程如图所示：
①该微观反应过程中出现了 _________ 种氧化物。
②该反应的化学方程式为 _______________________ 。
③甲和乙反应的质量比为 ________________________ （填最简整数比）。
【答案】 排列方式 导电 2 CO2+3H2 CH3OH+H2O 22∶3
【解析】（1）金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子排列方式不同；其中石墨可做电极是利用其良好的导电性；故填：排列方式；导电；（2）①氧化物是由两种元素组成的化合物，且其中一种元素是氧元素，由化学式可知，只有二氧化碳和水属于氧化物；故填：2；②该反应是由CO2和H2在催化条件下转化为甲醇（CH3OH）和水，故其化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O；
③由化学方程式可知，甲和乙反应的质量比为44：（2×3）=22：3；故填：22：3。
煤矿在开采时经常将干冰与炸药捆绑在一起，然后引爆炸药进行爆破。可以起到增大爆炸威力和防止火灾的作用。
(1)解释能增大爆炸威力的原因。
(2)说明能防止火灾的作用的原因。
【答案】(1)爆炸时干冰被迅速加热，升华变为气体，气体的急剧生成使压强迅速增大，可以增大爆炸威力
(2)二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大，可覆盖在可燃物表面，隔绝氧气，防止火灾
【解析】(1)爆炸时干冰被迅速加热，升华变为气体，气体的急剧生成使压强迅速增大，可以增大爆炸威力；(2)二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，且密度比空气大，可覆盖在可燃物表面，隔绝氧气，防止火灾。
如图所示为探究二氧化碳是否与水反应的实验装置。
在烧杯底部的木块上固定一根铜丝，铜丝上绑了四只纸蝴蝶，其中①④是干燥的紫色石蕊纸蝴蝶，②③是湿润的紫色石蕊纸蝴蝶，在纸蝴蝶和倒入的二氧化碳之间插入一张长方形的硬纸片，向烧杯中慢慢倾倒二氧化碳。
(1)观察到什么现象？
(2)请用所学知识解释观察到的现象。
(3)该实验说明二氧化碳具有什么物理性质？
【答案】(1)②先变红，③后变红，①④无明显变化
(2)②③变红是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性能使紫色石蕊变红。②先变红，③后变红是因为二氧化碳密度比空气大，②先接触到二氧化碳。
(3)密度比空气大。
【解析】(1)二氧化碳密度比空气大，所以②④蝴蝶先接触二氧化碳。二氧化碳不能使紫色石蕊变红，所以①④干燥的紫色石蕊纸蝴蝶不变色。二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性能使紫色石蕊变红，所以②③湿润的紫色石蕊纸蝴蝶变红。所以观察到②先变红，③后变红，①④无明显变化。(2)根据（1）中分析可知，②③变红是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性能使紫色石蕊变红。②先变红，③后变红是因为二氧化碳密度比空气大，②先接触到二氧化碳。(3)物理性质不需要化学变化表现出来，②先变红，③后变红说明二氧化碳密度比空气大。
认识物质通常从组成、结构、性质以及变化规律等角度进行研究，下图是常见气体的实验室制备及性质探究，回答下列问题。
(1)反应原理、发生和收集装置
①实验室制取二氧化碳的化学方程式是__________________，发生装置和收集装置应选_______（选填“A至E字母”），若用F装置收集二氧化碳，二氧化碳应从_______（选填“①”、“②”）端进入。
②甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的发生装置和收集较纯净甲烷应选_______（选填“A至E字母”）。
(2)性质探究
①探究氧气性质时，装置 G瓶底需铺一层水，目的是_____________________；写出反应的方程式_______________________。
②探究二氧化碳性质时，观察到装置 H 中现象是___________________________。
【答案】(1) CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O BD##DB ① AC##CA
(2) 防止溅落物炸裂瓶底 3Fe+2O2Fe3O4 下层蜡烛较上层蜡烛先熄灭
【解析】(1)①实验室用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳，化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O，该反应不需要加热，发生装置选B，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，收集装置选D向上排空气法，发生装置和收集装置应选BD。若用F装置收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，二氧化碳应从①端长管进入。
②甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。反应需要加热发生装置选A，甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，收集较纯净的甲烷，收集装置选择排水法C，制取甲烷的发生装置和收集较纯净甲烷应选AC。(2)①装置G探究铁在氧气中燃烧，该反应放出大量的热，装置G瓶底需铺一层水，目的是防止溅落物炸裂瓶底；铁和氧气点燃生成四氧化三铁，反应的方程式3Fe+2O2Fe3O4。②二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，探究二氧化碳性质时，观察到装置H中现象是下层蜡烛较上层蜡烛先熄灭。
实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答问题。
(1)写出图中标有序号的仪器名称：①_________；②__________.
(2)实验室用装置A来制取氧气，但装置A有明显错误，请你指出错误_______，若按该装置操作的后果是_____________。
(3)实验室常用装置B来制取氧气，收集装置选________。实验选用装置B或装置C还可以制取CO2，其反应药品是_________，与装置B相比，装置C的一个突出优点是_________。
(4)为测定某地大理石（主要成分为CaCO3）的纯度，向20g该大理石中加入100g稀盐酸，反应中产生气体与盐酸的质量关系如图所示。
①生成二氧化碳的质量是_________克。
②请计算该大理石样品中碳酸钙的质量分数_________。
【答案】(1) 试管 锥形瓶
(2) 试管口没有略向下倾斜 冷凝水倒流，试管炸裂
(3) E／F 石灰石(或大理石)和稀盐酸 可控制反应的发生和停止
(4) 4.4 解：设该大理石样品中CaCO3的质量分数为x
x=50%
答：该大理石样品中CaCO3的质量分数为50%。
【解析】(1)由图可知①为试管；②为锥形瓶。(2)试管口没有略向下倾斜或者试管口需低于试管底部，否则容易造成冷凝水倒流试管炸裂。(3)氧气密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，故收集装置选E或F；
实验室用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳，在装置C中，固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行。装置C的优点是可以随时控制反应的发生与停止。
(4)①从图中可知，生成二氧化碳的质量为4.4g。②见答案。
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第六单元 碳和碳的氧化物 单元测试
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是（ ）
A．都是黑色固体
B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
C．碳原子的排列方式相同
D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，例如白磷和红磷。下列各组物质互为同素异形体的是
A．一氧化碳和二氧化碳 B．金刚石和石墨
C．冰和干冰 D．氧气和液氧
下列关于碳的单质及其化合物的用途与其所依据的性质不相符合的是
A．金刚石用于刻画玻璃：金刚石的硬度最大
B．活性炭用作冰箱除臭剂：活性炭具有吸附性
C．一氧化碳用于冶炼生铁：一氧化碳具有可燃性
D．干冰用于人工降雨：干冰升华时吸热
下列与碳和碳的氧化物有关的说法中，正确的是
A．煤炉上放一盆水可防止CO中毒
B．CO2能使紫色石蕊溶液变红，说明CO2显酸性
C．CO和CO2化学性质不同的原因是分子构成不同
D．用墨绘制的古画经久不变色，说明碳不与任何物质反应
如图是CO还原CuO的实验装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
①先加热CuO，再通入CO ②玻璃管中发生的是置换反应 ③玻璃管中黑色固体逐渐变成红色 ④既防止CO污染空气又充分利用能源
A．①③ B．②④ C．①④ D．③④
下列实验或现象不能说明二氧化碳的密度比空气大的是
A．收集CO2 B．振荡后塑料瓶变瘪
C．气球上浮 D．倒入CO2的纸袋下沉
用推拉注射器活塞的方法可以检查如图装置的气密性。当缓慢推动活塞时，如果装置气密性良好，则能观察到
A．注射器内有液体 B．瓶中液面明显上升 C．长颈漏斗内液面上升 D．长颈漏斗下端管口产生气泡
某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，该气体所具备的物理性质应是
A．易溶于水，密度比空气大 B．易溶于水，密度比空气小
C．难溶于水，密度比空气大 D．难溶于水，密度比空气小
下列图示分别为二氧化碳的实验室制取、干燥、收集、验满的操作，其中正确的是
A．制取 B．干燥
C．收集 D．验满
下列关于二氧化碳的叙述错误的是
A．环境监测中心在公布城市空气质量状况时不包括该气体
B．是造成全球气候变暖的主要气体
C．在蔬菜大棚中，适量补充其含量有利于农作物的生长
D．能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白携氧能力降低
许多化学物质是一把“双刃剑”，对CO2的利弊评价不妥的是（ ）
A．利用干冰可进行人工降雨 B．大气层中CO2过多会造成“温室效应”
C．大气层中CO2越多，抵御紫外光作用越强 D．“碳酸水”浇植物对植物光合作用有利
对比是学习化学的重要方法，下列关于二氧化碳和一氧化碳的比较，完全正确的是
A．危害：CO2会导致酸雨；CO会引起中毒
B．性质：CO2、CO都有可燃性
C．用途：CO2可用于灭火；CO可用于人工降雨
D．组成：CO2、CO均由碳元素和氧元素组成
除去二氧化碳中少量一氧化碳的方法是
A．通过水 B．通过足量石灰水
C．点燃混合气体 D．通过灼热的氧化铜
如图所示的两只烧杯(250mL)中分别放有两支高低不同的燃烧的蜡烛，有关该实验下列说法正确的是
A．这两个实验中，蜡烛都是由低到高依次熄灭
B．A实验中只证明了二氧化碳的密度比空气大
C．A、B实验中蜡烛熄灭的原理是隔绝了空气
D．B实验可知，逃离火灾现场应成站立姿势逃跑
可乐饮料中含有二氧化碳气体，要证明这种气体的存在，最简单的方法是（ ）
A．收集气体在集气瓶中，用燃着的火柴检验
B．收集气体在集气瓶中，加入澄清石灰水
C．将澄清石灰水加入可乐饮料中
D．将可乐饮料的气体通入澄清的石灰水中
可以一次鉴别出空气、氧气、二氧化碳三瓶气体的正确方法是（ ）
A．分别加入适量澄清石灰水
B．将带火星的木条分别伸入瓶中
C．将燃着的木条分别伸入瓶中
D．分别加入蒸馏水
在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子 _____________ 不同。其中石墨可做电极是利用其良好的 _____________ 性。
（2）二氧化碳是当今最主要的温室气体，我国科学家已成功合成新型催化剂，将 CO2 高效转化为甲醇（CH3OH），这既可缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式，该反应的微观过程如图所示：
①该微观反应过程中出现了 _________ 种氧化物。
②该反应的化学方程式为 _______________________ 。
③甲和乙反应的质量比为 ________________________ （填最简整数比）。
煤矿在开采时经常将干冰与炸药捆绑在一起，然后引爆炸药进行爆破。可以起到增大爆炸威力和防止火灾的作用。
(1)解释能增大爆炸威力的原因。
(2)说明能防止火灾的作用的原因。
如图所示为探究二氧化碳是否与水反应的实验装置。
在烧杯底部的木块上固定一根铜丝，铜丝上绑了四只纸蝴蝶，其中①④是干燥的紫色石蕊纸蝴蝶，②③是湿润的紫色石蕊纸蝴蝶，在纸蝴蝶和倒入的二氧化碳之间插入一张长方形的硬纸片，向烧杯中慢慢倾倒二氧化碳。
(1)观察到什么现象？
(2)请用所学知识解释观察到的现象。
(3)该实验说明二氧化碳具有什么物理性质？
认识物质通常从组成、结构、性质以及变化规律等角度进行研究，下图是常见气体的实验室制备及性质探究，回答下列问题。
(1)反应原理、发生和收集装置
①实验室制取二氧化碳的化学方程式是__________________，发生装置和收集装置应选_______（选填“A至E字母”），若用F装置收集二氧化碳，二氧化碳应从_______（选填“①”、“②”）端进入。
②甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的发生装置和收集较纯净甲烷应选_______（选填“A至E字母”）。
(2)性质探究
①探究氧气性质时，装置 G瓶底需铺一层水，目的是_____________________；写出反应的方程式_______________________。
②探究二氧化碳性质时，观察到装置 H 中现象是___________________________。
实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答问题。
(1)写出图中标有序号的仪器名称：①_________；②__________.
(2)实验室用装置A来制取氧气，但装置A有明显错误，请你指出错误_______，若按该装置操作的后果是_____________。
(3)实验室常用装置B来制取氧气，收集装置选________。实验选用装置B或装置C还可以制取CO2，其反应药品是_________，与装置B相比，装置C的一个突出优点是_________。
(4)为测定某地大理石（主要成分为CaCO3）的纯度，向20g该大理石中加入100g稀盐酸，反应中产生气体与盐酸的质量关系如图所示。
①生成二氧化碳的质量是_________克。
②请计算该大理石样品中碳酸钙的质量分数_________。
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