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第六单元 碳和碳的氧化物
测试卷
选择题（共10个小题，每小题3分，共30分）
1．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是
A．空气中氧气的质量分数为21%
B．空气中的氮气可用于制造硝酸和氮肥
C．空气中二氧化碳过高会导致酸雨
D．空气质量指数越高，说明空气质量越好
2．金刚石、石墨、足球烯是三种典型的碳单质，下列关于它们的说法正确的是
A．都由碳元素组成 B．碳原子排列方式相同
C．都是同一种物质 D．物理性质相似
3．物质的性质决定了物质的用途，下列几种常见物质的性质、用途不一致的是
A．氧气支持燃烧——用于气焊 B．酒精可燃——作消毒剂
C．金刚石硬度大——用于裁玻璃 D．石墨导电——作电极材料
4．下列叙述、相应的原理(用化学方程式表示)及反应类型都正确的是
A．镁带燃烧，用作照明弹：；分解反应
B．铁丝测定空气中氧气含量：； 化合反应
C．工业制取氧气：；分解反应
D．焦炭还原氧化铁： ；氧化还原反应
5．下列实验中，只能验证二氧化碳物理性质的是
A． B． C． D．
6．如图试管中装有干燥的二氧化碳，用一根铁丝穿3片干燥的紫色石蕊试纸，将水滴加到相应的试纸上进行实验，下列说法正确的是
A．图中试纸1不变色,试纸2、3变为红色
B．1、2实验对比可证明二氧化碳与水反应
C．该实验的优点有操作方便，对比效果好
D．该实验证明二氧化碳能使紫色的石蕊试液变红色
7．澄清石灰水长期敞口放在空气中会变浑浊，这是因为空气中含有
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．一氧化碳
8．下列有关CO2和CO的叙述错误的是
A．性质：通常情况下，CO2能溶于水，CO难溶于水
B．用途：CO可用于冶炼金属，固态CO2可用于人工增雨
C．构成：1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子
D．危害：CO和CO2有毒，均易与血液中的血红蛋白结合而引起中毒
9．除去下列物质中所含的少量杂质，所用方法正确的是
选项 物质（括号内为杂质） 除杂方法
A O2（CO2） 通入足量澄清石灰水中
B 木炭（Mg） 放到氧气中燃烧
C 红磷（二氧化锰） 加入足量双氧水
D 氯酸钾（氯化钾） 加热足够长的时间
A．A B．B C．C D．D
10．在密闭玻璃罩内放置三根点燃的蜡烛（图甲），观察到长蜡烛先熄灭，接着短蜡烛熄灭，中间蜡烛最后熄灭。传感器测得氧气含量变化（图乙）。下列解释或结论错误的是
A．开始燃烧释放热的，升到上方隔氧，长蜡烛先熄灭
B．长蜡烛熄灭后，降温，降到下方隔氧，短蜡烛熄火
C．一段时间后，玻璃罩内氧气消耗完，中间蜡烛最后熄灭
D．冷的密度比同温时的大，但热的密度可能比冷的小
非选择题：本题共8小题，共70分。
11．（5分）性质决定用途，请用相关内容的序号填空：
A．冰箱去味剂 B．切割玻璃 C．制干电池电极 D．冶炼金属 E.制油墨
(1)金刚石硬度大，可用来 ；
(2)石墨的导电性能好，可用来 ；
(3)活性炭的吸附能力强，可用来作 ；
(4)单质碳具有还原性，可用来 ；
(5)常温下碳的化学性质不活泼，可用来 ；
12．（9分）煤是三大化石燃料之一，为了提高能源利用效率，人们将煤加工成“煤气”，用作各种工业炉和居民家用的加热燃料。其实煤气不是“煤的气体”，而是一氧化碳的俗称。煤气是一种热值很高的燃料，燃烧产生蓝色火焰。使用煤气要特别小心，千万不能让它泄漏，否则人会在不知不觉中中毒死亡；而且一旦遇明火或电火花，还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”，这是非常荒唐的说法，因为煤气既不能溶于水，常温下更不与水反应。请根据以上叙述回答下列问题：
(1)煤变成煤气属于 变化。
(2)在上述有关煤气的叙述中。
可归纳出煤气的化学性质：① ，② ；
可推断出煤气的物理性质：① ，② ；
煤气的用途： ，煤气燃烧的现象： ，其反应原理是 （用化学方程式表示）。
13．（6分）氢氧化钠溶液和二氧化碳反应没有明显现象，为验证与能够发生反应，某同学按如图组装实验装置，并进行实验。
(1)有时试剂滴加顺序会影响实验现象。观察到气球先膨胀后变瘪，则加入试剂的顺序应该是__________（填序号）。
A．先加入盐酸，再加入氢氧化钠溶液 B．先加入氢氧化钠溶液，再加入盐酸
(2)请解释气球“先膨胀”的原因： 。
(3)写出气球“后变瘪”的化学方程式： 。
(4)写出与反应的化学方程式： 。
14．（10分）化学是一门实验学科，正确的实验操作是保证实验成功的关键。
(1)实验一中根据实验现象得出的结论 。
(2)实验二中观察到的现象是 。写出此反应的化学方程式 。
(3)实验三铁丝在氧气中燃烧要在集气瓶底放少量水或一薄层细沙的原因是 。
(4)实验四可以得出二氧化碳的性质 ； 。
(5)（如图2）过滤操作中玻璃棒的作用 ，实验结束后，有同学发现溶液过滤不彻底，造成此现象的原因 。
①滤纸没有紧贴漏斗内壁 ②滤纸破损 ③液面高于滤纸边缘
15．（10分）下图是实验室常用的装置。
(1)写出a的仪器名称 。
(2)写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式 。关于该装置制取氧气说法正确的是 。
A．装药品前需先检查装置的气密性
B．当看到有气泡冒出时立即收集
C．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
D．可用带火星的木条检验收集的气体
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置，其优点是 ；写出实验室制取CO2的化学方程式 ，若用G装置收集CO2，气体应从 (填“a”或“b”)端通入。若要证明二氧化碳能与水发生反应，应将气体通入 中。
(4)实验室收集O2和CO2都不能采用的方法是 (填装置字母)。
16．（10分）在全球气候变化与能源转型的大背景下，绿色甲醇作为一种低碳、环保的清洁能源，正逐渐成为各国政府和业界关注的焦点。利用废气中的CO2热催化加氢合成，实现了CO2的减排和再生利用，其原理如图a所示。
I．电解制氢
(1)光伏发电是将太阳能转化为 能，如图a电解水制取氢气的化学方程式为 。
(2)甲醇被认为是“零碳”燃料，甲醇燃烧能产生二氧化碳，试分析“零碳”燃料中“零碳”的含义 。
II．捕集二氧化碳
(3)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如图b。
①石灰石要粉碎后再投入煅烧炉中，目的是 。
②图中，CO2含量较高的是 (填“A”或“B”)处。
III．甲醇再利用甲醇可以直接燃烧，也可以将甲醇转化为氢气再燃烧，甲醇转化为氢气通常有以下两种方案。
方案1：CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑
方案2：CH3OHCO↑+2H2↑
(4)对比上述两种方案，从环保和氢气产率的角度分析：方案1的优点是 、 。
(5)氢气可以直接加压储存在储氢罐中，从微观视角解释氢气能被压缩的原因是 。
17．（14分）在人类文明的长河中，冶金技术是推动社会进步的重要里程碑。早在数千年前，古代工匠便掌握了利用碳来冶炼金属的奥秘，这一技术不仅改变了工具和武器的制造方式，更深刻影响了人类历史的进程。
(1)古代冶金的核心燃料是木炭，木炭质地疏松多孔，具有优异的 性，可以去除一些食品或工业产品里的色素和异味。
(2)木炭燃烧释放大量热量，为冶炼金属提供了必需的高温条件，木炭在氧气充足的条件下燃烧的现象为 ，其反应化学方程式为 。
(3)某实验小组尝试利用木炭和氧化铜混合制备铜，进行了如下实验：
①加热一段时间后，观察到a试管中的现象为 ，反应化学方程式为 ，b试管中的现象为 。
②实验结束时，应先 (选填“将导管撤出石灰水”或“移开酒精喷灯”)，原因是 。移开酒精喷灯后，还因立即用弹簧夹夹紧乳胶管，这样做的目的是 。
③利用下图甲装置进行实验可知，碳与氧化铜反应除了生成CO2可能还会产生CO。CO和CO2的体积分数(ppm)与时间(t)变化情况如图乙所示。
老师指出CO不一定是木炭与氧化铜反应产生的，请分析可能的原因是 。
(4)随着技术的发展人类还发现了其他碳单质，如金刚石和石墨，它们的结构模型如图所示，下列说法正确的是___________。
A．构成金刚石和石墨的原子大小不同 B．金刚石和石墨中原子的排列方式不同
C．金刚石和石墨的物理性质相同 D．金刚石和石墨的相互转化为物理变化
18．（6分）过氧化钠(Na2O2)可在消防员的呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。反应原理是：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。据资料得知，每人每天消耗氧气1.6千克。某潜水艇上有50人，假设所需要的O2全部由Na2O2来提供，则该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是多少？(写出计算过程)中小学教育资源及组卷应用平台
第六单元 碳和碳的氧化物
测试卷
选择题（共10个小题，每小题3分，共30分）
1．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是
A．空气中氧气的质量分数为21%
B．空气中的氮气可用于制造硝酸和氮肥
C．空气中二氧化碳过高会导致酸雨
D．空气质量指数越高，说明空气质量越好
【答案】B
【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，但质量分数不是21%。说法错误；
B、氮气是空气的主要成分。在工业上，氮气通过合成氨反应制取氨气，氨气进一步用于制造硝酸和氮肥（如尿素、铵盐等）。说法正确；
C、形成酸雨的主要物质是二氧化硫和氮的氧化物，二氧化碳不会形成酸雨，二氧化碳增多会造成温室效应。说法错误；
D、空气质量指数是衡量空气污染程度的指标，数值越高表示污染越严重，空气质量越差。说法错误；
故选：B。
2．金刚石、石墨、足球烯是三种典型的碳单质，下列关于它们的说法正确的是
A．都由碳元素组成 B．碳原子排列方式相同
C．都是同一种物质 D．物理性质相似
【答案】A
【详解】A、金刚石、石墨、足球烯均为碳元素的同素异形体，即由碳元素组成的不同单质，故选项说法正确；
B、三者原子排列方式不同：金刚石为立体网状结构，石墨为层状结构，足球烯（如C60）为球状结构，故选项说法错误；
C、金刚石、石墨和足球烯是同种元素组成的三种不同的物质，故选项说法错误；
D、由于金刚石,石墨和结构中碳原子的排列方式不同,它们的物理性质差别很大，故选项说法错误。
故选：A。
3．物质的性质决定了物质的用途，下列几种常见物质的性质、用途不一致的是
A．氧气支持燃烧——用于气焊 B．酒精可燃——作消毒剂
C．金刚石硬度大——用于裁玻璃 D．石墨导电——作电极材料
【答案】B
【详解】A、 氧气支持燃烧，可用于气焊（气焊利用氧气与可燃气体混合产生高温火焰）。不符合题意；
B、 酒精可燃，能用作燃料，酒精用于消毒是因为酒精能使蛋白质变性。符合题意；
C、 金刚石是自然界中硬度最大的物质，可用于裁玻璃。不符合题意；
D、 石墨具有良好的导电性），可作电极材料。不符合题意；
故选B。
4．下列叙述、相应的原理(用化学方程式表示)及反应类型都正确的是
A．镁带燃烧，用作照明弹：；分解反应
B．铁丝测定空气中氧气含量：； 化合反应
C．工业制取氧气：；分解反应
D．焦炭还原氧化铁： ；氧化还原反应
【答案】D
【详解】A、镁带燃烧的化学方程式应为，该反应是由两种物质生成一种物质，属于化合反应，而不是分解反应，错误；
B、铁丝在空气中不能燃烧，不能用铁丝测定空气中氧气含量，错误；
C、工业制取氧气是利用液态氮和液态氧沸点的不同，通过分离液态空气的方法制取，属于物理变化，不是通过化学变化制取，错误；
D、焦炭还原氧化铁发生的反应是碳 与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为，在该反应中，碳得到氧发生氧化反应，氧化铁失去氧发生还原反应，属于氧化还原反应，正确。
故选D。
5．下列实验中，只能验证二氧化碳物理性质的是
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】A、倾倒二氧化碳，蜡烛自下而上熄灭，既验证了二氧化碳密度比空气大（物理性质），又验证了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧（化学性质），A 选项不符合题意；
B、二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊溶液变红，验证的是二氧化碳的化学性质，B 选项不符合题意；
C、向盛有空气的气球中通入二氧化碳，气球上升，说明二氧化碳密度比空气大，只验证了二氧化碳的物理性质，C 选项符合题意；
D、二氧化碳通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，验证的是二氧化碳的化学性质，D 选项不符合题意。
故选C。
6．如图试管中装有干燥的二氧化碳，用一根铁丝穿3片干燥的紫色石蕊试纸，将水滴加到相应的试纸上进行实验，下列说法正确的是
A．图中试纸1不变色,试纸2、3变为红色
B．1、2实验对比可证明二氧化碳与水反应
C．该实验的优点有操作方便，对比效果好
D．该实验证明二氧化碳能使紫色的石蕊试液变红色
【答案】C
【详解】A、水或二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红。试纸1滴水，不变红；试纸2、3处，只有试纸2有水和CO2接触，会变红，试纸3干燥，不会变红，A 错误；
B、1、2对比，1只有水，2有水和CO2，只能说明二氧化碳或二氧化碳与水共同作用导致石蕊试液变红，不能证明二氧化碳与水反应，B 错误；
C、该实验操作简便，通过多组对比，效果好，C 正确；
D、试纸1滴水，不变红；试纸2、3处，只有试纸2有水和CO2接触，会变红，试纸 3 干燥不变红，证明CO2 与水反应生成的物质使石蕊变红，不是CO2直接使石蕊变红，D 错误。
故选C。
7．澄清石灰水长期敞口放在空气中会变浑浊，这是因为空气中含有
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．一氧化碳
【答案】B
【详解】根据空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质等，并结合着二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊的性质（即二氧化碳的检验方法）；也就不难推断出澄清石灰水长期敞口放在空气中会变浑浊，是因为空气中含有二氧化碳的缘故了．
故选B．
8．下列有关CO2和CO的叙述错误的是
A．性质：通常情况下，CO2能溶于水，CO难溶于水
B．用途：CO可用于冶炼金属，固态CO2可用于人工增雨
C．构成：1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子
D．危害：CO和CO2有毒，均易与血液中的血红蛋白结合而引起中毒
【答案】D
【详解】A、通常情况下，二氧化碳能溶于水，一氧化碳难溶于水，不符合题意；
B、一氧化碳具有还原性，能与金属氧化物反应，可用于冶炼金属，干冰即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，不符合题意；
C、二氧化碳的化学式为：CO2，由化学式可知，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，一氧化碳的化学式为：CO，由化学式可知，每个一氧化碳分子由1个碳原子和1个氧原子构成，1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子，不符合题意；
D、CO有毒，极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体缺氧，二氧化碳无毒，符合题意。
故选D。
9．除去下列物质中所含的少量杂质，所用方法正确的是
选项 物质（括号内为杂质） 除杂方法
A O2（CO2） 通入足量澄清石灰水中
B 木炭（Mg） 放到氧气中燃烧
C 红磷（二氧化锰） 加入足量双氧水
D 氯酸钾（氯化钾） 加热足够长的时间
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A、通入足量澄清石灰水时，CO2会与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，而O2不参与反应，符合除杂原则，故方法正确；
B、木炭粉、镁粉均能在氧气中充分燃烧，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故方法错误；
C、加入双氧水（H2O2）后，MnO2作为催化剂会加速H2O2分解为水和氧气，但红磷与双氧水不反应；反应后，仍为红磷和MnO2固体混合物，不符合除杂原则，故方法错误；
D、加热后，氯酸钾会分解为氯化钾和氧气，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故方法错误。
故选A。
10．在密闭玻璃罩内放置三根点燃的蜡烛（图甲），观察到长蜡烛先熄灭，接着短蜡烛熄灭，中间蜡烛最后熄灭。传感器测得氧气含量变化（图乙）。下列解释或结论错误的是
A．开始燃烧释放热的，升到上方隔氧，长蜡烛先熄灭
B．长蜡烛熄灭后，降温，降到下方隔氧，短蜡烛熄火
C．一段时间后，玻璃罩内氧气消耗完，中间蜡烛最后熄灭
D．冷的密度比同温时的大，但热的密度可能比冷的小
【答案】C
【详解】A、长蜡烛先熄灭，是因为开始燃烧释放热的二氧化碳，二氧化碳受热后密度变小，升到上方，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，可隔绝氧气，使长蜡烛熄灭，不符合题意；
B、长蜡烛熄灭后，二氧化碳降温，二氧化碳的密度比空气大，降到下方隔绝氧气，从而使短蜡烛熄灭，不符合题意；
C、由图可知，蜡烛熄灭后，氧气的含量不是0，说明中间蜡烛熄灭，不是因为玻璃罩内氧气消耗完，符合题意；
D、冷二氧化碳的密度比同温时氧气的大，但是该实验中长蜡烛先熄灭，说明二氧化碳受热后密度可能比冷氧气的小，不符合题意。
故选C。
非选择题：本题共8小题，共70分。
11．（5分）性质决定用途，请用相关内容的序号填空：
A．冰箱去味剂 B．切割玻璃 C．制干电池电极 D．冶炼金属 E.制油墨
(1)金刚石硬度大，可用来 ；
(2)石墨的导电性能好，可用来 ；
(3)活性炭的吸附能力强，可用来作 ；
(4)单质碳具有还原性，可用来 ；
(5)常温下碳的化学性质不活泼，可用来 ；
【答案】(1)B (2)C (3)A (4)D (5)E
【详解】（1）金刚石硬度大，可用来切割玻璃，故填：B；
（2）石墨的导电性能好，可用来制干电池电极，故填：C；
（3）活性炭的吸附能力强，可用来作冰箱去味剂，故填：A；
（4）单质碳具有还原性，可用来冶炼金属，故填：D；
（5）常温下碳的化学性质不活泼，可用来制油墨，故填：E。
12．（9分）煤是三大化石燃料之一，为了提高能源利用效率，人们将煤加工成“煤气”，用作各种工业炉和居民家用的加热燃料。其实煤气不是“煤的气体”，而是一氧化碳的俗称。煤气是一种热值很高的燃料，燃烧产生蓝色火焰。使用煤气要特别小心，千万不能让它泄漏，否则人会在不知不觉中中毒死亡；而且一旦遇明火或电火花，还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”，这是非常荒唐的说法，因为煤气既不能溶于水，常温下更不与水反应。请根据以上叙述回答下列问题：
(1)煤变成煤气属于 变化。
(2)在上述有关煤气的叙述中。
可归纳出煤气的化学性质：① ，② ；
可推断出煤气的物理性质：① ，② ；
煤气的用途： ，煤气燃烧的现象： ，其反应原理是 （用化学方程式表示）。
【答案】(1)化学
具有可燃性 有毒 不溶于水 无味 作燃料 产生蓝色火焰
2O+O22CO2 （2分）
【详解】（1）煤隔绝空气加强热制取煤气，会生成一氧化碳等新物质，属于化学变化。
（2）煤气是一种热值很高的燃料，燃烧产生蓝色火焰。使用煤气要特别小心，千万不能让它泄漏，否则人会在不知不觉中中毒死亡；而且一旦遇明火或电火花，还极易引起爆炸。有人说“可以放一盆水吸收泄漏的煤气”，这是非常荒唐的说法，因为煤气既不能溶于水，常温下更不与水反应。由此可知，煤气具有的化学性质：可燃性、有毒，具有的物理性质：不溶于水、无味，煤气的用途：作燃料，煤气燃烧的现象：产生蓝色火焰，2O+O22CO2 。
13．（6分）氢氧化钠溶液和二氧化碳反应没有明显现象，为验证与能够发生反应，某同学按如图组装实验装置，并进行实验。
(1)有时试剂滴加顺序会影响实验现象。观察到气球先膨胀后变瘪，则加入试剂的顺序应该是__________（填序号）。
A．先加入盐酸，再加入氢氧化钠溶液 B．先加入氢氧化钠溶液，再加入盐酸
(2)请解释气球“先膨胀”的原因： 。
(3)写出气球“后变瘪”的化学方程式： 。
(4)写出与反应的化学方程式： 。
【答案】(1)B
(2)氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，使瓶内气压减小
(3)（2分）
(4)（2分）
【详解】（1）如果先加入氢氧化钠溶液，再加入盐酸，加入氢氧化钠溶液时，二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，生成碳酸钠和水，导致瓶内气压减小，能够观察到气球先膨胀，加入盐酸，碳酸钠和盐酸生成氯化钠二氧化碳和水，气压变大，气球后变瘪，故填：B。
（2）气球“先膨胀”的原因是二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，导致瓶内气压减小； 故填：氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，使瓶内气压减小。
（3）加入盐酸，碳酸钠和盐酸生成氯化钠二氧化碳和水，气压变大，气球后变瘪，故填：。
（4）二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠和水，故填：。
14．（11分）化学是一门实验学科，正确的实验操作是保证实验成功的关键。
(1)实验一中根据实验现象得出的结论 。
(2)实验二中观察到的现象是 。写出此反应的化学方程式 。
(3)实验三铁丝在氧气中燃烧要在集气瓶底放少量水或一薄层细沙的原因是 。
(4)实验四可以得出二氧化碳的性质 ； 。
(5)（如图2）过滤操作中玻璃棒的作用 ，实验结束后，有同学发现溶液过滤不彻底，造成此现象的原因 。
①滤纸没有紧贴漏斗内壁 ②滤纸破损 ③液面高于滤纸边缘
【答案】(1)分子是不断运动的
(2) 紫色石蕊干花不变色，紫色石蕊湿花变成了红色（2分）
(3)防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
(4) 不燃烧、不支持燃烧 密度比空气大
(5) 引流 ②③
【详解】（1）在实验一中，氨水具有挥发性，挥发出的氨分子会运动到B中，和B中的水形成氨水，氨水呈碱性，能让酚酞试液变红。从这个现象就能得出分子是不断运动的结论。 故本问答案为：分子是不断运动的。
（2）二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色，但是二氧化碳和水反应会生成碳酸，碳酸具有酸性，能使紫色石蕊变红。 在实验二中，紫色石蕊干花因为没有水，二氧化碳不能与之反应产生碳酸，所以不变色；而紫色石蕊湿花里有水，二氧化碳和水反应生成了碳酸，就使得紫色石蕊湿花变红了。 这个反应的化学方程式为：。 故本问答案依次为：紫色石蕊干花不变色，紫色石蕊湿花变成了红色；。
（3）铁丝在氧气中燃烧的时候会放出大量的热，生成的高温熔化物溅落下来可能会把瓶底炸裂。在集气瓶底放少量水或者一薄层细沙，就能够防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。 故本问答案为：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。
（4） 观察实验四，我们看到下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭。蜡烛熄灭说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧；下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，这表明二氧化碳是从下往上扩散的，也就意味着二氧化碳的密度比空气大。 故本问答案依次为：不燃烧、不支持燃烧；密度比空气大。
（5）在过滤操作中，玻璃棒的作用是引流，引导液体顺利地流入漏斗中，避免液体洒出来；
如果滤纸破损了，液体就会不经过滤纸直接进入滤液，导致溶液过滤不彻底；要是液面高于滤纸边缘，部分液体也会从滤纸和漏斗壁的缝隙流下去，同样会造成溶液过滤不彻底。而滤纸没有紧贴漏斗内壁，只会让过滤的速度变慢，不会导致溶液过滤不彻底。 故本问答案依次为：引流；②③。
15．（11分）下图是实验室常用的装置。
(1)写出a的仪器名称 。
(2)写出实验室用A装置制取氧气的化学方程式 。关于该装置制取氧气说法正确的是 。
A．装药品前需先检查装置的气密性
B．当看到有气泡冒出时立即收集
C．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
D．可用带火星的木条检验收集的气体
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置，其优点是 ；写出实验室制取CO2的化学方程式 ，若用G装置收集CO2，气体应从 (填“a”或“b”)端通入。若要证明二氧化碳能与水发生反应，应将气体通入 中。
(4)实验室收集O2和CO2都不能采用的方法是 (填装置字母)。
【答案】(1)铁架台
(2) （2分） AD（2分）
(3) 可以随时控制反应的发生和停止 （2分） a 紫色石蕊溶液
(4)E
【详解】（1）据图可知，仪器a的名称是：铁架台；
（2）实验室用A装置制取氧气，属于加热固体制取氧气，试管口处有一团棉花，应用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式是：；
A、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向容器中装入药品前检查装置气密性，然后再装入药品，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法正确；
B、导管口开始有气泡冒出时，不宜立即收集，因为开始排出的气体是空气；待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集，故选项说法错误；
C、高锰酸钾制O2并用排水法收集氧气结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法错误；
D、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以可用带火星的木条检验氧气，故选项说法正确；
故选AD；
（3）发生装置C可将块状固体放在多孔隔板上，反应进行时，关闭弹簧夹，产生的气体无法排出，则装置中的压强变大，液体被压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，则C装置的优点是：能控制反应的开始与停止；
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，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
若用G装置收集CO2，二氧化碳的密度比空气大，气体应从a端通入；
若要证明二氧化碳能与水发生反应，应将气体通入紫色石蕊溶液中，是因为水和二氧化碳反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红色；
（4）氧气的密度比空气大，不易溶于水，可以采用排水法和向上排空气法进行收集；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，也和水反应，可以采用向上排空气法进行收集；所以实验室收集O2和CO2都不能采用的方法是向下排空气法，故选E。
16．（8分）在全球气候变化与能源转型的大背景下，绿色甲醇作为一种低碳、环保的清洁能源，正逐渐成为各国政府和业界关注的焦点。利用废气中的CO2热催化加氢合成，实现了CO2的减排和再生利用，其原理如图a所示。
I．电解制氢
(1)光伏发电是将太阳能转化为 能，如图a电解水制取氢气的化学方程式为 。
(2)甲醇被认为是“零碳”燃料，甲醇燃烧能产生二氧化碳，试分析“零碳”燃料中“零碳”的含义 。
II．捕集二氧化碳
(3)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中CO2的流程如图b。
①石灰石要粉碎后再投入煅烧炉中，目的是 。
②图中，CO2含量较高的是 (填“A”或“B”)处。
III．甲醇再利用甲醇可以直接燃烧，也可以将甲醇转化为氢气再燃烧，甲醇转化为氢气通常有以下两种方案。
方案1：CH3OH+H2OCO2↑+3H2↑
方案2：CH3OHCO↑+2H2↑
(4)对比上述两种方案，从环保和氢气产率的角度分析：方案1的优点是 。
(5)氢气可以直接加压储存在储氢罐中，从微观视角解释氢气能被压缩的原因是 。
【答案】
(1) 电 （2分）
(2)甲醇燃烧产生的二氧化碳可通过特定途径被收集并循环利用，实现碳的“零排放”
(3) 增大反应物接触面积，加快反应速率 B
(4) 产生氢气产率高或更环保(生成的二氧化碳可循环利用)
(5)分子间有间隔，加压时分子间间隔变小
【详解】（1）光伏发电是将太阳能转化为电能，故填：电；
水在通电的条件下生成了氢气和氧气，方程式为：；
（2）甲醇燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：，制备甲醇的化学方程式为：，由这两个化学方程式可知制取甲醇所吸收的CO2与甲醇燃烧产生的CO2相等，因此实现了循环内的零碳排放；
（3）①石灰石要粉碎后再投入煅烧炉中，能增大反应物接触面积，加快反应速率；
②图中，A处碳酸化炉能吸收二氧化碳，B处煅烧炉会放出二氧化碳，则CO2含量较高的是B处；
（4）对比上述两种方案，方案1的优点是不产生有害气体（更环保）、产生氢气产率高（等质量甲醇可以释放更多氢气）；
（5）分子间存在着间隔，且气体的分子间隔较大，氢气可以直接加压储存在储氢罐中，是因为受压后，氢分子之间的间隔变小。
17．（14分）在人类文明的长河中，冶金技术是推动社会进步的重要里程碑。早在数千年前，古代工匠便掌握了利用碳来冶炼金属的奥秘，这一技术不仅改变了工具和武器的制造方式，更深刻影响了人类历史的进程。
(1)古代冶金的核心燃料是木炭，木炭质地疏松多孔，具有优异的 性，可以去除一些食品或工业产品里的色素和异味。
(2)木炭燃烧释放大量热量，为冶炼金属提供了必需的高温条件，木炭在氧气充足的条件下燃烧的现象为 ，其反应化学方程式为 。
(3)某实验小组尝试利用木炭和氧化铜混合制备铜，进行了如下实验：
①加热一段时间后，观察到a试管中的现象为 ，反应化学方程式为 ，b试管中的现象为 。
②实验结束时，应先 (选填“将导管撤出石灰水”或“移开酒精喷灯”)，原因是 。移开酒精喷灯后，还因立即用弹簧夹夹紧乳胶管，这样做的目的是 。
③利用下图甲装置进行实验可知，碳与氧化铜反应除了生成CO2可能还会产生CO。CO和CO2的体积分数(ppm)与时间(t)变化情况如图乙所示。
老师指出CO不一定是木炭与氧化铜反应产生的，请分析可能的原因是 。
(4)随着技术的发展人类还发现了其他碳单质，如金刚石和石墨，它们的结构模型如图所示，下列说法正确的是___________。
A．构成金刚石和石墨的原子大小不同 B．金刚石和石墨中原子的排列方式不同
C．金刚石和石墨的物理性质相同 D．金刚石和石墨的相互转化为物理变化
【答案】(1)吸附
(2) 剧烈燃烧、发出白光、放出热量 （2分）
(3) 黑色粉末变为红色 （2分） 澄清的石灰水变浑浊 将导管撤出石灰水 防止澄清的石灰水倒吸，炸裂试管 防止生成的铜被空气中的氧气氧化 由于木炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，则一氧化碳不一定是木炭和氧化铜反应生成的（2分）
(4)B
【详解】（1）木炭质地疏松多孔，具有优异的吸附性，可以去除一些食品或工业产品里的色素和异味；
（2）木炭在氧气充足的条件下燃烧反应生成二氧化碳，现象为剧烈燃烧、发出白光、放出热量，反应的化学方程式为：；
（3）①木炭和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，加热一段时间后，观察到a试管中的现象为黑色粉末变为红色，反应的化学方程式为：，b试管中的现象为澄清的石灰水变浑浊；
②实验结束时，应先将导管撤出石灰水，防止澄清的石灰水倒吸，炸裂试管；移开酒精喷灯后，还因立即用弹簧夹夹紧乳胶管，这样做的目的是防止生成的铜被空气中的氧气氧化 ；
③由于木炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，则一氧化碳不一定是木炭和氧化铜反应生成的；
（4）A、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，碳原子的大小相同，故选项错误；
B、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，故选项正确；
C、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，所以物理性质不同，故选项错误；
D、金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不同，所以物理性质不同，所以金刚石和石墨的相互转化为化学变化，故选项错误；
故选：B。
18．（6分）过氧化钠(Na2O2)可在消防员的呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。反应原理是：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。据资料得知，每人每天消耗氧气1.6千克。某潜水艇上有50人，假设所需要的O2全部由Na2O2来提供，则该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是多少？(写出计算过程)
【答案】该潜水艇一天耗氧气：1.6kg×50=80kg
设该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是x。
x=390kg
答：该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是390kg。
【详解】见答案。
