2026中考化学二轮复习 主题三物质性质与用途 第二节碳和碳的氧化物：碳的单质 强化训练
一、选择题
1.下列关于碳的各种模型(如图1～3)的说法正确的是( )
A.由图1可推测常温下碳的化学性质很活泼
B.由图2可知一个碳原子的质量为12.01 g
C.图3中石墨在一定条件下转化为金刚石，碳原子的排列方式发生了改变
D.图3中三种物质完全燃烧后的产物不相同
2.宏观和微观之间建立联系是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释，不合理的是( )
A.墙内开花墙外香——分子是不断运动的
B.金刚石和石墨物理性质差异较大——碳原子排列方式不同
C.温度升高，酒精温度计的液面上升——酒精分子体积变大
D.氧化汞受热分解生成金属汞和氧气——分子在化学变化中可以再分
3.在第十四届全国人大二次会议的政府工作报告中提出：加强生态文明建设，推进绿色低碳发展。下列做法符合这一报告精神的是( )
A.填埋废旧电池
B.开发清洁能源
C.乱采矿产资源
D.就地焚烧垃圾所有
4.今年全国低碳日的主题是“绿色低碳，美丽中国”。下列做法与这一主题不相符的是( )
A.随意焚烧废旧纸屑
B.积极参与植树造林
C.减少使用化石燃料
D.大力倡导节约用电
5.化学小组手抄报的主题是“碳”家族，下列内容与主题不符的是（ ）
A.金刚石——自然界中“我”最硬
B.活性炭——吸附净水“小能手”
C.一氧化碳——冶金“大师”
D.二氧化碳——空气污染“元凶”
6.下列关于碳及其化合物的说法中不正确的是( )
A.一氧化碳有毒
B.石墨具有导电性
C.在常温下，碳的化学性质不稳定
D.在一定条件下，碳能使转变成CO
7.如图所示是实验室制取CO 的有关操作，其中不正确的是( )
A.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
8.碳的单质在生产生活中应用广泛。下列不属于碳的单质用途的是（ ）（ ）
A.制铅笔芯
B.冰箱除味
C.消防灭火
D.冶炼金属
9.预防灾难事故发生，是化学不可忽视的学科任务。下列做法中，符合安全要求的是（ ）
A.高楼火灾时乘电梯逃生
B.电动自行车停放在过道楼梯间
C.进入加油站时接打电话
D.煤炉取暖前检查烟囱是否通畅
10.CO还原CuO的实验如图所示，有关说法正确的是（ ）
A.玻璃管中粉末由红变黑
B.NaOH溶液的作用是检验CO2
C.可用生石灰吸收尾气
D.结束实验时，先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹K1、K2
11.所示为实验室制取二氧化碳的部分操作，其中正确的是（ ）
A.检查气密性
B.加入石灰石
C.加入稀盐酸
D.收集CO2
12.某小组同学绘制了自然界中的碳氧循环图，如图所示，下列说法合理的是( )
A.人和动植物的呼吸作用会吸收部分二氧化碳
B.绿色植物的光合作用能将二氧化碳全部转化，从而实现碳中和
C.化石燃料的过度开发和使用会破坏人类生存环境
D.化石燃料的燃烧会把大气中的氧气消耗完
13.大暑是二十四节气中的第十二个节气。大暑是一年中最热的时期，气候特征包括高温酷热、雷暴和台风，期间，农作物生长迅速，并且有充足的阳光和水分等，“湿热交蒸”在此时到达顶点。以下现象或变化符合该节气的是( )
A.碳氧循环逐渐减弱
B.植物生长愈发缓慢
C.微观粒子体积变大
D.鱼儿靠近水面探头
14.五育并举，劳育先行。下列劳动实践所涉及的化学知识相符的是（ ）
A.A
B.B
C.C
D.D
15.关于CO和CO2的说法正确的是（ ）
A.CO和CO2都能溶于水
B.CO和CO2都有毒
C.CO和CO2都可用于炼铁
D.CO和CO2能互相转化
二、填空题
16.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合加热到约800 ℃，得到黄铜(锌和铜的合金)，现进行模拟，工艺流程如图所示。
已知：2ZnCO3+2Cu2O+2C2Zn+4Cu+4CO2↑
(1)流程中体现了木炭的___________ (填“可燃性”或“还原性”)；“磨细、混匀”的目的是_________________________________。
(2)气体A中一定含有CO2，可能含有______________________。
(3)若用该工艺制备了1 000 g黄铜产品，其中铜单质的质量分数为64%。计算产生这些铜单质所需Cu2O的质量(写出计算过程)。
(4)“高温还原冷却”过程中，假设产品中氧元素质量分数随时间的变化如图所示。若(3)中产品是在t4后得到的，且产品中只含三种元素，则黄铜中至少含锌元素质量是多少？（写出计算过程）。
17.《天工开物》中记载“浇水转釉”的操作如图，其原理是：焙烧工作完成时，封闭窑门并从窑顶慢慢浇水，高温下碳和水蒸气反应生成一氧化碳和另一种可燃性气体。
(1)写出高温下，碳和水蒸气反应的化学方程式 ；该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(2)“浇水转釉”时Fe2O3转化成FeO和Fe3O4，Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式也可表示为“X Fe2O3”，则X的化学式为 。
(3)现代工业利用一氧化碳冶炼赤铁矿(主要含Fe2O3)，其中一氧化碳体现 性。
18.如图是某化学兴趣小组同学在制取及干燥氧气和二氧化碳时用到的实验装置。
(1)写出带标号①仪器的名称： 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集较为纯净的氧气，可选择的装置是 (填序号)。若用D收集氧气，验满时将带火星的木条放在 (填“瓶口”或“瓶内”)，若复燃，则集满氧气。
(3)实验室制二氧化碳的药品的名称是 ，可用F装置对二氧化碳进行干燥，F中装入的药品的名称是 。气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
用如图所示的装置进行CO2的部分性质探究实验：
(4)将干燥的紫色石蕊试纸放在 (填“a”或“d”)处，并与b处现象对比，可说明CO2能与水反应生成 (写化学式)。c处发生反应的化学方程式为 。该微型探究实验的优点是 。
19.阅读下列科普短文，回答下列问题。
在“碳达峰、碳中和”的大背景下，CO2地质封存技术作为当前缓解CO2持放最有效的措施，将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中，形成长时间或者永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中，煤层CO2封存技术成本更低，同时可提高煤层气（主要含CH4）采出率，增加经济效益，符合国家绿色发展理念。
典型煤层CO2封存过程如图甲所示，主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后，由于煤对气体的吸附能力，CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附，再通过采出井抽出。
研究人员对不同的煤在相同条件下吸附的能力进行研究，结果如图乙所示。
然而，煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后，易引发地质体结构失稳，导致CO2泄漏，使土壤、水酸化，破坏周围的生态环境，对人类健康产生影响。依据文章内容回答下列问题。
(1)CO2地质封存的途径主要有煤层封存、 。
(2)图甲中，通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析，这一过程中发生变化的是 （选填“物理变化”或“化学变化”）。
(3)判断下列说法是否正确，填“错”或“对”
A．煤层CO2封存成本较低，同时可实现煤层气高效采收 。
B．煤层的CO2封存技术非常成熟，安全可靠。 。
(4)对比图乙中的四条曲线，得出的结论是： 。
20.阅读下面科普短文，回答问题。
自然界中，天然金刚石稀少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。不久前，科学家在一个标准大气压、1025℃条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷(CH4)气体，硅与甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅(SiH4)和石墨，石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图中的图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性、导热性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。
(1)从宏观上看，甲烷由 元素组成，从微观上看，金刚石由
构成；
(2)依据材料信息，请写出生成石墨的化学方程式为 ；
(3)图2中，石墨变成金刚石的微观实质是 发生了改变；
(4)金刚石可用于集成电路基板散热，提供芯片性能是利用它的 性。
三、解答题
21.“氧循环”“碳循环”和“水循环”是自然界存在的三大重要循环，请结合下图回答问题。
(1)从物质变化角度看，水循环与另外两种循环本质的区别是 。
(2)从微观的角度解释氧气和臭氧性质不同的原因： 。
(3)自然界中氧循环的环节之一是绿色植物的光合作用，有关反应的化学方程式为6CO2+6H2OC6H12O6+xO2，则x= ，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为 能。
(4)结合图示，下列关于碳、氧循环的认识正确的是 (填字母)。
A.能吸收二氧化碳的自然资源主要有海洋、森林
B.碳、氧循环过程中各元素守恒
C.碳循环是自然界物质和能量循环的重要组成部分
D.空气中的二氧化碳和氧气处于动态平衡
(5)研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如图所示，该反应过程的化学方程式为 。
二氧化碳是一种宝贵的资源，如可以用二氧化碳和氨气（NH3）来合成尿素［CO（NH2）2］，有关反应的化学方程式是：CO2 + 2NH3CO（NH2）2 + H2O，若利用该反应生产 450 t 尿素，理论上可以固定多少吨二氧化碳？你认为该合成方法有哪些意义？
23.牙膏是人们日常生活中的必需品，牙膏中常添加一种摩擦剂。某种牙膏中的摩擦剂是经过一系列加工制得的极细小的碳酸钙粉末，它的生产过程如下：
（1）写出 A、B、C、D 四种物质（或其主要成分）的化学式：
A ，B ，C ，D 。
（2）写出编号对应反应的化学方程式 。
24.CO和CO 均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO 还原 Fe O 的部分实验装置，B是探究CO 性质的趣味实验装置。
(1)写出装置A中CO 还原 Fe O 的化学方程式；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法。
_______________________________________________________________________________
(2)装置B中，注入浓 NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因。
25.二氧化碳是常用的灭火剂，但金属镁着火却不能使用二氧化碳扑灭，因为镁可以在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁和碳单质。试写出镁与二氧化碳反应的化学方程式。结合以上反应，你对用二氧化碳灭火有什么新的认识？2026中考化学二轮复习 主题三物质性质与用途 第二节碳和碳的氧化物：碳的单质 强化训练（参考答案）
一、选择题
1.下列关于碳的各种模型(如图1～3)的说法正确的是( )
A.由图1可推测常温下碳的化学性质很活泼
B.由图2可知一个碳原子的质量为12.01 g
C.图3中石墨在一定条件下转化为金刚石，碳原子的排列方式发生了改变
D.图3中三种物质完全燃烧后的产物不相同
【答案】C
【解析】由原子结构示意图可知，碳原子最外层电子数为4，既不易得电子，也不易失电子，常温下碳的化学性质不活泼，A错误；根据元素周期表中碳元素的相关信息，碳的相对原子质量是12.01，B错误；三种物质完全燃烧后的产物均为二氧化碳，D错误。
2.宏观和微观之间建立联系是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释，不合理的是( )
A.墙内开花墙外香——分子是不断运动的
B.金刚石和石墨物理性质差异较大——碳原子排列方式不同
C.温度升高，酒精温度计的液面上升——酒精分子体积变大
D.氧化汞受热分解生成金属汞和氧气——分子在化学变化中可以再分
【答案】C
【解析】墙内开花墙外香，是因为具有香味的分子在不断运动，从墙内运动到了墙外被人闻到，该解释合理；
金刚石和石墨都是由碳原子构成，但它们的物理性质差异较大，是因为碳原子的排列方式不同，该解释合理；
温度升高，酒精温度计的液面上升，是因为酒精分子间的间隔变大，而不是酒精分子体积变大，分子本身的大小是不变的，该解释不合理；
氧化汞受热分解生成金属汞和氧气，是因为氧化汞分子分裂成了汞原子和氧原子，氧原子重新组合形成氧分子，大量的氧分子聚集成氧气，汞原子聚集成金属汞，说明分子在化学变化中可以再分，该解释合理。
3.在第十四届全国人大二次会议的政府工作报告中提出：加强生态文明建设，推进绿色低碳发展。下列做法符合这一报告精神的是( )
A.填埋废旧电池
B.开发清洁能源
C.乱采矿产资源
D.就地焚烧垃圾所有
【答案】B
【解析】填埋废旧电池，会造成深层土壤和地下水污染，A错误。
开发清洁能源，能减少空气污染，B正确。
乱采矿产资源，会浪费矿产资源，造成矿产资源的枯竭，C错误。
就地焚烧垃圾，会产生大量的空气污染物，D错误。
4.今年全国低碳日的主题是“绿色低碳，美丽中国”。下列做法与这一主题不相符的是( )
A.随意焚烧废旧纸屑
B.积极参与植树造林
C.减少使用化石燃料
D.大力倡导节约用电
【答案】A
【解析】随意焚烧废旧纸屑，会产生大量的空气污染物、二氧化碳等，不符合绿色低碳的理念，A正确。
积极参与植树造林，能净化空气，增加二氧化碳的吸收，促进植物的光合作用等，符合绿色低碳的理念，B错误。
减少使用化石燃料，能减少空气污染，减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳的理念，C错误。
大力倡导节约用电，能节约电能，减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳的理念，D错误。
5.化学小组手抄报的主题是“碳”家族，下列内容与主题不符的是（ ）
A.金刚石——自然界中“我”最硬
B.活性炭——吸附净水“小能手”
C.一氧化碳——冶金“大师”
D.二氧化碳——空气污染“元凶”
【答案】D
6.下列关于碳及其化合物的说法中不正确的是( )
A.一氧化碳有毒
B.石墨具有导电性
C.在常温下，碳的化学性质不稳定
D.在一定条件下，碳能使转变成CO
【答案】C
【解析】一氧化碳有毒，易与血液中的血红蛋白结合，使其失去携氧能力，从而导致缺氧窒息，选项正确；
石墨具有导电性，选项正确；
在常温下，碳的化学性质稳定，选项错误；
碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，选项正确；
7.如图所示是实验室制取CO 的有关操作，其中不正确的是( )
A.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
【答案】B
8.碳的单质在生产生活中应用广泛。下列不属于碳的单质用途的是（ ）（ ）
A.制铅笔芯
B.冰箱除味
C.消防灭火
D.冶炼金属
【答案】C
【解析】铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，石墨是碳的单质，该选项属于碳单质的用途，选项不符合题意；冰箱除味剂的主要成分是活性炭，活性炭的主要成分是碳，该选项属于碳单质的用途，选项不符合题意；消防灭火是利用二氧化碳气体进行灭火，二氧化碳是化合物，不属于碳单质，消防灭火还可以利用水，水属于化合物，不属于碳单质，该选项不属于碳单质的用途，选项符合题意；工业上可利用焦炭冶炼金属，焦炭的主要成分是碳，属于碳单质，该选项属于碳单质的用途，选项不符合题意。
9.预防灾难事故发生，是化学不可忽视的学科任务。下列做法中，符合安全要求的是（ ）
A.高楼火灾时乘电梯逃生
B.电动自行车停放在过道楼梯间
C.进入加油站时接打电话
D.煤炉取暖前检查烟囱是否通畅
【答案】D
【解析】高楼火灾时不能乘电梯逃生，因为发生火灾时往往会发生停电，且电梯井内易形成烟囱效应，造成人的窒息，不符合安全要求，不符合题意；电动自行车停放在过道楼梯间，易发生火灾，不符合安全要求，不符合题意；进入加油站时接打电话，易引起爆炸，不符合安全要求，不符合题意；煤炉取暖前检查烟囱是否通畅，防止发生一氧化碳中毒，符合安全要求，符合题意。
10.CO还原CuO的实验如图所示，有关说法正确的是（ ）
A.玻璃管中粉末由红变黑
B.NaOH溶液的作用是检验CO2
C.可用生石灰吸收尾气
D.结束实验时，先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹K1、K2
【答案】D
【解析】结束实验时，先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹K1、K2可以防止空气进入装置氧化炽热的铜，同时防止因温度下降，倒吸氢氧化钠溶液进入试管。
11.所示为实验室制取二氧化碳的部分操作，其中正确的是（ ）
A.检查气密性
B.加入石灰石
C.加入稀盐酸
D.收集CO2
【答案】A
【解析】检查装置气密性的方法为连接仪器，将导管浸入水中，用手握住试管，若气密性良好，则烧杯中的导管口会有气泡冒出，图示操作正确，选项正确；取用块状固体药品应将试管横放，将药品放入试管，之后将试管缓慢竖立起来，如图操作块状药品会打破试管底部，图示操作错误，选项错误；取用液体药品应将瓶塞倒放于桌面，试管倾斜，试剂瓶标签朝向手心，倾倒时试剂瓶口紧挨试管，图示操作错误，选项错误；由于二氧化碳密度比空气大，应用向上排空气法收集，收集时导管应伸入到集气瓶底，图示操作错误，选项错误。
12.某小组同学绘制了自然界中的碳氧循环图，如图所示，下列说法合理的是( )
A.人和动植物的呼吸作用会吸收部分二氧化碳
B.绿色植物的光合作用能将二氧化碳全部转化，从而实现碳中和
C.化石燃料的过度开发和使用会破坏人类生存环境
D.化石燃料的燃烧会把大气中的氧气消耗完
【答案】C
【解析】人和动植物的呼吸作用会吸收氧气，释放出二氧化碳，故A选项说法不合理，不符合题意；绿色植物的光合作用不能将二氧化碳全部转化，故B选项说法不合理，不符合题意；化石燃料的过度开发和使用会破坏人类生存环境，故C选项说法合理，符合题意；化石燃料的燃烧不会把大气中的氧气消耗完，故D选项说法合理，不符合题意。
13.大暑是二十四节气中的第十二个节气。大暑是一年中最热的时期，气候特征包括高温酷热、雷暴和台风，期间，农作物生长迅速，并且有充足的阳光和水分等，“湿热交蒸”在此时到达顶点。以下现象或变化符合该节气的是( )
A.碳氧循环逐渐减弱
B.植物生长愈发缓慢
C.微观粒子体积变大
D.鱼儿靠近水面探头
【答案】D
【解析】有充足的阳光和水分等，植物光合作用和呼吸作用增强，碳氧循环逐渐加快，故A不符合题意；农作物生长迅速，植物生长愈发快速，故B不符合题意；高温酷热微观粒子间隔增大，微观粒子体积不变，故C不符合题意；大暑是一年中最热的时期，气候特征包括高温酷热，气体溶解度随温度升高而降低，水中溶解氧较少，鱼儿靠近水面探头呼吸，故D符合题意。
14.五育并举，劳育先行。下列劳动实践所涉及的化学知识相符的是（ ）
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【解析】用明矾可以处理较浑浊的天然水，因为明矾溶于水后形成的胶状物能对杂质进行吸附，明矾没有杀菌消毒的作用，该选项错误；铅笔芯中含有石墨，石墨具有导电性，则可制作电极，该选项正确；用水银体温计测量家人体温，是因为汞原子间有间隔，受热间隔变大，该选项错误；
用汽油清洗有油污的衣服是因为汽油能溶解油污，该选项错误。故选B。
15.关于CO和CO2的说法正确的是（ ）
A.CO和CO2都能溶于水
B.CO和CO2都有毒
C.CO和CO2都可用于炼铁
D.CO和CO2能互相转化
【答案】D
【解析】CO2能溶于水，CO难溶于水，A错误。CO有毒，二氧化碳本身没有毒性，B错误。CO具有还原性，可用于炼铁；CO2不具有还原性，不能用于炼铁，C错误。一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，CO和CO2在一定条件下可以相互转化，D正确。
二、填空题
16.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合加热到约800 ℃，得到黄铜(锌和铜的合金)，现进行模拟，工艺流程如图所示。
已知：2ZnCO3+2Cu2O+2C2Zn+4Cu+4CO2↑
(1)流程中体现了木炭的___________ (填“可燃性”或“还原性”)；“磨细、混匀”的目的是_________________________________。
(2)气体A中一定含有CO2，可能含有______________________。
(3)若用该工艺制备了1 000 g黄铜产品，其中铜单质的质量分数为64%。计算产生这些铜单质所需Cu2O的质量(写出计算过程)。
(4)“高温还原冷却”过程中，假设产品中氧元素质量分数随时间的变化如图所示。若(3)中产品是在t4后得到的，且产品中只含三种元素，则黄铜中至少含锌元素质量是多少？（写出计算过程）。
【答案】(1)还原性 增大反应物的接触面积，使反应更充分
(2)CO
(3)解：设所需Cu2O的质量是x。
2ZnCO3+2Cu2O+2C2Zn+4Cu+4CO2↑
288 256
x 1 000 g×64%
x=720 g
答：需要氧化亚铜的质量为720 g。
(4)若(3)中产品是在t4后得到的，则氧元素的质量分数为0.32%，则1 000 g产品中含氧元素的质量为1 000 g×0.32%=3.2 g，含铜的质量为640 g，因为产品中只含三种元素，故黄铜中至少含锌元素的质量为1 000 g-640 g-3.2 g=356.8 g。
17.《天工开物》中记载“浇水转釉”的操作如图，其原理是：焙烧工作完成时，封闭窑门并从窑顶慢慢浇水，高温下碳和水蒸气反应生成一氧化碳和另一种可燃性气体。
(1)写出高温下，碳和水蒸气反应的化学方程式 ；该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(2)“浇水转釉”时Fe2O3转化成FeO和Fe3O4，Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式也可表示为“X Fe2O3”，则X的化学式为 。
(3)现代工业利用一氧化碳冶炼赤铁矿(主要含Fe2O3)，其中一氧化碳体现 性。
【答案】(1) 置换
(2)FeO
(3)还原
【解析】（1）高温下碳和水蒸气反应生成一氧化碳和另一种可燃性气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，故该可燃性气体为氢气，反应的化学方程式为，该反应符合“单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的特点，属于置换反应，故填：；置换；
（2）在化合物中氧元素的化合价为-2价，根据化合物中正负化合价和为零可知，Fe2O3中的铁是+3价，所以X是+2价铁的氧化物，即氧化亚铁，化学式为：FeO，故填：FeO；
（3）一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，体现了一氧化碳的还原性，故填：还原。
18.如图是某化学兴趣小组同学在制取及干燥氧气和二氧化碳时用到的实验装置。
(1)写出带标号①仪器的名称： 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集较为纯净的氧气，可选择的装置是 (填序号)。若用D收集氧气，验满时将带火星的木条放在 (填“瓶口”或“瓶内”)，若复燃，则集满氧气。
(3)实验室制二氧化碳的药品的名称是 ，可用F装置对二氧化碳进行干燥，F中装入的药品的名称是 。气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
用如图所示的装置进行CO2的部分性质探究实验：
(4)将干燥的紫色石蕊试纸放在 (填“a”或“d”)处，并与b处现象对比，可说明CO2能与水反应生成 (写化学式)。c处发生反应的化学方程式为 。该微型探究实验的优点是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2) BE 瓶口
(3)石灰石(或大理石)和稀盐酸 浓硫酸 a
(4) a H2CO3 节约药品(合理即可)
【解析】（1）由图可知，标号①仪器的名称：分液漏斗；分液漏斗可通过控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应属于固液不加热反应，发生装置可选B，氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的氧气比较纯净，故收集装置可选E，故填：BE；若用 D 收集氧气，氧气具有助燃性，验满时将带火星的木条放在瓶口，若复燃，说明已经集满；
（3）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；浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，可用浓硫酸干燥二氧化碳，故F中装入的药品的名称：浓硫酸；气体应从导管a通入，这样可使浓硫酸与气体充分接触，干燥的比较充分；
（4）应将干燥的紫色石蕊试纸放在a处，放在d处，气体会从溶液中携带出水蒸气，影响实验；a处干燥的紫色石蕊试纸不变色，说明二氧化碳不能使石蕊试纸变色，b处紫色石蕊试液变红，说明二氧化碳和水发生反应，二氧化碳与水反应生成H2CO3，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，c处发生反应为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：。该微型实验，可以节约药品，且可以同时进行多个实验。
19.阅读下列科普短文，回答下列问题。
在“碳达峰、碳中和”的大背景下，CO2地质封存技术作为当前缓解CO2持放最有效的措施，将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中，形成长时间或者永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中，煤层CO2封存技术成本更低，同时可提高煤层气（主要含CH4）采出率，增加经济效益，符合国家绿色发展理念。
典型煤层CO2封存过程如图甲所示，主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后，由于煤对气体的吸附能力，CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附，再通过采出井抽出。
研究人员对不同的煤在相同条件下吸附的能力进行研究，结果如图乙所示。
然而，煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后，易引发地质体结构失稳，导致CO2泄漏，使土壤、水酸化，破坏周围的生态环境，对人类健康产生影响。依据文章内容回答下列问题。
(1)CO2地质封存的途径主要有煤层封存、 。
(2)图甲中，通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析，这一过程中发生变化的是 （选填“物理变化”或“化学变化”）。
(3)判断下列说法是否正确，填“错”或“对”
A．煤层CO2封存成本较低，同时可实现煤层气高效采收 。
B．煤层的CO2封存技术非常成熟，安全可靠。 。
(4)对比图乙中的四条曲线，得出的结论是： 。
【答案】(1)油气田封存、咸水层封存
(2)物理变化
(3)对 错
(4)在实验研究的压力范围内，压力等条件相同时，吸收CO2的能力最好的是无烟煤
【解析】（1）由“地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中，形成长时间或者永久性对CO2的封存”，可知CO2地质封存的途径主要有煤层封存、油气田封存、咸水层封存；
（2）图甲中，通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入，该过程是微粒之间的间隔大小发生了改变，没有新物质生成，属于物理变化；
（3）A．由“三种碳封存途径中，煤层CO2封存技术成本更低，同时可提高煤层气（主要含CH4）采出率，增加经济效益，符合国家绿色发展理念”，可得A的说法正确，故填：对；
B．根据“煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后，易引发地质体结构失稳，导致CO2泄漏，使土壤、水酸化，破坏周围的生态环境，对人类健康产生影响”，说明煤层的CO2封存技术还不成熟，存在安全风险，故B错误，故填：错；
（4）对比图乙中的四条曲线，得出的结论是：在实验研究的压力范围内，压力等条件相同时，吸收CO2的能力最好的是无烟煤。
20.阅读下面科普短文，回答问题。
自然界中，天然金刚石稀少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。不久前，科学家在一个标准大气压、1025℃条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷(CH4)气体，硅与甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅(SiH4)和石墨，石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图中的图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性、导热性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。
(1)从宏观上看，甲烷由 元素组成，从微观上看，金刚石由
构成；
(2)依据材料信息，请写出生成石墨的化学方程式为 ；
(3)图2中，石墨变成金刚石的微观实质是 发生了改变；
(4)金刚石可用于集成电路基板散热，提供芯片性能是利用它的 性。
【答案】(1) 碳、氢 碳原子/原子
(2)
(3)碳原子的排列方式
(4)导热
【解析】(1)从宏观上看，物质是由元素组成的，则甲烷由碳、氢元素组成；
从微观上看，金刚石由碳原子构成；
(2)硅与甲烷在一定条件下反应生成四氢化硅(SiH4)和石墨，化学方程式为；
(3)石墨变成金刚石的微观实质是碳原子的排列方式发生了改变；
(4)金刚石薄膜具有良好的光学透明性、导热性和高度的化学稳定性，金刚石可用于集成电路基板散热，提供芯片性能是利用它的导热性。
三、解答题
21.“氧循环”“碳循环”和“水循环”是自然界存在的三大重要循环，请结合下图回答问题。
(1)从物质变化角度看，水循环与另外两种循环本质的区别是 。
(2)从微观的角度解释氧气和臭氧性质不同的原因： 。
(3)自然界中氧循环的环节之一是绿色植物的光合作用，有关反应的化学方程式为6CO2+6H2OC6H12O6+xO2，则x= ，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为 能。
(4)结合图示，下列关于碳、氧循环的认识正确的是 (填字母)。
A.能吸收二氧化碳的自然资源主要有海洋、森林
B.碳、氧循环过程中各元素守恒
C.碳循环是自然界物质和能量循环的重要组成部分
D.空气中的二氧化碳和氧气处于动态平衡
(5)研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如图所示，该反应过程的化学方程式为 。
【答案】
(1)水循环是物理变化，氧循环、碳循环是化学变化 (2)构成两种物质的分子不同 (3)6 化学 (4)ABCD （5）
二氧化碳是一种宝贵的资源，如可以用二氧化碳和氨气（NH3）来合成尿素［CO（NH2）2］，有关反应的化学方程式是：CO2 + 2NH3CO（NH2）2 + H2O，若利用该反应生产 450 t 尿素，理论上可以固定多少吨二氧化碳？你认为该合成方法有哪些意义？
【答案】
解：设理论上可以固定x吨二氧化碳。
CO2 + 2NH3CO（NH2）2 + H2O
44 60
x 450t
，x=330t
理论上可以固定330t 二氧化碳。该合成方法既可以减少二氧化碳的排放，有利于 “双碳”目标的实现，又可以合成尿素用作氮肥，有利于粮食的增产
23.牙膏是人们日常生活中的必需品，牙膏中常添加一种摩擦剂。某种牙膏中的摩擦剂是经过一系列加工制得的极细小的碳酸钙粉末，它的生产过程如下：
（1）写出 A、B、C、D 四种物质（或其主要成分）的化学式：
A ，B ，C ，D 。
（2）写出编号对应反应的化学方程式 。
【答案】
(1)A.CaCO B.CaO C.CO D.Ca(OH)
(2)①CaCO3CaO＋CO2↑ ②CaO＋H2OCa(OH)2
③ Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O
24.CO和CO 均属于碳的氧化物。下列图示中，A是CO 还原 Fe O 的部分实验装置，B是探究CO 性质的趣味实验装置。
(1)写出装置A中CO 还原 Fe O 的化学方程式；从环保角度考虑，写出一种尾气处理的方法。
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(2)装置B中，注入浓 NaOH溶液后，可观察到气球逐渐胀大，请分析原因。
【答案】(1)3CO+Fe O 2Fe+3CO ；将尾气点燃(或进行收集等)。
(2)CO 被浓NaOH溶液吸收，瓶内气压减小，外界大气压大于瓶内的气压，使气球胀大。
25.二氧化碳是常用的灭火剂，但金属镁着火却不能使用二氧化碳扑灭，因为镁可以在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁和碳单质。试写出镁与二氧化碳反应的化学方程式。结合以上反应，你对用二氧化碳灭火有什么新的认识？
【答案】
2Mg＋CO22MgO+C 使用二氧化碳灭火器有一定的局限性，二氧化碳灭火器
不能扑灭一些活泼金属引起的火灾
