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11 化学方程式及二氧化碳
一、化学方程式
1．化学方程式的概念：用 化学式 表示化学反应的方程式叫做化学方程式。
2．化学方程式的读法：如C＋O2CO2，可读作“ 碳和氧气在点燃的条件下，反应生成二氧化碳 ”。
3．化学方程式的意义：
(1)表明了方程式左边为 反应物 、方程式右边为 生成物 和等号上下为 反应条件 ；
(2)表示各物质间原子与分子的 个数比 ；
(3)表示反应物、生成物各物质间的 质量比 。
例： 2H2O22H2O+O2↑
反应物和生成物分子个数比为 2 ： 2 ：1
反应物和生成物 质量比为2×34 ： 2×18 ：32
书写化学方程式的原则：
(1)以 客观事实 为依据；不能凭空捏造事实上不存在对应反应的方程式。
(2)遵守 质量守恒定律 ，即在化学方程式左、右两边各原子的种类和数目必须 相等 。
5．书写化学方程式的步骤：
(1)根据反应事实，在式子的左边写 反应物 的化学式，在式子的右边写 生成物 的化学式，中间连一条 短线 。如果反应物或生成物不止一种，就分别用“ ＋ ”连接。
(2)配平化学方程式。在化学式前配上合适的 化学计量数 ，使式子两边每种元素的原子总数 相等。一般可用 最小公倍数 来确定化学计量数。配平后把短线改为 等号。
(3)注明 反应条件 和生成物的 状态 。把条件写在等号的 上方 或下方。如果反应物中没有气体，而生成物中有气体产生，则在气体的化学式旁边用“ ↑ ”号表示；如果是溶液中发生的反应，反应物中无固体，而生成物中有固体，则在固体的化学式旁边用“ ↓ ”号表示。
如：2H2O 通电 O2↑＋2H2↑ CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2O
注意点：a．书写化学方程式的口诀：左写反应物，右写生成物；写准化学式，计量数要配平；中间连等号，条件要注明；生成气体和沉淀，要用箭头来标明。
b．在化学方程式中，“＋”不能读作“加”，应读作“和”或“与”；“＝”不能读作“等于”，应读作“生成”。
c．判断化学方程式书写是否正确，从以下几个方面入手：①是否符合客观事实，即反应能否发生，化学式是否正确；②是否配平；③反应条件是否正确；④“↑”或“↓”是否标注正确。
d．配平化学方程式的方法除最小公倍数法外，还有奇数配偶法、观察法等。
6．由于化学方程式能表示反应前后各物质的 质量比值 关系，因此可以利用化学方程式计算化学反应中各成分的 质量 。
7．根据化学方程式计算的一般步骤：设未知量→写出 化学方程式 →写出相关物质的 相对分子质量 和已知量→列出 比例式 、求解→对问题做出简明回答。
注意点：a．计算时要注意：①认真审题，分析题目涉及到什么反应，已知量和未知量分别是什么；②正确书写反应的化学方程式；③正确列出反应中已知物质和待求物质的质量比；④进行准确的数学运算；⑤要有完整的解题步骤和规范的书写格式。
b．计算时的几点重要提示：①设未知量时不带单位；②化学方程式要书写正确；③相对分子质量写在对应物质的正下方，只写计算时要用的物质的相对分子质量，已知量、未知量写在对应的相对分子质量的下面；④列比例式时，单位要统一；⑤化学方程式中各物质的质量都是纯净物的质量，如果已知量或未知量是不纯物质的质量，要将其转化为纯物质的质量，再代入化学方程式中进行计算。其中，纯净物质量＝不纯物质量×纯度＝不纯物质量×(1－杂质的质量分数)。
二、二氧化碳
1.二氧化碳气体是由大量CO2分子构成的，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。
2. CO2对人体健康的影响
空气中CO2的体积分数 对人体的影响
1% 感到气闷、头晕、心悸
4%~5% 感到气闷、头痛、眩晕
10%以上 使人神志不清、呼吸停止，以致死亡
3.物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，加压降温可变成无色液体，甚至变成雪状固体(干冰)，干冰易吸热升华
4.化学性质：
①通常不燃烧，也不支持燃烧
②与水反应：H2O+CO2=H2CO3(不稳定)
③与石灰水反应：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
5.二氧化碳的实验室制法
(1)药品：大理石(或石灰石)与稀盐酸。
一般不用其他药品代替的理由：不能用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行，不能用Na2CO3代替CaCO3反应速度太快，不便收集。
(2) 原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)制取装置及收集装置：
或 或
(4)收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。
(5)操作步骤：①按要求连接好仪器；②检查装置的气密性；③向反应器中装入大理石；④向长颈漏斗中注入稀盐酸；⑤收集气体；⑥验满
(6)CO2气体的验证：将生成的无色、无味的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O.
6. 实验室制取二氧化碳气体的替代改进装置
三、典型例题
（一）考点：化学方程式
【例1】（2024浙江期中）载人航天器中宇航员呼吸作用产生的CO2有多种处理方法，其中一种是将CO2与H2反应，反应前后分子变化的微观示意图如下：
下列说法正确的是（ ）
A．反应前后氢元素化合价不变 B．丙物质的式量为18
C．反应前后氧原子个数不相等 D．参加反应的甲和乙的分子个数比为3：1
【例2】（2023宁波期中）关于化学方程式CO2+C 2CO的叙述中，正确的是（　　）
A．二氧化碳和碳等于一氧化碳
B．1个二氧化碳分子和1个碳原子生成2个一氧化碳
C．二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳
D．每44份质量的二氧化碳和12份质量的碳在高温条件下生成86份质量的一氧化碳
【例3】（2022台州阶段）某组成为CaHbNc（a、b、c为正整数）的 ABS工程树脂可通过下面的反应制得：
则参加反应的原料中丙烯腈和1，3-丁二烯的分子个数之比为（　　）
A． B． C． D．无法确定
【例4】（2022杭州开学）某仓库工作人员违章操作，在雨天转运“保险粉”引起爆炸。“保险粉”学名为连二亚硫酸钠（Na2S2O4），主要用于印染工业。该化学品在潮湿空气中极不稳定，易分解并引起燃烧，在190℃时发生爆炸，反应的化学方程式为：2Na2S2O4=Na2S2O3+Na2SO3+X。因此，下列有关说法中不正确的是（　　）
A．X的化学式为SO2
B．该反应属于分解反应
C．Na2S2O3中的S的化合价为正3价
D．Na2S2O4通常要在干燥阴凉处密闭贮存
【例5】（2024浙江期中）2023年10月24日，神舟十七号载人飞船成功发射，航天员所穿航天服的制作材料中有涤纶、聚氯乙烯、羊毛等其他高科技材料，其中属于合成有机材料的是；该飞船采用的是“长征二号F”运载火箭，采用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）做推进剂，化学方程式为，则X的化学式是 。
【例6】（2022浙江专题）配平下列方程式
（1） CO+ Fe3O4→ Fe+ CO2
（2） PH3+ O2→ P2O5+ H2O
【例7】（2022·浙江二模）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域，实验室中制备KClO3的化学方程式为。若用Cl2与200g的KOH溶液恰好完全反应，反应后溶液质量为221.3g。计算：
(1)反应中，X的化学式为 。
(2)所用KOH溶液中溶质的质量分数是多少？( )
（二）考点：二氧化碳
【例1】（2022宁波开学）课堂上，老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是（　　）
A． 图甲实验可观察到澄清石灰水变浑浊 B． 图乙实验可观察到液体由紫色变红色
C． 图丙实验主要利用了二氧化碳的物理性质 D． 图丁实验只利用了二氧化碳的化学性质
【例2】（2022浙江期末）实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中错误的是（　　）
A．仪器连接 B．检查气密性
C．加入药品 D．收集气体
【例3】（2022浙江期末）下列有关实验的描述中，正确的是（　　）
A．实验室制二氧化碳，向容器中先加稀盐酸，后加入石灰石
B．将点燃的木条伸入集气瓶中验满
C．用点燃的木条检验气体是否是二氧化碳
D．用排水法收集氧气时，要等到水槽中出现连续均匀气泡时才开始收集
【例4】（2023·浙江一模）关于对人体健康的影响，科学家获得如下数据：
空气中的体积分数 1% 4%-5%（与体内相近） 10%及以上
人体症状 气闷、头晕 气闷、头疼、眩晕 神志不清、呼吸停止、直至死亡
关于使人体不适、甚至死亡的原因，组内同学发表不同的观点，并例举了证据或陈述了原因，对此你赞同的是（　　）
A．甲认为有毒，证据是上表空气中的体积分数达10%就可以使人死亡
B．乙认为有毒，证据是上表空气中的体积分数达1%就可以使人气闷、头晕
C．丙认为无毒，证据是植物生长需要，对植物无毒，所以对人无毒
D．丁认为无毒，原因是外界高浓度的扩散至体内，导致血红蛋白难与氧结合，使人缺氧
四、学力训练
A组 夯实基础
1.（2024宁波期中）用作漂白剂等的过二硫酸钾（K2S2O8）在高于100℃的条件下能发生反应：2K2S2O82K2SO4+2SO3↑+O2↑，则有（　　）
A．K2S2O8中的硫元素显+6价 B．该反应属于化合反应
C．生成物K2SO4属于氧化物 D．反应前后氧原子数目不变
2.（2023绍兴期末）下列化学方程式书写完全正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3.(2022金华期末）某同学根据如图几个实验，获得如下认识，其中不正确的是（　　）
A． 图a中气球的作用是平衡内外气压，防止胶塞弹开
B． 图b中反应结束要等集气瓶完全冷却后再打开弹簧夹
C． 图c中没有观察到预期实验现象的原因，可能是塑料瓶质地过硬
D． 图d中集气瓶里预先放少量水的目的是防止生成物溅落炸裂集气瓶底
4.（2023宁波期中）下列关于二氧化碳的叙述中，错误的是（　　）
A．自然界中二氧化碳处于循环状态 B．二氧化碳可用于生产碳酸饮料
C．干冰可用于储藏食物 D．二氧化碳的质量比空气大
5.（2022湖州期末）下列关于实验室制取二氧化碳的原料、原理、发生装置、收集装置的选择正确的是（　　）
A．原料 B．原理 C．发生装置 D．收集装置
CaCO3+HCl═CaCl+H2O+CO2↑
A．A B．B C．C D．D
B组 强化提高
1.（2022浙江期末）稳态平衡观是一种科学观念，质量守恒定律是其中的一个概念，相关说法正确的是（　　）
A．化学反应过程中，反应物中分子的种类等于生成物中分子的种类
B．化学方程式不能表达出各物质间原子与分子的个数比
C．化学反应的过程就是反应物的原子分裂重新组合成新原子的过程
D．一定质量的铁生锈后总质量变大，符合质量守恒定律
2.（2022杭州期末）下列实验装置不能达到实验目的是（　　）
A． 实验一：验证二氧化碳密度大于空气，不支持燃烧
B． 实验二：探究可燃物燃烧需要的条件
C． 实验三：验证二氧化碳能溶于水
D． 实验四：粗测空气中氧气所占的体积分数
3.（2023台州期末）下列有关二氧化碳的说法正确的是（　　）
A．能供给呼吸 B．是绿色植物光合作用产物 C．不能与水反应 D．能使澄清石灰水变浑浊
4.（2023浙江专题）实验室用双氧水制取氧气和大理石与盐酸反应制取二氧化碳相比较，下列说法正确的是（ ）
A．反应都不需要加热 B．都是分解反应
C．所需药品的颜色相同 D．都常用排水法收集气体
5.（2024浙江开学）在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。”（注：炉甘石的主要成分是碳酸锌）火法炼锌主要发生的化学反应是，下列说法正确的是（　　）
A．X的化学式是CO2
B．反应前后固体的质量不变
C．“逐层用煤炭饼垫盛”是为了燃烧提供高温
D．“罐中炉甘石熔化成团”，团的主要成分是锌
6.（2022杭州开学）配平下列化学方程式：
（1） KClO3= KCl＋ O2↑
（2） KMnO4= K2MnO4＋ MnO2＋O2↑
（3）CH4＋ O2= H2O＋ CO2
7.（2024杭州期中）科学实验是学习科学的基础，请根据图回答问题：
（1）甲实验中现象是发出 色火焰，该反应的化学方程式是 ；
（2）乙实验中观察到的现象是 ，说明二氧化碳具有的物理性质有 。
8.（2023宁波期末）某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙”的实验时，设计了如下方案（如图所示），经检验，装置气密性良好，加入试剂。结果发现B中出现了浑浊现象。
（1）描述A中出现的现象：
（2）分析D中可能出现的现象：
（3）写出B中反应的化学方程式：
9. （2023浙江期中）某化学小组想计算不纯净的高锰酸钾的纯度，取干燥样品39.5g（杂质不参与任何化学反应）装入大试管中，加热，待反应完全后，将试管冷却，称量，得到36.3g固体物质。试计算：
（1）生成氧气的质量多少克？
（2）原固体混合物中高锰酸钾的质量分数是多少？
10.（2024杭州期中）能源结构和技术的更新是实现碳中和的关键。
(1)工业合成氨的相关反应式为：，合成氨的原料气中可以通过分离空气直接得到的是 ；
(2)杭州亚运主火炬燃料使用的是废碳再生的“绿色零碳甲醇”．若这项技术得以推广，则人类每年因能源消费而向大气排放约220亿吨的，理论上可以将转化为几亿吨甲醇 （要求写出计算过程）注：（反应条件略）
C组 瞄准中考
1.（2024浙江开学）某兴趣小组用如图所示装置测定本地石灰石中碳酸钙的质量分数，下列说法错误的是（　　）
A．检查装置的气密性时，向上移动c管，观察b、c管中是否有稳定的液面差
B．读取b管中的气体体积时，要移动c管，使b、c管中的液面保持同一高度
C．a导管的作用是防止实验测定的结果偏小
D．b管中油的作用是防止实验测定的结果偏小
2.（2022宁波阶段）使两份等质量的碳酸钙，一份与稀盐酸完全反应，一份高温完全煅烧所产生的CO2的质量（ ）
A．一样多 B．跟稀盐酸反应的多
C．煅烧的多 D．无法判断
3.（2023金华模拟）中国芯片技术正在蓬勃发展中，氮化镓（GaN）是生产5G芯片的关键材料之一。在氨气流（NH3）中高温加热金属镓（Ga）30分钟可制得疏松的灰色粉末氮化镓和氢气。
（1）氮化镓非常稳定，即使是在浓酸或浓碱中也不容易分解，这属于 性质（选填“物理”或“化学”）。
（2）制取氮化镓的过程发生了置换反应，该反应的化学方程式为： 。
4.（2023浙江自主）白磷是磷的单质之一，易氧化，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷，五卤化磷分子结构（以为例）如图所示。上下两个氯原子处于中间三个氯原子所构成平面（三个氯原子形成等边三角形，P原子处于三角形重心）的对称位置，即该结构中氯原子有两种不同位置。

（1）白磷在一定量氯气中完全燃烧，白磷反应完全，生成质量为，其余生成，反应所消耗的氯气为 g。（已知相对分子质量：）
（2）白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷（，且为整数）。其中有 种不同的空间结构。如果某混合卤化磷共有3种不同的空间结构（分子中溴原子位置不完全相同的结构），该混合卤化磷的分子式可能是 。
5.（2023杭州阶段）某化学兴趣小组对鸡蛋壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，鸡蛋壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。
【实验一】分别取等质量块状和粉末状的蛋壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在如图1的三颈烧瓶中反应，采集数据，形成如图2和图3的图像。
（1） 根据图2，最终块状蛋壳产生（CO2的质量 （填“>”、“<”或“=”） 粉末状蛋壳产生 CO2的质量。
（2）结合图3，分析影响实验测定准确性的原因：①水蒸气含量增加；② 。
【实验二】如图所示，取2支医用注射器分别抽取 10mL 纯净的（ CO2和蒸馏水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。最终，气、液总体积约为 12mL。
（3） 由实验可知：在实验室条件下，1体积水最多能溶解 体积的CO2。
（4） 实验中反复交替推动注射器活塞的作用是 。
参考答案
三、典型例题
（一）考点：化学方程式
【例1】（2024浙江期中）载人航天器中宇航员呼吸作用产生的CO2有多种处理方法，其中一种是将CO2与H2反应，反应前后分子变化的微观示意图如下：
下列说法正确的是（ ）
A．反应前后氢元素化合价不变 B．丙物质的式量为18
C．反应前后氧原子个数不相等 D．参加反应的甲和乙的分子个数比为3：1
【答案】B
【详解】根据微观示意图可知甲是氢气，乙是二氧化碳，丙是水，丁是甲烷，化学方程式为4H2+CO22H2O+CH4。
A、在反应物中，氢气是一种单质，其中氢元素的化合价为零，在生成物水和甲烷中，氢元素的化合价为+1价，错误；
B、丙是水，水的式量为1×2+16=18，正确；
C、由质量守恒定律可知，化学反应前后各原子的种类及其数目均不发生改变，错误；
D、由化学方程式可知，参加反应的甲和乙的分子个数比为4：1，错误。
故选B。
【例2】（2023宁波期中）关于化学方程式CO2+C 2CO的叙述中，正确的是（　　）
A．二氧化碳和碳等于一氧化碳
B．1个二氧化碳分子和1个碳原子生成2个一氧化碳
C．二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳
D．每44份质量的二氧化碳和12份质量的碳在高温条件下生成86份质量的一氧化碳
【答案】C
【详解】A、在化学方程式中，“+”读作“和”，“═”读应作“生成”，即该化学方程式读作二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，选项错误；
B、该化学方程式在微观上可读作：每1个二氧化碳分子和1个碳原子生成2个一氧化碳分子，选项错误；
C、该化学方程式可表示二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，选项正确；
D、该化学方程式可表示每44份质量的二氧化碳和12份质量的碳在高温条件下生成56份质量的一氧化碳，选项错误；
故选C。
【例3】（2022台州阶段）某组成为CaHbNc（a、b、c为正整数）的 ABS工程树脂可通过下面的反应制得：
则参加反应的原料中丙烯腈和1，3-丁二烯的分子个数之比为（　　）
A． B． C． D．无法确定
【答案】A
【详解】由N原子守恒可知，CaHbNc～cC3H3N，则设C4H6和C8H8的系数为x和y，可得：
cC3H3N+xC4H6+yC8H8CaHbNc；
由碳、氢元素原子个数反应前后个数不变可得：
3c+4x+8y=a
3c+6x+8y=b
解得： ；
故丙烯腈和1，3-丁二烯的分子个数之比为： 。
故选A。
【例4】（2022杭州开学）某仓库工作人员违章操作，在雨天转运“保险粉”引起爆炸。“保险粉”学名为连二亚硫酸钠（Na2S2O4），主要用于印染工业。该化学品在潮湿空气中极不稳定，易分解并引起燃烧，在190℃时发生爆炸，反应的化学方程式为：2Na2S2O4=Na2S2O3+Na2SO3+X。因此，下列有关说法中不正确的是（　　）
A．X的化学式为SO2
B．该反应属于分解反应
C．Na2S2O3中的S的化合价为正3价
D．Na2S2O4通常要在干燥阴凉处密闭贮存
【答案】C
【详解】A、2Na2S2O4=Na2S2O3+Na2SO3+X，根据质量守恒定律的元素守恒可知，反应前的原子：4个钠原子、4个硫原子、8个氧原子；反应后的原子：4个钠原子、3个硫原子、氧原子6个，根据反应前后，各原子的个数不变，故可知X的化学式为SO2，故A正确。
B、该反应由一种物质生成多种物质，属于分解反应，故B正确。
C、Na2S2O3中钠元素显+1价，氧元素显-2价，设硫元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+2x+（-2）×3=0，则x=+2价，故C错误。
D、连二亚硫酸钠（Na2S2O4）在遇少量水或暴露在潮湿空气中易分解放热并引起燃烧，说明该物质化学性质不稳定，应在干燥阴凉处密闭贮存，故D正确。
故选C。
【例5】（2024浙江期中）2023年10月24日，神舟十七号载人飞船成功发射，航天员所穿航天服的制作材料中有涤纶、聚氯乙烯、羊毛等其他高科技材料，其中属于合成有机材料的是；该飞船采用的是“长征二号F”运载火箭，采用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮（N2O4）做推进剂，化学方程式为，则X的化学式是 。
【答案】CO2
【详解】反应前后，原子的种类和个数不变，等号左边有2个碳原子、8个氢原子，6个氮原子和8个氧原子，等号右边除2X外，有6个氮原子、8个氢原子和4个氧原子，则2X中应含有2个碳原子、4个氧原子，则X的化学式为CO2。
【例6】（2022浙江专题）配平下列方程式
（1） CO+ Fe3O4→ Fe+ CO2
（2） PH3+ O2→ P2O5+ H2O
【答案】 4 1 3 4 2 4 1 3
【详解】（1）本题可从得失氧的角度配平，一个CO分子反应中得到一个氧原子变为二氧化碳分子，由于一个Fe3O4分子中氧原子的数目为4个，所以CO与 CO2前面的化学计量数都为4，最后配平其它元素的原子，Fe3O4、Fe前面的化学计量数分别为1、3，因此反应的化学方程式为：4CO+Fe3O4=3Fe+4CO2，故填：4；1；3；4；
（2）本题可利用“定一法”进行配平，把P2O5的化学计量数定为1，则PH3、O2、H2O前面的化学计量数分别为：2、4、3，因此反应的化学方程式为：2PH3+4O2=P2O5+3H2O，故填：2；4；1；3。
【例7】（2022·浙江二模）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域，实验室中制备KClO3的化学方程式为。若用Cl2与200g的KOH溶液恰好完全反应，反应后溶液质量为221.3g。计算：
(1)反应中，X的化学式为 。
(2)所用KOH溶液中溶质的质量分数是多少？( )
【答案】(1)H2O
(2)解：根据质量守恒定律，参加反应的Cl2的质量=221.3g-200g=21.3g，
设KOH的质量为x，

x=33.6g
所用KOH溶液中溶质的质量分数==16.8%
答：所用KOH溶液中溶质的质量分数为16.8%。
【详解】（1）根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数没有变化，反应前，6Cl、6K、6O、6H，反应后，6Cl、6K、3O，故3X中有6H，3O，X的化学式为H2O。
（2）见答案。
（二）考点：二氧化碳
【例1】（2022宁波开学）课堂上，老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是（　　）
A． 图甲实验可观察到澄清石灰水变浑浊 B． 图乙实验可观察到液体由紫色变红色
C． 图丙实验主要利用了二氧化碳的物理性质 D． 图丁实验只利用了二氧化碳的化学性质
【答案】D
【详解】A、二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙导致溶液变浑浊，并且可以用此现象来检验二氧化碳的存在，故A正确。
B、二氧化碳与水反应生成碳酸，能使紫色石蕊试液变红，故B正确。
C、图丙实验主要利用了二氧化碳能溶于水的性质，故C正确。
D、图丁中，烧杯下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，用到了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧和二氧化碳密度比空气大的性质，既有化学性质也有物理性质，故D错误。
故选D。
【例2】（2022浙江期末）实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中错误的是（　　）
A．仪器连接 B．检查气密性
C．加入药品 D．收集气体
【答案】C
【详解】A、连接玻璃管与胶皮管，先把玻璃管口用水润湿，然后稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，正确；
B、该装置中长颈漏斗插入液面以下，形成液封，检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，正确；
C、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口后，再把容器慢慢地竖起来，使药品或金属颗粒滑到容器底部，以免打破容器，错误；
D、二氧化碳的密度比空气大，气体先在集气瓶底部聚集，收集二氧化碳时气体应从长导管进入，空气从短导管排出，正确。
故选C。
【例3】（2022浙江期末）下列有关实验的描述中，正确的是（　　）
A．实验室制二氧化碳，向容器中先加稀盐酸，后加入石灰石
B．将点燃的木条伸入集气瓶中验满
C．用点燃的木条检验气体是否是二氧化碳
D．用排水法收集氧气时，要等到水槽中出现连续均匀气泡时才开始收集
【答案】D
【详解】A、实验室制二氧化碳的反应物是碳酸钙和稀盐酸，碳酸钙在试管，盐酸在长颈漏斗。所以先放固体碳酸钙，然后盖上试管塞，再加入盐酸，错误；
B、检验二氧化碳是否集满时，应将点燃的木条放在集气瓶口，错误；
C、燃着的木条遇到二氧化碳会熄灭，但是能够使木条熄灭的气体很多，错误；
D、收集氧气时，刚出来的气体是空气，所以需要等一段时间再收集，正确。
故选D。
【例4】（2023·浙江一模）关于对人体健康的影响，科学家获得如下数据：
空气中的体积分数 1% 4%-5%（与体内相近） 10%及以上
人体症状 气闷、头晕 气闷、头疼、眩晕 神志不清、呼吸停止、直至死亡
关于使人体不适、甚至死亡的原因，组内同学发表不同的观点，并例举了证据或陈述了原因，对此你赞同的是（　　）
A．甲认为有毒，证据是上表空气中的体积分数达10%就可以使人死亡
B．乙认为有毒，证据是上表空气中的体积分数达1%就可以使人气闷、头晕
C．丙认为无毒，证据是植物生长需要，对植物无毒，所以对人无毒
D．丁认为无毒，原因是外界高浓度的扩散至体内，导致血红蛋白难与氧结合，使人缺氧
【答案】D
【详解】A、空气中 CO2 的体积分数达10%就可以使人死亡的原因是外界高浓度的 CO2 扩散至体内，导致血红蛋白难与氧结合，使人缺氧，不是 CO2 有毒，错误；
B、空气中 CO2 的体积分数达1%就可以使人气闷、头晕原因是外界高浓度的 CO2 扩散至体内，导致血红蛋白难与氧结合，使人缺氧，不是 CO2 有毒，错误；
C、植物与人体是不同生物体，呼吸机制不相同，不能认为植物生长需要 CO2 ， CO2 对植物无毒，所以 CO2 对人无毒，错误。
D、CO2 无毒，原因是外界高浓度的 CO2 扩散至体内，导致血红蛋白难与氧结合，使人缺氧，正确。
故选D。
四、学力训练
A组 夯实基础
1.（2024宁波期中）用作漂白剂等的过二硫酸钾（K2S2O8）在高于100℃的条件下能发生反应：2K2S2O82K2SO4+2SO3↑+O2↑，则有（　　）
A．K2S2O8中的硫元素显+6价 B．该反应属于化合反应
C．生成物K2SO4属于氧化物 D．反应前后氧原子数目不变
【答案】D
【详解】A、K2S2O8中，钾元素化合价是+1，氧元素化合价是-2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知硫元素显+7价，错误；
B、该反应的反应物是一种，生成物是三种，属于分解反应，错误；
C、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；硫酸钾中含有三种元素，不是氧化物，错误；
D、根据化学方程式可知，反应前后氧原子数目不变，正确。
故选D。
2.（2023绍兴期末）下列化学方程式书写完全正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰催化、加热的条件下生成氯化钾和氧气，选项化学方程式书写完全正确；
B、二氧化碳和强氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，正确的化学方程式为：，选项错误
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为：，选项错误；
D、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，正确的化学方程式为：，选项错误；
故选A。
3.(2022金华期末）某同学根据如图几个实验，获得如下认识，其中不正确的是（　　）
A． 图a中气球的作用是平衡内外气压，防止胶塞弹开
B． 图b中反应结束要等集气瓶完全冷却后再打开弹簧夹
C． 图c中没有观察到预期实验现象的原因，可能是塑料瓶质地过硬
D． 图d中集气瓶里预先放少量水的目的是防止生成物溅落炸裂集气瓶底
【答案】D
【详解】A、白磷燃烧放热使锥形瓶内的气压变大，气球能调节气压，防止瓶塞弹出，选项正确；
B、测定空气中氧气含量时，等集气瓶冷却到室温再打开弹簧夹，这时流入水的体积就是氧气的体积，若没有冷却温度高，流入水的体积少，测量值不准确，选项正确；
C、一体积二氧化碳能溶于一体积的水中，会使塑料瓶内气压变小，若塑料瓶质软会变瘪，若坚硬不会变形，选项正确；
D、硫燃烧的产物是空气污染物二氧化硫，集气瓶内水的作用是吸收二氧化硫防止污染空气，选项错误。
故选D。
4.（2023宁波期中）下列关于二氧化碳的叙述中，错误的是（　　）
A．自然界中二氧化碳处于循环状态 B．二氧化碳可用于生产碳酸饮料
C．干冰可用于储藏食物 D．二氧化碳的质量比空气大
【答案】D
【详解】A、自然界中二氧化碳通过光合作用、呼吸作用等，处于循环状态，故选项说法正确；
B、二氧化碳和水反应生成碳酸，可用于生产碳酸饮料，故选项说法正确；
C、干冰升华吸热，使温度降低，可用于储藏食物，故选项说法正确；
D、二氧化碳的密度比空气的大，由于不知体积，二氧化碳的质量不一定比空气大，故选项说法错误。
故选D。
5.（2022湖州期末）下列关于实验室制取二氧化碳的原料、原理、发生装置、收集装置的选择正确的是（　　）
A．原料 B．原理 C．发生装置 D．收集装置
CaCO3+HCl═CaCl+H2O+CO2↑
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】A、实验室制取二氧化碳的药品是大理石或石灰石、稀盐酸，故A错误；
B、实验室制取二氧化碳的反应原理是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式没有配平，故B错误；
C、实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，故C正确；
D、二氧化碳溶于水，会与水反应，不能用排水法收集，故D错误。
故选：C。
B组 强化提高
1.（2022浙江期末）稳态平衡观是一种科学观念，质量守恒定律是其中的一个概念，相关说法正确的是（　　）
A．化学反应过程中，反应物中分子的种类等于生成物中分子的种类
B．化学方程式不能表达出各物质间原子与分子的个数比
C．化学反应的过程就是反应物的原子分裂重新组合成新原子的过程
D．一定质量的铁生锈后总质量变大，符合质量守恒定律
【答案】D
【详解】A、原子是化学变化学中的最小粒子，化学反应过程中，反应物中原子的种类与生成物中原子的种类相同，说法错误；
B、由化学方程式可知：化学方程式能表达出各物质间原子与分子的个数比，说法错误；
C、化学反应的实质：分子分裂成原子，原子自由组合生成新的分子，说法错误；
D、质量守恒定律适用于一切化学反应，一定质量的铁生锈后总质量变大，是因为结合了空气中的氧气和水蒸气，符合质量守恒定律，说法正确；
答案：D。
2.（2022杭州期末）下列实验装置不能达到实验目的是（　　）
A． 实验一：验证二氧化碳密度大于空气，不支持燃烧
B． 实验二：探究可燃物燃烧需要的条件
C． 实验三：验证二氧化碳能溶于水
D． 实验四：粗测空气中氧气所占的体积分数
【答案】D
【详解】A、将二氧化碳倒入烧杯后，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳密度大于空气，且不支持燃烧，实验装置能达到实验目的，不合题意；
B、薄铜片上的白磷和红磷进行比较，白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧需要得到着火点；薄铜片上的白磷与热水里面的白磷进行比较，薄铜片上的白磷燃烧而水里的不燃烧，说明燃烧需要接触氧气，实验装置能达到实验目的，不合题意；
C、将水倒入装有二氧化碳的瓶子后振荡，一会瓶子变瘪了，说明二氧化碳溶于水，实验装置能达到实验目的，不合题意；
D、硫燃烧消耗氧气产生二氧化硫气体，即反应后瓶内气压几乎没有变化，因此烧杯内的水几乎不会流入瓶内，因此不能测出氧气的体积，实验装置不能达到实验目的，符合题意。
故选D。
3.（2023台州期末）下列有关二氧化碳的说法正确的是（　　）
A．能供给呼吸 B．是绿色植物光合作用产物 C．不能与水反应 D．能使澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【详解】A．二氧化碳不能供给呼吸，故A错误。
B．二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，而不是光合作用的产物，故B错误。
C．二氧化碳能够与水反应生成碳酸，故C错误。
D．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可以用来检验二氧化碳的存在，故D正确。
故选D。
4.（2023浙江专题）实验室用双氧水制取氧气和大理石与盐酸反应制取二氧化碳相比较，下列说法正确的是（ ）
A．反应都不需要加热 B．都是分解反应
C．所需药品的颜色相同 D．都常用排水法收集气体
【答案】A
【详解】A、两个反应都不需要加热，常温即可发生反应，选项正确；
B、双氧水制取氧气是分解反应，大理石与盐酸反应制取二氧化碳是复分解反应，选项错误；
C、用双氧水制取氧气需要二氧化锰作催化剂，二氧化锰是黑色固体，大理石主要成分是碳酸钙，碳酸钙是白色固体，选项错误；
D、氧气不易溶于水，可用排水法收集氧气，二氧化碳溶于水，所以不能用排水法收集二氧化碳，选项错误。
故选：A。
5.（2024浙江开学）在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。”（注：炉甘石的主要成分是碳酸锌）火法炼锌主要发生的化学反应是，下列说法正确的是（　　）
A．X的化学式是CO2
B．反应前后固体的质量不变
C．“逐层用煤炭饼垫盛”是为了燃烧提供高温
D．“罐中炉甘石熔化成团”，团的主要成分是锌
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前Zn、C、O的原子个数分别是1、3、3，反应前Zn、C、O的原子个数分别是1、0、0，3个X分子中含有3个碳原子和3个氧原子，则X的化学式为CO，错误；
B、反应生成一氧化碳气体逸出，因此反应后固体的质量减小，错误；
C、由碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳可知，是利用碳将碳酸锌还原出来，所以反应中碳作为还原剂，而不仅为了燃烧提供高温，错误；
D、由反应的化学方程式可知，反应生成一氧化碳气体逸出，反应后剩余的固体是锌，在高温条件下熔化成一团，所以团的主要成分是锌，正确。
故选D。
6.（2022杭州开学）配平下列化学方程式：
（1） KClO3= KCl＋ O2↑
（2） KMnO4= K2MnO4＋ MnO2＋O2↑
（3）CH4＋ O2= H2O＋ CO2
【答案】 2 2 3 2 1 1 2 2 1
【详解】（1）氯酸钾的化学式中有3个氧原子，而氧气的化学式中有2个氧原子，二者的最小公倍数为6，即在氯酸钾前面写2，氧气前面写3，先配平氧原子，最后在氯化钾前面写2配平钾原子和氯原子，即三种物质的化学计量数由左至右分别为2、2、3，故填2、2、3。
（2）高锰酸钾的化学式中有1个钾原子，而锰酸钾的化学式中有2个钾原子，二者的最小公倍数为2，即在高锰酸钾前面写2，锰酸钾前面写1，从而配平钾原子，观察发现，此时只要在二氧化锰前面写1，锰原子和氧原子就配平了，即三种物质的化学计量数由左至右分别为2、1、1，故填2、1、1。
（3）甲烷的化学式中有4个氢原子，水的化学式中有2个氢原子，二者的最小公倍数为4，即在水的化学式前写2，先配平氢原子。甲烷化学式中有一个碳原子，而二氧化碳化学式中也有一个碳原子，即在二氧化碳前面写1，配平碳原子，此时左边有两个氧原子，而右边有4个氧原子，即在氧气的化学式前面写2配平氧原子，即由左至右，三种物质的化学计量数为分别为2、2、1，故填2、2、1。
7.（2024杭州期中）科学实验是学习科学的基础，请根据图回答问题：
（1）甲实验中现象是发出 色火焰，该反应的化学方程式是 ；
（2）乙实验中观察到的现象是 ，说明二氧化碳具有的物理性质有 。
【答案】 明亮的蓝紫 蜡烛由下而上依次熄灭 二氧化碳密度比空气大
【详解】（1）硫在氧气中燃烧，生成二氧化硫，发出明亮的蓝紫色火焰，该反应的化学方程式是为：；
（2）乙实验中可观察到蜡烛由下而上依次熄灭，说明二氧化碳能像水一样倾倒，密度比空气大的物理性质。
8.（2023宁波期末）某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙”的实验时，设计了如下方案（如图所示），经检验，装置气密性良好，加入试剂。结果发现B中出现了浑浊现象。
（1）描述A中出现的现象：
（2）分析D中可能出现的现象：
（3）写出B中反应的化学方程式：
【答案】 有气泡产生，鸡蛋壳逐渐减少 紫色石蕊溶液变红色 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
【详解】（1）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，A中出现的现象是有气泡产生，鸡蛋壳逐渐减少；
（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，则D中可能出现的现象是紫色石蕊溶液变红色；
（3）B中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。
9. （2023浙江期中）某化学小组想计算不纯净的高锰酸钾的纯度，取干燥样品39.5g（杂质不参与任何化学反应）装入大试管中，加热，待反应完全后，将试管冷却，称量，得到36.3g固体物质。试计算：
（1）生成氧气的质量多少克？
（2）原固体混合物中高锰酸钾的质量分数是多少？
【答案】（1）解：根据质量守恒定律可知，生成氧气的质量=39.5g 36.3g=3.2g
答：生成氧气的质量为3.2g。
（2）解：设参加反应的高锰酸钾的质量为x
=
x=31.6g
原固体混合物中高锰酸钾的质量分数=×100%=80%
答：原固体混合物中高锰酸钾的质量分数80%。
【详解】（1）见答案
（2）见答案
10.（2024杭州期中）能源结构和技术的更新是实现碳中和的关键。
(1)工业合成氨的相关反应式为：，合成氨的原料气中可以通过分离空气直接得到的是 ；
(2)杭州亚运主火炬燃料使用的是废碳再生的“绿色零碳甲醇”．若这项技术得以推广，则人类每年因能源消费而向大气排放约220亿吨的，理论上可以将转化为几亿吨甲醇 （要求写出计算过程）注：（反应条件略）
【答案】(1)氮气/N2
(2)解：设220亿吨二氧化碳理论上可转化为甲醇的质量为x。
答：220亿吨二氧化碳理论上可转化为160亿吨甲醇。
【详解】（1）由化学方程式可知，合成氨的原料气中可以通过分离空气直接得到的是氮气（N2）；
（2）计算过程见答案。
C组 瞄准中考
1.（2024浙江开学）某兴趣小组用如图所示装置测定本地石灰石中碳酸钙的质量分数，下列说法错误的是（　　）
A．检查装置的气密性时，向上移动c管，观察b、c管中是否有稳定的液面差
B．读取b管中的气体体积时，要移动c管，使b、c管中的液面保持同一高度
C．a导管的作用是防止实验测定的结果偏小
D．b管中油的作用是防止实验测定的结果偏小
【答案】C
【详解】A、检查装置的气密性时，向上移动c管，观察b、c管中是否有稳定的液面差，有稳定的液面差，说明装置气密性良好，说法正确，不符合题意；
B、读取b管中的气体体积时，要移动c管，使b、c管中的液面保持同一高度，防止产生误差，说法正确，不符合题意；
C、a导管的作用是平衡气压，使液体顺利流下，防止实验测定的结果偏大，说法错误，符合题意；
D、b管中油的作用是防止二氧化碳溶于水，且与水反应，导致实验测定的结果偏小，说法正确，不符合题意。
故选C。
2.（2022宁波阶段）使两份等质量的碳酸钙，一份与稀盐酸完全反应，一份高温完全煅烧所产生的CO2的质量（ ）
A．一样多 B．跟稀盐酸反应的多
C．煅烧的多 D．无法判断
【答案】A
【详解】碳酸钙高温煅烧的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑；碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；由反应的化学方程式可知，生成的二氧化碳中碳元素全部来自于碳酸钙，并且碳酸钙中的碳元素全部转化为二氧化碳；等质量的碳酸钙中碳元素的质量相等，因此，两个反应所生成二氧化碳气体的质量也相等；分析所给的选项可以知道选项A符合刚才的分析。
故选A。
3.（2023金华模拟）中国芯片技术正在蓬勃发展中，氮化镓（GaN）是生产5G芯片的关键材料之一。在氨气流（NH3）中高温加热金属镓（Ga）30分钟可制得疏松的灰色粉末氮化镓和氢气。
（1）氮化镓非常稳定，即使是在浓酸或浓碱中也不容易分解，这属于 性质（选填“物理”或“化学”）。
（2）制取氮化镓的过程发生了置换反应，该反应的化学方程式为： 。
【答案】 化学 2NH3+2Ga 2GaN +3H2
【详解】（1） 氮化镓非常稳定，即使是在浓酸或浓碱中也不容易分解，该性质需化学变化体现，属于化学性质；
（2） 制取氮化镓的过程发生了置换反应，即氨气与镓高温反应生成氮化镓和氢气，反应的化学方程式为2NH3+2Ga 2GaN +3H2。
4.（2023浙江自主）白磷是磷的单质之一，易氧化，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷或五卤化磷，五卤化磷分子结构（以为例）如图所示。上下两个氯原子处于中间三个氯原子所构成平面（三个氯原子形成等边三角形，P原子处于三角形重心）的对称位置，即该结构中氯原子有两种不同位置。

（1）白磷在一定量氯气中完全燃烧，白磷反应完全，生成质量为，其余生成，反应所消耗的氯气为 g。（已知相对分子质量：）
（2）白磷和氯、溴反应，生成混合卤化磷（，且为整数）。其中有 种不同的空间结构。如果某混合卤化磷共有3种不同的空间结构（分子中溴原子位置不完全相同的结构），该混合卤化磷的分子式可能是 。
【答案】 17.75 2 PCl3Br2/PCl2Br3
【详解】（1）设反应所消耗的氯气的质量为x，根据反应前后原子种类和原子数目均不改变，可得：
a:c=2:1
则：
x=17.75g；
（2）由题中信息可知，PCl5结构中氯原子有两种不同位置，故PC14Br有2种同的空间结构；根据PCl5的结构可知氯原子有两种不同位置，混合卤化磷有三种不同结构，混合卤化磷可能为PCl3Br2或PCl2Br3。
5.（2023杭州阶段）某化学兴趣小组对鸡蛋壳与盐酸发生的反应及生成气体的性质进行探究。
【查阅资料】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙，鸡蛋壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计。
【实验一】分别取等质量块状和粉末状的蛋壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在如图1的三颈烧瓶中反应，采集数据，形成如图2和图3的图像。
（1） 根据图2，最终块状蛋壳产生（CO2的质量 （填“>”、“<”或“=”） 粉末状蛋壳产生 CO2的质量。
（2）结合图3，分析影响实验测定准确性的原因：①水蒸气含量增加；② 。
【实验二】如图所示，取2支医用注射器分别抽取 10mL 纯净的（ CO2和蒸馏水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。最终，气、液总体积约为 12mL。
（3） 由实验可知：在实验室条件下，1体积水最多能溶解 体积的CO2。
（4） 实验中反复交替推动注射器活塞的作用是 。
【答案】 = 温度的升高使气体膨胀 0.8 使CO2充分与水充分接触
【详解】（1）分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在三颈烧瓶中反应，粉末状的贝壳样品与稀盐酸的接触面积大，反应速率快，故曲线②表示颗粒状贝壳与稀盐酸反应；最终块状蛋壳产生CO2的质量=粉末状蛋壳产生CO2的质量；
（2）由图3可知，随着反应的进行，温度升高，说明贝壳与盐酸反应放出热量，温度的升高使气体膨胀，从而影响实验测定的准确性；
（3）取2支医用注射器分别抽取10mLCO2和蒸馏水，用胶管连接，交替推动2支注射器的活塞，反复多次至体积不再减少为止。充分混合后，气、液总体积约为12mL，说明10mL水溶解了8mL的二氧化碳，故在实验室条件下，1体积水最多能溶解0.8体积的CO2；
（4）实验中反复交替推动注射器活塞的作用是：使CO2充分与水充分接触。
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