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专题5 燃料与二氧化碳
氢气的性质与用途
1．（2024 重庆）“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是（　　）
A．液氢 B．液氧 C．酒精 D．石油
2．检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是（　　）
A．听到尖锐的爆鸣声 B．未听到声音
C．听到声音很小 D．试管爆炸
3．（2023 长沙）氢能源汽车在今年的北京冬奥会华丽亮相，备受瞩目。下列说法正确的是（　　）
A．氢属于金属元素 B．氢气不能燃烧
C．氢元素符号是H D．一个氢分子由两个氢元素组成
4．在收集氢气、检验氢气纯度的实验操作中，不正确的是（　　）
A．用排水法收集一试管气体
B．用拇指堵住试管口，管口向上，靠近火焰，移开拇指点火
C．如果听到的声音很小，表示气体较纯
D．如果听到尖锐的爆鸣声，可直接用排水法收集一试管氢气，再进行检验
5．化学变化总伴随着能量的变化。如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图。下列说法不正确的是（　　）
A．氢气是未来最理想的绿色能源
B．任何条件下都可实现物质或能量之间的相互转化
C．氢气燃烧生成水并放出大量的热是化学能转化为热能
D．氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能
6．（2024 镇江）如图为氢能开发与利用的示意图。
（1）制氢中的能量转化：太阳能→电能→　 　能。
（2）燃料电池中反应的化学方程式为 　 　。
7．（2024 宁夏）目前，我国在氢能领域已形成较完整的产业链，掌握了氢燃料电池及其关键零部件、动力系统、整车集成和氢能基础设施等核心技术。
（1）氢燃料电池中，氢气作为燃料，氢元素的化合价由0价变为 　 　价。
（2）氢燃料电池是一种直接将 　 　能转化为电能的装置。
（3）氢能在交通运输等领域的推广应用，可以有效减少 　 　。
（4）目前人类开发和利用的新能源还有 　 　（填一种）。
碳单质的性质与用途
8．（2024 长沙）物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中，常用于去除冰箱、汽车中的异味的是（　　）
A．活性炭 B．金刚石 C．石墨 D．C60
9．（2023 营口）书写具有保存价值的档案时，按规定应使用碳素墨水（用炭黑等制成）。说明单质碳具有的性质是（　　）
A．难溶于水 B．可燃性
C．熔点高 D．常温化学性质稳定
10．下列物质的用途错误的是（　　）
A．金刚石作玻璃刀 B．活性炭填充滤毒罐
C．石墨作干电池的电极 D．焦炭用于制墨
11．活性炭可用于除甲醛的原因是（　　）
A．活性炭可以吸收甲醛生成新的物质 B．活性炭中有很多小孔可以吸附甲醛
C．活性炭可以使甲醛由气态变为液态 D．活性炭可以氧化甲醛为二氧化碳
12．（2023秋 威海期末）中国人造金刚石产量占全世界的95%以上，而河南省的产量占到80%以上。人造金刚石是将碳原料放置在高压腔体中，通过高温、高压，使碳原料转变为金刚石晶体。下列有关人造金刚石说法不正确的是（　　）
A．人造金刚石是由碳原子构成的
B．人造金刚石是由碳元素组成的
C．人造金刚石的过程中，物质结构发生了变化
D．人造金刚石硬度低
13．把8g碳和16g氧气放在密闭的容器里，在一定条件下充分反应，最终密闭容器中有（　　）
A．二氧化碳 B．一氧化碳
C．二氧化碳和一氧化碳 D．二氧化碳和氧气
二氧化碳的性质与用途
14．（2024 辽宁）二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是（　　）
A．作燃料
B．参与光合作用
C．固态二氧化碳用于人工降雨
D．制碳酸饮料
15．（2023 长春）下列关于二氧化碳的说法，错误的是（　　）
A．组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组成
B．结构：二氧化碳由碳原子和氧分子构成
C．性质：二氧化碳能溶于水
D．应用：二氧化碳可用于生产碳酸型饮料
16．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
17．（2024 北京）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证CO2的性质。
（1）观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 　 　；由该实验还可以得出分子具有的性质是 　 　。
（2）为验证CO2能与水反应，需进行的操作及现象是 　 　。
18．（2024 常州）图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
（1）仪器a的名称是 　。
（2）用该套装置进行实验的优点是 　 　。
（3）实验中可观察到 　 　（选填“干燥”或“湿润”）的紫色石蕊小纸花变红；澄清石灰水 　 　（填现象），化学方程式为 　 　。
（4）实验中用含CaCO3的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应，该实验条件下CO2的密度为2g L﹣1，理论上能生成CO2的体积是多少？写出计算过程。
二氧化碳的实验室制取
19．（2024 陕西）实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是（　　）
A．检查气密性 B．装药品
C．收集气体 D．气体验满
20．（2023 甘孜州）下列制取、收集、验满、检验CO2的装置能达到实验目的的是（　　）
A．制取 B．收集 C．验满 D．检验
21．（2023 北京）下列关于CO2的实验室制取及检验的说法不正确的是（　　）
A．制CO2的药品 B．发生装置
C．收集方法 D．检验CO2
22．利用如图所示装置，用足量的稀盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则下列描述正确的是（　　）
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2
23．（2024 长春）如图是实验室制取气体的部分装置。
（1）仪器a的名称是 　 　。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式为 　 　；
②用该方法制取CO2的发生装置应选择 　 　（填序号）。
（3）用装置C收集CO2验满的操作为 　 　。
24．（2023 孝感）根据下列实验装置图，回答有关问题。
（1）仪器a的名称为 　 　。
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，可选择的装置组合是 　 　（填字母）。
（3）写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 　 　，若用F装置收集二氧化碳，应将气体从导管口 　 　（填“b”或“c”）通入。
25．（2023 邵阳）根据下列装置图回答问题。
（1）B装置中仪器①的名称是 　 　；
（2）实验室常用A、C装置制取二氧化碳，其反应原理是 　 　（用化学方程式表示）；
（3）实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在装入药品前应先检查装置的 　 　；若需收集较纯净的氧气，应选择的收集装置是 　 　（填字母）。
二氧化碳对环境的影响、碳循环与氧循环
26．（2024 烟台）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
27．（2024 攀枝花）下列物质中，能产生温室效应的是（　　）
A．CO B．CO2 C．SO2 D．NO2
28．（2024 济南）2024年5月15日“全国低碳日”的活动主题是“绿色低碳，美丽中国”。下列选项中，不符合绿色低碳生活方式的是（　　）
A．日常生活中，尽量多使用一次性餐具
B．节约用电，及时关闭不使用的电器
C．尽量选择步行、骑行或公交等方式出行
D．减少使用塑料袋和过度包装物
【答案】A
【解析】A、日常生活中，尽量多使用一次性餐具，增加了资源的消耗、二氧化碳的排放，不符合绿色低碳生活方式，故选项正确。
B、节约用电，及时关闭不使用的电器，能节约电能，减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳生活方式，故选项错误。
C、尽量选择步行、骑行或公交等方式出行，能减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳生活方式，故选项错误。
D、减少使用塑料袋和过度包装物，能减少白色污染，节约资源、减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳生活方式，故选项错误。故选：A。
29．（2024 扬州）自然界存在多种元素及物质的循环。如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
30．（2024 淄博）我国在第75届联合国大会上提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了大国担当。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法错误的是（　　）
A．碳中和是指用碱中和产生的CO2
B．途径①表示植物的光合作用
C．途径②中部分CO2最终转变为碳酸盐
D．化石燃料燃烧使CO2排放量增加
考点六 化石燃料对环境的影响及综合利用
31．（2022 北京）生产生活中离不开能源。下列不属于化石燃料的是（　　）
A．煤 B．石油 C．乙醇 D．天然气
32．（2024 常州）下列关于化石燃料的说法正确的是（　　）
A．化石燃料都属于可再生能源
B．煤完全燃烧时不会产生污染
C．石油为原料能制造合成纤维
D．天然气主要成分为一氧化碳
33．（2022 苏州）天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是（　　）
A．天然气是一种不可再生的化石能源
B．天然气燃烧能放出热量
C．天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒
D．发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风
34．（2024 广州）能源与生活息息相关。下列说法不正确的是（　　）
A．石油属于化石燃料，是不可再生能源
B．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D．太阳能电池可将太阳能转化为电能
35．（2024 吉林）吉林省松原地区盛产石油和天然气，回答下列问题。
（1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和 　 　；
（2）天然气的主要成分是甲烷（CH4）。请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 　 　。
36．能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题：
（1）化石燃料主要包括煤、石油和 　 　；
（2）化石燃料的主要成分都是 　 　，燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 　 　不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，这是实现碳中和的有效手段之一，该反应的化学方程式是 　 　；
（3）通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是 　 　。
A.将煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质
C.煤是重要的化工原料，要科学合理地使用
D.人类只能通过燃料燃烧获取能量
1．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船顺利发射升空。已知我国某型号运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法有误的是（　　）
A．液氧和液氢均为无色液体
B．氢气是一种高能燃料，液氧是一种重要的助燃剂
C．氢气燃烧放出大量的热，产物无污染
D．氢气在氧气中燃烧比空气中更剧烈是因为氢气在氧气中接触到氧分子的机率更大
2．碳家族的成员很多，用途很广，下列关于碳的应用与其性质不对应的是（　　）
A．净水器中利用活性炭除异味——活性炭具有吸附性
B．金刚石作钻探机的钻头——在常温下碳的化学性质不活泼
C．利用碳冶炼金属——碳具有还原性
D．利用石墨作电极材料——石墨具有导电性
3．（2023 长沙）在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是（　　）
A．活性炭具有吸附性 B．木炭常温下化学性质很活泼
C．金刚石用作电极 D．石墨用作钻探机钻头
4．（2024 赤峰）社会发展需要人与自然和谐共生。生活中的下列做法，符合低碳环保理念的是（　　）
①积极植树种草 ②乘公交车出行 ③废弃电池深埋
④践行光盘行动 ⑤随意丢弃垃圾 ⑥自备购物布袋
A．①②④⑥ B．①③④⑤ C．②③④⑥ D．②④⑤⑥
5．（2023 烟台）《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。“洧水”即为石油。下列关于“洧水”的说法错误的是（　　）
A．具有可燃性
B．是不可再生资源，属于纯净物
C．其成分中主要含有C、H元素
D．其不完全燃烧的产物可用于制墨
6．下列二氧化碳的用途既利用其物理性质又利用其化学性质的是（　　）
A．液态二氧化碳用作灭火剂 B．工业制纯碱、尿素
C．干冰用于制造舞台上的云雾 D．用作农作物的气体肥料
7．某小组设计了如图的创新实验，内层小试管和外层大试管底部分别放有用石蕊溶液染过色的滤纸片，内层小试管壁上有一小孔。下列说法不正确的是（　　）
A．干燥滤纸片不变色，说明CO2不能使石蕊变色
B．通入CO2后润湿的滤纸片由红色变紫色
C．澄清石灰水变浑浊是因为碳酸钙难溶于水
D．蜡烛熄灭说明CO2不支持燃烧也不可燃
8．对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是（　　）
A．石油分馏制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应
B．煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中发生了化学反应
C．我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足
D．石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等
9．能证明某无色无味气体是CO2的操作及现象是（　　）
选项 实验操作 实验现象
A 将燃着的木条伸入集气瓶 木条燃烧更旺
B 将带火星的木条伸入集气瓶 木条复燃
C 将气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊
D 将气体通入蒸馏水中 有气泡逸出
10．下列有关二氧化碳的事实或实验现象与相关解释或结论一致的是（　　）
选项 事实或实验现象 解释或结论
A 干冰能制造舞台云雾 干冰升华吸热
B CO2可用排水法收集 CO2不溶于水
C CO2可使燃烧的蜡烛熄灭 CO2不供给呼吸
D CO2通入紫色石蕊试液，液体变红 CO2能使石蕊试液变红
11．（2024 烟台）氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
（1）电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 　 　。氢气在与电源 　 　极相连的电极上产生。
（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是 　 　。
（3）氢化物储氢是利用氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如AlH3），从而进行氢的储存，该过程属于 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 　 　性。
（5）我国科学家实现了天然气（CH4）制氢的突破，在400℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 　 　。
（6）氢气是理想的清洁能源，原因是 　 　。
12．（2024 通辽）化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列实验装置图回答问题。
实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气。氢气是密度比空气小，难溶于水的可燃气体。
（1）实验室制取一瓶干燥的氢气，应选择的发生装置是 　 　（ 从“A～E”中选择，填字母序号，下同），收集装置是 　 　。
（2）若用装置F 干燥氢气，应从导管口 　 　 （填“m”或“n”） 通入气体。
（3）新型材料纳米铁粉用途广泛，它比普通铁粉更容易与氧气反应，其制备的主要流程如下图所示。
FeCl2和H2→高温反应器→氯化氢和纳米铁粉
向高温反应器中通入氢气前，需通入氮气排净空气的原因是 　 　（写出一条即可）。
13．（2024 云南）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）。
14．某兴趣小组同学设计并进行了如图所示实验探究CO2的相关性质。为避免盐酸挥发出的HCl对实验的干扰，选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
（1）写出装置A中仪器a的名称　 　。
（2）实验中装置B内浓硫酸的作用是　 　。
（3）对比装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红色，可得出的结论（用化学方程式表达）　 。
（4）通入CO2后，观察到装置E中的现象为　 　。
（5）依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭，可得出CO2的性质有　 　。
15．（2023 泰安）“氧循环”、“碳循环”、“水循环”是自然界存在的三大重要循环。
请结合图示回答相关问题：
（1）化石燃料主要包括 　 　、石油和天然气；从物质分类角度看，CO2属于 　 。
（2）从物质变化及分子角度看，　 循环与另外两种循环有本质区别。
（3）绿色植物通过光合作用将太阳能转化为 　 　能；在⑤、⑦两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是 　 　。
（4）从空气中捕捉二氧化碳并转化为燃料，是实现“碳中和”的一个研究方向。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2所示；该反应的化学方程式为 　 　。
16．已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质．A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图所示。
请回答：
（1）C的化学式为 　 　；
（2）A中金属元素的化合价是 　 　；
（3）反应①的化学方程式为 　 　。
17．（2024 南通）氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ制取氢气
（1）相同温度下，相同大小的Fe片、Zn片，投入到等体积等浓度的稀盐酸中制取H2，反应更剧烈的是 　 　（填“Fe”或“Zn”）。
（2）高温下C与水蒸气反应生成CO和H2，CO和水蒸气继续反应得到CO2和H2。
①CO和水蒸气反应的化学方程式为 　 　。
②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气，向其中加入一定量的CaO可提高H2在混合气体中的百分含量，原因是 　 　。
（3）利用太阳能电厂富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图1所示。太阳能属于 　 　（填“可再生能源”或“不可再生能源”）。B电极表面生成H2的过程可描述为 　。
Ⅱ储存氢气
（4）碳纳米管（图2）与活性炭均具有疏松多孔的结构，研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管吸附储氢属于 　 　变化。
（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应生成MgHn，MgHn中Mg与H的质量比为12：1，则n＝　 　。
18．“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。
（1）“碳”排放：
二氧化碳虽然用途广泛，但排放过多会导致全球平均气温升高，引起 　 　效应。下列节能减排的建议可行的是 　 　（填字母）。
a.停止使用化石燃料 b.推广使用光伏发电 c.鼓励民众公交出行 d.电脑不用时长时间开着
（2）“碳”吸收：
自然界有多种途径吸收CO2，请写出海水吸收二氧化碳的化学反应方程式：　 。
（3）“碳”转化：
一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料甲醇CH3OH可实现CO2的再利用，其反应原理如图2所示，该化学反应方程式为：　 　。
（4）“碳”利用：
①各国大力提倡低碳生活，同时开发出多种二氧化碳再利用技术。如高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO，请写出此化学反应方程式：　 　，图3是此变化的产率与温度的关系，则从节能的角度看最适宜的温度为 　 　。
②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体，研究发现超临界CO2流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是
　 　（填序号）。
A．它是混合物
B．它的化学性质与普通二氧化碳相同
C．它的分子不再运动
D．它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
1．（2024 德阳）大量排放的CO2造成了碳循环的失衡，导致大气温室效应加剧，修复大气中CO2，含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是（　　）
A．大规模开采和利用化石燃料，会导致大气中CO2含量持续升高
B．将CO2压入地下实现碳封存，CO2分子间隔变小、运动停止
C．CO2被绿色植物光合作用吸收，CO2分子变成了其他分子
D．江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化，又有化学变化
2．氢能是一种应用前景非常诱人的新能源，但目前仍处在研究、实验阶段，还未广泛使用，其主要原因有（　　）
①氢气燃烧对环境影响的评价问题尚无定论
②氢气的制备耗能巨大，廉价制氢的技术尚未成熟
③氢气储存、运输等安全问题尚未解决
④氢气燃烧产生的热量低于相同质量的矿物燃料，经济效益欠佳
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
3．（2022 广州）如图为我国不同年份的能源结构图。下列说法不正确的是（　　）
A．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
B．加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
C．天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料
D．液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注
4．石墨烯是由碳原子构成的碳单质，被认为是一种未来革命性的材料。如图分别是金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构图。下列说法不正确的是 （　　）
A．金刚石、石墨、C60和石墨烯都是由碳元素组成的单质
B．在一定条件下，石墨可以转化为金刚石，属于化学变化
C．金刚石的硬度很大，属于金刚石的化学性质
D．因为碳原子排列方式不同，所以金刚石、石墨、C60的物理性质差异较大
5．如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是（　　）
A．装置Ⅰ中①③变红，②不变红，说明使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳
B．装置Ⅱ中点燃的蜡烛自上而下依次熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧
C．装置Ⅰ中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D．该装置可用来检验二氧化碳
6．一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　）
A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变
B．反应后容器中气体的组成有3种情况
C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3：4
D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8
7．某小组利用图1装置研究25℃时二氧化碳的溶解性。打开止水夹，向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中，分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，关闭止水夹，振荡前后压强的变化如图2。下列说法不正确的是（　　）
A．曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B．曲线①中c点和e点可能进行了振荡
C．曲线③对应的实验是注入60mL蒸馏水
D．终点气压高于初始的原因可能是在25℃时，1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积
8．（2024 广东）加快能源转型升级，发展新质生产力。氢气是最理想的清洁能源，依据不同制取方式，可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节，分为物理储氢和化学储氢，前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式，后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨，进行储存。
依据上文，回答问题。
（1）电解水制氢的化学方程式为 　 　。
（2）属于“绿氢”和“紫氢”的分别是 　 　和 　 　（填字母）。
a.风能发电制氢
b.煤燃烧发电制氢
c.核能发电制氢
（3）从微观角度解释，氢气能被压缩储存的原因是 　 　。
（4）将氢气降温液化进行储存，属于物理储氢中的 　 　储存方式。
（5）“液氨储氢”属于 　 　（填“物理”或“化学”）储氢。
（6）写出氢能的一种应用 　 　。
9．（2024 盐城）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：　 　。
10．（2024 青岛）实验是科学探究的重要手段。“追梦”小组用如图所示装置制取干燥、纯净的二氧化碳并验证其性质，感受实验之美、实验之趣。请回答下列问题。
已知：饱和碳酸氢钠溶液可除去二氧化碳气体中混有的氯化氢，所用除杂试剂均足量。
（1）实验一中用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 　 　，装置A中控制盐酸滴加速率的仪器名称是 　 　，装置C中的试剂是 　 　（填名称）。
（2）小组同学利用装置D验证二氧化碳的性质。实验过程中，先观察到澄清石灰水变浑浊，后观察到燃着的木条熄灭。由此既可证明二氧化碳能与 　 　（填物质类别）反应，又可推测二氧化碳的一条用途是 　 　。装置中干燥的紫色石蕊试纸不变红，湿润的紫色石蕊试纸变红，可证明二氧化碳的化学性质是 　 　。
（3）实验二中，t1时小组同学将注射器E中的氢氧化钠溶液快速推入三颈烧瓶，t2时再将注射器F中的溶液快速推入，测得三颈烧瓶内的压强随时间变化的趋势如图像所示。
①用化学方程式表示bc段压强减小的原因：　 　。
②注射器F中可能盛有 　 　溶液（填化学式）。
③ab段和de段压强略微增大，都是由于 　 　造成的。
（4）进行实验三时，小组同学仅将实验二中的三颈烧瓶换成软塑料瓶，试剂及操作均不变，推测出现的现象是 　 　。
11．（2024 巴中）某实验小组利用图1所示装置进行实验，探究CO2的性质：分别向三个烧瓶中注入等体积的水、饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液。利用数字化实验装置分别测定烧瓶内的压强变化，得到如图2所示的曲线图。
（1）图2中ab段压强增大，对应的操作是 　 　。
（2）实验过程中，观察到注入饱和氢氧化钙溶液的烧瓶中产生白色沉淀，该反应的化学方程式是 　 　。
（3）对比图2中三条曲线，能反映出吸收二氧化碳效果最好的是曲线 　 　（选填“x”“y”或“z”），对应的物质是 　 　（填化学式）。
【继续探究】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液中溶质成分的分析。
【查阅资料】
①氯化钙溶液显中性；
②若CO2过量，会有NaHCO3生成。
【进行实验】
（4）设计如下实验进行探究：
实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 取少量反应后的溶液于试管中，滴加过量氯化钙溶液 　 　 含有Na2CO3
Ⅱ 将Ⅰ反应后的上层清液分成两等份 向其中一份加入稀盐酸 无气泡产生 不含NaHCO3
向另一份滴加无色酚酞溶液 溶液变红 　 　
【反思交流】
（5）操作Ⅰ中的氯化钙溶液 　 　（选填“能”或“不能”）用氢氧化钙溶液代替。
（6）操作Ⅱ中的无色酚酞溶液可用 　 　（选填字母）代替，也能达到相同目的。
A．紫色石蕊溶液
B．硫酸铜溶液
C．稀盐酸
答案和解析
氢气的性质与用途
1．（2024 重庆）“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是（　　）
A．液氢 B．液氧 C．酒精 D．石油
【答案】A
【解析】A、氢气燃烧热值高，且产物只有水，清洁无污染，故A正确；
B、氧气不具有可燃性，不能做燃料，故B错误；
C、酒精不充分燃烧会产生一氧化碳和炭粒等污染物，故C错误；
D、石油燃烧会产生一氧化碳和炭粒等多种污染物，故D错误；故选：A。
2．检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是（　　）
A．听到尖锐的爆鸣声 B．未听到声音
C．听到声音很小 D．试管爆炸
【答案】C
【解析】氢气具有可燃性，点燃氢气与空气（或氧气）的混合气体可能发生爆炸，故点燃前要验纯，检验时若听到尖锐的爆鸣声，则氢气不纯，若听到声音很小，则氢气较纯净。故选：C。
3．（2023 长沙）氢能源汽车在今年的北京冬奥会华丽亮相，备受瞩目。下列说法正确的是（　　）
A．氢属于金属元素 B．氢气不能燃烧
C．氢元素符号是H D．一个氢分子由两个氢元素组成
【答案】C
【解析】A、氢带“气”字头，属于非金属元素，故选项说法错误。
B、氢气具有可燃性，能燃烧，故选项说法错误。
C、书写元素符号注意“一大二小”，氢的元素符号是H，故选项说法正确。
D、分子是由原子构成的，一个氢分子由两个氢原子构成的，故选项说法错误。故选：C。
4．在收集氢气、检验氢气纯度的实验操作中，不正确的是（　　）
A．用排水法收集一试管气体
B．用拇指堵住试管口，管口向上，靠近火焰，移开拇指点火
C．如果听到的声音很小，表示气体较纯
D．如果听到尖锐的爆鸣声，可直接用排水法收集一试管氢气，再进行检验
【答案】B
【解析】检验氢气纯度的方法：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，由于氢气的密度比空气的小，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到听到很小的响声，才表明氢气已经纯净。故选：B。
5．化学变化总伴随着能量的变化。如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图。下列说法不正确的是（　　）
A．氢气是未来最理想的绿色能源
B．任何条件下都可实现物质或能量之间的相互转化
C．氢气燃烧生成水并放出大量的热是化学能转化为热能
D．氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能
【答案】B
【解析】A、氢气具有可燃性，燃烧生成物为水，来源广，产热量高，无污染，因此氢气是未来最理想的绿色能源，故A正确；
B、并不是任何条件下都可实现物质或能量之间的相互转化，故B错误；
C、氢气燃烧生成水并放出大量的热是化学能转化为热能，故C正确；
D、燃料电池是将化学能转化为电能的装置；故D正确；故选：B。
6．（2024 镇江）如图为氢能开发与利用的示意图。
（1）制氢中的能量转化：太阳能→电能→　 　能。
（2）燃料电池中反应的化学方程式为 　 　。
【答案】（1）化学；（2）2H2+O22H2O。
【解析】（1）由图示可知，制氢中的能量转化：太阳能→电能→化学能。
（2）燃料电池中氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为2H2+O22H2O。
7．（2024 宁夏）目前，我国在氢能领域已形成较完整的产业链，掌握了氢燃料电池及其关键零部件、动力系统、整车集成和氢能基础设施等核心技术。
（1）氢燃料电池中，氢气作为燃料，氢元素的化合价由0价变为 　 　价。
（2）氢燃料电池是一种直接将 　 　能转化为电能的装置。
（3）氢能在交通运输等领域的推广应用，可以有效减少 　 　。
（4）目前人类开发和利用的新能源还有 　 　（填一种）。
【答案】（1）+1；（2）化学；
（3）化石燃料的消耗（或空气污染，或CO2气体的排放或温室效应等，合理即可）；
（4）太阳能（合理即可）。
【解析】（1）氢气燃烧生成水，水中氧元素显﹣2价，氢元素显+1价，氢元素化合价由0价变为+1价。
（2）氢燃料电池是一种直接将化学能转化为电能的装置。
（3）氢气燃烧生成是水，氢能在交通运输等领域的推广应用，可以有效减少化石燃料的消耗、空气污染、CO2气体的排放、温室效应等。
（4）新能源是指传统能源之外的各种能源形式，目前人类开发和利用的新能源还有太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能、生物质能等。
碳单质的性质与用途
8．（2024 长沙）物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中，常用于去除冰箱、汽车中的异味的是（　　）
A．活性炭 B．金刚石 C．石墨 D．C60
【答案】A
【解析】活性炭具有吸附性，可以去除冰箱、汽车中的异味。而金刚石、石墨和C60无此性质。
故选：A。
9．（2023 营口）书写具有保存价值的档案时，按规定应使用碳素墨水（用炭黑等制成）。说明单质碳具有的性质是（　　）
A．难溶于水 B．可燃性
C．熔点高 D．常温化学性质稳定
【答案】D
【解析】书写具有保存价值的档案时，按规定应使用碳素墨水，碳素墨水是用炭黑等制成的，炭黑的主要成分是碳，是因为在常温下碳的化学性质不活泼，可以保存较长的时间；该用途与碳单质的溶解性、可燃性、熔点无关；
故选：D。
10．下列物质的用途错误的是（　　）
A．金刚石作玻璃刀 B．活性炭填充滤毒罐
C．石墨作干电池的电极 D．焦炭用于制墨
【答案】D
【解析】】A、金刚石是天然存在的硬度最大的物质，可以作玻璃刀的刀头切割玻璃，此选项用途正确；
B、活性炭具有很强的吸附能力，可以吸附色素和异味，因此可以作防毒面具的滤毒罐，故此选项用途正确；
C、石墨具有导电性，因此石墨作干电池的电极，故此选项用途正确；
D、炭黑是黑色粉末，化学性质稳定，常温下一般不会和其他物质反应，所以书写的字画可以保存较长时间不褪色，而焦炭一般用于冶炼金属，故此选项用途不正确。故选：D。
11．活性炭可用于除甲醛的原因是（　　）
A．活性炭可以吸收甲醛生成新的物质
B．活性炭中有很多小孔可以吸附甲醛
C．活性炭可以使甲醛由气态变为液态
D．活性炭可以氧化甲醛为二氧化碳
【答案】B
【解析】活性炭具有疏松多孔的结构，具有较强的吸附性，因此可用于除甲醛。故选：B。
12．（2023秋 威海期末）中国人造金刚石产量占全世界的95%以上，而河南省的产量占到80%以上。人造金刚石是将碳原料放置在高压腔体中，通过高温、高压，使碳原料转变为金刚石晶体。下列有关人造金刚石说法不正确的是（　　）
A．人造金刚石是由碳原子构成的
B．人造金刚石是由碳元素组成的
C．人造金刚石的过程中，物质结构发生了变化
D．人造金刚石硬度低
【答案】D
【解析】A、人造金刚石是由碳原子构成，故A说法正确；
B、人造金刚石是由碳元素组成，故B说法正确；
C、将碳原料放置在高压腔体中，通过高温、高压，使碳原料转变为金刚石晶体，物质的结构发生改变，故C说法正确；
D、金刚石为天然存在最硬的物质，人造金刚石的硬度也很高，故D说法错误。故选：D。
13．把8g碳和16g氧气放在密闭的容器里，在一定条件下充分反应，最终密闭容器中有（　　）
A．二氧化碳 B．一氧化碳
C．二氧化碳和一氧化碳 D．二氧化碳和氧气
【答案】C
【解析】根据化学方程式分别是C+O2CO2、2C+O22CO，当碳与氧气的质量比为12：32＝3：8时，二者完全反应生成CO2；当碳与氧气的质量比为24：32＝3：4时，二者完全反应生成CO；由题给条件碳与氧气的质量比为8g：16g＝1：2，介于3：8和3：4之间，则最终密闭容器中有二氧化碳和一氧化碳。故选：C。
二氧化碳的性质与用途
14．（2024 辽宁）二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是（　　）
A．作燃料
B．参与光合作用
C．固态二氧化碳用于人工降雨
D．制碳酸饮料
【答案】A
【解析】A、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，不能用作燃料，故选项说法错误。
B、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，故选项说法正确。
C、固态二氧化碳吸热，可用于人工降雨，故选项说法正确。
D、二氧化碳与水反应生成碳酸，可用于制碳酸饮料，故选项说法正确。故选：A。
15．（2023 长春）下列关于二氧化碳的说法，错误的是（　　）
A．组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组成
B．结构：二氧化碳由碳原子和氧分子构成
C．性质：二氧化碳能溶于水
D．应用：二氧化碳可用于生产碳酸型饮料
【答案】B
【解析】A、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的，故选项说法正确。
B、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，不含氧分子，故选项说法错误。
C、二氧化碳能溶于水，故选项说法正确。
D、二氧化碳能与水反应生成碳酸，可用于生产碳酸型饮料，故选项说法正确。
故选：B。
16．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
【解析】A、从管子通入澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，图甲实验可观察到澄清石灰水变浑浊，故说法正确；B、二氧化碳在紫色石蕊试液中会形成碳酸，使紫色石蕊试液变红，图乙实验可观察到液体由紫色变红色，故说法正确；C、二氧化碳能溶于水，使软塑料瓶内压强减小，在大气压的作用下瓶子变瘪，说明二氧化碳具有的物理性质是二氧化碳能溶于水，则主要利用了二氧化碳的物理性质，故说法正确；D、二氧化碳的密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧，向大烧杯中倒入二氧化碳气体，观察到的现象是下层的蜡烛火焰先熄灭，上层的蜡烛火焰后熄灭，因此图丁实验不单利用了二氧化碳的化学性质，也利用了它的物理性质，故说法错误。故选：D。
17．（2024 北京）用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验，验证CO2的性质。
（1）观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 　 　；由该实验还可以得出分子具有的性质是 　 　。
（2）为验证CO2能与水反应，需进行的操作及现象是 　 　。
【答案】（1）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；分子在不断地运动；
（2）先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红。
【解析】（1）观察到澄清石灰水变浑浊，说明二氧化碳与氢氧化钙反应得到碳酸钙沉淀，反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；集气瓶内的二氧化碳分子不断地扩散出来，与氢氧化钙溶液接触，因此由该实验还可以得出分子具有不断地运动的性质；
（2）验证二氧化碳能与水反应，可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色；将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红，说明二氧化碳和水发生了反应；故答案为：
（1）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；分子在不断地运动；
（2）先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红。
18．（2024 常州）图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
（1）仪器a的名称是 　。
（2）用该套装置进行实验的优点是 　 　。
（3）实验中可观察到 　 　（选填“干燥”或“湿润”）的紫色石蕊小纸花变红；澄清石灰水 　 　（填现象），化学方程式为 　 　。
（4）实验中用含CaCO3的质量分数为80%的大理石2.5g与足量的稀盐酸反应，该实验条件下CO2的密度为2g L﹣1，理论上能生成CO2的体积是多少？写出计算过程。
【答案】（1）铁架台；（2）药品用量少，可节约药品（或便于观察比较等）；
（3）湿润；变浑浊；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（4）0.44L。
【解析】（1）仪器a的名称是铁架台。
（2）该套装置属于微型装置，药品用量少，可节约药品，同时进行多个实验，便于观察比较。
（3）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，实验中可观察到湿润的紫色石蕊小纸花变红；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，会观察到澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
（4）设理论上能生成CO2的体积为x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
2.5g×80% 2g L﹣1×x
x＝0.44L
答：理论上能生成CO2的体积为0.44L。
二氧化碳的实验室制取
19．（2024 陕西）实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是（　　）
A．检查气密性 B．装药品
C．收集气体 D．气体验满
【答案】A
【解析】A、试管中的水将长颈漏斗下端浸没起来形成了密闭系统，将导管一端放入水中，用手紧握试管外壁，观察到导管口处冒出气泡，证明该装置的气密性良好，图示操作正确；
B、添加药品的顺序是先固后液，图示操作错误；
C、二氧化碳的密度比空气大，且不与空气中的成分反应，应采用向上排空气法来收集，图示操作错误；
D、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，二氧化碳验满时应将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已满，图示操作错误。故选：A。
20．（2023 甘孜州）下列制取、收集、验满、检验CO2的装置能达到实验目的的是（　　）
A．制取 B．收集 C．验满 D．检验
【答案】D
【解析】A、图示装置中长颈漏斗的下端没有伸入液面以下，导致生成的气体由长颈漏斗逸出，图示错误；
B、二氧化碳的密度比空气大，不能用向下排空气法收集二氧化碳，图示错误；
C、二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，而不是伸入瓶内，图示错误；
D、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，因此检验二氧化碳气体用澄清的石灰水，图示正确。故选：D。
21．（2023 北京）下列关于CO2的实验室制取及检验的说法不正确的是（　　）
A．制CO2的药品 B．发生装置
C．收集方法 D．检验CO2
【答案】C
【解析】实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，故A正确；
B.实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型可用装置作为制取二氧化碳的发生装置，故B正确；
C.二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C错误；
D.二氧化碳和澄清石灰水反应生成不溶于水的白色沉淀碳酸钙，可用澄清石灰水检验二氧化碳，D正确。
故选：C。
22．利用如图所示装置，用足量的稀盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则下列描述正确的是（　　）
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2
【答案】C
【解析】A、CO2可溶于水，但是不溶于饱和碳酸氢钠溶液，可以用C装置收集二氧化碳，故选项说法错误。B、A装置中的长颈漏斗末端在液面以上，生成的气体会从长颈漏斗逸出，不能收集二氧化碳，故选项说法错误。C、选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2，将碳酸氢钠饱和溶液从长导管排出，故选项说法正确。D、选择B、C两种装置，导管b接导管c，不能将饱和碳酸氢钠溶液排出，不能收集到一瓶CO2，故选项说法错误。故选：C。
23．（2024 长春）如图是实验室制取气体的部分装置。
（1）仪器a的名称是 　 　。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式为 　 　；
②用该方法制取CO2的发生装置应选择 　 　（填序号）。
（3）用装置C收集CO2验满的操作为 　 　。
【答案】（1）试管；
（2）①CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
②B；
（3）把燃着木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明二氧化碳已满。
【解析】（1）仪器a的名称是试管；
（2）①碳酸钙和稀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+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
②该反应属于固、液常温型，适合用装置B作发生装置；
（3）二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，用装置C收集CO2验满的操作为：把燃着木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明二氧化碳已满。
24．（2023 孝感）根据下列实验装置图，回答有关问题。
（1）仪器a的名称为 　 　。
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，可选择的装置组合是 　 　（填字母）。
（3）写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 　 　，若用F装置收集二氧化碳，应将气体从导管口 　 　（填“b”或“c”）通入。
【答案】（1）集气瓶；（2）AC或AE；（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；c。
【解析】（1）仪器a的名称为集气瓶；故答案为：集气瓶；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水，所以实验室用高锰酸钾制取并收集氧气可选择的装置组合是AC或AE，故答案为：AC或AE；
（3）实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；由于二氧化碳密度比空气大，欲用F装置收集CO2，则CO2应从长导管口c端通入；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；c。
25．（2023 邵阳）根据下列装置图回答问题。
（1）B装置中仪器①的名称是 　 　；
（2）实验室常用A、C装置制取二氧化碳，其反应原理是 　 　（用化学方程式表示）；
（3）实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在装入药品前应先检查装置的 　 　；若需收集较纯净的氧气，应选择的收集装置是 　 　（填字母）。
【答案】（1）试管；（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（3）气密性；D。
【解析】（1）试管是常用的反应容器，故答案为：试管；
（2）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，因此不需要加热；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，在装入药品前应先检查装置的气密性；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净。
二氧化碳对环境的影响、碳循环与氧循环
26．（2024 烟台）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。
故选：A。
27．（2024 攀枝花）下列物质中，能产生温室效应的是（　　）
A．CO B．CO2 C．SO2 D．NO2
【答案】B
【解析】温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂等，二氧化硫和二氧化氮能形成酸雨，一氧化碳使人中毒，但它们不会造成温室效应，二氧化碳是引起温室效应的主要气体。
故选：B。
28．（2024 济南）2024年5月15日“全国低碳日”的活动主题是“绿色低碳，美丽中国”。下列选项中，不符合绿色低碳生活方式的是（　　）
A．日常生活中，尽量多使用一次性餐具
B．节约用电，及时关闭不使用的电器
C．尽量选择步行、骑行或公交等方式出行
D．减少使用塑料袋和过度包装物
【答案】A
【解析】A、日常生活中，尽量多使用一次性餐具，增加了资源的消耗、二氧化碳的排放，不符合绿色低碳生活方式，故选项正确。
B、节约用电，及时关闭不使用的电器，能节约电能，减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳生活方式，故选项错误。
C、尽量选择步行、骑行或公交等方式出行，能减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳生活方式，故选项错误。
D、减少使用塑料袋和过度包装物，能减少白色污染，节约资源、减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳生活方式，故选项错误。故选：A。
29．（2024 扬州）自然界存在多种元素及物质的循环。如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】动植物的呼吸作用会产生二氧化碳，化石燃料燃烧会释放出二氧化碳，绿色植物的光合作用需要消耗二氧化碳，动植物的遗体和排泄物会转化为化石燃料。此过程涉及到的是碳循环。
故选：C。
30．（2024 淄博）我国在第75届联合国大会上提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了大国担当。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法错误的是（　　）
A．碳中和是指用碱中和产生的CO2
B．途径①表示植物的光合作用
C．途径②中部分CO2最终转变为碳酸盐
D．化石燃料燃烧使CO2排放量增加
【答案】A
【解析】A、碳中和是指人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡，故选项说法错误。
B、途径①是大气中的二氧化碳转化为氧气，途径①表示植物的光合作用，故选项说法正确。
C、途径②是二氧化碳被海水吸收，二氧化碳和水反应生成碳酸，途径②中部分CO2最终转变为碳酸盐，故选项说法正确。
D、化石燃料燃烧生成大量的二氧化碳，使CO2排放量增加，故选项说法正确。故选：A。
考点六 化石燃料对环境的影响及综合利用
31．（2022 北京）生产生活中离不开能源。下列不属于化石燃料的是（　　）
A．煤 B．石油 C．乙醇 D．天然气
【答案】C
【解析】A、煤属于三大化石燃料之一，故选项错误。
B、石油属于三大化石燃料之一，故选项错误。
C、乙醇可用粮食来制取，不属于化石燃料，故选项正确。
D、天然气属于三大化石燃料之一，故选项错误。
故选：C。
32．（2024 常州）下列关于化石燃料的说法正确的是（　　）
A．化石燃料都属于可再生能源
B．煤完全燃烧时不会产生污染
C．石油为原料能制造合成纤维
D．天然气主要成分为一氧化碳
【答案】C
【解析】A、化石燃料不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故选项说法错误。
B、煤完全燃烧时会产生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等，会产生污染，故选项说法错误。
C、石油主要成分是碳、氢的化合物，石油为原料能制造合成纤维，故选项说法正确。
D、天然气主要成分是甲烷，故选项说法错误。
故选：C。
33．（2022 苏州）天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是（　　）
A．天然气是一种不可再生的化石能源
B．天然气燃烧能放出热量
C．天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒
D．发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风
【答案】C
【解析】A、天然气是经过亿万年缓慢形成的，在短期内得不到补充，是一种不可再生的化石能源，故A正确；
B、燃烧是一种放热反应，因此天然气燃烧能放出热量，故B正确；
C、天然气完全燃烧生成二氧化碳和水，不会产生炭黑颗粒，故C错误；
D、发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风，故D正确。
故选：C。
34．（2024 广州）能源与生活息息相关。下列说法不正确的是（　　）
A．石油属于化石燃料，是不可再生能源
B．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D．太阳能电池可将太阳能转化为电能
【答案】B
【解析】A、石油属于三大化石燃料之一，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故选项说法正确。
B、天然气燃烧产生的二氧化碳可造成温室效应，酸雨是二氧化硫、二氧化氮等排放到空气中形成的，故选项说法错误。
C、乙醇燃烧生成二氧化碳和水，使用乙醇汽油可以减少空气污染，故选项说法正确。
D、太阳能电池可将太阳能转化为电能，故选项说法正确。
故选：B。
35．（2024 吉林）吉林省松原地区盛产石油和天然气，回答下列问题。
（1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和 　 　；
（2）天然气的主要成分是甲烷（CH4）。请写出甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式 　 　。
【答案】（1）煤；
（2）CH4+2O2CO2+2H2O。
【解析】（1）化石燃料是人类社会重要的自然资源，主要包括石油、天然气和煤；
（2）甲烷在空气中充分燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O。
36．能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题：
（1）化石燃料主要包括煤、石油和 　 　；
（2）化石燃料的主要成分都是 　 　，燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 　 　不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，这是实现碳中和的有效手段之一，该反应的化学方程式是 　 　；
（3）通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是 　 　。
A.将煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质
C.煤是重要的化工原料，要科学合理地使用
D.人类只能通过燃料燃烧获取能量
【答案】（1）天然气；（2）碳氢化合物；沸点；CO2+4H2CH4+2H2O；（3）C
【解析】化石燃料的主要成分都是碳氢化合物；利用石油各组分的沸点不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，该反应的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O；故答案为：碳氢化合物；沸点；CO2+4H2CH4+2H2O；
（3）A.将煤加工成焦炭的变化中有新物质生成，属于化学变化，选项说法错误；
B.煤燃烧生成的二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物，选项说法错误；
C.煤是重要的化工原料，要科学合理地使用，选项说法正确；
D.人类获取能量的途径很多，如太阳能、风能等，选项说法错误。
1．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船顺利发射升空。已知我国某型号运载火箭使用了液氢和液氧作为推进剂，下列说法有误的是（　　）
A．液氧和液氢均为无色液体
B．氢气是一种高能燃料，液氧是一种重要的助燃剂
C．氢气燃烧放出大量的热，产物无污染
D．氢气在氧气中燃烧比空气中更剧烈是因为氢气在氧气中接触到氧分子的机率更大
【答案】A
【解析】A、液氢为无色液体，液氧是淡蓝色液体，故说法错误；B、氢气具有可燃性，是一种高能燃料，氧气具有助燃性，是重要的助燃剂，故说法正确；C、氢气燃烧放出大量的热，产物是水，无污染，故说法正确；D、纯氧中氧气的浓度大，氢气在氧气中接触到氧分子的机率更大，反应速率更快，故说法正确。故选：A。
2．碳家族的成员很多，用途很广，下列关于碳的应用与其性质不对应的是（　　）
A．净水器中利用活性炭除异味——活性炭具有吸附性
B．金刚石作钻探机的钻头——在常温下碳的化学性质不活泼
C．利用碳冶炼金属——碳具有还原性
D．利用石墨作电极材料——石墨具有导电性
【答案】B
【解析】活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，故净水器中可利用活性炭除异味，故不符合题意；金刚石的硬度大，可用作钻探机的钻头，故符合题意；碳具有还原性，可用于冶炼金属，故不符合题意；石墨具有导电性，可用作电极材料，故不符合题意。故选B。
3．（2023 长沙）在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是（　　）
A．活性炭具有吸附性 B．木炭常温下化学性质很活泼
C．金刚石用作电极 D．石墨用作钻探机钻头
【答案】A
【解析】A、活性炭具有吸附性，故选项说法正确。
B、木炭常温下化学性质不活泼，故选项说法错误。
C、金刚石不具有导电性，不能用作电极，故选项说法错误。
D、石墨质软，不能用作钻探机钻头，故选项说法错误。
故选：A。
4．（2024 赤峰）社会发展需要人与自然和谐共生。生活中的下列做法，符合低碳环保理念的是（　　）
①积极植树种草 ②乘公交车出行 ③废弃电池深埋
④践行光盘行动 ⑤随意丢弃垃圾 ⑥自备购物布袋
A．①②④⑥ B．①③④⑤ C．②③④⑥ D．②④⑤⑥
【答案】A
【解析】①积极植树种草，利用绿色植物的光合作用，吸收二氧化碳，生成氧气，符合低碳理念，正确；
②乘公交车出行，可以减少化石燃料的使用，从而减少空气中二氧化碳的含量，正确；
③废弃电池深埋，废旧电池含有重金属，填埋能够引起土壤、水体污染，错误；
④践行光盘行动，减少浪费，符合低碳环保理念，正确；
⑤不能随意丢弃垃圾，对垃圾进行分类，将能够回收处理的垃圾进行处理，错误；
⑥自备购物布袋，可以减少白色污染，有利于环境保护，正确。
故选：A。
5．（2023 烟台）《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。“洧水”即为石油。下列关于“洧水”的说法错误的是（　　）
A．具有可燃性
B．是不可再生资源，属于纯净物
C．其成分中主要含有C、H元素
D．其不完全燃烧的产物可用于制墨
【答案】B
【解析】A、“洧水”即为石油，具有可燃性，故选项说法正确。
B、“洧水”即为石油，属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；石油主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃，属于混合物，故选项说法错误。
C、“洧水”即为石油，石油主要含有C、H元素，故选项说法正确。
D、“洧水”即为石油，燃烧不充分能产生炭黑，其不完全燃烧的产物可用于制墨，故选项说法正确。
故选：B。
6．下列二氧化碳的用途既利用其物理性质又利用其化学性质的是（　　）
A．液态二氧化碳用作灭火剂 B．工业制纯碱、尿素
C．干冰用于制造舞台上的云雾 D．用作农作物的气体肥料
【答案】A
【解析】 用作灭火器灭火，是利用了二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧且密度比空气大的性质，即利用物理性质，又利用化学性质，符合题意；二氧化碳用于工业制纯碱、尿素，是利用了化学性质，不符合题意；干冰升华吸热，可用于制造舞台云雾，是利用了物理性质，不符合题意；二氧化碳用于农作物的气体肥料，是利用了化学性质，不符合题意。
故选A。
7．某小组设计了如图的创新实验，内层小试管和外层大试管底部分别放有用石蕊溶液染过色的滤纸片，内层小试管壁上有一小孔。下列说法不正确的是（　　）
A．干燥滤纸片不变色，说明CO2不能使石蕊变色
B．通入CO2后润湿的滤纸片由红色变紫色
C．澄清石灰水变浑浊是因为碳酸钙难溶于水
D．蜡烛熄灭说明CO2不支持燃烧也不可燃
【答案】B
【解析】 A、干燥滤纸片不变色，说明CO2不能使石蕊变色，故选项说法正确。
B、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，故选项说法错误。
C、二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，澄清石灰水变浑浊，是因为碳酸钙难溶于水，故选项说法正确。
D、蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能支持燃烧也不燃烧，故选项说法正确。
故选：B。
8．对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。下列说法不正确的是（　　）
A．石油分馏制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应
B．煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中发生了化学反应
C．我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足
D．石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等
【答案】A
【解析】A、石油分馏制得汽油、柴油等产品，此过程没有新物质生成，发生的属于物理变化，而不是分解反应，选项说法错误；B、煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中有新物质生成，发生了化学反应，选项说法正确；C、我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足，选项说法正确；D、石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等，选项说法正确。故选：A。
9．能证明某无色无味气体是CO2的操作及现象是（　　）
选项 实验操作 实验现象
A 将燃着的木条伸入集气瓶 木条燃烧更旺
B 将带火星的木条伸入集气瓶 木条复燃
C 将气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊
D 将气体通入蒸馏水中 有气泡逸出
【答案】C
【解析】A、将燃着的木条伸入集气瓶，木条燃烧更旺，不可能是二氧化碳，因为二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，故选项错误。B、将带火星的木条伸入集气瓶，木条燃烧更旺，说明瓶内气体能支持燃烧，不可能是二氧化碳，故选项错误。C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明某无色无味气体是二氧化碳，故选项正确。D、将气体通入蒸馏水中，有气泡逸出，不一定是二氧化碳，也可能是氢气、氧气等气体，故选项错误。故选：C。
10．下列有关二氧化碳的事实或实验现象与相关解释或结论一致的是（　　）
选项 事实或实验现象 解释或结论
A 干冰能制造舞台云雾 干冰升华吸热
B CO2可用排水法收集 CO2不溶于水
C CO2可使燃烧的蜡烛熄灭 CO2不供给呼吸
D CO2通入紫色石蕊试液，液体变红 CO2能使石蕊试液变红
【答案】A
【解析】A、干冰升华吸热，使温度降低，能制造舞台云雾，故说法正确。B、二氧化碳能溶于水，一般不能用排水法收集，故说法错误。C、CO2可使燃烧的蜡烛熄灭，是因为二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，故说法错误。D、CO2通入紫色石蕊试液，液体变红，不是因为CO2能使石蕊试液变红，是因为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，故说法错误。故选：A。
11．（2024 烟台）氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
（1）电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的 　 　。氢气在与电源 　 　极相连的电极上产生。
（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是 　 　。
（3）氢化物储氢是利用氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如AlH3），从而进行氢的储存，该过程属于 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的 　 　性。
（5）我国科学家实现了天然气（CH4）制氢的突破，在400℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 　 　。
（6）氢气是理想的清洁能源，原因是 　 　。
【答案】（1）导电性；负；（2）分子之间的间隔；（3）化学变化；（4）吸附；
（5）CH4+2H2OCO2+4H2；
（6）产物无污染。
【解析】 （1）金属具有良好导电性，电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的导电性；电解水过程中，与电源正极相连的电极上产生氧气，与电源负极相连的电极上产生氢气。
（2）高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是分子之间的间隔，压强增大，分子之间间隔变小。
（3）氢气与金属（如Al）反应生成金属氢化物（如AH3），从而进行氢的储存，有新物质生成，该过程属于化学变化。
（4）活性炭具有很多的微孔结构，具有良好吸附性，可用作储氢材料，这是利用活性炭的吸附性。
（5）天然气的主要成分是甲烷，甲烷和水蒸气在400℃条件下反应生成氢气和二氧化碳，该反应化学方程式：CH4+2H2OCO2+4H2。
（6）氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，氢气是理想的清洁能源，原因是产物是水，不会污染环境。
12．（2024 通辽）化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列实验装置图回答问题。
实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气。氢气是密度比空气小，难溶于水的可燃气体。
（1）实验室制取一瓶干燥的氢气，应选择的发生装置是 　 　（ 从“A～E”中选择，填字母序号，下同），收集装置是 　 　。
（2）若用装置F 干燥氢气，应从导管口 　 　 （填“m”或“n”） 通入气体。
（3）新型材料纳米铁粉用途广泛，它比普通铁粉更容易与氧气反应，其制备的主要流程如下图所示。
FeCl2和H2→高温反应器→氯化氢和纳米铁粉
向高温反应器中通入氢气前，需通入氮气排净空气的原因是 　 　（写出一条即可）。
【答案】（1）A；C；
（2）n；
（3）防止氢气不纯，发生爆炸。
【解析】 （1）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，需要固液常温型发生装置，则应选择的发生装置是A；氢气密度比空气小，用向下排空气法收集的氢气较干燥，则收集装置是C。
（2）若用装置F干燥氢气，氢气要从干燥剂中通过，则应从导管口n通入气体。
（3）氢气具有可燃性，不纯的氢气在高温下可能发生爆炸，则向高温反应器中通入氢气前，需通入氮气排净空气。
13．（2024 云南）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）①质量；
②CO2+H2CO+H2O；
（4）对环境无污染（合理即可）。
【解析】 （1）目前，人类利用的能量大多来自化石燃料，如石油、天然气和煤。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CH4；故答案为：煤；CH4；
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，这是氧气不足，燃料燃烧不充分造成的，此时可调大燃气灶的进风口，使燃料充分燃烧，节约能源；故答案为：大；
（3）①催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变；故答案为：质量；
②由质量守恒定律可知，单质X是氢气，在一定条件下，环节Ⅰ除生成CO外，还生成了一种生活中常见的氧化物，即水，反应的化学方程式为：CO2+H2CO+H2O，故答案为：CO2+H2CO+H2O；
（4）氢气作为燃料的优点是热值高，制备原料来源广，燃烧产物只有水，对环境无污染；故答案为：对环境无污染（合理即可）。
14．某兴趣小组同学设计并进行了如图所示实验探究CO2的相关性质。为避免盐酸挥发出的HCl对实验的干扰，选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
（1）写出装置A中仪器a的名称　 　。
（2）实验中装置B内浓硫酸的作用是　 　。
（3）对比装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红色，可得出的结论（用化学方程式表达）　 。
（4）通入CO2后，观察到装置E中的现象为　 　。
（5）依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭，可得出CO2的性质有　 　。
【答案】（1）分液漏斗；
（2）干燥气体；
（3）CO2+H2O═H2CO3；
（4）石灰水变浑浊；
（5）密度比空气的大，不能燃烧，也不能支持燃烧。
【解析】（1）装置A中仪器a的名称是分液漏斗。
（2）浓硫酸具有吸水性，实验中装置B内浓硫酸的作用是干燥气体。
（3）对比装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红色，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为CO2+H2O═H2CO3。
（4）通入CO2，二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，观察到装置E中石灰水变浑浊。
（5）下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧。
15．（2023 泰安）“氧循环”、“碳循环”、“水循环”是自然界存在的三大重要循环。
请结合图示回答相关问题：
（1）化石燃料主要包括 　 　、石油和天然气；从物质分类角度看，CO2属于 　 。
（2）从物质变化及分子角度看，　 循环与另外两种循环有本质区别。
（3）绿色植物通过光合作用将太阳能转化为 　 　能；在⑤、⑦两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是 　 　。
（4）从空气中捕捉二氧化碳并转化为燃料，是实现“碳中和”的一个研究方向。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2所示；该反应的化学方程式为 　 　。
【答案】（1）煤；氧化物（合理即可）；
（2）水；
（3）化学；反应条件不同；
（4）3H2+CO2CH3OH+H2O。
【解析】（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然气；从物质分类角度看，二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的纯净物，因此CO2属于氧化物或非金属氧化物或化合物等；
（2）从物质变化角度看，水循环与另外两种循环本质的区别是水循环是物理变化，氧循环、碳循环是化学变化；
（3）绿色植物通过光合作用过程中将太阳能转化为化学能；⑤是二氧化碳和水在光照、叶绿体中反应生成有机物和氧气；⑧是二氧化碳和水反应生成碳酸，这两个反应的反应物相同，但由于反应的条件不同，所以生成物不同；
（4）一种纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇；根据其微观示意图可知，该反应的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O。
16．已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质．A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图所示。
请回答：
（1）C的化学式为 　 　；
（2）A中金属元素的化合价是 　 　；
（3）反应①的化学方程式为 　 　。
【答案】（1）CO2；（2）+2；（3）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O
【解析】 初中阶段学过的红色固体单质只有金属铜，因此可以确定D是铜；由图示中的②可知C能使澄清石灰水变浑浊，因此可以确定C是二氧化碳，E是碳酸钙。所给的信息可以知道两种黑色粉末在高温条件下反应生成二氧化碳和铜，A中含有金属元素．说明A中含有铜元素。根据课本知识可知含有铜元素又是黑色粉末的物质是氧化铜，即A是氧化铜．能与氧化铜在高温条件下反应生成二氧化碳和铜的黑色粉末B是单质碳。
（1）通过以上推断可知C是二氧化碳．二氧化碳有二氧化碳分子构成，1个二氧化碳分子含有1个碳原子和2个氧原子，表示分子中原子个数的数字写在化学式中元素符号的右下角，因此二氧化碳的化学式表示为CO2；
（2）通过以上推断可知A是氧化铜．化合物中氧元素常显﹣2价，根据化合价原则可知氧化铜中铜元素的化合价为+2价；
（3）图示中的反应②是由二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
17．（2024 南通）氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ制取氢气
（1）相同温度下，相同大小的Fe片、Zn片，投入到等体积等浓度的稀盐酸中制取H2，反应更剧烈的是 　 　（填“Fe”或“Zn”）。
（2）高温下C与水蒸气反应生成CO和H2，CO和水蒸气继续反应得到CO2和H2。
①CO和水蒸气反应的化学方程式为 　 　。
②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气，向其中加入一定量的CaO可提高H2在混合气体中的百分含量，原因是 　 　。
（3）利用太阳能电厂富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图1所示。太阳能属于 　 　（填“可再生能源”或“不可再生能源”）。B电极表面生成H2的过程可描述为 　。
Ⅱ储存氢气
（4）碳纳米管（图2）与活性炭均具有疏松多孔的结构，研究表明碳纳米管吸附储氢的能力是活性炭的10倍。碳纳米管吸附储氢属于 　 　变化。
（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应生成MgHn，MgHn中Mg与H的质量比为12：1，则n＝　 　。
【答案】（1）Zn。
（2）①CO+H2OCO2+H2；②氧化钙与水蒸气反应，消耗了水蒸气，使氢气的百分含量提高。
（3）可再生能源；氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子。
（4）物理。
（5）2。
【解析】 （1）在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，与酸反应的速度就越快，由于锌（Zn）在铁（Fe）的前面，因此相同温度下，相同大小的Fe片、Zn片投入到等体积等浓度的稀盐酸中，Zn与稀盐酸的反应会更剧烈；
（2）①在高温条件下，一氧化碳（CO）与水蒸气（H2O）反应生成二氧化碳（CO2）和氢气（H2），这个反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2；②反应后的气体中含有H2、CO、CO2及水蒸气，当向其中加入一定量的氧化钙（CaO）时，氧化钙会与水蒸气反应生成氢氧化钙[Ca（OH）2]，这个反应会消耗掉水蒸气，从而使混合气体中氢气的百分含量提高；
（3）太阳能是一种可再生能源，因为它来源于太阳，而太阳的能量是无穷无尽的，在电解水的过程中，B电极是负极，负极上氢离子（H+）得到电子生成氢气（H2），这个过程可以描述为：水分子在电流的作用下被分解为氢离子和氢氧根离子，氢离子在B电极上得到电子生成氢气分子；
（4）碳纳米管与活性炭均具有疏松多孔的结构，这使得它们都具有很强的吸附能力，当它们用于吸附储氢时，只是将氢气分子吸附在表面或孔隙中，并没有改变氢气的化学性质，因此这个过程属于物理变化；
（5）在MgHn中，镁（Mg）与氢（H）的质量比为12：1，设MgHn中氢原子的个数为n，则镁与氢的质量比可以表示为 （因为镁的相对原子质量为24），根据题目给出的质量比12：1，我们可以列出等式：，，解这个等式得到n＝2。
18．“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。
（1）“碳”排放：
二氧化碳虽然用途广泛，但排放过多会导致全球平均气温升高，引起 　 　效应。下列节能减排的建议可行的是 　 　（填字母）。
a.停止使用化石燃料 b.推广使用光伏发电 c.鼓励民众公交出行 d.电脑不用时长时间开着
（2）“碳”吸收：
自然界有多种途径吸收CO2，请写出海水吸收二氧化碳的化学反应方程式：　 。
（3）“碳”转化：
一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料甲醇CH3OH可实现CO2的再利用，其反应原理如图2所示，该化学反应方程式为：　 　。
（4）“碳”利用：
①各国大力提倡低碳生活，同时开发出多种二氧化碳再利用技术。如高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO，请写出此化学反应方程式：　 　，图3是此变化的产率与温度的关系，则从节能的角度看最适宜的温度为 　 　。
②超临界CO2是指温度与压强达到一定值时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体，研究发现超临界CO2流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是
　 　（填序号）。
A．它是混合物
B．它的化学性质与普通二氧化碳相同
C．它的分子不再运动
D．它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
【答案】（1）温室；bc；（2）CO+H2O＝H2CO3；（3）CO2+3H2CH3OH+H2O；
（4）①CH4+CO22CO+2H2；900℃；②BD。
【解析】（1）二氧化碳排放过多会导致全球平均气温升高，引起温室效应；
a、化石燃料是当前人类获取能量的主要来源，停止使用化石燃料是不现实的，故错误；
b、推广使用光伏发电可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，故正确；
c、鼓励民众公交出行可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，故正确；
d、电脑不用时长时间开着浪费能源，故错误。故选bc；
（2）海水吸收二氧化碳的反应是水和二氧化碳反应生成碳酸，化学方程式为：CO+H2O＝H2CO3；
（3）据图2可知，一定条件下，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O；
（4）①高温下用CH4与CO2反应生成H2和CO，化学的反应方程式为：CH4+CO22CO+2H2；分析图3是产率与温度的关系可知，在900℃时产率最高；
②A、超临界CO2是指温度与压强达到一定值时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体，只含一种物质，它是纯净物，故错误；B、超临界CO2和二氧化碳是同一种物质，都是由二氧化碳分子构成的，因此它的化学性质与普通二氧化碳相同，故正确；C、它的分子也是在不断运动，故错误；
D、由题干信息可知，它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂，故正确。
1．（2024 德阳）大量排放的CO2造成了碳循环的失衡，导致大气温室效应加剧，修复大气中CO2，含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是（　　）
A．大规模开采和利用化石燃料，会导致大气中CO2含量持续升高
B．将CO2压入地下实现碳封存，CO2分子间隔变小、运动停止
C．CO2被绿色植物光合作用吸收，CO2分子变成了其他分子
D．江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化，又有化学变化
【答案】B
【解析】 A、化石燃料包括煤、石油、天然气，化石燃料燃烧产生CO2气体，导致空气中二氧化碳含量升高，故A正确；
B、将CO2压入地下封存时CO2分子间的间隔会变小，但不会停止运动，故B错误；
C、绿色植物光合作用是将CO2在一定条件下转化为O2，CO2分子变成了其他分子，故C正确；
D、CO2溶于水属于物理变化，与水发生反应生成碳酸属于化学变化，故D正确；故选：B。
2．氢能是一种应用前景非常诱人的新能源，但目前仍处在研究、实验阶段，还未广泛使用，其主要原因有（　　）
①氢气燃烧对环境影响的评价问题尚无定论
②氢气的制备耗能巨大，廉价制氢的技术尚未成熟
③氢气储存、运输等安全问题尚未解决
④氢气燃烧产生的热量低于相同质量的矿物燃料，经济效益欠佳
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】B
【解析】①氢气燃烧过程中热值高，且生成物无任何污染，属于最清洁的燃料，对环境无污染，故①错误；②目前使用的氢气主要采用电解水的方式生产，生产过程耗能大，廉价制氢是采用太阳能分解水的方式，该技术尚不成熟，故②正确；③氢气难压缩，且氢气易燃烧，对储存、运输以及安全方面要求较高，目前还未解决，所以制约氢能源的广泛应用，故③正确；④氢气燃烧热值很高，燃烧产生的能量一般高于同质量的其他燃料，故④错误。故选：B。
3．（2022 广州）如图为我国不同年份的能源结构图。下列说法不正确的是（　　）
A．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
B．加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
C．天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料
D．液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注
【答案】D
【解析】A、由图示可知，我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势，故A正确；
B、加大水电、风电的开发利用可以减少化石能源的利用，减少污染物的排放，有利于减少环境污染，故B正确；
C、天然气燃烧生成二氧化碳和水，因此天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料，故C正确；
D、液氢用作火箭燃料是因为氢气的热值高，并不是氢气易于贮存和加注，故D错误。
故选：D。
4．石墨烯是由碳原子构成的碳单质，被认为是一种未来革命性的材料。如图分别是金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构图。下列说法不正确的是 （　　）
A．金刚石、石墨、C60和石墨烯都是由碳元素组成的单质
B．在一定条件下，石墨可以转化为金刚石，属于化学变化
C．金刚石的硬度很大，属于金刚石的化学性质
D．因为碳原子排列方式不同，所以金刚石、石墨、C60的物理性质差异较大
【答案】C
【解析】金刚石、石墨、C60和石墨烯都是由碳元素组成的纯净物，均属于碳的单质，该说法正确；将石墨转化为金刚石的过程中有新物质生成，属于化学变化，该说法正确；硬度不需要发生化学变化就能表现出来，属于物质的物理性质，该说法不正确；由于碳原子的排列方式不同，所以金刚石、石墨、C60的物理性质差异较大，该说法正确。故选C。
5．如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是（　　）
A．装置Ⅰ中①③变红，②不变红，说明使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳
B．装置Ⅱ中点燃的蜡烛自上而下依次熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧
C．装置Ⅰ中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D．该装置可用来检验二氧化碳
【答案】C
【解析】A、①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸，②不变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊试纸变红；①③变红，是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性，能使石蕊试纸变红，故错误；B、装置Ⅱ中点燃的蜡烛自上而下熄灭，说明CO2的密度比空气大，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，故错误；C、二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性，能使石蕊试纸变红，喷水的紫色石蕊试纸变红，且③比①先变红，说明二氧化碳的密度比空气大，故正确；D、用石灰水来验证二氧化碳，该装置不可用来检验二氧化碳，故错误。故选：C。
6．一定量的木炭在盛有氧气和氮气混合气体的密闭容器中燃烧，有关分析正确的是（　　）
A．反应前后混合气体中氮气的质量分数不变
B．反应后容器中气体的组成有3种情况
C．若反应后气体是3种气体的混合物，则其中C、O元素的质量比一定小于3：4
D．若反应后气体是2种气体的混合物，则反应前C与O2的质量比为3：4或3：8
【答案】D
【解析】A、木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，氮气不参加反应，但反应后气体的质量增加，则反应前后混合气体中氮气的质量分数减小，故选项说法错误。B、木炭充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，木炭可能是恰好完全反应生成二氧化碳，或者是反应后木炭有剩余，则反应后容器中气体可能是二氧化碳和氮气的混合物；木炭可能是恰好完全反应生成一氧化碳，则反应后容器中气体可能是一氧化碳和氮气的混合物；可能是同时生成一氧化碳和二氧化碳，则反应后容器中气体可能是一氧化碳、二氧化碳和氮气的混合物；也可能是木炭充分燃烧后氧气有剩余，则反应后容器中气体可能是二氧化

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