主题二 物质的性质和应用Ⅰ——空气、氧气、碳及其氧化物（培优专练）（全国通用）2026年中考化学二轮复习高效培优系列

主题二 物质的性质和应用Ⅰ——空气、氧气、碳及其氧化物 情境突破练 压轴提速练 情 境 突 破 练 【新考法】（结合创新实验装置进行考查）（2026·陕西宝鸡·一模）兴趣小组设计装置甲和乙测定空气中氧气含量。装置乙中，足量铜粉平铺在惰性电热板上，A中初始液面在刻度15cm处，实验结束后，A中液面至刻度12cm处。下列说法不正确的是 A．装置甲中弹簧夹打开的最佳时间是红磷熄灭并冷却至室温后 B．实验过程中，装置甲集气瓶内、装置乙A中的气压均会改变 C．装置乙测得空气中氧气含量为16% D．装置乙比装置甲更环保且测定结果更准确 【答案】C 【解析】A、若未冷却就打开弹簧夹，瓶内温度高、气压大，会导致进入瓶内的水偏少，测量结果偏小。因此，必须冷却至室温后再打开，不符合题意； B、装置甲：红磷燃烧放热，瓶内气压先增大；冷却后，因氧气被消耗，气压减小。装置乙：铜粉加热消耗氧气，A 中气压减小，液面上升。因此，两者气压均会改变，不符合题意； C、A 中初始液面在 15cm 处，实验结束后在 12cm 处，消耗的氧气体积对应的刻度差为 15cm−12cm=3cm。以初始空气体积对应的刻度为 15cm 计算，氧气含量为：，而非 16%，符合题意； D、装置乙在密闭容器中反应，避免了红磷点燃后伸入集气瓶时造成的空气逸出和五氧化二磷污染，更环保。铜粉平铺，能更充分地消耗氧气，测定结果更准确，不符合题意； 故选C。 【新情景】（结合科普阅读考查基础知识）（2026·湖北武汉·一模）阅读材料，回答问题。 空气又称大气，是包围地球的气体混合物的总称，除水蒸气外，大气的组成基本上是稳定的，主要含有、、、等气体。空气是生命、燃烧和工业等所需要的氧的主要来源，空气是重要的工业原料。 （1）空气中，体积分数约占的气体是_____(填化学用语)。 （2）分离液态空气制是利用了和的_____不同，淡蓝色钢瓶中存放的液态氧气的构成微粒是_____(填化学用语)。 （3）英国科学家瑞利在研究空气中的密度时，测出除杂后的密度总是大于标准值。你认为瑞利实验除杂后的中最可能含有的气体是_____(填序号)。 A． B． C． D．Ar 【答案】（1）N2 （2）沸点 O2 （3）D 【解析】（1）空气中氮气的体积分数约为78%，接近，对应化学用语为。 （2）工业分离液态空气制氧气的原理是利用和的沸点不同，通过控温蒸发实现分离； 液态氧气由氧分子构成，对应化学用语为。 （3）A、氢气的相对分子质量为1×2=2，氮气的相对分子质量为14×2=28，氢气的相对分子质量小于氮气，则氢气密度小于氮气，混入会使密度偏小，该选项不符合题意； B、CH4的相对分子质量为12+1×4=16，小于氮气的相对分子质量，则CH4的密度小于氮气，混入会使密度偏小，该选项不符合题意； C、H2O的相对分子质量为1×2+16=18，小于氮气的相对分子质量，则H2O的密度小于氮气，混入会使密度偏小，该选项不符合题意； D、空气本身含Ar，Ar的相对分子质量（40）大于的相对分子质量，若中混有Ar会导致测得的密度偏大，该选项符合题意。 故选D。 【热点素材】（以航空航天为热点考查题材）（2026·吉林松原·一模）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图。 （1）火箭升空时，燃烧室产物不污染环境的原因是______。 （2）助燃剂贮箱内液氧为______。 （3）液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是______。 【答案】（1）燃烧产物是水 （2）淡蓝色 （3）控制阀门A与阀门B，使燃烧室内液氢、液氧充分反应，使两种气体充分燃烧 【解析】（1）氢气作为清洁能源的核心原因。根据化学反应原理，氢气在氧气中燃烧，生成物只有水，不产生二氧化碳、二氧化硫或粉尘等污染物。因此燃烧室产物不污染环境的原因是燃烧产物是水。 （2）通常状况下的氧气（气态）是无色无味的；当氧气被加压降温变成液态（液氧）时，会呈现淡蓝色。 （3）根据图示，阀门 A 控制燃料（液氢），阀门 B 控制助燃剂（液氧）。因此进行的操作为控制阀门A与阀门B，使燃烧室内液氢、液氧充分反应，使两种气体充分燃烧。 【新考法】（结合碳元素价类二维图进行考查）（2026·吉林长春·一模）如图是碳元素价类二维图(部分)。下列说法错误的是 A．A点对应物质可以是金刚石 B．B点和C点对应的两种物质分子构成不同 C．在图中对应B点 D．A→C的转化可以通过与的反应实现 【答案】C 【解析】A、A物质对应碳单质，可以是金刚石，选项正确； B、B和C是含碳元素的氧化物，结合化合价可知B为CO，C为CO2，故B点和C点对应的两种物质分子构成不同，选项正确； C、中碳元素化合价为-4价，与B点不对应，选项错误； D、A是碳单质，C是CO2，A→C的转化可以通过碳单质在中点燃实现，选项正确； 故选C。 【新考法】（以创新主题为依据进行碳性质考查）（2026·河南商丘·一模）碳被誉为“生命的核心元素”。化学小组以《“碳”索之旅》为主题进行项目式学习。 任务一：“碳”索古今 （1）用墨（主要成分是炭黑）书写的秦简距今已两千多年，但简上的文字依然清晰可见，原因是________。 （2）炭黑主要由石墨组成，随着科技的发展，已经衍生出碳纳米管、等新型材料，在多个领域发挥着重要的作用。石墨、碳纳米管和等都是碳的单质，下列有关说法正确的是________。 a．都是碳原子构成的物质         b．它们的组成和性质完全相同 c．都能在氧气中完全燃烧         d．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 任务二：“碳”索家用燃料变迁 （3）小明同学通过询问奶奶和妈妈，了解到家里燃料的变迁主要经历了以下几个阶段： ①将煤制成蜂窝煤的目的是________。 ②在引燃蜂窝煤炉时，先在炉膛下层放木柴，上层蜂窝煤，再打开进风口并点燃木柴，木柴燃烧引燃蜂窝煤。打开进风口的目的是________。 ③写出液化石油气完全燃烧的化学方程式：________。 任务三：“碳”索火法炼铜 （4）如图是化学小组在实验室模拟古代火法炼铜装置： ①实验从开始加热到达到高温发生反应需要一段时间，则证明反应开始发生的现象为________。 ②实验结束时，先撤出导管，停止加热，再用弹簧夹夹紧橡胶管，待试管冷却后再倒出试管中的粉末观察，这样操作的原因是________。 任务四：“碳”索碳捕集 （5）二氧化碳的捕集和利用是实现“碳中和”的重要途径。化学小组利用石灰乳探究碳捕集，若要吸收13.2克二氧化碳，至少要含氢氧化钙质量分数为10%的石灰乳多少克？ 【答案】（1）常温下，碳的化学性质不活泼 （2）c （3）增大煤与氧气（空气）的接触面积，使煤充分燃烧 提供充足的氧气，满足燃烧需求 （4）澄清石灰水变浑浊 防止高温下生成的铜被空气中的氧气重新氧化 （5）解：设反应需要氢氧化钙的质量为。 需要10%石灰乳的质量： 答：至少需要含氢氧化钙质量分数为10%的石灰乳222g。 【解析】（1）墨的主要成分是碳单质，常温下碳不易和其他物质发生反应，化学性质稳定，因此古文字能长期清晰保存。 （2）a、由分子构成，不是碳原子直接构成，该选项不符合题意； b、三种物质碳原子排列方式不同，结构不同，性质差异较大，该选项不符合题意； c、三者都是碳单质，都能在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，该选项符合题意； d、石墨转化为金刚石有新物质生成，属于化学变化，该选项不符合题意。 故选c。 （3）①将煤做成蜂窝状，可以增大可燃物和氧气的接触面积，促进煤充分燃烧。 ②燃烧需要氧气，打开进风口可以持续补充空气，提供充足氧气，帮助燃料燃烧引燃蜂窝煤。 ③丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水，据此可以写出化学方程式： （4）①碳还原氧化铜反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该现象证明反应已经发生。 ②高温条件下铜能和氧气反应重新生成氧化铜，隔绝空气冷却可以防止生成的铜被氧化。 （5）根据二氧化碳与氢氧化钙的质量比计算出氢氧化钙的质量，根据氢氧化钙的质量和质量分数计算溶液的质量，详细计算过程可参考答案。 压 轴 提 速 练 1．（2026·河北沧州·二模）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法正确的是 A．二氧化碳过多会造成酸雨 B．空气中氮气的质量分数约为78% C．红磷在空气中燃烧产生大量烟雾 D．工业上可用分离空气法制备氮气 【答案】D 【解析】A、二氧化碳过多会造成温室效应，酸雨主要由二氧化硫和氮氧化物引起， A错误； B、空气中氮气的体积分数约为78%，而非质量分数， B错误； C、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，烟是固体小颗粒，雾是小液滴，描述不准确， C错误； D、工业上利用液氮和液氧的沸点不同，采用分离液态空气法制备氮气，属于物理变化， D正确。 故选D。 2．（2026·陕西宝鸡·一模）下列关于CO和CO2的说法正确的是 A．CO和CO2均具有毒性 B．CO和CO2均可用于制作碳酸饮料 C．CO和CO2常温下均能溶于水 D．CO和CO2在常温下均为无色气体 【答案】D 【解析】A、 CO具有毒性，能与人体血红蛋白结合使其失去携氧能力；而本身无毒，仅在浓度过高时会使人窒息，不符合题意； B、制作碳酸饮料利用的是能与水反应生成碳酸的性质；难溶于水且不与水反应，无法用于制作碳酸饮料，不符合题意； C、常温下，能溶于水（1 体积水约溶解 1 体积）；而难溶于水，不符合题意； D、和在常温下都是无色、无味的气体，该描述与事实相符，符合题意； 故选D。 3．（2026·山东淄博·一模）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．石墨可以燃烧，可用作石墨电极 B．生石灰与水反应放热，可用于自热盒饭 C．活性炭吸附性强，可用于消除异味 D．合成纤维强度高、弹性好，可织成布料 【答案】A 【解析】A、石墨用作电极，是利用了它的导电性，而不是可燃性，性质与用途不对应。 B、生石灰（氧化钙）与水反应会放出大量的热，这个性质可以用于自热盒饭的发热包，性质与用途对应。 C、活性炭疏松多孔具有很强的吸附性，能够吸附异味和色素，因此可用于消除异味，性质与用途对应。 D、合成纤维具有强度高、弹性好的特点，适合织成布料，性质与用途对应。 故选A。 4．（2026·湖北武汉·一模）下列有关实验现象描述错误的是 A．镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光 B．木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量 D．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 【答案】C 【解析】A、镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光，实验现象描述正确； B、木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，实验现象描述正确； C、铁丝在空气中不能燃烧，只能红热，在氧气中才能剧烈燃烧、火星四射，实验现象描述错误； D、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，实验现象描述正确。 故选：C。 5．（2026·四川成都·模拟预测）兴趣小组分别取足量红磷和白磷采用图1装置测空气中O2含量，记录并处理数据分别如图2和图3所示。已知相同条件下，气体的压强与体积成正比。下列说法错误的是 A．红磷和白磷燃烧均产生大量白烟，放热 B．图3可知，该实验中白磷消耗的O2占空气体积的19.98% C．BC段压强增大，是反应刚开始，温度升高比气体减少对压强的影响大 D．图2中200 s后O2含量上升，可能原因是降温后气体逐渐混合均匀 【答案】B 【解析】A、红磷和白磷都属于磷的单质，燃烧时均会产生大量白烟（五氧化二磷固体小颗粒），且燃烧是放热反应，该说法正确。 B、相同条件下，气体的压强与体积成正比，由图3可知，该实验中白磷消耗的占空气体积的，该说法错误。 C、BC 段（反应刚开始），燃烧放热使温度升高，气体受热膨胀的影响超过了 “减少导致的压强减小”，因此压强暂时增大，该说法正确。 D、红磷燃烧放热，反应后温度逐渐恢复至常温，图2中200s后含量上升，可能原因是降温后气体逐渐混合均匀，该说法正确。 故选B。 6．（2026·吉林松原·一模）将燃着的蜡烛放入密闭的容器中，同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是 A．蜡烛燃烧前密闭容器内的气体全部是氧气 B．蜡烛熄灭后容器内的气体是氮气与二氧化碳 C．蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧 D．蜡烛熄灭是因为容器内的氧气全部被消耗 【答案】C 【解析】A、蜡烛燃烧前，容器内氧气体积分数约为21%，说明容器内并非全部是氧气，该说法错误。 B、蜡烛熄灭后，容器内气体除了氮气、二氧化碳，还含有剩余的氧气（约15.8%），以及稀有气体等，该说法错误。 C、从图像可知，当氧气体积分数降至约15.8%时蜡烛熄灭，说明蜡烛燃烧需要氧气达到一定浓度，当浓度低于该值时，蜡烛无法继续燃烧，该说法正确。 D、蜡烛熄灭时，容器内仍有约15.8%的氧气，说明氧气并未被全部消耗，该说法错误。 故选C。 7．（2026·河北张家口·一模）如图1所示为实验室制取气体的一般思路和方法，依据该方法从图2所示装置中选择装置制取并检验。下列说法正确的是 A．实验室制取的试剂为石灰石和稀硫酸 B．选用①③作发生装置可方便添加液体试剂 C．物质X为NaOH溶液时，可检验 D．用⑥测量生成的体积，植物油上方的空气会影响测量结果 【答案】B 【解析】A、实验室制取CO2的试剂是石灰石（或大理石）和稀盐酸，不能用稀硫酸。因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行，该说法错误。 B、装置①是锥形瓶，装置③是长颈漏斗，二者组合作为发生装置时，可通过长颈漏斗方便地添加液体试剂（稀盐酸），该说法正确。 C、检验CO2应使用澄清石灰水（氢氧化钙溶液），CO2能使澄清石灰水变浑浊；而NaOH溶液与CO2反应无明显现象，无法用于检验，该说法错误。 D、装置⑥中，植物油的作用是防止CO2溶于水，测量时进入的CO2体积等于排出水的体积，植物油上方的空气不会影响最终测量结果，该说法错误。 故选B。 8．（2026·湖南长沙·一模）阅读科普短文。回答下列问题： CO2捕获、利用与封存技术（CCUS）是实现碳中和目标的重要手段。CO2捕集方法可分为物理捕碳和化学捕碳。2024年科学家合成了一种新型CO2捕集材料COF（如图1），具有疏松多孔的结构，能对空气中的CO2实现循环捕捉，其效率为传统捕集方法的3倍，如图2为25℃时，不同空气湿度时，COF材料对CO2的吸收量。 碳酸钾可发生反应：K2CO3＋CO2＋H2O＝2KHCO3，该原理也可用于CO2的吸收，得到的碳酸氢钾溶液只需加热至140℃就可释放出CO2，同时产生碳酸钾以便循环使用。CO2的利用途径多样，可直接加压液化使用，也可合成甲醇、尿素、碳酸盐等。 （1）碳酸钾（K2CO3）反应生成碳酸氢钾（KHCO3），属于______（填基本反应类型）反应。 （2）由图2数据可知，当温度为25℃，空气湿度为______时，COF捕集CO2的效率最高。 （3）相对于传统捕集方法，COF捕集具有的优点是____________（答出一点即可）。 【答案】（1）化合 （2） （3）效率为传统捕集方法的3倍（或捕集效率高等） 【解析】（1）反应方程式为，该反应由三种物质反应生成一种物质，符合 “多变一” 的特征，属于化合反应。 故填：化合。 （2）由图2数据可知，当温度为25℃时，空气湿度为75%时，COF材料对CO2的吸收量最大，所以此时COF捕集CO2效率最高。 故填：。 （3）从文中提取关键信息： “其效率为传统捕集方法的 3 倍” → 捕集效率更高； “能对空气中的实现循环捕捉” → 可循环使用（循环捕捉）； “具有疏松多孔的结构” → 吸附能力强（多孔结构利于吸附）（答出任意一点即可）。 故填：效率为传统捕集方法的3倍（或捕集效率高等）。 9．（2026·湖南邵阳·一模）金刚石、石墨、是三种碳单质，下图是它们的结构示意图，请回答下列问题： （1）图B代表的物质是_______(填物质名称)。 （2）由分子构成，完全燃烧的化学方程式为_______。 （3）金刚石、石墨和都是碳的单质，但它们的物理性质差异很大，原因是_______。 （4）下列关于石墨、金刚石、的说法正确的是_______(填序号)。 A．它们都是黑色固体 B．它们之间的互相转化都是物理变化 C．它们在一定条件下都具有还原性 D．它们的共同优势是都具有优良的导电性 【答案】（1）石墨 （2） （3）碳原子的排列方式不同 （4）C 【解析】（1）图B中碳原子是层状排列，故图B代表的物质是石墨； （2）完全燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：； （3）金刚石、石墨和C60都是碳的单质，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异大； （4）A、金刚石是无色透明晶体，该选项不符合题意； B、石墨、金刚石、C60是三种不同的碳单质，它们之间的互相转化都是化学变化，该选项不符合题意； C、三种碳单质在一定条件下都具有还原性，该选项符合题意； D、金刚石几乎没有导电性，该选项不符合题意； 故选C。 10．（2025·宁夏吴忠·一模）如图是实验室常用气体的制备装置，据图回答问题： （1）实验室用A装置和高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式是___________，制取较纯净的氧气，可选择的收集装置为___________(从A~E中选填字母编号)； （2）实验室常用锌粒和___________(填药品)来制取氢气，若用F装置来收集氢气，应从___________(填“a”或“b”)端通入气体。 【跨学科实践】 （3）小明选用片状的鸡蛋壳和食醋反应来制取二氧化碳，并利用矿泉水瓶、玻璃杯，橡皮塞，导管，止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置。    Ⅰ．比较图2中甲，乙装置，甲装置的优点是___________(填字母)。 A．反应过程中可以添加固体药品  B．可以控制反应的发生与停止 Ⅱ．将产生的CO2依次通入如图3所示的装置中，观察到丙中___________，用化学方程式表示其原因是___________；丁中___________，说明CO2密度比空气大。 【答案】（1） C （2）稀硫酸 a （3）B 溶液变红 气球上升 【解析】（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，据此可以写出化学方程式；氧气不易溶于水，用排水法可以收集较纯净的氧气，故选C。 （2）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，氢气的密度比空气小，若用F装置来收集氢气，应从短管（a）端通入气体。 （3）Ⅰ、甲装置提起矿泉水瓶后，固液分离，反应停止，放入矿泉水瓶，固液接触，反应开始，甲装置的优点是可以控制反应的发生与停止，故选B。 Ⅱ、二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，故观察到丙中溶液变红；化学方程式为：；二氧化碳的密度比空气大，气球中充满空气，故此时气球会上升。 （2026·上海宝山·一模）兴趣小组在实验室进行氧气、二氧化碳相关制取和性质实验时，发现了一些异常情况：①加热通入二氧化碳后的石蕊试液，红色没有变为紫色。②用排水法收集到的一瓶含有空气的氧气，也能使带火星木条复燃。 【实验1】复现：二氧化碳制取与性质实验 【实验2】探究带火星木条在不同体积分数氧气中的复燃情况，数据记录见表。 氧气体积分数(%) 30 40 60 70 带火星木条 不变 稍亮 复燃 复燃 11．高锰酸钾制氧气的化学方程式为，该反应的基本反应类型是 。 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 12．装置气密性检查操作顺序正确的是 。 A．①②③ B．③①② C．②③① D．①③② 13．实验2中，若用250 mL集气瓶收集60%的氧气，预先加入的水应 150 mL。 A．大于 B．等于 C．小于 14．实验1a中反应的化学方程式为_________，红色液体没有变为紫色的原因是_________。 15．某同学用向上排空气法收集氧气并验满(如图)，当带火星木条复燃后，他宣布收集到了一瓶纯氧。请谈谈你的看法_________。 【答案】11．B 12．B 13．C 14． 浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸使石蕊变红（答案合理即可） 15．该结论不严谨，氧气体积分数等于大于60%时就能使带火星木条 【解析】11．加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应是由一种反应物生成三种其他物质的反应，基本反应类型属于分解反应。故选：B。 12．检查装置的气密性，用手握住试管，导管口会有气泡冒出；移开手后过一段时间，导管口会形成一段水柱，说明该装置气密性良好。所以装置气密性检查操作顺序正确的是③①②，故选：B。 13．采用排水法在250 mL集气瓶中制备体积分数为60%的氧气，即集气瓶中最终的气体由原有的空气和通入的氧气组成。设预先在集气瓶中加入水的体积为，则集气瓶中空气的体积为，需要通入氧气的体积为。根据题意，混合后氧气的体积分数为60%，可列式为，解得。因为，故选C。 14．大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸能使紫色石蕊溶液变红，所以加热通入二氧化碳后的石蕊试液，红色没有变为紫色。故填：；浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体溶于水形成盐酸使石蕊变红（答案合理即可）。 15．由实验2表格数据可知，当氧气体积分数等于或大于60%时就能使带火星木条复燃，所以结论不严谨。故填：该结论不严谨，氧气体积分数等于或大于60%时就能使带火星木条。 16．（2026·山东滨州·一模）为应对气候变化，我国提出“碳达峰、碳中和”(简称“双碳”)目标，围绕碳产生、碳捕集、碳利用三个环节，我国正积极探索减排路径。 I．碳产生 （1）自然界中，二氧化碳的产生有多种途径。例如，火山喷发时，地壳中的碳酸钙在高温下分解，生成二氧化碳和另一种氧化物。写出该反应的化学方程式：______。 Ⅱ．碳捕集 下图是一种利用NaOH溶液实现碳捕集技术的主要流程。 （2）吸收器中发生反应的化学方程式为_____。 （3）分离器中，参与反应的化学方程式为_____。 （4）若反应器中生成的未被完全封存而泄漏到大气中，会加剧_____(填环境问题名称)。 Ⅲ．碳利用 将捕集到的进行资源化利用，是实现“双碳”目标的重要途径。目前常见的有以下两条转化路径。 路径1，耦合零碳能源的转化利用技术 （5）利用可再生能源将转化为甲醇，并最终用于供能的流程如下。下列叙述正确的是______(填字母)。 A．电解水制氢过程中，电能转化为化学能 B．该流程中，和均实现了循环利用 C．该路径为氢气的低成本制取和有效储存提供了可行方案 路径2：直接转化利用技术 我国科研团队通过图1所示三个环节，将和转化为汽油。汽油中含有多种物质，其中物质a的分子结构模型如图2所示。 请回答下列问题： （6）在高温、高压和催化剂存在的条件下，环节I除生成CO外，还生成了一种常见的溶剂，该反应的化学方程式为_____。 （7）物质a的化学式为_____。 （8）若该转化流程中，环节I共消耗，理论上可生成CO的质量为______t。 【答案】（1） （2） （3） （4）温室效应(合理即可) （5）ABC （6） （7） （8）28 【解析】（1）碳酸钙中含有钙、碳、氧三种元素，根据反应前后元素种类不变，则生成的另一种氧化物为氧化钙，反应的化学方程式为：。 （2）吸收器中，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：。 （3）分离器中，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为：。 （4）大量二氧化碳排放到空气中，会加剧温室效应。 （5）A、电解水时需要通电，则电能转化为化学能，该选项叙述正确； B、由图可知，该反应中既有二氧化碳和水生成，同时反应又需要二氧化碳和水，则二氧化碳和水均实现了循环利用，该选项叙述正确； C、该途径是催化二氧化碳加氢生成甲醇，使用时，再利用甲醇释放出氢气和二氧化碳，二氧化碳循环利用继续加氢生成甲醇，储存甲醇的成本相比储存氢气要低很多，该选项叙述正确。 故选ABC。 （6）水为最常见的溶剂，则环节I为二氧化碳和氢气在高温、高压、催化剂作用下生成一氧化碳和水，反应的化学方程式为：。 （7）由图可知，一个a分子中含有8个碳原子和10个氢原子，则其化学式为C8H10。 （8）设理论上可生成一氧化碳的质量为x，则 解得x=28t 则理论上可生成CO的质量为28t。 17．（2026·湖南衡阳·一模）用除湿盒可以除湿防霉。某兴趣小组对家用除湿盒(如图)产生兴趣，于是进行如下探究。 【活动一】初识除湿剂 [查阅资料]吸湿区内黑色颗粒是活性炭，白色颗粒是氯化钙(化学式CaCl2) （1）CaCl2能除湿，说明其具有的性质是______(“吸水性”或“腐蚀性”)。 【活动二】再探除湿剂 （2）生石灰(主要成分CaO)也是常用的除湿剂，除湿原理是______(用化学方程式表示)。 （3）为比较CaCl2与生石灰在除湿效果上的差异，小组同学进行了如下实验：取5g生石灰与5gCaCl2粉末分别置于表面皿上，放置在同一环境中，观察并记录不同时间段除湿剂质量的变化。 第一天 第二天 第三天 第四天 CaCl2 少量溶解 大量溶解，质量8.0g 全部溶解，质量10.0g 全部溶解，质量12.1g CaO 无明显变化 无明显变化，质量5.6g 无明显变化，质量5.8g 无明显变化，质量5.9g 根据表格中的现象和数据分析，除湿效果较好的是CaCl2原因是______。 （4）根据表格中的现象和数据，同学们猜测CaCl2溶液可能可以继续吸湿，依据是______。 【活动三】测定吸湿率 （5）小组同学继续观察，记录氯化钙与生石灰在吸湿实验中的数据变化如图所示。 已知：吸湿率=×100%，最终氯化钙的吸湿率为______。 拓展：对于家用除湿剂除湿效果的影响因素还可能有环境湿度或温度。 【答案】（1）吸水性 （2） （3）相同条件下，氯化钙吸水后质量增加量远大于生石灰，吸水能力更强 （4）氯化钙全部溶解后，质量仍在增加 （5）220% 【解析】（1）CaCl2能除湿，说明其具有吸水性。 （2）氧化钙能和水反应生成氢氧化钙，则能作干燥剂，反应的化学方程式为：。 （3）根据表中内容可知，相同条件下，氯化钙吸水后质量增加量远大于生石灰，吸水能力更强。 （4）根据表中内容可知，氯化钙全部溶解后，质量仍在增加，则说明氯化钙溶液也能继续吸湿。 （5）根据图中数据可知，氯化钙的吸湿率为。 18．（2025·广东清远·模拟预测）某气体由中的一种或两种组成，某化学兴趣小组对该气体的组成进行探究。 【猜想】一：气体中只有；二：气体中只有；三：气体中既有，又有。 【查阅资料】1.具有还原性，反应的方程式。2.白色无水硫酸铜遇水会变蓝色。 【实验设计】通过上述资料和已有化学知识，设计了以下装置进行实验。 根据以上设计，请完成填空： （1）若无水硫酸铜变蓝色，石灰水___________，则猜想一正确。 （2）若无水硫酸铜___________，石灰水__________，则猜想二正确。 （3）若无水硫酸铜___________，石灰水___________，则猜想三正确。 【实验步骤】1、打开弹簧夹，先通一会儿气体；2、关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。 【实验结论】 （4）通过对实验现象进行分析，确认猜想二正确。实验过程中，装置A中玻璃管的现象是_______；请写出装置C中发生反应的化学方程式________。 【反思与评价】 （5）该实验开始通一会儿气体的目的是_________。 （6）从环保的角度分析该实验装置的不完善之处是________。 【答案】（1）不变 （2）不变色 变浑浊 （3）变蓝 变浑浊 （4）黑色粉末变红色 （5）排尽玻璃管内的空气，防止发生爆炸 （6）没有尾气处理装置 【解析】（1）猜想一是只有氢气，氢气与氧化铜反应生成铜和水，故只能看到无水硫酸铜变蓝色，石灰水不变。 （2）猜想二是只有一氧化碳，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故只能看到无水硫酸铜不变色，石灰水变浑浊。 （3）猜想三是由一氧化碳和氢气，氢气与氧化铜反应生成铜和水，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故能看到无水硫酸铜变蓝，石灰水变浑浊。 （4）确认猜想二正确，一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故装置A中玻璃管的现象是黑色粉末变红色；装置C中澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，据此可以写出化学方程式：。 （5）氢气和一氧化碳都具有可燃性，与空气混合加热可能会发生爆炸，故开始通一会儿气体的目的是排尽玻璃管内的空气，防止发生爆炸。 （6）一氧化碳有毒，会污染空气，该装置没有尾气处理装置，会造成空气污染。 19．（2026·甘肃天水·一模）教材中“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学研究小组同学们的兴趣。 实验1：验证氧化铜的催化作用 实验步骤 实验现象 Ⅰ.分别量取等浓度、等体积的过氧化氢溶液加入甲、乙两支试管中，向甲试管中加入0.2 g氧化铜粉末，并分别在两支试管中插入带火星木条，观察现象 甲试管中产生气泡，带火星木条复燃，乙试管中无明显现象 Ⅱ.待甲试管中反应完全后，重新加入步骤Ⅰ中一样的过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次实验，观察现象 试管甲中产生气泡，带火星木条______ Ⅲ.将实验Ⅱ中甲试管的剩余物过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量为0.2 g 【实验分析】 （1）步骤Ⅰ甲试管中产生的气体是 ______（填名称），该反应的化学方程式为 ______。 （2）步骤Ⅱ中观察到甲试管中产生气泡，带火星木条 ______。 【得出结论】 （3）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铜的 ______和 ______在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 实验2：探究催化剂用量对反应速率的影响 把不同质量的氧化铜分别和30 mL10%的过氧化氢溶液混合，测定收集到50 mL氧气时所用的时间，结果如表：（其他实验条件均相同） 实验编号 1 2 3 4 5 氧化铜质量/g 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 时间/s 13 10 8 3 3 【实验分析】 （4）由表格数据可知，在一定范围内，氧化铜的用量越多，过氧化氢分解的速率越 ______（选填“快”或“慢”）。 （5）请设计实验，探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响：______（写出简要步骤）。 【拓展探究】 （6）催化剂在化工生产中起着重要作用，______（填“能”或“不能”）提高产物产量。 【答案】（1）氧气 （2）复燃 （3）化学性质 质量 （4）快 （5）在两支试管中分别加入30 mL浓度为5%和10%的过氧化氢溶液，同时分别加入少量且等量的氧化铜粉末，比较两支试管中收集50 mL氧气所需的时间（答案合理即可） （6）不能 【解析】（1）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，步骤Ⅰ甲试管中产生的气体是氧气；过氧化氢在氧化铜催化作用下生成水和氧气，该反应的化学方程式为：。故填：氧气；。 （2）催化剂在化学反应前后化学性质不变，步骤Ⅱ中观察到甲试管中产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。故填：复燃。 （3）步骤Ⅱ待甲试管中反应完全后，重新加入步骤Ⅰ中一样的过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次实验，观察现象，观察到试管中均产生气泡，带火星木条均复燃。说明氧化铜的化学性质不变； 步骤Ⅲ将实验Ⅱ中甲试管的剩余物过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。说明氧化铜的质量不变。 故填：化学性质；质量。 （4）由表格数据可知，在一定范围内，氧化铜的用量越多，过氧化氢分解的速率越快。故填：快。 （5）探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响，变量为过氧化氢溶液的浓度，所以设计方案为：在两支试管中分别加入30 mL浓度为5%和10%的过氧化氢溶液，同时分别加入少量且等量的氧化铜粉末，比较两支试管中收集50 mL氧气所需的时间。故填：在两支试管中分别加入30 mL浓度为5%和10%的过氧化氢溶液，同时分别加入少量且等量的氧化铜粉末，比较两支试管中收集50 mL氧气所需的时间（答案合理即可）。 （6）催化剂能改变化学反应速率，不能提高产物产量。故填：不能。 20．（2026·山西运城·一模）食品保鲜不仅关乎餐桌上的新鲜美味，更是食品安全与健康的重要保障。从冷藏保鲜到延长保质期技术，食品保鲜技术无形中守护着消费者的饮食安全。同学们针对食品保鲜的保鲜方法、保鲜原理等产生兴趣，开启了项目化学习之旅。 任务一：了解保鲜方法及原理 【市场调研】沁州黄小米采用充氮保鲜技术，平遥牛肉采用真空包装，太谷饼包装袋内放入了脱氧剂。 【小组交流】 （1）沁州黄小米采用充氮保鲜技术，是利用了氮气的性质：_____。 （2）三种保鲜方法的共同原理都是_____。 任务二：探究脱氧剂发热原因 有同学发现，在触摸脱氧剂包装袋时有发热现象。 【提出问题】脱氧剂为什么能发热？ 【查阅资料】铁系脱氧剂主要成分是铁粉、活性炭、水、食用盐等。 【作出猜想】脱氧剂放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。 【进行实验】 （3）填表： 实验步骤 实验操作 实验现象 解释或结论 步骤1 取A、B两袋脱氧剂，A袋打开；B袋不打开。将两袋样品放置在同样的环境中 A袋温度很快上升；B袋温度无明显变化 脱氧剂发热是由于袋内物质与氧气接触 步骤2 几小时后，各取少量A、B袋内的物质分别放入甲、乙两支试管中，然后再分别加入足量______，充分反应后静置片刻 甲试管中溶液变为黄色；乙试管中部分物质溶解，______ 几小时后，A袋内物质中含有氧化铁，B袋内物质中一定含有铁粉 【得出结论】脱氧剂放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。 【反思交流】 （4）甲试管中发生反应的化学方程式为______。 【实验再探】小组同学利用图1装置，向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一：5g铁粉、1g氯化钠。实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水。实验三：5g脱氧剂袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图像如图2所示。 【反思评价】 （5）实验一中温度几乎不变的原因是______。 （6）实验三比实验二温度升高得快，可能与脱氧剂成分中的______有关。 任务三：正确选择保鲜方法 （7）了解食物保鲜科学知识后，我们不仅能更好地保存食物，还能在日常生活中做出更健康、更安全的饮食选择。在家庭中，我们可以将蔬菜密封冷藏，将肉类冷藏或冷冻，也可以通过发酵、腌制等手段延长保存期并改善口感。通过冷藏或冷冻的方法可以延长食物的保存期，是因为______。 【答案】（1）化学性质稳定 （2）使食物与氧气隔离 （3）稀盐酸(或稀硫酸) 有气泡产生，溶液变为浅绿色 （4）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O （5）铁与氧气接触，但没有与水接触，因此铁没有生锈 （6）活性炭 （7）低温抑制了微生物的生长和繁殖，同时减缓了化学反应的速率（或其他合理答案） 【解析】（1）氮气化学性质常温下稳定，不易和食品发生反应，且无毒，因此可用于食品保鲜。 （2）充氮、真空包装、脱氧剂的核心目的都是隔绝或除去氧气，避免食品因和氧气发生氧化反应而变质。 （3）检验氧化铁和铁粉需要利用酸：氧化铁和酸反应生成黄色的三价铁盐，铁粉和酸反应生成氢气气泡和浅绿色的亚铁盐，因此加入稀盐酸或稀硫酸即可，B袋未接触氧气，铁粉未变质，反应后会观察到气泡和浅绿色溶液。 （4） 甲试管中是氧化铁和稀盐酸或稀硫酸的复分解反应，反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。 （5） 铁生锈的条件是同时接触水和氧气，实验一缺少水，铁粉几乎不生锈，因此几乎不放热，温度无明显变化。 （6） 铁系脱氧剂比实验二多出的成分是活性炭，活性炭的吸附性可以加快铁粉吸附氧气和水，加快锈蚀放热速率，因此温度升高更快。 （7） 低温可以抑制微生物生长繁殖，同时减慢氧化反应的速率，因此低温冷藏冷冻可以延长食品保质期。 21．（2025·甘肃临夏·模拟预测）在铜的冶炼史中我国劳动人民有一项重大发明是“湿法冶金”。在五千年前我国劳动人民还会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置（见图甲），又能用改进的微型实验装置（见图乙）。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动： 【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质？ 【查阅资料】 ①木炭与CuO的反应是： ，若该反应进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜（Cu2O） ②Cu2O是红色固体，能与稀硫酸反应：。 【提出猜想】 （1）红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③_________。 【实验探究】 （2）①取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再取少许CaCl2（能降低反应温度，加快反应速率）均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。 ②按图乙连好实验装置，然后加热反应物；2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水___________，此时停止加热。 ③待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证： 步骤 现象 结论 a.取1.44g红色固体装入试管，滴入足量的______，充分反应 红色固体部分减少，溶液变为____色 猜想___错误 b.滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为1.04g / 猜想____正确 【答案】（1）和的混合物 （2）变浑浊 稀硫酸 蓝 ① ③ 【解析】（1） 已知木炭还原氧化铜若反应不彻底，产物会同时有和，因此三种猜想分别是：全部为、全部为、和的混合物。 （2）木炭还原氧化铜会生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此观察到澄清石灰水变浑浊； 根据查阅资料可知：可与稀硫酸反应，不与稀硫酸反应，因此需要滴入足量稀硫酸，反应生成硫酸铜，硫酸铜溶液为蓝色，现象显示固体部分减少、溶液变蓝，说明固体中一定含有，因此只含的猜想①错误； 若1.44g红色固体全部是，根据反应，144份质量的完全反应生成64份质量的，可得1.44g 完全反应后得到固体质量应为；题目中反应后固体质量为1.04g，大于0.64g，说明原固体中本来就含有不反应的Cu，因此红色固体是Cu和Cu2O的混合物，猜想③正确。 公司2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 主题二 物质的性质和应用Ⅰ——空气、氧气、碳及其氧化物 情境突破练 压轴提速练 情 境 突 破 练 【新考法】（结合创新实验装置进行考查）（2026·陕西宝鸡·一模）兴趣小组设计装置甲和乙测定空气中氧气含量。装置乙中，足量铜粉平铺在惰性电热板上，A中初始液面在刻度15cm处，实验结束后，A中液面至刻度12cm处。下列说法不正确的是 A．装置甲中弹簧夹打开的最佳时间是红磷熄灭并冷却至室温后 B．实验过程中，装置甲集气瓶内、装置乙A中的气压均会改变 C．装置乙测得空气中氧气含量为16% D．装置乙比装置甲更环保且测定结果更准确 【新情景】（结合科普阅读考查基础知识）（2026·湖北武汉·一模）阅读材料，回答问题。 空气又称大气，是包围地球的气体混合物的总称，除水蒸气外，大气的组成基本上是稳定的，主要含有、、、等气体。空气是生命、燃烧和工业等所需要的氧的主要来源，空气是重要的工业原料。 （1）空气中，体积分数约占的气体是_____(填化学用语)。 （2）分离液态空气制是利用了和的_____不同，淡蓝色钢瓶中存放的液态氧气的构成微粒是_____(填化学用语)。 （3）英国科学家瑞利在研究空气中的密度时，测出除杂后的密度总是大于标准值。你认为瑞利实验除杂后的中最可能含有的气体是_____(填序号)。 A． B． C． D．Ar 【热点素材】（以航空航天为热点考查题材）（2026·吉林松原·一模）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂，火箭发动机运行简示图如图。 （1）火箭升空时，燃烧室产物不污染环境的原因是______。 （2）助燃剂贮箱内液氧为______。 （3）液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来调控动力。火箭运行过程中，为增大动力，应进行的操作是______。 【新考法】（结合碳元素价类二维图进行考查）（2026·吉林长春·一模）如图是碳元素价类二维图(部分)。下列说法错误的是 A．A点对应物质可以是金刚石 B．B点和C点对应的两种物质分子构成不同 C．在图中对应B点 D．A→C的转化可以通过与的反应实现 【新考法】（以创新主题为依据进行碳性质考查）（2026·河南商丘·一模）碳被誉为“生命的核心元素”。化学小组以《“碳”索之旅》为主题进行项目式学习。 任务一：“碳”索古今 （1）用墨（主要成分是炭黑）书写的秦简距今已两千多年，但简上的文字依然清晰可见，原因是________。 （2）炭黑主要由石墨组成，随着科技的发展，已经衍生出碳纳米管、等新型材料，在多个领域发挥着重要的作用。石墨、碳纳米管和等都是碳的单质，下列有关说法正确的是________。 a．都是碳原子构成的物质         b．它们的组成和性质完全相同 c．都能在氧气中完全燃烧         d．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 任务二：“碳”索家用燃料变迁 （3）小明同学通过询问奶奶和妈妈，了解到家里燃料的变迁主要经历了以下几个阶段： ①将煤制成蜂窝煤的目的是________。 ②在引燃蜂窝煤炉时，先在炉膛下层放木柴，上层蜂窝煤，再打开进风口并点燃木柴，木柴燃烧引燃蜂窝煤。打开进风口的目的是________。 ③写出液化石油气完全燃烧的化学方程式：________。 任务三：“碳”索火法炼铜 （4）如图是化学小组在实验室模拟古代火法炼铜装置： ①实验从开始加热到达到高温发生反应需要一段时间，则证明反应开始发生的现象为________。 ②实验结束时，先撤出导管，停止加热，再用弹簧夹夹紧橡胶管，待试管冷却后再倒出试管中的粉末观察，这样操作的原因是________。 任务四：“碳”索碳捕集 （5）二氧化碳的捕集和利用是实现“碳中和”的重要途径。化学小组利用石灰乳探究碳捕集，若要吸收13.2克二氧化碳，至少要含氢氧化钙质量分数为10%的石灰乳多少克？ 压 轴 提 速 练 1．（2026·河北沧州·二模）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法正确的是 A．二氧化碳过多会造成酸雨 B．空气中氮气的质量分数约为78% C．红磷在空气中燃烧产生大量烟雾 D．工业上可用分离空气法制备氮气 2．（2026·陕西宝鸡·一模）下列关于CO和CO2的说法正确的是 A．CO和CO2均具有毒性 B．CO和CO2均可用于制作碳酸饮料 C．CO和CO2常温下均能溶于水 D．CO和CO2在常温下均为无色气体 3．（2026·山东淄博·一模）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．石墨可以燃烧，可用作石墨电极 B．生石灰与水反应放热，可用于自热盒饭 C．活性炭吸附性强，可用于消除异味 D．合成纤维强度高、弹性好，可织成布料 4．（2026·湖北武汉·一模）下列有关实验现象描述错误的是 A．镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光 B．木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量 D．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 5．（2026·四川成都·模拟预测）兴趣小组分别取足量红磷和白磷采用图1装置测空气中O2含量，记录并处理数据分别如图2和图3所示。已知相同条件下，气体的压强与体积成正比。下列说法错误的是 A．红磷和白磷燃烧均产生大量白烟，放热 B．图3可知，该实验中白磷消耗的O2占空气体积的19.98% C．BC段压强增大，是反应刚开始，温度升高比气体减少对压强的影响大 D．图2中200 s后O2含量上升，可能原因是降温后气体逐渐混合均匀 6．（2026·吉林松原·一模）将燃着的蜡烛放入密闭的容器中，同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是 A．蜡烛燃烧前密闭容器内的气体全部是氧气 B．蜡烛熄灭后容器内的气体是氮气与二氧化碳 C．蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧 D．蜡烛熄灭是因为容器内的氧气全部被消耗 7．（2026·河北张家口·一模）如图1所示为实验室制取气体的一般思路和方法，依据该方法从图2所示装置中选择装置制取并检验。下列说法正确的是 A．实验室制取的试剂为石灰石和稀硫酸 B．选用①③作发生装置可方便添加液体试剂 C．物质X为NaOH溶液时，可检验 D．用⑥测量生成的体积，植物油上方的空气会影响测量结果 8．（2026·湖南长沙·一模）阅读科普短文。回答下列问题： CO2捕获、利用与封存技术（CCUS）是实现碳中和目标的重要手段。CO2捕集方法可分为物理捕碳和化学捕碳。2024年科学家合成了一种新型CO2捕集材料COF（如图1），具有疏松多孔的结构，能对空气中的CO2实现循环捕捉，其效率为传统捕集方法的3倍，如图2为25℃时，不同空气湿度时，COF材料对CO2的吸收量。 碳酸钾可发生反应：K2CO3＋CO2＋H2O＝2KHCO3，该原理也可用于CO2的吸收，得到的碳酸氢钾溶液只需加热至140℃就可释放出CO2，同时产生碳酸钾以便循环使用。CO2的利用途径多样，可直接加压液化使用，也可合成甲醇、尿素、碳酸盐等。 （1）碳酸钾（K2CO3）反应生成碳酸氢钾（KHCO3），属于______（填基本反应类型）反应。 （2）由图2数据可知，当温度为25℃，空气湿度为______时，COF捕集CO2的效率最高。 （3）相对于传统捕集方法，COF捕集具有的优点是____________（答出一点即可）。 9．（2026·湖南邵阳·一模）金刚石、石墨、是三种碳单质，下图是它们的结构示意图，请回答下列问题： （1）图B代表的物质是_______(填物质名称)。 （2）由分子构成，完全燃烧的化学方程式为_______。 （3）金刚石、石墨和都是碳的单质，但它们的物理性质差异很大，原因是_______。 （4）下列关于石墨、金刚石、的说法正确的是_______(填序号)。 A．它们都是黑色固体 B．它们之间的互相转化都是物理变化 C．它们在一定条件下都具有还原性 D．它们的共同优势是都具有优良的导电性 10．（2025·宁夏吴忠·一模）如图是实验室常用气体的制备装置，据图回答问题： （1）实验室用A装置和高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式是___________，制取较纯净的氧气，可选择的收集装置为___________(从A~E中选填字母编号)； （2）实验室常用锌粒和___________(填药品)来制取氢气，若用F装置来收集氢气，应从___________(填“a”或“b”)端通入气体。 【跨学科实践】 （3）小明选用片状的鸡蛋壳和食醋反应来制取二氧化碳，并利用矿泉水瓶、玻璃杯，橡皮塞，导管，止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置。    Ⅰ．比较图2中甲，乙装置，甲装置的优点是___________(填字母)。 A．反应过程中可以添加固体药品  B．可以控制反应的发生与停止 Ⅱ．将产生的CO2依次通入如图3所示的装置中，观察到丙中___________，用化学方程式表示其原因是___________；丁中___________，说明CO2密度比空气大。 （2026·上海宝山·一模）兴趣小组在实验室进行氧气、二氧化碳相关制取和性质实验时，发现了一些异常情况：①加热通入二氧化碳后的石蕊试液，红色没有变为紫色。②用排水法收集到的一瓶含有空气的氧气，也能使带火星木条复燃。 【实验1】复现：二氧化碳制取与性质实验 【实验2】探究带火星木条在不同体积分数氧气中的复燃情况，数据记录见表。 氧气体积分数(%) 30 40 60 70 带火星木条 不变 稍亮 复燃 复燃 11．高锰酸钾制氧气的化学方程式为，该反应的基本反应类型是 。 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 12．装置气密性检查操作顺序正确的是 。 A．①②③ B．③①② C．②③① D．①③② 13．实验2中，若用250 mL集气瓶收集60%的氧气，预先加入的水应 150 mL。 A．大于 B．等于 C．小于 14．实验1a中反应的化学方程式为_________，红色液体没有变为紫色的原因是_________。 15．某同学用向上排空气法收集氧气并验满(如图)，当带火星木条复燃后，他宣布收集到了一瓶纯氧。请谈谈你的看法_________。 16．（2026·山东滨州·一模）为应对气候变化，我国提出“碳达峰、碳中和”(简称“双碳”)目标，围绕碳产生、碳捕集、碳利用三个环节，我国正积极探索减排路径。 I．碳产生 （1）自然界中，二氧化碳的产生有多种途径。例如，火山喷发时，地壳中的碳酸钙在高温下分解，生成二氧化碳和另一种氧化物。写出该反应的化学方程式：______。 Ⅱ．碳捕集 下图是一种利用NaOH溶液实现碳捕集技术的主要流程。 （2）吸收器中发生反应的化学方程式为_____。 （3）分离器中，参与反应的化学方程式为_____。 （4）若反应器中生成的未被完全封存而泄漏到大气中，会加剧_____(填环境问题名称)。 Ⅲ．碳利用 将捕集到的进行资源化利用，是实现“双碳”目标的重要途径。目前常见的有以下两条转化路径。 路径1，耦合零碳能源的转化利用技术 （5）利用可再生能源将转化为甲醇，并最终用于供能的流程如下。下列叙述正确的是______(填字母)。 A．电解水制氢过程中，电能转化为化学能 B．该流程中，和均实现了循环利用 C．该路径为氢气的低成本制取和有效储存提供了可行方案 路径2：直接转化利用技术 我国科研团队通过图1所示三个环节，将和转化为汽油。汽油中含有多种物质，其中物质a的分子结构模型如图2所示。 请回答下列问题： （6）在高温、高压和催化剂存在的条件下，环节I除生成CO外，还生成了一种常见的溶剂，该反应的化学方程式为_____。 （7）物质a的化学式为_____。 （8）若该转化流程中，环节I共消耗，理论上可生成CO的质量为______t。 17．（2026·湖南衡阳·一模）用除湿盒可以除湿防霉。某兴趣小组对家用除湿盒(如图)产生兴趣，于是进行如下探究。 【活动一】初识除湿剂 [查阅资料]吸湿区内黑色颗粒是活性炭，白色颗粒是氯化钙(化学式CaCl2) （1）CaCl2能除湿，说明其具有的性质是______(“吸水性”或“腐蚀性”)。 【活动二】再探除湿剂 （2）生石灰(主要成分CaO)也是常用的除湿剂，除湿原理是______(用化学方程式表示)。 （3）为比较CaCl2与生石灰在除湿效果上的差异，小组同学进行了如下实验：取5g生石灰与5gCaCl2粉末分别置于表面皿上，放置在同一环境中，观察并记录不同时间段除湿剂质量的变化。 第一天 第二天 第三天 第四天 CaCl2 少量溶解 大量溶解，质量8.0g 全部溶解，质量10.0g 全部溶解，质量12.1g CaO 无明显变化 无明显变化，质量5.6g 无明显变化，质量5.8g 无明显变化，质量5.9g 根据表格中的现象和数据分析，除湿效果较好的是CaCl2原因是______。 （4）根据表格中的现象和数据，同学们猜测CaCl2溶液可能可以继续吸湿，依据是______。 【活动三】测定吸湿率 （5）小组同学继续观察，记录氯化钙与生石灰在吸湿实验中的数据变化如图所示。 已知：吸湿率=×100%，最终氯化钙的吸湿率为______。 拓展：对于家用除湿剂除湿效果的影响因素还可能有环境湿度或温度。 18．（2025·广东清远·模拟预测）某气体由中的一种或两种组成，某化学兴趣小组对该气体的组成进行探究。 【猜想】一：气体中只有；二：气体中只有；三：气体中既有，又有。 【查阅资料】1.具有还原性，反应的方程式。2.白色无水硫酸铜遇水会变蓝色。 【实验设计】通过上述资料和已有化学知识，设计了以下装置进行实验。 根据以上设计，请完成填空： （1）若无水硫酸铜变蓝色，石灰水___________，则猜想一正确。 （2）若无水硫酸铜___________，石灰水__________，则猜想二正确。 （3）若无水硫酸铜___________，石灰水___________，则猜想三正确。 【实验步骤】1、打开弹簧夹，先通一会儿气体；2、关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。 【实验结论】 （4）通过对实验现象进行分析，确认猜想二正确。实验过程中，装置A中玻璃管的现象是_______；请写出装置C中发生反应的化学方程式________。 【反思与评价】 （5）该实验开始通一会儿气体的目的是_________。 （6）从环保的角度分析该实验装置的不完善之处是________。 19．（2026·甘肃天水·一模）教材中“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学研究小组同学们的兴趣。 实验1：验证氧化铜的催化作用 实验步骤 实验现象 Ⅰ.分别量取等浓度、等体积的过氧化氢溶液加入甲、乙两支试管中，向甲试管中加入0.2 g氧化铜粉末，并分别在两支试管中插入带火星木条，观察现象 甲试管中产生气泡，带火星木条复燃，乙试管中无明显现象 Ⅱ.待甲试管中反应完全后，重新加入步骤Ⅰ中一样的过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次实验，观察现象 试管甲中产生气泡，带火星木条______ Ⅲ.将实验Ⅱ中甲试管的剩余物过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量 所得固体质量为0.2 g 【实验分析】 （1）步骤Ⅰ甲试管中产生的气体是 ______（填名称），该反应的化学方程式为 ______。 （2）步骤Ⅱ中观察到甲试管中产生气泡，带火星木条 ______。 【得出结论】 （3）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铜的 ______和 ______在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂。 实验2：探究催化剂用量对反应速率的影响 把不同质量的氧化铜分别和30 mL10%的过氧化氢溶液混合，测定收集到50 mL氧气时所用的时间，结果如表：（其他实验条件均相同） 实验编号 1 2 3 4 5 氧化铜质量/g 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 时间/s 13 10 8 3 3 【实验分析】 （4）由表格数据可知，在一定范围内，氧化铜的用量越多，过氧化氢分解的速率越 ______（选填“快”或“慢”）。 （5）请设计实验，探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响：______（写出简要步骤）。 【拓展探究】 （6）催化剂在化工生产中起着重要作用，______（填“能”或“不能”）提高产物产量。 20．（2026·山西运城·一模）食品保鲜不仅关乎餐桌上的新鲜美味，更是食品安全与健康的重要保障。从冷藏保鲜到延长保质期技术，食品保鲜技术无形中守护着消费者的饮食安全。同学们针对食品保鲜的保鲜方法、保鲜原理等产生兴趣，开启了项目化学习之旅。 任务一：了解保鲜方法及原理 【市场调研】沁州黄小米采用充氮保鲜技术，平遥牛肉采用真空包装，太谷饼包装袋内放入了脱氧剂。 【小组交流】 （1）沁州黄小米采用充氮保鲜技术，是利用了氮气的性质：_____。 （2）三种保鲜方法的共同原理都是_____。 任务二：探究脱氧剂发热原因 有同学发现，在触摸脱氧剂包装袋时有发热现象。 【提出问题】脱氧剂为什么能发热？ 【查阅资料】铁系脱氧剂主要成分是铁粉、活性炭、水、食用盐等。 【作出猜想】脱氧剂放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。 【进行实验】 （3）填表： 实验步骤 实验操作 实验现象 解释或结论 步骤1 取A、B两袋脱氧剂，A袋打开；B袋不打开。将两袋样品放置在同样的环境中 A袋温度很快上升；B袋温度无明显变化 脱氧剂发热是由于袋内物质与氧气接触 步骤2 几小时后，各取少量A、B袋内的物质分别放入甲、乙两支试管中，然后再分别加入足量______，充分反应后静置片刻 甲试管中溶液变为黄色；乙试管中部分物质溶解，______ 几小时后，A袋内物质中含有氧化铁，B袋内物质中一定含有铁粉 【得出结论】脱氧剂放出的热量主要来自铁粉生锈的过程。 【反思交流】 （4）甲试管中发生反应的化学方程式为______。 【实验再探】小组同学利用图1装置，向锥形瓶中分别放入三组物质进行实验。实验一：5g铁粉、1g氯化钠。实验二：5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水。实验三：5g脱氧剂袋内物质。测得锥形瓶内温度随时间变化的图像如图2所示。 【反思评价】 （5）实验一中温度几乎不变的原因是______。 （6）实验三比实验二温度升高得快，可能与脱氧剂成分中的______有关。 任务三：正确选择保鲜方法 （7）了解食物保鲜科学知识后，我们不仅能更好地保存食物，还能在日常生活中做出更健康、更安全的饮食选择。在家庭中，我们可以将蔬菜密封冷藏，将肉类冷藏或冷冻，也可以通过发酵、腌制等手段延长保存期并改善口感。通过冷藏或冷冻的方法可以延长食物的保存期，是因为______。 21．（2025·甘肃临夏·模拟预测）在铜的冶炼史中我国劳动人民有一项重大发明是“湿法冶金”。在五千年前我国劳动人民还会使用木炭炼铜。在化学实验室里模拟炼铜，既可用传统的实验装置（见图甲），又能用改进的微型实验装置（见图乙）。化学兴趣小组采用图乙装置，开展以下探究活动： 【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质？ 【查阅资料】 ①木炭与CuO的反应是： ，若该反应进行的不彻底，产物中还有氧化亚铜（Cu2O） ②Cu2O是红色固体，能与稀硫酸反应：。 【提出猜想】 （1）红色固体的成分：①全部是Cu；②全部是Cu2O；③_________。 【实验探究】 （2）①取木炭、CuO两种黑色粉末适量，再取少许CaCl2（能降低反应温度，加快反应速率）均匀混合，然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内。 ②按图乙连好实验装置，然后加热反应物；2分钟后，黑色粉末出现红热现象，同时澄清的石灰水___________，此时停止加热。 ③待玻璃管冷却后，提取里面的红色固体，进行如下的验证： 步骤 现象 结论 a.取1.44g红色固体装入试管，滴入足量的______，充分反应 红色固体部分减少，溶液变为____色 猜想___错误 b.滤出试管中残留的红色固体，洗涤干燥，称其质量为1.04g / 猜想____正确 公司2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $