登录
1[2026安徽淮北质检]向装有氧化铜粉末的硬质玻璃管中不断通入一氧化碳气体,并对硬质玻璃管进行加热,反应过程中相关量Y与一氧化碳质量的关系如图所示,则Y可以表示 (
A.氧化铜的质量
B.生成气体的质量
C.固体的质量
D.固体中铜元素的质量
D
)A.氧化铜的质量
B.生成气体的质量
C.固体的质量
D.固体中铜元素的质量
答案
D
【解析】一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$。
随着反应的进行,CuO逐渐被还原为Cu,CuO质量会逐渐减小,A错误
随着反应的进行,生成气体的质量增加,B错误
随着反应的进行,氧化铜逐渐被还原为铜,由参加反应的物质质量关系可知,固体的质量会逐渐减小,C错误
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变。固体中铜元素的质量在反应过程中保持不变,D正确
【解析】一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$。
随着反应的进行,CuO逐渐被还原为Cu,CuO质量会逐渐减小,A错误
随着反应的进行,生成气体的质量增加,B错误
随着反应的进行,氧化铜逐渐被还原为铜,由参加反应的物质质量关系可知,固体的质量会逐渐减小,C错误
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变。固体中铜元素的质量在反应过程中保持不变,D正确
解析
【分析】首先观察图像，Y随一氧化碳质量的增加保持不变，说明该量在反应过程中不发生变化。解题时需结合一氧化碳还原氧化铜的反应原理，分析各选项对应的量在反应中的变化情况，找出始终不变的量。
【解析】一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$。
选项A：氧化铜是反应物，随着反应进行，氧化铜不断被消耗，质量逐渐减小，不符合图像，A错误；
选项B：生成的气体是二氧化碳，随着反应进行，生成的二氧化碳质量逐渐增加，不符合图像，B错误；
选项C：反应前固体是氧化铜，反应后固体是铜，根据反应中各物质的质量关系，每80份质量的氧化铜反应生成64份质量的铜，固体质量会逐渐减小，不符合图像，C错误；
选项D：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，铜元素始终在固体中，反应过程中固体中铜元素的质量保持不变，符合图像，D正确。
【答案】D
【知识点】一氧化碳还原氧化铜、质量守恒定律、化学方程式
【点评】本题结合图像考查一氧化碳还原氧化铜的反应规律，需掌握反应中各物质的变化及质量守恒定律的应用，是化学中常见的基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$。
选项A：氧化铜是反应物，随着反应进行，氧化铜不断被消耗，质量逐渐减小，不符合图像，A错误；
选项B：生成的气体是二氧化碳，随着反应进行，生成的二氧化碳质量逐渐增加，不符合图像，B错误；
选项C：反应前固体是氧化铜，反应后固体是铜，根据反应中各物质的质量关系，每80份质量的氧化铜反应生成64份质量的铜，固体质量会逐渐减小，不符合图像，C错误；
选项D：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，铜元素始终在固体中，反应过程中固体中铜元素的质量保持不变，符合图像，D正确。
【答案】D
【知识点】一氧化碳还原氧化铜、质量守恒定律、化学方程式
【点评】本题结合图像考查一氧化碳还原氧化铜的反应规律，需掌握反应中各物质的变化及质量守恒定律的应用，是化学中常见的基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
2[2026黑龙江大庆质检,中]碳及其部分化合物的转化关系如图所示,其中X表示一种反应物。下列说法正确的是 (
A.X只能是氧气
B.反应①可以用于冶炼金属
金属
C.打开碳酸饮料瓶盖时不会发生反应②
D.CO₂不可能转化成CO
B
)A.X只能是氧气
B.反应①可以用于冶炼金属
金属
C.打开碳酸饮料瓶盖时不会发生反应②
D.CO₂不可能转化成CO
答案
B
【解析】碳充分燃烧生成二氧化碳,碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,X可能是氧气或氧化铜等,故A说法错误;反应①可以为一氧化碳与氧化铜、氧化铁等反应生成铜、铁等和二氧化碳,该反应可以用于冶炼金属,故B说法正确;打开碳酸饮料瓶盖时瓶内压强变小,碳酸会分解生成水和二氧化碳,会发生反应②,故C说法错误;二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,故D说法错误。
【解析】碳充分燃烧生成二氧化碳,碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,X可能是氧气或氧化铜等,故A说法错误;反应①可以为一氧化碳与氧化铜、氧化铁等反应生成铜、铁等和二氧化碳,该反应可以用于冶炼金属,故B说法正确;打开碳酸饮料瓶盖时瓶内压强变小,碳酸会分解生成水和二氧化碳,会发生反应②,故C说法错误;二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,故D说法错误。
解析
【分析】
本题考查碳及其化合物的转化关系，需结合碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸的化学性质，逐一分析每个选项的正误。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：碳生成CO₂时，反应物X可以是氧气（碳充分燃烧生成CO₂），也可以是氧化铜等金属氧化物（如碳与氧化铜高温反应生成CO₂），因此X不只能是氧气，A错误；
2. 选项B：反应①是CO转化为CO₂，例如CO与氧化铜加热反应生成铜和CO₂，该反应可用于冶炼金属，B正确；
3. 选项C：反应②是H₂CO₃转化为CO₂，碳酸不稳定，打开碳酸饮料瓶盖时，瓶内压强减小，碳酸会分解生成CO₂和水，会发生反应②，C错误；
4. 选项D：CO₂与碳在高温下反应可生成CO，因此CO₂能转化为CO，D错误。
【答案】
B
【知识点】
碳及其化合物转化、碳酸的性质、二氧化碳的化学性质
【点评】
本题围绕碳及其化合物的转化关系，考查常见物质的化学性质，需学生熟悉各物质间的反应规律，通过逐一分析选项即可得出结论，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查碳及其化合物的转化关系，需结合碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸的化学性质，逐一分析每个选项的正误。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：碳生成CO₂时，反应物X可以是氧气（碳充分燃烧生成CO₂），也可以是氧化铜等金属氧化物（如碳与氧化铜高温反应生成CO₂），因此X不只能是氧气，A错误；
2. 选项B：反应①是CO转化为CO₂，例如CO与氧化铜加热反应生成铜和CO₂，该反应可用于冶炼金属，B正确；
3. 选项C：反应②是H₂CO₃转化为CO₂，碳酸不稳定，打开碳酸饮料瓶盖时，瓶内压强减小，碳酸会分解生成CO₂和水，会发生反应②，C错误；
4. 选项D：CO₂与碳在高温下反应可生成CO，因此CO₂能转化为CO，D错误。
【答案】
B
【知识点】
碳及其化合物转化、碳酸的性质、二氧化碳的化学性质
【点评】
本题围绕碳及其化合物的转化关系，考查常见物质的化学性质，需学生熟悉各物质间的反应规律，通过逐一分析选项即可得出结论，难度适中。
【难度系数】
0.6
3 [新考向跨学科] [2026 山西长治期中]结合图文信息，回答下列问题。
一氧化碳是一种无色、无臭、难溶于水的气体燃料，也是工业生产中的重要原料。工业上，一氧化碳可在高温条件下将赤铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)还原为铁，同时生成二氧化碳。一氧化碳具有毒性，吸入人体内的一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白不能与氧气结合，从而导致人体缺氧，甚至窒息死亡。使用燃气热水器、燃气灶时，应保持良好的通风环境，避免引发中毒事故。轻度中毒者呼吸新鲜空气后可恢复，重度中毒者需用高压氧治疗。
(1)一氧化碳与血红蛋白结合后形成的物质是
一氧化碳中毒的主要表现
(2)一氧化碳燃烧的化学方程式为
(3)一氧化碳将赤铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)还原为单质铁的化学方程式为
(4)一氧化碳中毒的症状有
一氧化碳是一种无色、无臭、难溶于水的气体燃料，也是工业生产中的重要原料。工业上，一氧化碳可在高温条件下将赤铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)还原为铁，同时生成二氧化碳。一氧化碳具有毒性，吸入人体内的一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白不能与氧气结合，从而导致人体缺氧，甚至窒息死亡。使用燃气热水器、燃气灶时，应保持良好的通风环境，避免引发中毒事故。轻度中毒者呼吸新鲜空气后可恢复，重度中毒者需用高压氧治疗。
(1)一氧化碳与血红蛋白结合后形成的物质是
碳氧血红蛋白
；在室内放置几盆水不能预防一氧化碳中毒，原因是一氧化碳难溶于水
。一氧化碳中毒的主要表现
(2)一氧化碳燃烧的化学方程式为
$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
。(3)一氧化碳将赤铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)还原为单质铁的化学方程式为
$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
。(4)一氧化碳中毒的症状有
头痛(合理即可)
(写一条即可)；由材料可知，使用燃气灶烧饭时，为预防一氧化碳中毒，可采取的措施是保持良好的通风环境
。答案
(1)碳氧血红蛋白 一氧化碳难溶于水
(2)$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
(3)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(4)头痛(合理即可) 保持良好的通风环境
【解析】(1)一氧化碳与血红蛋白结合后形成的物质是碳氧血红蛋白;在室内放置几盆水不能预防一氧化碳中毒,原因是一氧化碳难溶于水。(2)一氧化碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$。(3)一氧化碳将赤铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)还原为单质铁,同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$。(4)由图可知,一氧化碳中毒的症状有头痛、头晕、心慌等;由材料可知,使用燃气灶烧饭时,为预防一氧化碳中毒,可采取的措施是保持良好的通风环境。
(2)$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
(3)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(4)头痛(合理即可) 保持良好的通风环境
【解析】(1)一氧化碳与血红蛋白结合后形成的物质是碳氧血红蛋白;在室内放置几盆水不能预防一氧化碳中毒,原因是一氧化碳难溶于水。(2)一氧化碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$。(3)一氧化碳将赤铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)还原为单质铁,同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$。(4)由图可知,一氧化碳中毒的症状有头痛、头晕、心慌等;由材料可知,使用燃气灶烧饭时,为预防一氧化碳中毒,可采取的措施是保持良好的通风环境。
解析
【分析】
本题结合图文信息考查一氧化碳的相关性质、化学方程式书写及实际应用。解题时，需从题干文字和插图中提取关键信息，如一氧化碳与血红蛋白结合的产物、溶解性、中毒症状、预防措施等，再依据化学方程式的书写规则（反应物、生成物、反应条件、配平）完成化学方程式的书写。
【解析】
(1) 由题干“吸入人体内的一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白”，可知一氧化碳与血红蛋白结合后形成碳氧血红蛋白；题干明确一氧化碳“难溶于水”，因此室内放置水无法吸收一氧化碳，不能预防中毒。
(2) 一氧化碳在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳，根据化学方程式配平规则，反应的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$。
(3) 一氧化碳在高温下还原赤铁矿（$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）生成铁和二氧化碳，配平后反应的化学方程式为$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$。
(4) 从插图可知一氧化碳中毒症状有头痛、头晕等，任选一条即可；题干提到使用燃气器具时“应保持良好的通风环境，避免引发中毒事故”，故预防措施为保持良好通风。
【答案】
(1) 碳氧血红蛋白；一氧化碳难溶于水
(2) $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
(3) $\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(4) 头痛（合理即可）；保持良好的通风环境
【知识点】
一氧化碳的性质；化学方程式书写；一氧化碳的应用
【点评】
本题结合图文信息考查一氧化碳的基础知识，属于跨学科基础题，需学生准确提取图文关键信息，掌握化学方程式书写规则，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题结合图文信息考查一氧化碳的相关性质、化学方程式书写及实际应用。解题时，需从题干文字和插图中提取关键信息，如一氧化碳与血红蛋白结合的产物、溶解性、中毒症状、预防措施等，再依据化学方程式的书写规则（反应物、生成物、反应条件、配平）完成化学方程式的书写。
【解析】
(1) 由题干“吸入人体内的一氧化碳极易与人体血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白”，可知一氧化碳与血红蛋白结合后形成碳氧血红蛋白；题干明确一氧化碳“难溶于水”，因此室内放置水无法吸收一氧化碳，不能预防中毒。
(2) 一氧化碳在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳，根据化学方程式配平规则，反应的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$。
(3) 一氧化碳在高温下还原赤铁矿（$\ce{Fe_{2}O_{3}}$）生成铁和二氧化碳，配平后反应的化学方程式为$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$。
(4) 从插图可知一氧化碳中毒症状有头痛、头晕等，任选一条即可；题干提到使用燃气器具时“应保持良好的通风环境，避免引发中毒事故”，故预防措施为保持良好通风。
【答案】
(1) 碳氧血红蛋白；一氧化碳难溶于水
(2) $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2}}$
(3) $\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(4) 头痛（合理即可）；保持良好的通风环境
【知识点】
一氧化碳的性质；化学方程式书写；一氧化碳的应用
【点评】
本题结合图文信息考查一氧化碳的基础知识，属于跨学科基础题，需学生准确提取图文关键信息，掌握化学方程式书写规则，难度适中。
【难度系数】
0.7
4 核心素养 科学探究与实践 [2025 广东汕头质检，难]化学兴趣小组在如图甲所示装置中用CO还原CuO制备Cu。
(1)装置中气球的作用是
(2)实验时利用一氧化碳还原4 g氧化铜，理论上能得到铜的质量是多少？(写出具体的计算过程)
(3)为确定反应的最佳温度，兴趣小组利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分，实验结果如图乙所示，据图回答下列问题。
①300 ℃时，反应的固体产物中含有Cu和
②用CO还原CuO制备Cu，最佳反应温度应控制在500 ℃，不选其他温度的理由是
③取纯净的CuO 32 g放在玻璃管中，控制温度，最终得到固体只有Cu和$\ce{Cu_{2}O}$(总质量27.2 g)，其中得到Cu的质量是
(1)装置中气球的作用是
收集尾气,防止污染空气
。(2)实验时利用一氧化碳还原4 g氧化铜，理论上能得到铜的质量是多少？(写出具体的计算过程)
(3)为确定反应的最佳温度，兴趣小组利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分，实验结果如图乙所示，据图回答下列问题。
①300 ℃时，反应的固体产物中含有Cu和
$\ce{Cu_{2}O}$
。②用CO还原CuO制备Cu，最佳反应温度应控制在500 ℃，不选其他温度的理由是
不会产生其他杂质,不会剩余CuO,节约能源
。③取纯净的CuO 32 g放在玻璃管中，控制温度，最终得到固体只有Cu和$\ce{Cu_{2}O}$(总质量27.2 g)，其中得到Cu的质量是
12.8
g。答案
(1)收集尾气,防止污染空气
(2)解:设理论上得到铜的质量为x。
$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$
80 64
4 g x
$\dfrac{80}{64}=\dfrac{4\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{64×4\ \mathrm{g}}{80}=3.2\ \mathrm{g}$
答:理论上得到铜的质量为3.2 g。
(3)①$\ce{Cu_{2}O}$ ②不会产生其他杂质,不会剩余CuO,节约能源 ③12.8
【解析】(1)一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,装置中气球的作用是收集尾气,防止污染空气。(3)①由题图乙可知,300 ℃时,反应的固体产物中含有Cu和$\ce{Cu_{2}O}$。②由题图乙可知,用CO还原CuO制备Cu,最佳反应温度应控制在500 ℃,不选其他温度的理由是不会产生其他杂质,不会剩余CuO,节约能源。
③32 g CuO中铜元素的质量为$32\ \mathrm{g}×(\dfrac{64}{64+16}×100\%)=25.6\ \mathrm{g}$,则生成物中铜元素的质量为25.6 g,氧元素的质量为$27.2\ \mathrm{g}-25.6\ \mathrm{g}=1.6\ \mathrm{g}$。根据氧元素的质量计算氧化亚铜的质量为$1.6\ \mathrm{g}÷(\dfrac{16}{64×2+16}×100\%)=14.4\ \mathrm{g}$,则Cu的质量为$27.2\ \mathrm{g}-14.4\ \mathrm{g}=12.8\ \mathrm{g}$。
(2)解:设理论上得到铜的质量为x。
$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$
80 64
4 g x
$\dfrac{80}{64}=\dfrac{4\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{64×4\ \mathrm{g}}{80}=3.2\ \mathrm{g}$
答:理论上得到铜的质量为3.2 g。
(3)①$\ce{Cu_{2}O}$ ②不会产生其他杂质,不会剩余CuO,节约能源 ③12.8
【解析】(1)一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,装置中气球的作用是收集尾气,防止污染空气。(3)①由题图乙可知,300 ℃时,反应的固体产物中含有Cu和$\ce{Cu_{2}O}$。②由题图乙可知,用CO还原CuO制备Cu,最佳反应温度应控制在500 ℃,不选其他温度的理由是不会产生其他杂质,不会剩余CuO,节约能源。
③32 g CuO中铜元素的质量为$32\ \mathrm{g}×(\dfrac{64}{64+16}×100\%)=25.6\ \mathrm{g}$,则生成物中铜元素的质量为25.6 g,氧元素的质量为$27.2\ \mathrm{g}-25.6\ \mathrm{g}=1.6\ \mathrm{g}$。根据氧元素的质量计算氧化亚铜的质量为$1.6\ \mathrm{g}÷(\dfrac{16}{64×2+16}×100\%)=14.4\ \mathrm{g}$,则Cu的质量为$27.2\ \mathrm{g}-14.4\ \mathrm{g}=12.8\ \mathrm{g}$。
解析
【分析】
1. 第(1)问：结合CO的毒性，直接排放会污染空气，气球的作用是收集未反应的CO尾气，防止其污染空气，需明确尾气处理的目的。
2. 第(2)问：根据CO还原CuO的化学方程式，利用CuO与Cu的质量比，按化学计算的规范步骤（设未知数、写方程式、找质量关系、列比例式、计算、作答）求解生成Cu的质量。
3. 第(3)问：①结合题图乙的产物成分，判断300℃时的固体产物；②分析不同温度下的产物，500℃时产物只有Cu，无其他杂质和剩余CuO，且温度适中节能，故为最佳温度；③利用铜元素守恒，先算CuO中铜的总质量，再通过生成物中氧元素质量计算Cu₂O的质量，最后用总固体质量减去Cu₂O质量得到Cu的质量。
【解析】
(1) 一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，装置中气球的作用是收集尾气，防止污染空气。
(2) 解：设理论上得到铜的质量为x。
$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$
相对质量：$\ce{CuO}$为80，$\ce{Cu}$为64
$\dfrac{80}{64}=\dfrac{4\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{64×4\ \mathrm{g}}{80}=3.2\ \mathrm{g}$
答：理论上得到铜的质量为3.2 g。
(3) ①由题图乙可知，300 ℃时，反应的固体产物中含有Cu和$\ce{Cu_{2}O}$；
②由题图乙可知，500 ℃时反应产物只有Cu，不会产生其他杂质，不会剩余CuO，且温度适中节约能源，故为最佳反应温度；
③32 g CuO中铜元素的质量为$32\ \mathrm{g}×\dfrac{64}{64+16}=25.6\ \mathrm{g}$，生成物中氧元素质量为$27.2\ \mathrm{g}-25.6\ \mathrm{g}=1.6\ \mathrm{g}$，则$\ce{Cu_{2}O}$的质量为$1.6\ \mathrm{g}÷\dfrac{16}{64×2+16}=14.4\ \mathrm{g}$，故Cu的质量为$27.2\ \mathrm{g}-14.4\ \mathrm{g}=12.8\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) 收集尾气，防止污染空气
(2) 3.2 g
(3) ①$\ce{Cu_{2}O}$；②不会产生其他杂质，不会剩余CuO，节约能源；③12.8
【知识点】
化学方程式计算、一氧化碳的性质、化学式计算
【点评】
本题综合考查实验装置作用、化学计算、图像分析，体现科学探究与定量计算的核心素养，需掌握CO的毒性、计算规范及元素守恒应用，难度较高。
【难度系数】
0.3
1. 第(1)问：结合CO的毒性，直接排放会污染空气，气球的作用是收集未反应的CO尾气，防止其污染空气，需明确尾气处理的目的。
2. 第(2)问：根据CO还原CuO的化学方程式，利用CuO与Cu的质量比，按化学计算的规范步骤（设未知数、写方程式、找质量关系、列比例式、计算、作答）求解生成Cu的质量。
3. 第(3)问：①结合题图乙的产物成分，判断300℃时的固体产物；②分析不同温度下的产物，500℃时产物只有Cu，无其他杂质和剩余CuO，且温度适中节能，故为最佳温度；③利用铜元素守恒，先算CuO中铜的总质量，再通过生成物中氧元素质量计算Cu₂O的质量，最后用总固体质量减去Cu₂O质量得到Cu的质量。
【解析】
(1) 一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，装置中气球的作用是收集尾气，防止污染空气。
(2) 解：设理论上得到铜的质量为x。
$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$
相对质量：$\ce{CuO}$为80，$\ce{Cu}$为64
$\dfrac{80}{64}=\dfrac{4\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{64×4\ \mathrm{g}}{80}=3.2\ \mathrm{g}$
答：理论上得到铜的质量为3.2 g。
(3) ①由题图乙可知，300 ℃时，反应的固体产物中含有Cu和$\ce{Cu_{2}O}$；
②由题图乙可知，500 ℃时反应产物只有Cu，不会产生其他杂质，不会剩余CuO，且温度适中节约能源，故为最佳反应温度；
③32 g CuO中铜元素的质量为$32\ \mathrm{g}×\dfrac{64}{64+16}=25.6\ \mathrm{g}$，生成物中氧元素质量为$27.2\ \mathrm{g}-25.6\ \mathrm{g}=1.6\ \mathrm{g}$，则$\ce{Cu_{2}O}$的质量为$1.6\ \mathrm{g}÷\dfrac{16}{64×2+16}=14.4\ \mathrm{g}$，故Cu的质量为$27.2\ \mathrm{g}-14.4\ \mathrm{g}=12.8\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) 收集尾气，防止污染空气
(2) 3.2 g
(3) ①$\ce{Cu_{2}O}$；②不会产生其他杂质，不会剩余CuO，节约能源；③12.8
【知识点】
化学方程式计算、一氧化碳的性质、化学式计算
【点评】
本题综合考查实验装置作用、化学计算、图像分析，体现科学探究与定量计算的核心素养，需掌握CO的毒性、计算规范及元素守恒应用，难度较高。
【难度系数】
0.3
