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16. $CO_{2}$ 是最主要的温室气体，也是巨大的碳资源。$CO_{2}$ 的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。
(1)以$CO_{2}$为原料制取炭黑的太阳能工艺如图甲所示，反应1的基本类型为
(2)请写出图甲中利用反应2固定二氧化碳的化学方程式：
(3)某研究小组设计如图乙所示实验，探究$CO_{2}$和$H_{2}$在一定条件下反应的产物。
查阅资料：
①$CO_{2}$和$H_{2}$在合适催化剂和一定温度下反应转化为$CO$和$H_{2}O$；
②白色的无水硫酸铜吸水后变为蓝色。
实验过程中观察到的主要现象有：B装置中白色固体变为蓝色，C装置中
Ⅰ.设计B装置的目的是
Ⅱ.C装置中发生反应的化学方程式为
Ⅲ.实验时，应
A. 先点燃A、C两处的酒精灯，再通入$CO_{2}$和$H_{2}$
B. 先通入$CO_{2}$和$H_{2}$一段时间，再分别点燃A、C两处的酒精灯
Ⅳ.该装置存在不足之处，请改正：
(1)以$CO_{2}$为原料制取炭黑的太阳能工艺如图甲所示，反应1的基本类型为
分解反应
。(2)请写出图甲中利用反应2固定二氧化碳的化学方程式：
$6FeO+CO_{2}\xlongequal{700K}2Fe_{3}O_{4}+C$
。(3)某研究小组设计如图乙所示实验，探究$CO_{2}$和$H_{2}$在一定条件下反应的产物。
查阅资料：
①$CO_{2}$和$H_{2}$在合适催化剂和一定温度下反应转化为$CO$和$H_{2}O$；
②白色的无水硫酸铜吸水后变为蓝色。
实验过程中观察到的主要现象有：B装置中白色固体变为蓝色，C装置中
黑色固体变为红色
，D装置中澄清石灰水变浑浊。Ⅰ.设计B装置的目的是
检验是否生成水
。Ⅱ.C装置中发生反应的化学方程式为
$CO+CuO\xlongequal{\Delta}Cu+CO_{2}$
，该反应中$CO$表现出还原性
（填“还原性”或“氧化性”）。Ⅲ.实验时，应
B
（填字母），目的是排尽仪器内的空气，以免发生爆炸
。A. 先点燃A、C两处的酒精灯，再通入$CO_{2}$和$H_{2}$
B. 先通入$CO_{2}$和$H_{2}$一段时间，再分别点燃A、C两处的酒精灯
Ⅳ.该装置存在不足之处，请改正：
在实验装置末端放一只燃着的酒精灯处理尾气
。答案
16.(1)分解反应
(2)$6FeO+CO_{2}\xlongequal{700K}2Fe_{3}O_{4}+C$
(3)黑色固体变为红色 Ⅰ.检验是否生成水 Ⅱ.$CO+CuO\xlongequal{△}Cu+CO_{2}$ 还原性 Ⅲ.B 排尽仪器内的空气,以免发生爆炸 Ⅳ.在实验装置末端放一只燃着的酒精灯处理尾气
(2)$6FeO+CO_{2}\xlongequal{700K}2Fe_{3}O_{4}+C$
(3)黑色固体变为红色 Ⅰ.检验是否生成水 Ⅱ.$CO+CuO\xlongequal{△}Cu+CO_{2}$ 还原性 Ⅲ.B 排尽仪器内的空气,以免发生爆炸 Ⅳ.在实验装置末端放一只燃着的酒精灯处理尾气
解析
【分析】
本题围绕CO₂的捕集与转化展开，分三个小问逐步分析：
1. 第(1)问需根据反应“一变多”的特征判断反应1的基本类型；
2. 第(2)问需明确反应2的反应物、生成物及反应条件，配平后书写化学方程式；
3. 第(3)问为实验探究：根据反应产物CO和H₂O，结合资料分析各装置作用、反应现象及操作注意事项，同时需处理有毒尾气。
【解析】
(1) 反应1是由一种物质生成多种物质，符合分解反应“一变多”的特征，故反应类型为分解反应；
(2) 反应2为FeO与CO₂在700K条件下反应生成Fe₃O₄和C，配平后化学方程式为：$\ce{6FeO + CO_{2}\xlongequal{700K} 2Fe_{3}O_{4} + C}$；
(3) 实验中CO₂和H₂反应生成CO和H₂O：
C装置中CO与黑色CuO加热反应生成红色Cu和CO₂，故现象为黑色固体变为红色；
Ⅰ. 无水硫酸铜遇水变蓝，B装置的目的是检验反应是否生成水；
Ⅱ. C中反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$，CO夺取CuO中的氧，表现还原性；
Ⅲ. 先通入气体排尽装置内空气，防止CO与空气混合加热爆炸，故选B；
Ⅳ. CO有毒，需处理尾气，改正方法是在装置末端放燃着的酒精灯处理尾气。
【答案】
(1) 分解反应
(2) $\ce{6FeO + CO_{2}\xlongequal{700K} 2Fe_{3}O_{4} + C}$
(3) 黑色固体变为红色；Ⅰ. 检验是否生成水；Ⅱ. $\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；还原性；Ⅲ. B；排尽仪器内的空气，以免发生爆炸；Ⅳ. 在实验装置末端放一只燃着的酒精灯处理尾气
【知识点】
分解反应；化学方程式书写；一氧化碳的性质
【点评】
本题以CO₂转化为载体，综合考查反应类型、化学方程式书写及实验探究能力，需结合反应原理和实验目的分析，注重基础知识应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕CO₂的捕集与转化展开，分三个小问逐步分析：
1. 第(1)问需根据反应“一变多”的特征判断反应1的基本类型；
2. 第(2)问需明确反应2的反应物、生成物及反应条件，配平后书写化学方程式；
3. 第(3)问为实验探究：根据反应产物CO和H₂O，结合资料分析各装置作用、反应现象及操作注意事项，同时需处理有毒尾气。
【解析】
(1) 反应1是由一种物质生成多种物质，符合分解反应“一变多”的特征，故反应类型为分解反应；
(2) 反应2为FeO与CO₂在700K条件下反应生成Fe₃O₄和C，配平后化学方程式为：$\ce{6FeO + CO_{2}\xlongequal{700K} 2Fe_{3}O_{4} + C}$；
(3) 实验中CO₂和H₂反应生成CO和H₂O：
C装置中CO与黑色CuO加热反应生成红色Cu和CO₂，故现象为黑色固体变为红色；
Ⅰ. 无水硫酸铜遇水变蓝，B装置的目的是检验反应是否生成水；
Ⅱ. C中反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$，CO夺取CuO中的氧，表现还原性；
Ⅲ. 先通入气体排尽装置内空气，防止CO与空气混合加热爆炸，故选B；
Ⅳ. CO有毒，需处理尾气，改正方法是在装置末端放燃着的酒精灯处理尾气。
【答案】
(1) 分解反应
(2) $\ce{6FeO + CO_{2}\xlongequal{700K} 2Fe_{3}O_{4} + C}$
(3) 黑色固体变为红色；Ⅰ. 检验是否生成水；Ⅱ. $\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；还原性；Ⅲ. B；排尽仪器内的空气，以免发生爆炸；Ⅳ. 在实验装置末端放一只燃着的酒精灯处理尾气
【知识点】
分解反应；化学方程式书写；一氧化碳的性质
【点评】
本题以CO₂转化为载体，综合考查反应类型、化学方程式书写及实验探究能力，需结合反应原理和实验目的分析，注重基础知识应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
