登录
5. 实验是进行科学探究的重要方式。某同学设计如图所示的实验，探究二氧化碳的有关性质，请回答下列问题。
(1)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是
(2)实验2是实验1的改进实验。将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到④号棉球比①号棉球先有明显的现象，通过此现象可得出二氧化碳的另一性质是
(1)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是
石蕊纸花变成红色
，导致此现象产生的物质是$\ce{H_{2}CO_{3}}$
(填化学式)，发生反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O=H_{2}CO_{3}}$
。(2)实验2是实验1的改进实验。将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到④号棉球比①号棉球先有明显的现象，通过此现象可得出二氧化碳的另一性质是
密度比空气的密度大
。答案
5. (1)石蕊纸花变成红色 $\ce{H_{2}CO_{3}}$ $\ce{CO_{2} + H_{2}O=H_{2}CO_{3}}$
(2)密度比空气的密度大
(2)密度比空气的密度大
解析
【分析】
本题通过两个实验探究二氧化碳的性质：实验1为对比实验，验证二氧化碳需与水反应生成酸性物质才能使石蕊变色；实验2为改进实验，结合不同处理的棉球，分析二氧化碳的密度性质。解题时需回忆二氧化碳的化学性质（与水反应）、物理性质（密度），以及石蕊遇酸变红的特性，逐步推导实验现象与结论。
【解析】
(1) 干石蕊纸花喷水后，纸花表面有水，放入二氧化碳中时，二氧化碳与水发生反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，因此观察到石蕊纸花变成红色；导致变色的物质是碳酸，化学式为$\ce{H_{2}CO_{3}}$；反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O=H_{2}CO_{3}}$。
(2) 实验2中，②、③是干燥的石蕊棉球，二氧化碳本身不能使干燥石蕊变色，故②、③无明显现象；①、④是润湿的石蕊棉球，二氧化碳密度比空气大，通入后会先向下沉降，先接触④号棉球，使④号先变红，因此得出二氧化碳密度比空气大的性质。
【答案】
(1) 石蕊纸花变成红色；$\ce{H_{2}CO_{3}}$；$\ce{CO_{2} + H_{2}O=H_{2}CO_{3}}$ (2) 密度比空气的密度大
【知识点】
二氧化碳与水的反应；二氧化碳的密度；酸碱指示剂的变色
【点评】
本题通过对比实验和改进实验，直观呈现二氧化碳的相关性质，体现了实验探究在化学学习中的作用，帮助学生理解性质本质，培养分析实验现象、推导结论的能力。
【难度系数】
0.7
本题通过两个实验探究二氧化碳的性质：实验1为对比实验，验证二氧化碳需与水反应生成酸性物质才能使石蕊变色；实验2为改进实验，结合不同处理的棉球，分析二氧化碳的密度性质。解题时需回忆二氧化碳的化学性质（与水反应）、物理性质（密度），以及石蕊遇酸变红的特性，逐步推导实验现象与结论。
【解析】
(1) 干石蕊纸花喷水后，纸花表面有水，放入二氧化碳中时，二氧化碳与水发生反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊变红，因此观察到石蕊纸花变成红色；导致变色的物质是碳酸，化学式为$\ce{H_{2}CO_{3}}$；反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O=H_{2}CO_{3}}$。
(2) 实验2中，②、③是干燥的石蕊棉球，二氧化碳本身不能使干燥石蕊变色，故②、③无明显现象；①、④是润湿的石蕊棉球，二氧化碳密度比空气大，通入后会先向下沉降，先接触④号棉球，使④号先变红，因此得出二氧化碳密度比空气大的性质。
【答案】
(1) 石蕊纸花变成红色；$\ce{H_{2}CO_{3}}$；$\ce{CO_{2} + H_{2}O=H_{2}CO_{3}}$ (2) 密度比空气的密度大
【知识点】
二氧化碳与水的反应；二氧化碳的密度；酸碱指示剂的变色
【点评】
本题通过对比实验和改进实验，直观呈现二氧化碳的相关性质，体现了实验探究在化学学习中的作用，帮助学生理解性质本质，培养分析实验现象、推导结论的能力。
【难度系数】
0.7
6.“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)从物质分类角度看，$\ce{CO_{2}}$属于
(2)从物质变化及分子角度看，
(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为
(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，其微观示意图如图所示：
该反应的化学方程式为
请结合图示回答相关问题。
(1)从物质分类角度看，$\ce{CO_{2}}$属于
氧化物(合理即可)
。(2)从物质变化及分子角度看，
水
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
化学
能；在⑤⑦两个反应中，反应物相同，产物不同的原因是反应条件不同
。(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，其微观示意图如图所示：
该反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
。答案
6. (1)氧化物(合理即可)
(2)水
(3)化学 反应条件不同
(4)$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
(2)水
(3)化学 反应条件不同
(4)$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
解析
【分析】
逐个梳理解题思路：
1. 第(1)题：依据氧化物的定义（由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物），判断$\ce{CO_{2}}$的组成符合氧化物特征，确定答案。
2. 第(2)题：物理变化与化学变化的本质区别是分子是否改变，水循环是水的三态变化，分子本身不变，属于物理变化；氧循环、碳循环涉及物质转化，分子种类改变，属于化学变化，据此找出有本质区别的循环。
3. 第(3)题：光合作用是将太阳能转化为化学能储存；⑤⑦反应反应物相同产物不同，原因是反应条件（如温度、催化剂等）不同，导致产物不同。
4. 第(4)题：根据微观示意图确定反应物、生成物及反应条件，配平后写出化学方程式。
【解析】
(1) 氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，$\ce{CO_{2}}$由C、O两种元素组成，符合氧化物定义，故属于氧化物。
(2) 水循环是水的固态、液态、气态间的转化，过程中分子本身不变，属于物理变化；氧循环、碳循环涉及物质转化，分子种类改变，属于化学变化，因此水循环与另外两种循环有本质区别。
(3) 绿色植物光合作用将太阳能转化为化学能储存；⑤⑦反应反应物相同产物不同，原因是反应条件不同。
(4) 由微观示意图可知，反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，反应条件为催化剂，生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$，配平后化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$。
【答案】
(1)氧化物 (2)水 (3)化学；反应条件不同 (4)$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
【知识点】
氧化物的判断、物质的变化类型、化学方程式书写
【点评】
本题结合自然界三大循环，综合考察基础化学概念与化学用语，难度适中，需准确掌握相关核心知识点。
【难度系数】
0.6
逐个梳理解题思路：
1. 第(1)题：依据氧化物的定义（由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物），判断$\ce{CO_{2}}$的组成符合氧化物特征，确定答案。
2. 第(2)题：物理变化与化学变化的本质区别是分子是否改变，水循环是水的三态变化，分子本身不变，属于物理变化；氧循环、碳循环涉及物质转化，分子种类改变，属于化学变化，据此找出有本质区别的循环。
3. 第(3)题：光合作用是将太阳能转化为化学能储存；⑤⑦反应反应物相同产物不同，原因是反应条件（如温度、催化剂等）不同，导致产物不同。
4. 第(4)题：根据微观示意图确定反应物、生成物及反应条件，配平后写出化学方程式。
【解析】
(1) 氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，$\ce{CO_{2}}$由C、O两种元素组成，符合氧化物定义，故属于氧化物。
(2) 水循环是水的固态、液态、气态间的转化，过程中分子本身不变，属于物理变化；氧循环、碳循环涉及物质转化，分子种类改变，属于化学变化，因此水循环与另外两种循环有本质区别。
(3) 绿色植物光合作用将太阳能转化为化学能储存；⑤⑦反应反应物相同产物不同，原因是反应条件不同。
(4) 由微观示意图可知，反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，反应条件为催化剂，生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$，配平后化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$。
【答案】
(1)氧化物 (2)水 (3)化学；反应条件不同 (4)$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
【知识点】
氧化物的判断、物质的变化类型、化学方程式书写
【点评】
本题结合自然界三大循环，综合考察基础化学概念与化学用语，难度适中，需准确掌握相关核心知识点。
【难度系数】
0.6
