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10. B （2024·江苏镇江期中）民以食为天，人类主要通过食用淀粉获得能量。
(1)大米、面粉等食物中的淀粉是绿色植物通过
(2)2021年9月，中国科学家发表了利用$CO_{2}$、$H_{2}$人工合成淀粉的成果。此成果预示着人类能节约土地资源、解决粮食短缺，同时减少$CO_{2}$排放，缓解
(3)图1为人工合成淀粉的关键步骤。
①图中转化Ⅰ的化学方程式为
②此人工合成淀粉与光合作用合成淀粉的原理
(4)获得大量$H_{2}$是人工合成淀粉的重要一步。图2是制氢、贮氢与释氢的一种方法。
①虚线框内制氢的总反应的基本反应类型是
②写出释氢步骤的化学方程式：
(1)大米、面粉等食物中的淀粉是绿色植物通过
光合作用
合成、转化形成的。(2)2021年9月，中国科学家发表了利用$CO_{2}$、$H_{2}$人工合成淀粉的成果。此成果预示着人类能节约土地资源、解决粮食短缺，同时减少$CO_{2}$排放，缓解
温室效应
(填环境问题)等。(3)图1为人工合成淀粉的关键步骤。
①图中转化Ⅰ的化学方程式为
$CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}CH_{3}OH + H_{2}O$
。②此人工合成淀粉与光合作用合成淀粉的原理
不同
(填“相同”或“不同”)。(4)获得大量$H_{2}$是人工合成淀粉的重要一步。图2是制氢、贮氢与释氢的一种方法。
①虚线框内制氢的总反应的基本反应类型是
分解
(填“化合”或“分解”)反应。②写出释氢步骤的化学方程式：
$MgH_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Mg(OH)_{2} + 2H_{2}\uparrow$
。答案
10.(1)光合作用 (2)温室效应
(3)①$CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}CH_{3}OH + H_{2}O$ ②不同
(4)①分解 ②$MgH_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Mg(OH)_{2} + 2H_{2}\uparrow$
(3)①$CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}CH_{3}OH + H_{2}O$ ②不同
(4)①分解 ②$MgH_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Mg(OH)_{2} + 2H_{2}\uparrow$
解析
【分析】
本题围绕淀粉合成及相关化学、生物知识展开，需结合基础知识点逐一推导：
1. 第(1)问：绿色植物合成淀粉的生理过程为光合作用，直接对应知识点作答；
2. 第(2)问：二氧化碳是引发温室效应的主要气体，人工合成淀粉消耗CO₂，可缓解该环境问题；
3. 第(3)问①：根据转化Ⅰ的反应物（CO₂、H₂）、生成物（CH₃OH、H₂O）及反应条件（催化剂）配平化学方程式；②：光合作用是植物利用光能的生理过程，人工合成是化学转化，二者原理不同；
4. 第(4)问①：根据制氢总反应的“一变多”特征判断反应类型；②：根据释氢的反应物和生成物书写配平后的化学方程式。
【解析】
(1) 绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为淀粉等有机物，故填光合作用；
(2) 二氧化碳过量排放会导致温室效应，人工合成淀粉消耗CO₂，可缓解温室效应，故填温室效应；
(3) ① 转化Ⅰ中，CO₂与H₂在催化剂作用下反应生成甲醇和水，配平后化学方程式为：$CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}CH_{3}OH + H_{2}O$；② 光合作用是植物利用光能合成淀粉的生理过程，人工合成是通过化学方法转化CO₂和H₂，二者原理不同；
(4) ① 制氢总反应符合“一变多”的特征，属于分解反应；② 释氢时，MgH₂与水反应生成氢氧化镁和氢气，化学方程式为：$MgH_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Mg(OH)_{2} + 2H_{2}\uparrow$。
【答案】
10.(1)光合作用 (2)温室效应 (3)①$CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}CH_{3}OH + H_{2}O$ ②不同 (4)①分解 ②$MgH_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Mg(OH)_{2} + 2H_{2}\uparrow$
【知识点】
光合作用、化学方程式书写、反应类型判断
【点评】
本题结合实际应用考查基础跨学科知识点，涵盖光合作用、二氧化碳的环境影响、化学方程式及反应类型，难度适中，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.5
本题围绕淀粉合成及相关化学、生物知识展开，需结合基础知识点逐一推导：
1. 第(1)问：绿色植物合成淀粉的生理过程为光合作用，直接对应知识点作答；
2. 第(2)问：二氧化碳是引发温室效应的主要气体，人工合成淀粉消耗CO₂，可缓解该环境问题；
3. 第(3)问①：根据转化Ⅰ的反应物（CO₂、H₂）、生成物（CH₃OH、H₂O）及反应条件（催化剂）配平化学方程式；②：光合作用是植物利用光能的生理过程，人工合成是化学转化，二者原理不同；
4. 第(4)问①：根据制氢总反应的“一变多”特征判断反应类型；②：根据释氢的反应物和生成物书写配平后的化学方程式。
【解析】
(1) 绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为淀粉等有机物，故填光合作用；
(2) 二氧化碳过量排放会导致温室效应，人工合成淀粉消耗CO₂，可缓解温室效应，故填温室效应；
(3) ① 转化Ⅰ中，CO₂与H₂在催化剂作用下反应生成甲醇和水，配平后化学方程式为：$CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}CH_{3}OH + H_{2}O$；② 光合作用是植物利用光能合成淀粉的生理过程，人工合成是通过化学方法转化CO₂和H₂，二者原理不同；
(4) ① 制氢总反应符合“一变多”的特征，属于分解反应；② 释氢时，MgH₂与水反应生成氢氧化镁和氢气，化学方程式为：$MgH_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Mg(OH)_{2} + 2H_{2}\uparrow$。
【答案】
10.(1)光合作用 (2)温室效应 (3)①$CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}CH_{3}OH + H_{2}O$ ②不同 (4)①分解 ②$MgH_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}Mg(OH)_{2} + 2H_{2}\uparrow$
【知识点】
光合作用、化学方程式书写、反应类型判断
【点评】
本题结合实际应用考查基础跨学科知识点，涵盖光合作用、二氧化碳的环境影响、化学方程式及反应类型，难度适中，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.5
三、探究题
11. 化学兴趣小组的同学模仿工业高炉炼铁原理，在如图所示装置中用 CO 还原 CuO 制取金属 Cu。
第11题图
(1)装置中气球的作用是
(2)实验开始前，需要先通一段时间 CO，然后开始加热。当观察到澄清石灰水
(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，实验结果如图所示(该图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)，据图回答下列问题：
①$400°\mathrm{C}$时，反应的固体产物中含有 Cu 和
②$500°\mathrm{C}$时，该反应的化学方程式为
③用 CO 还原 CuO 制取纯净的 Cu，反应温度要控制在
11. 化学兴趣小组的同学模仿工业高炉炼铁原理，在如图所示装置中用 CO 还原 CuO 制取金属 Cu。
第11题图
(1)装置中气球的作用是
收集尾气，防止污染环境
。(2)实验开始前，需要先通一段时间 CO，然后开始加热。当观察到澄清石灰水
变浑浊
时，说明 CO 与 CuO 已经发生反应。(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，实验结果如图所示(该图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)，据图回答下列问题：
①$400°\mathrm{C}$时，反应的固体产物中含有 Cu 和
$Cu_{2}O$
。②$500°\mathrm{C}$时，该反应的化学方程式为
$CO + CuO\xlongequal{\bigtriangleup }Cu + CO_{2}$
。③用 CO 还原 CuO 制取纯净的 Cu，反应温度要控制在
500
$°\mathrm{C}$以上。答案
11.(1)收集尾气，防止污染环境
(2)变浑浊
(3)①$Cu_{2}O$ ②$CO + CuO\xlongequal{\bigtriangleup }Cu + CO_{2}$ ③500
(2)变浑浊
(3)①$Cu_{2}O$ ②$CO + CuO\xlongequal{\bigtriangleup }Cu + CO_{2}$ ③500
解析
【分析】
本题围绕CO还原CuO的实验展开，需结合实验装置的作用、反应产物的检验以及衍射图谱的解读解题：
1. 装置中气球的作用：CO是有毒气体，未反应的CO直接排放会污染空气，气球可收集尾气处理有毒的CO；
2. 反应发生的判断：CO与CuO反应生成CO₂，CO₂能使澄清石灰水变浑浊，因此石灰水变浑浊说明反应已发生；
3. 衍射图谱解读：不同衍射峰对应不同物质（黑点为CuO、三角为Cu₂O、方块为Cu），需观察各温度下的峰确定产物：
400℃时，除Cu的峰外，还有Cu₂O的峰，故产物含Cu和Cu₂O；
500℃时只有Cu的峰，说明CuO完全反应生成Cu，据此写化学方程式；
要得到纯净Cu，需温度足够高使Cu₂O完全反应，500℃时产物只有Cu，故温度控制在500℃以上。
【解析】
(1) CO有毒，实验中未反应的CO会污染环境，气球的作用是收集尾气，防止有毒的CO污染空气；
(2) CO与CuO加热反应生成CO₂，CO₂与澄清石灰水中的Ca(OH)₂反应生成CaCO₃沉淀，因此澄清石灰水变浑浊时，说明CO与CuO已发生反应；
(3) ①根据衍射图谱，400℃时固体产物除Cu外，还有Cu₂O的衍射峰，故产物含Cu和Cu₂O；
②500℃时固体产物只有Cu，说明CO还原CuO生成Cu和CO₂，化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；
③要制取纯净的Cu，需保证Cu₂O也完全反应，500℃时产物只有Cu，因此反应温度要控制在500℃以上。
【答案】
(1) 收集尾气，防止污染环境
(2) 变浑浊
(3) ①$\ce{Cu_{2}O}$；②$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；③500
【知识点】
一氧化碳的化学性质、二氧化碳的检验、化学方程式书写
【点评】
本题结合实验装置和衍射图谱，综合考查CO还原CuO的实验原理、产物检验及图像解读，需学生具备实验分析和图谱解读能力，是一道综合性较强的基础探究题。
【难度系数】
0.5
本题围绕CO还原CuO的实验展开，需结合实验装置的作用、反应产物的检验以及衍射图谱的解读解题：
1. 装置中气球的作用：CO是有毒气体，未反应的CO直接排放会污染空气，气球可收集尾气处理有毒的CO；
2. 反应发生的判断：CO与CuO反应生成CO₂，CO₂能使澄清石灰水变浑浊，因此石灰水变浑浊说明反应已发生；
3. 衍射图谱解读：不同衍射峰对应不同物质（黑点为CuO、三角为Cu₂O、方块为Cu），需观察各温度下的峰确定产物：
400℃时，除Cu的峰外，还有Cu₂O的峰，故产物含Cu和Cu₂O；
500℃时只有Cu的峰，说明CuO完全反应生成Cu，据此写化学方程式；
要得到纯净Cu，需温度足够高使Cu₂O完全反应，500℃时产物只有Cu，故温度控制在500℃以上。
【解析】
(1) CO有毒，实验中未反应的CO会污染环境，气球的作用是收集尾气，防止有毒的CO污染空气；
(2) CO与CuO加热反应生成CO₂，CO₂与澄清石灰水中的Ca(OH)₂反应生成CaCO₃沉淀，因此澄清石灰水变浑浊时，说明CO与CuO已发生反应；
(3) ①根据衍射图谱，400℃时固体产物除Cu外，还有Cu₂O的衍射峰，故产物含Cu和Cu₂O；
②500℃时固体产物只有Cu，说明CO还原CuO生成Cu和CO₂，化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；
③要制取纯净的Cu，需保证Cu₂O也完全反应，500℃时产物只有Cu，因此反应温度要控制在500℃以上。
【答案】
(1) 收集尾气，防止污染环境
(2) 变浑浊
(3) ①$\ce{Cu_{2}O}$；②$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$；③500
【知识点】
一氧化碳的化学性质、二氧化碳的检验、化学方程式书写
【点评】
本题结合实验装置和衍射图谱，综合考查CO还原CuO的实验原理、产物检验及图像解读，需学生具备实验分析和图谱解读能力，是一道综合性较强的基础探究题。
【难度系数】
0.5
