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18. 实验室用$\ce{CaCO_{3}}$、稀盐酸制取$\ce{CO_{2}}$，涉及的装置和操作正确的是（
A.制取$\ce{CO_{2}}$
B.除去$\ce{CO_{2}}$中的HCl
C.干燥$\ce{CO_{2}}$
D.收集$\ce{CO_{2}}$
A
）A.制取$\ce{CO_{2}}$
B.除去$\ce{CO_{2}}$中的HCl
C.干燥$\ce{CO_{2}}$
D.收集$\ce{CO_{2}}$
答案
18.A
解析
【分析】
要判断各装置和操作是否正确，需结合实验室制取、除杂、干燥、收集CO₂的原理和装置要求分析：A选项是制取CO₂，用碳酸钙和稀盐酸，属于固液不加热型，长颈漏斗需伸入液面下形成液封，防止气体逸出；B选项除HCl，NaOH溶液会同时吸收CO₂，不能用于除CO₂中的HCl；C选项干燥CO₂，洗气装置应“长进短出”，图中进气方向错误；D选项收集CO₂，CO₂密度比空气大，应用向上排空气法，导管应“长进短出”，图中进气方向错误。
【解析】
A. 实验室制取CO₂用碳酸钙和稀盐酸，为固液不加热型发生装置，长颈漏斗末端需浸入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出，装置A正确；
B. NaOH溶液不仅能与HCl反应，还能与CO₂反应（$\ce{CO_{2} + 2NaOH = Na_{2}CO_{3} + H_{2}O}$），会消耗原气体CO₂，不能用于除去CO₂中的HCl，应选用饱和碳酸氢钠溶液，故B错误；
C. 用浓硫酸干燥CO₂时，洗气装置应“长进短出”，图中进气导管为短管，出气导管为长管，气体无法与浓硫酸充分接触，且会将液体压出，装置错误，故C错误；
D. CO₂密度比空气大，收集时应采用向上排空气法，导管需“长进短出”，图中进气导管为短管，无法将瓶内空气排出，装置错误，故D错误。
综上，正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
实验室制取二氧化碳、气体除杂干燥、气体收集
【点评】
本题考查实验室制取CO₂的相关装置操作，需掌握各步骤的原理和装置要求，易错点是除杂试剂的选择、洗气和收集装置的导管方向，难度不大，需仔细分析各选项。
【难度系数】
0.5
要判断各装置和操作是否正确，需结合实验室制取、除杂、干燥、收集CO₂的原理和装置要求分析：A选项是制取CO₂，用碳酸钙和稀盐酸，属于固液不加热型，长颈漏斗需伸入液面下形成液封，防止气体逸出；B选项除HCl，NaOH溶液会同时吸收CO₂，不能用于除CO₂中的HCl；C选项干燥CO₂，洗气装置应“长进短出”，图中进气方向错误；D选项收集CO₂，CO₂密度比空气大，应用向上排空气法，导管应“长进短出”，图中进气方向错误。
【解析】
A. 实验室制取CO₂用碳酸钙和稀盐酸，为固液不加热型发生装置，长颈漏斗末端需浸入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出，装置A正确；
B. NaOH溶液不仅能与HCl反应，还能与CO₂反应（$\ce{CO_{2} + 2NaOH = Na_{2}CO_{3} + H_{2}O}$），会消耗原气体CO₂，不能用于除去CO₂中的HCl，应选用饱和碳酸氢钠溶液，故B错误；
C. 用浓硫酸干燥CO₂时，洗气装置应“长进短出”，图中进气导管为短管，出气导管为长管，气体无法与浓硫酸充分接触，且会将液体压出，装置错误，故C错误；
D. CO₂密度比空气大，收集时应采用向上排空气法，导管需“长进短出”，图中进气导管为短管，无法将瓶内空气排出，装置错误，故D错误。
综上，正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
实验室制取二氧化碳、气体除杂干燥、气体收集
【点评】
本题考查实验室制取CO₂的相关装置操作，需掌握各步骤的原理和装置要求，易错点是除杂试剂的选择、洗气和收集装置的导管方向，难度不大，需仔细分析各选项。
【难度系数】
0.5
19. 物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳性质的说法正确的是 （
A.有刺激性气味
B.难溶于水
C.能使澄清石灰水变浑浊
D.具有可燃性
C
）A.有刺激性气味
B.难溶于水
C.能使澄清石灰水变浑浊
D.具有可燃性
答案
19.C
解析
【分析】
要判断各选项关于二氧化碳性质的说法是否正确，需先回忆二氧化碳的物理性质（颜色、气味、溶解性等）和化学性质（与澄清石灰水的反应、可燃性等），再逐一分析每个选项的正误，最终选出正确答案。
【解析】
A选项：二氧化碳是无色无味的气体，不存在刺激性气味，该说法错误；
B选项：二氧化碳能溶于水（通常1体积水可溶解约1体积二氧化碳），并非难溶于水，该说法错误；
C选项：二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙发生反应，生成碳酸钙白色沉淀，因此能使澄清石灰水变浑浊，该说法正确；
D选项：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，不具有可燃性，该说法错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
二氧化碳的性质
【点评】
本题考查二氧化碳的基础性质，属于识记类题目，难度较低，需准确掌握二氧化碳的物理和化学性质即可解答。
【难度系数】
0.8
要判断各选项关于二氧化碳性质的说法是否正确，需先回忆二氧化碳的物理性质（颜色、气味、溶解性等）和化学性质（与澄清石灰水的反应、可燃性等），再逐一分析每个选项的正误，最终选出正确答案。
【解析】
A选项：二氧化碳是无色无味的气体，不存在刺激性气味，该说法错误；
B选项：二氧化碳能溶于水（通常1体积水可溶解约1体积二氧化碳），并非难溶于水，该说法错误；
C选项：二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙发生反应，生成碳酸钙白色沉淀，因此能使澄清石灰水变浑浊，该说法正确；
D选项：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，不具有可燃性，该说法错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
二氧化碳的性质
【点评】
本题考查二氧化碳的基础性质，属于识记类题目，难度较低，需准确掌握二氧化碳的物理和化学性质即可解答。
【难度系数】
0.8
20.碳及其化合物存在如下转化关系：$\ce{C\rightarrow CO\rightleftharpoons CO_{2}\rightleftharpoons X}$(“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质)。下列有关说法错误的是（
A.由C转化为CO₂的过程中碳元素的化合价依次升高
B.CO只能通过与O₂反应转化为CO₂
C.CO₂可通过与C反应转化为CO，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
D.X可能是酸或盐
B
）A.由C转化为CO₂的过程中碳元素的化合价依次升高
B.CO只能通过与O₂反应转化为CO₂
C.CO₂可通过与C反应转化为CO，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
D.X可能是酸或盐
答案
20.B
解析
【分析】要解决这道题，需逐一分析每个选项，结合碳及其化合物的转化关系、化合价变化、反应方程式等知识判断正误：先明确各物质中碳元素的化合价，判断A选项；再分析CO转化为CO₂的多种途径，判断B选项；核对CO₂与C反应的化学方程式，判断C选项；最后确定CO₂一步转化的X可能的类别，判断D选项。
【解析】
1. 分析选项A：碳单质（C）中碳元素化合价为0，一氧化碳（CO）中碳元素化合价为+2，二氧化碳（CO₂）中碳元素化合价为+4，因此C转化为CO₂的过程中碳元素化合价依次升高，A说法正确。
2. 分析选项B：CO转化为CO₂的途径不止与O₂反应，还可通过与金属氧化物（如CuO）反应实现，反应为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$，因此“只能通过与O₂反应转化为CO₂”的说法错误，B说法错误。
3. 分析选项C：CO₂与C在高温下反应生成CO，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$，C说法正确。
4. 分析选项D：CO₂可与水反应生成碳酸（酸），也可与碱（如NaOH）反应生成碳酸盐（盐），因此X可能是酸或盐，D说法正确。
综上，错误的说法是B。
【答案】B
【知识点】碳及其化合物的转化，化合价，化学方程式书写
【点评】本题考查碳及其化合物的核心转化关系，需准确掌握各物质的化学性质，易错点在于忽略CO转化为CO₂的其他反应途径，整体难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 分析选项A：碳单质（C）中碳元素化合价为0，一氧化碳（CO）中碳元素化合价为+2，二氧化碳（CO₂）中碳元素化合价为+4，因此C转化为CO₂的过程中碳元素化合价依次升高，A说法正确。
2. 分析选项B：CO转化为CO₂的途径不止与O₂反应，还可通过与金属氧化物（如CuO）反应实现，反应为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$，因此“只能通过与O₂反应转化为CO₂”的说法错误，B说法错误。
3. 分析选项C：CO₂与C在高温下反应生成CO，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$，C说法正确。
4. 分析选项D：CO₂可与水反应生成碳酸（酸），也可与碱（如NaOH）反应生成碳酸盐（盐），因此X可能是酸或盐，D说法正确。
综上，错误的说法是B。
【答案】B
【知识点】碳及其化合物的转化，化合价，化学方程式书写
【点评】本题考查碳及其化合物的核心转化关系，需准确掌握各物质的化学性质，易错点在于忽略CO转化为CO₂的其他反应途径，整体难度适中。
【难度系数】0.6
21. 走进碳家族
(1)有人提出:可将碳加入金属活动性顺序中,其位置位于铝和锌之间。在高温条件下,碳可以将排在它后面的金属从其氧化物中置换出来,同时生成二氧化碳。请列举一例说明：
(2)天然金刚石资源稀少,价格昂贵,人工合成金刚石一直是人们的梦想。请对比甲烷分子结构模型、金刚石结构模型(
),从微观角度分析用甲烷制金刚石的可行性：
(1)有人提出:可将碳加入金属活动性顺序中,其位置位于铝和锌之间。在高温条件下,碳可以将排在它后面的金属从其氧化物中置换出来,同时生成二氧化碳。请列举一例说明：
$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$(合理即可)
（用化学方程式表示）。(2)天然金刚石资源稀少,价格昂贵,人工合成金刚石一直是人们的梦想。请对比甲烷分子结构模型、金刚石结构模型(
),从微观角度分析用甲烷制金刚石的可行性：甲烷分子和金刚石中都含有碳原子，且原子间的结合方式相似
。答案
21.(1)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$(合理即可)
(2)甲烷分子和金刚石中都含有碳原子，且原子间的结合方式相似
(2)甲烷分子和金刚石中都含有碳原子，且原子间的结合方式相似
解析
【分析】
第(1)问，根据题目信息，碳的金属活动性在铝和锌之间，可置换其后面金属的氧化物，高温下生成金属和二氧化碳，需写出符合条件的碳还原金属氧化物的化学方程式；第(2)问，对比甲烷和金刚石的微观结构，甲烷含碳原子，金刚石由碳原子构成，且两者中碳原子的结合方式相似，据此分析制金刚石的可行性。
【解析】
(1) 碳在高温下能置换金属活动性比它弱的金属（如铜）的氧化物，反应生成金属单质和二氧化碳，例如碳还原氧化铜，化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$（其他合理反应也可）。
(2) 甲烷分子由碳原子和氢原子构成，金刚石是由碳原子直接构成的；两者都含有碳原子，且甲烷中碳原子的成键方式（正四面体结构）与金刚石中碳原子的成键方式（每个碳原子与4个碳原子相连的空间网状结构）相似，因此在一定条件下，甲烷中的氢原子可被去除，碳原子重新组合形成金刚石的结构，故用甲烷制金刚石具有可行性。
【答案】
(1)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$（合理即可）；(2)甲烷分子和金刚石中都含有碳原子，且原子间的结合方式相似
【知识点】
碳的化学性质、化学方程式书写、物质的微观结构
【点评】
本题结合碳的性质与微观结构，考查学生对碳的还原性及物质构成的理解，需学生能从微观角度分析物质转化的可能性，难度适中。
【难度系数】
0.6
第(1)问，根据题目信息，碳的金属活动性在铝和锌之间，可置换其后面金属的氧化物，高温下生成金属和二氧化碳，需写出符合条件的碳还原金属氧化物的化学方程式；第(2)问，对比甲烷和金刚石的微观结构，甲烷含碳原子，金刚石由碳原子构成，且两者中碳原子的结合方式相似，据此分析制金刚石的可行性。
【解析】
(1) 碳在高温下能置换金属活动性比它弱的金属（如铜）的氧化物，反应生成金属单质和二氧化碳，例如碳还原氧化铜，化学方程式为$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$（其他合理反应也可）。
(2) 甲烷分子由碳原子和氢原子构成，金刚石是由碳原子直接构成的；两者都含有碳原子，且甲烷中碳原子的成键方式（正四面体结构）与金刚石中碳原子的成键方式（每个碳原子与4个碳原子相连的空间网状结构）相似，因此在一定条件下，甲烷中的氢原子可被去除，碳原子重新组合形成金刚石的结构，故用甲烷制金刚石具有可行性。
【答案】
(1)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温}2Cu + CO_{2}\uparrow}$（合理即可）；(2)甲烷分子和金刚石中都含有碳原子，且原子间的结合方式相似
【知识点】
碳的化学性质、化学方程式书写、物质的微观结构
【点评】
本题结合碳的性质与微观结构，考查学生对碳的还原性及物质构成的理解，需学生能从微观角度分析物质转化的可能性，难度适中。
【难度系数】
0.6
