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5.将两种黑色固体粉末A和B装入大试管中加强热,产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体C,当试管里的物质反应完毕后,黑色粉末变成了红色的E。若将C通过炽热的固体A,则转变成一种气体D,C、D具有相同元素。根据以上叙述填空。
(1)用化学式表示:
A
(2)写出下列两步转化的化学方程式。
A+B→C+E:
C+A→D:
(1)用化学式表示:
A
C
;BCuO
;C$CO_{2}$
;DCO
;ECu
。(2)写出下列两步转化的化学方程式。
A+B→C+E:
$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$
;C+A→D:
$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
。答案
(1)C CuO $\ce{CO_{2}}$ CO Cu
(2)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$ $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
(2)$\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$ $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
解析
【分析】
首先根据特征现象推导物质：能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，故气体C为CO₂；反应后黑色粉末变为红色，初中常见红色固体为铜，故E为Cu；两种黑色固体反应生成CO₂和Cu，对应初中碳还原氧化铜的反应，反应物为碳（黑色）和氧化铜（黑色）；再结合C（CO₂）与炽热固体A反应生成元素组成相同的气体D，CO₂与碳高温反应生成CO，故A为碳，D为CO，剩余B为氧化铜。
【解析】
1. 确定C：能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO₂，故C=CO₂；
2. 确定E：反应后黑色固体变红，初中常见红色固体为Cu，故E=Cu；
3. 确定A、B：两种黑色固体反应生成CO₂和Cu，对应反应为碳还原氧化铜，反应物为碳（黑色）和氧化铜（黑色），故A、B为C和CuO；
4. 确定A、D：C（CO₂）与炽热固体A反应生成元素相同的气体D，CO₂与C高温反应生成CO，故A=C，D=CO，因此B=CuO；
5. 书写化学方程式：A+B反应为碳还原氧化铜，反应条件高温，生成铜和二氧化碳；C+A反应为CO₂与碳在高温下生成CO。
【答案】
(1) C；CuO；CO₂；CO；Cu
(2) $\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$；$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
【知识点】
碳的还原性；二氧化碳的化学性质；化学方程式书写
【点评】
本题为物质推断题，利用物质的特征性质（如气体使澄清石灰水变浑浊、黑色固体变红等）推导物质，结合碳及其化合物的反应规律解答，属于初中化学基础题型，考查学生对常见物质性质的掌握。
【难度系数】
0.7
首先根据特征现象推导物质：能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，故气体C为CO₂；反应后黑色粉末变为红色，初中常见红色固体为铜，故E为Cu；两种黑色固体反应生成CO₂和Cu，对应初中碳还原氧化铜的反应，反应物为碳（黑色）和氧化铜（黑色）；再结合C（CO₂）与炽热固体A反应生成元素组成相同的气体D，CO₂与碳高温反应生成CO，故A为碳，D为CO，剩余B为氧化铜。
【解析】
1. 确定C：能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO₂，故C=CO₂；
2. 确定E：反应后黑色固体变红，初中常见红色固体为Cu，故E=Cu；
3. 确定A、B：两种黑色固体反应生成CO₂和Cu，对应反应为碳还原氧化铜，反应物为碳（黑色）和氧化铜（黑色），故A、B为C和CuO；
4. 确定A、D：C（CO₂）与炽热固体A反应生成元素相同的气体D，CO₂与C高温反应生成CO，故A=C，D=CO，因此B=CuO；
5. 书写化学方程式：A+B反应为碳还原氧化铜，反应条件高温，生成铜和二氧化碳；C+A反应为CO₂与碳在高温下生成CO。
【答案】
(1) C；CuO；CO₂；CO；Cu
(2) $\ce{C + 2CuO\xlongequal{高温} 2Cu + CO_{2}\uparrow}$；$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温} 2CO}$
【知识点】
碳的还原性；二氧化碳的化学性质；化学方程式书写
【点评】
本题为物质推断题，利用物质的特征性质（如气体使澄清石灰水变浑浊、黑色固体变红等）推导物质，结合碳及其化合物的反应规律解答，属于初中化学基础题型，考查学生对常见物质性质的掌握。
【难度系数】
0.7
6.(2023·西藏中考改编)我国努力争取2060年前实现碳中和,展现了中国作为一个负责任的大国对建设人类命运共同体的担当。碳中和指在一定时间内通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳净零排放。
实现碳中和人人有责。为了减少$\ce{CO_{2}}$排放,同学们改进了木炭还原氧化铜的实验装置,改进前和改进后的装置如图所示。(浓氢氧化钠溶液可以与二氧化碳反应,装置B具有吸收二氧化碳气体的作用)
【实验操作及现象】按图中改进后装置进行实验,观察到如下实验现象。
现象1:加热一段时间后,试管中部分黑色固体变红;
现象2:装置A中澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】
现象1说明木炭使氧化铜
现象2说明生成了
【实验反思】
老师告诉同学们实验中还会产生少量的$\ce{CO}$(有毒,大气污染物),于是同学们按下图所示增加小气球以此完善实验装置。小气球的作用是
实现碳中和人人有责。为了减少$\ce{CO_{2}}$排放,同学们改进了木炭还原氧化铜的实验装置,改进前和改进后的装置如图所示。(浓氢氧化钠溶液可以与二氧化碳反应,装置B具有吸收二氧化碳气体的作用)
【实验操作及现象】按图中改进后装置进行实验,观察到如下实验现象。
现象1:加热一段时间后,试管中部分黑色固体变红;
现象2:装置A中澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】
现象1说明木炭使氧化铜
还原
(填“还原”或“氧化”)为铜;现象2说明生成了
二氧化碳
气体。【实验反思】
老师告诉同学们实验中还会产生少量的$\ce{CO}$(有毒,大气污染物),于是同学们按下图所示增加小气球以此完善实验装置。小气球的作用是
收集一氧化碳气体,防止污染环境
。答案
【实验结论】还原 二氧化碳
【实验反思】收集一氧化碳气体,防止污染环境
【实验反思】收集一氧化碳气体,防止污染环境
解析
【分析】首先，根据木炭还原氧化铜的反应原理，木炭作为还原剂可夺取氧化铜中的氧，使氧化铜转化为红色的铜，对应现象1；澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，对应现象2可判断生成的气体；实验中产生有毒的一氧化碳，需对其进行处理，小气球的作用是收集有毒气体防止污染环境。
【解析】1. 木炭还原氧化铜时，木炭夺取氧化铜中的氧，使氧化铜被还原为红色的铜，因此现象1（黑色固体变红）说明氧化铜被还原；2. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，装置A中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳气体；3. 实验中产生有毒的一氧化碳，小气球可收集这些一氧化碳，避免其排放到空气中造成污染。
【答案】【实验结论】还原；二氧化碳；【实验反思】收集一氧化碳气体，防止污染环境
【知识点】碳的还原性、二氧化碳的检验、一氧化碳的性质
【点评】本题结合碳中和热点背景，考查木炭还原氧化铜的实验原理、产物检验及尾气处理，属于基础实验题，注重知识的应用，难度适中。
【难度系数】0.8
【解析】1. 木炭还原氧化铜时，木炭夺取氧化铜中的氧，使氧化铜被还原为红色的铜，因此现象1（黑色固体变红）说明氧化铜被还原；2. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，装置A中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳气体；3. 实验中产生有毒的一氧化碳，小气球可收集这些一氧化碳，避免其排放到空气中造成污染。
【答案】【实验结论】还原；二氧化碳；【实验反思】收集一氧化碳气体，防止污染环境
【知识点】碳的还原性、二氧化碳的检验、一氧化碳的性质
【点评】本题结合碳中和热点背景，考查木炭还原氧化铜的实验原理、产物检验及尾气处理，属于基础实验题，注重知识的应用，难度适中。
【难度系数】0.8
