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1.(2025·河南模拟)将充满空气的气球(质量极小)放置在盛有空气的密闭容器中,气球沉入底部(如图甲)。若要使气球位置出现图乙中的变化,可以将密闭容器中的空气换成下列气体中的
(
A.$\ce{CO_{2}}$
B.$\ce{He}$
C.$\ce{H_{2}}$
D.$\ce{N_{2}}$
(
A
)A.$\ce{CO_{2}}$
B.$\ce{He}$
C.$\ce{H_{2}}$
D.$\ce{N_{2}}$
答案
1.A
解析
【分析】
首先我们梳理解题思路：题目中气球内部填充的是空气，自身质量极小，原本在充满空气的容器中沉在底部，现在要让气球上浮到容器顶部。根据浮力原理，气球受到的浮力等于它排开的容器内气体的重力，要让气球上浮，就需要容器内气体的密度大于气球内部空气的密度，这样浮力才会大于气球整体的重力，气球就能向上运动。同温同压下，气体的密度和其相对分子质量成正比，空气的平均相对分子质量约为29，我们只需要对比各选项气体的相对分子质量，找出相对分子质量大于29的气体即可。
【解析】
解：同温同压下，气体密度之比等于其相对分子质量之比，空气的平均相对分子质量为29。要让内部充有空气、质量可忽略的轻质气球上浮，容器内气体的密度必须大于空气的密度，即对应气体的相对分子质量大于29：
1. 选项A：$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$12+16×2=44$，大于29，密度大于空气，满足气球上浮的条件；
2. 选项B：$\ce{He}$的相对分子质量为4，远小于29，密度远小于空气，无法让气球上浮；
3. 选项C：$\ce{H_{2}}$的相对分子质量为2，远小于29，密度远小于空气，不符合要求；
4. 选项D：$\ce{N_{2}}$的相对分子质量为$14×2=28$，略小于29，密度略小于空气，无法让气球上浮。
综上只有A选项符合题意。
【答案】A
【知识点】气体密度比较，浮力应用
【点评】本题属于跨学科综合题，结合物理浮力规律和化学气体性质进行考查，核心是利用同温同压下气体相对分子质量与密度的正比关系判断，只要理清气球上浮的条件就能快速选出答案，难度较低。
【难度系数】0.7
首先我们梳理解题思路：题目中气球内部填充的是空气，自身质量极小，原本在充满空气的容器中沉在底部，现在要让气球上浮到容器顶部。根据浮力原理，气球受到的浮力等于它排开的容器内气体的重力，要让气球上浮，就需要容器内气体的密度大于气球内部空气的密度，这样浮力才会大于气球整体的重力，气球就能向上运动。同温同压下，气体的密度和其相对分子质量成正比，空气的平均相对分子质量约为29，我们只需要对比各选项气体的相对分子质量，找出相对分子质量大于29的气体即可。
【解析】
解：同温同压下，气体密度之比等于其相对分子质量之比，空气的平均相对分子质量为29。要让内部充有空气、质量可忽略的轻质气球上浮，容器内气体的密度必须大于空气的密度，即对应气体的相对分子质量大于29：
1. 选项A：$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$12+16×2=44$，大于29，密度大于空气，满足气球上浮的条件；
2. 选项B：$\ce{He}$的相对分子质量为4，远小于29，密度远小于空气，无法让气球上浮；
3. 选项C：$\ce{H_{2}}$的相对分子质量为2，远小于29，密度远小于空气，不符合要求；
4. 选项D：$\ce{N_{2}}$的相对分子质量为$14×2=28$，略小于29，密度略小于空气，无法让气球上浮。
综上只有A选项符合题意。
【答案】A
【知识点】气体密度比较，浮力应用
【点评】本题属于跨学科综合题，结合物理浮力规律和化学气体性质进行考查，核心是利用同温同压下气体相对分子质量与密度的正比关系判断，只要理清气球上浮的条件就能快速选出答案，难度较低。
【难度系数】0.7
2.(2025·上海模拟)科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”,“碳纳米泡沫”由许多团簇组成,每个团簇含有约4000个碳原子。“碳纳米泡沫”是目前世上最轻的物质之一,密度为$2\ \mathrm{mg/cm}^3$,有铁磁性,是热和电的不良导体。下列说法不正确的是 (
A.“碳纳米泡沫”由碳元素组成
B.“碳纳米泡沫”能被磁铁吸引
C.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
D.“碳纳米泡沫”能浮在水面上
C
)A.“碳纳米泡沫”由碳元素组成
B.“碳纳米泡沫”能被磁铁吸引
C.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
D.“碳纳米泡沫”能浮在水面上
答案
2.C
解析
【分析】
这是一道信息给予类的化学基础题，解题思路是先完整提取题干给出的关键信息，再结合已学的碳单质相关常识逐一比对选项判断正误：首先圈出题干核心信息，该物质是纯碳新材料、具有铁磁性、密度仅为2mg/cm³、是热和电的不良导体。之后逐个验证选项：A选项纯碳材料必然由碳元素组成；B选项有铁磁性的物质可被磁铁吸引；C选项不同结构的碳单质性质存在明显差异；D选项对比水的密度和该物质密度，密度更小的物质可以浮在水面上，最终选出描述错误的选项即可。
【解析】
我们逐一判断每个选项的正误：
1. 选项A：题干明确说明“碳纳米泡沫”是纯碳新材料，因此该物质的组成元素只有碳元素，A描述正确。
2. 选项B：题干提到“碳纳米泡沫”有铁磁性，具备铁磁性的物质可以被磁铁吸引，B描述正确。
3. 选项C：“碳纳米泡沫”和金刚石都是碳元素组成的不同单质，二者的碳原子排列方式差异极大，物理性质（密度、硬度、导电性等）完全不同，因此性质不可能相同，C描述错误。
4. 选项D：水的密度为$1\ \mathrm{g/cm}^3=1000\ \mathrm{mg/cm}^3$，远大于“碳纳米泡沫”的$2\ \mathrm{mg/cm}^3$，因此该物质可以浮在水面上，D描述正确。
题目要求选出不正确的说法，因此答案为C。
【答案】
C
【知识点】
碳单质性质，同素异形体，密度比较
【点评】
本题属于基础信息题，重点考察学生的题干信息提取能力和对同素异形体概念的理解，不需要提前记忆陌生物质的性质，结合题干给出的新信息和已学基础化学知识即可完成判断，易错点是部分同学会误认为所有碳元素组成的物质性质都完全相同，忽略碳原子排列方式对物质性质的影响。
【难度系数】
0.9
这是一道信息给予类的化学基础题，解题思路是先完整提取题干给出的关键信息，再结合已学的碳单质相关常识逐一比对选项判断正误：首先圈出题干核心信息，该物质是纯碳新材料、具有铁磁性、密度仅为2mg/cm³、是热和电的不良导体。之后逐个验证选项：A选项纯碳材料必然由碳元素组成；B选项有铁磁性的物质可被磁铁吸引；C选项不同结构的碳单质性质存在明显差异；D选项对比水的密度和该物质密度，密度更小的物质可以浮在水面上，最终选出描述错误的选项即可。
【解析】
我们逐一判断每个选项的正误：
1. 选项A：题干明确说明“碳纳米泡沫”是纯碳新材料，因此该物质的组成元素只有碳元素，A描述正确。
2. 选项B：题干提到“碳纳米泡沫”有铁磁性，具备铁磁性的物质可以被磁铁吸引，B描述正确。
3. 选项C：“碳纳米泡沫”和金刚石都是碳元素组成的不同单质，二者的碳原子排列方式差异极大，物理性质（密度、硬度、导电性等）完全不同，因此性质不可能相同，C描述错误。
4. 选项D：水的密度为$1\ \mathrm{g/cm}^3=1000\ \mathrm{mg/cm}^3$，远大于“碳纳米泡沫”的$2\ \mathrm{mg/cm}^3$，因此该物质可以浮在水面上，D描述正确。
题目要求选出不正确的说法，因此答案为C。
【答案】
C
【知识点】
碳单质性质，同素异形体，密度比较
【点评】
本题属于基础信息题，重点考察学生的题干信息提取能力和对同素异形体概念的理解，不需要提前记忆陌生物质的性质，结合题干给出的新信息和已学基础化学知识即可完成判断，易错点是部分同学会误认为所有碳元素组成的物质性质都完全相同，忽略碳原子排列方式对物质性质的影响。
【难度系数】
0.9
3.(2025·前郭县模拟)目前已经开始生产以二氧化碳为冷媒(制冷)物质的汽车空调。二氧化碳作为冷媒物质,与氟利昂相比有很多优点。下列说法正确的是 (
A.在制冷过程中,二氧化碳发生了化学变化
B.可以回收利用工厂排放的二氧化碳,减少二氧化碳的排放
C.使用二氧化碳冷媒会导致臭氧层空洞
D.可根据二氧化碳的气味判断二氧化碳是否泄漏
B
)A.在制冷过程中,二氧化碳发生了化学变化
B.可以回收利用工厂排放的二氧化碳,减少二氧化碳的排放
C.使用二氧化碳冷媒会导致臭氧层空洞
D.可根据二氧化碳的气味判断二氧化碳是否泄漏
答案
3.B
解析
【分析】这道题结合二氧化碳作为新型冷媒的实际应用场景，考查二氧化碳的相关性质与环保常识，解题时可以逐个对选项进行辨析：第一步先明确制冷过程中二氧化碳的变化本质，通过判断是否有新物质生成区分物理变化和化学变化；第二步结合低碳环保、常见环境污染的相关知识，判断回收二氧化碳的意义、不同污染物对应的环境问题；第三步结合二氧化碳的物理性质，判断其能否通过气味被感知，最终筛选出正确选项。
【解析】
我们逐一分析各选项：
A选项：二氧化碳制冷的原理是利用液态二氧化碳汽化时吸收大量的热，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，并非化学变化，A错误。
B选项：将工厂排放的二氧化碳回收用作冷媒，既实现了资源的二次利用，又能直接减少二氧化碳向大气中的排放量，符合低碳环保的理念，B正确。
C选项：氟利昂的大量使用是导致臭氧层空洞的主要原因，二氧化碳不会破坏臭氧层，C错误。
D选项：二氧化碳是无色无味的气体，无法通过气味判断二氧化碳是否发生泄漏，D错误。
【答案】B
【知识点】二氧化碳的性质；物理变化与化学变化判断；常见环境污染问题
【点评】本题紧密结合生产生活实际，将化学知识和低碳环保热点结合，考点均为基础常识，侧重考查学生对易混淆知识点的辨析能力，提醒学生注意区分不同环境问题的成因、常见物质的基本性质。
【难度系数】0.9
【解析】
我们逐一分析各选项：
A选项：二氧化碳制冷的原理是利用液态二氧化碳汽化时吸收大量的热，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，并非化学变化，A错误。
B选项：将工厂排放的二氧化碳回收用作冷媒，既实现了资源的二次利用，又能直接减少二氧化碳向大气中的排放量，符合低碳环保的理念，B正确。
C选项：氟利昂的大量使用是导致臭氧层空洞的主要原因，二氧化碳不会破坏臭氧层，C错误。
D选项：二氧化碳是无色无味的气体，无法通过气味判断二氧化碳是否发生泄漏，D错误。
【答案】B
【知识点】二氧化碳的性质；物理变化与化学变化判断；常见环境污染问题
【点评】本题紧密结合生产生活实际，将化学知识和低碳环保热点结合，考点均为基础常识，侧重考查学生对易混淆知识点的辨析能力，提醒学生注意区分不同环境问题的成因、常见物质的基本性质。
【难度系数】0.9
4.小组同学用一氧化碳还原氧化铜制取铜，并利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体成分(不同固体物质出现的衍射峰的衍射角不同)，实验结果如图所示。下列说法正确的是
（
A.反应前后固体质量不变
B.该实验的现象为红色粉末逐渐变为黑色
C.$400°\mathrm{C}$时，装置中的固体为$\ce{CuO}$和$\ce{Cu_{2}O}$
D.若要制取纯净的$\ce{Cu}$，温度应控制在不低于$500°\mathrm{C}$
（
D
）A.反应前后固体质量不变
B.该实验的现象为红色粉末逐渐变为黑色
C.$400°\mathrm{C}$时，装置中的固体为$\ce{CuO}$和$\ce{Cu_{2}O}$
D.若要制取纯净的$\ce{Cu}$，温度应控制在不低于$500°\mathrm{C}$
答案
4.D
解析
【分析】
本题需要结合一氧化碳还原氧化铜的反应原理，对照衍射图的图例信息逐一判断选项正误。首先回忆反应本质：CO夺取CuO中的氧生成CO2，固体中的氧元素减少，因此固体质量必然发生变化；再结合不同温度下的衍射峰对应的物质，逐一核对每个选项的描述是否符合图像和反应规律，排除错误选项得到正确答案。
【解析】
A. 一氧化碳还原氧化铜时，CuO中的氧元素与CO结合生成CO2逸出，反应后固体的总质量减小，并非不变，A错误；
B. 反应物CuO是黑色粉末，生成物Cu是红色固体，实验现象应为黑色粉末逐渐变为红色，选项描述的红色变黑色完全颠倒，B错误；
C. 观察400℃对应的衍射峰，同时存在代表CuO的黑点、代表Cu₂O的三角、代表Cu的白圈，说明此时固体是CuO、Cu₂O、Cu三种物质的混合物，并非只有CuO和Cu₂O，C错误；
D. 观察500℃和600℃对应的衍射峰，仅存在代表Cu的特征衍射峰，没有CuO、Cu₂O的特征峰，说明温度不低于500℃时，反应后固体只有纯净的Cu，因此制取纯净Cu的温度应控制在不低于500℃，D正确。
【答案】D
【知识点】
一氧化碳还原性，图像信息提取，铜的化合物性质
【点评】
本题创设了原位X射线衍射测定固体组分的陌生情境，既考查了一氧化碳还原氧化铜的基础反应规律，又侧重考查学生读取图像信息、结合图例分析产物组成的能力，易错点是漏看400℃时Cu的衍射峰，误选C选项。
【难度系数】
0.7
本题需要结合一氧化碳还原氧化铜的反应原理，对照衍射图的图例信息逐一判断选项正误。首先回忆反应本质：CO夺取CuO中的氧生成CO2，固体中的氧元素减少，因此固体质量必然发生变化；再结合不同温度下的衍射峰对应的物质，逐一核对每个选项的描述是否符合图像和反应规律，排除错误选项得到正确答案。
【解析】
A. 一氧化碳还原氧化铜时，CuO中的氧元素与CO结合生成CO2逸出，反应后固体的总质量减小，并非不变，A错误；
B. 反应物CuO是黑色粉末，生成物Cu是红色固体，实验现象应为黑色粉末逐渐变为红色，选项描述的红色变黑色完全颠倒，B错误；
C. 观察400℃对应的衍射峰，同时存在代表CuO的黑点、代表Cu₂O的三角、代表Cu的白圈，说明此时固体是CuO、Cu₂O、Cu三种物质的混合物，并非只有CuO和Cu₂O，C错误；
D. 观察500℃和600℃对应的衍射峰，仅存在代表Cu的特征衍射峰，没有CuO、Cu₂O的特征峰，说明温度不低于500℃时，反应后固体只有纯净的Cu，因此制取纯净Cu的温度应控制在不低于500℃，D正确。
【答案】D
【知识点】
一氧化碳还原性，图像信息提取，铜的化合物性质
【点评】
本题创设了原位X射线衍射测定固体组分的陌生情境，既考查了一氧化碳还原氧化铜的基础反应规律，又侧重考查学生读取图像信息、结合图例分析产物组成的能力，易错点是漏看400℃时Cu的衍射峰，误选C选项。
【难度系数】
0.7
