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18. (6分)$\ce{CO_{2}}$对人类生存、生活有着重大影响，$\ce{CO_{2}}$的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
（1）国家速滑馆“冰丝带”采用$\ce{CO_{2}}$跨临界直冷制冰技术，可实现$\ce{CO_{2}}$的循环利用，碳排放几乎为零。固态二氧化碳能制冷的原因是
（2）保持二氧化碳化学性质的最小微观粒子是
（3）我国科学家历时6年多科研攻关，首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的人工合成。请分析“搭积木”式的合成路线图，回答有关问题。
① 在自然界中绿色植物可以通过
② 写出图中过程①中反应生成甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)和水的化学方程式：
③ 淀粉$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$中氢、氧元素的质量比为
（1）国家速滑馆“冰丝带”采用$\ce{CO_{2}}$跨临界直冷制冰技术，可实现$\ce{CO_{2}}$的循环利用，碳排放几乎为零。固态二氧化碳能制冷的原因是
固态二氧化碳升华吸热，使环境温度降低
。（2）保持二氧化碳化学性质的最小微观粒子是
$\ce{CO_{2}}$
（填化学符号）。（3）我国科学家历时6年多科研攻关，首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的人工合成。请分析“搭积木”式的合成路线图，回答有关问题。
① 在自然界中绿色植物可以通过
光合作用
将二氧化碳转化为淀粉。② 写出图中过程①中反应生成甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)和水的化学方程式：
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
。③ 淀粉$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$中氢、氧元素的质量比为
1:8
。答案
18. (1) 固态二氧化碳升华吸热，使环境温度降低 (2) $\ce{CO_{2}}$ (3) ① 光合作用 ② $\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$ ③ 1:8
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的相关知识设置问题，需结合物质的性质、微观粒子的定义、化学方程式书写、化学式计算及自然界的碳循环等知识点逐一分析：
1. 固态二氧化碳制冷的原理，需回忆干冰的物理性质，升华吸热会使周围温度降低；
2. 保持由分子构成的物质化学性质的最小粒子是其对应分子，二氧化碳由CO₂分子构成；
3. 自然界中CO₂转化为淀粉的途径是绿色植物的光合作用；书写化学方程式时需根据反应物、生成物及反应条件配平；计算淀粉中氢氧元素质量比，需利用化学式中各元素相对原子质量与原子个数的乘积之比求解。
【解析】
（1）固态二氧化碳俗称干冰，干冰升华时会吸收周围环境的大量热量，导致环境温度降低，因此可用于制冷；
（2）二氧化碳是由二氧化碳分子（$\ce{CO_{2}}$）构成的，对于由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，故保持二氧化碳化学性质的最小微观粒子是$\ce{CO_{2}}$；
（3）① 自然界中绿色植物通过光合作用，将二氧化碳和水转化为有机物（如淀粉）并释放氧气，因此该过程是光合作用；
② 由图可知，过程①的反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$，反应条件为催化剂，配平后化学方程式为：$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$；
③ 淀粉的化学式为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$，氢元素总相对质量为$1×10n$，氧元素总相对质量为$16×5n$，则氢、氧元素的质量比为$(1×10n):(16×5n)=1:8$。
【答案】
(1) 固态二氧化碳升华吸热，使环境温度降低
(2) $\ce{CO_{2}}$
(3) ① 光合作用；② $\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$；③ $1:8$
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、化学式相关计算
【点评】
本题聚焦二氧化碳的核心知识点，涵盖物质性质、微观粒子、化学用语及基础计算，结合实际应用（如制冰、人工合成淀粉），既考查基础化学知识，又联系前沿科研，难度适中，适合学生巩固相关内容。
【难度系数】
0.6
本题围绕二氧化碳的相关知识设置问题，需结合物质的性质、微观粒子的定义、化学方程式书写、化学式计算及自然界的碳循环等知识点逐一分析：
1. 固态二氧化碳制冷的原理，需回忆干冰的物理性质，升华吸热会使周围温度降低；
2. 保持由分子构成的物质化学性质的最小粒子是其对应分子，二氧化碳由CO₂分子构成；
3. 自然界中CO₂转化为淀粉的途径是绿色植物的光合作用；书写化学方程式时需根据反应物、生成物及反应条件配平；计算淀粉中氢氧元素质量比，需利用化学式中各元素相对原子质量与原子个数的乘积之比求解。
【解析】
（1）固态二氧化碳俗称干冰，干冰升华时会吸收周围环境的大量热量，导致环境温度降低，因此可用于制冷；
（2）二氧化碳是由二氧化碳分子（$\ce{CO_{2}}$）构成的，对于由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，故保持二氧化碳化学性质的最小微观粒子是$\ce{CO_{2}}$；
（3）① 自然界中绿色植物通过光合作用，将二氧化碳和水转化为有机物（如淀粉）并释放氧气，因此该过程是光合作用；
② 由图可知，过程①的反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$，反应条件为催化剂，配平后化学方程式为：$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$；
③ 淀粉的化学式为$\ce{(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}}$，氢元素总相对质量为$1×10n$，氧元素总相对质量为$16×5n$，则氢、氧元素的质量比为$(1×10n):(16×5n)=1:8$。
【答案】
(1) 固态二氧化碳升华吸热，使环境温度降低
(2) $\ce{CO_{2}}$
(3) ① 光合作用；② $\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$；③ $1:8$
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、化学式相关计算
【点评】
本题聚焦二氧化碳的核心知识点，涵盖物质性质、微观粒子、化学用语及基础计算，结合实际应用（如制冰、人工合成淀粉），既考查基础化学知识，又联系前沿科研，难度适中，适合学生巩固相关内容。
【难度系数】
0.6
19.（5分）已知A、B、C、D、E是初中化学中常见的五种物质，均含同一种常见元素。其中，只有A为单质，B和C含有的元素完全相同，D能使紫色石蕊溶液变红，E是大理石的主要成分，它们在一定条件下的转化关系如下图所示（反应条件和部分反应物、生成物已省略），请回答：
（1）D的化学式为
（2）写出反应B→E的化学方程式：
（3）反应E→B在工业上的用途之一是
（4）比较A→B和A→C两个反应，能得到的结论是
（1）D的化学式为
$\ce{H_{2}CO_{3}}$
。（2）写出反应B→E的化学方程式：
$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
。（3）反应E→B在工业上的用途之一是
工业上制取二氧化碳
。（4）比较A→B和A→C两个反应，能得到的结论是
反应物种类相同，反应物的量不同，生成物不同
。答案
19. (1) $\ce{H_{2}CO_{3}}$ (2) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ (3) 工业上制取二氧化碳 (4) 反应物种类相同，反应物的量不同，生成物不同
解析
【分析】
先根据题目特征物质推断各物质：E是大理石的主要成分，确定为$\ce{CaCO_{3}}$；B与E可相互转化，且B和C含相同元素，结合初中知识，B为$\ce{CO_{2}}$（$\ce{CO_{2}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成$\ce{CaCO_{3}}$，$\ce{CaCO_{3}}$高温分解生成$\ce{CO_{2}}$），C为$\ce{CO}$（与$\ce{CO_{2}}$元素相同且可相互转化）；A是单质，能生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CO}$，故A为碳单质（$\ce{C}$）；D能使紫色石蕊溶液变红，且与$\ce{CO_{2}}$相互转化，故D为$\ce{H_{2}CO_{3}}$（$\ce{CO_{2}}$与水反应生成$\ce{H_{2}CO_{3}}$，$\ce{H_{2}CO_{3}}$分解生成$\ce{CO_{2}}$）。再结合各问题逐一解答。
【解析】
1. 推断物质：根据上述分析，D为碳酸，化学式为$\ce{H_{2}CO_{3}}$；
2. B→E是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
3. E→B是碳酸钙转化为二氧化碳，工业上利用该反应制取二氧化碳；
4. A→B是碳在氧气充足时燃烧生成二氧化碳，A→C是碳在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，对比可知：反应物种类相同，反应物的量不同，生成物不同。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}CO_{3}}$ (2) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ (3) 工业上制取二氧化碳 (4) 反应物种类相同，反应物的量不同，生成物不同
【知识点】
碳及其化合物转化、化学方程式书写、物质推断
【点评】
本题为初中化学常见的物质推断题，结合特征物质性质推导各物质，再考查相关反应的应用与结论，需要学生掌握碳及其化合物的转化关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
先根据题目特征物质推断各物质：E是大理石的主要成分，确定为$\ce{CaCO_{3}}$；B与E可相互转化，且B和C含相同元素，结合初中知识，B为$\ce{CO_{2}}$（$\ce{CO_{2}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成$\ce{CaCO_{3}}$，$\ce{CaCO_{3}}$高温分解生成$\ce{CO_{2}}$），C为$\ce{CO}$（与$\ce{CO_{2}}$元素相同且可相互转化）；A是单质，能生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CO}$，故A为碳单质（$\ce{C}$）；D能使紫色石蕊溶液变红，且与$\ce{CO_{2}}$相互转化，故D为$\ce{H_{2}CO_{3}}$（$\ce{CO_{2}}$与水反应生成$\ce{H_{2}CO_{3}}$，$\ce{H_{2}CO_{3}}$分解生成$\ce{CO_{2}}$）。再结合各问题逐一解答。
【解析】
1. 推断物质：根据上述分析，D为碳酸，化学式为$\ce{H_{2}CO_{3}}$；
2. B→E是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；
3. E→B是碳酸钙转化为二氧化碳，工业上利用该反应制取二氧化碳；
4. A→B是碳在氧气充足时燃烧生成二氧化碳，A→C是碳在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，对比可知：反应物种类相同，反应物的量不同，生成物不同。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}CO_{3}}$ (2) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ (3) 工业上制取二氧化碳 (4) 反应物种类相同，反应物的量不同，生成物不同
【知识点】
碳及其化合物转化、化学方程式书写、物质推断
【点评】
本题为初中化学常见的物质推断题，结合特征物质性质推导各物质，再考查相关反应的应用与结论，需要学生掌握碳及其化合物的转化关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
三、实验题(本题包括4小题,共35分)
20.(12分)化学是以实验为基础的学科,开展实验探究是学习化学的重要手段。
(1) E装置中仪器①的名称为
(2) 实验室选用A制取氧气,产生氧气的化学方程式为
(3) 若用F装置采用排空气法收集氧气,气体应从导管
(4) 实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选用的发生和收集装置是
(5) 实验室制取$\ce{CO_{2}}$时,要求能随时控制反应的发生与停止,则可选择的发生装置有
(6) 在实验室中,集气瓶被称作“万能瓶”,用它可以组装成多种用途的装置,请根据下图中各个装置的特点回答问题。
① 若要测量生成$\ce{CO_{2}}$的体积,应选用
② 若要除去$\ce{CO}$中的少量$\ce{CO_{2}}$,同时收集较纯净的$\ce{CO}$,应选用
(7) 实验室用10 g含杂质20%的大理石(已知杂质不参加反应)与足量的稀盐酸反应,理论上可生成$\ce{CO_{2}}$多少克?(写出计算过程)
20.(12分)化学是以实验为基础的学科,开展实验探究是学习化学的重要手段。
(1) E装置中仪器①的名称为
水槽
。(2) 实验室选用A制取氧气,产生氧气的化学方程式为
$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
。(3) 若用F装置采用排空气法收集氧气,气体应从导管
b
(填“a”或“b”)端通入,从另一端排出空气。(4) 实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选用的发生和收集装置是
B、D
(填字母,从A~E中选)。(5) 实验室制取$\ce{CO_{2}}$时,要求能随时控制反应的发生与停止,则可选择的发生装置有
Ⅱ、Ⅲ
(填装置编号,从Ⅰ~Ⅳ中选);装置Ⅳ中小试管起到节约液体药品和液封
的作用。(6) 在实验室中,集气瓶被称作“万能瓶”,用它可以组装成多种用途的装置,请根据下图中各个装置的特点回答问题。
① 若要测量生成$\ce{CO_{2}}$的体积,应选用
K
(填装置编号,下同)装置。② 若要除去$\ce{CO}$中的少量$\ce{CO_{2}}$,同时收集较纯净的$\ce{CO}$,应选用
J
装置。(7) 实验室用10 g含杂质20%的大理石(已知杂质不参加反应)与足量的稀盐酸反应,理论上可生成$\ce{CO_{2}}$多少克?(写出计算过程)
答案
20. (1) 水槽 (2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$ (3) b (4) B、D (5) Ⅱ、Ⅲ 液封 (6) ① K ② J
(7) 解：设理论上可生成二氧化碳的质量为x。
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$10\ \mathrm{g}×(1-20\%)$ x
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{10\ \mathrm{g}×(1-20\%)}{x}$
$x=3.52\ \mathrm{g}$
答：理论上可生成$\ce{CO_{2}}$的质量为3.52 g。
(7) 解：设理论上可生成二氧化碳的质量为x。
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$10\ \mathrm{g}×(1-20\%)$ x
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{10\ \mathrm{g}×(1-20\%)}{x}$
$x=3.52\ \mathrm{g}$
答：理论上可生成$\ce{CO_{2}}$的质量为3.52 g。
解析
【分析】
本题为化学实验综合题，需结合常见仪器识别、气体制备原理、装置选择依据、实验装置用途及化学方程式计算等知识点逐一分析：
1. 仪器识别类：直接记忆常见实验仪器名称；
2. 氧气制备：根据发生装置类型（固体加热型，无棉花）确定反应原理；
3. 排空气法收集气体：依据气体密度与空气密度的大小关系确定进气端；
4. 二氧化碳制备装置：根据反应物状态和反应条件选发生装置，依据气体性质选收集装置；
5. 可控反应装置：分析装置能否通过压强变化实现固液分离，小试管作用从节约药品和防漏气角度考虑；
6. 万能瓶用途：测量气体体积需排水法，除杂并收集CO需利用NaOH溶液吸收CO₂且收集CO；
7. 化学方程式计算：先算纯碳酸钙质量，再根据反应方程式列比例式计算二氧化碳质量。
【解析】
(1) E装置中仪器①为实验室常见的水槽；
(2) A装置为固体加热型发生装置，且试管口无棉花，适用于氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解制取氧气，化学方程式为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$；
(3) 氧气密度比空气大，用F装置排空气法收集时，气体应从长导管b端通入，空气从短导管a端排出；
(4) 大理石（固体）和稀盐酸（液体）反应不需要加热，发生装置选B；二氧化碳密度比空气大且能溶于水，收集装置选向上排空气法D，故选用的发生和收集装置为B、D；
(5) 能随时控制反应发生与停止的装置为Ⅱ、Ⅲ；装置Ⅳ中小试管可节约液体药品，同时起到液封作用，防止气体从长颈漏斗逸出；
(6) ①测量生成$\ce{CO_{2}}$的体积，需用排水法（$\ce{CO_{2}}$在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度小），应选用装置K；②除去$\ce{CO}$中的少量$\ce{CO_{2}}$，用NaOH溶液吸收$\ce{CO_{2}}$，同时收集较纯净的$\ce{CO}$，应选用装置J；
(7) 计算过程：
设理论上可生成二氧化碳的质量为x。
大理石中纯$\ce{CaCO_{3}}$的质量为：$10\ \mathrm{g}×(1-20\%)=8\ \mathrm{g}$
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$8\ \mathrm{g}$ x
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{8\ \mathrm{g}}{x}$
$x=3.52\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) 水槽；
(2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$；
(3) b；
(4) B、D；
(5) Ⅱ、Ⅲ；液封；
(6) ① K；② J；
(7) 3.52 g。
【知识点】
常见仪器名称；气体制备装置选择；化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学实验基础，涵盖仪器识别、气体制备与收集、装置用途及化学计算，题型常规，侧重基础知识应用，需学生熟练掌握实验原理和装置特点。
【难度系数】
0.6
本题为化学实验综合题，需结合常见仪器识别、气体制备原理、装置选择依据、实验装置用途及化学方程式计算等知识点逐一分析：
1. 仪器识别类：直接记忆常见实验仪器名称；
2. 氧气制备：根据发生装置类型（固体加热型，无棉花）确定反应原理；
3. 排空气法收集气体：依据气体密度与空气密度的大小关系确定进气端；
4. 二氧化碳制备装置：根据反应物状态和反应条件选发生装置，依据气体性质选收集装置；
5. 可控反应装置：分析装置能否通过压强变化实现固液分离，小试管作用从节约药品和防漏气角度考虑；
6. 万能瓶用途：测量气体体积需排水法，除杂并收集CO需利用NaOH溶液吸收CO₂且收集CO；
7. 化学方程式计算：先算纯碳酸钙质量，再根据反应方程式列比例式计算二氧化碳质量。
【解析】
(1) E装置中仪器①为实验室常见的水槽；
(2) A装置为固体加热型发生装置，且试管口无棉花，适用于氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解制取氧气，化学方程式为$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$；
(3) 氧气密度比空气大，用F装置排空气法收集时，气体应从长导管b端通入，空气从短导管a端排出；
(4) 大理石（固体）和稀盐酸（液体）反应不需要加热，发生装置选B；二氧化碳密度比空气大且能溶于水，收集装置选向上排空气法D，故选用的发生和收集装置为B、D；
(5) 能随时控制反应发生与停止的装置为Ⅱ、Ⅲ；装置Ⅳ中小试管可节约液体药品，同时起到液封作用，防止气体从长颈漏斗逸出；
(6) ①测量生成$\ce{CO_{2}}$的体积，需用排水法（$\ce{CO_{2}}$在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度小），应选用装置K；②除去$\ce{CO}$中的少量$\ce{CO_{2}}$，用NaOH溶液吸收$\ce{CO_{2}}$，同时收集较纯净的$\ce{CO}$，应选用装置J；
(7) 计算过程：
设理论上可生成二氧化碳的质量为x。
大理石中纯$\ce{CaCO_{3}}$的质量为：$10\ \mathrm{g}×(1-20\%)=8\ \mathrm{g}$
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$8\ \mathrm{g}$ x
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{8\ \mathrm{g}}{x}$
$x=3.52\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) 水槽；
(2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$；
(3) b；
(4) B、D；
(5) Ⅱ、Ⅲ；液封；
(6) ① K；② J；
(7) 3.52 g。
【知识点】
常见仪器名称；气体制备装置选择；化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学实验基础，涵盖仪器识别、气体制备与收集、装置用途及化学计算，题型常规，侧重基础知识应用，需学生熟练掌握实验原理和装置特点。
【难度系数】
0.6
