9. 将$\ce{N_{2}}$、$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$的混合气体通入足量的石灰水中，再通过灼热的氧化铜后冷却到室温，剩余气体是 【 】

A.$\ce{CO_{2}}$
B.$\ce{CO}$和$\ce{N_{2}}$
C.$\ce{N_{2}}$
D.$\ce{CO_{2}}$和$\ce{N_{2}}$

D

【分析】
要解决这道题，需分两步分析气体的变化：第一步，混合气体通入足量石灰水时，只有$\ce{CO_{2}}$会与石灰水反应被吸收，$\ce{N_{2}}$和$\ce{CO}$不反应，此时剩余气体为$\ce{N_{2}}$和$\ce{CO}$；第二步，剩余气体通过灼热氧化铜时，$\ce{CO}$具有还原性，会与氧化铜反应转化为$\ce{CO_{2}}$，而$\ce{N_{2}}$化学性质稳定不反应，冷却后剩余气体为未反应的$\ce{N_{2}}$和新生成的$\ce{CO_{2}}$，据此判断选项。
【解析】
1. 第一步：混合气体通入足量石灰水，发生反应$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$，$\ce{CO_{2}}$被完全吸收，剩余气体为$\ce{N_{2}}$和$\ce{CO}$；
2. 第二步：剩余气体通过灼热氧化铜，发生反应$\ce{CO + CuO \xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$，$\ce{CO}$转化为$\ce{CO_{2}}$，$\ce{N_{2}}$不参与反应，冷却后最终剩余气体为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{N_{2}}$，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
二氧化碳的化学性质、一氧化碳的化学性质、氮气的化学性质
【点评】
本题为初中化学常见的气体成分推断题，考察常见气体的化学性质，解题关键是理清每一步反应后气体的变化，难度适中，属于基础题型。
【难度系数】
0.6

10.初中化学中有许多有趣的化学实验,请你用化学方程式解释下列实验现象。
(1)向紫色石蕊溶液中通入二氧化碳,溶液变红。
(2)加热(1)中溶液,溶液又由红色变为紫色。
(3)向澄清石灰水中通入二氧化碳,溶液变浑浊。

(1) $\ce{H_{2}O + CO_{2}\xlongequal{\;\;} H_{2}CO_{3}}$
(2) $\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\Delta} H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(3) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$

【分析】
要解释实验现象，需明确每个现象对应的化学反应：(1)紫色石蕊变红是因为二氧化碳与水反应生成酸性的碳酸，碳酸使石蕊变色；(2)加热后红色褪去，是因为碳酸不稳定，受热分解，酸性消失；(3)澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀。解题时需根据反应物、生成物，正确书写化学方程式，注意配平、反应条件、沉淀符号等规范。
【解析】
(1) 二氧化碳与水反应生成碳酸：$\ce{H_{2}O + CO_{2}\xlongequal{\;\;} H_{2}CO_{3}}$
(2) 碳酸受热分解生成水和二氧化碳：$\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\Delta} H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(3) 二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水：$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
【答案】
(1) $\ce{H_{2}O + CO_{2}\xlongequal{\;\;} H_{2}CO_{3}}$；(2) $\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\Delta} H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$；(3) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的化学性质、碳酸的不稳定性、化学方程式书写
【点评】
本题围绕初中化学中二氧化碳的相关基础实验展开，考查核心反应的化学方程式书写，是中考高频基础考点，要求学生熟练掌握常见反应的反应物、生成物及反应条件，难度较低。
【难度系数】
0.7

11.用如下图所示装置进行实验,验证$\ce{CO_{2}}$的性质。

(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为;由该实验还可以得出分子具有的性质是。
(2)为验证$\ce{CO_{2}}$能与水反应,需进行的操作及现象是。

(1) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；分子在不断运动
(2) 先将干燥的紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后纸花不变红;将喷水后的纸花再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红

【分析】
本题围绕$\ce{CO_{2}}$的性质实验设置两小问。第(1)问需明确澄清石灰水变浑浊的反应原理，结合$\ce{CO_{2}}$能扩散的实验现象推导分子的性质；第(2)问验证$\ce{CO_{2}}$与水反应，需运用控制变量法，分别验证干燥$\ce{CO_{2}}$、水单独都不能使石蕊变色，只有两者共同作用时石蕊变红，从而得出结论。
【解析】
(1) 澄清石灰水的溶质为$\ce{Ca(OH)_{2}}$，与$\ce{CO_{2}}$反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；实验中$\ce{CO_{2}}$能从集气瓶扩散到烧杯周围，说明分子在不断运动。
(2) 验证$\ce{CO_{2}}$与水反应，需排除$\ce{CO_{2}}$和水单独使石蕊变色的可能：先将干燥的紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，说明$\ce{CO_{2}}$不能使石蕊变色；将纸花取出喷水后纸花不变红，说明水不能使石蕊变色；再将喷水后的纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红，证明$\ce{CO_{2}}$与水反应生成了酸性物质，使石蕊变红。
【答案】
(1) $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2}\xlongequal{\;\;} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；分子在不断运动
(2) 先将干燥的紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色，将纸花取出喷水后纸花不变红；将喷水后的纸花再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红
【知识点】
CO₂的化学性质、分子的性质、化学方程式书写
【点评】
本题为初中化学基础实验题，通过实验探究$\ce{CO_{2}}$的性质，重点考察化学方程式书写、分子特性及控制变量法的实验设计，是中考常考题型，需掌握实验设计逻辑和$\ce{CO_{2}}$的相关性质。
【难度系数】
0.6

12. 用下图所示装置完成$\ce{CO_{2}}$的相关实验。

(1)将纯净干燥的$\ce{CO_{2}}$缓慢通入装置,验证塑料瓶充满$\ce{CO_{2}}$的方法是什么?
(2)证明$\ce{CO_{2}}$能与水反应的现象是什么?
(3)证明$\ce{CO_{2}}$密度比空气大的现象是什么?

(1) 将燃着的木条放在导管口,若木条熄灭,说明已经充满。
(2) 干燥的紫色石蕊纸花不变色,湿润的紫色石蕊纸花变红色。
(3) 低处的湿润的紫色石蕊纸花比高处的先变红色。

【分析】
(1) 验证CO₂充满塑料瓶，需利用CO₂不燃烧、不支持燃烧的性质，在装置的出气口（导管口）检验，若木条熄灭则说明已集满；
(2) 证明CO₂与水反应，需通过对比实验：干燥的石蕊纸花仅接触CO₂，湿润的石蕊纸花接触CO₂和水，根据两者的颜色变化差异判断反应发生；
(3) 证明CO₂密度比空气大，利用密度大的气体易下沉的特点，观察不同高度湿润石蕊纸花接触CO₂的先后顺序，低处先接触则说明密度更大。
【解析】
(1) 由于CO₂不燃烧也不支持燃烧，因此将燃着的木条放在装置的导管口，若木条熄灭，即可证明塑料瓶内已充满CO₂；
(2) CO₂本身不能使紫色石蕊变色，而CO₂能与水反应生成碳酸（H₂CO₃），碳酸呈酸性，可使紫色石蕊变红，因此观察到干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红色，即可证明CO₂能与水反应；
(3) 若CO₂密度比空气大，会先沉降在塑料瓶的下方，因此低处的湿润紫色石蕊纸花会先接触到CO₂与水反应生成的碳酸，从而先变红色，高处的纸花后变红色，由此可证明CO₂密度比空气大。
【答案】
(1) 将燃着的木条放在导管口，若木条熄灭，说明已经充满。
(2) 干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红色。
(3) 低处的湿润的紫色石蕊纸花比高处的先变红色。
【知识点】
二氧化碳的性质、酸碱指示剂的应用
【点评】
本题通过对比实验探究CO₂的相关性质，考查学生对实验现象的分析能力，是初中化学的基础实验题，注重基础知识的理解与应用。
【难度系数】
0.7