18. (10分)(2026·天津期中)现有A、B、C、D、E、F、G、M八种初中化学常见的物质,已知B、D、E在通常状况下是气体,F的水溶液经常用来检验二氧化碳气体。它们之间存在如图所示关系,部分反应物、生成物和反应条件未标出。请回答下列问题。
(1) 写出物质A的化学式:
$\ce{H_{2}O_{2}}$
。
(2) 化学反应①的反应类型是
分解反应
(填基本反应类型)。
(3) 若反应②是D与红棕色粉末的反应,写出反应的化学方程式:
$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO}\xlongequal{\mathrm{高温}}\ce{2Fe + 3CO_{2}}$
。
(4) 写出E生成D的化学方程式:
$\ce{C + CO_{2}}\xlongequal{\mathrm{高温}}\ce{2CO}$
;该反应为
吸热
(填“吸热”或“放热”)反应。
答案：18.（1）$\ce{H_{2}O_{2}}$ （2）分解反应 （3）$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO}\xlongequal{\mathrm{高温}}\ce{2Fe + 3CO_{2}}$ （4）$\ce{C + CO_{2}}\xlongequal{\mathrm{高温}}\ce{2CO}$ 吸热 解析:F的水溶液经常用来检验二氧化碳气体,则F是氢氧化钙;A与M混合后生成B、C、M,说明M是催化剂,B在通常状况下是气体,则A是过氧化氢,M是二氧化锰,B是氧气,C是水;D、E在通常状况下是气体,碳在氧气不充足时燃烧生成一氧化碳气体,则D是一氧化碳,一氧化碳高温还原氧化铁生成铁和二氧化碳气体,则E是二氧化碳;水和氧化钙反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙,则G是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,进一步说明E是二氧化碳;经过验证,推导正确。
三、实验探究题(本题包括2小题,共24分)
19. 新素养 科学探究与实践（10分）利用如图装置进行“白磷燃烧的条件”的探究(白磷的着火点为40 ℃,稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳的密度比空气的大)。
(1) 实验前,打开$\mathrm{K}_1$、关闭$\mathrm{K}_2$或者打开$\mathrm{K}_2$、关闭$\mathrm{K}_1$,分别向上拉动两支注射器的活塞,均能出现
烧杯内的澄清石灰水上升至导管内一段距离不会下降
现象,说明装置气密性好。
(2) 将装有适量白磷的试管放入$20\ °\mathrm{C}$冷水中,打开$\mathrm{K}_1$、关闭$\mathrm{K}_2$,往A中注入适量的过氧化氢溶液,反应的化学方程式为
$\ce{2H_{2}O_{2}}\xlongequal{\ce{MnO_{2}}}\ce{2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
;B中现象是
白磷未燃烧
,C中的现象是
有气泡产生
,解释B中产生此现象的原因是
温度未达到白磷的着火点
。
(3) 关闭$\mathrm{K}_1$、打开$\mathrm{K}_2$,往D中注入适量的稀盐酸,当观察到
C中澄清石灰水变浑浊
,说明二氧化碳与白磷充分接触。然后将B中的水换成$80\ °\mathrm{C}$的热水,白磷不燃烧,这样设计的目的是
验证白磷燃烧不仅需要温度达到着火点,还需要与氧气接触
。
(4) 打开$\mathrm{K}_1$、关闭$\mathrm{K}_2$,往A中注入适量过氧化氢溶液,一段时间后B中白磷燃烧,由此现象说明
白磷燃烧需要温度达到白磷着火点,同时需要与氧气接触
。此时再关闭$\mathrm{K}_1$、打开$\mathrm{K}_2$,往D中注入适量的稀盐酸,白磷的火焰熄灭,体现了二氧化碳
不支持燃烧
的化学性质。
答案：19.（1）烧杯内的澄清石灰水上升至导管内一段距离不会下降 （2）$\ce{2H_{2}O_{2}}\xlongequal{\ce{MnO_{2}}}\ce{2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$ 白磷未燃烧 有气泡产生 温度未达到白磷的着火点 （3）C中澄清石灰水变浑浊 验证白磷燃烧不仅需要温度达到着火点,还需要与氧气接触 （4）白磷燃烧需要温度达到白磷着火点,同时需要与氧气接触 不支持燃烧
20. (14分)(2026·河北沧州期中)实现2030年碳达峰、2060年碳中和,是我国政府对国际社会的重要承诺。为此某小组对二氧化碳的来源、捕捉产生兴趣,开启了探究之旅。
【活动一】探究二氧化碳的制备和性质:实验室现有块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸以及下列仪器及装置制取气体。
(1) 根据实验室所提供装置,该发生装置中发生反应的化学方程式:
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
;若使用装置C作为制取CO₂的发生装置,关闭右侧弹簧夹时观察到的现象:
瓶内液体被压入去底塑料瓶中,固液分离,反应停止
。
(2) 若用A和B收集并测量二氧化碳气体体积时装置接口顺序为发生装置→
$\mathrm{c}\to \mathrm{b}\to \mathrm{d}$
(填导管口字母)。
(3) 如图甲是验证CO₂性质的实验装置,实验时持续通入CO₂。
① 可证明CO₂能与水反应的现象是
干燥的紫色石蕊纸花不变色,湿润的紫色石蕊纸花变红色
。
② 从灭火原理的角度分析,蜡烛熄灭的原因是
二氧化碳的密度比空气的大,覆盖在蜡烛表面,隔绝了氧气
。
【活动二】碳的“捕捉”。
“碳捕捉”并封存被认为是目前减缓全球变暖最经济可行的方式,学校化学实验小组设计了一个简易CO₂捕捉器,其捕捉CO₂的流程如图乙所示。
(4) 此方法中采用“喷雾”的优点是
增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积
。捕捉CO₂的化学反应原理:
$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
。
答案：20.（1）$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ 瓶内液体被压入去底塑料瓶中,固液分离,反应停止 （2）$\mathrm{c}\to \mathrm{b}\to \mathrm{d}$ （3）① 干燥的紫色石蕊纸花不变色,湿润的紫色石蕊纸花变红色 ② 二氧化碳的密度比空气的大,覆盖在蜡烛表面,隔绝了氧气 （4）增大二氧化碳与氢氧化钙溶液的接触面积 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ 解析:(1) 碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为 $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;若使用装置C作为制取$\ce{CO_{2}}$的发生装置,关闭右侧弹簧夹时观察到瓶内液体被压入去底塑料瓶中,固液分离,反应停止。(2) 若用A和B收集并测量二氧化碳气体体积,排出水的体积就是收集的二氧化碳的体积,气体应从c进入,将水从b压出,故装置接口顺序为发生装置$\to \mathrm{c}\to \mathrm{b}\to \mathrm{d}$。(3) ① 可证明$\ce{CO_{2}}$能与水反应的现象是干燥的紫色石蕊纸花不变色,湿润的紫色石蕊纸花变红色。② 从灭火原理的角度分析,蜡烛熄灭的原因是二氧化碳的密度比空气的大,覆盖在蜡烛表面,隔绝了氧气。(4) 此方法中采用“喷雾”的优点是能够增大液体与气体的接触面积,使反应更快更充分;由题图乙可知,用氢氧化钙来捕捉二氧化碳反应生成碳酸钙,化学方程式为 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
