徐钦常
范文一：一氧化碳与二氧化碳转化催化剂
一氧化碳和二氧化碳转化催化剂
一、一氧化碳转化催化剂
随着石油资源的不断消耗、能源问题的日益加剧，研究和开发新的能源体系迫在眉睫。由天然气或煤气化生产合成气（CO+H 2 ） ，合成气再催化转化合成低碳醇等清洁燃料成为国内外能源化工领域的研究热点。由合成气选择催化合成低碳混合醇是当前 C1化学领域十分活跃的研究课题之一。
CO加氢合成低碳醇反应过程通常伴随着甲 醇、烃类和 CO 2 等副产物的生成，高选择性和高活性并具有优良稳定性的催化剂的设计与开发是低碳醇合成技术的关键。
目前研究相对比较集中的催化剂体系主要有改性的甲醇合成催化剂、Cu-Co 基以及 MoS 2 基催化剂体系等。
催化剂研究的重点在于探索活性中心的最佳匹配、构效关系及合成低碳醇的选择性规律等方面，旨在提高低碳醇合成过程的单程转化率、 C 2+ OH 选择性和醇产率等。
1改性甲醇合成催化剂
对甲醇合成催化剂 Zn-Cr、Cu-Zn 通
过添加碱金属助剂改性可获得低碳混合醇。其中改性的Zn-Cr 催化剂操作条件苛刻，要求在高温（350～450 ℃）、高压（12～16 MPa）下进行，具有最大异丁醇选择性。而改进的 Cu-Zn 则为低温低压下碱金属促进的甲醇合成催化剂，对合成气转化具有较高的转化率。关于改性的 Zn-Cr 催化剂，主要是 K 或 Cs 促进的 Zn/Cr 尖晶石结构催化剂，碱金属 K、Cs 的添加，尤其是 Cs 助剂可显著提高目标产物的生成速率。
催化剂的研究通常发生在气固相间，通过对超临界流体中 Zn-Cr-K 催化剂上合成气制低碳醇的研究，发现超临界相的存在有利于提高 CO 转化率，促进碳链增长，提高 C 2＋OH含量，且催化剂对生成醇的选择性随反应温度的变化缓慢。
碱金属的添加也可促使Cu-Zn甲醇合成催化剂上生成低碳醇，其中 Cs 是最好的助剂，Rb 和 K 次之，但 K 价格相对便宜，通常被用作 Cu-Zn 催化剂的
助剂。另外，Al 2O 3 或 Cr 2 O3 被用作结构助剂以增加催化剂比表面积和防止烧结。对含 Cr 的 Cu-Zn催化剂研究表明， Cr 含量显著影响催化剂活性和选 择性， 当 Cr 含量较低时， 催化剂上可获得最优的低碳醇产率，作为结构助剂，使催化剂具有较大的比表面积、抑制 Cu 颗粒的烧结，使催化剂具有优良 的稳定性。研究发现，助剂 Cs 的质量分数对Cu/ZnO/Al 2 O 3 催化剂上合成低碳醇的性能影响显著。
2、Cu-Co 体系催化剂
Cu-Co 体系催化剂又称改性的 F-T 合成催化剂。催化剂的主要物相为Cu-Co尖晶石相，在合成气反应介质中，Cu-Co 尖晶石相被消耗，产生高度分开的 Cu-Co簇，是醇形成的活性位。通过对共沉淀法和灼烧法制备的Cu-Co尖晶石化合物的对比研究发现，共沉淀法制得的催化剂具有较高的催化活性与选择性。超声辅助的反相共沉淀法制备的 Cu-Co 基催化剂具有较小的颗粒尺寸、较大的
比表面积、活性组分高度分散等，可有效提高合成低碳醇的催化性能。随着对制备工艺研究的深入，等离子体和高能球磨等非常规技术也被应用于 Cu-Co 基催化剂的制备。等离子体技术作为一种有效的分子活化和表面改性手段，可产生大量非平衡高能活化物种，使活性组分高度分散且在表面富集，并产生晶格缺陷等效应，提高反应的转化率和目标产物的选择性。
3、MoS 2 基催化剂
MoS 2 基催化剂因具有独特的耐硫性，较高的活性和醇选择性以及寿命长等优点，被认为是最具有应用前景的合成低碳醇催化体系之一。传统硫化钼催化剂对 CO 加氢合成低碳醇的反应活性和 C 2+ OH选择性均较低，过渡金属尤其是 Fe、Co、Ni 的加入，因具有较强的加氢能力和促进碳链增长的能力，可提高催化剂活性和C 2+ OH 选择性。以 Co 作为第二组分添加少量 K助剂的担载型 Mo-Co-K 催化剂的研究较多， 其
中还原态 Co 是碳链形成必不可少的组分，且随 Co 含量的增大 C 2+ OH 选择性增加。贵金属Rh 作为 MoS 2 基催化剂的助剂时，可催化反应物分子CO 的解离、插入和加氢等。
MoS 2 基催化剂上低碳醇形成的活性和选择性还受载体的显著影响。通过研究发现活性炭为载体时，催化剂具有较高的活性.
CO 选择催化加氢合成低碳混合醇是煤炭资源洁净利用的重要途径之一，低碳醇作为燃料和汽油添加剂对国家能源战略具有十分重要的意义。
4、CO甲烷化催化剂
为开发性能较优的合成气甲烷化催化剂，采用固相混合法制备了 20%Ni/Al 2 O 3 催化剂，通过 H 2 程序升温还原（H 2 -TPR）和 X 射线衍射（XRD）表征发现，简单固相混合法制备的催化剂具有较好的分散性和还原性能。在 CO 甲烷化反应体系中随着温度、压力和进料比的增大，催化剂稳定性增强；空速
增大，催化剂稳定性降低。催化剂由于表面沉积无定形胶质碳（Cβ ）而失活，升高温度和压力会使催化剂表面活性碳物种（Cα ）向更稳定的蠕虫状碳（C v ）和石墨型碳（C c ）沉积，从而催化剂稳定性增强。
5、CO气相催化合成草酸二乙酯催化剂 利用颗粒强度实验机 ,对 CO 气相催化氧化偶联制草酸二乙酯催化剂的载体和催化剂强度进行测试。结果表明 ,随焙烧温度的升高 ,载体和催化剂的破碎强度明显提高 ,不同类型的 Al 2 O 3 , 其强度差别较大 。由不同方式得到的α -Al 2 O 3 的强度也不相同 。断裂强度随焙烧温度的升高变化不大。焙烧温度越高 ,催化剂强度比载体强度增加得越多。催化剂强度随助催化剂含量增加而增大,但不随活性组分负载量发生明显变化 。经 1000 h 实验,催化剂的强度没有变化, 符合工业生产的强度要求。
6、CO 歧化制备纳米碳纤维催化剂 Fe催化剂上CO歧化制备纳米碳纤维
（CNFs） 过程中起到一定的催化作用。随着还原时间和温度的增加，催化剂的相态不同，粒径也从20~30 nm增加到 500~2 000 nm。催化剂的相态和粒径对CNFs的生长速率、产率和形貌结构有显著影响。还原处理后催化剂初始粒径较 大时，催化剂在生长过程中发生多次分裂过程，生成的CNFs直径不均匀；催化剂初始粒径较小时，催化剂上大量积碳 而快速失活。催化剂中同时存在Fe 3 O 4 和Fe时，制备的CNFs弯曲和团聚较为严重。600 ℃还原20 min的催化剂上可获得产率较高、躯干较直且直径较为均匀的CNFs。
7、合成气直接制二甲醚的 Cu基双功能 催化剂采用共沉淀沉积法制备了一系列 CuO /ZnO /Zr O 2 /M nO 2 / HZSM - 5比例不同的二甲醚合成催化剂, 并在固定床高压流动反应装置上, 以自制的含氮合成气(V(H 2 )∶ V(CO) =2. 13)为原料考察了催化剂制备条件和组分比例对催化剂性能的影响. 结果表明, 当共沉淀温
度在 75℃、pH值在 10左右, n(CuO)∶ n(ZnO)∶ n(Z r O 2 )∶ n(M nO 2 ) =1∶ 1∶ 0.5∶ 0.01、m(M nO 2 -(CuO-ZnO - Z r O 2 )∶ m(HZSM - 5) =3∶ 1时, 催化剂的活性和选择性最好, 在反应压力为 4.0MPa, 原料空速为1 000 h - 1 , 反应温度为 250 ℃时, CO转化率达到 87.81%, 二甲醚收率达到 65.07%. TPR、XRD、XPS等测试结果表明, 在 M nO 2 -(CuO -ZnO - Zr O 2 ) / HZSM - 5催化剂中, ZnO能提高 CuO 组分的分散度, 使活性中心增加, 并与 M nO 2 协同作用, 促进电子传递, 增强了催化剂的活性和选择性.
二、CO2转化催化剂
二氧化碳是排放量最大的人为温室气体，也是尚待开发利用的碳资源。解决二氧化碳问题迫在眉睫。二氧化碳储存或填埋成本过高，且对环境可能产生潜在危害，世界各国越来越多地关注二氧化碳化学利用，与二氧化碳化学利用相关的学术论文发表数量逐年快速递增，
相关的学术会议也逐年递增。 CO 2化学利用对碳资源利用、化解产能过剩、完善相关产业链有重要意义，CO 2 转化催化剂研究因此受到广泛关注。
1、基于强抗积碳的 CO 2 重整镍基催化剂
在早期的研究中，贵金属(Pt、Pd、Rh、Ru 和 Ir)因其较高的活性和稳定性 常常作为催化剂的活性组分，然而由于其成本昂贵，不易工业化，因此，价格低廉的贱金属 Ni 作为贵金属的替代品，逐渐成为研究热点。大量研究表明，催化剂抗积碳性能力直接影响了催化剂的催化活性。
具有载氧性的载体负载活性金属 Ni后， 载体表面形成氧空位， 可以促进 CO 2 活化解离，生成 CO 和 O，生成的表面 O 更容易与 CH 4 反应；添加助剂可调整 Ni 基催化剂表面酸碱性，增强金属与载体相互作用，提高活性组分的分散度，调变金属原子的电子密度，从而增强催化剂抗积碳性能。稀土金属
助剂可促进 CO 2 的吸附和解离，从而促进表面 O 的生成，生成的表面O更易于与CH4 反应； 减小催化剂上 Ni 粒子的尺寸， 提高催化剂活性组分的分散度，增强载体的碱性和储氧能力以及增强 Ni 金属与载体间的相互作用，都能显著提高催化剂的抗积碳性能。
2、在 CO 2 甲烷化反应中等离子体还原催化剂
等离子体还原催化剂具有较小的活性组分粒径、较高的活性组分分散度以及较高的表面碱性，这些特性有利于催化剂活性位对 CO 2 的化学吸附，使其在甲烷化反应中表现出较好的低温活性．
3、CH 4 /CO 2 重整反应中 Ni- Co 双金属催化剂
CH 4 /CO 2 重整反应是近年来备受关注的一个反应。因为这个反应不仅消除了两种能够产生温室效应的气体，而且利用这两种气体以 1∶ 1 的反应能够
生成 1∶ 1 的合成气，该合成气可以直接进行 F- T反应。Ni- Co 双金属催化剂在该反应中起到良好的催化作用。
4、二氧化碳和环氧丙烷共聚催化剂
CO2 与环氧丙烷反应制备环状碳酸酯是 CO 2资源化的重要方式之一。环状碳酸酯是重要的工业原料，可广泛应用于纺织、印染、电池等方面，同时也是性能优良的溶剂和有机合成中间体。CO2 与环氧烷合成环状碳酸酯的关键在于如何活化热力学性质比较稳定的CO 2 ，因此选择合适的催化剂很重要。
以 Co、Zn、Fe金属为中心的新型金属 Salen （醛和氨缩聚可以生成一种碱类, 因为是Hugo Schiff发现的,因此一般称之为席夫碱.如果有两个相同的醛分子和一个二胺分子缩聚,生成的螯合席夫碱(Sali-cylaldehydoethylenediamine),一般简称Salen:）配合物，在较温和的反应条
件下对二氧化碳与环氧丙烷等脂环族环氧化物共聚起催化作用。
范文二：二氧化碳和一氧化碳的区别与联系
二氧化碳和一氧化碳区别与联系
一、教学目标：
1、了解二氧化碳和一氧化碳的性质。
2、了解二氧化碳的用途。
3、了解并关注温室效应。
二、教学重点、难点
1、二氧化碳的性质
2、一氧化碳的还原性。
三、教学准备：
1集气瓶CO2气体（用于检验CO2）；1矿泉水瓶（充满CO2）；2个模拟地窖（一瓶空气，一瓶CO2）；铁架台；纸袋。
四、课时安排：1课时
五、教学教程
[教师提问]请问1×104 L空气中含多少CO2？为什么几亿年来
空气中CO2的含量（即体积分数0.03％）一直没有太大的增减？
[学生活动]思考，回答。
[教师提问]如果空气中没有了CO2，会不会对自然界造成什么影
响？
[学生活动]讨论问题、回答。
[教师活动]放投影、碳循环图解，并总结。
[讲解]如果没有CO2，生命活动将停止，因此CO2很重要，而且
它也是我们很熟悉的 气体，所以我们有必要学习CO2的性质，了解
CO2的物理性质和用途，掌握CO2的化学性质。
[板书] 二氧化碳
[学生活动]观察CO2
{教师活动] [演示向矿泉水瓶（充满CO2）中倒入近半瓶水。
[学生活动]叙述现象，并解释原因。
[教师提问]在实验室内，大家可以设计怎样的实验方案来比较
一下CO2与空气密度的大小？
[学生讨论、回答]
[讲解]我选用一种类似于天平的简易装置，做实验，大家观察。
[学生活动]观察、体会CO2能像水一样从一个容器倒入另一个
容器中。
[板书]
1．无色无味的气体；
2、能溶于水；
3．密度比空气大
[教师活动]课件出示“温室效应”、“干冰”。
[学生活动]描述所知道的温室效应：干冰的知识。
[板书]
4．干冰——固态CO2 易升华
[教师提问]大家能不能从微观、宏观两个方面叙述一下CO2的
组成。
[讲解]了解物质的组成，有助于大家掌握化学性质。
[板书]化学性质
[教师活动]
（1）总结实验现象；
（2）得出结论。
[板书]l．CO2不燃烧，一般情况下也不支持燃烧。
[教师活动]
（1）介绍装置；
（2）提问如果将CO2倒入这一装置中，大家假设会出现什么现
象？
[学生活动]
讨论问题、回答；
（2）学生分组实验。
[教师讲述]
（1）“屠狗洞”的故事；
（2）提出问题：故事的原因，
[学生活动]讨论回答
[板书]2．CO2不能供给呼吸
[教师活动]提问：
（1）CO2是否有毒？
（2）进入久未开启的菜窖或深井、深洞的底部时，应采取怎样
的措施？
[反思与小结]
[投影]比较一氧化碳和二氧化碳的性质。
提问：1、为什么一氧化碳和二氧化碳的化学性质不相同？
2、一氧化碳性质与碳的化学性质对比。
3、通过本节课的学习你还有哪些收获或启示？
六、板书设计
二氧化碳与一氧化碳
一、二氧化碳的性质
1、物理性质
2、化学性质
3、二氧化碳对生活和环境的影响
二、一氧化碳
1、物理性质：通常状况无色无味的气体，密度比空气小，难溶
于水
2、化学性质：①毒性 ②可燃性 ③还原性
3、用途：作燃料、作还原剂
七、教后总结
八、效果检测
1、多化学物质是一把“双刃剑”，对CO2的利弊评价不妥的是 （ ）
A．大气层中CO2过多会造成温室效应
B．“碳酸水”浇灌植物对植物的光合作用有利
C．利用干冰可进行人工降雨
D．大气层中二氧化碳越多，抵御紫外线作用越强
2、别H2和CO应选用的最佳方法是 （ ）
A．通入水中 B．点燃后观察火焰的颜色
C．检验燃烧后的产物 D．与灼热的氧化铜反应
3、验室要收集一瓶一氧化碳气体，最好的方法是 （ ）
A．排水法 B．向上排空气法
C．向下排空气法 D．既可用排水法又可用向下排空
气法
范文三：二氧化碳与一氧化碳 教学设计
二氧化碳与一氧化碳（第2课时）
观金中学 余彦
教学目标： 知识与技能：
1．复习二氧化碳的物理性质与化学性质。 2．认识二氧化碳对生活和环境的影响。 3．识记二氧化碳在生活和生产中的用途。 4．掌握一氧化碳的物理与化学性质及用途。 过程与方法：
1．通过复习上一课时的知识点加强对重要知识点的掌握。 2．通过看图片、互相讨论等方法进行自主学习。 3．教师对CO的性质进行强化讲解。 情感态度与价值观：
1．了解二氧化碳的功与过。
2．由一氧化碳的毒性联系生活，注意防范。 教学重点：
知识与技能1，3。 教学难点：
知识与技能4
二氧化碳和一氧化碳
一．二氧化碳
1．CO2的物理性质：
。?a不燃烧也不支持燃烧
?
2．CO2的化学性质?b能与水反应，生成碳酸。
?c能使澄清石灰水变浑浊。?3．CO2用途：
二．一氧化碳
1．CO的物理性质。
?a?
2．CO的化学性质?b
?c?
3．CO的用途。
范文四：课题3 二氧化碳与一氧化碳(知识点+练习)
课题3 二氧化碳与一氧化碳
考点1 二氧化碳的性质
⒈ 二氧化碳的物理性质：⑴常温下是无色无味的气体； ⑵密度比空气大；
⑶能溶于水；（设计实验证明，参看课本P 114实验6-5）
⑷CO 2固体叫“干冰”。
⒉ 二氧化碳的化学性质
（1）二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧；（实验探究：参看课本P 113实验6-4）
更不能供给呼吸（解释“屠狗洞”现象）
（2）二氧化碳能与水反应生成碳酸（实验探究：参看课本P 114实验6-6）
化学方程式：CO 2 + H2O == H2CO 3
（3）二氧化碳与石灰水反应
现象：澄清的石灰水变浑浊。原因：生成不溶于水的白色CaCO 3沉淀。 化学方程式：CO 2 + Ca（OH ）2== CaCO3↓+ H2O
①CO 2气体的检验
②长期放置的石灰水，瓶壁会出现一层白色物质
此反应的应用③刚抹过石灰浆的墙壁，生上炭火炉时，墙壁反而更潮湿
④建筑工人在没有用完的石灰浆上覆盖一层土
⑤鸡蛋放入石灰水中一会儿取出，可以保鲜
（4）二氧化碳能与炽热的碳反应 CO 2
+ C 2CO
（注：此反应为吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO 2是氧化剂，C 是还原剂） 考点2 一氧化碳的性质
⒈物理性质：通常情况下是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。（实验室制取
CO 只能用排水法收集）
⒉化学性质
⑴可燃性： 2CO + O2=====2CO2 ——作燃料（是煤气的主要成分）
现象：产生蓝色火焰，放出热量。
注意：①CO 和H 2一样与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，点燃前必须
验纯（方法与H 2一样）
②H 2和O 2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。
CO 和O 2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。
CH 4和O 2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。
但： 鉴别：H 2、CO 、CH 4可燃性的气体：是看燃烧产物（不可根据火焰颜色） ⑵还原性：CO + CuOCu + CO2 ——冶炼金属 点燃
现象：黑色粉末变红色，澄清的石灰水变浑浊
注意： 操作顺序实验时，先通CO ，后加热；实验完毕，先停止加热，继续通CO 直至
玻璃管冷却；但需对尾气处理，方法是将CO 点燃转变CO 2（或收集起来）。
⑶毒性：CO 能与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去运输氧气的能力，使人因缺
氧而死。
第六单元综合练习
1. 某无色气体可能含有CO ２、CO 、H ２中的一种或几种，依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行) ；①通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体体积不变；②通过灼热的CuO 时，固体变成红色；③通过白色CuS04粉末时，粉末变成蓝色晶体；④通人澄清石灰水中，石灰水变浑浊。下列判断正确的是 ( )
A. 原混合气体中一定含有CO ２、CO 、H 2
B. 原混合气体中一定没有CO 2，一定含有H ２和CO
C. 原混合气体中一定含有H ２和CO ２，可能含有CO
D. 根据①④，可推断实验过程中一定有CO ２生成
2. 下图是金刚石、石墨、C 60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是
( )
金刚石 石墨 C60 碳纳米管
A. 这四种物质都很软，可作润滑剂
B. 这四种物质碳原子的排列方式相同
C. 这四种物质完全燃烧后的产物都是CO 2
D. 这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
3. 有关2↑的反应，说法正确的是 ( )
A.CuO 具有氧化性 B.C发生了还原反应
C. 反应前后氧元素的化合价没有改变 D.反应前后固体质量不变
4. 下列关于二氧化碳的用途只利用了其物理性质的是 ( )
A. 二氧化碳用作灭火剂
B. 干冰能用于人工降雨
C. 二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料
D. 二氧化碳参加绿色植物的光合作用可提高农作物产量
( )
A. 促进植物的呼吸作用 B. 加速植物的光合作用
C. 增加植物生长所需的微量元素 D.代替碳酸氢铵等作氮肥施用
6. 除去下列各组物质中的杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是(括号内的物质为杂质，所选试剂均足量)
5. 用二氧化碳的水溶液浇灌盐碱地的植物，其主要作用除改良碱性土壤外，还能
7. 实验室用石灰石和盐酸制取CO 2时，最佳的除杂试剂和方法是 ( )
A. 水、浓H 2SO 4、洗气
B. 饱和Na 2CO 3溶液、浓H 2SO 4、洗气
C. 饱和NaHCO 3溶液、浓H 2SO 4、洗气
D.NaOH 溶液、浓H 2SO 4、洗气
－8.. 将m g CaCO3与n g KHCO3分别加入100 mL 0.5 mol·L 1的盐酸中，若反应后两种溶液
的质量相等，则m 与n 的关系是
A. m =n ≤2.5 B. m =n ＞2.5
C. m =n ≥5 D. m 1，充分反应后，反应器中的固体物质是，气体产物是 。
(4)若反应的气体产物是混合物，n 的取值范围是。
(5)若反应的气体产物是混合物，且混合物中CO 和CO 2的物质的量相等，则n 的值(2)若n ＜
为 。
15.(8分) 水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO 、H 2，还含有CO 2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO 和H 2。
(1)上图所示装置的正确连接顺序是(填各接口的代码字母) ：
混合气→( )( ) 接( )( ) 接( )( ) 接( )( ) 接( )( ) 。
(2)确认混合气体中含有H 2的实验现象是 。其理由是 。
16. (6分) 某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的一种或几种，现将该气体依次通过下图所示装置，观察到：①A装置内未见有浑浊出现；②D装置内无水硫酸铜变蓝(无水硫酸铜遇水变蓝) ；最终收集到一定量干燥气体(假设每步反应都是完全的) 。 请回答下列问题：
(1)由①可知原混合气体中肯定不含_________；
(2)由②可知原混合气体中一定含有__________；
(3)最终收集到的气体是_____________；
(4)实验过程中记录的实验数据如下：
反应前
反应后 D 装置总质量 156.6g 158.4g E 、F 装置总质量 356.8g 359.0g
则该气体的成分为：__________________。
17.(8分) 某同学设计右图所示的实验装置, 进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答: (l)该装置存在的一个主要问题是 ，你的改进方法是 ，
(2)实验开始时, 是先给氧化铜加热, 还是先通人一氧化碳? ，
(3)实验过程中, 图中A 处能观察到的实验现象是 。
发生反应的化学方程式为 。 B 处观察到的实验现象是 。
(4)实验过程中, 一氧化碳和氧化铜反应不仅能生成铜, 还可能生成中间产物氧化亚铜(化学式为Cu2O) 。如果要对反应后A 处残留固体的组成进行探究, 试猜想残留固体的组成 有哪几种可能? 。
18.(6分) 李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，反应
的化学方程式为：C+2CuO
还可能会有CO 产生。 高温 2↑他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中
查阅资料：CO 气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
实验验证：
(1)当然A 处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是_____；
(2)装置B 中发生的实验现象是____________________________________，该反应的化学方程式是________________________________________________；
(3)C装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有 气体生成，证明李洋同学是判断是正确的。
实验反思：
(4)李洋同学对CO 产生的原因进行了分析：
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO ；
②原因二：反应C+2CuO
应，产生了CO ；
③原因三：??
请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理：__________________________________________。
(5)在设计装置时还要考虑环保因素，因此要在装置C 处添加______________
装置。 高温 2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反
19. 下图所示装置可以验证某混合气体(无色无味) 是否含有CO 2和CO 。
请回答下列问题: A B C D 混合气体尾气处理 澄清石灰水
(1)A装置中的试剂是(写名称, 下同) ,B装置中的试剂是 ;
(2)证明原混合气体中CO 2存在的实验现象是 ；
(3)如果没有B 装置, 对实验结果有何影响?(2分)
。 ；证明原混合气体中CO 存在的实验现象是
范文五：一氧化碳与二氧化碳
一氧化碳与二氧化碳
一、CO与CO
的比较
二、题型例析 1. 计算型
例1.现有CO和CO2的混合气体20g，其中氧元素的质量分数为64%，先使该混合气体通过足量灼热的氧化铁，再通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀的质量为多少？（假设各步均完全反应）
2. 性质型
例2. 如图1所示的两瓶气体，若同时放在日光下，过一段时间可以观察到什么现象？这种现象说明了什么问题？
例3. 点燃两支高低不同的蜡烛，然后在蜡烛上面倒扣一个大烧杯，请你叙述两支蜡烛熄灭的情况？解释其原因。
3. 设计型
例4. 用一氧化碳还原氧化铜时，为防止一氧化碳对空气污染，课本中已介绍了两种对尾气的处理方法，即：（1）用气球收集；（2）将尾气点燃。请你再设计出一种方法，并说明其特点。
4. 评价型
例5. （2002年河南竞赛题）某学生设计了三种方案用于实验室制取二氧化碳。 （A）方案：（B）方案：（C）方案：
你认为应选择哪种方案最好？为什么？
5.信息型
例7. 某化学活动小组的同学在实验室设计了如图4实验：向盛有少量固体甲的试管内持续通入气体乙，过一会儿在M处导管口点火（假设点着的火焰可以达到高温），一段时间后，试管中的固体变成光亮的红色，而澄清的石灰水变浑浊。请回答下列问题：
（1）若甲是CuO、Fe2O3、Cu2(OH)2CO3中的一种，而乙是H2、O2、CO中的一种，则甲、乙的组合可能有如下几种情况：①_________，②_________，③_________。
（2）若甲是C和CuO的混合物，乙是CO2，这种组合_________（填“可行”或“不行”），因为_________。
6. 综合型
例8.乙醇是以高粱、玉米、薯类等为原料，经发酵、蒸馏而制得，属于可再生能源。在汽油中加入适量乙醇作为汽油燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染。2001年4月2日国家技术监督局发布《车用乙醇汽油》国家标准，并于同年4月15日开始实施。
乙醇（C2H5OH）完全燃烧时生成CO2和H2O。如果氧气不充足，乙醇燃烧可能还有CO。现用以下装置进行实验，确证乙醇燃烧产物中有CO、CO2和H2O。
请回答下列问题：
（1）能确证产物中有H2O的现象是_________；能确证产物中有CO的现象是_________，_________。 （2）实验时，可观察到装置B中石灰水变浑浊。D中石灰水无变化。B装置的作用是_________；C装置的作用是_________；D装置的作用是_________。
（3）若乙醇燃烧产物中CO和CO2的总质量为25.2g，其中碳元素与氧元素的质量比为2∶5，则参加反应的乙醇的质量为_________g，产物中H2O的质量为_________g。
（4）科学家发现海底埋藏着大量的“可燃冰”甲烷的水合物。质量相等的甲烷和乙醇在氧气充足的条件下完全燃烧，产生CO2的质量较多的是_________。 自主学习
1．下列变化属于物理变化的是 ( ) A.将二氧化碳制成干冰 B．二氧化碳使澄清石灰水变混浊
C．石蕊试液遇二氧化碳变红 D．二氧化碳通过灼热的木炭层产生一氧化碳
2．二氧化碳的下列用途中，既与物理性质有关，又与化学性质有关的是 ( ) A.制干冰 B.灭火 C．制纯碱 D．制尿素
3．下列各组物质中的主要成分都可用CaCO3来表示的是 ( ) A.生石灰，石灰石 B．石灰浆，石灰石 C．生石灰，石灰水 D．石灰石，大理石
4．下列物质中，不能与二氧化碳发生反应的是 ( ) A.灼热的焦炭 B．灼热的氧化铜 C.石蕊试液 D.石灰水
5．下列气体排放到空气中，会污染大气的是 ( ) A.氢气 B．氧气 C．一氧化碳 D．氮气
6．一氧化碳在空气中燃烧时的火焰是 ( ) A.淡蓝色 B．蓝色 C.黄色 D．苍白色
7．下列物质中，既有可燃性，又有还原性的化合物是 ( ) A．CO2 B．CO C．H2 D．C
8．敞口放置的澄清石灰水，久置空气中石灰水会变________________，说明空气中含有少量的____________________，该反应的化学方程式是____________________. 基础巩固
9．如图6-10，点燃两支短蜡烛，分别放在白铁皮架的两个阶梯上，把铁皮架放在烧杯里，沿烧杯壁倾倒二氧化碳．在实验过程中观察到的现象是__________________________；说明二氧化碳具有_______________________的性质．
10．一氧化碳是一种_____________色、_____________气味、_____________溶于水的气体；在化学性质方面，CO有_____________性和_____________性．一氧化碳中混有一定量的氧气或空气，点火可能________________________.因此，在点燃前必须先___________________. 11．燃烧正旺的煤炉中由下至上发生的反应的方程式为：
(1)_________________________________________________________________________, (2)_________________________________________________________________________, (3)_________________________________________________________________________.
12．根据一氧化碳的有关性质，实验室制取一氧化碳是用排水法收集好，还是用排空气法收集好?为什么? 13．在做CO还原CuO的实验时，CO通过硬质玻璃管，一部分与CuO发生了反应，其余部分通入澄清石灰水后又逸出．如果逸出的CO气体排放到空气中，势必造成空气污染．你能设计出哪些可防止CO污染空气的实验装置? 能力提高
14．下列过程中不能产生二氧化碳的是 ( ) A.植物的光合作用 B．人体的呼吸 C．木炭燃烧 D．煅烧石灰石
15.下列变化属于化学变化，且二氧化碳充当氧化剂的是 ( ) A．CO2通入紫色石蕊试液中，石蕊试液变红 B．CO2通入澄清石灰水变混浊 C．CO2在高压低温下变成雪状固体 D．CO2通入赤热的炭变成CO
16．对下列实验现象描述不正确的是 ( ) A．木炭在氧气中燃烧，发出白光 B．硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 C．一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰 D．白磷在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
17．除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，应采用的方法是 ( ) A．将混合气体通过灼热的焦炭 B．把混合气体点燃
C．把混合气体通过澄清石灰水 D．将混合气体通过灼热的氧化铜
18．木炭粉、一氧化碳分别还原相同质量的氧化铜，则所需木炭粉、一氧化碳二者的质量比是（ ） A．1∶1 B．3；7 C.3∶14 D．3∶1
19．用CO还原CuO，当mgCuO部分变红时停止加热，待冷却后停止通CO，此时称得残余固体质量为ng，实验共用去wgCO，生成ag CO2，则最终得到Cu的质量为 ( ) A．4(m-n)g B．16w／7 g C.16a／22 g D．4m／5 g
20．关于下列物质的变化过程：H2→H2O；CO→CO2；C→CO2，说法不正确的是 ( ) A.都能通过化合反应实现 B.都能通过置换反应实现
C．都能通过和单质反应实现 D.变化前后都有元素的化合价的改变
21.某同学在家里做了图所示的小实验，根据实验回答以下问题： (1)图A中观察到的现象是：
①________________________；②________________________.
由此得出有关二氧化碳性质的结论是：____________________________________________，依此性质确定的一个主
要用________________________________________________. (2)当蜡烛熄灭后，在玻璃杯口迅速盖一块蘸有石灰水的玻璃片(见图B)．观察到的现象是________________________，
有关化学方程式为________________________.根据图B中实验能否证明蜡烛中含有碳元素?为什么?
22．为了使鸡蛋保鲜时间更长，有人提出了四种方法：①放入冰箱中；②放入食盐水中；③放入石灰水中；④煮熟了保存．你认为最好的方法是____________(填序号)．
23．现将N2、CO和CO2的混合气体依次通过：①澄清石灰水；②灼热的氧化铜；③澄清的石灰水；④浓硫酸(干燥剂)．则第一次通过石灰水后，剩余的气体是_______________；经过浓硫酸后，剩余的气体是____________________________
24.某同学设计了如下实验．取四朵用石蕊试液染成的紫色的干燥纸花，分别按图6-12进行实验，请回答： (1)观察到纸花的颜色变化是：
Ⅰ．纸花变红；Ⅱ.____________________；Ⅲ．纸花不变色；Ⅳ._______________________； (2)该同学进行的Ⅰ、Ⅱ两实验说明了么?__________________________________________； (3)该同学进行四组对比实验的目的是么?_________________________________________； (4)写出实验Ⅳ中发生反应的化学方程式
____________________________________________.
25．某学生小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究，装置如图6—13所示． (1)假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳．
(2)设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
(3)查阅资料：氮气不与碳、氧化铁产生反应，可用来隔绝氧气． (4)实验(如表)
(5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0．48g，氧元素质量为0．96g??
(6)结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是
26．向澄清石灰水中不断地通入二氧化碳气体，产生沉淀后，若继续通入CO2，会发生另外的反应，方程式为：CO2+ H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2.若向一定质量的澄清石灰水中通入过量的二氧化碳，产生沉淀的质量(纵坐标)与通入二氧化碳的质量(横坐标)有如图的关系．请回答下列问题： (1)A点的意义： ___________________________________________________________.
(2)B点的意义__________________________________________________________________. (3)a与b的大小关系：____________________________________________________________. (4)OA段发生的化学反应的方程式：________________________________________________.
27．集满CO2的集气瓶，盖上玻璃片正立桌面，片刻后移去玻璃片，将燃着的木条放至瓶口，会看到什么现象?运用所学知识分析原因． 28．在CO和CO2的混合气体中，含氧64％，将该混合气体10g通过足量的灼热的氧化铜，使其充分反应．求：(1)共得到多少克二氧化碳?(2)有多少克氧化铜被还原?
29．碳酸钙与氧化钙组成的混合物共100g，测得其中钙元素的质量分数为46．25％．在高温条件下煅烧此混合物，生成的气体完全被足量的澄清石灰水吸收，称得石灰水的质量增重35．2g,试计算： (1)钙元素的相对原子质量．(精确到0．01)
(2)原混合物中碳酸钙的质量分数．(精确到0．01％)
30．某工厂用含氧化铁75％(质量分数)的赤铁矿石和一氧化碳为原料炼铁(假设杂质不参加反应)．在炼铁过程中，为了使赤铁矿石充分反应，通入了过量的一氧化碳．这些过量的一氧化碳也可看成是“不参加反应的杂质”．若反应后排出的气体中一氧化碳的质量分数为10％．试计算： (1)氧化铁(Fe2O3)的相对分子质量．
(2)该炼铁过程中所用原料赤铁矿石和一氧化碳的质量比．
(3)为了得到生铁，炼铁过程需要除去矿石中的部分杂质．如果不除去杂质，反应后所得到的产品中杂质的质量分数将会是多少?(结果可用分式表示)
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31．(2010，厦门)2月16日生效的“京都议定书”是为减少二氧化碳排放而制定的国际公约．某研究小组为监测空气中二氧化碳含量，进行了如下实验：用50mL注射器吸取红色含酚酞的稀氨水(氨水是一种碱，具有碱的性质)10 mL并密封，然后在下列地点分别抽取空气到50mL刻度处，堵住注射器吸入口，振荡后，将注射器吸入口向上，小心将余气排出，重复上述操作若干次(n)，直至注射器内溶液的红色褪去。记录数椐如表6-7。
表6-7
(1)已知抽气次数与CO2的含量(体积)成反比，请计算并填写上表的①②两个空格．
(2)这个实验中使红色褪去的化学原理是___________________________________________． (3)请提出一个能降低空气中二氧化碳含量，防止温室效应的可行措施：__________________．
(2)二氧化碳与碱反应后溶液的碱性减弱，至接近中性时，使酚酞褪色
(3)答案举例：①减少二氧化碳排放类：使用H2等新能源；控制汽车增长等 ②增加二氧化碳消耗类；植树造林；设法将空气中的二氧化碳固定等．
32．(2010，厦门)市场充气包装的食品如图所示，它使用的是什么气体呢?某兴趣小组对此进行了研究． (1) 经访问有关人员，了解到这样包装的目的是为了防止食品挤压变形或食品腐败，且
从经济性、环保等因素考虑，工厂使用的包装气体是空气或空气的成分之一．请你以此调查结果为依据，对包装气体的成分提出三种猜想，并说明你猜想的依据，填入表6-8．
(2)请设计实验，检验上述三种猜想的正确性．填写表6-9的实验报告：
表6-9
(3)从获得气体的难易和经济性考虑，若只是为了防止食品挤压变形，最好使用的气体是：_______________.：
33．(2010，黑龙江)在一次夏令营活动中，同学们发现了一个深洞，打算进去看看，但洞内很黑，有人提议用手电筒照明，有人说用火把照明．根据所学的化学知识从安全角度考虑，你赞同哪种提议?请阐述理由．
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