18. (14 分)(2026·广东广州期末)某化学实验小组为探究二氧化碳的性质,设计如下实验,请你根据所学知识回答下列问题。
【知识回顾】二氧化碳能与水反应,反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
,该反应无明显现象。
【提出问题】如何证明二氧化碳与水发生了反应?
【实验探究】某化学兴趣小组进行了如图1所示的探究活动(图中的纸花均用紫色石蕊浸泡并晾干)。
(1) 实验(Ⅰ)的目的是
证明石蕊遇酸变红
。
(2) 实验(Ⅲ)所验证的猜想是
二氧化碳不能使紫色石蕊变红
。
(3) 能得出二氧化碳与水反应生成碳酸结论的实验组合是
Ⅰ和Ⅳ
。
【实验改进】在老师指导下,同学们改用图2装置探究二氧化碳的性质。已知$\ce{N_{2}}$的密度比空气的小,气体 X、Y 为$\ce{N_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$中的一种。实验中装置气密性良好,一根导管通入气体时另一根导管为出气状态。具体操作:a. 通入气体 X;b. 通入气体 Y;c. 滴加适量水。
(4) 气体 Y 应该为
$\ce{N_{2}}$
,理由是
$\ce{N_{2}}$的密度比空气、$\ce{CO_{2}}$的小,应从短管通入$\ce{N_{2}}$,从长管排出空气或$\ce{CO_{2}}$
。
(5) 若要得出结论,正确的操作步骤是
D
(填字母)。
A. bacb
B. abcb
C. caba
D. abca
【实验反思】对于无明显现象的化学变化,可以通过验证有新物质生成来证明反应的发生。
答案：【知识回顾】$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
【实验探究】(1) 证明石蕊遇酸变红
(2) 二氧化碳不能使紫色石蕊变红
(3) Ⅰ和Ⅳ
【实验改进】(4) $\ce{N_{2}}$ $\ce{N_{2}}$的密度比空气、$\ce{CO_{2}}$的小,应从短管通入$\ce{N_{2}}$,从长管排出空气或$\ce{CO_{2}}$
(5) D
解析:【实验改进】(5) 要验证二氧化碳能与水反应生成碳酸,可以使用石蕊进行检验,首先通入二氧化碳,观察纸花不变色,证明二氧化碳不能使石蕊变色;再通入氮气,将二氧化碳排出,然后再将水滴下,纸花不变色,说明水不能使石蕊变红,最后通入二氧化碳,纸花变红,证明是二氧化碳与水发生了化学反应,故其正确的顺序为abca。
19. 新趋势 综合实践（25分）（2026·江苏扬州月考）某兴趣小组对炼铁的相关知识进行了深入研究。
Ⅰ. 用磁铁矿冶炼生铁的一种工业流程如图1所示。
（1）高温炼焦主要发生
化学
（填“物理”或“化学”）变化。
（2）白云石的主要成分是$\ce{CaMg(CO_{3})_{2}}$,熔剂中一定含有的两种金属氧化物分别是
$\ce{CaO、MgO}$
（填化学式）。
（3）在磁铁矿冶炼生铁的过程中,体现了焦炭的
还原
性。
（4）高炉炼铁示意图如图2所示,C区是生铁的生成区域,请写出用磁铁矿炼铁的化学方程式:
$4\ce{CO}+\ce{Fe_{3}O_{4}}\xlongequal{高温}3\ce{Fe}+4\ce{CO_{2}}$
。炉内不同区域发生的主要化学反应不同,因此各处温度不同,则温度的大小:A区
＞
B区。
（5）5 g某钢样在纯氧中完全燃烧,得到0.33 g二氧化碳,求此钢样中碳的质量分数(写出计算过程)。
答案：(1) 化学
(2) $\ce{CaO、MgO}$
(3) 还原
(4) $4\ce{CO}+\ce{Fe_{3}O_{4}}\xlongequal{高温}3\ce{Fe}+4\ce{CO_{2}}$ ＞
(5) 解:设钢样中碳的质量为x。
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
12 44
x 0.33 g
$\dfrac{12}{44}=\dfrac{x}{0.33\ \mathrm{g}}\ \ \ x=0.09\ \mathrm{g}$
此钢样中碳的质量分数为$\dfrac{0.09\ \mathrm{g}}{5\ \mathrm{g}}×100\%=1.8\%$
答:此钢样中碳的质量分数为1.8%。
