辽宁省阜新市太平区2023-2024学年九年级上学期期末化学...

氢在太阳中的核聚变放出大量光和热，是太阳能的来源，掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。2021年5月，中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了氘、氚核聚变在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录，为世界核聚变研究的发展做出巨大贡献。

氢气是高热值清洁燃料，目前主要通过电解水和天然气重整的方法获取氢气，其中天然气重整制氢的一种原理为：CH₄+H₂OCO+3H₂ ， CO+H₂OCO₂+H₂ ， 氢氧燃料电池已被用作汽车驱动电源，H₂和O₂在电池内部(含有H₂SO₄或KOH等物质的溶液)发生反应产生电能。另外，CH₄、C₂H₅OH等也可用作燃料电池的燃料，它们在燃料电池中的反应本质上与它们在O₂中的燃烧相同，

石墨是制铅笔芯的原料之一，在16世纪被发现后，曾被误认为是含铅的物质。直到18世纪，化学家将石量与KNO₃共熔后产生CO₂ ， 才确定了它是含碳的物质。

碳纤维既有碳材料的固有本质特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，综合性能优异。目前，我国已形成碳纤维生产、碳纤维复合材料成型、应用等产业链，碳纤维复合材料应用领域分布如图2。

科学界不断研发出新型碳材料，碳气凝胶就是其中一种。碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO₂的选择性吸附性能。他们在不同压强下测定了上述样晶对混合气体中CO₂吸附的选择性值，实验结果如图3。

图中选择性值越高，表明碳气凝胶对CO₂的选择性吸附性能越好。

随着科学技术的发展，碳材料的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。依据所学知识并参考文章内容，回答下列问题。

I.通过实验研究一氧化碳和氧化铜的反应，其操作步骤及观察到的现象如图：

步骤1：连接装置并____。

步骤2：按图甲所示向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜，用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和瘪气球的橡皮塞。

步骤3：按图乙所示将双具支试管固定在铁架台上，井使木炭粉平铺于试管底部；酒精喷灯加热氧化铜一段时间，未观察到明显现象。

步骤4：将酒精喷灯移至木炭粉处，加热一段时间，观察到气球明显胀大：再次将酒精喷灯移至氧化铜处，加热一段时间，观察到鼎色粉末变为紫红色固体。