a) Giữa oxygen và carbon dioxide, **oxygen** là **đơn chất** (là nguyên tố, cấu tạo từ một loại nguyên tử duy nhất), trong khi **carbon dioxide** là **hợp chất** (có cấu tạo từ hai hoặc nhiều nguyên tố khác nhau).

b) Oxygen và carbon dioxide thuộc loại **chất cộng hóa trị**. Oxygen tồn tại dưới dạng phân tử O₂ (có liên kết cộng hóa trị giữa hai nguyên tử oxygen), còn carbon dioxide CO₂ cũng có liên kết cộng hóa trị giữa nguyên tử carbon và hai nguyên tử oxygen.

c) Để phân biệt carbon dioxide và oxygen, có thể thực hiện thí nghiệm sau:

- **Dụng cụ cần có**: Hai ống nghiệm, một ống nghiệm chứa nước vôi trong (Ca(OH)₂), một que đóm hay que gỗ (đã cháy), và một chất đốt an toàn.

- **Cách tiến hành**:
1. Đầu tiên, tiến hành thu thập khí oxygen. Đốt cháy chất đốt trong một ống nghiệm kín hay thí nghiệm với phản ứng hóa học có sinh ra oxygen và cho khí đi vào ống nghiệm đó.
2. Đốt que đóm cho cháy và sau đó dập tắt. Sau đó đưa que đóm đến gần miệng ống nghiệm chứa khí oxygen. Nếu que đóm bùng cháy trở lại, chứng tỏ khí là oxygen.
3. Tiếp theo, thu thập carbon dioxide. Bạn có thể tạo carbon dioxide bằng cách cho axit (như axit acetic) tương tác với bicarbonat natri (NaHCO₃) trong một ống nghiệm khác. Carbon dioxide sinh ra sẽ được dẫn vào ống nghiệm chứa nước vôi trong.
4. Quan sát hiện tượng: Nếu nước vôi trong bị đục, điều đó chứng tỏ có sự hiện diện của carbon dioxide, vì carbon dioxide phản ứng với nước vôi trong để tạo thành bicarbonat canxi (CaCO₃), dẫn đến hiện tượng đục nước.

Kết luận:
- Sự cháy của que đóm cho thấy có oxygen.
- Sự đục của nước vôi trong cho thấy có carbon dioxide.