第6单元 课题3 二氧化碳的实验室制取-2024-2025学年新教材九年级上册化学同步辅导（人教版2024）

课题 3 二氧化碳的实验室制取 知识梳理 1.实验室里制取二氧化碳 热，则选用图甲装置（固体加热型）。 (1)反应原理：CaCO3+2HCl-一CaCl2+ ②若反应物是固体和液体，且反应不 H2O+CO2↑。 需要加热，则选用图乙装置（固液常温 (2)收集方法：二氧化碳的密度比空气大且能 型)。 溶于水，所以采用向上排空气法收集。 长 (3)检验方法：将气体通入澄清的石灰水中，如 果石灰水变浑浊，则该气体为CO。化学 方程式为CO2+Ca(OH)2一CaCO￥ +HO。 (4)验满方法：将燃着的木条放在集气瓶瓶口， (2)确定气体收集装置的依据：气体的性质。 如果木条熄灭，则已收集满（这样做是利用 ①气体不易溶于水，且不与水反应，用排 CO不能燃烧也不支持燃烧的性质)。 水法收集。 2.实验室里制取气体的装置 ②气体的密度比空气的大且不与空气成 (1)确定气体发生装置的依据：反应物的状 分反应，用向上排空气法收集。 态、反应条件。 ③气体的密度比空气的小且不与空气成 ①若反应物是固体，且反应需要加 分反应，用向下排空气法收集。 基础过关 1.实验室制取气体选择收集方法时，对气体的 B.漏斗、锥形瓶、集气瓶、水槽 下列性质不必考虑的是( ) C.长颈漏斗、锥形瓶、集气瓶 A.颜色 B.密度 D.长颈漏斗、大试管、集气瓶、酒精灯 C.溶解性 D.是否与水反应 4.利用如图所示装置，能完成实验室制取气体 2.检验二氧化碳气体是否已收集满的方法 的是( 是() A.将燃着的木条放在瓶口 B.将燃着的木条插入瓶中 C.向集气瓶中加入澄清石灰水 A.用①③制取氧气 D.将带有火星的木条插入瓶中 B.用②③制取二氧化碳 3.实验室中制二氧化碳适宜的仪器是( C.用②④制取氧气 A.锥形瓶、集气瓶、酒精灯 D.用①⑤制取二氧化碳 5.下列不属于实验室制取气体的一般思路和方 7.下图是实验室制取气体的一些装置，据图回 法的是( 答有关问题。 A.确定所制气体的反应原理 B.选择适合制取该气体的实验装置 射 器 C.明确验证所制得气体的方法 D.研究如何使用制得的气体 (1)写出一个初中化学中用装置C制取气体 6.【科学素质】如图所示制取二氧化碳气体的发 的化学方程式： 生装置中，不可以随时控制反应发生和停止 :收集此气体可选用的一种装置是 的是( (填装置的序号)。 (2)实验室在常温下用块状电石与水反应制 取微溶于水的乙炔(C2H2)气体，该反应 石灰石 灰石 稀盐酸 到有孔型料片 必须严格控制加水速度，以 底部有缺口的试皙 多稀盐酸 免剧烈反应放热引起发生 A B 装置炸裂。你认为上图中 能上下移动 的机铅笔 最适合制取乙炔(CH2)气 G 体的发生装置是 (填装置的序 灰石 有孔塑料片 号)：如果用图G所示装置收集乙炔 稀盐酸 (C2H2),气体应从 (填“a”或 “b”)端管口通人。 素养提升 1.确定某种气体的实验室制法时，不需要考虑 3.现有以下仪器：①锥形瓶：②酒精灯：③长颈 的是( ) 漏斗：④陶土网：⑤导气管；⑥水槽：⑦集气 A.反应所需药品 瓶。其中在实验室里制取和收集二氧化碳时 B.实验装置 肯定用不上的是( ) C.反应条件 A.③④① B.②④⑥ D.气体的用途 C.①⑤⑦ D.①③⊙ 2.下列几种方法都能产生二氧化碳，在实验室 4.下列各组气体中，可采用同一方法收集的 里，制取二氧化碳最合适的选择是( 是( ) A.C+0,点槛C0, A.氧气、二氧化碳 B.Na CO+2HCI-2NaCl+H2 O+CO, B.氢气、二氧化碳 C.C+2Cu0△2Cu+C0,↑ C.二氧化碳、一氧化碳 D.氧气、一氧化碳、二氧化碳 D.CaCO,+2HCI-CaCl2+H2O+CO2 5.【数字化实验】如图甲是连接压强传感器的 8.集气瓶被誉为“万能瓶”，如图装置是 CO2气体发生装置，图乙是实验过程中，某段 其中的一种。当被收集的气体从a口 时间试管内气体压强变化的情况。下列说法 进入时，瓶内空气从b口排出，相当于 不正确的是( 向上排空气法收集气体。现若使被收集的气 体从b口进入，则它可收集的气体为( 压强a 压强 传感器 ①H2:②O;③CO2。 多孔躺板 A.① B.①② C.③ D.①②③ 石灰石 ⑧细 时间 9.现有如图所示的仪器。 A.a点对应的操作是打开弹簧夹 B.bc段可在导管口收集气体 C.d段试管中液面逐渐上升 D.de段固体与液体脱离接触 6.NO在常温下是一种气体，难溶于水，密度比 (1)若要用仪器A连接一套用过氧化氢溶液 空气略大，能跟空气中的氧气迅速反应生成 制取和收集氧气的装置，至少还需要选用 NO2气体。现要收集一瓶NO气体，应采用 的仪器是 (填序号)，至少还缺少 的收集方法是( 的一种玻璃仪器是 A.只能用排水法 (2)若要用仪器B来制取和收集二氧化碳，则 B.向上排空气法 还需要选用的仪器是 (填序号)， C.排水法或向上排空气法 反应的化学方程式为 D.向下排空气法 检验该气体是否收集满的方法是 7.下列有关气体的制取装置或实验操作，错误 的是( (3)若仪器A是一个底部有小孔的试管，现 要用它组成“可随时反应，随时停止”的制 气体 取和收集二氧化碳的装置，还需要选用的 仪器是 (填序号)，其中盐酸应放 H,0 液 在 (填序号)中。 山灰水 10.某兴趣小组在学习了二氧化碳的有关知识 A B 后，以二氧化碳的制取为课题展开了项目式 A.制取氧气的发生装置 探究： B.收集氧气 【项目一】探究二氧化碳的制取原理 C.检验二氧化碳是否收集满 (1)能利用碳单质的燃烧获得较纯净的二氧 D.验证气体是否为CO 化碳吗？ ①描述木炭在氧气瓶中的燃烧现象： 产的 二氧化碳 传感器 ②能用此法收集一瓶较纯净的二氧化碳 00 数据 吗？写出你的分析： 00 传感器 (2)能利用稀盐酸、稀硫酸和块状石灰石（主 甲 要成分是CaCO3)、碳酸钙粉末的组合制 浓度 10% 二氧化碳吗？ 8 选择药品，小明对三组药品进行了实验 6% 研究，实验记录如下： 2% 组别 药品 实验现象 时阿 ① 块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率适中 ①图甲中水槽内倒置漏斗的作用是 产生气泡速率缓慢 ② 块状石灰石和稀硫酸 并逐渐停止 ②图乙中浓度先逐渐增加后稳定不变的 ③ 碳酸钙粉末和稀盐酸产生气泡速率很快 可能原因是 从制取和收集的角度分析，一般选择第 【项目三】二氧化碳的含量探究 ①组药品，该组药品发生反应的化学方 地窖中因贮存农产品而容易积蓄CO2,根据 程式为 相关要求，CO,短时间接触允许浓度为 不选择第③组药品的原因是 18mg/L,某同学用注射器抽取100mL菜 窖中的气体样品 【项目二】探究二氧化碳气体的收集方法 中力益 数据传感器 (3)排水法和向上排空气法收集气体所需时 间对照： 多孔球池垫露液清石灰水 小组同学分4组用排水法和排空气法分 丙 别收集1瓶（集气瓶容积相同）CO2气 (5)按图丙所示装置进行实验，将气体推入 体，记录所需时间，如表所示。 足量澄清石灰水，充分反应（足量澄清石 组别 ④ ⑤ ⑥ ⑦ 灰水能对通人其中的CO,气体完全吸 收)，球泡的作用是 排水法 35" 43" 43” 43" 排空气法 1'57 1'15" 1'4" 1'12" (6)下列说法可能导致测得的CO2含量偏 综合上述实验，请你对CO2的两种收集 小的是 (填字母)。 方法做出评价： A.缓慢推动注射器活塞 (4)为进一步验证排水法收集二氧化碳的可 B.抽取气体前未将注射器内空气排净 行性，利用图甲装置，选择合适的盐酸与 (7)进入地窖时，下列防范措施正确的是 块状石灰石反应，利用CO2浓度传感 (填字母)。 器，测得不同时间排出的CO,浓度如图 A,用喷雾器向地窖内喷水 乙所示。 B.用鼓风机将地窖内部分空气排出7.C点拨：检验二氧化碳是否收集满应将燃 课题3 二氧化碳的实验室制取 着的木条放在集气瓶口。 【基础过关】 8.A点拨：气体从b口进入相当于向下排空 1.A 气法，所以只有氢气符合。 2.A点拨：用燃着的小木条验满时，燃着的 9.(1)CF玻璃片 (2)CDG CaCO+ 木条应放在瓶口，不能插入瓶中。 2HC1-CaCl2+H2O+CO2↑将燃着 3.C点拨：因为实验室里制二氧化碳的反应 的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已 物是固体与液体，反应不需要加热，故不用 收集满(3)CEFE 酒精灯：又因为二氧化碳能溶于水，且与水 10.(1)①木炭剧烈燃烧、放出热量、发白光， 发生化学反应，故不能用排水法收集。 生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体 4.C点拨：氧气、二氧化碳的密度都大于空 ②不能，不便于收集反应产生的CO2,也不 气的密度，不能用向下排空气法收集，A、B 便于除去瓶中的其他气体(2)CaCO3+ 错误：若用过氧化氢分解的方法制取氧气， 2HC1—CaCl2+HO+CO2↑反应速 可以用装置②④制取氧气，C正确：制取二 率太快(3)排水法比排空气法收集的气 氧化碳不需要加热，不用①而用②，不能用 体纯度高，且收集时间短(4)①增大二氧 ⑤收集二氧化碳，D错误。 化碳与水的接触面积②二氧化碳在水中 5.D6.B 溶解达到了最大值（合理即可）(5)增大 7.(1)2KMn0,△KMn0,+Mn0,+02↑ 了气体与液体的接触面积，加快了反应速 D或E(2)Ab 率(6)B(7)AB点拔：(1)①木炭在 【素养提升】 氧气中燃烧，放出热量、发白光，生成一种 1.D2.D3.B4.A 能使澄清石灰水变浑浊的气体。②由于 5.C点拨：由题图甲和乙可知，a点对应的 集气瓶中还含有气体，则不便于收集反应 操作是打开弹簧夹，气体排出，试管内气压 产生的CO2。(2)石灰石中的碳酸钙能与 迅速减小，试管中液面上升，液体与固体接 盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反 触，反应进行。bc段试管内气压稳定，石灰 应的化学方程式为CaCO+2HCI 石与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体排 CaCl2十H2O+CO2个：由于碳酸钙粉末和 出，可在导管口收集气体。cd段试管内气 稀盐酸反应速率很快，不利于收集二氧化 压增大，是因为夹紧了弹簧夹，此时液体被 碳，则不选第③组药品。(3)由表中数据 压入长颈漏斗，试管中液面逐渐下降。d 可知，排水法比排空气法收集的气体纯度 段气压不再发生变化，说明反应停止，此时 高，且收集时间短。(4)①水槽内倒置漏斗 固体与液体脱离接触。 可增大二氧化碳和水的接触面积。②二氧 6.A 化碳浓度后来稳定不变，是因为二氧化碳在 水中溶解达到了最大，即达到了饱和状态。 行，因此植物一天24小时都在进行呼吸作 (5)多孔球泡的作用是增大了气体与液体 用，但光合作用需要在有光条件下才能进 的接触面积，加快反应速率。(6)A.缓慢 行，D错误。 推动注射器活塞，使二氧化碳充分反应， 3.（1)CaC0,+CH,催化湖Ca0+2C0+2H, 实验结果更准确：B.抽取气体前未将注射 (2)①一氧化碳②增大二氧化碳的浓度 器内空气排净，会导致实验结果偏小。 ③500~600℃，温度升高，积碳反应产生碳的 (7)水能溶解二氧化碳，A正确；用鼓风机 量大于消碳反应消耗碳的量点拨：(1)反应 将地窖内部分空气排出，能够通人清新空 ②是甲烷和碳酸钙在催化剂的作用下反应 气，B正确。 生成氧化钙、一氧化碳和氢气，反应方程式 实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质 为CaC0,+CH,能化剂Ca0+2C0+ 2H2。(2)①根据反应的原理图可知，●○ 1.A2.C3.B 表示的是一氧化碳，化学式为CO。②根据 4.(1)CaCO,+2HCI-CaCl+H2O+CO. 反应原理图，积碳反应能生成碳，消碳反应 可以控制反应的速率(2)m(3)将带有 能将积碳反应中生成的碳消耗，若想减少 火星的木条插入收集到的气体中，观察木 催化剂表面的积碳，可以增大二氧化碳的 条是否复燃(4)①B②Ca(OH)2+ 浓度，来增大消碳反应的速率，从而减少催 CO2一CaCO3￥+HO③不能燃烧且 化剂表面的积碳。③其他条件不变时，当 不支持燃烧 温度低于600℃时，催化剂表面的积碳量 跨学科实践活动5 基于碳中和 增加，可能的原因是500600℃，温度升 理念设计低碳行动方案 高，积碳反应产生碳的量大于消碳反应消 耗碳的量。 1.A 2.C点拨：A.0时到6时，密闭玻璃温室内 复习课 的二氧化碳浓度增加，但是6时后，二氧化 【综合复习】 碳的浓度开始减少，说明6时之前一定进 1.A2.C3.D4.D 行了光合作用，6时光合作用与呼吸作用强 5.(1)4 (2)图DC+0,点槛C0,(3)C+ 度相当，A错误，B错误：C.6时到18时二 氧化碳的浓度降低，说明光合作用强度大 2Cu0商温2Cu+C0,1 于呼吸作用强度，这段时间内植物都能释 6.(1)③④(2)Cu0+C0△Cu+C0, 放氧气，密闭玻璃温室内氧气一直在增加， (3)丙甲 因此18时，密闭玻璃温室的氧气浓度最 7.(1)长颈漏斗CaCO十2HCl-CaCl2+ 高，C正确：D.呼吸作用有光无光都要进 CO2◆十HO紫色的石蕊溶液变红