内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
第二节 探究二氧化碳的性质和制法
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解二氧化碳的性质和用途。
2.掌握二氧化碳的实验室制取。
一、二氧化碳的性质
1.二氧化碳的物理性质
无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,在高压低温下可得固体——干冰。
【易错提醒】二氧化碳能溶于水,通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳,增加压强会溶解更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用增大压强使之溶解更多二氧化碳。
2.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳
溶解性实验
实验装置图
实验操作
向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。
向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象
蜡烛自下而上依次熄灭
塑料瓶变瘪了
实验分析
二氧化碳密度比空气大(物理性质);
二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。
原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。
3.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(2)不能供给呼吸。
(3)与水反应:CO2 + H2O === H2CO3
(4)与澄清石灰水反应:
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊: Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
该反应用于检验CO2气体:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体。
(5)与灼热的碳反应: C + CO2高温 2CO(吸热反应)
【点拨】二氧化碳与澄清石灰水反应在生活中的应用:
(1)用石灰浆抹墙一段时间后变硬:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙固体;
(2)在刚抹过石灰浆的室内生一盆炭火,墙壁变得更湿:氢氧化钙吸收二氧化碳生成了水;
(3)实验室里久置的石灰水上层和试剂瓶内壁会有一层白膜的原因;
(4)用石灰水保存鲜鸡蛋:鸡蛋呼出的二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶,堵住了鸡蛋上的小孔。
4.二氧化碳的用途
(1)固体二氧化碳(干冰)的用途:
①制冷剂:食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。
②用于人工增雨:利用干冰升华吸热的原理。
③制造舞台烟雾效果。
(2)灭火和作保护气:既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
(3)农业生产中的气体肥料
(4)工业生产中制作碳酸饮料(利用二氧化碳能溶于水)、纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。
5.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳气体虽然没有毒性,但在局部环境中含量过高时,会导致人缺氧窒息,当空气中二氧化碳含量达到 20%(体积分数)时,人体在几秒钟内就会死亡。在于的深井底部和一些久未开启的菜窖内,常会积聚较多的二氧化碳气体。因此,在进入这类地方时,应当先放入烛火试探一下,如果烛火熄灭,千万不能贸然进入。
二、二氧化碳的实验室制法
(1)药品:块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
(2)化学方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
注意:①不用稀H2SO4的原因:生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应的进行。
②不用浓盐酸的原因:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体混入生成的CO2中,使制得的气体不纯。
③不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因:反应速率太快,不易控制。
【易错提醒】实验室制取二氧化碳的药品只能写“大理石(或石灰石)”和“稀盐酸”,不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。因为石灰石和大理石是混合物,不能用化学式表示,它们的主要成分是碳酸钙。纯碳酸钙是粉末状,反应速度太快,来不及收集,也不能使用;“盐酸”是氯化氢气体的水溶液,也是混合物,不能用化学式表示。“HCl”既可以表示盐酸,还可以表示氯化氢气体。
(3)装置:固液不加热型
(4)气体收集方法:向上排空气法(集气瓶口朝上)
实验室制取二氧化碳的两种装置
【易错提醒】(1)用排空气法收集气体时,注意集气瓶口的方向。集气瓶口朝上,表明空气从上方排出,为向上排空气法;集气瓶口朝下,表明空气从下方排出,为向下排空气法;
(2)用排空气法收集气体时,玻璃导管应伸到集气瓶底部,便于排尽空气。
(5)实验步骤:
①连接仪器
②检查装置气密性
③装化学试剂(先装固体试剂后装液体试剂)
④收集气体
(6)检验方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,若变浑浊,则气体是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满二氧化碳。
1.(2024·辽宁)二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是( )
A.作燃料 B.参与光合作用
C.固态二氧化碳用于人工降雨 D.制碳酸饮料
【答案】A
【解析】二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,不能用作燃料;
二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,固态二氧化碳升华吸热可用于人工降雨,二氧化碳与水反应生成碳酸,可用于制碳酸饮料;
故选:A。
2.(2024·陕西)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是( )
A.检查气密性 B.装药品
C.收集气体 D.气体验满
【答案】A
【解析】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下,形成液封,双手紧握试管外壁,装置内气体受热膨胀,导管口有气泡冒出,则说明该装置气密性良好,图示操作正确;
B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,向试管中装药品时,应先装固体药品,再装液体药品,且装块状固体药品时,应“一横二放三慢竖”,先将试管横放,用镊子把固体放在试管口,再将试管慢慢竖起来,图示操作错误;
C、二氧化碳密度比空气大,应该用向上排空气法收集,图示操作错误;
D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满,图示操作错误;
故选:A。
3.二氧化碳是一种无色、无味的气体,应用广泛。如下图①②③是验证二氧化碳性质的实验。④是它在生活中的应用,图中只涉及二氧化碳物理性质的有 (填序号),图②实验中的实验现象是 ,说明CO2具有的性质是 ,汽水等碳酸饮料中涉及到二氧化碳作反应物的化学方程式为 。
【答案】 ①④ 较低的蜡烛先熄灭,较高的蜡烛后熄灭 不能燃烧,也不支持燃烧,密度大于空气 H2O+ CO2=H2CO3
【解析】二氧化碳是一种无色、无味的气体,应用广泛。如图①②③是验证二氧化碳性质的实验,④是它在生活中的应用,图中只涉及二氧化碳物理性质的有:①④;图②实验中的实验现象是:较低的蜡烛先熄灭,较高的蜡烛后熄灭,说明CO2具有的化学性质是:不能燃烧,也不支持燃烧,物理性质是密度大于空气;汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有:能溶于水,且与水反应生成碳酸的性质制成的,反应的化学方程式为:H2O+ CO2=H2CO3。
4.下图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式为 ;
②用该方法制取CO2的发生装置应选择 (填序号)。
(3)用装置C收集CO2,验满的操作为 。
【答案】(1)试管
(2) B
(3)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则满了
【解析】(1)图中显示的a仪器是试管,故填试管
(2)实验室用大理石和稀盐酸来制备二氧化碳,原理是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙,水和二氧化碳,故填:
用这种固液不加热型制取二氧化碳 ,可以用到的仪器是B,锥形瓶底部放大理石块,长颈漏斗里面加稀盐酸;
(3)用C收集二氧化碳的时候,二氧化碳的密度大于空气,当收集到一瓶二氧化碳的时候,可以把燃着的木条放在瓶口作为验证,二氧化碳不助燃也不可燃,所以如果收集满了,那么燃着的木条就会熄灭,故填:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则满了。
►问题一 二氧化碳的性质和用途
【典例1】用如图实验验证的性质.
(1)实验室制取的化学方程式为 ,收集时不能使用排水法收集的原因是 .
(2)观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是 .
(3)湿润紫色石蕊纸花变红的原因是 (用化学方程式表示).
【答案】(1) 能溶于水并与水反应
(2)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大
(3)
【解析】(1)实验室常用大理石、石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应化学方程式:,收集时不能使用排水法收集的原因是能溶于水并与水反应;
(2)观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大;
(3)二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,湿润紫色石蕊纸花变红的原因是。
【典例2】二氧化碳是碳纳米管纯化的重要辅助试剂。下列不属于二氧化碳用途的是
A.扑灭火灾 B.用作燃料
C.人工降雨 D.气体肥料
【答案】B
【解析】A、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气,可用于扑灭火灾,故不符合题意;
B、二氧化碳不能燃烧,不能用作燃料,故符合题意;
C、固态二氧化碳(干冰)升华吸,能用于人工降雨,故不符合题意;
D、二氧化碳是光合作用的原料,可用作气体肥料,故不符合题意。
故选B。
【变式1-1】同学们利用下图所示装置进行了二氧化碳气体性质的研究。
①图1所示的实验目的是 。
②图2向塑料瓶中分别加入等量的水,拧紧瓶盖,摇动塑料料,对比观察两塑料瓶的现象是 。
【答案】证明二氧化碳密度大于空气 装有二氧化碳的塑料瓶比装有氧气的塑料瓶变瘪程度大
【解析】①图1所示实验中,向一端的纸杯中倒入二氧化碳后,这一端的纸杯下沉,说明二氧化碳的密度比空气大;
②氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,图2向塑料瓶中分别加入等量的水,拧紧瓶盖,摇动塑料瓶,会观察到装有二氧化碳的塑料瓶比装有氧气的塑料瓶变瘪程度大。
【变式1-2】为探究二氧化碳的性质,进行了以下实验:
(1)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到的现象可验证二氧化碳的性质是 (用化学方程式表示)。
(2)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验,将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到第 (填序号)号棉球先变色,通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是 。
(3)实验B中发生反应的化学方程式 。
(4)实验C中塑料瓶变瘪,体现二氧化碳的物理性质是 。
【答案】(1)
(2)④ 二氧化碳密度比空气大
(3)
(4)二氧化碳溶于水
【解析】(1)实验1中二氧化碳不能使干石蕊纸花变色,干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,石蕊变红,说明二氧化碳和水反应生成了碳酸,该反应的化学方程式为:;
(2)将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,②③棉球不变色,说明二氧化碳不能使用石蕊试液染色并干燥的棉球变色,①④棉球变红,说明二氧化碳和水发生了反应,④比①先变红,说明二氧化碳的密度比空气大;
(3)实验B中发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(4)实验C中塑料瓶变瘪,是因为二氧化碳溶于水,且能与水反应,使装置内气体减少,压强减小,二氧化碳溶于水不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质。
►问题二 二氧化碳的实验室制取
【典例3】下列制取、收集、验满、检验的装置和原理能达到实验目的的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、用此装置制取二氧化碳,长颈漏斗的末端要在液面以下,以防止气体由长颈漏斗逸出,此选项错误;
B、二氧化碳的密度比空气的密度大,可用向上排空气法收集,此选项错误;
C、气体的验满在瓶口处进行,此选项错误;
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳用澄清石灰水,此选项正确。
故选D。
【典例4】如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是
A.用过氧化氢溶液制取 O2,可选用装置②④组合
B.用装置①制取 CO2,分液漏斗中应装稀硫酸
C.用装置③收集 CO2,气体应从管口 c 通入
D.要做铁丝燃烧实验,用④收集 O2时建议留部分水
【答案】D
【解析】A、用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置应选①,氧气不易溶于水,收集装置可选④,不符合题意;
B、大理石的主要成分碳酸钙能与稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水,硫酸钙微溶于水,会覆盖在水的表面,阻碍反应的进一步进行,故分液漏斗中应装稀盐酸,不能装稀硫酸,不符合题意;
C、用装置③收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,气体应从b端进入,不符合题意;
D、铁丝在氧气中燃烧,放出大量的热,故用④收集 O2时建议留部分水,防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底,符合题意。
故选D。
【变式2-1】实验室制取 CO2一般有五个步骤:①连接仪器,检查装置的气密性;②按要求装配组装好仪器;③向漏斗中注入酸液;④向广口瓶放入小块的大理石;⑤收集气体。下列操作顺序中,正确的是
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
【答案】B
【解析】制取二氧化碳的操作步骤是:连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→加(加入固体试剂)→倒(倒入液体试剂)→定(用铁架台固定仪器装置)→收集(二氧化碳要用向上排空气法收集),故选:B。
【变式2-2】二氧化碳是一种温室气体,某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证:
(1)装置A中发生的化学方程式为 。
(2)当打开K,反应一段时间后,D烧杯中下层的蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 。
(3)B处发生的化学反应方程式是 。实验结束后取少量B中溶液分装于试管中,一支试管中加入一些活性炭振荡,观察到的现象是 ;另一支试管用酒精灯加热,观察到的现象是 ,这两个变化从实质上分析,不同点在于 。
【答案】(1)
(2)不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大
(3)
溶液中红色逐渐褪去 溶液由红色变为紫色 是否有新物质生成
【解析】(1)装置A中发生反应为大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(2)当打开K,反应一段时间后,D烧杯中下层的蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大;
(3)B处发生反应为二氧化碳和水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:;
B中二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,实验结束后取少量B中溶液分装于试管中,一支试管中加入一些活性炭振荡,活性炭具有吸附性,会吸附显色物质,故观察到的现象是:溶液中红色逐渐褪去;
另一支试管用酒精灯加热,碳酸受热分解生成二氧化碳和水,故观察到的现象是:溶液由红色变为紫色;
加入活性炭,溶液红色逐渐褪去,该变化只是将一些物质吸附在活性炭表面,无新物质生成,属于物理变化,而用酒精灯加热,溶液由红色变为紫色,有二氧化碳等新物质生成,属于化学变化,故这两个变化从实质上分析,不同点在于是否有新物质生成。
1.如图表示二氧化碳的几种用途,其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是
A.人工降雨 B.植物的光合作用
C.尿素化肥 D.灭火器灭火
【答案】D
【解析】A、人工降雨利用干冰升华吸热的物理性质,不符合题意;
B、植物的光合作用利用二氧化碳与水在光照、叶绿体作用下生成有机物和氧气的化学性质,不符合题意;
C、二氧化碳与氨气可以合成尿素,利用了二氧化碳的化学性质,不符合题意;
D、二氧化碳灭火既利用了二氧化碳密度比空气大的物理性质,又利用了二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧的化学性质,符合题意。
故选:D。
2.下列关于二氧化碳物理性质的叙述不正确的是
A.二氧化碳不能溶于水
B.通常情况下二氧化碳是无色无味的气体
C.固体二氧化碳俗称干冰,易升华
D.相同条件下,二氧化碳的密度比空气大
【答案】A
【解析】A、二氧化碳能溶于水,故A叙述不正确;
B、通常情况下,二氧化碳是无色无味的气体,故B叙述正确;
C、固体二氧化碳俗称干冰,易升华,故C叙述正确;
D、相同条件下,二氧化碳的密度比空气大,故D叙述正确;
故选:A。
3.下图所示实验中,①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列说法不正确的是
A.④比①先变红,说明 CO2密度大于空气
B.该装置的优点是对比性强,一次实验得到多个结论
C.该实验可证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质
D.①、④变红,②、③不变红,说明使紫色石蕊变红的是碳酸
【答案】C
【解析】A、④比①先变红,④在下侧,二氧化碳密度大于空气,先与下侧接触,选项正确;
B、该装置的优点是对比性强,一次实验得到多个结论,如二氧化碳能与水反应生成酸,二氧化碳密度比空气大等,选项正确;
C、由②、③不变红,说明二氧化碳不能与石蕊发生反应生成红色物质,选项错误;
D、①、④处有水,则变红,②、③干燥则不变红,说明使紫色石蕊变红的不是二氧化碳,而是二氧化碳与水反应生成的碳酸,选项正确;
故选:C。
4.实验室用如图所示装置制取二氧化碳,有关操作正确的一项是
A.向锥形瓶中投入几块石灰石 B.从长颈漏斗注入15mL稀硫酸
C.可采用排水法收集二氧化碳气体 D.气体收集满后集气瓶正放在桌面上
【答案】D
【解析】A、向锥形瓶中投入几块石灰石,可能会使锥形瓶破裂,应将锥形瓶横放,用镊子夹取石灰石放在瓶口,再缓慢倾斜锥形瓶使石灰石滑落至底部,错误;
B、石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石表面,阻止反应继续进行,实验室制取二氧化碳是利用石灰石与稀盐酸,不能使用稀硫酸,从长颈漏斗注入15mL稀盐酸,错误;
C、二氧化碳能溶于水且能与水反应,不能用排水法收集,错误;
D、二氧化碳密度大于空气,气体收集满后集气瓶正放在桌面上,正确。
故选D。
5.实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质不需要考虑的是
A.能否与水反应 B.密度 C.溶解性 D.可燃性
【答案】D
【解析】A、气体能否与水反应,可决定气体能否用排水法收集,该选项不符合题意;
B、根据气体的密度,可决定气体用向上排空气法或向下排空气法,该选项不符合题意;
C、选择排水法收集气体时,气体需要难溶于水,则需要考虑气体的溶解性,该选项不符合题意;
D、气体是否可燃与选择收集方法无关,该选项符合题意。
故选D。
6.如果要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,应采用方法是
A.将混合气体通过澄清石灰水
B.将混合气体点燃
C.将混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中
D.将混合气体通过灼热的氧化铜
【答案】D
【解析】A、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,混合气通过澄清石灰水后,会将二氧化碳吸收,不符合题意;
B、虽然一氧化碳能燃烧,但由于二氧化碳气体中混有少量一氧化碳,二氧化碳不支持燃烧,所以无法点燃一氧化碳,不符合题意;
C、倾倒后会导致部分混合气体逸出,还会混入空气,不符合题意;
D、混合气通过灼热的氧化铜后,一氧化碳具有还原性,会转化成二氧化碳,最后就只剩下二氧化碳,符合题意;
故选D。
7.干冰(固态二氧化碳)是一种常见的制冷剂,将点燃的镁条插入干冰中,反应生成氧化镁和碳单质。由此可推测出干冰或二氧化碳具有的性质是
A.二氧化碳密度大于空气
B.干冰气化时吸收热量
C.二氧化碳可以与某些金属发生反应
D.二氧化碳能与水反应
【答案】BC
【解析】由题干信息“干冰(固态二氧化碳)是一种常见的制冷剂”,可知干冰易升华吸热;
由题干信息“将点燃的镁条插入干冰中,反应生成氧化镁和碳单质”,可推测出二氧化碳可以与某些金属发生反应;故选:BC 。
8.如图,烧杯底部木块上固定有一根铜丝,铜丝上绑了四朵纸花,其中①④是干燥的紫色石蕊纸花,②③是湿润的紫色石蕊纸花,向烧杯中慢慢倾倒二氧化碳。请回答:
(1)你将会观察到什么现象: 。
(2)用化学方程式表示石蕊纸花变色的原因: 。
【答案】(1)紫色石蕊纸花②比③先变红;①④不变色
(2)CO2+H2O=H2CO3
【分析】本题考查了二氧化碳的化学和物理性质。了解二氧化碳的密度比空气大,能与水化合生成碳酸的知识是解题关键。
【解析】(1)由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸,碳酸能使紫色的石蕊试液变成了红色,且二氧化碳的密度比空气大,所以将会观察到的现象是:②湿润的紫色石蕊纸花先变成了红色,③湿润的紫色石蕊纸花后变成红色,①④干燥的紫色石蕊纸花不变色;
(2)由上述分析可知,石蕊纸花变色的原因是:二氧化碳能与水化合生成了碳酸,碳酸能使紫色的石蕊试液变成了红色,故化学反应方程式为:CO2+H2O=H2CO3
9.同学们设计实验探究二氧化碳的性质,请你参与探究并回答下列问题:
(1)实验一:两个大量筒中,B中充满CO2,A中充满空气。由实验现象可得二氧化碳具有的性质是 。
(2)实验二:向一个收集满二氧化碳气体且质地较软的塑料瓶中加入约体积的水,立即旋紧瓶盖振荡,可观察到的实验现象是 。
(3)实验三:将一只充满二氧化碳的试管倒立在盛有澄清石灰水的烧杯中,观察到试管内液面上升,澄清石灰水变浑浊。写出澄清石灰水变浑浊的文字表达式 。
【答案】(1)二氧化碳的密度比空气大
(2)软塑料瓶变瘪
(3)
【解析】(1)二氧化碳的密度比空气大,B中肥皂泡基本不下沉,说明B 中气体比空气的密度大;
(2)二氧化碳能溶于水,瓶内气体减少,压强减小,故观察到软塑料瓶变瘪;
(3)二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应会使气体减少,造成管内压强减小,液体进入试管,澄清石灰水变浑浊的文字表达式为。
10.如图是实验室常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器甲的名称 。
(2)B、D装置都可以做实验室制取二氧化碳的发生装置,相比较B装置来说,C装置有什么优点: ,将收集到的二氧化碳通入到澄清石灰水中,发生反应的方程式是: 。
(3)若用F装置收集氧气,检验其收集满的方法是 。
(4)某同学在实验室用BD装置组合制取二氧化碳时,选用了块状石灰石和稀硫酸,发现二氧化碳一直收集不满,检查后发现装置气密性良好,分析其原因可能是 ,在不改变药品种类和装置的的前提下,怎样改进能顺利收集满二氧化碳 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)能控制反应的进行与停止
(3)将带火星的木条放于b端口,若木条复燃,则氧气集满
(4)石灰石和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙,覆盖在石灰石表面,阻止反应的进一步进行 将块状石灰石粉碎
【解析】(1)仪器甲的名称:长颈漏斗;
(2)在装置C中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行。相比较B装置来说,C装置有什么优点是能控制反应的进行与停止;二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,发生反应的方程式是:;
(3)氧气的密度大于空气,若用F装置收集氧气,氧气应从a端通入,当b端有氧气逸出,说明氧气集满,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,检验其收集满的方法是将带火星的木条放于b端口,若木条复燃,则氧气集满。
(4)某同学在实验室用BD装置组合制取二氧化碳时,选用了块状石灰石和稀硫酸,发现二氧化碳一直收集不满,检查后发现装置气密性良好,分析其原因可能是石灰石和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙,覆盖在石灰石表面,阻止反应的进一步进行;在不改变药品种类和装置的的前提下,将块状石灰石粉碎后再与稀硫酸就能顺利收集满二氧化碳。
11.(2024·云南文山·二模)归纳与比较是化学学习的主要方法,关于CO2与CO的知识总结错误的是( )
A.构成:二氧化碳分子比一氧化碳分子多一个氧原子
B.性质:通常情况下CO2不可燃;CO可燃
C.用途:CO2可用于灭火;CO可作燃料燃烧
D.危害:CO2无毒;CO有毒
【答案】A
【解析】A、一个二氧化碳分子有两个氧原子,一个一氧化碳分子有一个氧原子,故一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子,说法错误,符合题意;
B、通常情况下CO2不能燃烧也不支持燃烧;CO具有可燃性,说法正确,不符合题意;
C、通常情况下CO2不能燃烧也不支持燃烧,所以CO2可用来灭火;CO具有可燃性且燃烧放热,所以CO可作燃料燃烧,说法正确,不符合题意;
D、CO2不能供给呼吸,但本身无毒;CO有毒,易与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不再与氧气结合,造成生物体缺氧,说法正确,不符合题意。
故选:A。
12.下列方案不能达到实验目的的是
A. 测定空气中氧气含量
B. 验证CO2不支持燃烧
C. 探究分子在不断运动
D. 检查装置的气密性
【答案】A
【解析】A、硫和氧气反应会生成二氧化硫气体,不会造成压强差,水不能倒流,测定空气中氧气含量,不能达到实验目的;
B、向烧杯中通入二氧化碳,由蜡烛的熄灭,可证明CO2具有的性质是:不燃烧,不支持燃烧,密度比空气大,能达到实验目标,选项正确;
C、浓氨水具有碱性,不断运动能使无色酚酞溶液变红,能验证分子在不断运动 ,能达到实验目的,选项正确;
D、检查装置气密性的方法是连接好装置后,将导管的出气端浸入水中,双手紧握试管外壁,如导管口有气泡冒出,且松手后导管内形成一段水柱,表明装置的气密性良好,选项正确。
故选:A。
13.某小组用如图所示装置探究二氧化碳的性质。下列说法正确的是
A.图1、图2实验中都是短的蜡烛先熄灭
B.“釜底抽薪”灭火的原理和图2实验中蜡烛熄灭的原理相同
C.图3实验证明二氧化碳与水反应生成了酸
D.图3实验中观察到试管内液面上升、紫色石蕊溶液变蓝
【答案】C
【解析】A、二氧化碳的密度比空气大,故图1中短的蜡烛先熄灭,图2中蜡烛燃烧产生二氧化碳,热的二氧化碳密度变小,故图2中长的蜡烛先熄灭,故A错误;
B、“釜底抽薪”灭火的原理是清除可燃物,图2中蜡烛熄灭的原理是隔绝氧气,故B错误;
C、图3中,试管内液面上升,且紫色石蕊试液变红,说明二氧化碳与水发生反应生成了酸性物质,故C正确;
D、图3实验中观察到试管内液面上升、紫色石蕊溶液变红,故D错误,故选C。
14.有关、的实验设计错误的是
A.除去一氧化碳中的二氧化碳将气体通过灼热的炭粉
B.除去二氧化碳中的一氧化碳:将气体通过足量的氢氧化钠溶液
C.鉴别、将气体分别通过澄清石灰水
D.鉴别、将气体分别通过紫色石蕊试液
【答案】B
【解析】A.除去一氧化碳中的二氧化碳:将气体通过灼热的炭粉,炭粉会与二氧化碳反应生成一氧化碳,所以实验设计正确。
B.除去二氧化碳中的一氧化碳:将气体通过足量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠会与二氧化碳反应,与一氧化碳不反应,所以实验设计错误。
C.鉴别、将气体分别通过澄清石灰水,二氧化碳会与澄清石灰水反应生成白色沉淀,一氧化碳不反应,所以实验设计正确。
D.鉴别、将气体分别通过紫色石蕊试液,二氧化碳与水反应生成碳酸从而使得紫色石蕊变红,一氧化碳不会反应,不能使紫色石蕊变色,所以实验设计正确。
故选:B。
15.(2024·四川泸州)向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图),把手移开,玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是( )
A.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
C.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
D.振荡后试纸变红,证明CO2能与石蕊反应变红
【答案】C
【解析】玻璃片没有掉下,证明瓶内气压小于大气压,A错误;玻璃片没有掉下,证明瓶内气压小于大气压,不能证明CO2与水发生了反应,B错误;蓝色石蕊试纸遇酸变红,注入水之前CO2与石蕊试纸接触,但不能使石蕊试纸变红,倒置且振荡后CO2与水充分接触,而此时石蕊试纸变红,说明CO2与水反应产生了酸,酸使蓝色石蕊试纸变红,C正确;注入水之前CO2与石蕊试纸接触,但不能使石蕊试纸变红,说明CO2不能与石蕊反应变红,D错误。
16.如图是研究二氧化碳性质的创新实验,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中①③变红,②不变红,说明使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳
B.装置Ⅱ中点燃的蜡烛自上而下依次熄灭,说明二氧化碳不支持燃烧
C.装置Ⅰ中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D.该装置可用来检验二氧化碳
【答案】C
【解析】A、装置Ⅰ中①③变红,说明二氧化碳和水反应生成碳酸显酸性,碳酸使紫色石蕊试纸变红,②不变红,说明干燥的紫色石蕊试纸遇到二氧化碳不变色,故错误;
B、装置Ⅱ中点燃的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳不支持燃烧,密度比空气大,故错误;
C、装置Ⅰ中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红,故正确;
D、装置可用来检验二氧化碳的性质,但不能检验是不是二氧化碳,因为能溶于水,与水反应生成酸,使紫色石蕊试纸变红的气体不一定是二氧化碳,故错误。
故选C。
17.这是实验室制取二氧化碳的探究过程,请回答下列问题。
(1)选择药品。小明对三组药品进行了研究,实验记录如下:
组别
药品
实验现象
①
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
从制取和收集的角度分析,一般选择第①组药品,该组药品发生反应的化学方程式为 ;不选择第③组药品的原因是 。
(2)选择装置。通过对制取氧气装置的分析,他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是 。选择用向上排空气法收集,验满方法是 。
(3)制取气体。他按照以下六个步骤制取气体:①检验装置气密性:②按要求装配好仪器:③向长颈漏斗中注入稀盐酸:④收集气体:⑤向广口瓶中放入几小块石灰石,正确的操作顺序是 。(用序号排序)
(4)气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中,溶液变红,因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正确?请说明理由。 。
【答案】(1) 反应速率太快,不便于收集
(2)固体和液体在常温下发生反应(意思对即可) 将燃着的木条放在集气瓶口,若火焰熄灭证明集满(操作、现象、结论缺一不可)
(3)②①⑤③④
(4)不正确,通入石蕊溶液后溶液变红也可能是其它气体,不能证明一定是二氧化碳(答案不唯一)
【解析】(1)从制取和收集的角度分析,一般选择第①组药品,因为块状石灰石和稀盐酸反应时,产生气泡速率适中,便于二氧化碳的收集,该组药品发生反应的化学方程式为:
;不选择第③组药品的原因是反应速率太快,不利于收集二氧化碳。
(2)用过氧化氢制取氧气时,过氧化氢溶液是液体,催化剂二氧化锰是固体,反应不需要加热,而用块状石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳时,反应物状态和反应条件与用过氧化氢制取氧气相同,故填:固体和液体反应,不需要加热(或反应物状态和反应条件与用过氧化氢制取氧气相同);把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满。
(3)制取二氧化碳的操作步骤是:连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→加(加入固体药品)→倒(倒入液体药品)→定(用铁架台固定仪器装置)→收集(用向上排空气法,导管要伸到集气瓶的底部,且瓶口还要盖上玻璃片),故正确的操作顺序是:②①⑤③④。
(4)能使石蕊溶液变红的气体或与水反应生成酸性物质的气体很多,不只是二氧化碳这一种,所以说法错误;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以通常用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体;故填:不正确,其他气体也可能使石蕊溶液变红(或应该用澄清的石灰水检验二氧化碳)。
18.科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集气体和进行性质实验的常用装置。
(1)图中标号①的仪器名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生装置可以选择 (填字母),选择的依据是 。
(3)既能收集氧气又能收集二氧化碳的是 (填字母)。
(4)将干燥的CO2分别通入F、G中,F中试纸不变色、G中试纸变红色。请用化学方程式表示G中试纸变红的原因 。
(5)实验室用醋酸钠和碱石灰(主要成分是NaOH和CaO)固体混合物作原料、在加热条件下制取一瓶较为纯净的甲烷,选用的制取装置为 (填字母)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)A 高锰酸钾是固体,反应条件需要加热
(3)D
(4)
(5)AC/CA
【解析】(1)图中标号①的仪器名称是长颈漏斗;
(2)实验室用高锰酸钾制氧气需要加热,应选择固体加热型装置,故选A;
选择发生装置的依据是反应物的状态和反应条件;故选择A装置的依据是高锰酸钾是固体,反应条件需要加热;
(3)氧气不易溶于水,密度大于空气,可选择排水法或向上排空气法;
二氧化碳能溶于水,密度大于空气,只能选择向上排空气法;
故既能收集氧气又能收集二氧化碳的是D;
(4)G中使用的是湿润的紫色石蕊试纸,上面有水,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸可以使紫色石蕊试液变红,反应的方程式为;
(5)实验室制取甲烷所用的药品时醋酸钠和碱石灰固体混合物,反应条件需要加热,应选择固体加热型装置;
甲烷密度小于空气,难溶于水,可选择向下排空气法或排水法收集,但要收集较为纯净的甲烷,应选择排水法;
故选AC。
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第六单元 碳和碳的氧化物
第二节 探究二氧化碳的性质和制法
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解二氧化碳的性质和用途。
2.掌握二氧化碳的实验室制取。
一、二氧化碳的性质
1.二氧化碳的物理性质
无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,在高压低温下可得固体——干冰。
【易错提醒】二氧化碳能溶于水,通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳,增加压强会溶解更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用增大压强使之溶解更多二氧化碳。
2.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳
溶解性实验
实验装置图
实验操作
向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。
向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象
蜡烛自下而上依次熄灭
塑料瓶变瘪了
实验分析
二氧化碳密度比空气大(物理性质);
二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。
原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。
3.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(2)不能供给呼吸。
(3)与水反应:CO2 + H2O === H2CO3
(4)与澄清石灰水反应:
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊: Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
该反应用于检验CO2气体:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体。
(5)与灼热的碳反应: C + CO2高温 2CO(吸热反应)
【点拨】二氧化碳与澄清石灰水反应在生活中的应用:
(1)用石灰浆抹墙一段时间后变硬:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙固体;
(2)在刚抹过石灰浆的室内生一盆炭火,墙壁变得更湿:氢氧化钙吸收二氧化碳生成了水;
(3)实验室里久置的石灰水上层和试剂瓶内壁会有一层白膜的原因;
(4)用石灰水保存鲜鸡蛋:鸡蛋呼出的二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶,堵住了鸡蛋上的小孔。
4.二氧化碳的用途
(1)固体二氧化碳(干冰)的用途:
①制冷剂:食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。
②用于人工增雨:利用干冰升华吸热的原理。
③制造舞台烟雾效果。
(2)灭火和作保护气:既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
(3)农业生产中的气体肥料
(4)工业生产中制作碳酸饮料(利用二氧化碳能溶于水)、纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。
5.二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳气体虽然没有毒性,但在局部环境中含量过高时,会导致人缺氧窒息,当空气中二氧化碳含量达到 20%(体积分数)时,人体在几秒钟内就会死亡。在于的深井底部和一些久未开启的菜窖内,常会积聚较多的二氧化碳气体。因此,在进入这类地方时,应当先放入烛火试探一下,如果烛火熄灭,千万不能贸然进入。
二、二氧化碳的实验室制法
(1)药品:块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
(2)化学方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
注意:①不用稀H2SO4的原因:生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应的进行。
②不用浓盐酸的原因:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体混入生成的CO2中,使制得的气体不纯。
③不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因:反应速率太快,不易控制。
【易错提醒】实验室制取二氧化碳的药品只能写“大理石(或石灰石)”和“稀盐酸”,不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。因为石灰石和大理石是混合物,不能用化学式表示,它们的主要成分是碳酸钙。纯碳酸钙是粉末状,反应速度太快,来不及收集,也不能使用;“盐酸”是氯化氢气体的水溶液,也是混合物,不能用化学式表示。“HCl”既可以表示盐酸,还可以表示氯化氢气体。
(3)装置:固液不加热型
(4)气体收集方法:向上排空气法(集气瓶口朝上)
实验室制取二氧化碳的两种装置
【易错提醒】(1)用排空气法收集气体时,注意集气瓶口的方向。集气瓶口朝上,表明空气从上方排出,为向上排空气法;集气瓶口朝下,表明空气从下方排出,为向下排空气法;
(2)用排空气法收集气体时,玻璃导管应伸到集气瓶底部,便于排尽空气。
(5)实验步骤:
①连接仪器
②检查装置气密性
③装化学试剂(先装固体试剂后装液体试剂)
④收集气体
(6)检验方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,若变浑浊,则气体是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满二氧化碳。
1.(2024·辽宁)二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是( )
A.作燃料 B.参与光合作用
C.固态二氧化碳用于人工降雨 D.制碳酸饮料
2.(2024·陕西)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是( )
A.检查气密性 B.装药品
C.收集气体 D.气体验满
3.二氧化碳是一种无色、无味的气体,应用广泛。如下图①②③是验证二氧化碳性质的实验。④是它在生活中的应用,图中只涉及二氧化碳物理性质的有 (填序号),图②实验中的实验现象是 ,说明CO2具有的性质是 ,汽水等碳酸饮料中涉及到二氧化碳作反应物的化学方程式为 。
4.下图是实验室制取气体的部分装置。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。
①该反应的化学方程式为 ;
②用该方法制取CO2的发生装置应选择 (填序号)。
(3)用装置C收集CO2,验满的操作为 。
►问题一 二氧化碳的性质和用途
【典例1】用如图实验验证的性质.
(1)实验室制取的化学方程式为 ,收集时不能使用排水法收集的原因是 .
(2)观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是 .
(3)湿润紫色石蕊纸花变红的原因是 (用化学方程式表示).
【典例2】二氧化碳是碳纳米管纯化的重要辅助试剂。下列不属于二氧化碳用途的是
A.扑灭火灾 B.用作燃料
C.人工降雨 D.气体肥料
【变式1-1】同学们利用下图所示装置进行了二氧化碳气体性质的研究。
①图1所示的实验目的是 。
②图2向塑料瓶中分别加入等量的水,拧紧瓶盖,摇动塑料料,对比观察两塑料瓶的现象是 。
【变式1-2】为探究二氧化碳的性质,进行了以下实验:
(1)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中,观察到的现象可验证二氧化碳的性质是 (用化学方程式表示)。
(2)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验,将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到第 (填序号)号棉球先变色,通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是 。
(3)实验B中发生反应的化学方程式 。
(4)实验C中塑料瓶变瘪,体现二氧化碳的物理性质是 。
►问题二 二氧化碳的实验室制取
【典例3】下列制取、收集、验满、检验的装置和原理能达到实验目的的是
A. B.
C. D.
【典例4】如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是
A.用过氧化氢溶液制取 O2,可选用装置②④组合
B.用装置①制取 CO2,分液漏斗中应装稀硫酸
C.用装置③收集 CO2,气体应从管口 c 通入
D.要做铁丝燃烧实验,用④收集 O2时建议留部分水
【变式2-1】实验室制取 CO2一般有五个步骤:①连接仪器,检查装置的气密性;②按要求装配组装好仪器;③向漏斗中注入酸液;④向广口瓶放入小块的大理石;⑤收集气体。下列操作顺序中,正确的是
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
【变式2-2】二氧化碳是一种温室气体,某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证:
(1)装置A中发生的化学方程式为 。
(2)当打开K,反应一段时间后,D烧杯中下层的蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 。
(3)B处发生的化学反应方程式是 。实验结束后取少量B中溶液分装于试管中,一支试管中加入一些活性炭振荡,观察到的现象是 ;另一支试管用酒精灯加热,观察到的现象是 ,这两个变化从实质上分析,不同点在于 。
1.如图表示二氧化碳的几种用途,其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是
A.人工降雨 B.植物的光合作用
C.尿素化肥 D.灭火器灭火
2.下列关于二氧化碳物理性质的叙述不正确的是
A.二氧化碳不能溶于水
B.通常情况下二氧化碳是无色无味的气体
C.固体二氧化碳俗称干冰,易升华
D.相同条件下,二氧化碳的密度比空气大
3.下图所示实验中,①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列说法不正确的是
A.④比①先变红,说明 CO2密度大于空气
B.该装置的优点是对比性强,一次实验得到多个结论
C.该实验可证明二氧化碳能与石蕊发生反应生成红色物质
D.①、④变红,②、③不变红,说明使紫色石蕊变红的是碳酸
4.实验室用如图所示装置制取二氧化碳,有关操作正确的一项是
A.向锥形瓶中投入几块石灰石
B.从长颈漏斗注入15mL稀硫酸
C.可采用排水法收集二氧化碳气体
D.气体收集满后集气瓶正放在桌面上
5.实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质不需要考虑的是
A.能否与水反应 B.密度 C.溶解性 D.可燃性
6.如果要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,应采用方法是
A.将混合气体通过澄清石灰水
B.将混合气体点燃
C.将混合气体从一个容器倾倒到另一个容器中
D.将混合气体通过灼热的氧化铜
7.干冰(固态二氧化碳)是一种常见的制冷剂,将点燃的镁条插入干冰中,反应生成氧化镁和碳单质。由此可推测出干冰或二氧化碳具有的性质是
A.二氧化碳密度大于空气
B.干冰气化时吸收热量
C.二氧化碳可以与某些金属发生反应
D.二氧化碳能与水反应
8.如图,烧杯底部木块上固定有一根铜丝,铜丝上绑了四朵纸花,其中①④是干燥的紫色石蕊纸花,②③是湿润的紫色石蕊纸花,向烧杯中慢慢倾倒二氧化碳。请回答:
(1)你将会观察到什么现象: 。
(2)用化学方程式表示石蕊纸花变色的原因: 。
9.同学们设计实验探究二氧化碳的性质,请你参与探究并回答下列问题:
(1)实验一:两个大量筒中,B中充满CO2,A中充满空气。由实验现象可得二氧化碳具有的性质是 。
(2)实验二:向一个收集满二氧化碳气体且质地较软的塑料瓶中加入约体积的水,立即旋紧瓶盖振荡,可观察到的实验现象是 。
(3)实验三:将一只充满二氧化碳的试管倒立在盛有澄清石灰水的烧杯中,观察到试管内液面上升,澄清石灰水变浑浊。写出澄清石灰水变浑浊的文字表达式 。
10.如图是实验室常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器甲的名称 。
(2)B、D装置都可以做实验室制取二氧化碳的发生装置,相比较B装置来说,C装置有什么优点: ,将收集到的二氧化碳通入到澄清石灰水中,发生反应的方程式是: 。
(3)若用F装置收集氧气,检验其收集满的方法是 。
(4)某同学在实验室用BD装置组合制取二氧化碳时,选用了块状石灰石和稀硫酸,发现二氧化碳一直收集不满,检查后发现装置气密性良好,分析其原因可能是 ,在不改变药品种类和装置的的前提下,怎样改进能顺利收集满二氧化碳 。
11.(2024·云南文山·二模)归纳与比较是化学学习的主要方法,关于CO2与CO的知识总结错误的是( )
A.构成:二氧化碳分子比一氧化碳分子多一个氧原子
B.性质:通常情况下CO2不可燃;CO可燃
C.用途:CO2可用于灭火;CO可作燃料燃烧
D.危害:CO2无毒;CO有毒
12.下列方案不能达到实验目的的是
A. 测定空气中氧气含量
B. 验证CO2不支持燃烧
C. 探究分子在不断运动
D. 检查装置的气密性
13.某小组用如图所示装置探究二氧化碳的性质。下列说法正确的是
A.图1、图2实验中都是短的蜡烛先熄灭
B.“釜底抽薪”灭火的原理和图2实验中蜡烛熄灭的原理相同
C.图3实验证明二氧化碳与水反应生成了酸
D.图3实验中观察到试管内液面上升、紫色石蕊溶液变蓝
14.有关、的实验设计错误的是
A.除去一氧化碳中的二氧化碳将气体通过灼热的炭粉
B.除去二氧化碳中的一氧化碳:将气体通过足量的氢氧化钠溶液
C.鉴别、将气体分别通过澄清石灰水
D.鉴别、将气体分别通过紫色石蕊试液
15.(2024·四川泸州)向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图),把手移开,玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是( )
A.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
C.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
D.振荡后试纸变红,证明CO2能与石蕊反应变红
16.如图是研究二氧化碳性质的创新实验,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中①③变红,②不变红,说明使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳
B.装置Ⅱ中点燃的蜡烛自上而下依次熄灭,说明二氧化碳不支持燃烧
C.装置Ⅰ中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D.该装置可用来检验二氧化碳
17.这是实验室制取二氧化碳的探究过程,请回答下列问题。
(1)选择药品。小明对三组药品进行了研究,实验记录如下:
组别
药品
实验现象
①
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
从制取和收集的角度分析,一般选择第①组药品,该组药品发生反应的化学方程式为 ;不选择第③组药品的原因是 。
(2)选择装置。通过对制取氧气装置的分析,他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是 。选择用向上排空气法收集,验满方法是 。
(3)制取气体。他按照以下六个步骤制取气体:①检验装置气密性:②按要求装配好仪器:③向长颈漏斗中注入稀盐酸:④收集气体:⑤向广口瓶中放入几小块石灰石,正确的操作顺序是 。(用序号排序)
(4)气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中,溶液变红,因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正确?请说明理由。 。
18.科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集气体和进行性质实验的常用装置。
(1)图中标号①的仪器名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生装置可以选择 (填字母),选择的依据是 。
(3)既能收集氧气又能收集二氧化碳的是 (填字母)。
(4)将干燥的CO2分别通入F、G中,F中试纸不变色、G中试纸变红色。请用化学方程式表示G中试纸变红的原因 。
(5)实验室用醋酸钠和碱石灰(主要成分是NaOH和CaO)固体混合物作原料、在加热条件下制取一瓶较为纯净的甲烷,选用的制取装置为 (填字母)。
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