第13讲 二氧化碳的制备-【暑假自学课】2025年新八年级化学暑假提升精品讲义（沪科版·上海五四学制2024）

第13讲 二氧化碳的制备 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 实验制制备二氧化碳的反应原理 1．实验室制备二氧化碳的反应原理 （1）制取二氧化碳需选择含碳元素和氧元素的物质。 （2）实验室常用石灰石（主要成分CaCO3）与稀盐酸反应制取CO2。 反应文字表达式：碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 + 水 + 二氧化碳 2．实验室制备二氧化碳反应物选择探究实验 操作提示： 每组实验取等质量反应物，加入等体积酸（浓度相同），观察30秒内气体产生速率（用“快/中/慢”描述）和持续情况。 对比组 反应物组合 实验现象 是否适合实验室制CO2 原因分析 组1 碳酸钙粉末 + 稀盐酸 产生气泡速率快， 反应剧烈 否 反应过快，反应物接触面积大 组2 碳酸钙块状固体 + 稀盐酸 产生气泡速率适中， 反应平稳 是 速率适中，反应物接触面积适中，盐酸浓度适中 组3 碳酸钠粉末 + 稀盐酸 产生气泡速率快， 反应剧烈 否 剧烈反应，反应物接触面积大 组4 碳酸钙块状固体 + 浓盐酸 产生气泡快， 气体有刺激性气味 否 挥发出氯化氢气体，污染气体 组5 碳酸钙块状固体 + 稀硫酸 初期有气泡，后迅速 消失 否 生成微溶于水的硫酸钙，包覆固体阻反应 3．最佳方案总结 （1）固体选择： 用块状石灰石/大理石（不用粉末），防止反应速率过快。 （2）酸的选择： 用稀盐酸（不用浓盐酸或稀硫酸），避免反应速率过快（过慢）或污染二氧化碳气体。 【特别提醒】 实验操作三大陷阱： 忌用碳酸钠代替碳酸钙：反应剧烈易导致酸液喷溅！ 禁用浓盐酸：挥发的HCl会使制得CO2不纯（使石灰水变浑浊不明显）。 慎用稀硫酸：生成的CaSO4会包裹固体，反应停止。 知识点2 实验制制备二氧化碳的装置选择 1．装置选择依据 （1）发生装置选择： 反应物状态：大理石（块状固体） + 稀盐酸（液体） 反应条件：常温（填“常温”或“加热”） 故选择固液不加热型装置（填装置类型名称）。 （2）收集装置选择： 因CO₂密度比空气大，可用向上排空气法收集； 因CO₂能溶于水，不能（填“能”或“不能”）用排水法收集。 2．操作步骤填空题（参照图3.25） （1）将块状大理石放入锥形瓶底部； （2）从长颈漏斗加入稀盐酸，需使下端管口浸没入（或低于）液面（液封防漏气）； （3）用向上排空气法收集气体，导管伸入集气瓶底部； （4）验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭说明已满； （5）收集完毕，先拆卸装置再整理仪器，最后擦拭桌面。 3．装置对比表格（二氧化碳 vs 高锰酸钾制氧气） 比较项目 制取二氧化碳 加热高锰酸钾制氧气 反应原理 CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2↑ 2KMnO4 K2MnO4+ MnO2 + O2↑ 发生装置类型 固液常温型 固固加热型 收集方法 向上排空气法 向上排空气法或排水法 验满方法 燃着木条放瓶口，若木条熄灭，则已收集满。 排水法：集气瓶口有大气泡向外冒出； 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满。 操作关键点 长颈漏斗需液封 试管口略向下倾斜，防冷凝水倒流 【特别提醒】 · 装置搭建三大陷阱： 漏气风险：长颈漏斗下端未浸入液面 → 气体从漏斗逸出！ 导管错误：集气瓶内导管未伸到底部 → 收集气体不纯（混空气）。 操作顺序：实验结束未撤导管先停酸 → 酸液倒吸入锥形瓶！ · 验满必做： 燃着木条必须放在瓶口（非瓶内），熄灭才表明CO2已充满（因密度大沉底）。 4．实验室制取氢气 氢气发生装置：锌粒（固体） + 稀硫酸（液体） → 选择固液不加热型装置； 收集方法：因密度小于空气且难溶于水 → 可用向上排空气法或排水法。 教材习题01（P80） 实验室制取二氧化碳的操作步骤如下，正确的顺序是 。 ①连接好装置 ②向锥形瓶中小心地放入几小块石灰石 ③向锥形瓶中注入适量稀盐酸 ④检查装置的气密性 ⑤收集产生的气体 ⑥用燃着的木条检验集气瓶内是否收集满二氧化碳 解题方法 · 第一步：锁定安全底线——气密性优先 核心原则：所有涉及气体生成的反应，必须先确保装置密封无泄漏。 若装置漏气： → 气体逸出导致收集失败； → 盐酸可能喷溅伤人。 推理：检查气密性（步骤④）必须排在连接装置后（步骤①），且在所有添加药品前进行。 · 第二步：构建反应容器——先固后液防飞溅 操作逻辑： 先装入固体药品（石灰石），避免液体加入后固体溅出（步骤②）； 再注入液体药品（稀盐酸），控制反应启动（步骤③）。 关键点：固体放置时容器干燥，若先加盐酸再放石灰石，可能导致酸液喷溅。 · 第三步：控制反应进程——启动反应后立即收集 因果链分析： 注入盐酸（步骤③）→ 反应发生 → 需立刻收集气体（步骤⑤），避免气体浪费或压强过大。 · 第四步：验证结果——收集完成再验满 顺序不可逆： 只有气体收集进行中/结束后，才能验满（步骤⑥）； 若未收集就验满：操作无意义（集气瓶为空）。 【答案】 ①④②③⑤⑥ 考点一 实验制制备二氧化碳的反应原理 1．实验室用稀盐酸和某固体药品反应制取，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A．选择药品 B．检查气密性 C．收集装置 D．检验 【答案】A 【详解】A、实验室制取二氧化碳常用大理石（或石灰石，主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应，而硫酸钙与稀盐酸不反应，不能用于制取二氧化碳，该选项不合理； B、检查装置气密性时，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段稳定的水柱，则装置气密性良好，该选项合理； C、二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集，可从图中收集装置长管通入二氧化碳，将空气从短管排出，该选项合理； D、检验二氧化碳常用澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是二氧化碳，该选项合理。 故选A。 2．在实验室用如图所示的装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是 A．向锥形瓶中加入碳酸钙粉末 B．从长颈漏斗注入稀硫酸 C．当反应开始有气泡产生时可收集气体 D．气体收集满后集气瓶正放在桌面上 【答案】D 【详解】A、实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，不能选择碳酸钙粉末，因为碳酸钙粉末和稀盐酸反应速率较快，不利于收集气体，不符合题意； B、实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，不选择稀硫酸，是因为碳酸钙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，阻碍反应的进一步进行，不符合题意； C、当反应开始有气泡产生时立即收集气体，会使收集的二氧化碳中混有装置中的空气，导致收集的气体不纯，不符合题意； D、二氧化碳的密度比空气大，气体收集满后集气瓶正放在桌面上，符合题意。 故选D。 3．下列关于CO2的实验室制法正确的是 A．制取CO2的药品 B．发生装置 C．收集装置 D．处理实验后药品 【答案】A 【详解】A、实验室制取二氧化碳，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取，故选项正确； B、实验室制取二氧化碳，长颈漏斗应该伸入液面以下形成液封，防止生成的二氧化碳气体逸出，故选项错误； C、二氧化碳密度比空气的密度大，因此用向上排空气法收集，故选项错误； D、实验后废液中含有稀盐酸，倒入水池会腐蚀下水管道，应集中回收处理，防止污染环境，故选项错误。 故选：A。 4．实验室制取二氧化碳气体时，使用的药品正确的是 A．大理石石块和稀硫酸 B．大理石石块与稀盐酸 C．大理石粉末与浓盐酸 D．大理石粉末与浓硫酸 【答案】B 【详解】A、大理石（主要成分碳酸钙）与稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，但是生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，错误； B、大理石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应速率适中，便于收集二氧化碳气体， 正确； C、大理石粉末与浓盐酸反应可以生成二氧化碳，但是浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，使制取的二氧化碳气体中混有氯化氢杂质，导致气体不纯，错误； D、大理石粉末与浓硫酸反应，开始会生成二氧化碳，但生成的硫酸钙微溶，会覆盖在大理石粉末表面，阻止反应继续进行，错误。 故选B。 5．以下最适合实验室制取二氧化碳的反应是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、制取气体时，反应物最好不要是气体，否则制取的气体不纯，该反应中有气体，会导致制取的二氧化碳不纯，因此不适用于实验室制取二氧化碳二氧化碳，故选项错误； B、该反应的反应物碳酸不稳定易分解，不易保存，难以控制反应速率，不适用于实验室制取二氧化碳二氧化碳，故选项错误； C、制取气体时，反应物最好不要是气体，否则制取的气体不纯，该反应中反应物均为气体，会导致制取的二氧化碳不纯，因此不适用于实验室制取二氧化碳二氧化碳，故选项错误； D、该反应是固体和液体在常温下反应，反应速率适中，操作安全方便，便于收集，适用于实验室制取二氧化碳二氧化碳，故选项正确； 故选：D。 考点二 实验制制备二氧化碳的装置选择 6．实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2，不需要选用的仪器是 A．试管 B．导管 C．集气瓶 D．酒精灯 【答案】D 【详解】A、实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，属于“固液常温型”，可以使用试管作反应容器，不合题意； B、实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，收集二氧化碳一定用到导管，不合题意； C、实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，需要用集气瓶收集二氧化碳，不合题意； D、实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳是在常温下进行的，反应不需要加热，不需要使用酒精灯，符合题意。 故选D。 7．在实验室制取二氧化碳实验中，涉及的部分实验操作如下，其中正确的是 A．发生装置 B．取完盐酸后 C．检验 D．验满 【答案】C 【详解】A、在实验室制取二氧化碳的实验中，A中的长颈漏斗要深入液面以下进行液封，以防止生成的气体逸出，错误； B、取完盐酸后瓶塞要盖好试剂瓶，且放置时要倒放，防止盐酸挥发，瓶塞被污染，错误； C、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，常用澄清石灰水检验二氧化碳，将气体通入澄清石灰水，若变浑浊，则该气体是二氧化碳，正确； D、二氧化碳的验满要将燃着的小木条置于瓶口而不是瓶中，错误。 故选C。 8．实验室制取并收集二氧化碳时，有如图所示操作，其中正确的是 A．检查气密性 B．加入石灰石 C．产生二氧化碳 D．收集二氧化碳 【答案】A 【详解】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，图中所示操作正确； B、向试管中装石灰石时，先将试管横放，用镊子把石灰石放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，图中所示操作错误； C、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，导气管应刚好露出胶塞，图示导管伸入液面以下，生成的气体无法导出，图中所示装置错误； D、二氧化碳密度比空气的大，能用向上排空气法收集，图中导管应伸入集气瓶底部，且不需要塞子，否则空气无法排出，图中所示操作错误； 故选A。 9．小强和几位同学在实验室用如图所示装置制取气体。 （1）写出图中②的仪器名称： 。 （2）小强想用高锰酸钾制取较纯净的氧气，他应选择上述装置中的A和 （填字母)进行组装。该反应的符号表达式为： ；该反应属于 （填反应类型）。 （3）用装置E收集氧气，收集满并取出集气瓶后，小强停止该实验的正确操作步骤是先 ，然后再 。 （4）用装置C收集气体，检验收集的气体是氧气的方法 。 （5）用装置F收集并测量收集氧气的体积，气体应该从导管 （填“a”或“b”)进，另一个导管口连接一个 （填仪器名称）。 （6）实验室通过大理石固体和稀盐酸溶液常温反应制取二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，制取二氧化碳应该选择 装置组合（填字母）。 【答案】（1）长颈漏斗 （2） E/F 分解反应 （3） 将导管移出水面 熄灭酒精灯 （4）将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气 （5） b 量筒 （6）BC 【详解】（1）由图可知，图中②的仪器名称：长颈漏斗； （2）氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的气体比较纯净，故收集装置可选E或F； 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的符号表达式为：； 该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应； （3）用装置E收集氧气，收集满并取出集气瓶后，小强停止该实验的正确操作步骤是先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管； （4）用装置C收集气体，氧气具有助燃性，检验收集的气体是氧气的方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明是氧气； （5）用装置F收集并测量收集氧气的体积，气体的密度比水小，气体应该从导管b进，另一个导管口连接量筒，用量筒测量排出水的体积，排出水的体积就是生成氧气的体积； （6）实验室通过大理石固体和稀盐酸溶液常温反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，发生装置可选B，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选C，故填：BC。 10．如图所示可以用于实验室制取二氧化碳。下列有关说法不正确的是 A．该反应的化学方程式是 B．分液漏斗可以控制滴加稀盐酸的量和速率 C．实验室用试管和单孔橡胶塞制取二氧化碳最好选择大理石和稀盐酸 D．反应结束后，锥形瓶内溶液的溶质成分只有氯化钙 【答案】D 【详解】A、实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为，该选项说法正确； B、分液漏斗的活塞能控制液体的滴加速率和滴加量，该选项说法正确； C、碳酸钙粉末和盐酸反应速率太快，若用试管和单孔橡胶塞制取二氧化碳，最好选择大理石和稀盐酸，该选项说法正确； D、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，若盐酸过量，则反应后溶液中的溶质成分为氯化钙和氯化氢，该选项说法不正确。 故选D。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过分析实验室制取二氧化碳的反应原理与药品选择实验，形成对反应条件与反应速率关系的理解，掌握块状石灰石与稀盐酸的优化选择依据，能解释禁用碳酸钠、浓盐酸及稀硫酸的原因，并培养实验设计与误差分析能力。​​ 2.通过对比固液常温型发生装置与向上排空气法收集装置的选择逻辑，掌握二氧化碳制取装置的关键操作要点，能规范完成实验操作并规避漏气、倒吸等风险，形成严谨的科学态度与实验安全意识。​​ 3.通过实验操作细节与工业制法的对比分析，建立根据反应原理选择实验方案的逻辑思维，学会迁移应用知识解决实际问题，并强化绿色化学与实验规范意识。​ 【学习重难点】 1.药品选择与反应条件调控​​ 2.装置操作与风险规避​​ 3.实验思维与知识迁移​ 选择题 1．实验室制取二氧化碳，下列药品选用、组建装置、检验和验满操作中不正确的是 A．  药品取用 B．    检查装置气密性 C．  取用石灰石 D．  验满 【答案】C 【详解】A、石灰石是固体，存放在广口瓶中；稀盐酸是液体，存放在细口瓶中，故选项实验操作正确； B、检查装置气密性的方法：连接装置，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出，说明气密性良好，故选项实验操作正确； C、向试管中装石灰石时，先将试管横放，用镊子把石灰石放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，故选项实验操作错误； D、二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，故选项实验操作正确。 故选C。 2．下列有关气体的实验室制取、收集、检验操作错误的是 A．高锰酸钾制取氧气 B．制取二氧化碳 C．收集氧气和二氧化碳 D．检验氧气 【答案】B 【详解】A、用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，可以选择该装置，加热时，应用外焰加热，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，且应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，图中操作正确，不符合题意； B、实验室通常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应属于固液不加热反应，但是长颈漏斗下端应伸入液面以下，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出，图中操作错误，符合题意； C、氧气和二氧化碳密度均大于空气，均可选择向上排空气法收集，图中操作正确，不符合题意； D、氧气具有助燃性，检验氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明已经集满，图中操作正确，不符合题意。 故选B。 3．下图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是 A．b操作收集气体时集气瓶口应向下 B．实验操作完全正确 C．c操作应先握住试管，再把导气管放入烧杯中 D．这些步骤的正确顺序是cabde 【答案】D 【详解】A、二氧化碳的密度比空气大，b操作收集气体时集气瓶口应向上，故选项说法不正确； B、二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶内，故选项说法不正确； C、c操作应先把导气管放入烧杯中，然后再握住试管，观察导管口是否冒出气泡，故选项说法不正确； D、制取二氧化碳的操作步骤是：装（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）→注（注入液体药品）→收（采用向上排空气法收集气体，并验满），实验结束后，洗涤仪器，所以正确的操作顺序cabde，故选项说法正确。 故选D。 4．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 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】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。 5．实验室制取二氧化碳有以下步骤：①向锥形瓶内加入大理石；②检查装置气密性；③向分液漏斗中加入稀盐酸；④按要求连接好仪器和装置；⑤用向上排空气法收集。正确的顺序是 A．③②①④⑤ B．④③②①⑤ C．①③②④⑤ D．④②①③⑤ 【答案】D 【详解】制取气体首先要做的就是连接仪器和装置，检查装置的气密性，装药品时遵循先装固体药品，再装液体药品的原则；二氧化碳用向上排空气法收集。 故选。 6．某学习探究小组设计如下实验探究实验室制取反应速率的影响因素，下列分析正确的是 实验编号 石灰石的状态 稀盐酸的浓度 温度/℃ ① 块状 10% 20 ② 块状 20% 20 ③ 粉末 10% 20 ④ 块状 20% 40 A．①④探究稀盐酸的浓度的影响 B．②③探究稀盐酸的浓度的影响 C．①③探究石灰石状态的影响 D．③④探究温度的影响 【答案】C 【详解】A、由表格数据可知，实验①④中稀盐酸的浓度、温度均不同，变量不唯一，不能探究稀盐酸的浓度的影响，说法错误，不符合题意； B、由表格数据可知，实验②③中石灰石的状态、稀盐酸的浓度均不同，变量不唯一，不能探究稀盐酸的浓度的影响，说法错误，不符合题意； C、由表格数据可知，实验①③中石灰石的状态不同，其他条件相同，变量唯一，能探究石灰石状态的影响，说法正确，符合题意； D、由表格数据可知，实验③④中石灰石的状态、稀盐酸的浓度、温度均不同，变量不唯一，不能探究温度的影响，说法错误，不符合题意。 故选：C。 多选题 7．下列操作中，不正确的是 A． 检查装置气密性 B． 制取二氧化碳 C． 收集二氧化碳 D． 检验二氧化碳 【答案】BD 【详解】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，图中所示操作正确； B、制取二氧化碳时，为防止产生的二氧化碳从长颈漏斗中逸出，长颈漏斗的末端应伸入液面以下；为利于气体的排出，导管应刚刚露出塞子即可，图中所示操作错误； C、二氧化碳的密度比空气大，用图示装置收集二氧化碳时，二氧化碳应从长管通入，图中所示操作正确； D、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，在实验室中常用澄清的石灰水来检验二氧化碳，不能用燃着的木条来检验，因此能使燃着的木条熄灭的气体不只是二氧化碳，如氮气等，图中所示操作错误。 故选BD。 8．有些实验可以用下图装置来实现，下列说法正确的是 A．用这套装置可以探究一氧化碳还原氧化铜 B．用这套装置可以制备并收集氢气 C．用这套装置可以制备并收集二氧化碳 D．若集气瓶中放入一半水，双手握住试管，看到集气瓶水中产生气泡，说明这套装置的气密性良好 【答案】CD 【详解】A、一氧化碳还原氧化铜需要加热，这套装置不可以探究一氧化碳还原氧化铜，故选项说法错误； B、实验室常用锌和稀硫酸制取氢气时，氢气的密度比空气小，常用向下排空气法收集，故选项说法错误； C、实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，这套装置可以制备并收集二氧化碳，故选项说法正确； D、双手握住试管加热其中空气，气体膨胀从导管进入集气瓶水中产生气泡，说明装置气密性良好，故选项说法正确。 故选：CD。 9．下列说法中不正确的是 A．能使燃着的小木条熄灭的气体不一定是二氧化碳 B．点燃氢气、甲烷的可燃性气体前一定要验纯，以防发生爆炸 C．二氧化碳有毒，空气中含量过多能使入窒息而亡 D．实验室收集二氧化碳气体只用排水法 【答案】CD 【详解】A、由于二氧化碳和氮气就能不能燃烧且不支持燃烧，则能使燃着的小木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，还可能是氮气等气体，故选项说法正确； B、可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，点燃氢气、甲烷的可燃性气体前一定要验纯，以防发生爆炸，故选项说法正确； C、二氧化碳本身没有毒性，但不能供给呼吸，空气中含量过多能使人窒息而亡，故选项说法错误； D、二氧化碳密度比空气大，能溶于水，实验室收集二氧化碳气体应该用向上排空气法，故选项说法错误； 故选：CD。 实验题 10．气体的制备是初中化学实验重要的内容，请根据下列装置回答问题： （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室利用装置A，选用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为 ，实验结束后，从剩余固体中回收二氧化锰，有下列操作步骤：①过滤，②洗涤，③溶解，④干燥，正确的操作顺序是 （填数字编号）。 （3）实验室用装置B、C、D进行实验时，C中蜡烛燃烧更旺，D中溶液变浑浊，则B中产生的气体为 。 （4）用装置E、F测量二氧化碳的体积时，若E中无植物油，则测得的二氧化碳的体积 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1）锥形瓶 （2） ③①②④ （3）氧气 （4）偏小 【详解】（1）根据图像，仪器①是锥形瓶。 （2）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气 ，化学方程式为； 加热高锰酸钾制氧气后的剩余固体是锰酸钾和二氧化锰的混合物，锰酸钾易溶于水，二氧化锰难溶于水。先溶解，使锰酸钾溶于水形成溶液，二氧化锰不溶；再过滤，将二氧化锰固体与锰酸钾溶液分离；然后洗涤除去二氧化锰表面残留的杂质；最后干燥得到纯净的二氧化锰，所以操作顺序是③①②④。 （3）C 中蜡烛燃烧更旺，因为氧气具有助燃性，能使燃烧更剧烈；D 中澄清石灰水变浑浊是因为蜡烛燃烧产生二氧化碳，说明 B 中产生的气体是氧气。 （4）二氧化碳能溶于水，若 E 中无植物油，会有一部分二氧化碳溶于水，导致进入量筒中的水的体积偏小，即测得的二氧化碳体积偏小。 11．（一）气体的制取及性质实验 （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室制取CO2和O2均能选用的发生装置是 （填字母序号），写出实验室用大理石和稀盐酸制取CO2反应的化学方程式为 。 （3）小组同学利用如图装置验证二氧化碳的性质。实验过程中，先观察到澄清石灰水变浑浊，后观察到燃着的木条熄灭，由此可推测二氧化碳的一条用途是 。装置中 处紫色石蕊试纸先变红。 （二）制作简易供氧器 项目学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理 （4）加湿仓中O2流过的路径相当于图中的 （选填“乙”“丙”“丁”）。 （5）戊图是同学们制作的简易制氧机的模仿改造图，图中右边饮料瓶中水的作用不正确的是 ______ （选填序号）。 A．湿润氧气 B．判断氧气产生速率的大小 C．吸收氧气 【答案】（1）长颈漏斗 （2） B （3） 灭火 c （4）丙 （5）C 【详解】（1）仪器①的名称是长颈漏斗； （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取CO2，均为固液常温型型反应，则实验室制取CO2和O2均能选用的发生装置是B； 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，化学方程式为：； （3）实验过程中，先观察到澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊的原因是氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，后观察到燃着的木条熄灭，说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气大，由此推测二氧化碳可用于灭火； 二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，二氧化碳的密度比空气大，则可观察到a处干燥紫色石蕊纸花不变色，c处湿润紫色石蕊纸花比b处先变红； （4）氧气不易溶于水，氧气应“长进短出”，这样氧气和水充分接触，可将氧气湿润，故加湿仓中氧气流过的路径相当于图中的丙装置； （5）氧气不易溶于水，将氧气从底部通入水中，氧气从右瓶中水底部上浮冒出，图中右边饮料瓶中水可以湿润氧气、切可以通过产生气泡的快慢判断氧气产生速率的大小，而氧气不易溶于水，水不能吸收氧气；故选C。 12．根据下图回答问题。 （1）氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，此时应选用的发生装置是 （填标号)；若用F装置收集氨气，则气体要从 （填“m”或“n”)端通入。 （2）用C装置而不用E装置收集CO2气体的原因是 。 【答案】（1） B n （2）二氧化碳的密度比空气大且能溶于水 【详解】（1）实验室用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，选用固固加热型反应，应选用的发生装置是B。 氨气密度比空气小，若用F装置收集氨气，则气体要从n端通入，瓶内空气从m端排出。 （2）二氧化碳密度比空气大且能溶于水，选用向上排空气法收集，即收集装置为C。 13．实验室里现有高锰酸钾、稀硫酸、石灰石和稀盐酸，以及下图所示的仪器。 （1）利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳。试剂是 ，你选择的仪器是 （填序号）。 （2）收集二氧化碳时证明是否集满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口，若 ，则证明已满。 （3）若补充一种仪器 （填仪器名称），再利用上述仪器和试剂还可以制取氧气。 【答案】（1） 石灰石和稀盐酸 ①②⑦⑧ （2）木条熄灭 （3）试管 【详解】（1）实验室采用石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸为原料制取二氧化碳，则试剂选择石灰石和稀盐酸；该反应适用于固-液常温型，二氧化碳密度比空气大，能溶于水也与水反应，应采用向上排空气法进行收集，应选择的仪器是锥形瓶、双孔橡皮塞、长颈漏斗、集气瓶，即①②⑦⑧，故填：石灰石和稀盐酸；①②⑦⑧； （2）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则收集二氧化碳时证明是否集满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明已满，故填：木条熄灭； （3）根据提供的药品，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应适用于固体加热型，若利用上述仪器和药品制取氧气，应补充盛放药品的试管，故填：试管。 14．同学们在实验室开展了有关CO2的实验，实验桌上有如下几种气体发生装置和收集装置。请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称： ； （2）实验室制取CO2气体的发生装置为： （填字母）。 （3）用C装置收集CO2，验满时，将燃着的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明CO2已经集满。 （4）同学们为了验证CO2的性质又进行了如上图实验，取一支试管加入2mL蒸馏水，然后滴入1~2滴紫色石蕊溶液，向试管中通入CO2，观察到试管中溶液变为 色。 【答案】（1）铁架台 （2）B （3）熄灭 （4）红 【详解】（1）仪器①的名称是铁架台； （2）实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B； （3）用C装置通过向上排空气法收集，验满时，将燃着的木条放在集气瓶口，发现木条熄灭，说明已经集满； （4）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红色，则取一支试管加入2mL蒸馏水，然后滴入1~2滴紫色石蕊溶液，向试管中通入，观察到试管中溶液变为红色。 15．根据下列实验装置图回答问题： （1）仪器a的名称是 。 （2）在A-E中选择实验室制取的装置组合为 （填字母）。 （3）选择B发生装置的突出优点是 。 （4）在G装置中装入浓硫酸可干燥，该气体从 端进入（填“b”或“c”）。 【答案】（1）酒精灯 （2）BC （3）能控制反应速率 （4）b 【详解】（1）由图可知，仪器a的名称是酒精灯。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固体和液体在常温下的反应，则发生装置选B，又由于二氧化碳密度比空气大，能溶于水，则收集装置选C，故装置组合为BC； （3）B装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速度，从而控制反应速率； （4） 氧气密度比浓硫酸的小，故在G装置中装入浓硫酸可干燥，该气体从b端进入。 16．大理石和酸制取二氧化碳，可选的实验装置如图1所示，取等质量的大理石分别放入足量的酸中，产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示，请回答下列问题： （1）仪器b的名称是 ； （2）若要控制反应的开始和停止，应选择的发生与收集装置组合是 ； （3）图2中甲、乙、丙三条曲线对应以下的3个实验，其中甲曲线对应的实验是___________； A．块状大理石、7%硫酸溶液 B．块状大理石、7%盐酸 C．粉末大理石、7%盐酸 （4）下列关于二氧化碳制取、性质和用途的叙述中，不正确的是___________。 A．把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红 B．实验室制取二氧化碳时，应先加药品再检查装置气密性 C．向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳，有利于蔬菜生长 【答案】（1）长颈漏斗 （2）CD （3）C （4）B 【详解】（1）仪器b的名称是长颈漏斗； （2）实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B或C，其中装置C能将固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗加入，关闭活塞，反应生成的气体增多，使得装置内压强增大，液体被压入长颈漏斗内，固液分离反应停止，打开活塞，气体导出，使得装置内压强减小，液体重新流入试管内，固液接触反应发生，故与装置B相比，装置C的优点是可以控制反应的发生与停止，因此发生装置应选择装置C；二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法收集，即装置D，综上可知，若要控制反应的开始和停止，应选择的发生与收集装置组合是CD； （3）A、大理石主要成分是碳酸钙，硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，因此对应曲线丙，不符合题意； B、块状大理石与7%盐酸反应速率适中，因此对应曲线乙，不符合题意； C、粉末大理石与7%盐酸的接触面积大，反应速率快，因此对应曲线甲，符合题意。 故选：C； （4）A、把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，说法正确，不符合题意； B、在实验室制取二氧化碳时，为防止装置漏气，实验前应先检查装置气密性再加药品，如果先加药品再检查气密性，可能会导致药品浪费或实验失败，说法不正确，符合题意； C、植物光合作用需要二氧化碳，因此向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳，有利于蔬菜生长，说法正确，不符合题意。 故选：B。 17．选用下图所示仪器组装装置制取气体。 （1）实验室制取二氧化碳，你选择的仪器有 （填序号），证明二氧化碳是否集满的操作是 。 （2）若用高锰酸钾制取氧气，还需补充一种仪器 （填仪器名称），若选用①③⑤收集氧气，将导管伸到集气瓶口的最佳时机是 。 【答案】（1） ①②⑦⑧ 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则集满 （2） 试管 有连续均匀气泡产生时 【详解】（1）实验室采用石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸为原料制取二氧化碳，该反应适用于固液常温型发生装置，二氧化碳密度比空气大，能溶于水也与水反应，应采用向上排空气法进行收集，应选择的仪器是锥形瓶、双孔橡皮塞、长颈漏斗、集气瓶，即①②⑦⑧； 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则收集二氧化碳时证明是否集满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明已满； （2）根据提供的药品，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应适用于固体加热型，若利用上述仪器和药品制取氧气，应补充盛放药品的试管； 若选用①③⑤收集氧气，即排水法收集，将导管伸到集气瓶口的最佳时机是有连续均匀气泡产生时，不能有气泡产生就立即收集，因为开始排出的气体中含有空气。 18．实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等试剂及相关仪器和用品，请结合下列装置回答问题： Ⅰ．用高锰酸钾制取氧气： （1）发生反应的化学方程式为： 。 （2）仪器a的一般性用途是： ，在常温或加热时使用。 （3）制取较为纯净的氧气应选择的装置是 （填字母）。 Ⅱ．用大理石和稀盐酸制取二氧化碳： （4）仪器b的名称是 。 （5）检验该气体的化学反应方程式为 。 （6）实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 （填序号）。 （7）向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。瓶内气体压强 （填“大于”或“等于”或“小于”)外界大气压强，瓶子会慢慢变 （填“瘪”或“鼓”）。 （8）通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取，我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法为___________（填字母）。 A．确定制取气体的化学反应原理 B．设计制取气体的实验装置 C．验证得到的气体就是所要制取的气体 【答案】（1） （2）少量试剂的反应容器 （3）AC （4）长颈漏斗 （5） （6）②①⑤③④ （7） 小于 瘪 （8）ABC 【详解】（1）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为; （2）仪器a是试管，一般性用途是：少量试剂的反应容器，在常温或加热时使用。 （3）用高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，发生装置选A；氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，用排水法收集的氧气较为纯净，收集装置选C，则装置组合是AC。 （4）根据图像，仪器b是长颈漏斗。 （5）检验二氧化碳气体用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，反应的化学方程式为. （6）实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时先组装仪器，再装试剂（先固后液），最后收集，故正确的操作顺序是②①⑤③④。 （7）二氧化碳能溶于水，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加水振荡后，瓶内二氧化碳减少，气体压强减小，小于外界大气压，在大气压作用下瓶子变瘪。 （8）实验室里制取气体的一般思路和方法为选择适当的反应，选择合适的实验装置，以及验证所制得的气体。 A、确定制取气体的化学反应原理，故正确； B、设计制取气体的实验装置，故正确； C、验证得到的气体就是所要制取的气体，故正确。 故选ABC。 19．实验是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置回答问题。 （1）装置B中仪器①的名称是 。 （2）实验室用锌粒和稀硫酸制取H2，应选用的发生装置是 （填字母，下同）。选择依据是 。实验室加热高锰酸钾固体制取纯净的O2，应选用的发生和收集装置是 ；收集装置的选择利用了氧气 的性质。 （3）实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是 。 （4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取形状大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。 ①在此对比实验中除了控制土豆和猪肝的形状大小相同外，还需控制过氧化氢稀溶液的 相同。 ②结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。 ③加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 （填“30”“65”或“120”)s；从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”)反应，理由是 。 ④曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂 。 【答案】（1）锥形瓶 （2） B 反应物是固体和液体，反应不需要加热 AE 不易溶于水且不与水反应 （3）D （4） 浓度和体积 猪肝块 30 放热 如果反应不放热，理论上120s时产生气体最多，压强应达到最大，而实际上a、b中分别在第30s、65s时压强达到最大，说明反应放热气体体积膨胀了 只能改变反应速率，不改变生成物的量 【详解】（1）由图可知，装置B中仪器①的名称是锥形瓶，故填：锥形瓶； （2）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，该反应物为固体和液体，反应不需要加热，则发生装置选B；高锰酸钾制氧气适用于固体加热型的发生装置，即发生装置选A，氧气的密度比空气大，不易溶于水也不与水反应，则可采用向上排空气法或排水法进行收集，其中排水法收集的气体较为纯净，即收集装置选E，故填：B；反应物是固体和液体，反应不需要加热；AE；不易溶于水且不与水反应； （3）二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集；氧气密度比空气略大且不易溶于水，可采用向上排空气法和排水法进行收集，因此实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是D，故填：D； （4）①该实验的目的是探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，需要满足单一变量原则，则在此对比实验中除了控制土豆和猪肝的形状大小相同外，还需控制过氧化氢稀溶液的浓度和体积相同，故填：浓度和体积； ②由图乙可知，相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块，故填：猪肝块； ③由图可知，30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大，说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s； 由图乙可知，装置内压强先增大后减小，是因为反应产生气体使装置内压强增大，反应结束后温度降低使装置内压强减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应（如果反应不放热，理论上120s时产生气体最多，压强应达到最大，而实际上a、b中分别在第30s、65s时压强达到最大，说明反应放热气体体积膨胀了）； 故填：30；放热；如果反应不放热，理论上120s时产生气体最多，压强应达到最大，而实际上a、b中分别在第30s、65s时压强达到最大，说明反应放热气体体积膨胀了； ④该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入相同体积，相同浓度的过氧化氢稀溶液，由图乙可知，曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，即说明催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量，故填：只能改变反应速率，不改变生成物的量。 综合应用题 20．完成下列小题： （1）二氧化碳的实验室制取。 【实验目的】练习实验室里制取二氧化碳。 【实验原理】 （写化学反应方程式）。 【实验用品】石灰石、稀盐酸、火柴、镊子、木条，以及上图仪器。 【实验步骤】选择上述仪器中的 （填字母）组装成制取二氧化碳的发生装置，并检验装置的气密性。 向 （填仪器名称）中加入石灰石，塞好橡胶塞，向装置中加入液体药品。 收集二氧化碳。收集时，集气瓶的瓶口应朝 （选填“上”或“下”）。 验满后用玻璃片盖住集气瓶，备用。 （2）二氧化碳的封存。 二氧化碳的封存主要是将捕集到的二氧化碳压缩后封存于地层深处或海底。基于亨利定律，当把二氧化碳注入深海时，由于压力非常大，二氧化碳会大量溶解在海水中，形成碳酸等物质，从而实现一定程度的封存。如图是不同深度的海水中二氧化碳分压（二氧化碳含量的一种表示方法）的图像。 从微观角度分析二氧化碳气体能被压缩的原因： 。 分析如图可知，随海水深度增加二氧化碳分压 （选填“增大”或“减小”），原因是 。 深海封存可能对海洋生态造成什么影响？（答一种即可） 。 【答案】（1） bef 锥形瓶 上 （2） 压强增大，分子间间隔减小 增大 压强增大，二氧化碳的溶解度增大 海水酸化 【详解】（1）实验室用大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； 制取二氧化碳发生装置为固液常温型发生装置，收集用向上排空气法，需用带直角形状导管的双孔塞（连接导气管和长颈漏斗）、锥形瓶（反应容器）、长颈漏斗（添加液体试剂）来组装制取二氧化碳的发生装置，故填：bef； 向锥形瓶中加入大理石，塞好橡胶塞，从长颈漏斗向装置中加入液体试剂； 二氧化碳密度比空气大，收集时，集气瓶的瓶口应朝上； （2）从微观角度分析二氧化碳气体能被压缩是因为气体分子间隔较大，加压后分子间隔缩小，使二氧化碳从气态变为液态； 分析如图可知，随海水深度增加二氧化碳分压增大，因为压强增大，二氧化碳的溶解度增大； 二氧化碳和水能反应生成碳酸，深海封存可能使海水酸化。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13讲 二氧化碳的制备 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 实验制制备二氧化碳的反应原理 1．实验室制备二氧化碳的反应原理 （1）制取二氧化碳需选择含 元素和 元素的物质。 （2）实验室常用 （主要成分CaCO3）与 反应制取CO2。 反应文字表达式：碳酸钙 + 盐酸 → + + 2．实验室制备二氧化碳反应物选择探究实验 操作提示： 每组实验取等质量反应物，加入等体积酸（浓度相同），观察30秒内气体产生速率（用“快/中/慢”描述）和持续情况。 对比组 反应物组合 实验现象 是否适合实验室制CO2 原因分析 组1 碳酸钙粉末 + 稀盐酸 产生气泡 ， 反应 反应过快， 组2 碳酸钙块状固体 + 稀盐酸 产生气泡 ， 反应 速率适中， 组3 碳酸钠粉末 + 稀盐酸 产生气泡 ， 反应 剧烈反应， 组4 碳酸钙块状固体 + 浓盐酸 产生气泡快， 气体有 气味 挥发出 ，污染气体 组5 碳酸钙块状固体 + 稀硫酸 初期有气泡，后迅速 生成 包覆固体阻反应 3．最佳方案总结 （1）固体选择： 用 状石灰石/大理石（不用粉末），防止反应 。 （2）酸的选择： 用 盐酸（不用浓盐酸或稀硫酸），避免 或 。 【特别提醒】 实验操作三大陷阱： 忌用碳酸钠代替碳酸钙：反应剧烈易导致反应速率太快，酸液喷溅！ 禁用浓盐酸：挥发的HCl会使制得CO2不纯（使石灰水变浑浊不明显）。 慎用稀硫酸：生成的CaSO4会包裹固体，反应停止。 知识点2 实验制制备二氧化碳的装置选择 1．装置选择依据 （1）发生装置选择： 反应物状态：大理石（ 体） + 稀盐酸（ 体） 反应条件： （填“常温”或“加热”） 故选择 装置（填装置类型名称）。 （2）收集装置选择： 因CO₂密度比空气 ，可用 法收集； 因CO₂能溶于水， （填“能”或“不能”）用排水法收集。 2．操作步骤填空题（参照图3.25） （1）将块状大理石放入 底部； （2）从 加入稀盐酸，需使下端管口 液面（液封防漏气）； （3）用 法收集气体，导管伸入集气瓶 部； （4）验满方法：将燃着的木条放在集气瓶 ，火焰 说明已满； （5）收集完毕，先 再 ，最后擦拭桌面。 3．装置对比表格（二氧化碳 vs 高锰酸钾制氧气） 比较项目 制取二氧化碳 加热高锰酸钾制氧气 反应原理 CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2↑ 2KMnO4 K2MnO4+ MnO2 + O2↑ 发生装置类型 固液常温型 型 收集方法 法 法或 法 验满方法 燃着木条放瓶口， 排水法： 向上排空气法： 操作关键点 长颈漏斗需 试管口略 倾斜，防冷凝水倒流 【特别提醒】 · 装置搭建三大陷阱： 漏气风险：长颈漏斗下端未浸入液面 → 气体从漏斗逸出！ 导管错误：集气瓶内导管未伸到底部 → 收集气体不纯（混空气）。 操作顺序：实验结束未撤导管先停酸 → 酸液倒吸入锥形瓶！ · 验满必做： 燃着木条必须放在瓶口（非瓶内），熄灭才表明CO2已充满（因密度大沉底）。 4．实验室制取氢气 氢气发生装置：锌粒（ 体） + 稀硫酸（ 体） → 选择 装置； 收集方法：因密度 空气且 溶于水 → 可用 或 法。 教材习题01（P80） 实验室制取二氧化碳的操作步骤如下，正确的顺序是 。 ①连接好装置 ②向锥形瓶中小心地放入几小块石灰石 ③向锥形瓶中注入适量稀盐酸 ④检查装置的气密性 ⑤收集产生的气体 ⑥用燃着的木条检验集气瓶内是否收集满二氧化碳 解题方法 · 第一步：锁定安全底线——气密性优先 核心原则：所有涉及气体生成的反应，必须先确保装置密封无泄漏。 若装置漏气： → 气体逸出导致收集失败； → 盐酸可能喷溅伤人。 推理：检查气密性（步骤④）必须排在连接装置后（步骤①），且在所有添加药品前进行。 · 第二步：构建反应容器——先固后液防飞溅 操作逻辑： 先装入固体药品（石灰石），避免液体加入后固体溅出（步骤②）； 再注入液体药品（稀盐酸），控制反应启动（步骤③）。 关键点：固体放置时容器干燥，若先加盐酸再放石灰石，可能导致酸液喷溅。 · 第三步：控制反应进程——启动反应后立即收集 因果链分析： 注入盐酸（步骤③）→ 反应发生 → 需立刻收集气体（步骤⑤），避免气体浪费或压强过大。 · 第四步：验证结果——收集完成再验满 顺序不可逆： 只有气体收集进行中/结束后，才能验满（步骤⑥）； 若未收集就验满：操作无意义（集气瓶为空）。 考点一 实验制制备二氧化碳的反应原理 1．实验室用稀盐酸和某固体药品反应制取，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A．选择药品 B．检查气密性 C．收集装置 D．检验 2．在实验室用如图所示的装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是 A．向锥形瓶中加入碳酸钙粉末 B．从长颈漏斗注入稀硫酸 C．当反应开始有气泡产生时可收集气体 D．气体收集满后集气瓶正放在桌面上 3．下列关于CO2的实验室制法正确的是 A．制取CO2的药品 B．发生装置 C．收集装置 D．处理实验后药品 4．实验室制取二氧化碳气体时，使用的药品正确的是 A．大理石石块和稀硫酸 B．大理石石块与稀盐酸 C．大理石粉末与浓盐酸 D．大理石粉末与浓硫酸 5．以下最适合实验室制取二氧化碳的反应是 A． B． C． D． 考点二 实验制制备二氧化碳的装置选择 6．实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2，不需要选用的仪器是 A．试管 B．导管 C．集气瓶 D．酒精灯 7．在实验室制取二氧化碳实验中，涉及的部分实验操作如下，其中正确的是 A．发生装置 B．取完盐酸后 C．检验 D．验满 8．实验室制取并收集二氧化碳时，有如图所示操作，其中正确的是 A．检查气密性 B．加入石灰石 C．产生二氧化碳 D．收集二氧化碳 9．小强和几位同学在实验室用如图所示装置制取气体。 （1）写出图中②的仪器名称： 。 （2）小强想用高锰酸钾制取较纯净的氧气，他应选择上述装置中的A和 （填字母)进行组装。该反应的符号表达式为： ；该反应属于 （填反应类型）。 （3）用装置E收集氧气，收集满并取出集气瓶后，小强停止该实验的正确操作步骤是先 ，然后再 。 （4）用装置C收集气体，检验收集的气体是氧气的方法 。 （5）用装置F收集并测量收集氧气的体积，气体应该从导管 （填“a”或“b”)进，另一个导管口连接一个 （填仪器名称）。 （6）实验室通过大理石固体和稀盐酸溶液常温反应制取二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，制取二氧化碳应该选择 装置组合（填字母）。 10．如图所示可以用于实验室制取二氧化碳。下列有关说法不正确的是 A．该反应的化学方程式是 B．分液漏斗可以控制滴加稀盐酸的量和速率 C．实验室用试管和单孔橡胶塞制取二氧化碳最好选择大理石和稀盐酸 D．反应结束后，锥形瓶内溶液的溶质成分只有氯化钙 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过分析实验室制取二氧化碳的反应原理与药品选择实验，形成对反应条件与反应速率关系的理解，掌握块状石灰石与稀盐酸的优化选择依据，能解释禁用碳酸钠、浓盐酸及稀硫酸的原因，并培养实验设计与误差分析能力。​​ 2.通过对比固液常温型发生装置与向上排空气法收集装置的选择逻辑，掌握二氧化碳制取装置的关键操作要点，能规范完成实验操作并规避漏气、倒吸等风险，形成严谨的科学态度与实验安全意识。​​ 3.通过实验操作细节与工业制法的对比分析，建立根据反应原理选择实验方案的逻辑思维，学会迁移应用知识解决实际问题，并强化绿色化学与实验规范意识。​ 【学习重难点】 1.药品选择与反应条件调控​​ 2.装置操作与风险规避​​ 3.实验思维与知识迁移​ 选择题 1．实验室制取二氧化碳，下列药品选用、组建装置、检验和验满操作中不正确的是 A．  药品取用 B．    检查装置气密性 C．  取用石灰石 D．  验满 2．下列有关气体的实验室制取、收集、检验操作错误的是 A．高锰酸钾制取氧气 B．制取二氧化碳 C．收集氧气和二氧化碳 D．检验氧气 3．下图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是 A．b操作收集气体时集气瓶口应向下 B．实验操作完全正确 C．c操作应先握住试管，再把导气管放入烧杯中 D．这些步骤的正确顺序是cabde 4．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 A．A B．B C．C D．D 5．实验室制取二氧化碳有以下步骤：①向锥形瓶内加入大理石；②检查装置气密性；③向分液漏斗中加入稀盐酸；④按要求连接好仪器和装置；⑤用向上排空气法收集。正确的顺序是 A．③②①④⑤ B．④③②①⑤ C．①③②④⑤ D．④②①③⑤ 6．某学习探究小组设计如下实验探究实验室制取反应速率的影响因素，下列分析正确的是 实验编号 石灰石的状态 稀盐酸的浓度 温度/℃ ① 块状 10% 20 ② 块状 20% 20 ③ 粉末 10% 20 ④ 块状 20% 40 A．①④探究稀盐酸的浓度的影响 B．②③探究稀盐酸的浓度的影响 C．①③探究石灰石状态的影响 D．③④探究温度的影响 多选题 7．下列操作中，不正确的是 A． 检查装置气密性 B． 制取二氧化碳 C． 收集二氧化碳 D． 检验二氧化碳 8．有些实验可以用下图装置来实现，下列说法正确的是 A．用这套装置可以探究一氧化碳还原氧化铜 B．用这套装置可以制备并收集氢气 C．用这套装置可以制备并收集二氧化碳 D．若集气瓶中放入一半水，双手握住试管，看到集气瓶水中产生气泡，说明这套装置的气密性良好 9．下列说法中不正确的是 A．能使燃着的小木条熄灭的气体不一定是二氧化碳 B．点燃氢气、甲烷的可燃性气体前一定要验纯，以防发生爆炸 C．二氧化碳有毒，空气中含量过多能使入窒息而亡 D．实验室收集二氧化碳气体只用排水法 实验题 10．气体的制备是初中化学实验重要的内容，请根据下列装置回答问题： （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室利用装置A，选用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为 ，实验结束后，从剩余固体中回收二氧化锰，有下列操作步骤：①过滤，②洗涤，③溶解，④干燥，正确的操作顺序是 （填数字编号）。 （3）实验室用装置B、C、D进行实验时，C中蜡烛燃烧更旺，D中溶液变浑浊，则B中产生的气体为 。 （4）用装置E、F测量二氧化碳的体积时，若E中无植物油，则测得的二氧化碳的体积 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 11．（一）气体的制取及性质实验 （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室制取CO2和O2均能选用的发生装置是 （填字母序号），写出实验室用大理石和稀盐酸制取CO2反应的化学方程式为 。 （3）小组同学利用如图装置验证二氧化碳的性质。实验过程中，先观察到澄清石灰水变浑浊，后观察到燃着的木条熄灭，由此可推测二氧化碳的一条用途是 。装置中 处紫色石蕊试纸先变红。 （二）制作简易供氧器 项目学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理 （4）加湿仓中O2流过的路径相当于图中的 （选填“乙”“丙”“丁”）。 （5）戊图是同学们制作的简易制氧机的模仿改造图，图中右边饮料瓶中水的作用不正确的是 ______ （选填序号）。 A．湿润氧气 B．判断氧气产生速率的大小 C．吸收氧气 12．根据下图回答问题。 （1）氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，此时应选用的发生装置是 （填标号)；若用F装置收集氨气，则气体要从 （填“m”或“n”)端通入。 （2）用C装置而不用E装置收集CO2气体的原因是 。 13．实验室里现有高锰酸钾、稀硫酸、石灰石和稀盐酸，以及下图所示的仪器。 （1）利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳。试剂是 ，你选择的仪器是 （填序号）。 （2）收集二氧化碳时证明是否集满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口，若 ，则证明已满。 （3）若补充一种仪器 （填仪器名称），再利用上述仪器和试剂还可以制取氧气。 14．同学们在实验室开展了有关CO2的实验，实验桌上有如下几种气体发生装置和收集装置。请回答下列问题： （1）写出仪器①的名称： ； （2）实验室制取CO2气体的发生装置为： （填字母）。 （3）用C装置收集CO2，验满时，将燃着的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明CO2已经集满。 （4）同学们为了验证CO2的性质又进行了如上图实验，取一支试管加入2mL蒸馏水，然后滴入1~2滴紫色石蕊溶液，向试管中通入CO2，观察到试管中溶液变为 色。 15．根据下列实验装置图回答问题： （1）仪器a的名称是 。 （2）在A-E中选择实验室制取的装置组合为 （填字母）。 （3）选择B发生装置的突出优点是 。 （4）在G装置中装入浓硫酸可干燥，该气体从 端进入（填“b”或“c”）。 16．大理石和酸制取二氧化碳，可选的实验装置如图1所示，取等质量的大理石分别放入足量的酸中，产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示，请回答下列问题： （1）仪器b的名称是 ； （2）若要控制反应的开始和停止，应选择的发生与收集装置组合是 ； （3）图2中甲、乙、丙三条曲线对应以下的3个实验，其中甲曲线对应的实验是___________； A．块状大理石、7%硫酸溶液 B．块状大理石、7%盐酸 C．粉末大理石、7%盐酸 （4）下列关于二氧化碳制取、性质和用途的叙述中，不正确的是___________。 A．把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红 B．实验室制取二氧化碳时，应先加药品再检查装置气密性 C．向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳，有利于蔬菜生长 17．选用下图所示仪器组装装置制取气体。 （1）实验室制取二氧化碳，你选择的仪器有 （填序号），证明二氧化碳是否集满的操作是 。 （2）若用高锰酸钾制取氧气，还需补充一种仪器 （填仪器名称），若选用①③⑤收集氧气，将导管伸到集气瓶口的最佳时机是 。 18．实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等试剂及相关仪器和用品，请结合下列装置回答问题： Ⅰ．用高锰酸钾制取氧气： （1）发生反应的化学方程式为： 。 （2）仪器a的一般性用途是： ，在常温或加热时使用。 （3）制取较为纯净的氧气应选择的装置是 （填字母）。 Ⅱ．用大理石和稀盐酸制取二氧化碳： （4）仪器b的名称是 。 （5）检验该气体的化学反应方程式为 。 （6）实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 （填序号）。 （7）向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。瓶内气体压强 （填“大于”或“等于”或“小于”)外界大气压强，瓶子会慢慢变 （填“瘪”或“鼓”）。 （8）通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取，我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法为___________（填字母）。 A．确定制取气体的化学反应原理 B．设计制取气体的实验装置 C．验证得到的气体就是所要制取的气体 19．实验是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置回答问题。 （1）装置B中仪器①的名称是 。 （2）实验室用锌粒和稀硫酸制取H2，应选用的发生装置是 （填字母，下同）。选择依据是 。实验室加热高锰酸钾固体制取纯净的O2，应选用的发生和收集装置是 ；收集装置的选择利用了氧气 的性质。 （3）实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是 。 （4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取形状大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。 ①在此对比实验中除了控制土豆和猪肝的形状大小相同外，还需控制过氧化氢稀溶液的 相同。 ②结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。 ③加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 （填“30”“65”或“120”)s；从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”)反应，理由是 。 ④曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂 。 综合应用题 20．完成下列小题： （1）二氧化碳的实验室制取。 【实验目的】练习实验室里制取二氧化碳。 【实验原理】 （写化学反应方程式）。 【实验用品】石灰石、稀盐酸、火柴、镊子、木条，以及上图仪器。 【实验步骤】选择上述仪器中的 （填字母）组装成制取二氧化碳的发生装置，并检验装置的气密性。 向 （填仪器名称）中加入石灰石，塞好橡胶塞，向装置中加入液体药品。 收集二氧化碳。收集时，集气瓶的瓶口应朝 （选填“上”或“下”）。 验满后用玻璃片盖住集气瓶，备用。 （2）二氧化碳的封存。 二氧化碳的封存主要是将捕集到的二氧化碳压缩后封存于地层深处或海底。基于亨利定律，当把二氧化碳注入深海时，由于压力非常大，二氧化碳会大量溶解在海水中，形成碳酸等物质，从而实现一定程度的封存。如图是不同深度的海水中二氧化碳分压（二氧化碳含量的一种表示方法）的图像。 从微观角度分析二氧化碳气体能被压缩的原因： 。 分析如图可知，随海水深度增加二氧化碳分压 （选填“增大”或“减小”），原因是 。 深海封存可能对海洋生态造成什么影响？（答一种即可） 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$