第六单元实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质课件--2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件聚焦二氧化碳的实验室制取与性质，通过实验活动串联药品选择、装置搭建、气体收集等制取环节，以及密度、溶解性、化学性质验证等探究内容，衔接碳单质知识，为后续碳的氧化物应用奠定学习支架。 其亮点在于以科学探究与实践为主线，结合科学思维培养，如通过蜡烛熄灭实验验证密度与不支持燃烧性质，例题融入生活情境（如碳酸饮料、古诗）。注重实验规范与安全，帮助学生形成化学观念，教师可借助系统实验流程和情境化习题提升教学效果。

第六单元碳和碳的氧化物 2025-2026学年人教版九年级化学同步教学课件 实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质 1. 掌握实验室制取二氧化碳的药品、反应原理，能规范完成实验装置搭建、气体收集等操作。 2.  通过实验探究，明确二氧化碳的物理性质（密度、溶解性）和化学性质（不支持燃烧、与水、澄清石灰水反应）。 3.  学会观察实验现象、记录实验数据，能通过分析现象归纳实验结论，培养科学探究与实践能力。。 学习目标 4. 认识二氧化碳在生活中的应用，体会化学与生活的联系，树立严谨的实验安全意识和科学态度。 1. 重点 （1）实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置选择及规范操作步骤。 （2）二氧化碳的核心性质（密度比空气大、不支持燃烧、能使澄清石灰水变浑浊）的实验验证与理解。 2. 难点 （1）实验装置气密性的检查方法及原理分析。 （2）二氧化碳与水反应的实验现象解读，以及实验设计的逻辑推理。 （3） 运用所学知识解释生活中与二氧化碳相关的现象，解决实际实验问题。 重点难点 一. 二氧化碳的实验室制取 【实验目的】 1.练习实验室里制取二氧化碳和用向上排空气法收集气体。 2.加深对二氧化碳性质的认识。 【实验用品】 1.器材：烧杯，试管，集气瓶，量筒，玻璃导管，乳胶管，带导管的单孔橡胶塞，铁架台(带铁夹)，试管夹，玻璃片，酒精灯，镊子，木条，火柴。 2.药品：石灰石(或大理石)，稀盐酸，澄清石灰水，石蕊溶液，蜡烛，蒸馏水。 【实验原理】 CaCO3+2HCl CaCl2+H2CO3 H2CO3 H2O+CO2↑ 总反应为： CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 【实验装置】 1. 发生装置： 2. 收集装置： 向上排气法 导气管略露出 橡皮塞一点点 导气管插入 集气瓶底部 长颈漏斗 要伸入液 面以下 防止生成的气体从 长颈漏斗中逸出。 利于气体的排出 利于排尽瓶内空气 甲 乙 实验装置的注意事项: 6 【实验步骤】 （1）.发生装置: 1. 组装仪器 （2）.收集装置： 2. 检查装置气密性 用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，一段时间后，如果长颈漏斗内液面不下降，则说明装置的气密性良好。 3. 加药品 先加固体，后加液体. 4. 收集气体 导气管插入 集气瓶底部 利于排尽瓶内空气 用燃着的小木条伸到集气瓶口， 将集气瓶盖上玻璃片，正放。 若小木条熄灭， 则证明收集满。 co2 5.验满 小结：实验室制取二氧化碳的操作流程 ①连接仪器,检查气密性 ②加大理石 ③加稀盐酸 ④制取并收集气体 注意事项： 1.要用镊子夹取石灰石和大理石。装入广口瓶时要注意“一平、二放、三竖”。 2.盐酸为HCl气体的水溶液，浓度较大时具有挥发性，使用时应该注意安全。 3.二氧化碳浓度过大时会对人的健康造成影响。所以当反应结束后，应注意及时将反应停止，固液进行分离。 4.稀盐酸具有腐蚀性，避免接触皮肤和眼睛；实验时保持通风，防止CO2积聚导致缺氧。 二. 二氧化碳的性质 实验1：观察二氧化碳的颜色、状态和气味 （1）操作：取一瓶收集好的二氧化碳气体，打开瓶塞，观察其颜色、状态，轻轻扇动瓶口闻气味。 （2）现象：二氧化碳是无色、无味的气体。 （3）结论：二氧化碳的物理性质——无色、无味、气态。 实验2：验证二氧化碳的密度比空气大 （1）向盛有高低两支燃着蜡烛的烧杯中，缓慢倾倒二氧化碳气体，观察蜡烛燃烧情况。 （2）现象：下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。 （3）分析：二氧化碳先在烧杯底部聚集，说明其密度比空气大；蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。 （4）结论：二氧化碳密度比空气大（物理性质），且不燃烧、不支持燃烧（化学性质）。 实验3：探究二氧化碳的溶解性 （1）向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。 （2）现象：软塑料瓶变瘪。 （3）分析：二氧化碳溶于水，导致瓶内气体减少，气压小于外界大气压，塑料瓶被压瘪。 （4）结论：二氧化碳能溶于水（物理性质）。 麻禄费乓呜芯坪坦蒲茸烂蛆沥赐裹惟赦宫叉滑邱辞该贮鞍严桩溪芬询捆婚二氧化碳的性质.ppt二氧化碳的性质.ppt 4.二氧化碳与水的反应 (1)提出问题：将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红的原因是什么？是二氧化碳本身、水，还是二者反应的产物？ (2) 作出猜想：① 二氧化碳使石蕊变红；② 水使石蕊变红；③ 二氧化碳与水反应生成的新物质使石蕊变红。 (3) 设计实验：向两支试管中分别加入2mL蒸馏水， 然后各滴人1~2滴石蕊溶液，观察试管中溶液的颜色。将其中一支试管静置。向另一支试管中通入二氧化碳，观察现象，并与静置的试管中溶液的颜色进行对比。将通入二氧化碳的试管放在酒精灯火焰上加热，观察现象。 向蒸馏水中滴入石蕊溶液 向试管中通入二氧化碳 将通入二氧化碳的试管加热  初始现象：向两支盛有2mL蒸馏水的试管中各滴入1-2滴石蕊溶液，溶液呈紫色（石蕊溶液遇中性的蒸馏水显紫色） . 通入二氧化碳后：向其中一支试管通入二氧化碳，溶液由紫色变为红色. 原因：二氧化碳与水反应生成碳酸（CO2 + H2O = H2CO3），碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红。 加热后现象：将变红的试管放在酒精灯上加热，溶液由红色变回紫色，同时有气泡产生。 原因：碳酸不稳定，受热易分解（H2CO3 == H2O + CO2↑ ），酸性消失，石蕊溶液恢复紫色，分解产生的二氧化碳以气泡形式逸出。 △ 实验结论： 二氧化碳能与水反应生成碳酸（CO2 + H2O = H2CO3）。，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红；碳酸不稳定，受热易分解为水和二氧化碳（H2CO3 == H2O + CO2↑ ）。 △ 麻禄费乓呜芯坪坦蒲茸烂蛆沥赐裹惟赦宫叉滑邱辞该贮鞍严桩溪芬询捆婚二氧化碳的性质.ppt二氧化碳的性质.ppt 5.二氧化碳与澄清石灰水的反应 (1) 向澄清石灰水中通入二氧化碳气体，观察现象。 (2) 现象：澄清石灰水变浑浊。 (3)分析：二氧化碳与氢氧化钙（Ca(OH)2）反应生成碳酸钙（CaCO3）白色沉淀，使石灰水变浑浊。 (4) 结论：二氧化碳能与碱反应，该反应是检验二氧化碳的常用方法。 (5)化学方程式：CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓ + H2O 例1.2025年诺贝尔化学奖表彰了金属有机框架（MOF）材料的开发，这类材料可用于捕获二氧化碳。实验室制取二氧化碳时，选择的药品组合是（ ） A. 碳酸钠粉末和稀盐酸 B. 大理石和稀硫酸 C. 石灰石和稀盐酸 D. 木炭和氧气 【解析】实验室制取二氧化碳的最佳药品是大理石（或石灰石）与稀盐酸；碳酸钠粉末反应速率过快不易控制，稀硫酸会生成微溶的硫酸钙阻碍反应，木炭燃烧生成的二氧化碳不纯，故选C。 C 经典例题 【解析】A选项错误，稀硫酸与石灰石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；B选项错误，导管需伸入集气瓶底部，才能排尽瓶内空气，收集到纯净气体；C选项错误，验满时燃着的木条应放在集气瓶口，若伸入瓶内只能检验是否为二氧化碳，不能验满；D选项正确，实验室制取二氧化碳的核心原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。 D 例2.实验室制取二氧化碳，下列说法正确的是（ ） A. 可用稀硫酸代替稀盐酸与石灰石反应 B. 收集二氧化碳时，导管只需伸入集气瓶口即可 C. 验满时应将燃着的木条伸入集气瓶内 D. 反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳等物质 例3.下列实验现象能证明二氧化碳具有“不支持燃烧，密度比空气大”性质的是（ ） A. 二氧化碳使澄清石灰水变浑浊 B. 二氧化碳使紫色石蕊溶液变红 C. 向盛有燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭 D. 二氧化碳能溶于水形成汽水 【解析】A选项现象证明二氧化碳能与澄清石灰水反应，属于化学性质；B选项现象证明二氧化碳能与水反应生成酸性物质，属于化学性质；C选项中下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳先在烧杯底部聚集（证明密度比空气大），且蜡烛熄灭证明其不支持燃烧，符合题意；D选项体现二氧化碳的溶解性，属于物理性质。 C 例4.某同学在制取二氧化碳时，发现装置漏气，可能的原因是（ ） A. 试管内加入的石灰石过多 B. 稀盐酸的量不足 C. 橡胶塞与试管口没有塞紧 D. 收集时导管伸入集气瓶底部 【解析】装置漏气的原因通常与装置的密封性有关。A选项石灰石过多只会影响反应速率，不会导致漏气；B选项稀盐酸量不足会导致产生的二氧化碳量少，与漏气无关；C选项橡胶塞未塞紧，会使试管内气体从缝隙逸出，导致漏气；D选项导管伸入集气瓶底部是正确操作，与漏气无关。 C 例5.王安石《元日》中“爆竹声中一岁除”，爆竹燃烧会生成二氧化碳。实验室制取二氧化碳与爆竹燃烧生成二氧化碳的本质区别是（ ） A. 反应速率不同 B. 反应条件不同 C. 反应物是否纯净 D. 反应类型不同 【解析】实验室制二氧化碳是常温下固体与液体反应，爆竹燃烧需要点燃（加热条件），本质区别是反应条件；速率、反应物纯度是次要差异，二者均为分解类反应，故选B。 B 【解析】A、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红色，是由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸，反映二氧化碳的化学性质，故A不符合题意； B、二氧化碳能使石灰水变浑浊，是由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水。反映二氧化碳的化学性质，故B不符合题意； C、蜡烛熄灭，是由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大，既反映二氧化碳的化学性质又反映了二氧化碳的物理性质，故C不符合题意； D、杠杆左高右低，是由于二氧化碳的密度比空气大，只反映了二氧化碳的物理性质，故D符合题意。 故选：D。 D　 例6.下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是（　　） A.紫色石蕊变红色 B. 石灰水变浑浊 C. 蜡烛熄灭 D. 杠杆左高右低 例7. 2025年某品牌推出的碳酸饮料，打开瓶盖后会有大量气泡冒出，其原因是（ ） A. 二氧化碳能与水反应生成碳酸 B. 碳酸不稳定，受热易分解 C. 压强减小，碳酸分解产生二氧化碳 D. 二氧化碳的溶解度随温度升高而增大 【解析】碳酸饮料中溶解了大量二氧化碳，与水反应生成碳酸；打开瓶盖后压强减小，碳酸分解为二氧化碳和水，二氧化碳气体逸出形成气泡，故选C。 C 例8. 学生做“二氧化碳与水反应”实验时，向紫色石蕊溶液中通入二氧化碳，溶液变红，再加热后溶液恢复紫色。下列说法正确的是（ ） A. 二氧化碳直接使石蕊溶液变红 B. 水使石蕊溶液变红 C. 碳酸使石蕊溶液变红，碳酸分解后红色褪去 D. 该实验只涉及物理变化 【解析】二氧化碳与水反应生成碳酸（化学变化），碳酸具有酸性使石蕊变红；碳酸不稳定，受热分解为二氧化碳和水，酸性消失，溶液恢复紫色，故选C。 C 例7.李白《秋浦歌》中“炉火照天地”描述的炼铜场景，会生成二氧化碳。实验室制取二氧化碳时，不能用铜矿石代替大理石的原因是（ ） A. 铜矿石中不含碳元素 B. 反应速率过慢 C. 无法与盐酸反应 D. 成本过高 【解析】铜矿石（如孔雀石）虽含碳元素，但与盐酸反应速率极慢，且成分复杂，不适合实验室快速制取二氧化碳；大理石成分单一（碳酸钙），反应速率适中，故选B。 B 例8.某同学在实验室制取二氧化碳时，选用长颈漏斗作为添加稀盐酸的仪器，正确的操作是（ ） A. 长颈漏斗末端置于液面以上 B. 长颈漏斗末端伸入液面以下 C. 直接向漏斗中倾倒稀盐酸 D. 反应时打开漏斗活塞 【解析】长颈漏斗末端需伸入液面以下，形成液封，防止生成的二氧化碳从漏斗逸出；置于液面以上会导致气体泄漏，倾倒时需缓慢，该装置无活塞，故选B。 B 例9. 小组合作制取二氧化碳时，某同学误将稀硫酸当作稀盐酸使用，会出现的现象是（ ） A. 反应剧烈，产生大量气泡 B. 反应逐渐停止，无气泡产生 C. 生成白色沉淀 D. 生成有刺激性气味的气体 【解析】稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石表面，阻止反应持续进行，因此反应会逐渐停止；不会产生大量气泡、白色沉淀或刺激性气体，故选B。 B 例10.如图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是（　　） A．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入 B．实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置② C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管c进入 D．实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放 C A 【解析】A、实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管a进入，b进入错误，因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大，错误符合题意，故选项正确； B、如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；因此实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②正确，正确但不符合题意，故选项错误；C、实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管c进入正确，因为干燥气体长进短出，正确但不符合题意，故选项错误；D、实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放正确，因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大，正确但不符合题意，故选项错误；故选：A。 例11.2025年，我国内蒙古某工厂成功投产以二氧化碳为原料生产酵母蛋白的工业化装置，实现了“变废为宝”的低碳目标 。结合该技术及二氧化碳相关知识，回答下列问题： （1）二氧化碳作为原料的基础物理性质是（ ） A. 有刺激性气味 B. 密度比空气小 C. 常温下为气态 D. 难溶于水 （2）该装置捕集工业废气中二氧化碳时，利用了二氧化碳能与碱溶液反应的性质，该性质属于______（选填“物理”或“化学”）性质，检验二氧化碳常用的试剂是______。 （3） 生产过程中，二氧化碳与其他物质反应生成酵母蛋白，反应前后碳元素的化合价一定（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 （4） 该技术的推广能有效缓解温室效应，温室效应的主要成因是空气中______气体含量过高，该气体过多还会导致______（写一条环境危害）。 （5）下列关于该技术的说法错误的是（ ） A. 减少了二氧化碳排放 B. 实现了资源循环利用 C. 该过程属于物理变化 D. 助力“碳中和”目标实现 （6）二氧化碳转化为酵母蛋白的过程中，能量转化形式是化学能转化为（ ） A. 光能 B. 热能 C. 生物能 D. 电能 （7）为配合该技术推广，日常生活中践行低碳生活的做法是______（选填“随手关灯”或“焚烧秸秆”），该做法能______（选填“增加”或“减少”）二氧化碳排放。 【解析】(1)二氧化碳常温常压下为无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，故选C。(2)二氧化碳与碱溶液反应生成新物质，属于化学性质；检验二氧化碳常用澄清石灰水，二者反应生成碳酸钙白色沉淀。(3)二氧化碳中碳元素为+4价，酵母蛋白属于有机物，碳元素化合价低于+4价，故反应前后碳元素化合价一定降低，选B。 (4)温室效应主要由二氧化碳含量过高导致，过量二氧化碳会引发冰川融化、海平面上升等环境问题。(5)该技术将二氧化碳转化为酵母蛋白，有新物质生成，属于化学变化，C选项说法错误，其余选项均正确，故选C。(6)二氧化碳转化为酵母蛋白时，化学能转化为储存在有机物中的生物能，选C。(7)随手关灯能节约能源，减少二氧化碳排放；焚烧秸秆会产生大量二氧化碳，不符合低碳理念。  【答案】（1)C （ 2）化学；澄清石灰水 （3）B （4） 二氧化碳（或CO₂）；冰川融化（海平面上升、气候异常等，合理即可）（5） C (6) C (7)随手关灯；减少 例11.根据下列仪器，回答问题： （1）仪器a的名称是：　   　 （2）实验室制取并收集CO2，应选择装置　   　，其化学反应方程式为　   　，若选用A装置制O2，应选用的药品是　   　 （3）若选用B装置以KMnO4为原料制O2，则还需在试管口塞一团棉花，原因是　   　，其化学反应方程式是　   　。 （4）若选用C装置收集O2，则O2从　   　端导管进入，若用D装置收集O2，则O2从　   　端导管进入。 【答案】（1）长颈漏斗 （2）AC     CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑     过氧化氢溶液和二氧化锰 （3）防止高锰酸钾粉末堵塞导管     2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ （4）c   f 【解析】（1）根据实验室常用仪器可知：a的名称是：长颈漏斗；（2）若以石灰石与稀盐酸为原料制取CO2，属于固液常温下反应制取气体，可用装置A为发生装置；二氧化碳易溶于水，密度比空气的大，故用C收集；化学反应方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；A属于固液常温下反应制取气体，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气；（3）为了防止高锰酸钾进入导管，试管口应该塞一团棉花；高锰酸钾受热分解的化学方程式为：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑； （4）如果用C装置收集氧气，收集时应从a导管进入，由于氧气的密度比空气大，氧气沉积在集气瓶的底部，由下而上，充满集气瓶；由于F装置内装满水，如果氧气从a管进入集气瓶，由于氧气的密度远小于水的密度，进入集气瓶内的氧气会从b管中导出，而从b管进入，由于氧气不易溶于水，在氧气压力的不断增大下，集气瓶中的水会被压出，当水排净时，氧气已充满；故答案为：c   f； 35 例12.2025年10月，首届二氧化碳固定和生物转化国际会议在天津召开，中国科学院启动二氧化碳生物转化国际科学计划（CO2FIX），推动二氧化碳高效利用。实验室制取纯净二氧化碳是相关研究的基础，结合实验装置和原理回答下列问题： (1)实验室制取二氧化碳的药品为______和______，反应在常温下进行，该反应的基本反应类型是______（填“化合”“分解”或“复分解”，仅填空）。 (2)选择发生装置的依据是______和______，因此实验室制取二氧化碳应选用______： A. 固体加热型 B. 固液常温型 C. 排水法收集型 (3)二氧化碳能用于CO2FIX相关研究，是因为它既是温室气体也是宝贵的______，实验室收集二氧化碳时，依据其______的性质，选择向上排空气法。 (4)检验制取的气体是否为二氧化碳，需将气体通入______，若观察到______现象，则证明是二氧化碳 A. 蒸馏水，水变红 B. 澄清石灰水，石灰水变浑浊 C. 酚酞溶液，溶液变色 (5)验满二氧化碳的操作是将______放在______，若观察到木条熄灭，则证明已收集满。 (6)若用浓盐酸代替稀盐酸制取二氧化碳，会导致收集的气体不纯，原因是浓盐酸具有______，使气体中混有______杂质： A. 吸水性，水蒸气 B. 挥发性，氯化氢 C. 腐蚀性，氧气 (7)CO2FIX计划中二氧化碳可转化为淀粉等物质，实验室制取二氧化碳时，为控制反应速率适中，应选用______（填“块状大理石”或“碳酸钠粉末”）与稀盐酸反应，该选择的依据是______。 【答案】(1)大理石（或石灰石）；稀盐酸；分解 (2)反应物状态；反应条件；B (3)碳资源；密度比空气大且能溶于水 (4) 澄清石灰水；B (5)燃着的木条；集气瓶瓶口 （6） 挥发性；B （7）块状大理石；反应物接触面积影响反应速率，块状大理石与稀盐酸接触面积小，反应速率适中 【解析】（1）实验室制取二氧化碳的核心药品是大理石（或石灰石，主要成分CaCO3）和稀盐酸，反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ，属于分解反应，符合常温反应需求。（2）发生装置选择依据是反应物状态（固体+液体）和反应条件（常温），故选用固液常温型，答案为B。（3）二氧化碳是重要碳资源，其密度比空气大且能溶于水，因此不能用排水法，只能用向上排空气法收集。 38 （4）二氧化碳的特征检验方法是通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，蒸馏水和酚酞溶液无法检验，答案为B。（5）验满需在集气瓶瓶口进行，利用二氧化碳不支持燃烧的性质，将燃着的木条放在瓶口，木条熄灭则满。（6）浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，导致收集的二氧化碳不纯，答案为B。（7）碳酸钠粉末与稀盐酸接触面积大，反应速率过快不易控制，块状大理石接触面积小，反应速率适中，适合实验室制取。 39 实验小结 本次实验围绕二氧化碳的制取与性质展开，核心目的是掌握实验室制取二氧化碳的方法，加深对其性质的认知。 制取部分选用石灰石（或大理石）与稀盐酸为原料，反应原理为CaCO3 + 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2↑。实验中采用固液常温型发生装置，通过向上排空气法收集，用燃着的木条放在集气瓶口验满，将气体通入澄清石灰水检验。 性质探究中，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭、上层后熄灭，证明其密度比空气大且不燃烧、不支持燃烧；二氧化碳通入紫色石蕊溶液使其变红，加热后恢复紫色，说明其与水反应生成不稳定的碳酸；通入澄清石灰水后溶液变浑浊，验证了CO2+ Ca(OH)2= CaCO3↓ + H2O的反应。 实验需注意装置气密性检查，避免用浓盐酸或稀硫酸替代稀盐酸，确保实验顺利进行。 随堂练习 1．中国团队建立的MOF绿色合成工艺实现了规模化生产，实验室制取二氧化碳的反应不需要加热，其发生装置选择的依据是（ ） A. 反应物是固体和液体，反应常温进行 B. 二氧化碳密度比空气大 C. 二氧化碳能溶于水 D. 反应需要催化剂 【解析】发生装置的选择依据是反应物状态和反应条件，实验室制二氧化碳用固体（大理石）和液体（稀盐酸），常温反应，故用固液常温型装置，B、C是收集装置选择依据，该反应无需催化剂，故选A。 A 2．下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是（　　） A．通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集 B．二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集 C．在发生装置中加入块状石灰石和硫酸 D．碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热 C 【解析】A、通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集，故选项说法正确。B、二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集，故选项说法正确。C、稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行，不能用于制取CO2，故选项说法错误。D、碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，属于固液常温型，故气体发生装置不需要加热，故选项说法正确。 故选：C。 3．实验室制取二氧化碳的最佳药品组合是（ ） A. 碳酸钠和稀盐酸 B. 石灰石和稀盐酸 C. 石灰石和稀硫酸 D. 碳酸钠和稀硫酸 【解析】，不易控制；C选项石灰石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，阻止反应进行；D选项反应速率过快且成本高；B选项石灰石与稀盐酸反应速率适中，原料廉价易得，是最佳组合。 A 4.下列四个装置都能制取二氧化碳，其中能随时控制反应的发生和停止的是（　　） A．①②④ B．①③④ C．①②③ D．②④ D　 【解析】①虽然有止水夹可以控制的导出使锥形瓶内的气压增大，将将稀盐酸部分压入长颈漏斗，但是稀盐酸总是浸没大理石，所以无法控制反应的停止；②干燥管只要放入烧杯中，稀盐酸可以随时进入干燥管产生气体，不用时可以随时移出干燥管使反应停止，或通过止水夹的开关利用干燥管内的气压加稀盐酸压出干燥管使反应停止，打开止水夹使稀盐酸进入干燥管使反应发生。故该装置能够使反应随时发生或停止；③因为导管伸入太长，二氧化碳气体释放不出来，试管内压强过大，会把盐酸给压出来或将橡皮塞弹出，不能随时控制反应的发生和停止。④大理石通过玻璃珠放在U形管的一侧，要产生气体时，打开止水夹，U型管的右边压强减小，稀盐酸就会浸没大理石产生气体，不用时关闭止水夹压强增大盐酸又被压到U形管的左侧，控制了反应的进行。故该装置能够使反应随时发生或停止；所以②④都能随时控制反应的发生和停止。 5． 检验某气体是否为二氧化碳的可靠方法是（ ） A. 观察气体颜色 B. 闻气体气味 C. 通入澄清石灰水 D. 用燃着的木条 【解析】解析：二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集；其密度比空气大，只能用向上排空气法收集，故选C。 C 【解析】A、CO2可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，如达到饱和就不会再溶于水了，所以用排水法也能收集到二氧化碳，故A错误；B、择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶CO2，当二氧化碳从b进入集气瓶，无法将水排出，二氧化碳又从c逸出收集不到二氧化碳，故B错误；C、选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2，因为二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出而收集到二氧化碳，故C正确；D、装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，所以生成的二氧化碳气体就从长颈漏斗口逸出，所以收集不到二氧化碳，故D错误；故选：C。 D　 6.小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2．你认为小张（　　） A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水 B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2 C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2 D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶CO2 46 7．检验某气体是否为二氧化碳的可靠方法是（ ） A. 观察气体颜色 B. 闻气体气味 C. 通入澄清石灰水 D. 用燃着的木条 【解析】很多气体都是无色无味的，A、B选项无法区分；氮气等气体也能使燃着的木条熄灭，D选项不可靠；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，是其特有的性质，C选项是可靠方法。 C 8．下列关于二氧化碳性质的描述，错误的是（ ） A. 无色无味 B. 密度比空气小 C. 能溶于水 D. 不支持燃烧 【解析】二氧化碳的密度比空气大，B选项描述错误；A、C、D选项均为二氧化碳的正确性质。 B 9．实验室制取二氧化碳后，处理剩余药品的正确做法是（ ） A. 倒回原试剂瓶 B. 倒入废液缸，回收未反应的大理石 C. 直接倒入下水道 D. 随意丢弃 【解析】剩余药品不能倒回原瓶（污染试剂）、不能倒入下水道（腐蚀管道）或随意丢弃（污染环境）；应倒入指定废液缸，未反应的大理石清洗后可回收，故选B。 B 【解析】A．因为二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，利用向上排空气法收集二氧化碳时，可以用玻璃弯管、集气瓶和玻璃瓶进行收集，该选项选择合理；B．检验气体是否是氧气时，可以用集气瓶、玻璃瓶和带火星的木条进行实验，该选项选择合理；C．因为过氧化氢在二氧化锰催化作用分解的过程中不需要加热，因此不需要酒精灯，该选项选择不合理；D．因为碳酸钙和稀盐酸反应不需要加热，可以用锥形瓶、长颈漏斗和带导管的双孔橡皮塞进行实验，该选项选择合理。 C　 10．下列实验中，仪器和用品的选 择不合理的是（　　） A．收集CO2气体﹣⑥⑦⑧ B．检验一瓶气体是否O2﹣⑦⑧⑨ C．用双氧水制O2的发生装置﹣① D．实验室制取CO2的发生装置﹣③④⑤ 50 11．制取二氧化碳时，检查装置气密性的正确操作是（ ） A. 先装入药品，再检查气密性 B. 将导管一端浸入水中，紧握试管外壁 C. 导管伸入水中，观察是否有水流进入试管 D. 用燃着的木条检查导管口是否有气体逸出 【解析】检查气密性应在装药品前进行，A选项错误；正确操作是将导管一端浸入水中，紧握试管外壁，观察导管口是否有气泡冒出，B选项正确；C选项无水流进入试管的相关现象，D选项燃着的木条无法检验气密性，均错误。 B 12.学生进行二氧化碳溶解性实验时，向三个充满二氧化碳的烧瓶分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，振荡后测得压强变化曲线，其中注入蒸馏水最多的烧瓶对应的曲线是（ ） A. 压强下降最小的曲线 B. 压强下降最大的曲线 C. 压强先升后降且幅度最小的曲线 D. 压强始终不变的曲线 【解析】二氧化碳能溶于水，注入蒸馏水越多，溶解的二氧化碳量越多，瓶内气压下降越明显，对应的压强曲线下降幅度最大，故选B。 B 13.学生进入久未开启的菜窖前，需做灯火试验，若燃着的蜡烛熄灭，说明菜窖内二氧化碳含量过高，原因是二氧化碳（ ） A. 能与氧气反应 B. 不能供给呼吸且密度比空气大 C. 能与水反应生成碳酸 D. 会导致温室效应  【解析】久未开启的菜窖中，植物呼吸作用产生的二氧化碳因密度比空气大而聚集，且二氧化碳不能供给呼吸，含量过高会导致窒息，灯火试验可检验其浓度，故选B。 B 【解析】A．动植物的呼吸作用、含碳燃料的燃烧等是大气中二氧化碳的主要来源，故错误；B．大气中的碳元素也可以通过植物的根部吸收到植物体内，故错误；C．植物体内的有机物可以通过燃烧转化为二氧化碳，故错误；D．我国北方的冬天，许多树叶掉落，植物的光合作用明显减弱，会导致大气中的二氧化碳明显增加，故正确故选D。 D　 14．如图所示是自然界中一个简单的碳循环过程，对于该过程理解正确的是（　　） A．动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳 B．植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内 C．植物体内的有机物只能通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳 D．我国北方的冬天许多树叶掉落会导致大气中的二氧化碳明显增加 54 15. 如图，化学是一门以实验为基础的科学．实验室里现有高锰酸钾、大理石和稀盐酸，以及下列仪器，回答有关问题： （1）利用上述仪器和药品做“制取二氧化碳的实验”，反应的原理是 ______________________（用化学方程式表示）；选择仪器后，连接装置并检查　 　． （2）若补充一种玻璃仪器是________（填仪器名称），利用上述仪器和药品还可以制取氧气，你选择的仪器是____________（填序号），反应的化学方程式为______________________________________． 【答案】.（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，装置的气密性；（2）酒精灯，①③⑤⑦⑧，2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑． 【解析】（1）在实验室中常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的方程式是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，凡是制取气体的装置都要检查装置的气密性．所以，选择仪器后，连接装置并检查装置的气密性； （2）在实验室中常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，由于是加热固体制取气体，又由于氧气不易溶于水，可用排水法收集，所以，除了用到酒精灯加热外，还用到试管、铁架台附铁夹、带导管的橡皮塞、水槽、集气瓶．反应的方程式是：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑； 16.化学课堂上同学们探究了如图所示的几个实验: (1)图1实验中,蜡烛熄灭的原因是　　　　　　　　　　　　　。  (2)图2实验中,使紫色干花(用石蕊溶液浸泡过)变红的物质是　　  　　(填化学式)。  (3)图3实验中,滴入氢氧化钙溶液后,可观察到的实验现象是　　　　　　　　　、　　　　　　,发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　。  (4)某同学指出,图3中气球出现的现象,也可能是CO2　　　 形成的。  【答案】.(1)蜡烛燃烧消耗氧气,氧气不足无法支持燃烧　(2)H2CO3　(3)气球胀大　有浑浊出现　Ca(OH)2+CO2 ==CaCO3↓+H2O　(4)溶于水且与水反应 【解析】(1)图1实验中,蜡烛燃烧消耗氧气,氧气不足无法支持燃烧,蜡烛熄灭。(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红,碳酸的化学式为H2CO3。(3)图3实验中,滴入氢氧化钙溶液后,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故观察到出现浑浊;同时装置内气体减少,压强减小,气球胀大。(4)二氧化碳能溶于水且能与水反应,能使装置内气体减少,压强减小,也可能导致气球胀大。 17.古诗云“蜡炬成灰泪始干”（蜡烛燃烧生成二氧化碳和水）、“烈火焚烧若等闲”（石灰石高温分解生成氧化钙和二氧化碳），这些诗句中蕴含着二氧化碳生成的化学原理。结合实验室制取二氧化碳的知识回答下列问题： (1)“蜡炬成灰”中蜡烛燃烧生成二氧化碳，但该反应不能用于实验室制取二氧化碳，原因是气体______且反应______（填“易控制”或“不易控制”）。 (2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为______，其中反应物碳酸钙的构成粒子是钙离子和______（填离子符号），该反应在______（填字母，选择题）： A. 加热条件下进行 B. 常温下进行 C. 点燃条件下进行 (3)选择收集二氧化碳的装置时，需考虑气体的______和______，下列气体中不能用向上排空气法收集的是______（填字母，选择题）：A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氢气 (4)检验二氧化碳时发生反应的现象是______，该反应可证明二氧化碳具有______的化学性质。 (5)实验室制取二氧化碳时，长颈漏斗的作用是______，其下端必须______（填字母，选择题） A. 伸入液面以下 B. 置于液面以上 C. 与试管口平齐 (6)若要制取干燥的二氧化碳，可将气体通过盛有______的干燥剂，该干燥剂不能与二氧化碳______（填“反应”或“共存”）。 (7)“烈火焚烧若等闲”中石灰石分解生成二氧化碳，该反应不能用于实验室制取，原因是反应需要______条件，且操作______（填“简单”或“复杂”）。 【答案】（1)不纯；不易控制 (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；CO₃²⁻；B (3)密度；溶解性；C (4) 澄清石灰水变浑浊；能与氢氧化钙反应 (5)添加稀盐酸；A (6)浓硫酸；反应 (7)高温；复杂 【解析】（1）蜡烛燃烧会生成二氧化碳和水，气体不纯，且燃烧反应不易控制速率，不符合实验室制取气体的要求。(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，碳酸钙由钙离子（Ca2+）和碳酸根离子（CO32-）构成，反应在常温下进行，答案为B。(3)收集装置选择依据是气体密度和溶解性，氢气密度比空气小，需用向下排空气法，氧气和二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法，答案为C。(4)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，使石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳的特征反应。(5)长颈漏斗用于添加液体药品（稀盐酸），下端伸入液面以下可形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出，答案为A。(6)浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应，是常用的酸性干燥剂，可用于干燥二氧化碳。(7)石灰石高温分解需要高温条件，实验室难以持续提供，且操作复杂，不适用于实验室制取二氧化碳。 61 例18.某中学开展“低碳校园”主题实践活动，学生们通过实验探究、生活践行等方式学习二氧化碳相关知识。结合活动场景，回答下列问题： (1) 小组同学进行二氧化碳溶解性实验：向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入1/3体积水，振荡后塑料瓶变瘪，该现象体现二氧化碳的物理性质是（ ） A. 无色无味 B. 密度比空气大 C. 能溶于水 D. 能与水反应 (2) 实验中，部分同学发现塑料瓶内壁出现水珠，这是因为二氧化碳溶于水时______（选填“吸收”或“放出”）热量，使瓶内温度降低，水蒸气______（选填“液化”或“汽化”）形成水珠。 (3)校园绿植养护中，向温室大棚内适当增加二氧化碳浓度，能提高作物产量，原因是二氧化碳是植物______作用的原料，该过程属于______（选填“物理”或“化学”）变化。 (4)下列校园行为不符合低碳理念的是（ ） A. 双面使用纸张 B. 随手关闭电灯 C. 大量使用一次性餐具 D. 垃圾分类回收 (5) 校园消防演练中，灭火器使用的干冰（固态二氧化碳）灭火的原理是（ ） A. 降低可燃物着火点 B. 隔绝氧气且降温 C. 与可燃物反应 D. 产生大量水雾 (6) 活动结束后，学生们发起“低碳承诺”，下列承诺可行的是______（选填“步行上学”或“燃放烟花”），该行为能______（选填“降低”或“升高”）碳排放量。 【答案】（1) C (2) 吸收；液化 (3)光合；化学 (4) C (5) B (6) 步行上学；降低 【解析】(1)塑料瓶变瘪是因为二氧化碳溶于水导致瓶内气压减小，直接体现能溶于水的物理性质，与水反应是化学性质，该实验未直接验证，故选C。(2)二氧化碳溶于水时吸收热量，使瓶内温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成水珠附着在瓶壁。 (3)二氧化碳是植物光合作用的原料，光合作用生成葡萄糖和氧气，有新物质生成，属于化学变化.(4)大量使用一次性餐具会增加资源消耗和二氧化碳排放，不符合低碳理念；A、B、D均符合低碳要求，故选C。(5)干冰升华吸热降温，同时隔绝氧气，达到灭火目的；可燃物着火点是固有属性，不能降低，故选B。(6) 步行上学能减少私家车使用，降低碳排放量；燃放烟花会产生大量二氧化碳，不符合低碳理念。 化学就象你头顶上的果实， 只要肯稍作努力，成功的 甜蜜就属于你！ 祝你成功！ See You $