第07讲 大气中的二氧化碳（寒假预习讲义）八年级科学新教材浙教版

第07讲 大气中的二氧化碳 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题·讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点·强知识：7大核心考点精准练 第二步 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 第三步 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 二氧化碳的性质 1. 构成：二氧化碳气体由大量二氧化碳分子（CO₂）构成，每个分子由1个碳原子和2个氧原子构成。 2.探究二氧化碳的物理性质 实验名称 实验装置 实验操作 实验现象 实验结论 实验1：颜色、状态、气味探究 观察一瓶二氧化碳的颜色、状态，闻其气味 无色、气态，无刺激性气味 CO₂是无色、无味的气态物质 实验2：密度与燃烧支持性探究 将集气瓶中的二氧化碳缓缓倾入放有燃着蜡烛的烧杯中 蜡烛火焰自下而上熄灭 ① CO₂密度比空气大；② CO₂既不燃烧，也不支持燃烧 实验3：溶解性探究 向盛满CO₂的软塑料瓶中迅速倒入少量蒸馏水，立即拧紧瓶盖并振荡 软塑料瓶变扁 CO₂能溶于水，使瓶内气压减小 3. 物理性质： （1）通常状态下，是无色、无味的气体，密度比空气大（相对分子质量＞29）。 （2）能溶于水，通常1体积水溶解1体积CO₂，增大压强可促进溶解；加压降温下能变成液体或雪状固体（干冰）。 4.探究二氧化碳的化学性质 实验名称 实验装置 实验现象 实验结论 实验4：与水反应探究 通入CO₂和滴入蒸馏水的试纸不变色，滴入瓶内液体的试纸变红 CO₂与水反应生成碳酸，碳酸能使蓝色石蕊试纸变红 实验5：与澄清石灰水反应探究 澄清石灰水变浑浊 CO₂与Ca(OH)₂反应生成白色碳酸钙沉淀，可用于检验CO₂ 5. 化学性质： （1）一般情况下，既不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸。 （2）与水反应生成碳酸（H₂CO₃），反应方程式：CO₂ + H₂O = H₂CO₃；碳酸不稳定，易分解，方程式：H₂CO₃ △ H₂O + CO₂↑。 （3）与澄清石灰水反应生成白色碳酸钙（CaCO₃）沉淀，方程式：CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O，该反应常用于检验二氧化碳。 知识点2 二氧化碳的制取 1.实验室制取二氧化碳 （1） 原料选择：实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸。 注意：①不用浓盐酸：浓盐酸易挥发，导致CO₂中混有HCl气体，纯度降低。 ②不用稀硫酸：反应生成微溶于水的硫酸钙（CaSO₄），附着在石灰石表面，阻止反应持续进行。 ③不用碳酸钠粉末：反应速率过快，不易控制，气体难以收集。 （2） 反应原理：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑。 （3）装置选择： ①发生装置：固液常温型 ②收集装置：向上排空气法（CO₂密度比空气大，能溶于水且与水反应，不能用排水法）。 （4）实验步骤 ① 按照如图所示连接装置，并检查装置的气密性。 ② 在锥形瓶中加入石灰石，塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。 ③ 把导管插入集气瓶中，导管口应接近集气瓶的底部。 ④ 通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸，锥形瓶中立刻有气体产生。 ⑤ 片刻后，检验集气瓶中是否已收集满二氧化碳。若已收集满，盖上玻璃片，将集气瓶口向上放在桌上备用。 （5）检验与验满： ①检验：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是CO₂。 ②验满：将燃着的木条放在集气瓶口（不伸入瓶内），若木条熄灭，证明已集满。 2.验证二氧化碳的性质 （1） ①实验操作：如图所示，把一支短蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，点燃蜡烛。将集气瓶中的二氧化碳缓缓倾入烧杯中，观察现象。 ②实验现象：蜡烛熄灭。 ③实验结论：二氧化碳不燃烧，不支持燃烧。 （2） ①实验操作：如图所示，取一支试管，注入少量澄清石灰水，通入二氧化碳，观察现象。 ②实验现象：澄清石灰水变浑浊。 ③实验结论：CO2​与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀。 （3）实验操作：另取一支试管，加入 2 mL 蒸馏水，滴入 1～2 滴紫色石蕊试液，再向溶液中通入二氧化碳气体，观察现象。 实验现象：蒸馏水中滴入紫色石蕊试液，溶液不变色；向溶液中通入二氧化碳气体后溶液变为红色。 实验结论：蒸馏水不能使紫色石蕊试液变色，水和二氧化碳生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红。 3. 工业制取：高温煅烧石灰石，反应方程式：CaCO₃=高温=CaO+CO₂↑。 知识点3 二氧化碳的应用 1. 核心用途： （1）灭火：利用不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质。 （2）人工降雨：利用干冰（固态CO₂）升华吸热的物理性质。 （3）工业原料：用于制纯碱、尿素、碳酸饮料。 （4）光合作用原料：绿色植物吸收CO₂合成有机物，释放O₂。 2. 对人体健康的影响：空气中CO₂体积分数过高会危害健康，如1%时感到气闷、头晕；大于10%时可能导致神志不清、呼吸停止；进入低洼地带（如井、山洞）需做灯火试验（检验CO₂浓度）。 3. 简易酸碱灭火器： （1）药品：浓盐酸（或硫酸）、饱和碳酸钠溶液、少量洗涤剂。 （2）反应原理：Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑。 （3）工作原理：倒置时酸与碳酸钠接触反应，产生大量CO₂，气压增大，将液体与气体一并喷出（隔绝空气+降温灭火）。 教材习题01 称取 12.5g 石灰石（主要成分是CaCO3​，杂质不参加反应）放入烧杯中，向其中加入 50g 稀盐酸，两者恰好完全反应。反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为 58.1g（不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计）。计算石灰石中杂质的质量分数。 【答案】 根据质量守恒定律，生成CO2​的质量 = 反应前总质量 − 反应后总质量 m(CO2​)=12.5g+50g−58.1g=4.4g 设石灰石中CaCO3​的质量为x CaCO3​+2HCl=CaCl2​+H2​O+CO2​↑ 100 44 x 4.4 g 44/100​=4.4g/x​ x=44/100×4.4 g​=10g 杂质质量 = 12.5g−10g=2.5g 杂质质量分数 = 12.5g/2.5g​×100%=20% 答案：石灰石中杂质的质量分数为20% 解题思路：利用质量守恒定律先求出生成气体的质量，再通过化学方程式计算反应物的质量，最后求出杂质质量分数。 教材习题02 长期盛放澄清石灰水的试剂瓶内壁往往附着一层白色固体，这层固体是怎样形成的？主要成分是什么？石灰水用完以后，如何除去瓶壁上的白色固体？写出有关反应的化学方程式。 【答案】形成原因：澄清石灰水中的Ca(OH)2​与空气中的CO2​反应，生成不溶于水的CaCO3​沉淀，附着在瓶壁上。 主要成分：碳酸钙（CaCO3​）。 除去方法：向试剂瓶中加入稀盐酸，振荡，使CaCO3​与盐酸反应溶解，再用水冲洗干净。 化学方程式： 白色固体形成：CO2​+Ca(OH)2​=CaCO3​↓+H2​O 除去白色固体：CaCO3​+2HCl=CaCl2​+H2​O+CO2​↑ 解题思路：从澄清石灰水的成分和空气成分入手，分析反应原理，再根据白色固体的化学性质选择除杂试剂。 考点一 二氧化碳的物理性质 1．下列关于二氧化碳性质的验证实验，只能反映二氧化碳物理性质的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：A.将二氧化碳倒入放有蜡烛的烧杯中，蜡烛熄灭，这是因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，体现的是二氧化碳的化学性质，故A错误； B.二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，体现的是二氧化碳的化学性质，故B错误； C.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，体现的是二氧化碳的化学性质，故C错误； D.向天平一侧的纸袋中倾倒二氧化碳，天平向倒入二氧化碳的一侧倾斜，说明二氧化碳的密度比空气大，密度属于物理性质，故D正确； 故选：D。 2．如图所示，把细木条作为横梁，在它的中间穿一个孔，固定在支架上。然后分别将两个装满二氧化碳的气球封口后挂在细木条的两端。调节它们的位置，使得细木条保持水平。此时分别在图A、B位置剪同样长的口子（假设气球不缩小，保持原来的形状），试问： （1）细木条还能在水平位置平衡吗？如不平衡，　左　 端下倾？（填“左”或“右”） （2）解释原因 　二氧化碳的密度比空气大　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）（2）开始时，杠杆处于平衡状态；分别在图A、B位置剪了一个同样长的口子，里面的二氧化碳气体会溢出； A中在气球上端开口，由于二氧化碳的密度比空气大，则A中二氧化碳溢出的少； B中在气球下端开口，由于二氧化碳的密度比空气大，则B中二氧化碳溢出的多， 所以，A中剩余二氧化碳多，其重力大；B中剩余二氧化碳少，其重力小； 根据杠杆的平衡条件可知，左端会下降。 故答案为：（1）左；（2）二氧化碳的密度比空气大。 考点二 二氧化碳的化学性质 2．利用如图装置验证二氧化碳的性质，当集气瓶内的二氧化碳缓缓倒入后可以观察到的现象是（　　） A．两支蜡烛同时熄灭 B．两支蜡烛火焰无变化 C．两支蜡烛自下而上熄灭 D．两支蜡烛燃烧得更旺 【答案】C 【解答】解：A．二氧化碳的密度比空气大，低处蜡烛先熄灭，而不是两支蜡烛同时熄灭，故说法错误； B．二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，因此蜡烛会熄灭，而不是火焰无变化，故说法错误； C．二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，因此两支蜡烛自下而上熄灭，故说法正确； D．二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，因此蜡烛会熄灭，而不是燃烧得更旺，故说法错误； 故选：C。 4．某兴趣小组用如图所示装置探究CO2的性质，下列说法正确的是（　　） A．1、3纸花变色，2、4纸花不变色 B．上方木条先熄灭，下方木条后熄灭 C．对比1、3纸花的现象，说明CO2的密度比空气大 D．对比3、4纸花的现象，说明CO2能与水发生反应 【答案】D 【解答】解：A.二氧化碳不能使紫色石蕊变色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，则可观察到1号和3号纸花不变色，2号和4号纸花变色，故错误； B.二氧化碳不可燃也不助燃，且二氧化碳密度比空气大，则可观察到下端燃着的木条先熄灭，上端燃着的木条后熄灭，故错误； C.二氧化碳不能使紫色石蕊变色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，则可观察到1号和3号纸花不变色，对比1、3纸花的现象，说明CO2不能使干燥的纸花褪色，错误； D.对比3号和4号或1号和2号，则可知二氧化碳能和水发生化学反应，故正确； 故选：D。 5．某实验小组设计了验证二氧化碳性质的探索实验（如图所示），取三通U型管连接在制取二氧化碳装置的导气管上，并点燃高低错落的小蜡烛，做实验①。然后取用新的三通U型管，并夹紧上端，做实验②。下列有关说法错误的是（　　） A．实验①和②都是低处蜡烛先熄灭 B．实验①说明二氧化碳密度比空气大，不助燃、不可燃 C．实验②中U型管内壁有小水珠 D．实验②中得到启示是：从着火燃烧的高层房间中逃离，沿墙角伏低身子迅速爬向门外 【答案】A 【解答】解：A、实验①U型管中排出的二氧化碳和空气温度相同，二氧化碳的密度比空气大，实验①低处蜡烛先与二氧化碳接触，则低处蜡烛先熄灭，实验②中蜡烛燃烧放热，使生成的二氧化碳密度小于U型管上方空气的密度，二氧化碳上升至高处，则实验②高处蜡烛先熄灭，故A错误； B、实验①低处蜡烛先熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，不助燃、不可燃，故B正确； C、蜡烛燃烧会生成水，则实验②中U型管内壁有小水珠，故C正确； D、实验②中得到启示是热的气体密度小，从着火燃烧的高层房间中逃离，沿墙角伏低身子迅速爬向门外，故D正确； 故选：A。 6．小乐利用如图所示装置和试剂研究二氧化碳的性质。回答问题： （1）若①中X溶液为紫色石蕊溶液，通入一定量的二氧化碳后，观察到①中 　紫色石蕊溶液变红色　 ，②中澄清石灰水变浑浊。②中澄清石灰水变浑浊的原因是 　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　 （用化学方程式说明）。 （2）若①中X溶液为氢氧化钠溶液，通入与（1）等体积的二氧化碳后，观察到②中无明显现象，可推测二氧化碳具有的化学性质是 　能与碱发生化学反应　 。 【答案】（1）紫色石蕊溶液变红色；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O； （2）能与碱发生化学反应。 【解答】解：（1）若①中X溶液为紫色石蕊溶液，通入一定量的二氧化碳后，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，观察到①中紫色石蕊溶液变红色；，②中澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。 （2）若①中X溶液为氢氧化钠溶液，通入与（1）等体积的二氧化碳后，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，但观察到②中无明显现象，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了化学反应，可推测二氧化碳具有的化学性质是能与碱发生化学反应。 故答案为： （1）紫色石蕊溶液变红色；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O； （2）能与碱发生化学反应。 7．将一充满二氧化碳气体的试管置于澄清石灰水中（如图所示），同时轻轻振荡。 （1）可观察到的现象是　澄清石灰水变浑浊，试管中的液面上升　 。 （2）此实验中发生反应的化学方程式为　Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O　 。 （3）在上述实验中，分别用①稀硫酸、②NaOH溶液代替澄清石灰水，无明显现象发生的是　①　 （填序号）。 【答案】澄清石灰水变浑浊，试管中的液面上升；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；① 【解答】解：（1）可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊，试管中的液面上升。 故填：澄清石灰水变浑浊，试管中的液面上升。 （2）此实验中氢氧化钙和二氧化碳反应生成白色沉淀碳酸钙和水，发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。 故填：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。 （3）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，过程中试管中的液面上升，稀硫酸不能和二氧化碳反应，无明显现象。 故填：①。 考点三 二氧化碳的实验室制法 8．规范操作是科学实验的基本要求，下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作，正确的是（　　） A．检查装置气密性 B．取用固体试剂 C．收集二氧化碳 D．验满 【答案】A 【解答】解：A、先从长颈漏斗中注入水，当水浸没其下端管口时，用弹簧夹夹住导气管上连接的胶皮管，然后再加入少量的水，若停止加水后，长颈漏斗中的水面不再下降，则说明此装置气密性良好，故选项实验操作正确。 B、取用固体粉末状试剂时，瓶塞要倒放，应用药匙取用，图中瓶塞没有倒放，故选项实验操作错误。 C、二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，故选项实验操作错误。 D、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，故选项实验操作错误。 故选：A。 9．小军用一定量石灰石与足量稀盐酸制取二氧化碳，并试着与同学一起绘制了如下反应变化过程曲线，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ A、根据化学方程式可以看出，每100份质量的碳酸钙与盐酸反应产生44份质量的二氧化碳，因此溶液质量增加，当反应完毕后，溶液质量不变，但反应开始时稀盐酸是溶液，故溶液质量起始点不应从0开始，故A错误； B、碳酸钙与盐酸反应完毕时生成水的质量不再增加，故B错误； C、二氧化碳的质量起始点应该从0开始，故C错误； D、碳酸钙与盐酸反应，质量不断减少，当完全反应完毕后，质量为0，故D正确； 故选：D。 10．小科用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是（　　） A．装置中的铜网可用铁丝网代替 B．添加盐酸后，漏斗下端不伸到液面以下，实验仍可顺利进行 C．该装置不能控制反应的发生和停止 D．将稀盐酸用稀硫酸替换，也能完成该实验 【答案】B 【解答】解：A、将铜网换作铁丝网，铁能与稀盐酸反应生成氢气，会腐蚀铁丝网，且使产生的二氧化碳中混有氢气，故A不正确； B、添加盐酸后，漏斗下端不伸到液面以下，实验仍可顺利进行，因为反应产生的二氧化碳气体在U形管右侧液面上方，沿导管导出，漏斗一边不会有气体逸散，故B正确； C、该装置可通过打开、关闭弹簧夹控制固液试剂的接触与分离，从而达到控制反应发生与停止的目的，故C不正确； D、将稀盐酸用稀硫酸替换，会生成微溶的硫酸钙覆盖在石灰石表面，阻碍反应进行，故D不正确。 故选：B。 11．实验室可以选用如图所示的装置制取二氧化碳气体并进行有关研究。请回答下列问题。（提示：浓硫酸具有吸水性。） （1）若使用A装置制取二氧化碳，如何检查装置的气密性：　夹紧止水夹，向漏斗中倒水，若漏斗内液面和锥形瓶内液面高度差不变（漏斗内水位不下降），则气密性良好　 。 （2）如果要验证制得的气体是二氧化碳，除A装置外，还应选用上述装置中的 　C　 。请写出该反应的化学方程式：　Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O　 。 （3）若要制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请从上述装置中选择适当的装置进行连接，并写出连接顺序：　A→B→D　 （填字母）。 【答案】（1）先向长颈漏斗中加水至液面浸没长颈漏斗下端管口，形成液封，然后用止水夹夹住导气管，继续向长颈漏斗中加水，若长颈漏斗内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好； （2）D；Ca （OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O； （3）A→B→D。 【解答】解：（1）检查 A 装置气密性的方法：夹紧止水夹，向漏斗中倒水，若漏斗内液面和锥形瓶内液面高度差不变（漏斗内水位不下降），则气密性良好。 （2）要验证制得的气体是二氧化碳，除A装置外，还应选用装置C（盛有澄清石灰水），反应的化学方程式为：Ca （OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。 （3）制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，连接顺序为：A→B→D。其中，B 装置中盛有浓硫酸，用于干燥气体；D装置用于向上排空气法收集二氧化碳。 故答案为： （1）先向长颈漏斗中加水至液面浸没长颈漏斗下端管口，形成液封，然后用止水夹夹住导气管，继续向长颈漏斗中加水，若长颈漏斗内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好； （2）D；Ca （OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O； （3）A→B→D。 12．某同学利用图甲装置开展了二氧化碳气体制取及性质探究实验。 【实验原理】 （1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+　H2O　 +CO2↑。 【气体制取】 （2）检查图甲装置气密性是在添加试剂 　前　 （选填“前”或“后”）。 【拓展探究】对于能否采用排水法收集二氧化碳的问题，他开展了如下探究。 ①取三个相同规格的集气瓶，一个集气瓶装满空气，另外两个集气瓶分别利用向上排空气法和排水法装满二氧化碳，在表中记录集气瓶装满气体所需的时间。 ②将三个集气瓶分别倒扣在盛有水的水槽中，如图乙所示，一段时间后，分别测量压入水量（压入水的体积占集气瓶容积的比例），结果如表所示。 气体样本 空气 向上排空气法 排水法 装满气体所需时间（s） 72 43 5min后压入水量 几乎为零 0.5% 0.6% 24h后压入水量 几乎为零 47% 90% 【实验反思】 （3）解释：利用向上排空气法和排水法收集二氧化碳气体的集气瓶倒扣在水槽中，24h后均有水进入集气瓶内的原因是 　二氧化碳能溶于水，使集气瓶内气体减少，压强减小，在大气压作用下水进入集气瓶　 。 （4）分析实验结果可知，利用排水法收集二氧化碳的优点为 　收集时间更短，收集的二氧化碳更纯净　 。 【答案】（1）H2O； （2）前； （3）二氧化碳能溶于水，使集气瓶内气体减少，压强减小，在大气压作用下水进入集气瓶； （4）收集时间更短，收集的二氧化碳更纯净。 【解答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变。在CaCO3+2HCl＝CaCl2+□+CO2↑中，反应前有1个钙原子、1个碳原子、3个氧原子、2个氢原子、2个氯原子，反应后已有1个钙原子、2个氯原子、1个碳原子、2个氧原子，所以缺失的物质为H2O。 （2）检查图甲装置气密性是在添加试剂前。因为若在添加试剂后检查，一旦发现装置气密性不好，处理过程中试剂可能会造成浪费，且不利于实验的顺利进行。只有在添加试剂前确保装置气密性良好，才能保证实验结果的准确性和实验的顺利开展。 （3）利用向上排空气法和排水法收集二氧化碳气体的集气瓶倒扣在水槽中，24h后均有水进入集气瓶内的原因是二氧化碳能溶于水，随着时间推移，集气瓶内的二氧化碳不断溶解在水中，导致瓶内气体减少，压强减小，在外界大气压的作用下，水进入集气瓶。 （4）分析实验结果可知，利用排水法收集二氧化碳的优点为：排水法收集二氧化碳时，集气瓶装满气体所需时间更短（排水法装满气体需43s，向上排空气法需72s）；且24h后排水法收集的集气瓶内压入水量更多（排水法为90%，向上排空气法为47%），说明排水法收集的二氧化碳更纯净。 故答案为： （1）H2O； （2）前； （3）二氧化碳能溶于水，使集气瓶内气体减少，压强减小，在大气压作用下水进入集气瓶； （4）收集时间更短，收集的二氧化碳更纯净。 考点四 二氧化碳的检验和验满 13．检验集气瓶里是否收集满二氧化碳的方法是（　　） A．加入澄清的石灰水，观察是否变浑浊 B．将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭 C．加入紫色石蕊试液，观察是否变红色 D．将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭 【答案】D 【解答】解：A、加入澄清的石灰水，观察是否变浑浊，只能证明气体是二氧化碳，不能证明气体已满，所以错误。 B、不支持燃烧的气体有多种，将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭，不但不能证明气体是否满，也不能证明气体是否是二氧化碳，所以错误。 C、紫色的石蕊试液遇到所有的酸性溶液都变红，凡能溶于水显酸性的气体都有同样的现象，不能证明二氧化碳气体是否是满的，所以错误。 D、二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭，能确定气体是否到了瓶口，所以正确。 故选：D。 14．为证明空气中含有CO2，老师用30mL针筒把空气压入石灰水中（实验装置如图所示），未见到预期的现象，课后某同学使用该装置继续进行探究。 （1）该同学应该从图中导管　a　 （选填图中字母）处继续将空气不断推入。 （2）该同学累计通入360管空气后发现产生了预期的浑浊现象，根据操作和现象可得出的结论是　空气中含有CO2，但是含量较低　 。 （3）装置内产生浑浊的原因是　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　 （用化学方程式表示）。 【答案】（1）a； （2）空气中含有CO2，但是含量较低； （3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。 【解答】解：（1）为了使空气中的二氧化碳与石灰水充分反应，该同学应该从图中导管a处继续将空气不断推入；故答案为：a； （2）为证明空气中含有CO2，用30mL针筒把空气压入石灰水中，该同学累计通入360管空气后发现产生了预期的浑浊现象，由此说明空气中含有CO2，但是含量较低；故答案为：空气中含有CO2，但是含量较低； （3）二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。 考点五 二氧化碳的用途 15．一些食品包装袋内充满某种气体，对食品具有保护作用（如图）。为了探究食品包装袋内该气体的性质，兴趣小组进行如下思考和活动。小组同学猜想食品包装袋里的气体可能是二氧化碳，于是收集食品包装袋中的气体，并进行以下实验操作，其中可验证其猜想的是（　　） A．通入气体观察蜡烛是否熄灭 B．通入气体观察溶液是否变浑浊 C．通入气体观察气球是否浮起 D．充满气体的试管内水面是否上升 【答案】B 【解答】解：A、能使燃着的蜡烛熄灭，说明该气体不燃烧、也不支持燃烧，具有这些性质的气体有多种，不一定是二氧化碳，不合题意； B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，即二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，因此可用澄清的石灰水来检验二氧化碳，符合题意； C、通入气体观察气球是否浮起只能证明该气体的密度与空气密度的大小，无法证明该气体是二氧化碳，不合题意； D、充满气体的试管内水面是否上升只能证明该气体能否溶于水，无法证明该气体是二氧化碳，不合题意。 故选：B。 16．物质的性质决定用途，下列有关二氧化碳的用途不正确的是（　　） A．用于灭火 B．气体肥料 C．供给呼吸 D．化工原料 【答案】C 【解答】解：A、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大，可用于灭火，故选项错误。 B、二氧化碳是植物光合作用的原料，可用作气体肥料，故选项错误。 C、二氧化碳不能供给呼吸，故选项正确。 D、二氧化碳是重要的化工原料，故选项错误。 故选：C。 17．如图，小舟制作了一个简易泡沫灭火器，为增加泡沫量，添加少量不参与反应的发泡剂。 （1）使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝 　氧气　 作用，即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 　不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大　 。 （2）制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克，才能恰好完全反应。（已知：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑） 【答案】（1）氧气；不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大； （2）20g。 【解答】解：（1）将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝氧气的作用；选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大。 故答案为：氧气；不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大。 （2）设理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量为x。 Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ 106 73 10.6g 36.5%x x＝20g 答：理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸20g。 1．如图所示，下列关于CO2的实验中，既能体现其物理性质又能体现其化学性质的是（　　） A．蜡烛自下而上熄灭 B．紫色试液变红 C．澄清石灰水变浑浊 D．气球上浮 【答案】A 【解答】解：A、蜡烛熄灭，说明二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，该性质属于化学性质；蜡烛自下而上熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，该性质属于物理性质，故选项正确。 B、石蕊溶液变红，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，只能体现二氧化碳的化学性质，故选项错误。 C、图中实验，澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，只能验证二氧化碳的化学性质，故选项错误。 D、二氧化碳的密度比空气的大，使气球受到的浮力增大，且气球所受重力小于气球在二氧化碳气体中所受的浮力，气球能上浮，体现了二氧化碳的物理性质，故选项错误。 故选：A。 2．如图所示中，a、d为浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊溶液浸过的干燥棉花（固定玻璃管的装置未画出）。用该装置来探究CO2的制取和性质，下列关于该实验装置及试剂的叙述不正确的是（　　） A．该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量 B．利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应 C．装置中的干燥剂能与二氧化碳反应 D．该装置中的棉花可用滤纸片代替 【答案】C 【解答】解：A.注射器能控制滴加液体的速率，通过推压注射器活塞，可以控制进入锥形瓶内液体的量，故选项说法正确。 B.a、d会变红色，b、c不变色，且d比a先变红，说明二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳能与水发生反应生成碳酸，故选项说法正确。 C.装置内的干燥剂与二氧化碳不反应，故选项说法错误。 D.滤纸也具有吸水性，所以该装置中的棉花可用滤纸片代替，故选项说法正确。 故选：C。 3．如图，将内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在燃烧的甲烷火焰上方，能证明甲烷中有碳元素的现象是（　　） A．澄清石灰水变浑浊 B．发出淡蓝色的火焰 C．产生大量的热量 D．烧杯内有大量水雾 【答案】A 【解答】解：将内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在燃烧的甲烷火焰上方，观察到澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧生成二氧化碳，化学反应前后元素种类不变，通过二氧化碳验证可证明甲烷中含有碳元素，所以能证明甲烷中有碳元素的现象是澄清石灰水变浑浊。 故选：A。 4．如图所示的一款甜品，在下面盛有水的盘中加了干冰，甜品碗的周围冒着大量的“白气”，拿起碗，看到下面盘中的水在“沸腾”着。下列说法正确的是（　　） A．“白气”是干冰升华成的二氧化碳气体 B．“白气”是盛水盘中的水汽化形成的 C．盘里的水“沸腾”是因为干冰升华使盘中的水吸热后沸腾 D．盘里的水“沸腾”是因为干冰升华成二氧化碳气体从水中冒出 【答案】D 【解答】解：A、“白气”不是二氧化碳气体，是因为二氧化碳气体是无色气体，该选项不正确。 B、“白气”不是盛水盘中的水汽化形成的，是因为干冰升华吸热，温度降低，水不能汽化，该选项不正确。 C、盘里的水“沸腾”不是因为干冰升华使盘中的水吸热后沸腾，是因为干冰升华吸热，温度降低，水不能汽化，该选项不正确。 D、盘里的水“沸腾”，是因为干冰升华成二氧化碳气体从水中冒出，该选项正确。 故选：D。 5．蒸馒头时某同学为了探究食用碱的主要成分，向其中加入了稀盐酸，发现产生了一种能使澄清的石灰水变浑浊的气体，则食用碱中可能含有（　　） A．H2SO4 B．Na2CO3 C．NaOH D．CO2 【答案】B 【解答】解：向食用碱中加入盐酸，产生了一种能使澄清的石灰水变浑浊的气体，说明食用碱中含有碳酸根离子，分析选项只有碳酸钠含有碳酸根离子，硫酸和盐酸不反应，氢氧化钠和盐酸反应不生成气体，二氧化碳和盐酸不反应。 故选：B。 6．规范操作是科学实验的基本要求。实验室制取CO2的实验中，下列环节错误的是（　　） A．选择试剂 B．收集装置 C．检验CO2 D．CO2验满 【答案】B 【解答】解：A、实验室常用大理石或石灰石与盐酸反应制取二氧化碳，故选项实验操作正确。 B、二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集，但导管应伸入集气瓶的底部，以利于空气的排出，故选项实验操作错误。 C、常用澄清的石灰水检验二氧化碳气体，图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”，故选项实验操作正确。 D、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满，故选项实验操作正确。 故选：B。 7．炎热夏天，喝杯冰镇可乐是许多人感受清凉的一种方式。下列关于可乐说法不正确的是（　　） A．可乐是一种溶液，当中的一种溶质是二氧化碳气体，说明二氧化碳气体能够溶于水 B．可乐喝到肚子里面后，人过会会打嗝，这是因为气体的溶解度随着温度的升高而降低 C．可乐里面除了二氧化碳气体外，还有其他溶质，这说明，可乐是不饱和溶液 D．冰过的可乐比不冰过的可乐口感更好，说明气体的溶解度随着温度的降低而升高 【答案】C 【解答】解：A、可乐是碳酸饮料，当中的一种溶质是二氧化碳气体，说明二氧化碳气体能够溶于水，故A正确； B、气体的溶解度随着温度的升高而降低，所以可乐喝到肚子里面后，人过会会打嗝，故B正确； C、可乐中有二氧化碳气体冒出，所以可乐是二氧化碳的饱和溶液，故C错误； D、气体的溶解度随着温度的降低而升高，所以冰过的可乐比不冰过的可乐口感更好，故D正确。 故选：C。 8．兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中，连接上压强传感器如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是（　　） A．ab段试管中液面逐渐上升 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触 C．c点的对应操作是打开弹簧夹 D．cd段长颈漏斗中液面逐渐下降 【答案】A 【解答】解：A、ab段压强增加，说明装置内气体增多，此时弹簧夹关闭，压强增大，将液体压入长颈漏斗中，试管中液面逐渐下降，故A错误； B、bc段压强不变，说明反应停止，且装置密闭，说明石灰石与盐酸脱离接触，故B正确； C、c点之后压强减小，气体导出，说明此时是打开弹簧夹，故C正确； D、cd段压强减小，说明气体不断导出，长颈漏斗中液面逐渐下降，故D正确； 故选：A。 9．对下列实验中出现的异常现象分析合理的是（　　） 选项 异常现象 分析 A 制取CO2气体时，始终收集不到CO2 收集CO2的集气瓶没盖玻璃片 B 利用排水法收集氧气，但是O2不纯 通入氧气前集气瓶内水没有装满 C 细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂 由于引燃的火柴太长了 D 测定空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水过少 红磷过量 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解答】解：A、制取CO2气体时，收集CO2的集气瓶没盖玻璃片，不会导致始终收集不到CO2，故选项说法错误。 B、利用排水法收集氧气，但是O2不纯，可能是因为通入氧气前集气瓶内水没有装满，故选项说法正确。 C、细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂，可能是因为集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙；引燃的火柴太长，不会导致集气瓶瓶底炸裂，故选项说法错误。 D、红磷过量，是正确的存在，不会导致测定空气中氧气含量时进入集气瓶中的水过少，故选项说法错误。 故选：B。 10．某实验小组利用块状大理石和浓盐酸（有挥发性）制取二氧化碳并探究其部分性质，下列有关说法正确的是（　　） A．关闭装置①的止水夹，打开分液漏斗的旋塞，液体顺利滴下，说明装置漏气 B．装置①中盐酸浓度过大，会使得反应无法顺利进行 C．将燃烧着的火柴伸入装置②中部，火柴熄灭，说明集气瓶中已收集满CO2 D．将气体通入③中，紫色石蕊溶液变为红色，不能说明CO2与水反应生成了H2CO3 【答案】D 【解答】解：A、分液漏斗上端和锥形瓶有导管连通，不论锥形瓶内气压大小，液体都能顺利滴下，所以不能通过止水夹的开关来判断装置是否漏气，故选项说法不正确。 B、装置①中盐酸浓度过大，反应能顺利进行，但生成的二氧化碳中会混有氯化氢气体，故选项说法不正确。 C、将燃烧着的火柴放在装置②的集气瓶瓶口，若火柴熄灭，说明集气瓶中已收集满CO2，故选项说法不正确。 D、将气体通入③中，紫色石蕊溶液变为红色，不能说明CO2与水反应生成了H2CO3，也可能是挥发的氯化氢气体遇水生成盐酸，盐酸使紫色石蕊溶液变为红色，故选项说法正确。 故选：D。 11．下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验，描述正确的一项是（　　） A．图甲中装置a长颈漏斗的下端管口可以不用插入液面以下 B．图乙中用燃着的木条放在集气瓶口，若缓慢熄灭则已集满CO2 C．图丙中蜡烛火焰自下而上熄灭，说明CO2密度比空气小 D．图丁中将产生的CO2通入澄清石灰水，溶液会变浑浊 【答案】D 【解答】解：A、图甲中装置a长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下，目的是防止生成的气体从长颈漏斗逸出，故错误。 B、图乙中用燃着的木条放在集气瓶口，若木条立即熄灭则已集满CO2，若缓慢熄灭可能是集气瓶内还有空气未收集满，故错误。 C、图丙中蜡烛火焰自下而上熄灭，说明CO2密度比空气大，先在底部聚集，逐渐将空气排出，使蜡烛熄灭，故错误。 D、图丁中将产生的CO2通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，溶液会变浑浊，故正确。 故选：D。 12．根据下列装置回答问题。 （1）写出仪器a的名称　锥形瓶　 。 （2）用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，除了有气泡产生外，还可观察到的现象是　长颈漏斗内液面上升　 。 （3）实验室若用C装置收集CO2气体，验满方法是　将燃着的木条放在n管口处，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满　 。 【答案】（1）锥形瓶 （2）长颈漏斗内液面上升 （3）将燃着的木条放在n管口处，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。 【解答】解：（1）仪器a的名称锥形瓶；故答案为：锥形瓶； （2）反应未停止前关闭止水夹，由于装置内的压强增大，可观察到的现象是长颈漏斗中液面上升；故答案为：长颈漏斗内液面上升； （3）二氧化碳的密度大于空气，收集二氧化碳时应从长管（m）通入，当短管（n）处有二氧化碳逸出时，说明二氧化碳集满，二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，用装置C 收集二氧化碳时，其验满的方法是将燃着的木条放在n管口处，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。故答案为：将燃着的木条放在n管口处，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。 13．有A、B、C、D四种物质，A是无色无味的气体；B在A中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，同时生成一种无色有刺激性气味的气体C；D是一种无色气体，把D通入澄清的石灰水中，澄清石灰水变浑浊。 （1）请写出物质C的名称：　二氧化硫　 。 （2）B能在A中燃烧，表明A具有的化学性质为 　助燃性　 。 （3）写出D气体的一种用途：　灭火　 。 【答案】（1）二氧化硫； （2）助燃性； （3）灭火。 【解答】解：（1）由分析可知，物质C的名称是二氧化硫。 （2）A是氧气，B是硫，硫能在氧气中燃烧，表明氧气具有的化学性质为助燃性。 （3）D是二氧化碳，二氧化碳气体的一种用途是灭火。 故答案为： （1）二氧化硫； （2）助燃性； （3）灭火。 14．小科在课堂上观看了老师演示的“瓶吞鸡蛋”实验，如图1所示，鸡蛋被吞进瓶内。小科思考：瓶能吞蛋，那能不能吐蛋呢？他进行了如图2所示的实验，将试剂P用注射器注射进装置内，结果鸡蛋真的吐了出来。 （1）推测试剂P是 　稀盐酸　 ； （2）解释注入试剂P后“瓶吐鸡蛋”的原因； 　碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳使瓶内的压强增大，蛋被压出瓶外　 ； （3）请再写出一种物理方法，实现“瓶吐鸡蛋”（不损坏装置与鸡蛋）。 　用热水浇淋装置　 。 【答案】（1）稀盐酸；（2）碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳使瓶内的压强增大，蛋被压出瓶外；（3）用热水浇淋装置。 【解答】解：（1）酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳从而使瓶内压强增大，可以加入的试剂是稀盐酸或稀硫酸，碳酸钠和酸反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳使瓶内的压强增大。 （2）由于碳酸钠和酸反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳使瓶内的压强增大，因此蛋被吐出。 （3）由于物体具有热胀冷缩的原理，因此可以用热水浇淋装置，使瓶内的气体膨胀，可以将鸡蛋推出。 故答案为：（1）稀盐酸；（2）碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳使瓶内的压强增大，蛋被压出瓶外；（3）用热水浇淋装置。 15．某学习小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践，回答下列问题： （1）写出标号d仪器的名称　长颈漏斗　 。 （2）实验室要制取较纯净的二氧化碳，应选用装置组合　BF　 （填字母，从A～F中选）。 （3）小明利用过氧化氢溶液制氧气的原理自制了家庭简易制氧机，如图G所示。其反应的化学方程式为　　 。①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点　可以控制反应的发生和停止　 。 ②若想监测产生氧气的气流速度，需将G装置中　a　 （填“a”或“b”）端导管伸入水面下。 【答案】（1）长颈漏斗； （2）BF； （3）；①可以控制反应的发生和停止；②a。 【解答】解：（1）标号d仪器的名称是长颈漏斗； （2）实验室制取二氧化碳用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，该反应不需要加热，发生装置选固液不加热型；使用多功能瓶收集二氧化碳时，气体从一端导管进入，空气从另一端导管排出，相当于一个相对封闭的系统，空气和二氧化碳的扩散相对更有序；用排空气法收集二氧化碳，气体从长管进短管出时，能更有效地将空气从短管排出，减少与外界空气的接触，从而提高收集到的二氧化碳的纯度；实验室要制取较纯净的二氧化碳，应选用装置组合BF； （3）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为； ①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，当抽拉使二氧化锰与过氧化氢溶液接触时，反应发生；抽拉使二者分离时，反应停止，这样设计的优点是可以控制反应的发生与停止； ②若想监测产生氧气的气流速度，需将G装置中a端导管伸入水面下，根据气泡冒出的速率来判断产生氧气的气流速度。 故答案为： （1）长颈漏斗； （2）BF； （3）；①可以控制反应的发生和停止；②a。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第07讲 大气中的二氧化碳 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题·讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点·强知识：7大核心考点精准练 第二步 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 第三步 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 二氧化碳的性质 1. 构成：二氧化碳气体由大量 构成，每个分子由1个碳原子和2个氧原子构成。 2.探究二氧化碳的物理性质 实验名称 实验装置 实验操作 实验现象 实验结论 实验1：颜色、状态、气味探究 观察一瓶二氧化碳的颜色、状态，闻其气味 无色、气态，无刺激性气味 CO₂是无色、无味的气态物质 实验2：密度与燃烧支持性探究 将集气瓶中的二氧化碳缓缓倾入放有燃着蜡烛的烧杯中 蜡烛火焰 熄灭 ① CO₂密度比空气大；② CO₂既不燃烧，也不支持燃烧 实验3：溶解性探究 向盛满CO₂的软塑料瓶中迅速倒入少量蒸馏水，立即拧紧瓶盖并振荡 软塑料瓶变 CO₂能溶于水，使瓶内气压减小 3. 物理性质： （1）通常状态下，是 的气体，密度比 （相对分子质量＞29）。 （2）能溶于水，通常1体积水溶解1体积CO₂， 可促进溶解；加压降温下能变成液体或雪状固体（ ）。 4.探究二氧化碳的化学性质 实验名称 实验装置 实验现象 实验结论 实验4：与水反应探究 通入CO₂和滴入蒸馏水的试纸不变色，滴入瓶内液体的试纸变 CO₂与水反应生成碳酸，碳酸能使蓝色石蕊试纸变红 实验5：与澄清石灰水反应探究 澄清石灰水变 CO₂与Ca(OH)₂反应生成白色碳酸钙沉淀，可用于检验CO₂ 5. 化学性质： （1）一般情况下， ， ， 。 （2）与水反应生成 ，反应方程式： ；碳酸不稳定，易分解，方程式： 。 （3）与澄清石灰水反应生成白色 沉淀，方程式： ，该反应常用于 。 知识点2 二氧化碳的制取 1.实验室制取二氧化碳 （1） 原料选择：实验室常用 和 。 注意：①不用浓盐酸：浓盐酸易挥发，导致CO₂中混有 ，纯度降低。 ②不用稀硫酸：反应生成微溶于水的 ，附着在石灰石表面，阻止反应持续进行。 ③不用碳酸钠粉末：反应速率过快，不易控制，气体难以收集。 （2） 反应原理： 。 （3）装置选择： ①发生装置： ②收集装置： （CO₂密度比空气大，能溶于水且与水反应，不能用排水法）。 （4）实验步骤 ① 按照如图所示连接装置，并检查装置的 。 ② 在锥形瓶中加入石灰石，塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。 ③ 把导管插入集气瓶中，导管口应接近集气瓶的 。 ④ 通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸，锥形瓶中立刻有气体产生。 ⑤ 片刻后，检验集气瓶中是否已收集满二氧化碳。若已收集满，盖上玻璃片，将集气瓶口向 放在桌上备用。 （5）检验与验满： ①检验：将气体通入澄清石灰水，若 ，证明是CO₂。 ②验满：将 放在集气瓶口（不伸入瓶内），若木条熄灭，证明已集满。 2.验证二氧化碳的性质 （1） ①实验操作：如图所示，把一支短蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，点燃蜡烛。将集气瓶中的二氧化碳缓缓倾入烧杯中，观察现象。 ②实验现象：蜡烛 。 ③实验结论：二氧化碳 ， 。 （2） ①实验操作：如图所示，取一支试管，注入少量澄清石灰水，通入二氧化碳，观察现象。 ②实验现象：澄清石灰水变 。 ③实验结论：CO2​与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀。 （3）实验操作：另取一支试管，加入 2 mL 蒸馏水，滴入 1～2 滴紫色石蕊试液，再向溶液中通入二氧化碳气体，观察现象。 实验现象：蒸馏水中滴入紫色石蕊试液，溶液不变色；向溶液中通入二氧化碳气体后溶液变为红色。 实验结论：蒸馏水不能使紫色石蕊试液变色，水和二氧化碳生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红。 3. 工业制取：高温煅烧石灰石，反应方程式： 。 知识点3 二氧化碳的应用 1. 核心用途： （1）灭火：利用 且密度比空气大的性质。 （2）人工降雨：利用干冰（固态CO₂） 的物理性质。 （3）工业原料：用于制纯碱、尿素、碳酸饮料。 （4）光合作用原料：绿色植物吸收CO₂合成有机物，释放O₂。 2. 对人体健康的影响：空气中CO₂体积分数过高会危害健康，如1%时感到气闷、头晕；大于10%时可能导致神志不清、呼吸停止；进入低洼地带（如井、山洞）需做 （检验CO₂浓度）。 3. 简易酸碱灭火器： （1）药品：浓盐酸（或硫酸）、饱和碳酸钠溶液、少量洗涤剂。 （2）反应原理： 。 （3）工作原理：倒置时酸与碳酸钠接触反应，产生大量CO₂，气压增大，将液体与气体一并喷出（隔绝空气+降温灭火）。 教材习题01 称取 12.5g 石灰石（主要成分是CaCO3​，杂质不参加反应）放入烧杯中，向其中加入 50g 稀盐酸，两者恰好完全反应。反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为 58.1g（不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计）。计算石灰石中杂质的质量分数。 【答案】 根据质量守恒定律，生成CO2​的质量 = 反应前总质量 − 反应后总质量 m(CO2​)=12.5g+50g−58.1g=4.4g 设石灰石中CaCO3​的质量为x CaCO3​+2HCl=CaCl2​+H2​O+CO2​↑ 100 44 x 4.4 g 44/100​=4.4g/x​ x=44/100×4.4 g​=10g 杂质质量 = 12.5g−10g=2.5g 杂质质量分数 = 12.5g/2.5g​×100%=20% 答案：石灰石中杂质的质量分数为20% 解题思路：利用质量守恒定律先求出生成气体的质量，再通过化学方程式计算反应物的质量，最后求出杂质质量分数。 教材习题02 长期盛放澄清石灰水的试剂瓶内壁往往附着一层白色固体，这层固体是怎样形成的？主要成分是什么？石灰水用完以后，如何除去瓶壁上的白色固体？写出有关反应的化学方程式。 【答案】形成原因：澄清石灰水中的Ca(OH)2​与空气中的CO2​反应，生成不溶于水的CaCO3​沉淀，附着在瓶壁上。 主要成分：碳酸钙（CaCO3​）。 除去方法：向试剂瓶中加入稀盐酸，振荡，使CaCO3​与盐酸反应溶解，再用水冲洗干净。 化学方程式： 白色固体形成：CO2​+Ca(OH)2​=CaCO3​↓+H2​O 除去白色固体：CaCO3​+2HCl=CaCl2​+H2​O+CO2​↑ 解题思路：从澄清石灰水的成分和空气成分入手，分析反应原理，再根据白色固体的化学性质选择除杂试剂。 考点一 二氧化碳的物理性质 1．下列关于二氧化碳性质的验证实验，只能反映二氧化碳物理性质的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，把细木条作为横梁，在它的中间穿一个孔，固定在支架上。然后分别将两个装满二氧化碳的气球封口后挂在细木条的两端。调节它们的位置，使得细木条保持水平。此时分别在图A、B位置剪同样长的口子（假设气球不缩小，保持原来的形状），试问： （1）细木条还能在水平位置平衡吗？如不平衡， 端下倾？（填“左”或“右”） （2）解释原因 。 考点二 二氧化碳的化学性质 2．利用如图装置验证二氧化碳的性质，当集气瓶内的二氧化碳缓缓倒入后可以观察到的现象是（　　） A．两支蜡烛同时熄灭 B．两支蜡烛火焰无变化 C．两支蜡烛自下而上熄灭 D．两支蜡烛燃烧得更旺 4．某兴趣小组用如图所示装置探究CO2的性质，下列说法正确的是（　　） A．1、3纸花变色，2、4纸花不变色 B．上方木条先熄灭，下方木条后熄灭 C．对比1、3纸花的现象，说明CO2的密度比空气大 D．对比3、4纸花的现象，说明CO2能与水发生反应 5．某实验小组设计了验证二氧化碳性质的探索实验（如图所示），取三通U型管连接在制取二氧化碳装置的导气管上，并点燃高低错落的小蜡烛，做实验①。然后取用新的三通U型管，并夹紧上端，做实验②。下列有关说法错误的是（　　） A．实验①和②都是低处蜡烛先熄灭 B．实验①说明二氧化碳密度比空气大，不助燃、不可燃 C．实验②中U型管内壁有小水珠 D．实验②中得到启示是：从着火燃烧的高层房间中逃离，沿墙角伏低身子迅速爬向门外 6．小乐利用如图所示装置和试剂研究二氧化碳的性质。回答问题： （1）若①中X溶液为紫色石蕊溶液，通入一定量的二氧化碳后，观察到①中 ，②中澄清石灰水变浑浊。②中澄清石灰水变浑浊的原因是 （用化学方程式说明）。 （2）若①中X溶液为氢氧化钠溶液，通入与（1）等体积的二氧化碳后，观察到②中无明显现象，可推测二氧化碳具有的化学性质是 。 7．将一充满二氧化碳气体的试管置于澄清石灰水中（如图所示），同时轻轻振荡。 （1）可观察到的现象是 。 （2）此实验中发生反应的化学方程式为 。 （3）在上述实验中，分别用①稀硫酸、②NaOH溶液代替澄清石灰水，无明显现象发生的是 （填序号）。 考点三 二氧化碳的实验室制法 8．规范操作是科学实验的基本要求，下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作，正确的是（　　） A．检查装置气密性 B．取用固体试剂 C．收集二氧化碳 D．验满 9．小军用一定量石灰石与足量稀盐酸制取二氧化碳，并试着与同学一起绘制了如下反应变化过程曲线，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 10．小科用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是（　　） A．装置中的铜网可用铁丝网代替 B．添加盐酸后，漏斗下端不伸到液面以下，实验仍可顺利进行 C．该装置不能控制反应的发生和停止 D．将稀盐酸用稀硫酸替换，也能完成该实验 11．实验室可以选用如图所示的装置制取二氧化碳气体并进行有关研究。请回答下列问题。（提示：浓硫酸具有吸水性。） （1）若使用A装置制取二氧化碳，如何检查装置的气密性： 。 （2）如果要验证制得的气体是二氧化碳，除A装置外，还应选用上述装置中的 。请写出该反应的化学方程式： 。 （3）若要制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请从上述装置中选择适当的装置进行连接，并写出连接顺序： （填字母）。 12．某同学利用图甲装置开展了二氧化碳气体制取及性质探究实验。 【实验原理】 （1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+ +CO2↑。 【气体制取】 （2）检查图甲装置气密性是在添加试剂 （选填“前”或“后”）。 【拓展探究】对于能否采用排水法收集二氧化碳的问题，他开展了如下探究。 ①取三个相同规格的集气瓶，一个集气瓶装满空气，另外两个集气瓶分别利用向上排空气法和排水法装满二氧化碳，在表中记录集气瓶装满气体所需的时间。 ②将三个集气瓶分别倒扣在盛有水的水槽中，如图乙所示，一段时间后，分别测量压入水量（压入水的体积占集气瓶容积的比例），结果如表所示。 气体样本 空气 向上排空气法 排水法 装满气体所需时间（s） 72 43 5min后压入水量 几乎为零 0.5% 0.6% 24h后压入水量 几乎为零 47% 90% 【实验反思】 （3）解释：利用向上排空气法和排水法收集二氧化碳气体的集气瓶倒扣在水槽中，24h后均有水进入集气瓶内的原因是 。 （4）分析实验结果可知，利用排水法收集二氧化碳的优点为 。 考点四 二氧化碳的检验和验满 13．检验集气瓶里是否收集满二氧化碳的方法是（　　） A．加入澄清的石灰水，观察是否变浑浊 B．将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭 C．加入紫色石蕊试液，观察是否变红色 D．将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭 14．为证明空气中含有CO2，老师用30mL针筒把空气压入石灰水中（实验装置如图所示），未见到预期的现象，课后某同学使用该装置继续进行探究。 （1）该同学应该从图中导管 （选填图中字母）处继续将空气不断推入。 （2）该同学累计通入360管空气后发现产生了预期的浑浊现象，根据操作和现象可得出的结论是 。 （3）装置内产生浑浊的原因是 （用化学方程式表示）。 考点五 二氧化碳的用途 15．一些食品包装袋内充满某种气体，对食品具有保护作用（如图）。为了探究食品包装袋内该气体的性质，兴趣小组进行如下思考和活动。小组同学猜想食品包装袋里的气体可能是二氧化碳，于是收集食品包装袋中的气体，并进行以下实验操作，其中可验证其猜想的是（　　） A．通入气体观察蜡烛是否熄灭 B．通入气体观察溶液是否变浑浊 C．通入气体观察气球是否浮起 D．充满气体的试管内水面是否上升 16．物质的性质决定用途，下列有关二氧化碳的用途不正确的是（　　） A．用于灭火 B．气体肥料 C．供给呼吸 D．化工原料 故选：C。 17．如图，小舟制作了一个简易泡沫灭火器，为增加泡沫量，添加少量不参与反应的发泡剂。 （1）使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝 作用，即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 。 （2）制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克，才能恰好完全反应。（已知：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑） 1．如图所示，下列关于CO2的实验中，既能体现其物理性质又能体现其化学性质的是（　　） A．蜡烛自下而上熄灭 B．紫色试液变红 C．澄清石灰水变浑浊 D．气球上浮 2．如图所示中，a、d为浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊溶液浸过的干燥棉花（固定玻璃管的装置未画出）。用该装置来探究CO2的制取和性质，下列关于该实验装置及试剂的叙述不正确的是（　　） A．该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量 B．利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应 C．装置中的干燥剂能与二氧化碳反应 D．该装置中的棉花可用滤纸片代替 3．如图，将内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在燃烧的甲烷火焰上方，能证明甲烷中有碳元素的现象是（　　） A．澄清石灰水变浑浊 B．发出淡蓝色的火焰 C．产生大量的热量 D．烧杯内有大量水雾 4．如图所示的一款甜品，在下面盛有水的盘中加了干冰，甜品碗的周围冒着大量的“白气”，拿起碗，看到下面盘中的水在“沸腾”着。下列说法正确的是（　　） A．“白气”是干冰升华成的二氧化碳气体 B．“白气”是盛水盘中的水汽化形成的 C．盘里的水“沸腾”是因为干冰升华使盘中的水吸热后沸腾 D．盘里的水“沸腾”是因为干冰升华成二氧化碳气体从水中冒出 5．蒸馒头时某同学为了探究食用碱的主要成分，向其中加入了稀盐酸，发现产生了一种能使澄清的石灰水变浑浊的气体，则食用碱中可能含有（　　） A．H2SO4 B．Na2CO3 C．NaOH D．CO2 6．规范操作是科学实验的基本要求。实验室制取CO2的实验中，下列环节错误的是（　　） A．选择试剂 B．收集装置 C．检验CO2 D．CO2验满 7．炎热夏天，喝杯冰镇可乐是许多人感受清凉的一种方式。下列关于可乐说法不正确的是（　　） A．可乐是一种溶液，当中的一种溶质是二氧化碳气体，说明二氧化碳气体能够溶于水 B．可乐喝到肚子里面后，人过会会打嗝，这是因为气体的溶解度随着温度的升高而降低 C．可乐里面除了二氧化碳气体外，还有其他溶质，这说明，可乐是不饱和溶液 D．冰过的可乐比不冰过的可乐口感更好，说明气体的溶解度随着温度的降低而升高 8．兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中，连接上压强传感器如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是（　　） A．ab段试管中液面逐渐上升 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触 C．c点的对应操作是打开弹簧夹 D．cd段长颈漏斗中液面逐渐下降 9．对下列实验中出现的异常现象分析合理的是（　　） 选项 异常现象 分析 A 制取CO2气体时，始终收集不到CO2 收集CO2的集气瓶没盖玻璃片 B 利用排水法收集氧气，但是O2不纯 通入氧气前集气瓶内水没有装满 C 细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂 由于引燃的火柴太长了 D 测定空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水过少 红磷过量 A．A B．B C．C D．D 10．某实验小组利用块状大理石和浓盐酸（有挥发性）制取二氧化碳并探究其部分性质，下列有关说法正确的是（　　） A．关闭装置①的止水夹，打开分液漏斗的旋塞，液体顺利滴下，说明装置漏气 B．装置①中盐酸浓度过大，会使得反应无法顺利进行 C．将燃烧着的火柴伸入装置②中部，火柴熄灭，说明集气瓶中已收集满CO2 D．将气体通入③中，紫色石蕊溶液变为红色，不能说明CO2与水反应生成了H2CO3 11．下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验，描述正确的一项是（　　） A．图甲中装置a长颈漏斗的下端管口可以不用插入液面以下 B．图乙中用燃着的木条放在集气瓶口，若缓慢熄灭则已集满CO2 C．图丙中蜡烛火焰自下而上熄灭，说明CO2密度比空气小 D．图丁中将产生的CO2通入澄清石灰水，溶液会变浑浊 12．根据下列装置回答问题。 （1）写出仪器a的名称 。 （2）用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，除了有气泡产生外，还可观察到的现象是 。 （3）实验室若用C装置收集CO2气体，验满方法是 。 13．有A、B、C、D四种物质，A是无色无味的气体；B在A中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，同时生成一种无色有刺激性气味的气体C；D是一种无色气体，把D通入澄清的石灰水中，澄清石灰水变浑浊。 （1）请写出物质C的名称： 。 （2）B能在A中燃烧，表明A具有的化学性质为 。 （3）写出D气体的一种用途： 。 14．小科在课堂上观看了老师演示的“瓶吞鸡蛋”实验，如图1所示，鸡蛋被吞进瓶内。小科思考：瓶能吞蛋，那能不能吐蛋呢？他进行了如图2所示的实验，将试剂P用注射器注射进装置内，结果鸡蛋真的吐了出来。 （1）推测试剂P是 ； （2）解释注入试剂P后“瓶吐鸡蛋”的原因； ； （3）请再写出一种物理方法，实现“瓶吐鸡蛋”（不损坏装置与鸡蛋）。 。 15．某学习小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践，回答下列问题： （1）写出标号d仪器的名称 。 （2）实验室要制取较纯净的二氧化碳，应选用装置组合 （填字母，从A～F中选）。 （3）小明利用过氧化氢溶液制氧气的原理自制了家庭简易制氧机，如图G所示。其反应的化学方程式为 。①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点 。 ②若想监测产生氧气的气流速度，需将G装置中 （填“a”或“b”）端导管伸入水面下。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $