第一单元第5讲二氧化碳-2025-2026学年浙教版八年级科学下册寒假讲义

第5讲 二氧化碳 知识点01 二氧化碳的性质 （一）自然界中的二氧化碳 （1）二氧化碳气体是由大量CO2分子构成的，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。 （2）CO2对人体健康的影响 CO2本身没有毒性，但CO2不能供给呼吸，在空气中的含量约占0.04%，当空气中CO2含量超过正常含量时才会对人体产生危害。 （二）物理性质 在通常状态下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，能溶于水，密度比空气大。二氧化碳在一定条件下有固、液、气三态变化。固体二氧化碳叫干冰，干冰易升华，常压下，在-78 C以上可直接升华为气态二氧化碳，同时吸收大量的热。 （三）化学性质 (1)二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。 (2)二氧化碳与水反应生成碳酸:CO2+H2O == H2CO3 (碳酸能使紫色石蕊试液变红) 碳酸不稳定，受热易分解: H2CO3 △ CO2↑+H2O (3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊: CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体，这一反应常用来检验二氧化碳] 【即学即练1】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 【即学即练2】如图所示实验中，①④为用紫色石蕊试液润湿的棉球，②③为用紫色石蕊试液染成紫色的干燥棉球。下列能说明二氧化碳密度大于空气密度且能与水反应的现象是(　　) A．①变红，③不变红 B．④变红，③不变红 C．①④变红，②③不变红 D．④比①先变红，②③不变红 【即学即练3】科学兴趣小组的同学用如图装置验证二氧化碳的性质(省略仪器的固定装置)。 （1） 实验开始后，关闭K3，打开K1、K2，装置左侧通入CO2，一段时间后，A中纸花变红，其原因为　 　(用化学方程式解释)，同时B中短蜡烛熄灭，关闭K2，片刻后长蜡烛也熄灭，说明CO2具有的性质是　 　。 （2）关闭K1、K4，打开K3，观察D中现象，一段时间后再打开K4，继续观察，则整个过程D中的现象为　 　。 【即学即练4】教材中写着“二氧化碳通入水时，紫色石蕊试液变成红色”。小宁为了研究是什么使紫色石蕊试液变红色，取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，分别按下图进行实验。 请根据图示进行思考并回答下表中的问题： 　 （Ⅰ） （Ⅱ） （Ⅲ） （Ⅳ） 现象 紫色纸花变红色 紫色纸花不变色 紫色纸花不变色 　 　 分析 ①实验（Ⅲ）验证了　 　。 实验（Ⅳ）验证了　 　。 ②通过实验（Ⅰ）、（Ⅳ），可验证酸的一条化学性质是　 　。 ③实验（Ⅳ）结束后，将纸花用酒精灯小心加热烘烤后发现纸花又变成紫色，说明 碳酸　 　，并写出文字表达式　 　。 知识点02 二氧化碳的实验室制法 (1)药品：大理石(或石灰石)与稀盐酸。一般不用其他药品代替的原因：①不用Na2CO3代替大理石，是因为Na2CO3与盐酸反应速率太快，不便于控制；②不用浓盐酸，是因为浓盐酸易挥发出HCl气体，使CO2不纯；③不用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。 (2)原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2 ↑。 (3)制取装置如图所示： (4)收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。收集气体时，导气管应伸到集气瓶底部以排尽集气瓶中的空气，使收集到的气体纯度较高。 (5)操作步骤：①按要求连接好仪器；②检查装置的气密性；③向反应器中装入大理石；④向长颈漏斗中注入稀盐酸；⑤收集气体；⑥验满。 注意：①长颈漏斗末端必须伸到液面以下(液封),否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出。②发生装置中导管伸入锥形瓶或试管内无需太长，更不能伸到液面以下，否则不利于气体排出。③收集装置中的导管伸入集气瓶时，末端必须伸到接近集气瓶底，便于排净集气瓶内的空气。 【即学即练5】某兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行探究(A装置制二氧化碳)，下列说法错误的是(　　) A．B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊试液变红 B．C处溶液变浑浊，是因为生成了不溶于水的碳酸钙 C．D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭 D．D处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大 【即学即练6】如图所示为实验室制取二氧化碳及验证其性质的实验（夹持装置略去） （1）仪器①的名称为　 　。 （2）实验室利用A装置还可以制取的气体为　 　。 （3）若A中不断产生二氧化碳气体，装置B中观察到蜡烛熄灭的现象，说明二氧化碳具有的性质是　 　。 知识点03 制取气体的一般思路和方法 （一）制取气体的一般思路 (1)反应原理(2)反应装置(3)气体验证。 （二）对实验室制取气体的装置分析 实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定，收集装置主要考虑生成气体的物理性质(溶解性、密度大小)。 (1)发生装置 ①固体+固体→气体，如用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰加热制氧气，如图A所示。装置特点是试管口略向下倾斜，以免水倒流引起试管炸裂，铁夹夹在距试管口1/3处;导气管不能伸入试管中太长，否则不利于气体排出。 ②液体+固体→气体，如用过氧化氢溶液制氧气，如图B所示。装置特点是长颈漏斗末端必须伸人液体内，以免生成的气体从长颈漏斗逸出。 (2)收集装置 ①排空气法:密度与空气密度相差较大，且不与空气中任何一一种成分反应的气体均可用排空气法收集。 ②排水法:凡不易溶于水、不与水发生反应的气体均可用排水法，如收集H2、O2等气体，如图E所示。 发生装置 收集装置 A:固体与固体反应，需加热 B:固体与液体反应，不用加热 C:密度比空气小，且不与空气中的物质反应 D:密度比空气大，且不与空气中的物质反应 E:难溶于水，不与水反应 【即学即练7】制取气体是初中科学实验的重要内容，根据要求回答下列问题： （1）写出a仪器的名称 　 　 。 （2）实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，可选择的发生装置有B和C，与装置C相比，选用装置B制二氧化碳的优点是 　 　 。 （3）使用装置E收集氧气时应从导管口 　 　 （选填“a”或“b”）通入。 （4）将产生的二氧化碳通入装置F，观察到试纸I不变色而试纸Ⅱ变红，据此现象可知二氧化碳的化学性质是 　 　 （用化学方程式表示）。 【即学即练8】如图为实验制取某些常见气体的装置图，请回答下列问题。 （1）甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体。实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷，应选择的发生装置是________(选填装置编号)。若选用F装置用于排空气法收集甲烷，甲烷应从________端(选填“a”或“b”，下同)通入；若选用F装置用于排水法收集甲烷，瓶中先装满水，甲烷应从________端通入。 （2）甲同学用B和D装置制取CO2气体，在收集CO2的时候如何验满？________；如何检验收集到的气体呢？写出相关化学方程式________；乙同学认为，也可以用G和D装置制取CO2气体，而且比甲的装置更好，你认为乙同学的理由是什么？________；如果实验室用G装置来制取O2，该装置还能够达到乙同学认为的作用吗？________。（填“能”或“不能”） 知识点04 二氧化碳的应用 固态二氧化碳是一种制冷剂，可用来保藏食品、人工降雨、清洗设备。二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧，可用于灭火。二氧化碳还是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素和碳酸饮料。在开采石油时，将二氧化碳与其他气体注入地层中，还能将孔隙中那些不易排出的残余油驱替出来。 【即学即练9】我国提出2060年前实现碳中和，捕集、封存和利用二氧化碳是实现碳中和的有效方式。 （1）自然界碳循环中，产生二氧化碳的途径有__________________________（请写出两种）。 （2）矿物质碳化封存的主要反应的化学方程式为，若需封存33吨的二氧化碳，理论上至少需要多少吨氧化镁？（请写出计算过程） （3）运用“碳捕集与封存”技术，这些CO2将不会进入大气，且被封存的CO2有许多用途，可用于______（选填字母）。 A．供给呼吸 B．生产汽水 C．制霓虹灯 D．气体肥料 【即学即练10】为了提高大棚蔬菜种植产量，可以给大棚补充“气肥（二氧化碳）”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器，在贮酸桶内添加稀盐酸，①号桶中间有多孔塑料板，打开阀门A和B，将稀盐酸注入①号桶，再关闭阀门A，反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。 (1)为提高大棚蔬菜种植产量，给大棚补充“气肥（二氧化碳）”，其科学依据是________。 (2)二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是________。 (3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值，需要停止反应时，只需要关闭阀门________（选填“A”或“B”）。一段时间后，反应就会停止。 考法01 误认为CO2能使紫色石蕊试液变红 酸性溶液能使紫色石蕊试液变红色，而将CO2气体通人紫色石蕊试液中，石蕊试液也变为红色，是因为CO2与石蕊试液中的水反应生成了碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红，并不是CO2使之变红。 【典例1】把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO2中，石蕊试纸不变色。将CO2通入滴有石蕊指示剂的水中，溶液变红色，将该溶液敞口加热一段时间，发现溶液的红色褪去，冷却到原温度后，再次通入CO2，溶液又变红色。上述实验现象不能说明的是(　　) A．CO2能和水发生化学反应 B．CO2的水溶液具有酸性 C．加热能使二氧化碳水溶液的酸性减弱 D．CO2具有酸性 课堂练习 1．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 2．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 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．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 5．如图所示，若关闭Ⅱ阀打开I阀，紫色小花（用石蕊溶液染成）变红；若关闭I阀打开Ⅱ阀，紫色小花不变红，则甲瓶中所盛的试剂可能是（　　） ①浓H2SO4②浓NaOH溶液③饱和NaCl溶液． A．①② B．①②③ C．只有① D．只有② 6．某小组用图1的装置探究CO2的化学性质。相同条件下，分别将等体积的水、澄清石灰水和氢氧化钠溶液注入集满CO2的锥形瓶中，测得压强随时间的变化如图2。下列说法错误的是（　　） A．0～15s，压强迅速上升是因为向锥形瓶中注入了液体 B．100s时，实验c中锥形瓶内的CO2已经被完全吸收 C．实验a中反应生成了能使紫色石蕊溶液变红的物质 D．对比三组实验，氢氧化钠溶液吸收CO2的效果最好 7．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 8．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 9．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 10．收集一瓶干燥的CO2，放入蓝色石蕊试纸，试纸不变色；再加入蒸馏水振荡，试纸变红；倒置后玻璃片没有掉下来（如图）。由此能得出的结论是（　　） 11．CO2是初中科学内容中重要的气体之一。某科学小组为探究CO2的性质，开展了关于CO2的实验。 （1）如图甲是实验室中常用的装置，本实验中制取和收集CO2的装置分别是 　 　 （填字母代号）。 （2）实验室常用稀盐酸和大理石反应来制取CO2而不选用稀硫酸代替稀盐酸的原因是 　 　 。 （3）将收集到的气体通入到澄清石灰水，发现石灰水未变浑浊，则可能的原因是 　 　 。 （4）把反应后收集到的CO2倒入如图乙的装置中，发现蜡烛从低到高依次熄灭，由此可以得出CO2的性质是 　 　 。 12．某环保公司利用家庭净水器废弃滤芯（主要成分为碳酸钙，其他杂质均不溶于水）处理酸性废水。实验中将25g滤芯材料放入反应容器中，加入100g酸性废水（含稀盐酸）恰好完全反应，反应后容器内物质总质量比反应前减少了8.8g。计算： （1）滤芯材料中碳酸钙的质量是多少克？ （2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？（保留到0.01%） 课后巩固 1．用盐酸作原料制取二氧化碳时，制得的气体中常混有的杂质是（　　） A．氯气和稀有气体 B．空气和氯化氢 C．水蒸气和氯化氢 D．氧气和水蒸气 2．用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是(　　) A．干燥CO2 B．收集O2 C．验证CO2性质 D．监控气体流速 3．实验室制取并检验二氧化碳性质的过程中，涉及如下操作，正确的是（　　） A．制取CO2 B．收集CO2 C．验证CO2已集满 D．验证CO2能与水反应 4．我国科研人员用纳米级氢氧化钙颗粒加固壁画取得成功。下列说法不正确的是（　　） A．加固过程主要与二氧化碳反应 B．氢氧化钙生成碳酸钙粘合壁画 C．水分蒸发有助于壁画加固过程 D．澄清石灰水加固壁画效果更好 5.下列装置用于实验室制CO2，不能随开随用、随关随停的装置是（   ） A.   B.   C.  D. 6．在锥形瓶甲中放人10 g纯净的块状碳酸钙，在锥形瓶乙中放人10 g纯净的粉末状碳酸钙，分别同时加入足量同浓度的稀盐酸与碳酸钙反应。下列图中对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是(　　) 7．小兵同学在参考书上发现，镁能在二氧化碳气体中燃烧。于是他做了如下实验：将镁条用砂纸擦亮，点燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，集气瓶变热，产生一种白色粉末(MgO)和一种黑色粉末(C)。你认为下列结论不正确的是（　　） A．某些金属的燃烧不能用CO2灭火 B．该反应放出热量 C．该反应的实质是Mg与CO2中混有的O2反应 D．该反应的反应速率很快 8．如图所示，在甲、乙两个等体积的塑料瓶中分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，则(　　) A．甲瓶没有任何变化，乙瓶紫色石蕊试液变红 B．甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红，甲、乙两瓶均变瘪 C．甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红，甲瓶变瘪，乙瓶外形不变 D．甲瓶变瘪，瓶内试液不变红；乙瓶不变瘪，瓶内试液变红 9．如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着 2 支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是（　　） A．将观察到高的蜡烛先熄灭 B．只打开止水夹，不移开玻璃片，会看不到实验现象 C．蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点 D．去掉烧杯中的 1 支蜡烛，不能得出同样的实验结论 10．微型实验具有“微型化”、“便捷化”等特点，符合绿色化学的理念。某兴趣小组同学用注射器、三通连通器等物品对二氧化碳的制取和性质进行了如下设计和探究。 【实验装置】注射器与三通连通器组成密闭的一体化装置。通过调节开关K1、K2和K3可以实现四个注射器间的连通。 【试剂】蒸馏水、稀盐酸、碳酸钠溶液、干燥的石蕊试纸（紫色石蕊试液浸润过的干燥试纸） 【实验步骤】 Ⅰ：连接组装一体化装置，经检验气密性良好。装入试剂后，按照如图所示位置竖直放置。 Ⅱ：调节开关，仅注射器A与B连通，向左推动A中活塞，将稀盐酸全部推入B中，立即产生大量气泡，待不再产生气泡，观察到B中活塞向上移动直至50mL处。 Ⅲ：将B中生成的CO2气体转移至注射器A（溶液仍留在注射器B中）。 Ⅳ：调节开关，仅注射器A、C和D连通，将A中收集到的CO2气体同时推入C和D中。 【过程分析】 （1）Ⅲ中“将B中生成的CO2气体转移至注射器A”最简单的操作是 　 　 。 （2）若步骤Ⅳ的操作是为了证明使紫色石蕊试纸变红的是H2CO3而不是CO2，则： ①应在C和D注射器中分别放入干燥的石蕊试纸和 　 　 。 ②其中发生的重要反应可以用下列微观模型表示，请根据质量守恒定律将其补画完整： 11．某课外兴趣小组的同学为了测定某地石灰石中碳酸钙的质量分数，称取石灰石样品4.0g于烧杯中，将50g稀盐酸分5次加入烧杯中，充分反应后（杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应），测得剩余固体的质量记录如表。请回答下列问题： 实验次数 1 2 3 4 5 加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10 10 剩余固体的质量/g x 2.0 1.0 0.4 y （1）表中x、y的值分别为　 　 、　 　 。 （2）五次实验中盐酸用完的是哪几次　 　 （填序号）。 （3）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是　 　 。 （4）求稀盐酸的溶质质量分数？ 12．为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，小科取80g样品分成四份，分别向其中加入相同浓度、不同质量的稀盐酸，充分反应后测得数据如下表（样品中杂质不溶于水，也不与盐酸反应）。 第一份 第二份 第三份 第四份 所取石灰石样品质量/g 20.0 20.0 20.0 20.0 加入稀盐酸质量/g 40.0 60.0 80.0 100.0 剩余固体质量/g 12.0 8.0 ？ 4.0 回答下列问题： （1）“？”处应该填写的数值是　 　 。 （2）样品中碳酸钙的质量分数为　 　 。 （3）计算所加稀盐酸的溶质质量分数。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/11/29 8:45:53；用户：校本题库服务；邮箱：minyou@qq.com；学号：60653477 46 / 46 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5讲 二氧化碳 知识点01 二氧化碳的性质 （一）自然界中的二氧化碳 （1）二氧化碳气体是由大量CO2分子构成的，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。 （2）CO2对人体健康的影响 CO2本身没有毒性，但CO2不能供给呼吸，在空气中的含量约占0.04%，当空气中CO2含量超过正常含量时才会对人体产生危害。 （二）物理性质 在通常状态下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，能溶于水，密度比空气大。二氧化碳在一定条件下有固、液、气三态变化。固体二氧化碳叫干冰，干冰易升华，常压下，在-78 C以上可直接升华为气态二氧化碳，同时吸收大量的热。 （三）化学性质 (1)二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。 (2)二氧化碳与水反应生成碳酸:CO2+H2O == H2CO3 (碳酸能使紫色石蕊试液变红) 碳酸不稳定，受热易分解: H2CO3 △ CO2↑+H2O (3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊: CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体，这一反应常用来检验二氧化碳] 【即学即练1】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。 【即学即练2】如图所示实验中，①④为用紫色石蕊试液润湿的棉球，②③为用紫色石蕊试液染成紫色的干燥棉球。下列能说明二氧化碳密度大于空气密度且能与水反应的现象是(　　) A．①变红，③不变红 B．④变红，③不变红 C．①④变红，②③不变红 D．④比①先变红，②③不变红 【答案】D 【解析】根据二氧化碳的性质和酸碱指示剂的特点分析判断。 【解答】当二氧化碳进入玻璃管后，由于它的密度大于空气，因此二氧化碳先下沉，沉积到底后再缓慢上升，则二氧化碳先到底③④，后到达②①。由于③和②都是干燥的，二氧化碳无法形成碳酸，因此它们都不变色。而④和①都是潮湿的，会和二氧化碳生成碳酸，从而使棉球变成红色，但是④比①先变红。故D正确，而A、B、C错误。 【即学即练3】科学兴趣小组的同学用如图装置验证二氧化碳的性质(省略仪器的固定装置)。 （1） 实验开始后，关闭K3，打开K1、K2，装置左侧通入CO2，一段时间后，A中纸花变红，其原因为　 　(用化学方程式解释)，同时B中短蜡烛熄灭，关闭K2，片刻后长蜡烛也熄灭，说明CO2具有的性质是　 　。 （2）关闭K1、K4，打开K3，观察D中现象，一段时间后再打开K4，继续观察，则整个过程D中的现象为　 　。 【答案】（1）CO2+H2O=H2CO3；密度比空气大；不燃烧也不支持燃烧（2）先无明显现象，后变浑浊 【解析】（1）实验开始后，关闭K3，打开K1、K2，装置左侧通入CO2，一段时间后，A中纸花变红，其原因为：二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使石蕊试纸变成红色，反应的方程式为：CO2+H2O=H2CO3。 同时B中短蜡烛熄灭，关闭K2，片刻后长蜡烛也熄灭，说明CO2具有的性质是：密度比空气大；不燃烧也不支持燃烧。 （2）关闭K1、K4，打开K3，观察D中现象，一段时间后再打开K4，继续观察，则整个过程D中的现象为：先无明显现象，后变浑浊。 【即学即练4】教材中写着“二氧化碳通入水时，紫色石蕊试液变成红色”。小宁为了研究是什么使紫色石蕊试液变红色，取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，分别按下图进行实验。 请根据图示进行思考并回答下表中的问题： 　 （Ⅰ） （Ⅱ） （Ⅲ） （Ⅳ） 现象 紫色纸花变红色 紫色纸花不变色 紫色纸花不变色 　 　 分析 ①实验（Ⅲ）验证了　 　。 实验（Ⅳ）验证了　 　。 ②通过实验（Ⅰ）、（Ⅳ），可验证酸的一条化学性质是　 　。 ③实验（Ⅳ）结束后，将纸花用酒精灯小心加热烘烤后发现纸花又变成紫色，说明 碳酸　 　，并写出文字表达式　 　。 【答案】紫色纸花变红色；二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红；水和二氧化碳反应生成的碳酸才能使紫色石蕊试液变红色；酸能使紫色石蕊溶液变红色；受热易分解；碳酸→水+二氧化碳 【解析】（1）显酸性的溶液能使石蕊试液变红色，二氧化碳和水反应能生成碳酸。 （2）碳酸的热稳定性差，受热容易分解生成水和二氧化碳。 【解答】在紫色纸花上喷水，再将它放入二氧化碳瓶中，二氧化碳和其中的水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，石蕊溶液由紫色变成红色，（Ⅳ）的现象为紫色纸花变红色，因此①实验（Ⅲ）验证了二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红色。实验（Ⅳ）验证了水和二氧化碳反应生成的碳酸才能使紫色石蕊试液变红色。②通过实验（ I ）、（Ⅳ），可验证酸的一条化学性质是水和二氧化碳反应生成的碳酸才能使紫色石蕊试液变红色。③实验（Ⅳ）结束后，将纸花用酒精灯小心加热烘烤后发现纸花又变成紫色，说明碳酸受热易分解，文字表达式为：碳酸→水+二氧化碳 。 知识点02 二氧化碳的实验室制法 (1)药品：大理石(或石灰石)与稀盐酸。一般不用其他药品代替的原因：①不用Na2CO3代替大理石，是因为Na2CO3与盐酸反应速率太快，不便于控制；②不用浓盐酸，是因为浓盐酸易挥发出HCl气体，使CO2不纯；③不用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。 (2)原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2 ↑。 (3)制取装置如图所示： (4)收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。收集气体时，导气管应伸到集气瓶底部以排尽集气瓶中的空气，使收集到的气体纯度较高。 (5)操作步骤：①按要求连接好仪器；②检查装置的气密性；③向反应器中装入大理石；④向长颈漏斗中注入稀盐酸；⑤收集气体；⑥验满。 注意：①长颈漏斗末端必须伸到液面以下(液封),否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出。②发生装置中导管伸入锥形瓶或试管内无需太长，更不能伸到液面以下，否则不利于气体排出。③收集装置中的导管伸入集气瓶时，末端必须伸到接近集气瓶底，便于排净集气瓶内的空气。 【即学即练5】某兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行探究(A装置制二氧化碳)，下列说法错误的是(　　) A．B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊试液变红 B．C处溶液变浑浊，是因为生成了不溶于水的碳酸钙 C．D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭 D．D处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大 【答案】A 【解析】大理石与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳气体，二氧化碳与B中的水形成碳酸，从而使紫色石蕊试液变成红色。二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，因此C中会变浑浊，故A错误符合题意，而B正确不合题意； 因为二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，且密度大于空气，所以下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，故C、D正确不合题意。 【即学即练6】如图所示为实验室制取二氧化碳及验证其性质的实验（夹持装置略去） （1）仪器①的名称为　 　。 （2）实验室利用A装置还可以制取的气体为　 　。 （3）若A中不断产生二氧化碳气体，装置B中观察到蜡烛熄灭的现象，说明二氧化碳具有的性质是　 　。 【答案】（1）长颈漏斗（2）氢气或氧气 （3）不能燃烧，不支持燃烧，二氧化碳密度比空气大或不支持燃烧 【解析】（1）根据所指仪器的名称解答； （2）该装置为“固液常温型”气体发生装置，当用活泼金属和稀盐酸制取氢气时，或者使用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气时，都可以使用此装置； （3）反应生成的二氧化碳气体从石灰水中溢出，在底部不断积累，当二氧化碳的高度大于蜡烛火焰的高度时，由于缺乏氧气，于是蜡烛熄灭，据此推测二氧化碳的性质。 【解答】（1）仪器① 的名称为长颈漏斗； （2）实验室利用A装置还可以制取的气体为氢气或氧气。 （3）若A中不断产生二氧化碳气体，装置B中观察到蜡烛熄灭的现象，说明二氧化碳具有的性质是：不能燃烧，不支持燃烧，二氧化碳密度比空气大或不支持燃烧。 知识点03 制取气体的一般思路和方法 （一）制取气体的一般思路 (1)反应原理(2)反应装置(3)气体验证。 （二）对实验室制取气体的装置分析 实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定，收集装置主要考虑生成气体的物理性质(溶解性、密度大小)。 (1)发生装置 ①固体+固体→气体，如用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰加热制氧气，如图A所示。装置特点是试管口略向下倾斜，以免水倒流引起试管炸裂，铁夹夹在距试管口1/3处;导气管不能伸入试管中太长，否则不利于气体排出。 ②液体+固体→气体，如用过氧化氢溶液制氧气，如图B所示。装置特点是长颈漏斗末端必须伸人液体内，以免生成的气体从长颈漏斗逸出。 (2)收集装置 ①排空气法:密度与空气密度相差较大，且不与空气中任何一一种成分反应的气体均可用排空气法收集。 ②排水法:凡不易溶于水、不与水发生反应的气体均可用排水法，如收集H2、O2等气体，如图E所示。 发生装置 收集装置 A:固体与固体反应，需加热 B:固体与液体反应，不用加热 C:密度比空气小，且不与空气中的物质反应 D:密度比空气大，且不与空气中的物质反应 E:难溶于水，不与水反应 【即学即练7】制取气体是初中科学实验的重要内容，根据要求回答下列问题： （1）写出a仪器的名称 　 　 。 （2）实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，可选择的发生装置有B和C，与装置C相比，选用装置B制二氧化碳的优点是 　 　 。 （3）使用装置E收集氧气时应从导管口 　 　 （选填“a”或“b”）通入。 （4）将产生的二氧化碳通入装置F，观察到试纸I不变色而试纸Ⅱ变红，据此现象可知二氧化碳的化学性质是 　 　 （用化学方程式表示）。 【答案】（1）长颈漏斗；（2）可以控制反应速率；（3）b；（4）CO2+H2O＝H2CO3。 【解答】解：（1）由图可知，仪器a的名称是长颈漏斗； （2）装置B与装置C相比，装置B使用了分液漏斗，分液漏斗可以通过控制活塞来控制液体的滴加速度，从而控制反应的速率，则选用装置B制二氧化碳的优点是可以控制反应速率； （3）氧气的密度比空气大，使用装置E（万能瓶）收集氧气时，应该“长进短出”，即氧气从导管口b通入，将空气从导管口a排出； （4）二氧化碳不能使干燥的石蕊试纸变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试纸变红，反应的化学方程式为CO2+H2O＝H2CO3。 【即学即练8】如图为实验制取某些常见气体的装置图，请回答下列问题。 （1）甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体。实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷，应选择的发生装置是________(选填装置编号)。若选用F装置用于排空气法收集甲烷，甲烷应从________端(选填“a”或“b”，下同)通入；若选用F装置用于排水法收集甲烷，瓶中先装满水，甲烷应从________端通入。 （2）甲同学用B和D装置制取CO2气体，在收集CO2的时候如何验满？________；如何检验收集到的气体呢？写出相关化学方程式________；乙同学认为，也可以用G和D装置制取CO2气体，而且比甲的装置更好，你认为乙同学的理由是什么？________；如果实验室用G装置来制取O2，该装置还能够达到乙同学认为的作用吗？________。（填“能”或“不能”） 【答案】（1）A；b；b （2）将燃着的木条放在集气瓶瓶口，木条熄灭则收集满了；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；可以控制反应的发生与停止；不能 【解析】（1）根据反应物的状态和反应条件选择合适的发生装置。如果气体的密度大于空气，那么气体从短管进入；如果气体的密度大于空气，那么气体从长管进入。使用排水法收集气体时，依靠气体的压力将水排出，而水始终聚集在集气瓶的底部，因此气体应该从短管进入。 （2）根据二氧化碳验满的方法解答。二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊，即氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，据此写出反应的方程式。G中大理石放在隔板上，而稀盐酸在试管底部，一旦关闭弹簧夹，生成的二氧化碳不能排出会使试管内气压增大，从而将稀盐酸压回长颈漏斗，将大理石和稀盐酸分开，反应很快停止。实验室使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰只是催化剂，即使过氧化氢溶液与它分开，反应照样进行，不能停止，只是反应更慢一些。 【解答】（1）无水醋酸钠和碱石灰都是固体，且反应需要加热，因此发生装置选取“固体加热型”，即A。 若选用F装置用于排空气法收集甲烷，因为甲烷密度比空气小，所以甲烷应从短管b通入。 若选用F装置用于排水法收集甲烷，瓶中先装满水，甲烷应从b端通入。 （2）收集CO2气体验满的方法为：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，木条熄灭则收集满了。  检验二氧化碳气体的方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 乙同学认为，也可以用G和D装置制取CO2气体，而且比甲的装置更好，理由是：可以控制反应的发生和停止。如果实验室用G装置来制取O2，该装置不能够达到乙同学认为的作用。 知识点04 二氧化碳的应用 固态二氧化碳是一种制冷剂，可用来保藏食品、人工降雨、清洗设备。二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧，可用于灭火。二氧化碳还是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素和碳酸饮料。在开采石油时，将二氧化碳与其他气体注入地层中，还能将孔隙中那些不易排出的残余油驱替出来。 【即学即练9】我国提出2060年前实现碳中和，捕集、封存和利用二氧化碳是实现碳中和的有效方式。 （1）自然界碳循环中，产生二氧化碳的途径有__________________________（请写出两种）。 （2）矿物质碳化封存的主要反应的化学方程式为，若需封存33吨的二氧化碳，理论上至少需要多少吨氧化镁？（请写出计算过程） （3）运用“碳捕集与封存”技术，这些CO2将不会进入大气，且被封存的CO2有许多用途，可用于______（选填字母）。 A．供给呼吸 B．生产汽水 C．制霓虹灯 D．气体肥料 【答案】(1)化石燃料的燃烧，动植物的呼吸作用(合理即可)(2)设可封存二氧化碳的质量是x, 答:若需封存33吨的二氧化碳，理论上至少需要氧化镁的质量为30t;(3)BD 【即学即练10】为了提高大棚蔬菜种植产量，可以给大棚补充“气肥（二氧化碳）”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器，在贮酸桶内添加稀盐酸，①号桶中间有多孔塑料板，打开阀门A和B，将稀盐酸注入①号桶，再关闭阀门A，反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。 (1)为提高大棚蔬菜种植产量，给大棚补充“气肥（二氧化碳）”，其科学依据是________。 (2)二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是________。 (3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值，需要停止反应时，只需要关闭阀门________（选填“A”或“B”）。一段时间后，反应就会停止。 【答案】(1)二氧化碳是植物光合作用的原料(2)二氧化碳的密度比空气大，从顶部排放能更好的与植物接触,(3)B 考法01 误认为CO2能使紫色石蕊试液变红 酸性溶液能使紫色石蕊试液变红色，而将CO2气体通人紫色石蕊试液中，石蕊试液也变为红色，是因为CO2与石蕊试液中的水反应生成了碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红，并不是CO2使之变红。 【典例1】把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO2中，石蕊试纸不变色。将CO2通入滴有石蕊指示剂的水中，溶液变红色，将该溶液敞口加热一段时间，发现溶液的红色褪去，冷却到原温度后，再次通入CO2，溶液又变红色。上述实验现象不能说明的是(　　) A．CO2能和水发生化学反应 B．CO2的水溶液具有酸性 C．加热能使二氧化碳水溶液的酸性减弱 D．CO2具有酸性 【答案】D 【解析】紫色的石蕊试液遇到酸性溶液呈红色，遇到碱性溶液呈蓝色，遇到中性溶液不变色，据此分析判断。 【解答】把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO2中，石蕊试纸不变色，这说明二氧化碳本身没有酸性，故D错误符合题意； 将CO2通入滴有石蕊指示剂水中，溶液变红色，说明二氧化碳和水反应生成了碳酸，故A、B正确不合题意； 加热一段时间后，溶液的红色褪去，说明溶液的酸性减小，故C正确不合题意。 课堂练习 1．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。 2．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 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。 4．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。 5．如图所示，若关闭Ⅱ阀打开I阀，紫色小花（用石蕊溶液染成）变红；若关闭I阀打开Ⅱ阀，紫色小花不变红，则甲瓶中所盛的试剂可能是（　　） ①浓H2SO4②浓NaOH溶液③饱和NaCl溶液． A．①② B．①②③ C．只有① D．只有② 【答案】A 【解答】解：若关闭Ⅰ阀，打开Ⅱ阀，让潮湿的二氧化碳气体经过甲瓶后，通入乙瓶，干燥紫色小花不变红，若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀，再通入这种气体，干燥紫色小花变红，则 ①二氧化碳经过浓硫酸被干燥，干燥的二氧化碳气体不能使干燥紫色小花不变红，故①正确； ②二氧化碳通过NaOH溶液被吸收，气体经过甲瓶后，通入乙瓶，干燥紫色小花不变红，故②正确； ③而通过饱和NaCl溶液后，潮湿的二氧化碳气，能够生成碳酸，碳酸使燥紫色小花变红，故③错误。 6．某小组用图1的装置探究CO2的化学性质。相同条件下，分别将等体积的水、澄清石灰水和氢氧化钠溶液注入集满CO2的锥形瓶中，测得压强随时间的变化如图2。下列说法错误的是（　　） A．0～15s，压强迅速上升是因为向锥形瓶中注入了液体 B．100s时，实验c中锥形瓶内的CO2已经被完全吸收 C．实验a中反应生成了能使紫色石蕊溶液变红的物质 D．对比三组实验，氢氧化钠溶液吸收CO2的效果最好 【答案】B 【解答】解：A、0～15s，压强迅速上升是因为向锥形瓶中注入了液体，气体被压缩从而引起气体压强增大，故A正确； B、根据题干信息，锥形瓶内集满二氧化碳，如果100s时二氧化碳被完全吸收，此时气体的压强应变为接近0（存在少量水蒸气），但100s时瓶内气体压强仍较大，说明二氧化碳没有被完全吸收，故B错误； C、实验a中的反应是水和二氧化碳反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，故C正确； D、对比三组实验，实验c中压强变化最大，故氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的效果最好，故D正确。 7．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。 8．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。 9．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。 10．收集一瓶干燥的CO2，放入蓝色石蕊试纸，试纸不变色；再加入蒸馏水振荡，试纸变红；倒置后玻璃片没有掉下来（如图）。由此能得出的结论是（　　） A．振荡后试纸变红，证明CO2与石蕊发生了反应 B．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸 C．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 D．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应 【答案】B 【解答】解：A.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，故错误； B.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，故正确； C.玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，故错误； D.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，可能是CO2溶于水导致的，故错误； 11．CO2是初中科学内容中重要的气体之一。某科学小组为探究CO2的性质，开展了关于CO2的实验。 （1）如图甲是实验室中常用的装置，本实验中制取和收集CO2的装置分别是 　 　 （填字母代号）。 （2）实验室常用稀盐酸和大理石反应来制取CO2而不选用稀硫酸代替稀盐酸的原因是 　 　 。 （3）将收集到的气体通入到澄清石灰水，发现石灰水未变浑浊，则可能的原因是 　 　 。 （4）把反应后收集到的CO2倒入如图乙的装置中，发现蜡烛从低到高依次熄灭，由此可以得出CO2的性质是 　 　 。 【答案】（1）BD； （2）生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行； （3）气体中混有氯化氢（或澄清石灰水变质）； （4）CO2密度比空气大，不支持燃烧。 【解答】解：（1）实验室制取CO2采用大理石或石灰石与稀盐酸的固液常温反应，发生装置应选B（锥形瓶与分液漏斗组合）；CO2密度比空气大且能溶于水，需用向上排空气法收集，因此收集装置选D； （2）稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙（CaSO4）微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应持续进行，故实验室不用稀硫酸； （3）通入CO2后石灰水未变浑浊，可能原因是制取过程中盐酸浓度过高，挥发出HCl气体，与石灰水反应生成可溶性氯化钙或澄清石灰水已变质失效； （4）蜡烛从低到高依次熄灭，说明CO2密度比空气大且不支持燃烧。 12．某环保公司利用家庭净水器废弃滤芯（主要成分为碳酸钙，其他杂质均不溶于水）处理酸性废水。实验中将25g滤芯材料放入反应容器中，加入100g酸性废水（含稀盐酸）恰好完全反应，反应后容器内物质总质量比反应前减少了8.8g。计算： （1）滤芯材料中碳酸钙的质量是多少克？ （2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？（保留到0.01%） 【答案】（1）20；（2）19.96%。 【解答】解：（1）设滤芯材料中碳酸钙的质量是x，生成氯化钙的质量为y。 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100 111 44 x y 8.8g 解得：x＝20g 解得：y＝22.2g （2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是：19.96% 答：（1）滤芯材料中碳酸钙的质量是20克； （2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是19.96%。 课后巩固 1．用盐酸作原料制取二氧化碳时，制得的气体中常混有的杂质是（　　） A．氯气和稀有气体 B．空气和氯化氢 C．水蒸气和氯化氢 D．氧气和水蒸气 【答案】C 【解析】根据盐酸的挥发性解答。 【解答】用盐酸作原料制取二氧化碳气体时，由于盐酸具有挥发性，所以制得的气体中常常混有挥发出的氯化氢和水蒸气，故C正确，而A、B、D错误。 2．用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是(　　) A．干燥CO2 B．收集O2 C．验证CO2性质 D．监控气体流速 【答案】B 【解析】对各个选项中的装置进行分析，确定是否能够达到对应的实验目的即可。 A.干燥CO2 时，应该让气体从长管进入浓盐酸，从短管排出，故A正确不合题意； B.收集O2 时，应该让氧气从短导管进入，利用氧气的压强将水从长导管排出，故B错误符合题意； C.验证CO2性质 时，二氧化碳从长导管进入后生成碳酸，从而使紫色的石蕊试液变红，故C正确不合题意； D.监控气体流速，让氧气从长导管进入水中，再从水中溢出，可以控制氧气的流速，故D正确不合题意。 3．实验室制取并检验二氧化碳性质的过程中，涉及如下操作，正确的是（　　） A．制取CO2 B．收集CO2 C．验证CO2已集满 D．验证CO2能与水反应 【答案】D 【解答】解：A、用长颈漏斗制取气体时，长颈漏斗的末端应伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗逸出，图中长颈漏斗末端未伸入液面以下，故错误。 B、二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，故错误。 C、检验二氧化碳是否集满，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，故错误。 D、二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，将二氧化碳通入滴有石蕊试液的蒸馏水中，溶液变红，可验证二氧化碳能与水反应，故正确。 4．我国科研人员用纳米级氢氧化钙颗粒加固壁画取得成功。下列说法不正确的是（　　） A．加固过程主要与二氧化碳反应 B．氢氧化钙生成碳酸钙粘合壁画 C．水分蒸发有助于壁画加固过程 D．澄清石灰水加固壁画效果更好 【答案】D 【解答】解：A、我国科研人员用纳米级氢氧化钙颗粒加固壁画，利用的是氢氧化钙能与空气的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，生成的碳酸钙难溶于水，故选项说法正确。 B、氢氧化钙和二氧化碳反应生成的碳酸钙粘合壁画，故选项说法正确。 C、氢氧化钙能与空气的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，水分蒸发有助于壁画加固过程，故选项说法正确。 D、澄清石灰水中含有较多的水，能损坏壁画，故选项说法错误。 5.下列装置用于实验室制CO2，不能随开随用、随关随停的装置是（   ） A.   B.   C.  D. 【答案】B 【解析】A、关闭止水夹，试管内气压增大，液体被压出试管，固液分离，打开止水夹后，固液接触，反应进行，C、D同理； B、固体放在小试管中，加入酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应的发生和停止。 6．在锥形瓶甲中放人10 g纯净的块状碳酸钙，在锥形瓶乙中放人10 g纯净的粉末状碳酸钙，分别同时加入足量同浓度的稀盐酸与碳酸钙反应。下列图中对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是(　　) 【答案】C 【解析】反应物的接触面积越大，反应速率越快，但是反应物的状态不会改变最终生成物的种类和质量，据此分析判断。 【解答】粉末状碳酸钙比块状碳酸钙的颗粒更小，与稀盐酸的接触面积更大，因此反应速度更快，即生长氢气的速度更快。由于碳酸钙都是10g，因此最终生成二氧化碳的气体的质量都相等，故C正确，而A、B、D错误。 7．小兵同学在参考书上发现，镁能在二氧化碳气体中燃烧。于是他做了如下实验：将镁条用砂纸擦亮，点燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，集气瓶变热，产生一种白色粉末(MgO)和一种黑色粉末(C)。你认为下列结论不正确的是（　　） A．某些金属的燃烧不能用CO2灭火 B．该反应放出热量 C．该反应的实质是Mg与CO2中混有的O2反应 D．该反应的反应速率很快 【答案】C 【解析】根据题干描述的现象，提取相关信息，再对各个选项进行判断即可。 【解答】A.金属镁能够与二氧化碳反应，因此某些金属的燃烧不能用二氧化碳灭火，故A正确不合题意； B.根据“集气瓶变热”可知，该反应放出热量，故B正确不合题意； C.该反应的实质是镁和二氧化碳反应，故C错误符合题意； D.根据“剧烈燃烧”可知，该反应的速率很快，故D正确不合题意。 8．如图所示，在甲、乙两个等体积的塑料瓶中分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，则(　　) A．甲瓶没有任何变化，乙瓶紫色石蕊试液变红 B．甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红，甲、乙两瓶均变瘪 C．甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红，甲瓶变瘪，乙瓶外形不变 D．甲瓶变瘪，瓶内试液不变红；乙瓶不变瘪，瓶内试液变红 【答案】C 【解析】根据酸碱指示剂的性质和有关气压的知识分析判断。 【解答】甲中通入的二氧化碳会缓慢溶于水形成碳酸，从而使石蕊试液变红；乙中的二氧化碳直接通入水，直接与水形成碳酸，从而使石蕊试液变红。但是甲中的二氧化碳被吸收后，瓶内气体体积缩小，因此瓶子会变瘪；乙中二氧化碳的溶解对气压没有影响，瓶子外形不变。故C正确，而A、B、D错误。 9．如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着 2 支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是（　　） A．将观察到高的蜡烛先熄灭 B．只打开止水夹，不移开玻璃片，会看不到实验现象 C．蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点 D．去掉烧杯中的 1 支蜡烛，不能得出同样的实验结论 【答案】B 【解析】A.由于二氧化碳的密度大于空气，因此二氧化碳会先沉积在烧杯底部，然后慢慢上升，则低处的蜡烛先熄灭，故A错误； B.如果不打开玻璃片，那么集气瓶内气压小于外面的大气压强，二氧化碳不会从导管内流出，不能看到实验现象，故B正确； C.蜡烛熄灭，是因为蜡烛周围缺少氧气，故C错误； D.集气瓶中的二氧化碳能够向下流动到烧杯内，使烧杯内的蜡烛熄灭，就足以说明二氧化碳的密度大于空气，且不支持燃烧，故D错误。 10．微型实验具有“微型化”、“便捷化”等特点，符合绿色化学的理念。某兴趣小组同学用注射器、三通连通器等物品对二氧化碳的制取和性质进行了如下设计和探究。 【实验装置】注射器与三通连通器组成密闭的一体化装置。通过调节开关K1、K2和K3可以实现四个注射器间的连通。 【试剂】蒸馏水、稀盐酸、碳酸钠溶液、干燥的石蕊试纸（紫色石蕊试液浸润过的干燥试纸） 【实验步骤】 Ⅰ：连接组装一体化装置，经检验气密性良好。装入试剂后，按照如图所示位置竖直放置。 Ⅱ：调节开关，仅注射器A与B连通，向左推动A中活塞，将稀盐酸全部推入B中，立即产生大量气泡，待不再产生气泡，观察到B中活塞向上移动直至50mL处。 Ⅲ：将B中生成的CO2气体转移至注射器A（溶液仍留在注射器B中）。 Ⅳ：调节开关，仅注射器A、C和D连通，将A中收集到的CO2气体同时推入C和D中。 【过程分析】 （1）Ⅲ中“将B中生成的CO2气体转移至注射器A”最简单的操作是 　 　 。 （2）若步骤Ⅳ的操作是为了证明使紫色石蕊试纸变红的是H2CO3而不是CO2，则： ①应在C和D注射器中分别放入干燥的石蕊试纸和 　 　 。 ②其中发生的重要反应可以用下列微观模型表示，请根据质量守恒定律将其补画完整： 【答案】（1）将装置倒置，向上推动注射器B的活塞（或拉动A的活塞） （2）①湿润的石蕊试纸；②。 【解答】解：（1）要将B中生成的CO2气体转移至注射器A，最简单的操作是：将装置倒置，向上推动注射器B的活塞（或拉动A的活塞）。故答案为：将装置倒置，向上推动注射器B的活塞（或拉动A的活塞）。 （2）①要证明使紫色石蕊试纸变红的是H2CO3而不是CO2，需要进行对比实验，一个接触干燥的二氧化碳，一个接触二氧化碳和水的混合物，所以应在C和D注射器中分别放入干燥的石蕊试纸和湿润的石蕊试纸。故答案为：湿润的石蕊试纸。 ②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前有2个氧原子、4个氢原子，反应后有2个碳原子、6个氧原子、4个氢原子，所以还缺少2个碳原子、4个氧原子，即补充2CO2分子。 11．某课外兴趣小组的同学为了测定某地石灰石中碳酸钙的质量分数，称取石灰石样品4.0g于烧杯中，将50g稀盐酸分5次加入烧杯中，充分反应后（杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应），测得剩余固体的质量记录如表。请回答下列问题： 实验次数 1 2 3 4 5 加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10 10 剩余固体的质量/g x 2.0 1.0 0.4 y （1）表中x、y的值分别为　 　 、　 　 。 （2）五次实验中盐酸用完的是哪几次　 　 （填序号）。 （3）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是　 　 。 （4）求稀盐酸的溶质质量分数？ 【答案】（1）3.0；0.4；（2）1、2、3；（3）90%；（4）7.3%。 【解答】解：（1）前两次每次加入10g稀盐酸总共减少固体2.0g，则第3次减少的固体质量为1.0g，石灰石样品的质量为4.0g，则第一次剩余固体的质量为4.0g﹣1.0g＝3.0g，故表中x的值为3.0；第4次减少了0.6g，说明碳酸钙已经完全反应，剩余固体为杂质，所以y的值为0.4； （2）由表中数据可知，每次加入10g稀盐酸总共减少固体1.0g，而第4次减少了0.6g，说明碳酸钙已经完全反应，盐酸过量；五次实验中盐酸用完的是1、2、3次； （3）石灰石样品中碳酸钙的质量为4.0g﹣0.4g＝3.6g，该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是90%； （4）每次加入10g稀盐酸总共减少固体1.0g，设10g稀盐酸的溶质质量为x。 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100 73 1.0g y y＝0.73g 所用稀盐酸的溶质质量分数为100% ＝7.3%， 答：所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。 12．为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，小科取80g样品分成四份，分别向其中加入相同浓度、不同质量的稀盐酸，充分反应后测得数据如下表（样品中杂质不溶于水，也不与盐酸反应）。 第一份 第二份 第三份 第四份 所取石灰石样品质量/g 20.0 20.0 20.0 20.0 加入稀盐酸质量/g 40.0 60.0 80.0 100.0 剩余固体质量/g 12.0 8.0 ？ 4.0 回答下列问题： （1）“？”处应该填写的数值是　 　 。 （2）样品中碳酸钙的质量分数为　 　 。 （3）计算所加稀盐酸的溶质质量分数。 【答案】（1）4.0；（2）80%；（3）14.6%。 【解答】解：（1）由第一份和第二份数据可知，每加入20.0g稀盐酸，固体质量减少4.0g，说明20.0g稀盐酸与4.0g碳酸钙恰好完全反应。第四份加入100.0g稀盐酸，剩余固体质量为4.0g，说明20.0g样品中碳酸钙的质量为20.0g﹣4.0g＝16.0g，第三份加入80.0g稀盐酸，与20.0g﹣4.0g＝16.0g碳酸钙恰好完全反应，所以剩余固体质量为4.0g，则“？”处应该填写的数值是4.0； （2）样品中碳酸钙的质量为20.0g﹣4.0g＝16.0g，则样品中碳酸钙的质量分数为100%＝80%； （3）第三份加入80.0g稀盐酸，与16.0g碳酸钙恰好完全反应， 设80.0g稀盐酸中溶质的质量为x， CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 100 73 16.0g x x＝11.68g 所加稀盐酸的溶质质量分数为100%＝14.6%； 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/11/29 8:45:53；用户：校本题库服务；邮箱：minyou@qq.com；学号：60653477 46 / 46 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $