2.3-2大气中的二氧化碳——二氧化碳的制取-2025-2026学年八年级科学下册同步精讲精练（新教材，浙教版）

第2章 大气与气候变化 第3节 大气中的二氧化碳 课时2 二氧化碳的制取 ◆网络构建 ◆课本导学 一、二氧化碳的制取 二、制取气体的一般思路和方法 ◆解题突破 题型1 实验室制取二氧化碳 题型1 实验室制取气体的方法 ◆基础训练 考点1 二氧化碳的制取 考点2 制取气体的方法 ◆强化训练 一、二氧化碳的制取 1.二氧化碳发现历程 （1）西晋的《博物志》中最早记载了烧石灰石制白灰产生气体。 （2）1766年，英国科学家卡文迪许收集并证明了这种气体和动物呼出的、木炭燃烧后产生的气体相同。 （3）道尔顿等用更精确的实验方法证明该气体分子中碳、氧原子的个数比为1:2，就是二氧化碳。 →注：石灰石主要成分为碳酸钙（CaCO₃），高温下分解为氧化钙（CaO）和二氧化碳（CO₂），其化学方程式为CaCO₃CaO+CO₂↑（工业上常用此反应制取二氧化碳）。 2.二氧化碳的制取 （1）所用药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸。 （2）反应原理： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 【名师讲解】（1）关于药品的选择 ①实验室选用石灰石（或大理石）和稀盐酸为原料，是因为反应速率适中，原料廉价易得，便于操作。 ②不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发产生HCl气体，导致得到的CO₂不纯。 ③不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与石灰石（或大理石）反应生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会附着在石灰石（或大理石）的表面，阻止反应继续进行，不能连续、大量地制取二氧化碳。 ④不能选用碳酸钠等纯净物的粉末代替石灰石，因为反应太剧烈，气体生成速率太快，不便于控制，产生的气体难以收集。 （2）确定实验室制取气体的反应原理要考虑该反应是否易于操作、原料是否易得、生成的气体是否易于收集、反应条件是否易于达到等因素。 （3）实验装置 ①二氧化碳和氧气的制取实验及相关性质的比较 制取气体 反应物的状态 反应条件 与空气密度比较 溶解性 二氧化碳 石灰石（固）和稀盐酸（液） 常温 比空气大 能溶于水 氧气 高锰酸钾（固）或过氧化氢溶液（液） 加热或常温 比空气大 不易溶于水 制氧气的装置 拓展：空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气的大；如果小于29，则密度比空气的小。 ②根据制取CO₂所用的反应物的状态、反应条件（常温）和CO₂的性质等方面的因素，选择如图A或B所示装置来制取CO₂。 【名师讲解】①A中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A、B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。 （4）检验与验满 ①检验：可用澄清石灰水检验CO₂。方法是将被检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明被检验气体是CO₂，否则不是CO₂。 ②验满：将燃着的木条靠近集气瓶口（不要伸入瓶内），若木条熄灭，证明已集满，否则未满。 【知识归纳】实验室制取二氧化碳的操作步骤 ①查—气密性 ②装—药品 ③收—收集CO2 ④验—是否集满 ⑤放—放置备用 【例1】下列是有关二氧化碳的制取、收集、验满和性质检验的图示，其中正确的是（ ） A.制取 B.收集 C.验满 D.性质检验 3.探究实践：二氧化碳的制取和性质研究 【目标】 学会实验室制取二氧化碳的方法，会检验二氧化碳的性质。 【器材】 石灰石（或大理石）、稀盐酸、澄清石灰水、紫色石蕊试液、蒸馏水、长颈漏斗、锥形瓶、烧杯、双孔橡皮塞、橡皮管、玻璃导管、集气瓶、玻璃片、蜡烛、木条、火柴等。 【过程】 （1）制取二氧化碳 ①按照如图所示连接装置，并检查装置的气密性。 →注：检查上图装置气密性的方法为，向长颈漏斗中加水至浸没下端管口，用止水夹夹紧胶皮管，再向长颈漏斗内注水，待长颈漏斗内形成一段水柱后停止注水，如果长颈漏斗内液面不下降，说明装置的气密性良好。 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。→便于排净集气瓶中的空气。 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。→因为二氧化碳的密度比空气大。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第36页“想一想”）将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满，否则未集满。 （2）验证二氧化碳的性质 ①实验操作：如图所示，把2支蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，一支高，一支低，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。 实验结论：二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，密度比空气大。 倾倒CO₂实验 ②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。 实验现象：澄清石灰水变浑浊。 实验结论：CO₂与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀。 CO₂通入澄清石灰水实验 ③实验操作：另取一支试管，加入2mL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。 ◆教材<问题讨论>（见教材第70页） 1.可从实验操作规范性等角度回答，比如气密性检查、试剂的用量等。 2.将碳酸饮料倒入试管中，塞上带有导管的单孔橡皮塞，将导管的另一端伸入澄清石灰水中（或给试管微微加热）。若澄清石灰水变浑浊，则证明碳酸饮料中含有二氧化碳。 【例2】[2025·金华东阳期末]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通入澄清石灰水中，溶液会变浑浊 二、制取气体的一般思路和方法 1.制取气体的一般思路 （1）确定反应原理； （2）根据反应原理确定反应装置； （3）气体验证。 【名师讲解】考虑的因素：反应条件简便；反应速率适中，易控；产生的气体纯净、易收集；实验操作安全、简单；实验过程无污染；试剂价格便宜等。 2.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）发生装置的选择 装置图 固+固加热型 简易固液型 分液漏斗固液型 试管固液型 特点 —— 便于添加液体 便于随时添加液体； 可控制滴加液体的量和速率 安装简单 用法 固+固气 固+液→气（不需要加热） 举例 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ CaCO₃+2HCl===CaCl2+H2O+CO₂↑ 2H2O22H2O+O2↑ （2）其他装置 多孔隔板装置 小针筒装置 石灰石盐酸装置 U型管装置 以上装置特点：便于添加液体；便于控制反应的进行。 【名师讲解】装置气密性检查 构建密闭体系→改变体积（从而改变压强）→观察现象（气泡逸出或有一段稳定的水柱）→得出结论。 改变体积的方法：手握升温法、微热升温法和注水法。 ①升温法 封闭：导管末端浸入盛水的烧杯中 微热：用手捂热或用酒精灯稍微加热 气泡：观察到导管口有气泡逸出 水柱：移开双手或停止加热观察到导管中形成一段稳定的水柱 ②注水型 关闭：关闭活塞或用止水夹夹住橡皮管 液差：向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗和锥形瓶内的液面形成液面差，停止加水，放置一段时间，液面差保持不变。 3.气体的收集装置、方法及验满 （1）收集装置的选择 由气体的水溶性、密度决定。 装置图 向下排空气法 向下排空气法 多功能瓶 用法 密度比空气大 密度比空气小 （1）排空气法收集时，：长管进气，短管出空气；：短管进气，长管出空气 （2）用排水法收集气体时，先将此装置盛满水，可用于收集氧气，气体应从短的一端通入。 ①难溶于水或不易溶于水 ②不与水反应(右边装置短管进气长管出水) 举例 CO₂、O₂ H₂、CH4 —— O₂、CH4 （2）其他收集装置→注：这3套收集装置适用于测收集气体的体积。 量筒中的液面与水槽中的液面相平读取气体体积 上下移动水准管(或量气管)，到两边液面相平，读取量气管示数 （3）检验方法和验满 气体 O₂ CO₂ 检验 方法 将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃 通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 验满 用带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则说明已满 用燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，则说明已满 【例3】[2025·宁波模拟]化学实践小组利用以下装置完成了部分气体的相关实验。 A. B. C. D. （1）实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是_____________ _________________。其发生装置可选用装置A或B，与装置B相比，装置A具有的优点是______________________________。 （2）若选用装置B和C制取并收集氧气，证明氧气已收集满的操作和_____________ __________________________________________________。 （3）常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味、极易溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D测定产生氨气的体积，水面需加一层植物油，其目的是____________________。 解题突破 ◆题型1 实验室制取二氧化碳 【例1】[2025·绍兴模拟]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（ ） ◆题型2 实验室制取气体的方法 【例2】[绍兴中考]科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。 （1）实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择__________（填字母）。 （2）检查装置B气密性的方法是关闭止水夹，然后_____________________________ ____________________。 （3）若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小，原因可能是二氧化碳具有____________________的性质。 考点1 二氧化碳的制取 1.[2024金华兰溪实验中学段考]实验室制取二氧化碳的最合适原料是（ ） A.石灰石与浓盐酸 B.石灰石与稀盐酸 C.碳酸钠与稀盐酸 D.石灰石与稀硫酸 2.[2024杭州淳安期中]实验室用石灰石和稀盐酸制取CO₂，反应后回收剩余的石灰石。图示装置不符合实验要求的是（ ） 3.[2025山东淄博期中]实验室制取CO₂一般分为五个步骤：①检查装置的气密性；②连接、组装仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④向锥形瓶中放入大理石；⑤收集气体。正确的操作顺序是（ ） A.①②③④⑤ B.①②④③⑤ C.②①③④⑤ D.②①④③⑤ 4.[2025江苏扬州江都期末]检验集气瓶中是否收集满二氧化碳的正确方法是（ ） A.将带火星的木条伸入瓶内 B.将燃着的木条伸入瓶内 C.将燃着的木条放在瓶口 D.加澄清的石灰水振荡 5.[2024江苏扬州高邮模拟改编]为测定石灰石与稀盐酸反应产生的CO₂的体积，某学生拟用如图所示实验装置进行该实验，下列说法错误的是（ ） A.反应开始前量气管和水准管液面相平 B.若量气管中液体为水，会使测定结果偏小 C.所加稀盐酸的体积对测定结果无影响 D.实验测得CO₂的体积偏小可能是因为左侧Y形管中有二氧化碳残留 6.下列实验室制取二氧化碳的发生装置中，不能使反应随时发生或停止的是（ ） 考点2 气体制取的方法 7.下列是某兴趣小组制备二氧化碳，收集并检验该气体的有关实验操作，其中错误的是（ ） 甲 乙 丙 丁 A.图甲中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端液面上升，说明气密性良好 B.图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下，是为了防止气体逸出 C.图丙装置中植物油的作用是防止二氧化碳气体溶于水并与水反应 D.图丁中为了检验二氧化碳气体，滴入的试剂为氢氧化钠溶液 8.[2024广西南宁期中]如图是初中常见的实验装置，请结合所学化学知识，回答有关问题。 (1)图中仪器①的名称是__________。 (2)实验室制取二氧化碳常用的装置是____(填序号)，验满二氧化碳的方法是_________________________________________________________________。 (3)实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量HCl和水蒸气(饱和溶液可以除去氯化氢气体并生成二氧化碳，浓硫酸具有吸水性)。为了制得纯净､干燥的二氧化碳气体，除杂装置的导管按气体流动方向连接顺序是____(填序号)。 ①a→b→c→d ②b→a→c→d ③c→d→a→b ④d→c→b→a 1.实验室制取有以下步骤:①连接装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③向试管中小心注入适量稀盐酸；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是否收集满。以上操作按由先至后的顺序排列正确的是（ ） A.①②③④⑤⑥ B.①④②③⑤⑥ C.①③②④⑤⑥ D.③①②④⑤⑥ 2.[2025浙江温州模拟]下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（ ） 3.[2025浙江温州质检]在实验室制取的发生装置中连接压强传感器(如图甲)，实验过程中试管内气体压强变化如图乙所示，则图乙中表示固体与液体脱离接触的是下列哪一段（ ） 甲 乙 A.𝑎𝑏 B.𝑏𝑐 C.𝑐𝑑 D.𝑏𝑑 4.[2024金华义乌三校联考改编]实验室制取二氧化碳实验中，有这些信息或现象：①实验中所用的盐酸的浓度为10%，质量为36.5g；②完成实验后，当锥形瓶内不再产生气泡时，大理石有剩余。假设大理石中的其他杂质不溶解在稀盐酸中。根据以上信息或现象，下列说法正确的是（ ） A.本实验中可将带火星的木条放在集气瓶口以检验二氧化碳是否收集满 B.反应结束过滤后所得滤液中有HCl和CaCl₂ C.本实验中产生的CO₂质量为2.2g D.本实验可用向下排空气法收集CO₂ 5.[2024杭州余杭期末]兴趣小组在实验室制取CO₂发生装置中连接压强传感器，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段反应物固体与液体脱离接触 C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.cd段二氧化碳气体逸出 6.[2025金华兰溪实验中学月考]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)实验室也可用D装置制备二氧化碳，选择该发生装置的优点是______________；若用E装置收集CO₂，气体的验满方法是_________________________________________________。 7.实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。 (1)图甲表示加入药品前的一个操作，其目的是________________。 (2)检验生成的气体是二氧化碳的方法是__________________________________ ___________________________________。 (3)实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因为生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图乙所示方法成功制得了大量(反应物为稀硫酸和石灰石)。 推测：在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是_______________________ _______。 14 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 大气与气候变化 第3节 大气中的二氧化碳 课时2 二氧化碳的制取 ◆网络构建 ◆课本导学 一、二氧化碳的制取 二、制取气体的一般思路和方法 ◆解题突破 题型1 实验室制取二氧化碳 题型1 实验室制取气体的方法 ◆基础训练 考点1 二氧化碳的制取 考点2 制取气体的方法 ◆强化训练 一、二氧化碳的制取 1.二氧化碳发现历程 （1）西晋的《博物志》中最早记载了烧石灰石制白灰产生气体。 （2）1766年，英国科学家卡文迪许收集并证明了这种气体和动物呼出的、木炭燃烧后产生的气体相同。 （3）道尔顿等用更精确的实验方法证明该气体分子中碳、氧原子的个数比为1:2，就是二氧化碳。 →注：石灰石主要成分为碳酸钙（CaCO₃），高温下分解为氧化钙（CaO）和二氧化碳（CO₂），其化学方程式为CaCO₃CaO+CO₂↑（工业上常用此反应制取二氧化碳）。 2.二氧化碳的制取 （1）所用药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸。 （2）反应原理： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 【名师讲解】（1）关于药品的选择 ①实验室选用石灰石（或大理石）和稀盐酸为原料，是因为反应速率适中，原料廉价易得，便于操作。 ②不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发产生HCl气体，导致得到的CO₂不纯。 ③不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与石灰石（或大理石）反应生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会附着在石灰石（或大理石）的表面，阻止反应继续进行，不能连续、大量地制取二氧化碳。 ④不能选用碳酸钠等纯净物的粉末代替石灰石，因为反应太剧烈，气体生成速率太快，不便于控制，产生的气体难以收集。 （2）确定实验室制取气体的反应原理要考虑该反应是否易于操作、原料是否易得、生成的气体是否易于收集、反应条件是否易于达到等因素。 （3）实验装置 ①二氧化碳和氧气的制取实验及相关性质的比较 制取气体 反应物的状态 反应条件 与空气密度比较 溶解性 二氧化碳 石灰石（固）和稀盐酸（液） 常温 比空气大 能溶于水 氧气 高锰酸钾（固）或过氧化氢溶液（液） 加热或常温 比空气大 不易溶于水 制氧气的装置 拓展：空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气的大；如果小于29，则密度比空气的小。 ②根据制取CO₂所用的反应物的状态、反应条件（常温）和CO₂的性质等方面的因素，选择如图A或B所示装置来制取CO₂。 【名师讲解】①A中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A、B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。 （4）检验与验满 ①检验：可用澄清石灰水检验CO₂。方法是将被检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明被检验气体是CO₂，否则不是CO₂。 ②验满：将燃着的木条靠近集气瓶口（不要伸入瓶内），若木条熄灭，证明已集满，否则未满。 【知识归纳】实验室制取二氧化碳的操作步骤 ①查—气密性 ②装—药品 ③收—收集CO2 ④验—是否集满 ⑤放—放置备用 【例1】下列是有关二氧化碳的制取、收集、验满和性质检验的图示，其中正确的是（ ） A.制取 B.收集 C.验满 D.性质检验 答案：D 解析：用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，长颈漏斗的下口要伸入液面以下，A错误；二氧化碳的密度大于空气，应用向上排空气法收集，B错误；检验二氧化碳是否收集满时，要将点燃的火柴放到集气瓶口，C错误；将二氧化碳通入澄清石灰水中时，会看到澄清石灰水变浑浊，D正确。 3.探究实践：二氧化碳的制取和性质研究 【目标】 学会实验室制取二氧化碳的方法，会检验二氧化碳的性质。 【器材】 石灰石（或大理石）、稀盐酸、澄清石灰水、紫色石蕊试液、蒸馏水、长颈漏斗、锥形瓶、烧杯、双孔橡皮塞、橡皮管、玻璃导管、集气瓶、玻璃片、蜡烛、木条、火柴等。 【过程】 （1）制取二氧化碳 ①按照如图所示连接装置，并检查装置的气密性。 →注：检查上图装置气密性的方法为，向长颈漏斗中加水至浸没下端管口，用止水夹夹紧胶皮管，再向长颈漏斗内注水，待长颈漏斗内形成一段水柱后停止注水，如果长颈漏斗内液面不下降，说明装置的气密性良好。 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。→便于排净集气瓶中的空气。 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。→因为二氧化碳的密度比空气大。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第36页“想一想”）将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满，否则未集满。 （2）验证二氧化碳的性质 ①实验操作：如图所示，把2支蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，一支高，一支低，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。 实验结论：二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，密度比空气大。 倾倒CO₂实验 ②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。 实验现象：澄清石灰水变浑浊。 实验结论：CO₂与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀。 CO₂通入澄清石灰水实验 ③实验操作：另取一支试管，加入2mL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。 ◆教材<问题讨论>（见教材第70页） 1.可从实验操作规范性等角度回答，比如气密性检查、试剂的用量等。 2.将碳酸饮料倒入试管中，塞上带有导管的单孔橡皮塞，将导管的另一端伸入澄清石灰水中（或给试管微微加热）。若澄清石灰水变浑浊，则证明碳酸饮料中含有二氧化碳。 【例2】[2025·金华东阳期末]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通入澄清石灰水中，溶液会变浑浊 答案：D 解析：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，A错误。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，B错误。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，C错误。图丁中将产生的CO₂通入澄清石灰水中，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，D正确。 二、制取气体的一般思路和方法 1.制取气体的一般思路 （1）确定反应原理； （2）根据反应原理确定反应装置； （3）气体验证。 【名师讲解】考虑的因素：反应条件简便；反应速率适中，易控；产生的气体纯净、易收集；实验操作安全、简单；实验过程无污染；试剂价格便宜等。 2.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）发生装置的选择 装置图 固+固加热型 简易固液型 分液漏斗固液型 试管固液型 特点 —— 便于添加液体 便于随时添加液体； 可控制滴加液体的量和速率 安装简单 用法 固+固气 固+液→气（不需要加热） 举例 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ CaCO₃+2HCl===CaCl2+H2O+CO₂↑ 2H2O22H2O+O2↑ （2）其他装置 多孔隔板装置 小针筒装置 石灰石盐酸装置 U型管装置 以上装置特点：便于添加液体；便于控制反应的进行。 【名师讲解】装置气密性检查 构建密闭体系→改变体积（从而改变压强）→观察现象（气泡逸出或有一段稳定的水柱）→得出结论。 改变体积的方法：手握升温法、微热升温法和注水法。 ①升温法 封闭：导管末端浸入盛水的烧杯中 微热：用手捂热或用酒精灯稍微加热 气泡：观察到导管口有气泡逸出 水柱：移开双手或停止加热观察到导管中形成一段稳定的水柱 ②注水型 关闭：关闭活塞或用止水夹夹住橡皮管 液差：向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗和锥形瓶内的液面形成液面差，停止加水，放置一段时间，液面差保持不变。 3.气体的收集装置、方法及验满 （1）收集装置的选择 由气体的水溶性、密度决定。 装置图 向下排空气法 向下排空气法 多功能瓶 用法 密度比空气大 密度比空气小 （1）排空气法收集时，：长管进气，短管出空气；：短管进气，长管出空气 （2）用排水法收集气体时，先将此装置盛满水，可用于收集氧气，气体应从短的一端通入。 ①难溶于水或不易溶于水 ②不与水反应(右边装置短管进气长管出水) 举例 CO₂、O₂ H₂、CH4 —— O₂、CH4 （2）其他收集装置→注：这3套收集装置适用于测收集气体的体积。 量筒中的液面与水槽中的液面相平读取气体体积 上下移动水准管(或量气管)，到两边液面相平，读取量气管示数 （3）检验方法和验满 气体 O₂ CO₂ 检验 方法 将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃 通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 验满 用带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则说明已满 用燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，则说明已满 【例3】[2025·宁波模拟]化学实践小组利用以下装置完成了部分气体的相关实验。 A. B. C. D. （1）实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是_____________ _________________。其发生装置可选用装置A或B，与装置B相比，装置A具有的优点是______________________________。 （2）若选用装置B和C制取并收集氧气，证明氧气已收集满的操作和_____________ __________________________________________________。 （3）常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味、极易溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D测定产生氨气的体积，水面需加一层植物油，其目的是____________________。 答案：（1）CaCO₃+2HCl===CaCl2+H2O+CO₂↑；可以控制反应的发生和停止 （2）将带火星的木条放在导管a端，木条复燃，则说明氧气已集满 （3）防止氨气溶于水中 解析：（1）石灰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，反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl===CaCl2+H2O+CO₂↑，该反应为固液常温型，其发生装置可选用装置A或B，装置A带有多孔隔板和止水夹，关闭止水夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开止水夹，气体导出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，A装置的优点是可以控制反应的发生和停止。 （2）氧气的密度比空气略大，用装置C收集氧气时，氧气应从导管b端通入，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，证明氧气已收集满的操作和现象是将带火星的木条放在导管a端，木条复燃，则说明氧气已集满。 （3）氨气是一种无色、有刺激性气味、极易溶于水、密度比空气小的气体，若选用装置D测定产生氨气的体积，水面需加一层植物油，其目的是防止氨气溶于水中。 解题突破 ◆题型1 实验室制取二氧化碳 【例1】[2025·绍兴模拟]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（ ） 答案： 解析：检查A图所示装置气密性时，先从长颈漏斗中注入水，当水浸没其下端管口时，用止水夹夹住导管上连接的橡皮管，然后再加入少量的水，若长颈漏斗中的水面不再下降，说明此装置气密性良好，A正确。取用块状试剂时，瓶塞要倒放，应用镊子取用，B错误。二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，C错误。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，D错误。 ◆题型2 实验室制取气体的方法 【例2】[绍兴中考]科学是一门以实验为基础的学科。以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。 （1）实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择__________（填字母）。 （2）检查装置B气密性的方法是关闭止水夹，然后_____________________________ ____________________。 （3）若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小，原因可能是二氧化碳具有____________________的性质。 答案：（1）B（2）向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后高度差不变，则气密性良好（合理即可）（3）能溶于水或能与水反应 解析：（1）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物为固体和液体，且不需要加热，因此发生装置选择“固液常温型”，故选B。（2）检查装置的气密性的方法：先建构密闭系统，改变体积，观察现象，得出结论。先关闭止水夹，然后向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后高度差不变，则气密性良好。（3）测得的二氧化碳的体积偏小，二氧化碳被消耗了，要么是它能够与水反应，要么是它能够溶于水。 考点1 二氧化碳的制取 1.[2024金华兰溪实验中学段考]实验室制取二氧化碳的最合适原料是（ ） A.石灰石与浓盐酸 B.石灰石与稀盐酸 C.碳酸钠与稀盐酸 D.石灰石与稀硫酸 【答案】B 【解析】浓盐酸具有挥发性，会导致制得的二氧化碳不纯；碳酸钠是白色粉末，与稀盐酸反应速率太快，不利于收集二氧化碳气体；石灰石与稀硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进行。 2.[2024杭州淳安期中]实验室用石灰石和稀盐酸制取CO₂，反应后回收剩余的石灰石。图示装置不符合实验要求的是（ ） 【答案】B 【解析】二氧化碳的密度比空气大，应用向上排空气法收集。 3.[2025山东淄博期中]实验室制取CO₂一般分为五个步骤：①检查装置的气密性；②连接、组装仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④向锥形瓶中放入大理石；⑤收集气体。正确的操作顺序是（ ） A.①②③④⑤ B.①②④③⑤ C.②①③④⑤ D.②①④③⑤ 【答案】D 【解析】实验室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(向锥形瓶中装入大理石)→注(向长颈漏斗中注入稀盐酸)→集(用向上排空气法收集)。 4.[2025江苏扬州江都期末]检验集气瓶中是否收集满二氧化碳的正确方法是（ ） A.将带火星的木条伸入瓶内 B.将燃着的木条伸入瓶内 C.将燃着的木条放在瓶口 D.加澄清的石灰水振荡 【答案】C 【解析】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，木条熄灭，证明已收集满。 5.[2024江苏扬州高邮模拟改编]为测定石灰石与稀盐酸反应产生的CO₂的体积，某学生拟用如图所示实验装置进行该实验，下列说法错误的是（ ） A.反应开始前量气管和水准管液面相平 B.若量气管中液体为水，会使测定结果偏小 C.所加稀盐酸的体积对测定结果无影响 D.实验测得CO₂的体积偏小可能是因为左侧Y形管中有二氧化碳残留 【答案】D 【解析】反应开始前量气管和水准管液面相平，A正确；二氧化碳能溶于水，且能与水反应，若量气管中液体为水，会使测定结果偏小，B正确；所加稀盐酸的体积对测定结果无影响，C正确；Y形管中有CO₂残留，对测定结果不会有影响，D错误。 6.下列实验室制取二氧化碳的发生装置中，不能使反应随时发生或停止的是（ ） 【答案】B 【解析】A中，关闭止水夹，U形管右侧压强增大，液体被压入漏斗中，固液分离，反应停止；打开止水夹，固液接触，反应进行。B中，加入的稀盐酸从小试管溢出至锥形瓶中后，液体和固体接触后不能分离，不能控制反应随时停止。C中，关闭止水夹，试管内压强增大，液体被压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止；打开止水夹，固液接触，反应进行。D中，可以通过上下移动铜丝，控制固体与液体的接触与分离，能使反应随时发生或停止。 考点2 气体制取的方法 7.下列是某兴趣小组制备二氧化碳，收集并检验该气体的有关实验操作，其中错误的是（ ） 甲 乙 丙 丁 A.图甲中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端液面上升，说明气密性良好 B.图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下，是为了防止气体逸出 C.图丙装置中植物油的作用是防止二氧化碳气体溶于水并与水反应 D.图丁中为了检验二氧化碳气体，滴入的试剂为氢氧化钠溶液 【答案】D 【解析】如果图甲装置气密性良好，当缓慢推动注射器活塞时，装置中的压强增大，长颈漏斗下端液面会上升，A正确。图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下，是为了防止气体沿长颈漏斗下端管口逸散到空气中，B正确。二氧化碳能溶于水且能与水反应，故图丙装置中的植物油的作用是防止二氧化碳溶于水并与水反应，C正确。检验二氧化碳应使用澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳，D错误。 8.[2024广西南宁期中]如图是初中常见的实验装置，请结合所学化学知识，回答有关问题。 (1)图中仪器①的名称是__________。 (2)实验室制取二氧化碳常用的装置是____(填序号)，验满二氧化碳的方法是_________________________________________________________________。 (3)实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量HCl和水蒸气(饱和溶液可以除去氯化氢气体并生成二氧化碳，浓硫酸具有吸水性)。为了制得纯净､干燥的二氧化碳气体，除杂装置的导管按气体流动方向连接顺序是____(填序号)。 ①a→b→c→d ②b→a→c→d ③c→d→a→b ④d→c→b→a 【答案】（1）长颈漏斗 （2） BD 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满 （3）③ 【解析】（1）由题图可知，仪器①的名称为长颈漏斗。 （2）实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应的发生装置应选择固液常温型发生装置，则发生装置选择装置B；因为二氧化碳密度比空气大，能溶于水且能与水反应，所以用向上排空气法收集二氧化碳，则收集装置选择装置D。二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满。 （3）除去二氧化碳中的氯化氢气体和水蒸气时，先利用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，并生成二氧化碳，再利用浓硫酸的吸水性除去水蒸气，所以按气体流动方向连接顺序为c→d→a→b。故选③。 1.实验室制取有以下步骤:①连接装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③向试管中小心注入适量稀盐酸；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是否收集满。以上操作按由先至后的顺序排列正确的是（ ） A.①②③④⑤⑥ B.①④②③⑤⑥ C.①③②④⑤⑥ D.③①②④⑤⑥ 【答案】B 【解析】实验室制取的步骤：连接仪器→检查装置气密性→加入固体药品→加入液体药品→收集产生的气体→检验是否收集满。 2.[2025浙江温州模拟]下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（ ） 【答案】D 【解析】二氧化碳使蜡烛熄灭，证明了二氧化碳不助燃也不可燃的化学性质，A不符合题意；澄清石灰水变浑浊，说明可与澄清石灰水发生化学反应，属于化学性质，B不符合题意；二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使紫色石蕊试液变红，验证了二氧化碳的化学性质，C不符合题意；倾倒二氧化碳后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大的物理性质，D符合题意。 3.[2025浙江温州质检]在实验室制取的发生装置中连接压强传感器(如图甲)，实验过程中试管内气体压强变化如图乙所示，则图乙中表示固体与液体脱离接触的是下列哪一段（ ） 甲 乙 A.𝑎𝑏 B.𝑏𝑐 C.𝑐𝑑 D.𝑏𝑑 【答案】B 【解析】实验室制取二氧化碳是用石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸反应，关闭活塞，随着气体的产生，试管内压强逐渐增大，将液体压入长颈漏斗中。当固体与液体脱离接触时，反应停止，气体不再产生，压强不再增大。观察图乙，段压强逐渐增大，说明反应正在进行，固体与液体接触；段压强保持不变，说明此时反应停止，固体与液体脱离接触；段压强逐渐减小，可能是因为打开了活塞。故选B。 4.[2024金华义乌三校联考改编]实验室制取二氧化碳实验中，有这些信息或现象：①实验中所用的盐酸的浓度为10%，质量为36.5g；②完成实验后，当锥形瓶内不再产生气泡时，大理石有剩余。假设大理石中的其他杂质不溶解在稀盐酸中。根据以上信息或现象，下列说法正确的是（ ） A.本实验中可将带火星的木条放在集气瓶口以检验二氧化碳是否收集满 B.反应结束过滤后所得滤液中有HCl和CaCl₂ C.本实验中产生的CO₂质量为2.2g D.本实验可用向下排空气法收集CO₂ 【答案】C 【解析】应将燃着的木条放在集气瓶口以检验CO₂是否收集满，而不是用带火星的木条，A错误。完成实验后，当锥形瓶内不再产生气泡时，大理石有剩余，说明盐酸已反应完，则反应结束过滤后所得滤液中不含HCl，B错误。设产生二氧化碳的质量为x。 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 73 44 36.5g×10% x 73/44=3.65g/x 解得x=2.2g 即产生的CO₂的质量为2.2g，C正确。二氧化碳的密度大于空气的密度，应用向上排空气法收集二氧化碳，D错误。 5.[2024杭州余杭期末]兴趣小组在实验室制取CO₂发生装置中连接压强传感器，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段反应物固体与液体脱离接触 C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.cd段二氧化碳气体逸出 【答案】A 【解析】ab段压强增大，说明产生的二氧化碳气体无法排出，液体逐渐被压至长颈漏斗中，试管中液面逐渐下降，A错误；bc段压强不变，说明反应物固体与液体脱离接触，B正确；c点之后压强减小，说明打开了弹簧夹，C正确；cd段压强减小，说明二氧化碳不断逸出，D正确。 6.[2025金华兰溪实验中学月考]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)实验室也可用D装置制备二氧化碳，选择该发生装置的优点是______________；若用E装置收集CO₂，气体的验满方法是_________________________________________________。 【答案】（1）酒精灯 （2）锥形瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升 （3）可以控制反应的发生和停止 将燃着的木条放在n口处，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满 【解析】(2)利用B装置制取CO₂时，反应未停止前关闭止水夹，由于装置内的压强增大，可观察到的现象是锥形瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升。(3)D装置可以控制固液的接触和分离，从而具有控制反应发生和停止的优点；若用E装置收集CO₂，由于二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳应从m口通入，故其验满的方法是将燃着的木条放在n口处，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。 7.实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。 (1)图甲表示加入药品前的一个操作，其目的是________________。 (2)检验生成的气体是二氧化碳的方法是__________________________________ ___________________________________。 (3)实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因为生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图乙所示方法成功制得了大量(反应物为稀硫酸和石灰石)。 推测：在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是_______________________ _______。 【答案】（1）检查装置气密性 （2）将生成的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳 （3）增大硫酸钙在溶液中的溶解能力 【解析】（1）题图甲表示加入药品前的一个操作，其目的是检验装置气密性。 （2）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，检验生成的气体是二氧化碳的方法是将生成的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成的气体是二氧化碳。 （3）硫酸钙微溶于水，在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是增大硫酸钙在溶液中的溶解能力。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $