内容正文:
2025-2026学年浙教版(新教材)八下培优同步讲义
第二章 大气与气候变化
2.3 大气中的二氧化碳
知识要点1
(1) 二氧化碳的性质
1. 二氧化碳的构成及分子模型
二氧化碳由二氧化碳分子构成,一个二氧化碳分子由一个碳原子与两个氧原子构成。其分子模型如图,呈直线型对称结构,碳原子位于中心。
2. 二氧化碳的物理性质
常温常压下为无色无味气体,密度比空气大,可溶于水(1体积水约溶解1体积CO₂),加压降温可使其液化甚至凝华为干冰。
3. 二氧化碳的化学性质
①二氧化碳与水的反应(蓝色石蕊试纸遇酸性物质会变红):
A.二氧化碳通入水中生成碳酸,使蓝色石蕊试纸变红;
现象为:Ⅰ、Ⅲ不变色,Ⅱ、Ⅳ蓝色石蕊试纸变红色。
B.该反应可逆,加热后碳酸分解,红色试纸又恢复蓝色。(碳酸不稳定,常温下也会缓慢分解)
②二氧化碳与燃烧的蜡烛倾倒实验:
现象:将二氧化碳气体沿烧杯内壁缓缓倾倒,下层燃着的蜡烛先熄灭,上层后熄灭;
结论:说明二氧化碳密度大于空气,不支持燃烧,也不可燃。
③二氧化碳与澄清石灰水反应——此反应常用来检验二氧化碳气体
现象:澄清石灰水变浑浊;
原理:二氧化碳与氢氧化钙反应生成难溶于水的白色碳酸钙沉淀和水。
化学反应方程式:
④二氧化碳与氢氧化钠的反应——此反应常用来吸收二氧化碳气体
知识要点2
(二)二氧化碳的制备
1. 石灰石高温煅烧
2. 二氧化碳的实验室制取
①反应原理:
②反应发生装置:固液常温型(如下图):
③干燥方法:采用浓硫酸作干燥剂,且气体长进短出
④收集方法:向上排空气法(因密度大于空气)或长进短出(如下图);
⑤验满操作:将燃着的木条置于集气瓶口,火焰熄灭则已集满(如下图);
⑥注意事项:
A. 长颈漏斗下端需液封,防止气体逸出;
B. 使用块状石灰石而非粉末,以控制反应速率;
C. 实验采用稀盐酸而不是稀硫酸,因稀硫酸与碳酸钙反应生成的微溶硫酸钙会覆盖在石灰石表面,阻碍反应持续进行;而稀盐酸生成的氯化钙易溶于水,反应平稳可控;
D. 盐酸浓度不宜过高,以防挥发出氯化氢气体混入二氧化碳中,影响二氧化碳气体纯度;
E. 搭好装置后,进行反应前需要检查装置气密性;检查装置气密性的方法:将长颈漏斗下端浸入液面以下,关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至形成一段水柱,静置片刻,若水柱高度保持不变,则气密性良好。
知识要点3
(三)二氧化碳的用途
①灭火(利用其不支持燃烧、不可燃、密度大于空气的性质);
如简易酸碱灭火器原理:饱和碳酸钠溶液和浓盐酸或硫酸快速反应生成大量二氧化碳;
化学方程式:
②制作碳酸饮料(加压使CO₂溶于水生成碳酸,开瓶减压后碳酸分解逸出气泡);
③干冰用于人工降雨、食品冷藏及舞台烟雾效果(升华吸热,无液体残留);
④温室大棚中作气体肥料(参与光合作用,促进植物生长);
⑤工业上用于制纯碱(侯氏制碱法)、尿素及金属保护气(惰性氛围)。
【典例1】(杭州市西湖区期末)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.图甲,蜡烛自下而上熄灭 B.图乙,紫色试液变红
C.图丙,澄清石灰水变浑浊 D.图丁,气球上浮
【答案】A
【详解】A、蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,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,密度属于物理性质,故正确;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,故错误;C、将二氧化碳通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,只能验证二氧化碳的化学性质,故错误;D、二氧化碳的密度比空气大,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,故气球能上浮,体现了二氧化碳的物理性质,故错误。故选A。
【典例2】二氧化碳在空气中虽然含量不多,但是用途却非常广泛。关于二氧化碳的用途描述不正确的是( )
A.因为二氧化碳是光合作用的原料之一,所以可做气体肥料
B.利用干冰升华过程中温度发生变化的性质,可做食品保鲜剂
C.人工降雨是利用二氧化碳的化学性质
D.二氧化碳灭火器不适用于所有类型的火灾
【答案】C
【详解】A、二氧化碳是植物光合作用的主要原料,所以二氧化碳可做气体肥料,故选项正确;B、干冰易升华会吸收大量的热,可用作食品保鲜剂,故选项正确;C、干冰升华时吸收周围的热量,变化过程中没有发生化学变化,利用了干冰的物理性质,故选项错误;D、二氧化碳和镁在点燃的条件下生成氧化镁和碳,所以液态二氧化碳灭火器不可以用于所有燃烧物的灭火,故选项正确。故选C。
【典例3】下列关于的实验室制取及检验的说法不正确的是( )
A.制的药品
B.发生装置
C.收集方法
D.检验
A. A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,正确;B、实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应为固液常温型,可选该装置作为发生装置,正确;C、二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集,错误;D、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,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,通常使用澄清石灰水检验二氧化碳,正确。故选C。
【典例4】素质教育下的学生创新意识特别强,学生们学习了二氧化碳的实验室制法,在课后同学们设计了如图几个装置,请你分析,下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、试管底部有缺口,只要放入烧杯中,稀盐酸可以随时进入试管产生气体,不用时可以随时移出试管,可以控制反应的进行,故A不符合题意;B、虽然有带孔的塑料片,但是稀盐酸一直浸没大理石,不能将固体与液体分离,无法控制反应的进行,故B符合题意;C、石灰石在有孔塑料片上,用气体时,打开开关,U形管右边液面上升,稀盐酸就会浸没石灰石产生气体,不用时关闭开关,右边压强增大,盐酸又被压到塑料片以下,控制了反应的进行,故C不符合题意;D、可以通过上移动粗铜丝控制固体与液体的分离与接触,从而能控制反应的发生和停止,故D不符合题意;故选B。
【典例5】2025年4月25日,神舟二十号航天员乘组顺利进驻空间站,开始为期半年的科研任务。宇航员在太空中钙质会逐渐流失,需要补钙。如图1是某钙片标签的部分信息,科学小组的同学为测定该药片中碳酸钙的量是否与标签相符,进行实验:设计如图2的实验装置,取8片药片,研碎后放入锥形瓶,在注射器中吸入足量的稀盐酸,反应前称量装置和药品总质量为280克。将注射器中的酸压入锥形瓶,充分反应后称量装置和药品总质量为275.6克。(假设其他成分不参加反应)
(1)该实验中注射器的作用更接近于 (选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”)。
(2)生成CO2的质量为 g。
(3)通过计算说明该药片中碳酸钙的量是否与标签相符 ?
【答案】(1)分液漏斗 (2)4.4 (3)设8片药片中碳酸钙的质量为x,
x=10g,则每片药片中碳酸钙的质量为:10g÷8=1.25g,与标签相符;
答:每片药片中碳酸钙的质量为1.25g,与标签相符。
【详解】(1)注射器可以控制稀盐酸的滴加速度,所以图甲中注射器的作用相当于分液漏斗;(2)根据质量守恒定律可知,生成CO2的质量为280g-275.6g=4.4g;(3)见答案。
【典例6】如图是实验室制备气体的常见装置,请回答下列问题:
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选用的实验装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(2)小明用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是( )(填字母)。
A.收集气体前,集气瓶没有注满水
B.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
C.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(3)Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体,实验室制取Cl2的化学方程式为:MnO2+4HCI(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。下列对制取气体的分析,正确的是( )。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入
C.制取Cl2的反应中,MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
【答案】(1) BD/DB (2)AB (3)BD
【详解】(1)实验室用石灰石(主要成分CaCO3)和稀盐酸制取二氧化碳,该反应是固体和液体在常温下进行,所以发生装置选B;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,所以收集装置选D;反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2) A、收集气体前,集气瓶没有注满水,会使瓶内留有空气,导致收集的氧气中混有空气,纯度偏低,正确。B、导管口开始有气泡冒出,立刻收集,此时排出的是装置内的空气,会使收集的氧气不纯,纯度偏低,正确。C、收集气体后,集气瓶中仍有少量水,这并不影响氧气的纯度,只会影响收集的氧气体积,错误。、故选AB。
(3)A、制取CO2是固体和液体常温反应,发生装置选B;制取Cl2是固体(MnO2)和液体(浓HCl)在加热条件下反应,发生装置应选C,二者发生装置不同,错误;B、Cl2密度比空气大,用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入,空气从b端排出,正确;C、制取Cl2的反应中,MnO2参与反应,反应前后质量和化学性质改变,不是催化剂,而是反应物,错误;D、用E装置收集O2时,O2密度比水小,应从d管导入,水从c管排出,正确。故选BD。
【典例7】从某石灰石矿区取回了若干块矿石样品,对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测,采用了以下的办法:取用16g这种石灰石样品,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水,不与盐酸反应)。请计算:
序号
加入稀盐酸质量(g)
剩余固体质量(g)
第1次
20
11
第2次
20
m
第3次
20
2.4
第4次
20
2.4
(1)16g石灰石样品中含有杂质 克。
(2)上表中m的数值为 。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?
【答案】(1)2.4 (2)6 (3)18.25%
【详解】(1)取用16g这种石灰石样品,把80g稀盐酸分四次加入,第3次和第4次加入稀盐酸,剩余固体质量均为2.4克,说明固体中的碳酸钙已经全部反应完全,剩余的固体是样品中的杂质,所以16克样品中有2.4克杂质。
(2)16克样品中含有杂质2.4克,那么含有碳酸钙;第1次加入20克稀盐酸固体质量减少,那么第2次加入20克稀盐酸固体质量也减少5克,所以,所以m的数值为6。
(3) 题目要求计算稀盐酸中溶质质量分数,那么需要采用稀盐酸反应完的数据,即第1组和第2组的数据,首先考虑用第1组数据,那么解题过程如下:
设20克稀盐酸中溶质质量为x,则
则稀盐酸溶质质量分数:
题组A 夯实基础过关练
1.南南通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验,观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法正确的是( )
A.实验室制取二氧化碳的药品为大理石和稀硫酸
B.实验室可采用排水法收集二氧化碳
C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气小
D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
【答案】D
【详解】A、实验室常采用稀盐酸与大理石制取二氧化碳,稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙和水,硫酸钙为微溶物,覆盖在块状大理石表面不利于反应进行,A错误。B、二氧化碳能溶于水,实验室一般不采用排水法收集二氧化碳,B错误。C、蜡烛自下而上熄灭说明二氧化碳先在底部聚集而后向上聚集,说明二氧化碳密度比空气大,C错误。D、蜡烛熄灭,证明二氧化碳不支持燃烧,D正确。故选D。
2.实验室用双氧水制取氧气和大理石与盐酸反应制取二氧化碳相比较,下列说法正确的是( )
A.反应都不需要加热 B.都是分解反应
C.所需药品的颜色相同 D.都常用排水法收集气体
【答案】A
【详解】A、两个反应都不需要加热,常温即可发生反应,选项正确; B、双氧水制取氧气是分解反应,大理石与盐酸反应制取二氧化碳是复分解反应,选项错误;C、用双氧水制取氧气需要二氧化锰作催化剂,二氧化锰是黑色固体,大理石主要成分是碳酸钙,碳酸钙是白色固体,选项错误;D、氧气不易溶于水,可用排水法收集氧气,二氧化碳溶于水,所以不能用排水法收集二氧化碳,选项错误。故选:A。
3.下列关于二氧化碳的叙述中,错误的是( )
A.自然界中二氧化碳处于循环状态 B.二氧化碳可用于生产碳酸饮料
C.干冰可用于储藏食物 D.二氧化碳的质量比空气大
【答案】D
【详解】A、自然界中二氧化碳通过光合作用、呼吸作用等,处于循环状态,故选项说法正确;B、二氧化碳和水反应生成碳酸,可用于生产碳酸饮料,故选项说法正确;C、干冰升华吸热,使温度降低,可用于储藏食物,故选项说法正确;D、二氧化碳的密度比空气的大,由于不知体积,二氧化碳的质量不一定比空气大,故选项说法错误。故选D。
4.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
【详解】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,用途正确,不符合题意;B、二氧化碳是植物光合作用的原料,可用作气体肥料,用途正确,不符合题意;C、二氧化碳不能供给呼吸,用途错误,符合题意;D、二氧化碳是重要的化工原料,用途正确,不符合题意。故选C。
5.如图为实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳的部分实验过程,其中错误的是( )
A.检查气密性 B.加入药品
C.收集气体 D.验满
【答案】D
【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,导管口有连续、均匀的气泡冒出,说明装置气密性良好,操作正确,不符合题意;B、倒药品时,瓶塞要倒放,标签要向手心,操作正确,不符合题意;C、氧气的密度大于空气,采用向上排空气法收集氧气,操作正确,不符合题意;D、验满时要将带火星的木条放在瓶口,不能伸入瓶内,操作错误,不符合题意。故选D。
6.下列实验操作不规范的是
A.氧气的检验
B.探究燃烧的条件
C.二氧化碳的检验
D.实验室制取二氧化碳
【答案】D
【详解】A、检验氧气时,应将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则证明是氧气,图中操作正确;B、探究燃烧的条件时,通过对比火柴头和火柴梗在加热时的燃烧情况,可探究温度达到可燃物着火点这一条件,图中操作正确;C、检验二氧化碳时,应将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,图中操作正确;D、实验室制取二氧化碳时,长颈漏斗应伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗逸出,图中长颈漏斗未伸入液面以下,图中操作错误。故答案为:D。
7.如图所示,a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(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错误的是( )
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
【详解】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、实验中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、装置中的干燥剂不能与二氧化碳反应,装置内的干燥剂的目的是除去气体混有的水蒸气,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。
8.以下是实验室制取,收集,干燥,存放气体的装置图。下列说法错误的是( )
A.实验室用双氧水制取,用石灰石和稀盐酸制取均可使用装置②
B.收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管通入
C.干燥氨气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管通入
D.收集的氧气和二氧化碳均可按装置⑤临时存放
【答案】C
【详解】A、用双氧水制取O2、用石灰石和稀盐酸制取CO2均是固体与液体在常温条件下反应生成气体,发生装置应选择固液常温发生装置,即装置②,选项正确;B、氧气与二氧化碳的密度均比空气的密度大,利用装置③采用排空气法收集二氧化碳与氧气时,气体都应从长管,即a管进入瓶中,选项正确;C、氨气溶于水得到氨水,氨水是一种碱,能够与硫酸反应,所以不能用浓硫酸来干燥氨气,选项错误;D、氧气与二氧化碳的密度均比空气的密度大,用集气瓶临时存放氧气与二氧化碳时,集气瓶上盖上玻璃片,正放在桌面上,选项正确,故选C。
9.小柯为解决夏季蚊虫叮咬困扰,计划自制一个家用蚊虫诱捕器。他了解到某灭蚊灯采用的“诱蚊剂”能持续、缓慢地产生CO2气流,模拟人体的呼出气体,诱蚊靠近,从而灭蚊。
【实验验证】
实验一:在塑料瓶中装入“诱蚊剂”,一段时间后将瓶中的气体通入一定量饱和澄清石灰水,未见明显现象。
实验二:用CO2传感器分别测定人体呼出气体、装有“诱蚊剂”的瓶中和空气中CO2的含量,绘制成甲图。
(1)【明确原理】
实验一中的操作基于的原理是 (用化学方程式表示)。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是 。
(2)【设计制作】
发生装置:基于先前的实验,小柯设计了如图乙的装置,并检验了装置的气密性:关闭止水夹,向上拉动活塞,放手后观察到 ,则气密性良好。
(3)“诱蚊剂”自制过程中,下列选材组合符合要求的有( )
A.鸡蛋壳、白醋
B.食盐、白醋
C.石灰石、洁厕剂(有效成分之一为盐酸)
(4)【检验评价】
自制家用蚊虫诱捕器
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,气体能排出
反应安全,
气体不能排出
反应有较大安全隐患
指标二
反应速率可控,且速率可定量观测
反应速率不可控
为了较全面评价该“诱捕器”,请你帮他完成指标二中“合格”的评价标准 。
【答案】(1) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O “诱蚊剂”产生的二氧化碳量太少 (2)活塞回到原来的位置 3)AC (4)反应速率可控,但速率不可定量观测
【详解】(1)实验一中的操作基于的原理是二氧化碳与澄清石灰水反应,澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,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:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是“诱蚊剂”产生的二氧化碳量太少,不足以使澄清石灰水变浑浊。
(2) 关闭止水夹,向上拉动活塞,放手后观察到活塞回到原来的位置,则装置气密性良好。因为装置气密性良好时,向上拉动活塞使装置内气体减少,压强变小,外界大气压会将活塞压回原来的位置。
(3) A.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,白醋中含有醋酸,碳酸钙与醋酸发生反应产生二氧化碳气体,符合要求,此选项正确;B.食盐的主要成分是氯化钠,白醋中含有醋酸,氯化钠与醋酸不反应,不能产生二氧化碳气体,不符合要求,此选项错误;C.石灰石的主要成分是碳酸钙,洁厕剂中含盐酸,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,产生二氧化碳气体,符合要求,此选项正确。故选AC。
(4)“合格”的评价标准应该是反应速率可控,但速率不可定量观测。因为优秀标准是反应速率可控且可定量观测,待改进是反应速率不可控,所以合格标准处于两者之间,即反应速率可控,但无法进行定量观测。
10.某同学利用雪碧、留置针、注射器、四通管等器材设计了一套二氧化碳制取及性质检验的一体化装置(如图所示)。
(1)制取原理:雪碧中的碳酸不稳定,受热或振动易分解生成二氧化碳气体。雪碧中产生二氧化碳的化学方程式为 。
(2)气体收集:气体收集前需要检查装置气密性:先 ,然后将注射器活塞拉到一定刻度,观察活塞是否能回到原刻度。
(3)性质验证:关闭A打开B,将气体通入四通管,观察到实验中D处湿润试纸先变红,C处湿润试纸后变红,说明二氧化碳具有 的性质。
(4)装置改进:某同学使用该一体化装置进行实验时,发现四张石蕊试纸均变为红色,针对此问题,对装置进行如下改进:在注射器与四通管之间增加 。
【答案】(1) (2)关闭开关A和B (3)二氧化碳的密度比空气大,且二氧化碳能与水反应 (4)干燥装置(合理即可)
【详解】(1)雪碧中的碳酸(H2CO3)不稳定,受热或振动易分解生成二氧化碳气体和水,反应的化学方程式为:;
(2) 气体收集前需要检查装置气密性。具体方法是:关闭开关A和B,然后将注射器活塞拉到一定刻度,观察活塞是否能回到原刻度;如果活塞能回到原刻度,说明装置气密性良好;(3)关闭开关A和B,将气体通入四通管,观察到实验中D处湿润试纸先变红,C处湿润试纸后变红。这说明二氧化碳的密度比空气大,且二氧化碳能与水反应生成碳酸,使石蕊试纸变红;
(4)某同学使用该一体化装置进行实验时,发现四张石蕊试纸均变为红色。这说明二氧化碳中混有水蒸气,导致石蕊试纸变红。为了改进装置,可以在注射器与四通管之间增加干燥装置(如浓硫酸干燥管),以除去二氧化碳中的水蒸气。
11.“化学多米诺”是利用化学反应中气体产生的压强,可使化学反应依次发生。某化学小组设计了如图气体制取与性质验证的组合实验,打开A中分液漏斗的活塞,很快看到F中导管口有气泡冒出。请根据图示回答问题:(注:白磷的着火点为40℃)
(1)B中白磷不燃烧,原因是 ;
(2)D中看到的现象是 ;
(3)E中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)温度没有达到白磷的着火点 (2)C中稀盐酸进入D中,产生气泡 (3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【详解】(1)B中白磷能与氧气接触,不燃烧,原因是温度没有达到白磷的着火点;
(2) D中看到的现象是C中稀盐酸进入D中,稀盐酸和石灰石的主要成分碳酸钙反应生成二氧化碳气体,会观察到产生气泡;
(3)E中是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。
12.10克碳酸钙与稀盐酸反应,加入稀盐酸的质量与生成气体的质量关系如图所示。
(1)当加入73克稀盐酸时,稀盐酸与碳酸钙恰好完全反应。求:所加稀盐酸的溶质质量分数是多少?
(2)当加入120克稀盐酸后,经充分反应,溶液中的溶质是 。
【答案】(1)设所加稀盐酸的溶质质量分数是x,
x=10%
答:所加稀盐酸的溶质质量分数是10%。
(2) 氯化钙、氯化氢/CaCl2、HCl
【详解】(1)由图可知,10克碳酸钙与73g稀盐酸恰好反应,见答案;
(2)根据题目图像,在加入73g稀盐酸后,气体质量不再增加,说明碳酸钙全部反应完毕,再加入盐酸后不在消耗盐酸,因此加入120g盐酸后,溶质为氯化钙(CaCl2)和氯化氢(HCl)。
13.某同学将15.0克碳酸钙加入盛有足量稀盐酸的锥形瓶中,反应制备 CO2,并利用该反应验证质量守恒定律(装置如图),实验数据如表所示。
反应前质量
充分反应后质量
碳酸钙
锥形瓶+瓶内稀盐酸(足量)
锥形瓶+瓶内反应后的剩余物质
15.0g
304.0g
312.8g
(1)根据表格中的数据,锥形瓶内剩余物质的质量相比反应前碳酸钙和稀盐酸的总质量,减小的质量值 m1= 克。
(2)理论上15.0克碳酸钙与足量盐酸反应,产生CO2气体的质量m2为多少克 ?
(3)请对m1和m2的值不相同作出解释: 。
【答案】(1)6.2 (2)设理论上15.0克碳酸钙与足量盐酸反应产生CO2气体的质量为m2。
,m2=6.6g答:产生CO2气体的质量m2为6.6g。
(3) 反应产生的CO2有一部分残留在锥形瓶中(或溶解在水中)/实验用的碳酸钙中含有杂质【详解】(1)反应前碳酸钙和稀盐酸的总质量为15.0g+304.0g=319.0g,充分反应后锥形瓶 + 瓶内反应后的剩余物质质量为312.8g。则减小的质量值m1=319.0g−312.8g=6.2g;
(2) 见答案;
(3)m1和m2的值不相同原因是反应产生的CO2有一部分残留在锥形瓶中(或溶解在水中)、实验用的碳酸钙中含有杂质等,导致m1<m2。
14.科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型改进是一条很好的途径。如图甲是制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置微型化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的 (填字母)仪器相同。
(2)实验过程中,乙装置W型玻璃管里的现象有 。
(3)某同学用图甲装置进行实验,锥形瓶B中石灰石的质量随加入稀盐酸质量的变化情况如图丙所示。求:①15克石灰石最多产生CO2气体的质量; ②所加入稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】(1)A (2)石灰石表面有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
(3) 由图可知,参加反应的碳酸钙质量=15g-5g=10g。
设最多生成二氧化碳的质量为x。
x=4.4g
答:15克石灰石最多产生CO2气体的质量为4.4g。
设:所加入稀盐酸的溶质质量分数为y。
y=7.3%
答:所加入稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【详解】(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的分液漏斗仪器相同,能控制液体的滴加速率,从而能控制反应速度;
(2) 根据碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳、二氧化碳和澄清石灰水反应生成白色沉淀,可知装置乙中的现象为:石灰石表面有气泡产生,澄清石灰水变浑浊;
(3)①见答案;②见答案。
15.科学家尝试通过多种途径减少的排放,或将转化为有用的物质。其中一种途径是利用溶液来“捕捉”,并将储存或利用,反应流程如图所示。
(1)生成的CO2可以被压缩后储存利用,这是因为 。
(2)整个过程中,可以循环利用的物质是 。
(3)用捕捉到的二氧化碳和氢气混合,一定条件下可以反应生成甲醇和水,则生产8吨甲醇可消耗 吨二氧化碳。
【答案】(1)气体分子间间隔较大 (2)NaOH溶液、CaO固体 (3)11
【详解】(1)气体分子间间隔较大,所以CO2可以被压缩后储存利用。
(2) 观察流程可知,分离室得到的NaOH溶液可以进入捕捉室重新利用,高温反应炉得到的CaO固体可以返回反应室重新利用,它们都属于可以循环利用的物质。
(3)
二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为,设生产8吨甲醇可消耗二氧化碳的质量为x。
x=11t
题组B 拓展培优提分练
16.下列教材实验中不需要检查装置气密性的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A、电解水的实验,是通过倒扣的试管收集电极上产生的气体,无需检查装置的气密性,符合题意,故选项正确。B、实验室制取二氧化碳气体,需检查装置的气密性,以防止装置漏气,收集不到气体,不符合题意,故选项错误。C、实验室制取氧气,需检查装置的气密性,以防止装置漏气,收集不到气体,不符合题意,故选项错误。D、测定空气中氧气含量的实验,需检查装置气密性,以防止装置漏气造成结果不准确,不符合题意,故选项错误。故选A。
17.小科家的水族箱因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小科开展了如下研究:
【市场调查】小科发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小科研究了市售的二氧化碳气体补给器后,设计了如图丙所示的自制补给器。
(1)丙图中a的仪器名称: 。
(2)丙中计泡器是用于观察气体产生速度的装置。丁图中的 能用作计泡器。将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的 (填“①” “②”或“③”)处。
(3)依据如下评价量表,对小科的自制补给器进行评价,请选择指标一或指标二写出评价等级并说明理由: 。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,且可控
反应安全,但不可控
反应有较大安全隐患
指标二
气体能直接排出且速度可以观测
气体能直接排出但速度无法观测
气体无法排出
【答案】(1)长颈漏斗 (2) D ③ (3)选择指标一:优秀,理由:反应安全且可控/选择指标二:优秀,理由:气体能直接排出且速度可以观测
【详解】(1)据图可知,丙图中仪器a的名称为长颈漏斗;
(2)对于计泡器,要能通过观察气泡来知晓气体产生速度,气体应从长管进入,再从短管出去,在丁图中,D装置气体从长管进入,能通过观察气泡判断气体产生速度,所以D能用作计泡器;
将气体细化器连接在自制补给器右侧导管上后,为使二氧化碳更好地溶解在水中被水草利用,应将气体细化器置于水族箱的底部,即③处
(3)若选指标一:从丙图装置来看,通过关闭或打开气量调节阀可以控制反应产生的气体量,从而使反应比较安全且可控,所以评价等级为优秀,理由是可以通过气量调节阀控制反应的进行与停止,使反应安全可控。若选指标二:在该装置中,产生的气体通过计泡器能直接排出,并且可以通过观察计泡器中气泡产生的速度来观测气体排出速度,所以评价等级为优秀,理由是气体通过计泡器能直接排出,且可通过计泡器观察气体产生速度。
18.“蛋雕”(如图1)是我国民间艺术的瑰宝,项目化小组利用所学知识,尝试创作蛋雕作品。
【查阅资料】①蛋壳的主要成分是CaCO3,与稀盐酸发生如下反应:
②石蜡、鸡蛋壳中的其他物质不与稀盐酸反应。
③蛋壳中CaCO3质量分数越高,蛋壳厚度越厚,越适合做蛋雕材料。
【操作流程】选材→裹蜡→作画→蚀刻→除蜡。
(1)选材:有A、B两个品种的鸡蛋壳,小组同学用如下实验比较它们的碳酸钙含量:分别取25g蛋壳样品放于两锥形瓶中,向其中分三次加入稀盐酸(如图2),实验测得两瓶剩余物质
的质量如下表:
加入稀盐酸次数
第一次
第二次
第三次
加入稀盐酸质量/g
30
30
30
甲瓶中反应后物质质量/g
51.7
78.4
106.2
乙瓶中反应后物质质量/g
51.7
78.4
x
①计算A种蛋壳的碳酸钙质量分数 。(写出具体步骤)
②若小组同学最终选用了B品种鸡蛋作为材料,则表中X 106.2(填“>”“<”或“=”)。
(2) 裹蜡→作画→蚀刻→除蜡:用熔化的石蜡将蛋壳裹上蜡衣,用金属丝划穿蜡衣雕“花”,将蛋壳浸没在稀盐酸中,一段时间后,放入热水中熔去多余的蜡,做成蛋雕作品。结合操作流程可以判断“将蛋壳浸入稀盐酸中”蛋壳表面出现的现象是 。
【答案】(1) ①设25gA 蛋壳样品中CaCO3的质量为x。
A 蛋壳样品完全反应时,生成CO2的质量为:25g+30g+30g+30g-106.2g=8.8g;
解得x=20g。
A种蛋壳的碳酸钙质量分数=
答:A种蛋壳的碳酸钙质量分数80%。
(3) 蛋壳表面有石蜡处无气泡,无石蜡处冒气泡
【详解】(1)①见答案;②由蛋壳厚度越厚,越适合做蛋雕材料可知,B蛋壳的厚度更厚,碳酸钙的含量更高,完全反应后产生的二氧化碳质量更大,剩余物质的质量更小,可知x小于106.2。
(2)蜡衣不会与稀盐酸反应,碳酸钙能与稀盐酸反应,有二氧化碳气体产生,可知现象为:蛋壳表面有石蜡处无气泡,无石蜡处冒气泡。
19.某石灰石原料,其中只含有的一种杂质是二氧化硅(二氧化硅不溶于水,不能与盐酸反应,高温下不发生分解反应)。为了测定该石灰石的纯度,兴趣小组取用2g这种石灰石样品,用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸20g分4次加入,充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量,每次稀盐酸用量及剩余固体的质量见下表(利用实验数据绘制的图象见如图)
稀盐酸的用量
剩余固体的质量
第一次加入5g
1.5g
第二次加入5g
第三次加入5g
0.5g
第四次加入5g
0.3g
计算:
(1)分析上述图标,第二次加入稀盐酸后,剩余固体的质量是 g。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是 g。
(3)求所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?
【答案】(1)1 (2)1.7 (3)设所用稀盐酸5g中溶质的质量为x。
所用稀盐酸中溶质的质量分数
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数 7.3%。
【详解】(1)由表格数据可知,第一次加入5g稀盐酸,固体质量减少了2g−1.5g=0.5g,第二次加入稀盐酸后,参加反应的碳酸钙的质量为0.5g,剩余固体的质量是1.5g−0.5g=1g;
(2) 第四次加入稀盐酸后,固体质量还剩余0.3g,因为二氧化硅不与盐酸反应,所以剩余的0.3g为二氧化硅的质量。则该石灰石样品中碳酸钙的质量为2g−0.3g=1.7g;
(3)见答案。
20.同学们从山上采集到一种石灰石,进行实验。取用8克石灰石样品,把40克稀盐酸分四次加入样品中(杂质既不与酸反应,也不溶于水),充分反应后经过过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀盐酸的质量/g
10
10
10
10
剩余固体的质量/g
5.5
M
1.0
1.0
(1)上表中M的值应为 。
(2)实验所用的稀盐酸的质量分数为 ;
(3)样品中碳酸钙的质量分数 ?
(4)求第三次实验充分反应后,溶液的质量为几克 ?
【答案】(1)3.0 (2)18.25% (3)87.5% (4)33.92
【详解】(1)由表中数据可知,第一次加入10g稀盐酸后,如果碳酸钙足量,剩余固体质量为:8g-5.5g=2.5g,第二次再加入10g稀盐酸,也会反应掉2.5g的碳酸钙,所以表中M的值应为:5.5-2.5=3.0;
(2)设实验所用的稀盐酸的质量分数为x,
x=18.25%;
(3)
第四次加入稀盐酸后固体质量不再减少,为1.0g,说明样品中杂质的质量为1.0g,则样品中碳酸钙的质量分数为:;
(4)
设设第三次实验充分反应后CaCl2的质量为z,生成二氧化碳的质量为w,
z=7.77g, w=3.08g,
第三次实验充分反应后所得溶液的质量为:(8g-1.0g)+10g×3-3.08g=33.92g。
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2025-2026学年浙教版(新教材)八下培优同步讲义
第二章 大气与气候变化
2.3 大气中的二氧化碳
知识要点1
(1) 二氧化碳的性质
1. 二氧化碳的构成及分子模型
二氧化碳由二氧化碳分子构成,一个二氧化碳分子由一个碳原子与两个氧原子构成。其分子模型如图,呈直线型对称结构,碳原子位于中心。
2. 二氧化碳的物理性质
常温常压下为无色无味气体,密度比空气大,可溶于水(1体积水约溶解1体积CO₂),加压降温可使其液化甚至凝华为干冰。
3. 二氧化碳的化学性质
①二氧化碳与水的反应(蓝色石蕊试纸遇酸性物质会变红):
A.二氧化碳通入水中生成碳酸,使蓝色石蕊试纸变红;
现象为:Ⅰ、Ⅲ不变色,Ⅱ、Ⅳ蓝色石蕊试纸变红色。
B.该反应可逆,加热后碳酸分解,红色试纸又恢复蓝色。(碳酸不稳定,常温下也会缓慢分解)
②二氧化碳与燃烧的蜡烛倾倒实验:
现象:将二氧化碳气体沿烧杯内壁缓缓倾倒,下层燃着的蜡烛先熄灭,上层后熄灭;
结论:说明二氧化碳密度大于空气,不支持燃烧,也不可燃。
③二氧化碳与澄清石灰水反应——此反应常用来检验二氧化碳气体
现象:澄清石灰水变浑浊;
原理:二氧化碳与氢氧化钙反应生成难溶于水的白色碳酸钙沉淀和水。
化学反应方程式:
④二氧化碳与氢氧化钠的反应——此反应常用来吸收二氧化碳气体
知识要点2
(二)二氧化碳的制备
1. 石灰石高温煅烧
2. 二氧化碳的实验室制取
①反应原理:
②反应发生装置:固液常温型(如下图):
③干燥方法:采用浓硫酸作干燥剂,且气体长进短出
④收集方法:向上排空气法(因密度大于空气)或长进短出(如下图);
⑤验满操作:将燃着的木条置于集气瓶口,火焰熄灭则已集满(如下图);
⑥注意事项:
A. 长颈漏斗下端需液封,防止气体逸出;
B. 使用块状石灰石而非粉末,以控制反应速率;
C. 实验采用稀盐酸而不是稀硫酸,因稀硫酸与碳酸钙反应生成的微溶硫酸钙会覆盖在石灰石表面,阻碍反应持续进行;而稀盐酸生成的氯化钙易溶于水,反应平稳可控;
D. 盐酸浓度不宜过高,以防挥发出氯化氢气体混入二氧化碳中,影响二氧化碳气体纯度;
E. 搭好装置后,进行反应前需要检查装置气密性;检查装置气密性的方法:将长颈漏斗下端浸入液面以下,关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至形成一段水柱,静置片刻,若水柱高度保持不变,则气密性良好。
知识要点3
(三)二氧化碳的用途
①灭火(利用其不支持燃烧、不可燃、密度大于空气的性质);
如简易酸碱灭火器原理:饱和碳酸钠溶液和浓盐酸或硫酸快速反应生成大量二氧化碳;
化学方程式:
②制作碳酸饮料(加压使CO₂溶于水生成碳酸,开瓶减压后碳酸分解逸出气泡);
③干冰用于人工降雨、食品冷藏及舞台烟雾效果(升华吸热,无液体残留);
④温室大棚中作气体肥料(参与光合作用,促进植物生长);
⑤工业上用于制纯碱(侯氏制碱法)、尿素及金属保护气(惰性氛围)。
【典例1】(杭州市西湖区期末)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.图甲,蜡烛自下而上熄灭 B.图乙,紫色试液变红
C.图丙,澄清石灰水变浑浊 D.图丁,气球上浮
【典例2】二氧化碳在空气中虽然含量不多,但是用途却非常广泛。关于二氧化碳的用途描述不正确的是( )
A.因为二氧化碳是光合作用的原料之一,所以可做气体肥料
B.利用干冰升华过程中温度发生变化的性质,可做食品保鲜剂
C.人工降雨是利用二氧化碳的化学性质
D.二氧化碳灭火器不适用于所有类型的火灾
【典例3】下列关于的实验室制取及检验的说法不正确的是( )
A.制的药品
B.发生装置
C.收集方法
D.检验
A. A B.B C.C D.D
【典例4】素质教育下的学生创新意识特别强,学生们学习了二氧化碳的实验室制法,在课后同学们设计了如图几个装置,请你分析,下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是( )
A. B.
C. D.
【典例5】2025年4月25日,神舟二十号航天员乘组顺利进驻空间站,开始为期半年的科研任务。宇航员在太空中钙质会逐渐流失,需要补钙。如图1是某钙片标签的部分信息,科学小组的同学为测定该药片中碳酸钙的量是否与标签相符,进行实验:设计如图2的实验装置,取8片药片,研碎后放入锥形瓶,在注射器中吸入足量的稀盐酸,反应前称量装置和药品总质量为280克。将注射器中的酸压入锥形瓶,充分反应后称量装置和药品总质量为275.6克。(假设其他成分不参加反应)
(1)该实验中注射器的作用更接近于 (选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”)。
(2)生成CO2的质量为 g。
(3)通过计算说明该药片中碳酸钙的量是否与标签相符 ?
【典例6】如图是实验室制备气体的常见装置,请回答下列问题:
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选用的实验装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(2)小明用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是( )(填字母)。
A.收集气体前,集气瓶没有注满水
B.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
C.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(3)Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体,实验室制取Cl2的化学方程式为:MnO2+4HCI(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。下列对制取气体的分析,正确的是( )。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入
C.制取Cl2的反应中,MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
【典例7】从某石灰石矿区取回了若干块矿石样品,对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测,采用了以下的办法:取用16g这种石灰石样品,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水,不与盐酸反应)。请计算:
序号
加入稀盐酸质量(g)
剩余固体质量(g)
第1次
20
11
第2次
20
m
第3次
20
2.4
第4次
20
2.4
(1)16g石灰石样品中含有杂质 克。
(2)上表中m的数值为 。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?
题组A 夯实基础过关练
1.南南通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验,观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法正确的是( )
A.实验室制取二氧化碳的药品为大理石和稀硫酸
B.实验室可采用排水法收集二氧化碳
C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气小
D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
2.实验室用双氧水制取氧气和大理石与盐酸反应制取二氧化碳相比较,下列说法正确的是( )
A.反应都不需要加热 B.都是分解反应
C.所需药品的颜色相同 D.都常用排水法收集气体
3.下列关于二氧化碳的叙述中,错误的是( )
A.自然界中二氧化碳处于循环状态 B.二氧化碳可用于生产碳酸饮料
C.干冰可用于储藏食物 D.二氧化碳的质量比空气大
4.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
5.如图为实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳的部分实验过程,其中错误的是( )
A.检查气密性 B.加入药品
C.收集气体 D.验满
6.下列实验操作不规范的是
A.氧气的检验
B.探究燃烧的条件
C.二氧化碳的检验
D.实验室制取二氧化碳
7.如图所示,a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(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错误的是( )
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
8.以下是实验室制取,收集,干燥,存放气体的装置图。下列说法错误的是( )
A.实验室用双氧水制取,用石灰石和稀盐酸制取均可使用装置②
B.收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管通入
C.干燥氨气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管通入
D.收集的氧气和二氧化碳均可按装置⑤临时存放
9.小柯为解决夏季蚊虫叮咬困扰,计划自制一个家用蚊虫诱捕器。他了解到某灭蚊灯采用的“诱蚊剂”能持续、缓慢地产生CO2气流,模拟人体的呼出气体,诱蚊靠近,从而灭蚊。
【实验验证】
实验一:在塑料瓶中装入“诱蚊剂”,一段时间后将瓶中的气体通入一定量饱和澄清石灰水,未见明显现象。
实验二:用CO2传感器分别测定人体呼出气体、装有“诱蚊剂”的瓶中和空气中CO2的含量,绘制成甲图。
(1)【明确原理】
实验一中的操作基于的原理是 (用化学方程式表示)。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是 。
(2)【设计制作】
发生装置:基于先前的实验,小柯设计了如图乙的装置,并检验了装置的气密性:关闭止水夹,向上拉动活塞,放手后观察到 ,则气密性良好。
(3)“诱蚊剂”自制过程中,下列选材组合符合要求的有( )
A.鸡蛋壳、白醋
B.食盐、白醋
C.石灰石、洁厕剂(有效成分之一为盐酸)
(4)【检验评价】
自制家用蚊虫诱捕器
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,气体能排出
反应安全,
气体不能排出
反应有较大安全隐患
指标二
反应速率可控,且速率可定量观测
反应速率不可控
为了较全面评价该“诱捕器”,请你帮他完成指标二中“合格”的评价标准 。
10.某同学利用雪碧、留置针、注射器、四通管等器材设计了一套二氧化碳制取及性质检验的一体化装置(如图所示)。
(1)制取原理:雪碧中的碳酸不稳定,受热或振动易分解生成二氧化碳气体。雪碧中产生二氧化碳的化学方程式为 。
(2)气体收集:气体收集前需要检查装置气密性:先 ,然后将注射器活塞拉到一定刻度,观察活塞是否能回到原刻度。
(3)性质验证:关闭A打开B,将气体通入四通管,观察到实验中D处湿润试纸先变红,C处湿润试纸后变红,说明二氧化碳具有 的性质。
(4)装置改进:某同学使用该一体化装置进行实验时,发现四张石蕊试纸均变为红色,针对此问题,对装置进行如下改进:在注射器与四通管之间增加 。
11.“化学多米诺”是利用化学反应中气体产生的压强,可使化学反应依次发生。某化学小组设计了如图气体制取与性质验证的组合实验,打开A中分液漏斗的活塞,很快看到F中导管口有气泡冒出。请根据图示回答问题:(注:白磷的着火点为40℃)
(1)B中白磷不燃烧,原因是 ;
(2)D中看到的现象是 ;
(3)E中发生反应的化学方程式为 。
12.10克碳酸钙与稀盐酸反应,加入稀盐酸的质量与生成气体的质量关系如图所示。
(1)当加入73克稀盐酸时,稀盐酸与碳酸钙恰好完全反应。求:所加稀盐酸的溶质质量分数是多少?
(2)当加入120克稀盐酸后,经充分反应,溶液中的溶质是 。
13.某同学将15.0克碳酸钙加入盛有足量稀盐酸的锥形瓶中,反应制备 CO2,并利用该反应验证质量守恒定律(装置如图),实验数据如表所示。
反应前质量
充分反应后质量
碳酸钙
锥形瓶+瓶内稀盐酸(足量)
锥形瓶+瓶内反应后的剩余物质
15.0g
304.0g
312.8g
(1)根据表格中的数据,锥形瓶内剩余物质的质量相比反应前碳酸钙和稀盐酸的总质量,减小的质量值 m1= 克。
(2)理论上15.0克碳酸钙与足量盐酸反应,产生CO2气体的质量m2为多少克 ?
(3)请对m1和m2的值不相同作出解释: 。
14.科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型改进是一条很好的途径。如图甲是制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置微型化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的 (填字母)仪器相同。
(2)实验过程中,乙装置W型玻璃管里的现象有 。
(3)某同学用图甲装置进行实验,锥形瓶B中石灰石的质量随加入稀盐酸质量的变化情况如图丙所示。求:①15克石灰石最多产生CO2气体的质量; ②所加入稀盐酸的溶质质量分数。
15.科学家尝试通过多种途径减少的排放,或将转化为有用的物质。其中一种途径是利用溶液来“捕捉”,并将储存或利用,反应流程如图所示。
(1)生成的CO2可以被压缩后储存利用,这是因为 。
(2)整个过程中,可以循环利用的物质是 。
(3)用捕捉到的二氧化碳和氢气混合,一定条件下可以反应生成甲醇和水,则生产8吨甲醇可消耗 吨二氧化碳。
题组B 拓展培优提分练
16.下列教材实验中不需要检查装置气密性的是( )
A. B.
C. D.
17.小科家的水族箱因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小科开展了如下研究:
【市场调查】小科发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小科研究了市售的二氧化碳气体补给器后,设计了如图丙所示的自制补给器。
(1)丙图中a的仪器名称: 。
(2)丙中计泡器是用于观察气体产生速度的装置。丁图中的 能用作计泡器。将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的 (填“①” “②”或“③”)处。
(3)依据如下评价量表,对小科的自制补给器进行评价,请选择指标一或指标二写出评价等级并说明理由: 。
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,且可控
反应安全,但不可控
反应有较大安全隐患
指标二
气体能直接排出且速度可以观测
气体能直接排出但速度无法观测
气体无法排出
18.“蛋雕”(如图1)是我国民间艺术的瑰宝,项目化小组利用所学知识,尝试创作蛋雕作品。
【查阅资料】①蛋壳的主要成分是CaCO3,与稀盐酸发生如下反应:
②石蜡、鸡蛋壳中的其他物质不与稀盐酸反应。
③蛋壳中CaCO3质量分数越高,蛋壳厚度越厚,越适合做蛋雕材料。
【操作流程】选材→裹蜡→作画→蚀刻→除蜡。
(1)选材:有A、B两个品种的鸡蛋壳,小组同学用如下实验比较它们的碳酸钙含量:分别取25g蛋壳样品放于两锥形瓶中,向其中分三次加入稀盐酸(如图2),实验测得两瓶剩余物质
的质量如下表:
加入稀盐酸次数
第一次
第二次
第三次
加入稀盐酸质量/g
30
30
30
甲瓶中反应后物质质量/g
51.7
78.4
106.2
乙瓶中反应后物质质量/g
51.7
78.4
x
①计算A种蛋壳的碳酸钙质量分数 。(写出具体步骤)
②若小组同学最终选用了B品种鸡蛋作为材料,则表中X 106.2(填“>”“<”或“=”)。
(2) 裹蜡→作画→蚀刻→除蜡:用熔化的石蜡将蛋壳裹上蜡衣,用金属丝划穿蜡衣雕“花”,将蛋壳浸没在稀盐酸中,一段时间后,放入热水中熔去多余的蜡,做成蛋雕作品。结合操作流程可以判断“将蛋壳浸入稀盐酸中”蛋壳表面出现的现象是 。
19.某石灰石原料,其中只含有的一种杂质是二氧化硅(二氧化硅不溶于水,不能与盐酸反应,高温下不发生分解反应)。为了测定该石灰石的纯度,兴趣小组取用2g这种石灰石样品,用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸20g分4次加入,充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量,每次稀盐酸用量及剩余固体的质量见下表(利用实验数据绘制的图象见如图)
稀盐酸的用量
剩余固体的质量
第一次加入5g
1.5g
第二次加入5g
第三次加入5g
0.5g
第四次加入5g
0.3g
计算:
(1)分析上述图标,第二次加入稀盐酸后,剩余固体的质量是 g。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是 g。
(3)求所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?
20.同学们从山上采集到一种石灰石,进行实验。取用8克石灰石样品,把40克稀盐酸分四次加入样品中(杂质既不与酸反应,也不溶于水),充分反应后经过过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀盐酸的质量/g
10
10
10
10
剩余固体的质量/g
5.5
M
1.0
1.0
(1)上表中M的值应为 。
(2)实验所用的稀盐酸的质量分数为 ;
(3)样品中碳酸钙的质量分数 ?
(4)求第三次实验充分反应后,溶液的质量为几克 ?
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