内容正文:
八下册·科学(新教材)
2.3 大气中的二氧化碳
目录:
· 知识点梳理:
· 题型梳理:
题型一 二氧化碳的性质及用途
题型二 二氧化碳的实验室制法
题型三 化学方程式计算
· 知识点梳理
一、二氧化碳的构成及组成
1、宏观:二氧化碳由碳元素和氧元素组成。
2、微观: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和两个氧原子构成)
二、二氧化碳的性质
1、物理性质:
· 一种无色、无味的气体;
· 密度比空气大;(能使蜡烛火焰自下向上熄灭。)
· 能溶于水;(通常1体积水中能溶解1体积的CO2,增大压强可以使其溶解的更多)
· 加压降温的情况下,可以变成无色液体,甚至变成雪状固体。通常人们把固态CO2叫做“干冰”,用于人工降雨。
2、化学性质:
(1)不燃烧也不支持燃烧——用途:检验CO2是否集满
(不支持燃烧的气体有很多,如:N2。因此不能用这一性质来检验CO2)
(2)不能供给呼吸。
(当空气中CO2含量超过正常含量时会对人体产生危害,但本身无毒性。)
(3)与水反应。
①产物:碳酸。(呈酸性,能使蓝色石蕊试纸变成红色)
②化学方程式:CO2 + H2O H2CO3
★注意:碳酸不稳定,受热易分解。(化学方程式:H2CO3 △ H2O + CO2↑)
(4)使澄清石灰水变浑浊——用途:检验CO2
①产物:碳酸钙
②化学方程式:Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 ↓+ H2O
★注意:澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液
三、二氧化碳的制取
1、工业制法——高温煅烧石灰石(CaCO3)
★实验原理:CaCO3 高温 CaO + CO2↑(化学方程式)
2、实验室制法
(1)实验药品:大理石或石灰石(主要成分为CaCO3)与稀盐酸
★注意:
①不用浓盐酸:浓盐酸易挥发出HCl气体,使制得的CO2气体不纯。
②不用稀硫酸:产物硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面,阻止反应继续进行
③不用碳酸钠粉末或纯碳酸钙:反应速率太快,不易收集气体。
(2)实验原理:CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2↑
(3)实验装置:
①发生装置:固液-不加热型
②收集装置:向上排空气法
(原因:CO2密度大于空气密度)
★注意:不能选用排水法(原因:CO2能溶于水)
(4)实验步骤:
①连接装置。
②检查气密性。(先夹紧弹簧夹,再向长颈漏斗中注水观察,若形成一段水柱并不流下,证明气密性良好)
③装入药品。(先装大理石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸)
★注意:长颈漏斗末端必须伸入液面以下,形成液封。
(否则生成的气体会从长颈漏斗末端逃逸到空气中)
④收集气体。(导管口接近集气瓶底部)
(5)检验与验满:
①检验:将生成的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则产物为CO2。
②验满:将燃着的木条靠近集气瓶口,若木条熄灭,则收集满了。
四、二氧化碳的用途
1、固态二氧化碳是一种制冷剂——用于保藏食品、人工降雨、清洗设备。
2、用于灭火。
3、工业原料——用于制纯碱、尿素和碳酸饮料
· 题型梳理
题型一 二氧化碳的性质及用途
1. (2025八下·浙江·课后作业)下列关于二氧化碳气体的叙述,正确的是( )
A.二氧化碳是一种由2个氧原子和1个碳原子构成的气体
B.常温下二氧化碳是一种无色无味、密度比空气小的气体
C.二氧化碳气体能溶于水
D.二氧化碳是一种有毒气体
2. 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
3. 利用如图装置,验证CO2的性质。
(1)甲中的现象是______。
(2)乙中发生反应的化学方程式为______。
(3)丙中下方蜡烛先熄灭上方蜡烛后熄灭,此现象证明二氧化碳具有性质:______。
4. 二氧化碳的制取和性质是初中科学的重要学习内容。
(1)实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示):_______。
(2)小塘用如图1装置制取二氧化碳,请指出该装置的错误:_______。
(3)如图2,往充满CO2的瓶内加入水振荡后,瓶子会变扁。由此现象可知,二氧化碳具有的物理性质是( )。(填字母序号)
A.密度比空气大 B.能溶于水 C.能与水反应
5. 下图中的四支蜡烛都将熄灭,其中与另外三支熄灭的原因不同的是( )
A. B. C. D.
6. (2025八下·浙江绍兴·月考)用符合题目要求的序号填空:
①氧气;②空气;③二氧化碳;④二氧化硫;⑤五氧化二磷;⑥四氧化三铁;
(1)通常状况下无色、无味的气体是___________;
(2)有刺激性气味并且污染空气的气体是___________。
(3)属于黑色固体的是___________;
(4)支持燃烧的气体是___________。
(5)属于白色固体的是___________。
7. 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
题型二 二氧化碳的实验室制法
8. 下列实验室制取二氧化碳的实验操作正确的是( )
A.填装试剂 B.气密性检查
C.气体收集 D.气体验满
9. 在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是( )
A. 可制取O2 B. 可制取CO2
C. 可收集CO2 D. 可收集O2
10. 实验室为了收集干燥的二氧化碳气体(注:浓硫酸能吸收水蒸气),让制取的气体先后经过甲、乙两装置。下列关于甲、乙两装置导管的连接方式正确的是( )
A.a接c B.a接d C.b接c D.b接d
11. 实验室制取二氧化碳最适合的反应物是( )
A.碳酸钠粉末和稀硫酸
B.石灰石和稀盐酸
C.大理石和稀硫酸
D.大理石和浓盐酸
12. 通过一年的化学学习,你已经初步掌握了实验室制取气体的一般规律和它们的一些主要性质,以下是老师为你提供的气体制取和性质探究的实验装置。请你回答下列问题:
(1)写出图中标有字母的仪器名称:a___________;b___________;
(2)实验室采用加热氯酸钾制取氧气时,应选用的发生装置是___________(填序号)。如图E所示,铁丝在氧气中剧烈燃烧说明氧气具有___________(填“氧化性”或“可燃性”);
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,应选用的收集装置是___________ ;(填序号)此反应的化学方程式为:___________ ;如图F所示,将二氧化碳倒入烧杯中,观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,且具有___________的性质。
13. 小科了解到市售诱蚊剂是通过持续释放微弱二氧化碳气流来吸引蚊虫。基于此原理,他设计并制作了如图所示的诱蚊装置。
(1)选用白醋(主要成分为醋酸)和蛋壳来制取二氧化碳,该选材的优点是________。
(2)为避免白醋挥发对实验的影响,小科利用碳酸氢钠溶液作为洗气装置。请在图中虚线内将洗气瓶中的导管补充完整。
(3)检验气密性:关闭止水夹,向上拉动针筒活塞,放手后观察到________,则气密性良好。
(4)小科开始实验。半小时后检查粘蚊纸,发现上面并未粘附任何蚊子。因此,小科认为二氧化碳气流不能引诱蚊子,你是否赞同,请说明理由________。
14. 请根据下列装置回答问题:
(1)写出标号仪器名称:a_______;b_______。
(2)实验室制取二氧化碳的发生装置是_______(填字母,下同),收集装置是_______。
(3)装置A 中的试管口应略向下倾斜的原因是_______。
(4)如何检验B装置的气密性_______(写出一种即可)
15. 实验室常用下列仪器制取气体。
(1)若用如图2所示实验装置制取氧气,为了检验装置的气密性,向右拉开活塞一段距离,松手后,发现_________,则说明装置气密性良好。
(2)某同学选择图1中装置A和F制取氧气的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装试剂;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为___________ 。
(3)实验室常用块状大理石在装置B中反应制二氧化碳,不用粉末状碳酸钙的原因是____________。
(4)若用C装置来制二氧化碳,关闭弹簧夹后出现的现象是________ 。
(5)已知相同条件下甲烷的密度比空气小且难溶于水,若利用G装置用排水法收集甲烷气体,气体的进气口为_____ (填“a”或“b”)。
16. 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,小科自制了二氧化碳气体补给器,其部分设计如图甲所示。
(1)写出气体发生器内产生二氧化碳的化学方程式______。
(2)装置中计泡器的作用是______。
(3)如图乙所示,将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,最好将气体细化器置于水族箱的_______(选填“①”“②”或“③”)处。
(4)如图丙所示是气泡细化器的实物工作图,其顶部是一个蜂窝状的多孔结构,这样设计的好处是______。
17. 以下是实验室制取气体的常用装置图。
(1)写出实验室利用仪器①制取氧气的化学方程式______。
(2)选用上图所示的仪器组装一套制取CO2的发生装置______(填序号)。
(3)用装置⑧验证CO2性质,烧杯中的现象是______,说明CO2密度比空气大。
(4)用装置⑨检验CO2,气体应从洗气瓶______(填“a”或“b”)端通入。
18. (2026·浙江·一模)在冬季,蔬菜大棚为了保温常处于封闭状态,缺少通风导致二氧化碳浓度降低,农作物减产。某科学小组结合实验室制取二氧化碳气体的原理,设计了如图甲所示的气体补充装置。
(1)当大棚内需要补充二氧化碳时,___________(填“打开”或“关闭”)阀门,并___________(填操作方法)使左侧软塑料瓶中的稀盐酸流入右侧塑料瓶中,反应产生二氧化碳。
(2)在操作过程中,该装置会短时间内二氧化碳浓度过高,而后续二氧化碳供给量不足,不符合实际需要,科学小组同学对实验装置进行了改进。如图乙,请你对照两个装置,说明改进后装置的优点:___________。(写出一点即可)
19. (2023八下·浙江台州·期末)用如图所示装置进行气体的制取实验。
(1)仪器a的名称是________。
(2)用氯酸钾制取氧气的发生装置①中有一处明显错误是________,需要调节螺母A和螺母________(填字母)加以改正;若用排水法收集,反应结束后应先撤导管后熄灭酒精灯,这样操作的理由是________。
(3)使用装置②制取二氧化碳,检查气密性的方法是:用止水夹夹住橡皮管,________。
(4)作为气体发生装置,与②相比,③的优点是________。
20. (2024八下·浙江金华·期末)用如图所示的装置制取二氧化碳,操作比较简便。
(1)装入药品后,往B瓶中放入一片干燥的紫色石蕊试纸,打开止水夹2分钟后发现试纸还是紫色,请说明试纸没变红的理由__;
(2)如果要暂停反应,只需将止水夹夹在橡皮导管上,当看到__(描述现象)时说明稀盐酸和石灰石不再反应了。
21. (2024八下·浙江绍兴·期末)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_________。
22. (2024八下·浙江台州·期末)小科利用如图所示的装置探究温度对实验室制取CO2速率的影响,实验设置如表所示,回答下列问题:
组别
甲
乙
丙
大理石质量m/g
5
5
5
盐酸质量分数
5%
5%
5%
水浴温度
30
60
90
(1)实验可通过比较_______来判断产生 速率的大小。
(2)集气瓶中加入少量植物油的作用是______。
(3)实验丙中水浴温度控制在 时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因可能是______。(写出一点)
(4)在常温下()反应一段时间后,测得装置甲的质量减小Δm,量筒中收集到水的体积为V,已知常温下二氧化碳的密度为,则下列因素中,会导致的有____。
A.反应结束后,碳酸钙仍有剩余
B.反应结束后,部分二氧化碳留在锥形瓶中
C.反应结束后,部分水残留在导管中
23. (2024八下·浙江金华·月考)小乐家的水族箱,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,小乐开展了如下研究:
【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,给该补给器连接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】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)如果小乐在自制补给器所用酸液是稀盐酸,则产生二氧化碳反应的化学方程式_________;
(2)在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管_______;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_______处;(选填①或②或③)
(3)依据如下评价量表,对照指标二对小乐的自制补给器写出评价等级及依据_______。
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
24. (2024八下·浙江金华·期末)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。
【药品试剂】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:________
25. (2024八下·浙江金华·期末)下列关于CO2的实验室制取及检验的说法正确的是( )
A.制取CO2的药品 B.发生装置
C.收集方法 D.检验CO2
26. (2024八下·浙江金华·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,溶液会变浑浊
27. (2024八下·浙江金华·阶段练习)科学是一门以实验为基础的学科。如图为制取气体的实验装置,请回答下列问题:
(1)若用如图乙装置收集二氧化碳,则应该从______(选填“a”或“b”)管通入二氧化碳,判断二氧化碳是否集满的方法是:______。
(2)实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨气极易溶于水。那么制取氨气的发生和收集装置的组合是______(填写图甲中字母编号)。
28. (2024八下·浙江金华·阶段练习)小乐用如图所示装置,探究二氧化碳的性质。
(1)验证能使石蕊溶液变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳。实验操作的正确顺序是④→_____________→③(选择正确序号按序填写)。
①从b端通氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水 ③从a端通二氧化碳④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
(2)验证二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,写出反应的化学方程式:_____
题型三 化学方程式计算
29. (2025八下·浙江·课后作业)某课外活动小组为测定当地石灰石中含碳酸钙的质量分数,取来了一些石灰石矿石,准确称取样品10g放于烧杯中(杂质既不溶于水,也不与稀盐酸反应,且不分解),向其中加入足量的稀盐酸,根据实验测得的数据绘制如图。计算:
(1)10g样品可以产生二氧化碳________克。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数是多少?
30. (2025八下·浙江绍兴·月考)将8g硫分别在不同质量的氧气中燃烧,测得02与SO2的实验数据如下表:
第一次
第二次
第三次
氧气的质量/g
5
8
16
二氧化硫的质量/g
10
16
16
(1)三次实验中,哪几次符合质量守恒定律?___________
(2)参加反应的硫,氧气和生成二氧化硫之间的质量比为___________。
(3)该数据说明,第___________次实验中硫有剩余。
31. (2024八下·浙江杭州·期中)小科在实验室将6g木炭放在一定量的氧气中充分燃烧,测得实验数据如下,请你帮他填好实验报告:
第一次
第二次
第三次
给定的O2的质量/g
12
26
16
生成CO2的质量/g
16.5
22
22
(1)三次实验中第_______次恰好完全反应。
(2)第______次实验氧气有剩余,剩余______g。
32. (2024八下·浙江嘉兴·期末)为测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,小科称取20克鸡蛋壳样品放入装置A的烧瓶中,将100克稀盐酸(足量)逐渐加入烧瓶中(鸡蛋壳中杂质不反应)。充分反应后进行称量,发现装置C质量增加了7.04克。
查阅资料:
Ⅰ.浓硫酸有吸水性,能吸收气体中的水分;Ⅱ.氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。
Ⅲ.A中反应的方程式为
请回答下列问题:
(1)鸡蛋壳样品中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程)
(2)查阅资料发现,本实验测得的碳酸钙质量分数偏小,请你分析原因________(写出一种即可)。
33. (2024八下·浙江台州·期末)某兴趣小组为解决土壤酸化问题,采购了一批以碳酸钙为主要成分的土壤改良剂。为确定其改良效果,小组同学决定检测改良剂中碳酸钙的实际含量,进行了如下实验:取10g样品放入烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气产生气泡为止(改良剂中除碳酸钙外其他成分不与盐酸反应),并绘制了加入稀盐酸的质量与放出气体质量的关系图,如图所示。
(1)样品中碳酸钙恰好完全反应用去稀盐酸___________克。
(2)加入70g稀盐酸时,溶液中的溶质为___________(填化学式)。
(3)改良剂中碳酸钙的质量分数为多少?
34. (2024八下·浙江舟山·期末)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_________?
35. (2023八下·浙江台州·期末)如图甲所示,小科为测定某石灰石中碳酸钙的质量分数,准确称取12.5克该石灰石样品,研碎后放入锥形瓶中,再将分液漏斗中的100克稀盐酸全部注入锥形瓶内(杂质不与盐酸反应,也不溶于水),用电子天平测得整个装置质量的变化,再根据测得的数据绘出图乙。
(1)将石灰石样品研碎的目的是________。
(2)请计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
(3)请在图丙中画出与图乙相对应的反应时间内,溶液中钙元素的质量变化图。
36. (2024八下·浙江绍兴·期末)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:____________。
37.
(2025九上·浙江绍兴·期末)某水垢样品的主要成分是和。学习小组同学为测定该水垢样品中的质量分数,进行了如图实验。(注意:杂质不参与反应,忽略在水中的溶解)
(1)充分反应后,生成气体的总质量是_____g。
(2)计算该水垢样品中的质量分数。______
(3)实验所用稀盐酸的溶质质量分数______(选填“大于”、“小于”或“等于”)14.6%。
38. (2024八下·浙江丽水·期末)为测定某大理石中CaCO3的质量分数,小科进行了实验:取40g大理石平均分为四份,放入四个烧杯中,再分别加入相同质量分数的稀盐酸,待充分反应后测量烧杯中剩余物质的总质量,结果如下(大理石中杂质不与稀盐酸反应)。下列说法正确的是( )
实验组别
一
二
三
四
大理石的质量/g
10
10
10
10
加入稀盐酸的质量/g
10
20
30
40
反应后剩余物质总质量/g
18.9
m
36.7
46.7
A.表格中m的数值为28.9
B.实验三中稀盐酸有剩余
C.该大理石中CaCO3的质量分数是75%
D.40g大理石与足量的稀盐酸反应,最多生成气体质量为3.3g
39. (2024八下·浙江金华·月考)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?
40. (2024八下·浙江金华·月考)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。________
41. (2025八下·浙江·课后作业)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克。科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数
1
2
3
4
5
加入稀盐酸的质量/克
20
20
20
20
20
剩余固体的质量/克
8.0
6.0
4.0
2.5
2.5
回答下列问题:
(1)CaCO3中碳元素的化合价为________;
(2)10片钙片中CaCO3的质量为________;
(3)实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为多大?
42. (2024八下·浙江台州·期末)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。
43. (2024八下·浙江金华·期末)为将废弃鸡蛋壳(主要成分CaCO3)中的钙用于钙片生产,转化为食品级葡萄糖酸钙(C12H22CaO14,相对分子质量430),研习小组需先测定蛋壳中钙含量。实验过程如下:
取预处理后的蛋壳样品20g,分5次加入等质量的稀盐酸(每次40g,共200g),记录每次加入后反应生成的CO2质量,如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
加入稀盐酸的质量/克
40
40
40
40
40
生成CO2的总质量/克
1.76
3.52
5.28
x
5.5
请回答:
(1)补全表格中x的值为____________。(写出计算过程)
(2)该鸡蛋壳中含CaCO3的质量是多少?(写出计算过程)
(3)经测量,该鸡蛋壳含Ca的质量分数为25%,32kg该废弃蛋壳,理论上最多可生产葡萄糖酸钙多少千克?(写出计算过程)
1
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$八下册·科学(新教材)
2.3 大气中的二氧化碳
目录:
· 知识点梳理:
· 题型梳理:
题型一 二氧化碳的性质及用途
题型二 二氧化碳的实验室制法
题型三 化学方程式计算
· 知识点梳理
一、二氧化碳的构成及组成
1、宏观:二氧化碳由碳元素和氧元素组成。
2、微观: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和两个氧原子构成)
二、二氧化碳的性质
1、物理性质:
· 一种无色、无味的气体;
· 密度比空气大;(能使蜡烛火焰自下向上熄灭。)
· 能溶于水;(通常1体积水中能溶解1体积的CO2,增大压强可以使其溶解的更多)
· 加压降温的情况下,可以变成无色液体,甚至变成雪状固体。通常人们把固态CO2叫做“干冰”,用于人工降雨。
2、化学性质:
(1)不燃烧也不支持燃烧——用途:检验CO2是否集满
(不支持燃烧的气体有很多,如:N2。因此不能用这一性质来检验CO2)
(2)不能供给呼吸。
(当空气中CO2含量超过正常含量时会对人体产生危害,但本身无毒性。)
(3)与水反应。
①产物:碳酸。(呈酸性,能使蓝色石蕊试纸变成红色)
②化学方程式:CO2 + H2O H2CO3
★注意:碳酸不稳定,受热易分解。(化学方程式:H2CO3 △ H2O + CO2↑)
(4)使澄清石灰水变浑浊——用途:检验CO2
①产物:碳酸钙
②化学方程式:Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 ↓+ H2O
★注意:澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液
三、二氧化碳的制取
1、工业制法——高温煅烧石灰石(CaCO3)
★实验原理:CaCO3 高温 CaO + CO2↑(化学方程式)
2、实验室制法
(1)实验药品:大理石或石灰石(主要成分为CaCO3)与稀盐酸
★注意:
①不用浓盐酸:浓盐酸易挥发出HCl气体,使制得的CO2气体不纯。
②不用稀硫酸:产物硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面,阻止反应继续进行
③不用碳酸钠粉末或纯碳酸钙:反应速率太快,不易收集气体。
(2)实验原理:CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2↑
(3)实验装置:
①发生装置:固液-不加热型
②收集装置:向上排空气法
(原因:CO2密度大于空气密度)
★注意:不能选用排水法(原因:CO2能溶于水)
(4)实验步骤:
①连接装置。
②检查气密性。(先夹紧弹簧夹,再向长颈漏斗中注水观察,若形成一段水柱并不流下,证明气密性良好)
③装入药品。(先装大理石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸)
★注意:长颈漏斗末端必须伸入液面以下,形成液封。
(否则生成的气体会从长颈漏斗末端逃逸到空气中)
④收集气体。(导管口接近集气瓶底部)
(5)检验与验满:
①检验:将生成的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则产物为CO2。
②验满:将燃着的木条靠近集气瓶口,若木条熄灭,则收集满了。
四、二氧化碳的用途
1、固态二氧化碳是一种制冷剂——用于保藏食品、人工降雨、清洗设备。
2、用于灭火。
3、工业原料——用于制纯碱、尿素和碳酸饮料
· 题型梳理
题型一 二氧化碳的性质及用途
1. (2025八下·浙江·课后作业)下列关于二氧化碳气体的叙述,正确的是( )
A.二氧化碳是一种由2个氧原子和1个碳原子构成的气体
B.常温下二氧化碳是一种无色无味、密度比空气小的气体
C.二氧化碳气体能溶于水
D.二氧化碳是一种有毒气体
【答案】C
【详解】A.二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,1个二氧化碳分子是一种由2个氧原子和1个碳原子构成的气体,故A错误;
B.常温下二氧化碳是一种无色无味、密度比空气大的气体,故B错误;
C.二氧化碳气体能溶于水,故C正确;
D.二氧化碳本身没有毒性,不是一种有毒气体,故D错误。
故选C。
2. 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。
3. 利用如图装置,验证CO2的性质。
(1)甲中的现象是______。
(2)乙中发生反应的化学方程式为______。
(3)丙中下方蜡烛先熄灭上方蜡烛后熄灭,此现象证明二氧化碳具有性质:______。
【答案】(1)纸花颜色由紫变红
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)二氧化碳的密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
【详解】(1)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色的石蕊试液变成红色,故甲中的现象是纸花颜色由紫变红。
(2)澄清石灰水是氢氧化钙溶液,二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀、是,则乙中发生反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(3)二氧化碳没有伸入到烧杯的底部,但现象是下方蜡烛先熄灭上方蜡烛后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,蜡烛熄灭了,说明二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧。
4. 二氧化碳的制取和性质是初中科学的重要学习内容。
(1)实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示):_______。
(2)小塘用如图1装置制取二氧化碳,请指出该装置的错误:_______。
(3)如图2,往充满CO2的瓶内加入水振荡后,瓶子会变扁。由此现象可知,二氧化碳具有的物理性质是( )。(填字母序号)
A.密度比空气大 B.能溶于水 C.能与水反应
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (2)长颈漏斗的下端没有伸入液面下 (3)B
【详解】(1)实验室制取CO2的药品是大理石或石灰石和稀盐酸,是在常温下,用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)小塘用如图1装置制取二氧化碳,长颈漏斗的下端没有伸入液面下,导致产生的气体从长颈漏斗中逸出;
(3)二氧化碳能够溶于水,如图2,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入水振荡,观察到的现象是软塑料瓶变扁,故选B。
5. 下图中的四支蜡烛都将熄灭,其中与另外三支熄灭的原因不同的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、人吹气,气流带走热量,使温度降低到蜡烛着火点以下熄灭;
B、蜡烛燃烧消耗氧气,同时有二氧化碳产生,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧;
C、二氧化碳密度比空气大,且不燃烧也不支持燃烧,直接倒入可用二氧化碳来灭火;
D、石灰石与盐酸反应有二氧化碳生成,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧;
可燃物熄灭的两个原理:一是隔绝氧气,二是降温至可燃物的着火点以下;B、C、D蜡烛熄灭,因为隔绝氧气;A蜡烛熄灭是因为空气流动,带走热量,使温度降至蜡烛的着火点以下。
故选A。
6. (2025八下·浙江绍兴·月考)用符合题目要求的序号填空:
①氧气;②空气;③二氧化碳;④二氧化硫;⑤五氧化二磷;⑥四氧化三铁;
(1)通常状况下无色、无味的气体是___________;
(2)有刺激性气味并且污染空气的气体是___________。
(3)属于黑色固体的是___________;
(4)支持燃烧的气体是___________。
(5)属于白色固体的是___________。
【答案】(1)①②③ (2)④ (3)⑥ (4)① (5)⑤
【详解】(1)氧气、空气和二氧化碳通常状况下都是无色、无味的气体,故填:①②③;
(2)二氧化硫有刺激性气味且可污染空气,故填:④;
(3)四氧化三铁是黑色固体,故填:⑥;
(4)氧气有助燃性,可支持燃烧;故填:①;
(5)五氧化二磷是白色固体,故填:⑤。
7. 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。
题型二 二氧化碳的实验室制法
8. 下列实验室制取二氧化碳的实验操作正确的是( )
A.填装试剂 B.气密性检查
C.气体收集 D.气体验满
【答案】B
【详解】A、实验室制取二氧化碳使用大理石(或石灰石)和稀盐酸;将固体药品(大理石或石灰石)放入试管时,一般用镊子将块状固体放在试管口,再慢慢竖起试管,使固体滑入底部,防止打破试管,错误。
B、气密性检查时,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,长颈漏斗中的液面高度不变,则说明此装置气密性良好,正确;
C、二氧化碳能溶于水且密度比空气大,一般用向上排空气法收集,不用排水法收集,错误。
D、二氧化碳验满时,应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。图中操作是将木条伸入集气瓶内,伸入集气瓶内只能检验瓶内是否有二氧化碳,无法判断是否收集满,错误。
9. 在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是( )
A. 可制取O2 B. 可制取CO2
C. 可收集CO2 D. 可收集O2
【答案】C
【详解】A、装置属于固体加热型,选择该装置制取氧气的反应是氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热条件下反应生成氧气,如试管口放有一团棉花,采用加热高锰酸钾的方法来制取氧气,选项正确;
B、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型反应,可选择图中装置来制取CO2,选项正确;
C、二氧化碳的密度比空气的大,应选择向上排空气法收集,选项错误;
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集,选项正确,故选C。
10. 实验室为了收集干燥的二氧化碳气体(注:浓硫酸能吸收水蒸气),让制取的气体先后经过甲、乙两装置。下列关于甲、乙两装置导管的连接方式正确的是( )
A.a接c B.a接d C.b接c D.b接d
【答案】A
【详解】从b管过来的二氧化碳进入浓硫酸被干燥,然后从a管排出,由于二氧化碳的密度比空气的密度大,所以使用向上排空气法收集,即空气从短管d排出,而二氧化碳从长管c进入集气瓶,因此甲、乙两装置导管的连接方式从a到c,故选A。
11. 实验室制取二氧化碳最适合的反应物是( )
A.碳酸钠粉末和稀硫酸
B.石灰石和稀盐酸
C.大理石和稀硫酸
D.大理石和浓盐酸
【答案】B
【详解】A、碳酸钠粉末和稀硫酸反应,反应速率过快,不便于收集,不适合在实验室制取二氧化碳,故选项错误;
B、石灰石与稀盐酸反应,反应速度适中,操作安全方便,便于收集,适合于在实验室中制取二氧化碳,故选项正确;
C、大理石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在石灰石表面,阻止反应进一步进行,故选项错误;
D、大理石和浓盐酸反应,浓盐酸具有挥发性,会使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体,不适合在实验室制取二氧化碳,故选项错误。
故选B。
12. 通过一年的化学学习,你已经初步掌握了实验室制取气体的一般规律和它们的一些主要性质,以下是老师为你提供的气体制取和性质探究的实验装置。请你回答下列问题:
(1)写出图中标有字母的仪器名称:a___________;b___________;
(2)实验室采用加热氯酸钾制取氧气时,应选用的发生装置是___________(填序号)。如图E所示,铁丝在氧气中剧烈燃烧说明氧气具有___________(填“氧化性”或“可燃性”);
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,应选用的收集装置是___________ ;(填序号)此反应的化学方程式为:___________ ;如图F所示,将二氧化碳倒入烧杯中,观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,且具有___________的性质。
【答案】 酒精灯 集气瓶 A 氧化性 C CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 既不能燃烧,也不能支持燃烧
【详解】(1)a为酒精灯,b为集气瓶。
(2)实验室采用加热氯酸钾制取氧气时,应选用的发生装置是A,因为过程中需要加热,铁丝在氧气中剧烈燃烧说明氧气具有氧化性。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,应选用的收集装置是C,因为二氧化碳密度大于空气;反应的化学方程式为: CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + CO2↑ + H2O;将二氧化碳倒入烧杯中,观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,且具有不能燃烧,不支持燃烧的性质。
13. 小科了解到市售诱蚊剂是通过持续释放微弱二氧化碳气流来吸引蚊虫。基于此原理,他设计并制作了如图所示的诱蚊装置。
(1)选用白醋(主要成分为醋酸)和蛋壳来制取二氧化碳,该选材的优点是________。
(2)为避免白醋挥发对实验的影响,小科利用碳酸氢钠溶液作为洗气装置。请在图中虚线内将洗气瓶中的导管补充完整。
(3)检验气密性:关闭止水夹,向上拉动针筒活塞,放手后观察到________,则气密性良好。
(4)小科开始实验。半小时后检查粘蚊纸,发现上面并未粘附任何蚊子。因此,小科认为二氧化碳气流不能引诱蚊子,你是否赞同,请说明理由________。
【答案】(1)反应的原料易于获得,价格便宜(合理即可)
(2)
(3)针筒活塞恢复到原位
(4)不正确;因为实验时间较短,且只做了一次实验,应当延长时间继续观察,并重复实验(合理即可)
【详解】(1)选用白醋(主要成分为醋酸)和蛋壳来制取二氧化碳,该选材的优点是反应的原料易于获得,价格便宜;
(2)
为避免白醋挥发对实验的影响,小科利用碳酸氢钠溶液作为洗气装置,左边导管一个伸入液面以下,如图所示:;
(3)检验气密性的步骤为:关闭止水夹,向上拉动针筒活塞,放手后观察到针筒活塞恢复到原位,则气密性良好;
(4)小科开始实验。半小时后检查粘蚊纸,发现上面并未粘附任何蚊子。因此,小科认为二氧化碳气流不能引诱蚊子,该观点不正确,因为实验时间较短,且只做了一次实验,应当延长时间继续观察,并重复实验。
14. 请根据下列装置回答问题:
(1)写出标号仪器名称:a_______;b_______。
(2)实验室制取二氧化碳的发生装置是_______(填字母,下同),收集装置是_______。
(3)装置A 中的试管口应略向下倾斜的原因是_______。
(4)如何检验B装置的气密性_______(写出一种即可)
【答案】(1) 酒精灯 集气瓶
(2) B C
(3)防止冷凝水倒流使试管炸裂
(4)关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至形成一段水柱,若水柱高度保持不变,则气密性良好(合理即可)
【详解】(1)据图可知,仪器a的名称是酒精灯,仪器b的名称是集气瓶;
(2)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,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热,故选择装置B来制取;二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,故选装置C;
(3)装置A中的试管口应略向下倾斜的原因是:防止水倒流而炸裂试管;
(4)根据装置B的特点可知,检验B装置的气密性的方法是:关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至形成一段水柱,若水柱高度保持不变,则气密性良好。
15. 实验室常用下列仪器制取气体。
(1)若用如图2所示实验装置制取氧气,为了检验装置的气密性,向右拉开活塞一段距离,松手后,发现_________,则说明装置气密性良好。
(2)某同学选择图1中装置A和F制取氧气的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装试剂;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为___________ 。
(3)实验室常用块状大理石在装置B中反应制二氧化碳,不用粉末状碳酸钙的原因是____________。
(4)若用C装置来制二氧化碳,关闭弹簧夹后出现的现象是________ 。
(5)已知相同条件下甲烷的密度比空气小且难溶于水,若利用G装置用排水法收集甲烷气体,气体的进气口为_____ (填“a”或“b”)。
【答案】(1)活塞能回到原来的位置
(2)⑥③②④①⑤
(3)反应速率过快,不易控制(合理即可)
(4)液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止
(5)b
【详解】(1)检查这种装置气密性时,向右拉开活塞一段距离,松手后,若活塞能回到原来的位置,则说明装置气密性良好。原理:拉开活塞后装置内气压变小,外界大气压会推动活塞复位,证明气密性好;
(2)用装置A(固体加热型)和F(排水法)制取氧气的操作顺序,遵循“查装定点收移熄”的步骤:正确顺序为:⑥检查装置气密性→③装试剂→②加热→④收集→①将导气管移出水槽→⑤熄灭酒精灯;
(3)不用粉末状碳酸钙的原因是:粉末状碳酸钙与稀盐酸接触面积太大,反应速率过快,不易控制,且不利于气体收集;
(4)C装置(有多孔隔板)关闭弹簧夹后,装置内生成的气体无法导出,气压增大,会将液体压回长颈漏斗,使液体与固体(大理石)分离,反应停止;
(5)用G装置排水法收集甲烷(难溶于水)时,气体从b端进入,水会从a端被排出(水的密度比气体大,从下方a排出)。
16. 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,小科自制了二氧化碳气体补给器,其部分设计如图甲所示。
(1)写出气体发生器内产生二氧化碳的化学方程式______。
(2)装置中计泡器的作用是______。
(3)如图乙所示,将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,最好将气体细化器置于水族箱的_______(选填“①”“②”或“③”)处。
(4)如图丙所示是气泡细化器的实物工作图,其顶部是一个蜂窝状的多孔结构,这样设计的好处是______。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)观察产生气体的速率
(3)③
(4)有利于水草进行光合作用,产生更多的氧气(合理即可)
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)装置中计泡器的作用是观察产生气体的速率;
(3)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③处,这样可使二氧化碳更容易溶于水中,避免大量逸出;
(4)如图丙所示是气泡细化器的实物工作图,其顶部是一个蜂窝状的多孔结构,可以增大与水的接触面积,使更多的二氧化碳气体溶解在水中,有利于水草进行光合作用,产生更多的氧气。
17. 以下是实验室制取气体的常用装置图。
(1)写出实验室利用仪器①制取氧气的化学方程式______。
(2)选用上图所示的仪器组装一套制取CO2的发生装置______(填序号)。
(3)用装置⑧验证CO2性质,烧杯中的现象是______,说明CO2密度比空气大。
(4)用装置⑨检验CO2,气体应从洗气瓶______(填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)/
(2)②⑥/④⑥
(3)充有空气的气球飘起
(4)a
【详解】(1)据图可知,仪器①是酒精灯,用于加热,可用加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,反应的化学方程式为:或;
(2)制取二氧化碳是固液常温型反应,需要反应容器,可选择锥形瓶或试管;还需要添加连接装置的单孔橡皮塞,所以可选用的仪器组合为②⑥或④⑥;
(3)二氧化碳密度比空气大,则可观察到烧杯中充有空气的气球飘起;
(4)检验CO2时,为了使二氧化碳和澄清石灰水充分接触,气体应该长进短出。
18. (2026·浙江·一模)在冬季,蔬菜大棚为了保温常处于封闭状态,缺少通风导致二氧化碳浓度降低,农作物减产。某科学小组结合实验室制取二氧化碳气体的原理,设计了如图甲所示的气体补充装置。
(1)当大棚内需要补充二氧化碳时,___________(填“打开”或“关闭”)阀门,并___________(填操作方法)使左侧软塑料瓶中的稀盐酸流入右侧塑料瓶中,反应产生二氧化碳。
(2)在操作过程中,该装置会短时间内二氧化碳浓度过高,而后续二氧化碳供给量不足,不符合实际需要,科学小组同学对实验装置进行了改进。如图乙,请你对照两个装置,说明改进后装置的优点:___________。(写出一点即可)
【答案】(1) 关闭 挤压软塑料瓶 (2)能控制二氧化碳的产生速率(合理即可)
【详解】(1)根据图甲的特点可知,当大棚内需要补充二氧化碳时,关闭阀门后,挤压软塑料瓶使左侧软塑料瓶中的稀盐酸流入右侧塑料瓶中,稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳;
(2)通过调节装置中的流速调节器,可以控制稀盐酸的滴加速率,故能控制二氧化碳的产生速率。
19. (2023八下·浙江台州·期末)用如图所示装置进行气体的制取实验。
(1)仪器a的名称是________。
(2)用氯酸钾制取氧气的发生装置①中有一处明显错误是________,需要调节螺母A和螺母________(填字母)加以改正;若用排水法收集,反应结束后应先撤导管后熄灭酒精灯,这样操作的理由是________。
(3)使用装置②制取二氧化碳,检查气密性的方法是:用止水夹夹住橡皮管,________。
(4)作为气体发生装置,与②相比,③的优点是________。
【答案】(1)酒精灯 (2) 试管口向上倾斜 B 防止水槽中的水倒吸,使试管炸裂
(3)向长颈漏斗中加水,若能形成一段稳定的水柱,则气密性良好
(4)可以控制反应的发生与停止
【详解】(1)仪器a是酒精灯;
(2)用氯酸钾制取氧气,发生装置①中明显错误是试管口向上倾斜,这样加热时冷凝水倒流回试管底部,会使试管炸裂;要改正此错误,需要调节螺母A和螺母B,使试管口略向下倾斜;若用排水法收集氧气,反应结束后应先撤导管后熄灭酒精灯,理由是防止水槽中的水倒吸,使试管炸裂;因为如果先熄灭酒精灯,试管内温度降低,压强减小,水槽中的水会在大气压作用下倒吸入热的试管,导致试管炸裂。
(3)使用装置②制取二氧化碳,检查气密性的方法是:用止水夹夹住橡皮管,向长颈漏斗中加水,若能形成一段稳定的水柱,则气密性良好;因为夹住橡皮管后,若装置气密性良好,向长颈漏斗加水,内部气体被密封,压强增大,就会使长颈漏斗内形成一段稳定的水柱。
(4)在装置③中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行;作为气体发生装置,与②相比,③的优点是可以控制反应的发生与停止。
20. (2024八下·浙江金华·期末)用如图所示的装置制取二氧化碳,操作比较简便。
(1)装入药品后,往B瓶中放入一片干燥的紫色石蕊试纸,打开止水夹2分钟后发现试纸还是紫色,请说明试纸没变红的理由__;
(2)如果要暂停反应,只需将止水夹夹在橡皮导管上,当看到__(描述现象)时说明稀盐酸和石灰石不再反应了。
【答案】(1)二氧碳不能使石蕊变红 (2)稀盐酸(回到长颈漏斗中)与石灰石分离(合理即可)
【详解】(1)紫色石蕊试纸遇到酸会变成红色,但是试纸没变红的理由:二氧碳不能使石蕊变红;
(2)关闭止水夹后,由于生成了二氧化碳气体,则试管内气压增大,那么试管中的稀盐酸(回到长颈漏斗中)与石灰石分离时,说明稀盐酸和石灰石不再反应了。
21. (2024八下·浙江绍兴·期末)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。
22. (2024八下·浙江台州·期末)小科利用如图所示的装置探究温度对实验室制取CO2速率的影响,实验设置如表所示,回答下列问题:
组别
甲
乙
丙
大理石质量m/g
5
5
5
盐酸质量分数
5%
5%
5%
水浴温度
30
60
90
(1)实验可通过比较_______来判断产生 速率的大小。
(2)集气瓶中加入少量植物油的作用是______。
(3)实验丙中水浴温度控制在 时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因可能是______。(写出一点)
(4)在常温下()反应一段时间后,测得装置甲的质量减小Δm,量筒中收集到水的体积为V,已知常温下二氧化碳的密度为,则下列因素中,会导致的有____。
A.反应结束后,碳酸钙仍有剩余
B.反应结束后,部分二氧化碳留在锥形瓶中
C.反应结束后,部分水残留在导管中
【答案】(1)相同时间内产生CO2 的体积/相同时间内量筒中收集的水的体积 (2)防止二氧化碳溶于水或与水反应 (3)气体受热膨胀/高温导致一部分水蒸发 (4)BC
【详解】(1)实验可通过比较相同时间内产生的体积或相同时间内量筒中收集的水的体积来判断产生速率的大小,因为产生的二氧化碳会将集气瓶中的水排入量筒,量筒中收集的水的体积即为二氧化碳的体积;
(2)集气瓶中加入少量植物油的作用是防止二氧化碳溶于水或与水反应,因为二氧化碳能溶于水且能与水反应,会影响二氧化碳体积的测量;
(3)实验中丙水浴温度控制在时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因可能是气体受热膨胀,使测量的二氧化碳体积偏大,或者高温导致一部分水蒸发,也会使量筒中收集的水的体积偏大;
(4)A、反应结束后,碳酸钙仍有剩余,只要盐酸完全反应,产生的二氧化碳质量是固定的,不会导致,故A不符合题意;
B、反应结束后,部分二氧化碳留在锥形瓶中,会使量筒中收集到的二氧化碳体积V偏小,导致,故B符合题意;
C、反应结束后,部分水残留在导管中,会使量筒中收集到的水的体积V偏小,导致,故C符合题意。
故选BC。
23. (2024八下·浙江金华·月考)小乐家的水族箱,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,小乐开展了如下研究:
【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,给该补给器连接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】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)如果小乐在自制补给器所用酸液是稀盐酸,则产生二氧化碳反应的化学方程式_________;
(2)在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管_______;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_______处;(选填①或②或③)
(3)依据如下评价量表,对照指标二对小乐的自制补给器写出评价等级及依据_______。
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)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (2) ③ (3)优秀
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)计泡器的导管应画为长进短出,即从左侧长导管进气,右侧短导管出气,如图所示:;
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③处,因为置于水底能使二氧化碳与水充分接触,更有利于二氧化碳溶解在水中;
(3)在装置丙中,二氧化碳气体的制备采用了启普发生器原理,采用了记泡器装置,故气体能直接排出且速度可以观测,故指标二等级评价为优秀。
24. (2024八下·浙江金华·期末)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。
【药品试剂】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/拉动A的活塞(合理即可) (2) 湿润的石蕊试纸
【详解】(1)根据装置的特点,要将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),最简单的操作是:拉动A的活塞或将装置倒置,向上推动注射器B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。C注射器中放入干燥的石蕊试纸(只接触二氧化碳),而D注射器中放入湿润的石蕊试纸(接触二氧化碳,二氧化碳和水生成碳酸);
②二氧化碳和水生成碳酸,反应的化学方程式为:。从反应微观模型看,反应前有2个水分子(4个氢原子和2个氧原子),反应后有2个碳酸分子(4个氢原子、2个碳原子和6个氧原子),化学反应前后原子的种类和数目不变,所以应补充2个碳原子和4个氧原子,即2个二氧化碳分子,如图:。
25. (2024八下·浙江金华·期末)下列关于CO2的实验室制取及检验的说法正确的是( )
A.制取CO2的药品 B.发生装置
C.收集方法 D.检验CO2
【答案】C
【详解】A、实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水覆盖在大理石表面,阻碍反应的继续进行,故说法错误;
B、实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,不需要加热,而图中是加热装置,故说法错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集,故说法正确;
D、检验二氧化碳气体时,进气管与出气管的方向是“长进短出”,图中进气管与出气管的方向相反,故说法错误。
故选C。
26. (2024八下·浙江金华·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,溶液会变浑浊
【答案】D
【详解】A、在实验室制取二氧化碳时,图甲中装置 a 长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下,目的是形成液封,防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出,错误;
B、用燃着的木条放在集气瓶口验满二氧化碳时,若木条立即熄灭则说明已集满CO2,而不是缓慢熄灭,缓慢熄灭可能是二氧化碳未充满集气瓶,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,且二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,所以下面的蜡烛先接触到二氧化碳而熄灭,错误;
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,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白色沉淀,溶液会变浑浊,正确。
故选D。
27. (2024八下·浙江金华·阶段练习)科学是一门以实验为基础的学科。如图为制取气体的实验装置,请回答下列问题:
(1)若用如图乙装置收集二氧化碳,则应该从______(选填“a”或“b”)管通入二氧化碳,判断二氧化碳是否集满的方法是:______。
(2)实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨气极易溶于水。那么制取氨气的发生和收集装置的组合是______(填写图甲中字母编号)。
【答案】(1) a 在b管口放燃烧的火柴,若熄灭则说明已经集满 (2)BD
【详解】(1)若用如图乙装置收集二氧化碳,由于二氧化碳的密度比空气的密度大,二氧化碳进入集气瓶后占据下方空间,空气则被赶到上方空间而易从b管排出,则应该从a管通入二氧化碳。二氧化碳一般不支持燃烧,判断二氧化碳是否集满的方法是:在b管口放燃烧的火柴,若熄灭则说明已经集满。
(2)根据反应物的状态及条件选择发生装置,根据气体的溶解性和密度选择收集装置,实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,则选择固固加热型发生装置B。氨气极易溶于水,不能用排水法收集,氨气的密度比空气小,可用向下排空气收集,选择收集装置D,所以制取氨气的发生和收集装置的组合是BD。
28. (2024八下·浙江金华·阶段练习)小乐用如图所示装置,探究二氧化碳的性质。
(1)验证能使石蕊溶液变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳。实验操作的正确顺序是④→_____________→③(选择正确序号按序填写)。
①从b端通氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水 ③从a端通二氧化碳④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
(2)验证二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,写出反应的化学方程式:_____
【答案】(1)③→①→② (2)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
【详解】(1)验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳,所以将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中,从a端通二氧化碳,此时用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花不变色;然后再从b端通氮气将广口瓶中的二氧化碳排出,接着从分液漏斗中滴加适量水,纸花仍不变色;最后再从a端通入二氧化碳,此时用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花变红,故实验操作的正确顺序是④→③→①→②→③;
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,其化学反应方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
题型三 化学方程式计算
29. (2025八下·浙江·课后作业)某课外活动小组为测定当地石灰石中含碳酸钙的质量分数,取来了一些石灰石矿石,准确称取样品10g放于烧杯中(杂质既不溶于水,也不与稀盐酸反应,且不分解),向其中加入足量的稀盐酸,根据实验测得的数据绘制如图。计算:
(1)10g样品可以产生二氧化碳________克。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数是多少?
【答案】(1)3.3 (2)75%
解:设该样品中碳酸钙的质量为x。
,x=7.5g
该样品中碳酸钙的质量分数是:=75%
答:该样品中碳酸钙的质量分数是75%。
30. (2025八下·浙江绍兴·月考)将8g硫分别在不同质量的氧气中燃烧,测得02与SO2的实验数据如下表:
第一次
第二次
第三次
氧气的质量/g
5
8
16
二氧化硫的质量/g
10
16
16
(1)三次实验中,哪几次符合质量守恒定律?___________
(2)参加反应的硫,氧气和生成二氧化硫之间的质量比为___________。
(3)该数据说明,第___________次实验中硫有剩余。
【答案】(1)都符合 (2)1:1:2 (3)一
【详解】(1)质量守恒定律适用于一切化学反应,这三次硫在氧气中燃烧的实验都属于化学反应,所以三次实验都符合质量守恒定律。
(2)硫在氧气中燃烧的化学方程式为。由化学方程式可知,硫、氧气、二氧化硫的相对分子质量之比为32:32:(32+32)=1:1:2,即参加反应的硫、氧气和生成二氧化硫之间的质量比为1:1:2。
(3)根据硫燃烧的质量比S:O2:SO2=1:1:2,当有8g硫完全反应时,需要氧气的质量为8g,生成二氧化硫的质量为16g。
第一次实验中,氧气质量为5g,按照1:1的质量比,与5g氧气反应的硫的质量为5g,那么硫剩余8g−5g=3g,所以第一次实验中硫有剩余。
31. (2024八下·浙江杭州·期中)小科在实验室将6g木炭放在一定量的氧气中充分燃烧,测得实验数据如下,请你帮他填好实验报告:
第一次
第二次
第三次
给定的O2的质量/g
12
26
16
生成CO2的质量/g
16.5
22
22
(1)三次实验中第_______次恰好完全反应。
(2)第______次实验氧气有剩余,剩余______g。
【答案】(1)三 (2) 二 10
【详解】(1)碳和氧气反应的化学方程式及其质量关系为:
由以上质量关系可知,碳、氧气、二氧化碳恰好完全反应时质量比是12:32:44=3:8:11。参加反应的各物质质量总与反应生成物质质量总和相等,符合这一要求的只有第三次实验,所以此次实验中两种物质恰好完全反应;
(2)设生成16.5g二氧化碳需要碳的质量为x
x =4.5g
6g>4.5g
因此 第一次碳与氧气没有恰好完全反应,碳过量,氧气没有剩余;
设生成22g二氧化碳需氧气的质量为y 。
y=16g
则第二次实验氧气有剩余,剩余氧气质量=26g-16g=10g。
32. (2024八下·浙江嘉兴·期末)为测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,小科称取20克鸡蛋壳样品放入装置A的烧瓶中,将100克稀盐酸(足量)逐渐加入烧瓶中(鸡蛋壳中杂质不反应)。充分反应后进行称量,发现装置C质量增加了7.04克。
查阅资料:
Ⅰ.浓硫酸有吸水性,能吸收气体中的水分;Ⅱ.氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。
Ⅲ.A中反应的方程式为
请回答下列问题:
(1)鸡蛋壳样品中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程)
(2)查阅资料发现,本实验测得的碳酸钙质量分数偏小,请你分析原因________(写出一种即可)。
【答案】(1)设20g鸡蛋壳中含碳酸钙质量为x。
样品中碳酸钙的质量分数=。
答:鸡蛋壳样品中碳酸钙的质量分数为80%。
(2)产生的二氧化碳部分会残留在装置A、B中,无法被完全吸收/反应太快,二氧化碳没有被完全吸收
33. (2024八下·浙江台州·期末)某兴趣小组为解决土壤酸化问题,采购了一批以碳酸钙为主要成分的土壤改良剂。为确定其改良效果,小组同学决定检测改良剂中碳酸钙的实际含量,进行了如下实验:取10g样品放入烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气产生气泡为止(改良剂中除碳酸钙外其他成分不与盐酸反应),并绘制了加入稀盐酸的质量与放出气体质量的关系图,如图所示。
(1)样品中碳酸钙恰好完全反应用去稀盐酸___________克。
(2)加入70g稀盐酸时,溶液中的溶质为___________(填化学式)。
(3)改良剂中碳酸钙的质量分数为多少?
【答案】(1)60
(2)CaCl2、HCl/HCl、CaCl2
(3)设改良剂中碳酸钙的质量分数为x,
碳酸钙的质量分数=。
答:改良剂中碳酸钙的质量分数为80%。
34. (2024八下·浙江舟山·期末)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。
35. (2023八下·浙江台州·期末)如图甲所示,小科为测定某石灰石中碳酸钙的质量分数,准确称取12.5克该石灰石样品,研碎后放入锥形瓶中,再将分液漏斗中的100克稀盐酸全部注入锥形瓶内(杂质不与盐酸反应,也不溶于水),用电子天平测得整个装置质量的变化,再根据测得的数据绘出图乙。
(1)将石灰石样品研碎的目的是________。
(2)请计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
(3)请在图丙中画出与图乙相对应的反应时间内,溶液中钙元素的质量变化图。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,有利于充分反应
(2)根据乙图可知,装置总质量减少的质量即反应过程中生成二氧化碳的质量,所以生成二氧化碳的质量为:112.5g-108.1g=4.4g;设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x,
x=10g,
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:,
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%;
(3)见解析
【详解】(1)将石灰石样品敲碎的主要目的是增大反应物的接触面积,有利于充分反应;
(2)见答案;
(3)根据图乙可知,t1时10g碳酸钙完全反应,钙元素全部转化到溶液中,之后质量不再改变,10g碳酸钙中钙元素的质量为10g××100%=4.0g,则随着盐酸的加入,反应时间增长,溶液中钙元素的质量变化示意图为:。
36. (2024八下·浙江绍兴·期末)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。
37.
(2025九上·浙江绍兴·期末)某水垢样品的主要成分是和。学习小组同学为测定该水垢样品中的质量分数,进行了如图实验。(注意:杂质不参与反应,忽略在水中的溶解)
(1)充分反应后,生成气体的总质量是_____g。
(2)计算该水垢样品中的质量分数。______
(3)实验所用稀盐酸的溶质质量分数______(选填“大于”、“小于”或“等于”)14.6%。
【答案】(1)8.8
(2)解:设该水垢样品中CaCO3的质量为x
x=20g
(3)大于
【知识点】溶质质量分数的简单计算、二氧化碳的实验室制法、质量守恒定律及其应用、根据化学反应方程式的计算
【详解】(1)加入稀盐酸,发生的反应有、,生成CO2会导致烧杯内物质的总质量减小,根据图像,充分反应后,生成气体的总质量是。
(2)根据CO2的质量计算,见答案。
(3)设与CaCO3反应的HCl的质量为y,则
y=14.6g
由于还有一部分HCl与Mg(OH)2反应,所以实验所用稀盐酸的溶质质量分数大于14.6%。
38. (2024八下·浙江丽水·期末)为测定某大理石中CaCO3的质量分数,小科进行了实验:取40g大理石平均分为四份,放入四个烧杯中,再分别加入相同质量分数的稀盐酸,待充分反应后测量烧杯中剩余物质的总质量,结果如下(大理石中杂质不与稀盐酸反应)。下列说法正确的是( )
实验组别
一
二
三
四
大理石的质量/g
10
10
10
10
加入稀盐酸的质量/g
10
20
30
40
反应后剩余物质总质量/g
18.9
m
36.7
46.7
A.表格中m的数值为28.9
B.实验三中稀盐酸有剩余
C.该大理石中CaCO3的质量分数是75%
D.40g大理石与足量的稀盐酸反应,最多生成气体质量为3.3g
【答案】C
【分析】向大理石中加入稀盐酸,发生的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;由表中数据可知,第一次向10g大理石中加入10g稀盐酸,反应后剩余物质的总质量为18.9g,则产生二氧化碳的质量为:10g+10g-18.9g=1.1g
第三次向10g大理石中加入30g稀盐酸,反应后剩余物质的总质量为36.7g,则产生二氧化碳的质量为:10g+30g-36.7g=3.3g=1.1g×3
则第二次向10g大理石中加入20g稀盐酸,产生二氧化碳的质量为:1.1g×2=2.2g
则第二次反应后剩余物质的总质量为:10g+20g-2.2g=27.8g
第四次向10g大理石中加入40g稀盐酸,反应后剩余物质的总质量为46.7g,则产生二氧化碳的质量为:10g+40g-46.7g=3.3g
说明第三次时大理石中的碳酸钙和稀盐酸恰好完全反应。
【详解】A.由分析可知,第二次反应后剩余物质的总质量为27.8g,即表格中m的数值为27.8,故A错误;
B.由分析可知,实验三中大理石中的碳酸钙和稀盐酸恰好完全反应,稀盐酸没有剩余,故B错误;
C.由分析可知,10g大理石完全反应生成3.3g二氧化碳;设该大理石中CaCO3的质量分数是x,
x=75%,即该大理石中CaCO3的质量分数是75%,故C正确;
D.由分析可知,10g大理石完全反应生成3.3g二氧化碳,则40g大理石与足量的稀盐酸反应,最多生成气体质量为3.3g×4=13.2g,故D错误。
故选C。
39. (2024八下·浙江金华·月考)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。
40. (2024八下·浙江金华·月考)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。
41. (2025八下·浙江·课后作业)某品牌钙片的部分信息:①钙片主要成分为碳酸钙;②每片钙片的质量为1克。科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验:把100克稀盐酸分成五等份,分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中,充分反应(钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数
1
2
3
4
5
加入稀盐酸的质量/克
20
20
20
20
20
剩余固体的质量/克
8.0
6.0
4.0
2.5
2.5
回答下列问题:
(1)CaCO3中碳元素的化合价为________;
(2)10片钙片中CaCO3的质量为________;
(3)实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为多大?
【答案】(1)+4 (2)7.5克 (3)7.3%
解:根据表中数据可知,第1、2、3次加入稀盐酸后,固体质量减少,说明第1、2次实验中,稀盐酸完全反应,设20g稀盐酸中溶质质量分数为x。
,x=7.3%
【详解】(1)CaCO3中钙元素的化合价为+2,氧元素的化合价为-2,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,碳元素的化合价为+4。
(2)10片钙片的质量为10g,根据表中数据可知,最后剩余固体的质量为2.5g,则10片钙片中CaCO3的质量为:10g-2.5g=7.5g。
(3)见答案
42. (2024八下·浙江台州·期末)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)设40.0g稀盐酸中溶质的质量为x,
x=2.92g,
所加稀盐酸的溶质质量分数为:
答:所加稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
【详解】(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,“?”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:
(3)见答案。
43. (2024八下·浙江金华·期末)为将废弃鸡蛋壳(主要成分CaCO3)中的钙用于钙片生产,转化为食品级葡萄糖酸钙(C12H22CaO14,相对分子质量430),研习小组需先测定蛋壳中钙含量。实验过程如下:
取预处理后的蛋壳样品20g,分5次加入等质量的稀盐酸(每次40g,共200g),记录每次加入后反应生成的CO2质量,如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
加入稀盐酸的质量/克
40
40
40
40
40
生成CO2的总质量/克
1.76
3.52
5.28
x
5.5
请回答:
(1)补全表格中x的值为____________。(写出计算过程)
(2)该鸡蛋壳中含CaCO3的质量是多少?(写出计算过程)
(3)经测量,该鸡蛋壳含Ca的质量分数为25%,32kg该废弃蛋壳,理论上最多可生产葡萄糖酸钙多少千克?(写出计算过程)
【答案】(1)由表中数据可知,第1、2、3次加入40g稀盐酸,每次生成二氧化碳的质量都是1.76g,第5次加入40g稀盐酸,生成二氧化碳的总质量为5.5g<1.76g×4,说明第4次时碳酸钙已经完全反应,生成二氧化碳的总质量为5.5g,所以表中x的值为5.5;
(2)设20g该鸡蛋壳样品中含CaCO3的质量是x,
x=12.5g,
答:该鸡蛋壳中含CaCO3的质量是12.5g;
(3)32kg该废弃蛋壳中Ca元素的质量为:32kg×25%=8kg,根据质量守恒定,化学反应前后元素的种类和质量不变,则理论上最多可生产葡萄糖酸钙的质量为:8kg÷(×100%)=86kg;
答:理论上最多可生产葡萄糖酸钙的质量为86kg。
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