6.3二氧化碳的实验室制取同步练--2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 聚焦二氧化碳实验室制取，通过基础巩固、综合对比、拓展探究三层设计，构建从单一实验操作到气体制取系统思维的知识网络，培养科学思维与探究实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|实验试剂、原理、装置等单一要素|以教材改编题为主，如操作顺序选择、试剂作用分析，强化规范操作| |综合应用|气体制取思路对比（O₂与CO₂）|通过装置辨析、检验验满对比题，培养系统分析能力，体现科学思维| |拓展探究|数字化实验、工业流程、定量计算|结合压强传感器实验、石灰石纯度计算，提升科学探究与实践能力|

课题3 二氧化碳的实验室制取 1.二氧化碳的实验室制法 二氧化碳的实验室制法 实验试剂 石灰石（或大理石）、稀盐酸 实验原理 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 发生装置(固液常温型) 收集装置(向上排空气法) 实验装置 装置A操作简单，适用于制取少量气体； 装置B 方便随时添加液体试剂 ； 装置C可控制液体的流量，从而控制 反应速率 ； 装置D 可控制反应的发生和停止 。 装置E：原因是CO2 能溶于水且与水反应 ，密度比空气 大 ； 装置F：应从 a 口通入 （即长进短出） 检验 验满 检验& 验满 将气体通入 澄清的石灰水 中，若澄清的石灰水 变浑浊 ，则收集的气体是CO2。 将 燃着的木条 放在集气瓶 口 ，若 火焰熄灭 ，则CO2已集满。 易错点 ①不能用稀H2SO4代替稀盐酸：稀H2SO4与大理石反应生成微溶于水的CaSO4，会阻碍反应的进行； ②不用浓盐酸代替稀盐酸：浓盐酸易挥发，使生成的CO2中混有HCl气体而不纯； ③不用CaCO3粉末或Na2CO3等代替大理石、石灰石：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。 工业制法 煅烧石灰石，反应的化学方程式为 CaCO3 CaO＋CO2↑ 2.气体制取的一般思路与方法 气体 氧气 二氧化碳 实验 原理 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2H2O2 2H2O＋O2↑ CaCO3＋2HCl==CaCl2＋H2O＋CO2↑ 实验 装置 固体加热型 + 排水法 （或：向上排空气法） 固液常温型 + 向上排空气法 （或：排水法） 固液常温型 + 向上排空气法 检验 将带火星的木条放入集气瓶中，若木条 复燃 ，则为O2 将气体通入澄清石灰水中，若 变浑浊 ，则为CO2 验满 将带火星的木条放在集气 瓶口 ， 若木条 复燃 ，则已集满 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条 熄灭 ，则已集满 知识点一 二氧化碳的实验室制法 1.【教材习题改编】实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤： ①检查装置的气密性； ②按要求组装好仪器； ③向长颈漏斗中注入稀盐酸； ④收集气体； ⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。 正确的操作顺序是（　B　） A．①②⑤③④ B．②①⑤③④ C．①②③⑤④ D．②①③⑤④ 2.【教材习题改编】列举你所知道的能生成二氧化碳的反应（能用化学方程式表示的，写出化学方程式），与同学讨论这些反应能否用于实验室里制取二氧化碳，并说明理由，完成下表。根据表格内容分析，选择用于物质制取的反应时，需要考虑哪些方面的问题。 序号 生成CO2的反应 能否 能否用于实验室里制取CO2的理由 1 　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　 能 反应物稳定、廉价易得，反应条件容易达到，反应速度适中、利于气体收集，产生的气体含杂质较少 2 　CaCO3CaO+CO2↑　 否 碳酸钙分解需要的温度太高，浪费能源 3 　C+O2CO2　 否 木炭燃烧收集的二氧化碳中往往含有一氧化碳、氧气等物质 4 　Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑　 否 反应速率太快，不容易控制 5 　2CO+O22CO2　 否 反应得到的二氧化碳中可能混有一氧化碳或氧气 … ……… … ……… 实验室制取气体要求从四个方面考虑： ①反应物稳定、易得（廉价）； ②反应速度适中易控制，有利于气体收集； ③反应条件实验室能达到； ④产生的气体含杂质较少。 3．【教材习题改编】实验室里用如图所示装置制取二氧化碳，并探究二氧化碳的性质。 （1）写出标有①仪器的名称：　锥形瓶　。 （2）实验制取二氧化碳利用的试剂是　大理石或石灰石　和　稀盐酸　，反应的化学方程式为 CaCO3+ 2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 。装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是　防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗中逸出　。 （3）装置B中观察到的实验现象是　石蕊溶液变红　，用化学方程式说明原因：　H2O+CO2＝H2CO3　。 （4）若用装置C来检验二氧化碳，则C中应加入的试剂为　澄清石灰水　，C中观察到的实验现象是　澄清石灰水变浑浊　，反应的化学方程式为 CO2+Ca（OH）2＝H2O+CaCO3↓ 。 知识点二 实验室制取气体的一般思路 4．【科学探究与实践】初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体，是初中学生的化学实验技能应达到的要求。 （1）某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下： 气体 方法（或原理） 发生装置 收集装置 O2 方法1：加热氯酸钾 均可选择A装置 （可根据需要添加棉花） 均可选择④　C　 装置（填标号） 方法2：加热①　KMnO4　 （填化学式） 方法3：分解过氧化氢溶液 均可选择②　B　装置（填标号） CO2 稀盐酸与石灰石（或大理石） 反应 化学方程式为③　CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ （2）该小组将制取的O2和CO2（各一瓶）混淆了，设计如下方案进行区分。 方案 现象 结论 方案1：将带火星的木条分别伸入两个集气瓶中 若带火星的木条①　复燃　 则该瓶气体是O2 方案2：向两个集气瓶中分别滴入少量的 ②　氢氧化钙　溶液，振荡 若溶液变浑浊 则该瓶气体是CO2 方案3：向两个集气瓶中分别倒入少量的水， 振荡后再滴加几滴紫色石蕊溶液 若紫色石蕊溶液变为 ③　红　色 则该瓶气体是CO2 ………… ………… ………… （3）制取气体的过程包括：a．选择制取装置；b．验证所得气体；c．明确反应原理。据此，该小组总结出实验室里制取气体的一般思路为　丙　（填“甲”或“乙”或“丙”）。 甲．a→b→c 乙．b→a→c 丙．c→a→b ●对二氧化碳的操作认识不清 5.某同学在实验室制取二氧化碳的过程中，进行制取、收集、检验、验满的四步操作如下图所示，其中正确的是（　C　） A．制取 B．收集 C．检验 D．验满 6. 在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作正确且规范的是（　D　） A．检查装置气密性 B．加入大理石 C．制取CO2 D．收集CO2 7. 【数字化实验】兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法不正确的是（　B　） A．ab段试管中液面逐渐下降 B．cd段长颈漏斗中液面逐渐上升 C．a点的对应操作是关闭弹簧夹 D．bc段石灰石与盐酸脱离接触 8.【教材习题改编】CaCl2•2H2O（二水合氯化钙）可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2•2H2O的主要流程示意图如图所示。 （1）《天工开物》中有“凡石灰经火焚炼为用”的记载，这里的“石灰”指的是石灰石，石灰石的主要成分是　CaCO3　（填化学式）。上述记载涉及的主要反应的化学方程式为　　。 （2）粉碎机和搅拌器所起的作用是　增大反应物的接触面积，使反应更充分，从而加快反应速率　。 （3）反应器中发生反应的化学方程式为　CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑　。 （4）反应器中产生的气体，可以收集后用于 灭火或化工产品的原料或气体肥料等 。（写出一条合理建议） （5）CaCl2•2H2O属于 纯净物 （填“混合物”或“纯净物”），其相对分子质量为 147 。 9.【教材习题改编】实验室现有高锰酸钾、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器： （1）写出图中仪器⑧的名称　长颈漏斗　。 （2）利用上述仪器和药品可以制取和收集二氧化碳，你选择的仪器是　①②⑦⑧　（填序号），组装好实验装置后，应进行的必要操作是　检查装置的气密性　，反应装置中发生反应的化学方程式为　CaCO3 +2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　。验证二氧化碳是否集满的方法是　把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已集满　。 （3）若补充一种仪器（填名称）　试管　，再利用如图所示的部分装置和药品还可以制取和收集氧气，你选择的仪器是　①③④⑤⑥　（填序号），反应的化学方程式是　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　，该反应的基本反应类型是　分解反应　。 10.（2025•宜宾）实验小组取20g石灰石样品于烧杯中，将100g稀盐酸分四次加入，充分反应后测得实验数据如下表（杂质不参与反应，生成的气体全部逸出）： 第一次 第二次 第三次 第四次 加入稀盐酸的质量/g 25 25 25 25 烧杯中剩余物质的质量/g 42 64 88.4 113.4 回答下列问题： （1）实验中发生反应的化学方程式是　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　。 （2）反应中产生气体的总质量是　6.6　g。 （3）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程） 解：（2）反应中产生气体的总质量是20g+100g﹣113.4g＝6.6g。 （3）设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 6.6g ，x＝15g 该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为100%＝75%。 答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。 11.【科学探究与实践】兴趣小组按照气体制备的一般思路制取二氧化碳，请回答下列问题。 【选择方案】 按照表格中的方案进行实验：向反应容器中先加入等质量的大理石（主要成分是碳酸钙，杂质不与 酸反应），再加入等体积的足量酸，测得产生二氧化碳的体积随时间变化的曲线如图所示。 已知硫酸钙微溶于水。 实验 试剂 ① 块状大理石、7%硫酸溶液 ② 块状大理石、7%盐酸溶液 ③ 大理石粉末、7%盐酸溶液 （1）据图分析：最适合在实验室制取二氧化碳的是图中　乙　（填“甲”“乙”或“丙”）曲线对应的实验，其编号是表中的　②　（填“①”“②”或“③”），写出该反应的化学方程式：　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　。 【确定装置】 （2）实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是　B　（填字母），可用D装置收集二氧化碳，原因是　二氧化碳密度比空气大　。 【制取并检验】 （3）组装好实验装置后，应先　检查装置的气密性　，再添加试剂。 （4）将生成的气体通入装有　澄清石灰水　的小烧杯中进行检验，发生反应的化学方程式是　CO2+ Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　。 【建构模型】 （5）总结实验室制取气体的一般思路与方法： 设计制取气体的实验装置 请填写下列化学用语： 物质 1 2 3 4 5 6 名称 盐酸 硫酸 碳酸 碳酸钙 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 HCl H2SO4 H2CO3 CaCO3 Na2CO3 NaHCO3 化学反应 化学方程式 1 碳不充分燃烧 2C＋O2 2CO 2 碳充分燃烧 C＋O2 CO2 3 一氧化碳燃烧（等） 2CO＋O2 2CO2 4 碳和二氧化碳反应 C＋ CO2 2CO 5 检验二氧化碳 CO2＋Ca(OH)2 === CaCO3↓＋H2O 6 制取二氧化碳（等） CaCO3＋2HCl==CaCl2＋H2O＋CO2↑ 7 二氧化碳和水反应 CO2＋H2O === H2CO3 8 碳酸分解 H2CO3 === H2O＋CO2↑ 错题题号 原因分析 审题错误□；知识模糊□；思路错误□；计算错误□；粗心大意□；其他原因□ 教材溯源 九年级化学（上/下册）教材：第 页，第 单元 课题 核心知识 正确解法 反思启示 学科网（北京）股份有限公司 $