第六单元实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质同步练--2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 聚焦二氧化碳制取与性质，通过基础巩固、综合应用、拓展探究三层设计，实现从实验操作到科学思维的进阶，适配新授课知识内化与核心素养培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|实验装置、操作步骤、性质验证|选择题（如验满方法）强化化学观念，夯实基础| |综合层|装置分析、原理应用、数据处理|实验题（如发生装置选择）培养科学思维，衔接课堂教学| |拓展层|科学探究、跨学科实践、实际问题解决|探究题（如变质石灰水成分分析）提升科学探究与实践能力，体现STSE理念|

实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质 实验目的 1.练习实验室里制取二氧化碳和用向上排空气法收集气体。 2.加深对二氧化碳性质的认识。 实验用品 仪器：烧杯、试管、集气瓶、量筒、玻璃导管、乳胶管、带导管的单孔橡胶塞、铁架台（带铁夹）、试管夹、玻璃片、酒精灯、镊子、火柴。 试剂：石灰石（或大理石）、稀盐酸、澄清石灰水、石蕊溶液、蜡烛、木条、蒸馏水。 反应原理 1. 制取二氧化碳 CaCO3＋2HCl==CaCl2＋H2O＋CO2↑ 实验装置 发生装置 收集装置 固液常温型 向上排空气法 实验步骤 ① 连接装置，检查 装置的气密性 ② 加试剂：先加石灰石（或大理石），再注入15ml稀盐酸 ③ 密封装置，收集气体。 ④ 验满，用玻璃片盖住备用 检验 将气体通入澄清石灰水中，若 变浑浊 ，则为CO2 验满 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条 熄灭 ，则已集满 实验装置 2.二氧化碳的性质 把二氧化碳倒入烧杯 二氧化碳和水反应 实验步骤 （1）把一支短蜡烛固定在烧杯底部，点燃。拿起收集满CO2的集气瓶，向烧杯内缓慢倾倒CO2，观察现象。 （2）向两支试管中分别加入2 mL蒸馏水，然后各滴入 1~2滴石蕊溶液，观察试管中溶液的颜色。将其中一支试管静置。向另一支试管中通入CO2，观察现象，并与静置的试管中溶液的颜色进行对比。将通入CO2的试管放在酒精灯火焰上加热，观察现象。 实验现象 燃着的蜡烛由低到高 依次熄灭 紫色石蕊试液变成 红 色， 加热后，石蕊试液重新变成 紫 色。 实验原理 ①CO2的密度比空气大； ②不燃烧，也不支持燃烧 CO2＋H2O === H2CO3 H2CO3 === H2O＋CO2↑ 实验步骤 （3）另取一支试管，向其中加入少量澄清石灰水。然后通入CO2，观察现象。 实验现象 现象：澄清石灰水变浑浊；原理： CO2＋Ca(OH)2 === CaCO3↓＋H2O 问题交流 1.在实验中你发现了什么问题？你是如何解决的？ 2.怎样用实验证明碳酸饮料（如汽水）中含有二氧化碳？ 将饮料瓶盖取下，塞上带导管的单孔橡胶塞，并将导管的一段伸入盛有澄清石灰水的试管中，振荡饮料瓶。若导管口有气泡冒出，且澄清石灰水变浑浊，则该饮料中含有CO2。 3.其他问题： 1. 检验集气瓶中是否充满二氧化碳的方法是（　C　） A．倒入少量的紫色石蕊试液 B．倒入少量澄清石灰水 C．用点燃的木条放在集气瓶口 D．用点燃的木条伸到集气瓶底 2. 实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如图所示，下列说法正确的是（　D　） A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小 B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出 C．闭合旋塞后，试管内气压减小 D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升 3. 下列关于的实验室二氧化碳制取及检验的说法不正确的是（　C　） A．制CO2的药品 B．发生装置 C．收集方法 D．检验CO2 4.【教材习题改编】我国科研人员研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所示。 （1）能产生温室效应的气体有　二氧化碳（合理即可）　（答一种即可）。 （2）根据上述短文，若X是一种单质，I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的液体氧化物， 请写出该反应的化学方程式　CO2+H2CO+H2O　。 （3）催化剂在化学反应前后①　质量　和②　化学性质　都不改变。 （4）（CH2）n中碳、氢元素的质量比为　6：1　。 （5）关于科研人员的这项研究成果的重要意义，不正确的是　B　（填字母序号）。 A．节约化石燃料，减缓温室效应 B．有利于防止空气污染 C．该成果有利于达成碳中和的目标 D．该转化一定程度上能解决我国石油资源短缺问题 （6）从中你能得到启示有　在科学研究中，我们应考虑废弃物的资源化，将废弃物循环使用，变废为宝　。 5.【教材习题改编】CO2是一种温室气体，其过量排放导致的全球变暖日益引起了人们的关注。 （1）为了控制大气中CO2的含量，以下措施不可行的是　b　（填字母） a．开发新能源 b．禁止使用化石燃料 c．大力植树造林 d．大力发展公共交通 （2）封存CO2：将CO2通过船舶或管道运输到深海区域，并将其注入到海底。 ①通常注入CO2的深度需要大于1000m，其原因可能是　深海压强高，CO2溶解量大，不易逸出　。 ②请从海底封存能力和对海洋生态环境的影响，分析这项技术的优点与不足：　 优点：　深海封存能力强，可长期储存CO2　；　 不足：　CO2溶于水使海水酸化，影响海洋生态　。 （3）合成绿色化肥：CO2和NH3可合成氮肥NH4HCO3，该反应符合“原子利用率100%”的绿色化学理念，则反应的化学方程式为　CO2+NH3+H2O＝NH4HCO3　。 6.（2025•天津）利用如图所示实验装置制取气体，并用制得的气体进行性质实验。 （1）仪器a的名称为　铁架台　。 （2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气，应选用　B　装置（填序号），其反应的化学方程式为　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　。 （3）探究氧气的性质时，为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应，用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯火焰上加热至发红，将其由瓶口向下　缓慢　（填“快速”或“缓慢”）插入充满氧气的集气瓶中，观察到木炭燃烧更剧烈。 （4）实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用　A　装置（填序号），其反应的化学方程式为　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　。 7.下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是（　D　） A．二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变蓝 B．将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳 C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳 D．干冰用于人工降雨 8．制取、收集CO2并验证相关性质，下列做法不正确的是（　B　） A．检查装置气密性 B．加入石灰石 C．收集CO2 D．验证CO2不支持燃烧 9. 某同学用微型实验装置（如图）制取二氧化碳并检验其性质，回答问题： （1）试管中发生反应的化学方程式是　CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑　。 （2）a处出现的现象是　紫色石蕊试液变红　。 （3）根据烧杯中的变化现象，得出二氧化碳的化学性质是　不燃烧也不支持燃烧　。 （4）你认为微型实验的优点是（写一条即可）　节约药品，减少污染　。 10.【科学探究与实践•教材习题改编】某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖，试剂瓶内壁附着一层白色固体，底部也有白色固体。 【提出问题】白色固体是什么？怎样产生的？ 【猜想与假设】 猜想一：碳酸钙。（1）用反应方程式表示该猜想的原因　Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O　。 猜想二：氢氧化钙（水分蒸发，析出氢氧化钙固体） 猜想三： 氢氧化钙和碳酸钙 的混合物。 【查阅资料】①氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水。②酚酞溶液遇氢氧化钙溶液变红。 【实验探究】 （2）甲同学取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体全部溶解并有气泡产生。 产生气泡的化学方程式为　CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O　，甲同学得出结论，猜想一正确。 （3）乙同学提出质疑，认为甲同学实验结论不够严谨，其理由是 氢氧化钙和碳酸钙的混合物中，加入过量稀盐酸，振荡，固体也会全部溶解并有气泡产生 ，并补充实验如下： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量白色固体于试管中，加适量的水振荡，静置，在上层清液中滴加少量酚酞试液 溶液由无色变成红色 白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙 【实验结论】综上所述，猜想三正确。 【实验反思】 （4）澄清石灰水必须要　密封　保存。 （5）石灰水用完后，除去瓶壁的白色固体方法是：　用稀盐酸充分浸泡（洗涤）等　。 11．【跨学科实践】有关二氧化碳的制取、性质及制定低碳行动方案。 （1）CO2的制取及性质 ⅰ.制取CO2。组装一套便于添加稀盐酸的发生装置，需用到如图1中的仪器有　ade　（填字母）。 ⅱ.性质实验 操作 现象 性质 X为澄清石灰水时，现象 为　澄清石灰水变浑浊 CO2能与石灰水反应 X为　紫色石蕊试液　时，现象 为　紫色石蕊试液变红 CO2能与水反应生成酸性物质 低处的蜡烛先熄灭， 高处的蜡烛后熄灭 CO2的密度比空气大　； CO2不燃烧，也不支持燃烧 （2）低碳行动方案。同学们展示如图2所示的方案，并交流讨论、完善方案。 ⅰ.完善方案中的内容（各补写一条）：a．　乘公交出行　；b．　人工降雨　；e．　甲烷　。 ⅱ.CO2物理利用　不能　（填“能”或“不能”）从总量上减少CO2。 ⅲ.植树造林，利用绿色植物的　光合　作用吸收CO2。 12.（2025•苏州）某同学在实验室制取CO2并进行研究。 （1）该同学拟用块状石灰石制CO2。 ①应选用的另一种试剂是　稀盐酸　（填名称）。 ②用图1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有　AC　（填字母）。 （2）如图2所示，进行验证CO2能与水反应生成酸性物质的实验。 ①试管中的物质X为　滴有紫色石蕊溶液的水　。 ②通入CO2后可观察到的现象为　溶液由紫色变成红色　。 （3）下列反应均能生成CO2 A.木炭燃烧 B.碳酸钠与稀硫酸反应 C.石灰石高温分解 D.CO与氧化铁高温下反应 ①其中最适合用于实验室制取CO2的是　B　（填字母）。 ②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是　①制得的二氧化碳较纯净；②常温下进行，操作方便　（写两条）。 （4）收集CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗？ 如图3，向三颈烧瓶中持续通CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口 观察其是否熄灭，结果如图4所示。 ①图3中，通CO2导管的末端应处于　B　（填“A”或“B”）位置。 ②图4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为　60%　。 ②空气中，氧气约占空气体积的五分之一，C点时，氧气的体积分数为8%，则此时空气的体积分 数为40%，则此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为1﹣40%＝60%。 请填写下列化学用语： 物质 1 2 3 4 5 6 名称 碳酸钙 碳酸钠 碳酸氢钠 盐酸 硫酸 碳酸 化学式 CaCO3 Na2CO3 NaHCO3 HCl H2SO4 H2CO3 化学反应 化学方程式 1 碳和氧气反应 C＋O2 CO2 2 碳和氧化铜反应 C＋2CuO 2Cu＋CO2↑ 3 碳酸钙和稀盐酸反应 CaCO3＋2HCl==CaCl2＋H2O＋CO2↑ 4 碳酸钠和稀盐酸反应 Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑ 5 碳酸钙分解 CaCO3 CaO＋CO2↑ 学科网（北京）股份有限公司 $