暑假作业06 大气中的二氧化碳（巩固培优）科学浙教版八年级下册

**基本信息** 聚焦二氧化碳性质与制法，通过知识梳理-题型速练-易错突破构建体系，融合实验探究与原理解析，培养科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |性质与用途|4小题|实验现象归因（如软塑料瓶变扁原理）、性质-用途对应分析|物理性质→化学性质→用途，通过实验证据推导性质（如蜡烛熄灭证明密度与不助燃）| |实验室制法|6小题|装置选择依据（固液不加热）、药品禁忌（浓盐酸/稀硫酸不可用原因）、气密性检查方法|反应原理→药品选择→装置组装→收集验满，强调操作规范与误差分析| |工业制法|2小题|煅烧石灰石反应方程式应用|联系实验室制法对比工业生产条件与原理差异|

( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业06 大气中的二氧化碳 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一． 二氧化碳的性质 与用途 （共 4 小题） （难★ ★ ） 二． 二氧化碳的 实验室制法 （共 6 小题） （难★★★） 三． 二氧化碳的工业制法 （共 2 小题） （难★） ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、二氧化碳的性质与用途 1.物理性质 二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气的大，能溶于水，固态二氧化碳（干冰）升华吸热。 性质 内容（通常状况） 实验证据 状态 无色、无味气体 直接观察集气瓶 密度 比空气大 倾倒CO₂→蜡烛自下而上熄灭：既说明ρ大，也说明不燃不助燃 溶解性 能溶于水：约1体积水溶解1体积CO₂（加压可溶更多） 软塑料瓶+水→振荡→瓶变扁（CO₂溶于水＋轻微反应导致瓶内气压下降，外界大气压把瓶“压扁”） 固体 “干冰”＝固态CO₂；升华吸热→冷量剧降→人工降雨/舞台烟/制冷 升华过程不熔化，直接从固态→气态 2.化学性质 性质 方程式 用途/考点 不燃烧、不助燃（不能供给呼吸） —— 灭火原理；但注意：对某些活泼金属不行（Mg在CO₂里能烧：2Mg＋CO₂→2MgO＋C） 与水反应生存碳酸 碳酸不稳定易分解：（石蕊褪色） 与氢氧化钙反应 检验CO₂：澄清石灰水→变浑浊 与氢氧化钠反应 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 尾气/多余CO₂吸收（无明显现象，所以要“间接证明反应发生”） 【实验装置图】 3.二氧化碳的用途 用途 关键点 灭火剂（一般情况） 不燃不助燃＋密度大 制碳酸饮料 加压增大CO₂溶解度 干冰：制冷剂/人工降雨/舞台烟雾 升华吸热 气体肥料（温室气肥） 光合作用原料 工业原料 纯碱、尿素等 二、二氧化碳的制法 （1）工业方法：煅烧石灰石 （2）实验室制取 实验原理 药品 石灰石、稀盐酸 实验装置 固液混合不加热（长颈漏斗/分液漏斗＋锥形瓶/试管） 收集方法 向上排空气法（瓶口朝上，毛玻璃片光滑面朝桌面） 气密性检查 夹紧导管止水夹→从长颈漏斗加水形成一段水柱→静置→水柱不下降→气密性好 检验及验满 检验：将生成的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，说明气体为二氧化碳 验满：把燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭，说明已经集满 【注意事项】 ①不能用稀硫酸与石灰石反应制取CO2，因为石灰石和稀硫酸反应生成的白色微溶性的硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻碍反应继续进行； ②不能用浓盐酸与石灰石反应制取CO2，因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体，使收集到的二氧化碳不纯。 ③检验二氧化碳常用澄清石灰水，吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，因为氢氧化钙的溶解度小。 ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一、二氧化碳的性质与用途（共4小题） 1．下列有关二氧化碳的性质与用途的描述错误的是（    ） 选项 二氧化碳的性质 二氧化碳的用途 A 不能燃烧也不支持燃烧 用作灭火剂 B 能溶于水且与水反应 用于制碳酸饮料 C 干冰（固体二氧化碳）升华吸热 干冰用于人工增雨 D 在通常状况下是气体 用作温室里的气体肥料 A．A B．B C．C D．D 2．收集一瓶干燥的，放入蓝色石蕊试纸，试纸不变色；再加入蒸馏水振荡，试纸变红；倒置后玻璃片没有掉下来（如图）。由此能得出的结论是（　　） A．振荡后试纸变红，证明与石蕊发生了反应 B．振荡后试纸变红，证明与水反应产生了酸性物质 C．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 D．玻璃片没有掉下，是因为玻璃片被水粘住了 3．二氧化碳是生活中常见的一种气体，下列实验用于研究它的性质。 （1）如图1，用软塑料瓶收集一瓶，加入适量的水，立即拧紧瓶盖，振荡后观察到的现象是________。 （2）在图2所示装置中，变红的试纸是________（选填“1”“2”或“3”）。 （3）往图3烧杯中倒入，观察到下面蜡烛先熄灭，说明具有 的化学性质。 4．某研究小组为了验证二氧化碳的部分性质，进行如下实验。 （1）利用图一实验验证二氧化碳具有密度比空气大、___________的性质。要让蜡烛自下而上熄灭，选用图一中的___________装置更易成功。 （2）利用图二装置验证二氧化碳能否与氢氧化钠、氢氧化钙反应。他们先关闭K1，打开K2，往导管中缓缓通入600毫升二氧化碳，丙、丁容器中均无明显现象；然后打开K1，关闭K2，继续往导管中通入二氧化碳，观察到丁容器中出现浑浊（提示：通常情况下1体积水大约能吸收1体积二氧化碳）。根据以上现象，可以推断实验中二氧化碳___________。 A．一定与氢氧化钙反应 B．可能与氢氧化钙反应 C．一定与氢氧化钠反应 D．可能与氢氧化钠反应 二、二氧化碳的实验室制法（共6小题） 5．实验室制取CO2有以下步骤：①连接装置；②向锥形瓶中小心放入几小块石灰石；③向 长颈漏斗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CO2，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 6．家里水族箱中植物因CO2浓度偏低而生长不良。小山研究了市售的二氧化碳气体补给器（如图甲、乙）后，决定自制补给器，部分设计如图丙所示。 （1）在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管（在答题卷相应位置画出）。 （2）将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管后，应将气体细化器置于水族箱的_________处（选填“①”“②”或“③”）。 （3）下列_________装置可以代替图丙中气体发生器。 A． B． （4）依据如下评价量表，对照指标一，小山的自制补给器评价等级为_________。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 反应可控，安全 反应不可控，但安全 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 7．实验室常用大理石（主要成分是）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答： （1）图1是两种气体发生装置，各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点： 。 （2）在完成装入药品前，首先需要进行的操作是__________。在验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于__________。 （3）在收集二氧化碳过程中，某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8％左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2，在该实验条件下，要使二氧化碳体积分数达到90％，需在小木条熄灭后，再收集__________秒。 8．实验室用盐酸与石灰石制二氧化碳常混有氯化氢气体。小阳疑惑为何不选稀硫酸与石灰石反应，尝试后发现加入稀硫酸反应不久即停止，再添加也无气体生成。小阳想：改用粉状石灰石与稀硫酸反应能否顺利制得二氧化碳，于是选择质量相等、颗粒大小不同的石灰石，与等质量的稀盐酸、稀硫酸反应，每隔30秒测量生成气体体积并得到图乙数据。 （1）实验室制备二氧化碳气体应选用图甲中的发生装置_____。 （2）结合表格，推测反应停止后往石灰石中继续添加稀硫酸没有气体生成的原因可能是： 。 （3）小阳认为制取少量二氧化碳，用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”的方案更好，结合图乙，请说明理由： 。 9．实验室常用大理石（主要成分是）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答： （1）图1是两种气体发生装置，选装置B作为后续发生装置的优点是 。小科利用压强传感器对“是否可用排水法收集到”展开探究，实验装置如图2所示。 【实验步骤】 （2）①按实验装置图2组装仪器。 ②打开活塞A和B，按压住注射器活塞，再从A中缓慢注入50mL空气，关闭活塞A后，观察到压强传感器读数 ，证明装置气密性良好。 ③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，反应约30s后，收集满后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。 ④用注射器向装置C口注入15mL ，观察体系的压强变化如图3所示。 【总结与拓展】 （3）步骤③中，二氧化碳验满的方法和现象是 。 （4）小科根据图3判断可以用排水法收集二氧化碳，你是否认同，请说明理由 。 10．实验室常用大理石和盐酸反应制，制得的中会混有少量水蒸气。为制取干燥并探究其相关性质，小科开展了以下实验： （1）图1中的X可选用 （填试剂名称），干燥装置可选用图2中的______（填字母）。 （2）如图3，小科将大理石与浓盐酸反应生成的气体通入澄清石灰水，但没有出现浑浊现象，请解释原因： 。 （3）解决（2）的问题后，为探究CO2气体是否具有酸性，小科将干燥的气体按箭头方向通入装置（如图4），观察到 （填现象）说明CO2气体没有酸性。 三、二氧化碳的工业制法（共2小题） 11．实验是科学探究的重要形式。某活动小组对二氧化碳的制取与性质进行如下探究。请回答下列问题： （1）图甲中利用稀盐酸和石灰石制取制取CO2。为了获得干燥的CO2，小组同学将图甲仪器中反应产生的气体通入浓硫酸，是利用了浓硫酸具有__________性。 （2）图乙左侧导管缓慢均匀通入干燥的CO2气体，实验中观察到 的现象，可得出二氧化碳可以与水反应的结论。 （3）实验中观察到蜡烛自下而上熄灭，说明CO2具有 性质（填字母）。 A．密度比空气大 B．密度比空气小 C．不可燃 D．不支持燃烧 （4）除了上述实验室制取CO2的方法，工业上会选择高温煅烧石灰石的方式，反应过程中会生成生石灰和二氧化碳，请写出化学方程式： 。 12．同学们在小组合作学习过程中，对二氧化碳的相关问题，以结构图的形式进行了如下梳理。 （1）组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组成，属于纯净物中的______（填物质类别）。 （2）制取：西晋时期，《博物志》中记载了烧石灰石制白灰有气体产生的现象，请写出该反应的化学方程式 。 1. CO₂与水反应使石蕊变红的本质 （1）学生常见错误 认为“CO₂能使紫色石蕊试液变红，说明CO₂是酸性气体”。 将“CO₂通入石蕊试液变红”等同于“CO₂具有酸性”。 （2）深层解析：谁是真正的“变色元凶”？ ①实验事实 将干燥的CO₂气体通入干燥的蓝色石蕊试纸（或紫色石蕊试液），不变色。 将CO₂通入水中，再将该水溶液滴到石蕊试纸上，变红。 加热变红的溶液，红色褪去，恢复紫色。 ②结论推导 CO₂本身不是酸，它属于酸性氧化物，但必须与水反应生成碳酸（H₂CO₃），碳酸电离出H⁺，才使石蕊变红。 反应式：CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ 碳酸不稳定，加热分解：H₂CO₃ → CO₂↑ + H₂O，酸性消失，石蕊恢复紫色。 注意：如使用干燥的石蕊试纸，二氧化碳不能使其变色，但当使用湿润的石蕊试纸时，二氧化碳气体就可使其变色。这是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变色。 2.实验室制取二氧化碳注意事项分析 （1）不能用浓盐酸——因为挥发产生HCl杂质 浓盐酸具有强挥发性，会挥发出大量氯化氢气体（HCl），混入CO₂中，导致气体不纯。 后续检验CO₂时，HCl也会使澄清石灰水变浑浊（生成CaCl₂，但CaCl₂可溶，不会产生白色沉淀），干扰检验结果。 结论：必须用稀盐酸（通常质量分数10%左右），既能与CaCO₃反应，又不会明显挥发。 （2）不能用稀硫酸——因为生成微溶物覆盖表面，反应很快停止 反应：CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + CO₂↑ CaSO₄微溶于水，会附着在大理石表面形成一层致密的薄膜，阻止内部CaCO₃继续与酸接触，反应很快就停止了。 结论：稀硫酸只适合与可溶性碳酸盐（如Na₂CO₃）反应，不适合与块状CaCO₃反应。 （3）不能用纯碱粉末（Na₂CO₃）——因为反应速率过快，难以控制 纯碱是粉末状，与酸接触面积极大，反应速率极快，瞬间产生大量气体，容易造成喷溅或使收集装置来不及收集。 此外，纯碱与酸反应不需要加热，但反应剧烈，不适合实验室平稳制气。 结论：实验室制CO₂应选用块状大理石或石灰石，通过控制酸的滴加速度来调节反应速率。 一、选择题 1．检验集气瓶里是否收集满二氧化碳的方法是（　　） A．加入澄清的石灰水，观察是否变浑浊 B．将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭 C．加入紫色石蕊试液，观察是否变红色 D．将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭 2．取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花完成以下实验。下列说法错误的是（　　） A．纸花变为红色的有Ⅰ和Ⅳ B．Ⅰ的作用：证明酸性物质能使紫色石蕊变红 C．证明水和二氧化碳发生了化学反应的现象：Ⅳ中纸花变红，Ⅱ、Ⅲ中纸花不变红 D．此实验证明水和二氧化碳反应生成的不是酸性物质 3．杭十三利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行探究，下列说法错误的是（     ） A．A处关闭活塞K可以使反应停止 B．B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊试液变红 C．C处可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊 D．D处低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 4．下列关于二氧化碳性质的验证实验，只能反映二氧化碳物理性质的是（　　） A． B． C． D． 5．下列为二氧化碳的制取、收集和部分性质检验实验，其中正确的是（　　） A．制取 B．收集 C．验满 D．检验 6．下列关于二氧化碳的说法，正确的是（　　） A．组成：二氧化碳由碳和氧两种单质组成 B．结构：二氧化碳由碳原子和氧原子构成 C．性质：二氧化碳的化学性质和一氧化碳相同 D．应用：二氧化碳可用于生产碳酸型饮料 7．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段二氧化碳气体输出 8．小科用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是（     ） A．装置中的铜网不能与稀盐酸反应 B．添加盐酸后，漏斗下端必须伸到液面以下 C．该装置不能控制反应的发生和停止 D．将稀盐酸用稀硫酸替换，也能完成该实验 9．小启利用如图装置，验证的性质，下列说法正确的是（     ） A．甲中纸花会变成红色 B．乙中虚线框内应选择装置戊 C．乙中可观察到碳酸钙的生成 D．丙只能验证的化学性质 10．小明想用如图所示的装置验证“二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大”的性质。实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是（　　） A．将观察到高的蜡烛先熄灭 B．不移开玻璃片，也能观察到相应的实验现象 C．蜡烛熄灭的原因是二氧化碳降低了它的着火点 D．去掉下面的蜡烛，就无法完整验证二氧化碳的性质 二、非选择题 11．实验室制取氧气和二氧化碳气体可能用到的部分装置如下图。 （1）写出一个能用装置A制取氧气的化学方程式： 。 （2）若使用C装置收集氧气，应该在观察到 时，开始收集气体。 （3）若在发生装置和收集装置之间连接E装置，可以收集到干燥的二氧化碳，E装置内盛有的液体是 。 （4）如图F的实验目的是验证二氧化碳能溶解于水的性质。实验中选用软塑料瓶的目的是 。 12．二氧化碳的性质探究历经了几百年，凝聚了几代科学家的智慧。 （1）1766年，卡文迪许发现能溶于水。可用图甲所示装置验证该性质，用软塑料瓶收集一瓶，向其中加入约三分之一容积的水，立即拧紧瓶盖，振荡后观察到的现象是 。 （2）1774年，伯格曼研究了与的反应。可用图乙所示装置验证该反应，变色的是试纸______（填“1”“2”或“3”）。与反应的化学方程式为 。 （3）1829年，吕萨克、杜隆等科学家证实了密度比空气大。下列现象和操作中，能体现密度比空气大有（    ） A．低的蜡烛先熄灭 B．使用向上排空气法收集二氧化碳 C．使用干冰保鲜食物时白雾往下降 1．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。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．该装置中的棉花可用滤纸片代替 B．装置中的干燥剂能与二氧化碳反应 C．该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量 D．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 2．二氧化碳是温室气体之一，“节能减排”“碳达峰”“碳中和”等关键词成为热搜。 （1）可以用于实验室制二氧化碳且能控制反应发生与停止的发生装置为_____，检验该气体时发生反应的化学方程式为 。 （2）若用装置D收集产生的二氧化碳，可以做的改进是 。 （3）选择BD装置可制取另一种实验室常见气体，写出制备涉及反应的化学方程式： 。 （4）如图是一种工业上捕集CO2的方法，该装置用多孔球泡（内空球体，球面有许多小孔能通气）比直接用导管插入K2CO3溶液的吸收效果更好，原因是 。 3．小滨同学欲进行实验室制备二氧化碳，并开展有关二氧化碳性质的研究： 实验编号 药品 Ⅰ 块状大理石、10%H2SO4溶液 Ⅱ 块状大理石、7%HCl溶液 Ⅲ 大理石粉末、7%HCl溶液 （1）选择装置：制备二氧化碳时选用装置B而不用装置A，其优点在于 ；用装置C收集时，空气从________（选填“x”或“y”）端排出。 （2）选择药品：按如表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图1所示。图中甲对应实验___（选填Ⅰ、Ⅱ、或Ⅲ），不选用丙对应实验药品的理由是： 。 （3）性质研究：将二氧化碳通入如图2所示的装置，发现下端木条先熄灭，由此可以验证CO2的性质是 。 4．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）图丙中仪器A的名称是__________；小科先对丙图中“气体发生器”装置进行气密性检查，他先向A注入水，当水浸没其下端管口时，关闭气量调节阀；然后再加入少量的水，若停止加水后，观察到 ，则说明此装置气密性良好。 （2）小科将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将其置于水族箱的________（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，写出评价等级：________。 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 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业06 大气中的二氧化碳 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一． 二氧化碳的性质 与用途 （共 4 小题） （难★ ★ ） 二． 二氧化碳的 实验室制法 （共 6 小题） （难★★★） 三． 二氧化碳的工业制法 （共 2 小题） （难★） ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、二氧化碳的性质与用途 1.物理性质 二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气的大，能溶于水，固态二氧化碳（干冰）升华吸热。 性质 内容（通常状况） 实验证据 状态 无色、无味气体 直接观察集气瓶 密度 比空气大 倾倒CO₂→蜡烛自下而上熄灭：既说明ρ大，也说明不燃不助燃 溶解性 能溶于水：约1体积水溶解1体积CO₂（加压可溶更多） 软塑料瓶+水→振荡→瓶变扁（CO₂溶于水＋轻微反应导致瓶内气压下降，外界大气压把瓶“压扁”） 固体 “干冰”＝固态CO₂；升华吸热→冷量剧降→人工降雨/舞台烟/制冷 升华过程不熔化，直接从固态→气态 2.化学性质 性质 方程式 用途/考点 不燃烧、不助燃（不能供给呼吸） —— 灭火原理；但注意：对某些活泼金属不行（Mg在CO₂里能烧：2Mg＋CO₂→2MgO＋C） 与水反应生存碳酸 碳酸不稳定易分解：（石蕊褪色） 与氢氧化钙反应 检验CO₂：澄清石灰水→变浑浊 与氢氧化钠反应 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 尾气/多余CO₂吸收（无明显现象，所以要“间接证明反应发生”） 【实验装置图】 3.二氧化碳的用途 用途 关键点 灭火剂（一般情况） 不燃不助燃＋密度大 制碳酸饮料 加压增大CO₂溶解度 干冰：制冷剂/人工降雨/舞台烟雾 升华吸热 气体肥料（温室气肥） 光合作用原料 工业原料 纯碱、尿素等 二、二氧化碳的制法 （1）工业方法：煅烧石灰石 （2）实验室制取 实验原理 药品 石灰石、稀盐酸 实验装置 固液混合不加热（长颈漏斗/分液漏斗＋锥形瓶/试管） 收集方法 向上排空气法（瓶口朝上，毛玻璃片光滑面朝桌面） 气密性检查 夹紧导管止水夹→从长颈漏斗加水形成一段水柱→静置→水柱不下降→气密性好 检验及验满 检验：将生成的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，说明气体为二氧化碳 验满：把燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭，说明已经集满 【注意事项】 ①不能用稀硫酸与石灰石反应制取CO2，因为石灰石和稀硫酸反应生成的白色微溶性的硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻碍反应继续进行； ②不能用浓盐酸与石灰石反应制取CO2，因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体，使收集到的二氧化碳不纯。 ③检验二氧化碳常用澄清石灰水，吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，因为氢氧化钙的溶解度小。 ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一、二氧化碳的性质与用途（共4小题） 1．下列有关二氧化碳的性质与用途的描述错误的是（    ） 选项 二氧化碳的性质 二氧化碳的用途 A 不能燃烧也不支持燃烧 用作灭火剂 B 能溶于水且与水反应 用于制碳酸饮料 C 干冰（固体二氧化碳）升华吸热 干冰用于人工增雨 D 在通常状况下是气体 用作温室里的气体肥料 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，因此可作灭火剂，故A正确； B．二氧化碳能溶于水，且能与水反应生成碳酸，因此可用于制作碳酸饮料，故B正确； C．干冰升华吸热，能使空气中的水蒸气冷凝成水滴，因此可用于人工增雨，故C正确； D．二氧化碳作温室气体肥料，是因为二氧化碳是植物光合作用的原料，和“通常状况下是气体”这个性质无关，故D错误。 故选D。 2．收集一瓶干燥的，放入蓝色石蕊试纸，试纸不变色；再加入蒸馏水振荡，试纸变红；倒置后玻璃片没有掉下来（如图）。由此能得出的结论是（　　） A．振荡后试纸变红，证明与石蕊发生了反应 B．振荡后试纸变红，证明与水反应产生了酸性物质 C．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 D．玻璃片没有掉下，是因为玻璃片被水粘住了 【答案】B 【详解】AB．干燥的中蓝色石蕊试纸不变色，说明本身不能使石蕊变色；加入蒸馏水后试纸变红，证明与水反应生成了酸性物质，酸性物质使石蕊变红，故A错误，B正确； CD．溶于水并和水反应后，瓶内气体减少，瓶内气压小于外界大气压，大气压托住玻璃片使其不会掉落，不是因为水粘住玻璃片，也不是瓶内气压更大，故CD错误。 故选B。 3．二氧化碳是生活中常见的一种气体，下列实验用于研究它的性质。 （1）如图1，用软塑料瓶收集一瓶，加入适量的水，立即拧紧瓶盖，振荡后观察到的现象是________。 （2）在图2所示装置中，变红的试纸是________（选填“1”“2”或“3”）。 （3）往图3烧杯中倒入，观察到下面蜡烛先熄灭，说明具有 的化学性质。 【答案】(1)瓶子变瘪 (2)2 (3)不能燃烧也不支持燃烧 【详解】（1）二氧化碳能溶于水，且可与水反应，会使软塑料瓶内气体减少、瓶内压强小于外界大气压，因此振荡后观察到软塑料瓶变瘪。 （2）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试纸变红。在图2中，1、2处是湿润的石蕊试纸，二氧化碳与水反应生成碳酸，但是1处试纸不变色，因为空气中二氧化碳的浓度太小，生成的碳酸浓度太小；2处是湿润的石蕊试纸变红，试管内二氧化碳浓度较大，与水反应产生碳酸浓度较大，能使湿润的石蕊试纸变色；3处是干燥的石蕊试纸，不变色。 （3）蜡烛熄灭说明二氧化碳不支持燃烧、本身也不能燃烧，这是二氧化碳的化学性质；“下方蜡烛先熄灭”还能说明二氧化碳密度比空气大，这是物理性质。 4．某研究小组为了验证二氧化碳的部分性质，进行如下实验。 （1）利用图一实验验证二氧化碳具有密度比空气大、___________的性质。要让蜡烛自下而上熄灭，选用图一中的___________装置更易成功。 （2）利用图二装置验证二氧化碳能否与氢氧化钠、氢氧化钙反应。他们先关闭K1，打开K2，往导管中缓缓通入600毫升二氧化碳，丙、丁容器中均无明显现象；然后打开K1，关闭K2，继续往导管中通入二氧化碳，观察到丁容器中出现浑浊（提示：通常情况下1体积水大约能吸收1体积二氧化碳）。根据以上现象，可以推断实验中二氧化碳___________。 A．一定与氢氧化钙反应 B．可能与氢氧化钙反应 C．一定与氢氧化钠反应 D．可能与氢氧化钠反应 【答案】(1) 不支持燃烧 乙 (2)AC 【详解】（1）图一中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧；为确保蜡烛自下而上熄灭，倾倒二氧化碳时应让它沿着烧杯壁流下； （2）先关闭K1，打开K2，往导管中缓缓通入600毫升二氧化碳，丙、丁均无明显现象，说明二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收，又由于通常情况下1体积水大约能吸收1体积二氧化碳，因此说明了二氧化碳和氢氧化钠发生了反应；然后打开K1，关闭K2，继续往导管中通入二氧化碳，观察到丁容器中的出现浑浊，说明二氧化碳与氢氧化钙发生了化学反应，故选AC。 二、二氧化碳的实验室制法（共6小题） 5．实验室制取CO2有以下步骤：①连接装置；②向锥形瓶中小心放入几小块石灰石；③向 长颈漏斗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CO2，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 【详解】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（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法收集）。故正确的操作顺序为：①④②③⑤⑥。 故选B。 6．家里水族箱中植物因CO2浓度偏低而生长不良。小山研究了市售的二氧化碳气体补给器（如图甲、乙）后，决定自制补给器，部分设计如图丙所示。 （1）在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管（在答题卷相应位置画出）。 （2）将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管后，应将气体细化器置于水族箱的_________处（选填“①”“②”或“③”）。 （3）下列_________装置可以代替图丙中气体发生器。 A． B． （4）依据如下评价量表，对照指标一，小山的自制补给器评价等级为_________。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 反应可控，安全 反应不可控，但安全 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) (2)③ (3)B (4)优秀 【详解】（1）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：； （2）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，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，可以控制反应的发生与停止，与图B原理相同； （4）在装置丙中，二氧化碳气体的制备采用了启普发生器原理，故反应安全，且可控，因此指标一评价等级为优秀。 7．实验室常用大理石（主要成分是）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答： （1）图1是两种气体发生装置，各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点： 。 （2）在完成装入药品前，首先需要进行的操作是__________。在验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于__________。 （3）在收集二氧化碳过程中，某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8％左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2，在该实验条件下，要使二氧化碳体积分数达到90％，需在小木条熄灭后，再收集__________秒。 【答案】(1)装置A优点是装置简单，操作简便/装置B，便于添加药品（合理即可） (2) 气密性检查 隔绝氧气 (3)200 【详解】（1）A为简易发生装置，优点是结构简单、操作方便、节约药品；B装置带有长颈漏斗，优点是可以随时补充液体反应物，方便添加药品。 （2）实验室制取气体时，装入药品前必须先检查装置气密性，防止装置漏气导致实验失败；燃烧需要满足三个条件：可燃物、与充足氧气接触、温度达到可燃物着火点，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，瓶口氧气浓度不足时，无法满足燃烧条件，因此木条熄灭。 （3）从图2可知：小木条熄灭时对应收集时间为150秒，二氧化碳体积分数达到90%时对应总收集时间为350秒，因此木条熄灭后需要再收集。 8．实验室用盐酸与石灰石制二氧化碳常混有氯化氢气体。小阳疑惑为何不选稀硫酸与石灰石反应，尝试后发现加入稀硫酸反应不久即停止，再添加也无气体生成。小阳想：改用粉状石灰石与稀硫酸反应能否顺利制得二氧化碳，于是选择质量相等、颗粒大小不同的石灰石，与等质量的稀盐酸、稀硫酸反应，每隔30秒测量生成气体体积并得到图乙数据。 （1）实验室制备二氧化碳气体应选用图甲中的发生装置_____。 （2）结合表格，推测反应停止后往石灰石中继续添加稀硫酸没有气体生成的原因可能是： 。 （3）小阳认为制取少量二氧化碳，用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”的方案更好，结合图乙，请说明理由： 。 【答案】(1)① (2)石灰石和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，隔绝了稀硫酸和碳酸钙，使反应无法继续进行 (3)“粉状石灰石和稀硫酸”更好，因为相同时间内粉状石灰石和稀硫酸反应生成二氧化碳的速率更快，且最终产生的二氧化碳体积和块状石灰石与稀盐酸反应相差不大 【详解】（1）实验室制备二氧化碳，是固体石灰石和液体酸在常温下进行的反应，需要选择固液常温型发生装置，①符合要求，②是固体加热型发生装置，不适用于该反应。 （2）结合表格溶解性信息可知，碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，生成的硫酸钙会附着在块状石灰石表面，阻止内部的碳酸钙继续和稀硫酸接触反应，因此反应停止，补充稀硫酸也无法继续产生气体。 （3）结合图乙的曲线变化，粉状石灰石和稀硫酸的产气速率明显快于块状石灰石和稀盐酸，最终产气量和块状石灰石加稀盐酸的结果接近，制取少量二氧化碳时可以更快完成，因此该方案更优。 9．实验室常用大理石（主要成分是）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答： （1）图1是两种气体发生装置，选装置B作为后续发生装置的优点是 。小科利用压强传感器对“是否可用排水法收集到”展开探究，实验装置如图2所示。 【实验步骤】 （2）①按实验装置图2组装仪器。 ②打开活塞A和B，按压住注射器活塞，再从A中缓慢注入50mL空气，关闭活塞A后，观察到压强传感器读数 ，证明装置气密性良好。 ③打开活塞A，将注射器中的稀盐酸迅速注入仪器b中，反应约30s后，收集满后迅速关闭活塞A，并用止水夹夹住导气管B处。 ④用注射器向装置C口注入15mL ，观察体系的压强变化如图3所示。 【总结与拓展】 （3）步骤③中，二氧化碳验满的方法和现象是 。 （4）小科根据图3判断可以用排水法收集二氧化碳，你是否认同，请说明理由 。 【答案】(1)可以控制反应的发生与停止 (2)最终保持不变 (3)将燃着的木条放在C处，若木条熄灭，证明已收集满 (4)认同，因为注入水后装置内压强下降缓慢，说明二氧化碳在水中溶解速率较慢，短时间内损失少，可用排水法收集（合理即可） 【详解】（1）装置B使用多孔隔板，优点是可以控制反应的发生与停止； （2）步骤②中，注入空气后压强传感器读数最终保持不变，证明装置气密性良好； （3）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。二氧化碳验满的方法和现象是将燃着的木条放在C处，若木条熄灭，证明已收集满； （4）从图3可以看出，注入水后体系压强下降的速率较慢，说明二氧化碳在水中溶解的速率较慢，短时间内不会大量溶解，因此可以用排水法收集二氧化碳（或压强下降缓慢，说明CO2溶解速率慢，短时间内损失少，适合排水收集）。 10．实验室常用大理石和盐酸反应制，制得的中会混有少量水蒸气。为制取干燥并探究其相关性质，小科开展了以下实验： （1）图1中的X可选用 （填试剂名称），干燥装置可选用图2中的______（填字母）。 （2）如图3，小科将大理石与浓盐酸反应生成的气体通入澄清石灰水，但没有出现浑浊现象，请解释原因： 。 （3）解决（2）的问题后，为探究CO2气体是否具有酸性，小科将干燥的气体按箭头方向通入装置（如图4），观察到 （填现象）说明CO2气体没有酸性。 【答案】(1) 浓硫酸 D (2)浓盐酸挥发出的氯化氢气体，和氢氧化钙（或碳酸钙）反应 (3)干燥的紫色石蕊试纸不变红，湿润的紫色石蕊试纸变红（写到“干燥的紫色石蕊试纸不变红”也可得分） 【详解】（1）①浓硫酸是液态酸性干燥剂，吸水性强，不和二氧化碳反应，专门干燥二氧化碳。 ②盛浓硫酸的洗气瓶一般是长进短出，故选D。 （2）浓盐酸具有极强的挥发性，使制得的二氧化碳中混有大量的氯化氢气体，氯化氢先与澄清石灰水反应发生中和，导致二氧化碳无法与氢氧化钙反应，沉因此看不到浑浊现象。 （3）二氧化碳本身无酸性，只有二氧化碳遇到水生成碳酸后，碳酸显酸性，使石蕊变红，故通入干燥的二氧化碳，干燥的石蕊不变色，湿润的石蕊变色，证明二氧化碳自身没有酸性。 三、二氧化碳的工业制法（共2小题） 11．实验是科学探究的重要形式。某活动小组对二氧化碳的制取与性质进行如下探究。请回答下列问题： （1）图甲中利用稀盐酸和石灰石制取制取CO2。为了获得干燥的CO2，小组同学将图甲仪器中反应产生的气体通入浓硫酸，是利用了浓硫酸具有__________性。 （2）图乙左侧导管缓慢均匀通入干燥的CO2气体，实验中观察到 的现象，可得出二氧化碳可以与水反应的结论。 （3）实验中观察到蜡烛自下而上熄灭，说明CO2具有 性质（填字母）。 A．密度比空气大 B．密度比空气小 C．不可燃 D．不支持燃烧 （4）除了上述实验室制取CO2的方法，工业上会选择高温煅烧石灰石的方式，反应过程中会生成生石灰和二氧化碳，请写出化学方程式： 。 【答案】(1)吸水 (2)干燥的石蕊小花不变色，湿润的石蕊小花变红 (3)ACD (4) 【详解】（1）浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂除去二氧化碳中的水蒸气。 （2）干燥的二氧化碳不能使干燥石蕊小花变色，证明二氧化碳本身不能使石蕊变色；进入第二个集气瓶后，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸使石蕊小花变红，该现象即可证明二氧化碳能与水反应。 （3）蜡烛自下而上熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，会先聚集在容器下方；蜡烛熄灭，说明二氧化碳不可燃、也不支持燃烧，因此选ACD。 （4）工业高温煅烧石灰石，分解生成生石灰（氧化钙）和二氧化碳，化学方程式为：。 12．同学们在小组合作学习过程中，对二氧化碳的相关问题，以结构图的形式进行了如下梳理。 （1）组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组成，属于纯净物中的______（填物质类别）。 （2）制取：西晋时期，《博物志》中记载了烧石灰石制白灰有气体产生的现象，请写出该反应的化学方程式 。 【答案】(1)化合物/氧化物 (2) 【详解】（1）纯净物可分为单质（只含一种元素）和化合物（含两种及以上元素）；氧化物的定义是“由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物”，二氧化碳完全符合氧化物的定义，因此它属于纯净物中的化合物，同时也属于氧化物。 （2）题干中“烧石灰石制白灰”，石灰石主要成分为碳酸钙，白灰是生石灰氧化钙，反应中同时生成二氧化碳，化学方程式为：。 1. CO₂与水反应使石蕊变红的本质 （1）学生常见错误 认为“CO₂能使紫色石蕊试液变红，说明CO₂是酸性气体”。 将“CO₂通入石蕊试液变红”等同于“CO₂具有酸性”。 （2）深层解析：谁是真正的“变色元凶”？ ①实验事实 将干燥的CO₂气体通入干燥的蓝色石蕊试纸（或紫色石蕊试液），不变色。 将CO₂通入水中，再将该水溶液滴到石蕊试纸上，变红。 加热变红的溶液，红色褪去，恢复紫色。 ②结论推导 CO₂本身不是酸，它属于酸性氧化物，但必须与水反应生成碳酸（H₂CO₃），碳酸电离出H⁺，才使石蕊变红。 反应式：CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ 碳酸不稳定，加热分解：H₂CO₃ → CO₂↑ + H₂O，酸性消失，石蕊恢复紫色。 注意：如使用干燥的石蕊试纸，二氧化碳不能使其变色，但当使用湿润的石蕊试纸时，二氧化碳气体就可使其变色。这是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变色。 2.实验室制取二氧化碳注意事项分析 （1）不能用浓盐酸——因为挥发产生HCl杂质 浓盐酸具有强挥发性，会挥发出大量氯化氢气体（HCl），混入CO₂中，导致气体不纯。 后续检验CO₂时，HCl也会使澄清石灰水变浑浊（生成CaCl₂，但CaCl₂可溶，不会产生白色沉淀），干扰检验结果。 结论：必须用稀盐酸（通常质量分数10%左右），既能与CaCO₃反应，又不会明显挥发。 （2）不能用稀硫酸——因为生成微溶物覆盖表面，反应很快停止 反应：CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + CO₂↑ CaSO₄微溶于水，会附着在大理石表面形成一层致密的薄膜，阻止内部CaCO₃继续与酸接触，反应很快就停止了。 结论：稀硫酸只适合与可溶性碳酸盐（如Na₂CO₃）反应，不适合与块状CaCO₃反应。 （3）不能用纯碱粉末（Na₂CO₃）——因为反应速率过快，难以控制 纯碱是粉末状，与酸接触面积极大，反应速率极快，瞬间产生大量气体，容易造成喷溅或使收集装置来不及收集。 此外，纯碱与酸反应不需要加热，但反应剧烈，不适合实验室平稳制气。 结论：实验室制CO₂应选用块状大理石或石灰石，通过控制酸的滴加速度来调节反应速率。 一、选择题 1．检验集气瓶里是否收集满二氧化碳的方法是（　　） A．加入澄清的石灰水，观察是否变浑浊 B．将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭 C．加入紫色石蕊试液，观察是否变红色 D．将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭 【答案】D 【详解】A．加入澄清的石灰水，观察是否变浑浊，只能证明气体是二氧化碳，不能证明气体已满，故A错误； B．不支持燃烧的气体有多种，将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭，不但不能证明气体是否满，故B错误； C．紫色的石蕊试液遇到所有的酸性溶液都变红，凡能溶于水显酸性的气体都有同样的现象，不能证明二氧化碳气体是否是满的，故C错误； D．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，观察是否立即熄灭，能确定气体是否到了瓶口，故D正确。 故选D。 2．取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花完成以下实验。下列说法错误的是（　　） A．纸花变为红色的有Ⅰ和Ⅳ B．Ⅰ的作用：证明酸性物质能使紫色石蕊变红 C．证明水和二氧化碳发生了化学反应的现象：Ⅳ中纸花变红，Ⅱ、Ⅲ中纸花不变红 D．此实验证明水和二氧化碳反应生成的不是酸性物质 【答案】D 【详解】A．稀醋酸是酸性溶液，二氧化碳与水反应生成的碳酸，都能使紫色石蕊试液变成红色，故A正确，不符合题意； B．实验Ⅰ的作用是：说明酸性物质会使紫色石蕊变红，故C正确，不符合题意； C．由Ⅳ中小花变红，Ⅱ、Ⅲ中不变红，证明水和二氧化碳发生反应生成了一种酸，故C正确，不符合题意； D．此实验证明水和二氧化碳反应生成的是酸性物质，能使紫色的石蕊试液变成红色，故D错误，符合题意。 故选D。 3．杭十三利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行探究，下列说法错误的是（     ） A．A处关闭活塞K可以使反应停止 B．B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊试液变红 C．C处可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊 D．D处低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 【答案】B 【详解】A.A处关闭活塞K后，装置内产生的二氧化碳无法排出，内部压强增大，会将稀盐酸压入长颈漏斗中，使大理石与稀盐酸分离，反应随即停止，说法正确； B.B处紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸显酸性，是碳酸使紫色石蕊试液变红，二氧化碳本身不具有酸性，不能直接使紫色石蕊试液变红，因此该说法错误； C.二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙发生反应，生成碳酸钙白色沉淀和水，因此C处可观察到澄清石灰水变浑浊的现象，说法正确； D.二氧化碳的密度比空气大，且不燃烧、也不支持燃烧，因此二氧化碳进入D装置后会先在底部聚集，使低处蜡烛先熄灭，随着气体增多，高处蜡烛后熄灭，说法正确。 故选B。 4．下列关于二氧化碳性质的验证实验，只能反映二氧化碳物理性质的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．将二氧化碳倒入放有阶梯蜡烛的烧杯中，下层蜡烛先熄灭，既反映了二氧化碳密度比空气大（物理性质），也反映了二氧化碳不燃烧、不支持燃烧（化学性质），故A不符合题意； B．二氧化碳通入紫色石蕊溶液，二氧化碳和水反应生成碳酸使石蕊变红，该过程发生化学反应，反映的是二氧化碳的化学性质，故B不符合题意； C．二氧化碳通入澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀使石灰水变浑浊，发生化学反应，反映的是二氧化碳的化学性质，故C不符合题意； D．将二氧化碳倒入一侧纸袋中，杠杆倾斜、装二氧化碳的一侧下沉，该过程没有发生化学反应，只说明二氧化碳密度比空气大，仅反映了二氧化碳的物理性质，故D符合题意。 故选D。 5．下列为二氧化碳的制取、收集和部分性质检验实验，其中正确的是（　　） A．制取 B．收集 C．验满 D．检验 【答案】D 【详解】A．二氧化碳发生装置中的长颈漏斗要伸入液面以下，以防生成的气体由长颈漏斗逸出，故A错误； B．二氧化碳能溶于水，且能和水反应，不能用排水法收集，故B错误； C．二氧化碳验满时，需要将燃着的木条放在集气瓶瓶口，不能伸入集气瓶内部，故C错误； D．二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以可将气体通入澄清的石灰水来检验是否是二氧化碳，故D正确。 故选D。 6．下列关于二氧化碳的说法，正确的是（　　） A．组成：二氧化碳由碳和氧两种单质组成 B．结构：二氧化碳由碳原子和氧原子构成 C．性质：二氧化碳的化学性质和一氧化碳相同 D．应用：二氧化碳可用于生产碳酸型饮料 【答案】D 【详解】A．二氧化碳是化合物，由碳元素和氧元素组成，不是由碳、氧两种单质组成，若为两种单质则属于混合物，故A错误； B．二氧化碳由二氧化碳分子构成，一个二氧化碳分子才由碳原子和氧原子构成，故B错误； C．二氧化碳和一氧化碳的分子构成不同，化学性质不同，故C错误； D．二氧化碳能溶于水，且能和水反应生成碳酸，因此可用于生产碳酸型饮料，故D正确。 故选D。 7．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段二氧化碳气体输出 【答案】A 【详解】A．ab段，产生了二氧化碳气体，使试管压强增大，试管中液面逐渐下降，故A错误； B．bc段，压强不变，说明石灰石与盐酸脱离接触，反应停止，故B正确； C．c点之后压强减小，气体输出，说明此时是打开了弹簧夹，装置内压强减小，故C正确； D．cd段压强减小，说明气体不断输出，证明二氧化碳不断输出，故D正确。 故选A。 8．小科用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是（     ） A．装置中的铜网不能与稀盐酸反应 B．添加盐酸后，漏斗下端必须伸到液面以下 C．该装置不能控制反应的发生和停止 D．将稀盐酸用稀硫酸替换，也能完成该实验 【答案】A 【详解】A．通过石灰石中的碳酸钙和稀盐酸反应，来得到纯净的二氧化碳；铜网的作用是承载石灰石，若铜网可以和稀盐酸反应，不仅会损坏铜网结构，还会产生杂质，使收集到的二氧化碳不纯，因此铜网不能与稀盐酸反应，故A正确； B．该装置左侧为敞口的加酸漏斗，气体只会从右侧导管导出，漏斗下端不需要伸到液面以下，故B错误； C．该装置可以控制反应的发生和停止：打开弹簧夹，酸接触石灰石，反应发生；关闭弹簧夹，装置内气压增大，酸被压入左侧，与石灰石分离，反应停止，故C错误； D．稀硫酸和石灰石（碳酸钙）反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会附着在石灰石表面，阻止反应持续进行，因此不能用稀硫酸替换稀盐酸，故D错误。 故选A。 9．小启利用如图装置，验证的性质，下列说法正确的是（     ） A．甲中纸花会变成红色 B．乙中虚线框内应选择装置戊 C．乙中可观察到碳酸钙的生成 D．丙只能验证的化学性质 【答案】B 【详解】A．酸性物质才能使石蕊变红，干燥的不能使干燥的石蕊纸花变红（没有水，无法生成碳酸），故A错误； B．气体通过洗气装置需要遵循“长进短出”的原则：装置戊中进气导管伸入澄清石灰水下，出气导管短，符合要求，故B正确； C．二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，“观察到碳酸钙生成”是实验结论，不是可观察到的实验现象，实验只能观察到溶液变浑浊，故C错误； D．丙实验中低处蜡烛先熄灭、高处蜡烛后熄灭，既验证“不燃烧、不支持燃烧”的化学性质，也验证了密度比空气大的物理性质，故D错误。 故选B。 10．小明想用如图所示的装置验证“二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大”的性质。实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是（　　） A．将观察到高的蜡烛先熄灭 B．不移开玻璃片，也能观察到相应的实验现象 C．蜡烛熄灭的原因是二氧化碳降低了它的着火点 D．去掉下面的蜡烛，就无法完整验证二氧化碳的性质 【答案】D 【详解】A. 由于二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大，将观察到低的蜡烛先熄灭，错误； B. 不移开玻璃片，集气瓶内二氧化碳难以流出，因为瓶口被玻璃片盖住，打开止水夹也无法顺利进入烧杯，所以移开玻璃片，才能观察到相应的实验现象，错误； C. 蜡烛熄灭的原因是二氧化碳隔绝了氧气，没有氧气支持燃烧，不是降低了着火点，着火点是物质本身的属性，不能改变，错误； D. 验证二氧化碳的密度比空气大，需要对比高低蜡烛熄灭顺序，若只有一支蜡烛只能证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，无法体现二氧化碳的密度比空气大这一特点，正确。 故选D。 二、非选择题 11．实验室制取氧气和二氧化碳气体可能用到的部分装置如下图。 （1）写出一个能用装置A制取氧气的化学方程式： 。 （2）若使用C装置收集氧气，应该在观察到 时，开始收集气体。 （3）若在发生装置和收集装置之间连接E装置，可以收集到干燥的二氧化碳，E装置内盛有的液体是 。 （4）如图F的实验目的是验证二氧化碳能溶解于水的性质。实验中选用软塑料瓶的目的是 。 【答案】(1) (2)导管口有气泡连续均匀冒出 (3)浓硫酸 (4)使实验现象更明显 【详解】（1）装置 A 是固体和液体在常温下反应的发生装置，实验室选用过氧化氢（双氧水）和二氧化锰制取氧气符合该条件。二氧化锰作催化剂，过氧化氢分解生成水和氧气，见答案。 （2）实验开始时，装置内原有空气会先从导管排出，若立即收集，收集到的氧气会混有空气、纯度较低。待导管口气泡连续、均匀冒出时，装置内空气已排尽，此时开始收集，能得到较纯净的氧气。 （3）E装置为洗气瓶，用于干燥气体。浓硫酸具有吸水性，且不和二氧化碳发生反应，是实验室常用的酸性气体干燥剂；二氧化碳属于酸性气体，不能选用氢氧化钠固体、碱石灰等碱性干燥剂。 （4）二氧化碳溶于水后，瓶内气体减少、压强变小，外界大气压会挤压瓶体。软塑料瓶易形变，能直观观察到瓶子变瘪的现象；若使用硬质瓶，形变不明显，难以观察实验结果。 12．二氧化碳的性质探究历经了几百年，凝聚了几代科学家的智慧。 （1）1766年，卡文迪许发现能溶于水。可用图甲所示装置验证该性质，用软塑料瓶收集一瓶，向其中加入约三分之一容积的水，立即拧紧瓶盖，振荡后观察到的现象是 。 （2）1774年，伯格曼研究了与的反应。可用图乙所示装置验证该反应，变色的是试纸______（填“1”“2”或“3”）。与反应的化学方程式为 。 （3）1829年，吕萨克、杜隆等科学家证实了密度比空气大。下列现象和操作中，能体现密度比空气大有（    ） A．低的蜡烛先熄灭 B．使用向上排空气法收集二氧化碳 C．使用干冰保鲜食物时白雾往下降 【答案】(1)软塑料瓶变瘪 (2) 2 (3)AB 【详解】（1）向装满二氧化碳的软塑料瓶中加水振荡，二氧化碳溶于水使瓶内气体减少、压强减小，外界大气压将塑料瓶压瘪，该现象直接说明二氧化碳能溶于水； （2）干燥二氧化碳本身不能使石蕊变色，只有二氧化碳和水反应生成碳酸，才能使石蕊试纸变色。图中1在试管外不接触二氧化碳，2是试管内（充满干燥二氧化碳）的湿润石蕊试纸，3是试管内干燥石蕊试纸，因此只有2会变色，反应的化学方程式为：； （3）A.二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，所以低的蜡烛先熄灭高的蜡烛先熄灭，正确； B.二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集二氧化碳，正确； C.干冰升华时会使周围温度降低，导致水蒸气凝结而产生白雾而下降，不能说明二氧化碳的密度比空气大，错误。 1．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。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．该装置中的棉花可用滤纸片代替 B．装置中的干燥剂能与二氧化碳反应 C．该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量 D．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 【答案】B 【详解】A.棉花和滤纸片都能吸收试剂、起到类似的载体作用，所以可以替换，说法正确； B.干燥剂的作用是除去CO2中的水蒸气，如果干燥剂能和CO2反应，就会把需要的CO2吸收掉，实验就无法进行了，所以该干燥剂必须不能与CO2反应（如浓硫酸），说法错误； C.装置用注射器添加稀盐酸，可以通过推动注射器活塞控制加入的盐酸量，从而控制反应速率，说法正确； D.若湿润的棉花a、d 变红，干燥的棉花b、c不变色，且d比a先变红；湿润棉花变红说明CO2与水反应生成了碳酸；d比a先变红说明CO2密度比空气大，先聚集在下方；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，说法正确。 故选B。 2．二氧化碳是温室气体之一，“节能减排”“碳达峰”“碳中和”等关键词成为热搜。 （1）可以用于实验室制二氧化碳且能控制反应发生与停止的发生装置为_____，检验该气体时发生反应的化学方程式为 。 （2）若用装置D收集产生的二氧化碳，可以做的改进是 。 （3）选择BD装置可制取另一种实验室常见气体，写出制备涉及反应的化学方程式： 。 （4）如图是一种工业上捕集CO2的方法，该装置用多孔球泡（内空球体，球面有许多小孔能通气）比直接用导管插入K2CO3溶液的吸收效果更好，原因是 。 【答案】(1) C (2)在水面加一层植物油，气体从a端通入（或倒掉瓶内的水，气体从b端通入） (3) (4)增大气体与溶液的接触面积，使吸收更充分，增大反应速率 【详解】（1）①装置 C 带多孔隔板与止水夹，可实现固液分离，能控制反应发生与停止。②检验化学方程式： （2）方案1（排水法改良）：在瓶内水面上方加一层植物油，二氧化碳从短导管a通入； 方案2（排空气法）：将D中全部水倒掉，二氧化碳从长导管b通入。 原理说明： 保留水时：能溶于水，植物油隔绝水；气体从短管a进，瓶内压强增大，水从长管b排出。 倒掉水后：密度大于空气，采用长进短出，长管b通入气体，空气从短管a排出。 （3）BD组合为固液不加热型发生装置+排水收集装置，见答案。 （4）多孔球泡可以增大与溶液的接触面积，使气体和溶液充分接触，提升二氧化碳的吸收效果，增大反应速率。 3．小滨同学欲进行实验室制备二氧化碳，并开展有关二氧化碳性质的研究： 实验编号 药品 Ⅰ 块状大理石、10%H2SO4溶液 Ⅱ 块状大理石、7%HCl溶液 Ⅲ 大理石粉末、7%HCl溶液 （1）选择装置：制备二氧化碳时选用装置B而不用装置A，其优点在于 ；用装置C收集时，空气从________（选填“x”或“y”）端排出。 （2）选择药品：按如表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图1所示。图中甲对应实验___（选填Ⅰ、Ⅱ、或Ⅲ），不选用丙对应实验药品的理由是： 。 （3）性质研究：将二氧化碳通入如图2所示的装置，发现下端木条先熄灭，由此可以验证CO2的性质是 。 【答案】 B装置便于添加液体试剂 x Ⅲ 碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石的表面而阻碍反应的继续进行，生成气体缓慢 二氧化碳密度大于空气密度，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧 【分析】（1）根据仪器的名称及其用途、装置的特点来分析； （2）根据反应的速率、化学反应的原理来分析； （3）根据二氧化碳具有的性质进行分析。 【详解】（1）仪器B中有长颈漏斗，便于添加液体试剂；二氧化碳的密度比空气大，所以用图C装置来收集二氧化碳时，二氧化碳应从长管进入将空气从短管排出，即空气从x排出； （2）图1中甲反应生成二氧化碳速率最快，故为Ⅲ；大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石的表面而阻碍反应的继续进行，生成气体缓慢； （3）将二氧化碳通入如图2所示的装置，发现下端木条先熄灭。说明了二氧化碳的性质是：二氧化碳密度大于空气密度，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。 4．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）图丙中仪器A的名称是__________；小科先对丙图中“气体发生器”装置进行气密性检查，他先向A注入水，当水浸没其下端管口时，关闭气量调节阀；然后再加入少量的水，若停止加水后，观察到 ，则说明此装置气密性良好。 （2）小科将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将其置于水族箱的________（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，写出评价等级：________。 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 长颈漏斗内形成稳定的水柱（或液面不再下降） (2)③ (3)优秀 【详解】（1）[1]图丙中仪器A的名称是长颈漏斗；[2]气密性检查时，停止加水后，若观察到长颈漏斗内的液面不再下降（或形成稳定的水柱），则说明装置气密性良好。 （2）应将气体细化器置于水族箱的③处，因为此处靠近水底，二氧化碳从底部向上扩散，能更充分地溶解在水中，提升补充效果。 （3）指标一：装置有气量调节阀，反应安全且可控； 指标二：计泡器可以观察气泡速度，气体能直接排出且速度可以观测，两项均符合优秀标准。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $