第13讲 二氧化碳和一氧化碳-【培优竞赛·超级课堂】2026-2027学年九年级全一册化学

第13讲 二氧化碳和一氧化碳 臭情境课堂 自制柠檬汽水 实验材料：柠檬汁、小苏打、白糖、水、食用色素。 实验过程：①将新鲜柠檬榨汁备用；②向杯中加入280L水、48g柠檬汁、25g左右的白糖，搅拌均匀； ③加入1.5g左右的小苏打，搅拌至完全溶解，盖上杯盖；④根据个人喜好，可以适当增减白糖或者加柠檬汁 来微调口感，还可以加入1滴食用色素，改变汽水颜色。 这样一杯清爽可口的柠檬汽水就制作完成了。你知道其中的原理吗？ 考点直击 C02和C0的性质与用途 物质 C02 cO 通常状况下，是无色无臭气体，密度比空气 通常状况下，是无色无臭气体，密度比空气略 物理性质 大，能溶于水，固态时称之为干冰 小，难溶于水 1.通常不支持燃烧，不能燃烧，不能供给呼吸 2.C02+H20=H2C03 1.可燃性：2C0+0,点燃2C0, 化学性质 3.CO2+Ca(OH)2-CaCO3+H2O 2.毒性：与血红蛋白结合，使其失去载氧能力 4.C0,十C商温2C0 3.还原性：C0+Cu0△Cu+C0, 灭火，作气态肥料、化工原料，干冰用于人工 用途 作燃料、冶炼金属 降雨、作制冷剂、制造云雾背景等 对环境的影响 温室效应 污染空气 优题直达 例1里[2024·四川泸州中考]向一集满C02的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸 馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸 在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是( 9 A.玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 蒸 B.玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应 C.振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸 试纸 D.振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红 ·78· 第13讲二氧化碳和一氧化碳 授人以渔二氧化碳能溶于水，使瓶内气压变小，在外界大气压作用下，玻璃片不会掉下；二氧化碳能与水 反应生成碳酸，碳酸可以使蓝色石蕊试纸变红；二氧化碳不能使干燥的石蕊试纸变色。 遥相呼应同考点测试题：“能力平台”T6、T8。 跬步千里利用二氧化碳与一氧化碳的性质差异，可鉴别二氧化碳和一氧化碳。 (1)澄清石灰水：能使澄清石灰水变浑浊的是CO2,无明显现象的是C○。 (2)紫色石蕊溶液：将CO2、C0分别通入紫色石蕊溶液中，使紫色石蕊溶液变红的是CO2,无明显现象的是CO。 (3)燃着的木条：能使燃着的木条熄灭的是CO2,能燃烧的气体是CO。 (4)灼热的氧化铜：能使灼热的黑色氧化铜变成红色的是CO,无明显变化的是CO2。 例2[宁夏中考]实验室制取一氧化碳发生的化学反应是HC0OH(甲酸)热的浓硫酸H0十C0个。 用如图所示的装置制取一氧化碳并还原氧化铜，下列说法不正确的是( A.反应过程中a处黑色粉末逐渐变成红色 甲酸 B.浓硫酸在制取一氧化碳的反应中起催化作用 干燥剂 大气球 C.大气球的作用是收集一氧化碳，防止其污染空气 澄清石灰水 D.该实验所涉及的反应类型有分解反应和置换反应 热的浓硫酸 、氧化铜 授人以渔一氧化碳与氧化铜的反应不是置换反应。一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合 物的反应叫作置换反应。如H十Cu0△Cu十H0.C+20u0高温2Cu十C0,+。置换反应属于基本反应类型。 遥相呼应同考点测试题：“能力平台”T7。 跬步千里在CO还原CuO的实验中，要注意处理尾气。 CO CuO COCuo 气球 CO!Cuo 尾气处 理装置 足量的 足量的 足量的 澄清石灰水 澄清石灰水 澄清石灰水 环保，有效防止C0污染空 优点 环保，防止C0污染空气 气，且能更有效地利用原料 【口决】一氧化碳“早出晚归”，酒精灯“迟到早退”；前者颠倒会爆炸，后者颠倒会氧化。 例3[2024·山东德州检测]氢氧化钠溶液和二氧化碳反应没有明显 盐酸€ 氢氧化钠溶液 现象，为验证CO2与NaOH能够发生反应，某同学组装了如图所示的 实验装置，并进行实验。回答下列问题： 气球 二氧化碳 (1)有时药品的滴加顺序会影响实验现象。如果观察到的现象是气球先膨胀后变瘪，则加入 试剂的顺序应该是 (填序号)。 A.先加入盐酸，再加入氢氧化钠溶液 B.先加入氢氧化钠溶液，再加入盐酸 (2)请解释气球“先膨胀”的原因： (3)写出气球“后变瘪”过程中发生反应的化学方程式： 授人以渔氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳，使瓶内气体减少，压强变小，故气球膨胀，2NaOH十CO2 Na2CO3十H2O;随着盐酸的加入，盐酸与前面反应生成的碳酸钠发生反应：Na2CO十2HCl一2NaC十H2O+ CO2个，生成二氧化碳气体，使瓶内气体增多，压强增大，气球逐渐瘪掉。 ·79· 官)培优竞赛超级课堂 9年级化学 遥相呼应同考点测试题：“能力平台”T9。 跬步千里 二氧化碳与水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液的反应 取三个质地较软的相同的塑料瓶，向其中分别充满二氧化碳气体。向三个塑料瓶中各加入等量的约}体 积的水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液，立即旋紧瓶盖，振荡，观察现象。 现象：I中溶液无色，塑料瓶变瘪；Ⅱ中澄清石灰水 变浑浊，塑料瓶瘪得比较厉害；Ⅲ中溶液无色，塑料瓶瘪 澄清石灰水 得最厉害。 ()氢氧化钠溶液 由I、Ⅲ塑料瓶变瘪的程度可知，氢氧化钠溶液与 二氧化碳 二氧化碳 二氧化碳 二氧化碳发生了反应，但无其他明显现象产生；由Ⅱ、Ⅲ 塑料瓶中产生的现象可知，要检验二氧化碳的存在，应 用澄清石灰水（澄清石灰水变浑浊，现象明显），要吸收二氧化碳气体，应用氢氧化钠溶液。 例4[湖南竞赛模拟]某混合气体中可能含有H2、CO、CO2和H2O(g)四种物质，现要验证混合 气体中含有H2和CO,有下图所示的五种装置可供选择。试回答下列问题： CuO 无水硫酸铜 澄清 氢氧化 母石灰水 钠溶液 巨。一 (1)如果只验证混合气体中含有H2,则除需要装置a外，还需要另外两个装置，这三个装置 的正确连接顺序是 产a 。确认混合气体中含有H2的主要实验现象 是 (2)如果要同时验证混合气体中既有H2又有CO,则上述五个装置都需要用上（每种装置只 用一次)。其正确的连接顺序是 a→ 一。确认混合气体 中含有CO的主要实验现象是 .0 授人以渔常见气体一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气的检验与鉴别，出题形式多种多样，看似很难，其 实很简单，万变不离其宗，只要记住检验顺序：检验水蒸气→检验二氧化碳→除去二氧化碳除去水蒸气→一 氧化碳、氢气还原氧化铜→检验生成的水蒸气→检验生成的二氧化碳，问题就能迎刃而解。 验证氢气的存在，需先将气体通过浓硫酸干燥，再通过装置，用无水硫酸铜检验是否有水生成；要同时验证氢 气、一氧化碳的存在，需先排除二氧化碳对实验的干扰，可用装置d吸收二氧化碳，再将气体依次通过装置b、a、、 c。装置e、c的顺序不可颠倒，否则无法检验是否有水蒸气生成。 遥相呼应同考点测试题：“能力平台”T11、T12。 跬步千里 常见气体的检验与除杂 气体 检验所用试剂 吸收所用试剂 H2O 无水CuSO4 浓硫酸或NaOH固体或生石灰(CaO) C02 澄清石灰水 NaOH溶液 HCI AgNO3溶液 NaOH溶液 H2 灼热CuO和无水CuSO4 灼热CuO和浓硫酸 cO 灼热CuO和澄清石灰水 灼热CuO和NaOH溶液 ·80· 第13讲二氧化碳和一氧化碳 探究直播 一氧化碳的制取及性质实验 综合实验题的解题方法是：先从题中了解实验目的，再分析为达到每个实验目的需进行哪些 步骤、操作，将综合实验拆分成一个个小实验来处理。采用化“整”为“零”的解题思想。 例5[河南初赛]实验室用下图装置制取纯净、干燥的CO,然后用CO还原CuO并检验气体产 物。已知草酸(H2C2O4)在浓硫酸存在并加热的条件下，可分解生成一氧化碳、二氧化碳和水。 回答下列问题： 浓硫酸 氧化铜 ,草酸 澄清 氢氧化 石灰水 钠溶液 四 E (1)写出装置A、C中有关反应的化学方程式： (2)装置D、E的作用分别为： (3)要达到实验目的，装置中导管接口从左到右的连接顺序为：a接 接 接 接 0 (4)从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施 (5)要制得6.4g铜，理论上至少需要溶质质量分数为20%的草酸溶液的质量是多少？ 指点迷津实验室用草酸分解制取一氧化碳，反应为H,C,0,浓硫酸C0◆十C0,个十H,0,产生的一氧 △ 化碳中含有二氧化碳、水蒸气等杂质，要制取纯净、干燥的一氧化碳，需先用氢氧化钠溶液吸收混合气体中的二 氧化碳，再用浓硫酸吸收混合气体中的水蒸气，这样就得到了纯净、干燥的一氧化碳气体。一氧化碳还原氧化 铜后产生的二氧化碳气体可用澄清石灰水进行检验。 遥相呼应同考点测试题：“能力平台”T3。 能力平台 ©培优训练 (建议用时35分钟) 失火 D.二氧化碳和葡萄糖(C6H12Os)都属于有机化 1.[2024·山东临沂中考改编]下列关于碳和碳的化 合物 合物的说法中不正确的是()。 2.要除去CO2中混有的少量C0,采用的最佳方法是 A.CO可用于冶炼金属 (填序号，下同)；除去C0中的CO2,可采 B.一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，化学性质 用的方法是 不同 A.点火燃烧 B.通过灼热的CuO C.二氧化碳灭火器可用来扑灭图书、档案等物品的 C.通入NaOH溶液 D.通过灼热的炭层 ·81· 官)培优竞赛超级课堂 9年级化学 3.[“金钥匙”决赛]（双选）将草酸(H2C2O4,在150℃ C.对比①④可探究：CO2能与NaOH反应 时升华，其分解温度约为190℃)隔绝空气加热得 D.对比②④可探究：CO2能与水反应 到混合气体M(已知草酸可分解为水、CO、CO2,草 6.小组同学为探究二氧化碳的性质在实验室进行如 酸钙难溶于水)。为探究M的成分，设计了如图所 图所示实验。 示的实验。下列说法正确的是( 干燥的 CO 开关K 二氧化碳 氧化铁 气球 气体M 开关K 澄清 清 石灰 群石灰 水 足量氢氧化钠溶液 氢氧化 用紫色石蕊溶液 甲 乙 丙 丁 钠溶液 浸泡过的干纸花 A.若甲试管内溶液变浑浊，则说明M中含有CO2 实验一 实验二 B.若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊，则说明 (1)实验一中发生反应的化学方程式为 M中含有CO C.若装置甲、乙互换位置，则无法判断M中是否含 (2)将U形管开口端放入烧杯内，一段时间后，能 有CO 观察到的实验现象是 D.草酸中碳元素的化合价是十3价 产生该现象的原因是 4.[2024·四川乐山中考]铁有多种氧化物，为探究其 (3)进行实验二时，先关闭K1和K2,加热C,一段时 中一种氧化物FeO,的组成，某同学将m g Fe.O 间后通人CO2,观察到b、d中纸花均不变色，再 和10gC0置于密闭容器中在高温下发生反应。 打开K2,观察到 反应开始至某时刻，测得容器中部分物质的质量变 由此证明了CO2能与水反应，反应的化学方程 化关系如图所示。下列说 60 10 式为 。 若打开K1, 法正确的是( )。 84 观察到低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，可证 A.a表示Fe的质量变化 明CO2具有的性质是 B.n=5.6 7.为了除去二氧化碳中的少量氧气，并进行有关碳及 C.FeO,中x:y=2:3 8.8 氧化物的实验，某同学用如图所示装置，在完成气密 D.m≥11.6 C0,的质量/g 性检查后加入药品，并已在装置中充满二氧化碳。 5.[2024·四川竞赛]开展如图实验探究，下列说法错 足量 CO、O 混合气 铜粉木炭粉氧化铁 误的是( 澄清 五 20 mL 20m 石灰 20 mL 饱和 饱和 饱和 Ca(OH 20mL水 NaOH NaOH A 溶液 溶液 溶液 (1)填写表格空白处的内容： 一气球 气球 球 气球 CO, CO 实验步骤 实验现象 实验分析 ① ④ I:点燃A处 A中铜粉变 A玻璃管中铜 A.对比①②可探究：饱和NaOH溶液对CO2的吸 酒精灯，缓 ,B、C、D无 粉的作用是除 收效果更好 缓通入混合 明显现象，E中 去C02中的氧 B.对比①③可探究：CO不与NaOH反应 气体 石灰水变浑浊 ·82· 第13讲二氧化碳和一氧化碳 续表 ②二氧化碳与水反应生成的新物质使干燥的石 实验步骤 实验现象 实验分析 蕊纸花变红 木炭粉减少，E B处发生反应 (3)与丙同学的预测不一致，D中观察到 Ⅱ：点燃B处 中澄清石灰水变 的化学方程式 ,证明二氧化碳未被澄清石 酒精喷灯，加 浑浊，F中有液 为 热一段时间 灰水完全吸收。 体流入 【拓展延伸】向图1中A装 C处的现象是 C处发生反应 置装人压强传感器，测得 Ⅲ：点燃C处 ,E中澄清 的化学方程式 以向长颈漏斗内加入稀盐 酒精喷灯 为 石灰水变浑浊， 酸为计时起点及后续实验 时间/s F中有液体流人 过程中装置内的压强变化 图2 如图2所示。 V:停止通入 (4)a~b段装置内压强变大的原因是 混合气体，用 D中的现象 D的作用是防 弹簧夹夹紧 止玻璃管 进气口，熄 (5)c点对应的操作是 灭A、B、C三 ⑧竞赛训练 (建议用时35分钟) 处火焰 9.[全国竞赛]（双选）已知氨气是一种易溶于水的碱 (2)有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你 性气体，其水溶液能使酚酞变红。下列装置能达到 认为 (填“需要”或“不需要”)，理由是 相应实验目的的是( )。 0 8.[2024·湖北武汉模拟改编]某化学兴趣小组在实 验室里验证二氧化碳的某些性质。 【实验设计】甲同学设计了如图1所示装置。 5%H,0 10%H,O 溶液 溶液 弹簧夹 隔板 -MnO -Fe,O 至虽石灰石 A.比较MnO2和Fe2O3对 B.制取并收集CO2 多孔 稀盐酸 澄清 板 H2O2分解的催化效果 气体 石尿 大理石 水 小孔 氨气 用石蕊溶液染成 紫色的干燥纸花 盐酸 氢氧化 钠溶液 A B D 图1 co 加有酚 (1)A中发生反应的化学方程式是 气球0 善酞的水 C.确认CO2和NaOH D.氨气与滴有酚酞的 可发生反应 水形成红色喷泉 【讨论交流】该小组同学对该装置进行了讨论，提出 10.[“金钥匙”初赛模拟]Fe2O3可在高温下转化为 意见如下：乙同学认为B中干燥的纸花不变色。丙 同学认为二氧化碳会被C中澄清石灰水完全吸收。 Fe0,反应的化学方程式为Fe0,十C0高温2Fc0十 【现象分析】当打开弹簧夹，反应一段时间后： CO2,FezO3的转化率（参加反应的FezO3的质量 (2)与乙同学的预测不一致，B中干燥纸花变红，可 与反应前F2O3的质量之比)表示反应进行的程 能的原因是 (填序号)。 度。该反应前Fe2O3的质量为160g,反应后测得 ①二氧化碳使干燥的石蕊纸花变红 固体中铁元素与氧元素的质量之比为14：5，则 ·83· 官)培优竞赛超级课堂 9年级化学 Fe2O3的转化率为( )。 实验进行时，若使气体 A.40% B.50% C.60% D.75% 从左向右流动，则这几种仪器的连接顺序应 11.[全国竞赛]（双选）某无色气体可能含有H2O(g)、 是：混合气体→()→()→()→ CO2、CO、H2中的一种或几种，若将该气体依次通 ()→( )→( )→( )(填“A” 过下图实验装置中的几种（假设每步操作中，参加 “B“C”“D”或“E”)。 反应的气体均完全反应或被吸收)，下列实验设计 (2)装置C的作用是 ,装置D 能达到预期要求的是( )。 的作用是 (3)装置A中观察到的现象是 (4)实验中两次用到装置B,其目的分别是 浓硫酸NaOH溶液 请你设计一种尾气处理方案： C 无水硫酸铜 13.现用含二氧化碳和水蒸气杂质的某还 原性气体来测定一种铁的氧化物 澄清石灰水一 0 (FeO,)的组成，可能用到的实验装置 A.将气体依次通过装置D、E来验证是否含有 如下图所示（装置可重复使用）： d CO2和H2O(g) B.将气体依次通过装置B、A、E来验证是否含 有H2 C.将气体依次通过装置E、D、C、B、A、D、E来验 足量NaOH溶液足量浓硫酸 澄清石灰水 证是否含有H2O(g)、CO2、CO、H2 分 丙 D.将气体依次通过装置C、B、A、D来验证是否含 有CO 12.[四川遂宁自主招生]某同学用下图所列装置验证 某混合气体中一定含有一氧化碳、氢气及少量的 二氧化碳和水蒸气，假设每一步操作中参加反应 无水CuSO, 戊 的气体都完全反应或被吸收，仪器可重复使用。 (1)按照气体的流向，装置的接口顺序为 氧化铜粉末 (2)装置中NaOH溶液的作用是 ,反应的化学方程式是 无水CuSO, B (3)实验过程中澄清石灰水没有明显变化，无水 CuSO4的颜色部分变蓝，则该还原性气体的化 学式是 NaOH E 浓硫酸 澄清」 (4)当装置中的Fe.O,全部被还原后，称得剩余固 溶液露 石灰水密 C D E 体的质量为16.8g,无水CuSO4的质量增加 了7.2g,FeO,中铁元素和氧元素的质量比为 资料收集：①无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色； ,该铁的氧化物的化学式为 ②H2+Cu0△Cu+H,0. (⑤)如果没有浓硫酸，将使测定结果中铁元素与氧 请分析上面的信息并回答下列问题： 元素的质量比的数值 (填“偏大”“偏 (1)你认为验证混合气体中各成分的顺序依次是 小”或“不变”)。 ·84·【培优训练】 1B[炭黑的主要成分是碳的单质。] 2A[金刚石硬度大，可用于裁玻璃、切割大理石等。] 3B[石墨烯和石墨双炔均由碳原子构成，但原子的排 列方式不同，故其物理性质不同。] 4D[“火法炼锌”过程中煤炭饼的作用是既提供热量， 又作还原剂。] 5D[同素异形体之间的转化过程中有新物质生成，属 于化学变化。] 6AC[根据题意可知，反应前后气体的分子总数不 变。碳与氧气可能发生的反应是：①C+0,点燃c02, ②2C+0,点燃2C0。分析两个反应前后气体分子数 目的变化可知，容器内只发生了反应①。当碳与氧气 恰好完全反应生成二氧化碳或者氧气过量时均可使 反应前后分子数目不变。] 7C[碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，M 点时还未完全反应，此时对应的固体物质有氧化铜、 碳和铜三种物质；N点时恰好完全反应，此时固体为 铜，呈红色；根据质量守恒定律，化学反应前后物质的 总质量不变，故反应后产生气体的总质量为(a一b)g: 化学反应前后，元素的种类和质量不变，故铜元素的 质量不变，但0~t2min内，固体的质量减小，故固体 中铜元素的质量分数增大。] 8(1)红磷、白磷（或氧气、臭氧等） (2)导电性。(3)还原。(4)MgO;不能。 9(1)碳。 (2)优异的导热导电性（合理即可）。 (3)硬碳比石墨的碳层间距大（合理即可）。 0(1)铜。(2)检验是否有二氧化碳生成。(3)一氧化 碳。(4C+Cu0高温cu+C0+,C0,十C高温2C0。 (5)在装置C后面增加一个尾气处理装置，点燃或收 集尾气。 【竞赛训练】 门C[在空气中灼烧，木炭会和氧气反应生成二氧化碳 气体而被除去，而氧化铜不与氧气反应。] 12B[N4的相对分子质量是56；N4和N2是N元素组 成的性质不同的两种单质，互为同素异形体；氮气广 泛存在于自然界中，性质很稳定，N4需要合成，其性 质没有氮气稳定；相同质量的N4和N所含原子个 数比为1：1。] 3D[二氧化碳分子所含的原子个数最多，但是被吸附 的体积不是最大；氢气的沸点最低，但是被吸附的体 积不是最大；二氧化碳是化合物，但是被吸附的体积 不是最大；由题表可知，气体的相对分子质量越大，被 吸附的体积越大。] 参考答案与提示 4A[铜和碳在空气中灼烧，铜变成了氧化铜，碳变成 了二氧化碳气体，充分反应后其固体的质量与原混合 物的质量相等，说明增加的氧元素的质量与减少的碳 元素的质量相等，因此原混合物中铜粉和炭粉的质量 比就是氧化铜中铜和氧的质量比，铜和氧的质量比为 64:16=4:1。] ⑤(1)根据铜元素守恒，实验中最多能得到铜的质量为 16g×80=128g.(2②)大于；AB.(3B, [(2)反应前后装置A的质量之差即为参加反应的碳和 氧元素的质量之和，为36.2g十20.0g-54.8g= 1.4g>1.1g,产生这一结果的主要原因是装置中滞留 的二氧化碳未被吸收，实验过程中还可能反应生成了 CO气体。(3)氧气会和炭粉发生反应，且反应结束后 会和铜反应，影响实验结果；氢气能和氧化铜反应，影 响实验结果。] 第13讲二氧化碳和一氧化碳 例1C例2D 例3(1)B。(2)氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，使瓶内气压 减小。(3)NaCO3+2HCl—2NaCI+H2O+CO2个。 例4(I)b;e;无水硫酸铜变成蓝色。 (2)d;b;e;c;澄清石灰水变浑浊。 51)H,C,0,浓硫酸C0*+C0,++H,0,C0+ Cu0ACu+C02。 (2)检验是否有二氧化碳生成；吸收混合气体中的二 氧化碳。 (3)h;i;b;c;d(或e);e(或d);g。 (4)该装置中缺少尾气处理装置，可将尾气点燃或进 行收集等，防止一氧化碳污染空气。 (5)设需要溶质质量分数为20%的草酸溶液的质 量为x。 H2C2O~CO~Cu 90 64 x·20% 6.4g 忍以。解得红=458 90 答：要制得6.4g铜，理论上至少需要溶质质量分数为 20%的草酸溶液的质量是45g。 【培优训练】 1D[一般含碳元素的化合物称为有机化合物，葡萄糖 属于有机化合物，二氧化碳、一氧化碳等虽然也含碳 元素，但具有无机化合物的特点，属于无机化合物。] 2B;CD。 3BD[二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，由题干提供 的信息可知，草酸的升华温度低于分解温度，在加热 时会有一部分草酸变为草酸蒸气，其进入澄清石灰水 目)培优竞赛超级课堂9年级化学 中可反应生成草酸钙沉淀，故甲试管内溶液变浑浊不 能说明M中一定含有CO2;丙中固体变黑是因为氧 化铁和一氧化碳反应生成了黑色的铁粉和二氧化碳， 二氧化碳使丁试管内溶液变浑浊，说明M中含有 CO:若装置甲、乙互换位置，二氧化碳会被氢氧化钠 溶液吸收，甲中澄清石灰水无明显变化，仍可通过装 置丙、丁中的现象判断M中是否含有CO。] 4D[由题图可知，a的质量逐渐减小，b的质量逐渐增 大，故a为一氧化碳，b为铁；题中涉及的反应为： Fe.0,十3C0高温xFe十3C02,由碳元素守恒，根据 CO~CO2的关系式，即可求出参加反应的一氧化碳的 质量为5.6gmg=108一568=448根据g 及8g解得号=是：根据质量守恒定律，mg≥84g叶 44y 8.8g-5.6g,所以，m≥11.6。] 5D[二氧化碳能溶于水，能使气球变大，而饱和氢氧 化钙溶液浓度很小，吸收二氧化碳能力较差，气球变 大不明显，对比②④无法得出二氧化碳能与水反应。] 6(1)CO2+2NaOH—Na2CO3+HO。 (2)溶液在U形管内上升并流人另一端；二氧化碳与 氢氧化钠溶液反应，导致U形管内气体压强减小。 (3)b中纸花逐渐变红；CO2+H2O一H2CO3;不能 燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大。 71)黑色：C+C0,商温2C0,红棕色固体变成黑色； Fe,0,十3C0商温2Fe+3CO,;E中液体流入D中，炸 裂。(2)不需要；E装置能收集尾气。 8(1)CaCOs+2HCI=CaCl2+H2O+CO2 (2)②。(3)蜡烛自下而上依次熄灭。 (4)弹簧夹关闭了，二氧化碳气体不能导出，试管内压 强增大。 (5)打开弹簧夹。 [(2)二氧化碳从A中带出水分，二氧化碳与水反应生 成碳酸使干燥的石蕊纸花变红。] 【竞赛训练】 9CD[比较MnO2和Fe2O3对H2O2分解的催化效 果，应只有催化剂的种类不同，其他变量应控制相同； 收集CO2气体应用向上排空气法：首先滴人氢氧化 钠溶液，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水， 瓶内气压减小，气球膨胀，然后滴入盐酸，会观察到溶 液中有气泡冒出，证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反 应，因为盐酸不与二氧化碳反应且盐酸与氢氧化钠反 应不会产生气泡；先挤压胶头滴管中的水使其进人烧 瓶，氨气溶于水得到氨水，同时烧瓶内气压减小，在大 气压的作用下，烧杯中加有酚酞的水沿导管进入烧 瓶，氨水能使酚酞变红，形成红色喷泉。] 0B[反应前氧化铁中铁元素的质量为160g×56X2 160 112g,根据铁元素的质量守恒可知，反应后固体的质 14 量为112g÷14千5=152g,反应前后固体减少的质 量为160g-152g=8g,利用差量法，根据Fe2O~ 2℉O的关系式即可求出参加反应的氧化铁的质量为 60B,则氧化铁的转化率为0×10%=50.] 门BD[将气体依次通过装置D、E,只能验证是否含有 二氧化碳，不能确定原气体中是否含有水；将气体通 过装置B可除去气体中的水分，再通过装置A,如果 原气体中含有氢气，氢气还原氧化铜生成铜和水，装 置E中无水硫酸铜会由白色变为蓝色；将气体依次通 过装置E、D、C、B、A、D、E,不能验证原气体是否含有 氢气，因为一氧化碳能还原氧化铜，气体通过装置D 后再通过装置E,其中气体通过澄清石灰水时会带出 水蒸气，所以不能确定原气体是否含有氢气；将气体 通过装置C除去气体中的二氧化碳，通过装置B干燥 气体，再通过装置A,如果原气体含有一氧化碳，则一 氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，再通过澄清石 灰水，澄清石灰水会变浑浊。] 12(1)H2O、CO2、H2、CO;B;E;C;D;A;B;E。 (2)除去混合气体中的二氧化碳；除去混合气体中的 水蒸气。 (3)黑色固体逐渐变红。 (4)检验混合气体中水蒸气的存在；检验混合气体中 氢气的存在：将尾气收集起来（合理即可）。 [混合气体中一定含有一氧化碳、氢气及少量二氧化 碳和水蒸气，要验证这些气体的存在，应先用无水硫 酸铜检验水蒸气；为避免混合气体中二氧化碳对一氧 化碳的干扰，要先检验并除去二氧化碳，常用澄清石 灰水检验二氧化碳，用氢氧化钠溶液除去二氧化碳； 一氧化碳和氢气具有还原性，可还原氧化铜，还原氧 化铜前，应将气体干燥，常用浓硫酸除去水蒸气；氢气 还原氧化铜生成铜和水，一氧化碳还原氧化铜生成二 氧化碳和铜，先通过无水硫酸铜检验生成的水再通过 澄清石灰水检验生成的二氧化碳。] 13(1)abcdghjkef(或abcdhgjkef)。(2)除去二氧化碳气 体；2NaOH+CO2-Na2CO3+H2O。(3)H2。 (4)21:8;Fe3O4。(5)偏小。 [(1)由于某还原性气体中含有二氧化碳和水蒸气杂 质，则实验前应除去杂质气体，先除去二氧化碳，后除 去水蒸气，气体除杂的导管应长进短出，还原性气体 与铁的氧化物反应，生成的产物可能是水蒸气或二氧 化碳气体，先用无水硫酸铜检验水蒸气的存在，再用 澄清石灰水检验二氧化碳的存在。(3)实验过程中澄 清石灰水没有明显变化，说明产物中无二氧化碳生 成，无水硫酸铜的颜色部分变蓝，说明产物中有水蒸 气生成，则该还原性气体为氢气，化学式为H2。(4)无 水硫酸铜增加的质量为生成的水蒸气的质量，水蒸气 中氧元素的质量为7.2g×8=6,4g,即Fe.0,中氧 元素的质量为6.4g,铁元素的质量为16.8g,所以 x:y=168g:6.4g=3:4,即为Fe0,.(5)浓疏 56 16 酸可以除去杂质气体中的水蒸气，如果没有浓硫酸， 则无水硫酸铜增加的质量偏大，即测定的氧元素的质 量偏大，铁元素的质量不变，使测定结果中铁元素与 氧元素的质量比的数值偏小。] 第14讲 二氧化碳的制取 例1B例2B 例3(1) 仪器标号 仪器中所加物质 作用 C 浓硫酸 干燥CO2气体 D 干燥的木炭粉 与CO2反应生成CO E NaOH溶液 吸收未反应的CO2 (2)C0,+C高温2c0. (3)小试管中充满盐酸后可以起到液封的作用，防止 反应剧烈时气体经长颈漏斗逸出。 (4)点燃从装置E中导出的气体，火焰呈蓝色，再用内 壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁 的石灰水变浑浊。 例4(1)锥形瓶。(2)A。 3)2H,0,M02H0+0,+. (4)b;e;f:h;g;d;co 【培优训练】 ID 2D[用石灰石和稀盐酸在常温下反应即可制备CO2, 无需加热，且该装置中生成的CO2可从长颈漏斗逸 出；除去CO2中混有的HC1气体，需要用饱和碳酸氢 钠溶液，氢氧化钠溶液可与二氧化碳反应；干燥CO2 时CO2需从长导管进短导管出，这样才能充分与浓 硫酸接触。] 3D[二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，无明 显现象，不能检验二氧化碳气体，检验二氧化碳气体 应用澄清石灰水。] 4B[B中虽然有带孔的塑料片，但是稀盐酸一直浸没 大理石，所以无法控制反应的发生和停止。] 5C[a点打开活塞，气体导出，压强逐渐减小；c点关 闭活塞，试管内气体逐渐增多，压强变大，将液体压回 到长颈漏斗中，故cd段长颈漏斗中液面上升；de段压 强不变，反应停止，固体与液体脱离接触。] 参考答案与提示 6B[反应前烧杯及杯内物质质量为160.0g,反应后 为155.6g,则生成二氧化碳的质量=160.0g 155.6g=4.4g。设参与反应的HC1的质量为x, CaCO3的质量为y。 CaCO+2HCI-CaCl2+H2O+CO2 100 73 44 y 4.4g 空-生g解得=138 y44g解得y=10g。 10044 稀盐酸的溶质的质量分数一精品酸整量×10%。 但题目中只给出稀盐酸的体积为100mL,未给出密 度，故无法求出稀盐酸的质量；鸡蛋壳中碳酸钙的质 _108×100%=83.3%;若加入稀盐酸的量 量分数一12g 不足，会导致二氧化碳的质量偏小，所测鸡蛋壳中碳 酸钙的质量分数偏小。] 7(1)分液漏斗；水槽。 （2)甲：2H,0,M02H0+0,+(合理即可)。 (3)A;H;E。 (4)连接好试管和带导管的橡胶塞后，把导管插入水 中，双手紧握试管外壁，如果导管口有气泡产生，说明 装置气密性良好。 [(3)制取氨气应选用固固加热型的发生装置，要干燥 氨气只能用碱石灰，不可用浓硫酸；氨气的密度比空 气小，用向下排空气法收集。] 8(1)长颈漏斗下端应伸人液面以下。 (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2个；B. (3)b。(4)氯化氢和水；G;F。 (5)向长颈漏斗中加水。(6)A。 9(1)试管；长颈漏斗。 (2B,2H,0,Ma02H,0+0,+;氧气不易溶于水， 也不与水发生反应。 (3)CaCO3+2HC1=CaCl2+H2O+CO2个；可以控 制反应的发生和停止。 (4)②C02+Ca(OH)2-CaC03￥+H2O ③碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中自由移动的离子浓 度增大。 [向石灰水中通入二氧化碳生成碳酸钙沉淀，溶液中 离子浓度逐渐减小，导电能力减弱；但继续通入二氧 化碳，沉淀消失，溶液中生成碳酸氢钙，溶液中自由移 动的离子浓度增大。] 【竞赛训练】 10CD[剩余固体中钙元素和碳元素的质量比为20：3，