6.2 探究二氧化碳的性质与制法（分层作业）化学新教材鲁教版五四学制八年级全一册

**基本信息** 聚焦二氧化碳性质与制法，通过基础巩固、实验综合、拓展探究三层设计，实现从概念认知到科学探究的进阶，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|物理性质、制法原理、装置选择|以选择题（如性质判断）、填空题（如装置填空）为主，强化化学观念中物质性质与用途的关联| |综合|实验现象分析、操作规范|通过实验题（如软塑料瓶变瘪、石蕊变色）考查科学思维，培养证据推理能力| |拓展|实验改进、数字化探究、中考真题|结合探究题（如浓度对反应速率影响）和真题，提升科学探究与实践能力，体现科学态度与责任|

分层作业 第二节 探究二氧化碳的性质与制法 1．以下有关描述中属于二氧化碳物理性质的是（　　） ①常温下是一种无色无味的气体 ②密度比空气大 ③可溶于水（体积比1：1） ④部分与水反应生成碳酸 ⑤可以使澄清的石灰水变浑浊 ⑥二氧化碳不支持燃烧，常用作灭火剂 ⑦二氧化碳沸点-78.5℃ ⑧固态二氧化碳俗称干冰，常用作制冷剂。 A. ①②③ B. ①②③⑦ C. ①②③⑦⑧ D. ②③⑦⑧ 【答案】C 【分析】物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质，物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质。 【详解】①常温下是一种无色无味的气体是物理性质； ②密度比空气大是物理性质； ③可溶于水是物理性质； ④部分与水反应生成碳酸是化学性质； ⑤可以使澄清的石灰水变浑浊是化学性质； ⑥二氧化碳不支持燃烧是化学性质，常用作灭火剂是用途； ⑦二氧化碳沸点-78.5℃是物理性质； ⑧固态二氧化碳俗称干冰，常用作制冷剂是物理性质； 故选C。 2．小明对二氧化碳的性质进行探究，为了验证二氧化碳的密度比空气大，设计了以下实验。下列实验设计不符合该探究目的的是 A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】A、图示中通入二氧化碳气体之后，气球飘起来，说明二氧化碳密度比空气大，故A符合该探究目的； B、往盛有阶梯蜡烛的烧杯中倒入二氧化碳，下层的蜡烛先熄灭能证明二氧化碳的密度大于空气，故B符合该探究目的； C、图示两端分别放一个塑料袋，一个装满空气，另一个倒入等体积的二氧化碳，观察天平偏向二氧化碳那一端，则证明二氧化碳密度比空气大，故C符合该探究目的； D、图示中拧紧瓶盖后瓶子变瘪，只能证明二氧化碳能溶于水，无法证明二氧化碳的密度比空气大，故D不符合该探究目的； 故选：D。 3．在甲、乙两个等体积的软塑料瓶中，分别盛有等体积的滴有紫色石蕊溶液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，则观察到的现象是 A. 甲瓶没有任何变化，乙瓶紫色石蕊溶液变红 B. 甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，乙瓶变瘪 C. 甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，甲瓶变瘪 D. 甲瓶变瘪，乙瓶紫色石蕊溶液变红 【答案】C 【详解】甲瓶导管在液面以上，液面以上的二氧化碳在振荡时会溶解在水中，并与水发生反应，使瓶内气压减小，所以甲瓶中紫色石蕊溶液变红且软塑料瓶变瘪； 乙瓶导管在液面以下，收集二氧化碳的过程中，二氧化碳与水充分接触，二氧化碳溶解达到饱和，旋紧瓶盖振荡，瓶内气压基本不变，二氧化碳和水反应产生碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，所以乙瓶只能观察到紫色石蕊溶液变红； 故选C。 4．熙蕾在学完“二氧化碳和一氧化碳”后，对有关知识进行了归纳和整理，其中合理的是（　　） A. CO2和CO都是由碳元素和氧元素组成 B. CO2和CO都有毒 C. CO2和CO都有可燃性 D. CO2和CO都能用于冶炼金属 【答案】A 【分析】二氧化碳和一氧化碳的全面比较，组成元素都相同，都是由氢元素和氧元素组成；一氧化碳有毒，具有可燃性和还原性，二氧化碳不具备上述性质。 【详解】A、CO2和CO都是由碳元素和氧元素组成的，A选项正确；B、二氧化碳不支持呼吸，但无毒；一氧化碳有毒，能与血液中的血红蛋白结合，使血液失去载氧能力，B选项错误； C、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧；一氧化碳具有可燃性，C选项错误； D、一氧化碳能用于冶炼金属，二氧化碳不能用于冶炼金属，D选项错误。故选A。 5．实验室制取二氧化碳的实验操作中正确的是 A. 检查气密性 B. 添加大理石 C. 量取稀盐酸 D. 验满二氧化碳 【答案】D 【详解】A．该装置长颈漏斗与外界相通，用手捂试管时气体从长颈漏斗逸出，无法检查气密性，操作错误； B．添加块状大理石时应将试管横放，将大理石放在试管口后缓慢竖立试管，直接竖直投放会砸破试管，操作错误； C．量筒读数时视线应与液体凹液面最低处相平，仰视读数会导致量取液体体积偏大，操作错误； D．二氧化碳验满时将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则证明已收集满，操作正确； 6．在实验室制取二氧化碳的实验中，一定不需要用到的仪器是 A. 酒精灯 B. 集气瓶 C. 分液漏斗 D. 锥形瓶 【答案】A 【详解】实验室制取二氧化碳的原理为大理石（或石灰石，主要成分为碳酸钙）与稀盐酸在常温下反应，属于固液不加热型发生装置，反应无需加热，因此一定不需要酒精灯；集气瓶用于收集二氧化碳，分液漏斗可用于添加稀盐酸，锥形瓶可作为反应容器，后三者均为可能用到的仪器。 故选A。 7．某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是 A. 长颈漏斗可用来添加稀硫酸 B. 可选用大理石和稀硫酸制取CO2 C. 收集CO2的导管应伸入集气瓶底部 D. 先将水注入锥形瓶液封，再检查气密性 【答案】B 【详解】A. 长颈漏斗可用来添加液体药品，故可用来添加稀硫酸，正确； B. 大理石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻碍反应的进一步进行，故不能选用大理石和稀硫酸制取二氧化碳，错误； C. 二氧化碳的密度比空气大，收集CO2的导管应伸入集气瓶底部，这样才能将装置内空气排尽，正确； D. 正确。 8．下列关于实验室制取CO2的操作、试剂和装置选择不合理的是 A. 选择试剂 B. 取用固体试剂 C. 检查装置的气密性 D. 取用液体试剂 【答案】D 【详解】A、实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，试剂选择正确，不符合题意； B、取用块状固体试剂时，应先把试管横放，用镊子夹取药品放在试管口，再把试管慢慢地竖立起来，使药品缓缓地滑到试管底部，以免打破试管，图示操作正确，不符合题意； C、检查装置气密性的方法：将导管末端浸入水中，用手握住试管外壁，观察到导管口有气泡冒出，说明该装置气密性良好，图示操作正确，不符合题意； D、倾倒液体时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，试管微微倾斜，试管口紧挨试剂瓶口，使液体缓缓倒入，图示操作错误，符合题意。 故选D。 9．用下列试剂和装置能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是 A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】A、该装置中大理石与稀盐酸接触后产生二氧化碳气体，不能使大理石与稀盐酸接分离，不能使反应停止，故A错误； B、大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙、二氧化碳和水，生成的硫酸钙会附着在大理石的表面而阻止反应的进一步发生，不能持续产生二氧化碳，故B错误； C、该装置中大理石与稀盐酸接触后产生二氧化碳气体，气体从左管中逸出，当关闭活塞时，左侧液面上升，不能使大理石与稀盐酸接分离，不能使反应停止，故C错误； D、该装置中大理石与稀盐酸接触后产生二氧化碳气体，当关闭活塞时，容器内气压增大，液面下降，能使大理石与稀盐酸接分离，反应停止，打开活塞后，容器内的 气压下降，液面止升，大理石与稀盐酸接接触，反应进行，该装置能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止，故D正确。 故选：D。 10．实验室制取二氧化碳装置和步骤 实验装置 发生装置：反应符合“固体+液体→气体”，且在常温下进行，因此选用　　　　　　　型发生装置；收集装置：二氧化碳能溶于水且能与水反应生成碳酸，一般不用排水法收集；二氧化碳的密度比空气的大且不与空气中的成分反应，因此常用　　　　　　　法收集。 实验步骤（以制取较多二氧化碳为例） （1）组装装置，检查装置的　　　　　　　；（2）将块状石灰石（或大理石）装入锥形瓶，塞紧双孔橡皮塞;（3）由长颈漏斗加入稀盐酸,使液面浸没长颈漏斗末端；（4）用向上排空气法收集气体；（5）验满。 检验 将制取的气体通入　　　　　　　中，若　　　　　　　变　　　　　　　，证明该气体是二氧化碳（不能用燃着的木条检验CO2 ，因为氮气等气体也能使燃着的木条熄灭） 验满 将燃着的木条放在集气瓶　　　　　　　，若木条　　　　　　　，证明二氧化碳气体已收集满 【答案】① 固液常温    ② 向上排空气    ③ 气密性    ④ 澄清石灰水    ⑤ 澄清石灰水    ⑥ 浑浊    ⑦ 瓶口    ⑧ 熄灭 【详解】①实验室制取二氧化碳原理是稀盐酸与碳酸钙反应，反应物符合固体加液体，且不用加热，所以选用固液常温型发生装置。 ②二氧化碳与水反应，且密度比空气大，所以常用向上排空气法收集。 ③有气体参与、生成的反应实验之前要检查气密性。 ④检验二氧化碳气体常用澄清石灰水 ⑤略 ⑥二氧化碳会与澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙。 ⑦因为二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。二氧化碳验满方式，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳气体已收集满。 ⑧略。 11．用二氧化碳进行如下图实验，回答问题。 （1）图1中的现象是　　　　　　　　　　　，说明二氧化碳具有的性质是　　　　　　　　　　　。 （2）图2中观察到　　　　　　　　　　　，将变色的石蕊试纸取出，加热一段时间，试纸重新变成紫色，原因是　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 （3）图3取下橡胶塞，观察到　　　　　　　　　　　；反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）上述实验说明二氧化碳具有的化学性质是　　　　　　　　　　　(写一条)。 【答案】（1）① b端燃着的木条先熄灭，a端燃着的木条后熄灭    ② 密度大于空气密度，不能燃烧也不支持燃烧     （2）① 干燥的紫色石蕊试纸无明显变化，湿润的紫色石蕊试纸变为红色    ②      （3）① 水槽中的澄清石灰水进入试管中形成一段液柱，且试管中的澄清石灰水变浑浊    ②      （4）不能燃烧也不支持燃烧或可以和水反应等      【详解】(1)图1中的实验现象b端燃着的木条先熄灭，a端燃着的木条后熄灭，说明的物理性质是：密度比空气大，化学性质是：不能燃烧也不支持燃烧； (2)图2中观察到干燥的紫色石蕊试纸无明显变化，湿润的紫色石蕊试纸变为红色，将变色的石蕊试纸取出，加热一段时间，试纸重新变成紫色，原因是二氧化碳本身不能使干燥的石蕊纸花变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊纸花由紫色变红色，碳酸不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为； (3)图3取下橡胶塞，二氧化碳通入澄清的石灰水中，观察到水槽中的澄清石灰水进入试管中形成一段液柱，且试管中的澄清石灰水变浑浊，反应化学方程式为：； (4)上述实验说明二氧化碳具有的化学性质是不能燃烧也不支持燃烧或可以和水反应或可以和氢氧化钙反应等。 12．根据下列实验图示回答问题。 （1）实验A可测定空气中氧气的含量，红磷燃烧的现象为　　　　　　　；进入集气瓶的水不足五分之一，原因可能是　　　　　　　（填一点即可）。 （2）实验B中，反应结束后先将导管从石灰水中取出，再熄灭酒精灯，目的是　　　　　　　。 （3）实验C中　　　　　　　（选填“能”或“不能”）证明二氧化碳能与水反应，原因是　　　　　　　。 （4）实验D中，观察到气球浮起，说明的密度比空气　　　　　　　（选填“大”或“小”）。 【答案】（1）① 产生大量白烟，放热    ② 红磷量不足或装置气密性不好或装置未冷却至室温就打开止水夹一点即可     （2）防止石灰水倒流而炸裂试管     （3）① 不能    ② 没有对照实验，无法排除是二氧化碳使紫色石蕊溶液变红     （4）大      【详解】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷白色固体小颗粒，因此现象为产生大量白烟、放热；进入集气瓶的水不足的本质是反应后瓶内压强偏大，红磷不足则氧气未完全消耗、装置漏气会有外界空气进入、未冷却就开止水夹时瓶内温度高压强高，都符合该情况。 (2)若先熄灭酒精灯，试管A内温度降低、压强减小，澄清石灰水会被大气压压入热的试管A，冷热接触会导致试管炸裂，因此先撤导管避免倒吸，使试管炸裂。 (3)该实验仅做了通入石蕊溶液的操作，不能确定使石蕊变色的是本身还是与水反应的产物，缺少对照实验，因此无法证明和水反应。 (4)充满二氧化碳的气球在空气中浮起，说明二氧化碳的密度比空气大。 1．下列现象或解释与结论相符的是 A. 甲实验中软塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能与水反应 B. 乙实验中蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度比空气的大 C. 丙实验中紫色石蕊溶液变红是因为二氧化碳显酸性 D. 丁实验中溶液由红色变为紫色是因为二氧化碳的溶解度随温度升高而减小 【答案】B 【详解】A、甲实验中软塑料瓶变瘪说明二氧化碳能溶于水，但不能说明二氧化碳能与水反应，A错误。 B、乙实验中蜡烛自下而上依次熄灭说明二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧且密度比空气大，B正确。 C、丙实验中溶液由紫色变为红色是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，C错误。 D、丁实验中溶液由红色变为紫色是因为碳酸不稳定，在加热时分解生成水和二氧化碳，D错误。 故选B。 2．下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 检验某气体是二氧化碳 将燃着的木条伸入集气瓶中，观察木条是否熄灭 B 除去二氧化碳中少量一氧化碳 将混合气体点燃 C 除去一氧化碳中少量二氧化碳 先通过足量的NaOH溶液，再通过浓硫酸 D 鉴别一氧化碳和二氧化碳 闻气味 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【详解】A、二氧化碳不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，但其他不支持燃烧的气体（如氮气）也可能使木条熄灭，因此该方法不专一，无法可靠检验二氧化碳。初中化学中，检验二氧化碳的正确方法是将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳（反应原理：）。 判定结论：不能达到目的； B、一氧化碳具有可燃性，但点燃需要氧气参与（反应原理：）。方案中未提供氧气，且混合气体中二氧化碳是主要成分，一氧化碳含量少，点燃时可能无法充分燃烧，且操作不安全（一氧化碳有毒）。初中化学中，除去二氧化碳中少量一氧化碳的合理方法是通过灼热的氧化铜（反应原理：），一氧化碳被氧化，二氧化碳不反应。 判定结论：不能达到目的； C、二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水（反应原理：），从而被吸收除去；一氧化碳不与氢氧化钠反应，因此通过溶液后，二氧化碳被去除。再通过浓硫酸是为了干燥气体（浓硫酸有吸水性），除去可能携带的水蒸气，得到纯净的一氧化碳。该方案符合除杂原则（不引入新杂质，不减少主体物质）。 判定结论：能达到目的； D、一氧化碳和二氧化碳均为无色无味的气体，闻气味无法区分两者。一氧化碳有毒，但无特殊气味；二氧化碳也无味。鉴别它们的正确方法包括：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊的是二氧化碳，不变的是一氧化碳；或用燃着的木条，木条熄灭的是二氧化碳，气体能燃烧的是一氧化碳（但需注意安全）。 判定结论：不能达到目的。 故选C。 3．如图是实验室制取二氧化碳气体的常用装置，下列说法正确的是 A. 试剂X为稀硫酸 B. 甲装置中的分液漏斗下端须浸入液面以下 C. 选择乙装置收集，气流方向为a进b出 D. 选择乙装置利用浓硫酸干燥，气流方向为b进a出 【答案】C 【详解】A、实验室使用稀盐酸制取二氧化碳，不使用稀硫酸。因为稀硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会附着在固体药品表面阻碍反应进行。错误； B、由图甲可知，利用分液漏斗制取二氧化碳，分液漏斗将活塞旋紧，即为密闭容器，不需要将分液漏斗下端浸入液面以下。错误； C、二氧化碳密度比空气大，收集二氧化碳时应采用向上排空气法，气体应从长管a通入，将空气从短管b排出。正确； D、乙作洗气装置，需要药品和气体充分接触，则气体通入药品中，所以二氧化碳从a进入。错误。 故选C。 4．如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成气体制取的操作中，正确的一项是 A. 均不需检查装置气密性 B. 均可用药匙装入固体试剂 C. 均需在试管口放棉花 D. 均可用向上排空气法收集气体 【答案】D 【详解】A、制取任何气体前都必须检查装置气密性，防止装置漏气，收集不到气体，不符合题意； B、实验室制取氧气所用的试剂是高锰酸钾（图示装置是固体加热反应制取氧气，适用于加热高锰酸钾制取氧气），高锰酸钾属于粉末状固体，需要用药匙取用，而实验室制取二氧化碳所用的固体试剂是大理石（或石灰石），属于块状固体，应用镊子夹取，不符合题意； C、实验室制取氧气的发生装置适用于加热高锰酸钾制取氧气，需要在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，制取二氧化碳的发生装置不需要在试管口塞一团棉花，不符合题意； D、氧气和二氧化碳的密度都大于空气，均可用向上排空气法收集，符合题意。 故选D。 5．（25-26九年级上·江苏徐州·联考）利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内气压随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是（ ）     A. 碳酸钙粉末产生的质量多 B. 块状碳酸钙产生的质量多 C. 对比分析a、b点可知，曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应 D. 对比分析c、d点可知，相同的气压时，块状碳酸钙需要时间短 【答案】C 【详解】最终曲线①、②的气压相等，说明最终产生的质量相等，故A、B均错误；对比分析a、b点可知，曲线①单位时间内气压大，说明单位时间内产生的气体多，反应速率快。曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，故C正确；对比分析c、d点可知，相同的气压时，碳酸钙粉末所需的时间短，故D错误。故选C。【点睛】物质的反应速率与物质的性质有关，粉末状比块状固体反应快。 6．甲、乙、丙、丁是初中化学常见的四种物质，其转化关系如图所示，甲为一种黑色固体，乙、丙均为气体，且乙极易与血液中的血红蛋白结合，从而使人体中毒。下列说法错误的是 A. 丙可使温室效应增强 B. ①②④三个反应中有一种相同的反应物 C. ③的转化只能通过和氧气反应来实现 D. 丁可以是铜单质 【答案】C 【分析】乙极易与血液中的血红蛋白结合，从而使人体中毒，所以乙是一氧化碳；乙、丙均为气体，且乙、丙可相互转化，所以丙是二氧化碳；甲为黑色固体，且甲可转化为乙或丙，所以甲是碳单质；甲、乙均可转化为丁，结合甲、乙的共性，即都能与氧化铜或氧化铁等金属氧化物反应，推测丁可能是铜或铁。 【详解】A、丙是二氧化碳，二氧化碳含量过高可使温室效应增强，A正确； B、反应①为碳和氧气（不充足）在点燃条件下反应生成一氧化碳，反应②为碳和氧气（充足）在点燃条件下反应生成二氧化碳，反应④为二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳，以上反应中均含有相同的反应物碳，B正确； C、反应③还可以是一氧化碳与氧化铜或氧化铁等金属氧化物在加热或高温条件下反应生成铜或铁和二氧化碳，C错误； D、由分析可知，丁可以是铜或铁单质，D正确。 故选C。 7．二氧化碳的实验室制取 实验试剂：大理石(或石灰石)和稀盐酸。 （1）反应原理：　　　　　　　　　　　。 实验装置 发生装置：由于反应物为固体(石灰石或大理石)和液体(稀盐酸)，且反应不需要加热，故应选择固液常温型发生装置。 （2）收集装置：二氧化碳具有　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　的性质，故选择向上排空气法收集。 （3）实验步骤：连接仪器→　　　　　　　　　　　→装入试剂(先加入固体，后通过长颈漏斗加入液体)→收集→检验和验满。 （4）检验和验满 检验 验满 将气体通入澄清石灰水中，若　　　　　　　　　　　，证明该气体为二氧化碳 将燃着的木条放在　　　　　　　　　　　，若木条熄灭，证明二氧化碳已收集满(此过程利用的是二氧化碳　　　　　　　　　　　的性质) 实验改进创新 （5）试剂及装置改进 同学们提出疑问，能不能用碳酸钠粉末或碳酸钙粉末和稀盐酸或稀硫酸制取二氧化碳，在老师的指导下，同学们分组进行下列实验并比较反应速率(所需试剂质量和浓度均一致)： 组别 试剂 反应速率 小组1 粉末、稀盐酸 较快 小组2 粉末、稀硫酸 较快 小组3 粉末、稀盐酸 较快 小组4 粉末、稀硫酸 开始较快，后逐渐停止 小组5 块状大理石、稀盐酸 适中 小组6 块状大理石、稀硫酸 较慢，后逐渐停止 ①分析4和6两组实验，实验逐渐停止的原因是　　　　　　　　　　　。 ②分析1和2两组实验，粉末与稀盐酸、稀硫酸反应速率较快，为控制反应速率，可将长颈漏斗换为　　　　　　　　　　　。 ③分析3和5两组实验，块状大理石、粉末分别与稀盐酸反应速率相差较大，说明　　　　　　　　　　　。 （6）对比分析装置的优点 分析以下三种发生装置，与原装置对比，有什么优点。 ①装置A仪器简单，组装方便。 ②装置B的优点是　　　　　　　　　　　。 ③装置C的优点是可以随时控制反应的发生与停止，使用装置C时所选的固体形状应为　　　　　　　　　　　(填“块状”或“粉末状”)：请你简述C装置通过关闭弹簧夹控制反应停止的原理：　　　　　　　　　　　。 数字化实验——分析排水法收集二氧化碳的可行性 （7）提出疑问：二氧化碳是不是真的不能用排水法收集？同学们分4组分别用排水法和排空气法各收集1瓶(集气瓶容积相同)气体，记录所需时间如表所示。 1 2 3 4 排水法 38" 43" 43" 43" 排空气法 1'27" 1'15" 1'4" 1'12" ①综合上述实验，对于的两种收集方法你有什么新认识：　　　　　　　　　　　。 ②为进一步验证排水法收集二氧化碳的可行性，利用图1装置，选择合适的稀盐酸与块状大理石反应，利用浓度传感器，测得不同时间排出的浓度如图2所示。根据图2数据分析，你认为能用排水法收集的原因是：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）① 能溶于水且能与水反应    ② 密度比空气大     （3）检查装置气密性     （4）① 澄清石灰水变浑浊    ② 集气瓶口    ③ 不燃烧也不支持燃烧     （5）① 稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在反应物表面，阻止反应继续进行    ② 分液漏斗    ③ 反应物形状不同，反应速率不同或接触面积越大，反应速率越快     （6）① 可以控制反应速率    ② 块状    ③ 关闭弹簧夹后，装置内压强增大，将液体试剂压入长颈漏斗，使固体和液体分离，反应停止     （7）① 排水法比排空气法收集的气体纯度高，且收集时间短    ② 一定时间后，二氧化碳在水中达到了饱和状态，不能继续溶解二氧化碳，则能用排水法收集      【详解】(1)大理石(或石灰石)的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，则该组药品发生反应的化学方程式为； (2)收集装置二氧化碳选择向上排空气法收集，因为二氧化碳能溶于水且能与水反应，密度比空气大； (3)连接仪器后，要先检查装置气密性，防止装置漏气影响实验结果，然后装入药品，最后收集气体； (4)检验二氧化碳是将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体为二氧化碳； 验满是将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已收集满，此过程利用的是二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的性质； (5)分析4和6两组实验，实验逐渐停止的原因是稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石表面，阻碍反应的进一步进行； 分析1和2两组实验，粉末与稀盐酸、稀硫酸反应速率较快，为控制反应速率，可通过控制液体滴加速度来减缓反应，因此将长颈漏斗换为分液漏斗； 分析3和5两组实验，块状大理石、粉末分别与稀盐酸反应速率相差较大，说明碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速率比大理石与稀盐酸反应的速率快，因为粉末状的物质与液体的接触面积更大，反应更剧烈或反应物形状不同，反应速率不同； (6)装置B相比装置A，可通过分液漏斗的开关控制液体的滴加速率和滴加量，从而控制反应速率； 装置C通过弹簧夹控制反应的发生与停止，其原理是利用固体和液体的接触与分离来控制反应。为了使固体和液体能够有效分离，所选的固体形状应为块状；块状固体可以放置在多孔隔板上，当关闭弹簧夹时，产生的气体使装置内压强增大，将液体压回长颈漏斗，使液体与固体分离，反应停止；当打开弹簧夹时，气体排出，装置内压强减小，液体又会流回反应容器，与固体接触，反应继续进行。而粉末状固体容易从隔板的小孔中漏下无法实现固体和液体的有效分离，也就不能控制反应的发生与停止； 当关闭弹簧夹时，反应继续进行，产生的二氧化碳气体使装置内的压强增大。在压强的作用下，液体(稀盐酸)被压回到长颈漏斗中，导致液体与固体分离，液体与固没有体接触，反应就无法继续进行，从而实现了反应的停止； (7)综合上述实验，对的两种收集方法做出评价是排水法比排空气法收集的气体纯度高，且收集时间短； 根据图示，二氧化碳浓度先逐渐增加后稳定不变，是因为一定时间后，二氧化碳在水中达到了饱和状态，不能继续溶解二氧化碳，则能用排水法收集。 8．学习小组同学在老师指导下，探究二氧化碳与水反应的生成物。 【查阅资料】酸性物质，比如稀醋酸等，能使紫色石蕊试液变红色。 向盛有石蕊试液的试管中通入二氧化碳，观察到紫色石蕊试液变成红色，为了探究是什么物质使紫色石蕊试液变红，同学们作了大胆猜想，并用石蕊试液染成紫色的干燥小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想（如图）。 （1）请和同学们来完成下表： 猜想 方案 现象 结论 ①可能是使石蕊变红 C 小花不变色 猜想①错误 ②可能是　　　　　　　　　　　使石蕊变红 B 小花不变色 猜想②错误 ③可能是和水反应的生成物使石蕊变红 D 　　　　　　　　　　 猜想③正确 （2）同学们做了一个对比实验来确定CO2与水反应生成具有酸性的物质，此对比实验方案是　　　　　　　（填序号）。生成该酸性物质的文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）向盛满二氧化碳的软塑料瓶里加约体积的水，迅速盖上瓶盖振荡，观察到　　　　　　　　　的现象。利用二氧化碳的这一性质，可以用于　　　　　　　　　　　　　（填字母）。 A．灭火     B．生产饮料   C．光合作用     D．气体肥料 【答案】（1）① 水或者H2O    ② 小花变红色     （2）① A    ② 二氧化碳+水 → 碳酸     （3）① 软塑料瓶变瘪    ② B      【详解】(1)实验方案 B 是直接喷水，目的是验证水能否使石蕊变红，所以猜想②是可能是水（H2O）使石蕊变红； 实验方案 D 中，喷水后放入二氧化碳中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液染成的紫色小花变红色。 (2)实验方案 A 直接喷稀醋酸，小花变红，说明酸性物质能使石蕊变红，与实验方案 D 对比，可确定CO2与水反应生成了具有酸性的物质； 二氧化碳与水反应生成碳酸，文字表达式为二氧化碳 + 水→碳酸。 (3)二氧化碳能溶于水并与水反应，向盛满二氧化碳的软塑料瓶里加水振荡，瓶内二氧化碳减少，压强减小，在外界大气压作用下，软塑料瓶变瘪； 二氧化碳能溶于水并与水反应，可利用这一性质生产碳酸饮料；灭火利用二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质；光合作用和气体肥料利用二氧化碳是植物光合作用原料的性质，故选B。 1．（2026·山东东营·中考真题）实验室制取二氧化碳，有时需改进反应装置达成实验目的。下列改进不能达成目的的是 A. 为能制取更多气体 B. 为能随时添加固体试剂 C. 为能控制反应速率 D. 为能控制反应发生或停止 【答案】B 【详解】A. 将试管更换为容积更大的锥形瓶，可容纳更多的反应物，能够制取更多的气体，改进可达成目的。 B. 长颈漏斗仅用于添加液体试剂，大理石无法通过长颈漏斗加入反应容器，无法达成随时添加固体试剂的目的，符合题意。 C. 分液漏斗可通过活塞调节液体的滴加速率，从而控制反应速率，改进可达成目的。 D. 该装置关闭弹簧夹时，装置内压强增大，液体被压回长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开弹簧夹，液体流下与固体接触，反应重新发生，可控制反应的发生与停止，改进可达成目的。 2．（2025·四川泸州·中考真题）在密闭玻璃罩内放置三根点燃的蜡烛（图甲），观察到长蜡烛先熄灭，接着短蜡烛熄灭，中间蜡烛最后熄灭。传感器测得氧气含量变化（图乙）。下列解释或结论错误的是 A. 开始燃烧释放热的，升到上方隔氧，长蜡烛先熄灭 B. 长蜡烛熄灭后，降温，降到下方隔氧，短蜡烛熄灭 C. 一段时间后，玻璃罩内氧气消耗完，中间蜡烛最后熄灭 D. 冷的密度比同温时的大，但热的密度可能比冷的小 【答案】C 【详解】A、长蜡烛先熄灭，是因为开始燃烧释放热的二氧化碳，二氧化碳受热后密度变小，升到上方，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，可隔绝氧气，使长蜡烛熄灭，不符合题意； B、长蜡烛熄灭后，二氧化碳降温，二氧化碳的密度比空气大，降到下方隔绝氧气，从而使短蜡烛熄灭，不符合题意； C、由图可知，蜡烛熄灭后，氧气的含量不是0，说明中间蜡烛熄灭，不是因为玻璃罩内氧气消耗完，符合题意； D、冷二氧化碳的密度比同温时氧气的大，但是该实验中长蜡烛先熄灭，说明二氧化碳受热后密度可能比冷氧气的小，不符合题意。 故选C。 3．（2025·江苏淮安·中考真题）下列关于实验室制取CO2的操作，不能达到实验目的的是 A. 检查气密性 B. 制备CO2 C. 干燥CO2 D. 收集CO2 【答案】C 【详解】A.检查气密性时，关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注水，若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好，该操作能达到实验目的，故不符合题意； B.实验室制取二氧化碳是用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，属于固液不加热型反应，图中装置是固液不加热型发生装置，该操作能达到实验目的，故不符合题意； C.用浓硫酸干燥二氧化碳时，气体应从长管进、短管出，让二氧化碳与浓硫酸充分接触，达到干燥效果，而图中气体从短管进，无法充分干燥，该操作不能达到实验目的，故符合题意； D.二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集，该操作能达到实验目的，故不符合题意，故选C。【点睛】 本题考查二氧化碳的实验室制法，化学实验基本操作。 4．将一定质量炭粉在密闭容器中引燃(如图1)，一段时间后炭粉消失。用压强传感器测得容器内压强随时间的变化关系如图2，下列分析不正确的是 A. AB段炭粉开始燃烧 B. 反应放热以及生成气体导致BC段压强增大 C. 装置内发生反应的文字表达式为：碳+氧气二氧化碳 D. 可向装置内加澄清石灰水检验燃烧产物 【答案】A 【详解】A.根据图2，AB段容器内压强小幅上升，说明AB段是加热过程，炭粉温度仍未达到燃烧所需温度，容器内气体温度升高，导致压强小幅上升，A选项错误； B.BC段因反应放热，及生成气体，导致容器内温度升高，压强增大，B选项正确； C.装置内炭粉燃烧生成二氧化碳，反应的文字表达式为：，C选项正确； D.炭粉燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰变浑浊，可向装置内加澄清石灰水检验燃烧产物，D选项正确。 5．用三朵被石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行如图实验。 （1）Ⅰ和Ⅱ中纸花均不变色，说明　　　　　　　　　　　。Ⅲ中纸花，发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）取出Ⅲ中的纸花将其吹干，吹干的过程中纸花　　　　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　。 （3）设计该实验依据的科学方法是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 水或二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变红    ②      （2）① 由红变紫    ② 不稳定，受热易分解     （3）控制变量法      【详解】(1)Ⅰ为纸花喷水后不变色，说明水不能使紫色石蕊纸花变红，Ⅱ为将干燥纸花放入二氧化碳中也不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变红，由此可证明水或二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变红；Ⅲ中纸花变红，因为二氧化碳和水反应生成碳酸，发生反应的化学方程式为； (2)取出Ⅲ中的纸花将其吹干的过程中，温度升高，碳酸不稳定，受热易分解为水和二氧化碳，反应的化学方程式为：，吹干的过程中纸花又变回紫色； (3)实验通过对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个实验的结果，逐一排除水和二氧化碳单独作用的可能性，最终确定是二氧化碳与水共同作用生成碳酸使纸花变红。 这种实验设计方法属于控制变量法(或对比实验法)，通过控制变量，逐一分析每个因素的作用，从而得出结论。 因此，设计该实验依据的科学方法是控制变量法(或对比实验法)。 6．某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止。为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。 【实验一】选择合适浓度的硫酸 操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表： 试管编号 1 2 3 4 5 硫酸浓度（%） 15 20 25 30 35 气体体积（mL） 35 47 55 51 42 （1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为　　　　　　　　。 【实验二】选择合适的反应温度 操作：往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表： 试管编号 A B C D E 温度（℃） 40 50 60 70 80 现象和比较 有少量气泡 气泡比A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似 反应剧烈，迅速产生大量气体 （2）在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为　　　　　　　　℃，在最合适反应温度时硫酸与大理石反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （3）除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加　　　　　　　　操作，更有利于气体的制备。 （4）除开使用以上方法外，请再设计出一种方案，使大理石能顺利和稀硫酸反应产生二氧化碳气体：　　　　　　　　。 （5）根据上述实验研究，在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用　　　　　　　　（填编号）。 【答案】（1）25%     （2）① 70    ②      （3）振荡试管     （4）将大理石粉碎     （5）丙      【详解】(1)由表中数据可知，相同条件下，硫酸浓度为25%时，相同时间内，产生的气体体积最大，故稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为25%； (2)观察实验二图表可知，应选择最合适的反应温度为70℃，低于70℃时，生成的气体少并且反应慢，高于70℃反应速率过快，不易收集气体； 大理石的主要成分碳酸钙和稀硫酸在70℃条件下反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； (3)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加振荡试管的操作，除去覆盖在大理石上的硫酸钙，更有利于气体的制备； (4)除开使用以上方法外，还可以将大理石粉碎，增大大理石与稀硫酸的接触面积，使大理石能顺利和稀硫酸反应产生二氧化碳气体； (5)装置甲中可将大理石置于多孔隔板上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，可以控制反应的发生和停止， 但是如果实验过程中振荡试管，使硫酸钙脱离大理石，可能会导致颗粒较小的大理石掉落至硫酸中，丙装置可通过上下移动粗铜丝实现固液的接触和分离，从而控制反应的发生和停止，且振荡小药瓶，不会使大理石掉落至硫酸中，故最好选用丙装置。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第二节 探究二氧化碳的性质与制法 1．以下有关描述中属于二氧化碳物理性质的是（　　） ①常温下是一种无色无味的气体 ②密度比空气大 ③可溶于水（体积比1：1） ④部分与水反应生成碳酸 ⑤可以使澄清的石灰水变浑浊 ⑥二氧化碳不支持燃烧，常用作灭火剂 ⑦二氧化碳沸点-78.5℃ ⑧固态二氧化碳俗称干冰，常用作制冷剂。 A. ①②③ B. ①②③⑦ C. ①②③⑦⑧ D. ②③⑦⑧ 2．小明对二氧化碳的性质进行探究，为了验证二氧化碳的密度比空气大，设计了以下实验。下列实验设计不符合该探究目的的是 A.  B.  C.  D.  3．在甲、乙两个等体积的软塑料瓶中，分别盛有等体积的滴有紫色石蕊溶液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，则观察到的现象是 A. 甲瓶没有任何变化，乙瓶紫色石蕊溶液变红 B. 甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，乙瓶变瘪 C. 甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，甲瓶变瘪 D. 甲瓶变瘪，乙瓶紫色石蕊溶液变红 4．熙蕾在学完“二氧化碳和一氧化碳”后，对有关知识进行了归纳和整理，其中合理的是（　　） A. CO2和CO都是由碳元素和氧元素组成 B. CO2和CO都有毒 C. CO2和CO都有可燃性 D. CO2和CO都能用于冶炼金属 5．实验室制取二氧化碳的实验操作中正确的是 A. 检查气密性 B. 添加大理石 C. 量取稀盐酸 D. 验满二氧化碳 6．在实验室制取二氧化碳的实验中，一定不需要用到的仪器是 A. 酒精灯 B. 集气瓶 C. 分液漏斗 D. 锥形瓶 7．某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是 A. 长颈漏斗可用来添加稀硫酸 B. 可选用大理石和稀硫酸制取CO2 C. 收集CO2的导管应伸入集气瓶底部 D. 先将水注入锥形瓶液封，再检查气密性 8．下列关于实验室制取CO2的操作、试剂和装置选择不合理的是 A. 选择试剂 B. 取用固体试剂 C. 检查装置的气密性 D. 取用液体试剂 9．用下列试剂和装置能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是 A.  B.  C.  D.  10．实验室制取二氧化碳装置和步骤 实验装置 发生装置：反应符合“固体+液体→气体”，且在常温下进行，因此选用　　　　　　　型发生装置；收集装置：二氧化碳能溶于水且能与水反应生成碳酸，一般不用排水法收集；二氧化碳的密度比空气的大且不与空气中的成分反应，因此常用　　　　　　　法收集。 实验步骤（以制取较多二氧化碳为例） （1）组装装置，检查装置的　　　　　　　；（2）将块状石灰石（或大理石）装入锥形瓶，塞紧双孔橡皮塞;（3）由长颈漏斗加入稀盐酸,使液面浸没长颈漏斗末端；（4）用向上排空气法收集气体；（5）验满。 检验 将制取的气体通入　　　　　　　中，若　　　　　　　变　　　　　　　，证明该气体是二氧化碳（不能用燃着的木条检验CO2 ，因为氮气等气体也能使燃着的木条熄灭） 验满 将燃着的木条放在集气瓶　　　　　　　，若木条　　　　　　　，证明二氧化碳气体已收集满 11．用二氧化碳进行如下图实验，回答问题。 （1）图1中的现象是　　　　　　　　　　　，说明二氧化碳具有的性质是　　　　　　　　　　　。 （2）图2中观察到　　　　　　　　　　　，将变色的石蕊试纸取出，加热一段时间，试纸重新变成紫色，原因是　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 （3）图3取下橡胶塞，观察到　　　　　　　　　　　；反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）上述实验说明二氧化碳具有的化学性质是　　　　　　　　　　　(写一条)。 12．根据下列实验图示回答问题。 （1）实验A可测定空气中氧气的含量，红磷燃烧的现象为　　　　　　　；进入集气瓶的水不足五分之一，原因可能是　　　　　　　（填一点即可）。 （2）实验B中，反应结束后先将导管从石灰水中取出，再熄灭酒精灯，目的是　　　　　　　。 （3）实验C中　　　　　　　（选填“能”或“不能”）证明二氧化碳能与水反应，原因是　　　　　　　。 （4）实验D中，观察到气球浮起，说明的密度比空气　　　　　　　（选填“大”或“小”）。 1．下列现象或解释与结论相符的是 A. 甲实验中软塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能与水反应 B. 乙实验中蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度比空气的大 C. 丙实验中紫色石蕊溶液变红是因为二氧化碳显酸性 D. 丁实验中溶液由红色变为紫色是因为二氧化碳的溶解度随温度升高而减小 2．下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 检验某气体是二氧化碳 将燃着的木条伸入集气瓶中，观察木条是否熄灭 B 除去二氧化碳中少量一氧化碳 将混合气体点燃 C 除去一氧化碳中少量二氧化碳 先通过足量的NaOH溶液，再通过浓硫酸 D 鉴别一氧化碳和二氧化碳 闻气味 A. A B. B C. C D. D 3．如图是实验室制取二氧化碳气体的常用装置，下列说法正确的是 A. 试剂X为稀硫酸 B. 甲装置中的分液漏斗下端须浸入液面以下 C. 选择乙装置收集，气流方向为a进b出 D. 选择乙装置利用浓硫酸干燥，气流方向为b进a出 4．如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成气体制取的操作中，正确的一项是 A. 均不需检查装置气密性 B. 均可用药匙装入固体试剂 C. 均需在试管口放棉花 D. 均可用向上排空气法收集气体 5．（25-26九年级上·江苏徐州·联考）利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内气压随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是（ ）     A. 碳酸钙粉末产生的质量多 B. 块状碳酸钙产生的质量多 C. 对比分析a、b点可知，曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应 D. 对比分析c、d点可知，相同的气压时，块状碳酸钙需要时间短 6．甲、乙、丙、丁是初中化学常见的四种物质，其转化关系如图所示，甲为一种黑色固体，乙、丙均为气体，且乙极易与血液中的血红蛋白结合，从而使人体中毒。下列说法错误的是 A. 丙可使温室效应增强 B. ①②④三个反应中有一种相同的反应物 C. ③的转化只能通过和氧气反应来实现 D. 丁可以是铜单质 7．二氧化碳的实验室制取 实验试剂：大理石(或石灰石)和稀盐酸。 （1）反应原理：　　　　　　　　　　　。 实验装置 发生装置：由于反应物为固体(石灰石或大理石)和液体(稀盐酸)，且反应不需要加热，故应选择固液常温型发生装置。 （2）收集装置：二氧化碳具有　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　的性质，故选择向上排空气法收集。 （3）实验步骤：连接仪器→　　　　　　　　　　　→装入试剂(先加入固体，后通过长颈漏斗加入液体)→收集→检验和验满。 （4）检验和验满 检验 验满 将气体通入澄清石灰水中，若　　　　　　　　　　　，证明该气体为二氧化碳 将燃着的木条放在　　　　　　　　　　　，若木条熄灭，证明二氧化碳已收集满(此过程利用的是二氧化碳　　　　　　　　　　　的性质) 实验改进创新 （5）试剂及装置改进 同学们提出疑问，能不能用碳酸钠粉末或碳酸钙粉末和稀盐酸或稀硫酸制取二氧化碳，在老师的指导下，同学们分组进行下列实验并比较反应速率(所需试剂质量和浓度均一致)： 组别 试剂 反应速率 小组1 粉末、稀盐酸 较快 小组2 粉末、稀硫酸 较快 小组3 粉末、稀盐酸 较快 小组4 粉末、稀硫酸 开始较快，后逐渐停止 小组5 块状大理石、稀盐酸 适中 小组6 块状大理石、稀硫酸 较慢，后逐渐停止 ①分析4和6两组实验，实验逐渐停止的原因是　　　　　　　　　　　。 ②分析1和2两组实验，粉末与稀盐酸、稀硫酸反应速率较快，为控制反应速率，可将长颈漏斗换为　　　　　　　　　　　。 ③分析3和5两组实验，块状大理石、粉末分别与稀盐酸反应速率相差较大，说明　　　　　　　　　　　。 （6）对比分析装置的优点 分析以下三种发生装置，与原装置对比，有什么优点。 ①装置A仪器简单，组装方便。 ②装置B的优点是　　　　　　　　　　　。 ③装置C的优点是可以随时控制反应的发生与停止，使用装置C时所选的固体形状应为　　　　　　　　　　　(填“块状”或“粉末状”)：请你简述C装置通过关闭弹簧夹控制反应停止的原理：　　　　　　　　　　　。 数字化实验——分析排水法收集二氧化碳的可行性 （7）提出疑问：二氧化碳是不是真的不能用排水法收集？同学们分4组分别用排水法和排空气法各收集1瓶(集气瓶容积相同)气体，记录所需时间如表所示。 1 2 3 4 排水法 38" 43" 43" 43" 排空气法 1'27" 1'15" 1'4" 1'12" ①综合上述实验，对于的两种收集方法你有什么新认识：　　　　　　　　　　　。 ②为进一步验证排水法收集二氧化碳的可行性，利用图1装置，选择合适的稀盐酸与块状大理石反应，利用浓度传感器，测得不同时间排出的浓度如图2所示。根据图2数据分析，你认为能用排水法收集的原因是：　　　　　　　　　　　。 8．学习小组同学在老师指导下，探究二氧化碳与水反应的生成物。 【查阅资料】酸性物质，比如稀醋酸等，能使紫色石蕊试液变红色。 向盛有石蕊试液的试管中通入二氧化碳，观察到紫色石蕊试液变成红色，为了探究是什么物质使紫色石蕊试液变红，同学们作了大胆猜想，并用石蕊试液染成紫色的干燥小花设计了下列四个实验方案来验证自己的猜想（如图）。 （1）请和同学们来完成下表： 猜想 方案 现象 结论 ①可能是使石蕊变红 C 小花不变色 猜想①错误 ②可能是　　　　　　　　　　　使石蕊变红 B 小花不变色 猜想②错误 ③可能是和水反应的生成物使石蕊变红 D 　　　　　　　　　　 猜想③正确 （2）同学们做了一个对比实验来确定CO2与水反应生成具有酸性的物质，此对比实验方案是　　　　　　　（填序号）。生成该酸性物质的文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）向盛满二氧化碳的软塑料瓶里加约体积的水，迅速盖上瓶盖振荡，观察到　　　　　　　　　的现象。利用二氧化碳的这一性质，可以用于　　　　　　　　　　　　　（填字母）。 A．灭火     B．生产饮料   C．光合作用     D．气体肥料 1．（2026·山东东营·中考真题）实验室制取二氧化碳，有时需改进反应装置达成实验目的。下列改进不能达成目的的是 A. 为能制取更多气体 B. 为能随时添加固体试剂 C. 为能控制反应速率 D. 为能控制反应发生或停止 2．（2025·四川泸州·中考真题）在密闭玻璃罩内放置三根点燃的蜡烛（图甲），观察到长蜡烛先熄灭，接着短蜡烛熄灭，中间蜡烛最后熄灭。传感器测得氧气含量变化（图乙）。下列解释或结论错误的是 A. 开始燃烧释放热的，升到上方隔氧，长蜡烛先熄灭 B. 长蜡烛熄灭后，降温，降到下方隔氧，短蜡烛熄灭 C. 一段时间后，玻璃罩内氧气消耗完，中间蜡烛最后熄灭 D. 冷的密度比同温时的大，但热的密度可能比冷的小 3．（2025·江苏淮安·中考真题）下列关于实验室制取CO2的操作，不能达到实验目的的是 A. 检查气密性 B. 制备CO2 C. 干燥CO2 D. 收集CO2 4．将一定质量炭粉在密闭容器中引燃(如图1)，一段时间后炭粉消失。用压强传感器测得容器内压强随时间的变化关系如图2，下列分析不正确的是 A. AB段炭粉开始燃烧 B. 反应放热以及生成气体导致BC段压强增大 C. 装置内发生反应的文字表达式为：碳+氧气二氧化碳 D. 可向装置内加澄清石灰水检验燃烧产物 5．用三朵被石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行如图实验。 （1）Ⅰ和Ⅱ中纸花均不变色，说明　　　　　　　　　　　。Ⅲ中纸花，发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）取出Ⅲ中的纸花将其吹干，吹干的过程中纸花　　　　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　。 （3）设计该实验依据的科学方法是　　　　　　　　　　　。 6．某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止。为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。 【实验一】选择合适浓度的硫酸 操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表： 试管编号 1 2 3 4 5 硫酸浓度（%） 15 20 25 30 35 气体体积（mL） 35 47 55 51 42 （1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为　　　　　　　　。 【实验二】选择合适的反应温度 操作：往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表： 试管编号 A B C D E 温度（℃） 40 50 60 70 80 现象和比较 有少量气泡 气泡比A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似 反应剧烈，迅速产生大量气体 （2）在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为　　　　　　　　℃，在最合适反应温度时硫酸与大理石反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （3）除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加　　　　　　　　操作，更有利于气体的制备。 （4）除开使用以上方法外，请再设计出一种方案，使大理石能顺利和稀硫酸反应产生二氧化碳气体：　　　　　　　　。 （5）根据上述实验研究，在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用　　　　　　　　（填编号）。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第二节 探究二氧化碳的性质与制法 1．C 2．D 3．C 4．A 5．D 6．A 7．B 8．D 9．D 10．① 固液常温    ② 向上排空气    ③ 气密性    ④ 澄清石灰水    ⑤ 澄清石灰水    ⑥ 浑浊    ⑦ 瓶口    ⑧ 熄灭 11．（1）① b端燃着的木条先熄灭，a端燃着的木条后熄灭    ② 密度大于空气密度，不能燃烧也不支持燃烧     （2）① 干燥的紫色石蕊试纸无明显变化，湿润的紫色石蕊试纸变为红色    ②      （3）① 水槽中的澄清石灰水进入试管中形成一段液柱，且试管中的澄清石灰水变浑浊    ②      （4）不能燃烧也不支持燃烧或可以和水反应等      12．（1）① 产生大量白烟，放热    ② 红磷量不足或装置气密性不好或装置未冷却至室温就打开止水夹一点即可     （2）防止石灰水倒流而炸裂试管     （3）① 不能    ② 没有对照实验，无法排除是二氧化碳使紫色石蕊溶液变红     （4）大      1．B 2．C 3．C 4．D 5．C 6．C 7．（1）     （2）① 能溶于水且能与水反应    ② 密度比空气大     （3）检查装置气密性     （4）① 澄清石灰水变浑浊    ② 集气瓶口    ③ 不燃烧也不支持燃烧     （5）① 稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在反应物表面，阻止反应继续进行    ② 分液漏斗    ③ 反应物形状不同，反应速率不同或接触面积越大，反应速率越快     （6）① 可以控制反应速率    ② 块状    ③ 关闭弹簧夹后，装置内压强增大，将液体试剂压入长颈漏斗，使固体和液体分离，反应停止     （7）① 排水法比排空气法收集的气体纯度高，且收集时间短    ② 一定时间后，二氧化碳在水中达到了饱和状态，不能继续溶解二氧化碳，则能用排水法收集      8．（1）① 水或者H2O    ② 小花变红色     （2）① A    ② 二氧化碳+水 → 碳酸     （3）① 软塑料瓶变瘪    ② B      1．B 2．C 3．C 4．A 5．（1）① 水或二氧化碳不能使紫色石蕊纸花变红    ②      （2）① 由红变紫    ② 不稳定，受热易分解     （3）控制变量法      6．（1）25%     （2）① 70    ②      （3）振荡试管     （4）将大理石粉碎     （5）丙      1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $