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** 本同步练习围绕二氧化碳的制取与性质，采用基础-中档-拔高三级分层设计，通过生活情境、实验探究与综合应用的梯度设置，强化化学观念与科学探究能力，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础题|CO₂性质、价类图认知|结合水草鱼缸情境（单选题1），落实化学观念| |中档题|除杂、物质推断、实验现象分析|注重实验操作细节（实验题7），培养科学思维| |拔高题|装置选择与实验优化|强调装置组装与节能环保（实验题8），发展科学探究与实践能力|

实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质 一、单选题 1．(基础题）小组同学设计了水草鱼缸的二氧化碳自动补给装置如图所示。下列说法错误的是 A．乙瓶中的水可以观察二氧化碳的产生速率 B．乙瓶中液体滴加紫色石蕊溶液后会变成红色 C．为使水草更好地生长，导管口应置于水草鱼缸内“2”处 D．在光照下，水草鱼缸内能实现动植物生存所需要的碳氧循环 2．(基础题）以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。如图为碳的价类图，下列有关说法正确的是 A．a表示的物质只能是金刚石 B．b表示的物质可以用于冶炼金属 C．组成元素相同，化学性质相同 D．只能通过燃烧实现 3．(中档题）除去下列物质中所含的杂质，所用的试剂和方法不正确的是 选项 物质 杂质 试剂和方法 A CO CO2 通过足量澄清石灰水 B N2 O2 通过灼热的铜网 C CaO CaCO3 高温煅烧 D CO2 CO 通入O2点燃 A．A B．B C．C D．D 二、填空题 4．(中档题）已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。A、B、C、D、E、F六种物质之间的转化关系如图所示。（部分生成物已省略）请回答： (1)B的化学式为________，D的化学式为________。 (2)反应②的化学方程式为________。 (3)将两只用于医学研究的小白鼠分别放入盛放C、F的两个瓶中，拧紧瓶盖，结果两只小白鼠很快都死了。造成小白鼠死亡的主要原因________（填“相同”或“不同”）。 三、实验题 5．(基础题）某同学设计了如下一组实验。取四朵用石蕊试液染成的紫色的干燥纸花，分别按如图进行实验，分别进行喷洒稀盐酸、喷洒水、放入盛有干燥二氧化碳的集气瓶、喷水后放入盛有干燥二氧化碳的集气瓶的操作。回答下列问题： (1)观察到纸花的颜色变化是： Ⅰ：纸花变红；Ⅱ：________；Ⅲ：纸花不变色；Ⅳ：________； (2)该同学进行的Ⅰ、Ⅱ两项实验，说明稀盐酸能使干燥的紫色石蕊纸花________，而________不能使干燥的紫色石蕊纸花变色； (3)该同学进行Ⅲ、Ⅳ两组对比实验的结论是：________不能使干燥的紫色石蕊纸花变红，而________与________反应生成的物质能使干燥的紫色石蕊纸花变红； (4)写出实验Ⅳ中发生反应的化学方程式：________________________。 6．(中档题）如图是探究二氧化碳性质的装置图，回答下列问题。 (1)图A中，观察到的现象是_____，反应的化学方程式为______。 (2)图B中，观察到的现象是_____，由此可得出二氧化碳的化学性质是__________。所以二氧化碳常用来___________。 (3)图C中观察到的现象是紫色石蕊试液变为____色。 7．(中档题）小组同学用图所示装置进行木炭与氧化铜反应的实验，请回答下列问题。 (1)酒精灯加网罩的目的是___________________。 (2)木炭呈块状，实验时要先将木炭研细，再与CuO粉末混合均匀后使用。这样处理的目的是___________________。 (3)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是___________________。 (4)继续加热，观察到的实验现象为___________。请你写出试管①中反应的化学方程式：___________________，这个实验说明木炭具有___________性。 (5)停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是___________。 8．(拔高题）根据下列装置图，回答有关问题： (1)组装A装置时，酒精灯应在固定试管之___________(填“前”或“后”)放置，B装置中长颈漏斗必须伸入液面以下的原因是___________。 (2)从节能环保方面考虑，实验室制取并收集较纯净的O2，应从图中选择___________(填装置序号)进行组合，发生反应的化学方程式为___________________________。 (3)CO2与澄清石灰水反应的化学方程式为___________________________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质》参考答案 题号 1 2 3 答案 C B D 1．C 【详解】A.甲装置中碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳通过导管进入乙瓶的水中，会以气泡形式冒出，可以通过观察气泡产生的快慢判断二氧化碳的产生速率，该项正确； B.甲瓶中反应生成二氧化碳，进入乙瓶，与水反应生成碳酸H2CO3，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，该项正确； C.为了水草更好地生长，二氧化碳应与水草接触，进行光合作用，二氧化碳的密度比水的小，若导管口置于“2”处，二氧化碳气泡在水中因浮力作用会迅速上升至水面逸出，无法被水草充分吸收。 为使水草更好地生长，导管口应置于水草鱼缸内“3”处（靠近水草的位置），让二氧化碳与水草充分接触，该项错误； D.在光照下，水草进行光合作用消耗二氧化碳，生成氧气，鱼呼吸消耗氧气，产生二氧化碳，因此水草鱼缸内能实现动植物生存所需要的碳氧循环，该项正确。 故选C。 2．B 【分析】该图示为碳元素的价类图，a点表示碳元素组成的物质中碳元素的化合价为0价，所以a表示的是碳单质，如：金刚石、石墨、C60等；b、c都为碳的氧化物，其中碳元素的化合价分别为+2价和+4价，所以b表示的是CO，c表示的是CO2；d点为其他化合物，d可以是含有碳酸根离子的盐，也可以是H2CO3等。 【详解】A.由分析可知，a表示的物质是碳元素组成的单质，碳单质有多种，故A选项错误； B.b表示CO，CO有还原性，可用来冶炼金属，故B选项正确； C.b、c分别为CO和CO2，二者都是由分子构成，但由于其分子构成不同，所以化学性质不同，故C选项错误； D.a为碳单质，碳单质都有可燃性和还原性，c为CO2，碳单质在氧气中燃烧能生成CO2，碳单质还原金属氧化物也能生成CO2，故D选项错误； 故选B。 3．D 【详解】A、CO2与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，CO不反应，可除去杂质，正确，A选项不符合题意； B、O2与灼热的铜反应生成氧化铜，N2不反应，可除去杂质，正确，B选项不符合题意； C、CaCO3高温分解生成CaO和CO2，可除去杂质，正确，C选项不符合题意； D、CO在CO2环境中难以点燃，且通入O2可能引入新杂质，错误，D选项符合题意。 故选：D。 4．(1) CuO Cu (2) (3)不同 【分析】C和澄清石灰水反应会生成沉淀E，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，所以C是二氧化碳，A、B为两种黑色粉末，D为红色单质，所以D是铜，A和B反应会生成铜和二氧化碳，碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳，所以A是氧化铜和碳中的一种；C（二氧化碳）可以转化为F，F和B反应产生铜，碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，一氧化碳与氧化铜加热时反应生成铜和二氧化碳，因此F是一氧化碳，B是氧化铜，A是碳，代入框图验证，符合转化关系。 【详解】（1）B 是黑色粉末，结合反应，B 为CuO（氧化铜）； D 是红色单质，化学式为Cu。 （2）C与澄清石灰水（）反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为：。 （3）盛放 C（）的瓶中：不能供给呼吸，小白鼠因窒息死亡；盛放 F（CO）的瓶中：CO有毒，会与血红蛋白结合，小白鼠因中毒死亡。因此原因不同。 5．(1) 纸花不变色 纸花变红 (2) 变红 水 (3) （填名称也可以） (4) 【分析】本题是初中化学二氧化碳与水反应的经典实验，通过紫色石蕊纸花的颜色变化，验证“CO2与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红”的结论。 【详解】（1）紫色石蕊只有遇到酸性溶液才会变红，稀盐酸属于典型的酸性溶液，因此I观察到的现象就是用石蕊试液染成的紫色的干燥纸花变红；而水呈中性，因此Ⅱ中纸花不变色；干燥的二氧化碳不与干燥的紫色石蕊反应，因此Ⅲ中纸花也不变色；Ⅳ中的水和二氧化碳发生反应，生成的碳酸是酸性物质，因此与石蕊反应会变红。 （2）Ⅰ、Ⅱ两项实验的区别在于添加的溶液不一样，可以得出结论酸可以使石蕊变红，水不能使石蕊变色。 （3）Ⅲ、Ⅳ两组对比实验的区别在于纸花和二氧化碳的接触下是否湿润。把干燥的紫色石蕊纸花直接放入CO2中，纸花不变色。证明了CO2本身不具备酸性，它不能单独让石蕊变红。而当CO₂和水同时存在时，二者发生了化学反应，生成了新物质（H2CO3）使石蕊变红。 （4）二氧化碳（CO2）和水（H2O）在常温条件下就可以反应，反应方程式为 【点睛】注意区分“石蕊试液”和“石蕊纸花”，纸花是干燥的，目的是排除水分对变色结果的干扰。 6．(1) 澄清石灰水变浑浊 (2) 下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭 二氧化碳不可燃，也不支持燃烧 灭火 (3)红 【详解】（1）二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙白色沉淀，因此石灰水出现浑浊现象。 （2）二氧化碳密度比空气大，会先沉积在烧杯底部，低处蜡烛率先被隔绝氧气而熄灭，依靠该特性二氧化碳常被制作成灭火剂。 （3）二氧化碳会和水发生反应：，碳酸呈酸性，酸性物质可以使紫色石蕊试液变红。 7．(1)集中火焰，提高温度 (2)增大反应物的接触面积，使反应更充分进行 (3)刚开始预热时，试管①内的空气受热膨胀逸出 (4) 澄清石灰水变浑浊，黑色粉末变为红色 还原 (5)防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂，同时防止生成的铜被空气中氧气重新氧化 【详解】（1）木炭还原氧化铜需要较高的温度（高温条件）。普通酒精灯火焰分散，加网罩可以阻挡空气流动，使火焰集中，从而提高加热温度。 （2）固体反应物颗粒越小，接触面积越大。将块状木炭研细并与粉末混合，能让碳和氧化铜分子更紧密接触。 （3）加热初期，试管内气体受热膨胀排出。此时反应还未真正发生，排出的主要是空气，空气中二氧化碳含量极低，不足以使石灰水变浑浊。 （4）反应物氧化铜和木炭都是黑色的，生成物铜是红色的，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。所以现象是：黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。 碳夺取氧化铜中的氧，生成铜和二氧化碳，化学方程式为， 在这个反应中，木炭夺取了氧，发生了氧化反应，表现出还原性。 （5）先撤导管：如果先熄灭酒精灯，试管①冷却会导致内部压强减小，大气压会将试管②中的液体压入热的试管①中，导致试管炸裂（即倒吸）。夹紧乳胶管/冷却后倒出：刚生成的铜在高温下化学性质活泼，如果直接接触空气，会迅速与氧气反应重新生成黑色的氧化铜。夹紧胶管是为了隔绝空气，防止灼热的铜再次被氧化。 8．(1) 前 防止生成的气体逸出 (2) BE (3) 【详解】（1）组装A装置时，酒精灯应在固定试管之前放置，确保试管高度合适；B装置中长颈漏斗必须伸入液面以下的原因是防止生成的气体从长颈漏斗逸出。 （2）从节能环保方面考虑，实验室制取并收集较纯净的氧气，应使用不需加热的方法，即用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成氧气，该方法节能环保；要收集较纯净的氧气应该用排水法收集，所以应选择BE两装置进行组合； 常温下二氧化锰催化过氧化氢反应生成水和氧气，发生反应的化学方程式为：。 （3）CO2与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $