6.3 二氧化碳的实验室制取（2大题型，举一反三题型专练，广东专用）化学新教材人教版九年级上册

**基本信息** 以“原理-装置-操作-应用”为主线，系统构建二氧化碳制取的方法体系，通过典例变式强化科学思维与实验探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |题型01|1典例+3变式|药品选择（排除稀硫酸/碳酸钠）、验满（瓶口燃木条）与检验（石灰水）操作区分|从反应原理（化学方程式）→收集方法（密度/溶解性）→操作规范（气密性/验满）递进| |题型02|1典例+3变式|装置组合（长颈漏斗液封/分液漏斗控速）、实验步骤（查装加集验）|试剂选择依据（反应速率/纯度）→装置优化（控制反应）→性质应用（灭火/简易灭火器）延伸|

第三节 二氧化碳的实验室制取（题型突破·举一反三） 题型01 二氧化碳的制取、收集、验满和检验 题型02 实验室制取二氧化碳 ▌题型01 二氧化碳的制取、收集、验满和检验 1. 实验室制取二氧化碳 药品：大理石（或石灰石，主要成分CaCO3）和稀盐酸 ❌ 不能用稀硫酸：生成硫酸钙微溶，覆盖固体表面，反应很快停止； ❌ 不能用碳酸钠：反应太快，不易收集气体。 化学方程式： 发生装置：固液不加热型（和过氧化氢制氧气装置相同） 2. 收集方法 向上排空气法 原因：二氧化碳密度比空气大；二氧化碳能溶于水且和水反应，不能用排水法收集。 3. 验满（证明瓶已经收集满CO2） 操作：将燃着的木条放在集气瓶口 现象：木条熄灭 → 证明二氧化碳已收集满。 ❌ 注意：木条放在瓶口，不能伸入瓶内。 4. 检验（证明该气体是CO2） 操作：向集气瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡 现象：澄清石灰水变浑浊，证明气体是二氧化碳。 方程式： ⚠️区分： 验满：放在瓶口，燃着木条； 检验：通入瓶内，澄清石灰水。 【典例1】(2026·广东省汕头市·一模)下列关于制取并检验二氧化碳的操作正确的是 A．检查气密性 B．加入试剂 C．收集气体 D．检验气体 【变式1-1】下列关于CO2的制取、收集、验满及性质实验的操作，正确的是 A．制备 B．收集 C．验满 D．不支持燃烧 【变式1-2】下列关于实验室制取的操作正确的是 A．取固体试剂 B．取液体试剂 C．收集气体 D．验满气体 A．A B．B C．C D．D 【变式1-3】实验室制取CO2相关操作中正确的是 A．检查气密性 B．添加石灰石 C．取用稀盐酸 D．验满CO2 ▌题型02 实验室制取二氧化碳（实验题） 1. 药品选择 药品：大理石（或石灰石，主要成分CaCO3）和稀盐酸 反应原理： ❌ 禁止使用试剂： 稀硫酸：生成硫酸钙微溶物，覆盖大理石表面，反应自动停止。 碳酸钠、碳酸氢钠粉末：反应速率太快，气体不易收集。 浓盐酸：挥发性强，挥发出大量HCl杂质，二氧化碳不纯。 2. 发生装置 类型：固液不加热型，不需要酒精灯加热。 可选仪器组合：长颈漏斗 + 锥形瓶 / 分液漏斗 + 锥形瓶 / 试管 + 铁架台。 装置要点： ①长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下，形成液封，防止气体从漏斗逸出； ②导管只需稍微露出橡胶塞，便于气体导出。 3. 收集装置 方法：向上排空气法 原因：二氧化碳密度大于空气；二氧化碳可溶于水，还能与水反应，不能排水收集。 导管要点：集气瓶内导管伸到瓶底，利于排尽瓶内空气。 4. 操作步骤 1　 检查装置气密性； 2　 装入大理石（固体）； 3　 由漏斗加入稀盐酸； 4　 收集气体； 5　 验满。 5. 验满与检验 验满：燃着木条放在集气瓶口，木条熄灭，已满。 检验气体：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。 【典例1】(25-26九上·广东化州·期末)气体的制取与性质实验是初中化学实验的重要内容。 (1)二氧化碳的制取与性质 ⅰ.确定制取的化学反应原理 实践小组对3组试剂进行了研究，实验现象记录如下表。 组别 试剂 实验现象 第1组 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中 第2组 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 第3组 碳酸钠溶液和盐酸 产生气泡速率非常快 实验室制取时，综合考虑应选择第________组试剂，反应化学方程式为________。 ⅱ.设计制取的实验装置 组装一套便于添加酸的发生装置，需用到图1中的仪器有a，e和________（填字母），若选用图3的仪器作为发生装置，还可以控制反应速率，图3中用来加酸的仪器名称是________。 ⅲ.验证并进行性质实验 澄清石灰水可用于检验，将通入澄清石灰水，可观察到的实验现象是________，通过向上排空气法收集验满的方法是________。 如图2进行性质实验，燃着的蜡烛自下而上熄灭，由此可知，的密度比空气密度大，且具有________的化学性质，可用作灭火。 (2)自制简易灭火器 根据灭火原理及上述表中提供的化学反应原理，实践小组设计了一款简易灭火器。该灭火器特点是，使用时只需将装置倒立，两种试剂即可接触快速反应，根据所学知识推测，实践小组选择的化学反应原理是上表中第________组试剂，设计的简易灭火器是从图1中选择________仪器（多选，填字母），进行组装。 【变式2-1】(25-26九上·广东肇庆·期末)的实验室制备与性质 (1)如图1中所示仪器a的名称是_______。 (2)实验室用大理石制取，并可以随时使反应停止或再发生，应选用的装置是_______(填字母)，其反应的化学方程式为_______。 (3)某同学梳理了二氧化碳的性质与用途(如图2)。请完成①、②、③处相关内容。 ①_______，②_______，③用化学方程式表示为_______。 【变式2-2】(25-26九上·广东茂名·期末)Ⅰ.根据下列装置图回答问题。 (1)写出仪器①的名称：__________。 (2)实验室用B装置制取，发生反应的化学方程式为____________。 (3)与B装置相比，选用C装置制取的优点是__________。 (4)实验室收集和均可使用的装置是__________。 Ⅱ.性质实验： 如图，甲、丙为湿润的紫色石蕊试纸，乙为干燥的紫色石蕊试纸。开始通气时丙变红，通气一段时间后甲变红，乙始终不变色。 (5)根据乙、丙的现象，写出参与反应的化学方程式：_________。 (6)说明密度比空气大的现象有_______________（写一点）。 Ⅲ.制作可控补给装置 (7)兴趣小组设计并制作了水草缸的可控补给装置，如图所示。该装置是否产生，主要与A瓶内的__________（填“压强”或“温度”）有关。 (8)能促进光合作用。为了水草更好的生长，确保能够充分溶入水中，最好将导管口放置于水草缸内的位置__________（填“1”或“2”或“3”）。 【变式2-3】(25-26九上·广东茂名茂南区·期末)如图是实验室常用的装置，请回答有关问题。 (1)仪器a的名称是________，实验室若用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气时应选择的发生装置是________；(填写字母)，对应的化学方程式为____________________________________。 (2)实验室制取反应的化学方程式为________________________________，收集的方法是________________________。 (3)装置D相比较装置B，装置D的优点是________________________________。 (4)将F装置装满水，收集时导入气体的导管端为________(填“b”或“c”)，若想测量产生气体的体积还需要的仪器是________________________。 / 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 $学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第三节 二氧化碳的实验室制取（题型突破举一反三） 题型01二氧化碳的制取、收集、验满和检验 E 典例精析 【典例1】A 举-反目 【变式11】D 【变式1-2】C 【变式13】A 题型02实验室制取二氧化碳（实验题） 典例精析 【典例1】1) CaCO,+2HCI=CaCl,+CO,T+H,O 分液漏斗 澄清石灰水变浑 浊 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满 不燃烧、不支持燃烧 (2) 3 be 举一反三 【变式2-1】(1)锥形瓶 (2) CaCO,+2HCI=CaCl,+CO,T+H,O (3) 用于人工增雨 密度比空气大，不燃烧、也不支持燃烧 C0,+H,0=H,C0, 【变式22】(1)长颈漏斗 (2)CaCO +2HCI=CaCl +H,O+CO, (3)能控制反应发生和停止 (4)E (⑤)C02+H20=H,C03 (⑥蜡烛自下而上熄灭丙比甲先变红 ()压强 (8)3 1/2 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 MnO, 【变式2-3】(1) 漏斗 B 2H20 2H,0+0,↑ (2) CaCO,+2HCI=CaCl,+H,O+CO,T 向上排空气法 (3)可以控制反应的发生和停止 (4c 量筒 2/2 第三节 二氧化碳的实验室制取（题型突破·举一反三） 题型01 二氧化碳的制取、收集、验满和检验 题型02 实验室制取二氧化碳 ▌题型01 二氧化碳的制取、收集、验满和检验 1. 实验室制取二氧化碳 药品：大理石（或石灰石，主要成分CaCO3）和稀盐酸 ❌ 不能用稀硫酸：生成硫酸钙微溶，覆盖固体表面，反应很快停止； ❌ 不能用碳酸钠：反应太快，不易收集气体。 化学方程式： 发生装置：固液不加热型（和过氧化氢制氧气装置相同） 2. 收集方法 向上排空气法 原因：二氧化碳密度比空气大；二氧化碳能溶于水且和水反应，不能用排水法收集。 3. 验满（证明瓶已经收集满CO2） 操作：将燃着的木条放在集气瓶口 现象：木条熄灭 → 证明二氧化碳已收集满。 ❌ 注意：木条放在瓶口，不能伸入瓶内。 4. 检验（证明该气体是CO2） 操作：向集气瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡 现象：澄清石灰水变浑浊，证明气体是二氧化碳。 方程式： ⚠️区分： 验满：放在瓶口，燃着木条； 检验：通入瓶内，澄清石灰水。 【典例1】(2026·广东省汕头市·一模)下列关于制取并检验二氧化碳的操作正确的是 A．检查气密性 B．加入试剂 C．收集气体 D．检验气体 【答案】A 【详解】A.关闭弹簧夹后向长颈漏斗加水，若漏斗和试管中能形成稳定的液面差，说明装置气密性良好，该操作正确。 B.加入块状大理石时，需先将试管横放，把大理石放在试管口后缓慢竖起试管，防止砸破试管底；且制取气体时应先加固体药品、后加液体药品，操作错误。 C.二氧化碳密度大于空气，用该万能瓶收集时应“长进短出”，图中从短管进气，二氧化碳会从长管流出，无法收集，操作错误。 D.检验二氧化碳需用澄清石灰水（二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊），氯化氢等其他酸性气体也能使紫色石蕊溶液变红，不能用紫色石蕊溶液检验二氧化碳，操作错误。 【变式1-1】下列关于CO2的制取、收集、验满及性质实验的操作，正确的是 A．制备 B．收集 C．验满 D．不支持燃烧 【答案】D 【详解】A.实验室制取应选择稀盐酸和石灰石，稀硫酸与石灰石反应生成微溶的，会覆盖在石灰石表面，阻止反应持续进行，错误。 B.密度大于空气，用万能瓶收集时应“长管进、短管出”，错误。 C.验满需将燃着的木条放在集气瓶口，错误。 D.向放有阶梯蜡烛的烧杯中倾倒，低处蜡烛先熄灭，可验证不支持燃烧、密度大于空气的性质，正确。 【变式1-2】下列关于实验室制取的操作正确的是 A．取固体试剂 B．取液体试剂 C．收集气体 D．验满气体 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A.取用块状固体（大理石/石灰石）时，需先将试管横放，把固体放在试管口后缓慢竖立试管，使固体滑到试管底部，防止砸破试管。图中竖直试管直接投放固体，操作错误。 B.倾倒液体（稀盐酸）时，试剂瓶标签应朝向手心，避免残留液体流下腐蚀标签。图中标签朝向桌面，操作错误。 C.密度大于空气，用向上排空气法收集时，导管伸入集气瓶底部可以彻底排尽瓶内空气，操作正确。 D.验满时，需将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭则证明收集满。图中木条伸入瓶内，是气体检验操作而非验满，操作错误。 【变式1-3】实验室制取CO2相关操作中正确的是 A．检查气密性 B．添加石灰石 C．取用稀盐酸 D．验满CO2 【答案】A 【详解】A、装置气密性检查方法：连接装置，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出，说明气密性良好，故A操作正确； B、向试管中装石灰石时，先将试管横放，用镊子把石灰石放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，故B操作错误； C、倾倒液体的注意事项：瓶塞倒放在桌面上，标签向着手心，试管要倾斜，试管口与试剂瓶口紧挨着，故C操作错误； D、二氧化碳的验满要用燃着的木条，而不是带火星的木条，故D操作错误。 故选A。 ▌题型02 实验室制取二氧化碳（实验题） 1. 药品选择 药品：大理石（或石灰石，主要成分CaCO3）和稀盐酸 反应原理： ❌ 禁止使用试剂： 稀硫酸：生成硫酸钙微溶物，覆盖大理石表面，反应自动停止。 碳酸钠、碳酸氢钠粉末：反应速率太快，气体不易收集。 浓盐酸：挥发性强，挥发出大量HCl杂质，二氧化碳不纯。 2. 发生装置 类型：固液不加热型，不需要酒精灯加热。 可选仪器组合：长颈漏斗 + 锥形瓶 / 分液漏斗 + 锥形瓶 / 试管 + 铁架台。 装置要点： ①长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下，形成液封，防止气体从漏斗逸出； ②导管只需稍微露出橡胶塞，便于气体导出。 3. 收集装置 方法：向上排空气法 原因：二氧化碳密度大于空气；二氧化碳可溶于水，还能与水反应，不能排水收集。 导管要点：集气瓶内导管伸到瓶底，利于排尽瓶内空气。 4. 操作步骤 1　 检查装置气密性； 2　 装入大理石（固体）； 3　 由漏斗加入稀盐酸； 4　 收集气体； 5　 验满。 5. 验满与检验 验满：燃着木条放在集气瓶口，木条熄灭，已满。 检验气体：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。 【典例1】(25-26九上·广东化州·期末)气体的制取与性质实验是初中化学实验的重要内容。 (1)二氧化碳的制取与性质 ⅰ.确定制取的化学反应原理 实践小组对3组试剂进行了研究，实验现象记录如下表。 组别 试剂 实验现象 第1组 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中 第2组 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 第3组 碳酸钠溶液和盐酸 产生气泡速率非常快 实验室制取时，综合考虑应选择第________组试剂，反应化学方程式为________。 ⅱ.设计制取的实验装置 组装一套便于添加酸的发生装置，需用到图1中的仪器有a，e和________（填字母），若选用图3的仪器作为发生装置，还可以控制反应速率，图3中用来加酸的仪器名称是________。 ⅲ.验证并进行性质实验 澄清石灰水可用于检验，将通入澄清石灰水，可观察到的实验现象是________，通过向上排空气法收集验满的方法是________。 如图2进行性质实验，燃着的蜡烛自下而上熄灭，由此可知，的密度比空气密度大，且具有________的化学性质，可用作灭火。 (2)自制简易灭火器 根据灭火原理及上述表中提供的化学反应原理，实践小组设计了一款简易灭火器。该灭火器特点是，使用时只需将装置倒立，两种试剂即可接触快速反应，根据所学知识推测，实践小组选择的化学反应原理是上表中第________组试剂，设计的简易灭火器是从图1中选择________仪器（多选，填字母），进行组装。 【答案】(1) 1 f 分液漏斗 澄清石灰水变浑浊 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满 不燃烧、不支持燃烧 (2) 3 bc 【详解】（1）ⅰ.实验室制取时，综合考虑应选择第1组试剂，因为产生气泡速率适中，方便收集气体； 石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； ⅱ.用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，且需要组装一套便于添加酸的发生装置，需用到图1中的仪器有a，e和f，该装置可通过长颈漏斗随时添加酸； 若选用图3的仪器作为发生装置，还可以控制反应速率，图3中用来加酸的仪器名称是：分液漏斗； ⅲ.澄清石灰水可用于检验，将通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊； 二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，通过向上排空气法收集验满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满； 燃着的蜡烛自下而上熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，其中不燃烧、不支持燃烧属于化学性质； （2）该灭火器特点是，使用时只需将装置倒立，两种试剂即可接触快速反应，上表中第3组试剂产生气泡速率非常快，则可选择第3组试剂； 需一个容器来盛装两种试剂（可选择带细绳的试管c），还需要一个带有喷嘴的装置以便在倒置时让反应产生的气体和液体喷出（b带有导管和喷嘴，可满足要求），所以选择b和c仪器进行组装，装置如图：。 【变式2-1】(25-26九上·广东肇庆·期末)的实验室制备与性质 (1)如图1中所示仪器a的名称是_______。 (2)实验室用大理石制取，并可以随时使反应停止或再发生，应选用的装置是_______(填字母)，其反应的化学方程式为_______。 (3)某同学梳理了二氧化碳的性质与用途(如图2)。请完成①、②、③处相关内容。 ①_______，②_______，③用化学方程式表示为_______。 【答案】(1)锥形瓶 (2) C (3) 用于人工增雨 密度比空气大，不燃烧、也不支持燃烧 【详解】（1）仪器a是锥形瓶。 （2）实验室用大理石和稀盐酸制取，属于固液不加热型反应。装置C干燥管内盛放块状大理石，烧杯内盛放稀盐酸，将干燥管伸入烧杯内，稀盐酸与大理石接触反应开始，关闭弹簧夹，生成的二氧化碳气体无法逸出，导致干燥管内压强增大，干燥管内的稀盐酸被压入烧杯，与块状大理石脱离，反应停止，打开弹簧夹，二氧化碳气体逸出，烧杯内的稀盐酸再次与块状大理石接触，反应继续。稀盐酸与大理石反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，该反应化学方程式：。 （3）①干冰（固态）升华时会吸收大量的热，使周围温度迅速降低，空气中的水蒸气凝结成小水滴，从而实现人工降雨，也可用于食品冷藏保鲜等。 ②二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，二氧化碳能用于灭火，正是利用了这一性质，它可以覆盖在燃烧物表面，隔绝氧气，同时自身不能燃烧。 ③二氧化碳能溶于水并与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，该反应化学方程式：，这也是二氧化碳能用于制碳酸饮料的原理。 【变式2-2】(25-26九上·广东茂名·期末)Ⅰ.根据下列装置图回答问题。 (1)写出仪器①的名称：__________。 (2)实验室用B装置制取，发生反应的化学方程式为____________。 (3)与B装置相比，选用C装置制取的优点是__________。 (4)实验室收集和均可使用的装置是__________。 Ⅱ.性质实验： 如图，甲、丙为湿润的紫色石蕊试纸，乙为干燥的紫色石蕊试纸。开始通气时丙变红，通气一段时间后甲变红，乙始终不变色。 (5)根据乙、丙的现象，写出参与反应的化学方程式：_________。 (6)说明密度比空气大的现象有_______________（写一点）。 Ⅲ.制作可控补给装置 (7)兴趣小组设计并制作了水草缸的可控补给装置，如图所示。该装置是否产生，主要与A瓶内的__________（填“压强”或“温度”）有关。 (8)能促进光合作用。为了水草更好的生长，确保能够充分溶入水中，最好将导管口放置于水草缸内的位置__________（填“1”或“2”或“3”）。 【答案】(1)长颈漏斗 (2) (3)能控制反应发生和停止 (4)E (5) (6)蜡烛自下而上熄灭/丙比甲先变红 (7)压强 (8)3 【详解】（1）写出仪器①的名称为长颈漏斗。 （2）实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：。 （3）C装置可通过活塞的开闭来控制反应的发生与停止。关闭活塞，装置内气体压强增大，将液体试剂压回长颈漏斗，使固液分离，反应停止；打开活塞，固液接触，反应发生。 （4）实验室收集密度比空气大，能溶于水与水反应，只能用向上排空气法，密度比空气略大，也能用向上排空气法，因此均可使用的收集装置是E。 （5）根据乙、丙的现象，是二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊变红，化学方程式为：。 （6）说明密度比空气大的现象有：蜡烛自下而上熄灭或丙试纸比甲试纸先变红。 （7）由图可推知，关闭气量调节阀，二氧化碳气体不能排出，瓶内气体增多，压强变大，稀盐酸被压进长颈漏斗中与大理石脱离，反应停止，打开气量调节阀，二氧化碳气体排出，瓶内压强变小，稀盐酸进入瓶内与大理石接触，反应发生，所以二氧化碳是否产生与瓶内的压强有关。 （8）为了水草更好的生长，为了确保二氧化碳能够充分溶入水中，应将导管口放置于水草缸底部位置3，以增加二氧化碳气泡与水接触时间，使其与水充分接触。 【变式2-3】(25-26九上·广东茂名茂南区·期末)如图是实验室常用的装置，请回答有关问题。 (1)仪器a的名称是________，实验室若用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气时应选择的发生装置是________；(填写字母)，对应的化学方程式为____________________________________。 (2)实验室制取反应的化学方程式为________________________________，收集的方法是________________________。 (3)装置D相比较装置B，装置D的优点是________________________________。 (4)将F装置装满水，收集时导入气体的导管端为________(填“b”或“c”)，若想测量产生气体的体积还需要的仪器是________________________。 【答案】(1) 漏斗 B (2) 向上排空气法 (3)可以控制反应的发生和停止 (4) c 量筒 【详解】（1）略； 过氧化氢溶液与二氧化锰反应属于固液不加热反应，选择B发生装置； 过氧化氢溶液为反应物，二氧化锰为催化剂，生成物为水和氧气，反应方程式为； （2）实验室采用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应方程式为； 二氧化碳易溶于水，密度大于空气，所以采用向上排空气法； （3）装置D有止水夹，关闭时反应产生的气体无法从反应装置出去，使反应装置的压强变大，反应物无法继续从长颈漏斗进去，停止反应，止水夹打开后可以继续反应，可以用来控制反应的发生和停止； （4）排水法氧气从c端进入的同时水从b端排出； 用量筒测量的从F装置中排出的水的体积就等于收集的气体的体积。 / 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 $