5.3 第2课时 二氧化碳的制法-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(科粤版·新教材)

拔尖特训·化学（科粤版）九年级上 第2课时二氧化碳的制法 一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.如图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是 () a.加入试剂 b.收集气体 c.检查装置气密性 d.验满 e.清洗仪器 (第1题图) A.b操作收集气体时集气瓶口应向下 B.实验操作完全正确 C.c操作应先握住试管，再把导管放人烧杯中D.这些步骤的正确顺序是cabde 2.[2024淮安洪泽期中]欲测定某补钙剂中碳酸钙的质量分数，某同学进行了如图所示的操作（补钙 剂中其他成分不参与反应；不考虑盐酸的挥发和水蒸气的逸出)。 (1)由图可知生成气体的质量为 g。 稀盐酸拿 (2)计算该补钙剂中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程） 打开分液漏斗活塞 20g 加入足量稀盐酸 补钙剂七 反应前总质量：370g 反应后总质量：363.4g (第2题图) 月二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 3.实验室探究二氧化碳的制备，按下表分别取αg块状大理石加入足量酸中（杂质不与酸 反应)进行实验I、Ⅱ，取bg碳酸钠粉末加入足量酸中进行实验Ⅲ，3个实验生成的二 氧化碳气体体积随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( ) 400 甲 实验编号 固体试剂 液体试剂 乙 I 块状大理石 12%盐酸 Ⅱ 块状大理石 8%盐酸 丙 Ⅲ 碳酸钠粉末 3%盐酸 0 3060 时间/s (第3题图) A.实验I对应的曲线为乙 B.实验Ⅲ对应的曲线为丙 C.实验I和Ⅲ对比，说明影响反应速率的因素只是固体颗粒的大小 D.实验Ⅱ和Ⅲ反应结束后，消耗盐酸的质量相等 4.[2025周口鹿邑一模]二氧化碳在生产和生活中有广泛的用途，低碳行动是人类应对全球变暖的 重要举措。请回答下列有关CO2的问题： I.二氧化碳的实验室制取。 【实验目的】练习实验室里制取二氧化碳。 【实验原理】 (写化学方程式)。 78 第五单元燃料与二氧化碳 【实验用品】石灰石、稀盐酸、火柴、镊子、木条，以及如图仪器： 双孔 D (第4题图) 【实验步骤】 ①选择上述仪器中的 (填字母)组装成制取二氧化碳的装置，并检查装置的气密性。 ②向 (填仪器名称)中加入石灰石，塞好胶塞，向装置中加入液体试剂。 ③收集二氧化碳。收集时，集气瓶的瓶口应朝 (填“上”或“下”)。 ④验满后用玻璃片盖住集气瓶，备用。验满的方法是 ,则已 集满。清洗仪器，整理实验台。 Ⅱ.CO2转化为甲醇(CH3OH)。 我国科研人员已实现利用CO2和H2在加热和MoS2作催化剂的条件下合成甲醇，反应如下： c0,+3H: MoS:CH,OH+H,O。 (1)甲醇中碳、氢元素的质量比为 (填最简整数比)。 (2)CO2和H2可合成甲醇，甲醇燃烧又生成CO2。氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料，甲醇被认 为是“零碳”燃料的理由是 道三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 5.用如图甲所示的装置制取干燥的CO2,并对CO2的部分性质进行探究。 【查阅资料】①HCl+NaHCO3一NaCl+CO2↑+H2O;CO2+2NaOH一NaCO3十 H,O;CO2不与NaHCO反应。②浓硫酸具有吸水性；稀硫酸不具有吸水性。 100片 NaOH 稀盐酸 溶液 采集信息 60 形成图像出40 饱和 压强 石 20 NaHCO 传感器 0 100 200300400 石 溶液 时间/s 甲 乙 (第5题图) (1)装置A中发生反应的化学方程式为 (2)①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是 ②装置C中试剂X应该选用 (填字母)。 a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.澄清石灰水 (3)收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和压强传感器密 封连接，缓慢地将NaOH溶液注入锥形瓶中，采集信息形成图像，如图乙所示。 ①检验图甲装置D中CO2已经集满的方法是 ②随着反应的进行，锥形瓶中压强降低的原因是 ③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa,说明 ●“答案与解析”见P41 795.3二氧化碳 第1课时二氧化碳的性质碳循环和氧循环 1.A二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳可用澄 清石灰水检验，A符合题意；一般情况下，CO2不助燃，可 用于一般可燃物燃烧的灭火，但C),能支持某些活泼金属 燃烧，所以CO2不可用于所有物品的灭火，B不符合题意： 常温下二氧化碳是一种无色、无气味的气体，C不符合题 意；相同条件下，二氧化碳的密度比空气大，D不符合题意 2.C大量植树造林，树木可以通过光合作用吸收二氧化 碳，有助于减少大气中的二氧化碳含量，是合理的低碳行 动，A正确；鼓励使用清洁能源，如太阳能、风能等，能减少 传统化石能源的使用，从而降低二氧化碳等温室气体的排 放，是合理的低碳行动，B正确：工厂通过加高烟囱直接排 放废气，只是将废气排放到更高的空中，并没有减少废气 中污染物的总量，仍然会对环境造成污染，C错误；提倡步 行、骑自行车等低碳出行方式，可减少汽车等交通工具的 使用，进而减少化石燃料的消耗和二氧化碳的排放，是合 理的低碳行动，D正确 3.(1)膨张CO2+Ca(OH)2=CaCO3Y+H2O (2)物理(3)向左 〔解析)(1)实验一中，挤压胶头滴管使澄清石灰水滴入烧 瓶，振荡烧瓶，石灰水和二氧化碳发生反应，导致烧瓶内压 强降低，气球膨胀，并且澄清石灰水变浑浊，浑浊的原因是 Ca(OH)2+CO2-CaCO,￥+HO。(2)将干冰装在塑 料袋中，塑料袋长“胖”了，干冰升华由固态变为气态，分子 间间隔变大，没有新物质生成，属于物理变化。(3)结论是 CO2会引起温室效应，则选用体积相等的两个塑料瓶，分 别盛满同条件下的空气、空气与CO2的混合物（体积比： 1：1),并用一个小塑料管连接（在塑料管中间有一滴红墨 水)，置于阳光下，右边瓶中的气体温度高于左边，温度升 高，气体受热膨胀，瓶中压强增大，则可观察到红墨水向左 移动。 4.B图甲中转化1是二氧化碳和水反应生成碳酸，不是 酸雨形成的主要原因，酸雨是二氧化硫、氮氧化物溶于水 造成的，A错误。图乙中转化3是二氧化碳和水在光照、叶 绿体的作用下生成葡萄糖和氧气，转化4是葡萄糖和氧气 在一定条件下反应生成二氧化碳和水，可分别表示光合作 用和呼吸作用，B正确。由图示可知，图甲、图乙中反应物 相同、生成物不同，原因是反应条件不同，C错误。图甲的 转化1中二氧化碳和水反应生成碳酸，转化2是碳酸分解 生成水和二氧化碳，各元素的化合价都没有发生变化：图 乙的转化3、转化4中，氧气属于单质，氧元素的化合价为 0,二氧化碳和水中氧元素的化合价为一2，伴随有元素化合 价的改变，D错误 5.B该实验是探究二氧化碳的溶解性，为了避免杂质影 响实验，试剂瓶中加人的水应是蒸馏水，A错误；为了使二 氧化碳充分溶解，推动活塞时尽量缓慢，B正确；当水中不 再继续溶解二氧化碳时，红色油柱开始向上移动，C错误； 当向水中注入的C02体积达到120ml.时，红色油柱开始 向上移动，说明200mL水中最多能溶解120mL二氧化 碳，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解二氧化碳的体 积数是别06，D错关。 6.实验一：软塑料瓶变瘪不能，因为二氧化碳能溶于水， 也会使软塑料瓶变瘪实验二：(1)可行(2)向第二朵 纸花喷水【实验结论】②③中纸花不变色，④中纸花变 为红色【拓展延伸】B 〔解析)实验一：由于二氧化碳能溶于水且能与水反应，因 此瓶内压强减小，故可观察到软塑料瓶变瘪。实验二： (1)稀酷酸和稀硫酸均显酸性，均能使紫色石蕊变红。 (2)“实验设计②”的具体内容是向第二朵纸花喷水，检验 水能否使纸花变色。【实验结论】②③中纸花不变色，说明 水和二氧化碳都不能使纸花变红，④中纸花变为红色，说 明二氧化碳与水反应生成的物质能使纸花变红。【拓展延 伸】实验二中二氧化碳与水反应生成的物质能使纸花变 色，是通过验证生成物的存在证明了反应的发生。 易错警示 通入C02后石蕊溶液变红的原因 二氧化碳不能使紫色石蕊变红。将二氧化碳通入 紫色石蕊溶液中，溶液变红，能使紫色石蕊变红的不是 二氧化碳，而是二氧化碳与水反应生成的碳酸。 7.C二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊 溶液变红，A不符合题意；实验b为二氧化碳和澄清石灰水 反应，实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，B不符合题 意；比较三个实验，实验c压强减小明显，说明氢氧化钠溶 液吸收二氧化碳的能力更强，效果更好，C符合题意；实验 a和实验c对比，实验c压强减小得明显，说明CO2和氢氧 化钠发生反应，D不符合题意。 第2课时二氧化碳的制法 1.D二氧化碳的密度比空气大，b操作收集气体时集气 瓶口应向上，A错误；二氧化碳验满时，应将燃着的木条放 在集气瓶口，B错误；c操作应先把导管放入烧杯中，然后 再握住试管，观察导管口是否冒出气泡，C错误；该实验操 作的步骤是检查装置的气密性，然后加人试剂，再进行二 氧化碳的收集和验满，实验结束后，洗涤仪器，即这些步骤 的正确顺序是cabde,D正确。 2.(1)6.6(2)解：设20g该补钙剂中碳酸钙的质量 为x。 CaCO+2HCI-CaCl +H O+CO2 100 44 x 6.6g 100 446.6g x=15g 该补钙剂中碳酸钙的质量分数为，58<100%=75%。 答：该补钙剂中碳酸钙的质量分数为75%。 〔解析)(1)根据质量守恒定律可知，反应后装置减少的质 量就是反应生成的二氧化碳的质量，则生成二氧化碳气体 的质量为370g一363.4g=6.6g。 3.B实验I用ag块状大理石和12%盐酸反应，实验Ⅱ 用αg块状大理石和8%盐酸反应，其他条件相同，盐酸浓 度越大，反应速率越快，所以实验I反应速率比实验Ⅱ快。 实验Ⅲ用bg碳酸钠粉末和3%盐酸反应，从图像看，曲线 甲反应速率最快，曲线乙次之，甲、乙最终生成二氧化碳的 体积相同，说明甲、乙中所取用的是质量相等的碳酸钙，则 实验I对应的曲线为甲，实验Ⅱ对应的曲线为乙，曲线丙 最慢，最终生成二氧化碳的体积较少，那么实验Ⅲ对应的 曲线为丙，A错误、B正确；实验I是ag块状大理石、盐酸 浓度为12%，实验Ⅲ是bg碳酸钠粉末、盐酸浓度为3%， 二者固体颗粒大小、质量不同，同时盐酸浓度也不同，没有 控制唯一变量，所以实验I和Ⅲ对比，不能说明影响反应 速率的因素只是固体颗粒的大小，C错误：由图可知实验Ⅲ 与Ⅲ最终生成的二氧化碳体积比为400mL:100mL=4: 1,而根据化学方程式CaCO3+2HC1一CaCl2+H,O+ CO2个，Na2CO3+2HCI=2NaC1+HO+CO2↑可知， 消耗等质量的HCL,生成的二氧化碳的体积相等。设消耗 盐的质#化为1胸脱=子品一受.D 错误。 4.L【实验原理】CaCO3+2Hd-CaCl+HO十CO2↑ 【实验步骤】①ABGH②锥形瓶③上④将燃着的 木条放在集气瓶口，若木条熄灭Ⅱ.(1)3：1(2)甲醇 燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等 〔解析)I.【实验原理】二氧化碳的实验室制取实验原理： 实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化 碳，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的 化学方程式为CaCO3+2HCI=CaCl2+HO+CO2。 【实验步骤】①实验室制取二氧化碳是固液常温型反应， 可选择仪器G(锥形瓶)作为反应容器，B(双孔胶塞)用于 连接导管和长预漏斗，H(长颈漏斗)方便添加液体试剂，A (集气瓶)用于收集气体。②向锥形瓶中加入石灰石，塞好 胶塞，向装置中加入液体试剂。③二氧化碳密度比空气 大，收集时，集气瓶的瓶口应朝上。④二氧化碳的密度比 空气大，不燃烧一般也不支持燃烧，将燃着的木条放在集 气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已集满。Ⅱ.(1)甲 醇(CHOH)中碳、氢元素的质量比为12：(1×4)=3：1。 (2)甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是甲醇燃烧生成二氧 化碳，而二氧化碳又能在一定条件下与氢气反应重新合成 甲醇，整个过程中碳元素在循环利用，没有额外的二氧化 碳排放到大气中，所以被认为是“零碳”燃料。 5.(1)CaCO+2HCI =CaCl,+H,O+CO, (2)①除去CO2中的HCI气体②b(3)①将燃着的 木条置于锥形瓶口，若木条熄灭，则已集满②CO2与 NaOH反应，使锥形瓶中CO2气体减少，压强变小③收 集到的CO2气体不纯 〔解析)(1)装置A为稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳， 反应的化学方程式为CaCO,+2HCI=CaC2+HO+ CO2↑。(2)①装置B中的饱和碳酸氢钠溶液能与挥发出 的HCI发生反应，所以其作用是吸收HCI气体。②装置 C是为了吸收水蒸气，则试剂X应选用具有吸水性的浓硫 酸。(3)①二氧化碳一般不支持燃烧，验满的方法是在锥 形瓶口放置燃着的木条，若木条熄灭，则表明已集满。 ②氢氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠，反应过程中消 耗二氧化碳气体，二氧化碳气体减少，锥形瓶内压强减小。 ③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa,则说明锥形 瓶内有其他气体剩余，即收集到的二氧化碳气体不纯。 专题特训九常见气体的制取 1.C检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里， 双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，A 正确。为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管 口应略问下倾斜，B正确。排水法收集氧气时，正确的停止 收集时机是观察到集气瓶口有气泡冒出（表示集气瓶已充 满气体)，选项中说“观察到集气瓶内没有水”是不准确的， 因为集气瓶倒扣在水中，无法直接观察瓶内是否有水，C错 误。停止加热时，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，若 两步顺序颠倒，则可能会导致试管炸裂，D正确。 2.(1)前防止生成的气体从长颈漏斗口逸出(2)BE 2H2O2 M02H0叶0，↑(3)③0C集气瓶口 (4)ab 〔解析)(1)组装装置A时，应先放好酒精灯，再固定试管； 装置B中长颈漏斗必须伸人液面以下，防止生成的气体从