第5章 基础实验4 二氧化碳的实验室制取与性质 讲义-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

基础实验4 二氧化碳的实验室制取与性质 讲义 沪教版 · 九年级化学上册 · 第5章 奇妙的二氧化碳 一、知识清单 1．实验室常用大理石（或石灰石）与稀盐酸在常温下反应制取二氧化碳，不需加热。 2．药品选择：不选稀硫酸（生成微溶物质覆盖固体，使反应逐渐停止）；不选浓盐酸（挥发出氯化氢使气体不纯）；不选碳酸钠（反应过快不便控制和收集）。 3．发生装置为固液不加热型；二氧化碳密度比空气大且能溶于水，用向上排空气法收集。 4．检验：气体通入澄清石灰水变浑浊；验满：燃着的木条放在瓶口，木条熄灭即满。 5．二氧化碳无色无味、密度比空气大、能溶于水，固态俗称干冰；不能燃烧也不支持燃烧，能与水反应生成碳酸。 二、四维核心素养 化学观念：认识二氧化碳的性质与变化，形成“性质决定用途”的观念。科学思维：通过比较药品与装置选择的依据，发展分析推理能力。科学探究：亲历制取与性质实验，学习观察现象、得出结论。科学态度与责任：养成规范操作、安全实验的习惯，认识二氧化碳与生活环境的联系。 三、重难点 重点：实验室制取二氧化碳的药品、装置、收集、检验与验满方法，以及二氧化碳的主要性质和用途。难点：理解药品和装置选择的理由，能根据气体的密度、溶解性等性质正确选择发生与收集装置，并分析性质实验中现象变化的原因。 四、课堂练习 （一）实验室制取二氧化碳的药品与反应原理 【知识点回顾】实验室制取二氧化碳选用大理石（或石灰石）与稀盐酸。选择药品时要综合考虑反应是否容易发生、速率是否适中、制得的气体是否纯净、操作是否便于控制。稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的物质，覆盖在固体表面，使反应逐渐变慢甚至停止；浓盐酸易挥发出氯化氢气体，混入二氧化碳中使气体不纯；碳酸钠与酸反应过于剧烈，不便于控制和收集。 1．实验室制取二氧化碳常用的一组药品是（　） A．大理石与稀盐酸　B．大理石与稀硫酸　C．碳酸钠与浓盐酸　D．煅烧石灰石 2．实验室不用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳，主要原因是（　） A．两种物质不反应　B．反应太快不易控制　C．生成的微溶物质覆盖固体，使反应逐渐停止　D．生成的气体有颜色 3．实验室不用浓盐酸，是因为浓盐酸（　） A．没有腐蚀性　B．挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯　C．价格昂贵　D．与大理石不反应 4．下列关于实验室制取二氧化碳药品选择的说法，正确的是（　） A．碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率适中，最适合制取　B．用稀硫酸代替稀盐酸可得到更纯净的气体　C．选用大理石与稀盐酸，反应速率适中、气体较纯净、便于控制　D．用浓盐酸制得的二氧化碳中只混有水蒸气 5．小明把块状大理石换成碳酸钠粉末加入稀盐酸，发现反应非常剧烈，迅速产生大量气泡。这说明实验室制取气体选择药品还要考虑（　） A．反应速率是否便于控制和收集　B．药品的颜色是否好看　C．装置是否美观　D．固体是否容易保存 6．下列方法中，常用于实验室制取二氧化碳且反应速率适中、便于控制的是（　） A．碳酸钠与稀盐酸反应　B．大理石与稀盐酸反应　C．木炭在氧气中燃烧　D．高温煅烧石灰石 （二）发生装置与收集方法 【知识点回顾】制取二氧化碳是固体与液体在常温下反应、不需要加热，因此选用“固液不加热型”发生装置，常用锥形瓶作反应容器，通过长颈漏斗或分液漏斗加入稀盐酸。使用长颈漏斗时，下端管口要伸入液面以下形成液封，防止气体从漏斗口逸出。二氧化碳密度比空气大，且能溶于水并与水反应，所以不能用排水法收集，而用向上排空气法收集，导管要伸到集气瓶底部。 1．实验室制取二氧化碳的发生装置，应选用（　） A．固体加热型装置　B．固液不加热型装置　C．排水装置　D．向下排空气装置 2．收集二氧化碳常用的方法是（　） A．排水法　B．向上排空气法　C．向下排空气法　D．排水法和向上排空气法都可以 3．二氧化碳能用向上排空气法收集，是因为它（　） A．密度比空气大且能溶于水　B．密度比空气小　C．难溶于水　D．有颜色 4．发生装置中使用长颈漏斗时，下端管口应（　） A．放在液面以上　B．伸入液面以下形成液封　C．紧靠容器口　D．任意放置 5．用向上排空气法收集二氧化碳时，导管口应伸到（　） A．集气瓶口部　B．集气瓶中部　C．集气瓶底部　D．集气瓶外 6．下列气体中，既能用排水法又能用向上排空气法收集的是（　） A．二氧化碳　B．氧气（不易溶于水、密度比空气略大）　C．氢气（难溶于水、密度比空气小）　D．二氧化硫（易溶于水） 7．实验室制取二氧化碳时，下列操作正确的是（　） A．先加入稀盐酸，后加入大理石　B．先检查装置气密性，再加入药品　C．用酒精灯加热反应物　D．用向下排空气法收集 8．选用气体发生装置的主要依据是（　） A．反应物的状态和反应条件　B．气体的颜色　C．气体的气味　D．气体的用途 （三）检验与验满 【知识点回顾】检验一种气体是不是二氧化碳，是把气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳。验满是确认集气瓶中二氧化碳是否已经集满：把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明瓶内已集满。检验与验满所用的方法和位置不同：检验用澄清石灰水，验满用燃着的木条放在瓶口。 1．检验集气瓶里的气体是不是二氧化碳，正确的方法是（　） A．倒入紫色石蕊试液振荡　B．倒入澄清石灰水振荡，观察是否变浑浊　C．把燃着的木条伸入瓶内　D．直接闻气味 2．检验二氧化碳是否收集满的方法是（　） A．把燃着的木条伸入集气瓶底部　B．把燃着的木条放在集气瓶口，观察是否熄灭　C．倒入澄清石灰水　D．观察气体颜色 3．下列有关检验和验满的说法，正确的是（　） A．验满时把燃着木条伸入瓶内　B．检验二氧化碳用澄清石灰水，验满用燃着的木条放在瓶口　C．检验和验满都用燃着的木条　D．二氧化碳没有气味，所以可以用闻的方法检验 4．小明将燃着的木条伸入集气瓶中，木条熄灭，他由此断定该气体一定是二氧化碳。你认为这一结论（　） A．正确，因为只有二氧化碳能灭火　B．不正确，因为氮气等不支持燃烧的气体也能使木条熄灭，还应再用澄清石灰水检验　C．正确，因为木条熄灭就是二氧化碳　D．不正确，因为木条在二氧化碳中不会熄灭 5．检验二氧化碳时观察到澄清石灰水变浑浊，这一现象说明（　） A．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊　B．二氧化碳本身有颜色　C．二氧化碳不溶于水　D．二氧化碳有刺激性气味 （四）二氧化碳的性质 【知识点回顾】物理性质：二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水；在加压降温条件下可变成液体甚至雪状固体，固态二氧化碳俗称“干冰”，干冰升华时吸收大量的热。化学性质：①一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，可用于灭火；②二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，碳酸不稳定，受热易分解，所以变红的石蕊试液加热后又会变回紫色；③二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；④二氧化碳是绿色植物光合作用的原料之一。 1．下列属于二氧化碳物理性质的是（　） A．能使澄清石灰水变浑浊　B．密度比空气大，能溶于水　C．能与水反应生成碳酸　D．能参与光合作用 2．下列关于干冰的说法，错误的是（　） A．干冰是固态二氧化碳　B．干冰升华时吸收大量的热，可用于人工降雨　C．干冰升华后会留下大量白色液体　D．干冰可用作制冷剂 3．把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，试液变红，原因是（　） A．二氧化碳使石蕊直接变红　B．二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红　C．石蕊遇空气变红　D．水使石蕊变红 4．将上题中变红的石蕊试液加热，观察到的现象是（　） A．红色褪去又变回紫色　B．红色变得更深　C．变成蓝色　D．没有任何变化 5．向放有高低两支燃着蜡烛的烧杯中倒入二氧化碳，观察到的现象及说明的问题是（　） A．高处蜡烛先熄灭，说明二氧化碳密度比空气小　B．低处蜡烛先熄灭，说明二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧　C．两支蜡烛同时熄灭　D．蜡烛都不熄灭 6．下列二氧化碳的用途中，既利用其物理性质又利用其化学性质的是（　） A．灭火　B．干冰用于人工降雨　C．作气体肥料　D．制碳酸饮料 7．下列说法正确的是（　） A．二氧化碳有毒，会使人中毒死亡　B．二氧化碳能供给呼吸　C．二氧化碳是绿色植物光合作用的原料　D．空气中二氧化碳含量越少越好 8．二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，加热后又变回紫色，这一现象说明碳酸具有的性质是（　） A．稳定，受热不分解　B．不稳定，受热易分解　C．本身有颜色　D．有刺激性气味 9．下列有关二氧化碳的说法，错误的是（　） A．二氧化碳可用于灭火　B．干冰可用于人工降雨　C．二氧化碳是植物光合作用的原料　D．二氧化碳有毒，空气中不能含有二氧化碳 （五）综合实验与探究 1．某同学用大理石与稀盐酸制取并收集一瓶二氧化碳，请回答： （1）组装好仪器后，应先进行的操作是　　　　　　。 （2）加入药品时，先向容器中加入　　　　，再从漏斗加入　　　　。 （3）收集二氧化碳用　　　　法，原因是　　　　　　　　。 （4）证明瓶中已集满二氧化碳的方法是　　　　　　　　。 （5）若将制得的气体通入澄清石灰水，石灰水没有变浑浊，可能的原因是　　　　　　（写出一条即可）。 2．某同学把二氧化碳依次通入紫色石蕊试液和澄清石灰水，请回答： （1）通入紫色石蕊试液时，试液由紫色变成　　　色；再加热该试液，又变成　　　色。 （2）通入澄清石灰水时，石灰水　　　　，该现象可用于　　　　二氧化碳。 （3）由上述实验可推知，二氧化碳能与　　　反应，也能与　　　反应。 3．设计实验证明二氧化碳的密度比空气大，且不支持燃烧。请简述你的操作、现象和结论。 4．长期存放石灰水的试剂瓶内壁常附有一层白色固体，用水很难洗掉。请回答： （1）这层白色固体是怎样形成的？ （2）用什么试剂可以把它洗去？ 5．进入久未开启的菜窖或深井之前，为什么要先做“灯火试验”？这说明二氧化碳具有什么性质？ 6．某同学取四朵用紫色石蕊试液染成紫色的干燥纸花，分别进行如下实验：第一朵喷稀醋酸，纸花变红；第二朵喷水，纸花不变色；第三朵直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花不变色；第四朵喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中，纸花变红；将第四朵纸花取出小心烘烤，纸花又由红变紫。请回答： （1）第二朵、第三朵纸花不变色，分别说明什么？ （2）第四朵纸花变红，是因为二氧化碳与水反应生成了什么物质？ （3）烘烤后纸花又变紫，说明该物质具有什么性质？ 五、参考答案 （一）1．A　2．C　3．B　4．C　5．A　6．B （二）1．B　2．B　3．A　4．B　5．C　6．B　7．B　8．A （三）1．B　2．B　3．B　4．B　5．A （四）1．B　2．C　3．B　4．A　5．B　6．A　7．C　8．B　9．D （五） 1．（1）检查装置的气密性。（2）大理石（或石灰石）；稀盐酸。（3）向上排空气；二氧化碳密度比空气大且能溶于水。（4）将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭说明已集满。（5）使用了浓盐酸，挥发出的氯化氢气体与石灰水反应（或装置漏气、稀盐酸浓度过小等，合理即可）。 2．（1）红；紫。（2）变浑浊；检验。（3）水；澄清石灰水。 3．操作：在烧杯中放一高一低两支燃着的蜡烛，沿烧杯内壁缓慢倒入二氧化碳。现象：低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭。结论：二氧化碳先聚集在烧杯底部，说明其密度比空气大；蜡烛依次熄灭，说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。 4．（1）石灰水吸收了空气中的二氧化碳，生成难溶于水的白色固体。（2）可用稀盐酸清洗，白色固体与稀盐酸反应而溶解，再用水冲洗干净。 5．菜窖或深井中二氧化碳含量较高，而二氧化碳不能供给呼吸，直接进入可能使人窒息。做灯火试验时，若燃着的蜡烛或灯火燃烧不旺甚至熄灭，说明二氧化碳浓度大、氧气不足，不能进入。这说明二氧化碳不能供给呼吸，且密度较大，容易在低洼处聚集。 6．（1）第二朵不变色，说明水不能使紫色石蕊变红；第三朵不变色，说明干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊变红。（2）生成了碳酸，碳酸使紫色石蕊变红。（3）说明碳酸不稳定，受热容易分解。 学科网（北京）股份有限公司 $