第3章 第4节 二氧化碳.docx
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第3章第4节二氧化碳
第4节二氧化碳
&〖要点整理〗
二氧
化碳
物理性质
无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固体干冰
化学性质
一般情况下不能燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸（三不）
与水反应生成碳酸：
CO2+H2O==H2CO3 碳酸能使紫色的石蕊试液变红
碳酸不稳定，易分解：
H2CO3==H2O+CO2↑
能使澄清的石灰水变浑浊：
CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O（检验二氧化碳）
能与氢氧化钠反应：
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O（无现象，吸收二氧化碳）
与灼热的碳反应：
C+CO2高温2CO
（吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）
制法
工业制法
煅烧石灰石：
CaCO3高温CaO+CO2↑
实
验
室
制
法
原理
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
药
品
选
择
不用碳酸氢钠的原因是反应太快，不利于实验控制和气体收集；
不用稀硫酸与块状的大理石（或石灰石）反应原因是：
反应生成的硫酸钙微溶于水，会形成沉淀，覆盖在大理石表面，阻碍反应进一步进行。
但是可以用稀硫酸与大理石（或石灰石）粉末反应来制取二氧化碳。
不用浓盐酸与大理石（或石灰石）反应是因为浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳气体中含有较多HCl气体而不纯。
装置
固体液体不加热制气体装置
收集
向上排空气法
验满
用燃着的木条，放在集气瓶口
检验方法
将制得的气体通入澄清的石灰水，如变浑浊则是二氧化碳
用途
灭火、干冰用于人工降雨、制冷剂、光合、温室肥料、作化工原料
&〖例题解析〗
例1[2013温州]小明和小红利用下图装置，以碳酸钙和稀盐酸为原料来制取二氧化碳气体，并进行比较分析。
小明用图甲和图乙组合来制取二氧化碳气体，如何检验二氧化碳是否收集满？
请写出具体操作：
。
小红认为用甲丙收集二氧化碳气体的方法比图乙更好，你认为她的理由是：
______（写出一点）。
实验过程中小红发现反应有快慢，请你列举一种判断反应快慢的方法：
。
分析与解答：
将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明已集满；
甲丙收集二氧化碳气体时，优点是：
用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满或用丙装置收集到的二氧化碳纯度比乙高；
实验过程中小红发现反应有快慢，判断反应快慢的方法是：
比较相同时间内产生气泡的多少。
例2下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（ ）
ABCD
分析与解答：
A.二氧化碳使蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大，且不助燃不可燃的化学性质，故A错误；B.二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大，故B正确；
C.二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊变红，验证了二氧化碳的化学性质，故C错误；
D.瓶子变瘪，澄清石灰水变浑浊，验证的是二氧化碳的化学性质，故D错误。
&〖巩固基础〗
1.[2014重庆]最近新闻报道，由于气候变暖，南极冰川以前所未有的速度融化。
下列气体中能引起气候变暖的是（）
A.O2B.N2C.SO2D.CO2
2.实验室制取CO2和O2的实验相比较，一定相同的是（ ）
A.发生装置B.收集装置C.干燥装置D.收集气体后集气瓶的放置方法
3.在新刷石灰浆的房间里往往放一个燃烧的炭盆，这样做的主要目的是（ ）
A.烘干墙壁B.使房间保温
C.消耗房间内的O2，防止墙皮氧化脱落D.提供CO2，促进墙壁变白变硬
4.[2012苏州]下列关于二氧化碳的说法错误的是（ ）
A.二氧化碳可用于制碳酸类饮料B.干冰（固体二氧化碳）可用于人工降雨
C.常温下二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体D.大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用
5.[2013杭州]下列实验操作中，正确的是（）
6.[2014南宁]下列有关二氧化碳的说法正确的是（）
A.实验室常用块状石灰石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体
B.二氧化碳用于灭火，既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C.将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，溶液呈红色，说明二氧化碳显酸性
D.将燃着的木条伸入一瓶气体中，木条立即熄灭，证明瓶内原有气体是二氧化碳
7.[2014泰州]下列有关二氧化碳的说法错误的是（）
A.在空气中二氧化碳的体积分数约为0.04%B.二氧化碳有毒，不能供人呼吸
C.过多的二氧化碳排放会导致温室效应D.干冰可用于人工降雨
8.[2012杭州]常温下把块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止反应。
而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持续产生气体。
由此得出的结论或推理正确的是（ ）
A.物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关B.反应物之间必须直接接触才会发生化学反应
C.块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同D.硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解
9.[2014台州]证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是（）
10.某同学在实验室里准备用大理石（主要成分是CaCO3）和稀盐酸制取二氧化碳。
请回答下列问题：
应选择发生装置，写出该装置中发生反应的化学方程式。
要收集一瓶二氧化碳，应选择装置（填字母）。
如果用该装置制取CO2，则如何证明瓶里已收集满了CO2。
集满的集气瓶应如何放置。
从反应物状态和反应条件来比较装置A和E装置的差异：
装置A
装置E
反应物状态
反应条件
该同学现进行二氧化碳性质的检验，如下图所示，点燃两支短蜡烛，然后沿烧杯内壁倾倒二氧化碳。
根据实验回答：
①观察两支蜡烛的变化，写出实验现象。
②这个实验说明了什么？
11.[2014山西]化学兴趣小组的同学设计并进行了CO2的制取与性质的实验。
制取与性质:
如图A，检查装置的气密性，操作为，观察到导管口有气泡冒出。
然后加入药品，固定装置，制取CO2，有关化学方程式。
如图B，现象为，说明CO2的性质是。
由此推知，一般情况下可燃物燃烧的条件之一是。
反思与交流：
制备气体时选择发生装置需考虑的因素有。
欲证明人吸入的空气与呼出的气体中CO2的含量不同，你的实验操作是：
取一瓶空气、一瓶等体积的呼出气体，。
12.[2014昆明]化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题：
写出仪器a的名称；
实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为，应选择的发生装置是（填字母），收集装置是（填字母）。
小彭同学设计了如图乙装置并验证二氧化碳的性质，当通入二氧化碳一段时间后，F中的现象是；
G中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为；
H中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明。
13.[2014广州]实验室部分装置如图所示，请回答下列问题。
仪器X的名称是。
实验室用CaCO3和稀盐酸制备CO2的化学方程式为，若需制备22gCO2，不计实验损耗，至少需要消耗gCaCO3。
①用大理石和稀盐酸制取CO2时，能作为发生装置的是、（填字母，下同）。
②若要制备多瓶CO2，并在制取过程中便于补充稀盐酸，发生装置应选择，收集装置应选择。
实验室通过加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液制取并收集N2时，应选择与组合而成的装置。
14.请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。
（1）选择药品：
小明对三组药品进行了研究，实验记录如下。
组 别
药 品
实验现象
①
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡的速率缓慢并逐渐停止
③
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡的速率很快
从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，该组药品发生反应的化学方程式为________________；
不选择第③组药品的原因是______________________。
（2）制取气体：
将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收集，验满方法是_________________________。
（3）气体检验：
将生成的气体通入紫色石蕊试液中，溶液变红，因此他确定该气体是二氧化碳，他的检验方法是否正确？
请说明理由：
_______________________________________。
&〖提高能力〗
1.[2014苏州]下列关于二氧化碳的说法正确的是（）
A.二氧化碳不供给呼吸，也不能作为植物养料B.实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳
C.干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾D.若二氧化碳在空气中含量过高，则会引发酸雨
2.[2014攀枝花]取一定质量的CaCO3固体高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质最为8.0g，其中钙元素质量分数为50.0%。
下列判断正确的是（）
A.生成2.0gCO2气体B.原来CaCO3的质量为14.5g
C.剩余8.0g固体为纯净物D.剩余8.0g固体中加入稀盐酸无明显现象
3.[2014益阳]下面是实验室依次制备，收集，验满CO2的装置，其中正确的是（ ）
4.[2014重庆]我们曾经做过以下一组对比实验，该对比实验得出的结论是（）
①CO2密度比空气密度大②CO2能够与水发生化学反应③CO2不能使干石蕊纸花变色④CO2不支持燃烧
A.①②B.②③C.③④D.①④
5.某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为（ ）
6.[2012杭州]小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2，你认为小张（ ）
A.不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B.选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C.选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D.选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
7.[2008镇江]为判断某化合物是否含碳、氢、氧三种元素，取一定质量该化合物在氧气中充分燃烧，接下来还需进行的实验有（）
①用无水硫酸铜检验是否有水生成；②用澄清石灰水检验是否有二氧化碳生成；
③用带火星的木条检验氧气；④测定水和二氧化碳的质量
A.①②③B.①②④C.②③④D.①②③④
8.[2013重庆]实验室用高锰酸钾制取氧气和用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳都不可能用到的装置是（ ）
A.
B.
C.
D.
9.向澄清石灰水中通入过量的CO2，发生如下反应：
Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CO2＋CaCO3＋H2O===Ca（HCO3）2，Ca（HCO3）2易溶于水，下列图示正确的是（）
10.如图所示是某同学所做的趣味实验，左侧为一瓶可乐，右侧广口瓶中放一内装有澄清石灰水的小烧杯，且石灰水中漂浮着一个塑料小球。
打开可乐瓶盖，并用手摇一摇可乐瓶，一段时间后观察现象，回答下列问题：
从气体溶解度影响因素的角度分析，打开瓶盖后产生气泡的原因是，
B装置中发生的化学反应是（用化学方程式表示）。
B装置中观察到的现象是。
11.请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳药品选择的探究。
选择药品。
小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：
从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，所发生反应的化学方程式为；不选择第③组药品的原因是。
利用如图所示装置进行二氧化碳的制备和性质实验。
实验进行一段时间后，“人”字管右端可以观察到的现象是，发生反应的化学方程式为，被石蕊溶液浸湿的纸质小花的颜色变化为，若将的木条从干燥管的上管口伸入管内，可以看到，说明二氧化碳具有。
12.[2013金丽]科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。
图甲是实验室制取并检验CO2的装置，图乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。
图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的仪器相同（填字母编号）。
通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍，采用“微型”实验装置具有的优点是。
用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验，消耗了0.73克10%的盐酸。
请计算实验过程中产生CO2的质量是多少克？
13.[2013舟嘉]为研究实验室制取二氧化碳的速度与什么因素有关，科学兴趣小组的同学设计了如下实验方案：
室温下在六个锥形瓶中分别加入A、B两种大理石各50克，然后加入等量的不同溶质质量分数的稀盐酸。
记录表如下：
实验次数
1
2
3
4
5
6
稀盐酸的溶质质量分数
5%
10%
15%
5%
10%
15%
大理石的种类
A
A
A
B
B
B
收集一瓶CO2所用的时间/秒
（1）由实验方案可知，他们除了在研究稀盐酸质量分数的影响外，还在研究____________的影响。
（2）查阅资料得知，化学反应的速度与反应物间的接触面积有关。
于是他们对上述方案进行了修改，
使大理石的也相同。
（3）为了准确比较CO2气体的产生速度，理论上可以测量收集相同体积气体所用的时间，也可以测量。
14.[2013湖州]小李学习了二氧化碳知识后进行了二氧化碳气体在水中溶解性的探究，其实验步骤及装置如下。
①用大号针筒抽取200毫升二氧化碳气体。
②试剂瓶中加入200毫升水（恰好加满），塞紧双孔橡皮塞。
③连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。
（1）试剂瓶中加入的水应是________
A.蒸馏水B.自来水
（2）推动活塞时尽量缓慢,其目的是____________________。
（3）当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时，红色油柱开始向上移动，实验表明在该条件下，l体积水中能溶解____体积的二氧化碳。
15.[2013衢州]某研究小组为了验证二氧化碳的部分性质，进行如下实验。
（1）利用图一实验验证二氧化碳具有密度比空气大、不能燃烧、____________的性质。
要让蜡烛自下而上熄灭，选用图一中的_______装置更易成功。
（2）利用图二装置验证二氧化碳能否与氢氧化钠、氢氧化钙反应。
他们先关闭K1，打开K2，往导管中缓缓通入600毫升二氧化碳，丙、丁容器中均无明显现象；然后打开K1，关闭K2，继续往导管中通入二氧化碳，观察到丁容器中出现浑浊（通常情况下1体积水大约能吸收1体积二氧化碳）。
根据以上现象，可以推断本实验中二氧化碳________。
A.一定与氢氧化钙反应B.可能与氢氧化钙反应
C.一定与氢氧化钠反应D.可能与氢氧化钠反应
16.[2013贵阳]用图1和图2所示装置分别制取适量O2和CO2气体，请回答下列问题。
（1）A中MnO2的作用是。
（2）写出A、D中发生反应的化学方程式，A：
；D：
。
（3）按实验要求完成下表内容（不需要的可以不填）。
制取气体
应加入的物质
物质或装置所起的作用
O2
B
C
CO2
E
F澄清石灰水
17.[2013成都]如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。
请回答下列问题：
将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管_______（选填b或c）相连接，检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是_________。
将A、B装置连接，观察到的现象是_________，可验证二氧化碳的性质是_________。
将A、C装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙反应，该反应的化学方程式为：
_________。
用E装置收集一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象时_________，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质_________，化学性质_________、_________。
18.如图是实验室制取二氧化碳并检验其性质的装置。
图中有一处明显的错误，是________________。
装置A中物质的名称是___________ 和______________。
装置B用来证明二氧化碳与水的反应，B中应装入的溶液是__________，实验现象是___________。
装置C中盛有澄清的石灰水，通入二氧化碳的实验现象是___________，反应的化学方程式是_____________。
在装置D中，_____蜡烛先熄灭，说明二氧化碳__________和__________，因此可以用二氧化碳来________。
19.某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空。
（1）写出图中仪器a、b的名称 a_____，b_____。
（2）实验室制取二氧化碳应选择的气体发生装置是___（填序号），原因是_________，气体收集装置是___（填序号）。
（3）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式是，应选择的发生装置是_____，若用盛满水的F装置收集氧气，应从导管_____（填①或②）通入氧气。
（4）甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是_____。
20.[2012河南]右图是实验室制取气体的部分装置。
仪器X的名称是 。
写出一个用A装置制取O2的化学方程式。
B和C装置均可制取CO2，其中C装置的优点是可随时控制反应的发生与停止，如果打开弹簧夹，固体与液体接触，反应便能发生。
请简述使C装置中反应停止的原理。
。
若用D装置采用排水法收集O2，请简述操作步骤。
。
21.[2012佛山]某学习小组围绕“气体实验室制取”进行了研讨。
请你参与完成下面的问题。
原理分析：
实验室制取CO2的化学方程式为。
不用Na2CO3与盐酸反应制取CO2的原因是。
发生装置：
图①装置中仪器a的名称是______。
实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH4，应选图______（填序号）作为发生装置。
收集装置：
实验室若采用装置③收集CH4，气体应从______（填字母）端通入。
检验及验满方法：
检验二氧化碳是否收集满的方法是______；
实验操作：
用KMnO4制取O2的操作过程可概括为“组装仪器→______→添加药品→加热试管→收集气体→停止加热”。
实验反思：
在加热KClO3制O2的过程中，发现产生O2的速率很慢，经检查不是KClO3变质，也不是装置气密性不好，你认为最可能的原因是。
22.实验室制取氧气和二氧化碳，是初中化学学习的重要内容。
下图所示为实验室常用的实验装置。
写出标有字母的仪器名称：
a是 、b是 。
实验室用大理石和稀盐酸制取CO2应选择的气体发生装置是 （填序号，下同）；既可用来收集CO2，又可用来收集O2的气体收集装置是 。
实验室可用B装置制取O2，写出一个你所熟悉的用B装置制取O2的化学方程式 ；用C装置收集的O2进行实验时，发现O2不纯，其原因除与水接触产生水蒸气外，另一原因可能是 。
课上，老师向盛有H2O2的试管中加入一药匙的MnO2，把带火星的木条伸入试管，木条很快复燃。
同学们认为这里有许多问题值得探究。
提出问题：
催化剂（MnO2）的用量会影响该反应的反应速率吗？
实验方案：
用10%的H2O2溶液，采用不同量MnO2粉末作催化剂，记录各收集一集气瓶O2所需的时间。
实验中，除需要控制收集O2的体积相同（相同规格的集气瓶）外，你认为还需要控制的实验条件是 。
反思与交流：
你提出的一个值得探究的问题是 。
23.请根据下列实验装置图回答问题。
写出仪器a、b的名称：
a______，b______。
用A装置制取O2的化学方程式为，应选用的收集装置为______（填装置编号）。
用B装置制取CO2的化学方程式为。
如图F是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置。
实验时，打开分夜漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，观察到的现象是：
铁丝剧烈燃烧，。
改进后的优点是______（填序号）。
①氧气无需提前制备和收集，操作更方便
②塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全
③装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化
某兴趣小组同学将带火星的木条伸入到收集满氧气的集气瓶内，木条复燃，拿出木条，盖好集气瓶。
过一会儿，再用带火星的木条伸入瓶内，木条仍然复燃。
重复以上操作，直到木条不再复燃。
据此现象你能得到的结论是。
24.[2014泰安]化学实验是科学探究的重要途径，请根据下列实验图示回答相关问题：
A是实验室制备气体的发生与收集装置。
用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ，制取氧气、二氧化碳可用同样的发生装置，原因是 ，选择收集装置的依据分别是 ；
B实验中设计合理的是 （填“①”或“②”），另一装置设计中存在的问题是 ；
C是定量实验，选择仪器不恰当或操作不规范都会导致实验结果有误差，实验时选择量筒规格应为 （填“50mL”或“100mL”），称量时砝码与药品位置放反了（1g以下使用游码），所得溶液的质量分数 15%（填“小于”、“等于”或“大于”）。
25.[2014宜宾]下图是初中化学中常见的仪器和装置，请认真观察后回答有关问题。
B装置中仪器X的名称是。
实验室用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气，可选择的装置是。
实验室用大理石和稀盐酸制取和收集一瓶干燥的二氧化碳，同时检验二氧化碳。
请按照气流从左到右方向，用仪器接口字母表示连接顺序；检验二氧化碳的化学反应方程式为。
（浓硫酸能够除去气体中的水分）
26.[2013淄博]试验是进行科学探究的重要手段，如图是实验室中常见的实验装置。
请回答下列问题：
写出图中标号为①和②的两种仪器的名称：
① ，② 。
若要采用装置D或E收集气体时，导管要插到集气瓶底部的目的是 ，写出一种可采用装置C收集的气体 （填写化学式）。
实验室可以用加热分解碳酸氢钠粉末的方法制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，试验完毕后酒精灯必须用灯帽盖灭，采用这种灭火方法的主要原理是 。
27.[2014青海]实验室提供了以下药品和仪器装置制取气体，根据要求回答下列问题。
【药品】①氯酸钾②大理石③过氧化氢④二氧化锰⑤稀盐酸
【装置】
（1）写出A图中a仪器的名称 。
（2）小聪同学选择药品②和⑤制取气体，则他应选用的发生装置是 （填字母序号），该气体的验满方法是 。
若用该发生装置制取氧气，则应选用的收集装置是 （填字母序号）或E。
（3）小亮同学用装置A制取氧气，则加热时试管中发生反应的化学方程式为 ，他选择了E做收集装置，则气体应从 （填“b”或“c”）端通入。
28.[2017随州]小李用盐
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