二氧化碳制取的研究
知识集结
知识元
制取二氧化碳的研究
知识讲解
实验室制法：
（1）原料：大理石/石灰石、稀HCl；注：大理石和石灰石都是混合物，他们的主要成分是碳酸钙。
（2）原理：CaCO3
+?
HCl?
==CaCl2
+H2O
+CO2↑
（3）装置：
（4）不能Na2CO3代替大理石/石灰石：因为反应速率太快，来不及收集。
（5）不能用稀硫酸代替稀盐酸：因为反应生成的硫酸钙微溶于水，包裹在碳酸钙的表面，是反应停止。
（6）不能浓HCl代替稀HCl：因为浓盐酸容易挥发。
（7）检验与验满
①检验：将气体通入到澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。
②验满：将燃烧着的小木条放在集气瓶口，如果小木条熄灭，则证明二氧化碳已集满。
（8）二氧化碳的工业制法：高温煅烧石灰石CaCO3
==
CaO
+
CO2↑
?
例题精讲
制取二氧化碳的研究
例1.如图所示Ⅰ～Ⅴ装置，可供实验室制取有关气体时选用，下列有关说法正确的是（ ）
A．实验室制取CO2可选用Ⅱ、Ⅲ装置
B．实验室用锌粒和稀硫酸制取H2可选用Ⅰ、Ⅳ装置，气体从b管口通入
C．实验室用氯酸钾制取O2可选用Ⅰ、Ⅳ装置，气体从b管口通入
D．实验室用过氧化氢溶液制取O2可选用Ⅱ、Ⅲ装置
例2.实验室要制取干燥的二氧化碳气体，应该选用的试剂为（ ）
A．大理石、盐酸、浓硫酸
B．石灰石、盐酸、氢氧化钠
C．大理石、稀硫酸、氢氧化钠固体
D．石灰石、稀硫酸、浓硫酸
例3.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是（??
）
A．①②③
B．②③④
C．③④⑤
D．②③⑤
例4.实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：
（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a ?
b ??
．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 ?
（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ??????
，其中二氧化锰起 ??????
作用。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 ?????
．请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： ?????
．
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 、 且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 ．
例5.'某钙片的标签如图，且知此钙片成分中只有碳酸钙含有钙元素：
（1）请通过计算说明此标签中的含钙量是错误的．
（2）为测定其真实的含钙量，小东每次取10片钙片放入已称量的含足量盐酸的烧杯中，发生的化学反应是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，充分反应后再称取烧杯和剩余物的总质量，小东做了三次实验，数据如下
?
物质的质量
?
第一次
?
第二次
?
第三次
?
平均值
反应前：烧杯+盐酸
???
22
g
???
22
g
???
22
g
???
22
g
???
10片钙片
???
8
g
???
8
g
???
8
g
???
8
g
反应后：烧杯十剩余物
??
26.7
g
??
26.5
g
??
26.9
g
??
26.7g
①请列式计算每片此钙片含碳酸钙的质量．
②请列式计算每片此钙片的含钙量，并建议厂家如何修改标签．
'
当堂练习
单选题
练习1.实验室制取二氧化碳最适合的反应物是(??
)
A．碳酸钠粉末和稀硫酸
B．石灰石和稀盐酸
C．大理石和稀硫酸
D．大理石和浓盐酸
练习2.检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是(??
)
A．加入澄清石灰水，观察是否变浑浊
B．将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭
C．加入紫色石蕊试液，观察是否变红色
D．将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭
练习3.某学生设计了下图四套装置来制取CO2，其中不能使反应随时发生或停止的（?）
?
A．A
B．B
C．C
D．D
练习4.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是（??
）
A．①②③
B．②③④
C．③④⑤
D．②③⑤
填空题
练习1.探究学习小组在实验室中用图1所示装置制取CO2并探究CO2与过氧化钠（Na2O2）的反应。
?
?
??????
查阅资料得知：过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，能与CO2，H2O发生反应：Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，2Na2O2+H20═4NaOH+O2↑
请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为___________________________，利用装置A制取CO2的优点是___________________________。
（2）装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl，发生反应的化学方程式为 ___________________________。
（3）装置D的作用是__________________。
（4）装置E中收集到的气体是_________（填化学式），该气体还可以用下列图2装置中的 _________进行收集（填写字母序号）
?
（5）为探究反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分，该小组同学进行了如图3实验：
?根据判断，反应后装置C硬质玻璃管中固体为__________________。
练习2.实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：
（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a ?
b ??
．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 ?
（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ??????
，其中二氧化锰起 ??????
作用。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 ?????
．请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： ?????
．
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 、 且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 ．
练习3.实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：
（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a ??
?
b ??
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 ??
（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ??
，其中二氧化锰起 ??
作用．
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 ??
．请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： ??
．
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 ??
、 ??
且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 ??
．
?
练习4.某研究性学习小组的同学认为“保护环境，人人有责”，他们在课外活动时对“二氧化硫能否与水反应生成酸”进行了实验探究．请你参与他们的探究活动，并回答有关问题．
【查资料】常温下二氧化硫是一种无色气体，易溶于水．
【假设】二氧化硫能与水反应生成酸．
【设计实验】
（1）小雨同学将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化．他认为，若紫色石蕊试液变 ??
色，则证明假设成立．
（2）小涛同学认为小雨同学的实验方案不严密．小涛同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成三朵紫色的小花，然后按下列图示进行实验，在（I）、（Ⅱ）、（Ⅲ）中分别观察到变色和不变色的两种现象．
小涛同学认为，若 ??
（填序号）中的紫色小花变色，则证明假设成立．
【交流与反思】小明同学对小涛同学的实验方案提出了质疑，他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”，其理由是 ??
，三位同学讨论后补充了一个实验，使探究活动获得了成功，你认为这个实验应该是 ??
．（简述实验步骤和现象）．
【结论】通过上述实验得出：二氧化硫能与水反应生成酸．
练习5.如图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图，试根据题目要求回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 ，b的名称是 ；装置A.B中发生的化学反应方程式分别为A ，B ．
（2）装置C中观察到的现象是 ??
；装置D中观察到的现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，这说明二氧化碳的密度比空气 ，同时由于它不能燃烧，也不能支持燃烧，因此二氧化碳在生活中可用于 ．
（3）实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从 ?
（填“c端”或“d端”）通入．
?
练习6.如图是实验室常用的制取气体的发生装置和收集装置（用序号填空）．
（1）实验室制取二氧化碳的发生装置是 ，收集装置为 ；实验室制取氧气的发生装置可用 或 ，收集装置可用 或 ．
（2）你所学过的知识中，A装置还可以用来做 ??????????
的实验（举一例）．
（3）实验室常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸在常温下制取硫化氢气体，有关化学方程式为：FeS+H2SO4═H2S↑+FeSO4，硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒的气体，能溶于水，根据上述信息回答：实验室制取硫化氢的发生装置为 ，收集装置为 ．
解答题
练习1.'某钙片的标签如图，且知此钙片成分中只有碳酸钙含有钙元素：
（1）请通过计算说明此标签中的含钙量是错误的．
（2）为测定其真实的含钙量，小东每次取10片钙片放入已称量的含足量盐酸的烧杯中，发生的化学反应是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，充分反应后再称取烧杯和剩余物的总质量，小东做了三次实验，数据如下
?
物质的质量
?
第一次
?
第二次
?
第三次
?
平均值
反应前：烧杯+盐酸
???
22
g
???
22
g
???
22
g
???
22
g
???
10片钙片
???
8
g
???
8
g
???
8
g
???
8
g
反应后：烧杯十剩余物
??
26.7
g
??
26.5
g
??
26.9
g
??
26.7g
①请列式计算每片此钙片含碳酸钙的质量．
②请列式计算每片此钙片的含钙量，并建议厂家如何修改标签．
'二氧化碳制取的研究
知识集结
知识元
制取二氧化碳的研究
知识讲解
实验室制法：
（1）原料：大理石/石灰石、稀HCl；注：大理石和石灰石都是混合物，他们的主要成分是碳酸钙。
（2）原理：CaCO3
+?
HCl?
==CaCl2
+H2O
+CO2↑
（3）装置：
（4）不能Na2CO3代替大理石/石灰石：因为反应速率太快，来不及收集。
（5）不能用稀硫酸代替稀盐酸：因为反应生成的硫酸钙微溶于水，包裹在碳酸钙的表面，是反应停止。
（6）不能浓HCl代替稀HCl：因为浓盐酸容易挥发。
（7）检验与验满
①检验：将气体通入到澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。
②验满：将燃烧着的小木条放在集气瓶口，如果小木条熄灭，则证明二氧化碳已集满。
（8）二氧化碳的工业制法：高温煅烧石灰石CaCO3
==
CaO
+
CO2↑
?
例题精讲
制取二氧化碳的研究
例1.如图所示Ⅰ～Ⅴ装置，可供实验室制取有关气体时选用，下列有关说法正确的是（ ）
A．实验室制取CO2可选用Ⅱ、Ⅲ装置
B．实验室用锌粒和稀硫酸制取H2可选用Ⅰ、Ⅳ装置，气体从b管口通入
C．实验室用氯酸钾制取O2可选用Ⅰ、Ⅳ装置，气体从b管口通入
D．实验室用过氧化氢溶液制取O2可选用Ⅱ、Ⅲ装置
【答案】D
【解析】
题干解析:A．因为二氧化碳气体能溶与水，故不能用排水法来收集，故A错误；
B．实验室制取氢气所用的药品分别为固体和液体，反应是在常温下进行的，故选择B来制取，氢气的密度比空气小，应该从b管进入，故错误；
C．氧气的密度比空气大，用Ⅳ来收集时，应从a进入，故错误；
D．过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应是在常温下进行的，故选B来制取，氧气不易溶于水，故可用排水法来收集，故正确．
例2.实验室要制取干燥的二氧化碳气体，应该选用的试剂为（ ）
A．大理石、盐酸、浓硫酸
B．石灰石、盐酸、氢氧化钠
C．大理石、稀硫酸、氢氧化钠固体
D．石灰石、稀硫酸、浓硫酸
【答案】A
【解析】
题干解析:A.实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，二氧化碳可以用浓硫酸干燥，故选项正确；
B.石灰石、盐酸可行，氢氧化钠能吸收二氧化碳，因为氢氧化钠和二氧化碳反应，故选项错误；
C.大理石、稀硫酸不可行，因为生成物微溶于水，阻碍反应的进行，氢氧化钠固体不能干燥二氧化碳，故选项错误；
D.稀硫酸不可行，因为生成物微溶于水，阻碍反应的进行，故选项错误；
例3.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是（??
）
A．①②③
B．②③④
C．③④⑤
D．②③⑤
【答案】D
【解析】
题干解析:收集装置的选择要充分考虑所收集气体密度、溶解性，能否与空气成分反应以及能否与水反应等因素。
例4.实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：
（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a ?
b ??
．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 ?
（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ??????
，其中二氧化锰起 ??????
作用。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 ?????
．请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： ?????
．
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 、 且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 ．
【答案】
（1）铁架台，酒精灯
（2）B，2KClO32KCl+3O2↑，催化
（3）AC，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
（4）不能燃烧（或不能支持燃烧），不能支持燃烧（或不能燃烧），灭火
【解析】
题干解析:（1）依据实验室常用仪器认识解决此题．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，选用的是固态物质反应需加热的发生装置；会写该反应原理的化学方程式；知道该反应中二氧化锰做反应条件催化剂起什么作用．
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选用的是固态物质和液态物质反应不需加热的发生装置；收集装置是根据其密度比空气大的性质决定，不能用排水法收集（因二氧化碳既能溶于水又能和水反应）；检验该气体是将此气体通入澄清的石灰水观察是否变浑浊，并能写出其反应的化学方程式．
（4）如图F实验向烧杯中“倾倒”二氧化碳，说明二氧化碳的密度比空气的大，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，更进一步说明二氧化碳具有的性质，这样能探究二氧化碳的性质和重要用途。
例5.某钙片的标签如图，且知此钙片成分中只有碳酸钙含有钙元素：
（1）请通过计算说明此标签中的含钙量是错误的．
（2）为测定其真实的含钙量，小东每次取10片钙片放入已称量的含足量盐酸的烧杯中，发生的化学反应是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，充分反应后再称取烧杯和剩余物的总质量，小东做了三次实验，数据如下
?
物质的质量
?
第一次
?
第二次
?
第三次
?
平均值
反应前：烧杯+盐酸
???
22
g
???
22
g
???
22
g
???
22
g
???
10片钙片
???
8
g
???
8
g
???
8
g
???
8
g
反应后：烧杯十剩余物
??
26.7
g
??
26.5
g
??
26.9
g
??
26.7g
①请列式计算每片此钙片含碳酸钙的质量．
②请列式计算每片此钙片的含钙量，并建议厂家如何修改标签．
【答案】
（1）此标签中的含钙量错误．
（2）①因此本品每片不可能含钙0.75g，此标签中的含钙量错误．
②将含钙量“每片含钙0.75g”改为“每片含钙0.3g”．
【解析】
题干解析:（1）本品若为纯碳酸钙，碳酸钙的相对分子质量为100，钙元素的质量分数为40
100×100%=40%，每片含钙量为：40g
50×40%=0.32g因此本品每片不可能含钙0.75g，此标签中的含钙量错误．
（2）设：10片钙片含碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100?????????????????
44
x??????????????????
3.3g
x=
=7.5g
每片此钙片含碳酸钙?
=0.75g
纯碳酸钙含钙质量分数
×100%=40%
每片此钙片的含钙量：0.75g×40%=0.3g
答：①因此本品每片不可能含钙0.75g，此标签中的含钙量错误．
②将含钙量“每片含钙0.75g”改为“每片含钙0.3g”．
?
当堂练习
单选题
练习1.实验室制取二氧化碳最适合的反应物是(??
)
A．碳酸钠粉末和稀硫酸
B．石灰石和稀盐酸
C．大理石和稀硫酸
D．大理石和浓盐酸
【答案】B
【解析】
题干解析:选择一种物质的实验室制法，不仅要考虑其理论上是否可行，还要考虑反应速率是否适度，操作上是否简便，价格是否合算，生成物的纯度等诸多因素，并非所有能生成该物质的反应都可以作为制备方法。
练习2.检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是(??
)
A．加入澄清石灰水，观察是否变浑浊
B．将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭
C．加入紫色石蕊试液，观察是否变红色
D．将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭
【答案】A
【解析】
题干解析:此题考查二氧化碳的检验方法。检验是不是二氧化碳应加入澄清石灰水，观察石灰水是否变浑浊，验证二氧化碳是否收集满可将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭。
练习3.某学生设计了下图四套装置来制取CO2，其中不能使反应随时发生或停止的（?）
?
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】
题干解析:A中的试管底部有缺口，只要放入烧杯中，稀盐酸可以随时进入试管产生气体，不用时可以随时移出试管，故可以控制反应的进行。B中虽然有带孔的塑料片，但是稀盐酸总是浸没大理石，所有无法控制反应的进行。C中石灰石在有孔塑料片上，用气体时，打开开关，U型管的右边压强减小，稀盐酸就会浸没石灰石产生气体，不用时关闭开关，压强增大盐酸又被压到塑料片以下，控制了反应的进行。D中的原理同A，可以上下移动铜丝，就移动了有孔的塑料瓶，因此可以控制反应的进行。
练习4.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是（??
）
A．①②③
B．②③④
C．③④⑤
D．②③⑤
【答案】D
【解析】
题干解析:收集装置的选择要充分考虑所收集气体密度、溶解性，能否与空气成分反应以及能否与水反应等因素。
填空题
练习1.探究学习小组在实验室中用图1所示装置制取CO2并探究CO2与过氧化钠（Na2O2）的反应。
?
?
??????
查阅资料得知：过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，能与CO2，H2O发生反应：Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，2Na2O2+H20═4NaOH+O2↑
请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为___________________________，利用装置A制取CO2的优点是___________________________。
（2）装置B的作用是吸收CO2中混有的HCl，发生反应的化学方程式为 ___________________________。
（3）装置D的作用是__________________。
（4）装置E中收集到的气体是_________（填化学式），该气体还可以用下列图2装置中的 _________进行收集（填写字母序号）
?
（5）为探究反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分，该小组同学进行了如图3实验：
?根据判断，反应后装置C硬质玻璃管中固体为__________________。
【答案】
(1)?
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，便于控制反应的发生和停止；
(2)?
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；
(3)?
除去二氧化碳气体；
(4)?
O2，ad；
(5)?
氢氧化钠和碳酸钠．
【解析】
题干解析:
(1)
装置A可以通过压强的作用是固体和液体分离，所以利用装置A制取CO2的优点是：便于控制反应的发生和停止。
(3)?
氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以装置D的作用是除去二氧化碳气体。
(4)
过氧化钠和二氧化碳、水反应会生成氧气，氢氧化钠可以将二氧化碳除去，所以装置E中收集到的气体是O2，氧气密度比空气大，不易溶于水，密度比水小，所以还可以用下列图2装置中的ad进行收集。
(5)
过氧化钠和水会生成氧气，碳酸钠和氯化钙会生成碳酸钙沉淀，碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体，氢氧化钠溶液显碱性。固体加水没有气泡，所以不含过氧化钠，加入氯化钙会生成白色沉淀，白色沉淀加盐酸，会生成气体，所以含有碳酸钠，反应后滤液的pH值是12，所以含有氢氧化钠，所以反应后装置C硬质玻璃管中固体为氢氧化钠和碳酸钠。
练习2.实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：
（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a ?
b ??
．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 ?
（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ??????
，其中二氧化锰起 ??????
作用。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 ?????
．请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： ?????
．
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 、 且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 ．
【答案】
（1）铁架台，酒精灯
（2）B，2KClO32KCl+3O2↑，催化
（3）AC，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
（4）不能燃烧（或不能支持燃烧），不能支持燃烧（或不能燃烧），灭火
【解析】
题干解析:（1）依据实验室常用仪器认识解决此题．
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，选用的是固态物质反应需加热的发生装置；会写该反应原理的化学方程式；知道该反应中二氧化锰做反应条件催化剂起什么作用．
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选用的是固态物质和液态物质反应不需加热的发生装置；收集装置是根据其密度比空气大的性质决定，不能用排水法收集（因二氧化碳既能溶于水又能和水反应）；检验该气体是将此气体通入澄清的石灰水观察是否变浑浊，并能写出其反应的化学方程式．
（4）如图F实验向烧杯中“倾倒”二氧化碳，说明二氧化碳的密度比空气的大，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，更进一步说明二氧化碳具有的性质，这样能探究二氧化碳的性质和重要用途。
练习3.实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：
（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a ??
?
b ??
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 ??
（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ??
，其中二氧化锰起 ??
作用．
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 ??
．请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： ??
．
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是 ??
、 ??
且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于 ??
．
?
【答案】
（1）铁架台，酒精灯；
（2）B，2KClO3
2KCl+3O2↑，催化；
（3）AC，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（4）不能燃烧，不能支持燃烧，灭火．
?
【解析】
题干解析:（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，a是铁架台，b是酒精灯；
（2）实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以应选用的发生装置是A，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO3
2KCl+3O2↑，二氧化锰是该反应的催化剂，起催化作用；
（3）实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以应选择的发生装置和收集装置是AC，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（4）向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是不能燃烧，不能支持燃烧且密度比空气的大，因此二氧化碳可用于灭火．
?
练习4.某研究性学习小组的同学认为“保护环境，人人有责”，他们在课外活动时对“二氧化硫能否与水反应生成酸”进行了实验探究．请你参与他们的探究活动，并回答有关问题．
【查资料】常温下二氧化硫是一种无色气体，易溶于水．
【假设】二氧化硫能与水反应生成酸．
【设计实验】
（1）小雨同学将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化．他认为，若紫色石蕊试液变 ??
色，则证明假设成立．
（2）小涛同学认为小雨同学的实验方案不严密．小涛同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成三朵紫色的小花，然后按下列图示进行实验，在（I）、（Ⅱ）、（Ⅲ）中分别观察到变色和不变色的两种现象．
小涛同学认为，若 ??
（填序号）中的紫色小花变色，则证明假设成立．
【交流与反思】小明同学对小涛同学的实验方案提出了质疑，他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”，其理由是 ??
，三位同学讨论后补充了一个实验，使探究活动获得了成功，你认为这个实验应该是 ??
．（简述实验步骤和现象）．
【结论】通过上述实验得出：二氧化硫能与水反应生成酸．
【答案】
（1）红；（2）Ⅲ；
【交流与反思】SO2也可能使干燥的紫色小花变红；
将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中，紫色小花不变红色（或将SO2气体通过盛有紫色小花的瓶中，紫色小花不变红色）
【解析】
题干解析:（1）根据酸性溶液可使紫色石蕊试液变红；
（2）小涛的设计思路是：I喷稀醋酸小花变红可证明酸性溶液可使石蕊变红，Ⅱ喷水小花不变色可证明水不能使石蕊变红，Ⅲ小花喷水后放入二氧化硫，若变红即可证明二氧化硫溶于水后生成了酸；
【交流与反思】依据课本上证明二氧化碳是否溶于水生成酸的实验设计，可以发现小涛的实验存在漏洞：未证明二氧化硫本身能否使石蕊变红；
（4）为了证明二氧化硫能否使石蕊变红，要排除水的干扰，所以设计为：将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中，紫色小花不变红色．
练习5.如图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图，试根据题目要求回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 ，b的名称是 ；装置A.B中发生的化学反应方程式分别为A ，B ．
（2）装置C中观察到的现象是 ??
；装置D中观察到的现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，这说明二氧化碳的密度比空气 ，同时由于它不能燃烧，也不能支持燃烧，因此二氧化碳在生活中可用于 ．
（3）实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从 ?
（填“c端”或“d端”）通入．
?
【答案】
（1）长颈漏斗，烧杯，CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（2）紫色石蕊变红色，大，灭火；（3）c端．
【解析】
题干解析:（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，a是长颈漏斗，b是烧杯，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，所以装置C中观察到的现象是：紫色石蕊变红色，装置D中观察到的现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，这说明二氧化碳的密度比空气大，同时由于它不能燃烧，也不能支持燃烧，因此二氧化碳在生活中可用于灭火；
（3）二氧化碳密度比空气大，所以实验室用装置E来收集二氧化碳时，二氧化碳应从c端通入．
练习6.如图是实验室常用的制取气体的发生装置和收集装置（用序号填空）．
（1）实验室制取二氧化碳的发生装置是 ，收集装置为 ；实验室制取氧气的发生装置可用 或 ，收集装置可用 或 ．
（2）你所学过的知识中，A装置还可以用来做 ??????????
的实验（举一例）．
（3）实验室常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸在常温下制取硫化氢气体，有关化学方程式为：FeS+H2SO4═H2S↑+FeSO4，硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒的气体，能溶于水，根据上述信息回答：实验室制取硫化氢的发生装置为 ，收集装置为 ．
【答案】
（1）B；D；A.B；C.D；（2）碳和氧化铜的反应；（3）B；D
【解析】
题干解析:（1）实验室制取二氧化碳使用块状固体石灰石和液体稀盐酸在常温下反应，属于固体与液体常温下发生反应制取气体类型，应选的发生装置为B；二氧化碳密度比空气大且能溶于水，因此收集二氧化碳只能用装置E向上排空气法收集，而制取氧气有三种方法、两种装置，氧气难溶于水且密度比空气大，所以也有两种收集方法：排水法和向上排空气法；
（2）在实验室中验证碳的还原性也可以用该装置；
（3）硫化亚铁和稀硫酸在常温下即可反应制取气体可以选用B装置作为发生装置，而硫化氢能溶于水，根据硫化氢的相对分子质量比29大，可以知道密度比空气的大，所以可以用向上排空气法来收集；
解答题
练习1.某钙片的标签如图，且知此钙片成分中只有碳酸钙含有钙元素：
（1）请通过计算说明此标签中的含钙量是错误的．
（2）为测定其真实的含钙量，小东每次取10片钙片放入已称量的含足量盐酸的烧杯中，发生的化学反应是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，充分反应后再称取烧杯和剩余物的总质量，小东做了三次实验，数据如下
?
物质的质量
?
第一次
?
第二次
?
第三次
?
平均值
反应前：烧杯+盐酸
???
22
g
???
22
g
???
22
g
???
22
g
???
10片钙片
???
8
g
???
8
g
???
8
g
???
8
g
反应后：烧杯十剩余物
??
26.7
g
??
26.5
g
??
26.9
g
??
26.7g
①请列式计算每片此钙片含碳酸钙的质量．
②请列式计算每片此钙片的含钙量，并建议厂家如何修改标签．
【答案】
（1）此标签中的含钙量错误．
（2）①因此本品每片不可能含钙0.75g，此标签中的含钙量错误．
②将含钙量“每片含钙0.75g”改为“每片含钙0.3g”．
【解析】
题干解析:（1）本品若为纯碳酸钙，碳酸钙的相对分子质量为100，钙元素的质量分数为40
100×100%=40%，每片含钙量为：40g
50×40%=0.32g因此本品每片不可能含钙0.75g，此标签中的含钙量错误．
（2）设：10片钙片含碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100?????????????????
44
x??????????????????
3.3g
x=
=7.5g
每片此钙片含碳酸钙?
=0.75g
纯碳酸钙含钙质量分数
×100%=40%
每片此钙片的含钙量：0.75g×40%=0.3g
答：①因此本品每片不可能含钙0.75g，此标签中的含钙量错误．
②将含钙量“每片含钙0.75g”改为“每片含钙0.3g”．
?
