第1课时 二氧化碳的性质
知识点 1 自然界中的二氧化碳
1.人们常用模型来表示分子。如果用“”表示氧原子,用“”表示碳原子,则图A3-4-1中能表示二氧化碳分子模型的是 ( )
2.空气中含有一定浓度的二氧化碳时会使人感到窒息,原因是 ( )
A.二氧化碳有毒
B.二氧化碳有刺激性气味
C.二氧化碳的密度比空气的大
D.二氧化碳不能供给呼吸
3.人在储存甘薯的地窖中待时间长了会感到窒息的原因是地窖中 ( )
A.氧气过多
B.二氧化碳浓度大
C.见不到阳光
D.太潮湿
知识点 2 二氧化碳的物理性质
4.下列关于二氧化碳的叙述不正确的是 ( )
A.通常条件下是无色无味的气体
B.相同条件下密度比空气大
C.不易溶于水
D.干冰能升华吸热
5.如图A3-4-2所示,在大烧杯中,有红、蓝两个彩色气球,红色气球中充有CO2,蓝色气球中充有空气,两个气球沉在杯底。小亮同学收集好一瓶CO2气体,倒入大烧杯中,发现其中一个气球竟然浮起来了,用手轻轻将其按下,手一松,气球又会上浮。请你判断哪一个气球会浮起来,并说明理由: 。
知识点 3 二氧化碳的化学性质
6.集气瓶装满某气体,该气体可能是下列气体中的一种:①二氧化碳、②氧气、③空气、④氮气,将燃着的木条伸入瓶中,火焰立即熄灭,则该瓶气体可能是 ( )
A.①或② B.②或③
C.①或④ D.③或④
7.完善下列实验的实验现象,并用化学方程式解释其反应原理:
(1)CO2通入紫色石蕊试液中,试液变成 ,反应原理: 。
(2)加热上述溶液,试液变成 ,反应原理: 。
(3)CO2通入澄清石灰水中,溶液变 ,反应原理: 。
8.取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花完成以下实验。下列说法错误的是 ( )
A.纸花变为红色的有Ⅰ和Ⅳ
B.Ⅰ的作用:证明酸性物质能使紫色石蕊变红
C.证明水和二氧化碳发生了化学反应的现象:Ⅳ中纸花变红,Ⅱ、Ⅲ中纸花不变红
D.此实验证明水和二氧化碳反应生成的不是酸性物质
9.下列四瓶气体的存放及玻璃片的放置方法正确的是 ( )
10.为证明某气体为CO2气体,最合理的做法是 ( )
11.如图A3-4-6所示,将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中,一段时间后,下列实验现象描述正确的是 ( )
①试管内液面上升
②溶液变红
③试管内液面不上升
④溶液变蓝
⑤溶液不变色
A.①② B.①④ C.②③ D.③⑤
12.(2019台州)如图A3-4-7,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着两支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A.将观察到高的蜡烛先熄灭
B.不移开玻璃片,实验现象更明显
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
D.去掉烧杯中的一支蜡烛,也能得出同样的实验结论
13.(2019舟山节选)非洲的尼奥斯湖是火山口湖,湖底溶有大量含二氧化碳的火山气体。1986年8月 21日,大量的降水使上层湖水变凉而下沉,下层湖水上涌,二氧化碳气体从水中逸出,并沿着山谷向下扩散,导致山脚的大量居民窒息死亡。根据以上信息回答:
(1)湖水上涌后,溶解的二氧化碳气体从水中逸出,是由于液体压强随深度的减小而 ,进而导致二氧化碳的溶解度减小。
(2)逸出的二氧化碳气体沿着山谷向下扩散,是由于二氧化碳 (填物理性质)。
14.如图A3-4-8所示,把细木条作为横梁,在它的中间穿一个孔,固定在支架上。分别将两个装满二氧化碳的气球封口后挂在细木条的两端。调节它们的位置使得细木条保持水平。然后分别在图A、B位置剪了一个同样长的缺口,(假设气球不缩小,保持原来的形状)请问:
最终细木条还能在水平位置平衡吗 。如不平衡, 端下倾(如平衡,忽略此问)。请你解释原因: 。
15.在研究二氧化碳的性质时,老师做了如图A3-4-9甲所示实验,该实验说明二氧化碳的性质有 。
(1)小聪和小明受到老师的启发,设计了如图乙所示的家庭小实验,并推测了实验现象。他们对图乙中“两支蜡烛谁先熄灭”的问题有不同的观点。小明认为低的蜡烛先熄灭,理由是 ;小聪认为 蜡烛先熄灭,理由是蜡烛燃烧使高处的氧气减少并耗尽,同时放出的热使二氧化碳向上扩散,浓度增大。
(2)实验证明小聪的观点是正确的。由上述实验得到启发:从意外失火的高楼中逃生的正确方法是 (填序号)。
①用湿毛巾捂住口鼻
②低头弯腰迅速移向门外
③打开窗户跳出
答案
1.D 2.D
3.B 地窖中的甘薯进行呼吸作用,消耗氧气分解有机物,产生二氧化碳和水,使地窖中的氧气大量减少,二氧化碳大量增多,因此会使人感到窒息。
4.C
5.蓝色气球;二氧化碳的密度大于空气的密度
6.C 二氧化碳和氮气既不能燃烧也不支持燃烧。
7.(1)红色 CO2+H2OH2CO3
(2)紫色 H2CO3CO2↑+H2O
(3)浑浊 CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
8.D 稀醋酸能使紫色石蕊纸花变红,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊纸花变红,故纸花变为红色的实验有Ⅰ和Ⅳ;实验Ⅰ的作用是证明酸性物质能使紫色石蕊变红;能证明水和二氧化碳发生了化学反应的现象是Ⅳ中纸花变红,Ⅱ、Ⅲ中纸花不变红;此实验证明水和二氧化碳反应生成的是酸性物质。
9.C 集气瓶的放置条件:气体密度比空气大,正放;气体密度比空气的小,倒放;由于气体会对玻璃片有力的作用,所以光滑面要朝上放置。氢气、甲烷的密度比空气的小,要倒放;氧气、二氧化碳的密度比空气的大,要正放。
10.C 澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊,因此若将气体通入澄清石灰水中,液体变浑浊,则能证明某气体为二氧化碳气体。
11.A 二氧化碳能溶于水,且能与水反应,试管内气体减少,压强变小,试管内液面上升;二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊变红。
12.D 二氧化碳密度比空气大,所以打开止水夹,二氧化碳能从集气瓶中进入烧杯中,集气瓶中二氧化碳减少,压强减小,移开玻璃片,在大气压的作用下更有利于集气瓶中气体从导管中导出;着火点是物质的固有属性,通常不会改变。
13.(1)减小 (2)密度比空气的大
14.不能 左 二氧化碳的密度比空气大,右端B缺口二氧化碳逸散的速度更快
左端的缺口在气球的上方,右端的缺口在气球的下方;由于二氧化碳的密度大于空气的密度,因此二氧化碳从上方逸出的速度明显小于从下方逸出的速度,从而导致左端气球的重量大于右端,细木条的左端下倾,据此分析解答。
15.密度比空气密度大、不能燃烧也不支持燃烧
(1)蜡烛燃烧产生的二氧化碳的密度比空气的大,会下沉 高的
(2)①②
根据二氧化碳能倾倒到烧杯内且蜡烛由下至上依次熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,不能燃烧也不支持燃烧。(1)认为低的蜡烛先熄灭就应该考虑二氧化碳的密度比空气的大,所以聚集在下面,使低的蜡烛先熄灭;通过蜡烛燃烧使高处的氧气减少并耗尽,同时放出的热使二氧化碳向上扩散可反推出高处蜡烛先熄灭。(2)从意外失火的高楼中逃生要避免吸入烟尘,所以要用湿毛巾捂住口鼻,由于温度高,烟尘聚集在上方,所以要低头弯腰迅速移向门外。第2课时 二氧化碳的制取
知识点 1 实验室制取二氧化碳的反应原理
1.实验室通常用 和 反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。
2.实验室不用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳的原因是 ( )
A.稀硫酸反应太慢
B.稀硫酸比盐酸的价格高
C.生成的气体不纯净
D.生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石表面,会阻碍反应的继续进行
知识点 2 实验室制取二氧化碳的装置
3.根据图B3-4-1所示实验装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:① ,
② 。
(2)使用A装置制取气体,对反应物的状态要求是 。
(3)既可以用来制取氧气,又可以用来制取二氧化碳的发生装置是 (填字母),若用该装置制取氧气,反应的化学方程式为 。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是 ;若用D装置收集二氧化碳气体,应从 (填“a”或“b”)端通入气体。
知识点 3 二氧化碳的实验室制取和性质研究
4.(2019嘉兴期末)图B3-4-2是某同学制取、收集二氧化碳实验的主要步骤,其中操作有误的是 ( )
5.实验室制备并收集二氧化碳,通常有以下操作步骤:①检查装置的气密性;②连接装置;③装入大理石;④加入稀盐酸;⑤收集气体;⑥验满。排列顺序正确的是 ( )
A.①②③④⑤⑥
B.②①④③⑤⑥
C.②①③④⑤⑥
D.②③④①⑤⑥
6.(2019衢州)小科开展了制取二氧化碳并探究其部分性质的实验。
(1)收集二氧化碳应选择图中 (填字母)装置。
(2)小科采用E装置检验二氧化碳的性质,观察到蜡烛熄灭。该现象除了能说明二氧化碳不能燃烧外,还能说明二氧化碳具有 的性质。
知识点 4 二氧化碳的应用
7.下列关于物质用途的描述不正确的是 ( )
A.二氧化碳广泛用于医疗急救
B.二氧化碳可用作气体肥料
C.干冰可用于人工降雨
D.二氧化碳常用于灭火
8.在锥形瓶甲中放入10 g块状纯净的碳酸钙,在锥形瓶乙中放入10 g粉末状纯净的碳酸钙,向两个锥形瓶中分别同时加入足量同浓度的稀盐酸。下列对该实验产生气体的质量与反应时间的关系图像,描述合理的是 ( )
9.实验室为了收集干燥的二氧化碳气体(注:浓硫酸能吸收水蒸气),让制取的气体先后经过甲、乙两装置。下列关于甲、乙两装置导管的连接方式正确的是 ( )
A.a接c B.a接d
C.b接c D.b接d
10.小明和小红利用如图B3-4-6所示装置,以碳酸钙和稀盐酸为原料制取二氧化碳,并进行比较分析。
(1)小明用图甲和图乙的装置组合制备和收集二氧化碳气体,如何检验二氧化碳是否已收集满 请写出具体操作: 。
(2)小红认为用图丙装置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)。
(3)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: 。
11.科学兴趣小组的同学们对蛋壳的成分开展了有关探究。同学们的实验过程如下:
①将一定量的蛋壳放入容器中;②往其中加入适量的稀盐酸,观察到有较多的气泡产生;③……④得出结论:蛋壳的主要成分是碳酸盐(如:碳酸钙)。
(1)请补全第③步的实验内容与现象: 。
(2)为了测定蛋壳中碳酸钙的质量分数,同学们用蛋壳与足量的稀盐酸充分反应,得到有关数据如下表:(CO2的密度为2 g/L)
蛋壳的质量/g 加入稀盐酸质量/g 收集到CO2气体体积/L
7.5 100 1.1
假设二氧化碳全部是由蛋壳中的碳酸钙与盐酸反应产生的,小明计算这些蛋壳中碳酸钙的质量分数的过程如下:
解:设该蛋壳中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+2CO2↑
100 28
x 1.1升
=
x=3.93
蛋壳中碳酸钙的质量分数=0.524。
小明的计算过程中存在明显错误,请写出正确的计算过程(结果保留1位小数)。
答案
1.石灰石(或大理石) 稀盐酸 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
2.D
3.(1)①长颈漏斗 ②集气瓶 (2)固态 (3)B 2H2O22H2O+O2↑
(4)检查装置的气密性 a
4.D 5.C
6.(1)C (2)不支持燃烧且密度比空气的大
(1)二氧化碳能溶于水,且密度比空气大,所以采用向上排空气法收集,即选择C装置。(2)直接倾倒二氧化碳气体,其能够进入烧杯底部,说明二氧化碳的密度比空气大;倒入二氧化碳气体后蜡烛熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
7.A
8.C 反应中粉末状的碳酸钙与酸接触更充分,反应速率更快,所以先反应完,盐酸过量,碳酸钙等量,最后生成的二氧化碳的质量相等。
9.A 根据二氧化碳的性质分析。从b管进入的二氧化碳被浓硫酸干燥,然后从a管排出。由于二氧化碳的密度大于空气,所以使用向上排空气法收集,即空气从短管d排出,而二氧化碳从长管c导入,因此应a接c。
10.(1)将燃着的木条放在集气瓶口,观察木条是否熄灭
(2)用图丙装置收集可直接观察到二氧化碳是否收集满(或用图丙装置收集到的二氧化碳纯度比图乙装置高,合理即可)
(3)比较相同时间内产生二氧化碳的多少(合理即可)
11.(1)将生成的气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊
(2)解:由m=ρV可知,反应生成二氧化碳的质量为2 g/L×1.1 L=2.2 g。
设该蛋壳中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 2.2 g
=
x=5 g
蛋壳中碳酸钙的质量分数为×100%≈66.7%。
答:该蛋壳中碳酸钙的质量分数为66.7%。
(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,通常用这个方法检验二氧化碳气体的存在。(2)通过化学方程式能够得到的数量关系是反应物和生成物之间的质量关系,而不是体积关系,应该先根据公式m=ρV计算出二氧化碳的质量,再利用化学方程式计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后计算碳酸钙在蛋壳中的质量分数。同时还要注意化学方程式是否配平,据此判断并解答即可。
