【快人一步】浙教版2022-2023学年寒假八（下）科学讲义（二十一）：二氧化碳的制取【wrod，含答案】
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| 名称 | 【快人一步】浙教版2022-2023学年寒假八（下）科学讲义（二十一）：二氧化碳的制取【wrod，含答案】 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 930.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-08 16:47:18 | ||
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文档简介
一、二氧化碳的实验室制法
(1)药品：大理石(或石灰石)与稀盐酸。一般不用其他药品代替的原因：①不用Na2CO3代替大理石，是因为Na2CO3与盐酸反应速率太快，不便于控制；②不用浓盐酸，是因为浓盐酸易挥发出HCl气体，使CO2不纯；③不用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。
(2)原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2 ↑。
(3)制取装置如图所示：
(4)收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。收集气体时，导气管应伸到集气瓶底部以排尽集气瓶中的空气，使收集到的气体纯度较高。
(5)操作步骤：①按要求连接好仪器；②检查装置的气密性；③向反应器中装入大理石；④向长颈漏斗中注入稀盐酸；⑤收集气体；⑥验满。
注意：①长颈漏斗末端必须伸到液面以下(液封),否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出。②发生装置中导管伸入锥形瓶或试管内无需太长，更不能伸到液面以下，否则不利于气体排出。③收集装置中的导管伸入集气瓶时，末端必须伸到接近集气瓶底，便于排净集气瓶内的空气。
【能力拓展】
空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比空气的大;如果小于29,则密度比空气的小。
二、制取气体的一般思路和方法
（一）制取气体的一般思路
(1)反应原理，(2)反应装置,(3)气体验证。
（二）对实验室制取气体的装置分析
实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定，收集装置主要考虑生成气体的物理性质(溶解性、密度大小)。
(1)发生装置
①固体+固体→气体，如用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰加热制氧气，如图A所示。装置特点是试管口略向下倾斜，以免水倒流引起试管炸裂，铁夹夹在距试管口1/3处;导气管不能伸入试管中太长，否则不利于气体排出。
②液体+固体→气体，如用过氧化氢溶液制氧气，如图B所示。装置特点是长颈漏斗末端必须伸人液体内，以免生成的气体从长颈漏斗逸出。
(2)收集装置
①排空气法:密度与空气密度相差较大，且不与空气中任何一一种成分反应的气体均可用排空气法收集。
②排水法:凡不易溶于水、不与水发生反应的气体均可用排水法，如收集H2、O2等气体，如图E所示。
发生装置 收集装置
A:固体与固体反应，需加热 B:固体与液体反应，不用加热 C:密度比空气小，且不与空气中的物质反应 D:密度比空气大，且不与空气中的物质反应 E:难溶于水，不与水反应
例1、某兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行探究(A装置制二氧化碳)，下列说法错误的是( )
A．B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊试液变红
B．C处溶液变浑浊，是因为生成了不溶于水的碳酸钙
C．D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭
D．D处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大
例2、如图所示为实验室制取二氧化碳及验证其性质的实验（夹持装置略去）
（1）仪器①的名称为 。
（2）实验室利用A装置还可以制取的气体为 。
（3）若A中不断产生二氧化碳气体，装置B中观察到蜡烛熄灭的现象，说明二氧化碳具有的性质是 。
例3、下列是实验室常用仪器装置图：
（1）实验室用石灰石与稀盐酸反应来制取CO2 ，此反应的化学方程式为 ，判断CO2收集满的方法是
（2）已知氨气（NH3）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，在实验室中常采用熟石灰固体和氯化铵固体混合加热的方法来制取，则应选择的发生装置及收集装置是 （填序号）。假如采用F图装置收集氨气，则气体入口为 （选填“a”或“b”）
例4、人类发现二氧化碳经历了多个世纪，下列是其过程中的部分资料。
资料一：1630年，海尔蒙特发现在一些洞穴处，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2。
资料二：1754年，布莱克将石灰石锻烧首次制得CO2，并完成了如图1所示的物质转化研究。
资料三：1766年，卡文迪许通过实验测得，室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
（1）根据海尔蒙特的发现，可推测二氧化碳的化学性质： 。
（2）写出布莱克实验中反应③的化学方程式： 。
（3）如图2，在室温下将容积为200毫升的广口瓶注满蒸馏水，通过导管缓慢通入300毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的，则在量筒中收集到的水约为 毫升。
例5、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。
（1）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（填仪器名称）；
（2）图乙中的实验现象是 ；
（3）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，“微型”实验装置具有的优点是 ；
（4）二氧化碳验满的方法是 ；
（5）用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验，消耗了1.46g10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量是多少克？
1.如图所示是二氧化碳的制取和收集装置。
（1）检查装置的气密性：关闭活塞，往长颈漏斗中加入一定量的水， 若观察到 现象,说明装置气密性良好。
（2）排空气法收集二氧化碳气体：气体应从 （选填“a”或“b”）管进。
2．用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是( )
A．干燥CO2 B．收集O2
C．验证CO2性质 D．监控气体流速
3.如图为实验制取某些常见气体的装置图，请回答下列问题。
（1）甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体。实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷，应选择的发生装置是________(选填装置编号)。若选用F装置用于排空气法收集甲烷，甲烷应从________端(选填“a”或“b”，下同)通入；若选用F装置用于排水法收集甲烷，瓶中先装满水，甲烷应从________端通入。
（2）甲同学用B和D装置制取CO2气体，在收集CO2的时候如何验满？________；如何检验收集到的气体呢？写出相关化学方程式________；乙同学认为，也可以用G和D装置制取CO2气体，而且比甲的装置更好，你认为乙同学的理由是什么？________；如果实验室用G装置来制取O2，该装置还能够达到乙同学认为的作用吗？________。（填“能”或“不能”）
4．实验室制取气体时需要的一些装置如图所示，请回答下列问题。
（1）写出标有序号的仪器名称：① 。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选择的发生装置和收集装置为 (填字母)，
该发生装置的优点是 。
（3）若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气，还需要的装置为 (填字母)。
（4）某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验，若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈，H装置中的现象是 ，A装置中反应的化学方程式为 。
5.我校科学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，其方法是：将样品与盐酸反应， 测定反应后生成的二氧化碳质量，再根据二氧化碳的质量求出样品中碳酸钙的质量。为测定二氧化碳的质量，他们设计了以下三种方案，请帮助他们完成设计方案：
方案一：称量反应前后物质总质量的 （选填“增大”或“减小”）量。
方案二：称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的 （选填“增大”或“减小”）量。
方案三：选用图中 （填“甲”或“乙”）装置可测量产生的二氧化碳的 ，再根据此时二氧化碳的 ，可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是 。
6.某课外小组，用大理石与盐酸反应制取二氧化碳（大理石中杂质不与盐酸反应）．甲、乙、丙三同学分别进行实验，实验数据如下（烧杯的质量为20.0g）。
烧杯+盐酸 大理石 充分反应后烧杯+剩余物
甲 75.0g 25.0g 95.6g
乙 75.0g 30.0g 100.6g
丙 95.0g 25.0g 115.6g
若甲、乙、丙三同学中有一名同学所取的大理石和盐酸恰好完全反应，请回答下列问题．
（1） 同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应．
（2）计算大理石中碳酸钙的质量分数.
1．在锥形瓶甲中放人10 g纯净的块状碳酸钙，在锥形瓶乙中放人10 g纯净的粉末状碳酸钙，分别同时加入足量同浓度的稀盐酸与碳酸钙反应。下列图中对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是( )
A． B． C． D．
2.下列装置用于实验室制CO2，不能随开随用、随关随停的装置是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A、关闭止水夹，试管内气压增大，液体被压出试管，固液分离，打开止水夹后，固液接触，反应进行，C、D同理；
B、固体放在小试管中，加入酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应的发生和停止。
3．某科学兴趣小组设计的微型实验装置如图所示。则a处观察到的实验现象是 ；b处澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式： ；移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭，由此可推出CO2的性质为 。
4.课外小组同学利用如图所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究．
友情提示：使用分液漏斗时，可通过开启、关闭活塞控制液体的流入，同时防止装置漏气；浓硫酸能干燥气体，不与二氧化碳反应；二氧化碳与氢氧化钠反应无现象，原理与二氧化碳和氢氧化钙反应类似。
（1）若打开止水夹 K1，关闭止水夹 K2，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，A中的现象是 ，可证明CO2 能与水反应，反应方程式 ，B中应盛放的试剂是 。
（2）若打开止水夹 K2、K4，关闭 K1、K3，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，当观察到 现象时，证明 E 中 CO2 已集满。关闭止水夹 K2、K4，打开 K3，从分液漏斗向 E 中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中，能证明 CO2 与 NaOH 确实发生了化学反应的现象是 ，CO2 与 NaOH 反应的化学方程式为： 。
5.在制取CO2的实验中，小科发现质量相同而粗细不同的大理石与盐酸反应，CO2的产生速度细的比粗的快得多。经思考后，小科设计了如下实验（每次实验均用1g大理石，20mL盐酸)
实验序号 温度（℃） 大理石颗粒 盐酸质量分数（%） 实验目的
1 20 粗 5 探究大理石和盐酸的反应速度与石灰石颗粒大小的关系
2 20 细 5
（1）为了比较反应速度，设计如图一所示装置，其中量筒的作用是： ；
（2）两次实验中产生CO2体积随时间的变化关系如图二所示，请结合所学的知识对两次实验的曲线作出合理的解释。
（3）已知20℃该气压下CO2气体密度约1.98 g/L，求大理石中CaCO3的质量（写出计算过程）
答案及解析
例1、A
【解析】大理石与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳气体，二氧化碳与B中的水形成碳酸，从而使紫色石蕊试液变成红色。二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，因此C中会变浑浊，故A错误符合题意，而B正确不合题意；
因为二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，且密度大于空气，所以下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，故C、D正确不合题意。
例2、（1）长颈漏斗（2）氢气或氧气
（3）不能燃烧，不支持燃烧，二氧化碳密度比空气大或不支持燃烧
【解析】（1）根据所指仪器的名称解答；
（2）该装置为“固液常温型”气体发生装置，当用活泼金属和稀盐酸制取氢气时，或者使用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气时，都可以使用此装置；
（3）反应生成的二氧化碳气体从石灰水中溢出，在底部不断积累，当二氧化碳的高度大于蜡烛火焰的高度时，由于缺乏氧气，于是蜡烛熄灭，据此推测二氧化碳的性质。
【解答】（1）仪器① 的名称为长颈漏斗；
（2）实验室利用A装置还可以制取的气体为氢气或氧气。
（3）若A中不断产生二氧化碳气体，装置B中观察到蜡烛熄灭的现象，说明二氧化碳具有的性质是：不能燃烧，不支持燃烧，二氧化碳密度比空气大或不支持燃烧。
例3、（1）CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2；将正在燃烧的小木条放到集气瓶口，如果木条马上熄灭，那么二氧化碳已经收集满
（2）BD；b
【解析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的方程式。根据二氧化碳验满的方法解答；
（2）根据反应物和反应条件选择气体的发生装置。根据气体的性质选择合适的收集方法。
【解答】（1）实验室用石灰石与稀盐酸反应来制取CO2 ，即碳酸钙与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的方程式为： CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2 。判断CO2收集满的方法是：将正在燃烧的小木条放到集气瓶口，如果木条马上熄灭，那么二氧化碳已经收集满。
（2）在实验室中常采用熟石灰固体和氯化铵固体混合加热的方法来制取，那么发生装置应该选择“固态加热型”，即选B；氨气易溶于水且密度小于空气，因此可用“向下排空气法”收集，即选D。
用F图装置收集氨气，因为氨气的密度小于空气，所以集气瓶内空气集中在底部，则气体从短导管b进入，空气从长导管a排出。
例4、（1）不燃烧也不支持燃烧
（2）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）100
【解析】（1）根据“能使燃着的蜡烛熄灭”推测二氧化碳的性质；
（2）氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙和水，据此写出反应的化学方程式；
（3）首先根据卡文迪许的结论计算水中溶解的二氧化碳的质量，再用减法计算剩余二氧化碳的体积，也就是量筒中收集到的水的体积。
【解答】（1）根据海尔蒙特的发现，可推测二氧化碳的化学性质：不燃烧也不支持燃烧。
（2）布莱克实验中反应③的化学方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（3）根据卡文迪许的结论可知，200毫升的蒸馏水中可以溶解200毫升的二氧化碳，那么剩余二氧化碳的体积为：300mL-200mL=100mL，因此量筒中收集到水的体积大约为100mL。
例5、（1）分液漏斗
（2）石灰石表面有气泡产生
（3）药品用量少，产生的废弃物也少，操作方便
（4）将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳已集满
（5）解：设实验过程中产生CO2的质量为x
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
73 44
1.46g×10% x
73/44＝(1.46g×10%)/x
x=0.088g
答：实验过程中产生CO2的质量为0.088g．
【解析】（1）图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的分液漏斗相同；
（2）图乙中石灰石与盐酸的反应，实验现象是石灰石表面有气泡产生；
（3）“微型”实验装置具有的优点是药品用量少，产生的废弃物也少，操作方便；
（4）二氧化碳验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳已集满；
1.（1）漏斗内外出现一段液面差，且保持一段时间不变 （2）a
【解析】（1）长颈漏斗内注入水后，会对装置内的气体产生压强，如果装置的气密性良好，那么漏斗内的水柱的高度在长时间内保持不变。
（2）由于二氧化碳的密度大于空气，因此二氧化碳会集中在集气瓶的下面，而空气集中在集气瓶的上面，因此二氧化碳应该从下面的短导管进入，里面的空气则从长导管流出。
【解答】（1）检查装置的气密性：关闭活塞，往长颈漏斗中加入一定量的水， 若观察到漏斗内外出现一段液面差，且保持一段时间不变的现象,说明装置气密性良好。
（2）排空气法收集二氧化碳气体：气体应从短导管a管进。
2．B
【解析】对各个选项中的装置进行分析，确定是否能够达到对应的实验目的即可。
A.干燥CO2 时，应该让气体从长管进入浓盐酸，从短管排出，故A正确不合题意；
B.收集O2 时，应该让氧气从短导管进入，利用氧气的压强将水从长导管排出，故B错误符合题意；
C.验证CO2性质 时，二氧化碳从长导管进入后生成碳酸，从而使紫色的石蕊试液变红，故C正确不合题意；
D.监控气体流速，让氧气从长导管进入水中，再从水中溢出，可以控制氧气的流速，故D正确不合题意。
3.（1）A；b；b
（2）将燃着的木条放在集气瓶瓶口，木条熄灭则收集满了；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；可以控制反应的发生与停止；不能
【解析】（1）根据反应物的状态和反应条件选择合适的发生装置。如果气体的密度大于空气，那么气体从短管进入；如果气体的密度大于空气，那么气体从长管进入。使用排水法收集气体时，依靠气体的压力将水排出，而水始终聚集在集气瓶的底部，因此气体应该从短管进入。
（2）根据二氧化碳验满的方法解答。二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊，即氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，据此写出反应的方程式。G中大理石放在隔板上，而稀盐酸在试管底部，一旦关闭弹簧夹，生成的二氧化碳不能排出会使试管内气压增大，从而将稀盐酸压回长颈漏斗，将大理石和稀盐酸分开，反应很快停止。实验室使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰只是催化剂，即使过氧化氢溶液与它分开，反应照样进行，不能停止，只是反应更慢一些。
【解答】（1）无水醋酸钠和碱石灰都是固体，且反应需要加热，因此发生装置选取“固体加热型”，即A。
若选用F装置用于排空气法收集甲烷，因为甲烷密度比空气小，所以甲烷应从短管b通入。
若选用F装置用于排水法收集甲烷，瓶中先装满水，甲烷应从b端通入。
（2）收集CO2气体验满的方法为：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，木条熄灭则收集满了。
检验二氧化碳气体的方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
乙同学认为，也可以用G和D装置制取CO2气体，而且比甲的装置更好，理由是：可以控制反应的发生和停止。如果实验室用G装置来制取O2，该装置不能够达到乙同学认为的作用。
4．（1）铁架台
（2）B、E；使用分 液漏斗，能够控制反应的速率
（3）F
（4）澄清石灰水变浑浊；2KMnO4=== K2MnO4+ MnO2 +O2↑
【解析】（1）根据常见化学实验仪器的名称解答；
（2）根据反应物的状态和反应条件，选择合适的气体发生装置；根据生成物的性质，选择合适的收集方法。
（3）根据浓硫酸的吸水性解答；
（4）蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，二氧化碳和氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，因此澄清的石灰水会变浑浊。确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的化学方程式。
【解答】（1）根据图片可知，①为铁架台。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，则发生装置选择“固液常温型”；二氧化碳溶于水，密度大于空气，因此使用向上排空气法收集，即选择装置BE。该装置的优点为：使用分液漏斗，能够控制反应的速率。
（3）若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气，还需要干燥氧气的装置，即装置F。
（4）某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验，若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈，H装置中的现象是：澄清的石灰水变浑浊。A装置中，高锰酸钾加热分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则反应的化学方程式为： 2KMnO4 === K2MnO4+ MnO2 +O2↑ 。
5.减小；增大；甲；体积；密度；使水与二氧化碳分离，阻止二氧化碳溶于水
【解析】方案一：反应后，只有生成的二氧化碳逸出会造成总质量减小，因此反应前后总质量的差就是生成二氧化碳的质量；
方案二：氢氧化钠与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，则反应前后氢氧化钠溶液的质量的增大量就是生成二氧化碳的质量；
方案三：在甲图中，生成的二氧化碳从短管进入瓶内，使瓶内气压增大，于是水会通过长管流入量筒。当水静止下来时，量筒内水的体积就是生成二氧化碳气体的体积，再根据m=ρV可计算出气体的质量。二氧化碳溶于水，在水面上方注入一层油，可以防止二氧化碳溶于水，据此分析解答。
【解答】方案一：称量反应前后物质总质量的减小量。
方案二：称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的增大量。
方案三：选用图中甲装置可测量产生的二氧化碳的体积，再根据此时二氧化碳的密度，可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是：使水与二氧化碳分离，阻止二氧化碳溶于水。
6.（1）甲
（2）解：设参加反应的大理石的质量为x
生成二氧化碳的质量＝75.0g+25.0g﹣95.6g＝4.4g
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 4.4g
＝ x＝10g
CaCO3%＝40%
【解析】（1）将甲和乙，甲和丙的实验数据进行比较即可；
（2）根据甲的数据可知，反应前后总质量之差就是生成二氧化碳的质量，写出碳酸钙和稀盐酸反应的方程式，利用二氧化碳的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量，最后根据计算即可。
【解答】（1）甲和乙中，稀盐酸的质量相同，而大理石多加入了：30g-25g=5g，反应后总质量也增加了：100.6g-95.6g=5g，那么多加入的5g大理石没有反应。甲和丙中，大理石的质量相等，而多加入稀盐酸：95g-75g=20g，反应后总质量也增加了：115.6g-95.6g=20g，可见多加入的20g稀盐酸根本没有反应。二者对比可知，在甲中，稀盐酸和大理石刚好完全反应。
（2）生成二氧化碳的质量＝75.0g+25.0g﹣95.6g＝4.4g；
设参加反应的大理石的质量为x，
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 4.4g
；
解得：x＝10g；
那么大理石中碳酸钙的质量分数为：。
1．C
【解析】反应物的接触面积越大，反应速率越快，但是反应物的状态不会改变最终生成物的种类和质量，据此分析判断。
【解答】粉末状碳酸钙比块状碳酸钙的颗粒更小，与稀盐酸的接触面积更大，因此反应速度更快，即生长氢气的速度更快。由于碳酸钙都是10g，因此最终生成二氧化碳的气体的质量都相等，故C正确，而A、B、D错误。
2.B
【解析】A、关闭止水夹，试管内气压增大，液体被压出试管，固液分离，打开止水夹后，固液接触，反应进行，C、D同理；
B、固体放在小试管中，加入酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应的发生和停止。
3．溶液变红色；Ca(OH)2 +CO2=CaCO3↓+H2O；密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧
【解析】（1）根据酸碱指示剂的性质解答；
（2）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的化学方程式。
（3）二氧化碳进入烧杯后，下面的蜡烛先熄灭，说明它的密度比空气大，都沉积在烧杯底部；而蜡烛熄灭，则说明二氧化碳自己不能燃烧，同时它也不支持燃烧。
【解答】（1）石灰石和稀盐酸反应，生成二氧化碳气体，二氧化碳溶于水形成碳酸，从而使紫色的石蕊试液变成红色；
（2）b处澄清的石灰水变浑浊，即氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙沉淀和水，则反应的方程式为： Ca(OH)2 +CO2=CaCO3↓+H2O 。
（3）移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭，由此可推出CO2的性质为：密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧。
4.（1）一半湿润的石蕊小花变红色，另一半不变色；CO2+H2O=H2CO3；浓硫酸
（2）F中澄清石灰水变浑浊；E中有气泡产生；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【解析】（1）石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，通过装置B中浓硫酸的干燥，然后通入A中。二氧化碳不能使干燥的石蕊小花变色，但是能够与湿润石蕊小花中的水反应生成碳酸，从而使其变成红色，据此描述实验现象、写出方程式和推断B中的试剂。
（2）稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳气体，进入集气瓶E后被收集，其中的空气被排出去。当装置E中的二氧化碳收集满后，二氧化碳会进入F，从而使澄清的石灰水变浑浊。
E中的二氧化碳与氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水，从而使E内气压减小，D中的稀盐酸被吸入E中，与碳酸钠反应，生成二氧化碳气体，于是会看到E中有气泡产生，据此描述现象，写出方程式。
【解答】（1）若打开止水夹 K1，关闭止水夹 K2，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，A 中的现象是：一半湿润的石蕊小花变红色，另一半不变色，可证明 CO2 能与水反应。
二氧化碳与水反应生成碳酸，反应方程式为：CO2+H2O=H2CO3。B 中应盛放的试剂是浓硫酸。
（2）若打开止水夹 K2、K4，关闭 K1、K3，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，当观察到F中澄清石灰水变浑浊现象时，证明 E 中 CO2 已集满。
关闭止水夹 K2、K4，打开 K3，从分液漏斗向 E 中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中，能证明 CO2 与 NaOH 确实发生了化学反应的现象是：E中有气泡产生。CO2 与 NaOH 反应，生成碳酸钠和水，反应化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
5.（1）测CO2的体积
（2）反应物接触面积较大，反应速率较快，相比之下，反应需要时间短
（3）生成二氧化碳的质量：m=ρV=1.98g/L×0.2L=0.396g；
设参加反应的碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
100 44
x 0.396g；
； 解得；x=0.9g；
那么难大理石中碳酸钙的含量为：。
【解析】（1）实验前，B中装满水。当产生的二氧化碳进入B中时，对里面的水产生压强，水沿着导管进入量筒，当水不流动时，量筒内水的体积就是生成二氧化碳的体积。
（2）在化学反应中，反应物的颗粒越小，接触面积越大，同时参加反应的物质越多，即反应速度越快，据此分析解得；
（3）首先根据m=ρV计算出生成二氧化碳的质量，然后写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式，利用比例关系计算出参加反应的碳酸钙的质量，最后与大理石的质量作比得到它的含量。
【解答】（1）了比较反应速度，设计如图一所示装置，其中量筒的作用是：测CO2的体积；
（2）对两次实验的曲线的解释：反应物接触面积较大，反应速率较快，相比之下，反应需要时间短。
（3）生成二氧化碳的质量：m=ρV=1.98g/L×0.2L=0.396g；
设参加反应的碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
100 44
x 0.396g；
； 解得；x=0.9g；
那么难大理石中碳酸钙的含量为：。
浙教版寒假“快人一步”八（下）科学讲义（二十一）
二氧化碳的制取
(1)药品：大理石(或石灰石)与稀盐酸。一般不用其他药品代替的原因：①不用Na2CO3代替大理石，是因为Na2CO3与盐酸反应速率太快，不便于控制；②不用浓盐酸，是因为浓盐酸易挥发出HCl气体，使CO2不纯；③不用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。
(2)原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2 ↑。
(3)制取装置如图所示：
(4)收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。收集气体时，导气管应伸到集气瓶底部以排尽集气瓶中的空气，使收集到的气体纯度较高。
(5)操作步骤：①按要求连接好仪器；②检查装置的气密性；③向反应器中装入大理石；④向长颈漏斗中注入稀盐酸；⑤收集气体；⑥验满。
注意：①长颈漏斗末端必须伸到液面以下(液封),否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出。②发生装置中导管伸入锥形瓶或试管内无需太长，更不能伸到液面以下，否则不利于气体排出。③收集装置中的导管伸入集气瓶时，末端必须伸到接近集气瓶底，便于排净集气瓶内的空气。
【能力拓展】
空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比空气的大;如果小于29,则密度比空气的小。
二、制取气体的一般思路和方法
（一）制取气体的一般思路
(1)反应原理，(2)反应装置,(3)气体验证。
（二）对实验室制取气体的装置分析
实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定，收集装置主要考虑生成气体的物理性质(溶解性、密度大小)。
(1)发生装置
①固体+固体→气体，如用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰加热制氧气，如图A所示。装置特点是试管口略向下倾斜，以免水倒流引起试管炸裂，铁夹夹在距试管口1/3处;导气管不能伸入试管中太长，否则不利于气体排出。
②液体+固体→气体，如用过氧化氢溶液制氧气，如图B所示。装置特点是长颈漏斗末端必须伸人液体内，以免生成的气体从长颈漏斗逸出。
(2)收集装置
①排空气法:密度与空气密度相差较大，且不与空气中任何一一种成分反应的气体均可用排空气法收集。
②排水法:凡不易溶于水、不与水发生反应的气体均可用排水法，如收集H2、O2等气体，如图E所示。
发生装置 收集装置
A:固体与固体反应，需加热 B:固体与液体反应，不用加热 C:密度比空气小，且不与空气中的物质反应 D:密度比空气大，且不与空气中的物质反应 E:难溶于水，不与水反应
例1、某兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行探究(A装置制二氧化碳)，下列说法错误的是( )
A．B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊试液变红
B．C处溶液变浑浊，是因为生成了不溶于水的碳酸钙
C．D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭
D．D处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大
例2、如图所示为实验室制取二氧化碳及验证其性质的实验（夹持装置略去）
（1）仪器①的名称为 。
（2）实验室利用A装置还可以制取的气体为 。
（3）若A中不断产生二氧化碳气体，装置B中观察到蜡烛熄灭的现象，说明二氧化碳具有的性质是 。
例3、下列是实验室常用仪器装置图：
（1）实验室用石灰石与稀盐酸反应来制取CO2 ，此反应的化学方程式为 ，判断CO2收集满的方法是
（2）已知氨气（NH3）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，在实验室中常采用熟石灰固体和氯化铵固体混合加热的方法来制取，则应选择的发生装置及收集装置是 （填序号）。假如采用F图装置收集氨气，则气体入口为 （选填“a”或“b”）
例4、人类发现二氧化碳经历了多个世纪，下列是其过程中的部分资料。
资料一：1630年，海尔蒙特发现在一些洞穴处，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2。
资料二：1754年，布莱克将石灰石锻烧首次制得CO2，并完成了如图1所示的物质转化研究。
资料三：1766年，卡文迪许通过实验测得，室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
（1）根据海尔蒙特的发现，可推测二氧化碳的化学性质： 。
（2）写出布莱克实验中反应③的化学方程式： 。
（3）如图2，在室温下将容积为200毫升的广口瓶注满蒸馏水，通过导管缓慢通入300毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的，则在量筒中收集到的水约为 毫升。
例5、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。
（1）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（填仪器名称）；
（2）图乙中的实验现象是 ；
（3）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，“微型”实验装置具有的优点是 ；
（4）二氧化碳验满的方法是 ；
（5）用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验，消耗了1.46g10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量是多少克？
1.如图所示是二氧化碳的制取和收集装置。
（1）检查装置的气密性：关闭活塞，往长颈漏斗中加入一定量的水， 若观察到 现象,说明装置气密性良好。
（2）排空气法收集二氧化碳气体：气体应从 （选填“a”或“b”）管进。
2．用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是( )
A．干燥CO2 B．收集O2
C．验证CO2性质 D．监控气体流速
3.如图为实验制取某些常见气体的装置图，请回答下列问题。
（1）甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体。实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷，应选择的发生装置是________(选填装置编号)。若选用F装置用于排空气法收集甲烷，甲烷应从________端(选填“a”或“b”，下同)通入；若选用F装置用于排水法收集甲烷，瓶中先装满水，甲烷应从________端通入。
（2）甲同学用B和D装置制取CO2气体，在收集CO2的时候如何验满？________；如何检验收集到的气体呢？写出相关化学方程式________；乙同学认为，也可以用G和D装置制取CO2气体，而且比甲的装置更好，你认为乙同学的理由是什么？________；如果实验室用G装置来制取O2，该装置还能够达到乙同学认为的作用吗？________。（填“能”或“不能”）
4．实验室制取气体时需要的一些装置如图所示，请回答下列问题。
（1）写出标有序号的仪器名称：① 。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选择的发生装置和收集装置为 (填字母)，
该发生装置的优点是 。
（3）若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气，还需要的装置为 (填字母)。
（4）某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验，若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈，H装置中的现象是 ，A装置中反应的化学方程式为 。
5.我校科学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，其方法是：将样品与盐酸反应， 测定反应后生成的二氧化碳质量，再根据二氧化碳的质量求出样品中碳酸钙的质量。为测定二氧化碳的质量，他们设计了以下三种方案，请帮助他们完成设计方案：
方案一：称量反应前后物质总质量的 （选填“增大”或“减小”）量。
方案二：称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的 （选填“增大”或“减小”）量。
方案三：选用图中 （填“甲”或“乙”）装置可测量产生的二氧化碳的 ，再根据此时二氧化碳的 ，可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是 。
6.某课外小组，用大理石与盐酸反应制取二氧化碳（大理石中杂质不与盐酸反应）．甲、乙、丙三同学分别进行实验，实验数据如下（烧杯的质量为20.0g）。
烧杯+盐酸 大理石 充分反应后烧杯+剩余物
甲 75.0g 25.0g 95.6g
乙 75.0g 30.0g 100.6g
丙 95.0g 25.0g 115.6g
若甲、乙、丙三同学中有一名同学所取的大理石和盐酸恰好完全反应，请回答下列问题．
（1） 同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应．
（2）计算大理石中碳酸钙的质量分数.
1．在锥形瓶甲中放人10 g纯净的块状碳酸钙，在锥形瓶乙中放人10 g纯净的粉末状碳酸钙，分别同时加入足量同浓度的稀盐酸与碳酸钙反应。下列图中对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是( )
A． B． C． D．
2.下列装置用于实验室制CO2，不能随开随用、随关随停的装置是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A、关闭止水夹，试管内气压增大，液体被压出试管，固液分离，打开止水夹后，固液接触，反应进行，C、D同理；
B、固体放在小试管中，加入酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应的发生和停止。
3．某科学兴趣小组设计的微型实验装置如图所示。则a处观察到的实验现象是 ；b处澄清石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式： ；移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭，由此可推出CO2的性质为 。
4.课外小组同学利用如图所示装置制取二氧化碳，并对其性质进行研究．
友情提示：使用分液漏斗时，可通过开启、关闭活塞控制液体的流入，同时防止装置漏气；浓硫酸能干燥气体，不与二氧化碳反应；二氧化碳与氢氧化钠反应无现象，原理与二氧化碳和氢氧化钙反应类似。
（1）若打开止水夹 K1，关闭止水夹 K2，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，A中的现象是 ，可证明CO2 能与水反应，反应方程式 ，B中应盛放的试剂是 。
（2）若打开止水夹 K2、K4，关闭 K1、K3，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，当观察到 现象时，证明 E 中 CO2 已集满。关闭止水夹 K2、K4，打开 K3，从分液漏斗向 E 中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中，能证明 CO2 与 NaOH 确实发生了化学反应的现象是 ，CO2 与 NaOH 反应的化学方程式为： 。
5.在制取CO2的实验中，小科发现质量相同而粗细不同的大理石与盐酸反应，CO2的产生速度细的比粗的快得多。经思考后，小科设计了如下实验（每次实验均用1g大理石，20mL盐酸)
实验序号 温度（℃） 大理石颗粒 盐酸质量分数（%） 实验目的
1 20 粗 5 探究大理石和盐酸的反应速度与石灰石颗粒大小的关系
2 20 细 5
（1）为了比较反应速度，设计如图一所示装置，其中量筒的作用是： ；
（2）两次实验中产生CO2体积随时间的变化关系如图二所示，请结合所学的知识对两次实验的曲线作出合理的解释。
（3）已知20℃该气压下CO2气体密度约1.98 g/L，求大理石中CaCO3的质量（写出计算过程）
答案及解析
例1、A
【解析】大理石与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳气体，二氧化碳与B中的水形成碳酸，从而使紫色石蕊试液变成红色。二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，因此C中会变浑浊，故A错误符合题意，而B正确不合题意；
因为二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，且密度大于空气，所以下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，故C、D正确不合题意。
例2、（1）长颈漏斗（2）氢气或氧气
（3）不能燃烧，不支持燃烧，二氧化碳密度比空气大或不支持燃烧
【解析】（1）根据所指仪器的名称解答；
（2）该装置为“固液常温型”气体发生装置，当用活泼金属和稀盐酸制取氢气时，或者使用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气时，都可以使用此装置；
（3）反应生成的二氧化碳气体从石灰水中溢出，在底部不断积累，当二氧化碳的高度大于蜡烛火焰的高度时，由于缺乏氧气，于是蜡烛熄灭，据此推测二氧化碳的性质。
【解答】（1）仪器① 的名称为长颈漏斗；
（2）实验室利用A装置还可以制取的气体为氢气或氧气。
（3）若A中不断产生二氧化碳气体，装置B中观察到蜡烛熄灭的现象，说明二氧化碳具有的性质是：不能燃烧，不支持燃烧，二氧化碳密度比空气大或不支持燃烧。
例3、（1）CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2；将正在燃烧的小木条放到集气瓶口，如果木条马上熄灭，那么二氧化碳已经收集满
（2）BD；b
【解析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的方程式。根据二氧化碳验满的方法解答；
（2）根据反应物和反应条件选择气体的发生装置。根据气体的性质选择合适的收集方法。
【解答】（1）实验室用石灰石与稀盐酸反应来制取CO2 ，即碳酸钙与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的方程式为： CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2 。判断CO2收集满的方法是：将正在燃烧的小木条放到集气瓶口，如果木条马上熄灭，那么二氧化碳已经收集满。
（2）在实验室中常采用熟石灰固体和氯化铵固体混合加热的方法来制取，那么发生装置应该选择“固态加热型”，即选B；氨气易溶于水且密度小于空气，因此可用“向下排空气法”收集，即选D。
用F图装置收集氨气，因为氨气的密度小于空气，所以集气瓶内空气集中在底部，则气体从短导管b进入，空气从长导管a排出。
例4、（1）不燃烧也不支持燃烧
（2）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）100
【解析】（1）根据“能使燃着的蜡烛熄灭”推测二氧化碳的性质；
（2）氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙和水，据此写出反应的化学方程式；
（3）首先根据卡文迪许的结论计算水中溶解的二氧化碳的质量，再用减法计算剩余二氧化碳的体积，也就是量筒中收集到的水的体积。
【解答】（1）根据海尔蒙特的发现，可推测二氧化碳的化学性质：不燃烧也不支持燃烧。
（2）布莱克实验中反应③的化学方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（3）根据卡文迪许的结论可知，200毫升的蒸馏水中可以溶解200毫升的二氧化碳，那么剩余二氧化碳的体积为：300mL-200mL=100mL，因此量筒中收集到水的体积大约为100mL。
例5、（1）分液漏斗
（2）石灰石表面有气泡产生
（3）药品用量少，产生的废弃物也少，操作方便
（4）将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳已集满
（5）解：设实验过程中产生CO2的质量为x
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
73 44
1.46g×10% x
73/44＝(1.46g×10%)/x
x=0.088g
答：实验过程中产生CO2的质量为0.088g．
【解析】（1）图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的分液漏斗相同；
（2）图乙中石灰石与盐酸的反应，实验现象是石灰石表面有气泡产生；
（3）“微型”实验装置具有的优点是药品用量少，产生的废弃物也少，操作方便；
（4）二氧化碳验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳已集满；
1.（1）漏斗内外出现一段液面差，且保持一段时间不变 （2）a
【解析】（1）长颈漏斗内注入水后，会对装置内的气体产生压强，如果装置的气密性良好，那么漏斗内的水柱的高度在长时间内保持不变。
（2）由于二氧化碳的密度大于空气，因此二氧化碳会集中在集气瓶的下面，而空气集中在集气瓶的上面，因此二氧化碳应该从下面的短导管进入，里面的空气则从长导管流出。
【解答】（1）检查装置的气密性：关闭活塞，往长颈漏斗中加入一定量的水， 若观察到漏斗内外出现一段液面差，且保持一段时间不变的现象,说明装置气密性良好。
（2）排空气法收集二氧化碳气体：气体应从短导管a管进。
2．B
【解析】对各个选项中的装置进行分析，确定是否能够达到对应的实验目的即可。
A.干燥CO2 时，应该让气体从长管进入浓盐酸，从短管排出，故A正确不合题意；
B.收集O2 时，应该让氧气从短导管进入，利用氧气的压强将水从长导管排出，故B错误符合题意；
C.验证CO2性质 时，二氧化碳从长导管进入后生成碳酸，从而使紫色的石蕊试液变红，故C正确不合题意；
D.监控气体流速，让氧气从长导管进入水中，再从水中溢出，可以控制氧气的流速，故D正确不合题意。
3.（1）A；b；b
（2）将燃着的木条放在集气瓶瓶口，木条熄灭则收集满了；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；可以控制反应的发生与停止；不能
【解析】（1）根据反应物的状态和反应条件选择合适的发生装置。如果气体的密度大于空气，那么气体从短管进入；如果气体的密度大于空气，那么气体从长管进入。使用排水法收集气体时，依靠气体的压力将水排出，而水始终聚集在集气瓶的底部，因此气体应该从短管进入。
（2）根据二氧化碳验满的方法解答。二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊，即氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，据此写出反应的方程式。G中大理石放在隔板上，而稀盐酸在试管底部，一旦关闭弹簧夹，生成的二氧化碳不能排出会使试管内气压增大，从而将稀盐酸压回长颈漏斗，将大理石和稀盐酸分开，反应很快停止。实验室使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰只是催化剂，即使过氧化氢溶液与它分开，反应照样进行，不能停止，只是反应更慢一些。
【解答】（1）无水醋酸钠和碱石灰都是固体，且反应需要加热，因此发生装置选取“固体加热型”，即A。
若选用F装置用于排空气法收集甲烷，因为甲烷密度比空气小，所以甲烷应从短管b通入。
若选用F装置用于排水法收集甲烷，瓶中先装满水，甲烷应从b端通入。
（2）收集CO2气体验满的方法为：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，木条熄灭则收集满了。
检验二氧化碳气体的方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
乙同学认为，也可以用G和D装置制取CO2气体，而且比甲的装置更好，理由是：可以控制反应的发生和停止。如果实验室用G装置来制取O2，该装置不能够达到乙同学认为的作用。
4．（1）铁架台
（2）B、E；使用分 液漏斗，能够控制反应的速率
（3）F
（4）澄清石灰水变浑浊；2KMnO4=== K2MnO4+ MnO2 +O2↑
【解析】（1）根据常见化学实验仪器的名称解答；
（2）根据反应物的状态和反应条件，选择合适的气体发生装置；根据生成物的性质，选择合适的收集方法。
（3）根据浓硫酸的吸水性解答；
（4）蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，二氧化碳和氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，因此澄清的石灰水会变浑浊。确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的化学方程式。
【解答】（1）根据图片可知，①为铁架台。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，则发生装置选择“固液常温型”；二氧化碳溶于水，密度大于空气，因此使用向上排空气法收集，即选择装置BE。该装置的优点为：使用分液漏斗，能够控制反应的速率。
（3）若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气，还需要干燥氧气的装置，即装置F。
（4）某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验，若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈，H装置中的现象是：澄清的石灰水变浑浊。A装置中，高锰酸钾加热分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则反应的化学方程式为： 2KMnO4 === K2MnO4+ MnO2 +O2↑ 。
5.减小；增大；甲；体积；密度；使水与二氧化碳分离，阻止二氧化碳溶于水
【解析】方案一：反应后，只有生成的二氧化碳逸出会造成总质量减小，因此反应前后总质量的差就是生成二氧化碳的质量；
方案二：氢氧化钠与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，则反应前后氢氧化钠溶液的质量的增大量就是生成二氧化碳的质量；
方案三：在甲图中，生成的二氧化碳从短管进入瓶内，使瓶内气压增大，于是水会通过长管流入量筒。当水静止下来时，量筒内水的体积就是生成二氧化碳气体的体积，再根据m=ρV可计算出气体的质量。二氧化碳溶于水，在水面上方注入一层油，可以防止二氧化碳溶于水，据此分析解答。
【解答】方案一：称量反应前后物质总质量的减小量。
方案二：称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的增大量。
方案三：选用图中甲装置可测量产生的二氧化碳的体积，再根据此时二氧化碳的密度，可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是：使水与二氧化碳分离，阻止二氧化碳溶于水。
6.（1）甲
（2）解：设参加反应的大理石的质量为x
生成二氧化碳的质量＝75.0g+25.0g﹣95.6g＝4.4g
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 4.4g
＝ x＝10g
CaCO3%＝40%
【解析】（1）将甲和乙，甲和丙的实验数据进行比较即可；
（2）根据甲的数据可知，反应前后总质量之差就是生成二氧化碳的质量，写出碳酸钙和稀盐酸反应的方程式，利用二氧化碳的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量，最后根据计算即可。
【解答】（1）甲和乙中，稀盐酸的质量相同，而大理石多加入了：30g-25g=5g，反应后总质量也增加了：100.6g-95.6g=5g，那么多加入的5g大理石没有反应。甲和丙中，大理石的质量相等，而多加入稀盐酸：95g-75g=20g，反应后总质量也增加了：115.6g-95.6g=20g，可见多加入的20g稀盐酸根本没有反应。二者对比可知，在甲中，稀盐酸和大理石刚好完全反应。
（2）生成二氧化碳的质量＝75.0g+25.0g﹣95.6g＝4.4g；
设参加反应的大理石的质量为x，
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 4.4g
；
解得：x＝10g；
那么大理石中碳酸钙的质量分数为：。
1．C
【解析】反应物的接触面积越大，反应速率越快，但是反应物的状态不会改变最终生成物的种类和质量，据此分析判断。
【解答】粉末状碳酸钙比块状碳酸钙的颗粒更小，与稀盐酸的接触面积更大，因此反应速度更快，即生长氢气的速度更快。由于碳酸钙都是10g，因此最终生成二氧化碳的气体的质量都相等，故C正确，而A、B、D错误。
2.B
【解析】A、关闭止水夹，试管内气压增大，液体被压出试管，固液分离，打开止水夹后，固液接触，反应进行，C、D同理；
B、固体放在小试管中，加入酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应的发生和停止。
3．溶液变红色；Ca(OH)2 +CO2=CaCO3↓+H2O；密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧
【解析】（1）根据酸碱指示剂的性质解答；
（2）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的化学方程式。
（3）二氧化碳进入烧杯后，下面的蜡烛先熄灭，说明它的密度比空气大，都沉积在烧杯底部；而蜡烛熄灭，则说明二氧化碳自己不能燃烧，同时它也不支持燃烧。
【解答】（1）石灰石和稀盐酸反应，生成二氧化碳气体，二氧化碳溶于水形成碳酸，从而使紫色的石蕊试液变成红色；
（2）b处澄清的石灰水变浑浊，即氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙沉淀和水，则反应的方程式为： Ca(OH)2 +CO2=CaCO3↓+H2O 。
（3）移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭，由此可推出CO2的性质为：密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧。
4.（1）一半湿润的石蕊小花变红色，另一半不变色；CO2+H2O=H2CO3；浓硫酸
（2）F中澄清石灰水变浑浊；E中有气泡产生；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【解析】（1）石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，通过装置B中浓硫酸的干燥，然后通入A中。二氧化碳不能使干燥的石蕊小花变色，但是能够与湿润石蕊小花中的水反应生成碳酸，从而使其变成红色，据此描述实验现象、写出方程式和推断B中的试剂。
（2）稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳气体，进入集气瓶E后被收集，其中的空气被排出去。当装置E中的二氧化碳收集满后，二氧化碳会进入F，从而使澄清的石灰水变浑浊。
E中的二氧化碳与氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水，从而使E内气压减小，D中的稀盐酸被吸入E中，与碳酸钠反应，生成二氧化碳气体，于是会看到E中有气泡产生，据此描述现象，写出方程式。
【解答】（1）若打开止水夹 K1，关闭止水夹 K2，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，A 中的现象是：一半湿润的石蕊小花变红色，另一半不变色，可证明 CO2 能与水反应。
二氧化碳与水反应生成碳酸，反应方程式为：CO2+H2O=H2CO3。B 中应盛放的试剂是浓硫酸。
（2）若打开止水夹 K2、K4，关闭 K1、K3，从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸，当观察到F中澄清石灰水变浑浊现象时，证明 E 中 CO2 已集满。
关闭止水夹 K2、K4，打开 K3，从分液漏斗向 E 中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中，能证明 CO2 与 NaOH 确实发生了化学反应的现象是：E中有气泡产生。CO2 与 NaOH 反应，生成碳酸钠和水，反应化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
5.（1）测CO2的体积
（2）反应物接触面积较大，反应速率较快，相比之下，反应需要时间短
（3）生成二氧化碳的质量：m=ρV=1.98g/L×0.2L=0.396g；
设参加反应的碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
100 44
x 0.396g；
； 解得；x=0.9g；
那么难大理石中碳酸钙的含量为：。
【解析】（1）实验前，B中装满水。当产生的二氧化碳进入B中时，对里面的水产生压强，水沿着导管进入量筒，当水不流动时，量筒内水的体积就是生成二氧化碳的体积。
（2）在化学反应中，反应物的颗粒越小，接触面积越大，同时参加反应的物质越多，即反应速度越快，据此分析解得；
（3）首先根据m=ρV计算出生成二氧化碳的质量，然后写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式，利用比例关系计算出参加反应的碳酸钙的质量，最后与大理石的质量作比得到它的含量。
【解答】（1）了比较反应速度，设计如图一所示装置，其中量筒的作用是：测CO2的体积；
（2）对两次实验的曲线的解释：反应物接触面积较大，反应速率较快，相比之下，反应需要时间短。
（3）生成二氧化碳的质量：m=ρV=1.98g/L×0.2L=0.396g；
设参加反应的碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
100 44
x 0.396g；
； 解得；x=0.9g；
那么难大理石中碳酸钙的含量为：。
浙教版寒假“快人一步”八（下）科学讲义（二十一）
二氧化碳的制取
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