3.4 二氧化碳 同步练习（含解析）

3.4二氧化碳
、选择题
证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是（　　）
A． B． C． D．
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
实验室制备二氧化碳气体，通常有以下几个步骤：
①检查装置的气密性 ②连接装置 ③加入大理石 ④加入稀盐酸 ⑤收集 ⑥验满 其中排列顺序正确的是(　　)
A．①②③④⑤⑥ B．②①④③⑤⑥
C．②①③④⑤⑥ D．②③④①⑤⑥
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b可收集到一瓶CO2
物质的性质决定用途．下列有关二氧化碳的用途不正确的是（　　）
A．用于灭火 B．作气体肥料 C．供给呼吸 D．作化工原料
如图所示为实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，下列说法中，错误的是( )
A．实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从b端进入
C．实验室干燥氯气和二氧化碳均可使用装置④，气体从c端进入
D．实验室收集的氯气和二氧化碳，均可如图⑤所示临时存放
实验室制取CO2的有关操作如图所示，其中不正确的是(　　)
A．检查气密性 B．制气
C．收集 D．验满
图中的实验中只提供一瓶二氧化碳和一朵干燥紫花和适量水，若需证明二氧化碳能和水反应，从下列选项中选择合适步骤并进行排序。（ ）
①瓶中喷入适量水②干燥紫花放入瓶中③喷过水的紫花放入瓶中④将干燥紫花喷水
A．②④③ B．①②④③ C．①②③ D．①②③④
实验室制取CO2的有关操作如下图，不正确的是（　　）
A． 检查气密性 B． 制气
C． 收集 D． 验满
将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，石蕊试液会变成(　　)
A．红色 B．紫色 C．蓝色 D．无色
、填空题
人类发现二氧化碳经历了多个世纪，下列是其历程中的部分资料。
资料一：早在公元三世纪，张华在《博物志》中就有“烧白石作白灰既讫……”的记载，即如图反应①，其中“白石”即石灰石，“白灰”即氧化钙。
资料二：1754年布莱克首次制得CO2，并完成了如图的物质转化研究。
资料三：1769年，英国化学家普里斯特利发现，向水中注入二氧化碳，就可以制作出碳酸水。1823年英国科学家法拉第通过加压得到液态二氧化碳。
（1）反应①发生后，可得到的气体为　 　；
（2）写出布莱克实验中反应③的化学方程式：　 　；
（3）“碳酸水”与“液态二氧化碳”在成分上的区别主要是　 　。
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，并完成了如下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）写出布莱克实验中反应③的化学方程式：　 　。
（2）如图，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250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。
某化学兴趣小组利用下列装置进行 O2、CO2 的实验室制法和有关性质的研究：
（1）写出下列编号仪器的名称：②　 　；
（2）甲同学要用 KMnO4 固体来制取 O2，应选用上图中的　 　装置（填编号），该反应的化学方程式是　 　。
（3）乙同学用浓盐酸（氯化氢气体的水溶液，呈酸性，常温下浓盐酸易挥发出氯化氢气体）和大理石在B装置中反应，制取CO2并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是(　　)（填序号）；
A．产生的CO2直接使石蕊试液变红
B．产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
、实验题
请根据下列实验装置图回答有关问题：
（1）从装置 ABCDE 中选择，适合实验室制取和收集二氧化碳的装置是　 　（填字母编号）。
（2）若用 F 装置收集二氧化碳，气体应从　 　（填“a”或“b”）端通入。
、解答题
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将一定量的蛋壳放人容器中；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克／升)
蛋壳的质量／克 加入稀盐酸质量／克 收集到CO2气体体积/升
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，小明计算这些蛋壳中碳酸钙的质量分数的过程如下：
3.4二氧化碳答案解析
、选择题
D
【解析】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这个性质可以用来检验气体是否是二氧化碳；
A、能够使燃着的木条熄灭的气体有多种；故A错误；
B、二氧化碳是无色无味的气体，通过扇闻的方法不能鉴别；故B错误；
C、能够溶于水的气体有多种；故C错误；
D、能让澄清石灰水变浑浊的只有二氧化碳；故D正确；
故答案为：D。
C
【解析】根据气体的性质分析判断。
将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，那么该气体不能燃烧，也不支持燃烧，则该气体可能为二氧化碳和氮气，即①或④。
故选C。
C
【解析】制取二氧化碳的操作步骤是：连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→加(向广口瓶中装入大理石)→倒(向漏斗中注入稀盐酸)→收集(用向上排空气法收集)→验满．则正确的操作顺序为：②①③④⑤⑥．
所以选：C．
根据制取二氧化碳的步骤(连→查→加→倒→收→验满)进行分析解答即可．
C
【解析】A、根据CO2可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，达到饱和就不在溶解了分析；
B、根据当二氧化碳从b进入集气瓶，无法将水排出，二氧化碳又从c逸出进行分析；
C、根据二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压，把水从d排出进行分析；
D、根据装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，生成的二氧化碳气体会从漏斗口逸出分析．
解：A、CO2可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，如达到饱和就不会再溶于水了，所以用排水法也能收集到二氧化碳，故A错误；
B、择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶CO2，当二氧化碳从b进入集气瓶，无法将水排出，二氧化碳又从c逸出收集不到二氧化碳，故B错误；
C、选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2，因为二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出而收集到二氧化碳，故C正确；
D、装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，所以生成的二氧化碳气体就从长颈漏斗口逸出，所以收集不到二氧化碳，故D错误；
故选：C．
C
【解析】根据二氧化碳的性质和用途分析判断．
解：A、二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火，故A正确；
B、二氧化碳是光合作用的原料，可作气体肥料，故B正确；
C、二氧化碳不能供给呼吸，故C错误；
D、二氧化碳能与一些物质发生反应，可作化工原料，故D正确．
故选C．
B
【解析】
A. 装置②是固液常温反应制取气体的装置，实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②，正确；B. 氧气和二氧化碳的密度都比空气的密度大，均可使用装置③，气体从导管a进入占据下方空间，空气则被赶到上方空间而从b排出，错误；C. 浓硫酸具有吸水性，能干燥不与其反应的气体，装置④是洗气装置，导气管是长进短出，实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入，正确；D. 氧气和二氧化碳的密度比空气的密度大，对于密度比空气大的气体，集气瓶正放，实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放，正确。故选B。
B
【解析】A、根据压强差检查装置气密性原理分析；
B、根据制二氧化碳利用大理石与稀盐酸反应分析；
C、根据二氧化碳密度比空气大确定长短导管顺序分析；
D、根据二氧化碳利用燃着木条是否熄灭验满分析。
A、通过抽拉注射器活塞，改变装置内压强，使水位发生变化或长颈漏斗下端产生气泡来检验装置气密性，不符合题意；
B、制取二氧化碳应用大理石与稀盐酸，利用稀硫酸反应生成微溶物会使反应不能持续进行，符合题意；
C、二氧化碳密度比空气大，收集时长导管进气，不符合题意；
D、二氧化碳密度比空气大，短导管排出空气，将燃着木条放短导管口处，若木条熄灭，则证明已满，不符合题意；
故选B。
A
【详解】
正确的步骤是：干燥紫花放入瓶中（紫花不变色，说明二氧化碳不能使紫花变色）、将干燥紫花喷水（紫花不变色，说明水不能使紫花变色）、喷过水的紫花放入瓶中（紫花变红色，是因为二氧化碳和水反应生成了碳酸，碳酸能使紫花变红色）。故选A。
B
【解析】A、装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏．
B、根据实验室制取二氧化碳的反应原理，进行分析判断．
C、根据二氧化碳密度比空气的大，应用向上排空气法收集，进行分析判断．
D、根据二氧化碳的验满方法，进行分析判断．
解：A、该装置的气密性检查方法是：当拉动注射器的活塞时，锥形瓶内的空气体积增大压强变小，若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡，图中所示装置正确．
B、稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行，不能用于制取CO2，图中所示装置错误．
C、二氧化碳密度比空气的大，应用向上排空气法收集，应从长导管进气，图中所示装置正确．
D、可用燃着的木条放在短导管口，若燃着的木条熄灭，说明集满了二氧化碳，图中所示装置正确．
故选：B．
A
【解析】A.将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，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色．
B.将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，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色，而不是不变色．
C.将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，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色，而不是变蓝色．
D.将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，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色，而不是变无色色．
所以选：A．
根据二氧化碳能与水反应生成碳酸，石蕊溶液遇酸性溶液变红色，遇碱性溶液变蓝色，进行分析判断．
、填空题
（1）CO2
（2）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
（3）碳酸水中含有水分子、二氧化碳分子、碳酸分子、氢离子和碳酸根离子，而液态二氧化碳中只含有二氧化碳分子。
【解析】（1）根据图片确定反应①产生的气体；
（2）确定反应物、反应条件和生成物，然后写出反应的方程式；
（3）根据两种物质的分子构成情况解答。
（1）反应①发生后，可得到的气体为CO2；
（2）布莱克实验中反应③，即氢氧化钙与二氧化碳反应，生成碳酸钙和水，它化学方程式：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
（3）“碳酸水”与“液态二氧化碳”在成分上的区别主要是：碳酸水中含有水分子、二氧化碳分子、碳酸分子、氢离子和碳酸根离子，而液态二氧化碳中只含有二氧化碳分子。
（1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
（2）50
【解析】（1）根据二氧化碳和氢氧化钙能反应分析。（2）根据卡文迪许的结论进行分析。
（1）二氧化碳和氢氧化钙反应，即布莱克实验中反应③，化学方程式为： CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
（2）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CO2，故在室温下将容积为200毫升的广口瓶注满蒸馏水，通过导管a缓慢通入250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50毫升。
故答案为：（1） CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （2）50
（1）锥形瓶
（2）A；2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）B；C
【解析】根据氧气的反应装置和反应原理：固体+固体，且需要加热，所以选用A装置。
（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是烧杯，②是锥形瓶；
（2） 用 KMnO4 固体来制取 O2 需要用酒精灯加热，故只能选A实验装置， 该反应的化学方程式是 ：
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ；
（3）能使石蕊试液变红的是酸溶液， CO2 与水反应生成H2CO3，氯化氢气体的水溶液，呈酸性 都能使石蕊试液变成红色，故BC都满足条件。
故答案为：（1）锥形瓶；（2）A、 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ；（3）BC
、实验题
（1）BD
（2）a
【解析】根据实验室制取二氧化碳的特点以及二氧化碳的物理性质进行分析即可。
（1）实验室用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳，固液不加热，可选择B装置，二氧化碳易溶于水且密度大于空气，因此选择向上排空气法，选择D装置。
（2） 若用 F 装置收集二氧化碳，由于二氧化碳密度大于空气，会沉到瓶底，为了能将瓶内空气排尽，须长进短出，即气体从a端进入。
故答案为：（1）BD；（2）a
、解答题
（1）将生成的气体通入澄清的石灰水，发现变浑浊
（2）反应生成二氧化碳的质量m=ρV=2g/L×1.1L=2.2g；
设该蛋壳中碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 2.2g
100：44=x：2.2g；
解得：x=5g；
蛋壳中碳酸钙的质量分数：。
【解析】（1）二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊，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，应该根据公式m=ρV计算出二氧化碳的质量，再利用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。
（1）第③步的实验内容与现象是：将生成的气体通入澄清的石灰水，发现变浑浊；
（2）反应生成二氧化碳的质量m=ρV=2g/L×1.1L=2.2g；
设该蛋壳中碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 2.2g
100：44=x：2.2g；
解得：x=5g；
蛋壳中碳酸钙的质量分数：。
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