3.4二氧化碳（第二课时）同步练习（含解析）

3.4二氧化碳（第二课时）
一、选择题
1．如图装置可用作收集各种气体。若被收集的气体从a口通入，则下列气体可用该装置收集的是①；②；③（ ）
A．只有①
B．只有①②
C．只有②③
D．①②③
2．利用大小不同的矿泉水瓶、多孔塑料板设计了如下气体发生装置，其中可通过盖紧瓶盖使反应停止的是（ ）
A． B．
C． D．
3．实验室制取CO2有以下步骤：①连接好装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③向试管中小心注入适量稀盐酸；④检查装置的气密性；⑤收集产生的气体；⑥用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满CO2， 以上操作按由先至后的顺序排列正确的是（ ）
A．①②③④⑤⑥ B．①④②③⑤⑥ C．①③②④⑤⑥ D．③①②④⑤⑥
4．如图所示为小乐“制取一瓶二氧化碳气体”实验的主要步骤，其中操作有误的是（　　）
A．检查气密性 B．加入稀盐酸
C．收集气体 D．验满
5．实验室制取二氧化碳实验中，有这些信息或现象：①实验中所用的盐酸是用质量分数为10%的盐酸的质量为36.5g；②完成实验后，当锥形瓶内不再产生气泡时，大理石有剩余。假设，大理石中的其他杂质不溶解在稀盐酸中。根据以上信息或现象，下列说法正确的是（　　）
A．本实验中将带火星的木条放在集气瓶口以检验二氧化碳是否收集满
B．反应结束后溶液中的溶质为HCl和CaCl2
C．本实验中产生的CO2质量为2.2g
D．本实验中所用的盐酸可以用硫酸替代
6．下列有关实验的描述中，正确的是（　　）
A．实验室制二氧化碳，向容器中先加稀盐酸，后加入石灰石
B．将点燃的木条伸入集气瓶中验满
C．用点燃的木条检验气体是否是二氧化碳
D．用排水法收集氧气时，要等到水槽中出现连续均匀气泡时才开始收集
7．某实验小组利用块状大理石和浓盐酸（有挥发性）制取二氧化碳并探究其部分性质，下列有关说法正确的是（　　）
A．关闭装置①的止水夹，打开分液漏斗的旋塞，液体顺利滴下，说明装置漏气
B．装置①中盐酸浓度过大，会使得反应无法顺利进行
C．将燃烧着的火柴伸入装置②中部，火柴熄灭，说明集气瓶中已收集满CO2
D．将气体通入③中，紫色石蕊溶液变为红色，不能说明CO2与水反应生成了H2CO3
8．用图装置可以探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验的叙述正确的是（ ）
A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
B．粗铜丝能控制反应的发生和停止
C．产生的二氧化碳不可用浓硫酸干燥
D．能验证二氧化碳的密度比空气大
9．如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为浸有紫色石蕊试液的湿润纸片，②是用紫色石蕊试液浸过的干燥纸片。下列说法正确的是（　　）
A．装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替，使实验现象更明显
B．装置B中①③变红是因为生成的CO2呈酸性
C．装置B中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D．装置C中点燃的蜡烛自上面下熄灭
10．兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中，连接上压强传感器如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是（　　）
A．ab段试管中液面逐渐上升 B．bc段石灰石与盐酸脱离接触
C．c点的对应操作是打开弹簧夹 D．cd段长颈漏斗中液面逐渐下降
二、填空题
11．写出下列反应的化学方程式，并在括号内注明（1）、（2）的基本反应类型。
（1）燃烧生成白烟的化学方程式 ；( )
（2）实验室用氯酸钾和催化剂制取氧气； ；( )
（3）实验室制取二氧化碳
（4）实验室检验二氧化碳
12．（1）洁厕灵的主要成分是盐酸，若不小心滴到大理石地板上会产生 ，有关的化学方程式为 。
（2）下列有关二氧化碳用途或作用正确的是 。
①灭火剂→CO2不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大
②人工降雨→干冰熔化吸热，使空气中的水蒸气凝结成水
③制汽水→加压能使CO2在水中溶解度增大
④温室肥料→光合作用使CO2转化为有机物
A．①②
B．①②③
C．①③④
D．①②③④
13．小乐用如图所示装置，验证能使石蕊溶液变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳。
（1）实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是 。
（2）实验操作的正确顺序是 （按序填写序号，可重复选用）。
①从b端通氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水
③从a端通二氧化碳 ④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
14．如图是初中化学中常见仪器装置。回答下列问题：
（1）A中仪器a的名称是 ，实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，可选用的装置为 （选填装置编号，下同）。
（2）用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，可选用的装置是 ，反应方程式：
怎样检查装置A的气密性： 。
（3）在通常情况下硫化氢（）是一种没有颜色，具有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大，在水中的溶解度比二氧化碳大。实验室用块状固体硫化亚铁（FeS）跟稀硫酸反应制取硫化氢气体，可选用的装置是 。
15．在下列中学化学实验常见的实验装置中。
（1）请写出有标号仪器的名称：① ；② 。
（2）实验室制取二氧化碳气体，应选用的发生装置是 （填序号），为验证二氧化碳的化学性质，在甲、乙两个等体积的塑料瓶中，分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，会看到 瓶变瘪（填“甲”、“乙”或“甲乙”）。同时，还会看到甲乙两瓶中的紫色石蕊试液变 色，用化学方程式表示该变化产生的原因：
（3）在常温下，用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体，应选用的发生装置是 ；由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体，所以应用E装置进行收集，以便将尾气吸收处理，避免造成大气污染，则发生装置的导管应与E装置的 管相连接。
16．某同学使用石灰石和稀盐酸完成了制取二氧化碳的实验，并设计了如下实验进一步检验二氧化碳的性质，取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花，分成四组按如图所示进行实验。
Ⅰ：将稀盐酸喷洒在干纸花上；
Ⅱ：将水喷洒在干纸花上；
Ⅲ：将干纸花直接放在二氧化碳集气瓶中；
Ⅳ：先在干纸花上喷水，再将纸花放入二氧化碳集气瓶中。
请根据实验过程回答以下相关问题：
（1）请写出该同学制取二氧化碳的化学反应方程式 ；
（2）制取二氧化碳的药品稀盐酸能否换成稀硫酸？请说明理由 ；
（3）该同学后续的实验中，观察到纸花的颜色变化是：Ⅰ、纸花变红；Ⅱ、纸花不变色；Ⅲ、 ；Ⅳ、纸花变红
（4）完成以上实验后，将Ⅳ装置中的纸花取出，用酒精灯微热后，会出现什么样的现象？ 。
三、解答题
17．实验室利用12.5克大理石与100克稀盐酸恰好完全反应，制取4.4克二氧化碳，问：
（1）大理石中含碳酸钙质量为多少？
（2）稀盐酸中HCl质量分数为多少？
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数为多少？
18．为了测定某石灰石的纯度，某兴趣小组同学取用了12.5g这种石灰石样品，用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸100g分5次加入（假设杂质不参加反应，也不溶于水），充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量，得到如表数据：
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
所加稀盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
剩余石灰石样品的质量/g 10 7.5 5 2.5 2.5
（1）该石灰石样品中碳酸钙的纯度为 （用质量百分数表示）。
（2）此过程中放出二氧化碳的质量为 g。
（3）当稀盐酸和大理石恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数是多少 ？（计算结果精确到0.1%）
19．为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数，小明先将钙片粉碎，再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应（钙片中其他成分不参与反应），测出生成二氧化碳的质量（不考虑二氧化碳的损失）。实验数据如下表所示：
组序 粉末样品的质量（g） 盐酸的质量（g） 二氧化碳的质量（g）
1 2.5 10 0.22
2 2.5 20 0.44
3 2.5 30 0.44
（1）实验过程中，通过观察 现象可判断反应结束。
（2）通过分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中 过量。
（3）求该钙片中碳酸钙的质量分数。 （写出计算过程）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B D C D D B C A
1．B
【详解】氧气和二氧化碳的密度大于空气的密度，故用该装置收集，应由a口通入；氢气的密度小于空气的密度，用该装置收集，应由b口通入；
故选：B。
2．D
【详解】应该选择去底小矿泉水瓶，在装置中，固体药品放在多孔塑料板上，反应开始后，盖紧瓶盖时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入大矿泉水瓶瓶底，固体和液体分离，反应停止，故该装置可以控制反应的停止。故选D。
3．B
【详解】试题分析：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（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法收集）．故正确的操作顺序为：①④②③⑤⑥．
故选B．
考点：制取二氧化碳的操作步骤和注意点．
点评：本题难度不大，掌握制取二氧化碳的操作步骤和注意事项是正确解答本题的关键．
4．D
【详解】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，图中所示操作正确；
B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作正确；
C、二氧化碳密度比空气的大，能溶于水，可选用向上排空气法收集，图中所示操作正确；
D、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误。
故选D。
5．C
【详解】A、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口以检验二氧化碳是否收集满，选项错误；
B、当锥形瓶内不再产生气泡时，大理石有剩余，则盐酸完全反应，反应结束后溶液中的溶质只有CaCl2，选项错误；
C、当锥形瓶内不再产生气泡时，大理石有剩余，则盐酸完全反应，参加反应的HCl的质量=36.5g×10%=3.65g，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，反应中，HCl与CO2的质量比为73：44，则3.65gHCl完全反应后生成0.22g二氧化碳，选项正确；
D、硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，硫酸钙会附着在石灰石的表面阻止反应进行，所以本实验中所用的盐酸不可以用硫酸替代，选项错误；
故选C。
6．D
【详解】A、实验室制二氧化碳的反应物是碳酸钙和稀盐酸，碳酸钙在试管，盐酸在长颈漏斗。所以先放固体碳酸钙，然后盖上试管塞，再加入盐酸，错误；
B、检验二氧化碳是否集满时，应将点燃的木条放在集气瓶口，错误；
C、燃着的木条遇到二氧化碳会熄灭，但是能够使木条熄灭的气体很多，错误；
D、收集氧气时，刚出来的气体是空气，所以需要等一段时间再收集，正确。
故选D。
7．D
【详解】A、关闭装置①的止水夹，打开分液漏斗的旋塞，液体顺利滴下，不能说明装置漏气，因为分液漏斗的上、下两端都是相通的，错误；
B、装置①中盐酸浓度过大，会挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体，错误；
C、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，将燃烧着的火柴伸入装置②中部，火柴熄灭，不能说明集气瓶中已收集满， 检验集气瓶中已收集满CO2，燃烧着的火柴应放在瓶口，错误；
D、 浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体也能使紫色石蕊溶液变为红色，将气体通入③中，紫色石蕊溶液变为红色，不能说明CO2与水反应生成了H2CO3， 正确。
故选D。
8．B
【详解】A、反应生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，所以浸有紫色石蕊试液的棉花会变红，故A错误；
B、将粗铜丝往下放是石灰石与稀盐酸接触则可发生反应CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，往上提是石灰石于稀盐酸脱离则反应停止，所以粗铜丝能控制反应的发生和停止，故B正确；
C、二氧化碳不与浓硫酸反应，故二氧化碳能用浓硫酸干燥，故C错误；
D、本实验并不能证明二氧化碳于空气的密度的相对大小，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】A、石灰石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙、硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻止反应反应进行一步发生，装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替，使实验现象不明显，故说法错误；
B、①③变红，是因为二氧化碳与水反应产生碳酸呈酸性，能够使石蕊试纸变红，故说法错误；
C、喷水的紫色石蕊试纸变红，且③比①先变红，说明二氧化碳的密度比空气大，故说法正确；
D、二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大，所以装置C中点燃的蜡烛自下而上熄灭，故说法错误。
故选C。
10．A
【详解】A、ab段压强增加，说明气体增多，此时弹簧夹关闭，压强增大，将液体压入长颈漏斗，液面不断下降，故选项说法错误；
B、bc段压强不变，说明不再反应，且装置密闭，因此此时固液分离，不再接触，故选项说法正确；
C、c点之后压强减小，气体输出，所以此时是打开了弹簧夹，故选项说法正确；
D、cd段压强减小，说明气体不断输出，证明二氧化碳不断输出，长颈漏斗中液面逐渐下降，故选项说法正确。
故选A。
11． 化合反应 分解反应
【详解】（1）产生白烟的燃烧反应是五氧化二磷，是白色固体，反应为：，该反应是两种物质生成一种物质，属于化合反应；
（2）实验室用催化剂制取氧气，催化剂为二氧化锰，，该反应是一种物质生成了多种物质，属于分解反应；
（3）实验室制取二氧化碳需要使用碳酸钙和盐酸，反应为：；
（4）实验室检验二氧化碳，需要使用澄清石灰水，可以观察到澄清石灰水变浑浊，反应为：
12． 气泡 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ C
【详解】（1）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，洁厕灵的主要成分是盐酸，若不小心滴到大理石地板上会产生气泡，有关的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）①CO2不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可作灭火剂，正确；
②干冰升华吸热，使空气中的水蒸气凝结成水，可用于人工降雨，错误；
③加压能使CO2在水中溶解度增大，可以制汽水，正确；
④光合作用使CO2转化为有机物，可用作温室肥料，正确。
故选C。
13． CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ④③①②③
【详解】（1）实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，大理石或石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；
（2）本实验是验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳，所以将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中，从a端通二氧化碳，此时用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花不变色；然后再从b端通氮气将广口瓶中的二氧化碳排出，接着从分液漏斗中滴加适量水，纸花仍不变色；最后再从a端通入二氧化碳，此时用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花变红；故顺序为：④③①②③。
14． 长颈漏斗 BC或BD AD CaCO3 + 2HCl ＝ CaCl2 + H2O + CO2↑ 关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注水，如颈部能形成稳定的水柱，说明装置气密性良好 AD
【详解】（1）A中仪器a的名称是长颈漏斗，实验室用氧酸钾和二氧化锰制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度大于空气，不易溶于水，可选用的装置为BC或BD；
（2）用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物是固体和液体，反应条件不需加热，可选用的装置是AD；大理石的主要成分是碳酸钙碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式：CaCO3 + 2HCl ＝ CaCl2 + H2O + CO2↑；检查装置A的气密性：关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注水，如颈部能形成稳定的水柱，说明装置气密性良好；
（3）根据“实验室用块状固体硫化亚铁（FeS）跟稀硫酸反应制取硫化氢气体”可知，反应物是固体和液体，反应条件不需加热，发生装置可选用A；根据“密度比空气大，在水中的溶解度比二氧化碳大”可知硫化氢只能向上排空气法收集。实验室用块状固体硫化亚铁（FeS）跟稀硫酸反应制取硫化氢气体，可选用的装置是AD。
15． 试管 酒精灯 B 甲 红 B a
【详解】（1）标号①仪器的名称为试管；标号②仪器的名称为酒精灯。
（2）实验室利用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，应选用固液不加热型发生装置，则选择的发生装置是B，为验证二氧化碳的化学性质，在甲、乙两个等体积的塑料瓶中，分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，甲瓶导管口在液面上方，收集到气体后，二氧化碳溶于水会形成压强差，乙瓶直接将导管伸入水中，二氧化碳已经溶于水，不会形成压强差，因此会看到甲瓶变瘪。二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变成红色，因此还会看到甲乙两瓶中的紫色石蕊试液变红色，反应的化学方程式为。
（3）在常温下，用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体，应选用固液不加热型发生装置，则选择的发生装置是B；已知二氧化硫密度比空气密度大，用向上排空气法收集收集，选择E装置收集应从长管进气，则发生装置的导管应与E装置的a管相连接。
16． 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ 不能，稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止反应进行 纸花不变色 纸花从红色变为无色
【详解】（1）实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学反应方程式为：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）制取二氧化碳的药品不能将稀盐酸换成稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止反应进行。
（3）Ⅲ：将干纸花直接放在二氧化碳集气瓶中，干燥的二氧化碳不能使纸花变色。
（4）二氧化碳与水反应生成碳酸，使Ⅳ中纸花变红，若将纸花加热，碳酸受热分解成水和二氧化碳，则会看到纸花从红色变为无色。
17．（1）解：设碳酸钙的质量为x，参加反应的HCl的质量为y，生成氯化钙的质量为z
= x=10克
= y=7.3克
= z=11.1克
答：大理石中含碳酸钙质量为10克。
（2）解：稀盐酸中HCl质量分数=×100%=7.3%
答：稀盐酸中HCl质量分数为7.3%。
（3）解：反应后溶液的质量=10克+100克 4.4克=105.6克
反应后所得溶液中溶质的质量分数=×100%≈10.5%
答：反应后所得溶液中溶质的质量分数为10.5%。
【详解】（1）见答案
（2）见答案
（3）见答案
18． 80% 参加反应的碳酸钙的质量为12.5g-2.5g=10g。
设生成二氧化碳的质量为x。
x=4.4g
答：生成二氧化碳的质量为4.4g.
设：生成氯化钙的质量为y，
y=11.1g
所得溶液中溶质的质量分数是 。
答：所得溶液中溶质的质量分数是13.0%。
【详解】（1）最后剩下2.5g固体为杂质，该石灰石样品中碳酸钙的纯度为；
（2）见答案；
（3）根据表格中数据可知，第五次加盐酸，剩余石灰石样品的质量不变，说明80g盐酸与10g碳酸钙恰好完全反应，见答案。
19． 有无气泡产生 盐酸/HCl 设样品中碳酸钙的质量为 x。
x=1g
该钙片中碳酸钙的质量分数=。
答：钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。
【详解】（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳逸出产生气泡，实验过程中，通过观察有无气泡产生现象可判断反应结束；
（2）第1组加入10g盐酸生成0.22g二氧化碳，第2组加入20g盐酸生成0.44g二氧化碳，说明盐酸都完全反应，第3组加入30g盐酸生成0.44g二氧化碳，说明盐酸过量；
（3）根据表格中数据可知，2.5g碳酸钙完全反应生成0.44g二氧化碳，详见答案。
答案第1页，共2页
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