中小学教育资源及组卷应用平台
第4节 二氧化碳
考点一、二氧化碳的性质
（一）物理性质
二氧化碳气体是由大量CO2分子构成的，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。CO2本身没有毒性，但CO2不能供给呼吸，在空气中的含量约占0.04%，当空气中CO2含量超过正常含量时才会对人体产生危害。
在通常状态下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，能溶于水，密度比空气大。二氧化碳在一定条件下有固、液、气三态变化。固体二氧化碳叫干冰，干冰易升华，常压下，在-78 C以上可直接升华为气态二氧化碳，同时吸收大量的热。
（二）化学性质
(1)二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸:CO2+H2O == H2CO3 (碳酸能使紫色石蕊试液变红)
碳酸不稳定，受热易分解: H2CO3 △ CO2↑+H2O
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体，这一反应常用来检验二氧化碳]
典例1：（2024八下·杭州期中）如图所示是研究二氧化碳性质的创新实验装置，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。
（1）装置甲中能说明二氧化碳的密度比空气大的实验现象是 ；
（2）取出装置甲中①处的变红的石蕊试纸微热，发现石蕊试纸由红色变回紫色，其原因是 （用化学方程式表示）；
【答案】（1）装置甲中③的湿润紫色石蕊试纸比①的湿润紫色石蕊试纸先变红
（2）
【解析】酸性物质能使紫色石蕊溶液变红，CO2不能让干燥的紫色石蕊试纸变红，碳酸受热易分解。
【解答】(1)二氧化碳不能是紫色石蕊溶液变红，二氧化碳和水反应生成碳酸，显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，其中①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸，该实验中能说明二氧化碳的密度大于空气的实验现象是装置甲中③的湿润石蕊试纸比①的湿润石蕊试纸先变红。
（2）(2)二氧化碳和水反应生成的碳酸受热分解生成水和二氧化碳，因此，装置甲中①处的变红的石蕊试纸微热，发现石蕊试纸由红色变回紫色，化学方程式为：。
变式1：（2024八下·杭州期末）下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验，其中错误的是（ ）
A．图甲中装置a是长颈漏斗
B．图乙中用点燃的火柴放在集气瓶口来验满
C．图丙中二氧化碳使蜡烛火焰自上而下熄灭
D．图丁中将收集到的二氧化碳通入澄清石灰水会发现溶液变浑浊
【答案】C
【解析】A、根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析；
B、根据二氧化碳不具有助燃性进行分析；
C、根据二氧化碳不助燃、不可燃，密度比空气大进行分析；
D、根据二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析。
【解答】A、图甲中装置a是长颈漏斗，故A正确；
B、二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，图乙中用点燃的火柴放在集气瓶口来验满，火柴熄灭，说明已经集满，故B正确；
C、二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，图丙中二氧化碳使蜡烛火焰自下而上熄灭，故C错误；
D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙，所以图丁中将收集到的二氧化碳通入澄清石灰水，会发现溶液变浑浊，故D正确。故答案为：C。
变式2：（2024八下·嵊州期末）某兴趣小组用如图所示装置探究CO2的性质，下列说法正确的是
A．1、3纸花变色，2、4纸花不变色
B．上方木条先熄灭，下方木条后熄灭
C．对比1、3纸花的现象，说明CO2的密度比空气大
D．对比3、4纸花的现象，说明CO2能与水发生反应
【答案】D
【解析】二氧化碳不能使紫色石蕊变色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；二氧化碳不可燃也不助燃，且二氧化碳密度比空气大。
【解答】A、二氧化碳不能使紫色石蕊变色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，则可观察到1号和3号纸花不变色，2号和4号纸花变色，A错误；
B、二氧化碳不可燃也不助燃，且二氧化碳密度比空气大，则可观察到下端燃着的木条先熄灭，上端燃着的木条后熄灭，B错误；
C、二氧化碳不能使紫色石蕊变色，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，则可观察到1号和3号纸花不变色，说明CO2不能使干燥的纸花褪色，C错误；
D、对比3号和4号或1号和2号则可知二氧化碳能和水发生化学反应，D正确。
故选：D。
变式3：二氧化碳在空气中的含量不多，但用途广泛。某小组同学为验证二氧化碳的性质和用途，进行了下列实验。
（1）利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，若要产生平稳的气流，顺利完成实验，应选择装置甲还是装置乙，说明理由 ；若你选择的装置与丙装置相连，当观察到蜡烛自下而上熄灭时，可以验证二氧化碳具有的性质是
（2）如图丁所示实验：观察到蜡烛自下而上熄灭；如果改变二氧化碳的倾倒方向，如图戊所示实验：观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象，能否反映出二氧化碳相同的性质
（3）为验证碳酸饮料（汽水）中含有二氧化碳气体。小明同学利用如图己所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管的另一端伸入装有少量紫色石蕊试液的试管中，观察到试管内紫色石蕊试液变成了红色，该同学得出结论：该汽水中含有二氧化碳。
【反思评价】该小组同学中有同学对小明同学的实验提出了质疑：认为小明同学的实验不严密，汽水中含有柠檬酸，可能是该汽水中的柠檬酸随气体气流进入试管，而引起紫色石蕊试液的变色。
【继续实验】针对提出的质疑该小组同学继续开展下列活动；
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温下稳定，熔点153℃，熔化后、沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬、柑橘中含有柠檬酸。
②小明同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步简单的实验操作，确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称以及观察到的实验现象是
【答案】（1）装置乙，可以通过活塞调节反应速率；不燃烧也不支持燃烧
（2）能 （3）加热试管；溶液有红色变成紫色
【解析】（1）装置乙比装置甲多一个控制阀门，通过它可以控制滴落到锥形瓶内稀盐酸的数量，从而控制反应的快慢，从而得到平稳的气流。根据二氧化碳的性质解答。
（2）在装置丁中，玻璃片挡住上面的蜡烛，于是二氧化碳先沉入瓶底，导致下面的蜡烛先熄灭。当二氧化碳到达上面蜡烛的高度时，上面的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度大于空气。在装置戊中，玻璃板挡住下面的蜡烛，二氧化碳先使上面的蜡烛熄灭，再向下沉积，导致下面的蜡烛熄灭，也能说明二氧化碳的密度大于空气。
（3）如果石蕊试液变色是由于柠檬酸引起的，那么对试管加热后，由于柠檬酸的存在，溶液仍然会保持红色。而二氧化碳在水中生成的碳酸不温度 ，一旦受热就会分解，从而导致石蕊试液变回紫色，据此分析解答。
【解答】（1）利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，若要产生平稳的气流，顺利完成实验，应选择装置乙，理由：可以通过活塞调节反应速率；若选择的装置与丙装置相连，当观察到蜡烛自下而上熄灭时，可以验证二氧化碳具有的性质是不燃烧也不支持燃烧。
（2）如图丁所示实验：观察到蜡烛自下而上熄灭；如果改变二氧化碳的倾倒方向，如图戊所示实验：观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象，能反映出二氧化碳相同的性质。
（3）小明同学在自己实验基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步简单的实验操作，确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称是：加热试管，实验现象为：溶液由红色变成紫色。
考点二、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。
典例1：（2024八下·余杭期末）科学是一门以实验为基础的学科。如图为制取气体的实验装置，请回答下列问题：
（1）请写出实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 ，应选用的发生装置为 （选填“甲”、“乙”或“丙”）。
（2）若用丙装置收集二氧化碳，则判断二氧化碳是否集满的方法是： 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；甲
（2）将燃烧着的木条放在b导管口，如果熄灭则收集满
【解析】（1）根据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，该反应为固液常温型反应来分析解答；
（2）根据二氧化碳密度比空气大，气体应从导管a口通入，二氧化碳不燃烧，不支持燃烧来分析解答。
【解答】（1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，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+H2O+CO2↑，该反应为固液常温型反应，则应选用的发生装置为甲；
（2）若用丙装置收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，气体应从导管a口通入，二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，则判断二氧化碳是否集满的方法是将燃着的木条放在导管b口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满。
变式1：（2024八下·上城期末）下列关于实验室制取CO2的操作，正确的是（ ）
A．检查气密性 B．制取气体 C．收集气体 D．验满
【答案】A
【解析】根据制取二氧化碳时检查装置气密性的方法及制取的装置和收集装置等进行解答。
【解答】A.在检查装置的气密性的方法，长颈漏斗浸没在水面以下，拉注射器活塞时，如果长颈漏斗口有气泡冒出，则说明装置的气密性良好，故A正确；
B.在制取二氧化碳时，用稀盐酸与碳酸钙反应，不能用稀硫酸，因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸微溶于水，阻止反应继续进行，故B错误；
C.在利用该装置收集二氧化碳时，由于二氧化碳的密度比空气大，所以应该长进短出，气体从右边的管口通入，故C错误；
D.在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，故D错误。
故答案为：A。
变式2：小明和小红利用如图所示装置，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： 。
【答案】（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)
【解析】（1）根据二氧化碳气体的检验方法分析解答；
（2）可从收集二氧化碳气体的可视度，或者纯度等角度分析解答；
（3）在相同的时间内产生二氧化碳越少，则产生二氧化碳气体的速度越小，即化学反应的速率越小。
【解答】（1）检验二氧化碳是否已收集满的具体操作： 将燃着的木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭。
（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。我认为她的理由是：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）实验过程中小红发现反应有快慢，判断反应快慢的方法：比较相同时间内产生二氧化碳的多少。
变式3：某校化学兴趣小组 利用如图装置进行实验，回答下列问题。
（1）写出图中有标号的仪器名称：① ，②
（2）检查A装置气密性可以用以下方法：向长颈漏斗中加水至其下端管口浸没在水面以下，从a处向外抽气，若观察到 ，则装置气密性良好。
（3）实验室制取二氧化碳，其反应的化学方程式是 。可选用的发生装置为 (填序号)，为了便于控制反应速率以获得平稳的气流，小组成员小芳思考后把装置中某仪器换成了 。
（4）小华为验证生成的气体是CO2，将所选发生装置的导管口与c相连，但装置F有错误，请在图中修改。
【答案】（1）锥形瓶；水槽
（2）长颈漏斗下端管口有气泡冒出
（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 ↑+H2O；A；分液漏斗
（4）
【解析】（1）根据仪器的器型分析；
（2）根据气密性的检验方法分析
（3）根据实验室制取二氧化碳原理和装置分析；
（4）根据洗气瓶检验气体的方法分析；
【解答】（1）由题图可知①是锥形瓶，②是水槽；
（2）当从a处向外抽气时，锥形瓶内压强减小，若观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出，则装置气密性良好。
（3）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式是：；
该反应的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以发生装置选A；
分液漏斗可以控制液体的滴加速度，从而可控制反应速率以获得平稳的气流。
（4）用F装置验证气体是CO2时，瓶中装入澄清石灰水，气体应该从长管进入液体，故填：
。
考点三、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
典例1：（2023八下·富阳期末）如图是实验室制取和收集一些气体的装置图，请回答相关问题。
（1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时应选用图中 装置。
（2）若收集的气体是密度比空气大的有毒气体，选用C装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从C装置的 导管进入，并进行尾气处理。
【答案】（1）A （2）a
【解析】（1）根据反应物状态及反应条件选择发生装置分析；
（2）根据密度比空气大的气体收集时从长导管进入分析。
【解答】（1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时应选用固液常温型发生装置，即A 。
（2）若收集的气体是密度比空气大的有毒气体，选用C装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从C装置的a导管进入，并进行尾气处理。故答案为：（1）A；（2）a。
变式1：根据下图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。
【答案】（1）①长颈漏斗②集气瓶
（2）固态
（3）B；2H2O2 2H2O+O2↑
（4）检查装置的气密性；a
【解析】（1）根据所指仪器的名称解答；
（2）根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态；
（3）根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态。根据反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的化学方程式。
（4）在制取气体的实验过程中，首先要进行装置的气密性检查。根据二氧化碳的密度大小解答。
【解答】（1）根据图片可知，①为长颈漏斗，②为集气瓶。
（2）A装置为“固态加热型”，则反应物应该为固态；
（3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气，碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳，都可以选择“固液常温型”，即二者都能用B发生制取。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气，则反应的化学方程式为： 2H2O2 2H2O+O2↑ 。
（4）实验室制取气体时，组装好仪器后应进行的必要操作是：检查装置的气密性。二氧化碳的密度大于空气，会集中在集气瓶的底部，因此应该从长导管a进入。
变式2：（2025九下·温州开学考）制取气体是初中科学实验的重要内容，根据要求回答下列问题：
（1）实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，可选择的发生装置有B和C，与装置C相比，选用装置B制二氧化碳的优点是 ；
（2）某气体只能用D装置收集，则该气体可能具有的性质为 ；
a.能与水反应 b.能与空气中的某些成分发生反应 c.密度与空气接近
（3）使用装置E收集氧气时应从导管口 （选填“a”或“b”）通入；
（4）将产生的二氧化碳通入装置F，观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红，据此现象可知二氧化碳的化学性质是 。
【答案】（1）可以控制反应速率 （2）bc （3）b
（4）二氧化碳能与水反应生成碳酸
【解析】根据反应物和生成物状态选择合适的发生装置以及收集装置，二氧化碳能与水反应生成碳酸。
【解答】（1）装置B中的分液漏斗可以控制稀盐酸滴入的速度，从而控制反应的速率，所以装置B制二氧化碳的优点是：可以控制反应速率；
（2）某气体只能用D装置排水法收集，说明该气体不与水反应，可能与空气中的某些成分发生反应，密度与空气接近。故答案为：bc；
（3）氧气的密度大于空气，应采用向上排空气法收集，故使用装置E收集氧气时应从导管口b通入；
（4）紫色石蕊试纸遇酸变红，观察到试纸I不变色而试纸Ⅱ变红，可知二氧化碳的化学性质是：二氧化碳能与水反应生成碳酸。
变式3：（2023八下·拱墅期末）小乐利用如图所示装置和药品进行相关气体的制取实验（部分固定装置已省略），据图回答问题：
（1）实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为 。该反应的发生装置可以选用装置E，实验过程中关闭止水夹时，多孔隔板处依次观察到的现象是 （用字母a、b、c对如图所示现象进行排序）。
（2）用F装置收集一瓶较为纯净的氧气，操作的正确顺序为 （填写序号）。
①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上（F图中支架略去）
③当集气瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置备用
④观察到导管口出现均匀的气泡
（3）实验室利用NH4Cl饱和溶液与NaNO2饱和溶液混合后加热的方法，可以制取氮气，依据实验原理，在图中选择适合的气体发生装置： （填写字母）。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O；cba
（2）②④①③
（3）B
【解析】（1）根据二氧化碳制取原理及关闭弹簧夹装置内压强减小分析；（2）根据排水法收集氧气的操作步骤分析；（3）根据反应物状态及反应条件选择发生装置分析。
【解答】（1）实验室通过利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，化学反应方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O 。该反应的发生装置可以选用装置E，实验过程中关闭止水夹时，装置内压强增加，酸液会被压入长颈漏斗中，试管内液面下降，最终降至低于多孔隔板处，则依次观察到的现象是 cba 。
（2）用F装置收集一瓶较为纯净的氧气， 要先 ②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上（F图中支架略去），然后④观察到导管口出现均匀的气泡，再 ①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中 ，最后 ③当集气瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置备用 。
（3）实验室利用NH4Cl饱和溶液与NaNO2饱和溶液混合后加热的方法，可以制取氮气，依据实验原理，在图中选择液体加热型气体发生装置 ，即B。
故答案为：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O ；cba ；（2）②④①③ ；（3）B。
1．（2024八下·长兴期末）下列关于 CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是
A.制 CO2的药品 B.发生装置 C.收集装置 D.比较CO2 与空气的密度
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A、根据实验室制取二氧化碳药品选择分析；
B、根据反应物状态和反应条件选择发生装置分析；
C、根据二氧化碳密度比空气大分析；
D、根据烧杯中蜡烛的现象分析。
【解答】A、实验室制取二氧化碳选用大理石和稀盐酸，因硫酸反应生成微溶物会阻碍反应持续进行，所以不选用稀硫酸，符合题意；
B、反应物为固体，反应条件为常温，选择固液常温型制气装置，不符合题意；
C、二氧化碳密度比空气大，选择向上排空气污瞧，不符合题意；
D、向烧杯中倾倒二氧化碳，蜡烛自下而上依次熄灭，可证明二氧化碳密度比空气大，不符合题意；
故选A。
2．（2024八下·义乌月考）如图所示，若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀，紫色小花(用石蕊溶液染成)变红；若关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀，紫色小花不变红，则甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓H2SO4 ②浓NaOH 溶液 ③饱和 NaCl 溶液.
A．只有① B．只有② C．①② D．①②③
【答案】C
【解析】若关闭Ⅰ阀，打开Ⅱ阀，让潮湿的二氧化碳气体经过甲瓶后，通入乙瓶，干燥紫色小花不变红，可能有两种情况：一是二氧化碳在甲中被干燥，二是二氧化碳被吸收。
【解答】若关闭Ⅰ阀，打开Ⅱ阀，让潮湿的二氧化碳气体经过甲瓶后，通入乙瓶，干燥紫色小花不变红，若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀，再通入这种气体，干燥紫色小花变红，则
①二氧化碳经过浓硫酸被干燥，干燥的二氧化碳气体不能使干燥紫色小花不变红，故①正确；
②二氧化碳通过NaOH溶液被吸收，气体经过甲瓶后，通入乙瓶，干燥紫色小花不变红，故②正确；
③通过饱和NaCl溶液后，潮湿的二氧化碳气体，能够生成碳酸，碳酸使燥紫色小花变红，故③错误。
故选：C。
3．下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是( )
A．紫色石蕊试液变红 B．石灰水变浑浊 C．蜡烛熄灭 D．杠杆左高右低
【答案】D
【解析】根据二氧化碳的性质以及实验现象分析；
【解答】A、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红，因此该实验能验证二氧化碳的化学性质，不符合题意；
B、二氧化碳能和石灰水反应生成沉淀，因此该实验能验证二氧化碳的化学性质，不符合题意；
C、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，可以是蜡烛熄灭，因此该实验能验证二氧化碳的化学性质，不符合题意；
D、如图所示，倾倒入二氧化碳后，右侧下沉说明二氧化碳比同体积的空气质量大即二氧化碳密度比空气大，只说明了二氧化碳的物理性质，符合题意；故选：D。
4．（2024·浙江期末）如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着两支高低不同的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A．将观察到高处的蜡烛先熄灭
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
【答案】D
【解析】二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，能和水反应生成碳酸，无色无味的气体，灭有毒；燃烧的三个条件：第一可燃物；第二达到着火点；第三，有助燃剂
【解答】A.因为二氧化碳的密度比空气大，所以将观察到低处的蜡烛先熄灭，A错误；
B.移开玻璃片，实验现象更明显，因为二氧化碳密度比空气大，更有利于其下降，B错误；
C.蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧， 但是其不能降低了蜡烛的着火点，C错误；
D.去掉烧杯中的一支蜡烛，也能得出同样的实验结论 ，D正确；
故答案为：D
5．（2024八下·浙江期末）如图所示，a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(固定玻璃管的装置未画出)。用该装置来探究CO2的制取和性质，下列关于该实验装置及试剂的叙述不正确的是( )
A．该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量
B．利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应
C．装置中的干燥剂能与二氧化碳反应
D．该装置中的棉花可用滤纸片代替
【答案】C
【解析】A.根据装置的特点来分析；
B.根据实验现象以及二氧化碳的性质来分析；
C.根据二氧化碳的性质来分析；
D.根据滤纸的作用来分析。
【解答】A.注射器能控制滴加液体的速率，通过推压注射器活塞，可以控制进入锥形瓶内液体的量，故A正确不合题意；
B.a、d会变红色，b、c不变色，且d比a先变红，说明二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳能与水发生反应生成碳酸，故B正确不合题意；
C.装置内的干燥剂与二氧化碳不反应，故C错误符合题意；
D.滤纸也具有吸水性，所以该装置中的棉花可用滤纸片代替，故D正确不合题意。
故选C。
6．（2024八下·义乌月考）某同学猜测木炭和浓硫酸在加热条件下反应会生成二氧化碳、二氧化硫与水，为验证自己的猜测，他设计了如图所示的实验装置(资料：二氧化硫可使一种叫做品红的红色试剂褪色，也可以使澄清的石灰水变浑浊)。下列问题：
（1）为证明反应有水、二氧化碳、二氧化硫生成，请将实验装置用字母排序 (装置可重复使用)。
（2）若猜测正确，请写出木炭和浓硫酸反应的化学方程式 。
（3）若实验中只提供一瓶品红溶液，对实验结论的影响是 。
【答案】（1）D→C→B→B→A
（2）C+2H2SO4（浓）2H2O+CO2↑+2SO2
（3）不能判断气体中是否含有二氧化碳。
【解析】化学反应遵循质量守恒定律，即反应前后元素种类不变，原子种类、总个数不变；
无水硫酸铜是白色固体，能和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜；
二氧化硫、二氧化碳都能够使澄清石灰水变浑浊；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式。
【解答】
（1）为证明反应有水、二氧化碳、二氧化硫生成，实验过程中，先通过D装置进行碳和浓硫酸的反应，再通过C装置检验是否生成水，再通过B装置检验是否生成二氧化硫，再通过B装置检验二氧化硫是否和品红溶液完全反应，再通过A装置检验是否生成二氧化碳，因此装置用字母排序为：D→C→B→B→A。
（2）若猜测正确，木炭和浓硫酸反应的化学方程式为：C+2H2SO4（浓）2H2O+CO2↑+2SO2。
（3）若实验中只提供一瓶品红溶液，气体通过B装置时，无法确定二氧化硫是否被品红溶液完全吸收，对实验结论的影响是不能判断气体中是否含有二氧化碳。
7．（2024八下·三门期末）用下列微型实验进行二氧化碳气体的相关性质研究。
（1）燃烧器微热后，蜡烛b、c燃烧，蜡烛a不燃烧。下列关于燃烧器中的实验分析正确的是 （填字母）。
A．探究可燃物燃烧需要氧气
B．说明红磷与白磷性质相似
C．探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
（2）挤压滴管，将足量稀盐酸滴入球形玻璃管中，一段时间后，打开阀门A，蜡烛c熄灭，然后蜡烛b也熄灭了，说明二氧化碳具有哪些性质 。
（3）蜡烛熄灭后，将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水小烧杯内，烧杯内壁变模糊，此现象 （填“能”或“不能”）证明蜡烛一定含有碳元素。
【答案】C；二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；不能
【解析】可燃物燃烧条件：与氧气接触，温度达到着火点。二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧。
【解答】（1）A 实验中没有变量是氧气的实验，不能探究可燃物燃烧需要氧气，选项错误；
B 实验中蜡烛b、c燃烧，蜡烛a不燃烧，说明红磷与白磷性质不相似，选项错误；
C 实验中蜡烛b、c燃烧，蜡烛a不燃烧，说明可燃物燃烧需要温度达到着火点，选项正确，故填C。
（2）打开阀门A，蜡烛c熄灭，然后蜡烛b也熄灭了，即c先熄灭，b后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，两支蜡烛都熄灭，说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，故填二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧。
（3）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。实验中，大理石与稀盐酸反应生成二氧化碳，所以蜡烛熄灭后，将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内，烧杯内壁变模糊，此现象不能证明蜡烛一定含有碳元素，故填不能。
8．（2024八下·长兴月考）小组同学分别用如图所示装置(夹持仪器已略去)做收集并检验二氧化碳性质的实验：
（1）实验中，连接A、B装置时，应将A装置中的e连接B装置中的 (选填“a”或“c” ) 。
（2）在A装置的锥形瓶中加入大理石，向长颈漏斗中注入稀盐酸，则该反应的化学方程式为： 。
（3）打开a、c，关闭b，向B中集气瓶内充入气体： 关闭a、c，打开b，用冷毛巾捂住B中集气瓶，一段时间后，观察到B装置中烧杯内液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】（1）a
（2）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
（3）下降
【解析】（1）二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；
（2）根据化学反应的原理以及化学方程式的写法来分析；
（3）根据B装置中的集气瓶内的气体是二氧化碳分析。
【解答】（1）将A、E装置连接时，应将A装置的导管e与B装置的导管a相连，因为二氧化碳的密度比空气的密度大，瓶中的空气从c排出。
（2）大理石的主要成分是碳酸钙，与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
则该反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）用冷毛巾捂住B中集气瓶，瓶内二氧化碳气体遇冷收缩引起烧杯内的氢氧化钠溶液进入集气瓶，进入瓶内的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳而使瓶内气体减少，烧杯内氢氧化钠溶液则会更多地流入集气瓶，烧杯内的液体减少，液面下降。
9． 阅读材料，回答下列问题。
材料一：1630年，海尔蒙特发现在一些洞穴内，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2。
材料二：1754年，布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2，并完成了如下所示的物质转化研究。
材料三：1766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，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。
【答案】（1）不燃烧也不支持燃烧
（2）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）100
【解析】（1）根据实验现象分析。
（2）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。
（3）根据二氧化碳的溶解性分析。
【解答】（1）二氧化碳能使燃着的蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧；故答案为：不燃烧、也不支持燃烧；
（2）反应③为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：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
（3）因为室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体，所以将300mL二氧化碳通入盛有200毫升蒸馏水的广口瓶中时，只能溶解200mL二氧化碳，则排出的水的体积为100mL。
10．（2024八下·温州期末）一些食品包装袋内充满某种气体，对食品具有保护作用．为了探究食品包装袋内该气体的性质，兴趣小组进行如下思考和活动．请回答下列小题．
（1）为了延缓食品变质，在选择食品包装袋中的填充气体时，首先考虑的是该气体（ ）
A．导热性 B．溶解性 C．氧化性 D．导电性
（2）小组同学猜想食品包装袋里的气体可能是二氧化碳，于是收集食品包装袋中的气体，并进行以下实验操作，其中可验证其猜想的是（ ）
A．通入气体观察蜡烛是否熄灭 B．通入气体观察溶液是否变浑浊
C．通入气体观察气球是否浮起 D．充满气体的试管内水面是否上升
（3）小组同学想利用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳，以研究充气食品中气体的性质．但发现实验室缺少碳酸钙，则下列药品可替代碳酸钙的是（ ）
A．氯化钠 B．硫酸钠 C．碳酸钠 D．氢氧化钠
【答案】C B C
【解析】(1)食品包装袋中填充气体，首先考虑的是该气体化学性质稳定，不易与食品发生化学反应。
(2)根据二氧化碳气体的性质及其检验方法来分析。
(3)根据碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳分析。
1．食品变质的原因之一是与空气中的氧气发生氧化反应，为了延缓食品变质，需要选择一种性质稳定的气体来填充食品包装袋。导热性、溶解性和导电性与食品变质关系不大，C符合题意。故选：C。
2．A、能使燃着的蜡烛熄灭，说明该气体不燃烧、也不支持燃烧，具有这些性质的气体有多种，不一定是二氧化碳，不合题意；
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，即二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，因此可用澄清的石灰水来检验二氧化碳，符合题意；
C、通入气体观察气球是否浮起只能证明该气体的密度与空气密度的大小，无法证明该气体是二氧化碳，不合题意；
D、充满气体的试管内水面是否上升只能证明该气体能否溶于水，无法证明该气体是二氧化碳，不合题意。故选：B。
3．氯化钠、硫酸钠与盐酸不反应，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，因此可以用碳酸钠代替碳酸钙；故选：C。
11．（2024八下·杭州竞赛）某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行了探究。
（1）CO2的制取：A或B装置均可作制取CO2的发生装置，选用A装置的优点是 。利用C装置可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是 (填序号)。
A.收集 CO2气体： 将CO2气体从m端通入
B.检验 CO2是否收满：将燃着的木条放在 n端
C.检验所得到的气体是 CO2：在瓶中盛少量澄清石灰水，将气体从m端通入
D.测定 CO2气体的体积：在瓶中盛满水，m端连接量筒
（2）CO2的性质：如图2所示进行实验(紫色纸花是用紫色石蕊溶液浸泡后晾干制成的)。打开K后，再缓缓通入二氧化碳气体，观察到的现象是 。
（3）CO2的吸收：我国提出2060年前实现碳中和，“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。常温下，采用加压水洗法可捕集CO2，原因是 。
【答案】（1）能够控制反应的发生和停止；ABC
（2）先观察到湿润的紫色纸花变红，然后观察到燃烧的蜡烛由低到高依次熄灭
（3）二氧化碳的溶解度随着压强的增大而增大
【解析】（1）根据A装置的优点进行分析；根据反应物、生成物和反应条件，写反应的化学方程式；根据二氧化碳的收集、验满和检验方法等进行分析；
（2）根据二氧化碳的密度比空气大进行分析；
（3）根据二氧化碳的溶解度随着压强的增大而增大进行分析。
【解答】（1）CO2的制取：A或B装置均可作制取CO2的发生装置，选用A装置的优点是：能够控制反应的发生和停止；实验室制取二氧化碳是利用碳酸钙和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，所以反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
A.收集CO2气体：因为二氧化碳的密度比空气大，所以应该将CO2气体从m端通入，故A错误；
B.检验CO2是否收满：二氧化碳气体从m端通入，将燃着的木条放在n端进行验满，故B正确；
C.检验所得到的气体是CO2：因为二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊，所以在瓶中盛少量澄清石灰水，将气体从m端通入，观察到澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳，故C正确；
D.测定CO2气体的体积：在瓶中盛满水，并在水上面放一层油，防止二氧化碳与水反应，m端连接量筒，二氧化碳的体积等于量筒内水的体积，故D错误。
故选：BC。
（2）由于二氧化碳的密度比空气大，石蕊溶液遇酸变红，所以先观察到湿润的紫色纸花变红，然后观察到燃烧的蜡烛由低到高依次熄灭；
（3）常温下，采用加压水洗法可捕集CO2，原因是二氧化碳的溶解度随着压强的增大而增大。
故答案为：（1）能够控制反应的发生和停止；BC；（2）先观察到湿润的紫色纸花变红，然后观察到燃烧的蜡烛由低到高依次熄灭；（3）二氧化碳的溶解度随着压强的增大而增大。
12．图甲是利用数字化仪器测定CO2含量的探究实验。
（1）按照图A所示连接实验装置，检查该装置气密性时，某同学先将导管放入水中，再向里推动注射器，观察到 ，说明装置气密性良好。
（2）用装置A制取CO2气体，并分别用排水法和排空气法收集两锥形瓶气体备用，其中用排空气法收集时，应选用装置 (填“B”或“C”)。
（3）采用图D装置，将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注人用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内(NaOH溶液均过量)，得到图乙所示的压强随时间变化的图象。该实验说明 (填“排水法”或“排空气法”)收集到CO2的含量较高，请结合图象说明你的理由： 。
【答案】（1）导管口有气泡冒出
（2）B
（3）排水法；注入氢氧化钠溶液后，排水法收集到的气体使锥形瓶内的压强变化较大
【解析】（1）根据气密性的检查方法分析；
（2）根据二氧化碳的物理性质以及收集方法分析；
（3）根据二氧化碳能和碱溶液反应的性质分析。
【解答】（1）按照图A所示连接实验装置，检查该装置气密性时，某同学先将导管放入水中，再向里推动注射器， 若装置不漏气，则气体会从导管导出，则会在另一侧看到气泡冒出，故填： 导管口有气泡冒出
（2）根据二氧化碳密度比空气大，因此应用向上排空气的方法收集，如图所示，故选：B；
（3）根据二氧化碳能和氢氧化钠反应而导致装置内的气压减小，如图乙所示，排水法的气压降的更低，说明排水法收集的二氧化碳含量更高，故填：排水法； 注入氢氧化钠溶液后，排水法收集到的气体使锥形瓶内的压强变化较大 。
13．（2022八下·吴兴期末）科学小组将制得的CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，他们观察到前者变浑浊，后者无明显现象。那么CO2和NaOH是否发生了化学反应？
（1）小明设计了甲、乙两个实验来验证CO2与NaOH发生了化学反应，如图所示。实验现 象为： 甲——软塑料瓶变瘪，乙——“瓶吞鸡蛋”。
①小林认为上述实验是可行的，其共同原理是 ；
②小华提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应，其理由是 ；
③小明同学针对小华的质疑又补充了一个对照实验，请简单写出实验方案 。
（2）为进一步比较，老师用三个相同的烧瓶收集等量的CO2气体，注入等量的三种液体，用气压传感器测定内部气压变化，得到烧瓶内压强与时间的关系曲线如图丙所示。其中曲线2代表澄清石灰水，曲线3代表氢氧化钠溶液，由此曲线，你可以得出的结论是 。
A．CO2能与氢氧化钠溶液反应
B．CO2能使澄清石灰水变浑浊
C．此氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2
【答案】（1）CO2与NaOH溶液反应，导致塑料瓶内气体减少，使瓶内气压降低，外界大气压大于瓶内气压；也可能是CO2溶于水导致；将NaOH溶液换成等量的水做上述实验
（2）A；C
【解析】（1）①根据二氧化碳反应后气压减小分析；
②二氧化碳在水中的溶解度较大，则瓶内气压减小，可能是二氧化碳反应所致，也可能是二氧化碳溶于水所致，此时无法确定；
③将等量的水和氢氧化钠溶液比较，如果后者造成的气压减小量明显大于前者，那么就能说明二氧化碳和氢氧化钠发生反应。
（2）根据图丙，确定瓶内气压的大小变化，比较不同曲线的气压变化量，从而对各个选项进行判断。【解答】（1）①小林认为上述实验是可行的，其共同原理是：CO2与NaOH溶液反应，导致塑料瓶内气体减少，使瓶内气压降低，外界大气压大于瓶内气压；
②小华提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应，其理由是：也可能是CO2溶于水导致；
③小明同学针对小华的质疑又补充了一个对照实验，实验方案为：将NaOH溶液换成等量的水做上述实验。
（2）曲线1代表水，曲线3代表氢氧化钠，因此后者的气压更小，则说明二氧化碳能够与氢氧化钠反应，故A正确；
图丙中不能确定澄清的石灰水变浑浊，故B错误；
曲线2代表石灰水，由于氢氧化钠溶液中的气压明显小于石灰水中的气压，因此氢氧化钠溶液比石灰水更适合吸收二氧化碳气体，故C正确。故选AC。
14．（2024·浙江期末）如图是实验室制备气体的常见装置，请回答下列问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶相对较纯净的氧气，选用的制取装置是 (填字母)，反应的化学方程式为 。
（2）若要制取并收集干燥的CO2，所选装置正确的连接顺序是 。
（3）Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体，实验室制取Cl2的化学方程式为：MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析，正确的是____(可多选)。
A．制取CO2和Cl2的发生装置相同
B．用D装置收集Cl2时，Cl2应从a端进入
C．制取Cl2的反应中，MnO2是催化剂
D．用E装置收集O2时，O2应从d管导入
【答案】（1）A、E；
（2）B、F、D
（3）B；D
【解析】（1）根据反应条件和反应物状态选择发生装置，排水法集气比排气法收集气体纯净分析；
（2）根据收集干燥二氧化碳需将气体先干燥再收集分析；
（3）根据反应物状态及反应条件确定发生装置，密闭容器收集气体时若收集气体密度小则短导管进气，若收集气体密度大则长导管进气分析。
【解答】（1）实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶相对较纯净的氧气，选用固体加热型发生装置和排水法收集装置，即AE，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式为 。
（2）若要制取并收集干燥的CO2，需将生成气体先通入浓硫酸中进行干燥，再用向下排空气法收集，所选装置正确的连接顺序是 B、F、D 。
（3）制取二氧化碳常温进行，制取氯气需加热条件，发生装置不同，A错误；氯气密度大于空气，用D收集氯气时，气体从a导管进入，B正确； 制取Cl2的反应中，MnO2是反应物，C错误； 用E装置收集O2时，因氧气密度小于水的祺，O2应从d管导入，D正确。
故答案为：（1）AE； （2）B、F、D ；（3）BD。
15．（2024八下·临海期末）草系鱼缸中的植物利用水中的二氧化碳进行光合作用为鱼缸中的鱼类提供氧气。但水中二氧化碳相对匮乏，某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳补给器，下表为该产品的评价量表。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测。 气体能直接排出，但速度无法观察。 气体无法排出
（1）该项目学习经历时间较长，包含的重要环节有：①学习补给器的工作原理；②小组合作设计补给器结构图；③小组合作制作补给器；④公布补给器评价标准；⑤补给器展示评比。你认为上述环节最合理的排序是 。
（2）查阅资料后知道草系鱼缸先要通入二氧化碳，使水草长势茂盛后再放入宠物鱼，小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。图甲和图乙是项目组成员设计的两种二氧化碳补给器。最后小组选用了图乙的装置，根据评价量表，你认为他们的理由是： 。
（3）小科查阅到如下信息：20℃时，标准大气压下二氧化碳在水中的溶解度约为1.45克/升。若要使装有80升水的鱼缸中溶解的二氧化碳达到饱和，至少需要含碳酸钙80%的石灰石多少克？（忽略水中已有的二氧化碳，写出计算过程，计算结果保留一位小数。）
【答案】（1）①④②③⑤
（2）能够控制生成二氧化碳的量
（3）产生二氧化碳的质量为，碳元素质量等于，碳酸钙中碳元素质量分数等于12%，根据碳元素质量守恒可得，需要含碳酸钙80%的石灰石为
【解析】盐酸与碳酸钙产生二氧化碳，通过控制盐酸的量从而控制产生的二氧化碳。
【解答】（1）该项目学习经历时间较长，首先要学习 补给器的工作原理 ，还需要知道 补给器评价标准 ，根据制作原理和评价标准小组合作设计 补给器结构图，根据设计图后制作补给器 ，最后参加 补给器展示评评比，所以正确的顺序为①④②③⑤；
（2）根据使用说明中“盐酸放在八瓶中，通过济压八塑料瓶将它压入盛石灰石的旧瓶子产生气体，需要用时打开开关”，由装置的特点可知，挤压塑料瓶可控制加入盐酸的量，从 而可以控制反应的发生，防止一次性生成气体过多；
（3）根据根据碳元素质量守恒进行计算。
16．（2024八下·西湖期末）小科为了测定某碳酸钙样品的纯度，进行如下实验（杂质不与稀盐酸反应，部分固定装置已省略）。
（1）仪器b的名称是 。
（2）为了完成该实验，可以选择 和E装置来进行测定（选填字母）。
（3）若E中液体为水，则会使测量结果 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
（4）实验改进后，称取的样品质量为m1，经计算反应生成的二氧化碳质量为m2，则样品中碳酸钙的含量为 （用字母表示）。
【答案】（1）分液漏斗
（2）B
（3）偏小
（4）
【解析】（1）考查实验室常用仪器名称；
（2）根据反应物状态和反应条件选择发生装置；根据题目要求选择合适发生装置；
（3）根据二氧化碳能溶于水且与水反应分析；
（4）根据题目中的数据结合方程式分析。
【解答】（1）仪器b的名称是分液漏斗；
（2）实验室采用盐酸与碳酸钙的固、液混合物制取二氧化碳，可以选择B为发生装置；
（3）二氧化碳能溶于水且与水反应，因此导致测量的二氧化碳偏少，则会使测量结果偏小；
（4）设碳酸钙的质量分数为x。
x=。
（1）仪器b的名称是分液漏斗；
（2）实验室采用盐酸与碳酸钙的固、液混合物制取二氧化碳，可以选择B为发生装置；
（3）二氧化碳能溶于水且与水反应，因此导致测量的二氧化碳偏少，则会使测量结果偏小；
（4）设碳酸钙的质量分数为x。
x=。
17．（2024八下·义乌期末）学习小组的同学们进行石灰石样品中质量分数的测定实验（假设杂质不参与反应）。
【查阅资料】氢氧化钠固体极易溶于水，其溶液能吸收，但反应过程无明显现象。
【设计思路】混合物的性质分析—，与的化学转化—的定量测定—的含量计算
【方案设计】学习小组的同学们在的定量测定时设计了两种方案。
方案一：捕捉法
主要步骤：①连接装置并检查气密性，装药品；
②打开开关，通一段时间的，关闭开关，读取电子秤示数；
③通过分液漏斗加入足量的稀盐酸，充分反应；
④待反应结束，打开开关继续通一段时间的，然后读取电子秤示数。
据此分析
（1）通过NaOH溶液“捕捉”到的质量为 ；
（2）步骤④中通过观察到 现象，判断锥形瓶中产生的已经完全被吸收；
方案一 方案二
（3）方案二：释放法
利用具有吸水性的干燥剂（不吸收），进行了“释放法”的设计，装置如图所示。将反应产生的 “释放”到空气中，称量反应前后装置总质量的减少量即为质量。
【总结反思】实验结束后，同学们对上述两种实验方案进行了充分的交流，认为从减少误差的角度分析，两种设计方案均存在不足。如方案二中反应结束后该装置内的很难排尽。请判断由此造成的质量的测量值将偏大还是偏小并说明理由。
【答案】（1）-
（2）电子秤示数不再增大
（3）偏小。密度比空气大，等体积的质量比空气大。反应结束时残留在锥形瓶中，造成反应后装置质量的测量值偏大，反应前后装置质量减少量偏小。
【解析】（1）根据图片可知，反应前后电子秤示数的增大量就是氢氧化钠吸收二氧化碳的质量；
（2）当产生二氧化碳气体时，电子秤的示数会增大；当反应结束时，没有二氧化碳产生，那么电子秤的示数保持不变；
（3）根据题意可知，方案二中反应前后电子秤的示数之差等于生成二氧化碳的质量。当里面产生的二氧化碳气体不能全部排出时，会造成反应后电子秤的示数偏大，而反应前后的总质量的差值偏小，据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知，反应前后电子秤示数的增大量就是氢氧化钠吸收二氧化碳的质量，即通过NaOH溶液“捕捉”到的质量为- ；
（2）步骤④中通过观察到电子秤示数不再增大现象，判断锥形瓶中产生的已经完全被吸收；
（3）根据题意可知，由此造成的质量的测量值将偏小，理由是： 密度比空气大，等体积的 质量比空气大。反应结束时 残留在锥形瓶中，造成反应后装置质量的测量值偏大，反应前后装置质量减少量偏小。
18．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 （填仪器名称）相同。
（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”的实验，消耗了的盐酸。请计算实验过程中产生的质量。
【答案】（1）分液漏斗
（2）石灰石表面有气泡产生，澄清石灰水变浑浊
（3）节约药品（合理即可）
（4）将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已集满
（5）解：设实验过程中产生的质量为。
答：实验过程中产生的质量为。
【解析】（1）题图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与题图甲中的分液漏斗相同。
（2）图乙中石灰石与盐酸反应产生二氧化碳气体，实验现象是石灰石表面有气泡产生，澄清石灰水变浑浊。
（3）“微型”实验装置具有的优点是节约药品，产生的废弃物少，操作方便。
（4）二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已集满。
故答案为：（1）分液漏斗；（2）石灰石表面有气泡产生，澄清石灰水变浑浊 ；（3）节约药品（合理即可）；（4）将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已集满 ；（5）0.088g.
19．（2022八下·婺城期末）学校八年级科学兴趣小组为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应（假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水，杂质中不含钙元素）。有关实验数据如下表：
反 应 前 反 应 后
实验数据 烧杯和稀盐酸的质量 石灰石样品的质量 烧杯和剩余物的总质量
150g 12.5g 158.1g
（1）根据质量守恒定律可知，反应中生成二氧化碳的质量为 g。
（2）该石灰石中碳酸钙的质量分数为 。
（3）反应中生成氯化钙的质量是多少克？（写出计算过程）
【答案】（1）4.4
（2）设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x． CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 4.4g 解得：x=10.0g 此石灰石中碳酸钙的质量分数为：。
（3）设生成的氯化钙的质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
111 44
y 4.4g
解得：y=11.1g
则生成的氯化钙的质量为11.1g。
【解析】（1）根据质量守恒定律可知：反应后比反应前减少的质量是生成二氧化碳的质量；
（2）根据化学方程式由二氧化碳的质量可以计算出石灰石中碳酸钙的质量，进而计算出石灰石中碳酸钙的质量分数；
（3）根据化学方程式由二氧化碳的质量可以计算出氯化钙的质量。
【解答】（1）根据质量守恒定律，二氧化碳的质量为：150g+12.5g-158.1g=4.4g；
20．某课外活动小组为测定当地石灰石中含碳酸钙的质量分数，取来了一些石灰石矿石，准确称取样品10g放于烧杯中(杂质既不溶于水，也不与稀盐酸反应，且不分解)，向其中加入足量的稀盐酸，根据实验测得的数据绘制如图。计算：
（1）10g样品可以产生二氧化碳 克。
（2）该样品中碳酸钙的质量分数是多少？
【答案】（1）3.3
（2）设样品中碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
X 3.3g
x=7.5g
该样品中碳酸钙的质量分数： ×100%=75%
【解析】二氧化碳的物理性质有：密度比空气大，微溶于水，无色无味；化学性质：不燃烧也不支持燃烧；能和水反应生成碳酸（显酸性，能使紫色石蕊变红色）；能和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水；
【解答】（1）石灰石和稀盐酸反应生成了二氧化碳和水和氯化钙，从图中可以看出 10g样品可以产生二氧化碳3.3克；
（2）设样品中碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
X 3.3g
x=7.5g
该样品中碳酸钙的质量分数： ×100%=75%
故答案为：（1）3.3（2）75%
21．（2024八下·嘉善期末）小明要测定人造大理石样品中碳酸钙的质量分数，他在烧杯中放入5g人造大理石样品，将40g质量分数为7.3%的稀盐酸分四次加入。整个实验过程中剩余固体质量与所加稀盐酸质量关系如图所示（杂质不溶于水且不与稀盐酸反应）。请回答下列问题：
（1）用化学方程式表示上述反应的原理 ；
（2）盐酸全部加入后烧杯中溶液的溶质是 ；
（3）求制备40g质量分数为7.3%的稀盐酸时需质量分数为14.6%的盐酸的质量。
（4）求样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】（1）CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑
（2）氯化钙和氯化氢（或CaCl2、HCl）
（3）制备40g质量分数为7.3%的稀盐酸时需质量分数为14.6%的盐酸的质量为40g×7.3%÷14.6%=20g
（4）解：碳酸钙恰好反应消耗HCl质量为30g×7.3%=2.19g
设样品中碳酸钙质量分数为x
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 73
5gx 2.19g
100：73=5gx：2.19g
x=60%
答：样品中碳酸钙质量分数为60%。
【解析】（1）根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳分析；
（2）根据盐酸全部加入后过量，溶液中溶质除生成物外还有盐酸剩余分析；
（3）根据溶液稀释前后溶质质量不变分析；
（4）根据反应的氯化氢质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量，由此计算碳酸钙质量分数分析。
【解答】（1）碳酸钙与盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式为CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。
（2）由图像可知，盐酸全部加入后过量，则烧杯内溶液中溶质为氯化钙和氯化氢。
故答案为：（1）CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑；（2）氯化钙和氯化氢（或CaCl2、HCl）；（3）20g；（4）60%。
22．某实验小组发现学校实验室中的大理石与盐酸反应的速率很慢，实验的效果很不理想。于是他们准备探究：“贝壳”能否代替大理石来制取二氧化碳呢？
[实验目的]通过比较大理石、各种贝壳与酸反应的速率，以确定贝壳能否替代实验室的大理石，用于制取二氧化碳。
[实验材料]足量稀盐酸溶液，大理石15g，毛蚶壳15g，蛏子壳15g，贻贝壳15g。
[实验记录表及装置]
实验材料 大理石 蛏子壳 毛蚶壳 贻贝壳
生成物体积/mL 20 20 20 2-
X
[实验过程及分析]
（1）根据实验要求，表格中“X”应该填写的内容为 。
（2）写出A装置中产生二氧化碳的化学方程式： 。
（3）实验时发现，检查装置气密性并连接好实验仪器后，一加入稀盐酸，C装置中的水立即就达到了20mL，且各组基本没有区别，造成此现象的原因是 。
（4）你认为解决该问题的具体操作应该是 。
【答案】（1）需要的时间/s（2）CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑
（3）没有控制盐酸加入的速率（4）把长颈漏斗改为分液漏斗
【解析】（1）根据有气体生成的反应可通过比较收集相同体积气体所需时间多少或相同时间收集气体体积多少来完成分析；
（2）根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水分析；
（3）根据液体流速影响反应速率分析；
（4）根据分液漏斗可控制反应速率分析。
【解答】（1）要比较反应速率，可利用收集相同体积气体所需时间多少或相同时间收集气体体积多少来完成，则表格中“X”应该填写的内容为需要的时间/s。
（2）A装置发生的是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应方程式为 CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑ 。
（3）实验时 一加入稀盐酸，C装置中的水立即就达到了20mL， 可能是没有控制盐酸加入的速率。
（4）要控制反应速率可通过长颈漏斗改为分液漏斗以控制液体流量，从而控制反应速率。
故答案为：（1）需要的时间/s ； （2）CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑ ；（3）把长颈漏斗改为分液漏斗 。
23．（2022八下·新昌期末）某品牌钙片的部分信息：①钙片主要成分为碳酸钙；②每片钙片的质量为1克．科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验：把100克稀盐酸分成五等份，分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中，充分反应(钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.5 2.5
回答下列问题：
（1）CaCO3中碳元素的化合价为 ．
（2）10片钙片中CaCO3的质量为 ．
（3）实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为多大？
【答案】（1）+4
（2）7.5克
（3）解：设20克稀盐酸中含有溶质x
参加反应的碳酸钙的质量为1克×10-8克=2克
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+ CO2 ↑
100 73
2克 x
x=1.46克
HCl%= ×100%=7.3%
答：实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
【解析】（1）根据化学式中正负化合价代数和为零计算；
（2）固体质量的减小量就是参加反应的碳酸钙的质量；
（3）以第1组实验为例，固体质量的减小量就是参加反应的碳酸钙的质量，恰好和20g稀盐酸完全反应，写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式，利用质量之间的比例关系计算出参加反应的HCl的质量，最后根据计算即可。
【解答】（1）在化学式 CaCO3 中，Ca的化合价为+2，O的化合价为-2，根据正负化合价代数和为零得到：（+2）+x+（-2）×3=0，解得：x=+4.、
（2）根据表格可知，当碳酸钙完全反应后，剩余固体的质量为2.5g，那么10片钙片中CaCO3的质量为：10g-2.5g=7.5g。
24．（2022八下·南浔期末）某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16g，把80g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应)。请计算：
序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 a
（1）上表中n的数值为 ；
（2）样品中碳酸钙的质量分数是 ；
（3）求盐酸中溶质的质量分数。
【答案】（1）2.8 （2）82.5%
（3）由试题分析20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应
解：设第一次参与反应的HCl质量为x，
CaCO3+ 2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
5g x
解得：x＝3.65g
盐酸中溶质的质量分数为： ×100%＝18.25%
【解析】（1）根据第1次和第2次数据可知，当碳酸钙没有完全反应时，每加入20g稀盐酸，固体质量减小：11g-6g=5g，据此对剩余固体的质量数值a进行计算。
（2）当反应结束时，固体质量的减小量就是参加反应的碳酸钙的质量，然后根据计算即可。
（3）根据前面的分析可知，20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应。写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式，根据碳酸钙的质量计算出参加反应的稀盐酸的溶质质量，最后根据计算出稀盐酸的溶质质量分数即可。
【解答】（1）根据第1次和第2次数据可知，当碳酸钙没有完全反应时，每加入20g稀盐酸，固体质量减小：11g-6g=5g。第3次加入20g稀盐酸后，固体质量的减小量为：6g-2.8g=3.2g<5g，这说明样品中的碳酸钙已经完全反应。因此，第4次再加入20g稀盐酸时，固体的质量不会减小，即a=2.8g。
（2）根据表格可知，参加反应的碳酸钙的质量为：16g-2.8g=13.2g；
则样品中碳酸钙的质量分数为：。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第4节 二氧化碳
考点一、二氧化碳的性质
（一）物理性质
二氧化碳气体是由大量CO2分子构成的，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。CO2本身没有毒性，但CO2不能供给呼吸，在空气中的含量约占0.04%，当空气中CO2含量超过正常含量时才会对人体产生危害。
在通常状态下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，能溶于水，密度比空气大。二氧化碳在一定条件下有固、液、气三态变化。固体二氧化碳叫干冰，干冰易升华，常压下，在-78 C以上可直接升华为气态二氧化碳，同时吸收大量的热。
（二）化学性质
(1)二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸:CO2+H2O == H2CO3 (碳酸能使紫色石蕊试液变红)
碳酸不稳定，受热易分解: H2CO3 △ CO2↑+H2O
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体，这一反应常用来检验二氧化碳]
典例1：（2024八下·杭州期中）如图所示是研究二氧化碳性质的创新实验装置，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。
（1）装置甲中能说明二氧化碳的密度比空气大的实验现象是 ；
（2）取出装置甲中①处的变红的石蕊试纸微热，发现石蕊试纸由红色变回紫色，其原因是 （用化学方程式表示）；
变式1：（2024八下·杭州期末）下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验，其中错误的是（ ）
A．图甲中装置a是长颈漏斗
B．图乙中用点燃的火柴放在集气瓶口来验满
C．图丙中二氧化碳使蜡烛火焰自上而下熄灭
D．图丁中将收集到的二氧化碳通入澄清石灰水会发现溶液变浑浊
变式2：（2024八下·嵊州期末）某兴趣小组用如图所示装置探究CO2的性质，下列说法正确的是
A．1、3纸花变色，2、4纸花不变色
B．上方木条先熄灭，下方木条后熄灭
C．对比1、3纸花的现象，说明CO2的密度比空气大
D．对比3、4纸花的现象，说明CO2能与水发生反应
变式3：二氧化碳在空气中的含量不多，但用途广泛。某小组同学为验证二氧化碳的性质和用途，进行了下列实验。
（1）利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，若要产生平稳的气流，顺利完成实验，应选择装置甲还是装置乙，说明理由 ；若你选择的装置与丙装置相连，当观察到蜡烛自下而上熄灭时，可以验证二氧化碳具有的性质是
（2）如图丁所示实验：观察到蜡烛自下而上熄灭；如果改变二氧化碳的倾倒方向，如图戊所示实验：观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象，能否反映出二氧化碳相同的性质
（3）为验证碳酸饮料（汽水）中含有二氧化碳气体。小明同学利用如图己所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管的另一端伸入装有少量紫色石蕊试液的试管中，观察到试管内紫色石蕊试液变成了红色，该同学得出结论：该汽水中含有二氧化碳。
【反思评价】该小组同学中有同学对小明同学的实验提出了质疑：认为小明同学的实验不严密，汽水中含有柠檬酸，可能是该汽水中的柠檬酸随气体气流进入试管，而引起紫色石蕊试液的变色。
【继续实验】针对提出的质疑该小组同学继续开展下列活动；
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温下稳定，熔点153℃，熔化后、沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬、柑橘中含有柠檬酸。
②小明同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步简单的实验操作，确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称以及观察到的实验现象是
考点二、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。
典例1：（2024八下·余杭期末）科学是一门以实验为基础的学科。如图为制取气体的实验装置，请回答下列问题：
（1）请写出实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 ，应选用的发生装置为 （选填“甲”、“乙”或“丙”）。
（2）若用丙装置收集二氧化碳，则判断二氧化碳是否集满的方法是： 。
变式1：（2024八下·上城期末）下列关于实验室制取CO2的操作，正确的是（ ）
A．检查气密性 B．制取气体 C．收集气体 D．验满
变式2：小明和小红利用如图所示装置，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： 。
变式3：某校化学兴趣小组 利用如图装置进行实验，回答下列问题。
（1）写出图中有标号的仪器名称：① ，②
（2）检查A装置气密性可以用以下方法：向长颈漏斗中加水至其下端管口浸没在水面以下，从a处向外抽气，若观察到 ，则装置气密性良好。
（3）实验室制取二氧化碳，其反应的化学方程式是 。可选用的发生装置为 (填序号)，为了便于控制反应速率以获得平稳的气流，小组成员小芳思考后把装置中某仪器换成了 。
（4）小华为验证生成的气体是CO2，将所选发生装置的导管口与c相连，但装置F有错误，请在图中修改。
考点三、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
典例1：（2023八下·富阳期末）如图是实验室制取和收集一些气体的装置图，请回答相关问题。
（1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时应选用图中 装置。
（2）若收集的气体是密度比空气大的有毒气体，选用C装置收集气体可避免污染空气。收集时气体应从C装置的 导管进入，并进行尾气处理。
变式1：根据下图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。
变式2：（2025九下·温州开学考）制取气体是初中科学实验的重要内容，根据要求回答下列问题：
（1）实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，可选择的发生装置有B和C，与装置C相比，选用装置B制二氧化碳的优点是 ；
（2）某气体只能用D装置收集，则该气体可能具有的性质为 ；
a.能与水反应 b.能与空气中的某些成分发生反应 c.密度与空气接近
（3）使用装置E收集氧气时应从导管口 （选填“a”或“b”）通入；
（4）将产生的二氧化碳通入装置F，观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红，据此现象可知二氧化碳的化学性质是 。
变式3：（2023八下·拱墅期末）小乐利用如图所示装置和药品进行相关气体的制取实验（部分固定装置已省略），据图回答问题：
（1）实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为 。该反应的发生装置可以选用装置E，实验过程中关闭止水夹时，多孔隔板处依次观察到的现象是 （用字母a、b、c对如图所示现象进行排序）。
（2）用F装置收集一瓶较为纯净的氧气，操作的正确顺序为 （填写序号）。
①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上（F图中支架略去）
③当集气瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置备用
④观察到导管口出现均匀的气泡
（3）实验室利用NH4Cl饱和溶液与NaNO2饱和溶液混合后加热的方法，可以制取氮气，依据实验原理，在图中选择适合的气体发生装置： （填写字母）。
1．（2024八下·长兴期末）下列关于 CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是
A.制 CO2的药品 B.发生装置 C.收集装置 D.比较CO2 与空气的密度
A．A B．B C．C D．D
2．（2024八下·义乌月考）如图所示，若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀，紫色小花(用石蕊溶液染成)变红；若关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀，紫色小花不变红，则甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓H2SO4 ②浓NaOH 溶液 ③饱和 NaCl 溶液.
A．只有① B．只有② C．①② D．①②③
3．下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是( )
A．紫色石蕊试液变红 B．石灰水变浑浊 C．蜡烛熄灭 D．杠杆左高右低
4．（2024·浙江期末）如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着两支高低不同的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A．将观察到高处的蜡烛先熄灭
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
5．（2024八下·浙江期末）如图所示，a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(固定玻璃管的装置未画出)。用该装置来探究CO2的制取和性质，下列关于该实验装置及试剂的叙述不正确的是( )
A．该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量
B．利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应
C．装置中的干燥剂能与二氧化碳反应
D．该装置中的棉花可用滤纸片代替
6．（2024八下·义乌月考）某同学猜测木炭和浓硫酸在加热条件下反应会生成二氧化碳、二氧化硫与水，为验证自己的猜测，他设计了如图所示的实验装置(资料：二氧化硫可使一种叫做品红的红色试剂褪色，也可以使澄清的石灰水变浑浊)。下列问题：
（1）为证明反应有水、二氧化碳、二氧化硫生成，请将实验装置用字母排序 (装置可重复使用)。
（2）若猜测正确，请写出木炭和浓硫酸反应的化学方程式 。
（3）若实验中只提供一瓶品红溶液，对实验结论的影响是 。
7．（2024八下·三门期末）用下列微型实验进行二氧化碳气体的相关性质研究。
（1）燃烧器微热后，蜡烛b、c燃烧，蜡烛a不燃烧。下列关于燃烧器中的实验分析正确的是 （填字母）。
A．探究可燃物燃烧需要氧气
B．说明红磷与白磷性质相似
C．探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
（2）挤压滴管，将足量稀盐酸滴入球形玻璃管中，一段时间后，打开阀门A，蜡烛c熄灭，然后蜡烛b也熄灭了，说明二氧化碳具有哪些性质 。
（3）蜡烛熄灭后，将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水小烧杯内，烧杯内壁变模糊，此现象 （填“能”或“不能”）证明蜡烛一定含有碳元素。
8．（2024八下·长兴月考）小组同学分别用如图所示装置(夹持仪器已略去)做收集并检验二氧化碳性质的实验：
（1）实验中，连接A、B装置时，应将A装置中的e连接B装置中的 (选填“a”或“c” ) 。
（2）在A装置的锥形瓶中加入大理石，向长颈漏斗中注入稀盐酸，则该反应的化学方程式为： 。
（3）打开a、c，关闭b，向B中集气瓶内充入气体： 关闭a、c，打开b，用冷毛巾捂住B中集气瓶，一段时间后，观察到B装置中烧杯内液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
9． 阅读材料，回答下列问题。
材料一：1630年，海尔蒙特发现在一些洞穴内，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2。
材料二：1754年，布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2，并完成了如下所示的物质转化研究。
材料三：1766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，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。
10．（2024八下·温州期末）一些食品包装袋内充满某种气体，对食品具有保护作用．为了探究食品包装袋内该气体的性质，兴趣小组进行如下思考和活动．请回答下列小题．
（1）为了延缓食品变质，在选择食品包装袋中的填充气体时，首先考虑的是该气体（ ）
A．导热性 B．溶解性 C．氧化性 D．导电性
（2）小组同学猜想食品包装袋里的气体可能是二氧化碳，于是收集食品包装袋中的气体，并进行以下实验操作，其中可验证其猜想的是（ ）
A．通入气体观察蜡烛是否熄灭 B．通入气体观察溶液是否变浑浊
C．通入气体观察气球是否浮起 D．充满气体的试管内水面是否上升
（3）小组同学想利用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳，以研究充气食品中气体的性质．但发现实验室缺少碳酸钙，则下列药品可替代碳酸钙的是（ ）
A．氯化钠 B．硫酸钠 C．碳酸钠 D．氢氧化钠
11．（2024八下·杭州竞赛）某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行了探究。
（1）CO2的制取：A或B装置均可作制取CO2的发生装置，选用A装置的优点是 。利用C装置可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是 (填序号)。
A.收集 CO2气体： 将CO2气体从m端通入
B.检验 CO2是否收满：将燃着的木条放在 n端
C.检验所得到的气体是 CO2：在瓶中盛少量澄清石灰水，将气体从m端通入
D.测定 CO2气体的体积：在瓶中盛满水，m端连接量筒
（2）CO2的性质：如图2所示进行实验(紫色纸花是用紫色石蕊溶液浸泡后晾干制成的)。打开K后，再缓缓通入二氧化碳气体，观察到的现象是 。
（3）CO2的吸收：我国提出2060年前实现碳中和，“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。常温下，采用加压水洗法可捕集CO2，原因是 。
12．图甲是利用数字化仪器测定CO2含量的探究实验。
（1）按照图A所示连接实验装置，检查该装置气密性时，某同学先将导管放入水中，再向里推动注射器，观察到 ，说明装置气密性良好。
（2）用装置A制取CO2气体，并分别用排水法和排空气法收集两锥形瓶气体备用，其中用排空气法收集时，应选用装置 (填“B”或“C”)。
（3）采用图D装置，将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注人用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内(NaOH溶液均过量)，得到图乙所示的压强随时间变化的图象。该实验说明 (填“排水法”或“排空气法”)收集到CO2的含量较高，请结合图象说明你的理由： 。
13．（2022八下·吴兴期末）科学小组将制得的CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，他们观察到前者变浑浊，后者无明显现象。那么CO2和NaOH是否发生了化学反应？
（1）小明设计了甲、乙两个实验来验证CO2与NaOH发生了化学反应，如图所示。实验现 象为： 甲——软塑料瓶变瘪，乙——“瓶吞鸡蛋”。
①小林认为上述实验是可行的，其共同原理是 ；
②小华提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应，其理由是 ；
③小明同学针对小华的质疑又补充了一个对照实验，请简单写出实验方案 。
（2）为进一步比较，老师用三个相同的烧瓶收集等量的CO2气体，注入等量的三种液体，用气压传感器测定内部气压变化，得到烧瓶内压强与时间的关系曲线如图丙所示。其中曲线2代表澄清石灰水，曲线3代表氢氧化钠溶液，由此曲线，你可以得出的结论是 。
A．CO2能与氢氧化钠溶液反应
B．CO2能使澄清石灰水变浑浊
C．此氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2
14．（2024·浙江期末）如图是实验室制备气体的常见装置，请回答下列问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶相对较纯净的氧气，选用的制取装置是 (填字母)，反应的化学方程式为 。
（2）若要制取并收集干燥的CO2，所选装置正确的连接顺序是 。
（3）Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体，实验室制取Cl2的化学方程式为：MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析，正确的是____(可多选)。
A．制取CO2和Cl2的发生装置相同
B．用D装置收集Cl2时，Cl2应从a端进入
C．制取Cl2的反应中，MnO2是催化剂
D．用E装置收集O2时，O2应从d管导入
15．（2024八下·临海期末）草系鱼缸中的植物利用水中的二氧化碳进行光合作用为鱼缸中的鱼类提供氧气。但水中二氧化碳相对匮乏，某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳补给器，下表为该产品的评价量表。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测。 气体能直接排出，但速度无法观察。 气体无法排出
（1）该项目学习经历时间较长，包含的重要环节有：①学习补给器的工作原理；②小组合作设计补给器结构图；③小组合作制作补给器；④公布补给器评价标准；⑤补给器展示评比。你认为上述环节最合理的排序是 。
（2）查阅资料后知道草系鱼缸先要通入二氧化碳，使水草长势茂盛后再放入宠物鱼，小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。图甲和图乙是项目组成员设计的两种二氧化碳补给器。最后小组选用了图乙的装置，根据评价量表，你认为他们的理由是： 。
（3）小科查阅到如下信息：20℃时，标准大气压下二氧化碳在水中的溶解度约为1.45克/升。若要使装有80升水的鱼缸中溶解的二氧化碳达到饱和，至少需要含碳酸钙80%的石灰石多少克？（忽略水中已有的二氧化碳，写出计算过程，计算结果保留一位小数。）
16．（2024八下·西湖期末）小科为了测定某碳酸钙样品的纯度，进行如下实验（杂质不与稀盐酸反应，部分固定装置已省略）。
（1）仪器b的名称是 。
（2）为了完成该实验，可以选择 和E装置来进行测定（选填字母）。
（3）若E中液体为水，则会使测量结果 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
（4）实验改进后，称取的样品质量为m1，经计算反应生成的二氧化碳质量为m2，则样品中碳酸钙的含量为 （用字母表示）。
17．（2024八下·义乌期末）学习小组的同学们进行石灰石样品中质量分数的测定实验（假设杂质不参与反应）。
【查阅资料】氢氧化钠固体极易溶于水，其溶液能吸收，但反应过程无明显现象。
【设计思路】混合物的性质分析—，与的化学转化—的定量测定—的含量计算
【方案设计】学习小组的同学们在的定量测定时设计了两种方案。
方案一：捕捉法
主要步骤：①连接装置并检查气密性，装药品；
②打开开关，通一段时间的，关闭开关，读取电子秤示数；
③通过分液漏斗加入足量的稀盐酸，充分反应；
④待反应结束，打开开关继续通一段时间的，然后读取电子秤示数。据此分析
（1）通过NaOH溶液“捕捉”到的质量为 ；
（2）步骤④中通过观察到 现象，判断锥形瓶中产生的已经完全被吸收；
方案一 方案二
（3）方案二：释放法
利用具有吸水性的干燥剂（不吸收），进行了“释放法”的设计，装置如图所示。将反应产生的 “释放”到空气中，称量反应前后装置总质量的减少量即为质量。
【总结反思】实验结束后，同学们对上述两种实验方案进行了充分的交流，认为从减少误差的角度分析，两种设计方案均存在不足。如方案二中反应结束后该装置内的很难排尽。请判断由此造成的质量的测量值将偏大还是偏小并说明理由。
18．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 （填仪器名称）相同。
（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”的实验，消耗了的盐酸。请计算实验过程中产生的质量。
19．（2022八下·婺城期末）学校八年级科学兴趣小组为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应（假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水，杂质中不含钙元素）。有关实验数据如下表：
反 应 前 反 应 后
实验数据 烧杯和稀盐酸的质量 石灰石样品的质量 烧杯和剩余物的总质量
150g 12.5g 158.1g
（1）根据质量守恒定律可知，反应中生成二氧化碳的质量为 g。
（2）该石灰石中碳酸钙的质量分数为 。
（3）反应中生成氯化钙的质量是多少克？（写出计算过程）
20．某课外活动小组为测定当地石灰石中含碳酸钙的质量分数，取来了一些石灰石矿石，准确称取样品10g放于烧杯中(杂质既不溶于水，也不与稀盐酸反应，且不分解)，向其中加入足量的稀盐酸，根据实验测得的数据绘制如图。计算：
（1）10g样品可以产生二氧化碳 克。
（2）该样品中碳酸钙的质量分数是多少？
21．（2024八下·嘉善期末）小明要测定人造大理石样品中碳酸钙的质量分数，他在烧杯中放入5g人造大理石样品，将40g质量分数为7.3%的稀盐酸分四次加入。整个实验过程中剩余固体质量与所加稀盐酸质量关系如图所示（杂质不溶于水且不与稀盐酸反应）。请回答下列问题：
（1）用化学方程式表示上述反应的原理 ；
（2）盐酸全部加入后烧杯中溶液的溶质是 ；
（3）求制备40g质量分数为7.3%的稀盐酸时需质量分数为14.6%的盐酸的质量。
（4）求样品中碳酸钙的质量分数。
22．某实验小组发现学校实验室中的大理石与盐酸反应的速率很慢，实验的效果很不理想。于是他们准备探究：“贝壳”能否代替大理石来制取二氧化碳呢？
[实验目的]通过比较大理石、各种贝壳与酸反应的速率，以确定贝壳能否替代实验室的大理石，用于制取二氧化碳。
[实验材料]足量稀盐酸溶液，大理石15g，毛蚶壳15g，蛏子壳15g，贻贝壳15g。
[实验记录表及装置]
实验材料 大理石 蛏子壳 毛蚶壳 贻贝壳
生成物体积/mL 20 20 20 2-
X
[实验过程及分析]
（1）根据实验要求，表格中“X”应该填写的内容为 。
（2）写出A装置中产生二氧化碳的化学方程式： 。
（3）实验时发现，检查装置气密性并连接好实验仪器后，一加入稀盐酸，C装置中的水立即就达到了20mL，且各组基本没有区别，造成此现象的原因是 。
（4）你认为解决该问题的具体操作应该是 。
23．（2022八下·新昌期末）某品牌钙片的部分信息：①钙片主要成分为碳酸钙；②每片钙片的质量为1克．科学学习小组同学用该品牌钙片做了如下实验：把100克稀盐酸分成五等份，分次将稀盐酸添加到放有10片钙片的烧杯中，充分反应(钙片中其它成分不溶于水且不与盐酸反应)。得到的实验数据见下表。
实验次数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 8.0 6.0 4.0 2.5 2.5
回答下列问题：
（1）CaCO3中碳元素的化合价为 ．
（2）10片钙片中CaCO3的质量为 ．
（3）实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为多大？
24．（2022八下·南浔期末）某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16g，把80g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应)。请计算：
序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 a
（1）上表中n的数值为 ；
（2）样品中碳酸钙的质量分数是 ；
（3）求盐酸中溶质的质量分数。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
