人教版（2024）九年级上册 第六单元 碳和碳的氧化物课题3 二氧化碳的实验室制取 题型专练(含解析)

人教版（2024）九年级上册 第六单元 碳和碳的氧化物课题3 二氧化碳的实验室制取 题型专练
【题型1】二氧化碳的检验、验满及净化
如图所示是实验室制取CO 的有关操作，其中不正确的是(　　)
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
下列制备、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是(　　)
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【举一反三2】实验中，我们经常会根据反应物的状态和反应条件来选择不同的装置制取并收集气体。请同学们根据下列图示回答问题：
(1)图中仪器①的名称是　　　　。
(2)实验室可以用C装置作为制取氢气的发生装置，该装置较之于B装置，优点是　　　　。
(3)实验室一般用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，常利用装有溶液的G装置来检验该气体，检验该气体时应从　　　　(填“a”或“b”)端通入。检验二氧化碳的化学方程式为：　　　　　　。
实验室盛放石灰水的试剂瓶内壁上，常有一层白色固体，这种白色固体的主要成分是　　　　　　，其形成原因可用化学方程式表示为　　　　　　。用稀盐酸洗涤可以除去这种白色固体，发生反应的化学方程式为　　　　　　。
【举一反三4】某化学兴趣小组的同学针对烟花展开了如下的项目式学习：
(1)了解点燃烟花后发生爆炸的原因
［查阅资料］传统的烟花结构包含黑火药(主要成分是硝酸钾、木炭、硫)。烟花点燃后，发生剧烈燃烧，生成固体硫化钾()和气体(氮气、二氧化碳)，放出大量热量。气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生了爆炸。发生反应的化学方程式为　　　　。
(2)探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体？
［查阅资料］不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收。
［作出猜想］小明猜想是：；小红猜想是：；小李猜想是：和
［实验探究］兴趣小组的同学设计了如图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行)，并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思与评价］
ⅰ.若小明的猜想正确，则装置C中发生反应的化学方程式为　　　　。
ⅱ.装置B品红溶液的作用　　　　。
ⅲ.装置C的顺序　　　　(填“能”或“不能”)颠倒，其理由是　　　　。
【举一反三5】已知草酸钙()受热易分解。某实验小组对其分解产物进行探究。
［查阅资料］草酸钙受热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
［提出问题］非金属氧化物的成分是什么？
［提出猜想］猜想一：
猜想二：
猜想三：和
猜想四：
［提出质疑］
(1)猜想四不成立，原因是　　　　　　。
［设计实验］
(2)实验装置如图：
［实验结论］
(3)猜想三成立，则草酸钙受热分解的化学方程式为　　　　。
［交流反思］
(4)从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是　　　　。
【题型2】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典型例题】为测定石灰石与稀盐酸产生的CO2的体积，某学生拟用如图实验装置，对于该实验，下列说法错误的是（　　）
A.不可用稀硫酸代替稀盐酸
B.若量气管中液体为水，会使测定结果偏小
C.所加稀盐酸的体积对测定结果无影响
D. 实验测得CO2的体积偏小可能是因为左侧Y形管中有二氧化碳残留
实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是(　　)
A.这两种物质间不能反应
B.因为反应速度太慢了，不适宜用于实验室制取气体
C.生成了微溶性物质覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行
D.反应太剧烈来不及收集
小明在实验室制取二氧化碳并探究其性质。
信息：①盐酸具有挥发性，CaSO4微溶于水；
②质量一定的气体，其体积与温度成正比、与压强成反比；
③各装置气密性良好。
[选择试剂]
(1)书写实验室制备二氧化碳的化学方程式：　　　　　　　。
(2)对照实验①②，是探究　　　对制取CO2产生的影响。
(3)根据实验③中的现象，其原因是　　　　　　　　　　。
结论：从制取和收集角度分析，选择第②组方案进一步探究。
[定性探究]
(4)检验二氧化碳：按顺序组合装置A和B，B中现象用化学方程式表示：　　　　　　。
(5)收集二氧化碳：按顺序组合装置A和C，A连接　　　(选“a”或“b”)，验满方法是　　　　　　。
(6)装置改进：用装置D替代装置A，装置D主要优点有　　　　　　　(任写一条)。
【举一反三3】实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
(1)仪器①的名称　　　　。
(2)实验室若用高锰酸钾制取氧气，应选用A作气体发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是　　　　。
(3)实验室制取二氧化碳的装置组合为　　　　，发生反应的化学方程式为　　　　。
【题型3】二氧化碳的实验室制取操作步骤及注意事项
【典型例题】下列有关二氧化碳制取的实验基本操作中，正确的是(　　)
A.检查气密性
B.加入大理石
C.验满二氧化碳
D.暂存二氧化碳
【举一反三1】实验室制取CO2的有关操作如图，正确的是 (　　)
A. 检查气密性
B. 制气
C. 收集
D.验满
【举一反三2】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，并研究二氧化碳的性质。
(1)装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是　　　　。
(2)装置B观察到的实验现象是　　　　。
(3)若用装置C检验二氧化碳，则C中应加入的试剂为　　　　，C中反应的化学方程式是　　　　。
(4)实验室制取CO2时，组装好仪器后，下列操作的正确顺序是　　　　。
①检查装置气密性
②收集气体并验满
③向长颈漏斗注入稀盐酸
④向锥形瓶加入石灰石
【举一反三3】实验室里采用图6-19所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
【举一反三4】实验能展现化学的魅力，也是重要的学科素养。实验室制取CO2是学生必做实验，其主要步骤有：
A．制取气体　　B．检查装置气密性　　C．清洁与整理　　D．填装试剂
(1)该实验正确的操作顺序为　　　　(填序号，下同)。
(2)检查装置气密性时，若气密性良好。会出现下图中的　　　　。
【题型4】二氧化碳的制取与性质综合题
【典型例题】兴趣小组的同学在实验课上完成了二氧化碳的实验室制取及性质验证实验（如图），下列分析正确的是（　　）
A.①中应该先加入固体药品
B.②中现象说明二氧化碳呈酸性
C.可用浓盐酸代替稀盐酸，以产生更多的二氧化碳
D.该实验说明可以用紫色石蕊溶液检验二氧化碳
【举一反三1】实验表明，不能用块状的大理石与稀硫酸反应制取CO2，而可用大理石粉末和稀硫酸反应制取CO2。由此得出的结论中，与以上事实相符的是(　　)
A.物质之间能否发生反应，与反应条件有关
B.反应物之间的接触面积越大，越有利于反应进行
C.块状大理石和大理石粉末的化学性质不同
D.块状大理石和大理石粉末中各元素原子的排列方式不同
【举一反三2】下列关于实验室制取CO2及CO2的性质实验的说法正确的是（　　）
A.制备CO2的药品
B.可以控制反应的发生和停止的发生装置
C.CO2的验满方法
D.通入CO2后较高的蜡烛先熄灭
【举一反三3】CaCl2·2H2O(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2 2H2O的主要流程示意图如下图所示。
(1)石灰石的主要成分是 (填化学式)。
(2)反应器中发生反应的化学方程式为 。
(3)上述流程中，粉碎机和搅拌器所起的作用是什么？
【举一反三4】列举你知道的能生成二氧化碳的反应(能用化学方程式表示的，写出化学方程式)，与同学讨论这些反应能否用于实验室里制取二氧化碳，并说明理由，完成下表。根据表格内容分析，选择用于物质制取的反应时，需要考虑哪些方面的问题。
兴趣小组在实验室进行制取二氧化碳气体的研究，请回答下列问题。
(1)仪器问题：制取二氧化碳的发生装置，除了用到图中仪器⑦外，还需选择的仪器是 (填序号)。收集二氧化碳，用如图Ⅰ装置收集时，空气从 (填“x”或“y”)端排出。
(2)装置改进：图Ⅱ改进装置的优点是 (写一条)。
(3)选用试剂：按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳的体积随时间变化的曲线如图Ⅲ所示，丙曲线对应下表实验 (填“a”“b”或“c”)。确定用乙曲线对应实验所用试剂制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是 ;不用甲曲线对应实验所用试剂，理由是 。
【举一反三6】小明利用如图仪器制取二氧化碳气体，并进行性质验证：
（1）仪器a的名称是 　　　　　　 　，实验时它的作用是 　　　　　　 　。
（2）实验室制取CO2的原理是 　　　　　　　　　　　　　　　　　（用化学方程式表示）。应选择的发生装置是 　 　（填字母，下同），收集装置是 　 　。CO2的验满方法是 　　　　　　　。
（3）B装置除了实验室制取CO2外，还能用来制取的气体是 　　　　　　　　　　　（用化学方程式表示其原理）。
（4）为验证二氧化碳的溶解性，如图F所示，向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，观察塑料瓶的变化。实验操作中，旋紧瓶盖后还需进行的操作是 　 　。最后观察到的实验现象是 　　　　　　 　，由此得出的结论是 　　　　　　 　。
（5）将集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中（如图 G所示），并轻轻振荡试管，可观察到的现象是 　　　　　　 　并且紫色石蕊溶液变红色，溶液变红色说明CO2具有的性质是 　　　　　　　。
【题型5】实验室制取气体的探究
实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气、大理石和稀盐酸反应制二氧化碳相比较,下列说法正确的是(　　)
A.反应都需要加热　　　　　　
B.所用试剂的状态不同
C.都能用向上排空气法收集　　
D.反应原理都是分解反应
【举一反三1】下列有关气体的制取装置或实验操作，错误的是(　　)
A.制取氯气的发生装置
B.收集氧气
C.检验二氧化碳是否收集满
D.验证二氧化碳
【举一反三2】用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，关于这两个实验的说法错误的是(　　)
A.都是固体和液体反应　　　　　　　　
B.反应都不需要加热
C.都可以用向上排空气法收集　　　　　
D.都可以用排水法收集
【举一反三3】如图是实验室制取气体的部分装置，请回答下列问题：
(1)实验室制取CO2的原理：　　　　(用化学方程式表示)。
(2)与装置C相比，装置B中使用长颈漏斗的优点是　　　　。
(3)若在实验室用装置ＡE组合制取某种气体，应满足的条件有下列中的　　　　(填序号)。
①反应物中有液体
②反应在加热条件下进行
③制得的气体密度比空气大
④制得的气体密度比空气小
⑤制得的气体易溶于水
⑥制得的气体难(不易)溶于水
【举一反三4】如图是实验室常用制取气体的装置，请结合图示回答下列问题：
(1)仪器①的名称是 　 　。
(2)用A作发生装置制取O2时，发生反应的化学方程式为 　 　。若选用C收集的O2不纯，可能的原因是 。
(3)实验室制取CO2选用的发生装置是 　 　，选择的理由是 　 　，检验生成二氧化碳的方法是 。
(4)用F收集CO2，气体从 　 　端通入。
实验室制取气体常用如图装置。
（1） 装置A中，添加液体药品的仪器是　　　　　　，反应容器是　　　　　　。
（2） 选用装置B制取二氧化碳，使反应停止的操作是　　　　　　。
（3） 使用装置C收集气体，为什么要将导气管插到接近瓶底的位置？
人教版（2024）九年级上册 第六单元 碳和碳的氧化物课题3 二氧化碳的实验室制取 题型专练（参考答案）
【题型1】二氧化碳的检验、验满及净化
如图所示是实验室制取CO 的有关操作，其中不正确的是(　　)
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【答案】B
下列制备、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是(　　)
A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D
【答案】D
【解析】
制取二氧化碳时，长颈漏斗的末端应伸入液面以下，以免气体从长颈漏斗处逸出；二氧化碳的密度比空气的大，不能用向下排空气法收集；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；检验二氧化碳气体，可用导管将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳。
【举一反三2】实验中，我们经常会根据反应物的状态和反应条件来选择不同的装置制取并收集气体。请同学们根据下列图示回答问题：
(1)图中仪器①的名称是　　　　。
(2)实验室可以用C装置作为制取氢气的发生装置，该装置较之于B装置，优点是　　　　。
(3)实验室一般用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，常利用装有溶液的G装置来检验该气体，检验该气体时应从　　　　(填“a”或“b”)端通入。检验二氧化碳的化学方程式为：　　　　　　。
【答案】(1)试管
(2)可以控制反应的发生和停止
(3)a　
【解析】(2)C装置有多孔隔板，关闭活塞时，气体无法排出，试管内压强增大，将液体压回长颈漏斗，使固体和液体分离，反应停止；打开活塞，气体排出，试管内压强减小，液体流下与固体接触，反应发生。B装置无法实现这种固液分离来控制反应发生和停止，所以用 C装置作为制取氢气的发生装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
(3)用 G 装置检验二氧化碳，为使二氧化碳与氢氧化钙溶液充分接触反应，应该长进短出，所以应从 a 端通入。
实验室盛放石灰水的试剂瓶内壁上，常有一层白色固体，这种白色固体的主要成分是　　　　　　，其形成原因可用化学方程式表示为　　　　　　。用稀盐酸洗涤可以除去这种白色固体，发生反应的化学方程式为　　　　　　。
【答案】
碳酸钙　Ca(OH) +CO CaCO3↓+H2O　CaCO +2HClCaCl +H2O+CO ↑
【举一反三4】某化学兴趣小组的同学针对烟花展开了如下的项目式学习：
(1)了解点燃烟花后发生爆炸的原因
［查阅资料］传统的烟花结构包含黑火药(主要成分是硝酸钾、木炭、硫)。烟花点燃后，发生剧烈燃烧，生成固体硫化钾()和气体(氮气、二氧化碳)，放出大量热量。气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生了爆炸。发生反应的化学方程式为　　　　。
(2)探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体？
［查阅资料］不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收。
［作出猜想］小明猜想是：；小红猜想是：；小李猜想是：和
［实验探究］兴趣小组的同学设计了如图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行)，并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思与评价］
ⅰ.若小明的猜想正确，则装置C中发生反应的化学方程式为　　　　。
ⅱ.装置B品红溶液的作用　　　　。
ⅲ.装置C的顺序　　　　(填“能”或“不能”)颠倒，其理由是　　　　。
【答案】(1)
(2)装置A溶液褪色　装置B溶液不褪色　变浑浊　　检验SO2是否被除尽　不能　SO2也能使澄清石灰水变浑浊，若C顺序颠倒，无法确定使澄清石灰水变浑浊的是CO2还是SO2
【解析】(1)硝酸钾、木炭、硫在点燃条件下反应生成硫化钾、氮气、二氧化碳，化学方程式为。
(2)推测Ⅱ：小红猜想是SO2，SO2能使酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，所以当装置A(酸性高锰酸钾溶液)褪色、装置B(品红溶液)溶液不褪色(说明SO2被装置A除尽)，且C中澄清石灰水不变浑浊(说明无CO2)时，小红猜想正确；
推测Ⅲ：小李猜想是CO2和SO2，装置A溶液褪色说明有SO2，A中酸性高锰酸钾溶液吸收SO2，B溶液不褪色说明SO2被除尽，此时C中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2，则小李猜想正确；
ⅰ．若小明猜想正确，即气体是CO2，C中是与澄清石灰水 [主要成分Ca(OH)2] 反应，生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为；
ⅱ．A中酸性高锰酸钾溶液吸收SO2，B中品红溶液用于检验经过A装置后SO2是否被除尽，若B中品红不褪色，说明SO2已除尽，防止其干扰C中对CO2的检验；
ⅲ．因为CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊，若先通过C装置，SO2会干扰CO2的检验，无法确定使澄清石灰水变浑浊的是CO2还是SO2，所以C顺序不能颠倒。
【举一反三5】已知草酸钙()受热易分解。某实验小组对其分解产物进行探究。
［查阅资料］草酸钙受热分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
［提出问题］非金属氧化物的成分是什么？
［提出猜想］猜想一：
猜想二：
猜想三：和
猜想四：
［提出质疑］
(1)猜想四不成立，原因是　　　　　　。
［设计实验］
(2)实验装置如图：
［实验结论］
(3)猜想三成立，则草酸钙受热分解的化学方程式为　　　　。
［交流反思］
(4)从环保的角度考虑，该实验装置的不足之处是　　　　。
【答案】(1)草酸钙中不含氢元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以不会分解生成H2O
(2)CO2(或二氧化碳)　黑色粉末变成红色
(3)
(4)没有尾气处理装置，一氧化碳会排放到空气中污染环境
【解析】(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B中观察到澄清石灰水变浑浊，说明非金属氧化物中有二氧化碳(CO2)；实验结论是非金属氧化物中有CO，CO具有还原性，在加热条件下能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，氧化铜是黑色粉末，铜是红色固体，所以D中观察到黑色粉末变成红色。
(3)猜想三成立，则草酸钙受热分解生成氧化钙、一氧化碳和二氧化碳，化学方程式为。
(4)一氧化碳有毒，会污染空气。该实验装置中，一氧化碳在D中参与反应后，可能有剩余，直接排放到空气中会造成环境污染，所以从环保角度考虑，装置缺少尾气处理装置。
【题型2】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典型例题】为测定石灰石与稀盐酸产生的CO2的体积，某学生拟用如图实验装置，对于该实验，下列说法错误的是（　　）
A.不可用稀硫酸代替稀盐酸
B.若量气管中液体为水，会使测定结果偏小
C.所加稀盐酸的体积对测定结果无影响
D. 实验测得CO2的体积偏小可能是因为左侧Y形管中有二氧化碳残留
【答案】D
【解析】碳酸钙和硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面，阻碍反应的继续进行，所以不可用稀硫酸代替稀盐酸，故A正确；二氧化碳溶于水，会与水反应，所以若量气管中液体为水，会使测定结果偏小，故B正确；生成多少二氧化碳，就会排出多少体积的水，所以所加稀盐酸的体积对测定结果无影响，故C正确；Y形管左侧残留的气体就是排出空气的体积，不会有影响，故D错误。
实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是(　　)
A.这两种物质间不能反应
B.因为反应速度太慢了，不适宜用于实验室制取气体
C.生成了微溶性物质覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行
D.反应太剧烈来不及收集
【答案】C
【解析】
稀硫酸和大理石或石灰石反应，生成微溶性固体硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石或石灰石脱离接触，导致反应太缓慢，最后停止。故选C。
小明在实验室制取二氧化碳并探究其性质。
信息：①盐酸具有挥发性，CaSO4微溶于水；
②质量一定的气体，其体积与温度成正比、与压强成反比；
③各装置气密性良好。
[选择试剂]
(1)书写实验室制备二氧化碳的化学方程式：　　　　　　　。
(2)对照实验①②，是探究　　　对制取CO2产生的影响。
(3)根据实验③中的现象，其原因是　　　　　　　　　　。
结论：从制取和收集角度分析，选择第②组方案进一步探究。
[定性探究]
(4)检验二氧化碳：按顺序组合装置A和B，B中现象用化学方程式表示：　　　　　　。
(5)收集二氧化碳：按顺序组合装置A和C，A连接　　　(选“a”或“b”)，验满方法是　　　　　　。
(6)装置改进：用装置D替代装置A，装置D主要优点有　　　　　　　(任写一条)。
【答案】
(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O　(2)石灰石形状(或石灰石表面积或反应物接触面积等)　(3)生成的CaSO4微溶于水，覆盖在石灰石表面，阻止石灰石继续与硫酸反应　(4)Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O　(5) b　将燃着的木条贴近导管口a，若木条立即熄灭，则说明已收集满　(6)控制反应速度(控制反应进程、节约试剂、减少盐酸挥发对环境的影响等)
【解析】
(5)由二氧化碳的密度比空气的大，可用向上排气法收集，故按顺序组合装置A和C，A连接b；二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧，可将燃着的木条放在导管口a处，若木条立即熄灭，则CO2已收集满。(6)装置D可通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加速度，从而能够控制反应的进行，故装置D主要优点有控制反应速度(控制反应进程、节约试剂、减少盐酸挥发对环境的影响等)。
【举一反三3】实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
(1)仪器①的名称　　　　。
(2)实验室若用高锰酸钾制取氧气，应选用A作气体发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是　　　　。
(3)实验室制取二氧化碳的装置组合为　　　　，发生反应的化学方程式为　　　　。
【答案】(1)铁架台
(2)在试管口塞一团棉花
(3)BD　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】(2)用高锰酸钾制取氧气时，为防止加热时试管内固体粉末进入导管，要在试管口塞一团棉花。
(3)实验室制取二氧化碳，常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应，该反应是固体和液体在常温下进行，所以发生装置选B；二氧化碳能溶于水，密度比空气大，只能用向上排空气法收集，收集装置选D，故装置组合为 BD；实验室通常利用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
【题型3】二氧化碳的实验室制取操作步骤及注意事项
【典型例题】下列有关二氧化碳制取的实验基本操作中，正确的是(　　)
A.检查气密性
B.加入大理石
C.验满二氧化碳
D.暂存二氧化碳
【答案】D
【解析】该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通；无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好；向试管中加入块状大理石的操作为：先将试管平放，用镊子把大理石放在试管口，最后缓缓地竖直试管，让大理石慢慢滑落至试管底部，不能直接丢进试管中；二氧化碳不燃烧且不支持燃烧，二氧化碳验满时，将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入集气瓶内；二氧化碳的密度比空气大，收集满的二氧化碳盖上玻璃片，正放在实验台上。
【举一反三1】实验室制取CO2的有关操作如图，正确的是 (　　)
A. 检查气密性
B. 制气
C. 收集
D.验满
【答案】A
【解析】检查气密性时通过拉注射器活塞，装置内气体减少，压强减小，外界空气会沿长颈漏斗进入瓶内，若观察到导管口有气泡冒出，证明气密性良好，A正确；实验室应用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，不能用稀硫酸，B错误；二氧化碳的密度比空气大，应用向上排空气法收集，C错误；验满应将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满，D错误。
【举一反三2】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，并研究二氧化碳的性质。
(1)装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是　　　　。
(2)装置B观察到的实验现象是　　　　。
(3)若用装置C检验二氧化碳，则C中应加入的试剂为　　　　，C中反应的化学方程式是　　　　。
(4)实验室制取CO2时，组装好仪器后，下列操作的正确顺序是　　　　。
①检查装置气密性
②收集气体并验满
③向长颈漏斗注入稀盐酸
④向锥形瓶加入石灰石
【答案】(1)形成液封，防止生成的气体从漏斗逸出
(2)溶液变红色
(3)澄清石灰水　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(4)①④③②
【解析】(2)装置B中二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，则装置B可观察到溶液变红色；
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常用澄清石灰水检验二氧化碳气体；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O；
(4)实验室制取二氧化碳时，组装好仪器后的操作步骤是：查(检查装置的气密性)→加(向锥形瓶中加入石灰石)→倒(向长颈漏斗注入稀盐酸)→收集(收集气体并验满)，则正确的操作顺序为：①④③②。
【举一反三3】实验室里采用图6-19所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
【答案】②①⑤③④
【举一反三4】实验能展现化学的魅力，也是重要的学科素养。实验室制取CO2是学生必做实验，其主要步骤有：
A．制取气体　　B．检查装置气密性　　C．清洁与整理　　D．填装试剂
(1)该实验正确的操作顺序为　　　　(填序号，下同)。
(2)检查装置气密性时，若气密性良好。会出现下图中的　　　　。
【答案】(1)BDAC
(2)甲、丙
【解析】(2)检验装置气密性利用装置内外的气压差检验，检查装置气密性时，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；松开手，一段时间后，长颈漏斗内的液面上升，形成一段稳定的液柱，则装置气密性良好。
【题型4】二氧化碳的制取与性质综合题
【典型例题】兴趣小组的同学在实验课上完成了二氧化碳的实验室制取及性质验证实验（如图），下列分析正确的是（　　）
A.①中应该先加入固体药品
B.②中现象说明二氧化碳呈酸性
C.可用浓盐酸代替稀盐酸，以产生更多的二氧化碳
D.该实验说明可以用紫色石蕊溶液检验二氧化碳
【答案】A
【解析】添加药品的顺序为先固后液，因此①中应该先加入固体药品，A正确；②中二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色的石蕊溶液变红色，不是二氧化碳使之变红色，因此不能说明二氧化碳呈酸性，B错误；浓盐酸具有挥发性，若用浓盐酸代替稀盐酸会造成二氧化碳中混有氯化氢气体，C错误；能使紫色石蕊溶液变红色的气体很多，不能用紫色石蕊溶液检验二氧化碳，检验二氧化碳应该用澄清的石灰水，D错误。
【举一反三1】实验表明，不能用块状的大理石与稀硫酸反应制取CO2，而可用大理石粉末和稀硫酸反应制取CO2。由此得出的结论中，与以上事实相符的是(　　)
A.物质之间能否发生反应，与反应条件有关
B.反应物之间的接触面积越大，越有利于反应进行
C.块状大理石和大理石粉末的化学性质不同
D.块状大理石和大理石粉末中各元素原子的排列方式不同
【答案】B
【举一反三2】下列关于实验室制取CO2及CO2的性质实验的说法正确的是（　　）
A.制备CO2的药品
B.可以控制反应的发生和停止的发生装置
C.CO2的验满方法
D.通入CO2后较高的蜡烛先熄灭
【答案】B
【解析】大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，故A错误；图中装置，能控制固体药品与液体的接触，是可以控制反应的发生和停止的发生装置，故B正确；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，故C错误；二氧化碳的密度比空气的大，不能燃烧、不能支持燃烧，图中实验较低的蜡烛先熄灭，故D错误。
【举一反三3】CaCl2·2H2O(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2 2H2O的主要流程示意图如下图所示。
(1)石灰石的主要成分是 (填化学式)。
(2)反应器中发生反应的化学方程式为 。
(3)上述流程中，粉碎机和搅拌器所起的作用是什么？
【答案】(1)CaCO
(2)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)增大反应物的接触面积，使反应更充分，并加快反应的速率
【举一反三4】列举你知道的能生成二氧化碳的反应(能用化学方程式表示的，写出化学方程式)，与同学讨论这些反应能否用于实验室里制取二氧化碳，并说明理由，完成下表。根据表格内容分析，选择用于物质制取的反应时，需要考虑哪些方面的问题。
【答案】选择用于物质制取的反应时，需要考虑反应条件、反应速率、生成物是否纯净或容易分离、原料是否易得、是否会产生污染等。
兴趣小组在实验室进行制取二氧化碳气体的研究，请回答下列问题。
(1)仪器问题：制取二氧化碳的发生装置，除了用到图中仪器⑦外，还需选择的仪器是 (填序号)。收集二氧化碳，用如图Ⅰ装置收集时，空气从 (填“x”或“y”)端排出。
(2)装置改进：图Ⅱ改进装置的优点是 (写一条)。
(3)选用试剂：按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳的体积随时间变化的曲线如图Ⅲ所示，丙曲线对应下表实验 (填“a”“b”或“c”)。确定用乙曲线对应实验所用试剂制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是 ;不用甲曲线对应实验所用试剂，理由是 。
【答案】
(1)②⑧ 　x　 (2)可以控制反应的速率(合理即可) 反应速率太快，不易收集
【举一反三6】小明利用如图仪器制取二氧化碳气体，并进行性质验证：
（1）仪器a的名称是 　　　　　　 　，实验时它的作用是 　　　　　　 　。
（2）实验室制取CO2的原理是 　　　　　　　　　　　　　　　　　（用化学方程式表示）。应选择的发生装置是 　 　（填字母，下同），收集装置是 　 　。CO2的验满方法是 　　　　　　　。
（3）B装置除了实验室制取CO2外，还能用来制取的气体是 　　　　　　　　　　　（用化学方程式表示其原理）。
（4）为验证二氧化碳的溶解性，如图F所示，向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，观察塑料瓶的变化。实验操作中，旋紧瓶盖后还需进行的操作是 　 　。最后观察到的实验现象是 　　　　　　 　，由此得出的结论是 　　　　　　 　。
（5）将集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中（如图 G所示），并轻轻振荡试管，可观察到的现象是 　　　　　　 　并且紫色石蕊溶液变红色，溶液变红色说明CO2具有的性质是 　　　　　　　。
【答案】（1）长颈漏斗；便于添加液体药品；（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；B；D；将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满；（3）2H2O22H2O+O2↑；（4）振荡；软塑料瓶变瘪；二氧化碳能溶于水；（5）试管中液面上升；二氧化碳与水反应生成了酸性物质。
【解析】（2）实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石或石灰石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，该反应是固液常温型，则应选择的发生装置是B，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，只能用向上排空气法收集，收集装置是D，二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，则CO2的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满；
（3）B装置除了实验室制取CO2外，还能用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；
（4）为验证二氧化碳的溶解性，如图F所示，向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，观察塑料瓶的变化，实验操作中，旋紧瓶盖后还需进行的操作是振荡，由于二氧化碳能溶于水，瓶内压强减小，则最后观察到的实验现象是软塑料瓶变瘪，由此得出的结论是二氧化碳能溶于水；
（5）将集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液中（如图 G所示），并轻轻振荡试管，由于二氧化碳能溶于水且与水反应，试管内压强减小，二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，则可观察到的现象是试管中液面上升并且紫色石蕊溶液变红色，溶液变红色说明CO2具有的性质是二氧化碳与水反应生成了酸性物质。
【题型5】实验室制取气体的探究
实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气、大理石和稀盐酸反应制二氧化碳相比较,下列说法正确的是(　　)
A.反应都需要加热　　　　　　
B.所用试剂的状态不同
C.都能用向上排空气法收集　　
D.反应原理都是分解反应
【答案】C
【解析】
实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气、大理石和稀盐酸反应制二氧化碳,反应过程都不需要加热;所用试剂都是固体与液体,状态相同;二氧化碳、氧气的密度都比空气大,且不与空气中的其他成分反应,都能用向上排空气法收集;碳酸钙和稀盐酸反应的反应物是两种,不属于分解反应。
【举一反三1】下列有关气体的制取装置或实验操作，错误的是(　　)
A.制取氯气的发生装置
B.收集氧气
C.检验二氧化碳是否收集满
D.验证二氧化碳
【答案】B
【解析】反应装置中长颈漏斗的下端要伸到液面以下，导管刚刚露出橡皮塞，A正确；氧气的密度大于空气密度，所以从长管进气，B错误；将燃烧的木条放于集气瓶的瓶口，熄灭说明收集满了，C正确；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以验证二氧化碳用澄清石灰水，D正确。
【举一反三2】用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，关于这两个实验的说法错误的是(　　)
A.都是固体和液体反应　　　　　　　　
B.反应都不需要加热
C.都可以用向上排空气法收集　　　　　
D.都可以用排水法收集
【答案】D
【解析】用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，均是固体和液体反应，A正确；用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，均属于固液常温型，反应都不需要加热，B正确；氧气和二氧化碳的密度均比空气的大，都可以用向上排空气法收集，C正确；氧气不易溶于水，二氧化碳能溶于水，氧气可以用排水法收集，二氧化碳不能用排水法收集，D错误。
【举一反三3】如图是实验室制取气体的部分装置，请回答下列问题：
(1)实验室制取CO2的原理：　　　　(用化学方程式表示)。
(2)与装置C相比，装置B中使用长颈漏斗的优点是　　　　。
(3)若在实验室用装置ＡE组合制取某种气体，应满足的条件有下列中的　　　　(填序号)。
①反应物中有液体
②反应在加热条件下进行
③制得的气体密度比空气大
④制得的气体密度比空气小
⑤制得的气体易溶于水
⑥制得的气体难(不易)溶于水
【答案】(1) CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)可以随时添加液体试剂
(3)②④
【解析】(1)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑；
(3)若在实验室用装置ＡE组合制取某种气体，A装置适用于固体加热反应制取气体，则反应物为固体，反应条件为加热，E装置为向下排空气法收集气体，说明该气体的密度比空气小。故选②④。
【举一反三4】如图是实验室常用制取气体的装置，请结合图示回答下列问题：
(1)仪器①的名称是 　 　。
(2)用A作发生装置制取O2时，发生反应的化学方程式为 　 　。若选用C收集的O2不纯，可能的原因是 。
(3)实验室制取CO2选用的发生装置是 　 　，选择的理由是 　 　，检验生成二氧化碳的方法是 。
(4)用F收集CO2，气体从 　 　端通入。
【答案】(1)长颈漏斗　(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑导管口刚出现气泡就开始收集或收集前集气瓶中的水不满等　 (3)B　反应物是固体和液体，不需要加热　把气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明气体是二氧化碳 　(4)a
【解析】(4)用F收集CO2，二氧化碳密度比空气大，气体从a端通入。
实验室制取气体常用如图装置。
（1） 装置A中，添加液体药品的仪器是　　　　　　，反应容器是　　　　　　。
（2） 选用装置B制取二氧化碳，使反应停止的操作是　　　　　　。
（3） 使用装置C收集气体，为什么要将导气管插到接近瓶底的位置？
【答案】
(1)长颈漏斗　试管　(2)关闭玻璃旋塞　(3)为了便于排出集气瓶中的空气