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2025-2026学年浙教版(新教材)八年级下册培优讲义
第二章 大气与气候变化
2.3大气中的二氧化碳
思维导图
知识要点精讲
知识要点1
二氧化碳的性质
二氧化碳的构成及分子模型
二氧化碳由二氧化碳分子构成,一个二氧化碳分子由一个碳原子与两个氧原子构成。其分子模型如图,呈直线型对称结构,碳原子位于中心。
二氧化碳的物理性质
常温常压下为无色无味气体,密度比空气大,可溶于水(1体积水约溶解1体积CO ),加压降温可使其液化甚至凝华为干冰。
二氧化碳的化学性质
①二氧化碳与水的反应(蓝色石蕊试纸遇酸性物质会变红):
A.二氧化碳通入水中生成碳酸,使蓝色石蕊试纸变红;
现象为:Ⅰ、Ⅲ不变色,Ⅱ、Ⅳ蓝色石蕊试纸变红色。
B.该反应可逆,加热后碳酸分解,红色试纸又恢复蓝色。(碳酸不稳定,常温下也会缓慢分解)
②二氧化碳与燃烧的蜡烛倾倒实验:
现象:将二氧化碳气体沿烧杯内壁缓缓倾倒,下层燃着的蜡烛先熄灭,上层后熄灭;
结论:说明二氧化碳密度大于空气,不支持燃烧,也不可燃。
③二氧化碳与澄清石灰水反应——此反应常用来检验二氧化碳气体
现象:澄清石灰水变浑浊;
原理:二氧化碳与氢氧化钙反应生成难溶于水的白色碳酸钙沉淀和水。
化学反应方程式:
④二氧化碳与氢氧化钠的反应——此反应常用来吸收二氧化碳气体
知识要点2
(二)二氧化碳的制备
石灰石高温煅烧
二氧化碳的实验室制取
①反应原理:
②反应发生装置:固液常温型(如下图):
③干燥方法:采用浓硫酸作干燥剂,且气体长进短出
④收集方法:向上排空气法(因密度大于空气)或长进短出(如下图);
⑤验满操作:将燃着的木条置于集气瓶口,火焰熄灭则已集满(如下图);
⑥注意事项:
长颈漏斗下端需液封,防止气体逸出;
使用块状石灰石而非粉末,以控制反应速率;
实验采用稀盐酸而不是稀硫酸,因稀硫酸与碳酸钙反应生成的微溶硫酸钙会覆盖在石灰石表面,阻碍反应持续进行;而稀盐酸生成的氯化钙易溶于水,反应平稳可控;
盐酸浓度不宜过高,以防挥发出氯化氢气体混入二氧化碳中,影响二氧化碳气体纯度;
搭好装置后,进行反应前需要检查装置气密性;检查装置气密性的方法:将长颈漏斗下端浸入液面以下,关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至形成一段水柱,静置片刻,若水柱高度保持不变,则气密性良好。
知识要点3
(三)二氧化碳的用途
①灭火(利用其不支持燃烧、不可燃、密度大于空气的性质);
如简易酸碱灭火器原理:饱和碳酸钠溶液和浓盐酸或硫酸快速反应生成大量二氧化碳;
化学方程式:
②制作碳酸饮料(加压使CO 溶于水生成碳酸,开瓶减压后碳酸分解逸出气泡);
③干冰用于人工降雨、食品冷藏及舞台烟雾效果(升华吸热,无液体残留);
④温室大棚中作气体肥料(参与光合作用,促进植物生长);
⑤工业上用于制纯碱(侯氏制碱法)、尿素及金属保护气(惰性氛围)。
经典例题精讲
【典例1】如图是实验室制取气体的常用装置。下列有关说法错误的是( )
A.装置①可作为制取CO2的发生装置
B.装置②制取O2时,可有效防止水的倒吸
C.装置③用于收集CO2时,气体由a管进入集气瓶
D.装置④用于收集O2时,气体由c管进入集气瓶
【答案】D
【详解】A、实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳,属于固、液常温型,可用该装置作发生装置,故A正确;B、装置制取O2时,可有效防止水的倒吸,是因为中间装置可以防止水倒流入试管,故B正确;C、二氧化碳的密度比空气大,用该装置收集时应该长进短出,气体由a管进入集气瓶,故C正确;D、氧气的不易溶于水,密度比水小,如图所示装置用于收集O2时,气体由d管进入集气瓶,故D错误。故选D。
【典例2】实验室为了收集干燥的二氧化碳气体(注:浓硫酸能吸收水蒸气),让制取的气体先后经过甲、乙两装置。下列关于甲、乙两装置导管的连接方式正确的是( )
a接c B.a接d C.b接c D.b接d
【答案】A
【详解】从b管过来的二氧化碳进入浓硫酸被干燥,然后从a管排出,由于二氧化碳的密度比空气的密度大,所以使用向上排空气法收集,即空气从短管d排出,而二氧化碳从长管c进入集气瓶,因此甲、乙两装置导管的连接方式从a到c,故选A。
【典例3】下列关于二氧化碳的叙述错误的是( )
A.二氧化碳可用作气体肥料
B.二氧化碳可用于制造汽水
C.二氧化碳有毒,是空气污染物
D.干冰(二氧化碳的固体)可用于人工降雨
【答案】C
【详解】A、二氧化碳是植物光合作用的原料,因此可作气体肥料,故A正确;B、二氧化碳能与水反应生成碳酸,可用于生产碳酸饮料,故B正确;C、二氧化碳无毒,不是空气污染物,故C错误;D、干冰能升华吸热,可以用于人工降雨,故D正确。故选C。
【典例4】小明家的水族箱,因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小明开展了如下研究:
【市场调查】小明发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小明研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法: 。
(2)如图丙所示,将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的 (填“①”“②”或“③”)处。
(3)评价量规既是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。下表为某小组制定的最规,请将表中“ ”处补充完整。
评价指标 优秀 合格 不合格
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 __________ 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
【答案】(1)先从长颈漏斗中注入水,当水浸没其下端管口时,关闭气量调节阀,保证此处不漏气;然后再加入少量的水,若停止加水后,长颈漏斗中的水面不再下降,则说明此装置气密性良好(合理即可)
(2)③
(3)气体能直接排出且速度可以观测
【详解】(1)检验丙图中“气体发生器”气密性的方法是:先从长颈漏斗中注入水,当水浸没其下端管口时,关闭气量调节阀,保证此处不漏气;然后再加入少量的水,若停止加水后,长颈漏斗中的水面不再下降,则说明此装置气密性良好;这是因为如果装置气密性良好,当关闭弹簧夹后,向长颈漏斗加水,内部气体被封闭,压强增大,会阻止水继续流入,从而形成稳定水柱;
应将气体细化器置于水族箱的③处。因为③处靠近水草,二氧化碳气体密度比水大,在③处释放二氧化碳能更有效地被水草吸收,满足水草生长对二氧化碳的需求。
(3)指标二:优秀;二氧化碳气体可从气体发生器直接排出,通过计泡器进入水族箱,且可通过观察计泡器中溢出气泡的快慢,判断二氧化碳气体的流速,故评价内容为:气体能直接排出且速度可以观测。
【典例5】小科利用如图所示的装置探究温度对实验室制取CO2速率的影响,实验设置如表所示,回答下列问题:
组别 甲 乙 丙
大理石质量m/g 5 5 5
盐酸质量分数 5% 5% 5%
水浴温度 30 60 90
(1)实验可通过比较 来判断产生 速率的大小。
(2)集气瓶中加入少量植物油的作用是 。
(3)实验丙中水浴温度控制在 时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因可能是 。(写出一点)
(4)在常温下()反应一段时间后,测得装置甲的质量减小Δm,量筒中收集到水的体积为V,已知常温下二氧化碳的密度为,则下列因素中,会导致的有____。
A.反应结束后,碳酸钙仍有剩余
B.反应结束后,部分二氧化碳留在锥形瓶中
C.反应结束后,部分水残留在导管中
【答案】(1)相同时间内产生CO2 的体积/相同时间内量筒中收集的水的体积
防止二氧化碳溶于水或与水反应
气体受热膨胀/高温导致一部分水蒸发
BC
【详解】(1)实验可通过比较相同时间内产生的体积或相同时间内量筒中收集的水的体积来判断产生速率的大小,因为产生的二氧化碳会将集气瓶中的水排入量筒,量筒中收集的水的体积即为二氧化碳的体积;
集气瓶中加入少量植物油的作用是防止二氧化碳溶于水或与水反应,因为二氧化碳能溶于水且能与水反应,会影响二氧化碳体积的测量;
实验中丙水浴温度控制在时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因可能是气体受热膨胀,使测量的二氧化碳体积偏大,或者高温导致一部分水蒸发,也会使量筒中收集的水的体积偏大;
(4)A、反应结束后,碳酸钙仍有剩余,只要盐酸完全反应,产生的二氧化碳质量是固定的,不会导致,故A不符合题意;B、反应结束后,部分二氧化碳留在锥形瓶中,会使量筒中收集到的二氧化碳体积V偏小,导致,故B符合题意;C、反应结束后,部分水残留在导管中,会使量筒中收集到的水的体积V偏小,导致,故C符合题意。选BC。
【典例6】某学习小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践,回答下列问题:
(1)写出标号d仪器的名称 。
(2)实验室要制取较纯净的二氧化碳,应选用装置组合 (填字母,从A~F中选)。
(3)小明利用过氧化氢溶液制氧气的原理自制了家庭简易制氧机,如图G所示。其反应的化学方程式为
①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点 。
②若想监测产生氧气的气流速度,需将装置中 (填“”或“”)端导管伸入水面下。【答案】(1)长颈漏斗 (2)BF/FB (3) 可以控制反应的发生和停止 a
【详解】(1)标号d仪器的名称是长颈漏斗;
实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,该反应不需要加热,发生装置选固液不加热型;使用多功能瓶收集二氧化碳时,气体从一端导管进入,空气从另一端导管排出,相当于一个相对封闭的系统,空气和二氧化碳的扩散相对更有序;用排空气法收集二氧化碳,气体从长管进短管出时,能更有效地将空气从短管排出,减少与外界空气的接触,从而提高收集到的二氧化碳的纯度;实验室要制取较纯净的二氧化碳,应选用装置组合BF;
过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为;
①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,当抽拉使二氧化锰与过氧化氢溶液接触时,反应发生;抽拉使二者分离时,反应停止,这样设计的优点是可以控制反应的发生与停止;
②若想监测产生氧气的气流速度,需将G装置中a端导管伸入水面下,根据气泡冒出的速率来判断产生氧气的气流速度。
【典例7】学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取来了一些矿石样品,并取稀盐酸200 g,平均分成4份进行实验,结果如下:(杂质不溶于水也不参加反应)
实验 一 二 三 四
加入样品的质量/g 5 10 15 20
生成CO2的质量/g 1.76 3.52 4.4 m
(1)上表中m的数值是 。
(2)反应中矿石有剩余是第 实验。
(3)稀盐酸中溶质的质量分数是?(写出计算过程,结果精确到0.1%)
【答案】(1)4.4(2)三、四
将200g稀盐酸平均分成四份,则每份稀盐酸的质量为50g
解:设稀盐酸中溶质的质量分数为x
x=14.6%
答:稀盐酸中溶质的质量分数是14.6%
【详解】(1)由表可知,实验一中加入5g样品,生成1.76g二氧化碳,实验二中加入10g样品,生成3.52g二氧化碳,说明每加入5g样品,生成1.76g二氧化碳,实验三中加入15g样品,生成4.4g二氧化碳,说明此时稀盐酸已经完全反应,碳酸钙过量,盐酸已经完全反应,则实验四中加入20g样品,生成二氧化碳的质量仍是4.4g,即m的数值是4.4;
(2)由以上分析可知,第三、四次实验中矿石有剩余;(3)见答案。
习题精练
题组A 夯实基础过关练
1.小科用如图所示的装置制取二氧化碳,以下说法正确的是( )
A.装置中的铜网可用铁丝网代替
B.添加盐酸后,漏斗下端不伸到液面以下,实验仍可顺利进行
C.该装置不能控制反应的发生和停止
D.将稀盐酸用稀硫酸替换,也能完成该实验
【答案】B
【详解】A、将铜网换作铁丝网,铁能与稀盐酸反应生成氢气,会腐蚀铁丝网,且使产生的二氧化碳中混有氢气,故说法不正确;B、添加盐酸后,漏斗下端不伸到液面以下,实验仍可顺利进行,因为反应产生的二氧化碳气体在U形管右侧液面上方,沿导管导出,漏斗一边不会有气体逸散,故说法正确;C、该装置可通过打开、关闭弹簧夹控制固液试剂的接触与分离,从而达到控制反应发生与停止的目的,故说法不正确;D、将稀盐酸用稀硫酸替换,会生成微溶的硫酸钙覆盖在石灰石表面,阻碍反应进行,故说法不正确。故选B。
2.下列实验室制取二氧化碳的实验操作正确的是( )
A.填装试剂 B.气密性检查
C.气体收集 D.气体验满
【答案】B
【详解】A、实验室制取二氧化碳使用大理石(或石灰石)和稀盐酸;将固体药品(大理石或石灰石)放入试管时,一般用镊子将块状固体放在试管口,再慢慢竖起试管,使固体滑入底部,防止打破试管,错误。B、气密性检查时,先从长颈漏斗中注入水,当水浸没其下端管口时,用弹簧夹夹住导气管上连接的胶皮管,然后再加入少量的水,若停止加水后,长颈漏斗中的液面高度不变,则说明此装置气密性良好,正确;C、二氧化碳能溶于水且密度比空气大,一般用向上排空气法收集,不用排水法收集,错误。D、二氧化碳验满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。图中操作是将木条伸入集气瓶内,伸入集气瓶内只能检验瓶内是否有二氧化碳,无法判断是否收集满,错误。
3.将一定浓度足量的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量CaCO3粉末的密闭容器中,相同条件下测得两者产生CO2体积(V)与反应时间 (t)的关系如图所示。下列判断不正确的是( )
A.最终碳酸钙完全反应,两者产生的气体质量相等
B.0~300s内, 反应I容器内压强比II的大
C.反应Ⅱ中0~100s内产生的CO2体积比100~200s内的少5aml
D.0~100s内,反应I、II生成二氧化碳的速率均先慢后快
【答案】C
【详解】A、由于碳酸钙的质量相等,且酸足量,根据化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑,由碳酸钙的质量计算生成二氧化碳的质量时,根据化学计量关系可知,最终碳酸钙完全反应,生成二氧化碳的质量取决于碳酸钙的质量,所以两者产生的气体质量相等,说法正确,不符合题意;B、由图可知,0-300s内,反应I容器内产生的气体体积更大,可知压强比II的大,说法正确,不符合题意;C、由图可知,反应II在0-100s内产生气体的体积为2.8amL,在100-200s产生的气体的体积为(7.8a-2.8a)mL=5amL,则在0-100s内产生气体的体积比100-200s产生的气体的体积少5amL-2.8amL=2.2amL,说法错误,符合题意;D、根据图像可知,在0-100s内,两个反应的图像均由缓变陡,说明反应速率先慢后快,说法正确,不符合题意。故选C。
4.下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验,描述正确的一项是( )
A.图甲中装置a长颈漏斗的下端管口可以不用插入液面以下
B.图乙中用燃着的木条放在集气瓶口,若缓慢熄灭则已集满CO2
C.图丙中蜡烛火焰自下而上熄灭,说明CO2密度比空气小
D.图丁中将产生的CO2通入澄清石灰水,溶液会变浑浊
【答案】D
【详解】A、在实验室制取二氧化碳时,图甲中装置 a 长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下,目的是形成液封,防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出,错误;B、用燃着的木条放在集气瓶口验满二氧化碳时,若木条立即熄灭则说明已集满CO2,而不是缓慢熄灭,缓慢熄灭可能是二氧化碳未充满集气瓶,错误;C、图丙中蜡烛火焰自下而上熄灭,说明CO2密度比空气大,且二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,所以下面的蜡烛先接触到二氧化碳而熄灭,错误;D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,将产生的CO2通入澄清石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,溶液会变浑浊,正确。故选D。
5.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错误的是( )
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
【详解】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,故选项说法正确;B、实验中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,故选项说法正确;C、装置中的干燥剂不能与二氧化碳反应,装置内的干燥剂的目的是除去气体混有的水蒸气,故选项说法错误;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,故选项说法正确。故选C。
6.图像能将抽象的化学反应规律转化为直观的视觉语言,下列图像正确的是( )
A.加热一定质量的高锰酸钾制取氧气,固体物质种类随时间的变化
B.将水通电一段时间,两个电极产生氢气和氧气质量随时间的变化
C.向一定质量的大理石中加入足量稀硫酸,剩余固体质量随时间的变化
D.红磷在体积不变的密闭容器中充分燃烧,容器中的气压随时间的变化
【答案】A
【详解】A、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应前固体只有高锰酸钾一种,加热一段时间后开始分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,此时固体变为锰酸钾、二氧化锰和未反应的高锰酸钾,共三种物质,继续加热,高锰酸钾完全分解后,固体物质种类保持锰酸钾和二氧化锰两种。所以固体物质种类先从1种变为3种,最后保持2种不变,正确;
B、水通电分解的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑,由化学方程式可知,生成氢气和氧气的质量比为(2×2):32=1:8,错误;C、大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,加入稀硫酸会立即产生气体,剩余固体立即减小,且硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻止反应进一步进行,剩余固体质量不会一直减少至0,而是减少到一定程度后保持不变,错误;D、红磷在体积不变的密闭容器中充分燃烧,红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体,虽然消耗了氧气,但同时反应放出大量的热,使容器内气体温度升高,压强增大。反应结束后,随着温度逐渐恢复到室温,压强又逐渐减小,最终压强会小于反应前的压强(因为氧气被消耗),错误。故选A。
7.素质教育下的学生创新意识特别强,学生们学习了二氧化碳的实验室制法,在课后同学们设计了如图几个装置,请你分析,下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、试管底部有缺口,只要放入烧杯中,稀盐酸可以随时进入试管产生气体,不用时可以随时移出试管,可以控制反应的进行,故A不符合题意;B、虽然有带孔的塑料片,但是稀盐酸一直浸没大理石,不能将固体与液体分离,无法控制反应的进行,故B符合题意;C、石灰石在有孔塑料片上,用气体时,打开开关,U形管右边液面上升,稀盐酸就会浸没石灰石产生气体,不用时关闭开关,右边压强增大,盐酸又被压到塑料片以下,控制了反应的进行,故C不符合题意;D、可以通过上移动粗铜丝控制固体与液体的分离与接触,从而能控制反应的发生和停止,故D不符合题意;故选B。
8.小科在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时,对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中R代表的是( )
A.氢气 B.氮气 C.氧气 D.二氧化碳
【答案】D
【详解】由图可知,R能使澄清石灰水变浑浊,则R代表的是二氧化碳,故选:D。
9.下列有关二氧化碳的说法正确的是( )
A.水中通入二氧化碳后仍为无色,说明二氧化碳与水未发生反应
B.二氧化碳用于灭火,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C.空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡,说明二氧化碳有毒
D.将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
【答案】B
【详解】A、水中通入二氧化碳后仍为无色,并不能说明二氧化碳与水未发生反应,实际上二氧化碳能与水反应生成碳酸,只是该反应没有明显的外观变化,错误;B、二氧化碳用于灭火,是因为它密度大于空气并且不燃烧也不支持燃烧,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质,正确;C、空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡,是因为二氧化碳不支持呼吸,不是因为二氧化碳有毒,错误;D、将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,证明瓶内原有气体可能是二氧化碳也可能是其它不支持燃烧的气体,错误。故选B。
10.以下是实验室制取,收集,干燥,存放气体的装置图。下列说法错误的是( )
A.实验室用双氧水制取,用石灰石和稀盐酸制取均可使用装置②
B.收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管通入
C.干燥氨气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管通入
D.收集的氧气和二氧化碳均可按装置⑤临时存放
【答案】C
【详解】A、用双氧水制取O2、用石灰石和稀盐酸制取CO2均是固体与液体在常温条件下反应生成气体,发生装置应选择固液常温发生装置,即装置②,选项正确;
B、氧气与二氧化碳的密度均比空气的密度大,利用装置③采用排空气法收集二氧化碳与氧气时,气体都应从长管,即a管进入瓶中,选项正确;
C、氨气溶于水得到氨水,氨水是一种碱,能够与硫酸反应,所以不能用浓硫酸来干燥氨气,选项错误;
D、氧气与二氧化碳的密度均比空气的密度大,用集气瓶临时存放氧气与二氧化碳时,集气瓶上盖上玻璃片,正放在桌面上,选项正确,故选C。
11.为测定某大理石中CaCO3的质量分数,小科进行了实验:取40g大理石平均分为四份,放入四个烧杯中,再分别加入相同质量分数的稀盐酸,待充分反应后测量烧杯中剩余物质的总质量,结果如下(大理石中杂质不与稀盐酸反应)。下列说法正确的是( )
实验组别 一 二 三 四
大理石的质量/g 10 10 10 10
加入稀盐酸的质量/g 10 20 30 40
反应后剩余物质总质量/g 18.9 m 36.7 46.7
A.表格中m的数值为28.9
B.实验三中稀盐酸有剩余
C.该大理石中CaCO3的质量分数是75%
D.40g大理石与足量的稀盐酸反应,最多生成气体质量为3.3g
【答案】C
【分析】向大理石中加入稀盐酸,发生的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;由表中数据可知,第一次向10g大理石中加入10g稀盐酸,反应后剩余物质的总质量为18.9g,则产生二氧化碳的质量为:10g+10g-18.9g=1.1g
第三次向10g大理石中加入30g稀盐酸,反应后剩余物质的总质量为36.7g,则产生二氧化碳的质量为:10g+30g-36.7g=3.3g=1.1g×3
则第二次向10g大理石中加入20g稀盐酸,产生二氧化碳的质量为:1.1g×2=2.2g
则第二次反应后剩余物质的总质量为:10g+20g-2.2g=27.8g
第四次向10g大理石中加入40g稀盐酸,反应后剩余物质的总质量为46.7g,则产生二氧化碳的质量为:10g+40g-46.7g=3.3g
说明第三次时大理石中的碳酸钙和稀盐酸恰好完全反应。
【详解】A.由分析可知,第二次反应后剩余物质的总质量为27.8g,即表格中m的数值为27.8,故A错误;
B.由分析可知,实验三中大理石中的碳酸钙和稀盐酸恰好完全反应,稀盐酸没有剩余,故B错误;
C.由分析可知,10g大理石完全反应生成3.3g二氧化碳;设该大理石中CaCO3的质量分数是x,
x=75%,即该大理石中CaCO3的质量分数是75%,故C正确;
D.由分析可知,10g大理石完全反应生成3.3g二氧化碳,则40g大理石与足量的稀盐酸反应,最多生成气体质量为3.3g×4=13.2g,故D错误。
故选C。
12.对实验装置进行微型化改进可以使实验更绿色环保。图甲是实验室制取并检验的装置,图乙是小柯改进后的“微型”装置。
(1)装置中盛放的石灰石属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)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,采用“微型”实验装置具有的优点是 。
(3)利用乙装置完成该实验,若消耗10%的盐酸溶液0.73克,则实验过程中产生的质量是多少克?请写出计算过程 (反应充分且不考虑实验过程中物质的损耗)
【答案】(1)混合物
(2)药品用量少,节约药品,减少污染
(3)设产生二氧化碳的质量为x。
x=0.044g
答:产生二氧化碳的质量为0.044g。
【详解】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,还含有其他杂质,所以石灰石属于混合物;
(2)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,采用 “微型” 实验装置具有的优点是药品用量少,节约药品,同时由于药品用量少,产生的废弃物也少,对环境的污染更小,即减少污染;
(3)见答案。
13.小李用右图气体发生装置来制取二氧化碳(反应原理:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑),老师给他提供了石灰石、一瓶稀盐酸,小李把石灰石和100克稀盐酸装进发生器中,用天平称量发生器和里面物质的总质量,发现总质量的减小值m与反应时间t的关系如右图所示,最后还有少量石灰石剩余。根据图象可知:
(1)最终生成二氧化碳的质量为 克。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?(不计水蒸发和稀盐酸的挥发)。
【答案】(1)4.4(2)答:所用稀盐酸的溶质质量分数是7.3%。
【详解】(1)4.4
(2)解:设所用稀盐酸的溶质质量分数是x
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
44
100 x 4.4克
=
X=7.3%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数是7.3%。
14.(杭州市锦绣育才月考)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 n
(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%
设20g稀盐酸中HCl的质量为x。
解得 x=3.65g
则盐酸的溶质质量分数=
答:盐酸中溶质的质量分数为18.25%。
【详解】(1)根据图表数据可知,第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g,而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g,说明此时碳酸钙已反应完,不再产生气体,故表中n的数值为2.8;
(2)根据图表数据可知,完全反应后,剩余固体物质的质量为2.8g,根据题意可以知道剩余的物质为杂质,可以据此求算出碳酸钙的质量,然后根据质量分数公式计算即可,样品中碳酸钙的质量分数= ;(3)见答案。
题组B 拓展培优提分练
15.关于对人体健康的影响,科学家获得如下数据:
空气中的体积分数 1% 4%-5%(与体内相近) 10%及以上
人体症状 气闷、头晕 气闷、头疼、眩晕 神志不清、呼吸停止、直至死亡
关于使人体不适、甚至死亡的原因,组内同学发表不同的观点,并例举了证据或陈述了原因,对此你赞同的是( )
A.甲认为有毒,证据是上表空气中的体积分数达10%就可以使人死亡
B.乙认为有毒,证据是上表空气中的体积分数达1%就可以使人气闷、头晕
C.丙认为无毒,证据是植物生长需要,对植物无毒,所以对人无毒
D.丁认为无毒,原因是外界高浓度的扩散至体内,导致血红蛋白难与氧结合,使人缺氧
【答案】D
【详解】A、空气中 CO2 的体积分数达10%就可以使人死亡的原因是外界高浓度的 CO2 扩散至体内,导致血红蛋白难与氧结合,使人缺氧,不是 CO2 有毒,错误;B、空气中 CO2 的体积分数达1%就可以使人气闷、头晕原因是外界高浓度的 CO2 扩散至体内,导致血红蛋白难与氧结合,使人缺氧,不是 CO2 有毒,错误;C、植物与人体是不同生物体,呼吸机制不相同,不能认为植物生长需要 CO2 , CO2 对植物无毒,所以 CO2 对人无毒,错误。D、CO2 无毒,原因是外界高浓度的 CO2 扩散至体内,导致血红蛋白难与氧结合,使人缺氧,正确。故选D。
16.如图是气体制取与性质验证的组合实验,打开A中分液漏斗的活塞,请回答问题:
(1)写出仪器Ⅰ的名称 ;
(2)D中观察到的现象是 ;
(3)在G装置上画出用排水法收集一种难溶性气体的方法 。(画图表示)
【答案】(1)锥形瓶(2)C中液体进入瓶中,产生大量气泡(3)
【详解】(1)仪器 II 的名称是锥形瓶,常用作反应容器;
(2)A中发生的反应,反应物是过氧化氢,生成物是水和氧气,氧气进入C中时,将浓盐酸压入D中,盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,D中观察到的现象是:C中液体进入瓶中,产生大量气泡;
(3)气体的密度一般小于水,用排水法收集一种难溶性气体时,先将集气瓶中注满水,气体从短管通入,水从长管排出,下图所示:
17.实验室用盐酸与石灰石制二氧化碳常混有氯化氢气体。小阳疑惑为何不选硫酸与石灰石反应,尝试后发现加入稀硫酸反应不久即停止,再添加也无气体生成。小阳想:改用粉状石灰石与稀硫酸反应能否顺利制得二氧化碳,于是选择质量相等、颗粒大小不同的石灰石,与等质量的稀盐酸、稀硫酸反应,每隔30秒测量生成气体体积并得到图丙数据。
(1)实验室制备二氧化碳气体应选用图甲中的发生装置 。
(2)结合表格,推测反应停止后往石灰石中继续添加稀硫酸没有气体生成的原因可能是: 。
(3)小阳认为制取少量二氧化碳,用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”的方案更好,结合图乙,请说明理由: 。
【答案】(1)①(2)石灰石主要成分为碳酸钙和稀硫酸反应会产生硫酸钙,硫酸钙微溶于水,大多数未溶的硫酸钙附着在石灰石表面,阻止反应的进行(3)制取少量二氧化碳,用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”用时短。
【详解】(1)实验室制取二氧化碳使用的试剂为固态大理石和液态稀盐酸,常温下进行,发生装置类型为固液常温型,故选①;
石灰石主要成分为碳酸钙和稀硫酸反应会产生硫酸钙,硫酸钙微溶于水,大多数未溶的硫酸钙附着在石灰石表面,阻止反应的进行;
氢离子越多酸的浓度越大,影响反应的速度,故需要控制H+的质量相等;
(4)制取少量二氧化碳,用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”用时短。
18.为了检测石灰石样品中碳酸钙的含量,这几位同学在烧杯中用浓度相同的盐酸与样品充分反应来进行实验测定,(样品中的杂质不溶于水,且不与盐酸反应)测定数据如下:
实验 甲同学 乙同学 丙同学 丁同学 戊同学
取石灰石样品质量()
加入盐酸的质量()
烧杯中剩余物质的总质量()
试回答:
(1)甲、乙、丙、丁四位同学里面, 同学的石灰石样品完全反应。
(2)10.0g石灰石样品最多产生 克CO2。
求样品中碳酸钙的质量分数 (写出计算过程)。
【答案】(1)丁 (2)3.3
设:样品中碳酸钙的质量分数为x。
x=75%
答:样品中碳酸钙的质量分数为75%。
【详解】(1)由图表可知,四位同学所取样品的质量相等,反应前后减少的质量为生成二氧化碳的质量,每增加10.0g盐酸,固体的质量减少1.0g;而丁同学加入 40.0g盐酸与10.0g样品反应,固体质量只减少了3.3g,说明40.0g盐酸未完全反应,而样品完全反应,且此时产生的二氧化碳为 40.0g+10.0g 46.7g=3.3g ,故丁同学的石灰石样品完全反应;
(2)根据质量守恒定律,10.0g 石灰石样品最多产生CO2的质量=10.0g+40.0g-46.7g=3.3g。(3)详解见答案。
19.(杭州市新城实验学校月考)现取8.0g石灰石样品放在烧杯中并滴入稀盐酸,当稀盐酸滴加至36.5g时,烧杯内物质总质量为42.3g(气体全部逸出,产生气体的质量与加入的稀盐酸的质量关系如图所示。(石灰石样品中的杂质不溶于水,也不发生反应)试计算:
(1) 。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是多少?
(3)该稀盐酸的溶质质量分数是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)2.2
设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
x=5.0g
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量是5.0g。
设该稀盐酸的溶质质量分数是y。
y=10%
答:该稀盐酸的溶质质量分数是10%。
20.(绍兴期末)如图所示是研究二氧化碳性质的实验装置,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。
(1)装置中能说明二氧化碳的密度比空气大的实验现象是( )
A.装置甲:③比①先变红
B.装置甲:①比③先变红
C.装置乙:燃着的蜡烛自下而上熄灭
D.装置乙:燃着的蜡烛自上而下熄灭
(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);
(3)装置甲中,当观察到 现象时,可以得出二氧化碳和水能反应的结论。
【答案】(1)A (2) (3)①③处试纸变红,②处试纸不变红色
【详解】(1)说明二氧化碳密度比空气大,证明二氧化碳先在底部聚集即可,而③处湿润的紫色石蕊试纸比①处先变红,说明底部二氧化碳先与水反应,装置乙中燃着的蜡烛自下而上熄灭,不能证明其密度比空气大,故选A;
碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红色,碳酸受热分解生成水和二氧化碳,所以①处使紫色石蕊试液变红的物质是碳酸,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的原因是:碳酸分解生成水和二氧化碳,反应的化学方程式:;
(3)装置甲中,当观察到①③处湿润的紫色石蕊试纸变红,②处干燥的紫色石蕊试纸不变红的现象时,可以得出二氧化碳和水能反应的结论。因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使湿润的紫色石蕊试纸变红。
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2025-2026学年浙教版(新教材)八年级下册培优讲义
第二章 大气与气候变化
2.3大气中的二氧化碳
思维导图
知识要点精讲
知识要点1
二氧化碳的性质
二氧化碳的构成及分子模型
二氧化碳由二氧化碳分子构成,一个二氧化碳分子由一个碳原子与两个氧原子构成。其分子模型如图,呈直线型对称结构,碳原子位于中心。
二氧化碳的物理性质
常温常压下为无色无味气体,密度比空气大,可溶于水(1体积水约溶解1体积CO ),加压降温可使其液化甚至凝华为干冰。
二氧化碳的化学性质
①二氧化碳与水的反应(蓝色石蕊试纸遇酸性物质会变红):
A.二氧化碳通入水中生成碳酸,使蓝色石蕊试纸变红;
现象为:Ⅰ、Ⅲ不变色,Ⅱ、Ⅳ蓝色石蕊试纸变红色。
B.该反应可逆,加热后碳酸分解,红色试纸又恢复蓝色。(碳酸不稳定,常温下也会缓慢分解)
②二氧化碳与燃烧的蜡烛倾倒实验:
现象:将二氧化碳气体沿烧杯内壁缓缓倾倒,下层燃着的蜡烛先熄灭,上层后熄灭;
结论:说明二氧化碳密度大于空气,不支持燃烧,也不可燃。
③二氧化碳与澄清石灰水反应——此反应常用来检验二氧化碳气体
现象:澄清石灰水变浑浊;
原理:二氧化碳与氢氧化钙反应生成难溶于水的白色碳酸钙沉淀和水。
化学反应方程式:
④二氧化碳与氢氧化钠的反应——此反应常用来吸收二氧化碳气体
知识要点2
(二)二氧化碳的制备
石灰石高温煅烧
二氧化碳的实验室制取
①反应原理:
②反应发生装置:固液常温型(如下图):
③干燥方法:采用浓硫酸作干燥剂,且气体长进短出
④收集方法:向上排空气法(因密度大于空气)或长进短出(如下图);
⑤验满操作:将燃着的木条置于集气瓶口,火焰熄灭则已集满(如下图);
⑥注意事项:
长颈漏斗下端需液封,防止气体逸出;
使用块状石灰石而非粉末,以控制反应速率;
实验采用稀盐酸而不是稀硫酸,因稀硫酸与碳酸钙反应生成的微溶硫酸钙会覆盖在石灰石表面,阻碍反应持续进行;而稀盐酸生成的氯化钙易溶于水,反应平稳可控;
盐酸浓度不宜过高,以防挥发出氯化氢气体混入二氧化碳中,影响二氧化碳气体纯度;
搭好装置后,进行反应前需要检查装置气密性;检查装置气密性的方法:将长颈漏斗下端浸入液面以下,关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至形成一段水柱,静置片刻,若水柱高度保持不变,则气密性良好。
知识要点3
(三)二氧化碳的用途
①灭火(利用其不支持燃烧、不可燃、密度大于空气的性质);
如简易酸碱灭火器原理:饱和碳酸钠溶液和浓盐酸或硫酸快速反应生成大量二氧化碳;
化学方程式:
②制作碳酸饮料(加压使CO 溶于水生成碳酸,开瓶减压后碳酸分解逸出气泡);
③干冰用于人工降雨、食品冷藏及舞台烟雾效果(升华吸热,无液体残留);
④温室大棚中作气体肥料(参与光合作用,促进植物生长);
⑤工业上用于制纯碱(侯氏制碱法)、尿素及金属保护气(惰性氛围)。
经典例题精讲
【典例1】如图是实验室制取气体的常用装置。下列有关说法错误的是( )
A.装置①可作为制取CO2的发生装置
B.装置②制取O2时,可有效防止水的倒吸
C.装置③用于收集CO2时,气体由a管进入集气瓶
D.装置④用于收集O2时,气体由c管进入集气瓶
【典例2】实验室为了收集干燥的二氧化碳气体(注:浓硫酸能吸收水蒸气),让制取的气体先后经过甲、乙两装置。下列关于甲、乙两装置导管的连接方式正确的是( )
a接c B.a接d C.b接c D.b接d
【典例3】下列关于二氧化碳的叙述错误的是( )
A.二氧化碳可用作气体肥料
B.二氧化碳可用于制造汽水
C.二氧化碳有毒,是空气污染物
D.干冰(二氧化碳的固体)可用于人工降雨
【典例4】小明家的水族箱,因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小明开展了如下研究:
【市场调查】小明发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小明研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法: 。
(2)如图丙所示,将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的 (填“①”“②”或“③”)处。
(3)评价量规既是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。下表为某小组制定的最规,请将表中“ ”处补充完整。
评价指标 优秀 合格 不合格
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 __________ 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
【典例5】小科利用如图所示的装置探究温度对实验室制取CO2速率的影响,实验设置如表所示,回答下列问题:
组别 甲 乙 丙
大理石质量m/g 5 5 5
盐酸质量分数 5% 5% 5%
水浴温度 30 60 90
(1)实验可通过比较 来判断产生 速率的大小。
(2)集气瓶中加入少量植物油的作用是 。
(3)实验丙中水浴温度控制在 时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因可能是 。(写出一点)
(4)在常温下()反应一段时间后,测得装置甲的质量减小Δm,量筒中收集到水的体积为V,已知常温下二氧化碳的密度为,则下列因素中,会导致的有____。
A.反应结束后,碳酸钙仍有剩余
B.反应结束后,部分二氧化碳留在锥形瓶中
C.反应结束后,部分水残留在导管中
【典例6】某学习小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践,回答下列问题:
(1)写出标号d仪器的名称 。
(2)实验室要制取较纯净的二氧化碳,应选用装置组合 (填字母,从A~F中选)。
(3)小明利用过氧化氢溶液制氧气的原理自制了家庭简易制氧机,如图G所示。其反应的化学方程式为
①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点 。
②若想监测产生氧气的气流速度,需将装置中 (填“”或“”)端导管伸入水面下。
【典例7】学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数,取来了一些矿石样品,并取稀盐酸200 g,平均分成4份进行实验,结果如下:(杂质不溶于水也不参加反应)
实验 一 二 三 四
加入样品的质量/g 5 10 15 20
生成CO2的质量/g 1.76 3.52 4.4 m
(1)上表中m的数值是 。
(2)反应中矿石有剩余是第 实验。
(3)稀盐酸中溶质的质量分数是?(写出计算过程,结果精确到0.1%)
习题精练
题组A 夯实基础过关练
1.小科用如图所示的装置制取二氧化碳,以下说法正确的是( )
A.装置中的铜网可用铁丝网代替
B.添加盐酸后,漏斗下端不伸到液面以下,实验仍可顺利进行
C.该装置不能控制反应的发生和停止
D.将稀盐酸用稀硫酸替换,也能完成该实验
2.下列实验室制取二氧化碳的实验操作正确的是( )
A.填装试剂 B.气密性检查
C.气体收集 D.气体验满
3.将一定浓度足量的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量CaCO3粉末的密闭容器中,相同条件下测得两者产生CO2体积(V)与反应时间 (t)的关系如图所示。下列判断不正确的是( )
A.最终碳酸钙完全反应,两者产生的气体质量相等
B.0~300s内, 反应I容器内压强比II的大
C.反应Ⅱ中0~100s内产生的CO2体积比100~200s内的少5aml
D.0~100s内,反应I、II生成二氧化碳的速率均先慢后快
4.下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验,描述正确的一项是( )
A.图甲中装置a长颈漏斗的下端管口可以不用插入液面以下
B.图乙中用燃着的木条放在集气瓶口,若缓慢熄灭则已集满CO2
C.图丙中蜡烛火焰自下而上熄灭,说明CO2密度比空气小
D.图丁中将产生的CO2通入澄清石灰水,溶液会变浑浊
5.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错误的是( )
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.图像能将抽象的化学反应规律转化为直观的视觉语言,下列图像正确的是( )
A.加热一定质量的高锰酸钾制取氧气,固体物质种类随时间的变化
B.将水通电一段时间,两个电极产生氢气和氧气质量随时间的变化
C.向一定质量的大理石中加入足量稀硫酸,剩余固体质量随时间的变化
D.红磷在体积不变的密闭容器中充分燃烧,容器中的气压随时间的变化
7.素质教育下的学生创新意识特别强,学生们学习了二氧化碳的实验室制法,在课后同学们设计了如图几个装置,请你分析,下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是( )
A. B.
C. D.
8.小科在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时,对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中R代表的是( )
A.氢气 B.氮气 C.氧气 D.二氧化碳
9.下列有关二氧化碳的说法正确的是( )
A.水中通入二氧化碳后仍为无色,说明二氧化碳与水未发生反应
B.二氧化碳用于灭火,既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C.空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡,说明二氧化碳有毒
D.将燃着的木条伸入一瓶气体中,木条立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
10.以下是实验室制取,收集,干燥,存放气体的装置图。下列说法错误的是( )
A.实验室用双氧水制取,用石灰石和稀盐酸制取均可使用装置②
B.收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管通入
C.干燥氨气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管通入
D.收集的氧气和二氧化碳均可按装置⑤临时存放
11.为测定某大理石中CaCO3的质量分数,小科进行了实验:取40g大理石平均分为四份,放入四个烧杯中,再分别加入相同质量分数的稀盐酸,待充分反应后测量烧杯中剩余物质的总质量,结果如下(大理石中杂质不与稀盐酸反应)。下列说法正确的是( )
实验组别 一 二 三 四
大理石的质量/g 10 10 10 10
加入稀盐酸的质量/g 10 20 30 40
反应后剩余物质总质量/g 18.9 m 36.7 46.7
A.表格中m的数值为28.9
B.实验三中稀盐酸有剩余
C.该大理石中CaCO3的质量分数是75%
D.40g大理石与足量的稀盐酸反应,最多生成气体质量为3.3g
12.对实验装置进行微型化改进可以使实验更绿色环保。图甲是实验室制取并检验的装置,图乙是小柯改进后的“微型”装置。
(1)装置中盛放的石灰石属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)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,采用“微型”实验装置具有的优点是 。
(3)利用乙装置完成该实验,若消耗10%的盐酸溶液0.73克,则实验过程中产生的质量是多少克?请写出计算过程 (反应充分且不考虑实验过程中物质的损耗)
13.小李用右图气体发生装置来制取二氧化碳(反应原理:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑),老师给他提供了石灰石、一瓶稀盐酸,小李把石灰石和100克稀盐酸装进发生器中,用天平称量发生器和里面物质的总质量,发现总质量的减小值m与反应时间t的关系如右图所示,最后还有少量石灰石剩余。根据图象可知:
(1)最终生成二氧化碳的质量为 克。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数是多少?(不计水蒸发和稀盐酸的挥发)。
14.(杭州市锦绣育才月考)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 n
(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 。
题组B 拓展培优提分练
15.关于对人体健康的影响,科学家获得如下数据:
空气中的体积分数 1% 4%-5%(与体内相近) 10%及以上
人体症状 气闷、头晕 气闷、头疼、眩晕 神志不清、呼吸停止、直至死亡
关于使人体不适、甚至死亡的原因,组内同学发表不同的观点,并例举了证据或陈述了原因,对此你赞同的是( )
A.甲认为有毒,证据是上表空气中的体积分数达10%就可以使人死亡
B.乙认为有毒,证据是上表空气中的体积分数达1%就可以使人气闷、头晕
C.丙认为无毒,证据是植物生长需要,对植物无毒,所以对人无毒
D.丁认为无毒,原因是外界高浓度的扩散至体内,导致血红蛋白难与氧结合,使人缺氧
16.如图是气体制取与性质验证的组合实验,打开A中分液漏斗的活塞,请回答问题:
(1)写出仪器Ⅰ的名称 ;
(2)D中观察到的现象是 ;
(3)在G装置上画出用排水法收集一种难溶性气体的方法 。(画图表示)
17.实验室用盐酸与石灰石制二氧化碳常混有氯化氢气体。小阳疑惑为何不选硫酸与石灰石反应,尝试后发现加入稀硫酸反应不久即停止,再添加也无气体生成。小阳想:改用粉状石灰石与稀硫酸反应能否顺利制得二氧化碳,于是选择质量相等、颗粒大小不同的石灰石,与等质量的稀盐酸、稀硫酸反应,每隔30秒测量生成气体体积并得到图丙数据。
(1)实验室制备二氧化碳气体应选用图甲中的发生装置 。
(2)结合表格,推测反应停止后往石灰石中继续添加稀硫酸没有气体生成的原因可能是: 。
(3)小阳认为制取少量二氧化碳,用“粉状石灰石和稀硫酸”比用“块状石灰石和稀盐酸”的方案更好,结合图乙,请说明理由: 。
18.为了检测石灰石样品中碳酸钙的含量,这几位同学在烧杯中用浓度相同的盐酸与样品充分反应来进行实验测定,(样品中的杂质不溶于水,且不与盐酸反应)测定数据如下:
实验 甲同学 乙同学 丙同学 丁同学 戊同学
取石灰石样品质量()
加入盐酸的质量()
烧杯中剩余物质的总质量()
试回答:
(1)甲、乙、丙、丁四位同学里面, 同学的石灰石样品完全反应。
(2)10.0g石灰石样品最多产生 克CO2。
求样品中碳酸钙的质量分数 (写出计算过程)。
19.(杭州市新城实验学校月考)现取8.0g石灰石样品放在烧杯中并滴入稀盐酸,当稀盐酸滴加至36.5g时,烧杯内物质总质量为42.3g(气体全部逸出,产生气体的质量与加入的稀盐酸的质量关系如图所示。(石灰石样品中的杂质不溶于水,也不发生反应)试计算:
(1) 。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量是多少?
(3)该稀盐酸的溶质质量分数是多少?(写出计算过程)
20.(绍兴期末)如图所示是研究二氧化碳性质的实验装置,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。
(1)装置中能说明二氧化碳的密度比空气大的实验现象是( )
A.装置甲:③比①先变红
B.装置甲:①比③先变红
C.装置乙:燃着的蜡烛自下而上熄灭
D.装置乙:燃着的蜡烛自上而下熄灭
(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);
(3)装置甲中,当观察到 现象时,可以得出二氧化碳和水能反应的结论。
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