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浙教版八下科学第二章 大气与气候变化
2.3大气中的二氧化碳
了解二氧化碳的来源与去向：认识大气中二氧化碳的主要来源（动植物的呼吸作用、化石燃料燃烧、微生物分解等）和消耗途径（植物的光合作用、溶解于水等），理解二氧化碳在自然界中的循环过程。
掌握二氧化碳的性质：通过实验探究，了解二氧化碳的物理性质（无色无味、密度比空气大、能溶于水）和化学性质（不燃烧也不支持燃烧、能与水反应生成碳酸、能使澄清石灰水变浑浊）。
认识温室效应：理解二氧化碳是重要的温室气体，知道温室效应对维持地球温度的作用以及过度排放导致的全球变暖问题，了解温室效应加剧对人类和生态环境的影响。
树立环保意识：了解减少二氧化碳排放的主要措施，如开发清洁能源、节能减排、植树造林等，关注“碳达峰”“碳中和”等绿色发展理念，培养低碳生活和保护大气环境的责任感。
培养探究能力：初步学会设计实验验证二氧化碳的性质，能运用所学知识解释生活中的相关现象（如“温室效应”“碳酸饮料”等）。
知识点一 二氧化碳的性质
1. 构成：二氧化碳气体由大量二氧化碳分子（CO ）构成，每个分子由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成。CO2本身没有毒性，但当空气中的 CO2超过正常含量时，会对人体产生有害的影响。
2、物理性质：二氧化碳在常温下是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固态二氧化碳叫“干冰”，可作为致冷剂。
3、化学性质
(1)通常情况下二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧
(2)二氧化碳不能供给呼吸。
(3)二氧化碳能跟水反应生成碳酸。（碳酸具有酸性，能使紫色石蕊试液变红色）CO2+H2O=H2CO3
碳酸不稳定，受热会分解： H2CO3CO2↑+H2O
(4)二氧化碳能跟澄清石灰水反应，生成白色的碳酸钙沉淀，从而使澄清石灰水变浑浊。
CO2 + Ca(OH)2 ==== CaCO3↓ + H2O （利用这一反应可以检验二氧化碳。）
与氢氧化钠反应，生成无色透明溶液，（利用这一反应可以吸收二氧化碳）2NaOH + CO2== Na2CO3+H2O
知识点二 二氧化碳的制取
1.实验室制取二氧化碳
（1）原料选择：实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸。
注意：①不用浓盐酸：浓盐酸易挥发，导致 CO 中混有 HCl 气体，纯度降低。
②不用稀硫酸：反应生成微溶于水的硫酸钙（CaSO ），附着在石灰石表面，阻止反应持续进行。
③不用碳酸钠粉末：反应速率过快，不易控制，气体难以收集。
（2）原理：CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
（3）装置选择：
①发生装置：固液常温型
②收集装置：向上排空气法（CO 密度比空气大，能溶于水且与水反应，不能用排水法）。
（4）实验步骤
① 按照如图所示连接装置，并检查装置的气密性。
② 在锥形瓶中加入石灰石，塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。
③ 把导管插入集气瓶中，导管口应接近集气瓶的底部。
④ 通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸，锥形瓶中立刻有气体产生。
⑤ 片刻后，检验集气瓶中是否已收集满二氧化碳。若已收集满，盖上玻璃片，将集气瓶口向上放在桌上备
用。
（5）检验与验满：
①检验：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是 CO 。
②验满：将燃着的木条放在集气瓶口（不伸入瓶内），若木条熄灭，证明已集满。
2、验证二氧化碳的性质
（1）
①实验操作：如图所示，把一支短蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，点燃蜡烛。将集气瓶中的二氧化碳缓缓
倾入烧杯中，观察现象。
②实验现象：蜡烛熄灭。
③实验结论：二氧化碳不燃烧，不支持燃烧。
（2）
①实验操作：如图所示，取一支试管，注入少量澄清石灰水，通入二氧化碳，观察现象。
②实验现象：澄清石灰水变浑浊。
③实验结论：CO2与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀。
（3）实验操作：另取一支试管，加入 2 mL 蒸馏水，滴入 1～2 滴紫色石蕊试液，再向溶液中通入二氧化
碳气体，观察现象。
实验现象：蒸馏水中滴入紫色石蕊试液，溶液不变色；向溶液中通入二氧化碳气体后溶液变为红色。
实验结论：蒸馏水不能使紫色石蕊试液变色，水和二氧化碳生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红。
3、二氧化碳的工业制法：高温煅烧石灰石，反应方程式：CaCO =高温=CaO+CO ↑
知识点三 二氧化碳的应用
1. 核心用途：
（1）灭火：利用不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质。
（2）人工降雨：利用干冰（固态 CO ）升华吸热的物理性质。
（3）工业原料：用于制纯碱、尿素、碳酸饮料。
（4）光合作用原料：绿色植物吸收 CO 合成有机物，释放 O 。
2. 对人体健康的影响：
3、简易酸碱灭火器：
（1）药品：浓盐酸（或硫酸）、饱和碳酸钠溶液、少量洗涤剂。
（2）反应原理：Na CO + 2HCl = 2NaCl + H O + CO ↑。
（3）工作原理：倒置时酸与碳酸钠接触反应，产生大量 CO ，气压增大，将液体与气体一并喷出（隔绝空气+降温灭火）。
题型一 二氧化碳的性质
【例1】如图所示，甲瓶中盛放的是浓硫酸(可吸收水蒸气)，乙瓶中盛放的是干燥的蓝色石蕊试纸小花。甲同学关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，通入潮湿的二氧化碳观察小花的颜色；乙同学关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，通入潮湿的二氧化碳观察小花的颜色。甲、乙两位同学观察到的小花的颜色分别是 ( )
A．蓝色、红色 B．红色、蓝色 C．红色、红色 D．蓝色、蓝色
【答案】A
【解析】【分析】蓝色石蕊试纸遇酸性物质会变成红色。
【解答】ABCD.甲瓶中盛放的是浓硫酸(可吸收水蒸气)，乙瓶中盛放的是干燥的蓝色石蕊试纸小花，若关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，潮湿的CO2气体通过甲瓶后变为干燥的二氧化碳气体，不能使干燥的蓝色石蕊试纸小花变色；关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，潮湿的二氧化碳气体中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使干燥的蓝色石蕊试纸小花变红色。故甲、乙两位同学观察到的小花的颜色分别是蓝色、红色，故BCD均不符合题意，A符合题意；
故答案为：A.
【例2】小金利用如图装置探究二氧化碳的性质。注射器内装有足量稀盐酸，硬质玻璃管中有四个棉球，其中①、④为用紫色石蕊试液润湿的棉球，②、③为用紫色石蕊试液润湿后又干燥的棉球。下列关于实验过程及现象的分析，不合理的是 ( )
A．若把稀盐酸换成稀硫酸则反应速度太慢，可能会影响实验结果
B．若把大理石换成碳酸钠则反应速度太快，可能会影响实验结果
C．通过比较①②或③④的现象，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性
D．通过比较①④或②③的现象，均能得出二氧化碳气体密度大于空气
【答案】D
【解析】【分析】实验室制取二氧化碳所用药品是稀盐酸和大理石或石灰石，一般不选用石灰石与稀硫酸或碳酸钠和稀盐酸，因为石灰石与稀硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石的表面，阻碍反应的进一步进行，反应速度太慢；碳酸钠与稀盐酸反应速率过快；二氧化碳溶于水呈酸性，①④处棉球会变成红色，②③处干燥的棉球不变色；二氧化碳密度比空气大④处棉球比①处棉球变色早。
【解答】A、稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，其覆盖在大理石的表面，阻碍反应进行，可能会影响实验结果，故A合理；
B、碳酸钠与稀盐酸反应速率过快，可能会影响实验结果，故B合理；
C、①④处润湿的棉球会变成红色，②③处干燥的棉球不变色，通过比较①②或③④的现象，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性，故C合理；
D、①④处棉球会变成红色，②③处干燥的棉球不变色，通过比较①④能得出二氧化碳气体密度大于空气，而比较②③不能得出二氧化碳气体密度大于空气，故D不合理。
故答案为：D。
【例3】物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正确的是 ( )
A．有刺激性气味 B．难溶于水
C．能使澄清石灰水变浑浊 D．具有可燃性
【答案】C
【解析】【分析】（1）二氧化碳的物理性质：在通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，能溶于水，密度比空气大。
（2）二氧化碳的化学性质：二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧；能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，因此能使澄清石灰水变浑浊，这个反应常被用来检验二氧化碳气体。
【解答】A、二氧化碳没有气味，故选项说法错误。
B、二氧化碳能溶于水，故选项说法错误。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确。
D、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，故选项说法错误。
故答案为：C。
【例4】利用如图装置验证二氧化碳的性质，当集气瓶内的二氧化碳缓缓倒入后可以观察到的现象是（ ）
A．两支蜡烛同时熄灭 B．两支蜡烛火焰无变化
C．两支蜡烛自下而上熄灭 D．两支蜡烛燃烧得更旺
【答案】C
【解析】【分析】根据二氧化碳的物理性质：密度比空气大；以及化学性质：不能燃烧，不支持燃烧进行判断。
【解答】二氧化碳密度比空气大，所以二氧化碳会沉在底下，由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，所以蜡烛将自下而上熄灭。
故答案为：C。
【例5】科学课堂上老师演示了如图所示的几个实验。
（1）图甲中蜡烛熄灭的原因是 ；
（2）图乙实验中， (填化学式)使紫色干花(用石蕊试液浸泡过)变红；
（3）图丙实验中，应观察到的实验现象是____(填序号)。
A．试管内液体上升
B．试管内液体变红
C．试管内的澄清石灰水变浑浊
【答案】（1）瓶内氧气被耗尽
（2）H2CO3
（3）A；C
【解析】【分析】（1）燃烧的条件：燃烧需要同时满足三个条件：①有可燃物；②与氧气（或空气）接触；③温度达到可燃物的着火点。当其中一个条件不满足时，燃烧就会停止。
（2）二氧化碳的化学性质：二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变红；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊。
（3）气体的溶解性与压强变化：试管中的二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使密闭容器内的气体减少、压强减小，在外界大气压作用下，液体就会进入容器中。
【解答】（1）题图甲实验中的蜡烛燃烧消耗装置中的氧气，当瓶内氧气被耗尽时，蜡烛熄灭。
（2）二氧化碳能够与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能够使紫色石蕊试液变红，则题图乙实验中，使紫色干花(用石蕊试液浸泡过)变红的是碳酸，化学式为 H2CO3。
（3）取下橡皮塞后，试管中的二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，可以观察到试管内的澄清石灰水变浑浊；随着二氧化碳不断与氢氧化钙反应，试管中的二氧化碳气体不断减少，试管中的压强变小，大气压将水槽中的液体压入试管中，可以观察到试管内液体上升。
故答案为： AC。
【例6】下列是CO2的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是( )
A．人工降雨
B．植物的光合作用
C．制纯碱、化肥
D．灭火器灭火
【答案】D
【解析】分析】（1）物理性质与化学性质的定义
物理性质是物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质，如密度、溶解性、状态变化（升华、液化）等；化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，如可燃性、助燃性、能否与其他物质发生反应等。
（2）二氧化碳的性质与用途关联
二氧化碳的不同用途由其不同的性质决定，有的仅利用物理性质，有的仅利用化学性质，有的则二者兼用。
【解答】A、人工降雨是利用干冰（固态二氧化碳）升华时吸收大量热量，使空气中的水蒸气凝结成水滴，此过程只利用了二氧化碳的物理性质（升华吸热），没有发生化学变化，故该选项错误。
B、植物的光合作用是二氧化碳和水在光照、叶绿素作用下生成葡萄糖和氧气，这一过程利用了二氧化碳的化学性质（能参与光合作用的化学反应），故该选项错误。
C、制纯碱、化肥是利用二氧化碳与其他物质发生化学反应来制取新物质，只利用了二氧化碳的化学性质，故该选项错误。
D、灭火器灭火时，一方面利用了二氧化碳密度比空气大的物理性质，能覆盖在燃烧物表面，隔绝空气；另一方面利用了二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧的化学性质，阻止燃烧继续进行。因此既利用了物理性质，又利用了化学性质，故该选项正确。
故答案为：D。
【例7】过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，常温下与二氧化碳发生反应的化学方程式为 现将一瓶二氧化碳气体沿烧杯壁缓缓倒入烧杯中，发现蜡烛熄灭，不久后沾有 固体的棉花渐渐燃烧起来，蜡烛燃烧时对棉花的温度变化忽略不计。根据上述实验信息，描述不合理的是 （ ）
A．CO2能支持棉花燃烧
B．CO2不支持蜡烛燃烧
C．Na2O2与CO2反应一定放出热量
D．棉花具备可燃物燃烧的两个条件
【答案】A
【解析】【分析】根据题意，过氧化钠常温下与二氧化碳发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，将一瓶二氧化碳气体沿烧杯壁缓缓倒入烧杯中，发现蜡烛熄灭，不久后沾有Na2O2固体的棉花渐渐燃烧起来，说明条件符合燃烧的条件，进行分析判断。
【解答】A、CO2不支持蜡烛燃烧，故选项说法错误。
B、CO2不能支持棉花燃烧，故选项说法正确。
C、Na2O2与CO2反应一定放出热量，使温度达到棉花的着火点，故选项说法正确。
D、沾有Na2O2固体的棉花渐渐燃烧起来，说明棉花具备可燃物燃烧的两个条件，故选项说法正确。
故答案为：A。
题型二 二氧化碳的制取
【例1】某同学利用如图所示装置制取气体，此装置适用于（ ）
A．双氧水和二氧化锰制取氧气 B．氯酸钾和二氧化锰制取氧气
C．稀盐酸和大理石制取二氧化碳 D．稀盐酸和碳酸钠制取二氧化碳
【答案】A
【解析】【分析】（1）反应为固液常温型，且氧气不易溶于水，符合装置的发生和收集条件。
（2）反应需要加热条件，与装置的常温型发生装置不匹配。
（3）二氧化碳能溶于水且与水反应，不能用排水法收集，与收集装置不符。
（4）碳酸钠与稀盐酸反应速率过快，不易控制，且二氧化碳不能用排水法收集，不符合装置要求。
【解答】解：A、双氧水和二氧化锰制取氧气，属于固液不加热的反应类型，适用图中的固液常温型发生装置；氧气不易溶于水，可用排水法收集，完全符合该装置的使用条件，故A正确。
B、氯酸钾和二氧化锰制取氧气，需要加热才能发生反应，而图中的发生装置没有酒精灯加热，无法满足该反应的条件，故B错误。
C、稀盐酸和大理石制取二氧化碳，虽然反应为固液常温型，适配发生装置，但二氧化碳能溶于水且会与水发生反应，不能用排水法收集，与图中的收集装置不符，故C错误。
D、稀盐酸和碳酸钠反应制取二氧化碳，一方面反应速率极快，难以控制和收集，另一方面二氧化碳不能用排水法收集，既不符合发生装置的实际使用要求，也与收集装置不匹配，故D错误。
故选：A。
【例2】实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。
（1）图甲表示加入药品前的一个操作，其目的是 。
（2）检验生成的气体是二氧化碳的方法是 。
（3）实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因为生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图乙所示方法成功制得了大量 CO2(反应物为稀硫酸和石灰石)。
推测：在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是 。
【答案】（1）检查装置气密性
（2）将生成的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳
（3）增大硫酸钙在溶液中的溶解能力
【解析】【分析】（1）装置气密性检查：制取气体前，必须先检查装置的气密性，防止装置漏气导致收集不到气体或收集的气体不纯。图甲是典型的 “手握法” 检查气密性操作。
（2）二氧化碳的检验：二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成不溶于水的碳酸钙白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳的特征反应。
（3）化学反应速率与物质溶解性：稀硫酸与石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙，它会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行。加入氯化铵并加热，目的是增大硫酸钙在溶液中的溶解能力，使硫酸钙不会覆盖在石灰石表面，从而让反应持续进行。
【解答】（1）题图甲表示加入药品前的一个操作，其目的是检验装置气密性。
（2）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，检验生成的气体是二氧化碳的方法是将生成的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成的气体是二氧化碳。
（3）硫酸钙微溶于水，在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是增大硫酸钙在溶液中的溶解能力
【例3】下列是某兴趣小组制备二氧化碳，收集并检验该气体的有关实验操作，其中错误的是 （ ）
A．图甲中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端液面上升，说明气密性良好
B．图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下，是为了防止气体逸出
C．图丙装置中植物油的作用是防止二氧化碳气体溶于水并与水反应
D．图丁中为了检验二氧化碳气体，滴入的试剂为氢氧化钠溶液
【答案】D
【解析】【分析】（1）装置气密性检查与气体发生装置：检查装置气密性时，若推动注射器活塞，装置内压强增大，会将液体压入长颈漏斗，使长颈漏斗下端液面上升，说明气密性良好；长颈漏斗下端伸入液面以下，可形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
（2）气体收集与检验：二氧化碳能溶于水且能与水反应，收集时用植物油覆盖水面可隔绝二氧化碳与水；检验二氧化碳应使用澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，而氢氧化钠溶液与二氧化碳反应无明显现象。
【解答】A、如果图甲装置气密性良好，当缓慢推动注射器活塞时，装置中的压强增大，长颈漏斗下端液面会上升，A正确。
B、图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下，是为了防止气体沿长颈漏斗下端管口逸散到空气中，B正确。
C、二氧化碳能溶于水且能与水反应，故图丙装置中的植物油的作用是防止二氧化碳溶于水并与水反应，C正确。
D、检验二氧化碳应使用澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳，D错误。
故答案为：D。
【例4】数字化实验在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器(如图甲)，实验过程中试管内气体压强变化如图乙所示，则图乙中表示固体与液体脱离接触的是下列哪一段( )
A．ab B．bc C．cd D．bd
【答案】B
【解析】【分析】实验室制取二氧化碳是用石灰石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应，开始反应时，随着气体的产生，试管内压强逐渐增大。当石灰石与盐酸脱离接触时，反应停止，气体不再产生，压强不再增大。
【解答】实验室制取二氧化碳是用石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸反应，关闭活塞，随着气体的产生，试管内压强逐渐增大，将液体压入长颈漏斗中。当固体与液体脱离接触时，反应停止，气体不再产生，压强不再增大。观察图乙，ab段压强逐渐增大，说明反应正在进行，固体与液体接触；bc段压强保持不变，说明此时反应停止，固体与液体脱离接触；cd段压强逐渐减小，可能是因为打开了活塞。
故答案为：B。
【例5】如图是初中常见的实验装置，请结合所学化学知识，回答有关问题。
（1）图中仪器①的名称是 。
（2）实验室制取二氧化碳常用的装置是 (填序号)，验满二氧化碳的方法是 .
（3）实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量HCl 和水蒸气(饱和 NaHCO3溶液可以除去氯化氢气体并生成二氧化碳，浓硫酸具有吸水性)。为了制得纯净、干燥的二氧化碳气体，除杂装置的导管按气体流动方向连接顺序是 (填序号)。
①a→b→c→d ②b→a→c→d ③c→d→a→b ④d→c→b→a
【答案】（1）长颈漏斗
（2）BD；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
（3）③
【解析】【分析】（1）根据仪器的名称和用途进行分析；
（2）根据反应物的状态、反应发生需要的条件、气体的密度和水溶性及特殊要求选择装置；根据二氧化碳的性质进行分析；
（3）根据二氧化碳和氯化氢气体的性质进行分析。
【解答】（1）由题图可知，仪器①的名称为长颈漏斗。
（2）实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应的发生装置应选择固液常温型发生装置，则发生装置选择装置B。
因为二氧化碳密度比空气大，能溶于水且能与水反应，所以用向上排空气法收集二氧化碳，则收集装置选择装置D。
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则二氧化碳进行验满的方法是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。
（3）除去二氧化碳中的氯化氢气体和水蒸气时，先利用饱和碳酸氢钠溶液可以除去氯化氢气体，并生成二氧化碳，再利用浓硫酸的吸水性除去水蒸气，所以按气体流动方向连接顺序为c→d→a→b。
故选③。
【例6】实验室制取 CO2有以下步骤：①连接装置；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用燃着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
【答案】B
【解析】【分析】 制取二氧化碳的操作步骤和注意点分别是：
连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→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，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶作反应器时，此步可省）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。
【解答】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（向广口瓶中装入石灰石）→倒（向试管中注入稀盐酸）→收集（用向上排空气法收集）→验满（将燃着的木条放在集气瓶口）；则正确的操作顺序为：①④②③⑤⑥。
故答案为：B。
【例7】某校科学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，对相关知识进行总结，请你一起参与，并回答下列问题。
（1）写出下列仪器名称：b 。
（2）若用E收集氧气，则氧气应从 (填“c’或“d”)端通入。
（3）装置B、C都可用来制取二氧化碳，也可用加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体(产物为碳酸钠、二氧化碳、水)来制取二氧化碳，应选用的发生装置和收集装置为 。
（4）若用装置F收集CO2，则要测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是 。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）c
（3）A、E
（4）防止二氧化碳溶于水
【解析】【分析】据常用仪器回答；氧气密度比空气大，所以应从长管进气；根据二氧化碳的性质能溶于水、且能与水反应进行解答。 根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置；根据气体的性质确定收集方法。
【解答】 （1）标号仪器是可随时添加液体药品的长颈漏斗；
（2）若用D装置收集氧气，则氧气应从长管c进入，因为氧气的密度比空气大，短管便于排尽空气；
（3） 由于反应物为固体，反应条件为加热，因此应选用固体加热型发生装置，即装置A，二氧化碳能溶于水且密度比空气大，可采用向上排空气法收集二氧化碳，故收集装置为装置E；
（4）若用装置E收集CO2并测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是：防止二氧化碳溶于水并与水反应。
题型三 二氧化碳的应用
【例1】下列是的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是（ ）
A．人工降雨
B．植物的光合作用
C．制纯碱、化肥
D．灭火器灭火
【答案】D
【解析】【分析】根据二氧化碳的用途对应性质及物理性质化学性质定义分析，物理性质是不需要通过化学变化表现出来的性质，化学性质是需要通过化学变化表现出来的性质。
【解答】A、 人工降雨只应用了物理性质，不符合题意；
B、 植物的光合作用 只应用了化学性质，不符合题意；
C、 制纯碱、化肥只应用了化学性质，不符合题意；
D、二氧化碳用于灭火，是利用了二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气大的性质，既利用了其物理性质，又利用了其化学性质，符合题意；
故选D。
【例2】下列二氧化碳的性质中，与灭火无关的是( )。
A．它能和水反应 B．一般情况下，它没有可燃性
C．它的密度比空气大 D．一般情况下，它不支持燃烧
【答案】A
【解析】【分析】二氧化碳的用途有：①二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，并且密度比空气的密度大，因此二氧化碳能够灭火；②二氧化碳可以做化工原料，如制汽水等；③二氧化碳的固体干冰，可以进行人工降雨，也可以做制冷剂；④二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以做气体肥料。
【解答】A. 它能溶于水与灭火无关，故符合题意；
B. 一般情况下，它不能燃烧，因此能灭火，故不符合题意；
C. 二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，并且密度比空气的密度大，因此二氧化碳能够灭火，故不符合题意；
D. 二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，并且密度比空气的密度大，因此二氧化碳能够灭火，故不符合题意；
故答案为：A。
【例3】下列关于二氧化碳的叙述，不正确的是( )
A．CO2能使澄清的石灰水变浑浊
B．CO2是植物进行光合作用必不可少的原料
C．自然界中的二氧化碳主要消耗途径是植物的呼吸作用
D．固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂
【答案】C
【解析】【分析】根据二氧化碳的性质分析。
【解答】A、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，选项正确；
B、光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物， 同时释放氧的过程，则二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料，选项正确；
C、自然界中的二氧化碳主要消耗途径是植物的光合作用，选项错误；
D、固态二氧化碳俗称干冰，干冰易升华，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，选项正确；
故选：C
【例4】下列物质中，可用于人工增雨的是( )。
A．氧气 B．稀有气体 C．一氧化碳 D．干冰
【答案】D
【解析】【分析】根据干冰升华，会吸热，二氧化碳的用途分析。
【解答】干冰为固态的二氧化碳，干冰升华，会吸热，使周围的温度降低，可以用于人工增雨，
故答案为：D。
一、选择题
1．如图所示：甲瓶中盛放的是浓硫酸(可吸收水蒸气)，乙瓶中盛放的是用石蕊试液染成紫色的干燥小花。甲同学关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，通入潮湿的二氧化碳观察紫色小花的颜色；乙同学关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，通入潮湿的二氧化碳观察紫色小花的颜色。甲、乙两位同学观察到的紫色小花的颜色分别是 ( )
A．不变色、变红色 B．变红色、不变色
C．变红色、变红色 D．不变色、不变色
【答案】A
【解析】【分析】（1）二氧化碳本身不显酸性，但它能与水反应生成碳酸。碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变红。只有同时存在二氧化碳和水时，才能生成碳酸并使指示剂变色。
（2）浓硫酸的吸水性浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，能吸收混合气体中的水蒸气，使气体变得干燥。
【解答】甲瓶中盛放的是浓硫酸(可吸收水蒸气)，乙瓶中盛放的是用石蕊试液染成紫色的干燥小花，若关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，浓硫酸有吸水性，潮湿的CO2气体通过甲瓶后剩余气体为干燥的二氧化碳气体，不能使紫色的干燥小花变色；关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，潮湿的二氧化碳气体中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的干燥小花变红色。故甲、乙两位同学观察到的紫色小花的颜色分别是不变色、变红色。
故答案为：A。
2．某兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行探究，下列说法错误的是( )
A．B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊试液变红
B．C处溶液变浑浊，是因为生成了不溶于水的碳酸钙
C．D处的实验现象是矮蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭
D．D处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大
【答案】A
【解析】【分析】（1）二氧化碳与水的反应及指示剂变色原理：二氧化碳本身不能使紫色石蕊试液变红，但它能与水反应生成碳酸（CO2 + H2O = H2CO3），碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变红。
（2）二氧化碳与澄清石灰水的反应：二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀（CO2 + Ca (OH)2 = CaCO3↓ + H2O），碳酸钙不溶于水，因此会使澄清石灰水变浑浊。
（3）二氧化碳的物理与化学性质：二氧化碳密度比空气大，且不可燃、不支持燃烧，这会导致下方的蜡烛先熄灭，上方的蜡烛后熄灭。
【解答】A、B 处紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红，而不是二氧化碳直接使石蕊变红，故该选项错误。
B、C 处澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成了不溶于水的碳酸钙沉淀，故该选项正确。
C、D 处实验中，由于二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧，会先聚集在底部，所以矮蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭，故该选项正确。
D、D 处蜡烛熄灭的现象，证明了二氧化碳不可燃、不助燃，且密度比空气大的性质，故该选项正确。
故答案为：A。
3．证明碳酸饮料中含有 CO2 气体，最合理的做法是 ( )
A．将燃着的木条伸进碳酸饮料中，观察是否熄灭
B．用手在瓶口轻轻扇动，闻有无刺激性气味
C．振荡碳酸饮料瓶，观察瓶子是否变扁
D．振荡碳酸饮料瓶，将喷出的气体通入澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊
【答案】D
【解析】【分析】（1）二氧化碳的检验原理：二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成不溶于水的碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊。这是二氧化碳的特征反应，也是检验二氧化碳的最可靠方法。
（2）实验设计的严谨性：检验一种气体时，需要利用该气体的独特性质，排除其他气体的干扰。例如，能使燃着木条熄灭的气体不只有二氧化碳（如氮气也能），因此不能仅用燃着的木条来检验二氧化碳。
【解答】A、将燃着的木条伸进碳酸饮料中，木条熄灭不能证明气体是二氧化碳，因为氮气等其他不支持燃烧的气体也能使木条熄灭，故该选项错误。
B、二氧化碳是无色无味的气体，通过闻气味无法检验，故该选项错误。
C、振荡饮料瓶，瓶子变瘪只能说明瓶内压强减小，可能是气体溶于水导致的，但不能证明该气体就是二氧化碳，故该选项错误。
D、振荡碳酸饮料瓶，将喷出的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳，这是检验二氧化碳的标准方法，故该选项正确。
故答案为：D。
4．如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。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 中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
C．装置 B 中①③变红、②不变红，说明二氧化碳能使紫色石蕊试纸变红
D．装置C 中点燃的蜡烛自上而下熄灭，只能说明CO2不支持燃烧
【答案】B
【解析】【分析】 A、根据石灰石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，进行分析判断。
B、根据喷水的石蕊试纸变红的先后顺序，进行分析判断。
C、根据①③变红，②不变红，进行分析判断。
D、根据蜡烛熄灭的顺序，进行分析判断。
【解答】A、石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻止反应进一步进行，装置A中滴加的稀盐酸若用稀硫酸代替，实验现象更不明显，故A错误。
B、湿润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的大，故B 正确。
C、C装置B中的①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸，②不变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊试纸变红；①③变红，是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试纸变红，故C 错误。
D、装置C中点燃的蜡烛自下而上熄灭，说明二氧化碳的密度比空气的大，且二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，故D错误。
故答案为：B。
5．下列是某兴趣小组制取二氧化碳，收集并检验该气体的有关实验操作，其中错误的是（ ）
A．图甲中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端液面上升，说明气密性良好
B．图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下，是为了防止气体逸出
C．图丙装置中植物油的作用是防止二氧化碳气体溶于水
D．图丁中为了检验二氧化碳气体，滴入的试剂为氢氧化钠溶液
【答案】D
【解析】【分析】A、根据热胀冷缩原理检查装置气密性方法分析；
B、根据有长颈漏斗的制气装置要防止气体从长颈漏斗逸出分析；
C、根据二氧化碳的溶解性分析；
D、根据二氧化碳的检验方法分析。
【解答】A、如果图甲装置气密性良好，当缓慢推动注射器活塞时，装置中的压强增大，长颈漏斗下端液面会上升，不符合题意；
B、图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下，是为了防止气体沿长颈漏斗逸散到空气中，不符合题意；
C、测量生成的二氧化碳气体的体积时，由于二氧化碳能溶于水，故图丙装置中的植物油的作用是防止二氧化碳溶于水，不符合题意；
D、检验二氧化碳应使用澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应无明显现象，不能用于检验二氧化碳，符合题意；
故选D。
6．2021年9月24日，中科院天津工业所在国际期刊《科学》上发表了一篇文章，宣布中国在国际上首次利用二氧化碳合成出与自然淀粉在结构上没有区别的合成淀粉。该项研究成果的价值不包括（ ）
A．可以节约耕地资源
B．能减少臭氧层破坏和 PM2.5 危害
C．能缓解人类粮食短缺问题
D．有利于缓解温室效应
【答案】B
【解析】【分析】（1）二氧化碳的环境影响，二氧化碳是主要的温室气体，其含量变化会影响温室效应，利用二氧化碳合成淀粉可消耗二氧化碳，对温室效应有缓解作用 。
（2）粮食生产与耕地资源的关系，传统粮食生产依赖耕地，合成淀粉技术若推广，可在一定程度上减少对耕地生产粮食的需求，节约耕地资源，同时缓解粮食短缺问题 。
（3）臭氧层破坏和 PM2.5 危害的成因，臭氧层破坏主要由氟氯烃、哈龙等物质引起；PM2.5 主要来自工业排放、汽车尾气、扬尘等，二氧化碳合成淀粉的过程与这两者的成因无关联 。
【解答】A、利用二氧化碳合成淀粉，可减少对传统粮食生产所需耕地的依赖，能节约耕地资源，故该选项正确。
B、臭氧层破坏主要是氟利昂等物质造成，PM2.5 危害源于颗粒物排放，二氧化碳合成淀粉与减少臭氧层破坏和 PM2.5 危害无关，故该选项错误。
C、合成淀粉可增加粮食来源，能缓解人类粮食短缺问题，故该选项正确。
D、该过程消耗二氧化碳，有利于缓解温室效应，故该选项正确。
故答案为：B 。
7．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】【分析】 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。
8．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
【解析】【分析】实验室制取二氧化碳的化学方程式为：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O；这个反应中，碳酸钙（CaCO3）与盐酸（HCl）反应，生成氯化钙（CaCl2）、二氧化碳（CO2）和水（H2O）。
【解答】A.可以通过加入稀盐酸的量，控制反应的发生和停止，A不符合题意；
B.不能控制反应的发生和停止，虽然有孔塑料片，但是不方便移动，B符合题意；
C.可以通过加入盐酸的量和倾斜的动作控制反应的发生和停止，C不符合题意；
D.可以通过上移动来控制反应的发生和停止，D不符合题意；
故答案为：B
9．小柯利用如图装置研究CO2的性质。实验时， 先关闭K1、K2，加热b。一段时间后， 再通入CO2。以下分析正确的是 ( )
A．打开K1，观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B．a处纸花先不变红， 一段时间后变为红色
C．b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量
D．打开K2， a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色
【答案】D
【解析】【分析】 根据二氧化碳的性质分析，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性；二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧。
【解答】 A、若打开K1，可观察到蜡烛火焰由下到上依次熄灭，验证CO2的密度比空气大，还可以证明二氧化碳具有的化学性质是不燃烧，也不支持燃烧，故A错误；
B、二氧化碳不能使干纸花变色，打开K1后不能观察到a处纸花变为红色，故B错误；
C、b处加热水的目的是产生水蒸气，使二氧化碳与水充分接触，故C错误；
D、打开K2后，a处纸花不变色，c处纸花变色是由于二氧化碳与水反应生成了碳酸，是碳酸使紫色石蕊变色，说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色，故D正确。
故选D。
10．某兴趣小组改进了教材中二氧化碳的制取和性质探究的实验装置，用如图所示装置可以同时进行二氧化碳的制取和性质探究。下列关于该实验的说法中，不正确的是 ( )
A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变红
B．移动粗铜丝能控制反应的发生和停止
C．产生的二氧化碳可以用浓硫酸来干燥
D．能验证二氧化碳的密度比空气大
【答案】D
【解析】【分析】浓硫酸具有吸水性，可以干燥中性和酸性气体。
【解答】A、石灰水与稀盐酸反应生成的气体是二氧化碳，二氧化碳溶于水形成碳酸，溶于呈酸性，能使紫色石蕊变红，故A正确，不符合题意；
B、将铜丝向上运动，石灰石与稀盐酸反应，反应停止，可知移动铜丝可以控制反应的发生和停止，故B正确，不符合题意；
C、二氧化碳不能与浓硫酸反应，可以用浓硫酸干燥，故C正确，不符合题意；
D、该实验不能验证二氧化碳的密度与空气密度大大小关系，要证明密度关系，需要设置对照组，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
11．在锥形瓶甲中放入10g块状纯净的碳酸钙，在锥形瓶乙中放入10g 粉末状纯净的碳酸钙，分别同时加入等质量、同浓度的稀盐酸(足量)。下列对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】【分析】根据接触面积越大，反应速率越快和接触面积大小不会影响二氧化碳的质量进行分析判断。
【解答】粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积更大，反应速度更快，即在相同时间内产生的二氧化碳气体更多。颗粒大小不会影响生成二氧化碳的质量，可知最终两个锥形瓶中产生的二氧化碳气体的质量相同。
故答案为：C。
12．在实验室制取 CO2 的发生装置中连接压强传感器(如图甲)，实验过程中试管内气体压强变化如图乙所示，则图乙中表示石灰石与盐酸脱离接触的是下列哪一段 ( )
A．ab B．bc C．cd D．bd
【答案】B
【解析】【分析】b点为图像的拐点，说明此时刚好不再有气体产生，即两种反应物刚好分离的时间。
【解答】石灰石与盐酸反应生成二氧化碳气体，会导致装置内压强增大，两种物质脱离接触时，反应停止，压强不再继续增大，由图可知，脱离接触的阶段为压强不变的bc段。
故答案为：B。
13．小科利用下列装置对CO2 进行处理，其中不能达到实验目的的是 ( )
A．干燥CO2气体 B．收集CO2 气体
C．吸收CO2气体 D．检验CO2气体
【答案】B
【解析】【分析】使用万能瓶时，检验、除杂、干燥气体均要长管进，排液体收集气体时，气体均要从短管进。
【解答】A、浓硫酸具有吸水性，且不能与二氧化碳反应，所以可以用浓硫酸干燥二氧化碳，故A正确，不符合题意；
B、二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，且利用排水法收集气体时，气体应从短管进入集气瓶，将水从长管排出，故B错误，符合题意；
C、氢氧化钠溶于能与二氧化碳反应，将二氧化碳气体吸收，故C正确，不符合题意；
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验二氧化碳气体，故D正确，不符合题意。
故答案为：B。
14．实验室制备并收集二氧化碳，通常有以下操作步骤：①检查装置的气密性；②连接装置；③装入大理石：④加入稀盐酸：⑤收集气体：⑥验满。排列顺序正确的是（ ）
A．①②③④⑤⑥ B．②①④③②⑥
C．②①③④⑤⑥ D．②③④①⑤⑥
【答案】C
【解析】【分析】本题考查实验室制备并收集二氧化碳的步骤，步骤中注意两个先后：先连接装置，再检查气密性；先加固体，再加液体。
【解答】实验室制取二氧化碳时，制取的操作步骤是连接装置，检查装置的气密性，装入大理石，加入稀盐酸，收集气体，最后验满，即②①③④⑤⑥。
故答案为：C。
15．如图所示，实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响．经数小时实验后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况（ ）
A．A处下降，B处上升 B．A、B两处都下降
C．A处上升，B处下降 D．A、B两处都不变
【答案】C
【解析】【分析】 根据O2被小白鼠消耗，由于氢氧化钠能够吸收二氧化碳，小白鼠排出的CO2被氢氧化钠溶液吸收导致第二个集气瓶中的气体压强减小，由此可以分析出A，B两处的液面会出现哪种情况。
【解答】根据图片可知，小白鼠吸入氧气尔呼出的二氧化碳，其中的二氧化碳被NaOH溶液吸收，导致小白鼠所在的瓶中压强变小，则A液面上升，B液面下降。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
二、填空题
16．二氧化碳的性质探究历经了几百年，凝聚了几代科学家的智慧。
（1）1766年，卡文迪许发现CO2能溶于水。可用图甲所示装置验证该性质，用软塑料瓶收集一瓶CO2，向其中加入约 容积的水，立即拧紧瓶盖，振荡后观察到 。若将水换成澄清石灰水，还将观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
（2）1774 年，伯格曼研究了 CO2与 H2O 的反应。可用图乙所示装置验证该反应，变色的是试纸 (填“1”“2”或“3”)。
（3）1834年，奇洛列制备了干冰。从微观角度分析，用二氧化碳气体制备干冰改变的是 。
【答案】（1）软塑料瓶变瘪；澄清石灰水变浑浊；
（2）2
（3）分子间的间隔
【解析】【分析】（1）二氧化碳易溶于水，同时实验检验二氧化碳一般用澄清石灰水；
（2）二氧化碳能与水反应生成具有酸性的物质；
（3）气体和固体的本质区别为微粒之间的间距；
【解答】(1)二氧化碳能溶于水，用软塑料瓶收集一瓶二氧化碳，向其中加入约 容积的水，立即拧紧瓶盖，振荡，由于瓶内二氧化碳部分溶于水，使瓶内气体减少，压强变小，小于外界大气压，在大气压的作用下，软塑料瓶会变瘪。将水换成澄清石灰水，二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成水和碳酸钙沉淀： 故还将观察到澄清石灰水变浑浊；
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试纸变红。在图乙中，1、2处是湿润的石蕊试纸，二氧化碳与水反应生成碳酸，但是1处试纸不变色，因为空气中二氧化碳的浓度太小，生成的碳酸浓度太小；2处湿润的石蕊试纸变红，试管内二氧化碳浓度较大，与水反应产生碳酸，使湿润的石蕊试纸变色；3处是干燥的石蕊试纸，不变色；
(3)用二氧化碳气体制备干冰，这是物质状态的变化，从微观角度来看，改变的是分子间的间隔；
故答案为；（1）软塑料瓶变瘪；澄清石灰水变浑浊；；
（2）2；分子间的间隔。
17．请分析回答下列问题。
（1）请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的药品选择的探究实验。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：
组别 药品 实验现象
① 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
② 石灰石粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
③ 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
从制备和 的角度分析，一般选择第①组药品；对比①②两组实验，能够得出的结论是 。
（2）利用如图所示装置进行二氧化碳的制备和性质探究实验。
实验进行一段时间后，Y形管右端可以观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 ，被紫色石蕊试液浸湿的纸质小花的颜色变化为 ，若将 的木条从干燥管的上端管口伸入管内，可以看到 ，说明二氧化碳具有 的性质。
【答案】（1）收集；反应物间的接触面积越大，反应速率越快
（2）澄清石灰水变浑浊； ；紫色变红色；燃着；木条熄灭；不燃烧，也不支持燃烧
【解析】【分析】（1）根据碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，碳酸钠粉末与稀盐酸反应速度太快，无法收集进行分析；
（2）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，与水反应生成碳酸，生成的碳酸使的被紫色石蕊溶液变红进行分析。
【解答】（1）从实验现象中可以看出三组药品都产生二氧化碳，但是②③组药品产生二氧化碳的速率很快，不利于收集气体，因此，从制备和收集的角度分析，应选择块状石灰石和稀盐酸来制备二氧化碳。
对比①②两组实验可知，石灰石粉末与稀盐酸的反应速率比块状石灰石与稀盐酸的反应速率更快，故可以得出反应物间的接触面积越大，反应速率越快的结论。
（2）Y形管左端的大理石与稀盐酸反应有二氧化碳气体生成，Y 形管右端的澄清石灰水与生成的二氧化碳反应，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为
二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使被紫色石蕊试液浸湿的纸质小花变成红色；
二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，因此能使燃着的木条熄灭。
18． 某学习小组设计如下实验验证CO2 的性质。用3个充满CO2的250 mL的烧瓶进行实验，实验装置如图甲所示，同时迅速将注射器内液体(分别为水、澄清石灰水、40%氢氧化钠溶液)全部注入各自烧瓶中；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图乙所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。回答下列问题。
（1）曲线2对应发生反应的化学方程式为 。
（2）根据图乙可得出的结论是____(填序号)。
A．二氧化碳能与水发生反应
B．二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
C．40%氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合用于吸收二氧化碳
【答案】（1）
（2）B；C
【解析】【分析】（1）二氧化碳的化学性质二氧化碳能与水反应生成碳酸；能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水；还能与氢氧化钠反应，生成易溶于水的碳酸钠和水。
（2）压强变化与气体消耗的关系在密闭容器中，气体被消耗的量越多，容器内的压强下降就越明显。通过对比三条曲线的压强下降幅度，可以判断不同物质与二氧化碳反应的剧烈程度或吸收效果。
【解答】（1）二氧化碳能溶于水，澄清石灰水中溶解的氢氧化钙较少，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，等量的氢氧化钠溶液和澄清石灰水，氢氧化钠溶液消耗二氧化碳最多，所以压强下降最大，则曲线1表示CO2溶于水，曲线3表示二氧化碳与氢氧化钠反应，曲线2表示二氧化碳与氢氧化钙反应，化学方.程式为 H2O。
（2）A、曲线1压强下降，只能说明二氧化碳减少，二氧化碳能溶于水，也会使压强减小，因此无法得出二氧化碳能与水反应，A错误；
B、曲线3与曲线1对比说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，B正确；
C、曲线3 与曲线2对比，压强降低得更多，说明氢氧化钠吸收二氧化碳更多，因此40%氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合用于吸收二氧化碳，C正确。
故答案为：BC。
19．小科开展了二氧化碳的制取和部分性质检验实验。
（1）装置A 中仪器①的名称是 ；收集二氧化碳应选择装置 (填序号)，理由是 。
（2）小科采用装置E，用澄清石灰水来检验二氧化碳气体性质，发生反应的化学方程式是 。
【答案】（1）长颈漏斗；C；二氧化碳密度比空气大，能溶于水且与水的反应
（2）
【解析】【分析】（1）常见实验仪器识别：长颈漏斗是实验室制取气体时常用的仪器，主要作用是向反应容器中添加液体药品。
气体收集方法的选择依据：气体的收集方法主要由其密度和溶解性决定。密度比空气大且不与空气中成分反应的气体，可用向上排空气法收集；密度比空气小的气体，可用向下排空气法收集；难溶于水且不与水反应的气体，可用排水法收集。
（2）二氧化碳的检验原理：二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成不溶于水的碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳的特征反应。
【解答】（1）装置 A 中仪器①的名称是长颈漏斗；二氧化碳密度比空气大，能溶于水且与水反应，只能用题中所给的向上排空气法收集，故选装置C。
（2）检验二氧化碳气体用澄清石灰水，澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为
20．实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）图甲表示加入药品前的一个操作，其目的是 。
（3）检验生成的气体是二氧化碳的方法是 。
（4）实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因为生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图乙所示方法成功制得了大量CO2（反应物为稀硫酸和石灰石）。
推测：在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是 。
【答案】（1）
（2）检查装置气密性
（3）将生成的气体通入澄清石灰水中，若溶液变浑浊，则证明是二氧化碳
（4）增大硫酸钙在溶液中的溶解能力
【解析】【分析】（1）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳分析；
（2）根据热胀冷缩原理检验装置气密性方法分析；
（3）根据二氧化碳利用澄清石灰水检验分析；
（4）根据加热和加入氯化铵能增大硫酸钙的溶解性分析。
【解答】（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为。
（2）通过分析可知，图甲表示利用热胀冷缩原理检验装置气密性。
（3）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以将产生的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成的气体是二氧化碳。
（4）硫酸钙微溶于水，在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是增大硫酸钙在溶液中的溶解能力。
故答案为：（1） ；（2） 检查装置气密性 ；（3） 将生成的气体通入澄清石灰水中，若溶液变浑浊，则证明是二氧化碳 ；（4） 增大硫酸钙在溶液中的溶解能力 。
21．二氧化碳的制取和性质是初中科学的重要学习内容。
（1）实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示)： 。
（2）小塘用如图1装置制取二氧化碳，请指出该装置的错误： 。
（3）如图2，往充满CO2的瓶内加入水振荡后，瓶子会变扁。由此现象可知，二氧化碳具有的物理性质是____。(填字母序号)
A．密度比空气大 B．能溶于水 C．能与水反应
【答案】（1）CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑
（2）长颈漏斗的下口没有浸在液面以下
（3）B
【解析】【分析】（1）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
（2）根据实验室制取二氧化碳的装置要求解答；
（3）根据实验现象分析二氧化碳的性质。
【解答】（1）在实验室中，碳酸钙与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，则反应的方程式为：CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）在制取二氧化碳的实验中，长颈漏斗的下口要浸没在液面以下进行液封，避免二氧化碳溢出，则图1中装置的错误：长颈漏斗的下口没有浸在液面以下。
（3） 如图2，往充满CO2的瓶内加入水振荡后，瓶子会变扁。由此现象可知，二氧化碳具有的物理性质是能溶于水，故选B。
22．实验室常用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答：
（1）①图1是两种气体发生装置，各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点： ；
②检查装置A的气密性时，将右侧导管浸入水中，用手捂住试管，观察到 ，说明气密性良好。
（2）在完成气密性检查后，装入药品，反应产生气体。用向上排空气法收集气体，验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于 。
（3）在收集二氧化碳过程中，某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2，在该实验条件下，要使二氧化碳体积分数达到90%，需在小木条熄灭后，再收集 秒。
【答案】（1）装置A的优点是装置简单，操作简便，；导管口有气泡冒出，手移走后，导管中形成一段稳定的水柱
（2）隔绝氧气
（3）200
【解析】【分析】（1）①根据装置A、装置B的特点来分析解答；
②根据检查装置A的气密性的方法来分析解答；
（2）根据可燃物燃烧的条件来分析解答；
（3）根据图2中的信息，再结合题意来分析解答。
【解答】（1）由图可知，装置A的优点是装置简单，操作简便，装置B加装了长颈漏斗，便于随时添加药品，故填装置A的优点是装置简单，操作简便，或装置B便于随时添加药品；
检查装置A的气密性时，将右侧导管浸入水中，用手捂住试管，观察到导管口有气泡冒出，手移走后，导管中形成一段稳定的水柱，说明气密性良好，故填导管口有气泡冒出，手移走后，导管中形成一段稳定的水柱。
（2）用向上排空气法收集二氧化碳气体，验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭，从燃烧条件看，小木条熄灭是由于二氧化碳隔绝了氧气，故填隔绝氧气。
（3）由图可知，100秒时，氧气的体积分数为8%左右时小木条熄灭，300秒时，二氧化碳的体积分数为90%，所以要使二氧化碳体积分数达到90%，需在小木条熄灭后，再收集的时间=300秒 100秒=200秒，故填200。
（1）由图可知，装置A的优点是装置简单，操作简便，装置B加装了长颈漏斗，便于随时添加药品，故填装置A的优点是装置简单，操作简便，或装置B便于随时添加药品；
检查装置A的气密性时，将右侧导管浸入水中，用手捂住试管，观察到导管口有气泡冒出，手移走后，导管中形成一段稳定的水柱，说明气密性良好，故填导管口有气泡冒出，手移走后，导管中形成一段稳定的水柱。
（2）用向上排空气法收集二氧化碳气体，验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭，从燃烧条件看，小木条熄灭是由于二氧化碳隔绝了氧气，故填隔绝氧气。
（3）由图可知，100秒时，氧气的体积分数为8%左右时小木条熄灭，300秒时，二氧化碳的体积分数为90%，所以要使二氧化碳体积分数达到90%，需在小木条熄灭后，再收集的时间=300秒 100秒=200秒，故填200。
23．结合下列实验装置示意图，请回答下列问题。
（1）写出仪器a的名称： 。
（2）实验室制取并检验CO2 时，气体应从 C装置的 (填字母)端管口通入。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，用此原理制取的氧气中含有水蒸气，若要制备并收集干燥的氧气，需要的实验装置组合是 (填字母)。
【答案】（1）试管
（2）m
（3）；B、D、F
【解析】【分析】（1）根据常见仪器的名称解答；
（2）干燥气体时，让气体从长导管进入干燥试剂；
（3）根据反应物和反应条件确定发生装置，根据气体的性质选择收集方法，结合干燥的方法分析解得。
【解答】（1） 根据图片可知，仪器a的名称是锥形瓶。
（2） C装置为洗气瓶或气体干燥装置，用于检验或干燥气体。 为了使气体与液体充分接触，气体应从长管（m端）通入，短管（n端）排出。
（3） ①过氧化氢（H2O2）在二氧化锰（MnO2）催化下分解生成水和氧气，则反应的方程式为：。
②用过氧化氢制取氧气时，反应不需要加热，因此选择B装置（固液不加热型发生装置）。
氧气要用浓硫酸进行干燥，故选D；
氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集（F装置）。
故选BDF。
24．如图是实验室制备气体的常见装置，请回答下列问题：
（1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，选用的实验装置是 (填字母)，反应的化学方程式为 。
（2）小明用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是____(多选，填字母)。
A．收集气体前，集气瓶没有注满水
B．导管口开始有气泡冒出，立刻收集
C．收集气体后，集气瓶中仍有少量水
（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）BD；
（2）A；B
（3）B；D
【解析】【分析】（1）根据实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳为固液常温型反应，二氧化碳能溶于水，密度比空气大来分析解答；根据碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水来分析解答；
（2）根据用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低的原因来分析解答；
（3）根据题中信息、反应原理和气体性质来分析解答。
【解答】（1）实验室用石灰石（主要成分CaCO3）和稀盐酸制取二氧化碳为固液常温型反应，则发生装置选B，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置选D，则选用的实验装置是BD，碳酸钙和稀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↑；
（2）A、收集气体前，集气瓶没有注满水，会使瓶内留有空气，导致收集的氧气中混有空气，纯度偏低，故A符合题意；
B、导管口开始有气泡冒出，立刻收集，此时排出的是装置内的空气，会使收集的氧气不纯，纯度偏低，故B符合题意；
C、收集气体后，集气瓶中仍有少量水，这并不影响氧气的纯度，故C不符合题意；
故答案为：AB；
（3）A、制取CO2是固体和液体常温反应，发生装置选B，制取Cl2是固体（MnO2）和液体（浓HCl）在加热条件下反应，发生装置应选C，二者发生装置不同，故A错误；
B、Cl2密度比空气大，用D装置收集Cl2时，Cl2应从a端进入，空气从b端排出，故B正确；
C、制取Cl2的反应中，MnO2参与反应，反应前后质量和化学性质改变，不是催化剂，而是反应物，故C错误；
D、用E装置收集O2时，O2密度比水小，应从d管导入，水从c管排出，故D正确；
故答案为：BD。
25．小科开展了二氧化碳的制取和部分性质的实验：
（1）A中仪器①的名称是： ；实验室检查制备CO2 装置气密性的具体操作是：先关闭止水夹，从①上端注水，使之下端浸在水中，继续加水形成一段水柱，若观察到 的现象则证明该装置气密性良好。
（2）收集二氧化碳应选择图中 (填字母)装置。
（3）E装置是用澄清石灰水来鉴定二氧化碳气体性质，它发生反应的化学方程式是 。
【答案】（1）长颈漏斗；产生液柱差且一段时间不回落(合理即可)
（2）C
（3）
【解析】【分析】本题考查二氧化碳的制取实验，涉及仪器名称、装置气密性检查、收集方法及化学性质，需结合二氧化碳的密度、溶解性等性质分析。
【解答】(1) A 中仪器①的名称是长颈漏斗；检查气密性时，关闭止水夹后加水形成水柱，若水柱高度一段时间内保持不变，说明装置气密性良好。
(2) 二氧化碳密度比空气大且能溶于水，应选择向上排空气法收集，对应装置 C。
(3) 澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水。
三、实验与探究题
26．某同学利用图甲装置开展了二氧化碳气体制取及性质探究实验。
（1）【实验原理】
（2）【气体制取】
检查图甲装置气密性是在添加试剂 (填“前”或“后”)。
【拓展探究】对于能否采用排水法收集二氧化碳的问题，他开展了如下探究。
①取三个相同规格的集气瓶，一个集气瓶装满空气，另外两个集气瓶分别利用向上排空气法和排水法装满二氧化碳，在表中记录集气瓶装满气体所需的时间。
②将三个集气瓶分别倒扣在盛有水的水槽中，如图乙所示，一段时间后，分别测量压入水量(压入水的体积占集气瓶容积的比例)，结果如表所示。
气体样本 空气 向上排空气法收集的CO2 排水法收集的CO2
装满气体所需时间/s 一 72 43
5min后压入水量 几乎为零 0.5% 0.6%
24 h 后压入水量 几乎为零 47% 90%
（3）【实验反思】
解释：利用向上排空气法和排水法装满二氧化碳气体的集气瓶倒扣在水槽中，24 h 后均有水进入集气瓶内的原因是 。
（4）分析实验结果可知，利用排水法收集二氧化碳的优点为 。
【答案】（1）H2O
（2）前
（3）二氧化碳能溶于水并与水反应，使集气瓶内气体减少，压强减小，在大气压作用下水进入集气瓶
（4）集满时间更短，收集的二氧化碳更纯净
【解析】【分析】（1）根据化学反应前后原子种类和数目不变的原则，推断碳酸钙与稀盐酸反应方程式中缺失的物质。
（2）依据实验操作规范，明确检查装置气密性的时机，若装置漏气会影响实验结果，所以应在添加试剂前检查。
（3）从二氧化碳的溶解性角度，解释向上排空气法和排水法收集的二氧化碳气体倒扣在水槽中24h后均有水进入集气瓶的原因。
（4）通过对比向上排空气法和排水法收集二氧化碳时集气瓶内压入水量及装满气体所需时间等实验数据，分析排水法收集二氧化碳的优点。
【解答】（1）实验室中用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取 CO2 的化学方程式为
（2）检查图甲装置气密性是在添加试剂前。因为若在添加试剂后检查，一旦发现装置气密性不好，处理过程中试剂可能会造成浪费，且不利于实验的顺利进行。只有在添加试剂前确保装置气密性良好，才能保证实验结果的准确性和实验的顺利开展。
（3）利用向上排空气法和排水法集满二氧化碳气体的集气瓶倒扣在水槽中，24 h 后均有水进入集气瓶内的原因是二氧化碳能溶于水并与水反应，随着时间推移，集气瓶内气体减少，压强减小，在外界大气压的作用下，水进入集气瓶。
（4）分析实验结果可知，利用排水法收集二氧化碳的优点为收集二氧化碳时，集气瓶装满气体所需时间更短；且24h后用排水法收集的集气瓶内压入水量更多，说明排水法收集的二氧化碳更纯净
27．某同学在实验室制取 CO2并进行研究。
（1）该同学拟用块状石灰石制 CO2。用如图甲所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有 (填字母)。
（2）如图乙所示，进行验证CO2 能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为 。
②通入CO2后可观察到的现象为 。
（3）收集 CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗 如图丙，向三颈烧瓶中持续通 CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图丁所示。
①如图丙中，通CO2导管的末端应处于 (填“A”或“B”)位置。
②如图丁所示 C 点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内 CO2的体积分数约为 。
【答案】（1）AC
（2）紫色石蕊试液；溶液由紫色变为红色
（3）B；60%
【解析】【分析】（1） 根据实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂进行分析；
（2）根据二氧化碳的性质及其探究方法来分析；
（3）①根据二氧化碳密度比空气大进行分析；
②根据图-4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内氧气的体积分数为8%，由于氧气约占空气总体积的五分之一（或21%），
则此时三颈烧瓶内空气的体积分数为8%÷21%≈38.1%进行分析。
【解答】 （1）实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂，需要用到的仪器有：AC；
（2）①二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色的石蕊溶液变红色，因此试管中的物质X为滴有紫色石蕊溶液的水；
②二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色的石蕊溶液变红色；
（3）①二氧化碳密度比空气大，所以图-3中，通导管的末端应处于B位置；
②图-4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内氧气的体积分数为8%，由于氧气约占空气总体积的五分之一（或21%），则此时三颈烧瓶内空气的体积分数为8%÷20%=40%，故此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为1-40%=60%。空气中二氧化碳约占空气体积的0.03%，占比非常小，保留一位小数对结果无影响，忽略不计。
28．某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。
【实验原理】
【收集装置】
（1）结合CO2气体的性质，图Ⅰ的收集装置中可用于收集气体的有 。
（2）【实验探究】实验室用大理石而不用碳酸钠制取气体的原因探究。
【作出假设】可能是因为碳酸钠、大理石和稀盐酸反应产生二氧化碳气体的快慢不同。
【设计与实验】小实设计的实验如图Ⅱ所示。他通过比较相同时间内气球变大的程度来比较反应的快慢。
小妍对小实的实验设计过程提出了质疑：①稀盐酸的溶质质量分数和用量未控制相同。② 。小组同学在老师指导下修正完善后，重新设计了如图Ⅲ所示的实验。(注：压强传感器可以检测广口瓶中'气体压强大小，在实验过程中检测到广口瓶内压强随时间变化如图Ⅳ所示。)
（3）【实验结论】
分析图Ⅳ所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体较快，判断依据是 。
（4）【拓展与提高】
结合所学知识分析图Ⅲ实验装置中使用连通管的原因可能是 。
【答案】（1）甲和丁
（2）没有控制碳酸钠和大理石的形状相同
（3）相同时间内加入碳酸钠的容器内气压增大更多
（4）平衡气压，使稀盐酸能顺利滴下
【解析】【分析】（1）根据二氧化碳的密度大于空气，且易溶于水分析收集方法；
（2）根据控制变量法的要求，结合图像信息解答；
（3）相同时间内生成二氧化碳的体积越大，则压强越大，那么反应速率更快。
（4）根据图片分析该实验装置的特点即可。
【解答】（1）二氧化碳的密度大于空气，且易溶于水，会沉积在集气瓶底部，故选择向上排空气法，故选甲和丁；
（2）根据图片可知，探究碳酸钠和大理石和稀盐酸反应产生二氧化碳气体的快慢时，需要控制加入稀盐酸的体积和浓度相同，大理石和碳酸钠的质量相同，还要控制二者的颗粒大小相同。根据图片可知，大理石为块状，二碳酸钠为粉末状，则②为没有控制碳酸钠和大理石的形状相同。
（3） 分析图Ⅳ所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体较快，判断依据是；相同时间内加入碳酸钠的容器内气压增大更多。
（4） 反应发生后集气瓶内生成二氧化碳，甁内压强变大，需要保持分液漏斗内和集气瓶内的压强，才能保证稀盐酸顺利从分液漏斗中流出，因此本实验装置连通管的作用是平衡气压，使稀盐酸能顺利滴下。
四、综合题
29．如图，小舟制作了一个简易泡沫灭火器，为增加泡沫量，添加少量不参与反应的发泡剂。
（1）使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝 作用，即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 。
（2）制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克，才能恰好完全反应。(已知；Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)
【答案】（1）氧气(空气)；不能燃烧也不支持燃烧
（2）解：设恰好反应完10.6克碳酸钠所需HCl的质量为x
Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O CO2↑
106 73
10.6克 X
x=7.3克
理论上需要的依盐酸质量为： =20克
答：理论上需要质量分数为36.5%的依盐酸20克。
【解析】【分析】燃烧需要同时达到的三个条件：第一可燃物，第二，达到着火点，第三，需要助燃剂；质量守恒定律是指在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和；
【解答】（1）燃烧需要同时达到的三个条件：第一可燃物，第二，达到着火点，第三，需要助燃剂；使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝氧气作用；选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是不能燃烧也不支持燃烧；
30．在学习了二氧化碳的制取之后，学校开展项目化活动“制作简易灭火器”，同时针对该项目设计了评价表。
“自制灭火器”评价表(节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 能连续产生气体 能产生少量气体 不能产生气体
指标二 既能控制反应应是否进行又能控制反应速度 能控制反应应是否进行但不能控制反应速度 不能控制反应是否进行
小科利用饮料瓶、漏斗、铜丝、10g大理石碎片、10%稀硫酸等材料制作了图甲装置。
（1）查阅资料发现：硫酸钙微溶于水。根据评价表，该装置指标一被评为 。
（2）某次实验室铜丝丢失。于是小科找来了一根铁丝作为替代。他的做法是否可行，请说明理由 。
（3）小科换用稀盐酸进行实验最终制得二氧化碳3.3克，求大理石中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
（4）为了使装置甲指标二达到“优秀”，图乙中设计思路可以借鉴组有 。 (可多选)
【答案】（1）合格
（2）不可行，铁丝会和酸反应生成氢气，氢气为可燃物，会加速燃烧易发生爆炸
（3）解：设参与反应的碳酸钙的质量为x
x=7.5克
（4）①③
【解析】【分析】（1）根据硫酸钙微溶，可知反应不能持续进行。
（2）活泼金属能与酸产生氢气，所以不可行。
（3）根据二氧化碳质量结合方程式计算碳酸钙的质量。
（4）装置②中将止水夹关闭，气体不再逸出，试管内压强增大，液体被压进漏斗中，试管内液面下降，与固体分离，反应停止。
【解答】（1）硫酸钙微溶，会附着在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行，可知根据评价表，该装置指标一被评为合格。
（2）铁是活泼金属，能与酸反应产生氢气，氢气可燃，不纯可能会发生爆炸，所以不能用铁丝替代铜丝。
（4）指标二达到“优秀”，既要控制反应的进行和停止，还要控制反应速度，可选择的装置是①③，②可以控制反应的进行和停止，单不能控制反应速度。
31．如图是实验室制取气体的常见装置。请根据要求回答相关问题。
（1）实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应的化学方程式为 ，可选用A 或B 为发生装置，其中B装置的优点为 。
（2）收集二氧化碳和氧气均可选用同一装置，选择并简述原因： 。若用该装置收集二氧化碳，验满的方法是 ，可以使用 检验二氧化碳。不能用E装置收集二氧化碳的原因是 。
（3）工业上，高温煅烧石灰石(主要成分为碳酸钙)可制得二氧化碳，发生反应的化学方程式是 ，不选择该方法用于实验室制取二氧化碳的原因是 (写一条即可)。
（4）若利用含100t碳酸钙的石灰石高温煅烧制取二氧化碳(不考虑气体的散失)，试计算可获得二氧化碳的质量为多少吨
【答案】（1）；可以控制反应的开始和停止
（2）C装置，氧气、二氧化碳的密度都比空气大；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满；澄清石灰水；二氧化碳能溶于水且能与水反应
（3）；耗能高
（4）解：设可获得二氧化碳的质量为x。
x=44t
答：可获得二氧化碳的质量为44 t。
【解析】【分析】（1）实验室中一般用固体的碳酸钙和稀盐酸反应来制取二氧化碳，选取固液反应装置；
（2）向上排空气法一般来收集密度大于空气的气体，向下排空气法来收集密度比空气小的气体；
（3）实验室制取原则为低能量，高洁净的反应；
（4）利用化学方程式可知，每100g碳酸钙反应生成44g二氧化碳；
【解答】(1)石灰石或大理石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为 ；B装置中固体放在多孔隔板上，通过长颈漏斗添加液体，固液接触反应发生，关闭活塞，气体无法排出，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离反应停止；打开活塞，气体排出，压强减小，液体重新流入试管，反应重新发生，B装置能控制反应的发生和停止；
(2)氧气、二氧化碳的密度比空气大，都可采用向上排空气法收集，选择的收集装置为C 装置；二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，将二氧化碳通入澄清石灰水中，若观察到澄清石灰水变浑浊，说明该气体为二氧化碳；二氧化碳能溶于水且能与水反应，故不能用排水法收集二氧化碳；
(3)碳酸钙在高温下分解为二氧化碳和氧化钙，化学方程式为 该反应需高温加热，耗能高，且有危险性更高等弊端，故一般不用于实验室制取二氧化碳。
32．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）用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验，消耗了1.46g10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量(写出计算过程)。
【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
（4）解：设实验过程中产生的质量为x。
答：实验过程中产生的质量为0.088g。
【解析】【分析】（1）根据装置的特点进行分析；
（2）根据碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳、二氧化碳和澄清石灰水反应生成白色沉淀进行分析；
（3）根据采用“微型”实验装置具有的优点是药品用量少，产生的废弃物也少，方便操作进行分析；
（4）根据HCl的质量和化学方程式计算生成二氧化碳的质量。
【解答】（1）分液漏斗的核心作用是添加液体药品、控制液体滴加速度，微型塑料滴管在微型装置中同样用于逐滴添加稀盐酸，功能和分液漏斗完全一致。
（2）题图乙中石灰石与盐酸反应产生二氧化碳气体，二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则实验现象是石灰石表面有气泡产生，澄清石灰水变浑浊。
（3）微型实验使用的药品、试剂用量远少于常规装置，能大幅节约药品、减少浪费，同时产生的废弃物更少，符合绿色环保、操作简便、占用空间小的实验要求。
33．实验室制取CO2时，选择合适溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸的浪费。小科分别取100克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石进行了三组实验，实验中每2分钟用电子天平测量生成的CO2质量，数据记录见表，并计算盐酸利用率(盐酸利用率是指收集到的气体质量理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。
时间/分 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
7.3%稀盐酸生成的质量/克 0 0.65 1.06 1.40 1.66 1.90 2.10 2.25 2.34 2.40
14.6%稀盐酸生成的质量/克 0 1.02 1.66 1.97 2.12 2.22 2.28 2.30 2.30 2.30
21.9%稀盐酸生成的质量/克 0 1.35 1.96 2.08 2.16 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20
请根据上述信息回答问题：
（1）小科在实验过程中发现，利用7.3%稀盐酸制取CO2时，第6~18分钟时反应速度不断减慢，其主要原因是 。
（2）小科用100克21.9%盐酸进行实验，可计算得到盐酸的利用率是多少
（3）实验中，小科发现盐酸的浓度越大，生成二氧化碳的质量越少。小科猜想这可能跟盐酸的性质有关。为进一步验证自己的猜想，小科通过实验进行检验，他选择AgNO3溶液放入装置B，实验中观察到 B中出现白色沉淀。请你根据实验现象解释盐酸的浓度越大，生成二氧化碳的质量越少的原因： 。
【答案】（1）稀盐酸的浓度减小，导致速率减慢
（2）解：设稀盐酸中氯化氢的质量为x。
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
73
x 44
2.2g
，解得x=3.65g
利用率。
（3）盐酸浓度越大，挥发速度越快，与碳酸钙反应的氯化氢质量小，产生的二氧化碳气体质量少
【解析】【分析】（1）反应物的浓度会影响反应的速度，浓度大，反应速度快。
（2）根据方程式计算出氯化氢的质量，再根据题中关于利用率的定义进行计算。
（3）根据盐酸具有挥发性进行分析。
【解答】（1）随着反应的进行，稀盐酸的浓度减小，所以反应速率减慢。
（3）盐酸具有挥发性，浓度越大，挥发得越快，损失的氯化氢气体多，产生的二氧化碳气体的质量减小。
34．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%
（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 HCI质量为x
100/73=5g/x
解得：x=3.658
盐酸中溶质的质量分数为：3.65g/20gX100%=18.25%
答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%。
【解析】【分析】实验室制取二氧化碳气体通常采用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应的方式。以下是详细的步骤和注意事项：反应原理：大理石或石灰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。化学方程式为：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑。装置选择：由于二氧化碳能溶于水并与水反应，不宜用排水法收集；其密度大于空气，故常用向上排空气法收集。因此，选择合适的发生装置和收集装置至关重要。操作步骤：检查装置的气密性：确保整个装置不漏气。装置配置：使用锥形瓶作为反应容器，长颈漏斗便于添加酸液，导气管用于引导气体，集气瓶用于收集二氧化碳。添加试剂：先向长颈漏斗注入稀盐酸，然后向锥形瓶中加入大理石或石灰石小块。收集气体：由于二氧化碳密度大于空气，使用向上排空气法收集气体。注意事项：不宜使用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，导致制得的二氧化碳中含有杂质。反应过程中可能会产生氯化氢气体，可以通过饱和碳酸氢钠溶液除去。如有必要，可用装有浓硫酸的洗气瓶除去生成气体中的水蒸气。
【解答】（1）分析1，2，3次的数据，可以知道20g的盐酸溶液可以消耗掉5g的碳酸钙；所以第三次的盐酸已经过量了，所以第四次再加入20g的盐酸，也不会有固体减少，所以剩下的固体为2.8g；
（2） 样品中碳酸钙的质量分数=（16g-2.8g）/16gx100%=82.5%。
35．海螵蛸是一味中药，其主要成分是碳酸钙(杂质不可溶于水也不与稀盐酸反应)，为了测定海螺蛸中碳酸钙的质量分数，某科学兴趣小组用如图装置进行实验：称取5克海螵蛸粉末样品放入装置B，通过分液漏斗，将100克稀盐酸分4次加入。每次反应当装置B中反应停止后，鼓入一定量的空气，再记录装置D 中质量，得到数据如下表：
次数 1 2 3 4
加稀盐酸的质量/克 25 25 25 25
装置D的总质量/克 89.50 90.08 90.66 90.68
（1）装置C用于干燥气体，C中所盛试剂可以是 。
（2）每次反应结束后鼓入一定量的空气，其目的是 。
（3）计算海螵蛸中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程
【答案】（1）浓硫酸
（2）将装置B中残留的二氧化碳全部排入装置D中被吸收
（3）由表中数据可知，每加入25克稀盐酸，D增重的质量为0.58g，可知D装置实验前的质量为89.50g-0.58g=88.92g，二氧化碳的质量为90.68g-88.92g=1.76g。
设碳酸钙的质量分数为x
，
解得x=80%。
【解析】【分析】 碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。
【解答】 （1）装置丙中的干燥剂是浓硫酸，用来吸收水蒸气。故答案为：浓硫酸。
（2） 鼓入空气的目的是确保反应生成的二氧化碳气体完全被装置D中的碱石灰（或其他吸收剂）吸收。如果不鼓入空气，部分二氧化碳可能会残留在装置B中，导致测量结果偏低。
（3）由表中数据可知，反应生成二氧化碳质量=（101.08g-100.50g）×3+101.68g-101.66g=1.76g，
设碳酸钙质量分数是x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
5gx 1.76g
x=80%
36．科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型改进是一条很好的途径。如图甲是制取并检验 的装置，图乙是对图甲实验装置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 (填字母)仪器相同。
（2）实验过程中，乙装置W型玻璃管里的现象有 。
某同学用图甲装置进行实验，锥形瓶B 中石灰石的质量随加入稀盐酸质量的变化情况如图丙所示。求：
（3）15克石灰石最多产生CO2气体的质量；
（4）所加入稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】（1）A
（2）固体溶解， 有气泡生成， 澄清石灰石变浑浊
（3）由图丙可知，反应消耗掉碳酸钙的质量为15g﹣5g＝10g，设最多生成二氧化碳的质量为x，所加入稀盐酸的溶质质量分数为y
x＝4.4g
（4）
y＝7.3%
【解析】【分析】（1）根据微型塑料滴管的作用进行分析；
（2）根据稀盐酸和碳酸钙的中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版八下科学第二章 大气与气候变化
2.3大气中的二氧化碳
了解二氧化碳的来源与去向：认识大气中二氧化碳的主要来源（动植物的呼吸作用、化石燃料燃烧、微生物分解等）和消耗途径（植物的光合作用、溶解于水等），理解二氧化碳在自然界中的循环过程。
掌握二氧化碳的性质：通过实验探究，了解二氧化碳的物理性质（无色无味、密度比空气大、能溶于水）和化学性质（不燃烧也不支持燃烧、能与水反应生成碳酸、能使澄清石灰水变浑浊）。
认识温室效应：理解二氧化碳是重要的温室气体，知道温室效应对维持地球温度的作用以及过度排放导致的全球变暖问题，了解温室效应加剧对人类和生态环境的影响。
树立环保意识：了解减少二氧化碳排放的主要措施，如开发清洁能源、节能减排、植树造林等，关注“碳达峰”“碳中和”等绿色发展理念，培养低碳生活和保护大气环境的责任感。
培养探究能力：初步学会设计实验验证二氧化碳的性质，能运用所学知识解释生活中的相关现象（如“温室效应”“碳酸饮料”等）。
知识点一 二氧化碳的性质
1. 构成：二氧化碳气体由大量二氧化碳分子（CO ）构成，每个分子由 个碳原子和 个氧原子构成。CO2本身没有毒性，但当空气中的 CO2超过正常含量时，会对人体产生有害的影响。
2、物理性质：二氧化碳在常温下是 色、 味的气体，密度比空气 ， 溶于水。固态二氧化碳叫“ ”，可作为致冷剂。
3、化学性质
(1)通常情况下二氧化碳
(2)二氧化碳不能供给呼吸。
(3)二氧化碳能跟水反应生成碳酸。（碳酸具有酸性，能使紫色石蕊试液变 ）
碳酸不稳定，受热会分解：
(4)二氧化碳能跟澄清石灰水反应，生成白色的碳酸钙沉淀，从而使澄清石灰水变 。
==== （利用这一反应可以 二氧化碳。）
与氢氧化钠反应，生成无色透明溶液，（利用这一反应可以 二氧化碳） ==
知识点二 二氧化碳的制取
1.实验室制取二氧化碳
（1）原料选择：实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸。
注意：①不用浓盐酸：浓盐酸易 ，导致 CO 中混有 HCl 气体，纯度降低。
②不用稀硫酸：反应生成微溶于水的 （ ），附着在石灰石表面，阻止反应持续进行。
③不用碳酸钠粉末：反应速率 ，不易控制，气体难以收集。
（2）原理：
（3）装置选择：
①发生装置：固液常温型
②收集装置： 排空气法（CO 密度比空气大，能溶于水且与水反应，不能用排水法）。
（4）实验步骤
① 按照如图所示连接装置，并检查装置的气密性。
② 在锥形瓶中加入石灰石，塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。
③ 把导管插入集气瓶中，导管口应接近集气瓶的底部。
④ 通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸，锥形瓶中立刻有气体产生。
⑤ 片刻后，检验集气瓶中是否已收集满二氧化碳。若已收集满，盖上玻璃片，将集气瓶口向上放在桌上备
用。
（5）检验与验满：
①检验：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变 ，证明是 CO 。
②验满：将燃着的木条放在集气 （不伸入瓶内），若木条 ，证明已集满。
2、验证二氧化碳的性质
（1）
①实验操作：如图所示，把一支短蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，点燃蜡烛。将集气瓶中的二氧化碳缓缓
倾入烧杯中，观察现象。
②实验现象：蜡烛熄灭。
③实验结论： 。
（2）
①实验操作：如图所示，取一支试管，注入少量澄清石灰水，通入二氧化碳，观察现象。
②实验现象：澄清石灰水变浑浊。
③实验结论：CO2与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀。
（3）实验操作：另取一支试管，加入 2 mL 蒸馏水，滴入 1～2 滴紫色石蕊试液，再向溶液中通入二氧化
碳气体，观察现象。
实验现象：蒸馏水中滴入紫色石蕊试液，溶液不变色；向溶液中通入二氧化碳气体后溶液变为 。
实验结论：蒸馏水 使紫色石蕊试液变色，水和二氧化碳生成的碳酸能使紫色石蕊试液 。
3、二氧化碳的工业制法：高温煅烧石灰石，反应方程式：
知识点三 二氧化碳的应用
1. 核心用途：
（1） ：利用不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质。
（2） ：利用干冰（固态 CO ）升华吸热的物理性质。
（3）工业原料：用于制纯碱、尿素、碳酸饮料。
（4）光合作用原料：绿色植物吸收 CO 合成有机物，释放 O 。
2. 对人体健康的影响：
3、简易酸碱灭火器：
（1）药品：浓盐酸（或硫酸）、饱和碳酸钠溶液、少量洗涤剂。
（2）反应原理： 。
（3）工作原理：倒置时酸与碳酸钠接触反应，产生大量 CO ，气压增大，将液体与气体一并喷出（ + ）。
题型一 二氧化碳的性质
【例1】如图所示，甲瓶中盛放的是浓硫酸(可吸收水蒸气)，乙瓶中盛放的是干燥的蓝色石蕊试纸小花。甲同学关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，通入潮湿的二氧化碳观察小花的颜色；乙同学关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，通入潮湿的二氧化碳观察小花的颜色。甲、乙两位同学观察到的小花的颜色分别是 ( )
A．蓝色、红色 B．红色、蓝色 C．红色、红色 D．蓝色、蓝色
【例2】小金利用如图装置探究二氧化碳的性质。注射器内装有足量稀盐酸，硬质玻璃管中有四个棉球，其中①、④为用紫色石蕊试液润湿的棉球，②、③为用紫色石蕊试液润湿后又干燥的棉球。下列关于实验过程及现象的分析，不合理的是 ( )
A．若把稀盐酸换成稀硫酸则反应速度太慢，可能会影响实验结果
B．若把大理石换成碳酸钠则反应速度太快，可能会影响实验结果
C．通过比较①②或③④的现象，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性
D．通过比较①④或②③的现象，均能得出二氧化碳气体密度大于空气
【例3】物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正确的是 ( )
A．有刺激性气味 B．难溶于水
C．能使澄清石灰水变浑浊 D．具有可燃性
【例4】利用如图装置验证二氧化碳的性质，当集气瓶内的二氧化碳缓缓倒入后可以观察到的现象是（ ）
A．两支蜡烛同时熄灭 B．两支蜡烛火焰无变化
C．两支蜡烛自下而上熄灭 D．两支蜡烛燃烧得更旺
【例5】科学课堂上老师演示了如图所示的几个实验。
（1）图甲中蜡烛熄灭的原因是 ；
（2）图乙实验中， (填化学式)使紫色干花(用石蕊试液浸泡过)变红；
（3）图丙实验中，应观察到的实验现象是____(填序号)。
A．试管内液体上升
B．试管内液体变红
C．试管内的澄清石灰水变浑浊
【例6】下列是CO2的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是( )
A．人工降雨
B．植物的光合作用
C．制纯碱、化肥
D．灭火器灭火
【例7】过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体，常温下与二氧化碳发生反应的化学方程式为 现将一瓶二氧化碳气体沿烧杯壁缓缓倒入烧杯中，发现蜡烛熄灭，不久后沾有 固体的棉花渐渐燃烧起来，蜡烛燃烧时对棉花的温度变化忽略不计。根据上述实验信息，描述不合理的是 （ ）
A．CO2能支持棉花燃烧
B．CO2不支持蜡烛燃烧
C．Na2O2与CO2反应一定放出热量
D．棉花具备可燃物燃烧的两个条件
题型二 二氧化碳的制取
【例1】某同学利用如图所示装置制取气体，此装置适用于（ ）
A．双氧水和二氧化锰制取氧气 B．氯酸钾和二氧化锰制取氧气
C．稀盐酸和大理石制取二氧化碳 D．稀盐酸和碳酸钠制取二氧化碳
【例2】实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。
（1）图甲表示加入药品前的一个操作，其目的是 。
（2）检验生成的气体是二氧化碳的方法是 。
（3）实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因为生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图乙所示方法成功制得了大量 CO2(反应物为稀硫酸和石灰石)。
推测：在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是 。
【例3】下列是某兴趣小组制备二氧化碳，收集并检验该气体的有关实验操作，其中错误的是 （ ）
A．图甲中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端液面上升，说明气密性良好
B．图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下，是为了防止气体逸出
C．图丙装置中植物油的作用是防止二氧化碳气体溶于水并与水反应
D．图丁中为了检验二氧化碳气体，滴入的试剂为氢氧化钠溶液
【例4】数字化实验在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器(如图甲)，实验过程中试管内气体压强变化如图乙所示，则图乙中表示固体与液体脱离接触的是下列哪一段( )
A．ab B．bc C．cd D．bd
【例5】如图是初中常见的实验装置，请结合所学化学知识，回答有关问题。
（1）图中仪器①的名称是 。
（2）实验室制取二氧化碳常用的装置是 (填序号)，验满二氧化碳的方法是 .
（3）实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量HCl 和水蒸气(饱和 NaHCO3溶液可以除去氯化氢气体并生成二氧化碳，浓硫酸具有吸水性)。为了制得纯净、干燥的二氧化碳气体，除杂装置的导管按气体流动方向连接顺序是 (填序号)。
①a→b→c→d ②b→a→c→d ③c→d→a→b ④d→c→b→a
【例6】实验室制取 CO2有以下步骤：①连接装置；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用燃着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
【例7】某校科学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，对相关知识进行总结，请你一起参与，并回答下列问题。
（1）写出下列仪器名称：b 。
（2）若用E收集氧气，则氧气应从 (填“c’或“d”)端通入。
（3）装置B、C都可用来制取二氧化碳，也可用加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体(产物为碳酸钠、二氧化碳、水)来制取二氧化碳，应选用的发生装置和收集装置为 。
（4）若用装置F收集CO2，则要测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是 。
题型三 二氧化碳的应用
【例1】下列是的几种用途，其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是（ ）
A．人工降雨
B．植物的光合作用
C．制纯碱、化肥
D．灭火器灭火
【例2】下列二氧化碳的性质中，与灭火无关的是( )。
A．它能和水反应 B．一般情况下，它没有可燃性
C．它的密度比空气大 D．一般情况下，它不支持燃烧
【例3】下列关于二氧化碳的叙述，不正确的是( )
A．CO2能使澄清的石灰水变浑浊
B．CO2是植物进行光合作用必不可少的原料
C．自然界中的二氧化碳主要消耗途径是植物的呼吸作用
D．固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂
【例4】下列物质中，可用于人工增雨的是( )。
A．氧气 B．稀有气体 C．一氧化碳 D．干冰
一、选择题
1．如图所示：甲瓶中盛放的是浓硫酸(可吸收水蒸气)，乙瓶中盛放的是用石蕊试液染成紫色的干燥小花。甲同学关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，通入潮湿的二氧化碳观察紫色小花的颜色；乙同学关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，通入潮湿的二氧化碳观察紫色小花的颜色。甲、乙两位同学观察到的紫色小花的颜色分别是 ( )
A．不变色、变红色 B．变红色、不变色
C．变红色、变红色 D．不变色、不变色
2．某兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行探究，下列说法错误的是( )
A．B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊试液变红
B．C处溶液变浑浊，是因为生成了不溶于水的碳酸钙
C．D处的实验现象是矮蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭
D．D处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大
3．证明碳酸饮料中含有 CO2 气体，最合理的做法是 ( )
A．将燃着的木条伸进碳酸饮料中，观察是否熄灭
B．用手在瓶口轻轻扇动，闻有无刺激性气味
C．振荡碳酸饮料瓶，观察瓶子是否变扁
D．振荡碳酸饮料瓶，将喷出的气体通入澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊
4．如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色石蕊试纸。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 中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
C．装置 B 中①③变红、②不变红，说明二氧化碳能使紫色石蕊试纸变红
D．装置C 中点燃的蜡烛自上而下熄灭，只能说明CO2不支持燃烧
5．下列是某兴趣小组制取二氧化碳，收集并检验该气体的有关实验操作，其中错误的是（ ）
A．图甲中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端液面上升，说明气密性良好
B．图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下，是为了防止气体逸出
C．图丙装置中植物油的作用是防止二氧化碳气体溶于水
D．图丁中为了检验二氧化碳气体，滴入的试剂为氢氧化钠溶液
6．2021年9月24日，中科院天津工业所在国际期刊《科学》上发表了一篇文章，宣布中国在国际上首次利用二氧化碳合成出与自然淀粉在结构上没有区别的合成淀粉。该项研究成果的价值不包括（ ）
A．可以节约耕地资源
B．能减少臭氧层破坏和 PM2.5 危害
C．能缓解人类粮食短缺问题
D．有利于缓解温室效应
7．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
8．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．
9．小柯利用如图装置研究CO2的性质。实验时， 先关闭K1、K2，加热b。一段时间后， 再通入CO2。以下分析正确的是 ( )
A．打开K1，观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B．a处纸花先不变红， 一段时间后变为红色
C．b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量
D．打开K2， a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色
10．某兴趣小组改进了教材中二氧化碳的制取和性质探究的实验装置，用如图所示装置可以同时进行二氧化碳的制取和性质探究。下列关于该实验的说法中，不正确的是 ( )
A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变红
B．移动粗铜丝能控制反应的发生和停止
C．产生的二氧化碳可以用浓硫酸来干燥
D．能验证二氧化碳的密度比空气大
11．在锥形瓶甲中放入10g块状纯净的碳酸钙，在锥形瓶乙中放入10g 粉末状纯净的碳酸钙，分别同时加入等质量、同浓度的稀盐酸(足量)。下列对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是( )
A． B．
C． D．
12．在实验室制取 CO2 的发生装置中连接压强传感器(如图甲)，实验过程中试管内气体压强变化如图乙所示，则图乙中表示石灰石与盐酸脱离接触的是下列哪一段 ( )
A．ab B．bc C．cd D．bd
13．小科利用下列装置对CO2 进行处理，其中不能达到实验目的的是 ( )
A．干燥CO2气体 B．收集CO2 气体
C．吸收CO2气体 D．检验CO2气体
14．实验室制备并收集二氧化碳，通常有以下操作步骤：①检查装置的气密性；②连接装置；③装入大理石：④加入稀盐酸：⑤收集气体：⑥验满。排列顺序正确的是（ ）
A．①②③④⑤⑥ B．②①④③②⑥
C．②①③④⑤⑥ D．②③④①⑤⑥
15．如图所示，实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响．经数小时实验后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况（ ）
A．A处下降，B处上升 B．A、B两处都下降
C．A处上升，B处下降 D．A、B两处都不变
二、填空题
16．二氧化碳的性质探究历经了几百年，凝聚了几代科学家的智慧。
（1）1766年，卡文迪许发现CO2能溶于水。可用图甲所示装置验证该性质，用软塑料瓶收集一瓶CO2，向其中加入约 容积的水，立即拧紧瓶盖，振荡后观察到 。若将水换成澄清石灰水，还将观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
（2）1774 年，伯格曼研究了 CO2与 H2O 的反应。可用图乙所示装置验证该反应，变色的是试纸 (填“1”“2”或“3”)。
（3）1834年，奇洛列制备了干冰。从微观角度分析，用二氧化碳气体制备干冰改变的是 。
17．请分析回答下列问题。
（1）请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的药品选择的探究实验。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：
组别 药品 实验现象
① 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
② 石灰石粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
③ 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
从制备和 的角度分析，一般选择第①组药品；对比①②两组实验，能够得出的结论是 。
（2）利用如图所示装置进行二氧化碳的制备和性质探究实验。
实验进行一段时间后，Y形管右端可以观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 ，被紫色石蕊试液浸湿的纸质小花的颜色变化为 ，若将 的木条从干燥管的上端管口伸入管内，可以看到 ，说明二氧化碳具有 的性质。
18． 某学习小组设计如下实验验证CO2 的性质。用3个充满CO2的250 mL的烧瓶进行实验，实验装置如图甲所示，同时迅速将注射器内液体(分别为水、澄清石灰水、40%氢氧化钠溶液)全部注入各自烧瓶中；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图乙所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。回答下列问题。
（1）曲线2对应发生反应的化学方程式为 。
（2）根据图乙可得出的结论是____(填序号)。
A．二氧化碳能与水发生反应
B．二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
C．40%氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合用于吸收二氧化碳
19．小科开展了二氧化碳的制取和部分性质检验实验。
（1）装置A 中仪器①的名称是 ；收集二氧化碳应选择装置 (填序号)，理由是 。
（2）小科采用装置E，用澄清石灰水来检验二氧化碳气体性质，发生反应的化学方程式是 。
20．实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）图甲表示加入药品前的一个操作，其目的是 。
（3）检验生成的气体是二氧化碳的方法是 。
（4）实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因为生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图乙所示方法成功制得了大量CO2（反应物为稀硫酸和石灰石）。
推测：在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是 。
21．二氧化碳的制取和性质是初中科学的重要学习内容。
（1）实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示)： 。
（2）小塘用如图1装置制取二氧化碳，请指出该装置的错误： 。
（3）如图2，往充满CO2的瓶内加入水振荡后，瓶子会变扁。由此现象可知，二氧化碳具有的物理性质是____。(填字母序号)
A．密度比空气大 B．能溶于水 C．能与水反应
22．实验室常用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答：
（1）①图1是两种气体发生装置，各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点： ；
②检查装置A的气密性时，将右侧导管浸入水中，用手捂住试管，观察到 ，说明气密性良好。
（2）在完成气密性检查后，装入药品，反应产生气体。用向上排空气法收集气体，验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于 。
（3）在收集二氧化碳过程中，某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2，在该实验条件下，要使二氧化碳体积分数达到90%，需在小木条熄灭后，再收集 秒。
23．结合下列实验装置示意图，请回答下列问题。
（1）写出仪器a的名称： 。
（2）实验室制取并检验CO2 时，气体应从 C装置的 (填字母)端管口通入。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，用此原理制取的氧气中含有水蒸气，若要制备并收集干燥的氧气，需要的实验装置组合是 (填字母)。
24．如图是实验室制备气体的常见装置，请回答下列问题：
（1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，选用的实验装置是 (填字母)，反应的化学方程式为 。
（2）小明用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是____(多选，填字母)。
A．收集气体前，集气瓶没有注满水
B．导管口开始有气泡冒出，立刻收集
C．收集气体后，集气瓶中仍有少量水
（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
25．小科开展了二氧化碳的制取和部分性质的实验：
（1）A中仪器①的名称是： ；实验室检查制备CO2 装置气密性的具体操作是：先关闭止水夹，从①上端注水，使之下端浸在水中，继续加水形成一段水柱，若观察到 的现象则证明该装置气密性良好。
（2）收集二氧化碳应选择图中 (填字母)装置。
（3）E装置是用澄清石灰水来鉴定二氧化碳气体性质，它发生反应的化学方程式是 。
三、实验与探究题
26．某同学利用图甲装置开展了二氧化碳气体制取及性质探究实验。
（1）【实验原理】
（2）【气体制取】
检查图甲装置气密性是在添加试剂 (填“前”或“后”)。
【拓展探究】对于能否采用排水法收集二氧化碳的问题，他开展了如下探究。
①取三个相同规格的集气瓶，一个集气瓶装满空气，另外两个集气瓶分别利用向上排空气法和排水法装满二氧化碳，在表中记录集气瓶装满气体所需的时间。
②将三个集气瓶分别倒扣在盛有水的水槽中，如图乙所示，一段时间后，分别测量压入水量(压入水的体积占集气瓶容积的比例)，结果如表所示。
气体样本 空气 向上排空气法收集的CO2 排水法收集的CO2
装满气体所需时间/s 一 72 43
5min后压入水量 几乎为零 0.5% 0.6%
24 h 后压入水量 几乎为零 47% 90%
（3）【实验反思】
解释：利用向上排空气法和排水法装满二氧化碳气体的集气瓶倒扣在水槽中，24 h 后均有水进入集气瓶内的原因是 。
（4）分析实验结果可知，利用排水法收集二氧化碳的优点为 。
27．某同学在实验室制取 CO2并进行研究。
（1）该同学拟用块状石灰石制 CO2。用如图甲所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有 (填字母)。
（2）如图乙所示，进行验证CO2 能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为 。
②通入CO2后可观察到的现象为 。
（3）收集 CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗 如图丙，向三颈烧瓶中持续通 CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图丁所示。
①如图丙中，通CO2导管的末端应处于 (填“A”或“B”)位置。
②如图丁所示 C 点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内 CO2的体积分数约为 。
28．某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。
【实验原理】
【收集装置】
（1）结合CO2气体的性质，图Ⅰ的收集装置中可用于收集气体的有 。
（2）【实验探究】实验室用大理石而不用碳酸钠制取气体的原因探究。
【作出假设】可能是因为碳酸钠、大理石和稀盐酸反应产生二氧化碳气体的快慢不同。
【设计与实验】小实设计的实验如图Ⅱ所示。他通过比较相同时间内气球变大的程度来比较反应的快慢。
小妍对小实的实验设计过程提出了质疑：①稀盐酸的溶质质量分数和用量未控制相同。② 。小组同学在老师指导下修正完善后，重新设计了如图Ⅲ所示的实验。(注：压强传感器可以检测广口瓶中'气体压强大小，在实验过程中检测到广口瓶内压强随时间变化如图Ⅳ所示。)
（3）【实验结论】
分析图Ⅳ所示的实验数据可得到的结论是：相同条件下，碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体较快，判断依据是 。
（4）【拓展与提高】
结合所学知识分析图Ⅲ实验装置中使用连通管的原因可能是 。
四、综合题
29．如图，小舟制作了一个简易泡沫灭火器，为增加泡沫量，添加少量不参与反应的发泡剂。
（1）使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝 作用，即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 。
（2）制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克，才能恰好完全反应。(已知；Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)
30．在学习了二氧化碳的制取之后，学校开展项目化活动“制作简易灭火器”，同时针对该项目设计了评价表。
“自制灭火器”评价表(节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 能连续产生气体 能产生少量气体 不能产生气体
指标二 既能控制反应应是否进行又能控制反应速度 能控制反应应是否进行但不能控制反应速度 不能控制反应是否进行
小科利用饮料瓶、漏斗、铜丝、10g大理石碎片、10%稀硫酸等材料制作了图甲装置。
（1）查阅资料发现：硫酸钙微溶于水。根据评价表，该装置指标一被评为 。
（2）某次实验室铜丝丢失。于是小科找来了一根铁丝作为替代。他的做法是否可行，请说明理由 。
（3）小科换用稀盐酸进行实验最终制得二氧化碳3.3克，求大理石中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
（4）为了使装置甲指标二达到“优秀”，图乙中设计思路可以借鉴组有 。 (可多选)
31．如图是实验室制取气体的常见装置。请根据要求回答相关问题。
（1）实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应的化学方程式为 ，可选用A 或B 为发生装置，其中B装置的优点为 。
（2）收集二氧化碳和氧气均可选用同一装置，选择并简述原因： 。若用该装置收集二氧化碳，验满的方法是 ，可以使用 检验二氧化碳。不能用E装置收集二氧化碳的原因是 。
（3）工业上，高温煅烧石灰石(主要成分为碳酸钙)可制得二氧化碳，发生反应的化学方程式是 ，不选择该方法用于实验室制取二氧化碳的原因是 (写一条即可)。
（4）若利用含100t碳酸钙的石灰石高温煅烧制取二氧化碳(不考虑气体的散失)，试计算可获得二氧化碳的质量为多少吨
32．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）用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验，消耗了1.46g10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量(写出计算过程)。
33．实验室制取CO2时，选择合适溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸的浪费。小科分别取100克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石进行了三组实验，实验中每2分钟用电子天平测量生成的CO2质量，数据记录见表，并计算盐酸利用率(盐酸利用率是指收集到的气体质量理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。
时间/分 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
7.3%稀盐酸生成的质量/克 0 0.65 1.06 1.40 1.66 1.90 2.10 2.25 2.34 2.40
14.6%稀盐酸生成的质量/克 0 1.02 1.66 1.97 2.12 2.22 2.28 2.30 2.30 2.30
21.9%稀盐酸生成的质量/克 0 1.35 1.96 2.08 2.16 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20
请根据上述信息回答问题：
（1）小科在实验过程中发现，利用7.3%稀盐酸制取CO2时，第6~18分钟时反应速度不断减慢，其主要原因是 。
（2）小科用100克21.9%盐酸进行实验，可计算得到盐酸的利用率是多少
（3）实验中，小科发现盐酸的浓度越大，生成二氧化碳的质量越少。小科猜想这可能跟盐酸的性质有关。为进一步验证自己的猜想，小科通过实验进行检验，他选择AgNO3溶液放入装置B，实验中观察到 B中出现白色沉淀。请你根据实验现象解释盐酸的浓度越大，生成二氧化碳的质量越少的原因： 。
34．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。
35．海螵蛸是一味中药，其主要成分是碳酸钙(杂质不可溶于水也不与稀盐酸反应)，为了测定海螺蛸中碳酸钙的质量分数，某科学兴趣小组用如图装置进行实验：称取5克海螵蛸粉末样品放入装置B，通过分液漏斗，将100克稀盐酸分4次加入。每次反应当装置B中反应停止后，鼓入一定量的空气，再记录装置D 中质量，得到数据如下表：
次数 1 2 3 4
加稀盐酸的质量/克 25 25 25 25
装置D的总质量/克 89.50 90.08 90.66 90.68
（1）装置C用于干燥气体，C中所盛试剂可以是 。
（2）每次反应结束后鼓入一定量的空气，其目的是 。
（3）计算海螵蛸中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程
36．科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型改进是一条很好的途径。如图甲是制取并检验 的装置，图乙是对图甲实验装置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 (填字母)仪器相同。
（2）实验过程中，乙装置W型玻璃管里的现象有 。
某同学用图甲装置进行实验，锥形瓶B 中石灰石的质量随加入稀盐酸质量的变化情况如图丙所示。求：
（3）15克石灰石最多产生CO2气体的质量；
（4）所加入稀盐酸的溶质质量分数。
37．实验室用块状碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳。为了确定碳酸钙和稀盐酸反应后所得溶液的成分，小塘取用100克该溶液向其中逐渐加入一定质量分数的碳酸钠溶液，得到沉淀质量与所加碳酸钠溶液质量的关系如下表所示：
加入 Na2CO3溶液的质量/克 20 40 60 80 100 120
生成沉淀的质量/克 0 1 3 5 6 x
分析数据并回答：
（1）碳酸钙和稀盐酸反应后的溶液中含有的溶质有 (填化学式)。
（2） 表格中X为 。
（3）请计算碳酸钠溶液的溶质质量分数。(请写出过程)
（4）在坐标图中画出产生沉淀质量随加入碳酸钠溶液质量的变化曲线。
38．小柯想测定实验室制二氧化碳的石灰石中碳酸钙的质量分数，采用了如下方法：称取该石灰石样品20g，把100g稀盐酸分五次加入，测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中的杂质不溶于水，不与稀盐酸反应)。请计算：
序号 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/g 20 20 20 20 20
剩余固体的质量/g 15 a 5 2.8 2.8
（1）上表中a的数值为 。
（2）样品中碳酸钙的质量分数。
（3）第3次实验结束时所得溶液溶质质量分数。(计算结果精确到0.1%)
39．小明想测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。他先将10g样品放入锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应(如右图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。(该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应)
加入稀盐酸的总质量/g 0 10 25 35
锥形瓶内剩余物质总质量/g 10.00 19.12 32.80 42.36
（1）10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，产生二氧化碳的总质量是 g，消耗的稀盐酸的总质量是 g。
（2）该样品中碳酸钙的质量分数为多少 (写出计算过程)
（3）这种测定方法产生误差的原因可能是 (写1条)。
40． 某科学兴趣小组为测定大理石中碳酸钙的含量，进行如图甲所示的实验。
将过量的稀盐酸加入20g大理石中(其他成分不与盐酸反应)，把产生的( 气体用足量的烧碱溶液吸收，同时测量C瓶烧碱溶液增加的质量，结果如下表所示：
时间/ min 0 2 4 6 8 10 12
C装置增加质量/g 0 3.0 5.0 6.0 6.6 x 6.6
（1） 上表中，第10 min时，x= 。
（2） 大理石样品中碳酸钙的质量分数为 。
（3） 请在如图乙所示的坐标纸上，以时间为横坐标，以产生( 气体的质量为纵坐标，画出能够表明产生气体的质量随时间变化规律的关系曲线。
（4） B中所装药品为碳酸氢钠溶液，作用是吸收挥发出的 HCl气体，该装置使测量结果 (填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
41．某化肥厂需大量二氧化碳生产化肥，欲购进一批石灰石（主要成分碳酸钙，其中杂质不参加反应，也不溶于水），厂家到产地取样分析以确定价格。他们取样2克，并把20克稀盐酸分四次加入，充分反应后，每次剩余固体质量见下表：
稀盐酸的用量 第一次加入5克 第二次再加入5克 第三次再加入5克 第四次再加入5克
剩余固体的质量 1.4克 0.8克 0.4克 0.4克
试计算：
（1）2克石灰石样品中含有杂质的质量是 克。
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少？
（3）所用稀盐酸中氯化氢的质量分数是多少？
42．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。
43．如图甲所示，在锥形瓶中放入石灰石12.5克(主要成分为碳酸钙，杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水)，加入足量稀盐酸充分反应，锥形瓶总质量随时间变化如图乙所示。请计算：
（1）生成二氧化碳的质量为 克；
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少
44．实验室制取二氧化碳时，选择合适溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸的浪费。小博分别取100克溶质质量分数为7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石灰石进行了三组实验，实验中每2分钟用电子天平测量生成的二氧化碳质量，数据记录见表。
请根据上述信息回答问题：
组别 时间/分 0 4 8 12 16 20
1 7.3%盐酸生成的CO2质量/克 0 1.06 1.66 2.10 2.34 a
2 14.6%盐酸生成的CO2质量/克 0 1.66 2.12 2.28 2.30 2.30
3 21.9%盐酸生成的CO2质量/克 0 1.96 2.16 2.20 2.20 2.20
（1）小博推测表中a的值小于2.58，结合以上数据，分析原因 。
（2）小博用100克溶质质量分数为21.9%的盐酸进行实验，充分实验后，请计算盐酸溶液的实际用量（保留2位小数）。
（3）小博猜想盐酸的浪费可能跟盐酸的性质有关，为进一步验证自己的猜想，他设计了如
下装置加以检验，并记录下表数据。则m1，m2，m3的大小关系为 。
45．四位同学暑假去风景区游玩，带回了几小块石灰石样品。为了检测样品中碳酸钙的含量，甲、乙、丙、丁四位同学用浓度相同的稀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：
甲同学 乙同学 丙同学 丁同学
所取石灰石样品的质量(g) 12.0 12.0 12.0 12.0
加入盐酸的质量(g)烧杯中 10.0 20.0 30.0 40.0
剩余物质的总质量(g) 21.0 30.0 39.0 48.7
试回答：
（1）四位同学里面， 同学的石灰石样品完全反应了；12.0g石灰石样品与 g稀盐酸恰好完全反应；
（2）样品中碳酸钙的质量分数为多少？(写出计算过程)
（3）请在图中大致画出生成气体的质量与加入稀盐酸质量的变化关系(标注必要的数值)。
46．小科探究蛋壳能否促进植物生长后，想要进一步测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数，假设鸡蛋壳中其它的杂质不与盐酸反应。小科取了10克鸡蛋壳样品放入装置A，将50克稀盐酸平均分成5等份，逐次加入烧瓶中进行实验，得到相关数据如下表所示。请回答：
序号 反应前 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀盐酸溶液质量/克 10 10 10 10 10
C装置中溶液总质量/克 100.00 101.10 102.20 103.30 103.96 103.96
（1）10克鸡蛋壳样品完全反应后产生的二氧化碳质量是 克；
（2）如果去掉装置B，测量结果将会 (选填“偏大”或“偏小”)；
（3）求10克鸡蛋壳样品中碳酸钙的质量分数．
47．鸡蛋是我们生活中最常见也是补充蛋白质最方便的食物来源。其蛋壳的主要成分是碳酸钙。某科学兴趣小组取25g鸡蛋壳于烧杯中，缓慢加入稀盐酸(杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应)，剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。请根据要求完成下列问题：
（碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O）
（1）实验时当观察到 现象时，说明鸡蛋壳已完全反应；
（2）加入200g稀盐酸时，烧杯内溶液中的溶质有 。（写化学式）
（3）当鸡蛋壳恰好完全反应时，请计算产生CO2的质量及所得溶液的溶质质量分数。
01 学习目标
02 思维导图
03 基础知识
04 经典例题
05 强化提升
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