3.4 二氧化碳(1)
A组
1.证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是(D)
2.某物质在空气中完全燃烧后，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，该物质一定是(D)
A.
碳单质
B.
含碳元素的化合物
C.
含碳、氧元素的化合物
D.
含碳元素的物质
3.下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的实验是(D)
4.电视综艺节目中，舞台上的白色雾状物是(A)
A.
干冰使得周围空气中的水蒸气遇冷凝结而成的小水滴
B.
干冰升华产生的白色雾状二氧化碳
C.
干冰吸收四周空气中的热后所产生的二氧化碳气体
D.
干冰吸热后变成的水蒸气
5.下列能将氧气、二氧化碳、空气三瓶气体鉴别出来的方法是(B)
A.
加入澄清石灰水
B.
用燃着的木条
C.
用紫色石蕊试液
D.
用托盘天平称量
6.某科学学习小组的同学利用如图所示的装置做有关实验。
(第6题)
(1)甲同学将收集CO2的试管倒插入紫色石蕊试液中(见装置A)，并轻轻振荡试管。
Ⅰ.描述产生的现象：试管内液面上升且试管内溶液变红；
Ⅱ.写出反应的化学方程式：H2O＋CO2===H2CO3。
(2)乙同学挤压装置B中滴管的胶头，使其中的NaOH溶液滴入烧瓶，并轻轻振荡，观察到的现象是气球体积胀大(2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O)，产生这一现象的原因是滴入的NaOH溶液与CO2发生反应，CO2的体积减少，瓶内气压变小，大气压使气球体积变大。
7.二氧化碳是一种重要的化学物质。请写出下列化学方程式：
(1)二氧化碳和水反应：CO2＋H2O===H2CO3。
(2)二氧化碳和澄清的石灰水反应：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
(3)尿素是一种重要的化学肥料，其化学式为CO(NH2)2。工业上，可以在高温高压的条件下，以二氧化碳和NH3为原料制得尿素并生成水，化学方程式为CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O。
B组
8.如图，在浮于石灰水上的木块上有一高一矮两支蜡烛，点燃后罩上烧杯，过一会儿，两支蜡烛在没有燃烧完的情况下先后熄灭。则先熄灭的是高(填“高”或“矮”)的蜡烛，此实验还可观察到的现象是石灰水变浑浊，相关的化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
(第8题)
【解析】 蜡烛燃烧产生热的CO2，密度比空气小，自上而下聚集在烧杯中，使高的蜡烛先熄灭；生成的CO2会与石灰水反应生成碳酸钙沉淀。
9.小李学习了有关二氧化碳的知识后，进行了二氧化碳气体在水中的溶解性的探究，其实验步骤及装置如下：
(第9题)
①用大号针筒抽取200毫升二氧化碳气体。
②向试剂瓶中加入200毫升水(恰好加满)，塞紧双孔橡皮塞。
③连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。
(1)试剂瓶中加入的水应是A。
A.蒸馏水
B.自来水
(2)推动活塞时应尽量缓慢，其目的是使二氧化碳充分溶解。
(3)当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时，红色油柱开始向上移动。实验表明在该条件下，1体积水中能溶解0.6体积的二氧化碳。
【解析】 (1)为了避免杂质影响实验，试剂瓶中加入的水应是蒸馏水。(2)为了使二氧化碳充分溶解，推动活塞时应尽量缓慢。(3)当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时，红色油柱开始向上移动，说明200毫升水中最多能溶解120毫升二氧化碳，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解二氧化碳的体积是：120毫升/200毫升＝0.6。
10.【探究课题】
研究性学习小组中的小张同学在学习中发现：通常检验CO2用饱和石灰水，吸收CO2用浓NaOH溶液。这是为什么呢？
【我的假设】
可能饱和石灰水与CO2反应有明显现象，而NaOH溶液与CO2反应没有明显现象，但是饱和石灰水的吸收效果没有浓的NaOH溶液好。
【探究准备】
集气瓶2个，针筒2只，气球2个，玻璃管2根，饱和石灰水，浓的NaOH溶液若干。
【探究过程】
在体积相同盛满CO2的两集气瓶中，分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液。实验装置如图所示。
【收集证据】
甲装置中产生的实验现象为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(用化学方程式表示)，通常用石灰水而不用NaOH溶液检验CO2的原因是石灰水和CO2反应有白色沉淀生成，反应现象明显；乙装置中的实验现象是气球膨大，吸收CO2较多的装置是乙(填“甲”或“乙”)。
(第10题)
【探究结果】
饱和石灰水与CO2反应有明显现象，饱和石灰水变浑浊，而NaOH溶液与CO2反应没有明显现象，所以检验CO2用饱和石灰水。但是等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液在吸收CO2时，浓的NaOH溶液吸收的CO2更多，吸收效果更好，所以吸收CO2用浓NaOH溶液。
【进一步思考】
另一位同学小李通过计算发现，等质量的Ca(OH)2和NaOH吸收CO2的质量，Ca(OH)2大于NaOH。因此，他认为吸收CO2应该用饱和石灰水。
【思考评价】
请你对小李同学的结论进行评价：虽然从化学反应的质量比看，Ca(OH)2吸收的CO2更多，但由于Ca(OH)2是微溶的，而NaOH是易溶的，所以浓NaOH溶液的浓度远比饱和石灰水浓，因而吸收效果更好。
【解析】 乙装置中CO2被NaOH溶液吸收，集气瓶内气压减小，气球在外界大气压作用下膨大。3.4 二氧化碳(2)
A组
1.下列二氧化碳的用途中，只利用了物理性质的是(B)
A.二氧化碳能用于灭火
B.干冰能用于人工降雨
C.二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料
D.二氧化碳用作气体肥料
2.区分氧气、空气和二氧化碳的最佳方法是(C)
A.观察气体颜色
B.闻气味
C.将燃着的木条放入各气体中
D.分别通入紫色石蕊试液中
3.如图所示是实验室制取二氧化碳的装置，其中的错误共有(C)
(第3题)
A.
1处
B.
2处
C.
3处
D.
4处
4.下列实验室制取CO2的有关操作中，不正确的是(B)
5.如图是实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图，科学实验课上同学们用石灰石和稀盐酸反应制取并收集二氧化碳气体，请回答下列问题。(浓硫酸具有吸水性，用来作干燥剂；碱石灰能吸收水蒸气和二氧化碳)
(第5题)
现要收集一瓶干燥的二氧化碳气体，请在上述装置中选择合适的装置，按气体的流向用导管的编号将装置连接好：a→b→c→f→g→d。
6.如图所示是实验室制CO2的装置。
(第6题)
(1)指出仪器名称：A.分液漏斗；B锥形瓶；C.集气瓶。
(2)如果用该装置制CO2，那么如何证明C中已集满CO2？用燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已集满。
(3)已集满CO2的集气瓶应如何放置？正放。
B组
7.实验室里常用大理石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，某同学认真研究了课本中的实验装置(如图甲)，对其中的气体发生装置进行了改进(如图乙)。请回答下列问题：
(第7题)
(1)写出实验室里制取二氧化碳的化学反应方程式：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。
(2)写出标号仪器的名称：a.长颈漏斗，b.集气瓶，c.铁架台；d.试管。
(3)说明该同学进行实验装置改进的目的：使反应容易控制，可随时使反应发生或停止。
(4)如何检查乙装置的气密性？方法1：用弹簧夹夹住胶皮管，从长颈漏斗向试管内加水，长颈漏斗中会形成一段液柱，停止加水，液柱不下降，证明装置的气密性良好。方法2：先从长颈漏斗中向试管内加水，使长颈漏斗下端形成液封，将导管另一端放入盛水的容器中，对试管进行微热，如果盛水的容器中有气泡出现，证明装置的气密性良好。
【解析】 (3)改进后，关闭导管，装置内压强升高，把液体压回长颈漏斗，使固液分离，反应停止；反之，打开导管，反应继续。
8.做科学实验应提倡绿色环保。如图为某种“微型”实验装置，实验使用药品的量少，产生的废弃物也少。用该仪器完成“制取并检验CO2”的实验只消耗了0.73克10%的盐酸。
(第8题)
(1)实验过程中产生CO2的质量是0.044克。
(2)“微型塑料滴管”相当于B(填字母)。
A.长颈漏斗
B.分液漏斗
C.细口瓶
D.量筒
(3)玻璃W管中B处看到的现象是澄清石灰水变浑浊。
(4)用微型仪器进行实验，除试剂用量极少外，还可能具有的优点是缩短实验时间(或节省空间)(合理即可)。
【解析】 设生成CO2的质量为m。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
73
44
0.73克×10%
m
＝，m＝0.044克
9.小思为了测定某钙片中碳酸钙的质量分数，用如图装置进行如下实验：
(第9题)
①取研碎后的钙片4克，倒入气密性良好的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸，置于电子天平上测出装置的总质量。
②打开活塞，滴入足量稀盐酸后关闭活塞，待气泡不再冒出时，测出反应后装置的总质量。
③整理相关数据如表所示，计算出钙片中碳酸钙的质量分数。
反应前总质量/克
275.58
反应后总质量/克
274.92
反应前后质量差/克
0.66
容器内气体质量差/克
m
(1)该实验中，对装置中的固态干燥剂的性质有何要求？能吸收水但不能吸收二氧化碳。
(2)反应前容器内是空气(密度为ρ1)，反应后全部是二氧化碳(密度为ρ2)，则反应前后容器(容积为V)内的气体质量差m为(ρ2－ρ1)V(用字母表示，反应物的体积忽略不计)。
(3)小思查阅有关数据后，计算出反应前后容器内的气体质量差m为0.22克，结合表中数据，计算该钙片中碳酸钙的质量分数。(CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，钙片中其他成分不与盐酸反应)
【解析】 (1)该实验中，装置中的固态干燥剂要干燥的气体是二氧化碳，应具备的性质是：能吸收水但不吸收二氧化碳。(2)反应前容器内是空气(质量为ρ1V)，反应后全部是二氧化碳(质量为ρ2V)，则反应前后容器内的气体质量差m为：(ρ2－ρ1)V。(3)设钙片中碳酸钙的质量为x。电子天平显示的反应前后质量差即为被排出的空气的质量，故反应生成的二氧化碳的质量为0.66克＋0.22克＝0.88克。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100
44
x
0.88克
＝，x＝2克
该钙片中碳酸钙的质量分数CaCO3%＝×100%＝50%。
