同步培优学案：3.4 二氧化碳（要点归纳+分层练习）

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第4节 二氧化碳
【要点整理】
在通常状态下，二氧化碳是 、 的气体，密度比空气 ，固体二氧化碳叫 ， 溶于水。
向紫色石蕊试液中通入二氧化碳气体，能使紫色石蕊试液变 色，说明 。
检验二氧化碳的方法： ；反应方程式为 。
CO2只能用向上排空气阀收集的原因是 。
实验室制取CO2的反应原理为 。
【例题讲解】
1、下列实验现象只能反映二氧化碳物理性质的是（　　）

A.紫色石蕊变红色 B.?石灰水变浑浊 C.?蜡烛熄灭 D.?杠杆左高右低
解析：A、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红色，是由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸，反映二氧化碳的化学性质，故A不符合题意；
B、二氧化碳能使石灰水变浑浊，是由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水．反映二氧化碳的化学性质，故B不符合题意；
C、蜡烛熄灭，是由于二氧化碳不燃烧不支持燃烧，密度比空气大，既反映二氧化碳的化学性质又反映了二氧化碳的物理性质，故C不符合题意；
D、杠杆左高右低，是由于二氧化碳的密度比空气大，只反映了二氧化碳的物理性质，故D符合题意．
故选D．
2、正确进行实验操作，合理改进实验装置，是科学素养的重要方面。请回答下列问题：
（1）如图甲是实验室制取CO2的装置，实验中收集集满一瓶CO2后，应将盖有玻璃片的集气瓶????（选填“正放”或“倒放”）在桌面上。
（2）有两位同学对图甲中的气体发生装置进行了简化，简化后的装置如图乙和图丙所示，其中可行的是??????。

解析：（1）二氧化碳密度比空气大，所以要正放；
乙装置的导管伸入液面一下，生成的气体无法导出，而丙装置中的导管刚好露出橡皮塞，利于气体导出。
答案：（1）正放（2）丙
下列关于二氧化碳的说法正确的是（　　）
A．光合作用需要二氧化碳，说明人类生活离不开二氧化碳
B．用排水法能收集到二氧化碳，说明二氧化碳不溶于水
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．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
解析：A、光合作用需要二氧化碳，是植物光合作用的原料，说明人类生活离不开二氧化碳，故选项说法正确。
B、用排水法能收集到二氧化碳，不能说明二氧化碳不溶于水，事实上二氧化碳能溶于水，故选项说法错误。
C、空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡，是因为二氧化碳不能供给呼吸，二氧化碳本身没有毒性，故选项说法错误。
D、水中通入二氧化碳后仍为无色，是因为二氧化碳与水生成无色的碳酸，不能说明二氧化碳与水未发生反应，故选项说法错误。
故选：A。
下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。

请回答下列问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置????????(填字母序号)，反应的化学方程式为??????????????????????????????。若用装置D收集氧气，验满的方法是??????????????????????????????????。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用C做发生装置，你认为选用C的优点是?????????????????????????????????????????。
（3）欲使用装置E用排空气法收集二氧化碳，则气体应从??????（填“a”或“b”）端通入；欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从??????（填“a”或“b”）端通入。
（4）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置????????(填字母序号)。
解析：用高锰酸钾制取氧气需要加热，所以选A。并且用向上排空气法收集氧气。
将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明已集满。
C装置比B装置的优点是：可以控制反应的速度，故答案为：可以控制反应的速度；
答案：（1）A；2KMnO4??K2MnO4?+ MnO2+ O2↑；将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明已集满；（2）控制氧气产生的快慢和量的多少；（3）a；b；（4）F
5、为确定某大理石样品的纯度，某兴趣小组进行如下实验：称取该大理石（杂质不参加反应）加入烧杯中，向其中逐渐加入稀盐酸至完全反应，反应结束后，称量烧杯及其中物质的总质量（溶解的气体忽略不计），有关数据记录如表．
烧杯 大理石 稀盐酸 反应后烧杯及其中物质总质量
质量（g） 90 8.5 50 145.2
（1）实验中判断碳酸钙完全反应的方法是　　，大理石是重要的建筑材料，在实际应用中应避免与　　接触．
（2）实验中产生的二氧化碳质量为　　．
（3）求该大理石的纯度（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
解析：碳酸钙反应完全是加入盐酸至过量，从现象的角度是气泡不再生成，所以判断碳酸钙完全反应的方法就是继续滴入稀盐酸，观察到不再生成气泡．
由于大理石的主要成分和酸性物质或者酸能够反应，所以使用大理石时要避免接触酸性物质或者是酸．
根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为90g+8.5g+50g﹣145.2g=3.3g
设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100????? ?????????????44
x?????????????? ??????3.3g
=
x=7.5g
所以大理石中碳酸钙的质量分数也就是大理石的纯度为×100%≈88.2%
故答案：（1）实验中判断碳酸钙完全反应的方法是 继续滴入稀盐酸，观察到不再生成气泡，大理石是重要的建筑材料，在实际应用中应避免与 酸性物质（或者酸）接触．
（2）实验中产生的二氧化碳质量为 3.3g．
（3）该大理石的纯度约为88.2%．
【同步练习】
基础篇
1．制备二氧化碳的下列装置图中哪个装置中既有错误，也不能“即开即用，随关随停”？（　　）
A．B．C．D．
2．取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花完成以下实验。下列说法错误的是（　　）

A．纸花变为红色的有实验1和实验4
B．实验1的作用是：说明酸性物质会使紫色石蕊变红
C．能证明水和二氧化碳发生了化学反应的现象是：4中小花变红，2、3中不变红
D．此实验证明水和二氧化碳反应生成的不是酸性物质
3．将二氧化碳气体通入石蕊溶液中，再进行加热，溶液颜色变化顺序正确的是（　　）
A．紫色→红色→紫色 B．紫色→无色→红色
C．红色→无色→紫色 D．红色→蓝色→红色
4．在如图气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体，往2支试管中分别缓缓注入5mL紫色石蕊试液和5mL澄清石灰水。下列有关叙述不正确的是（　　）

A．左边试管内液体变红色 B．右边试管内石灰水有浑浊现象产生
C．充分反应后，U型管中的液面左边高于右边
D．相同体积的水和石灰水，石灰水吸收的二氧化碳较多
5．下列有关物质的说法中正确的是（　　）
A．空气：我家的成员很多，有氮气、氧气、氢气、二氧化碳等
B．水：我很厉害，所有物质遇到我都会溶解
C．二氧化碳：大家都别碰我，因为我有毒
D．氧气：人们的呼吸离不开我，山林着火是我支持的
6．下列物质在氧气中燃烧，生成物排放到空气中形成酸雨的是（　　）
A．硫 B．镁条 C．铁丝 D．木炭
7．小明在进行理化操作考试中抽到了“制取二氧化碳，并检验气体”的试题。下列操作错误的是（　　）
A． 检查装置气密性 B．添加大理石
C．组装发生装置 D．检验CO2
8．实验室制取二氧化碳一般有以下步骤：①检查装置气密性，②按要求连接制取装置，③向长颈漏斗中注入稀盐酸，④收集气体，⑤向大试管内中放入石灰石，操作顺序正确的是（　　）
A．①②③④⑤ B．②①③④⑤ C．②①⑤③④ D．③④⑤②①
9．如图所示有关二氧化碳的实验中，只与二氧化碳物理性质有关的实验是（　　）
A． B． C． D．
10．如图是气体发生装置和气体收集装置，其中二氧化碳的制取和收集选用的是（　　）
A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．①和⑤

提高篇
11．氧气和二氧化碳在性质上的相似点有（　　）
①都具有氧化性； ②都具有还原性； ③都能用排水法收集； ④都能跟碳反应；⑤都是气体；⑥都是氧化物；⑦都可用于灭火；⑧通常状况下密度都比空气大
A．②④⑤⑧ B．①③④⑤⑥⑧ C．①④⑤⑦⑧ D．①④⑤⑧
12．如图是实验室制取气体的部分装置。

（1）写出一个用A装置制取O2的化学方程式　 　。
（2）B和C装置均可制取CO2，其中C装置与B装置相比优点是什么？　 　。
（3）若用D装置收集H2，则H2应从　 　端通入（填“a”或“b”）
13．根据如图所示甲、乙图示和相关叙述，回答下列问题：
（1）图甲中该元素原子最外层有　 　个电子，它在元素周期表中属于第　 　周期元素．
（2）图乙所示的实验中，可以观察到　 　（选填“上层”或“下层”）蜡烛先熄灭，该实验都能得出CO2不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气　 　．

14．请根据大理石和稀盐酸反应装置图回答下列问题：
（1）A仪器的名称为　 　B仪器的名称为　 　
（2）此反应生成的气体为　 　
（3）该实验的现象为　 　．
15．已知：CO2和SO2既有相似性，又有差异性
实验一：水槽中滴入紫色石蕊，将收集满两种气体的试管同时倒立于其中，片刻后实验现象如图所示，说明相同条件下的溶解性：SO2　 　CO2（填“＞”或“＜”），试管内溶液变成　 　色。
实验二：已知镁条在CO2中剧烈燃烧的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C，镁条在过量的SO2中的燃烧与之类似，试推测镁条在过量的SO2中燃烧的产物是：　 　。

16．在如图所示的实验中，①、④为用紫色石蕊染成的并加水润湿的棉球，②、③为用紫色石蕊染成的干燥棉球，回答下列问题：
（1）棉球要变红的是　 　（填棉球的序号），棉球变红的原因是　 　（用化学方程式表示）。
（2）最先变红的棉球是　 　（填棉球的序号），该现象说明二氧化碳的物理性质是　 　。

17．实验室常用下列装置来制取气体：

（1）写出图中标号②仪器的名称：　 　；
（2）实验室要制取二氧化碳时，写出实验室制取二氧化碳的化学方程式　 　。如果要用装有澄清石灰水的F装置来检验二氧化碳气体，气体从应从F装置的　 （填“a”或“b”）端通入。
18．利用如图所示装置进行实验。
（1）A中发生反应的化学方程式为　 　。
（2）打开K，观察到蜡烛缓慢的熄灭。蜡烛熄灭的原因是　 　。

19．将二氧化碳气体通入澄清石灰水溶液中，会看到澄清石灰水　 　，发生反应的化学方程式为　 　。若继续通入二氧化碳至过量，会进一步与碳酸钙、水反应生成易溶于水的碳酸氢钙【CaCO3+H2O+CO2═Ca（HCO3）2】，现向含有25.6g Ca（OH）2的澄清石灰水里缓缓通入一定量的二氧化碳，反应后若生成20g沉淀，则通入CO2的质量可能为　 　。

20．化学兴趣小组为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取26g?石灰石样品放在烧杯中，然后向其中逐渐加入90g?稀盐酸，使之与样品充分反应（杂质不参加反应），加入稀盐酸的质量与生成气体的质量关系如图所示请计算：
（1）反应生成气体的质量 g。
（2）样品中碳酸钙的质量分数。（结果保留到0.1%?）






































参考答案：
【要点整理】
无色，无味，大，干冰，能
红、二氧化碳与水反应生成了碳酸。
将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊； HYPERLINK "https://gss0.baidu.com/-Po3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/pic/item/58ee3d6d55fbb2fb0855b34e424a20a44623dc74.jpg" \o "点击查看大图" \t "https://zhidao.baidu.com/question/_blank"
二氧化碳密度比空气大，能溶于水
CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O
【同步训练】
A； 2．D； 3．A； 4．C； 5．D； 6．A； 7．B； 8．C； 9．D； 10．D； 11．D；
12．2KClO32KCl+3O2↑；可随时控制反应的发生与停止；b；
13．2；4；下层；大；
烧杯；铁架台；二氧化碳；试管内固体表面有气泡产生，固体减少；烧杯内导管口有气泡产生，无色溶液中出现白色浑浊；
＞；红；MgO和S；
①④；CO2+H2O═H2CO3；④；二氧化碳的密度比空气大；
长颈漏斗；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；a；
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；A中产生的二氧化碳进入B中，能使蜡烛与氧气隔绝；
变浑浊；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；8.8g或21.6g；
（1）反应生成气体的质量 11g。
（2）样品中碳酸钙的质量分数为96.2%。










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