資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第34講 二氧化碳
考點 常見題型 考點分值
1. 概述二氧化碳的主要物理性質和化學性質(理解) 選擇、填空 2～4分
2．說明二氧化碳的實驗室制備及檢驗方法(理解) 選擇(綜合型)、填空 2～4分
3．描述大氣層中臭氧層的作用(了解) 選擇(綜合型)、填空 2～4分
4.說明溫室效應的成因(理解) 選擇(綜合型)、填空 2～6分
5.關注溫室效應的利弊(理解) 選擇(綜合型)、填空 2～4分
考點1　　二氧化碳的性質
1. 二氧化碳的物理性質
在通常狀態(tài)下，二氧化碳是一種__無色、無味__的氣體，密度比空氣密度__大__，_能_溶于水，通常1體積水中能溶解1體積的CO2。在加壓降溫時，二氧化碳能轉變?yōu)橐后w或白色固體——__干冰_。
【特別提醒】二氧化碳的三態(tài)變化均為__物理__變化
2. 二氧化碳的化學性質
　　　
(1)實驗現象：向燒杯中傾倒二氧化碳，觀察到__燒杯中的蠟燭自下而上依次熄滅____。
實驗結論：二氧化碳的密度比空氣__大_；二氧化碳既不__燃燒__也__不支持燃燒__。
(2)二氧化碳能與水反應
化學方程式為__CO2＋H2O=== H2CO3__。生成的碳酸(H2CO3)能使紫色石蕊試液變紅。
　　 　實驗①　　　　　　實驗②
實驗現象：充滿CO2的瓶內，加入水振蕩后，瓶子變扁；繼續(xù)加入紫色石蕊試液，變扁的瓶中的液體顯__紅__色。
【特別提醒】a. 研究CO2溶于水的方法為轉換法。
b. 碳酸很不穩(wěn)定，受熱易分解，因此實驗②中，溶液變紅的試管加熱后溶液會由紅色變?yōu)樽仙?br/>(3)二氧化碳能與堿發(fā)生反應
反應物質 澄清石灰水 氫氧化鈉
現象 澄清石灰水__變渾濁_ 無明顯現象
反應的化學方程式 _Ca(OH)2＋CO2 === CaCO3↓＋H2O__ _2NaOH＋CO2 === Na2CO3＋H2O__
作用 檢驗二氧化碳化碳 吸收二氧化碳
備考補充：可以通過驗證二氧化碳和氫氧化鈉反應后的產物碳酸鈉來證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應。
(4)二氧化碳能與碳反應 化學方程式為__CO2＋C 2CO__(吸熱反應)。
考點2　　二氧化碳的制取
1. 工業(yè)制法
采用高溫煅燒石灰石，反應的化學方程式為__CaCO3 CaO＋CO2↑__。
2. 實驗室制法
二氧化碳的實驗室制取
1. 實驗藥品：石灰石(或大理石)、稀鹽酸。
2. 反應原理：__CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑__(用化學方程式表示)。
3. 發(fā)生裝置：(依據：反應物的_狀態(tài)__及__反應條件__)
固液不加熱型裝置 向上排空氣法
4. 收集裝置：(依據：CO2的密度和溶解性)
5. 檢驗和驗滿
(1)檢驗(如圖1)：氣體通入澄清石灰水中，_若澄清石灰水變渾濁，則證明生成的氣體是二氧化碳____。
(2)驗滿(如圖2)：將燃著的木條放在集氣瓶瓶口處，___若木條立即熄滅，則證明二氧化碳已收集滿___。
6. 注意事項
(1)實驗室制取二氧化碳時，長頸漏斗要伸入液面以下，形成液封，目的是 ___防止生成的二氧化碳從長頸漏斗中逸出___。
(2)集滿二氧化碳時，玻璃片的__毛___面應朝下蓋在集氣瓶上，然后__正__放在桌面上。
核心素養(yǎng) 質疑與創(chuàng)新
1. 能否用其他藥品代替稀鹽酸和大理石，并解釋原因。
(1)不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，原因是__濃鹽酸具有較強的揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫氣體使二氧化碳氣體不純___。
(2)不能用稀硫酸代替稀鹽酸，原因是___反應后生成的硫酸鈣微溶于水，附著在大理石表面，阻止反應繼續(xù)進行______。
(3)不能用碳酸鈉(或碳酸鉀)來代替大理石(或石灰石)，原因是___碳酸鈉(或碳酸鉀)與酸的接觸面積大，反應速度快，不便于氣體的收集_________。
2. 將二氧化碳通入澄清石灰水中，未觀察到澄清石灰水變渾濁的原因是___生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體(合理即可) __。
3. 實驗裝置的改進與創(chuàng)新
(1)圖乙中微型塑料滴管在實驗中的作用與圖甲中的___A___(填字母編號)儀器相同。
采用“微型”實驗裝置乙具有的優(yōu)點是__藥品用量少，產生廢棄物少，易操作(合理即可)___。
(2)利用丙裝置收集二氧化碳時，裝置中油層的作用是__防止二氧化碳溶于水或與水反應__。
實驗室制取常見氣體的歸納與總結
1. 實驗室制取氣體的思路和方法
首先要明確實驗室制取氣體的化學反應原理，即選擇合適的反應物和反應條件(如常溫、加熱、加催化劑等)，其次要選擇合適的實驗裝置，最后要研究如何驗證制得的氣體就是所要的氣體。
2. 發(fā)生裝置的選擇
選擇依據：___反應物狀態(tài)和反應條件_____________
裝置圖
裝置特點 便于添加液體 ___可控制反應速率____ 安裝簡單 __可隨時控制反應的發(fā)生和停止_____
適用范圍 用于劇烈反應并制取較多氣體 用于平穩(wěn)反應并制取較多氣體 用于制取少量氣體 用于平穩(wěn)反應并持續(xù)時間較長地制取氣體
3. 用排空氣法收集氣體時還應注意三點
(1)所收集的氣體若有毒性，能用排水法就不要用排空氣法，以防污染空氣。
(2)導管必須伸到集氣瓶底部，這樣才能把集氣瓶內的氣體充分排凈。
(3)如果不知道所收集氣體的密度，可計算其相對分子質量，再與空氣的平均相對分子質量29比較，比29大的密度就比空氣的大，比29小的密度就比空氣的小。
4. 收集裝置的選擇
選擇依據：______________________________________________________________________
裝置圖
適用范圍 密度比空氣___小___ 密度比空氣_大__[使用多功能瓶時應__a__(填“a”或“b”，下同)進 __b_出] __難__溶于水，且不與水反應(使用多功能瓶時應__b_進__a__出)
舉例 H2、CH4、NH3等 CO2、O2等 H2、CH4、CO、O2等
5. 氣體的凈化與除雜
(1)氣體除雜的方法：
①水吸收法：易溶于水的氣體雜質用水吸收，如HCl。
②酸堿吸收法：酸性氣體雜質用堿性試劑吸收，如用氫氧化鈉溶液吸收CO2、HCl。
③沉淀法：將雜質氣體轉變?yōu)槌恋沓ィ缬贸吻迨宜鼵O2。
④固化法：將雜質氣體與固體試劑反應生成固體而除去，如用灼熱的銅除去O2。
⑤轉純法：將雜質轉化為所需氣體，如除去CO中的CO2，可將氣體通過熾熱的炭粉。
(2)氣體除雜的原則：不減少被凈化氣體的質量，不引進新的雜質。
(3)氣體凈化順序：驗水在前，除水在后。
(4)綜合性氣體制備實驗的設計順序：
→→→→
考點3　　臭氧層、溫室效應與低碳生活
1. 臭氧層的作用
能_吸收___大部分紫外線，對生物起到保護的作用。
2. 溫室效應
大氣中的二氧化碳具有與溫室玻璃相似的作用，對地球起著保溫作用，__二氧化碳(或CO2)__含量的增加，進而導致氣溫上升，引起“溫室效應”。
(1)成因：化石燃料的大量使用；森林面積因亂砍濫伐而急劇減少等。
(2)利弊
①利：適度的“溫室效應”能保證地球上的氣溫恒定，利于動植物生存。
②弊：“溫室效應”加劇，在一定程度上導致全球氣候變暖，并引起一系列惡果，如兩極冰川融化、海平面上升、海水的酸性增強、氣候反常等。
(3)緩解措施：減少化石燃料的使用，更多地使用清潔能源；植樹造林，嚴禁亂砍濫伐等。
3．低碳生活
所謂“低碳”，就是較低量__二氧化碳(或CO2)__的排放。低碳生活可理解為：減少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低開支的生活方式。
(1)節(jié)約能源、資源方面：不使用一次性筷子、不使用一次性塑料購物袋等。
(2)不造成環(huán)境污染方面：減少化石燃料的燃燒、開發(fā)清潔能源、嚴禁亂砍濫伐、植樹造林等。
知識點1　二氧化碳的性質及用途
例1：性質決定用途，干冰升華時吸收大量的熱，這一性質決定了它可用來---( )
A. 制汽水 B. 人工降雨 C. 作溫室肥料 D. 滅火
解析：性質決定用途，根據干冰的性質分析判斷。
干冰升華時會吸收大量的熱，從而時周圍的水蒸氣放熱發(fā)生液化現象形成小水珠，水珠連接形成 云，從而為人工降雨創(chuàng)造條件，故B正確，而A、C、D錯誤。
答案：B
◆變式訓練
1．小科通過微信公眾號“勝哥課程“了解二氧化碳的有關性質與用途。下列關于二氧化碳的用途只利用了其物理性質的是---（ ）
A. 二氧化碳參加綠色植物的光合作用可提高農作物產量 B. 干冰能用于人工降雨
C. 二氧化碳能用來生產汽水等碳酸飲料 D. 二氧化碳可用作滅火劑
解析：物理性質是指不能發(fā)生化學變化就表現出來的性質，如顏色、狀態(tài)、氣味、熔點、密度、溶解性、導電性、揮發(fā)性等。化學變化是發(fā)生化學變化表現出來的性質，如可燃性、酸性、堿性、氧化性等。
A、二氧化碳參加綠色植物的光合作用是利用了二氧化碳的化學性質--能和水在葉綠素和太陽能的作用下生成葡萄糖和氧氣，A不符合題意；
B、干冰能用于人工降雨是利用了干冰的物理性質--升華時能夠吸收熱量，B符合題意；
C、二氧化碳能用來生產汽水等碳酸飲料主要利用了二氧化碳的化學性質--能和水反應生成酸，C不符合題意；
D、二氧化碳用作滅火劑即利用了二氧化碳的物理性質--密度比空氣大，又利用了二氧化碳的化學性質--不燃燒、不支持燃燒，D不符合題意.
答案：B
知識點2　二氧化碳的實驗室制取
例2：實驗室制取二氧化碳氣體，應選用的一組主要儀器是---（　　）
A. 長頸漏斗、錐形瓶、集氣瓶、水槽、導管、玻璃片
B. 長頸漏斗、酒精燈、集氣瓶、導管、玻璃片
C. 錐形瓶、集氣瓶、酒精燈、導管、玻璃片
D. 長頸漏斗、集氣瓶、導管、錐形瓶、玻璃片
解析：根據實驗室中制取二氧化碳的反應原理和反應條件來確定反應的發(fā)生裝置，根據二氧化碳的密度及水溶性來確定收集裝置，進而判斷提供的儀器是否需要。
實驗室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應來制取，屬于固液常溫型；二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，應用向上排空氣法收集。
A、不能用排水法收集二氧化碳，則不需要使用水槽，故選項錯誤；
B、實驗室中制取二氧化碳屬于固液常溫型，不需要進行加熱，則不需要使用酒精燈，故選項錯誤；
C、實驗室中制取二氧化碳屬于固液常溫型，不需要進行加熱，則不需要使用酒精燈，故選項錯誤；
D、長頸漏斗、導管、錐形瓶用于制取二氧化碳，集氣瓶、玻璃片用于收集二氧化碳，是制取二氧化碳應選用的一組主要儀器，故選項正確。
答案：D
◆變式訓練
1．在“勝哥“的指導下，小科利用生活中的一些常見物品進行了制作二氧化碳的實驗。圖甲為小科在家中制取和收集二氧化碳的實驗裝置，左邊部分帶小孔的眼藥水瓶，下部可浸入和離開白醋，以控制反應進行與停止，它相當于乙圖中的________(選填字母)裝置；該裝置虛線框中應選用乙圖中的________(選填字母)裝置來收集CO2氣體；檢驗CO2氣體是否集滿的方法是______________________________。
解析：甲圖中的家庭實驗裝置，制取二氧化碳能隨時控制反應的發(fā)生和停止，即相當于乙圖中的A，帶孔塑料板相當于底部刺小孔的眼藥水瓶；二氧化碳密度比空氣大，用向上排空氣法，選擇C；檢驗二氧化碳是否集滿的方法是將燃著的木條放在瓶口，觀察木條是否熄滅，若立即熄滅則收集滿，否則不滿。
答案： A　C　將燃著的木條置于礦泉水瓶口，觀察是否熄滅，若木條熄滅，則證明已收集滿
知識點3　二氧化碳與環(huán)境
例3： 2015年12月12日，氣候變化巴黎大會通過《巴黎氣候變化協定》，為應對氣候變化，落實《巴黎協定》，我國建立了統(tǒng)一的碳排放權交易市場，按國際慣例，這里的“碳”是指---(　　)
A. 二氧化碳　　　　B. 單質碳 C. 碳元素 D. 所有含碳化合物
解析：解：“低碳生活”就是指生活作息時所耗用的能量要盡力減少，從而減低碳，特別是二氧化碳的排放量，從而減少對大氣的污染。廣義的意思是指，節(jié)能環(huán)保，低碳生活，不浪費資源。故2017年國家建立了統(tǒng)一的碳排放權交易市場，按國際慣例，這里的“碳”是指二氧化碳。
答案： A
◆變式訓練
1.《巴黎氣候變化協定》的長遠目標是把全球平均氣溫升高控制在較工業(yè)化前水平2 ℃之內。節(jié)能減排，人人有責。下列措施不利于節(jié)能減排的是---(　　)
A．參與植樹造林，擴大植被面積 B．使用一次性餐具，方便生活
C．使用環(huán)保袋，將垃圾分類放置 D．乘坐公共交通工具，低碳出行
解析：參與植樹造林，擴大植被面積，增加植物進行光合作用的面積，吸收二氧化碳，有利于節(jié)能減排，A正確；使用一次性餐具，浪費資源，不利于節(jié)能減排，B錯誤；使用環(huán)保袋，將垃圾分類放置，可以實現資源重復利用，有利于節(jié)能減排，C正確；乘公共交通工具出行，可以減少二氧化碳等氣體的排放，有利于節(jié)能減排，D正確。
答案： B
1. 下列實驗現象只能反映二氧化碳物理性質的是---(　 　)
解析：二氧化碳與水反應生成碳酸，使紫色石蕊溶液變紅色，屬于化學變化，A錯誤；二氧化碳與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，屬于化學變化，B錯誤；二氧化碳密度比空氣大，屬于物理性質但二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒，屬于化學性質，C錯誤；杠桿左高右低說明二氧化碳密度比空氣大，屬于物理性質，故選擇D。
答案： D
2.在實驗操作考查中，小明抽到的題目是“二氧化碳的制取、收集和驗滿”。下圖是他的主要實驗步驟，其中操作有誤的是---( )
A. 加入藥品 B. 收集氣體
C. 檢查裝置氣密性 D. 驗滿
解析：根據化學實驗操作的基本規(guī)范判斷。
A.向試管內加入藥品時，試劑瓶的標簽要朝向手心，瓶塞要倒放在桌面上，故A正確不合題意；
B.二氧化碳的密度大于空氣，因此使用向上排空氣法收集，故B正確不合題意；
C.用手緊握試管，如果燒杯中導氣管口出現氣泡，那么裝置的氣密性良好，故C正確不合題意；
D.在進行驗滿時，應該將燃燒的小木條放在集氣瓶口，而不能深入瓶內，故D錯誤符合題意。
答案：D
3.實驗室制取二氧化碳最適合的反應物是---( )
A. 碳酸鈉粉末和稀硫酸 B. 石灰石和稀鹽酸 C. 大理石和稀硫酸 D. 大理石和濃鹽酸
解析：根據所給藥品反應速率、能否持續(xù)進行及是否會使收集氣體含有太多雜質分析。
A、 碳酸鈉粉末和稀硫酸反應速率過快，不易控制，不符合題意；
B、 石灰石和稀鹽酸反應速率適中，適合實驗室制取二氧化碳，符合題意；
C、 大理石和稀硫酸反應會生成微溶硫酸鈣覆蓋在固體表面，阻礙反應持續(xù)進行，不符合題意；
D、濃鹽酸有揮發(fā)性，會使生成二氧化碳不純，不符合題意；
答案：B
4. 如圖是小科完成CO2的制取、收集和驗滿的主要操作過程，其中需要糾正的是---(　　)
解析：二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，檢驗二氧化碳收集滿的方法是：將燃著的木條放在集氣瓶瓶口，若木條熄滅，則證明氣體已集滿，不能將燃著的木條伸入瓶中，D項需要糾正。
答案： D
5. “勝哥“為了收集干燥的二氧化碳氣體，讓制取的氣體先后經過甲、乙兩裝置。下列關于甲、乙兩裝置導管的連接方式正確的是---(　　)
A．a接c 　 B．a接d　 C．b接c 　 D．b接d
解析：因為濃硫酸具有吸水性，二氧化碳的密度比空氣大，即導入的導管伸入集氣瓶底部，因此收集干燥的二氧化碳氣體，讓氣體先通入濃硫酸，氣體依次經過b→a→c→d，選擇A。
答案： A
6.小明在“驗證蠟燭燃燒生成二氧化碳和水”的實驗中，發(fā)現在火焰上方的燒杯內壁被熏黑。在探究“為什么燒杯內壁被熏黑？”的問題時，下列他的做法錯誤的是---( )
A. 反復實驗，并觀察是否有相同現象
B. 認為與本次實驗無關，不予理睬
C. 繼續(xù)查找蠟燭成分資料，探究黑色物質成分
D. 向老師請教生成黑色物質的原因
解析：當遇到不能解決的問題時，我們可以首先進行猜想，然后通過設計對比實驗、查找資料，向老師請教等方式，探尋事實的真相。
A.反復實驗，并觀察是否有相同現象，故A正確不合題意；
B.認為與本次實驗無關，不予理睬，故B錯誤符合題意；
C.繼續(xù)查找蠟燭成分資料，探究黑色物質成分，故C正確不合題意；
D.向老師請教生成黑色物質的原因，故D正確不合題意。
答案：B
7.我國北方農村常將馬鈴薯貯藏在地窖里，進入地窖取物之前，農民往往把一盞油燈吊入地窖內，這一做法的主要目的是---( )
A. 測量窖內的二氧化碳含量 B. 測量窖內的溫度 C. 主要是為了照明 D. 測量窖內的氮氣含量
解析：根據植物的呼吸作用分析判斷。
在光線不足的環(huán)境中，植物消耗氧氣，產生二氧化碳氣體，這就是植物的呼吸作用。人一旦進入二氧化碳過多而氧氣不足的環(huán)境中，會因缺氧很快昏迷，發(fā)生危險。一般情況下，只要油燈能夠正常燃燒，就足以說明地窖里氧氣充足，二氧化碳的量不是太多，對人是安全的，故A正確，而B、C、D錯誤。
答案：A
8.在燒杯中靜置著一只彩色氣球，氣球里充有氣體a。某同學收集好一瓶氣體b，傾斜倒入燒杯中，發(fā)現氣球竟浮起來，用手輕輕將其按下，手一松開氣球又會上浮，十分有趣。請猜測a、b分別是什么氣體---( )
A. a是氫氣，b是二氧化碳 B. a是二氧化碳，b是氧氣
C. a是空氣，b是二氧化碳 D. a是氧氣，b是一氧化碳
解析：根據氣球的狀態(tài)變化，分析它受到的浮力和重力大小，進而對氣球內的氣體和倒入氣體的密度大小進行判斷即可。
倒入氣體b后，氣球浮起來，說明氣球受到的浮力大于重力，
即F浮力>G；
ρbgV排>ρagV；
解得：ρb>ρa。
A.如果氣球內裝有氫氣，那么它根本不能靜置在燒杯內，故A錯誤；
B.氧氣的密度小于二氧化碳，即ρb<ρa ， 故B錯誤；
C.二氧化碳的密度大于空氣，即ρb>ρa ， 故C正確；
D.一氧化碳的密度小于氧氣，即ρb<ρa ， 故D錯誤。
答案：C
9. 碳的耗用量稱為“碳足跡”。一般情況下，排放的二氧化碳越多，碳足跡就越大，碳足跡的計算包括一切用于電力、建設、運輸等方面的能源以及我們所使用的消耗品。以下做法可以減小“碳足跡”的是---(　　)
A．減少一次性筷子的使用 B．大量使用煤、石油等燃料
C．將生活垃圾進行焚燒處理 D．以私家車出行代替公共交通工具
解析：
A √ 使用一次性筷子，會導致樹木的亂砍濫伐，從而使植物的光合作用減弱，吸收的二氧化碳量就少，所以減少一次性筷子的使用，節(jié)省了原料，減少了樹木的砍伐，即可以減小“碳足跡”
B × 煤、石油等燃料中含有大量碳元素，燃燒后產生大量的二氧化碳等物質，會增大“碳足跡”
C × 生活垃圾進行焚燒處理會產生大量的二氧化碳等物質，這樣做會增大“碳足跡”，應該回收再利用
D × 以私家車出行代替公共交通工具，就會增加汽車排放的尾氣，汽車燃燒的是汽油，能產生大量的二氧化碳，這樣做會增大“碳足跡”
答案： A
10.實驗室可以選用下圖所示的裝置，制取二氧化碳氣體(混有氯化氫、水蒸氣)和進行有關實驗，回答下列問題：
（1）把A裝置與E裝置連接，發(fā)現E中溶液變渾濁，證明二氧化碳氣體中混有________；
（2）如果要收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳氣體，請從上述各裝置中選擇適當的裝置進行連接，連接順序是________。
解析：（1）二氧化碳不能和硝酸銀反應，但是HCl氣體能夠和硝酸銀反應，生成氯化銀白色沉淀；
（2）根據反應物的狀態(tài)和反應條件選擇氣體的發(fā)生裝置，根據氣體的性質選擇合適的收集方法。
（1）把A裝置與E裝置連接，發(fā)現E中溶液變渾濁，證明二氧化碳氣體中混有HCL氣體；
（2）在裝置A中，稀鹽酸與石灰石反應，生成二氧化碳氣體，然后將氣體通入E中的硝酸銀溶液，除去其中的HCl，剩余氣體再通過B中的濃硫酸進行干燥，最后用D裝置進行收集，因此連接順序為AEBD。
答案：（1）HCl氣體 （2）AEBD
11小科與同學觀看了微信公眾號“勝哥課程”中的有關科學視頻后，與同學們作了如下討論：根據二氧化碳的性質，它可溶于水也能與水反應生成碳酸，通常采用排空氣法收集而不用排水法收集。二氧化碳真的就不能用排水法收集嗎？
資料一：文獻表明1體積水要完全溶解1體積二氧化碳，至少需要約7天的時間。如果是1天時間，則1體積水大約只能溶解1/3體積的二氧化碳。
資料二：對任何氣體的收集，凡能用排水法收集的氣體，最好用排水法收集，這樣既可以觀察集氣的快慢，又可以提高被收集氣體的純度。
資料三：二氧化碳不溶于飽和的碳酸氫鈉溶液。
（1）你認為在中學科學實驗中是否可以用排水法收集二氧化碳氣體？并說出理由。
（2）要使實驗室收集二氧化碳的方法達到最優(yōu)化，你是否還有更好的建議？
解析：（1）從二氧化碳在水中的溶解量和溶解快慢，以及排水法收集二氧化碳的優(yōu)點分析；
（2）如果使用排水法收集二氧化碳，那么盡量減小它在水中的溶解量，據此分析解答。
（1）我認為在中學科學實驗中可以用排水法收集二氧化碳氣體，理由是：由于實驗時間較短，二氧化碳溶解很少；且用排水法既可以觀察集氣的快慢，又可以提高二氧化碳的純度；
（2）由于二氧化碳不溶于飽和的碳酸氫鈉溶液，所以可以用排飽和碳酸氫鈉溶液法收集二氧化碳。
答案：（1）可以用排水法收集；理由是由于實驗時間較短，二氧化碳溶解很少，且用排水法既可以觀察集氣的快慢，又可以提高二氧化碳的純度
（2）由于二氧化碳不溶于飽和的碳酸氫鈉溶液，所以可以用排飽和碳酸氫鈉溶液法收集二氧化碳。
12.室溫下，將干冰放在密封盒內，密封盒會炸開。若將裝有干冰的密封盒放在冰箱的冷凍室中，密封盒________(選填“會”或“不會”)炸開，這是因為_________________________。(已知：二氧化碳的沸點為－57℃；冰箱冷凍室溫度為－15℃)
解析：一般情況下，物質的溫度在沸點以上為氣態(tài)，在沸點和熔點之間為液態(tài)，在熔點以下為固態(tài)，據此分析判斷。冰箱冷凍室的溫度為-15℃，遠遠高于二氧化碳的沸點-57℃，此時二氧化碳會迅速升華為氣體，體積膨脹幾百倍，從而因此密封盒炸開。
答案：會 冰箱冷凍室的溫度遠遠高于二氧化碳的沸點-57℃，此時二氧化碳會迅速升華為氣體，體積膨脹幾百倍，從而因此密封盒炸開。
1.（2021 杭州）下列依據實驗現象得出的結論錯誤的是---（ ）
選項 實驗操作與現象 實驗結論
A 將1g白磷、1g紅磷分別放入兩支帶塞的試管中，再將試管同時浸約80℃的熱水里， 只有白磷燃燒 白磷的著火點比紅磷低
B 將二氧化碳通入紫色石蕊試液，試液變紅 二氧化碳是一種酸
C 在常溫常壓下，硫在氧氣中燃燒比在空氣中該條件下， 燃燒更劇烈 氧氣的濃度越大硫燃燒得越劇烈
D 將鐵粉、硫粉按一定比例混合加熱后，所得固體物質不能被磁鐵吸引 鐵粉已跟硫粉發(fā)生了化學反應
A. A B. B C. C D. D
解析：A、根據白磷與紅磷的著火點不同分析；將1g白磷、1g紅磷分別放入兩支帶塞的試管中，再將試管同時浸約80℃的熱水里， 只有白磷燃燒，紅磷不燃燒是因為溫度達不到著火點，不符合題意。
B、根據二氧化碳與水反應分析；將二氧化碳通入紫色石蕊試液，試液變紅，是因為二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸使石蕊變色，符合題意。
C、根據氧氣濃度越大燃燒越劇烈分析；在常溫常壓下，硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更劇烈 ，說明氧氣濃度越大燃燒越劇烈，不符合題意。
D、根據鐵有鐵磁性分析；將鐵粉、硫粉按一定比例混合加熱后，所得固體物質不能被磁鐵吸引，說明鐵粉改變了原有性質，與硫粉發(fā)生了化學反應，不符合題意。
答案：B
2．（2021 四川涼山）興趣小組對實驗室制取二氧化碳的廢液進行了探究，最終確認廢液中的溶質為CaCl2和HCl。已知CaCl2溶液呈中性。某同學取了一定質量的該廢液于燒杯中，并向其中逐滴加入Na2CO3溶液，以下坐標圖是他對燒杯中物質變化情況的分析圖，其中明顯不合理的是---（ ）
A． B． C． D．
解析：往CaCl2和HCl的混合溶液中滴加Na2CO3溶液時，先發(fā)生的反應為：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，后發(fā)生的反應為CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl；
A、由于先發(fā)生的反應為：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，所以一開始滴加碳酸鈉溶液時，不產生沉淀，待混合溶液中HCl消耗完后發(fā)生的反應為：CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，此時開始產生沉淀，待CaCl2反應結束后沉淀質量不變，選項圖示正確；
B、由于先發(fā)生的反應為：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，所以一開始滴加碳酸鈉溶液時，就開始產生氣體，待溶液中HCl消耗完之后，不在產生氣體，選項圖示正確；
C、往CaCl2和HCl的混合溶液中滴加Na2CO3溶液時，先發(fā)生的反應為：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，參與反應的碳酸的質量大于反應生成的二氧化碳的質量，此時溶液質量增加，后發(fā)生的反應為CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl，參與反應的碳酸鈉的質量大于生成的碳酸鈣的質量，此時溶液質量繼續(xù)增加，反應結束后繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液，溶液質量繼續(xù)增加，選項圖示錯誤；
D、由于溶液中含有HCl，溶液一開始pH值小于7，隨著碳酸鈉的加入，由于碳酸鈉和鹽酸反應，酸性減弱，溶液測pH值升高，當把鹽酸反應完后，碳酸鈉再和氯化鈣反應生成碳酸鈣和氯化鈉，此時溶液的pH值等于7，當把氯化鈣反應完后，再加入碳酸鈉，由于碳酸鈉溶液顯堿性，所以溶液的pH值又升高且大于7，選項圖示正確；
答案：C
3．（2021 岳陽）實驗室常用如圖裝置來制取和收集氣體。下列說法正確的是---（ ）
A．實驗室制取氧氣時，可選用③或⑤作為收集裝置
B．檢驗④中CO2是否收集滿：將燃著的木條伸入集氣瓶內，看木條是否熄滅
C．用①、⑤制取并收集氣體完畢后，應先熄滅酒精燈，再將導管移出水面
D．用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，可選用②作為發(fā)生裝置
解析：氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，可用裝置④或⑤收集；檢驗④中CO2是否收集滿的方法是：把燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅則集滿；用①、⑤制取并收集氣體完畢后，為了防止水槽中的水倒吸，要先將導管移出水面，再熄滅酒精燈；用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，屬于固液常溫型，適合用裝置②作發(fā)生裝置。
答案：D
4.（2021 臨沂）化學實驗是學生學習化學的重要途徑，也是形成科學探究素養(yǎng)的必要手段。下列實驗操作錯誤的是---（ ）
A. CO2驗滿 B. 熄滅酒精燈 C. 聞氣體氣味 D. 過濾
解析：驗滿CO2的時候應該把燃著木條放在瓶口，不應伸入瓶內。
答案：A
5．（2021 江蘇蘇州）下列有關實驗室制取二氧化碳氣體的操作圖示正確的是---（ ）
A．導管連接 B．膠塞塞緊
C．氣體驗滿 D．氣體收集
解析：A、根據導管連接膠皮管的方法進行分析判斷。B、根據把橡皮塞塞進試管口的方法進行分析判斷。C、根據二氧化碳氣體的驗滿方法進行分析判斷。D、根據二氧化碳能溶于水，進行分析判斷。
A、導管連接膠皮管時，先把導管一端濕潤，然后稍用力轉動使之插入膠皮管內，圖中所示裝置正確。
B、把橡皮塞慢慢轉動著塞進試管口，切不可把試管放在桌上再使勁塞進塞子，以免壓破試管，圖中所示操作錯誤。
C、檢驗二氧化碳是否收集滿時，應將燃著的木條放在集氣瓶口，不能伸入瓶中，圖中所示操作錯誤。
D、二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，圖中所示操作錯誤。
答案：A
6.（2021 湖南永州） 下圖是實驗室制取氣體的典型裝置之一，能用這一裝置制取氣體的化學反應方程式是---（ ）
A. B.
C. D.
解析：該裝置適合固液不加熱反應制取氣體，使用向上排空氣法收集氣體，說明氣體密度大于空氣；
由分析得：
A、氫氣密度小于空氣，錯誤；
B、發(fā)生、收集裝置均適合實驗室制取二氧化碳氣體，正確；
C、高錳酸鉀制氧氣需要加熱，錯誤；
D、該反應制取氨氣需要加熱，且氨氣密度小于空氣，錯誤。
答案：B
7. （2021 四川樂山）下圖所示實驗操作中，正確的是---（ ）
A. 檢查氣密性 B. 二氧化碳的驗滿
C. 溶解固體 D. 把橡皮塞塞入試管
解析：A、該裝置未構成封閉體系，即左邊的長頸漏斗與大氣相通，無論該裝置氣密性是否良好，導管口都不會有氣泡產生，不能判斷氣密性是否良好，故A錯誤；
B、檢測二氧化碳是否收集滿，將燃著的木條放在集氣瓶口即可，故B正確；
C、量筒不能用于溶解固體，故C錯誤；
D、把橡皮塞慢慢轉動著塞進試管口，切不可把試管放在桌子上使勁塞進塞子，以免壓破試管，故D錯誤；
答案：B
8. （2021 重慶）識別圖像是學習化學的必備能力。下列圖像能正確反映實驗設計的是---（ ）
序號 ① ② ③ ④
圖像
實驗設計 電解水一段時間（忽略氣體的溶解） 分別向相同的CuSO4溶液（足量）中加入質量相等的鋅粉和鐵粉 向稀鹽酸中滴加NaOH溶液 分別向等質量大理石中滴加相同的稀鹽酸（足量）
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
解析：①在電解水實驗中，“正氧負氫”，生成氫氣和氧氣的體積比約為2:1，不符合題意；
②鋅和硫酸銅反應：，65份的鋅置換出64份的銅，固體質量減小，溶液質量增加，待完全反應后，不再變化，鐵與硫酸銅反應： ，56份的鐵置換出64份的銅，固體質量增加，溶液質量減小，待完全反應后，不再變化，鋅的活動性比鐵強，完全反應所需時間短，符合題意；
③向稀鹽酸中滴加NaOH溶液，一開始pH小于7，隨著反應的進行，氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，pH逐漸增大，待恰好完全反應時，pH=7，后氫氧化鈉過量，pH＞7，符合題意；
④分別向等質量大理石中滴加相同的稀鹽酸（足量），接觸面積越大，反應速率越快，故粉末狀的反應速率快，但是最后生成二氧化碳的質量相同，不符合題意。
故②③正確。
答案：C
9.（2021·衢州）為測定石灰石樣品中碳酸鈣含量，某小組同學在一定質量的樣品中加入足量稀鹽酸，利用生成CO2的質量來測定(忽略稀鹽酸揮發(fā)的影響)。
（1）.小科用圖甲裝置實驗，通過測定反應前后D裝置質量的變化來得到CO2質量。為了避免水蒸氣對實驗的影響，使測量結果更準確，裝置C中應裝入 (填試劑名稱)。
（2）.小明用圖乙裝置實驗，通過測定反應前后裝置總質量的變化來得到CO2質量。他用堿石灰做干燥劑，請判斷這種做法是否合理并說明理由。 。
（3）.實驗時，正確選擇干燥劑后，兩裝置均可通過左側導管鼓入某種氣體一段時間，來進一步減小誤差。下列操作可行的是 。
選項 實驗裝置 反應開始前鼓入的氣體 反應結束后鼓入的氣體
A 甲 氮氣 氮氣
B 甲 干燥空氣 干燥空氣
C 乙 氮氣 氮氣
D 乙 干燥空氣 干燥空氣
解析：（1）根據濃硫酸具有吸水性解答；（2）堿石灰不但能吸收水分，還可以吸收二氧化碳，從而使測量結果偏小；（3）在實驗甲中，通過D中吸收二氧化碳后質量的增加量來測定碳酸鈣的含量，而實驗乙中，通過排出二氧化碳后裝置質量的減小量測定碳酸鈣的含量，據此分析判斷。
（1）為了避免水蒸氣對實驗的影響，使測量結果更準確，裝置C中的干燥劑應該吸收水分而不能吸收而樣啊互通，則裝置C中應裝入濃硫酸或濃H2SO4。
（2）他用堿石灰做干燥劑，這種做法不合理，理由：因為堿石灰也要吸收二氧化碳。
（3）在實驗甲中，通過D中吸收二氧化碳后質量的增加量來測定碳酸鈣的含量，因此鼓入的氣體中不能含有二氧化碳氣體，故A正確，B錯誤；
實驗乙中，通過排出二氧化碳后裝置質量的減小量測定碳酸鈣的含量，因此鼓入的氣體中是否存在二氧化碳對實驗沒有影響，故C、D正確。故選ACD。
答案：（1）濃硫酸或濃H2SO4 （2）不合理，因為堿石灰也要吸收二氧化碳（3）ACD
10.（2021·金華）思維模型的建構既方便于問題的解決，又能促進深度學習。某科學研究小組同學，在研究了氣體檢驗專題內容后，認為氣體檢驗的關鍵是干擾氣體的界定，判斷標準是對后續(xù)實驗是否會產生干擾。于是在老師的指導下對解決“氣體檢驗”類問題建構了如下思維模型：
【模型應用】同學們?yōu)闄z驗天然氣燃燒后的氣體產物成分，應用思維模型設計了如圖甲實驗方案（固定裝置未畫出），將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過該方案進行實驗。
（1）實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍，B、F裝置中的澄清石灰水均變渾濁，D裝置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產物的成分為________；
（2）圖甲實驗方案中，裝置C和D歸屬于上述思維模型中的________環(huán)節(jié)；
（3）【改進創(chuàng)新】小金同學認為，原氣體產物中的CO2對CO的檢驗不會產生干擾，于是從簡約裝置、節(jié)約實驗藥品的角度出發(fā)，對圖甲方案進行了改進與創(chuàng)新，去掉B、C、D裝置，替換F、G裝置，改用圖乙所示的裝置對該氣體產物的成分進行探究。在實驗中，小金先從A處通一段時間混合氣體，再點燃E處酒精燈加熱，觀察現象，也實現了氣體產物成分的檢驗。
實驗中，小金在加熱前先通一段時間的混合氣體，其目的是________；
（4）實驗中，判斷E中玻璃管內空氣已排凈的實驗現象是________。
解析：根據水能使無水硫酸銅變藍，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳與氧化銅反應后生成二氧化碳分析。
（1） 實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍，說明含有水，B裝置中的澄清石灰水均變渾濁，說明含有二氧化碳，D裝置中的澄清石灰水不變渾濁，F石灰水變渾濁，說明將原二氧化碳除去，經過反應又生成了二氧化碳，即原氣體中含有一氧化碳；
（2） 裝置C和D是除去原有二氧化碳，歸屬于上述思維模型中的氣體凈化 ；
（3）加熱CO與空氣的混合氣體時易發(fā)生爆炸，且為驗證氣體中有二氧化碳，需在CO反應前檢驗，所以小金在加熱前先通一段時間的混合氣體，目的是防止加熱時發(fā)生爆炸，并檢驗CO2；
（4） H裝置中澄清石灰水變渾濁，則說明有通入氣體進入H，裝置內空氣已排凈；
答案：（1）H2O、CO2、CO （2）氣體凈化（3）防止加熱時發(fā)生爆炸，檢驗CO2（4）H裝置中澄清石灰水變渾濁
11. （2021·嘉興）目前，全球平均氣溫較工業(yè)化前已上升了1.1℃，其主要原因是自然界中的碳平衡被破壞。2020年9月22日，我國政府承諾：中國將力爭于2030年前實現CO2排放達到峰值，2060年前實現碳中和，即通過各種方式抵消排放的CO2量，重新實現碳平衡，如圖是碳循環(huán)和碳中和策略的示意圖。
（1）人類進入工業(yè)化社會后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破壞的主要原因之一對此可采取的碳中和策略②有________。
（2）要實現我國政府提出的目標，除圖中策略外，還可用化學方法人工捕獲，如將空氣通入氫氧化鉀溶液反應生成碳酸鉀和水。寫出用氫氧化鉀捕獲CO2的化學方程式________。
（3）2020年12月下旬，我國部分地區(qū)出現多年未遇的極寒天氣，因此有人質疑：今年天氣 這么冷，地球氣溫真的在上升嗎 對于這樣的質疑，你是否認同 并說明理由。
解析：（1）既然化石能源是造成碳平衡破壞的主要原因，那么就要盡可能的減小化石能源的使用，并且尋找新能源替代化石能源，從而改變能源結構。（2）確定反應物、反應條件和生成物，然后寫出反應的化學方程式；（3）要得到某個結論，不能只依靠一個數據，而是需要大量的數據才能說明問題，據此分析解答。
（1）人類進入工業(yè)化社會后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破壞的主要原因之一對此可采取的碳中和策略②有：節(jié)能減排，改善能源結構等。
（2）氫氧化鉀與二氧化碳反應，生成碳酸鉀和水，方程式為： 2KOH+CO2=K2CO3+H2O ；
（3）我不認同這樣的質疑，因為：2020年12月我國部分地區(qū)出現的板端低天氣，在空間與時間上都屬于個例，事實上溫室氣體的增加，導致全球極端天氣頻發(fā)；這種空間與時間上的極端天氣作為個例不能否定全球氣溫整體上升這一事實。
答案：（1）節(jié)能減排，改善能源結構等（2）2KOH+CO2=K2CO3+H2O
（3）示例：不認同：2020年12月我國部分地區(qū)出現的板端低天氣，在空間與時間上都屬
于個例，事實上溫室氣體的增加，導致全球極端天氣頻發(fā)；這種空間與時間上的
極端天氣作為個例不能否定全球氣溫整體上升這一事實。
示例：不認同：2020年中國部分地區(qū)出現的低端天氣只是個別時間或地區(qū)的偶然性氣
溫下降特例；或2020年中國部分地區(qū)出現的低端天氣不能作為否定地球整體氣
溫上升的依據。
端天氣是個例；認為個例能夠否定全球氣溫上升的趨勢。
示例：不認同：2020年是例外，可能是氣溫測量有誤。
示例：全球氣溫是呈下降趨勢，或地球氣溫是反復多變的。
12.小嘉發(fā)現：向碳酸鈉溶液中傾倒稀鹽酸，很快就產生了氣泡；向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，滴加一定量后才有氣泡產生。查閱資料：向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，先發(fā)生的反應是Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3；當Na2CO3全部轉化成NaHCO3后，再發(fā)生反應NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。為此他用如圖所示裝置進行了如下實驗：
（1）步驟二中，觀察到燒杯中澄清石灰水________。
（2）上述實驗中，加入稀鹽酸多少克后，才開始產生二氧化碳
（3）向一定量碳酸鈉溶液中無論是傾倒還是逐滴加入足量的稀鹽酸，完全反應后產生二氧化碳質量是相同的，其本質原因是什么
解析：二氧化碳與澄清的石灰水中的氫氧化鈣反應，生成碳酸鈣白色沉淀，從而使石灰水變渾濁。
（1）澄清石灰水與二氧化碳反應變渾濁。 （2）寫出碳酸鈉和稀鹽酸反應的方程式，根據溶液質量×溶質質量分數得到碳酸鈉的質量，然后利用方程式計算出稀鹽酸溶液的質量即可。 （3）根據質量守恒定律分析解答。
答案：（1）變渾濁
（2）解：加入稀鹽酸的質量為x后，才開始產生二氧化碳。
Na2CO3+ HCl=NaCl+NaHCO3
106 36.5
10g×10.6% x×7.3%
x=5g
答：加入稀鹽酸的質量5克后，才開始產生二氧化碳。
（3）兩種方式都是碳酸鈉中碳元素全部轉化為二氧化碳中的碳元素。
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第34講 二氧化碳
考點 常見題型 考點分值
1. 概述二氧化碳的主要物理性質和化學性質(理解) 選擇、填空 2～4分
2．說明二氧化碳的實驗室制備及檢驗方法(理解) 選擇(綜合型)、填空 2～4分
3．描述大氣層中臭氧層的作用(了解) 選擇(綜合型)、填空 2～4分
4.說明溫室效應的成因(理解) 選擇(綜合型)、填空 2～6分
5.關注溫室效應的利弊(理解) 選擇(綜合型)、填空 2～4分
考點1　　二氧化碳的性質
1. 二氧化碳的物理性質
在通常狀態(tài)下，二氧化碳是一種__________的氣體，密度比空氣密度______，______溶于水，通常1體積水中能溶解1體積的CO2。在加壓降溫時，二氧化碳能轉變?yōu)橐后w或白色固體——________。
【特別提醒】二氧化碳的三態(tài)變化均為________變化
2. 二氧化碳的化學性質
　　　
(1)實驗現象：向燒杯中傾倒二氧化碳，觀察到__________________________。
實驗結論：二氧化碳的密度比空氣________；二氧化碳既不________也____________。
(2)二氧化碳能與水反應
化學方程式為____________________。生成的碳酸(H2CO3)能使紫色石蕊試液變紅。
　　 　實驗①　　　　　　實驗②
實驗現象：充滿CO2的瓶內，加入水振蕩后，瓶子變扁；繼續(xù)加入紫色石蕊試液，變扁的瓶中的液體顯________色。
【特別提醒】a. 研究CO2溶于水的方法為轉換法。
b. 碳酸很不穩(wěn)定，受熱易分解，因此實驗②中，溶液變紅的試管加熱后溶液會由紅色變?yōu)樽仙?br/>(3)二氧化碳能與堿發(fā)生反應
反應物質 澄清石灰水 氫氧化鈉
現象 澄清石灰水________ 無明顯現象
反應的化學方程式 ____________________________ ____________________________
作用 檢驗二氧化碳化碳 吸收二氧化碳
備考補充：可以通過驗證二氧化碳和氫氧化鈉反應后的產物碳酸鈉來證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應。
(4)二氧化碳能與碳反應
化學方程式為______________(吸熱反應)。
考點2　　二氧化碳的制取
1. 工業(yè)制法
采用高溫煅燒石灰石，反應的化學方程式為________________________。
2. 實驗室制法
二氧化碳的實驗室制取
1. 實驗藥品：石灰石(或大理石)、稀鹽酸。
2. 反應原理：________________________________(用化學方程式表示)。
3. 發(fā)生裝置：(依據：反應物的______及_________)
固液不加熱型裝置 向上排空氣法
4. 收集裝置：(依據：CO2的密度和溶解性)
5. 檢驗和驗滿
(1)檢驗(如圖1)：氣體通入澄清石灰水中，_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)驗滿(如圖2)：將燃著的木條放在集氣瓶瓶口處，__________________________________。
6. 注意事項
(1)實驗室制取二氧化碳時，長頸漏斗要伸入液面以下，形成液封，目的是 ______________________________。
(2)集滿二氧化碳時，玻璃片的________面應朝下蓋在集氣瓶上，然后________放在桌面上。
核心素養(yǎng) 質疑與創(chuàng)新
1. 能否用其他藥品代替稀鹽酸和大理石，并解釋原因。
(1)不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，原因是__________________________。
(2)不能用稀硫酸代替稀鹽酸，原因是__________________________。
(3)不能用碳酸鈉(或碳酸鉀)來代替大理石(或石灰石)，原因是________________________
________________________________________________。
2. 將二氧化碳通入澄清石灰水中，未觀察到澄清石灰水變渾濁的原因是________________
________________________________________________________。
3. 實驗裝置的改進與創(chuàng)新
(1)圖乙中微型塑料滴管在實驗中的作用與圖甲中的________(填字母編號)儀器相同。
采用“微型”實驗裝置乙具有的優(yōu)點是________________________。
(2)利用丙裝置收集二氧化碳時，裝置中油層的作用是______________________________
__________________________________________。
實驗室制取常見氣體的歸納與總結
1. 實驗室制取氣體的思路和方法
首先要明確實驗室制取氣體的化學反應原理，即選擇合適的反應物和反應條件(如常溫、加熱、加催化劑等)，其次要選擇合適的實驗裝置，最后要研究如何驗證制得的氣體就是所要的氣體。
2. 發(fā)生裝置的選擇
選擇依據：______________________________________________________________________
裝置圖
裝置特點 便于添加液體 ____________________________ 安裝簡單 ____________________________
適用范圍 用于劇烈反應并制取較多氣體 用于平穩(wěn)反應并制取較多氣體 用于制取少量氣體 用于平穩(wěn)反應并持續(xù)時間較長地制取氣體
3. 用排空氣法收集氣體時還應注意三點
(1)所收集的氣體若有毒性，能用排水法就不要用排空氣法，以防污染空氣。
(2)導管必須伸到集氣瓶底部，這樣才能把集氣瓶內的氣體充分排凈。
(3)如果不知道所收集氣體的密度，可計算其相對分子質量，再與空氣的平均相對分子質量29比較，比29大的密度就比空氣的大，比29小的密度就比空氣的小。
4. 收集裝置的選擇
選擇依據：______________________________________________________________________
裝置圖
適用范圍 密度比空氣________ 密度比空氣____[使用多功能瓶時應______(填“a”或“b”，下同)進 ____出] ______溶于水，且不與水反應(使用多功能瓶時應____進____出)
舉例 H2、CH4、NH3等 CO2、O2等 H2、CH4、CO、O2等
5. 氣體的凈化與除雜
(1)氣體除雜的方法：
①水吸收法：易溶于水的氣體雜質用水吸收，如HCl。
②酸堿吸收法：酸性氣體雜質用堿性試劑吸收，如用氫氧化鈉溶液吸收CO2、HCl。
③沉淀法：將雜質氣體轉變?yōu)槌恋沓ィ缬贸吻迨宜鼵O2。
④固化法：將雜質氣體與固體試劑反應生成固體而除去，如用灼熱的銅除去O2。
⑤轉純法：將雜質轉化為所需氣體，如除去CO中的CO2，可將氣體通過熾熱的炭粉。
(2)氣體除雜的原則：不減少被凈化氣體的質量，不引進新的雜質。
(3)氣體凈化順序：驗水在前，除水在后。
(4)綜合性氣體制備實驗的設計順序：
→→→→
考點3　　臭氧層、溫室效應與低碳生活
1. 臭氧層的作用
能________大部分紫外線，對生物起到保護的作用。
2. 溫室效應
大氣中的二氧化碳具有與溫室玻璃相似的作用，對地球起著保溫作用，________含量的增加，進而導致氣溫上升，引起“溫室效應”。
(1)成因：化石燃料的大量使用；森林面積因亂砍濫伐而急劇減少等。
(2)利弊
①利：適度的“溫室效應”能保證地球上的氣溫恒定，利于動植物生存。
②弊：“溫室效應”加劇，在一定程度上導致全球氣候變暖，并引起一系列惡果，如兩極冰川融化、海平面上升、海水的酸性增強、氣候反常等。
(3)緩解措施：減少化石燃料的使用，更多地使用清潔能源；植樹造林，嚴禁亂砍濫伐等。
3．低碳生活
所謂“低碳”，就是較低量________的排放。低碳生活可理解為：減少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低開支的生活方式。
(1)節(jié)約能源、資源方面：不使用一次性筷子、不使用一次性塑料購物袋等。
(2)不造成環(huán)境污染方面：減少化石燃料的燃燒、開發(fā)清潔能源、嚴禁亂砍濫伐、植樹造林等。
知識點1　二氧化碳的性質及用途
例1：性質決定用途，干冰升華時吸收大量的熱，這一性質決定了它可用來---( )
A. 制汽水 B. 人工降雨 C. 作溫室肥料 D. 滅火
◆變式訓練
1．小科通過微信公眾號“勝哥課程“了解二氧化碳的有關性質與用途。下列關于二氧化碳的用途只利用了其物理性質的是---（ ）
A. 二氧化碳參加綠色植物的光合作用可提高農作物產量 B. 干冰能用于人工降雨
C. 二氧化碳能用來生產汽水等碳酸飲料 D. 二氧化碳可用作滅火劑
知識點2　二氧化碳的實驗室制取
例2：實驗室制取二氧化碳氣體，應選用的一組主要儀器是---（　　）
A. 長頸漏斗、錐形瓶、集氣瓶、水槽、導管、玻璃片
B. 長頸漏斗、酒精燈、集氣瓶、導管、玻璃片
C. 錐形瓶、集氣瓶、酒精燈、導管、玻璃片
D. 長頸漏斗、集氣瓶、導管、錐形瓶、玻璃片
◆變式訓練
1．在“勝哥“的指導下，小科利用生活中的一些常見物品進行了制作二氧化碳的實驗。圖甲為小科在家中制取和收集二氧化碳的實驗裝置，左邊部分帶小孔的眼藥水瓶，下部可浸入和離開白醋，以控制反應進行與停止，它相當于乙圖中的________(選填字母)裝置；該裝置虛線框中應選用乙圖中的________(選填字母)裝置來收集CO2氣體；檢驗CO2氣體是否集滿的方法是______________________________。
知識點3　二氧化碳與環(huán)境
例3： 2015年12月12日，氣候變化巴黎大會通過《巴黎氣候變化協定》，為應對氣候變化，落實《巴黎協定》，我國建立了統(tǒng)一的碳排放權交易市場，按國際慣例，這里的“碳”是指---(　　)
A. 二氧化碳　　　　B. 單質碳 C. 碳元素 D. 所有含碳化合物
◆變式訓練
1.《巴黎氣候變化協定》的長遠目標是把全球平均氣溫升高控制在較工業(yè)化前水平2 ℃之內。節(jié)能減排，人人有責。下列措施不利于節(jié)能減排的是---(　　)
A．參與植樹造林，擴大植被面積 B．使用一次性餐具，方便生活
C．使用環(huán)保袋，將垃圾分類放置 D．乘坐公共交通工具，低碳出行
1. 下列實驗現象只能反映二氧化碳物理性質的是---(　 　)
2.在實驗操作考查中，小明抽到的題目是“二氧化碳的制取、收集和驗滿”。下圖是他的主要實驗步驟，其中操作有誤的是---( )
A. 加入藥品 B. 收集氣體
C. 檢查裝置氣密性 D. 驗滿
3.實驗室制取二氧化碳最適合的反應物是---( )
A. 碳酸鈉粉末和稀硫酸 B. 石灰石和稀鹽酸 C. 大理石和稀硫酸 D. 大理石和濃鹽酸
4. 如圖是小科完成CO2的制取、收集和驗滿的主要操作過程，其中需要糾正的是---(　　)
5. “勝哥“為了收集干燥的二氧化碳氣體，讓制取的氣體先后經過甲、乙兩裝置。下列關于甲、乙兩裝置導管的連接方式正確的是---(　　)
A．a接c 　 B．a接d　 C．b接c 　 D．b接d
6.小明在“驗證蠟燭燃燒生成二氧化碳和水”的實驗中，發(fā)現在火焰上方的燒杯內壁被熏黑。在探究“為什么燒杯內壁被熏黑？”的問題時，下列他的做法錯誤的是---( )
A. 反復實驗，并觀察是否有相同現象
B. 認為與本次實驗無關，不予理睬
C. 繼續(xù)查找蠟燭成分資料，探究黑色物質成分
D. 向老師請教生成黑色物質的原因
7.我國北方農村常將馬鈴薯貯藏在地窖里，進入地窖取物之前，農民往往把一盞油燈吊入地窖內，這一做法的主要目的是---( )
A. 測量窖內的二氧化碳含量 B. 測量窖內的溫度 C. 主要是為了照明 D. 測量窖內的氮氣含量
8.在燒杯中靜置著一只彩色氣球，氣球里充有氣體a。某同學收集好一瓶氣體b，傾斜倒入燒杯中，發(fā)現氣球竟浮起來，用手輕輕將其按下，手一松開氣球又會上浮，十分有趣。請猜測a、b分別是什么氣體---( )
A. a是氫氣，b是二氧化碳 B. a是二氧化碳，b是氧氣
C. a是空氣，b是二氧化碳 D. a是氧氣，b是一氧化碳
9. 碳的耗用量稱為“碳足跡”。一般情況下，排放的二氧化碳越多，碳足跡就越大，碳足跡的計算包括一切用于電力、建設、運輸等方面的能源以及我們所使用的消耗品。以下做法可以減小“碳足跡”的是---(　　)
A．減少一次性筷子的使用 B．大量使用煤、石油等燃料
C．將生活垃圾進行焚燒處理 D．以私家車出行代替公共交通工具
10.實驗室可以選用下圖所示的裝置，制取二氧化碳氣體(混有氯化氫、水蒸氣)和進行有關實驗，回答下列問題：
（1）把A裝置與E裝置連接，發(fā)現E中溶液變渾濁，證明二氧化碳氣體中混有________；
（2）如果要收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳氣體，請從上述各裝置中選擇適當的裝置進行連接，連接順序是________。
11小科與同學觀看了微信公眾號“勝哥課程”中的有關科學視頻后，與同學們作了如下討論：根據二氧化碳的性質，它可溶于水也能與水反應生成碳酸，通常采用排空氣法收集而不用排水法收集。二氧化碳真的就不能用排水法收集嗎？
資料一：文獻表明1體積水要完全溶解1體積二氧化碳，至少需要約7天的時間。如果是1天時間，則1體積水大約只能溶解1/3體積的二氧化碳。
資料二：對任何氣體的收集，凡能用排水法收集的氣體，最好用排水法收集，這樣既可以觀察集氣的快慢，又可以提高被收集氣體的純度。
資料三：二氧化碳不溶于飽和的碳酸氫鈉溶液。
（1）你認為在中學科學實驗中是否可以用排水法收集二氧化碳氣體？并說出理由。
（2）要使實驗室收集二氧化碳的方法達到最優(yōu)化，你是否還有更好的建議？
12.室溫下，將干冰放在密封盒內，密封盒會炸開。若將裝有干冰的密封盒放在冰箱的冷凍室中，密封盒________(選填“會”或“不會”)炸開，這是因為_________________________。(已知：二氧化碳的沸點為－57℃；冰箱冷凍室溫度為－15℃)
1.（2021 杭州）下列依據實驗現象得出的結論錯誤的是---（ ）
選項 實驗操作與現象 實驗結論
A 將1g白磷、1g紅磷分別放入兩支帶塞的試管中，再將試管同時浸約80℃的熱水里， 只有白磷燃燒 白磷的著火點比紅磷低
B 將二氧化碳通入紫色石蕊試液，試液變紅 二氧化碳是一種酸
C 在常溫常壓下，硫在氧氣中燃燒比在空氣中該條件下， 燃燒更劇烈 氧氣的濃度越大硫燃燒得越劇烈
D 將鐵粉、硫粉按一定比例混合加熱后，所得固體物質不能被磁鐵吸引 鐵粉已跟硫粉發(fā)生了化學反應
A. A B. B C. C D. D
2．（2021 四川涼山）興趣小組對實驗室制取二氧化碳的廢液進行了探究，最終確認廢液中的溶質為CaCl2和HCl。已知CaCl2溶液呈中性。某同學取了一定質量的該廢液于燒杯中，并向其中逐滴加入Na2CO3溶液，以下坐標圖是他對燒杯中物質變化情況的分析圖，其中明顯不合理的是---（ ）
A． B． C． D．
3．（2021 岳陽）實驗室常用如圖裝置來制取和收集氣體。下列說法正確的是---（ ）
A．實驗室制取氧氣時，可選用③或⑤作為收集裝置
B．檢驗④中CO2是否收集滿：將燃著的木條伸入集氣瓶內，看木條是否熄滅
C．用①、⑤制取并收集氣體完畢后，應先熄滅酒精燈，再將導管移出水面
D．用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，可選用②作為發(fā)生裝置
4.（2021 臨沂）化學實驗是學生學習化學的重要途徑，也是形成科學探究素養(yǎng)的必要手段。下列實驗操作錯誤的是---（ ）
A. CO2驗滿 B. 熄滅酒精燈 C. 聞氣體氣味 D. 過濾
5．（2021 江蘇蘇州）下列有關實驗室制取二氧化碳氣體的操作圖示正確的是---（ ）
A．導管連接 B．膠塞塞緊
C．氣體驗滿 D．氣體收集
6.（2021 湖南永州） 下圖是實驗室制取氣體的典型裝置之一，能用這一裝置制取氣體的化學反應方程式是---（ ）
A. B.
C. D.
7. （2021 四川樂山）下圖所示實驗操作中，正確的是---（ ）
A. 檢查氣密性 B. 二氧化碳的驗滿
C. 溶解固體 D. 把橡皮塞塞入試管
8. （2021 重慶）識別圖像是學習化學的必備能力。下列圖像能正確反映實驗設計的是---（ ）
序號 ① ② ③ ④
圖像
實驗設計 電解水一段時間（忽略氣體的溶解） 分別向相同的CuSO4溶液（足量）中加入質量相等的鋅粉和鐵粉 向稀鹽酸中滴加NaOH溶液 分別向等質量大理石中滴加相同的稀鹽酸（足量）
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
9.（2021·衢州）為測定石灰石樣品中碳酸鈣含量，某小組同學在一定質量的樣品中加入足量稀鹽酸，利用生成CO2的質量來測定(忽略稀鹽酸揮發(fā)的影響)。
（1）.小科用圖甲裝置實驗，通過測定反應前后D裝置質量的變化來得到CO2質量。為了避免水蒸氣對實驗的影響，使測量結果更準確，裝置C中應裝入 (填試劑名稱)。
（2）.小明用圖乙裝置實驗，通過測定反應前后裝置總質量的變化來得到CO2質量。他用堿石灰做干燥劑，請判斷這種做法是否合理并說明理由。 。
（3）.實驗時，正確選擇干燥劑后，兩裝置均可通過左側導管鼓入某種氣體一段時間，來進一步減小誤差。下列操作可行的是 。
選項 實驗裝置 反應開始前鼓入的氣體 反應結束后鼓入的氣體
A 甲 氮氣 氮氣
B 甲 干燥空氣 干燥空氣
C 乙 氮氣 氮氣
D 乙 干燥空氣 干燥空氣
10.（2021·金華）思維模型的建構既方便于問題的解決，又能促進深度學習。某科學研究小組同學，在研究了氣體檢驗專題內容后，認為氣體檢驗的關鍵是干擾氣體的界定，判斷標準是對后續(xù)實驗是否會產生干擾。于是在老師的指導下對解決“氣體檢驗”類問題建構了如下思維模型：
【模型應用】同學們?yōu)闄z驗天然氣燃燒后的氣體產物成分，應用思維模型設計了如圖甲實驗方案（固定裝置未畫出），將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過該方案進行實驗。
（1）實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍，B、F裝置中的澄清石灰水均變渾濁，D裝置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產物的成分為________；
（2）圖甲實驗方案中，裝置C和D歸屬于上述思維模型中的________環(huán)節(jié)；
（3）【改進創(chuàng)新】小金同學認為，原氣體產物中的CO2對CO的檢驗不會產生干擾，于是從簡約裝置、節(jié)約實驗藥品的角度出發(fā)，對圖甲方案進行了改進與創(chuàng)新，去掉B、C、D裝置，替換F、G裝置，改用圖乙所示的裝置對該氣體產物的成分進行探究。在實驗中，小金先從A處通一段時間混合氣體，再點燃E處酒精燈加熱，觀察現象，也實現了氣體產物成分的檢驗。
實驗中，小金在加熱前先通一段時間的混合氣體，其目的是________；
（4）實驗中，判斷E中玻璃管內空氣已排凈的實驗現象是________。
11. （2021·嘉興）目前，全球平均氣溫較工業(yè)化前已上升了1.1℃，其主要原因是自然界中的碳平衡被破壞。2020年9月22日，我國政府承諾：中國將力爭于2030年前實現CO2排放達到峰值，2060年前實現碳中和，即通過各種方式抵消排放的CO2量，重新實現碳平衡，如圖是碳循環(huán)和碳中和策略的示意圖。
（1）人類進入工業(yè)化社會后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破壞的主要原因之一對此可采取的碳中和策略②有________。
（2）要實現我國政府提出的目標，除圖中策略外，還可用化學方法人工捕獲，如將空氣通入氫氧化鉀溶液反應生成碳酸鉀和水。寫出用氫氧化鉀捕獲CO2的化學方程式________。
（3）2020年12月下旬，我國部分地區(qū)出現多年未遇的極寒天氣，因此有人質疑：今年天氣 這么冷，地球氣溫真的在上升嗎 對于這樣的質疑，你是否認同 并說明理由。
12.小嘉發(fā)現：向碳酸鈉溶液中傾倒稀鹽酸，很快就產生了氣泡；向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，滴加一定量后才有氣泡產生。查閱資料：向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，先發(fā)生的反應是Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3；當Na2CO3全部轉化成NaHCO3后，再發(fā)生反應NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。為此他用如圖所示裝置進行了如下實驗：
（1）步驟二中，觀察到燒杯中澄清石灰水________。
（2）上述實驗中，加入稀鹽酸多少克后，才開始產生二氧化碳
（3）向一定量碳酸鈉溶液中無論是傾倒還是逐滴加入足量的稀鹽酸，完全反應后產生二氧化碳質量是相同的，其本質原因是什么
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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