資源簡介

第4課時 二氧化碳
教學目標：1.列舉自然界中的二氧化碳及其對人體健康的影響；
2.說出二氧化碳的重要性質和用途；
3.說出二氧化碳的制取。
教學重點：1.二氧化碳的性質和用途；2.二氧化碳的制取。
教學難點：1.二氧化碳的性質和用途；2.二氧化碳的制取。
常考點：1.二氧化碳的性質和用途；2.二氧化碳的制取。
一、知識點梳理
知識點一：自然界中的二氧化碳
1.空氣中二氧化碳的存在。
2.二氧化碳與健康。
知識點二：二氧化碳的性質
1.物理性質。
2.化學性質：與水反應、與氫氧化鈉反應、不燃燒也不支持燃燒。
知識點三：二氧化碳的制取
1.反應原理。
2.發生裝置、收集裝置。
二、重難點突破
考點1.自然界中的二氧化碳
1．CO2氣體是由大量CO2分子構成的，每一個二氧化碳分子由一個碳原子和一個氧原子構成。
2．CO2與人體健康：CO2本身沒有毒，但CO2不供給呼吸，當空氣中CO2含量超過正常含量時才會對人體產生危害。
例1：一定濃度的二氧化碳會使人感到窒息的原因是（ ）
A、二氧化碳是一種有毒的氣體 B、二氧化碳是一種有刺激性氣味的氣體
C、二氧化碳是比空氣重的氣體 D、二氧化碳是不能供給呼吸的氣體
變式訓練一：通過實驗探究可獲得較多的化學知識，對下圖所示的實驗分析錯誤的是（?? ）

A: 兩支蠟燭自下而上依次熄滅 B: 二氧化碳不能燃燒
C: 二氧化碳的密度比空氣大 D: 二氧化碳支持燃燒
考點2.二氧化碳的性質
1．物理性質：在通常狀況下，CO2是一種無色、無臭、無味的氣體能溶于水，密度比空氣大，固態CO2叫“干冰”，可用作制冷劑，人工降雨。
2．化學性質： a．二氧化碳無毒，不能燃燒，也不能支持燃燒．
b．二氧化碳能與水反應生成碳酸：H2O+CO2= H2CO3 （碳酸，能使紫色石蕊變紅）；H2CO3 不穩定，受熱易分解：H2CO3 = H2O+CO2
c．二氧化碳能與澄清的石灰水反應，使之變渾濁：．
d．二氧化碳能與熾熱的碳反應，生成一氧化碳：。
e．二氧化碳與水被綠色植物利用，而進行光合作用的反應，合成有機物（主要是淀粉）：。
例2：用化學方程式解釋下列現象:
(1)小穎同學在探究二氧化碳性質時,將二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液,石蕊試液很快變紅色,原因是_________________________;課后清洗儀器時,小穎發現變紅的石蕊又變為紫色,原因是_______________________________________________________．
(2)小穎還發現,盛過苛性鈉溶液的試劑瓶瓶瓶口有白色粉末,形成這層白色粉末的原因__________________________________(用方程式表示);因此苛性鈉溶液應________保存.
變式訓練：如圖所示,向盛有某種液體的燒杯中通人二氧化碳氣體,可觀察到燒杯中的液體發生了明顯變化.燒杯中盛放的液體是什么呢?甲同學認為:可能是澄清的石灰水,乙同學認為:可能是蒸餾水;丙同學認為可能是紫色的石蕊試液.你認為三位同學提出的看法中正確的是(? ???)

A.?甲和乙 B.?甲和丙 C.?.乙和丙 D.?甲、乙和丙
考點3.二氧化碳的制取
1．CO2的實驗室制法
CO2的實驗室制法是用稀鹽酸與大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸鈣）（因反應速率適中，原料廉價易得）反應來制取．其反應原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O．其制取裝置如圖所示：
2．實驗室制取CO2裝置
（1）的制取實驗及相關性質的比較
反應物狀態
反應條件
與空氣密度比較
溶解性
CO2
大理石和稀鹽酸
常溫
比空氣大
能溶于水
O2
高錳酸鉀或雙氧水
加熱或常溫
比空氣大
不易溶于水
（2）根據制取CO2所用反應物的狀態，反應條件和CO2的性質方面的因素，選擇如圖裝置。
注意：a左圖中長頸漏斗末端必須插到液面以下；右圖中導管伸入試管內無需太長，更不能插到液面以下。B導管伸入集氣瓶時，末端必須插到接近集氣瓶底。
3．制取CO2的實驗操作步驟
a連（連接儀器、組裝實驗裝置；要小心，不可用力太大，切不可將反應器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，導管稍微露出橡皮塞即可）→查（檢查裝置的氣密性）→加（固體藥品的取用）→倒（液體藥品的取用，但是還要注意長頸漏斗的下端要浸在液面下）→定（用鐵架臺固定儀器裝置，固定時從試管的底部插入，夾在其中上部，先用捏住鐵夾，再旋動鐵夾上的螺絲，但不可用力過猛；當用錐形瓶作反應器時，此步可省）→收集（用排水法；導管要伸到集氣瓶的底部，且瓶口還要蓋上玻璃片）．
b二氧化碳的檢驗方法是將該氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則證明該氣體是二氧化碳；而驗滿的方法是用燃著的木條放在瓶口，如果木條熄滅則說明瓶內已收集滿二氧化碳．
3．CO2的工業制法
用高溫煅燒石灰石的方法來制取二氧化碳，同時又得到另一種副產品氧化鈣（CaO；即生石灰）．該反應的化學方程式是。
例3：下列裝置用于實驗室里的CO2的制備、凈化、檢驗，最后收集一瓶干燥的CO2。請回答下列問題：

(1)對于實驗室制取二氧化碳藥品選擇的探究實驗，記錄如下：
組別
藥品
實驗現象
①
碳酸鈉粉末和稀鹽酸
產生氣泡速度很快
②
塊狀石灰石和稀硫酸
產生氣泡速度緩慢并逐漸停止
③
塊狀石灰石和稀鹽酸
產生氣泡速度適中
從制取和收集的角度分析，一般選擇第______ (填序號)組藥品，所發生反應的化學方程式為_________________________________。
(2)把C、D中的液體名稱填入下表：
?
B(鹽)
C(堿)
D(酸)
液體名稱
碳酸氫鈉溶液
?
?
(3)B中反應的化學方程式是_________________。
(4)C中反應的化學方程式是___________________。
(5)反應過程中將彈簧夾關閉，在A中看到的現象是_________________________。
(6)E收集方法說明二氧化碳具有的物理性質是______________________。
變式訓練一：如圖是實驗室制取二氧化碳的一種裝置，請回答下列問題：

（1）反應生成CO2的化學反應方程式是________________________________；
（2）為了檢驗該裝置的氣密性，可將橡膠管用止水夾夾住，然后通過長頸漏斗向試管內注水，當____________________________，說明裝置的氣密性良好；
（3）實驗過程中加注的稀鹽酸的液面必須浸沒長頸漏斗的下端管口的理由是___________
___________________________________________________________。
變式訓練二：實驗室按如圖所示裝置制取CO2，并檢驗CO2的性質。試回答以下問題：

（1）實驗開始前，先應檢查裝置A的_______________；
（2）用裝置A來制取CO2，所用的藥品是___________和____________（寫化學式）；
（3）若要用裝置B鑒定CO2，在B中應盛放的試劑名稱是_____________，當將標①和②的導管口連接時，B中看到的實驗現象是___________________；
（4）若要用裝置C證明CO2能與水反應生成碳酸，C中除有少量水外，應加入的試劑是___________，當將標①和③的導管口連接時，C中看到的實驗現象是______________；
（5）燒杯D中放有燃著的蠟燭如圖所示，當將標①和④的導管口連接時，D中看到的實驗現象是__________________________________________；
（6）繼續設計并進行有關CO2性質的探究實驗，如裝置E、F。先在裝置E中放一個用空氣充脹的氣球，制取一瓶二氧化碳倒入E裝置后，出現如F裝置實驗現象。請回答：該實驗的目的是探究_________________________________________。

變式訓練三：某化學小組Ⅰ探究用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體,并進行性質實驗.如圖是有關實驗的部分裝置,請根據要求回答問題:

(1)a儀器的名稱為_____________;甲同學用A和C組合制取二氧化碳,乙同學用B和C組合制取二氧化碳,你認為哪個組合更便于控制反應___________(填寫甲或乙).
(2)甲同學利用裝置D進行性質實驗時,觀察到紫色石蕊試液變紅色,用化學方程式表示可能的原因________________________________________；
(3)裝置G的膠頭滴管內的NaOH滴入錐形瓶后,小氣球的形狀將會________(填“變大”或“變小”);
(4)裝置B中若放入10g不純的鋅,組裝儀器后,稱得藥品和儀器的總質量為120g,反應完全后,稱得裝置的總質量為119.8g,粗鋅的質量分數為__________________．
三、優化與提高
（一）選擇題
1.在以下方法中，既能證明二氧化碳不能支持燃燒，又能證明二氧化碳比空氣重的方法是（ ）
A．將燃著的木條插入充滿CO2的集氣瓶內，火焰熄滅
B．將CO2氣體倒入裝有階梯式蠟燭的燒杯，位置最低的蠟燭火焰先熄滅
C．能用向上排空氣法收集到CO2
D．將CO2氣體倒入天平左盤的燒杯內，天平的指針向左偏轉
2.小張用足量的鹽酸、石灰石反應，并嘗試直接利用如圖所示裝置制取和收集一瓶CO2。你認為小張( )
A. 不可能收集到一瓶CO2，因為CO2可溶于水
B. 選擇B.?C兩種裝置，導管b接導管d可收集到一瓶CO2
C. 選擇B.?C兩種裝置，導管c接導管d可收集到一瓶CO2
D. 選擇A.?B兩種裝置，導管a接導管b可收集到一瓶CO2
3.下列有關二氧化碳的實驗中,只能證明其物理性質的實驗是(?? ??)
A.? B.? C.? D.?
4.把干燥的藍色石蕊試紙放在CO2氣體中，石蕊試紙不變色。將CO2氣體通入滴有石蕊指示劑的水中，溶液變紅色。再將該溶液敞口加熱一段時間，發現溶液的紅色褪去，冷卻到原溫度后，再次通入CO2，溶液又變紅色。上述實驗現象不能說明的是（??）。
A:?CO2能和水發生化學反應 B:?CO2的水溶液具有酸性
C: 加熱能使CO2水溶液的酸性減弱 D:?CO2具有酸性
5.下列有關實驗室制取二氧化碳的方法不合理的是（ ? ）
A: 因為通常情況下二氧化碳密度大于空氣，故能用向上排空氣法收集
B: 因為二氧化碳在水中的逸出速率大于溶解速率，故也可用排水法收集
C: 在發生裝置中加入塊狀石灰石和硫酸
D: 因為碳酸鈣和鹽酸在常溫下即可迅速反應，故氣體發生裝置不需要加熱
6.同學們設計了如圖所示裝置來探究二氧化碳的制取和性質，下列關于該實驗的敘述正確的是（ ? ）

A. 移動粗銅絲能控制反應的發生和停止 B. 該實驗能證明二氧化碳的密度比空氣大
C. 浸有紫色石蕊試液的棉花會變藍 D. 產生的二氧化碳可用生石灰干燥
7.有關二氧化碳的實驗描述正確的是( ????)
A.?二氧化碳能使紫色石蕊試液變紅色
B.?因為二氧化碳密度比空氣大,所以能像液體一樣傾倒二氧化碳
C.?因為二氧化碳能溶于水,所以不能用排水集氣法收集二氧化碳
D.?將燃著的小條伸入集氣瓶中,若火焰熄滅,則該氣體是二氧化碳
8.在以下方法中,既能證明二氧化碳不能支持燃燒,又能證明二氧化碳比空氣重的方法是(??? ?)
A.?將燃著的木條插入充滿CO2的集氣瓶內,火焰熄滅
B.?將CO2氣體倒入裝有階梯式蠟燭的燒杯,位置最低的蠟燭火焰先熄滅
C.?能用向上排空氣法收集到CO2
D.?將CO2氣體倒入天平左盤的燒杯內,天平的指針向左偏轉
（二）非選擇題
9.如圖是實驗室用于制取、干燥和收集氣體的裝置圖。科學實驗課上同學們用石灰石和稀鹽酸反應制取并收集二氧化碳氣體，請回答問題：
（1）制取二氧化碳氣體的發生裝置應選擇(填裝置編號) .
（2）現要收集一瓶干燥的二氧化碳氣體，請在上述裝置中選擇合適的裝置，按氣體的流向用導管的編號將裝置連接好：a→ .
10.如圖是實驗室制取二氧化碳的裝置圖

（1）該裝置圖有兩處錯誤：A. ▲ B. ▲ ．
（2）要在1中入的固體是 ▲ ，2要如此放置的理由是 ▲ 。
11.氨氣（NH3）是一種無色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，它的水溶液稱為氨水，顯堿性．氨在化學工業用途中應用廣泛，例如制化肥、制純堿等，近年來，氨還用于環境治理．
（1）氨氣的物理性質 ▲ 。
（2）“侯氏制堿法”關鍵一步的反應原理可表示為：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+A，其生成物A也可用作化肥，A元素中氮元素的質量分數為 ▲ 。
（3）在細菌的作用下，用氨處理含甲醇的工業廢水，使其變為無毒的N2和CO2，從而清除對環境的影響，有關的反應為6NH3+5CH3OH+12B3N2↑+5CO2↑+19?H2O，該處B應當填寫的物質的化學式為 ▲ 。
（4）在400℃左右，在催化劑存在的條件下，用氨氣可將有毒氣體NO還原為N2和H2O，試寫出該反應的化學方程式 ▲ 。
12.某興趣小組用石灰石和稀鹽酸反應制取CO2，并驗證CO2的性質。
(1)圖是實驗室制備CO2的裝置圖。該裝置的特點是：打開彈簧夾，大理石和鹽酸接觸，發生反應。關閉彈簧夾后，稀鹽酸被反應產生的CO2氣體壓回長頸漏斗，與大理石分離，停止反應。用該裝置制備CO2，可起到節約藥品和使用方便的效果。下面A，B，C，D4套裝置中，哪些可以產生與該裝置相同的效果? ▲ (填寫編號)。

(2)在確認裝置氣密行良好后進行實驗。把制得的氣體通入澄清石灰水中，發現石灰水沒有變渾濁。對此展開探究：
(3)【提出問題】澄清石灰水為什么水沒有變渾濁?
(4)【猜想與驗證】甲同學認為可能澄清石灰水已變質。他取少量澄清石灰水于試管中，向其中吹氣，現象是 ▲ ，說明澄清石灰水沒有變質。
乙同學認為制得的CO2中可能有HCl氣體。他作出此猜想的依據是 ▲ ，他用試管取少量紫色石蕊試液，再通入制得的氣體，紫色石蕊試液變紅，他得出結論是CO2中混有氣體。
丙同學認為乙同學的實驗結論是錯誤的，理由是 ▲ ，請你幫助他們設計實驗證明：
【實驗驗證】
實驗步驟?實驗現象?實驗結論 ▲ 、 ▲ CO2中混有HCl氣體
【反思與評價】丁同學認為既然用稀鹽酸制得的CO2不純，為何不用H2SO4代替鹽酸。請問丁同學的想法對嗎? ▲ ；理由是 ▲ 。
13.下圖是某同學設計的實驗室制取二氧化碳并驗證其性質的實驗裝置圖。?

請回答下列問題：
（1）將A、E裝置連接時，應將A裝置的導管a與E裝置的導管??? （選填“b”或“c”）相連接。檢驗E裝置中二氧化碳已收集滿的方法是??????????????????? ??????????????。
（2）將A、B裝置連接，觀察到的現象是??????????????????? ????????????????????????，可驗證二氧化碳的性質是?????????????????????????????????????????? ?????????????。
（3）將A、C裝置連接，可驗證二氧化碳與氫氧化鈣反應，該反應的化學方程式為：????????????? ??????????????。
（4）用E裝置收集滿一瓶二氧化碳氣體，取下雙孔橡皮塞，將瓶中的氣體沿D裝置燒杯左側內壁緩慢倒入，觀察到的現象時???????????????????? ???????????????????，這些現象說明二氧化碳具有的物理性質????? ?? ?????，化學性質?????? ????????，???????? ????????????????。
14.某校化學活動小組準備探究氣體的測定和數據處理方法。
【提出問題】如何利用石灰石與稀鹽酸反應來測定生成CO2的質量和體積，并處理數據。
【實驗設計】通過下列兩個實驗分別測定CO2的質量和體積：

【分析與表達】
(1)上述兩個實驗中，反應的化學方程式為 ??? .
(2)實驗Ⅰ中，將小燒杯中的所有稀鹽酸分幾次加入到大燒杯中，并不斷攪拌，判斷石灰石中CaCO3完全反應的實驗現象是 ??? .
(3)實驗Ⅱ中，先連接好裝置，在檢查裝置的氣密性(請簡述方法 ??? )，然后裝好藥品，最后將10mL稀鹽酸快速推入燒杯中，若稀鹽酸是緩慢推入的，則可能造成的后果是 ??? .
【記錄與處理】
(4)已知實驗Ⅰ反應前的總質量【m(大燒杯+石灰石粉末)+m(小燒杯+稀鹽酸)】，要計算生成CO2的質量，至少還需要的數據是 ???
A.?m(小燒杯)??????B.m(大燒杯)?????C.m(大燒杯+反應后剩余物)
(5)實驗Ⅱ的實驗記錄如下(表中數據在相同溫度、相同壓強條件下測定)
時間/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器讀數/ml
60.0
85.0
88.0
89.0
89.5
89.8
89.9
90.0
90.0
90.0
據以上實驗過程和實驗數據綜合分析，最終生成CO2的體積是 ??? mL
注意：若答對下面題獎勵4分，但化學總分不超過60分。
(6)根據你的認識，在圖2中坐標圖中繪制出0?10min生成CO2體積隨時間變化的曲線。
【反思與評價】
(7)經過分析，你認為實驗Ⅰ的優點是 ??? ，實驗Ⅱ的優點是 ??? .
15.某實驗小組為了測定人體呼出的氣體中CO2的體積分數，設計了如下實驗：
①收集5L某同學呼出的氣體樣品；
②在氣體樣品中加入過量的澄清石灰水，振蕩，充分反應；
③把反應后的溶液轉移到燒杯中，慢慢滴入濃度為5%的鹽酸，到不產生氣泡為止，產生氣體的體積與加入鹽酸質量的關系如圖所示，回答下列問題：

（1）加入5.0g鹽酸前并沒有氣泡產生，原因是（用化學方程式表示）： ?? ??? ??? ??? 。
（2）加入5.0g鹽酸后發生反應的化學方程式為：??? ??? ??? ??? ；
（3）列出求解產生CO2質量（x）的比例式??? ；
（4）加入鹽酸產生CO2的總質量是多少？（溶于水中的二氧化碳忽略不計）
（5）該氣體樣品中CO2的體積分數是多少？（精確到0.1%。已知：常溫下CO2的密度為1.98g/L）
第4課時 二氧化碳
教學目標：1.列舉自然界中的二氧化碳及其對人體健康的影響；
2.說出二氧化碳的重要性質和用途；
3.說出二氧化碳的制取。
教學重點：1.二氧化碳的性質和用途；2.二氧化碳的制取。
教學難點：1.二氧化碳的性質和用途；2.二氧化碳的制取。
常考點：1.二氧化碳的性質和用途；2.二氧化碳的制取。
一、知識點梳理
知識點一：自然界中的二氧化碳
1.空氣中二氧化碳的存在。
2.二氧化碳與健康。
知識點二：二氧化碳的性質
1.物理性質。
2.化學性質：與水反應、與氫氧化鈉反應、不燃燒也不支持燃燒。
知識點三：二氧化碳的制取
1.反應原理。
2.發生裝置、收集裝置。
二、重難點突破
考點1.自然界中的二氧化碳
1．CO2氣體是由大量CO2分子構成的，每一個二氧化碳分子由一個碳原子和一個氧原子構成。
2．CO2與人體健康：CO2本身沒有毒，但CO2不供給呼吸，當空氣中CO2含量超過正常含量時才會對人體產生危害。
例1：一定濃度的二氧化碳會使人感到窒息的原因是（ ）
A、二氧化碳是一種有毒的氣體 B、二氧化碳是一種有刺激性氣味的氣體
C、二氧化碳是比空氣重的氣體 D、二氧化碳是不能供給呼吸的氣體
答案：D
變式訓練一：通過實驗探究可獲得較多的化學知識，對下圖所示的實驗分析錯誤的是（?? ）

A: 兩支蠟燭自下而上依次熄滅 B: 二氧化碳不能燃燒
C: 二氧化碳的密度比空氣大 D: 二氧化碳支持燃燒
解析：將二氧化碳倒入裝有燃著的蠟燭的燒杯中，能觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄
滅，說明二氧化碳密度比空氣大，先沉積在燒杯下部，且二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，
下層蠟燭先熄滅，故D項分析錯誤，A、B、C項分析正確。
答案：D
考點2.二氧化碳的性質
1．物理性質：在通常狀況下，CO2是一種無色、無臭、無味的氣體能溶于水，密度比空氣大，固態CO2叫“干冰”，可用作制冷劑，人工降雨。
2．化學性質： a．二氧化碳無毒，不能燃燒，也不能支持燃燒．
b．二氧化碳能與水反應生成碳酸：H2O+CO2= H2CO3 （碳酸，能使紫色石蕊變紅）；H2CO3 不穩定，受熱易分解：H2CO3 = H2O+CO2
c．二氧化碳能與澄清的石灰水反應，使之變渾濁：．
d．二氧化碳能與熾熱的碳反應，生成一氧化碳：。
e．二氧化碳與水被綠色植物利用，而進行光合作用的反應，合成有機物（主要是淀粉）：。
例2：用化學方程式解釋下列現象:
(1)小穎同學在探究二氧化碳性質時,將二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液,石蕊試液很快變紅色,原因是_________________________;課后清洗儀器時,小穎發現變紅的石蕊又變為紫色,原因是_______________________________________________________．
(2)小穎還發現,盛過苛性鈉溶液的試劑瓶瓶瓶口有白色粉末,形成這層白色粉末的原因__________________________________(用方程式表示);因此苛性鈉溶液應________保存.
答案：（1）CO2＋H2O＝H2CO3；H2CO3＝H2O＋CO2↑（2）CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O。
變式訓練：如圖所示,向盛有某種液體的燒杯中通人二氧化碳氣體,可觀察到燒杯中的液體發生了明顯變化.燒杯中盛放的液體是什么呢?甲同學認為:可能是澄清的石灰水,乙同學認為:可能是蒸餾水;丙同學認為可能是紫色的石蕊試液.你認為三位同學提出的看法中正確的是(? ???)

A.?甲和乙 B.?甲和丙 C.?.乙和丙 D.?甲、乙和丙
解析：因為二氧化碳與澄清的石灰水反應使之變渾濁,現象明顯;二氧化碳與水雖反應但無現象;二氧化碳和水反應生成碳酸,能使紫色的石蕊試液變紅,現象明顯.故甲和丙同學提出的看法中正確.
答案：B
考點3.二氧化碳的制取
1．CO2的實驗室制法
CO2的實驗室制法是用稀鹽酸與大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸鈣）（因反應速率適中，原料廉價易得）反應來制取．其反應原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O．其制取裝置如圖所示：
2．實驗室制取CO2裝置
（1）的制取實驗及相關性質的比較
反應物狀態
反應條件
與空氣密度比較
溶解性
CO2
大理石和稀鹽酸
常溫
比空氣大
能溶于水
O2
高錳酸鉀或雙氧水
加熱或常溫
比空氣大
不易溶于水
（2）根據制取CO2所用反應物的狀態，反應條件和CO2的性質方面的因素，選擇如圖裝置。
注意：a左圖中長頸漏斗末端必須插到液面以下；右圖中導管伸入試管內無需太長，更不能插到液面以下。B導管伸入集氣瓶時，末端必須插到接近集氣瓶底。
3．制取CO2的實驗操作步驟
a連（連接儀器、組裝實驗裝置；要小心，不可用力太大，切不可將反應器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，導管稍微露出橡皮塞即可）→查（檢查裝置的氣密性）→加（固體藥品的取用）→倒（液體藥品的取用，但是還要注意長頸漏斗的下端要浸在液面下）→定（用鐵架臺固定儀器裝置，固定時從試管的底部插入，夾在其中上部，先用捏住鐵夾，再旋動鐵夾上的螺絲，但不可用力過猛；當用錐形瓶作反應器時，此步可省）→收集（用排水法；導管要伸到集氣瓶的底部，且瓶口還要蓋上玻璃片）．
b二氧化碳的檢驗方法是將該氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則證明該氣體是二氧化碳；而驗滿的方法是用燃著的木條放在瓶口，如果木條熄滅則說明瓶內已收集滿二氧化碳．
3．CO2的工業制法
用高溫煅燒石灰石的方法來制取二氧化碳，同時又得到另一種副產品氧化鈣（CaO；即生石灰）．該反應的化學方程式是．
例3：下列裝置用于實驗室里的CO2的制備、凈化、檢驗，最后收集一瓶干燥的CO2。請回答下列問題：

(1)對于實驗室制取二氧化碳藥品選擇的探究實驗，記錄如下：
組別
藥品
實驗現象
①
碳酸鈉粉末和稀鹽酸
產生氣泡速度很快
②
塊狀石灰石和稀硫酸
產生氣泡速度緩慢并逐漸停止
③
塊狀石灰石和稀鹽酸
產生氣泡速度適中
從制取和收集的角度分析，一般選擇第______ (填序號)組藥品，所發生反應的化學方程式為_________________________________。
(2)把C、D中的液體名稱填入下表：
?
B(鹽)
C(堿)
D(酸)
液體名稱
碳酸氫鈉溶液
?
?
(3)B中反應的化學方程式是_________________。
(4)C中反應的化學方程式是___________________。
(5)反應過程中將彈簧夾關閉，在A中看到的現象是_________________________。
(6)E收集方法說明二氧化碳具有的物理性質是______________________。
答案：(1)③；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；(2)澄清石灰水；濃硫酸；(3) NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑；(4) CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O；(5) 錐形瓶內液面下降；長頸漏斗內液面上升；(6)二氧化碳密度比空氣大。
變式訓練一：如圖是實驗室制取二氧化碳的一種裝置，請回答下列問題：

（1）反應生成CO2的化學反應方程式是________________________________；
（2）為了檢驗該裝置的氣密性，可將橡膠管用止水夾夾住，然后通過長頸漏斗向試管內注水，當____________________________，說明裝置的氣密性良好；
（3）實驗過程中加注的稀鹽酸的液面必須浸沒長頸漏斗的下端管口的理由是___________
___________________________________________________________。
解析：（1）碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；（2）檢驗圖中發生裝置的氣密性的方法是：用止水夾夾緊橡膠管，從長頸漏斗中加水，至管內形成一段液柱，觀察液柱如果穩定不下落，則氣密性良好；（3）收集氣體要保證裝置的氣密性，長頸漏斗的末端一定要伸入液面以下，為防止生成的二氧化碳氣體從長頸漏斗逸出。
答案：（1）CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑；（2）長頸漏斗中形成一段穩定的水柱（3）防止生成的二氧化碳氣體從長頸漏斗逸出
變式訓練二：實驗室按如圖所示裝置制取CO2，并檢驗CO2的性質。試回答以下問題：

（1）實驗開始前，先應檢查裝置A的_______________；
（2）用裝置A來制取CO2，所用的藥品是___________和____________（寫化學式）；
（3）若要用裝置B鑒定CO2，在B中應盛放的試劑名稱是_____________，當將標①和②的導管口連接時，B中看到的實驗現象是___________________；
（4）若要用裝置C證明CO2能與水反應生成碳酸，C中除有少量水外，應加入的試劑是___________，當將標①和③的導管口連接時，C中看到的實驗現象是______________；
（5）燒杯D中放有燃著的蠟燭如圖所示，當將標①和④的導管口連接時，D中看到的實驗現象是__________________________________________；
（6）繼續設計并進行有關CO2性質的探究實驗，如裝置E、F。先在裝置E中放一個用空氣充脹的氣球，制取一瓶二氧化碳倒入E裝置后，出現如F裝置實驗現象。請回答：該實驗的目的是探究_________________________________________。

答案：（1）氣密性（2）CaCO3；HCl（3）澄清的石灰水；澄清的石灰水變渾濁（4）紫色石蕊溶液；紫色變成紅色（5）下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅（6）CO2的密度是否比空氣大.
變式訓練三：某化學小組Ⅰ探究用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳氣體,并進行性質實驗.如圖是有關實驗的部分裝置,請根據要求回答問題:

(1)a儀器的名稱為_____________;甲同學用A和C組合制取二氧化碳,乙同學用B和C組合制取二氧化碳,你認為哪個組合更便于控制反應___________(填寫甲或乙).
(2)甲同學利用裝置D進行性質實驗時,觀察到紫色石蕊試液變紅色,用化學方程式表示可能的原因________________________________________；
(3)裝置G的膠頭滴管內的NaOH滴入錐形瓶后,小氣球的形狀將會________(填“變大”或“變小”);
(4)裝置B中若放入10g不純的鋅,組裝儀器后,稱得藥品和儀器的總質量為120g,反應完全后,稱得裝置的總質量為119.8g,粗鋅的質量分數為__________________．
解析：(1)由儀器的圖和用途可以知道a為長頸漏斗;在A裝置和B裝置的特點去分析;(2)從二氧化碳和紫色石蕊試液中的水反應生成碳酸,碳酸是一種酸,可以使紫色石蕊溶液變紅色去分析;(3)從裝置G的膠頭滴管內的NaOH滴入錐形瓶后,氫氧化鈉溶液和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,使瓶內氣體體積變小去分析;(4)根據鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣,因為氫氣是氣體所以總質量會減少,即減少的質量就是生成氫氣的質量去分析.
答案：（1）長頸漏斗；乙；（2）H2CO3＝H2O＋CO2↑；（3）變大；（4）65%。
三、優化與提高
（一）選擇題
1.在以下方法中，既能證明二氧化碳不能支持燃燒，又能證明二氧化碳比空氣重的方法是（ ）
A．將燃著的木條插入充滿CO2的集氣瓶內，火焰熄滅
B．將CO2氣體倒入裝有階梯式蠟燭的燒杯，位置最低的蠟燭火焰先熄滅
C．能用向上排空氣法收集到CO2
D．將CO2氣體倒入天平左盤的燒杯內，天平的指針向左偏轉
答案：B
2.小張用足量的鹽酸、石灰石反應，并嘗試直接利用如圖所示裝置制取和收集一瓶CO2。你認為小張( )
A. 不可能收集到一瓶CO2，因為CO2可溶于水
B. 選擇B.?C兩種裝置，導管b接導管d可收集到一瓶CO2
C. 選擇B.?C兩種裝置，導管c接導管d可收集到一瓶CO2
D. 選擇A.?B兩種裝置，導管a接導管b可收集到一瓶CO2
答案：C
3.下列有關二氧化碳的實驗中,只能證明其物理性質的實驗是(?? ??)
A.? B.? C.? D.?
答案：A
4.把干燥的藍色石蕊試紙放在CO2氣體中，石蕊試紙不變色。將CO2氣體通入滴有石蕊指示劑的水中，溶液變紅色。再將該溶液敞口加熱一段時間，發現溶液的紅色褪去，冷卻到原溫度后，再次通入CO2，溶液又變紅色。上述實驗現象不能說明的是（??）。
A:?CO2能和水發生化學反應 B:?CO2的水溶液具有酸性
C: 加熱能使CO2水溶液的酸性減弱 D:?CO2具有酸性
答案：D
5.下列有關實驗室制取二氧化碳的方法不合理的是（ ? ）
A: 因為通常情況下二氧化碳密度大于空氣，故能用向上排空氣法收集
B: 因為二氧化碳在水中的逸出速率大于溶解速率，故也可用排水法收集
C: 在發生裝置中加入塊狀石灰石和硫酸
D: 因為碳酸鈣和鹽酸在常溫下即可迅速反應，故氣體發生裝置不需要加熱
解析：C項，石灰石和硫酸反應生成的難溶物硫酸鈣，附著在碳酸鈣上會阻止反應的發生，所以不能用石灰石和硫酸制備二氧化碳，此方法不合理。
答案：C
6.同學們設計了如圖所示裝置來探究二氧化碳的制取和性質，下列關于該實驗的敘述正確的是（ ? ）

A. 移動粗銅絲能控制反應的發生和停止 B. 該實驗能證明二氧化碳的密度比空氣大
C. 浸有紫色石蕊試液的棉花會變藍 D. 產生的二氧化碳可用生石灰干燥
答案：A
7.有關二氧化碳的實驗描述正確的是( ????)
A.?二氧化碳能使紫色石蕊試液變紅色
B.?因為二氧化碳密度比空氣大,所以能像液體一樣傾倒二氧化碳
C.?因為二氧化碳能溶于水,所以不能用排水集氣法收集二氧化碳
D.?將燃著的小條伸入集氣瓶中,若火焰熄滅,則該氣體是二氧化碳
解析：A、二氧化碳能和水反應生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊試液變紅,不是二氧化碳使紫色石蕊試液變紅色,故A錯誤;B、二氧化碳的密度比空氣大,能像倒液體一樣傾倒二氧化碳,描述正確,所以B選項是正確的;C、二氧化碳能溶于水,不能用排水集氣法收集二氧化碳,說法正確,但是實驗現象中看不出來,故C錯誤;D、二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒,但是,不燃燒也不支持燃燒的氣體不一定都是二氧化碳,故D錯誤;
答案：B
8.在以下方法中,既能證明二氧化碳不能支持燃燒,又能證明二氧化碳比空氣重的方法是(??? ?)
A.?將燃著的木條插入充滿CO2的集氣瓶內,火焰熄滅
B.?將CO2氣體倒入裝有階梯式蠟燭的燒杯,位置最低的蠟燭火焰先熄滅
C.?能用向上排空氣法收集到CO2
D.?將CO2氣體倒入天平左盤的燒杯內,天平的指針向左偏轉
解析：A、將燃著的木條插入充滿CO2的集氣瓶內,火焰熄滅,只能證明二氧化碳不支持燃燒,故A錯誤;B、將CO2氣體倒入裝有階梯式蠟燭的燒杯,位置最低的蠟燭火焰先熄滅,既能證明二氧化碳不能支持燃燒,又能證明二氧化碳比空氣重,所以B選項是正確的;C、能用向上排空氣法收集到CO2,說明二氧化碳的密度比空氣大,故C錯誤;D、將CO2氣體倒入天平左盤的燒杯內,天平的指針向左偏轉,說明二氧化碳的密度比空氣的大,故D錯誤;
答案：B
（二）非選擇題
9.如圖是實驗室用于制取、干燥和收集氣體的裝置圖。科學實驗課上同學們用石灰石和稀鹽酸反應制取并收集二氧化碳氣體，請回答問題：
（1）制取二氧化碳氣體的發生裝置應選擇(填裝置編號) .
（2）現要收集一瓶干燥的二氧化碳氣體，請在上述裝置中選擇合適的裝置，按氣體的流向用導管的編號將裝置連接好：a→ .
解析：（1）回憶二氧化碳的反應裝置和反應原理：制取二氧化碳使用固體+液體反應，不需加熱，根據反應原理，選取發生裝置；（2）根據二氧化碳的性質選擇干燥劑；根據萬能瓶的功能確定氣體從哪一管通入．
答案：(1)制取二氧化碳使用固體+液體反應，不需加熱，故應使用固液常溫型發生裝置，所以選擇A裝置；(2)在這里干燥的是二氧化碳氣體，它能夠和堿石灰反應，故應選擇濃硫酸來干燥，干燥裝置氣體應該是長進短出，用萬能瓶排空氣法收集密度比空氣大的氣發生體時，氣體也應該是長進短出所以連接方法為：a→b→c→f→g
10.如圖是實驗室制取二氧化碳的裝置圖

（1）該裝置圖有兩處錯誤：A. ▲ B. ▲ ．
（2）要在1中入的固體是 ▲ ，2要如此放置的理由是 ▲ 。
答案：（1）長頸漏斗下端未伸入液面下，應伸入液面下；導氣管伸入錐形瓶內過長，只需伸出橡皮塞少許；（2）大理石(或石灰石)；二氧化碳的密度大于空氣的密度。
11.氨氣（NH3）是一種無色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，它的水溶液稱為氨水，顯堿性．氨在化學工業用途中應用廣泛，例如制化肥、制純堿等，近年來，氨還用于環境治理．
（1）氨氣的物理性質 ▲ ．
（2）“侯氏制堿法”關鍵一步的反應原理可表示為：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+A，其生成物A也可用作化肥，A元素中氮元素的質量分數為 ▲ ．
（3）在細菌的作用下，用氨處理含甲醇的工業廢水，使其變為無毒的N2和CO2，從而清除對環境的影響，有關的反應為6NH3+5CH3OH+12B3N2↑+5CO2↑+19?H2O，該處B應當填寫的物質的化學式為 ▲ ．
（4）在400℃左右，在催化劑存在的條件下，用氨氣可將有毒氣體NO還原為N2和H2O，試寫出該反應的化學方程式 ▲ ．
答案：（1）無色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水．（2）26.2%（3）O2（4）4NH3+6NO5N2+6H2O。
12.某興趣小組用石灰石和稀鹽酸反應制取CO2，并驗證CO2的性質。
(1)圖是實驗室制備CO2的裝置圖。該裝置的特點是：打開彈簧夾，大理石和鹽酸接觸，發生反應。關閉彈簧夾后，稀鹽酸被反應產生的CO2氣體壓回長頸漏斗，與大理石分離，停止反應。用該裝置制備CO2，可起到節約藥品和使用方便的效果。下面A，B，C，D4套裝置中，哪些可以產生與該裝置相同的效果? ▲ (填寫編號)。

(2)在確認裝置氣密行良好后進行實驗。把制得的氣體通入澄清石灰水中，發現石灰水沒有變渾濁。對此展開探究：
(3)【提出問題】澄清石灰水為什么水沒有變渾濁?
(4)【猜想與驗證】甲同學認為可能澄清石灰水已變質。他取少量澄清石灰水于試管中，向其中吹氣，現象是 ▲ ，說明澄清石灰水沒有變質。
乙同學認為制得的CO2中可能有HCl氣體。他作出此猜想的依據是 ▲ ，他用試管取少量紫色石蕊試液，再通入制得的氣體，紫色石蕊試液變紅，他得出結論是CO2中混有氣體。
丙同學認為乙同學的實驗結論是錯誤的，理由是 ▲ ，請你幫助他們設計實驗證明：
【實驗驗證】
實驗步驟?實驗現象?實驗結論 ▲ 、 ▲ CO2中混有HCl氣體
【反思與評價】丁同學認為既然用稀鹽酸制得的CO2不純，為何不用H2SO4代替鹽酸。請問丁同學的想法對嗎? ▲ ；理由是 ▲ 。
答案：（1）BD；（4）石灰水變渾濁；二氧化碳和水反應能生成碳酸，碳酸也能夠使石蕊試液變紅色把生成的氣體通入硝酸銀溶液中；產生白色沉淀；不對；稀硫酸和石灰石中的碳酸鈣反應能生成硫酸鈣、水和二氧化碳，生成的硫酸鈣微溶于水，包裹在石灰石的表面，阻止反應的進行石灰水變渾濁，鹽酸易揮發，二氧化碳和水反應能生成碳酸，碳酸也能夠使石蕊試液變紅色；把生成的氣體通入硝酸銀溶液中；產生白色沉淀；不對；稀硫酸和石灰石中的碳酸鈣反應能生成硫酸鈣、水和二氧化碳，生成的硫酸鈣微溶于水，包裹在石灰石的表面，阻止反應的進行。
13.下圖是某同學設計的實驗室制取二氧化碳并驗證其性質的實驗裝置圖。?

請回答下列問題：
（1）將A、E裝置連接時，應將A裝置的導管a與E裝置的導管??? （選填“b”或“c”）相連接。檢驗E裝置中二氧化碳已收集滿的方法是??????????????????? ??????????????。
（2）將A、B裝置連接，觀察到的現象是??????????????????? ????????????????????????，可驗證二氧化碳的性質是?????????????????????????????????????????? ?????????????。
（3）將A、C裝置連接，可驗證二氧化碳與氫氧化鈣反應，該反應的化學方程式為：????????????? ??????????????。
（4）用E裝置收集滿一瓶二氧化碳氣體，取下雙孔橡皮塞，將瓶中的氣體沿D裝置燒杯左側內壁緩慢倒入，觀察到的現象時???????????????????? ???????????????????，這些現象說明二氧化碳具有的物理性質????? ?? ?????，化學性質?????? ????????，???????? ????????????????。
解析：（1）由于二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水；所以可用向上排空氣法收集，不用排水法收集。利用E裝置收集二氧化碳時，應將導管a與c相連。二氧化碳的驗滿方法：將燃著的木條放在瓶口。如木條熄滅，說明二氧化碳已收集滿；瓜之二氧化碳未收集滿。（2）裝置A中大理石（主要成分CaCO3）可與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體。氣體進入B中，二氧化碳可與水反應生成碳酸。碳酸呈酸性，從而使紫色石蕊由紫色變為紅色。（3）將AC連接，即將二氧化碳氣體通往澄清石灰水[主要成分為Ca（OH）2]中。二者反應可生成碳酸鈣和水。反應的化學方程式為：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O（4）將二氧化碳氣體倒入D中，由于二氧化碳不支持燃燒也不燃燒的化學性質，可使蠟燭熄滅；因為二氧化碳的密度比空氣大，因此蠟燭會由下至上熄滅。
答案：（1）c 用燃著的木條靠近E瓶b導管口，木條火焰熄滅（2）溶液由紫色變為紅色 ?? 二氧化碳能與水反應（3）Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O（4）燃著的蠟燭由下至上依次熄滅??????密度比空氣大 不能燃燒 ??? 不支持燃燒
14.某校化學活動小組準備探究氣體的測定和數據處理方法。
【提出問題】如何利用石灰石與稀鹽酸反應來測定生成CO2的質量和體積，并處理數據。
【實驗設計】通過下列兩個實驗分別測定CO2的質量和體積：

【分析與表達】
(1)上述兩個實驗中，反應的化學方程式為 ??? .
(2)實驗Ⅰ中，將小燒杯中的所有稀鹽酸分幾次加入到大燒杯中，并不斷攪拌，判斷石灰石中CaCO3完全反應的實驗現象是 ??? .
(3)實驗Ⅱ中，先連接好裝置，在檢查裝置的氣密性(請簡述方法 ??? )，然后裝好藥品，最后將10mL稀鹽酸快速推入燒杯中，若稀鹽酸是緩慢推入的，則可能造成的后果是 ??? .
【記錄與處理】
(4)已知實驗Ⅰ反應前的總質量【m(大燒杯+石灰石粉末)+m(小燒杯+稀鹽酸)】，要計算生成CO2的質量，至少還需要的數據是 ???
A.?m(小燒杯)??????B.m(大燒杯)?????C.m(大燒杯+反應后剩余物)
(5)實驗Ⅱ的實驗記錄如下(表中數據在相同溫度、相同壓強條件下測定)
時間/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器讀數/ml
60.0
85.0
88.0
89.0
89.5
89.8
89.9
90.0
90.0
90.0
據以上實驗過程和實驗數據綜合分析，最終生成CO2的體積是 ??? mL
注意：若答對下面題獎勵4分，但化學總分不超過60分。
(6)根據你的認識，在圖2中坐標圖中繪制出0?10min生成CO2體積隨時間變化的曲線。
【反思與評價】
(7)經過分析，你認為實驗Ⅰ的優點是 ??? ，實驗Ⅱ的優點是 ??? .
答案：(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；(2)最后一次加入稀鹽酸，仍沒有氣泡產生；
(3)將注射器往右拉，松開時活塞回到之前的刻度，則氣密性良好；燒瓶內氣壓增大，稀鹽酸難以完全推入燒瓶中或儀器連接處脫落；(4)AC；(5)80；
(6)；
(7)巧妙利用質量守恒定律測出氣體的質量；用十分簡單的裝置，利用前后氣體體積差測得二氧化碳的體積。
15.某實驗小組為了測定人體呼出的氣體中CO2的體積分數，設計了如下實驗：
①收集5L某同學呼出的氣體樣品；
②在氣體樣品中加入過量的澄清石灰水，振蕩，充分反應；
③把反應后的溶液轉移到燒杯中，慢慢滴入濃度為5%的鹽酸，到不產生氣泡為止，產生氣體的體積與加入鹽酸質量的關系如圖所示，回答下列問題：

（1）加入5.0g鹽酸前并沒有氣泡產生，原因是（用化學方程式表示）： ?? ??? ??? ??? 。
（2）加入5.0g鹽酸后發生反應的化學方程式為：??? ??? ??? ??? ；
（3）列出求解產生CO2質量（x）的比例式??? ；
（4）加入鹽酸產生CO2的總質量是多少？（溶于水中的二氧化碳忽略不計）
（5）該氣體樣品中CO2的體積分數是多少？（精確到0.1%。已知：常溫下CO2的密度為1.98g/L）
答案：（1）2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O；（2）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；
（3）7314.6g×5%=44x；（4）加入鹽酸后產生二氧化碳的總質量為0.44g；
（5）樣品中CO2的體積分數為4.4%。

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