6.4 二氧化碳的实验室制取与性质 跟踪练 2025-2026学年初中化学人教版(2024)九年级上册

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6.4 二氧化碳的实验室制取与性质 跟踪练 2025-2026学年初中化学人教版(2024)九年级上册

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6.4 二氧化碳的实验室制取与性质 跟踪练
2025-2026学年初中化学人教版(2024)九年级上册
一、单选题
1.下列有关二氧化碳性质的实验,无明显现象的是
A. B.
C. D.
2.某化学小组利用如图装置制取并探究二氧化碳的性质。下列说法错误的是
A.将A处稀盐酸换为稀硫酸,实验很难成功
B.实验中B处的两支蜡烛自下而上依次熄灭
C.根据两处石蕊试纸,推知二氧化碳能与水反应
D.实验结束关闭K,观察到A处试管内液面上升
3.为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是
A.两朵紫色石蕊纸花均变色
B.实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花,纸花颜色不变
C.两支蜡烛均熄灭,说明二氧化碳能灭火
D.该实验只能证明二氧化碳的化学性质
4.规范操作是科学实验的基本要求,下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作正确的是
A.药品选择 B.制取装置 C.检验CO2 D.收集CO2
5.老师让同学们自己动脑、动手设计能随时控制反应发生或停止的制取二氧化碳的发生装置。室温下1体积水能溶解1体积的二氧化碳。如图所示是小明、小红、张强、李丹四位同学设计的装置,其中你认为符合要求的是
A.①②③④ B.②④ C.① D.①③④
6.下列有关二氧化碳的制备、检验、性质和用途的描述中,正确的是
A.实验室可用木炭在氧气中燃烧的方法制取二氧化碳
B.将燃着的木条伸入集气瓶,火焰立即熄灭,证明瓶内原有气体就是二氧化碳
C.二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,溶液变红色
D.二氧化碳用于灭火,只利用了其化学性质
7.“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是
A.制备CO2 B.收集CO2
C.干燥CO2 D.证明CO2能溶于水
8.如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹,向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中,分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水,再关闭止水夹,振荡。压强随时间的变化如图2所示。下列说法不正确的是
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中cd段对应的操作是振荡
C.曲线③对应的实验是注入60mL蒸馏水
D.终点气压高于初始的原因可能是在25℃时,1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积
二、填空题
9.I. CO2可用于灭火。请回答下列问题:
(1)i.如图仪器中,制备并收集CO2时选用的是 (填字母);仪器E的名称为 。
ii.实验室用石灰石和稀盐酸制备CO2,反应的化学方程式为 。
(2)用如图装置进行CO2性质的实验:
i.CO2与水反应的化学方程式是 。
ii.能证明CO2与水发生了反应的实验证据是 。
Ⅱ.《中国碳排放报告》中各产业碳排放情况如图所示,科学家预测2050年主要控碳途径对碳中和的贡献率如下表,回答下列问题。
途径 碳替代 碳减排 碳封存 碳循环
贡献率
(3)图中显示 产业碳排放最大。
(4)由表可知,2050年控碳贡献率最大的途径是 。
(5)写一条你能做的有利于碳中和的做法: 。
三、实验题
10.某化学兴趣小组用以下装置(如图)做有关气体性质的实验。
(1)如图1所示,甲同学将集气瓶中的缓缓倒入烧杯中,观察到的现象是 。该现象说明一般情况下二氧化碳具有的性质是 、 。
(2)乙同学在常温下进行如图2所示的实验。观察到烧瓶中固体逐渐减少,该过程发生了 (填“物理”或“化学”)变化;还能观察到试管中有气泡产生,溶液颜色 。
(3)丙同学挤压图3装置中滴管的胶头,使其中溶液滴入烧瓶,振荡烧瓶,可以观察到的现象是 。产生该现象的原因是 。
11.二氧化碳应用广泛,研究其制备方法具有重要意义、实验室现有石灰石、稀硫酸和稀盐酸,以及仪器。
(1)利用上述仪器和石灰石、稀盐酸可以制取。
①与实验有关的图标表示 (填字母)。
A.洗手 B.排风 C.护目镜 D.明火
②应选择的四个仪器是 (填字母)。
③一般有5个步骤:Ⅰ、检查装置气密性;Ⅱ、按要求组装好仪器;Ⅲ、向所选仪器中注入稀盐酸;Ⅳ、收集气体;Ⅴ、向所选仪器中放入几小块石灰石。
正确的操作顺序:Ⅱ、 (填序号)。
④反应的化学方程式为 。
(2)利用图1所示装置探究等质量粉末状、块状石灰石分别与稀盐酸、稀硫酸在相同条件下反应,容器中浓度随时间变化的曲线如图2所示。
①表示粉末状石灰石与稀硫酸反应的曲线是 (填“a”“b”或“c”)。
②根据实验事实,总结影响石灰石与酸反应快慢的因素: 。
12.化学的基本特征是研究物质和创造物质。试从科学家认识物质的视角认识常见气体。
(1)微观角度:和CO均由碳、氧元素组成,但化学性质却不同,原因是 。
(2)制备角度:实验室制取气体的相关装置如图所示。
①若用图中装置AD制取,装置A中缺少的仪器是 ,用D收集气体的最佳时机是 。
②若用图中装置BC制取,B中发生反应的化学方程式为 。
③用装置C收集二氧化碳,验满的操作为 。
(3)性质角度:用下图所示实验研究的性质。如图装置中,将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到第 (填序号)号棉球先变红色,用相关的化学方程式解释 。
①④是用紫色石蕊溶液润湿的棉球;②③是用石蕊溶液染色并干燥后的棉球
13.下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)写出标有字母a的仪器名称: 。
(2)实验室用B、C装置制取二氧化碳时,加入的液体液面高度应该在 (选填“b”或“c”)处,发生反应的化学方程式为 ,若将B、C装置改为B、D装置,可制取的一种气体是 。
(3)E装置中加热通入CO2的紫色石蕊溶液,观察到的现象是 。
四、科学探究题
14.某兴趣小组利用图1装置,对“和溶液是否反应”进行数字化实验再探究。
实验1:在盛满的烧瓶中滴加蒸馏水。
实验2:在同样的烧瓶中滴加溶液。实验得到如图2所示曲线。
资料:通常情况下,1体积的水能溶解约1体积。
(1)曲线2表示实验 (填“1”或“2”)中烧瓶内气压的变化。
(2)曲线1中BC段气压逐渐变小的原因是 ,导致CD段气压快速变小的操作是 。
(3)曲线1中AB段上升的原因是 。
(4)该实验 (填“能”或“不能”)证明与溶液发生了反应。该实验说明利用数字化实验也可以实现对化学反应由定性到定量的研究。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D C B A C D C
1.C
【详解】A、二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊溶液变红,有明显现象,不符合题意;
B、二氧化碳能与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀,可观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊,有明显现象,不符合题意;
C、二氧化碳能与水反应生成碳酸,但是无明显现象,符合题意;
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,可观察到的现象是下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭,有明显现象,不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A、将A处稀盐酸换为稀硫酸,大理石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石的表面,阻碍反应的进一步进行,故实验很难成功,不符合题意;
B、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,故实验中B处的两支蜡烛自下而上依次熄灭,不符合题意;
C、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试纸变色,二氧化碳能使湿润的紫色石蕊试纸变红,说明二氧化碳能与水反应,不符合题意;
D、实验结束关闭K,由于反应生成气体,装置内压强增大,故A处试管内液面下降,符合题意。
故选D。
3.C
【详解】A、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使湿润的紫色石蕊纸花变红色,说法错误,不符合题意;
B、碳酸不稳定,受热易分解生成二氧化碳和水,因此实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花,纸花又变为紫色,说法错误,不符合题意;
C、两支蜡烛均熄灭,说明二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,可用于灭火,说法正确,符合题意;
D、干燥的紫色石蕊纸花不变色,湿润的紫色石蕊纸花变红色,说明二氧化碳能与水反应;低处蜡烛先熄灭,高处蜡烛后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧,既能证明二氧化碳的化学性质,又能证明二氧化碳的物理性质,说法错误,不符合题意。
故选:C。
4.B
【详解】A、实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,不选用硫酸是因为硫酸和碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,阻止反应进一步进行,图示操作错误,不符合题意;
B、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,图示操作正确,符合题意;
C、二氧化碳的检验:向集气瓶中倒入适量澄清石灰水,振荡,若澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,图示操作错误,不符合题意;
D、二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法收集,图示操作错误,不符合题意。
故选:B。
5.A
【详解】实验利用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应为固液常温型反应。
①固体药品在带孔橡胶片上,当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体进入试管,使试管内液面上升到带孔橡胶片以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在试管上半部分聚积,使试管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到带孔橡胶片以下,使反应物相互分离,反应停止,可以随时控制反应发生或停止,故正确;
②用的是 U 形管,固体药品在带孔橡胶片上,当打开弹簧夹时,U形管内液面上升到带孔橡胶片以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在U形管上半部分聚积,使管内气压增大,使液面降到带孔橡胶片以下,使反应物相互分离,反应停止,可以随时控制反应发生或停止,故正确;
③固体药品在破底试管内,通过上下移动破底的试管,可以控制固体药品和液体药品的接触和分离,也能达到随时控制反应的发生和停止,故正确;
④通过粗铜丝的上下移动,可以控制固体药品和液体药品的接触和分离,也能达到随时控制反应的发生和停止,故正确;
综上分析,①②③④都符合要求;
故选: A。
6.C
【详解】A、用木炭在氧气中燃烧的方法制取二氧化碳,二氧化碳中会混有氧气,使制得的二氧化碳不纯净,此选项错误;
B、将燃着的木条伸入集气瓶,火焰立即熄灭,证明瓶内原有气体不支持燃烧,不一定是二氧化碳,此选项错误
C、二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,二氧化碳与石蕊试液中的水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊试液变红,此选项正确;
D、二氧化碳用于灭火,既利用了二氧化碳不支持燃烧的化学性质,又利用了二氧化碳的密度比空气密度大的物理性质,此选项错误。
故选C。
7.D
【详解】A、制取二氧化碳时,长颈漏斗应伸到液面以下,避免生成的二氧化碳气体沿长颈漏斗逸散到空气中,选项错误;
B、二氧化碳的密度都比空气大,收集二氧化碳时应选择向上排空气法,选项错误;
C、二氧化碳能够与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,干燥二氧化碳不能选择氢氧化钠溶液,可选择浓硫酸,选项错误;
D、向盛满二氧化碳气体的软质塑料瓶中加入水,旋紧瓶塞振荡,软质塑料瓶变瘪,说明瓶中的二氧化碳气体减少,证明CO2能溶于水,选项正确;
故选D。
8.C
【详解】A、曲线①中ab段压强迅速增大,是因为迅速注入的蒸馏水占据了一定体积的缘故,故A正确;
B、曲线①cd段压强明显减小,可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触,所以使得压强明显减小,故B正确;
C、曲线③加入水后压强上升最小,说明注入水的体积最小,故对应的实验是注入20mL蒸馏水,故C错误;
D、终点气压高于初始的原因可能是在25℃时,1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积,即注入1体积的水,溶解的二氧化碳不足1体积,因此终点气压高于初始气压。故D正确;
故选:C。
9.(1) ACEF 锥形瓶
(2) 干燥的紫色石蕊纸条不变色,湿润的紫色石蕊纸条变红色
(3)能源
(4)碳替代
(5)绿色出行(合理即可)
【详解】(1)i、实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,故选用的仪器是:ACEF;
由图可知,仪器E的名称是:锥形瓶;
ii、石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(2)i、二氧化碳与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:;
ii、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸条变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,二氧化碳能使湿润的紫色石蕊纸条变红,说明二氧化碳能与水发生反应,故填:干燥的紫色石蕊纸条不变色,湿润的紫色石蕊纸条变红色;
(3)由图可知,能源产业碳排放最大;
(4)由表可知,2050年控碳贡献率最大的途径是:碳替代;
(5)有利于碳中和的做法:绿色出行,减少二氧化碳的排放,积极植树造林,增加二氧化碳的吸收。
10.(1) 蜡烛自下而上依次熄灭 不可燃也不助燃 密度比空气大
(2) 物理 变红
(3) 烧瓶内溶液变浑浊,气球胀大 与反应生成,使澄清石灰水变浑浊,同时烧瓶内气压减小,导致气球胀大
【详解】(1)将二氧化碳缓缓倒入烧杯中,由于二氧化碳的密度比空气的大,因此下层蜡烛先接触二氧化碳而熄灭,上层蜡烛后熄灭。该实验可以说明,一般情况下,二氧化碳不可燃也不助燃,密度比空气大。
(2)烧瓶中固体逐渐减少,是因为干冰升华变为气体,该过程只是物质状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化。二氧化碳由烧瓶进入试管,会与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。
(3)二氧化碳与澄清石灰水反应生成了难溶于水的碳酸钙,导致溶液变浑浊。反应消耗了二氧化碳,烧瓶内气压减小,导致气球胀大。
11.(1) C bceg Ⅰ、Ⅴ、Ⅲ、Ⅳ
(2) b 石灰石的颗粒大小、酸的种类(合理即可)
【详解】(1)
①此图标表示护目镜,故选C;
②在实验室中石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,属于固液常温型;二氧化碳能溶于水且密度比空气大,只能用向上排空气法收集,应选择的仪器锥形瓶、双孔橡皮塞、长颈漏斗、集气瓶,则应选用的仪器是:bceg;
③实验室制取CO2的操作步骤是:连(连接仪器、按要求装配好仪器)→查(检查装置的气密性)→加(向锥形瓶中装入几小块石灰石)→倒(向长颈漏斗中注入稀盐酸)→收(用向上排空气法收集),则正确的操作顺序为:Ⅱ、Ⅰ、Ⅴ、Ⅲ、Ⅳ;
④稀盐酸与石灰石中的碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(2)①稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面,会使反应速率减慢;比相同条件下,稀盐酸与石灰石的反应速率慢;粉末状石灰石与稀硫酸反应速率比块状石灰石与稀硫酸反应速率快,单位时间内生成二氧化碳更快,故选b;
②由实验可知,影响石灰石与酸反应快慢的主要因素是石灰石的颗粒大小(表面积大小)、所用酸的种类。
12.(1)分子结构不同
(2) 酒精灯 导管口有气泡连续、较均匀放出时 将燃着的木条放在c管口处,若木条熄灭,则收集满
(3) ④
【详解】(1)由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小微粒。二氧化碳是由二氧化碳分子构成,一氧化碳是由一氧化碳分子构成,构成两者的分子不同,则化学性质不同,故填:分子结构不同;
(2)①高锰酸钾制氧气需要加热,则装置A中缺少的仪器是酒精灯;装置D为排水法收集氧气,则用D收集气体的最佳时机是导管口有气泡连续、较均匀放出时,故填:酒精灯;导管口有气泡连续、较均匀放出时;
②实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,碳酸钙与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,故填:;
③二氧化碳的密度比空气大,若用装置C收集,则气体应从b管通入,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,则验满的方法为将燃着的木条放在c管口处,若木条熄灭,则收集满,故填:将燃着的木条放在c管口处,若木条熄灭,则收集满;
(3)二氧化碳不能使紫色石蕊变色,二氧化碳和水反应生成碳酸(),碳酸能使紫色石蕊变红色,二氧化碳的密度比空气大,将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中,能观察到第④号棉球先变红色,故填:④;。
13.(1)试管
(2) c CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 氢气(合理即可)
(3)溶液由红色变为紫色
【详解】(1)据图可知,仪器a的名称是:试管;
(2)实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,为确保装置的气密性,液面高于长颈漏斗下端,形成液封,则加入的液体液面高度应该在c处;
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:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
D装置可用于收集密度比空气小的气体,则将B、C装置改为B、D装置,还可用于制取的一种气体是:氢气等;
(3)碳酸不稳定,加热会分解成水和二氧化碳,二氧化碳不能使紫色石蕊变红。则E装置中加热通入CO2后的紫色石蕊溶液,观察到的现象是:溶液由红色变成紫色。
14.(1)2
(2) 二氧化碳逐渐溶于水,且与水反应 振荡烧瓶
(3)用注射器注入水,压缩了烧瓶内的气体,使压强增大
(4)能
【详解】(1)实验1在盛满CO2的烧瓶中滴加80mL蒸馏水,二氧化碳能溶于水,但溶解量相对较少,压强变化相对较小;实验2中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,消耗二氧化碳量较多,压强变化大。曲线2压强变化大,曲线2表示实验2中烧瓶内气压的变化;
(2)曲线1中BC段气压逐渐变小的原因是瓶内的二氧化碳气体逐渐溶于滴加的水中,造成气体减少,气压降低;
导致CD段气压快速变小的操作是振荡烧瓶,使二氧化碳与水充分接触,加速了二氧化碳的溶解;
(3)曲线1中AB段,是将注射器中的蒸馏水推入烧瓶的过程,此时烧瓶内气体被压缩,根据压强与体积的关系,气体体积减小,压强增大,所以AB段压强上升;
(4)通过实验对比,曲线2比曲线1气压减小的更大,说明氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳比水更多,能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
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