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八下2.3 大气中的二氧化碳同步练习
一、选择题
1．虽然理论与实践上都可以利用二氧化碳合成出与自然淀粉在结构上没有区别的合成淀粉，但“胜哥”以为以目前的科技与国情人工合成淀粉还没有推向市场的可能。那么请你分析一下人工合成淀粉的价值不包括（　　）
A．可以节约耕地资源
B．能减少臭氧层破坏和 PM2.5 危害
C．能缓解人类粮食短缺问题
D．有利于缓解温室效应
【答案】B
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）二氧化碳的环境影响，二氧化碳是主要的温室气体，其含量变化会影响温室效应，利用二氧化碳合成淀粉可消耗二氧化碳，对温室效应有缓解作用 。
（2）粮食生产与耕地资源的关系，传统粮食生产依赖耕地，合成淀粉技术若推广，可在一定程度上减少对耕地生产粮食的需求，节约耕地资源，同时缓解粮食短缺问题 。
（3）臭氧层破坏和 PM2.5 危害的成因，臭氧层破坏主要由氟氯烃、哈龙等物质引起；PM2.5 主要来自工业排放、汽车尾气、扬尘等，二氧化碳合成淀粉的过程与这两者的成因无关联 。
【解答】A、利用二氧化碳合成淀粉，可减少对传统粮食生产所需耕地的依赖，能节约耕地资源，故该选项正确。
B、臭氧层破坏主要是氟利昂等物质造成，PM2.5 危害源于颗粒物排放，二氧化碳合成淀粉与减少臭氧层破坏和 PM2.5 危害无关，故该选项错误。
C、合成淀粉可增加粮食来源，能缓解人类粮食短缺问题，故该选项正确。
D、该过程消耗二氧化碳，有利于缓解温室效应，故该选项正确。
故答案为：B 。
2．通过微信公众号“胜哥课程”学习了二氧化碳的实验室制法，同学们设计了如图几个装置，请你分析，下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的检验和验满；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】实验室制取二氧化碳的化学方程式为：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O；这个反应中，碳酸钙（CaCO3）与盐酸（HCl）反应，生成氯化钙（CaCl2）、二氧化碳（CO2）和水（H2O）。
【解答】A.可以通过加入稀盐酸的量，控制反应的发生和停止，A不符合题意；
B.不能控制反应的发生和停止，虽然有孔塑料片，但是不方便移动，B符合题意；
C.可以通过加入盐酸的量和倾斜的动作控制反应的发生和停止，C不符合题意；
D.可以通过上移动来控制反应的发生和停止，D不符合题意；
故答案为：B
3．下列关于CO2的实验室制取及检验的说法不正确的是（　　）
A. 制CO2的药品 B.发生装置 C.收集方法 D. 检验CO2
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】使用排空气法收集气体时，气体的密度大于空气，则使用向上排空气法收集气体，气体的密度小于空气，则使用向下排空气法收集气体。
【解答】A、实验室利用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳，故A正确，不符合题意；
B、碳酸钙是固态，稀盐酸是液体，应选择固液不加热的装置，故B正确，不符合题意；
C、二氧化碳密度大于空气，应选择向上排空气法收集，故C错误，符合题意；
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可知澄清石灰水可用于检验二氧化碳，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
4．下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验，描述正确的一项是（　　）
A．图甲中装置a长颈漏斗的下端管口可以不用插入液面以下
B．图乙中用燃着的木条放在集气瓶口，若缓慢熄灭则已集满
C．图丙中蜡烛火焰自下而上熄灭，说明CO2密度比空气小
D．图丁中将产生的CO2通入澄清石灰水，溶液会变浑浊
【答案】D
【知识点】制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】（1）实验室制取二氧化碳的发生装置：制取二氧化碳用固液不加热型装置，长颈漏斗下端要插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出 。
（2）二氧化碳的验满方法：利用二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧的性质，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满 。
（3）二氧化碳的物理性质：二氧化碳密度比空气大，这一性质可通过相关实验现象体现，如蜡烛自下而上熄灭的实验 。
（4）二氧化碳的化学性质：二氧化碳能与澄清石灰水（主要成分氢氧化钙 ）反应，生成碳酸钙沉淀，使溶液变浑浊 。
【解答】A、图甲中装置 a 长颈漏斗的下端管口必须插入液面以下，形成液封，防止二氧化碳气体从长颈漏斗逸出，故该选项错误。
B、图乙中用燃着的木条放在集气瓶口，若木条立即熄灭，说明已集满CO2；若缓慢熄灭，不能证明已集满，故该选项错误。
C、图丙中蜡烛火焰自下而上熄灭，说明CO2密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，故该选项错误。
D、图丁中将产生的CO2通入澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，溶液会变浑浊，故该选项正确。
故答案为：D。
5．“胜哥”利用块状大理石和浓盐酸（具有挥发性）制取二氧化碳并探究其部分性质。下列说
法中，正确的是（　　）
A．关闭装置①的止水夹，打开分液漏斗的旋塞，液体顺利滴下，说明装置漏气
B．装置①中盐酸浓度过大，会使得反应无法顺利进行
C．将燃烧着的火柴伸入装置②中部，火柴熄灭，说明集气瓶中已收集满CO2
D．将气体通入③中，紫色石蕊试液变为红色，不能说明CO2与水反应生成了H2CO3
【答案】B
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的检验和验满；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】A、从装置①分液漏斗内液体不受气压影响可顺利滴下的角度分析；
B、基于装置①中盐酸浓度过高会导致生成的二氧化碳混有氯化氢气体的情况分析；
C、针对验满时需将燃烧的火柴置于装置②集气瓶瓶口的操作分析；
D、考虑到二氧化碳气体中混有氯化氢时，无法通过石蕊变色证明 CO2与水反应的情形分析。
【解答】A、由于分液漏斗上端与锥形瓶通过导管连通，无论锥形瓶内气压如何，液体均可顺利滴下，因此无法通过止水夹的开关判断装置是否漏气，该选项说法错误。
B、装置①中若盐酸浓度过大，虽反应能正常进行，但生成的二氧化碳会混有氯化氢气体，该选项说法错误。
C、将燃烧的火柴放在装置②的集气瓶瓶口，若火柴熄灭则证明 CO2已集满，该选项说法错误。
D、气体通入③中时，紫色石蕊溶液变红不能直接证明 CO2与水反应生成 H2CO3，因为挥发的氯化氢气体溶于水生成盐酸也可能使石蕊变红，该选项说法正确。
故答案为：B。
6．“胜哥”利用如图装置研究CO2的性质。实验时， 先关闭K1、K2，加热b。一段时间后， 再通入CO2。以下分析正确的是 (　　)
A．打开K1，观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B．a处纸花先不变红， 一段时间后变为红色
C．b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量
D．打开K2， a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色
【答案】D
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 根据二氧化碳的性质分析，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性；二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧。
【解答】 A、若打开K1，可观察到蜡烛火焰由下到上依次熄灭，验证CO2的密度比空气大，还可以证明二氧化碳具有的化学性质是不燃烧，也不支持燃烧，故A错误；
B、二氧化碳不能使干纸花变色，打开K1后不能观察到a处纸花变为红色，故B错误；
C、b处加热水的目的是产生水蒸气，使二氧化碳与水充分接触，故C错误；
D、打开K2后，a处纸花不变色，c处纸花变色是由于二氧化碳与水反应生成了碳酸，是碳酸使紫色石蕊变色，说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色，故D正确。
故选D。
二、填空题
7． “对比实验”是科学学习中重要的思维方法。“胜哥”在实验室做了如图所示的“对比实验”，请回答下列问题：
（1）实验A 发现火柴头燃烧了，火柴梗未燃烧，说明可燃物燃烧的条件之一是　 　；
（2） 如图， 实验B盛装 Ca (OH) 2溶液的软塑料瓶变瘪的程度比盛水软塑料瓶变瘪程度要大的原因 (用化学方程式表示)：　 　。
【答案】（1）温度达到着火点
（2）
【知识点】燃烧与灭火；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】（1）燃烧的条件：有可燃物、足够的助燃剂、温度达到着火点。
（2）澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，可用于检验二氧化碳气体。
【解答】（1）火柴燃烧而火柴梗没有燃烧，是因为温度没有达到火柴梗的着火点。
（2）盛装 Ca (OH) 2溶液的软塑料瓶变瘪的程度比盛水软塑料瓶变瘪程度要大的原因是氢氧化钙会吸收二氧化碳，方程式为：。
8．二氧化碳的制取和性质是初中科学的重要学习内容。
（1）实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示)：　 　。
（2）小金用如图1装置制取二氧化碳，“胜哥”指责了其中的错误，请你指出该装置的错误：　 　。
（3）如图2，往充满CO2的瓶内加入水振荡后，瓶子会变扁。由此现象可知，二氧化碳具有的物理性质是____。(填字母序号)
A．密度比空气大 B．能溶于水 C．能与水反应
【答案】（1）CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑
（2）长颈漏斗的下口没有浸在液面以下
（3）B
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
（2）根据实验室制取二氧化碳的装置要求解答；
（3）根据实验现象分析二氧化碳的性质。
【解答】（1）在实验室中，碳酸钙与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，则反应的方程式为：CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）在制取二氧化碳的实验中，长颈漏斗的下口要浸没在液面以下进行液封，避免二氧化碳溢出，则图1中装置的错误：长颈漏斗的下口没有浸在液面以下。
（3） 如图2，往充满CO2的瓶内加入水振荡后，瓶子会变扁。由此现象可知，二氧化碳具有的物理性质是能溶于水，故选B。
9．“胜哥”把1支短蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，点燃。如图所示，拿起集满二氧化碳的集气瓶，向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳，观察到的现象是　 　。
【答案】蜡烛熄灭
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据二氧化碳密度比空气大不支持燃烧的性质分析。
【解答】向有燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，因二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧，会观察到蜡烛熄灭。
故答案为：蜡烛熄灭。
10．“胜哥”利用如图所示装置和药品研究二氧化碳的性质。回答问题：
（1）若①中 X 溶液为紫色石蕊溶液，通入一定量的二氧化碳后，观察到①中　 　，②中澄清石灰水变浑浊。②中澄清石灰水变浑浊的原因是　 　(用化学方程式说明)。
（2）若①中X溶液为氢氧化钠溶液，通入与(1)等体积的二氧化碳后，观察到②中无明显现象，可推测二氧化碳具有的化学性质是　 　。
【答案】（1）变红色；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（2）二氧化碳能够和氢氧化钠溶液反应
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）紫色石蕊试液遇到酸性溶液变成红色，与到碱性溶液变成蓝色。根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的方程式；
（2）根据二氧化碳和氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水分析解答。
【解答】（1）若①中 X 溶液为紫色石蕊溶液，通入一定量的二氧化碳后，它与水反应生成碳酸，则观察到①中变红色，②中澄清石灰水变浑浊。
②中澄清石灰水变浑浊，即氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，则反应的方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
（2） 若①中X溶液为氢氧化钠溶液，通入与(1)等体积的二氧化碳后，观察到②中无明显现象，说明二氧化碳全部为①吸收，则可推测二氧化碳具有的化学性质是：二氧化碳能够和氢氧化钠溶液反应。
三、实验与探究题
11．“胜哥”欲制备二氧化碳，并开展有关二氧化碳性质的研究：
（1）选择装置：“胜哥”制备二氧化碳时选用装置B而不用装置A，其优点在于　 　。用装置C收集时，二氧化碳从　 　(选填“x”或“y”)端进入。
（2）选择药品：按下表进行实验，“胜哥”取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如下图所示。图中a对应的实验编号为　 　，不选用c对应实验药品的理由是：　 　。
（3）根据曲线b，该组实验完全反应后，消耗的酸溶液的质量为多少 (CO2的密度为2克/升)
实验编号 药品
I 块状大理石、 10%H2SO4溶液
Ⅱ 块状大理石、7.3% HCl溶液
Ⅲ 大理石粉末、7.3% HCl溶液
【答案】（1）能随时添加液体；y
（2）Ⅲ；生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，使反应停止
（3）CO2质量为m=0.44L*2g/L=0.88g
设所用盐酸的溶质质量为x
X=1.46g
m盐酸 = 1.46g/7.3% = 20g
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的检验和验满；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 实验室制取二氧化碳的方法：大理石与稀盐酸反应制取。 反应方程式：
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O；收集方法：由于二氧化碳密度比空气大，能溶于水且能与水反应，所以采用向上排空气法；检验方法：将生成的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳；验满方法：用燃着的木条被在集气瓶口，注意不能伸入瓶内，如果火焰熄灭，证明已集满
【解答】（1）选择装置：小海制备二氧化碳时选用装置B而不用装置A，其优点在于能随时添加液体。用装置C收集时，二氧化碳从y端进入，因为二氧化碳的密度比空气大。
（2） 选择药品：按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如下图所示。图中a对应的实验编号为Ⅲ，因为Ⅲ是粉末状和盐酸反应，速度最快，大理石和硫酸反应会生成微溶的硫酸钙，覆盖在大理石的表面，阻碍反应的进一步进行，不选用c对应实验药品的理由是：生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，使反应停止。
（3）CO2质量为m=0.44L*2g/L=0.88g设所用盐酸的溶质质量为x
X=1.46g
m盐酸 = 1.46g/7.3% = 20g
故答案为：（1）能随时添加液体；y（2）Ⅲ；生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，使反应停止（3） 20g
12．“胜哥”用一体化装置进行二氧化碳的制备与性质实验，实验前止水夹 均关闭，干燥剂不与二氧化碳发生反应，蓝色石蕊试纸遇到酸性物质会变红，实验中不考虑稀盐酸的挥发。
（1）“胜哥”推动活塞，稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，打开止水夹 将观察到　 　现象。
（2）“胜哥”关闭K1，打开K2和K3，观察到　 　现象，说明二氧化碳能和水反应生成碳酸。
（3）进一步实验时，“胜哥”在上管口和下管口各放一个点燃的木条，观察到下管口木条先熄灭，则可以说明　 　。
【答案】（1）澄清石灰水变浑浊
（2）干燥的石蕊试纸不变色，湿润的石蕊试纸变红色
（3）二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，据此确定打开K1时的现象；
（2）干燥的二氧化碳不呈酸性，而二氧化碳溶于水形成碳酸，能够使紫色的石蕊试纸变成红色，据此分析解答；
（3）根据对流的知识可知，密度大的气体向下运动，密度小的气体向上运动。
【解答】（1）推动活塞，稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，打开止水夹后，二氧化碳和其中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，则将观察到澄清石灰水变浑浊现象。
（2）小柯关闭K1，打开K2和K2，观察到干燥的石蕊试纸不变色，湿润的石蕊试纸变红色现象，说明二氧化碳能和水反应生成碳酸。
（3） 进一步实验时，小柯在上管口和下管口各放一个点燃的木条，观察到下管口木条先熄灭，则可以说明：二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧。
13．“胜哥”用如图所示的装置制取二氧化碳，操作比较简便。
（1）“胜哥”装入药品后，往B瓶中放入一片干燥的紫色石蕊试纸，打开止水夹2分钟后发现试纸还是紫色，请说明试纸没变红的理由　 　；
（2）如果要暂停反应，只需将止水夹夹在橡皮导管上，当看到　 　(描述现象)时说明稀盐酸和石灰石不再反应了。
【答案】（1）二氧碳不能使石蕊变红
（2）稀盐酸(回到长颈漏斗中)与石灰石分离或漏斗内的液面不再升高
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）石灰石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，但是二氧化碳本身不具有酸性，不能使紫色石蕊试纸变红；
（2）关闭止水夹后，由于生成了二氧化碳气体，则试管内气压增大，那么试管中的稀盐酸会回流到长颈漏斗中。当稀盐酸与石灰石分离后，二者的反应就停止了。
【解答】（1） 紫色石蕊试纸遇到酸会变成红色，但是试纸没变红的理由：二氧碳不能使石蕊变红；
（2）如果要暂停反应，只需将止水夹夹在橡皮导管上，当看到稀盐酸(回到长颈漏斗中)与石灰石分离或漏斗内的液面不再升高时说明稀盐酸和石灰石不再反应了。
14．“胜哥”利用如图所示的装置探究温度对实验室制取 速率的影响，实验设置如表所示，回答下列问题：
组别 甲 乙 丙
大理石质量m/g 5 5 5
盐酸质量分数 5% 5% 5%
水浴温度 30 60 90
（1）实验可通过比较　 　来判断产生 速率的大小。
（2）“胜哥”在集气瓶中加入少量植物油的作用是　 　。
（3）实验丙中水浴温度控制在 时，测定的反应速率会比真实值偏大，其原因可能是　 　。(写出一点)
（4）在常温下 反应一段时间后，“胜哥”测得装置甲的质量减小△m，量筒中收集到水的体积为V，已知常温下二氧化碳的密度为 ）则下列因素中，会导致 的有____。
A．反应结束后，碳酸钙仍有剩余
B．反应结束后，部分二氧化碳留在锥形瓶中
C．反应结束后，部分水残留在导管中
【答案】（1）相同时间内产生CO2 的体积或相同时间内量筒中收集的水的体积等
（2）防止二氧化碳溶于水或与水反应
（3）气体受热膨胀/高温导致一部分水蒸发
（4）B；C
【知识点】制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1） 化学反应速率的测定方法，通过测量相同时间内产生气体的体积或收集相同体积气体所需的时间来判断反应速率。
（2） 二氧化碳的性质，二氧化碳能溶于水且能与水反应，需要采取措施防止其溶解或反应。
（3） 本温度对气体体积的影响，温度升高，气体体积膨胀，会影响实验结果的准确性。
（4） 实验误差分析，由于二氧化碳能溶于水且能与水反应，以及实验操作中的一些因素，会导致测量的二氧化碳体积与理论值存在差异。
【解答】（1） 实验可通过比较相同时间内产生的体积或相同时间内量筒中收集的水的体积来判断产生速率的大小，因为产生的二氧化碳会将集气瓶中的水排入量筒，量筒中收集的水的体积即为二氧化碳的体积。
（2） 集气瓶中加入少量植物油的作用是防止二氧化碳溶于水或与水反应，因为二氧化碳能溶于水且能与水反应，会影响二氧化碳体积的测量。
（3） 实验中丙水浴温度控制在90 C时，测定的反应速率会比真实值偏大，其原因可能是气体受热膨胀，使测量的二氧化碳体积偏大，或者高温导致一部分水蒸发，也会使量筒中收集的水的体积偏大。
（4） 选项 A，反应结束后，碳酸钙仍有剩余，只要盐酸完全反应，产生的二氧化碳质量是固定的，不会导致 ；
选项 B，反应结束后，部分二氧化碳留在锥形瓶中，会使量筒中收集到的二氧化碳体积V偏小，导致 ；
选项 C，反应结束后，部分水残留在导管中，会使量筒中收集到的水的体积V偏小，导致 。
所以会导致 的有 B、C。
15．微型实验具有“微型化”、 “便捷化”等特点，符合绿色化学的理念。“胜哥”用注射器、三通连通器等物品对二氧化碳的制取和性质进行了如下设计和探究。
【实验装置】注射器与三通连通器组成密闭的一体化装置。通过调节开关K1、K2和K3，可以实现四个注射器间的连通。
【药品试剂】蒸馏水、稀盐酸、碳酸钠溶液、干燥的石蕊试纸(紫色石蕊试液浸润过的干燥试纸)
【实验步骤】
Ⅰ ：连接组装一体化装置，经检验气密性良好。装入试剂后，按照如图所示位置竖直放置。
Ⅱ：调节开关，仅注射器A与B连通，向左推动A中活塞，“胜哥”将稀盐酸全部推入B中，立即产生大量气泡，待不再产生气泡，观察到B 中活塞向上移动直至50mL处。
Ⅲ：“胜哥”将B中生成的CO2气体转移至注射器A(溶液仍留在注射器 B 中)。
Ⅳ：调节开关，仅注射器A、C和D连通，将A中收集到的CO2气体同时推入C和D中。
【过程分析】
（1）Ⅲ中“将B 中生成的 CO2气体转移至注射器A”最简单的操作是　 　；
（2）若步骤Ⅳ的操作是为了证明使紫色石蕊试纸变红的是 H2CO3而不是CO2，则
①应在 C和D 注射器中分别放入干燥的石蕊试纸和　 　；
②其中发生的重要反应可以用下列微观模型表示，请根据质量守恒定律将其补画完整　 　：
【答案】（1）将装置倒置，向上推动注射器 B 的活塞
（2）湿润的石蕊试纸；
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】 （1）要将B中生成的CO2气体转移至注射器A，最简单的操作是：将装置倒置，向上推动注射器B的活塞（或拉动A的活塞）。
（2）①根据控制变量法分析。
②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变分析。
【解答】 （1）要将B中生成的CO2气体转移至注射器A，最简单的操作是：将装置倒置，向上推动注射器B的活塞（或拉动A的活塞）。故答案为：将装置倒置，向上推动注射器B的活塞（或拉动A的活塞）。
（2）①要证明使紫色石蕊试纸变红的是H2CO3而不是CO2，需要进行对比实验，一个接触干燥的二氧化碳，一个接触二氧化碳和水的混合物，所以应在C和D注射器中分别放入干燥的石蕊试纸和湿润的石蕊试纸。故答案为：湿润的石蕊试纸。
②根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前有2个氧原子、4个氢原子，反应后有2个碳原子、6个氧原子、4个氢原子，所以还缺少2个碳原子、4个氧原子，即补充2CO2分子。
故答案为：
四、综合题
16．“胜哥”对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16g，把80g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应)。请计算：
序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 n
（1）上表中n的数值为　 　。
（2）样品中碳酸钙的质量分数是　 　。
（3）求盐酸中溶质的质量分数。
【答案】（1）2.8
（2）样品中碳酸钙的质量分数=（168-2.8g）/16gx100%=82.5%
（3）由试题分析 20g稀盐酸恰好能与石灰石中的 5g 碳酸钙完全反应，
解：设第一次参与反应的 HCI质量为x
CaC03+2HCl=CaCl2+ H20+C02↑
100 73
5g x
100/73=5g/x
解得：x=3.658
盐酸中溶质的质量分数为：3.65g/20gX100%=18.25%
答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%。
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的检验和验满；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】实验室制取二氧化碳气体通常采用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应的方式。以下是详细的步骤和注意事项：反应原理：大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑。装置选择：由于二氧化碳能溶于水并与水反应，不宜用排水法收集；其密度大于空气，故常用向上排空气法收集。因此，选择合适的发生装置和收集装置至关重要。操作步骤：检查装置的气密性：确保整个装置不漏气。装置配置：使用锥形瓶作为反应容器，长颈漏斗便于添加酸液，导气管用于引导气体，集气瓶用于收集二氧化碳。添加试剂：先向长颈漏斗注入稀盐酸，然后向锥形瓶中加入大理石或石灰石小块。收集气体：由于二氧化碳密度大于空气，使用向上排空气法收集气体。注意事项：不宜使用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，导致制得的二氧化碳中含有杂质。反应过程中可能会产生氯化氢气体，可以通过饱和碳酸氢钠溶液除去。如有必要，可用装有浓硫酸的洗气瓶除去生成气体中的水蒸气。
【解答】（1）分析1，2，3次的数据，可以知道20g的盐酸溶液可以消耗掉5g的碳酸钙；所以第三次的盐酸已经过量了，所以第四次再加入20g的盐酸，也不会有固体减少，所以剩下的固体为2.8g；
（2） 样品中碳酸钙的质量分数=（16g-2.8g）/16gx100%=82.5%
（3）由试题分析 20g稀盐酸恰好能与石灰石中的 5g 碳酸钙完全反应，
解：设第一次参与反应的 HCI质量为x
CaC03+2HCl=CaCl2+ H20+C02↑
100 73
5g x
100/73=5g/x
解得：x=3.658
盐酸中溶质的质量分数为：3.65g/20gX100%=18.25%
答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%。
故答案为：（1）2.8（2）82.5%（3）18.25%
17．生物中有许多杰出的“科学家”和“工程师”，在长期的自然演变中进化了许多特殊的形态结构，为人类的科学研究提供了诸多启示。
（1）由图1可知，爬山虎的茎是　 　茎。
（2）园林工程师在车流量较大的高桥下规划种植爬山虎，使桥底布满绿色，如图2，这一设计利用了植物的那种生理活动(举1例)，并分析其在改善环境上的作用　 　。
（3）鲍鱼壳主要成分中含有碳酸钙，在常温常压下能形成独特层状结构，如图3。小金对鲍鱼壳中碳酸钙含量进行检测：取样10克，充分碾磨后加入足量稀盐酸，待充分反应后将产生的气体(均为盐酸与碳酸钙反应所得)通入氢氧化钠溶液中，溶液增重3.96克。请计算鲍鱼壳中碳酸钙的质量分数。
（4）“胜哥”提出，用这种方法测定的碳酸钙含量要比实际低，请你替他说出理由：　 　。
（5）图3可知，鲍鱼壳有层状结构，植物中的　 　也有相似的层状结构。这是生物的结构和功能相适宜的表现之一。
【答案】（1）攀援
（2）光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气，维持大气碳-氧平衡；或蒸腾作用，降低温度、增加湿度(合理即可)
（3）解：设样品中含碳酸钙质量为x，
x=9g
（4）CO2很难被NaOH溶液全部吸收或发生装置中CO2有残留(答1点就给分)
（5）茎(其它合理均可)
【知识点】茎的形态结构；根据化学反应方程式的计算；制取二氧化碳的原理
【解析】【分析】根据茎的生长方向分为：直立茎、攀缘茎、缠绕茎、匍匐茎等。
【解答】（1）观察可知，爬山虎的茎依靠吸盘附着在其他物体上向上生长，这种茎是攀援茎。
（2）高架桥下种植爬山虎，植物可进行光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气，维持大气碳-氧平衡；植物可进行蒸腾作用，蒸腾作用能增加空气湿度、降低温度等，起到美化环境、调节局部气候等作用。
（3）取样10克，充分碾磨后加入足量稀盐酸，待充分反应后将产生的气体（均为盐酸与碳酸钙反应所得）通入氢氧化钠溶液中，溶液增重3.96克，溶液增加的质量为二氧化碳的质量即3.96g，设与足量盐酸反应的碳酸钙质量为x，
=，x=9g
鲍鱼壳中碳酸钙的质量分数为：×100%=90%。
（4）用这种方法测定的碳酸钙含量要比实际低，CO2很难被NaOH溶液全部吸收或发生装置中CO2有残留；
（5）由图3可知鲍鱼壳有层状结构，植物中茎的木质部也有相似的层状结构（如年轮就是木质部的层状表现），这体现了生物的结构和功能相适宜。
18．科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型改进是一条很好的途径。如图甲是制取并检验CO2的装置，图乙是对图甲实验装置微型化改进后的装置。
（1）图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的 　 　（填字母）仪器相同。
（2）实验过程中，乙装置W型玻璃管里的现象有 　 　。
（3）“胜哥”用图甲装置进行实验，锥形瓶B中石灰石的质量随加入稀盐酸质量的变化情况如图丙所示。求：①15克石灰石最多产生CO2气体的质量；　 　②所加入稀盐酸的溶质质量分数。
【答案】（1）A
（2）石灰石表面有气泡产生，澄清石灰水变浑浊
（3）4.4g
【知识点】根据化学反应方程式的计算；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）根据微型塑料滴管的作用进行分析；
（2）根据稀盐酸和碳酸钙的反应进行分析；
（3）根据图像得出石灰石中碳酸钙的质量，利用碳酸钙的质量结合碳酸钙和稀盐酸反应的方程式计算生成二氧化碳的质量和参加反应的氯化氢的质量，进而计算质量分数。
【解答】（1）微型塑料滴管在实验中的作用是滴加液体，故与分液漏斗的作用一样，故答案为：A；
（2）石灰石的主要成分是碳酸钙，与稀盐酸反应的现象为固体溶解，有气泡产生，故答案为：固体溶解，有气泡产生；
（3）由图丙可知，反应消耗掉碳酸钙的质量为15g﹣5g＝10g，设最多生成二氧化碳的质量为x，所加入稀盐酸的溶质质量分数为y
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 44
10g 100g×y x
x＝4.4g
y＝7.3%
答：15克石灰石最多产生CO2气体的质量为4.4g，所加入稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
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八下2.3 大气中的二氧化碳同步练习
一、选择题
1．虽然理论与实践上都可以利用二氧化碳合成出与自然淀粉在结构上没有区别的合成淀粉，但“胜哥”以为以目前的科技与国情人工合成淀粉还没有推向市场的可能。那么请你分析一下人工合成淀粉的价值不包括（　　）
A．可以节约耕地资源
B．能减少臭氧层破坏和 PM2.5 危害
C．能缓解人类粮食短缺问题
D．有利于缓解温室效应
2．通过微信公众号“胜哥课程”学习了二氧化碳的实验室制法，同学们设计了如图几个装置，请你分析，下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是(　　)
A． B．
C． D．
3．下列关于CO2的实验室制取及检验的说法不正确的是（　　）
A. 制CO2的药品 B.发生装置 C.收集方法 D. 检验CO2
A．A B．B C．C D．D
4．下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验，描述正确的一项是（　　）
A．图甲中装置a长颈漏斗的下端管口可以不用插入液面以下
B．图乙中用燃着的木条放在集气瓶口，若缓慢熄灭则已集满
C．图丙中蜡烛火焰自下而上熄灭，说明CO2密度比空气小
D．图丁中将产生的CO2通入澄清石灰水，溶液会变浑浊
5．“胜哥”利用块状大理石和浓盐酸（具有挥发性）制取二氧化碳并探究其部分性质。下列说
法中，正确的是（　　）
A．关闭装置①的止水夹，打开分液漏斗的旋塞，液体顺利滴下，说明装置漏气
B．装置①中盐酸浓度过大，会使得反应无法顺利进行
C．将燃烧着的火柴伸入装置②中部，火柴熄灭，说明集气瓶中已收集满CO2
D．将气体通入③中，紫色石蕊试液变为红色，不能说明CO2与水反应生成了H2CO3
6．“胜哥”利用如图装置研究CO2的性质。实验时， 先关闭K1、K2，加热b。一段时间后， 再通入CO2。以下分析正确的是 (　　)
A．打开K1，观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B．a处纸花先不变红， 一段时间后变为红色
C．b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量
D．打开K2， a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色
二、填空题
7． “对比实验”是科学学习中重要的思维方法。“胜哥”在实验室做了如图所示的“对比实验”，请回答下列问题：
（1）实验A 发现火柴头燃烧了，火柴梗未燃烧，说明可燃物燃烧的条件之一是　 　；
（2） 如图， 实验B盛装 Ca (OH) 2溶液的软塑料瓶变瘪的程度比盛水软塑料瓶变瘪程度要大的原因 (用化学方程式表示)：　 　。
8．二氧化碳的制取和性质是初中科学的重要学习内容。
（1）实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示)：　 　。
（2）小金用如图1装置制取二氧化碳，“胜哥”指责了其中的错误，请你指出该装置的错误：　 　。
（3）如图2，往充满CO2的瓶内加入水振荡后，瓶子会变扁。由此现象可知，二氧化碳具有的物理性质是____。(填字母序号)
A．密度比空气大 B．能溶于水 C．能与水反应
9．“胜哥”把1支短蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，点燃。如图所示，拿起集满二氧化碳的集气瓶，向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳，观察到的现象是　 　。
10．“胜哥”利用如图所示装置和药品研究二氧化碳的性质。回答问题：
（1）若①中 X 溶液为紫色石蕊溶液，通入一定量的二氧化碳后，观察到①中　 　，②中澄清石灰水变浑浊。②中澄清石灰水变浑浊的原因是　 　(用化学方程式说明)。
（2）若①中X溶液为氢氧化钠溶液，通入与(1)等体积的二氧化碳后，观察到②中无明显现象，可推测二氧化碳具有的化学性质是　 　。
三、实验与探究题
11．“胜哥”欲制备二氧化碳，并开展有关二氧化碳性质的研究：
（1）选择装置：“胜哥”制备二氧化碳时选用装置B而不用装置A，其优点在于　 　。用装置C收集时，二氧化碳从　 　(选填“x”或“y”)端进入。
（2）选择药品：按下表进行实验，“胜哥”取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如下图所示。图中a对应的实验编号为　 　，不选用c对应实验药品的理由是：　 　。
（3）根据曲线b，该组实验完全反应后，消耗的酸溶液的质量为多少 (CO2的密度为2克/升)
实验编号 药品
I 块状大理石、 10%H2SO4溶液
Ⅱ 块状大理石、7.3% HCl溶液
Ⅲ 大理石粉末、7.3% HCl溶液
12．“胜哥”用一体化装置进行二氧化碳的制备与性质实验，实验前止水夹 均关闭，干燥剂不与二氧化碳发生反应，蓝色石蕊试纸遇到酸性物质会变红，实验中不考虑稀盐酸的挥发。
（1）“胜哥”推动活塞，稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，打开止水夹 将观察到　 　现象。
（2）“胜哥”关闭K1，打开K2和K3，观察到　 　现象，说明二氧化碳能和水反应生成碳酸。
（3）进一步实验时，“胜哥”在上管口和下管口各放一个点燃的木条，观察到下管口木条先熄灭，则可以说明　 　。
13．“胜哥”用如图所示的装置制取二氧化碳，操作比较简便。
（1）“胜哥”装入药品后，往B瓶中放入一片干燥的紫色石蕊试纸，打开止水夹2分钟后发现试纸还是紫色，请说明试纸没变红的理由　 　；
（2）如果要暂停反应，只需将止水夹夹在橡皮导管上，当看到　 　(描述现象)时说明稀盐酸和石灰石不再反应了。
14．“胜哥”利用如图所示的装置探究温度对实验室制取 速率的影响，实验设置如表所示，回答下列问题：
组别 甲 乙 丙
大理石质量m/g 5 5 5
盐酸质量分数 5% 5% 5%
水浴温度 30 60 90
（1）实验可通过比较　 　来判断产生 速率的大小。
（2）“胜哥”在集气瓶中加入少量植物油的作用是　 　。
（3）实验丙中水浴温度控制在 时，测定的反应速率会比真实值偏大，其原因可能是　 　。(写出一点)
（4）在常温下 反应一段时间后，“胜哥”测得装置甲的质量减小△m，量筒中收集到水的体积为V，已知常温下二氧化碳的密度为 ）则下列因素中，会导致 的有____。
A．反应结束后，碳酸钙仍有剩余
B．反应结束后，部分二氧化碳留在锥形瓶中
C．反应结束后，部分水残留在导管中
15．微型实验具有“微型化”、 “便捷化”等特点，符合绿色化学的理念。“胜哥”用注射器、三通连通器等物品对二氧化碳的制取和性质进行了如下设计和探究。
【实验装置】注射器与三通连通器组成密闭的一体化装置。通过调节开关K1、K2和K3，可以实现四个注射器间的连通。
【药品试剂】蒸馏水、稀盐酸、碳酸钠溶液、干燥的石蕊试纸(紫色石蕊试液浸润过的干燥试纸)
【实验步骤】
Ⅰ ：连接组装一体化装置，经检验气密性良好。装入试剂后，按照如图所示位置竖直放置。
Ⅱ：调节开关，仅注射器A与B连通，向左推动A中活塞，“胜哥”将稀盐酸全部推入B中，立即产生大量气泡，待不再产生气泡，观察到B 中活塞向上移动直至50mL处。
Ⅲ：“胜哥”将B中生成的CO2气体转移至注射器A(溶液仍留在注射器 B 中)。
Ⅳ：调节开关，仅注射器A、C和D连通，将A中收集到的CO2气体同时推入C和D中。
【过程分析】
（1）Ⅲ中“将B 中生成的 CO2气体转移至注射器A”最简单的操作是　 　；
（2）若步骤Ⅳ的操作是为了证明使紫色石蕊试纸变红的是 H2CO3而不是CO2，则
①应在 C和D 注射器中分别放入干燥的石蕊试纸和　 　；
②其中发生的重要反应可以用下列微观模型表示，请根据质量守恒定律将其补画完整　 　：
四、综合题
16．“胜哥”对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16g，把80g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应)。请计算：
序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 n
（1）上表中n的数值为　 　。
（2）样品中碳酸钙的质量分数是　 　。
（3）求盐酸中溶质的质量分数。
17．生物中有许多杰出的“科学家”和“工程师”，在长期的自然演变中进化了许多特殊的形态结构，为人类的科学研究提供了诸多启示。
（1）由图1可知，爬山虎的茎是　 　茎。
（2）园林工程师在车流量较大的高桥下规划种植爬山虎，使桥底布满绿色，如图2，这一设计利用了植物的那种生理活动(举1例)，并分析其在改善环境上的作用　 　。
（3）鲍鱼壳主要成分中含有碳酸钙，在常温常压下能形成独特层状结构，如图3。小金对鲍鱼壳中碳酸钙含量进行检测：取样10克，充分碾磨后加入足量稀盐酸，待充分反应后将产生的气体(均为盐酸与碳酸钙反应所得)通入氢氧化钠溶液中，溶液增重3.96克。请计算鲍鱼壳中碳酸钙的质量分数。
（4）“胜哥”提出，用这种方法测定的碳酸钙含量要比实际低，请你替他说出理由：　 　。
（5）图3可知，鲍鱼壳有层状结构，植物中的　 　也有相似的层状结构。这是生物的结构和功能相适宜的表现之一。
18．科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型改进是一条很好的途径。如图甲是制取并检验CO2的装置，图乙是对图甲实验装置微型化改进后的装置。
（1）图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的 　 　（填字母）仪器相同。
（2）实验过程中，乙装置W型玻璃管里的现象有 　 　。
（3）“胜哥”用图甲装置进行实验，锥形瓶B中石灰石的质量随加入稀盐酸质量的变化情况如图丙所示。求：①15克石灰石最多产生CO2气体的质量；　 　②所加入稀盐酸的溶质质量分数。
答案解析部分
1．【答案】B
2．【答案】B
3．【答案】C
4．【答案】D
5．【答案】B
6．【答案】D
7．【答案】（1）温度达到着火点
（2）
8．【答案】（1）CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑
（2）长颈漏斗的下口没有浸在液面以下
（3）B
9．【答案】蜡烛熄灭
10．【答案】（1）变红色；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（2）二氧化碳能够和氢氧化钠溶液反应
11．【答案】（1）能随时添加液体；y
（2）Ⅲ；生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，使反应停止
（3）CO2质量为m=0.44L*2g/L=0.88g
设所用盐酸的溶质质量为x
X=1.46g
m盐酸 = 1.46g/7.3% = 20g
12．【答案】（1）澄清石灰水变浑浊
（2）干燥的石蕊试纸不变色，湿润的石蕊试纸变红色
（3）二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧
13．【答案】（1）二氧碳不能使石蕊变红
（2）稀盐酸(回到长颈漏斗中)与石灰石分离或漏斗内的液面不再升高
14．【答案】（1）相同时间内产生CO2 的体积或相同时间内量筒中收集的水的体积等
（2）防止二氧化碳溶于水或与水反应
（3）气体受热膨胀/高温导致一部分水蒸发
（4）B；C
15．【答案】（1）将装置倒置，向上推动注射器 B 的活塞
（2）湿润的石蕊试纸；
16．【答案】（1）2.8
（2）样品中碳酸钙的质量分数=（168-2.8g）/16gx100%=82.5%
（3）由试题分析 20g稀盐酸恰好能与石灰石中的 5g 碳酸钙完全反应，
解：设第一次参与反应的 HCI质量为x
CaC03+2HCl=CaCl2+ H20+C02↑
100 73
5g x
100/73=5g/x
解得：x=3.658
盐酸中溶质的质量分数为：3.65g/20gX100%=18.25%
答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%。
17．【答案】（1）攀援
（2）光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气，维持大气碳-氧平衡；或蒸腾作用，降低温度、增加湿度(合理即可)
（3）解：设样品中含碳酸钙质量为x，
x=9g
（4）CO2很难被NaOH溶液全部吸收或发生装置中CO2有残留(答1点就给分)
（5）茎(其它合理均可)
18．【答案】（1）A
（2）石灰石表面有气泡产生，澄清石灰水变浑浊
（3）4.4g
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