资源简介

专题05 二氧化碳的实验室制取
实验装置
实验原理 CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑
实验用品 烧杯、试管、集气瓶、量筒、玻璃导管、乳胶管、带导管的单孔橡胶塞、铁架台(带铁夹)、试管夹、玻璃片、酒精灯、镊子、火柴；石灰石(或大理石)、稀盐酸、澄清石灰水、木条
实验步骤 ①组装仪器，检查装置的气密性 ②装入药品：先向锥形瓶中加入块状石灰石（或大理石），塞紧双孔橡皮塞，向长颈漏斗中加入稀盐酸，使液面浸没长颈漏斗末端。 ③收集气体。 ④检验：将产生的气体通入澄清石灰水中，若 澄清石灰水变浑浊 ，则证明生成的气体是CO2。反应的化学方程式为 Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 。 ⑤验满：将燃着的木条放在 集气瓶瓶口 ，若木条立即熄灭，证明气体已经收集满。
注意事项 ①先检查装置气密性 ②装药品先固后液 ③长颈漏斗末端伸入液面以下，形成液封的原因：防止生成的气体逸出 ④使用长颈漏斗的优点：可以随时加液体药品
实验装置改进 以上装置如何做到控制反应发生与停止 甲：关闭止水夹后，试管内气体压强不断增大，将试管内液体压回长颈漏斗，导致是管内液面下降，固液分离。 乙：关闭止水夹后，球形管内压强增大将液体压出球形管，固液分离。 丙：向上拉铜丝，固液分离反应停止。
1.发生装置：选择依据：
实验 装置 A B C D
装置 优点 安装 简单 便于添 加液体 能控制反应速率 可随时控制反应的发生和停止
注意 事项 ①以上装置中导管均需刚露出橡胶塞即可，否则不利于气体导出； ②B、D装置中长颈漏斗末端必须伸入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗的上端逸出
2.收集装置：选择依据为气体的性质（如，是否水、是否与水反应）
二氧化碳的性质 收集方法 收集装置 优缺点
二氧化碳能溶于 水且与水反应 不能排水法 _____________________________________________
二氧化碳密度比空气且不和空气各成分反应 向上排空气法 _______________ 操作简便，收集到的气 体干燥但不纯净，需要 验满。
3.检验与验满
检验 验满
将产生的气体通入澄清石灰水中，若 澄清石灰水变浑浊 ，则证明生成的气体是CO2。反应的化学方程式为 Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 。 将燃着的木条放在 集气瓶瓶口 ，若木条立即熄灭，证明气体已经收集满。
【注意】 （1）将CO2气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水不变浑浊，则可能的原因有：①澄清石灰水变质。②制得的CO2气体中混有HCl气体。 （2）不能用燃着的木条检验收集的气体是否为CO2，因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是CO2，还可能是N2等气体。 （3）除了用燃着的木条验满CO2外，还可以通过将涂有澄清石灰水的玻璃片（或烧杯）放在集气瓶瓶口观察澄清石灰水是否变浑浊的方法进行验满。
4.CO2的净化
（1）若要制取一瓶纯净、干燥的CO2，装置中导管接口正确的连接顺序为 abcde 。
（2）各装置的作用
装置A的作用: 除去CO2中混有的HCl ；
装置B的作用: 检验HCl是否除尽 ；
装置C的作用: 除去水蒸气（或干燥二氧化碳） 。
【注意】
（1）将收集的CO2气体通入澄清石灰水中，石灰水不变浑浊，原因可能是盐酸浓度过大，制得的CO2气体中混有氯化氢气体。
（2）净化气体时，应遵循“长进短出”的原则，净化顺序为先除杂后干燥。
【石灰石和稀盐酸制氧气】
1．请回答下列问题。
(1)制备二氧化碳。
a.实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 ；
b.根据反应物状态和反应条件判断B 和 C 装置均可作为制取二氧化碳的发生装置，C装置相比于 B 装置的优势是 ；
c.若用D 装置收集二氧化碳，请你写出判断收集满了的实验操作 ；
d.若用F 装置收集某种气体，当 时开始收集。
(2)【查阅资料】某品种菊花的色素提取液具有如下特性：
色素提取液 变色情况
滴入酸中 滴入水中 滴入碱中
紫色 红色 紫色 黄色
该色素提取液可作为自制酸碱指示剂，将二氧化碳通入水中一段时间，向所得溶液滴入自制酸碱指示剂，溶液变 色。
2．1630年，海尔蒙特在一些洞穴中发现一种气体能使燃着的蜡烛熄灭，后被证实是CO2；1754年，布菜克煅烧石灰石首次制得CO2，并完成了如图的物质转化研究。回答下列问题。
(1)海尔蒙特发现CO2能使燃着的蜡烛熄灭，可推知CO2具有的化学性质是 。
(2)转化②的化学方程式是 。
(3)下列说法不正确的是_______。
A．转化①可用于实验室制取CO2
B．转化②是放热反应，在生活中可用做自热火锅的热源
C．此过程中的转化①②③均属于分解反应
【变装置】
3．分液漏斗是化学实验室一种常用的仪器，可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体，请根据图回答下列问题：
（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）某同学对图甲中的气体发生装置进行了改进，改装后的装置如图乙所示，也可用注射器代替分液漏斗。在实验中可选用生活用品代替一些化学仪器的一个实例为 。
【实验改进】
4．根据如图所示装置，回答下列问题。
(1)用装置A加热某种固体，可能导致的后果为 。
(2)写出仪器①、②的名称分别为 ； 。
(3)使用仪器③量取10mL液体时，俯视读数，则量得液体体积 10mL（填“＞”或“＜”或“＝”）。
(4)实验室中用装置B制取二氧化碳，写出其化学方程式 ，连接装置B、F、G来测定生成的CO2的体积，则生成的CO2应该从 （填“b”或“c”）口通入，若装置F中没有一层植物油，则会导致测得二氧化碳的体积偏 （填“大”或“小”）。
(5)若某气体只能用装置E来收集，则说明此气体不具有的性质有 。
A．密度小于空气 B．可能会溶于水 C．可能会与空气反应
(6)实验室制取较纯净的氢气，在B～E中，可选择的制取装置为 。
【综合应用】
5．学过实验室制取氧气和二氧化碳后，同学们对实验室制取气体的思路和方法进行探究。
【讨论分析】通过对这两种气体的实验室制法进行集思广益后，建立了实验室制气的模型：
【提出问题】根据这个模型，以二氧化碳为例对制取原理进行探究。
【实验探究】根据所学知识，碳酸盐与酸反应生成二氧化碳，据此，设计了如下实验：
(1)在A、B、C三支试管中分别滴入相同的稀盐酸，观察到A中反应平稳，B中反应速率很快，C中反应瞬间完成。据此，你认为实验室制取二氧化碳应该选择的固体物质是 。写出一个反应的化学方程式： 。
(2)另取等量的石灰石于试管中，放在A的位置。分别向A、D中加入等量的稀盐酸和稀硫酸，观察到A中石灰石表面产生的气泡是持续不断的，D中开始时石灰石表面冒出气泡，随着时间的推移会逐渐停止产生气泡，由此得出实验室制取二氧化碳不用 。
(3)E中注入浓盐酸，观察到 。分析产生此现象的原因，得出实验室制取二氧化碳不用浓盐酸。
【反思交流】
(4)实验室制二氧化碳用石灰石而不用纯净的化学药品碳酸钙的原因是 。
【拓展延伸】
(5)模拟灭火器中是用反应生成的二氧化碳来灭火的，原料选择碳酸钠和浓盐酸的目的是 。
【情境应用】
6．二氧化碳是初中化学继氧气之后的又一种重要的气体，该气体不仅与日常生活联系密切，且对地球生命具有重要意义。请随着以下线索开展探究之旅。
【探究二氧化碳的发现】
(1)公元300年左右，中国西晋学者张华就在《博物志》一书中作了“烧白石作白灰有气体产生”的记载。(白石主要成分是碳酸钙，高温后生成氧化钙和二氧化碳)请结合所学知识分析该反应属于的基本反应类型是 。
(2)1823年，迈克尔·法拉第发现，加压可以使二氧化碳液化。1835年蒂洛勒尔制得固态二氧化碳。用微观观点解释二氧化碳液化属于物理变化 。
【探究二氧化碳的制取原理】
为了挑选实验室制取二氧化碳的反应物，实验小组取等质量的碳酸物与足量8%稀盐酸、8%稀硫酸设计了四组实验，并用数据传感器进行数据的测定，结果如图所示：
实验①：碳酸钠粉末与稀盐酸；
实验②：大理石粉末与稀盐酸；
实验③：块状大理石与稀盐酸；
实验④：块状大理石与稀硫酸
(3)根据实验结果，实验小组决定选择块状
大理石和8%稀盐酸来制取二氧化碳，该反应的化学方程式为 ，实验小组不选择实验①的原因是 。
【探究二氧化碳的制取装置】
(4)根据下列实验室制取气体的装置图，回答问题：
①玻璃仪器①的名称是 。
②实验室若是用B装置制取气体，向长颈漏斗中加液体时液面高度至少应该在 处(填字母)。
③实验小组的同学制取二氧化碳选择的发生装置是 ，选择的依据是反应条件和 。
【探究二氧化碳的性质】
(5)实验小组继续探究，他们利用“三通管”探究CO2的相关性质。
①甲实验中，试纸 (填“A”或“B”)变红色。
②乙实验中缓慢通入CO2，可观察到 燃着的小木条先熄灭(填“上面”或“下面”)，可得出CO2的性质有 、不能燃烧也不支持燃烧。
【探究二氧化碳的减排和消耗】
(6)我国努力争取2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现大国担当。人类降低空气中二氧化碳含量的策略有两个：一是减少二氧化碳的排放；二是增加二氧化碳的消耗。请各写出一条减少和消耗二氧化碳的方式或途径 。
7．同学们开展了关于气体制取的实验和跨学科实践活动。
Ⅰ．气体的制取与收集
(1)写出仪器a的名称： 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气时，从A-E中可选用的装置组合是 （填字母序号），写出该反应的化学方程式 。
(3)请写出C装置收集二氧化碳的验满操作： 。F装置组合可用来收集并测量二氧化碳的体积，使用时与量筒上导管③相连接的导管是 （填“①”或“②”），在水面上放一层植物油的目的是 。
Ⅱ．跨学科实践活动：二氧化碳自动补给装置
(4)兴趣小组设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。请在B瓶的虚线框画出导管 ，为了水草更好的生长，确保二氧化碳能够充分溶入水中，最好将导管口放置于鱼缸 的位置（填“1”，“2”或“3”）。
(5)若水中二氧化碳的浓度已超过水草生长的适宜浓度，需要停止气体输送，需要进行的操作是： 。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题05 二氧化碳的实验室制取
实验装置
实验原理 CaCO3+2HCl === CaCl2+H2O+CO2↑
实验用品 烧杯、试管、集气瓶、量筒、玻璃导管、乳胶管、带导管的单孔橡胶塞、铁架台(带铁夹)、试管夹、玻璃片、酒精灯、镊子、火柴；石灰石(或大理石)、稀盐酸、澄清石灰水、木条
实验步骤 ①组装仪器，检查装置的气密性 ②装入药品：先向锥形瓶中加入块状石灰石（或大理石），塞紧双孔橡皮塞，向长颈漏斗中加入稀盐酸，使液面浸没长颈漏斗末端。 ③收集气体。 ④检验：检验：将产生的气体通入澄清石灰水中，若 澄清石灰水变浑浊 ，则证明生成的气体是CO2。反应的化学方程式为 Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 。 ⑤验满：验满：将燃着的木条放在 集气瓶瓶口 ，若木条立即熄灭，证明气体已经收集满。
注意事项 ①先检查装置气密性 ②装药品先固后液 ③长颈漏斗末端伸入液面以下，形成液封的原因：防止生成的气体逸出 ④使用长颈漏斗的优点：可以随时加液体药品
实验装置改进 以上装置如何做到控制反应发生与停止 甲：关闭止水夹后，试管内气体压强不断增大，将试管内液体压回长颈漏斗，导致是管内液面下降，固液分离。 乙：关闭止水夹后，球形管内压强增大将液体压出球形管，固液分离。 丙：向上拉铜丝，固液分离反应停止。
1.发生装置：选择依据反应物的状态及反应条件
实验 装置 A B C D
装置 优点 安装 简单 便于添 加液体 能控制反应速率 可随时控制反应的发生和停止
注意 事项 ①以上装置中导管均需刚露出橡胶塞即可，否则不利于气体导出； ②B、D装置中长颈漏斗末端必须伸入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗的上端逸出
2.收集装置：选择依据为气体的性质（如密度，是否溶于水、是否与水反应）
二氧化碳的性质 收集方法 收集装置 优缺点
二氧化碳能溶于 水且与水反应 不能排水法 _____________________________________________
二氧化碳密度比空气大且不和空气各成分反应 向上排空气法 _______________ 操作简便，收集到的气 体干燥但不纯净，需要 验满。
3.检验与验满
检验 验满
将产生的气体通入澄清石灰水中，若 澄清石灰水变浑浊 ，则证明生成的气体是CO2。反应的化学方程式为 Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 。 将燃着的木条放在 集气瓶瓶口 ，若木条立即熄灭，证明气体已经收集满。
【注意】 （1）将CO2气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水不变浑浊，则可能的原因有：①澄清石灰水变质。②制得的CO2气体中混有HCl气体。 （2）不能用燃着的木条检验收集的气体是否为CO2，因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是CO2，还可能是N2等气体。 （3）除了用燃着的木条验满CO2外，还可以通过将涂有澄清石灰水的玻璃片（或烧杯）放在集气瓶瓶口观察澄清石灰水是否变浑浊的方法进行验满。
4.CO2的净化
（1）若要制取一瓶纯净、干燥的CO2，装置中导管接口正确的连接顺序为 abcde 。
（2）各装置的作用
装置A的作用: 除去CO2中混有的HCl ；
装置B的作用: 检验HCl是否除尽 ；
装置C的作用: 除去水蒸气（或干燥二氧化碳） 。
【注意】
（1）将收集的CO2气体通入澄清石灰水中，石灰水不变浑浊，原因可能是盐酸浓度过大，制得的CO2气体中混有氯化氢气体。
（2）净化气体时，应遵循“长进短出”的原则，净化顺序为先除杂后干燥。
【石灰石和稀盐酸制氧气】
1．请回答下列问题。
(1)制备二氧化碳。
a.实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 ；
b.根据反应物状态和反应条件判断B 和 C 装置均可作为制取二氧化碳的发生装置，C装置相比于 B 装置的优势是 ；
c.若用D 装置收集二氧化碳，请你写出判断收集满了的实验操作 ；
d.若用F 装置收集某种气体，当 时开始收集。
(2)【查阅资料】某品种菊花的色素提取液具有如下特性：
色素提取液 变色情况
滴入酸中 滴入水中 滴入碱中
紫色 红色 紫色 黄色
该色素提取液可作为自制酸碱指示剂，将二氧化碳通入水中一段时间，向所得溶液滴入自制酸碱指示剂，溶液变 色。
【答案】(1) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 可以控制反应的发生与停止 将燃着的小木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭，若熄灭，则集满 气泡连续均匀冒出时
(2)红
【详解】（1）a、实验室利用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石或大理石的主要成分碳酸钙和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↑；
b、C装置中固体放置在有孔隔板上，向长颈漏斗中加入液体至隔板以上，反应开始，关闭活塞，装置内反应仍在进行，继续产生气泡，压强增大，试管内液体被压进长颈漏斗，液面下降，与隔板分离，反应停止，故C装置相比于B装置的优点是可以控制反应的发生与停止；
c、二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，故判断收集满了的实验操作是将燃着的小木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭，若熄灭，则集满；
d、F装置为排水集气法，要等到装置内空气被排尽才开始收集，故要等到气泡连续均匀冒出时开始收集。
故填：①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；②可以控制反应的发生与停止；③将燃着的小木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭，若熄灭，则集满；④气泡连续均匀冒出时；
（2）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，根据表格该色素滴入酸性溶液中为红色。故填：红。
【点睛】本题难度不大，主要考查了二氧化碳气体的制取、收集及检验，熟练掌握气体的制取原理，了解确定发生装置、收集装置的因素和注意事项等知识是解答本题的关键。
2．1630年，海尔蒙特在一些洞穴中发现一种气体能使燃着的蜡烛熄灭，后被证实是CO2；1754年，布菜克煅烧石灰石首次制得CO2，并完成了如图的物质转化研究。回答下列问题。
(1)海尔蒙特发现CO2能使燃着的蜡烛熄灭，可推知CO2具有的化学性质是 。
(2)转化②的化学方程式是 。
(3)下列说法不正确的是_______。
A．转化①可用于实验室制取CO2
B．转化②是放热反应，在生活中可用做自热火锅的热源
C．此过程中的转化①②③均属于分解反应
【答案】(1)不可燃、不助燃
(2)
(3)AC
【详解】（1）由于二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，所以海尔蒙特发现CO2能使燃着的蜡烛熄灭。
（2）转化②即氧化钙与水反应生成氢氧化钙，化学方程式CaO +H2O = Ca(OH)2。
（3）A、转化①的条件是高温煅烧，这一条件实验室不易达到，A不正确；
B、氧化钙与水反应放出大量的热，反应条件是常温，是典型的放热反应。所以在生活中可用做自热火锅的热源。B正确；
C、此过程中的转化①是分解反应；②是化合反应；③是非基本反应类型。C不正确。
综上所述：选择AC。
【变装置】
3．分液漏斗是化学实验室一种常用的仪器，可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体，请根据图回答下列问题：
（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）某同学对图甲中的气体发生装置进行了改进，改装后的装置如图乙所示，也可用注射器代替分液漏斗。在实验中可选用生活用品代替一些化学仪器的一个实例为 。
【答案】 正放 眼药水瓶代替滴管（或吸管代替导管，注射器代替量筒，塑料盆代替水槽等）
【详解】（1）二氧化碳的密度比空气的大，实验中收集满一瓶CO2后，应将盖有玻璃片的集气瓶正放在桌面上。
（2）生活用品中眼药水瓶代替滴管，吸管代替导管，注射器代替量筒，塑料盆代替水槽等。
【实验改进】
4．根据如图所示装置，回答下列问题。
(1)用装置A加热某种固体，可能导致的后果为 。
(2)写出仪器①、②的名称分别为 ； 。
(3)使用仪器③量取10mL液体时，俯视读数，则量得液体体积 10mL（填“＞”或“＜”或“＝”）。
(4)实验室中用装置B制取二氧化碳，写出其化学方程式 ，连接装置B、F、G来测定生成的CO2的体积，则生成的CO2应该从 （填“b”或“c”）口通入，若装置F中没有一层植物油，则会导致测得二氧化碳的体积偏 （填“大”或“小”）。
(5)若某气体只能用装置E来收集，则说明此气体不具有的性质有 。
A．密度小于空气 B．可能会溶于水 C．可能会与空气反应
(6)实验室制取较纯净的氢气，在B～E中，可选择的制取装置为 。
【答案】(1)试管口产生的冷凝水倒流炸裂试管
(2) 锥形瓶 水槽
(3)＜
(4) CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ c 小
(5)C
(6)C
【详解】（1）为了防止试管口产生的冷凝水倒流炸裂试管，试管口要略向下倾斜；
（2）据图可知，仪器①是锥形瓶，②是水槽；
（3）使用量筒量取10mL液体时，俯视读数偏小，则量得液体体积小于10mL；
（4）实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，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↑；排出水的体积等于产生二氧化碳的体积，连接装置B、F、G来测定生成的CO2的体积，则生成的CO2应该从c口通入，二氧化碳能溶于水且能和水反应，若装置F中没有一层植物油，则会导致测得二氧化碳的体积偏小；
（5）若某气体只能用装置E来收集，说明此气体密度比空气小，不与空气的成分反应，可能溶于水等性质，故选：C；
（6）氢气难溶于水，要收集较纯净的氢气，可用装置C收集。
【综合应用】
5．学过实验室制取氧气和二氧化碳后，同学们对实验室制取气体的思路和方法进行探究。
【讨论分析】通过对这两种气体的实验室制法进行集思广益后，建立了实验室制气的模型：
【提出问题】根据这个模型，以二氧化碳为例对制取原理进行探究。
【实验探究】根据所学知识，碳酸盐与酸反应生成二氧化碳，据此，设计了如下实验：
(1)在A、B、C三支试管中分别滴入相同的稀盐酸，观察到A中反应平稳，B中反应速率很快，C中反应瞬间完成。据此，你认为实验室制取二氧化碳应该选择的固体物质是 。写出一个反应的化学方程式： 。
(2)另取等量的石灰石于试管中，放在A的位置。分别向A、D中加入等量的稀盐酸和稀硫酸，观察到A中石灰石表面产生的气泡是持续不断的，D中开始时石灰石表面冒出气泡，随着时间的推移会逐渐停止产生气泡，由此得出实验室制取二氧化碳不用 。
(3)E中注入浓盐酸，观察到 。分析产生此现象的原因，得出实验室制取二氧化碳不用浓盐酸。
【反思交流】
(4)实验室制二氧化碳用石灰石而不用纯净的化学药品碳酸钙的原因是 。
【拓展延伸】
(5)模拟灭火器中是用反应生成的二氧化碳来灭火的，原料选择碳酸钠和浓盐酸的目的是 。
【答案】(1) 石灰石 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑/Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(2)稀硫酸
(3)试管中充满白雾
(4)纯净的化学药品碳酸钙价格较贵/反应速率较快/石灰石易得且反应速率适中
(5)使灭火器中较短时间内产生大量二氧化碳
【详解】（1）根据“A中反应平稳，B中反应速率很快，C中反应瞬间完成”可知，石灰石与稀盐酸反应平稳，故实验室制取二氧化碳应该选择的固体物质是石灰石；
（2）稀盐酸与石灰石或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：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
（3）浓盐酸具有挥发性，E中注入浓盐酸，观察到试管中充满白雾；
（4）纯净的化学药品碳酸钙价格较贵，反应物接触面积大反应快，纯净的碳酸钙和稀盐酸反应太快，不便于收集气体，石灰石易得且反应速率适中（合理即可）；
（5）灭火器用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO2的理由是：增大溶液的浓度，可使反应速率增大，能够迅速产生大量CO2，用来及时地灭火，使火灾的危害降到最低。
【情境应用】
6．二氧化碳是初中化学继氧气之后的又一种重要的气体，该气体不仅与日常生活联系密切，且对地球生命具有重要意义。请随着以下线索开展探究之旅。
【探究二氧化碳的发现】
(1)公元300年左右，中国西晋学者张华就在《博物志》一书中作了“烧白石作白灰有气体产生”的记载。(白石主要成分是碳酸钙，高温后生成氧化钙和二氧化碳)请结合所学知识分析该反应属于的基本反应类型是 。
(2)1823年，迈克尔·法拉第发现，加压可以使二氧化碳液化。1835年蒂洛勒尔制得固态二氧化碳。用微观观点解释二氧化碳液化属于物理变化 。
【探究二氧化碳的制取原理】
为了挑选实验室制取二氧化碳的反应物，实验小组取等质量的碳酸物与足量8%稀盐酸、8%稀硫酸设计了四组实验，并用数据传感器进行数据的测定，结果如图所示：
实验①：碳酸钠粉末与稀盐酸；
实验②：大理石粉末与稀盐酸；
实验③：块状大理石与稀盐酸；
实验④：块状大理石与稀硫酸
(3)根据实验结果，实验小组决定选择块状
大理石和8%稀盐酸来制取二氧化碳，该反应的化学方程式为 ，实验小组不选择实验①的原因是 。
【探究二氧化碳的制取装置】
(4)根据下列实验室制取气体的装置图，回答问题：
①玻璃仪器①的名称是 。
②实验室若是用B装置制取气体，向长颈漏斗中加液体时液面高度至少应该在 处(填字母)。
③实验小组的同学制取二氧化碳选择的发生装置是 ，选择的依据是反应条件和 。
【探究二氧化碳的性质】
(5)实验小组继续探究，他们利用“三通管”探究CO2的相关性质。
①甲实验中，试纸 (填“A”或“B”)变红色。
②乙实验中缓慢通入CO2，可观察到 燃着的小木条先熄灭(填“上面”或“下面”)，可得出CO2的性质有 、不能燃烧也不支持燃烧。
【探究二氧化碳的减排和消耗】
(6)我国努力争取2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现大国担当。人类降低空气中二氧化碳含量的策略有两个：一是减少二氧化碳的排放；二是增加二氧化碳的消耗。请各写出一条减少和消耗二氧化碳的方式或途径 。
【答案】(1)分解反应
(2)分子种类不变
(3) 反应放出大量气泡、反应过快，不易控制
(4) 试管 b B 反应物的状态
(5) A 下面 密度比空气大
(6)减少使用化石燃料、多植树造林等
【详解】（1）“烧白石作白灰”是指高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳，该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应；
（2）二氧化碳液化过程中，分子种类不变，只是分子间的间隔改变，则属于物理变化；
（3）稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：，碳酸钠粉末与盐酸(实验①)的原因是：该反应放出大量气泡、反应过快，不易控制；
（4）①玻璃仪器①的名称是试管；
②实验室若是用B装置制取气体，向长颈漏斗中加液体时液面高度至少应该在b处，长颈漏斗应伸入液面一下，防止生成的气体通过长颈漏斗逸出；
③实验小组的同学制取二氧化碳，该反应是固液反应，不需要加热，选择的发生装置是B，选择的依据是反应条件和反应物的状态；
（5）①甲实验中，试纸B不变色，因为二氧化碳不能使石蕊试纸变色，试纸A变红，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红；
②乙实验中缓慢通入CO2，可观察到下面燃着的小木条先熄灭，木条熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下面的小木条先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。
（6）减少使用化石燃料能减少二氧化碳的排放，消耗二氧化碳的方式有多植树造林、扩大绿化面积以增强光合作用等。
7．同学们开展了关于气体制取的实验和跨学科实践活动。
Ⅰ．气体的制取与收集
(1)写出仪器a的名称： 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气时，从A-E中可选用的装置组合是 （填字母序号），写出该反应的化学方程式 。
(3)请写出C装置收集二氧化碳的验满操作： 。F装置组合可用来收集并测量二氧化碳的体积，使用时与量筒上导管③相连接的导管是 （填“①”或“②”），在水面上放一层植物油的目的是 。
Ⅱ．跨学科实践活动：二氧化碳自动补给装置
(4)兴趣小组设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。请在B瓶的虚线框画出导管 ，为了水草更好的生长，确保二氧化碳能够充分溶入水中，最好将导管口放置于鱼缸 的位置（填“1”，“2”或“3”）。
(5)若水中二氧化碳的浓度已超过水草生长的适宜浓度，需要停止气体输送，需要进行的操作是： 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) BC
(3) 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭证明二氧化碳气体集满 ① 隔绝空气，避免二氧化碳与水接触而溶解
(4) 3
(5)关闭气量调节阀
【详解】（1）据图可知，仪器a是长颈漏斗。故填：长颈漏斗。
（2）用高锰酸钾制氧气反应条件是加热，氧气密度比空气大，收集干燥的氧气，只能用向上排空气法收集，所以实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气时，从A-E中可选用的装置组合是BC；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为。
故填：BC；。
（3）由于二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，所以C装置收集二氧化碳的验满操作为：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭证明二氧化碳气体集满。F装置组合可用来收集并测量二氧化碳的体积，量筒中水的体积即是二氧化碳体积，所以使用时与量筒上导管③相连接的导管是①。在测量生成的二氧化碳气体体积的实验中，二氧化碳能够溶于水，因此需要植物油来隔绝空气，避免二氧化碳与水接触而溶解。故填：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭证明二氧化碳气体集满；①；隔绝空气，避免二氧化碳与水接触而溶解。
（4）气量调节阀能控制气体的流量，其供气速度可通过B瓶反映。在B瓶的虚线框画出导管如图所示：；为保证产生的二氧化碳有充足时间溶于水中，最好将导管口放置于图乙鱼缸的 3的位置。
故填： ；3。
（5）停止气体输送，只需关闭气量调节阀，A瓶中压强增大，稀盐酸被压回长颈漏斗，石灰石与稀盐酸隔开，反应停止。故填：关闭气量调节阀。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑