实验11 二氧化碳的实验室制取与性质-中考化学实验精讲精练

人教版2024上册/第六单元碳和碳的氧化物/实验活动3实验11二氧化碳的实验室制取与性质【实验目的】1．练习实验室里制取二氧化碳和用向上排空气法收集气体。2．加深对二氧化碳性质的认识。【实验仪器】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【实验试剂】石灰石(或大理石)、稀盐酸、澄清石灰水、石蕊溶液、蜡烛、木条、蒸馏水【实验步骤】制取二氧化碳操作步骤实验图示①连接装置，检查②在试管里放入几小块石灰石（或大理石）③向试管里注入15mL稀盐酸④用向上排空气法收集气体，并验满，用玻璃片盖住备用【实验步骤】2．二氧化碳的性质操作步骤实验图示实验图示实验图示①把二氧化碳倒入烧杯中②（Ⅰ）向蒸馏水中滴入石蕊溶液（Ⅱ）向其中一支试管中通入CO2（Ⅲ）将通入CO2的试管加热（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）③向盛有少量澄清石灰水的试管中通入二氧化碳1.制取二氧化碳（1）反应原理：【问题讨论】=1\*GB3①药品选用的是稀盐酸与主要成分是碳酸钙的块状石灰石（或大理石），反应速率。=2\*GB3②不用纯碳酸钙与稀盐酸反应是因为。=3\*GB3③不用浓盐酸代替稀盐酸的原因是。=4\*GB3④不用稀硫酸代替稀盐酸的原因是。检验和验满=1\*GB3①检验：将气体，若，说明是二氧化碳。=2\*GB3②验满：将木条放在，若木条，说明二氧化碳已集满。2.二氧化碳的性质（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧=1\*GB3①现象：的蜡烛先熄灭，的蜡烛后熄灭=2\*GB3②结论：（物理性质），二氧化碳（化学性质）。（2）二氧化碳与水的反应=1\*GB3①现象：紫色石蕊试液，加热后，石蕊试液=2\*GB3②化学方程式：、（3）二氧化碳与澄清石灰水的反应=1\*GB3①现象：澄清石灰水。=2\*GB3②化学方程式：【问题与交流】怎样用实验证明碳酸饮料(如汽水)中含有二氧化碳？。【典例1】下列制取、收集、验满、检验的装置和原理能达到实验目的的是A． B．C． D．【典例2】某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是A．长颈漏斗可用来添加稀硫酸B．可选用大理石和稀硫酸制取C．收集的导管应伸入集气瓶底部D．先将水注入锥形瓶液封，再检查气密性【典例3】某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究，下列说法错误的是A．A装置可控制反应的发生和停止B．B处现象说明二氧化碳可使紫色石蕊试液变红C．C处溶液变浑浊是因为生成了不溶于水的碳酸钙D．D处现象说明二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧1．下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的是A．B．C．D．2．下列关于的实验室制取及检验的说法不正确的是

A．制的药品B．发生装置C．收集方法D．检验A．A B．B C．C D．D3．为了验证CO2与水反应生成碳酸，小刀同学做了以下实验。相关说法错误的是A．步骤①瓶内气压会减小 B．步骤②中标签朝向手心是为了防止腐蚀标签C．步骤③中可以看到溶液变为红色 D．步骤④中可以看到溶液始终为红色4．取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，进行如图所示的实验．有关此实验的说法不正确的是A．只有实验Ⅲ中的紫色石蕊纸花会变红B．通过实验Ⅱ、Ⅲ说明二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色C．通过上述实验证明二氧化碳能与水反应生成酸性物质D．将实验Ⅲ中纸花烘干，发生反应的化学方程式是5．在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器(如图1)，实验过程中试管内气体压强变化如图2所示。下列有关说法错误的是A．ab段试管中液面逐渐下降 B．cd段长颈漏斗中液面逐渐上升C．c点对应的操作是打开弹簧夹 D．bc段大理石与稀盐酸脱离接触6．实验室制备并收集二氧化碳。（1）选用药品。按如表进行实验，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图1所示：实验编号药品Ⅰ块状大理石、10%H2SO4溶液Ⅱ块状大理石、7%HCl溶液Ⅲ大理石粉末、7%HCl溶液资料表明：CaSO4微溶于水。图中丙对应实验（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是。不用甲对应的药品，理由是：。（2）搭建装置。组装可以控制反应速率的发生装置，如图2所示，应选用和fh（填字母）。（3）收集气体。用如图3所示装置收集时，空气从（填“x”或“y”）端排出。（4）如果用（2）题搭建的装置制取氧气，发生的化学方程式是。7．某学习小组对实验室制取二氧化碳进行如下探究。第一小组用如图一所示装置制取二氯化碳并测定生成二氧化碳的体积，实验开始时他们通过分液漏斗将20mL稀盐酸快速全部加入锥形瓶中并关闭活塞，记录量筒中水的体积，数据如下表：时间/min123456量筒读数/mL405055586060（1）乙中如果不加植物油会使测定结果(填“偏大”或“偏小”)；（2）在图二中绘出0—6min内生成二氧化碳体积随时间变化的曲线；（2）反应过程中产生二氧化碳的速率不断减慢的主要原因是。8．利用数字化实验可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，瓶内气压的变化如曲线所示。有关说法正确的是A．曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应B．等质量碳酸钙与稀盐酸反应，粉末状碳酸钙产生的CO2的质量较多C．对比分析点a、b可知，粉末状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快D．对比分析点c、d可知，相同的气压时，粉末状碳酸钙与稀盐酸产生的CO2的较多9．在烧瓶中充满CO2，通过注射器向瓶中分别加入同体积水和澄清石灰水，利用传感器得到的气压变化对应下图曲线①和②。下列说法错误的是A．根据曲线①分析可知：800s时，1体积的水约溶解1体积的CO2B．根据图像分析，同体积水和澄清石灰水，吸收CO2较多的是澄清石灰水C．刚开始压强增大是因为2个反应都能放出大量的热，使瓶内气压增大D．曲线②所示的实验中，还能观察到生成白色沉淀的现象10．某兴趣小组在学习了二氧化碳制取的研究课题时，探究了二氧化碳气体的收集方法。【提出问题】二氧化碳能不能用排水法收集？【作出猜想】(1)Ⅰ.不能用排水法收集，理由是。Ⅱ.能够用排水法收集【查阅资料】1.CO2不与碳酸氢钠反应，且难溶于饱和的碳酸氢钠溶液。2.CO2能与氢氧化钠反应，生成溶于水的碳酸钠。【实验设计与操作】步骤一：小组同学用图1所示装置进行CO2气体的制取，在相同条件下，用如下3种方法，分别在三个规格相同的锥形瓶中收集产生的CO2气体。方法①：当气体发生装置开始产生CO2气体15s后，用排水法收集CO2备用，并记录从收集到集满一瓶CO2所需的时间t；方法②：当气体发生装置开始产生CO2气体15s后，采取与方法①相同的时间t，用向上排空气法收集一瓶CO2备用；方法③：当气体发生装置开始产生CO2气体15s后，用向上排空气法收集，将燃着木条放在瓶口验满后，立即盖上玻璃片备用。(2)当气体发生装置开始产生CO2气体15s后，再开始收集气体的原因是。步骤二：将装有50mL5%的氢氧化钠溶液的注射器与压强传感器密封连接，再缓缓插入已经收集好CO2气体的锥形瓶中（如图2所示）将注射器的氢氧化钠溶液注入锥形瓶中，观察瓶内压强变化情况。【实验分析与结论】(3)用压强传感器测得密闭容器内压强随时间的变化关系如图3所示。根据实验结果可知，猜想（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）成立。(4)用燃着的木条验满CO2的方法（填“可靠”或“不可靠”）。从收集的气体纯度考虑，方法（填“①”“②”或“③”）更好。(5)图2锥形瓶内压强不再变化时，瓶内剩余溶液中溶质的成分可能是（不考虑CO2与Na2CO3溶液的反应）。(6)图1锥形瓶中饱和碳酸氢钠溶液的作用是。(7)直接用排饱和的碳酸氢钠溶液的方法代替的排水法收集二氧化碳，其优点。11．某小组探究高低蜡烛熄灭顺序实验。小组同学做了两组实验。一组是将一瓶二氧化碳缓缓倒入放有两支高低不同燃着的蜡烛的烧杯里（如图甲）；另一组是用烧杯罩住两支高低不同的燃着的蜡烛（如图乙）。甲图实验中低处蜡烛的火焰先熄灭，高处蜡烛的火焰后熄灭。由此可证明的物理性质是。乙图实验中高处蜡烛的火焰先熄灭，低处蜡烛的火焰后熄灭。面对这一异常现象，小组同学进行如下探究：[提出问题]为什么高处的蜡烛先熄灭？[猜想假设]猜想1：高处的蜡烛先熄灭是因为烧杯上层二氧化碳的浓度较高。猜想2：高处的蜡烛先熄灭是因为烧杯上层氧气的浓度不足。[实验](1)为了验证猜想I，小组同学收集一瓶二氧化碳与氧气的混合气体，两种气体所占体积分数分别为和，将燃着的小蜡烛伸入该混合气体中，发现，从而证明猜想1不正确。[实验]为了验证猜想2，小组同学设计并实施了下列实验。实验装置实验步骤在圆筒形玻璃容器中放置3支不同高度的蜡烛，摆放位置如图所示。a、b、c三点均放置氧气、二氧化碳和温度三种传感器。①设置好传感器。②点燃蜡烛，迅速封盖并开始采集数据。③观察蜡烛熄灭顺序并记录熄灭时间。④待3支蜡烛完全熄灭。曲线趋于稳定时，停止数据采集。[实验数据」I．不同高度蜡烛的熄灭时间：蜡烛高度高（）中（）低（）熄灭时间Ⅱ．不同位置传感器测得的相应数据如图：[解释与结论](2)实验4中3支蜡烛放置位置的俯视图正确的是________（填序号）。A． B． C．(3)通过以上实验可推测猜