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1、实验活动2二氧化碳的实验室制取与性质1.1.练习实验室里制取二氧化碳和用向上排空气法收集气体。练习实验室里制取二氧化碳和用向上排空气法收集气体。2.2.加深对二氧化碳性质的认识。加深对二氧化碳性质的认识。知识准备知识准备1.1.实验室制取二氧化碳的原理为实验室制取二氧化碳的原理为( (用化学方程式表示用化学方程式表示) )_。2.2.二氧化碳的密度比空气二氧化碳的密度比空气_，且，且_溶于水。溶于水。3.3.写出二氧化碳与水、石灰水反应的化学方程式：写出二氧化碳与水、石灰水反应的化学方程式：(1)(1)与水反应：与水反应：_。(2)(2)与石灰水反应：与石灰水反应：_。CaCOCaCO3 3+
2、2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2大大COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O能能仪器准备仪器准备如图甲、乙是实验室制取气体时常用的发生装置，如图甲、乙是实验室制取气体时常用的发生装置，A A、B B、C C是是实验室制取气体时常用的收集装置：实验室制取气体时常用的收集装置：实验室制取二氧化碳时：实验室制取二氧化碳时：1.1.你选择的发生装置为上图你选择的发生装置为上图_，原因是，原因是_。2.2.你选用的收集装置为上图你选用的收集装置
3、为上图_，原因是，原因是_。乙乙反应物为固体和液反应物为固体和液体，且反应不需要加热体，且反应不需要加热B B二氧化碳密度比空气二氧化碳密度比空气大且能溶于水大且能溶于水1.1.制取二氧化碳：制取二氧化碳：(1)(1)实验装置：如图所示。实验装置：如图所示。(2)(2)实验步骤。实验步骤。按如图所示连接好装置，检查按如图所示连接好装置，检查_。在试管中放入几小块大理石在试管中放入几小块大理石( (或石灰石或石灰石) )，加入，加入15 mL15 mL稀盐酸。稀盐酸。用带有导管的橡胶塞塞住管口，观察到用带有导管的橡胶塞塞住管口，观察到_。过一会儿，将过一会儿，将_放在集气瓶口，观察到放在集气瓶口
4、，观察到_说明已收集满。说明已收集满。装置的气密性装置的气密性有无色气泡产生有无色气泡产生燃烧着的木条燃烧着的木条木条熄木条熄灭灭2.2.二氧化碳的性质：二氧化碳的性质：(1)(1)倾倒二氧化碳实验。倾倒二氧化碳实验。现象：蜡烛现象：蜡烛_。结论：二氧化碳结论：二氧化碳_。熄灭熄灭不燃烧也不支持燃烧不燃烧也不支持燃烧(2)(2)二氧化碳与水的反应。二氧化碳与水的反应。实验步骤：实验步骤：a.a.向两支试管中分别加入向两支试管中分别加入2 mL2 mL蒸馏水，各滴入蒸馏水，各滴入1 12 2滴石蕊溶滴石蕊溶液，观察到液，观察到_。b.b.向其中一支试管中通入二氧化碳，观察到溶液向其中一支试管中通
5、入二氧化碳，观察到溶液_。将通入二氧化碳的试管放在酒精灯火焰上加热，观察。将通入二氧化碳的试管放在酒精灯火焰上加热，观察到溶液到溶液_。溶液变紫色溶液变紫色由紫色变为由紫色变为红色红色由红色变成紫色由红色变成紫色实验结论实验结论( (用化学方程式表示用化学方程式表示) )：a.a.二氧化碳与水反应：二氧化碳与水反应：_。b.b.碳酸受热易分解：碳酸受热易分解：_。(3)(3)二氧化碳与石灰水反应。二氧化碳与石灰水反应。现象：将二氧化碳通入盛有少量澄清石灰水的试管中，观察现象：将二氧化碳通入盛有少量澄清石灰水的试管中，观察到澄清的石灰水到澄清的石灰水_。反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：_
6、。COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3H H2 2COCO3 3 H H2 2O+COO+CO2 2变浑浊变浑浊COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O=(4)(4)二氧化碳的溶解性。二氧化碳的溶解性。操作：如图向一个收集满二氧化碳气体的质操作：如图向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约三分之一的水，立即地较软的塑料瓶中加入约三分之一的水，立即旋紧瓶盖，振荡。旋紧瓶盖，振荡。现象：塑料瓶现象：塑料瓶_。结论：二氧化碳结论：二氧化碳_。变瘪了变瘪了能溶于水能溶于水1.1.在制取二氧化碳时集气瓶不能收集满的原
7、因可能有哪些？在制取二氧化碳时集气瓶不能收集满的原因可能有哪些？提示：提示：可能的原因主要有以下几点：可能的原因主要有以下几点：(1)(1)装置漏气，导致生成的二氧化碳逸散到空气中；装置漏气，导致生成的二氧化碳逸散到空气中；(2)(2)反应物不足，不能生成足够的二氧化碳；反应物不足，不能生成足够的二氧化碳；(3)(3)收集二氧化碳的导管没有伸到集气瓶的底部而不能将空气收集二氧化碳的导管没有伸到集气瓶的底部而不能将空气排净。排净。2.2.哪些方法可以证明二氧化碳的密度比空气的密度大？哪些方法可以证明二氧化碳的密度比空气的密度大？提示：提示：以下方法都能证明二氧化碳的密度比空气的密度大。其以下方法
8、都能证明二氧化碳的密度比空气的密度大。其他合理答案也可。他合理答案也可。(1)(1)把一个气球中充满二氧化碳，气球会向下落。把一个气球中充满二氧化碳，气球会向下落。(2)(2)制作一个简易天平制作一个简易天平( (托盘为纸托盘为纸) )向其中一盘倾倒二氧化碳，向其中一盘倾倒二氧化碳，该盘会下落。该盘会下落。(3)(3)将二氧化碳倒入一个纸袋里，发现倒入气体的纸袋比没倒将二氧化碳倒入一个纸袋里，发现倒入气体的纸袋比没倒入气体的纸袋沉。入气体的纸袋沉。(4)(4)将二氧化碳气体沿杯壁缓慢倒入一个装有高低将二氧化碳气体沿杯壁缓慢倒入一个装有高低2 2个点燃蜡烛个点燃蜡烛的大烧杯中，低处的蜡烛先熄灭。
9、的大烧杯中，低处的蜡烛先熄灭。(5)(5)把一块干冰丢在一盛有少量水的烧杯中，然后倾斜烧杯把一块干冰丢在一盛有少量水的烧杯中，然后倾斜烧杯( (不不要让水倒出来要让水倒出来) )，可以看到由水雾萦绕的二氧化碳气体是可以，可以看到由水雾萦绕的二氧化碳气体是可以像水一样流下来的。像水一样流下来的。1.1.下列实验操作先后顺序正确的是下列实验操作先后顺序正确的是( () )A.A.先装药品，后检查装置的气密性先装药品，后检查装置的气密性B.B.先将导管插入水中，后用双手紧握试管检查装置的气密性先将导管插入水中，后用双手紧握试管检查装置的气密性C.C.用排水法收集氧气时，先熄灭酒精灯后撤导管用排水法收
10、集氧气时，先熄灭酒精灯后撤导管D.D.实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸后加大理石实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸后加大理石【解析【解析】选选B B。本题考查实验基本操作的先后顺序。实验室制。本题考查实验基本操作的先后顺序。实验室制取气体时，加入药品前要先检查装置的气密性，取气体时，加入药品前要先检查装置的气密性，A A不正确；选不正确；选项项B B检查装置气密性的方法是正确的；用排水法收集氧气时，检查装置气密性的方法是正确的；用排水法收集氧气时，为了防止水倒流使试管炸裂，实验结束应先从水槽中撤出导管为了防止水倒流使试管炸裂，实验结束应先从水槽中撤出导管再熄灭酒精灯，再熄灭酒精灯，C C不正确；
11、实验室制取二氧化碳时，应先加固不正确；实验室制取二氧化碳时，应先加固体药品再加液体药品，体药品再加液体药品，D D不正确。不正确。2.2.实验室制取实验室制取COCO2 2有以下步骤：有以下步骤：连接好装置；连接好装置；向试管中小向试管中小心放入几小块石灰石；心放入几小块石灰石；向试管中小心注入适量稀盐酸；向试管中小心注入适量稀盐酸；检检查装置的气密性；查装置的气密性；收集产生的气体；收集产生的气体；用燃烧的木条检验集用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满气瓶是否收集满COCO2 2，以上操作按由先至后的顺序排列正确的，以上操作按由先至后的顺序排列正确的是是( () )A.A. B. B.C.C.
12、D. D.【解析【解析】选选B B。制取二氧化碳的操作步骤是：连。制取二氧化碳的操作步骤是：连( (连接仪器、组连接仪器、组装实验装置装实验装置)查查( (检查装置的气密性检查装置的气密性)加加( (加入固体药品加入固体药品)倒倒( (倒入液体药品倒入液体药品)定定( (用铁架台固定仪器装置用铁架台固定仪器装置)收集收集( (用向用向上排空气法收集上排空气法收集) )。故正确的操作顺序为。故正确的操作顺序为。3.3.下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是( () )A.A.干冰用于人工降雨干冰用于人工降雨B.B.二氧化碳气体通入紫色石蕊
13、试液中，溶液变为蓝色二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变为蓝色C.C.用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳D.D.将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气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体就是二氧化碳【解析【解析】选选A A。干冰是固体二氧化碳，可用于人工降雨；二氧。干冰是固体二氧化碳，可用于人工降雨；二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变为红色；实验室制取二化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变为红色；实验室制取二氧化碳应用石灰石和稀盐酸不能用稀硫酸；将燃着的木条伸入氧化碳应用石灰石和稀盐酸不能用稀硫酸；
14、将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，不能确定瓶内气体是二氧化碳，有些集气瓶，火焰立即熄灭，不能确定瓶内气体是二氧化碳，有些气体如氮气等也能灭火。气体如氮气等也能灭火。4.4.下列分别是实验室制取、收集、检验二氧化碳并验证其性质下列分别是实验室制取、收集、检验二氧化碳并验证其性质的装置图，其中有错误的是的装置图，其中有错误的是( () )【解析【解析】选选A A。本题综合考查了二氧化碳的制取、收集、检验。本题综合考查了二氧化碳的制取、收集、检验及性质验证等有关操作。及性质验证等有关操作。A A中长颈漏斗的下端应伸入液面以下，中长颈漏斗的下端应伸入液面以下，否则气体从长颈漏斗口逸出，无法收集到生
15、成的气体。否则气体从长颈漏斗口逸出，无法收集到生成的气体。【知识归纳【知识归纳】长颈漏斗与分液漏斗的不同长颈漏斗与分液漏斗的不同长颈漏斗加液时，漏斗颈伸入液面下，起液封作用，防止生成长颈漏斗加液时，漏斗颈伸入液面下，起液封作用，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出；分液漏斗加液时，通过控制活塞，的气体从长颈漏斗口逸出；分液漏斗加液时，通过控制活塞，达到控制加入液体的量及反应速率的大小的作用，不必也不能达到控制加入液体的量及反应速率的大小的作用，不必也不能将漏斗颈伸入液面下，同时也能起到防止气体逸出的作用。长将漏斗颈伸入液面下，同时也能起到防止气体逸出的作用。长颈漏斗操作非常简单，实验时一般能用长颈漏
16、斗的就不用分液颈漏斗操作非常简单，实验时一般能用长颈漏斗的就不用分液漏斗。漏斗。5.5.用以下装置进行气体的实验室制取和性质实验。用以下装置进行气体的实验室制取和性质实验。(1)(1)选择装置选择装置A A用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式为用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式为_，用排水法收集氧气的依据是，用排水法收集氧气的依据是_。(2)(2)用装置用装置B B制二氧化碳的化学方程式为制二氧化碳的化学方程式为_，检验二氧化碳已收集满的方法是检验二氧化碳已收集满的方法是_，长颈漏斗末端位于液面下的原因是长颈漏斗末端位于液面下的原因是_。(3)(3)将二氧化碳通入装置将二氧化碳通入装置C C
17、中，紫色石蕊溶液变红的原因，用化中，紫色石蕊溶液变红的原因，用化学方程式表示为学方程式表示为_。【解析【解析】(1)(1)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应产生氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂；因为氧气不易溶于水，产生氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂；因为氧气不易溶于水，故可以采用排水法收集。故可以采用排水法收集。(2)(2)实验室通常用稀盐酸与大理石实验室通常用稀盐酸与大理石( (或石灰石或石灰石) )反应制取二氧化反应制取二氧化碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；检验碳，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；检验COCO2 2气体
18、是否已充满集气瓶的方法是将燃着的木条放置于集气瓶口，气体是否已充满集气瓶的方法是将燃着的木条放置于集气瓶口，若木条熄灭，说明收集满；长颈漏斗末端位于液面下形成液封，若木条熄灭，说明收集满；长颈漏斗末端位于液面下形成液封，防止气体从长颈漏斗口逸出而收集不到气体。防止气体从长颈漏斗口逸出而收集不到气体。(3)(3)因为二氧化碳和水反应产生碳酸，显酸性能够使紫色的石因为二氧化碳和水反应产生碳酸，显酸性能够使紫色的石蕊试液变成红色。蕊试液变成红色。答案：答案：(1)2KClO(1)2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2氧气不易溶于水氧气不易溶于水(2)CaCO(2)CaCO3 3+2H
19、Cl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2燃着的木条放在瓶口，燃着的木条放在瓶口，若熄灭证明已满形成液封防止气体从长颈漏斗口逸出若熄灭证明已满形成液封防止气体从长颈漏斗口逸出(3)CO(3)CO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3MnOMnO2 2=6.6.下图是实验室制取二氧化碳并检验其性质的装置。下图是实验室制取二氧化碳并检验其性质的装置。(1)(1)图中有一处明显的错误，是图中有一处明显的错误，是_。(2)(2)装置装置A A中物质的名称是中物质的名称是_和和_。(3)(3)装置装置B B用来证明二氧化碳与水的反应，用来证明二氧化碳与水的
20、反应，B B中应装入的溶液是中应装入的溶液是_，实验现象是，实验现象是_。(4)(4)装置装置C C中盛有澄清的石灰水，通入二氧化碳的实验现象是中盛有澄清的石灰水，通入二氧化碳的实验现象是_，反应的化学方程式是，反应的化学方程式是_。(5)(5)在装置在装置D D中，中，_蜡烛先熄灭，说明二氧化碳蜡烛先熄灭，说明二氧化碳_和和_，因此可以用二氧化碳来，因此可以用二氧化碳来_。【解析【解析】本题主要考查二氧化碳的制取及性质检验的有关操作。本题主要考查二氧化碳的制取及性质检验的有关操作。制取二氧化碳时为了防止气体从长颈漏斗口逸出，长颈漏斗的制取二氧化碳时为了防止气体从长颈漏斗口逸出，长颈漏斗的下端
21、要伸入液面以下；实验室制取二氧化碳的药品是稀盐酸与下端要伸入液面以下；实验室制取二氧化碳的药品是稀盐酸与石灰石或大理石；二氧化碳与水反应生成碳酸能使紫色石蕊试石灰石或大理石；二氧化碳与水反应生成碳酸能使紫色石蕊试液变红，要证明二氧化碳与水的反应，应装入石蕊试液；二氧液变红，要证明二氧化碳与水的反应，应装入石蕊试液；二氧化碳与澄清石灰水反应会生成不溶于水的碳酸钙而使溶液变浑化碳与澄清石灰水反应会生成不溶于水的碳酸钙而使溶液变浑浊；向有点燃蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，由于二氧化碳不能浊；向有点燃蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气的大，底部的蜡烛会先熄灭。燃烧也不支
22、持燃烧且密度比空气的大，底部的蜡烛会先熄灭。答案：答案：(1)(1)长颈漏斗的下端没伸入液面以下长颈漏斗的下端没伸入液面以下(2)(2)稀盐酸稀盐酸石灰石石灰石( (或大理石或大理石) )(3)(3)石蕊试液试液由紫色变为红色石蕊试液试液由紫色变为红色(4)(4)澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O(5)(5)下层不能燃烧也不支持燃烧密度比空气的大灭火下层不能燃烧也不支持燃烧密度比空气的大灭火【互动探究【互动探究】如果用烧杯罩住高低不同的两支蜡烛，一段时间如果用烧杯罩住高低不同的两支蜡烛，一段时间后哪支先
23、熄灭？后哪支先熄灭？提示：提示：这时高处的蜡烛会先熄灭，由于燃烧产生的二氧化碳温这时高处的蜡烛会先熄灭，由于燃烧产生的二氧化碳温度高密度反而小，所以上升到杯子上部使较高的蜡烛先熄灭。度高密度反而小，所以上升到杯子上部使较高的蜡烛先熄灭。7.7.某市初中化学实验考查的内容是某市初中化学实验考查的内容是“实验室制取二氧化碳气实验室制取二氧化碳气体体”，请回答下列相关问题。，请回答下列相关问题。(1)(1)下列有关连接仪器方法的描述中，错误的是下列有关连接仪器方法的描述中，错误的是_(_(填序填序号号) )。A.A.将单孔胶塞的约二分之一旋进试管口将单孔胶塞的约二分之一旋进试管口B.B.乳胶管与玻璃
24、导管连接前用水润湿管口乳胶管与玻璃导管连接前用水润湿管口C.C.乳胶管一端塞进玻璃导管内乳胶管一端塞进玻璃导管内D.D.玻璃导管口一端旋进乳胶管一端玻璃导管口一端旋进乳胶管一端(2)(2)图图1 1是某人设计的制备二氧化碳的示意图，其中有是某人设计的制备二氧化碳的示意图，其中有_处错误。处错误。写出实验室制备二氧化碳气体的化学方程式：写出实验室制备二氧化碳气体的化学方程式：_。(3)(3)如图如图2 2所示，向集满所示，向集满COCO2 2的试管内倒入约占试管容积三分之的试管内倒入约占试管容积三分之一的澄清石灰水，旋紧胶塞，上、下持续振荡一定时间。一的澄清石灰水，旋紧胶塞，上、下持续振荡一定时
25、间。写出实验室检验写出实验室检验COCO2 2的化学方程式：的化学方程式：_。充分振荡后，试管内压强充分振荡后，试管内压强_试管外大气压强试管外大气压强( (填填“”“=”“=”或或“”)”)。振荡试管前，旋紧胶塞的目的是振荡试管前，旋紧胶塞的目的是_、_。【解析【解析】本题综合考查了二氧化碳气体的实验室制取及相关性本题综合考查了二氧化碳气体的实验室制取及相关性质的探究。质的探究。(1)(1)按照仪器的连接方法，乳胶管的一端不能塞进按照仪器的连接方法，乳胶管的一端不能塞进玻璃导管内，玻璃导管内，C C的描述错误，其他各项都是正确的。的描述错误，其他各项都是正确的。(2)(2)结合结合实验装置图
26、可以判断该装置的错误主要有：铁夹夹持的部位不实验装置图可以判断该装置的错误主要有：铁夹夹持的部位不对，应夹持在试管的中上部，导管伸入反应容器中太长，应刚对，应夹持在试管的中上部，导管伸入反应容器中太长，应刚露出橡皮塞即可，有露出橡皮塞即可，有2 2处错误；处错误；实验室制取二氧化碳是用大实验室制取二氧化碳是用大理石与稀盐酸发生反应生成氯化钙、水与二氧化碳气体，可以理石与稀盐酸发生反应生成氯化钙、水与二氧化碳气体，可以写出该反应的化学方程式。写出该反应的化学方程式。(3)(3)检验二氧化碳常用澄清的石检验二氧化碳常用澄清的石灰水，二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀与水，可以灰水，二氧化碳与澄
27、清石灰水反应生成碳酸钙沉淀与水，可以写出该反应的化学方程式；写出该反应的化学方程式；充分振荡后，二氧化碳被石灰水充分振荡后，二氧化碳被石灰水充分吸收，装置内的压强减小，小于外界大气压；充分吸收，装置内的压强减小，小于外界大气压；由于氢氧由于氢氧化钙具有腐蚀性，为了防止石灰水冲出试管腐蚀皮肤，同时也化钙具有腐蚀性，为了防止石灰水冲出试管腐蚀皮肤，同时也能促进石灰水充分吸收二氧化碳，所以实验前要旋紧胶塞。能促进石灰水充分吸收二氧化碳，所以实验前要旋紧胶塞。答案：答案：(1)C(1)C(2)(2)2 2CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2(3)(3)COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O 防止石灰水冲出试管腐蚀皮肤，促进石灰水充分吸收防止石灰水冲出试管腐蚀皮肤，促进石灰水充分吸收COCO2 2