初中化学沪教版（2024）九年级上册（2024）二氧化碳的实验室制法测试题

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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
一、实验室制取二氧化碳的原理
药品：块状石灰石（或大理石）和稀盐酸（均为混合物）
反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
二、实验室制取二氧化碳的装置
1.实验装置：
（1）发生装置：与分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置相同（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）
（2）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）
2. 步骤：查、装、收
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：收集气体。
3. 验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已经集满。
4. 检验：将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。
三、实验室制取气体的一般思路和方法
1．发生装置选择
（1）依据：反应物的状态和反应条件（是否加热）
（2）方法：
2. 收集装置选择
依据：气体的溶解性和气体的密度
方法：
1．二氧化碳的制取
（1）实验原理： (用化学方程式表示)
（2）实验装置及药品 ； 。
（3）实验步骤
查：检查 。
装：先 ，塞紧塞子后，再向分液漏斗内加入稀盐酸。
收：分别收集1集气瓶和3塑料矿泉水瓶(分别标记为A、B、C)二氧化碳气体，并用玻璃片和瓶塞分别盖住瓶口，正放在桌子上。
【答案】 ↑ 稀盐酸 石灰石 装置的气密性 往锥形瓶中加入石灰石
【分析】根据实验室制取二氧化碳的药品、原理、操作步骤进行分析。
【详解】（1）实验原理：↑
（2）实验室用稀盐酸和大理石或者石灰石制取二氧化碳气体。
（3）实验室制取二氧化碳的步骤是：查、装、收。
查：检查装置的气密性；
装：先装固体药品，即先往锥形瓶中加入石灰石，塞紧塞子后，再向分液漏斗内加入稀盐酸。
收：用向上排空气法收集二氧化碳气体，并用玻璃片和瓶塞分别盖住瓶口，正放在桌子上。
2．实验室现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、大理石、稀盐酸、澄清石灰水6种药品以及下列仪器。按照要求回答问题：
利用上述药品和仪器制取二氧化碳，你选择的药品是 ，仪器是 （填序号），组装好仪器后必须进行的操作是 。
【答案】 大理石和稀盐酸 ①②③⑤ 检查装置的气密性
【详解】实验室通常选择大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳。不选择大理石和稀硫酸，是因为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；由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，发生装置可选①②⑤，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选③，故制取装置可选择①②③⑤；组装好仪器后必须进行的操作是检查装置的气密性，防止装置漏气，浪费药品。
3．实验室中设计制取二氧化碳气体的实验装置分析：
（1）发生装置的选择：
由于反应物是块状的 与液体 ，且反应不需要 ，因此，可用大试管作反应器制取气体。
常用的制取的装置如图甲所示。一般情况下，由于制取时所需反应物的量较大，常用下列仪器代替大试管作反应器，如图乙所示。
（2）收集装置的选择：
根据的性质考虑：因为 ，因此一般只用向上排空气来收集，如图丙所示。
（3）验满的方法：用燃着的木条靠近收集二氧化碳的集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满。
（4）试剂的选择：
实验室中不能用硫酸与石灰石或大理石反应来制取二氧化碳，因为 。也不使用浓盐酸，因为 。
【答案】 大理石 稀盐酸 加热 密度比空气大且能溶于水 碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在固体表面，反应会自行停止 浓盐酸具有挥发性，挥发出气体使收集到的气体不纯
【详解】（1）发生装置的选择：
由于反应物是块状的大理石与液体稀盐酸，且反应不需要加热，因此，可用大试管作反应器制取气体。
（2）收集装置的选择：
根据的性质考虑：因为密度比空气大且能溶于水，因此一般只用向上排空气来收集。
（4）试剂的选择：
实验室中不能用硫酸与石灰石或大理石反应来制取二氧化碳，因为碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在固体表面，反应会自行停止。也不使用浓盐酸，因为浓盐酸具有挥发性，挥发出气体使收集到的气体不纯。
4．化学是以实验为基础的学科，开展实验探究是学习化学的重要手段。
【实验探究一】实验室制取CO2

(1)上述装置中，仪器②的名称为 。
(2)实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取CO2，可选用上述装置中的 作为气体发生装置，产生CO2的反应原理为 （用化学方程式表示）。
(3)若用装置F采用排空气法收集CO2，气体应从导管 端通入，从另一出口排出空气。
【实验探究二】探究CO2的性质
(4)实验如图，通入二氧化碳后，观察到澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为 ，同时得出“二氧化碳能与水发生化学反应”的结论，证据是 （填现象）。

【答案】(1)水槽
(2) B CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)a
(4) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 干燥的石蕊纸条不变色，湿润的石蕊纸条变红
【详解】（1）仪器②的名称是水槽。
（2）实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取CO2，由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，故发生装置应选B；
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，该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（3）二氧化碳的密度比空气大，若用装置F采用排空气法收集CO2，气体应从长管通入，即从a端通入。
（4）二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
干燥的石蕊纸条不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，湿润的石蕊纸条变红，说明二氧化碳和水发生了反应。
5．实验室制取二氧化碳气体有下列仪器供选用：
请你回答下列问题：
（1）制取二氧化碳气体所需的药品是 ，写出制取反应的化学方程式 。
（2）收集二氧化碳气体的方法是 。
（3）制取并收集二氧化碳气体所需的仪器是（用仪器的序号回答） 。
（4）检验二氧化碳气体是否收集满的方法是 。
（5）利用实验室里制取二氧化碳气体的发生装置，还能制取另一种气体，写出制取该气体的化学方程式 。
【答案】 大理石（或石灰石）和稀盐酸 向上排空气法 ACDE 将燃着的木条放在集气瓶口
【详解】（1）大理石或石灰石（主要成分是）与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为：；
（2）二氧化碳能溶于水，密度比空气大，故用向上排空气法收集；
（3）该反应是固体与液体反应，且不需加热，故发生装置可选用的仪器是A、D、E，用向上排空气法收集气体，可选用的仪器是C；
（4）的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若火焰熄灭证明已集满；
（5）用过氧化氢和二氧化锰（作催化荆）制取氧气与实验室制取二氧化碳的药品状态及反应条件相似，反应的化学方程式为：。
6．如图是大理石和稀盐酸反应的实验装置图，请回答下列问题：
(1)仪器A中发生反应的文字表达式为 ；
(2)发生反应时仪器A中观察到的现象为白色固体表面有气泡产生，固体逐渐 ；
(3)实验前要先检查装置的气密性，其方法为连接仪器，先 再用手紧握仪器A，观察到水中 ，则装置不漏气；产生上述现象的原因为：用手紧握仪器A，使得仪器A中气体 ，压强增大， 外界压强，在压强差的作用下，产生上述现象。
【答案】(1)碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水
(2)减少但不消失
(3) 把导管一端伸入水中 导管口有气泡冒出 温度升高 大于
【详解】（1）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，反应的文字表达式为：。
（2）大理石的主要成分为碳酸钙，则反应过程中，固体质量减小，但不会消失。
（3）检查该装置气密性时，先将导管放入水中，再用手紧握试管，若观察到导管口有气泡冒出，则说明装置气密性良好；
用手紧握试管的过程中，温度升高，气体受热膨胀，压强增大，此时试管中的压强大于外界压强，在压强差的作用下，导管会产生气泡。
►问题一 实验室制取二氧化碳的原理
【典例1-1】（22-23九年级上·陕西西安·期末）下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是
A．因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集
B．在发生装置中加入块状石灰石和硫酸
C．在发生装置中加入块状石灰石和盐酸
D．因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热
【答案】B
【详解】A、因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集，该选项说法正确；
B、碳酸钙和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，包裹在石灰石的表面，阻止反应的进行，因此不能用石灰石和稀硫酸制取二氧化碳，该选项说法不正确；
C、碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，可以用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，该选项说法正确；
D、因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热，该选项说法正确。
故选B。
【典例1-2】请结合下图回答问题：
(1)写标号仪器名称：① ，② 。
(2)实验室制氧气、二氧化碳都可选用 （选填序号）做发生装置。用该装置制氧气时，其反应化学方程式为 。
(3)实验室制二氧化碳，可选下列药品中的 （选填序号）。
A．石灰石、浓盐酸 B．石灰石、稀硫酸 C．石灰石、稀盐酸
若用E装置收集CO2，气体应从 （选填“a”或“b”）端通入。
【答案】(1) 分液漏斗 集气瓶
(2) B
(3) C b
【详解】（1）标号仪器名称：①是分液漏斗，②是集气瓶。
（2）实验室制氧气、二氧化碳的反应分别为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应均在常温下发生，故实验室制氧气、二氧化碳、氢气都可选用B做发生装置。用该装置制氧气时，其反应化学方程式为。
（3）A、浓盐酸易挥发，制取的二氧化碳不纯，故A不正确；
B、碳酸钙和稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行，故B不正确；
C、稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，实验室制二氧化碳用石灰石、稀盐酸，故C正确。故选C。
二氧化碳密度比空气大，不和空气中的成分反应，若用E装置收集CO2，气体从长管通入，故气体应从b端通入。
【解题必备】
Ⅰ.确定反应原理：需要综合考虑反应的速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。
Ⅱ.实验室制取二氧化碳的试剂选择
1.药品：块状石灰石（或大理石）和稀盐酸（均为混合物），不能写作“碳酸钙”(或“CaCO3”)、“HCl”
反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
2.选用药品要注意：
（1）不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。
（2）不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
（3）不用纯的碳酸钙或碳酸钠粉末的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不易控制和收集，且成本较高。
3.许多化学反应都可以产生二氧化碳，而有些并不适合于实验室制取二氧化碳。如碳酸钙高温分解可以生成二氧化碳，但高温需要消耗大量的热能；一氧化碳燃烧、碳在氧气中充分燃烧、碳酸氢铵受热分解都可以生成二氧化碳，但产物中均易混入其他气体。
【变式1-1】实验室制取二氧化碳，向盛有石灰石的锥形瓶中加酸后，过一会儿石灰石表面几乎无气体产生，原因可能是
A．锥形瓶橡胶塞处漏气B．没有加热
C．没有用玻璃棒搅拌反应物D．加入的是稀硫酸
【答案】D
【详解】A、装置漏气，不影响反应的发生，该选项不符合题意；
B、碳酸钙和酸在常温下就能反应，则即使不加热，反应也能发生，该选项不符合题意；
C、及时不用玻璃棒搅拌，反应也能发生，该选项不符合题意；
D、碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶，则会包裹在大理石表面，从而反应停止，该选项符合题意。
故选D。
【变式1-2】（2024·黑龙江哈尔滨·一模）实验室里现有高锰酸钾、石灰石、稀硫酸、稀盐酸、碳酸钙、石灰水，以及下列装置，请根据所学知识回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)请写出利用上述仪器和药品制取氧气的化学方程式 ，若选用F装置收集氧气，应使气体从 （填“左”或“右”）端导管通入，使瓶内压强 （填“大于”或“小于”）外界压强，水从另一端排出。
(3)利用A装置和上述药品制二氧化碳时，你选择的药品为 ，长颈漏斗末端要伸入液面以下的原因是防止 ，选择D装置收集二氧化碳的原因是 。实验室制取气体的一般思路和方法为 （填字母）。
A．选择适当的反应
B．选择合适的实验装置
C．验证所制得的气体
D．了解气体的用途
【答案】(1)锥形瓶
(2) 右 大于
(3) 石灰石和稀盐酸 生成的气体从长颈漏斗下端逸出 二氧化碳的密度大于空气密度 ABC
【详解】（1）由图可知仪器a的名称是锥形瓶，故填：锥形瓶；
（2）由题可知选用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学反应方程式为，氧气不易溶于水，氧气密度比水小，选用F装置收集氧气，氧气从短管进入，导致瓶中压强增大，水从长管排出，故填：；右；大于；
（3）制取二氧化碳选用的药品为石灰石和稀盐酸，长颈漏斗末端要伸入液面以下的原因是防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出，二氧化碳的密度大于空气密度，所以选用向上排空气法来收集；实验室制取气体的一般思路和方法可以从反应原理、制取装置和气体的检验三个方面分析，故填：石灰石和稀盐酸；生成的气体从长颈漏斗下端逸出；二氧化碳的密度大于空气密度；ABC。
►问题二 实验室制取二氧化碳的装置
【典例2-1】（2024·山西晋中·一模）实验课上，小花利用如图装置制取二氧化碳，有关操作如下，正确的一项是
A．放入几块大理石后检查装置气密性B．试管横放注入15mL稀盐酸
C．把试管放在桌子上使劲塞进塞子D．用燃着的木条放到集气瓶口验满
【答案】D
【详解】A、实验室制取二氧化碳时，应连接好仪器后，先检查装置的气密性，再装入大理石，故A选项操作不正确，不符合题意；
B、注入稀盐酸时，应将试管倾斜，试管口和试剂瓶口紧靠在一起倾倒，故B选项操作不正确，不符合题意；
C、把试管放在桌子上使劲塞进塞子会压碎试管底部，应悬空旋入瓶塞，故C选项操作不正确，不符合题意；
D、检验二氧化碳收集满的方法是将燃着的木条放到集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已集满，故D选项操作正确，符合题意。
故选D。
【典例2-2】小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用下图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶CO2
【答案】C
【详解】A、CO2可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，如达到饱和就不会再溶于水了，所以用排水法也能收集到二氧化碳，故A错误；
B、择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶CO2，当二氧化碳从b进入集气瓶，无法将水排出，二氧化碳又从c逸出收集不到二氧化碳，故B错误；
C、选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2，因为二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出而收集到二氧化碳，故C正确；
D、装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，所以生成的二氧化碳气体就从长颈漏斗口逸出，所以收集不到二氧化碳，故D错误。故选C。
【典例2-3】（2024·吉林长春·一模）利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的情况。如下图所示，倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内气压随时间变化的曲线。下列有关说法错误的是
A．曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应
B．对比分析a、b点可知，在0~t3时间段内，粉末状碳酸钙与稀盐酸反应产生的CO2多
C．对比分析c、d点可知，产生等量CO2达到相同气压时，块状碳酸钙需要的时间短
D．反应结束时，二者产生的CO2一样多
【答案】C
【详解】A．对比分析a、b点可知，曲线①单位时间内气压大，说明单位时间内产生的气体多，反应速率快，曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，故选项说法正确；
B、对比分析a、b点可知，在0~t3时间段内，粉末状碳酸钙与稀盐酸反应产生的CO2多，故选项说法正确；
C．对比分析c、d点可知，相同的气压时，粉末状碳酸钙需要的时间短，故选项说法错误；
D、最终曲线①、②的气压相等，说明最终产生的 CO2 质量相等，故选项说法正确；
故选C。
【解题必备】
【变式2-1】（22-23九年级上·上海长宁·期末）甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析正确的是

A．此时甲装置中的止水夹M处于打开状态B．甲装置气体导出过程中容器内部气压大于外部气压
C．甲装置具有启普发生器的功能D．乙装置N处添加止水夹可以控制反应的发生和停止
【答案】BC
【详解】A、由图可知，此时甲装置中固液分离，因此止水夹M处于关闭状态，故选项说法不正确；
B、甲装置气体导出过程中，甲装置内气压大于外界气压，气体才会顺利导出，故选项说法正确；
C、甲装置可将固体置于多孔隔板上，通过开关止水夹，控制固液的接触和分离，从而实现反应的发生和停止，因此甲装置具有启普发生器的功能，故选项说法正确；
D、乙装置N处添加止水夹，不能控制反应的发生和停止，是因为该装置无法将固液分离，故选项说法不正确。
故选BC。
【变式2-2】为测定石灰石与稀盐酸反应产生的CO2的体积，某学生拟用如图实验装置进行实验，下列说法错误的是
A．不可用稀硫酸代替稀盐酸
B．若量气管中液体为水，会使测定结果偏小
C．实验前需检查装置气密性
D．实验测得CO2的体积偏小，可能是因为左侧Y形管中有二氧化碳残留
【答案】D
【详解】A、碳酸钙和稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻碍反应的继续进行，故不能用稀硫酸代替稀盐酸，故A不符合题意；
B、二氧化碳能溶于水且与水反应，若量气管中液体为水，会使测定结果偏小，故B不符合题意；
C、该反应有气体生成，故实验前需检查装置气密性，故C不符合题意；
D、只要生成二氧化碳，装置中压强就会变大，量气管中的液体就会被下压，因此Y形管中有二氧化碳残留不会影响测定结果，故D符合题意。
故选D。
【变式2-3】如图是小明完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中符合操作的是
A．气密性检查B．加入石灰石
C．收集气体D．气体验满
【答案】D
【详解】A．检查装置气密性时，应先将右端导管处密封形成密闭环境，图示右侧导管没有密封，操作错误；
B．实验室中制取二氧化碳需要块状的大理石或石灰石与稀盐酸反应，添加药品的顺序是先向锥形瓶内添加大理石或石灰石，然后由长颈漏斗加入稀盐酸，添加块状固体药品时要先将锥形瓶横放，然后用镊子将大理石或石灰石放入锥形瓶，最后将锥形瓶慢慢竖起，让固体滑落至锥形瓶底部，操作错误；
C．二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，由于二氧化碳密度比空气大，因此二氧化碳应该选用向上排空气法进行收集，操作错误；
D．二氧化碳的密度比空气大，不支持燃烧，收集二氧化碳使用向上排空气法，验满时可将燃着的木条放在集气瓶口处，若木条熄灭，证明二氧化碳已满，操作正确；
故选：D。
【变式2-4】（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。
(1)仪器A的名称 。
(2)实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 ；为了得到平稳、匀速的气体流，应选择的发生装置组合是 (从A到G中选)。
(3)若用H装置收集二氧化碳，气体从 端通入。
(4)实验室制取氧气时选用F收集氧气，当 时，开始收集氧气。
(5)某同学为实现废物利用设计了装置I，若使用装置I作为实验室制取H2的发生装置，该装置的优点是 。(图I中铜网内含锌粒)
【答案】(1)锥形瓶
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ AC
(3)m
(4)导管口气泡连续并比较均匀冒出
(5)随时控制反应发生和停止
【详解】（1）由图可知，仪器A为锥形瓶。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，大理石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
该反应为固液常温反应，发生装置选固液常温装置，且分液漏斗能控制液体的滴加速度，进而控制反应速率，则可得到平稳、匀速的气体流，故发生装置选AC。
（3）二氧化碳密度比空气大，用H装置收集时，气体从m通入。
（4）F装置为排水法收集装置，收集氧气时，由于刚产生的气泡为装置中的空气，则应待气泡连续且均匀冒出时，再开始收集。
（5）装置I中，可将大理石放在铜丝网中，打开弹簧夹，液体进入，与固体接触，反应开始，关闭弹簧夹，气体无法排出，装置中的压强增大，将液体压出，与固体分离，反应停止，则该装置能随时控制反应发生和停止。
►问题三 实验室制取气体的一般思路
【典例3-1】（2023·陕西·模拟预测）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。
【解题必备】
1.实验室制取气体药品选取原则：
①反应条件是否容易达到；（节能）
②收集的气体是否纯净（生成的气体只能是一种）
③装置、操作是否简单；
④原料是否易得、价廉。
2.确定发生装置时应考虑的因素:
3.收集装置的选择依据气体的性质
【变式3-1】通过学习实验室制氧气和二氧化碳，可以总结出制取气体的一般思路和方法。在确定气体的实验室制法时，下列因素不需要考虑的是
A．反应所需的药品及反应条件B．气体的收集和放置方法
C．整个反应体系是否安全、环保D．气体的颜色
【答案】D
【详解】A、需要考虑反应所需的药品及反应条件，药品需容易获得，且能生成所需气体，反应条件需容易达到，反应速率适中，不符合题意；
B、需要考虑气体的收集和放置方法，是否溶于水，是否与水反应，可判断是否能用排水法收集，密度比空气大还是小，是否能与空气中物质反应，可判断用向上还是向下排空气法收集，不符合题意；
C、需要考虑整个反应体系是否安全、环保，不符合题意；
D、无需考虑气体的颜色，符合题意。
故选D。
【变式3-2】NO是一种无色气体，实验室制备NO必须用排水法收集。由此可以得出的结论是（ ）
A．NO难溶于水B．NO会与氧气反应
C．NO有毒D．NO密度与空气接近
【答案】A
【详解】NO只能用排水法收集，说明NO难溶于水且不与水反应。至于它为什么只能用排水法收集，而不能用排空气法收集，原因可能有多种，如密度与空气接近或能与空气中的气体成分反应等。
故选：A。
【变式3-3】下列有关化学实验操作的先后顺序正确的是
A．实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石
B．实验室制取二氧化碳时，先装药品，后检查装置的气密性
C．组装制取氧气的实验装置时，先左后右、先下后上
D．用氯酸钾制取氧气实验结束时，先熄灭酒精灯，后从水中移出导管
【答案】C
【详解】A. 实验时，先加固体，后加液体，故实验室制取二氧化碳时，先加石灰石，后加稀盐酸，此选项错误；
B. 实验室制取二氧化碳时，先检查装置的气密性，后装药品，此选项错误；
C. 组装制取氧气的实验装置时，先左后右、先下后上，此选项正确；
D. 用氯酸钾制取氧气实验结束时，先从水中移出导管，后熄灭酒精灯，以防水倒流，引起试管炸裂，此选项错误。
故选C。
1．（2024·江苏无锡·中考真题）实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2，不需要选用的仪器是
A．锥形瓶 B．导管 C．集气瓶 D．酒精灯
【答案】D
【详解】A.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，属于“固液常温型”，可以使用锥形瓶，故不符合题意；
B.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，收集二氧化碳一定用到导管，故不符合题意；
C.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，需要用集气瓶收集二氧化碳，故不符合题意；
D.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，反应不需要加热，不需要使用酒精灯，故符合题意，故选D。
2．大理石和稀盐酸在启普发生器中反应，关闭活塞后固液脱离接触的原因是（ ）
A．溶液体积减小B．稀盐酸浓度减小
C．容器内气压增大D．空气的压强增大
【答案】C
【分析】大理石主要成分是碳酸钙，和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
【详解】关闭活塞后，二氧化碳不能导出，随着二氧化碳不断增多，气压增大，在气压的作用下，液面下降，导致固液脱离接触。故选C。
3．小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用下图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶CO2
【答案】C
【详解】A、CO2可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，如达到饱和就不会再溶于水了，所以用排水法也能收集到二氧化碳，故A错误；
B、择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶CO2，当二氧化碳从b进入集气瓶，无法将水排出，二氧化碳又从c逸出收集不到二氧化碳，故B错误；
C、选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2，因为二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出而收集到二氧化碳，故C正确；
D、装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，所以生成的二氧化碳气体就从长颈漏斗口逸出，所以收集不到二氧化碳，故D错误。故选C。
4．能用于实验室制取CO2，并能随开随用、随关随停的装置是
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】本题是对实验室制取二氧化碳的发生装置的考查，运用实验室制取二氧化碳的反应原理和条件，再结合气体的压强及图示装置解答。
【详解】实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取，常温下石灰石与稀盐酸或大理石和稀盐酸只要接触即可反应产生二氧化碳。A、该装置打开弹簧夹时，两种反应物即可接触，反应进行，当关闭弹簧夹时，固体和液体无法分离，反应不能停止，不符合题意；B、该装置打开弹簧夹时，两种反应物即可接触，反应进行，当关闭弹簧夹生成的二氧化碳不能导出，试管内的压强增大，会将酸压入长颈漏斗，实现固液分离，反应停止，符合题意；C、该装置打开分液漏斗的活塞时，两种反应物即可接触，反应进行，当关闭活塞时，固体和液体无法分离，反应不能停止，不符合题意；D、该装置从长颈漏斗加入稀盐酸，两种反应物即可接触，反应进行，当关闭弹簧夹生成的二氧化碳不能导出，试管内的压强增大，会将酸压入长颈漏斗，但不会全部压入，固体与液体无法分离，反应不能停止，不符合题意。故选B。
5．如图所示是某同学设计的一套制取二氧化碳的简易装置，装置中小试管的作用是( )

A．此简易装置可以控制反应的发生与停止
B．实验过程中可以减缓反应
C．形成液封，防止气体通过长颈漏斗逸出
D．试管是多余的
【答案】C
【详解】装置中小试管能使长颈漏斗末端形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出，故选C。
6．实验室制取二氧化碳时不使用稀硫酸是因为( )
A．不能反应
B．反应发生后生成的微溶物阻止反应继续进行
C．生成的气体不纯净
D．反应速率太快
【答案】B
【详解】实验室制取二氧化碳是用稀盐酸和大理石反应，反应生成二氧化碳和水，如果使用稀硫酸，则生成硫酸钙和水，由于硫酸钙是微溶于水的物质，会附着在大理石表面，阻止稀硫酸与大理石接触继续反应，因此实验室制取二氧化碳时不用稀硫酸的原因是：反应后生成的微溶物阻止反应继续进行，故选B。
7．如图是实验室常用的一个装置，相关说法正确的是（ ）

A．M中盛放硫酸，N中隔板上放大理石，可以制二氧化碳
B．关闭活塞，在M中不断加水，水面不断下降，证明该装置气密性良好
C．该装置可以控制反应的发生和停止
D．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气可以选用该装置
【答案】C
【详解】A、实验室制取二氧化碳使用的是稀盐酸和碳酸钙，不能使用硫酸，因为硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙覆盖在碳酸钙的表面，阻止反应的进行，故A错误；B、关闭弹簧夹，在M中不断加水，若装置气密性良好，水面不下降，且长颈漏斗会形成一段液柱，故B项错误；C、该装置是固—液混合不加热制气体的装置，将块状固体放于多孔隔板上，液体从长颈漏斗加入，打开活塞，固体与液体接触反应，关闭活塞时，产生的气体不能排出，容器内的压强增大，将液体压回长颈漏斗，固体与液体脱离接触反应停止，使用该装置能控制反应的发生与停止，故C项正确；D、二氧化锰是粉状固体，放在多孔隔板上时，会漏落到试管底部，关闭活塞时，产生的气体不能排出容器内的压强增大，将液体压回长颈漏斗，由于二氧化锰在试管底部，固体与液体不能脱离接触反应不会停止，故D错误。故选C。
8．实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2，下列装置(省略了夹持仪器)中属于能用于制备CO2的发生装置，且能随时控制反应的发生与停止的是
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】A、大理石在烧杯底部，不能通过移动试管等将固液分离，而达到控制反应的发生与停止的目的，错误；B、装置生产的气体会从左侧导管逸出，不能通过开关活塞等将固液分离，而达到控制反应的发生与停止的目的，错误；C、装置可以通过开关活塞等将固液分离，而达到控制反应的发生与停止的目的，正确；D、铁片会与盐酸反应生成氢气，同时使制得的二氧化碳不纯，可将有孔铁片改成铜片或塑料片，错误。故选C。
9．实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳。如图是实验室中常见仪器，回答下列问题。
(1)仪器②的名称 。
(2)实验室用上述仪器制取二氧化碳，应选择的仪器组合是 ，发生反应的化学方程式是 ，一般实验室制取二氧化碳时不选用碳酸钠粉末和稀盐酸的原因是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) ①②④⑥ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 反应太快，气体不易收集
【详解】（1）仪器②的名称是锥形瓶。
（2）实验室制取二氧化碳选用大理石或石灰石和稀盐酸，由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，应选用“固液常温型”的发生装置，应选择的仪器组合是①②④⑥。
大理石或石灰石中的碳酸钙和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
一般实验室制取二氧化碳时不选用碳酸钠粉末和稀盐酸的原因是反应速度太快，不便于收集气体。
10．某小组在实验室制取和有关CO2化学性质的实验，选取的实验装置如图所示：
(1)他们制CO2的发生装置应选用的仪器 (填序号)。
(2)在装药品之前必须要进行的实验操作是 。
(3)在进行制CO2时应先加入 ，后加入 ；反应的化学方程式为 。
(4)若用制CO2的装置还可以制 ，若想收集到较纯净的该气体，必须进行改进的地方为 ；若想得到平稳的气流，应向装置内先加入 ，然后应进行的操作是 。
【答案】(1)②③⑥/①③⑤⑥
(2)检查装置气密性
(3) 石灰石 稀盐酸
(4) 氧气/氢气 改用排水法收集 二氧化锰/锌粒 打开分液漏斗活塞，控制液体滴加的速度
【详解】（1）实验室制二氧化碳，用石灰石与稀盐酸反应，属于固液混合不需加热型，发生装置应选用的仪器为②③⑥（或①③⑤⑥）；
（2）在装药品之前必须要进行的实验操作是检查装置气密性，防止实验失败，浪费药品；
（3）在进行制二氧化碳时应先加入石灰石（或大理石）、后加入稀盐酸；
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
（4）制二氧化碳的装置是固、液混合不需要加热的反应，氧气可以用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取，氢气可以用锌粒与稀硫酸混合制取，所以制二氧化碳的装置还可以制氧气（或氢气）；
若想收集到较纯净的该气体，排水法收集到的气体比排空气法收集到的气体纯度高，必须进行改进的地方为改用排水法收集；
若想得到平稳的气流，应向装置内先加入固体药品二氧化锰（锌粒）、然后应进行的操作是打开分液漏斗活塞，控制液体药品的滴加速度。
11．（2024·广东清远·一模）实验是学习化学的一个重要途径，请据图回答下列问题。
(1)图中仪器④的名称： ，⑤的名称 。
(2)实验室制取氧气，某同学设计了图A的组合装置。其中，仪器②中发生反应的化学方程式是 。
(3)实验室制取二氧化碳，从B～G中选择仪器，组装发生装置，要求能随时控制反应的发生与停止，你认为需要的仪器是 （填字母）。
(4)实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为 。
(5)检验二氧化碳气体的方法是 （用化学反应方程式表示），“验满”的方法是 。
【答案】(1) 烧杯 酒精灯
(2)
(3)CEFG
(4)
(5) 将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满
【详解】（1）由图可知，仪器④为烧杯；仪器⑤为酒精灯；
（2）图A装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，故仪器②中发生反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：；
（3）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，且需要能随时控制反应的发生和停止，故需要的仪器是：CEFG，该装置可将固体置于带孔塑料板上，关闭夹子，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开夹子，气体导出，固液接触，反应开始，从而控制反应的发生和停止；
（4）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，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：；
（5）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故通常用澄清石灰水检验二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满。
12．（23-24九年级上·贵州遵义·期中）据下列仪器装置图，请回答有关问题。
(1)图中仪器①的名称 。
(2)若实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的文字表达式为 ，可用于该反应的气体发生装置是 （填字母序号），该装置的试管口还缺少 。
(3)若实验室用大理石和稀盐酸制取，其文字表达式为 可用装置 （填字母）收集一瓶，如何检验是否已收集满？ 。
(4)若实验室没有大理石或石灰石，只有碳酸钠粉末和盐酸，为了顺利制取一瓶气体，请你选择最佳的装置组合 （填字母序号），理由是 。
【答案】(1)水槽
(2) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 C 一团棉花
(3) 碳酸钙+氯化氢→氯化钙+水+二氧化碳 F 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满
(4) AF 通过A中的分液漏斗可以控制液体药品流量，从而可以控制反应速率
【详解】（1）图中仪器①的名称是水槽。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，则可用于该反应的气体发生装置是C，这是因为试管口略向下倾斜可以防止冷凝水回流炸裂试管，故不选D，该装置的试管口还缺少一团棉花。
（3）若实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，大理石中的碳酸钙和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的文字表达式为碳酸钙+氯化氢→氯化钙+水+二氧化碳；二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用F装置收集；检验CO2已收集满方法：把燃着的木条放在集气瓶口，如果燃烧的木条熄灭，说明二氧化碳已经收集满。
（4）碳酸钠粉末和盐酸反应速率太快，为了顺利制取一瓶CO2气体，最佳的装置组合是AF，理由是通过A中的分液漏斗可以控制液体药品流量，从而可以控制反应速率。
1．（2024·山西晋城·三模）某校化学兴趣小组利用如图装置对气体的制取进行探究，下列说法正确的是
A．该装置可以制取氧气
B．收集氢气应从导管m进入
C．发生装置可以控制反应速率
D．用碳酸钙和稀硫酸在实验室制取二氧化碳
【答案】A
【详解】A、该装置可以用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，故说法正确；
B、用向下排空气法收集氢气，从n管进氢气，故说法错误；
C、有分液漏斗的装置可以控制反应速率，而此装置中是长颈漏斗，故说法错误；
D、用大理石或石灰石和稀盐酸在实验室制取二氧化碳，故说法错误。
故选A。
2.实验室制备并收集二氧化碳，按下表进行实验，取等质量的同种大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳气体随时间变化曲线如图所示，下列说法错误的是
A．实验Ⅲ对应的如图变化曲线为甲
B．实验Ⅱ和Ⅲ对比，说明影响反应速率的因素是固体的颗粒大小
C．实验Ⅰ和Ⅱ对比，说明影响反应速率的因素是酸的浓度
D．实验Ⅱ和Ⅲ完全反应后，产生二氧化碳的质量是相等的
【答案】C
【详解】A．大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，由于碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙微溶，则会包裹在大理石表面，使反应不能继续，即丙为实验Ⅰ，由于实验Ⅲ中的大理石是粉末状的，反应的速率最快，所以实验Ⅲ对应的如图变化曲线为甲，说法正确；
B．Ⅱ和Ⅲ中选择酸都是7% HCl溶液，Ⅱ中是块状大理石，Ⅲ中是大理石粉末，实验Ⅱ和Ⅲ对比，说明影响反应速率的因素是固体的颗粒大小，说法正确；
C．实验Ⅰ和Ⅱ中所用酸的种类不同，没有可比性，说法错误；
D．由图象可知，实验Ⅱ和Ⅲ完全反应后，产生二氧化碳的质量是相等的，说法正确。
故选C。
3．（2024·上海·一模）用下列试剂和装置能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】A、该装置中大理石与稀盐酸接触后产生二氧化碳气体，不能使大理石与稀盐酸接分离，不能使反应停止，故A错误；
B、大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙、二氧化碳和水，生成的硫酸钙会附着在大理石的表面而阻止反应的进一步发生，不能持续产生二氧化碳，故B错误；
C、该装置中大理石与稀盐酸接触后产生二氧化碳气体，气体从左管中逸出，当关闭活塞时，左侧液面上升，不能使大理石与稀盐酸接分离，不能使反应停止，故C错误；
D、该装置中大理石与稀盐酸接触后产生二氧化碳气体，当关闭活塞时，容器内气压增大，液面下降，能使大理石与稀盐酸接分离，反应停止，打开活塞后，容器内的 气压下降，液面止升，大理石与稀盐酸接接触，反应进行，该装置能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止，故D正确。
故选：D。
4.实验室制取 CO2的有关操作如下图，不正确的是
A．检查气密性 B．制气
C．收集 D．验满
【答案】B
【详解】A、拉注射器后，观察到长颈漏斗的管口处产生气泡，说明装置不漏气，选项正确；
B、稀硫酸开始也能够与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，反应一段时间后，生成的硫酸钙不能完全溶于水，不能溶解的硫酸钙会覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行，选项错误；
C、二氧化碳的密度比空气大，收集二氧化碳时选择向上排空气法，且二氧化碳气体由长管进入瓶中，选项正确；
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，验满二氧化碳时，将燃着的木条置于图中短管的管口处，如木条熄灭，证明已经集满二氧化碳，选项正确，故选B。
5．为探究影响化学反应速度的因素，使用等量的同种钙片和同体积、同浓度的白醋开展四组实验，产生的二氧化碳的浓度随时间变化的关系如图所示。选取CO2的浓度从0-8%为研究对象，实验结果的分析错误的是

A．对比①③，温度越高，反应速率越快
B．对比②③，反应物接触面积越小，反应速率越慢
C．对比③④，反应物接触面积越大，反应速率越快
D．温度和反应物接触面积都会影响化学反应速度
【答案】B
【详解】A、从图象对比①③可看出，①③其他条件相同，只有温度不同，在相同时间内，①生成二氧化碳的浓度大于③生成二氧化碳的浓度，由此说明温度越高，反应速率越快；故选项正确；
B、从图象对比②③可看出，钙片的形状不同，温度不同，因此无法比较；故选项错误；
C、从图象对比③④可看出，③④其他条件相同，只有钙片的形状不同，在相同时间内，③生成二氧化碳的浓度大于④生成二氧化碳的浓度，由此说明反应物接触面积越大，反应速率越快；故选项正确；
D、从图象可看出，温度和反应物接触面积都会影响化学反应速度；故选项正确。
故选：B。
6．化学小组利用图-1所示仪器探究碳酸钙与盐酸的反应。实验开始时，倾斜Y型试管，使10mL10%盐酸（足量）与CaCO3固体充分接触，试管内气压随时间的变化曲线如图-2所示。
下列有关说法正确的是
A．反应进行至t1时，两个试管中产生的气体的质量都是0.44g
B．用足量稀硫酸代替上述盐酸，所得曲线与图-2中的相同
C．相同条件下，粉末状CaCO3与盐酸的反应速率比块状的慢
D．若改用20%的盐酸进行上述实验，则t1时测得的气压大于P1
【答案】D
【详解】A、由图2可知，t1时，两试管中的压强不相等，所以产生气体的质量是不同的，选项A错误。
B、用足量的稀硫酸代替盐酸，稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙，覆盖在碳酸钙表面，从而阻止反应的发生，所以不能得到相同的曲线，选项B错误。
C、由图2可知，相同时间下，粉末状的产生的气压大于块状的，即相同时间下，粉末状的生成二氧化碳的量大于块状的，所以粉末状的碳酸钙与盐酸反应速率比块状的快，选项C错误。
D、若改用20%的盐酸，浓度增大，反应速率增大，那么t1时产生的气体质量要比用10%的盐酸多，气压就会大于P1，选项D正确。
故选：D。
7．（22-23九年级上·四川广安·期末）将一定浓度的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量粉末的容器中，相同条件下测得产生的体积（V）与反应时间（t）的关系如图所示。下列说法错误的是

A．0～300s内，两容器内气体体积均能达到10amL
B．0～100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成的速率均先慢后快
C．反应Ⅱ中，0～100s内产生的体积比100～200s内的少5amL
D．实验室可以用一定浓度的稀硫酸与粉末反应制备
【答案】C
【详解】A、从图像可知，300s时反应Ⅱ生成二氧化碳10amL，反应Ⅰ生成二氧化碳大于10amL，所以0～300s内，两容器内气体体积均能达到10amL，正确；
B、从图像可知，0~100s两条曲线都从平缓变的陡峭，说明生成二氧化碳的速度逐渐加快。所以0～100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成 CO2的速率均先慢后快，正确；
C、反应Ⅱ中，0～100s内产生二氧化碳的体积为2.8amL，0~200s内产生二氧化碳的体积为7.8amL，则100~200s内产生二氧化碳的体积为7.8amL-2.8amL=5amL，则0～100s内产生的 CO2 体积比100～200s内的少5amL-2.8amL=2.2amL，错误；
D、从图像可知，使用粉末状碳酸钙和稀硫酸反应生成二氧化碳的速度与使用粉末状碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳的速率相差不大，分析其原因是碳酸钙和硫酸反应生成的微溶于水的硫酸钙对碳酸钙和硫酸的接触影响较小，所以实验室可以用一定浓度的稀硫酸与 CaCO3 粉末反应制备 CO2，正确。
故选C。
8．学习小组合作完成“CO2实验室制取与性质”实验。
(1)实验室制取CO2气体的化学方程式为 。
(2)进行实验活动。学习小组分工协作完成如下任务：
①选择制取气体的仪器。小组同学选择了带导管的双孔橡胶塞、带玻璃片的集气瓶，他还应从如图仪器中选择 、 （填仪器名称）。
②组装仪器并检查装置气密性。在玻璃导管与橡胶管连接前，应先用 润湿导管。
③取用药品。添加药品的顺序是 。
④收集CO2气体。验满的操作是 。
⑤完成相关性质实验。如图所示，把收集到的CO2气体缓缓倾倒到烧杯中。在实验报告中记录现象：蜡烛由低到高依次熄灭。写出“CO2性质”的结论：
a.不可燃，也不支持燃烧；b. 。
⑥结束实验。将残余物倒入水池中，用 （填仪器名称）洗涤仪器；整理实验台，报告老师后离开实验室。
(3)评价与反思。小组同学都体验到了实验成功的乐趣，但因实验操作过程存在一处不当，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的这处不当，你提出一条实验改进意见： 。
【答案】(1)
(2) 锥形瓶 长颈漏斗 水 先加入块状的碳酸钙后加稀盐酸 将燃着的木条平置于集气瓶口，木条熄灭，则已满 密度比空气大 试管刷（或烧瓶刷）
(3)在倾倒二氧化碳时应该在蜡烛与烧杯侧壁之间挡一片玻璃
【详解】（1）实验室制取二氧化碳用碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，方程式是：；
（2）①制取二氧化碳是固液常温型，因此还需要锥形瓶和长颈漏斗；
②连接导管和橡胶管时需要用水润湿导管口，然后用力拧进导管；
③添加药品时应该先加入固体药品，塞好塞子后再从长颈漏斗加入液体药品；
④二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，验满方法是：将燃着的木条平置于集气瓶口，木条熄灭，则已满；
⑤该实验蜡烛是从下至上熄灭说明二氧化碳密度比空气大；
⑥洗涤烧杯应该使用试管刷洗涤；
（3）根据题意，在进行二氧化碳性质实验时由于气体流动性较强，为了使现象更加明显在倾倒二氧化碳时应该在蜡烛与烧杯侧壁之间挡一片玻璃
9．（2024·吉林长春·一模）大理石和酸制取二氧化碳，可选的实验装置如图1所示，取等质量的大理石分别放入足量的酸中，产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示，请回答下列问题：
(1)仪器b的名称是 ；
(2)若要控制反应的开始和停止，应选择的发生装置是 ；
(3)F装置可用于测定收集二氧化碳的体积，少量植物油的作用是 ；
(4)图2中甲、乙、丙三条曲线对应以下的3个实验，其中甲曲线对应的实验是_______；
A．块状大理石、7%硫酸溶液
B．块状大理石、7%盐酸
C．粉末大理石、7%盐酸
(5)下列关于二氧化碳制取、性质和用途的叙述中，不正确的是________。
A．把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红
B．实验室制取二氧化碳时，应先加药品再检查装置气密性
C．向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳，有利于蔬菜生长
【答案】(1)长颈漏斗
(2)C
(3)防止二氧化碳溶于水
(4)C
(5)B
【详解】（1）由图可知，仪器b的名称是长颈漏斗，故填：长颈漏斗；
（2）装置C带有多孔隔板和活塞开关，关闭活塞开关，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开活塞开关，气体输出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，可以控制反应的发生和停止，故选C；
（3）二氧化碳能溶于水，F装置可用于测定收集二氧化碳的体积，在水面上放一层植物油，目的是防止二氧化碳溶于水，故填：防止二氧化碳溶于水；
（4）A、硫酸和碳酸钙反应生成CaSO4，CaSO4微溶于水，随着生成物量的增多CaSO4不能继续溶解，最终覆盖在大理石表面，阻碍H2SO4与CaCO3的接触使得反应停止，因此对应曲线丙；
B、块状大理石与7%盐酸反应速率适中，因此对应曲线乙；
C、粉末大理石与7%盐酸反应接触面积大，反应速率快，因此对应曲线甲；
故选C；
（5）A、把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，故选项说法正确；
B、在实验室制取二氧化碳时，为防止装置漏气，所以实验前应先检查装置气密性再加药品，故选项说法不正确；
C、植物光合作用需要二氧化碳，因此向种植蔬菜的大棚中补充适量的二氧化碳，有利于蔬菜生长，故选项说法正确；
故选B。
10．（2023·新疆·模拟预测）如图是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置，请按要求回答下列问题：
(1)写出仪器的名称：① ；② 。
(2)实验室制取二氧化碳可选用的发生装置是 (填字母序号)，反应的化学方程式为 。用C装置收集CO2时，检验CO2是否收集满的方法是 。
(3)装置A的试管口塞一团棉花的作用是 ，选用该装置制取氧气的反应物是 (填化学式)。
(4)常温下，乙炔是一种无色气体，密度比空气略小，难溶于水。实验室常用碳化钙固体与水反应来制取乙炔并产生氢氧化钙，写出反应化学方程式 。现选择合适的装置来制取并收集较纯净的乙炔气体，应该选择的发生和收集装置是 (填序号)。
【答案】(1) 试管 水槽
(2) B CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 把燃着木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，则证明二氧化碳已集满
(3) 防止加热时固体粉末进入导管 KMnO4
(4) CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑ BE
【详解】（1）仪器①的名称是试管；仪器②的名称是水槽。
（2）实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸制取二氧化碳，由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，故应选用装置B作发生装置；碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，用C装置收集CO2时，检验CO2是否收集满的方法是把燃着木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，则证明二氧化碳已集满。
（3）为了防止加热时固体末进入导管，要在试管口放一团棉花；选用装置A制取氧气，则反应物的状态为固体，反应条件需要加热，由于试管口有棉花，应为加热高锰酸钾制取氧气，其化学式为KMnO4。
（4）碳化钙固体与水反应来制取乙炔并产生氢氧化钙，该反应的化学方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑。实验室常用碳化钙固体与水反应来制取乙炔，由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，故应选用装置B作发生装置；常温下，乙炔是一种无色气体，密度比空气略小，难溶于水，要收集较纯的氧气，可用装置E收集。故选择合适的装置来制取并收集较纯净的乙炔气体，应该选择的发生和收集装置是BE。
11．（24-25八年级上·上海·期中）化学实验小组的同学正在进行气体制取实验，请你结合下列实验装置，一起参与探究，并完成下列有关问题。
(1)图中仪器①的名称是 ，仪器②的名称是 。
(2)实验室里常用稀盐酸和块状大理石在装置A中反应制取二氧化碳，写出上述反应的符号表达式 ；若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳，则瓶内应装入的物质是 ，气体应从 (填“a”或“b”)，其中反应的符号表达式是 ，但是小组同学在实验操作中并没有看到浑浊现象， 写出其原因 。
(3)装置A、B和C都能制取二氧化碳气体，但装置C与前两者相比较，你认为装置C的优势是 ；
(4)若用装置D制取氧气，则该反应的文字表达式为 。
(5)实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体。在通常情况下甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水， 密度比空气小。现实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生装置和收集装置是 (填字母编号)。
【答案】(1) 锥形瓶 长颈漏斗
(2) CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2 澄清石灰水 a Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O 盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与氢氧化钙先反应
(3)控制反应的发生与停止
(4)氯酸钾 氯化钾+氧气
(5)DF
【详解】（1）仪器①的名称是锥形瓶，仪器②的名称是长颈漏斗；
（2）大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的符号表达式为：CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2；
若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳，则瓶内应装入的物质是澄清石灰水，氢氧化钙能与二氧化碳反应产生碳酸钙沉淀，有明显的现象；为使二氧化碳与澄清石灰水充分反应，气体要长管进，故从a口进入；氢氧化钙能与二氧化碳反应产生碳酸钙和水，符号表达式为： Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O ；
但是小组同学在实验操作中并没有看到浑浊现象， 其原因是盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与氢氧化钙先反应了；
（3）装置A、B和C都能制取二氧化碳气体，但装置C与前两者相比较，装置C的优势是：打开弹簧夹固液接触反应开始，关闭弹簧夹试管内气体增多，在压强的作用下固液分离，故优点是能够控制反应的发生与停止；
（4）D装置属于固、固加热型，且没有棉花，适合用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，氯酸钾在加热和二氧化锰的催化作用下生氯化钾和氧气反应的文字表达式：氯酸钾 氯化钾+氧气；
（5）实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体，该反应为固体加热型，发生装置可选择D，排水法收集的气体较排空气法纯净，甲烷甲烷难溶于水，可选择F排水法收集较纯净的甲烷，故实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生和收集装置是D和F。
12．某兴趣小组在学习了二氧化碳的有关知识后，以二氧化碳的制取为课题展开了项目式探究：
【项目一】探究二氧化碳的制取原理
(1)能利用碳的燃烧获得较纯净的二氧化碳吗？
①描述木炭在氧气中燃烧的现象： 。
②能用此法收集一瓶较纯净的二氧化碳吗？写出你的分析： 。
(2)能利用稀盐酸、稀硫酸和石灰石（主要成分）、碳酸钠的组合制二氧化碳吗？
选择药品，小明对三组药品进行了实验研究，实验记录如下
从制取和收集的角度分析，一般选择第 组药品，该组药品发生反应的化学方程式为 ；不选择第③组药品的原因是 。
【项目二】探究了二氧化碳气体的收集方法
(3)不能用排水法收集，理由是 。
(4)排水法和向上排空气法收集气体所需时间对照
小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶（集气瓶容积相同）气体，记录所需时间，如表所示。
综合上述实验，请你对的两种收集方法做出评价： 。
(5)为进一步验证排水实验的可行性，利用图1装置，选择合适的盐酸与块状石灰石反应，利用浓度传感器，测得不同时间排出的浓度如图2所示。

①图1中水槽内倒置漏斗的作用是 。
②图2中浓度先逐渐增加后稳定不变的可能原因是 。
③实验结束后，图1中碳酸钙与稀盐酸反应后锥形瓶中的水溶液中除了生成的氯化钙外还有没有稀盐酸？请设计实验证明你的猜想(写出实验方法、现象和结论)： 。
【答案】(1) 木炭剧烈燃烧、放出热量、发白光，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体 不能，不便于收集反应产生的二氧化碳，也不便于除去瓶中的其他气体
(2) ① CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 反应速率太快
(3)二氧化碳能溶于水且与水反应
(4)排水法比排空气法收集的气体纯度高，且收集时间短
(5) 增大二氧化碳与水的接触面积 二氧化碳在水中达到了饱和状态 有，取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴加少量的紫色石蕊溶液，若溶液变红，证明反应后的水溶液中还有稀盐酸
【详解】（1）①木炭在氧气中燃烧，放出热量、发白光，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体；
②由于不便于收集反应产生的二氧化碳，也不便于除去瓶中的其他气体，所以不能用此法收集一瓶较纯净的二氧化碳；
（2）实验室常采用块状石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，所以一般选择第①组药品；石灰石中的碳酸钙能与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↑；由于碳酸钙粉末和稀盐酸反应速率很快，不利于收集二氧化碳，则不选第③组药品；
（3）二氧化碳能溶于水且与水反应，则不能用排水法收集
（4）由表中数据可知，排水法比排空气法收集的气体纯度高，且收集时间短；
（5） ①水槽内倒置漏斗，可增大二氧化碳和水的接触面积；
②二氧化碳浓度后来稳定不变，是因为二氧化碳在水中达到了饱和状态；
③图1中碳酸钙与稀盐酸反应后锥形瓶中的水溶液中除了生成的氯化钙外，可能还有稀盐酸，取少量反应后的溶液于试管中，向试管中滴加少量的紫色石蕊溶液，若溶液变红，证明反应后的水溶液中还有稀盐酸。
13．某化学实验小组对“影响石灰石与盐酸反应速率的因素－盐酸的浓度和石灰石的颗粒大小等”，进行了如下实验探究，请你参与。
【进行实验】室温下，选用20mL不同溶质质量分数的盐酸（2%和6%）分别与1g颗粒状或块状的石灰石进行实验。
(1)如图，在装药品前，需连接仪器，并拉动注射器的活塞，目的是 。
(2)按如图所示装置进行实验，开始实验时，应将20mL稀盐酸快速推入锥形瓶中，以保证盐酸能全部推入锥形瓶中，若注射器活塞最终停在90mL，则生成二氧化碳的体积是 mL。（不需要考虑二氧化碳溶于水并与水反应）
【处理数据】
(3)实验小组进行实验后，获得的相关实验数据如下表所示：
①比较石灰石固体形状对反应速率的影响，可选择的实验编号是 （写一组），由此可得到的结论是 。
②从上述实验中得出不同溶质质量分数的盐酸对反应速率影响的结论是 。
③写出实验室检验二氧化碳的化学方程式 。
【拓展延伸】
(4)利用数字化实验更加方便直观，如图所示：
①如图中块状石灰石和稀盐酸反应对应的是曲线 （填“a”或“b”）。
②通过如图所示你还可以获得的信息是 （写出1点即可）。
③还能影响该反应的因素有 （写出1点即可）。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)70
(3) 1、2/3、4 当盐酸溶质质量分数一定时，石灰石颗粒物越小，反应速率越快 其他条件相同时，盐酸的溶质质量分数大，反应速率越快 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(4) b 两次反应中产生的二氧化碳量相同（合理即可） 温度或石灰石中碳酸钙的纯度
【详解】（1）如图，在装药品前，需连接仪器，并拉动注射器的活塞，目的是检查装置的气密性，将注射器活塞向外拉出一段，松开手一会后，若活塞又回到原位，证明装置气密性良好；
（2）注射器活塞最终停在90mL，说明在注射器内气体的体积是90mL，推入20mL液体占用一部分体积，所以生成二氧化碳的体积为90mL-20mL=70mL；
（3）①比较石灰石固体形状对反应速率的影响，盐酸溶质质量分数应相同，石灰石固体形状不同，可以1、2对比或3、4对比。从表格数据可知当盐酸溶质质量分数一定时，石灰石颗粒物越小，反应速率越快；
②对比1、3或2、4数据可知，其他条件相同时，盐酸的溶质质量分数大，反应速率越快。
③石灰石（主要成分碳酸钙）与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↑；
（4）①块状碳酸钙和稀盐酸反应比粉末状碳酸钙和稀盐酸反应慢，则单位时间内气压增加慢，所以是b；
②从最终气压相同可知，两次反应中产生的二氧化碳量相同；
③影响反应速率快慢的因素除了盐酸浓度、固体形状外还可能和温度或石灰石中碳酸钙的纯度有关。
14．二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。
任务一 自然界中的二氧化碳的来源
(1)下图为大自然中碳循环的局部示意图，其中向大气中释放二氧化碳的途径是 (填序号)。
任务二 工业上二氧化碳的制取
(2)早在公元300年左右，中国西晋学者张华就在《博物志》一书中作了“烧白石作白灰既讫……”的记载，即为工业上制取二氧化碳的原理，写出反应的化学方程式： ，该反应属于的基本反应类型是 。
任务三 实验室二氧化碳的制取
【探究一：二氧化碳的制取原理】如图是老师总结的有关二氧化碳的物质转化网络关系图。
(3)能利用碳的燃烧获得较纯净的二氧化碳吗？
①描述木炭在氧气中的燃烧现象： ，放出热量，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体。
②木炭燃烧的方法不适合用于实验室制取二氧化碳，理由是 。
③由此类推一氧化碳、甲烷燃烧的方法也不适合用于实验室制取二氧化碳，写出一氧化碳转化为二氧化碳的化学方程式： (写一个)。
(4)利用如表中提供的试剂进行实验，记录实验现象。请分析：
从制取和收集角度考虑，一般选择第①组试剂，不选择第③组试剂的原因是 ，不选择第②组试剂的原因是 。
【探究二：二氧化碳的制取装置】某同学选择利用块状石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，下图是实验室常用的气体发生和收集装置，请回答下列问题。
(5)应选用的发生与收集装置为 (填字母)，反应的化学方程式为 。
(6)用所给的装置制取较多的二氧化碳，从便于操作及回收和节约试剂等角度考虑，最好一次性向 (写仪器名称)内加入足量的石灰石。检验二氧化碳是否收集满的操作是 。
(7)装置C相比装置B的优点是 。不能用F装置收集二氧化碳的原因是 。
(8)实验室常用 (填试剂名称)检验二氧化碳气体，可观察到的现象是 ，通入气体后，若观察不到明显现象，可能的原因是 (写一条)。
(9)学习小组用如图所示装置制取纯净、干燥的二氧化碳。
①装置A相比图3装置B的优点是 。
②装置B的作用是 。
③将装置C中的导管补画完整 。
【答案】(1)①②④⑥
(2) 分解反应
(3) 剧烈燃烧，发出白光 不便于收集反应产生的，且得到的二氧化碳不纯 /（合理即可）
(4) 反应速率过快，气体不易收集 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻止反应进行
(5) BD/CD
(6) 锥形瓶 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明气体已收集满
(7) 可以控制反应的发生和停止 二氧化碳能溶于水且与水反应
(8) 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 产生的二氧化碳气体中混有氯化氢气体/澄清石灰水已经变质（合理即可）
(9) 可以控制反应的速率 除去氯化氢气体
【详解】（1）图中，向大气中释放二氧化碳的途径是化石燃料燃烧、动植物的呼吸作用、海水释放；故答案为：①②④⑥；
（2）“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，反应的化学方程式为：；该反应是由一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应；
（3）①木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；
②木炭燃烧生成的二氧化碳不易收集，且生成的气体不纯，则不适合用于实验室制取二氧化碳；
③一氧化碳燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：；一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：（合理即可）；
（4）由表中内容可知，第③组药品反应速率过快，不易收集，则适合用于实验室制取二氧化碳；不选择第②组药品的原因是块状石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石表面，使反应缓慢并逐渐停止，不易得到二氧化碳；
（5）利用块状石灰石和稀盐酸反应制二氧化碳为固液常温型反应，则发生装置选B或C，二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，只能用D向上排空气法收集，则应选用的发生与收集装置为BD或CD；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：；
（6）用所给的装置制取较多的二氧化碳，从便于操作及回收和节约试剂等角度考虑，可选用装置B，故填：锥形瓶；，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，则检验二氧化碳是否收集满的操作是将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明气体已收集满；
（7）装置C可通过止水夹的开闭，可以使装置内压强的改变实现固体和液体药品的接触和分离，能随时控制反应的发生和停止；二氧化碳能溶于水且与水反应，因此不能用排水法收集；
（8）实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，因为二氧化碳能和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；实验室里将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是生成的二氧化碳中混有氯化氢气体或澄清石灰水已经变质；
（9）①与A装置相比，B装置能通过调节分液漏斗的活塞来控制化学反应的速率；
②B中氯化氢溶于水形成盐酸，盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以装置B的作用是除去氯化氢气体；
③为了保证混合气体和浓硫酸充分接触，气体应该长进短出，故答案为：。
15．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]
Ⅰ、CO2不与碳酸氢钠反应，且难溶于饱和的碳酸氢钠溶液。
Ⅱ、CO2能与氢氧化钠发生反应（氢氧化钠溶液与石灰水性质相似）。
[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)请写出稀盐酸和石灰石反应的文字表达式 ；
(3)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 ；
(4)检验生成气体是否为二氧化碳，涉及反应的文字表达式： ；
步骤二：将装有50mL 5%的氢氧化钠溶液的注射器与压强传感器密封连接，再插入已经收集好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]
(5)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。
(6)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。
步骤三：小组同学进一步实验，比较两种收集方法收集等体积气体所需时间及纯度情况。
(7)小组同学用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的等体积两瓶CO2气体中氧气的体积分数（数据如图4），则用排水法收集的气体中CO2体积分数约为 。
(8)排水法和向上排空气法收集气体所需时间对照。小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶（集气瓶容积相同）CO2气体，记录所需时间，如表所示。
综合上述实验，请你对CO2的两种收集方法做出评价： 。
(9)实验结束后，图1中碳酸钙与稀盐酸反应后锥形瓶中的水溶液中除了生成的氯化钙外还有没有稀盐酸？请设计实验证明你的猜想（写出实验方法、现象和结论）： 。
(10)直接用排饱和的碳酸氢钠溶液的方法代替上图的排水法收集二氧化碳，其优点是 。
【答案】(1)CO2能溶于水且与水反应
(2)；
(3)排出装置内的空气
(4)
(5)Ⅱ
(6) 不可靠 ①
(7)87.5%
(8)排水法比排空气法收集的气体纯度高，且收集时间短
(9)向反应后的溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液变红色，说明还有盐酸，若不变色，则没有盐酸
(10)避免一部分二氧化碳溶解于水，造成反应物药品的浪费
【详解】（1）二氧化碳能溶于水，且可与水反应，因此不能用排水法收集；
（2）盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故文字表达式为：；
（3）由于装置内部残留有空气，为了保证收集气体的纯度，需要先排除内部空气；
（4）检验二氧化碳用澄清石灰水，二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和水，故文字表达为：；
（5）根据方法①和方法②压强变化，可以看出方法①下降压强更低，说明二氧化碳被消耗的更多，所以方法①收集二氧化碳更多，因此可以用排水法收集，故猜想Ⅱ成立；
（6）方法②和方法③都是向上排空气法收集二氧化碳，而压强下降更低的是方法②，说明二氧化碳含量用方法②收集到更多，而利用燃着木条验满后收集的气体反而量少，因此利用燃着木条检验是否收集满是不可靠的；压强降至最低的是方法①，所以用方法①收集气体纯度较高；故答案为：不可靠，①；
（7）根据图4可知，排水法收集的集气瓶内未充满水，含有空气，排水法收集的气体中含有氧气为2.5%，由于氧气约占空气体积的五分之一，所以此时内部含有空气体积分数为2.5%÷0.2＝12.5%，则剩余二氧化碳体积分数＝100%﹣12.5%＝87.5%；
（8）根据实验数据可知，排水法收集气体时间短，且排水法收集的气体纯度高；
（9）盐酸为酸性溶液，可以加入紫色石蕊溶液，溶液变红，说明显酸性，则含有盐酸，反之，则不含有，因此向反应后的溶液滴加紫色石蕊溶液，根据颜色变化判断是否有盐酸
（10）二氧化碳还是有部分会溶解在水中，但是不能溶于饱和碳酸氢钠溶液，这样就避免二氧化碳浪费，减少药品用量，避免造成浪费；
1.能根据实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案；
2.能动手进行实验，体验二氧化碳的实验室制取过程，学习二氧化碳实验室制取的有关技能。
固固加热型
固液不加热（常温）型
高锰酸钾、氯酸钾制氧气
过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制氧气、 大理石（或石灰石）和稀盐酸制二氧化碳
试管口略
向下倾斜
适合制取少量气体
适合制取大量气体
长颈漏斗方便添加液体药品，注意下端管口液封
分液漏斗、注射器可控制液体的滴加速率，从而控制反应速率
可通过打开和关闭弹簧夹实现固液的接触和分离，从而控制反应的开始和停止
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
不易溶于水、不与水反应的气体
密度比空气大 不与空气反应的气体
密度比空气小 不与空气反应的气体
注：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满
注：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。
制CO2的药品
发生装置
收集装置
检验CO2
验满
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
不易溶于水、不与水反应的气体
密度比空气大 不与空气反应的气体
密度比空气小 不与空气反应的气体
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
组别
药品
实验现象
①
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
碳酸钙粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
1
2
3
4
排水法
排空气法
实验编号
盐酸溶质质量分数（均取20mL）
石灰石固体形状（均取1g）
二氧化碳的体积（mL）（均收集前30s的气体）
1
2%
颗粒
64.0
2
2%
块状
40.4
3
6%
颗粒
98.2
4
6%
块状
65.3
组别
剂实
现象
①
状石灰石和稀盐酸
生气泡速率适中
②
状石灰石和稀硫酸
生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
酸钙粉末和稀盐酸
生气泡速率很快
1
2
3
4
排水法
35″
43″
43″
43″
排空气法
1'57″
1'15″
1'4″
1'12″