人教版（2024）九年级上册（2024）二氧化碳的实验室制取优秀学案

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内 容 导 航
考 点 演 练
题型1 二氧化碳的实验室制法
【典例1】兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器，如图1，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是（ ）
A．ab段长颈漏斗中液面逐渐上升
B．bc段反应物固体与液体脱离接触
C．c点的对应操作是打开弹簧夹
D．该发生装置可以控制反应速率，得到平稳的气流
【变式1】实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是（ ）
A．这两种物质间不能反应
B．因为反应速度太慢了，不适宜用于实验室制取气体
C．生成了微溶性物质覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行
D．反应太剧烈来不及收集
【变式2】某学习探究小组设计如下实验探究实验室制取CO2反应速率的影响因素，下列分析正确的是（ ）
A．①④探究稀盐酸的浓度的影响
B．②③探究稀盐酸的浓度的影响
C．①③探究石灰石状态的影响
D．③④探究温度的影响
【变式3】下列说法正确的是（ ）
A．氧原子的原子核是由质子和中子构成的，则所有原子的原子核中都一定含有质子和中子
B．单质是同种元素组成的纯净物，则同种元素组成的纯净物一定是单质
C．盐酸与块状石灰石反应能制取CO2，则稀硫酸与块状石灰石反应也能制取CO2
D．氧化物中一定含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定就是氧化物
题型2 二氧化碳的检验和验满
【典例1】规范的操作是安全地进行实验并获得成功的重要保证。下列基本实验操作正确的是（ ）
读出液体体积B．加热液体
C．点燃酒精灯D．检验二氧化碳
【变式1】如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，你认为该同学应该（ ）
A．得出空气中没有二氧化碳的结论
B．得出空气中含有少量二氧化碳的结论
C．继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
D．撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气
【变式2】实验室中常用于检验二氧化碳的物质是（ ）
A．水B．食盐水
C．酒精D．澄清石灰水
【变式3】实验室常用来检验氧气和二氧化碳的分别是（ ）
A．带火星的木条；燃着的木条
B．带火星的木条；澄清石灰水
C．澄清石灰水；燃着的木条
D．澄清石灰水；带火星的木条
题型3 制取二氧化碳的操作步骤和注意点
【典例1】实验室制取CO2相关操作中正确的是（ ）
A．检查气密性B．添加石灰石
C．取用稀盐酸D．验满CO2
【变式1】实验室制取CO2有以下几个步骤：①按装置图连接好仪器②向长颈漏斗中加入稀盐酸③向锥形瓶内加入块状石灰石④检查装置的气密性⑤收集反应生成的气体。以上操作的排列顺序正确的是（ ）
A．①②③④⑤B．②①④③⑤C．①②④③⑤D．①④③②⑤
【变式2】下列实验操作正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【变式3】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
题型4 收集二氧化碳的方法及装置的选用
【典例1】下列实验操作能顺利完成的是（ ）
A．用排水法收集二氧化碳气体
B．将少量二氧化碳倒在燃着的木条上，木条立即熄灭，证明CO2能灭火
C．将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，说明二氧化碳显酸性
D．用向下排空气法收集二氧化碳
题型5 二氧化碳制取的综合考查
【典例1】化学实验是学习化学的重要方法，实验室常用的部分实验装置如图所示，请回答下列问题：
（1）用大理石和稀盐酸制取CO2的化学反应方程式为 ，应选择的发生装置为 （填字母）。
（2）若用装置C收集CO2，气体应从 端进入（选填“a”或“b”）。

过 关 验 收
1．某化学小组利用如图装置制取并探究二氧化碳的性质。下列说法错误的是（ ）
A．将A处稀盐酸换为稀硫酸，实验很难成功
B．实验中B处的两支蜡烛自下而上依次熄灭
C．根据两处石蕊试纸，推知二氧化碳能与水反应
D．实验结束关闭K，观察到A处试管内液面上升
2．下列哪个反应适用于实验室制取二氧化碳（ ）
A．C+O2CO2
B．C+2CuO2Cu+CO2↑
C．CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
D．CaCO3CaO+CO2↑
3．下列CO2的制备装置中，不能起到“随开随制，随关随停”效果的是（ ）
A．B．
C．D．
4．实验室制备并收集二氧化碳，按如表进行实验，取等质量的同种大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），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Ⅰ和Ⅱ对比，说明影响反应速率的因素是酸的浓度
C．实验Ⅱ和Ⅲ完全反应后，产生二氧化碳的质量是相等的
D．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
5．科学思维是化学学科核心素养的重要内容，下列说法不正确的是（ ）
A．比较：H2O和H2O2的组成元素相同，故两者的化学性质相似
B．分析：实验室制取二氧化碳不用碳酸钠粉末是因为反应太快不易控制
C．分类：能直接加热的仪器有试管、燃烧匙、蒸发皿、坩埚等
D．推理：由同种元素组成的纯净物是单质，所以单质只含有一种元素
6．实验室制取二氧化碳的最合适原料是（ ）
A．石灰石与浓盐酸B．石灰石与稀盐酸
C．碳酸钠与稀盐酸D．石灰石与稀硫酸
7．实验室选择制取CO2的发生装置，需达到“随开随制，随关随停”效果。下列装置中不合适的是（ ）
A．B．
C．D．
8．当今社会，提倡“低碳”生活，下列有关碳及化合物的说法正确的是（ ）
A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
C．金刚石、石墨都是碳的单质，相互转化是化学变化
D．实验室用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量的二氧化碳
9．实验室选用以下装置制取并收集一瓶干燥、纯净的CO2，装置A中发生反应的化学方程式为 ，装置B中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ，请将虚线框中装置D中的导管补画完整。
10．根据如图装置回答问题。
（1）写出标有序号①的仪器名称： 。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选择的发生和收集装置是 ___________（填字母），发生反应的化学方程式为 。
（3）将一只充满CO2的试管倒扣在盛有澄清石灰水的烧杯中，观察到的现象是 。
11．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。
（1）写出所指仪器名称a 。
（2）实验室要制取和收集二氧化碳，应选用装置组合为 （填字母编号），反应的化学方程式为 ；该收集装置有一个明显的错误，请写出改正方案 。
（3）装置B、C都可以用来制取气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点 。
（4）通过查阅资料得知：①氨气（NH3）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水；②氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气 。（填字母编号）
12．气体的制取及其性质实验是初中化学的基础实验，回忆有关知识，根据如图回答：
（1）检查装置A的气密性的方法是 ，说明气密性良好。
（2）实验室可以利用装置A和F制备并收集CO2，石灰石应放在 ；装置的连接顺序a→ 。
（3）实验室里，可使用B装置加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制备氨气，收集氨气不选择装置D和装置E （写一条）。
13．实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
（1）仪器a的名称是 。
（2）连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
（3）将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a．玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b．塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是： 。
14．如图是实验室制取气体的常用装置。
（1）写出一个用A装置制取O2的化学方程式 。
（2）B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是什么？
15．如图所示，打开“雪碧”瓶，把从饮料中溢出的气体通入澄清的石灰水中，该实验验证了从饮料溢出的气体中含有较多的（ ）
A．氧气B．二氧化碳C．氮气D．水蒸气
16．怎样用实验证明汽水中含有二氧化碳（只写出实验步骤）？ 。写出相关反应的化学方程式 。
17．如图是实验室常用的气体制备装置，请回答下列问题。
（1）写出一个用装置A或B制取氧气的化学方程式。
（2）若用装置C收集二氧化碳，如何验满？
18．下列实验室制取CO2的相关实验操作正确的是（ ）
A．发生B．干燥
C．收集D．验满
19．用右图所示的实验装置制取二氧化碳一般有以下几个步骤，其正确的操作顺序是（ ）
①向长颈漏斗中注入稀盐酸 ②向容器中放入几小块石灰石
③按要求装好仪器 ④检查装置的气密性 ⑤收集气体．
A．①②③④⑤B．④③①②⑤C．③④②①⑤D．③④①②⑤
20．如图分别为二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图。其中错误的是（ ）
A．B．
C．D．
21．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

题型1 二氧化碳的实验室制法
题型2 二氧化碳的检验和验满
题型3 制取二氧化碳的操作步骤和注意点
题型4 收集二氧化碳的方法及装置的选用
题型5 二氧化碳制取的综合考查
解｜题｜知｜识
二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石（或石灰石。其主要成分都是碳酸钙）反应来制取。其反应原理是CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O．其制取装置如图所示：
具体操作步骤和注意事项分别是：连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→查（检查装置的气密性；详见4K：检查装置的气密性）→加（加入固体药品；详见48：固体药品的取用）→倒（倒入液体药品；可参见49：液体药品的取用，但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下）→定（用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶作反应器时，此步可省）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。
还有，二氧化碳的检验方法是将该气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳；而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳。
实验编号
石灰石的状态
稀盐酸的浓度
温度/℃
①
块状
10%
20
②
块状
20%
20
③
粉末
10%
20
④
块状
20%
40
解｜题｜知｜识
二氧化碳的检验和验满，二氧化碳的检验方法是将该气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳；而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳．
解｜题｜知｜识
制取二氧化碳的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→查（检查装置的气密性；详见4K：检查装置的气密性）→加（加入固体药品；详见48：固体药品的取用）→倒（倒入液体药品；可参见49：液体药品的取用，但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下）→定（用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶作反应器时，此步可省）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）．
A．实验室制取二氧化碳
B．灭酒精灯
C．实验室制取氧气
D．过滤
解｜题｜知｜识
1.收集二氧化碳通常采用向上排空气法，因为二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水。
2.选用的装置一般为集气瓶、玻璃片和导气管。
3.在收集时，将导气管伸入集气瓶底部，以保证二氧化碳能够充分排出集气瓶中的空气，从而收集到较为纯净的二氧化碳。
向上排空气法收集二氧化碳的优点是操作简单、收集的气体较干燥；缺点是可能收集到的气体不是非常纯净。
解｜题｜知｜识
1、反应原理
通常使用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
2、实验装置
发生装置：“固液常温型”，一般选用锥形瓶（或大试管）、长颈漏斗（或分液漏斗）等。
收集装置：因为二氧化碳能溶于水且密度比空气大，所以采用向上排空气法收集，用集气瓶收集。
3、实验步骤
检查装置气密性；
装入药品（先固体后液体）；
收集气体（将导管伸入集气瓶底部，以便排尽空气）；
验满（将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已收集满）。
4、气体检验
将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
5、注意事项
长颈漏斗的下端要伸入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
若使用分液漏斗，可通过控制滴加液体的速率来控制反应速率。
不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应的进一步进行。
实验编号
药品
Ⅰ
大理石颗粒、10%H2SO4溶液
Ⅱ
大理石颗粒、7%HCl溶液
Ⅲ
大理石粉末、7%HCl溶液