[第09讲]二氧化碳的性质及制备实验_初中化学_01.人教版初中化学_03.初中化学专项视频_6621共15讲初三上学期化学拓展提高（秋季）_[第09讲]二氧化碳的性质及制备实验

二氧化碳的性质及制备实验 1．二氧化碳气体的性质实验 【经典例题】 【例1】 下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是( ) 【例2】 二氧化碳气体可以用来灭火与下列二氧化碳的哪些性质是无关的( ) A．不支持燃烧 B．不可燃 C．密度比空气大 D．可以溶于水 【例3】 人吸入空气，排出CO 等气体。为了证明人呼出的气体中含有CO 且能有效排除空气中CO 2 2 2 的干扰，某学生设计了下图所示的实验装置，为了除去空气中的CO 和检验人呼出的气体中 2 含有CO，则锥形瓶Ⅰ、Ⅱ中加入的试剂为( ) 2 1【例4】 某化学兴趣小组选用如图所示装置，进行CO 制取和性质实验，请你根据所学知识，依图回 2 答下列问题： ⑴仪器①的名称为 。 ⑵收集少量CO 气体应选择 (填装置序号)。 2 ⑶若A与D连接，则D中出现的现象是 ，原因是 (用 化学方程式表示)。 ⑷若A与F连接，则F中低的蜡烛先熄灭，高的蜡烛后熄灭，由此说明了CO 的性质 2 有 。 ⑸久未开启的菜窖底部存在大量的CO，由于它不能供给 ，所以在进入菜窖前， 2 必须先 。 【例5】 某课外活动小组研究CO 的性质，进行了下列的实验： 2 实验一：制取CO 气体： 2 ⑴实验室制取和收集CO 应选用下列装置中的 (填序号)； 2 ⑵活动小组经查阅资料，知道CaCO CaO＋CO↑，同学们研究得出实验室为什么不用 3 2 A装置加热碳酸钙制取二氧化碳？其原因是 。 实验二：探究CO 气体的性质，活动小组进行了如下的实验： 2 2同学们对上述实验现象提出猜想，产生该现象的主要原因可能是：①因为CO 气体溶于水(溶 2 液中的溶剂)，②因为CO 气体与水发生反应，③因为CO 气体与NaOH发生反应。 2 2 ⑶你认为上述猜想正确的是 (填序号)；并请你设计一个实验，进一步证明你的猜想是 正确的，并完成下列实验报告： 【例6】 CO 是初中化学重点研究的气体之一。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究CO 的制取和 2 2 性质： ⑴该兴趣小组用干燥管、烧杯、铜网等设计装配了一个在实验室中制取二氧化碳气体的装置， 如右图所示。在干燥管内的铜网上应盛放 ；若将铜网换成铁网，可能产生的后 果是 其原因是 (用化学方程式 表示)。 ⑵该兴趣小组同学将制得的CO 分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，他们观察到前者 2 变浑浊，后者无明显现象。CO 和NaOH是否发生了化学反应？ 2 ①小明设计了甲、乙两个实验来验证CO 与NaOH发生了化学反应，如图所示。实验现象 2 为：甲—软塑料瓶变瘪，乙—“瓶吞鸡蛋”。 3小虎同学认为上述实验是可行的。 其共同原理是 。 小雯同学提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO 和NaOH发生了反应。 2 其理由是 。 小明同学针对小雯的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是 。 ②小虎向甲实验后变瘪塑料瓶的溶液中加入 ，观察到 ，从而证明 CO 与NaOH已经发生了反应。 2 【例7】 (09北京) 32．(5分)小刚和小丽两位同学用下图所示装置进行实验，验证二氧化碳与氢氧化 钠、氢氧化钙都能发生反应。 ⑴小刚关闭K，通入二氧化碳，A、B中均无明显变化。B 中盛放 溶液。 ⑵小刚打开K，继续通入二氧化碳。B中反应的化学方程式为 。 此步实验的目的是 。 小丽认为：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳，因此上述实验不足以证明二 氧化碳和氢氧化钠发生了反应。 ⑶小丽用洗涤干净的上述装置重新实验，分别量取50 mL上述溶液放入A、B中，关闭K，通 入约500mL二氧化碳，A、B中均无明显变化。此实验可以说明二氧化碳和氢氧化钠发生了 反应，其理由是 。。 【例8】 化学反应往往伴随着一些现象发生，但CO 与NaOH溶液的反应没有明显的现象。为了通过 2 一些现象说明CO 与NaOH发生了反应，某班同学分两组作了如下探究实验： 2 4⑴第一组同学把一支收集有CO 的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中(如上图所示)， 2 看到试管内液面上升。这种现象是因为试管内外产生( ) A．温度差 B．重力差 C．压强差 D．浮力差 ⑵第二组同学从中得到启发，也设计了如下实验装置进行探究： A现象为_____________________________________， B现象为_____________________________________， C现象为_____________________________________。 ⑶同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两种。 一种是因为CO 与溶液中的NaOH反应，消耗了CO，你认为另一种原因是 2 2 ____________________________ ______________。 ⑷为了进一步证实CO 与NaOH溶液已经发生了反应,他们设计了如下方案：取上述实验后 2 的溶液，第一组同学滴加________，现象为________________ ； 第二组同学滴加________________，现象为______________ 。他们虽然看到的现象不同， 但都可以证实CO 与NaOH溶液已经发生了反应。 2 【小结】 二氧化碳气体的物理性质 常温常压下，CO 是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固体二氧化碳俗称“干 2 冰”。 二氧化碳气体的化学性质 ⑴CO 本身不能燃烧，也不支持燃烧 2 ⑵CO 不支持呼吸 2 ⑶二氧化碳可以和水反应 CO＋HO＝HCO 2 2 2 3 ⑷二氧化碳和碱的反应 CO＋Ca(OH) ＝CaCO ↓＋HO 2 2 3 2 CO＋2NaOH＝NaCO＋HO 2 2 3 2 5⑸氧化性：C＋CO 2CO 2 2．二氧化碳气体的制备实验 【经典例题】 【例1】 某实验探究小组的同学为了探究二氧化碳的性质，需要制取并收集干燥的CO 气体。以下是 2 老师提供的一些实验装置。(提示浓硫酸具有吸水性能把气体中的水蒸气吸收而除去；NaOH 溶液能和二氧化碳反应等) ⑴制取并收集干燥的CO 气体，可采用的装置组合是 (填字母)。 2 ⑵实验室制取CO 的化学方程式为 。 2 ⑶实验室制取CO， (填“能”或“不能”)将稀盐酸换成浓盐酸，理由是： 2 。 ⑷若在上述实验中气体无法收集满，则可能的原因是 等。 【例2】 (09石景山一模) 20．下列制取气体的方案：①过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气；②大理石 和稀盐酸制取二氧化碳 ；③分解高锰酸钾制取氧气。可以采用右图所示装置进行的是( ) A．① C．②③ B．①② D．①②③ 【例3】 (09海淀一模)19．右图为实验装置，下列说法正确的是( ) A．该装置只能用于制取和收集氢气 B．该装置只能用于制取和收集二氧化碳 6C．该装置可用于制取和收集氧气和二氧化碳 D．该装置可用于制取和收集氢气、氧气和二氧化碳 【例4】 (09西城一模) 31．根据下图回答问题。 ⑴实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是 ，反应的发生装置为 (填 序号)。若采用C装置收集氧气，验满的方法是 。 ⑵实验室制取二氧化碳应选用的发生装置和收集装置为 (填序号)，该制取装置 (填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。 其理由是 。 【小结】 1．反应原理： 药品：用稀盐酸与块状大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙) 原理：CaCO ＋HCl CaCl ＋HO＋CO↑ 3 2 2 2 2 2．实验过程 ⑴装置： ⑵收集方法：向上排空气法 ⑶步骤： ①检查反应装置的气密性 ②装入块状大理石，塞紧塞子，出气导管刚好伸入锥形瓶内 7③把反应装置固定好 ④从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没漏斗导管末端 ⑤收集气体 ⑥检验是否集满 ⑷检验： 验证：将被检验的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明是CO，否则不 2 是。 验满：用燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满，否则未满。 8⑸注意事项： ①一般不用稀硫酸来代替稀盐酸，是因为反应生成的硫酸钙是微溶物，这种沉淀会附 着在块状大理石或石灰石的表面，阻碍反应的继续进行。 ②一般不用浓盐酸代替稀盐酸，是因为浓盐酸易挥发，挥发出来的氯化氢气体易混入 产生的二氧化碳气体中，会给实验带来误差。 ③实验室也不用碳酸钠，粉末状石灰石来代替块状石灰石或大理石，原因是反应速度 太快，不便于控制。 在线测试题 温馨提示：请在线作答，以便及时反馈孩子的薄弱环节。 1．下列变化属于物理变化的是 ( ) A．将二氧化碳制成干冰 B．二氧化碳使澄清石灰水变混浊 C．石蕊试液遇二氧化碳变红 D．二氧化碳通过灼热的木炭层产生一氧化碳 2．二氧化碳的下列用途中，既与物理性质有关，又与化学性质有关的是 ( ) A．制干冰 B．灭火 C．制纯碱 D．制尿素 3．下列物质中，不能与二氧化碳发生反应的是 ( ) A．灼热的焦炭 B．灼热的氧化铜 C．石蕊试液 D．石灰水 4．下列变化属于化学变化，且二氧化碳充当氧化剂的是 ( ) A．CO 通入紫色石蕊试液中，石蕊试液变红 2 B．CO 通入澄清石灰水变混浊 2 C．CO 在高压低温下变成雪状固体 2 D．CO 通入赤热的炭变成CO 2 5．除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，应采用的方法是 ( ) A．将混合气体通过灼热的焦炭 B．把混合气体点燃 C．把混合气体通过澄清石灰水 D．将混合气体通过灼热的氧化铜 6．下列装置能达到对应实验目的的是( ) 7．用右图装置可以探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验的叙述正确的是( ) 9A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝 B．粗铜丝能控制反应的发生和停止 C．产生的二氧化碳可用生石灰干燥 D．能验证二氧化碳的密度比空气大 8． 实验室制取二氧化碳所用的试剂是( ) A．纯净的碳酸钙粉末与稀盐酸 B．大理石与稀硫酸 C．碳酸钠粉末与浓盐酸D．大理石块与稀盐酸 9．将实验室制取二氧化碳和用高锰酸钾制取氧气进行比较，下列说法正确的是( ) A．气体发生装置可能相同 B．反应条件相同 C．气体收集方法可能相同 D．反应的基本反应类型相同 10．联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制二氧化碳气体排放量，以控制 日趋严重的温室效应。 ⑴绿色植物通过 作用吸收CO，通过 作用将CO 释放到大气中。 2 2 ⑵人类活动可以经过多种途径增加大气中的CO，请写出以下会产生CO 的化学方程式： 2 2 ①石灰窑生产石灰： ②煤炭燃烧： ③汽油(主要含C H )燃烧： 8 18 ⑶科学家采取“组合转化”技术，将CO 和H 以一定比例混合，在一定条件下反应，生 2 2 成一种重要的化工原料和水。请在括号中填写该化工原料的化学式： 2CO＋6H→1( )＋4HO 2 2 2 ⑷为了减缓大气中的CO 含量的增加，目前以下建议中可行的是 。 2 ①开发太阳能、水能、风能、地热等新能源； ②禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料； ③大量植树造林，禁止乱砍滥伐。 11．通过实验探究的方法对未知事物进行探索是化学学习的一种重要方式。为了探究二氧化 碳能与水发生反应生成具有酸性的物质，A、B两同学分别设计了探究实验的方案。A同 学的实验方案是将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察溶液的颜色变化，如下图甲所示。 B同学的实验方案是取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥的小花，按下图乙进行实验，观 察小花颜色变化(紫色石蕊试液遇酸溶液变红色)。 请你对A、B两同学的实验探究方案进行评价： ⑴哪个同学的方案合理。_________________________ ⑵方案合理的理由是。___________________________ 12．超氧化钾(KO )是一种黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用它作制氧 2 剂，供给人们呼吸之用。它与二氧化碳反应的化学方程式为： 4KO ＋2CO 2KCO＋3O。某学生为了验证这一实验，以大理石，足够的盐酸和超氧化 2 2 2 3 2 钾为原料制取O，设计出如图的实验装置： 2 10⑴A是制取二氧化碳的装置，应从右图中选择的装置是 。(填数字序号)B装置 的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，C装置中可能出现的现象是 。为 了检验E中收集到的气体，可以在取出集气瓶后用 。 ⑵若E中的石灰水出现少量的白色沉淀，这是因为 。 ⑶表明D中的超氧化钾样品接近反应完毕时的现象是 。 11