沪教版九年级化学上册第8课 二氧化碳的制法（教师版）

第8课二氧化碳的制法目标任务预习导学自主梳理►二氧化碳的实验室制法►气体制备的一般思路和方法效果检测探究提升►环节一探究制备CO2的药品、原理►环节二探究制备CO2的装置►环节三验证制备的气体是CO2►环节四实验室制备气体的一般思路和方法课堂总结强化训练001目标任务课程标准学习目标1.初步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法（新增）。2.能设计简单实验，制备并检验二氧化碳。1.了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取CO2。2.了解实验室中制取气体的设计思路和方法。002预习导学自主梳理一、二氧化碳的实验室制法1、药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸。2、反应原理（文字表达式）：碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳（符号表达式）：CaCO3+HClCaCl2+H2O+CO2化学反应原理的确定：要考虑可操作性、更方便易行、原料是否易得、是否利于收集等。3、发生装置：气体的发生装置由反应物的状态和反应条件决定。制取二氧化碳的反应物是块状固体和液体，在常温下进行反应，应选固液常温型装置。4、收集装置：二氧化碳能溶于水，密度比空气的大，通常采用向上排空气法收集。收集时要注意将导管插到瓶底。5、验满：将燃着的木条置于集气瓶口，如木条熄灭，则二氧化碳收集满了6、检验：将产生的气体通入澄清的石灰水中，若观察到石灰水变浑浊，说明有CO2生成。二、实验室制取气体的装置选择1．发生装置依据：反应物的状态和反应条件（是否加热）固固加热型固液常温型高锰酸钾或氯酸钾制氧气大理石（石灰石）和稀盐酸制二氧化碳收集装置选择依据：气体的溶解性和密度排水集气法向上排空气法向下排空气法适合气体溶解度小，不与水反应的气体适合密度比空气大，不与空气反应的气体适合密度比空气小，不与空气反应的气体效果检测1．在实验室里制取二氧化碳气体，可选择的药品是（）A．碳酸钠粉末与浓盐酸 B．块状石灰石与稀硫酸C．石灰石粉末与稀硫酸 D．块状大理石和稀盐酸【答案】D【解析】A、碳酸钠钠粉末与浓盐酸反应速率过快，且浓盐酸具有挥发性，不适合制备二氧化碳，选项A错误；B、块状石灰石与稀硫酸反应生成硫酸钙为微溶物，覆盖在石灰石表面，抑制反应进行，选项B错误；C、粉末状反应物与酸接触面积大，反应速率过快，且硫酸钙为微溶物，不适合制备二氧化碳，选项C错误；D、块状大理石与稀盐酸反应速率适中，氯化钙为易溶于水，利于二氧化碳的制备，选项D正确；故选：D。2．实验室制二氧化碳一般有五个步骤：①向广口瓶中放入大理石，②检查装置的气密性，③按要求连接仪器，④向长颈漏斗中注入盐酸，⑤收集气体。正确的顺序是（）A．①④③②⑤ B．③②①④⑤C．③②④①⑤ D．①②③④⑤【答案】B【解析】制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法收集）。故选B。3．制取、收集CO2并验证相关性质，下列做法不正确的是（） A．检查装置气密性 B．加入石灰石 C．收集CO2 D．验证CO2不支持燃烧【答案】B【解析】A、检查装置气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意；B、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口后，再把容器慢慢地竖起来，使药品或金属颗粒滑到容器底部，以免打破容器。图中操作错误，符合题意；C、二氧化碳的密度比空气大，用万用瓶收集二氧化碳，应“长进短出”，不符合题意；D、将二氧化碳倾倒入烧杯中，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，不符合题意。故选B。4.下列关于二氧化碳的说法不正确的是（）A．二氧化碳可以燃烧 B．二氧化碳密度比空气大C．干冰可用于人工降雨 D．光合作用会消耗二氧化碳【答案】A【解析】A、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，可用于灭火，选项A错误；B、二氧化碳密度比空气大，选项B正确；C、固体二氧化碳叫干冰，干冰升华能吸收大量热量，可用于人工降雨，选项C正确；D、光合作用的原料是二氧化碳和水，因此光合作用会消耗二氧化碳，选项D正确。故选：A。5．实验室选择制取并收集气体的装置时，不需要考虑的因素是（）A．反应条件 B．气体的密度 C．反应物状态 D．气体颜色【答案】D【解析】实验室中制取某气体，发生装置的选择取决于反应条件和反应物的状态；收集装置的选择取决于制取的气体的水溶性和密度；与气体的颜色无关。故选D。6．二氧化碳只能用向上排空气法收集的原因是()A．难溶于水且密度大于空气 B．难溶于水且密度小于空气C．能溶于水且密度大于空气 D．易溶于水且密度小于空气【答案】C【解析】收集气体要根据气体的密度和溶水性，二氧化碳能溶于水，不可用排水法收集；二氧化碳密度大于空气的密度，可以用向上排空气法收集。故选C。7.如图，将充满CO2的试管倒扣在澄清石灰水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是（）①试管内液面上升；②试管内溶液变浑浊；③试管内液面不上升；④试管内溶液无变化；⑤反应完全后，液体充满整支试管A．①②⑤ B．①④⑤ C．②③⑤ D．①③⑤【答案】A【解析】将充满CO2的试管倒扣在澄清的石灰水中，二氧化碳能与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，可观察到试管内石灰水变浑浊；一段时间后，试管内由于反应和二氧化碳溶于水的原因，气体体积减少，试管内压强减小，会观察到是试管内液面上升；当完全反应后，液体充满整支试管；故①②⑤说法正确。故选：A。8．下列关于实验室制取气体的说法中正确的是（）A．实验室可选用稀硫酸和块状大理石大量制取二氧化碳 B．用排水法收集氧气时，当观察到导管口有气泡冒出立即开始收集 C．图1作为气体发生装置时应将长颈漏斗伸入液面以下 D．用图2所示装置收集氧气时，气体从b端通入【答案】C【解析】A、实验室可选用稀硫酸和块状大理石大量制取二氧化碳错误，不是稀硫酸，是稀盐酸；故选项错误；B、用排水法收集氧气时，当观察到导管口有气泡冒出立即开始收集错误，当导管口有连续均匀气泡冒出时，再收集；故选项错误；C、图1作为气体发生装置时应将长颈漏斗伸入液面以下正确，防止气体逸出；故选项正确；D、用图2所示装置收集氧气时，气体从a端通入，因为氧气的密度比空气大，气体从b端通入错误；故选项错误；故选C。9.实验小组用如图所示装置进行实验。打开K，向充满CO2的锥形瓶中加入澄清石灰水适量的澄清石灰水，立即关闭K，振荡，观察现象。下列有关说法不正确的是（）A．澄清石灰水变浑浊B．长颈漏斗中液面上升C．关闭K后，装置内气体压强减小，最终与大气压相等D．该实验说明CO2能与石灰水反应【答案】B【解析】A、澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙而变浑浊，正确；B、反应消耗二氧化碳，锥形瓶内压强减小，空气会从长颈漏斗下端进入锥形瓶，使装置内气压最终与大气压相等，长颈漏斗中液面不会上升，错误；C、空气会从长颈漏斗下端进入锥形瓶，使装置内气压最终与大气压相等，正确。D、该实验说明CO2能与石灰水反应，正确。故选B。10.（2023·湖南岳阳·统考中考真题）某同学利用大理石与稀盐酸反应来制取并收集二氧化碳气体，请帮他完成下面的部分实验报告。(1)【实验原理】（用化学方程式表示）。(2)【实验装置】实验室制取并收集一瓶CO2，应选用下列装置中的（填字母）。

(3)【实验步骤】验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：。(4)【反思交流】结合实验，你认为该实验的注意事项有：（写一条即可）。【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（2）BC。（3）将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处。（4）使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出等。【解析】（1）大理石主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、水、氯化钙，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。（2）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集，故选BC。（3）气体的验满在瓶口处进行，二氧化碳一般不支持燃烧，所以验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处。（4）该实验的注意事项有：使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出等。003探究提升►环节一探究制备CO2的药品、原理问题探究1回忆以往所学的知识，回想哪些反应可以生成二氧化碳气体。1.木炭燃烧，2.蜡烛燃烧，3.木炭和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳。4.高温煅烧大理石或者石灰石也可以制得二氧化碳问题探究1提出问题：上述这些方法适合用于实验室制取二氧化碳吗？都不适合，1.2两个反应虽然可以生成二氧化碳气体，但是制得的二氧化碳气体中会混有其他气体,导致制得的气体不纯；3.4两个反应所需的条件为高温，实验室中并不容易达到。问题探究2提出问题：实验室中到底用什么药品制取二氧化碳会比较好呢？查找资料：含碳酸根离子的化合物，如碳酸钠(Na2CO3),碳酸钙(CaCO3)能与稀盐酸(HCl)或者稀硫酸(H2SO4),反应生成二氧化碳。设计实验并进行实验：实验现象1.向碳酸钠粉末中加入稀盐酸2.向碳酸钠粉末中加入稀硫酸立即产生大量气泡，伴随泡沫溢入导管3.向大理石中加入稀盐酸立即产生大量气泡4.向大理石中加入稀硫酸产生少量气泡，一段时间后反应停止思考问题：1.碳酸钠粉末与稀盐酸或者稀硫酸反应适合用来制取二氧化碳吗？不适合，因为反应速率太快不易控制。2.为什么大理石和稀硫酸反应一段时间后，反应却停止了？因为生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石的表面，阻止反应的进一步进行。进一步思考：为什么大理石和稀盐酸反应适合用于实验室制取二氧化碳？反应物状态为固体和液体，没有气体参与反应；反应的条件是在常温下进行；反应的速率适中，易收集气体。大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳的反应原理：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳CaCO3HClCaCl2H2OCO2要点归纳1.实验室制气体的药品选择：①所制得的气体要容易收集，气体纯净，反应物不能有气体且只有一种气体生成。②反应条件容易达到。③反应速率适中。④原料廉价易得。2.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳的反应原理：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳CaCO3HClCaCl2H2OCO2典例精讲【典例1】（江苏省苏州市高新区2022-2023学年九年级上学期期中）下列探究影响化学反应速率因素的实验中，实验方案正确的是选项影响因素实验方案A接触面积将1g块状石灰石和20mL10%的稀盐酸、1g粉末状石灰石与20mL10%的稀硫酸混合，比较产生气泡的快慢B催化剂种类将0.5g二氧化锰、1g氧化铁分别与10mL6%的过氧化氢溶液混合，比较产生气泡的快慢C反应物的种类分别将木炭在空气中、氧气中燃烧，比较反应的剧烈程度D反应物的性质分别用酒精灯加热表面积相同的镁片和铁片，比较在空气中能否被点燃A.A B.B C.C D.D【答案】D【分析】根据探究型实验方案设计知，设计实验方案探究影响化学反应速率因素时，只有其中一项是变量，其他因素保持相同才能进行判断，据此判断选项的正误。【解析】A、实验方案将1g块状石灰石和20mL10%的稀盐酸、1g粉末状石灰石与20mL10%的稀硫酸混合，该方案中石灰石的接触面积和酸的种类不同，出现了两个变量，不符合控制变量法的要求，故A选项实验方案错误；B、实验方案将0.5g二氧化锰、1g氧化铁分别与10mL6%的过氧化氢溶液混合，该方案中催化剂的质量和种类不同，出现了两个变量，不符合控制变量法的要求，故B选项实验方案错误；C、实验方案分别将木炭在空气中、氧气中燃烧，该方案中的变量是氧气的浓度，而不是反应物的种类，故C选项实验方案错误；D、实验方案分别用酒精灯加热表面积相同的镁片和铁片，该方案中铁片和镁片的性质不同，变量为反应物的性质，故D选项实验方案正确。故选D。【典例2】（山东省枣庄市薛城区北临城中学2022-2023学年九年级上学期10月月考）实验室制取CO2的实验中，下列说法正确的是A.可选用稀硫酸与块状石灰石反应制取CO2B.制取CO2前需要检查装置的气密性C.收集CO2既可用排水法又可用向上排空气法D.可用紫色石蕊溶液检验生成的CO2【答案】B【分析】实验室制取二氧化碳的反应原理是用大理石或石灰石与稀盐酸的反应，因二氧化碳能溶于水，密度比空气大，用向上排空气法收集；制取气体前要检查装置气密性；CO2能使紫色石蕊变成红色，但不是检验CO2的方法。【解析】A、用稀硫酸与块状石灰石反应制取CO2不可行，因为生成物微溶于水阻碍反应进行，故A选项说法错误；B、制取CO2前需要检查装置的气密性，故B选项说法正确；C、因二氧化碳能溶于水，密度比空气大，一般采用向上排空气法收集，不用排水法收集，故C选项说法错误；D、CO2能使紫色石蕊溶液变红，但其他气体遇到紫色石蕊也能使其变红，如SO2，所以紫色石蕊溶液不能用于检验CO2，故D选项说法错误。故选B。【典例3】（广东省广州市越秀区广州大学附属中学2022-2023学年九年级上学期期末）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速率。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的变化如图所示。下列有关说法正确的是（）A.碳酸钙粉末产生的质量多B.块状碳酸钙产生的质量多C.对比分析a、b点可知，曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应D.对比分析c、d点可知，相同的气压时，块状碳酸钙需要时间短【答案】C【解析】最终曲线①、②的气压相等，说明最终产生的质量相等，故A、B均错误；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C正确；对比分析c、d点可知，相同的气压时，碳酸钙粉末所需的时间短，故D错误。故选C。【典例4】（2023春·黑龙江大庆·九年级大庆市第三十六中学校考期中）实验室常用石灰石与稀盐酸制取CO2，某同学设计了两种制取CO2的部分装置（如图）。

(1)实验室制取CO2的化学方程式为______；(2)仪器A的名称是______；(3)图1装置的不规范之处是______；(4)用图2装置CO2时，要使反应停止，最简便的操作方法是______；(5)实验时，向盛有石灰石的试管中加入足量稀盐酸后，发现石灰石表面仅有极少量气泡产生，原因可能是______。【答案】(1)CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑(2)长颈漏斗(3)铁夹夹在试管的底部(4)关闭活塞(5)石灰石中碳酸钙的含量过低或稀盐酸的浓度过低【解析】（1）实验室常用石灰石与稀盐酸制取CO2，石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应方程式为；（2）仪器A为长颈漏斗；（3）固定试管时，铁夹夹在离试管口三分之一处，图1装置的不规范之处是铁夹夹在试管的底部，应该夹在试管的中上部；（4）用图2装置CO2时，当打开活塞时，长颈漏斗内的液体在重力作用下进入试管，使试管内液面上升到带孔塑料板以上，与固体试剂接触，开始反应；当关闭活塞时，产生的气体无法排出，在试管上半部分聚积，使试管内部气压增大，将液体压回到长颈漏斗，使液面降到带孔塑料板以下，使反应物相互分离，反应停止，故要使反应停止，最简便的操作方法是关闭活塞；（5）实验时，向盛有石灰石的试管中加入足量稀盐酸后，发现石灰石表面仅有极少量气泡产生，原因可能是石灰石中碳酸钙的含量过低或稀盐酸的浓度过低。►环节二探究制备CO2的装置问题探究1实验室中制取氧气的两套装置：讨论以下几个问题：1.实验室制取气体的装置由哪几部分组成？2.确定气体的发生装置时应该考虑哪些因素？3.收集气体一般有哪些方法？4.确定收集装置时应考虑哪些因素？5.制取二氧化碳使用大理石和稀盐酸反应，应先用什么装置？收集采用什么装置？【答案】1.分为气体发生装置和气体收集装置2.气体发生装置主要是考虑反应物的状态和反应条件；3.收集气体的方法一般有向上排空气法、向下排空气法、排水法。4.收集装置主要是考虑气体的密度和溶解性。5.制取二氧化碳使用块状大理石和液态稀盐酸反应，不加热，可采用类似过氧化氢制氧气的发生装置；由于二氧化碳的密度比空气大，且不和空气中成分反应，可采用向上排空气法；由于二氧化碳能溶于水，不适于用排水法。要点归纳1.发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件（是否加热）2.收集装置的选择选择依据：气体的溶解性；气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断）典例精讲【典例1】（广东省广州市越秀区广州大学附属中学2022-2023学年九年级上学期期末）甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置，对三套装置分析不正确的是A.甲装置此时容器内右侧大气压大于外界大气压B.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态C.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能D.丙装置具有可控制反应进行或停止的功能【答案】B【解析】A、根据图示可知，左侧液面高于右侧液面，说明右侧压强大于外界大气压，故正确；B、此时甲装置中固体与液体分离，说明止水夹M处于关闭状态，故不正确；C、乙装置N处添加止水夹具有甲装置具有的功能，关闭止水夹装置内压强增大，固液分离，能使反应停止，打开止水夹，固液接触，反应发生，故正确；D、丙装置可以通过粗铜丝控制石灰石与稀盐酸接触或脱离，可以控制反应的发生和停止，故正确；故选B。【典例2】（2023·宁夏银川·校考二模）实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸以及下列仪器：

(1)利用上述仪器和药品可以制取二氧化碳，你选择的仪器是______（填序号），药品是______，反应的化学方程式是______。(2)若补充一种仪器______（填仪器名称），再利用上述仪器和药品还可以制取氧气，你选择的仪器是______（填序号），反应的化学方程式是______。【答案】(1)①②⑦⑧大理石或石灰石和稀盐酸(2)试管①③④⑤⑥【解析】（1）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，发生的反应为大理石和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式为；该反应为固液常温反应，发生装置选固液常温装置，又由于二氧化碳密度比空气大，且不易溶于水，收集装置选向上排空气法，则选择仪器①②⑦⑧。（2）氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下生成氯化钾和氧气，该反应为加热固体的反应，且氧气不易溶于水，则所选仪器除①③④⑤⑥外，还需试管。反应的化学方程式为。【典例3】（2023·陕西西安·西安市铁一中学校考模拟预测）根据下列实验装置图回答问题。

(1)图1中既能用于实验室制二氧化碳也能用于二氧化锰催化过氧化氢制氧气的发生和收集装置是________（填字母）。(2)实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，化学方程式为________，判断二氧化碳已收集满的方法和现象是________。(3)选用装置________（填“B”或“C”）能达到“随开随用，随关随停”的效果。(4)如图2，在Ⅲ处放入用石蕊溶液染色的干燥的纸花完成以下实验：在I处持续而缓缓地通入气体X，当关闭K时，Ⅲ处的纸花不变色；当打开K后，Ⅲ处的纸花变为红色。若气体X为未经干燥的二氧化碳，则Ⅱ瓶中盛放的溶液可以为________（填字母）。a.浓硫酸

b.氢氧化钠溶液

c.蒸馏水【答案】(1)BD/DB(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑将燃着的木条放于瓶口，若木条熄灭，则集满(3)C(4)ab【解析】（1）实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰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，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，发生装置可用固、液混合不加热型，二氧化碳密度大于空气，能溶于水，一般向上排空气法收集，制取装置可以是BC或BD；过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，发生装置可用固、液混合不加热型，氧气密度大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，由于二氧化锰是粉状固体，放在多孔隔板上会落到试管底部，一般不用此装置制氧气，制取装置可以是BD；图1中既能用于实验室制二氧化碳也能用于二氧化锰催化过氧化氢制氧气的发生和收集装置是BD；（2）实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，大理石或石灰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，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，将燃着的木条放于瓶口，若木条熄灭，则集满；（3）在装置C中，固体药品放在多孔隔板上，液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后，关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行。选用装置C能达到“随开随用，随关随停”的效果；（4）在I处持续而缓缓地通入气体X，当关闭K时，气体通过瓶内的液体，Ⅲ处的纸花不变色，说明瓶内的液体能吸收气体中水蒸气或能吸收二氧化碳；当打开K后，Ⅲ处的纸花变为红色。a.浓硫酸能吸收气体中的水蒸气，石蕊只与二氧化碳接触，不能变色，符合题意；b.氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体，石蕊只与水接触，不能变色，符合题意；c.蒸馏水不能吸收二氧化碳，石蕊与水、二氧化碳接触，水和二氧化碳反应生成碳酸。碳酸显酸性，能石蕊试液变红色，不符合题意。故选ab。►环节三验证制备的气体是二氧化碳和验满问题探究3用澄清石灰水来检验CO2实验现象解释与结论检验或验证：将制备的气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊说明制备的气体是CO2二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水CO2＋Ca(OH)2CaCO3+H2O(该反应可用来检验CO2)验满：将燃着的木条置于集气瓶口木条熄灭二氧化碳收集满要点归纳检验或验证二氧化碳的方法：将生成的气体通入澄清石灰水，如果石灰水变浑浊，证明制备的气体是二氧化碳。文字表达式：二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水CO2Ca(OH)2CaCO3H2O验满方法：将燃着的木条置于集气瓶口，如果木条熄灭，说明二氧化碳收集满。典例精讲【典例1】（江西省九江市修水县2022-2023学年九年级上学期期末）下列实验方案中正确的是（）实验目的实验方案A除去二氧化碳中混有的一氧化碳点燃B区分氧化铜粉末和炭粉观察颜色C除去水中的色素和异味加入活性炭D检验二氧化碳__________【答案】①.C②.加入澄清石灰水【解析】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能用点燃，因为二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，其大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故A选项实验方案错误；B、氧化铜粉末和炭粉都是黑色固体，用观察颜色的方法不能区分二者，故B选项实验方案错误；C、活性炭具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味，故C选项实验方案正确；D、检验二氧化碳的方法是加入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳。故选C；填：加入澄清石灰水。【典例2】（2023年广东省广州市天河区华南师范大学附属中学中考一模）下列是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作，其中错误的是（）A.甲图中推动注射器时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好B.乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出C.丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水D.丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水【答案】A【解析】A、甲图中推动注射器时，锥形瓶内的压强增大，长颈漏斗内液面上升，说明气密性良好，故A错误；B、乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，液封长颈漏斗下端管口，是为了防止气体逸出，故B正确；C、二氧化碳能溶于水，所以丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水，故C正确；D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水，故D正确。故选：A。【典例3】（甘肃省威武市凉州区双城镇南安九年制学校2022-2023学年九年级上学期期末）下图是实验室制取二氧化碳并检验其性质的装置，请根据下图回答：（1）实验室里常用__________和__________制取二氧化碳，用__________法收集二氧化碳气体。（2）长颈漏斗的下端管口必须插入液面下的原因是__________；当气体通过盛有紫色石蕊试液的容器时，可观察到的现象是__________，此现象说明产生的二氧化碳与水反应生成了__________，反应方程式为_______；当气体通过盛有澄清石灰水的容器时，可观察到的现象是________，该反应的化学方程式为_______。【答案】（1）①.大理石或石灰石②.稀盐酸③.向上排空气（2）①.防止气体从长颈漏斗中逸出②.紫色石蕊试液变成红色③.碳酸##H2CO3④.CO2+H2O=H2CO3⑤.石灰水变浑浊⑥.CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O【解析】（1）实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，一般采用向上排空气法收集二氧化碳。（2）长颈漏斗的下端管口必须插入液面下的原因是防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗中逸出，起到“液封”的作用。二氧化碳能和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3，碳酸能使紫色石蕊试液变红。二氧化碳能和澄清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，实验现象为石灰水变浑浊。►环节四实验室制备气体的一般思路和方法问题探究4实验室制备气体的一般思路和方法1.根据反应原理选择发生装置，制取气体后需要收集气体，对气体进行检验，最后进行尾气处理。2.根据反应条件与反应物状态，确定气体发生装置3.根据气体的化学性质、密度、溶解性，确定气体收集装置4.根据气体的特性，验证制备的气体是否需要的气体。要点归纳典例精讲【典例1】（2023·河南郑州·郑州外国语中学校考三模）某小组利用下列仪器进行实验并探究。

(1)用A装置制取氧气，写出该反应的化学方程式_______。(2)实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气，写出可选用的发生装置_______。(3)通过实验，小明总结出了实验室里制取二氧化碳气体的一般思路和方法。写出如何确定D装置收集到的是二氧化碳：______。【答案】(1)(2)C(3)向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明收集到的气体是二氧化碳【解析】（1）装置A属于固固加热型，且试管口没有棉花，用A装置制取氧气，应选用氯酸钾和二氧化锰的混合物，氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：；（2）实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气，该反应属于固液加热型，可选用的发生装置是C；（3）装置D为向上排空气法，若用D装置收集二氧化碳，向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明收集到的气体是二氧化碳。【典例2】（2023·湖北荆州·校考三模）掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据如图所示装置回答问题。

(1)实验室制取氧气和二氧化碳均可选用的发生装置是____（填字母序号）。(2)已知常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气。①浓氨水和生石灰固体常温混合②氯化铵固体和氢氧化钙粉末混合加热若选用A装置制备氨气，应选择的反应原理是____（填数字序号）。收集氨气应选用的装置是____（填装置序号）。【答案】(1)B(2)②C【解析】（1）实验室制取二氧化碳是大理石或石灰石与稀盐酸反应，属于固液常温型；实验室制取氧气是过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，也属于固液常温型，所以实验室制取氧气和二氧化碳均可选用的发生装置是B，故填：B；（2）A装置适用于固体加热反应制取气体，若选用A装置制备氨气，应选择的反应原理是②；氨气密度比空气小，极易溶于水，只能采用向下排空气法收集，选择的收集装置为C，故填：②；C。【典例3】（2023春·湖南永州·九年级校考阶段练习）以下是实验室常用于制取气体的仪器，回答下列问题。

(1)为获取二氧化碳气体，实验室常用利用大理石与稀盐酸的反应制取，该反应的化学方程式是______。若想要制取和收集干燥的二氧化碳，且需要随时添加稀盐酸，请从面提供的装置中选择适合的装置并进行组合，组合的顺序是________(填字母)。(2)二氧化氮是一种棕红色的有毒气体，密度比空气大，可以和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠、硝配钠和水。实验室用的少量二氧化氮可利用铜片和浓硝酸制取，化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑。上面提供的装置最适合用于该实验的发生装置的是_______(填字母)。如果用如图H装置（其中液体倒掉）收集二氧化氮，气体应从_______填(“a”或“b”)导管口进入。防止二氧化氮污染空气，从另一端管口排出的气体需要通入到________(填化学式)溶液中。【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑BFD(2)AaNaOH【解析】（1）实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，即大理石（主要成分碳酸钙）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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；该反应属于固液常温型，且需要随时添加稀盐酸，选择的发生装置为B；浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化碳反应，干燥装置为F，二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集，选择的收集装置为D，故组合的顺序是BFD。（2）实验室利用铜片和浓硝酸制取少量二氧化氮，属于固液常温型，选择的发生装置为A；二氧化氮气体比密度比空气大，采用向上排空气法收集，如果用如图装置收集二氧化氮，气体应从a导管口进入，二氧化氮是一种棕红色的有毒气体，直接排放会污染空气，由题意知，氢氧化钠和二氧化氮反应，为防止二氧化氮污染空气，从另一端管口排出的气体需要通入氢氧化钠溶液中。004课堂总结005强化训练1．（2023·江苏无锡·江苏省天一中学校考模拟预测）下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是

A．检查装置气密性B．收集装置C．证明二氧化碳与水反应D．比较CO2与空气的密度A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A、检查装置的气密性的方法是：先将导管置于水中，后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，若有气泡冒出，说明装置气密性良好，正确。B、二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集，正确。C、实验的塑料瓶变瘪，瓶内气压减小，原因可以是二氧化碳和水反应产生碳酸，也可以是二氧化碳能溶于水，不能说明是二氧化碳和水反应，错误。D、将二氧化碳倒入烧杯中时，下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，正确。故选：C。2．（2023·山东枣庄·统考二模）实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中错误的是A．

检查气密性双手握锥形瓶B．

仪器连接C．

加入药品 D．

收集CO2【答案】C【解析】A.图示装置在检查装置的气密性时，先由长颈漏斗注水，长颈漏斗的末端浸没在水中后，再用双手紧捂锥形瓶的外壁，若观察到导管口处冒出气泡，证明该装置的气密性是良好的，图示操作正确；B.连接橡胶管和玻璃管时，先将玻璃管一端用水润湿，然后一手持玻璃管，一手持橡胶管，稍稍用力，转动插入，图示操作正确；C.向锥形瓶中添加块状固体药品时，将锥形瓶倾斜，用镊子将大理石放到瓶口，然后将锥形瓶慢慢竖起，使药品滑落到容器底部，图示操作错误；D.二氧化碳的密度比空气大，用图示装置来收集二氧化碳时，二氧化碳应从长管进入，图示操作正确；故选C。3．（2023·山东泰安·校考模拟预测）下列有关实验室制取气体的说法错误的是

A．装置①可作为制取CO2的发生装置B．装置①使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率，节约药品C．装置①③组合可以用来制取氧气D．装置②干燥O2时，气体由b管进a管出【答案】D【解析】A．实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，所以适合用装置①作发生装置；正确；B．装置①使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率，节约药品；正确；C．实验室过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，则可以选用①；因为氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，可选用装置③作收集装置；正确；D．用浓硫酸干燥时，气体必须和浓硫酸接触，所以用装置②干燥O2时，气体由a管进b管出；错误；故选：D。4．（2023·江苏南通·校考三模）下列实验操作正确的是A．

过滤 B．

添加大理石C．

检查装置气密性 D．

收集二氧化碳【答案】C【解析】A、过滤要注意一贴即滤纸紧贴在漏斗内壁，二低即液面低于滤纸边缘，滤纸低于漏斗边缘、三靠即烧杯口紧贴玻璃棒，玻璃棒抵在三层滤纸一侧，漏斗下端管口紧贴烧杯内壁，没有使用玻璃棒引流，选项错误；B、块状固体应先将试管横放然后将固体滑到试管底部，如图所示会使试管被砸坏，选项错误；C、如图所示，拉活塞时装置内气压减小，若不漏气则外界气体通过长颈漏斗进入装置内，出现气泡，选项正确；D、如图二氧化碳能和石灰水反应生成碳酸钙和水，因此无法收集气体，选项错误；故选：C5．（2023·湖北武汉·模拟预测）某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的二氧化碳，并测定石灰石中碳酸钙的质量分数。装置气密性良好，图中的锥形瓶内盛有质量为m的石灰石(杂质不参与反应)。下列说法正确的是

A．甲中注射器的作用只是控制反应的发生与停止B．用丙装置收集二氧化碳时，在b管口用燃着的木条验满C．甲、乙、丁相连，若装置丁中没有植物油则测得碳酸钙的质量分数偏大D．称量甲装置反应前及完全反应冷却后的质量(忽略水蒸气的影响)，可求出碳酸钙的质量分数【答案】D【解析】A、甲中的注射器可以通过推动活塞，控制加入液体的量，从而控制反应速率，故A说法错误；B、由于二氧化碳密度比空气大，用丙装置收集二氧化碳时，二氧化碳先在瓶底聚集，所以从长口b进气，从a排出空气，由于二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，因此应从a处用燃着的木条验满，若木条熄灭，则说明已收集满二氧化碳气体，故B说法错误；C、若不加入植物油，二氧化碳能溶于水，此时测定的液体偏小，因此推出二氧化碳体积变小，根据碳元素质量守恒，求得碳酸钙质量减小，因此测得碳酸钙质量分数偏小，故C说法错误；D、根据称量甲装置反应前及完全反应冷却后的质量(忽略水蒸气的影响)，可以求得二氧化碳质量，然后计算出碳酸钙质量，从而求出碳酸钙质量分数，故D说法正确；故选：D。6．（2023·湖南长沙·校联考二模）下列装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题：

(1)写出编号①仪器的名称______。(2)实验室制取二氧化碳选择的发生装置和收集装置组合为_______。(3)若用D装收集氧气，其验满的方法是__________。【答案】(1)酒精灯(2)BD/DB(3)将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满氧气【解析】（1）仪器①是酒精灯；（2）实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，由于二氧化碳能溶于水且能与水反应，不能用排水法收集，由于二氧化碳密度比空气大，可选择向上排空气法收集，故收集装置可选择D，故选择的装置组合为BD；（3）氧气具有助燃性，用D向上排空气法来收集氧气验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已收集满。7．（2023·江苏常州·统考二模）二氧化碳的制取与性质实验是初三化学学生基础实验的内容之一。某化学兴趣小组同学用一组注射器对该实验进行了重新设计。实验一：制取二氧化碳。

(1)实验前拉动注射器的活塞抽取部分空气后连接医用二通阀，旋紧二通阀旋钮，向下推动注射器活塞，活塞可以被推动一部分，松手后_______(填现象)，说明气密性良好。(2)写出步骤③抽取稀盐酸后发生的反应方程式________。实验二：二氧化碳的检验与吸收。

(3)按如上步骤进行实验，通过对比②中______现象，即能得出氢氧化钠溶液吸收的能力比石灰水更强。(4)写出②中左侧注射器内发生反应的方程式______。(5)你认为该兴趣小组的改进装置有何优点_______(答一点即可)。【答案】(1)活塞弹回原位(2)(3)注射器B活塞上移的距离大于注射器A(4)(5)用量少，节约药品【解析】（1）向下推动注射器活塞，活塞可以被推动一部分，松手后活塞弹回原位，说明气密性良好，因为若装置漏气，装置内外压强差变小，活塞弹性会减小；（2）大理石主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和气体二氧化碳，化学方程式为；（3）注射器B活塞上移的距离大于注射器A，即装置B中反应后压强更小，即氢氧化钠溶液吸收了更多的二氧化碳，能说明氢氧化钠溶液吸收CO2的能力比石灰水更强；（4）二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水，化学方程式为；（5）该实验所用的药品量较少，可以节约药品。8．（2023春·陕西西安·九年级统考学业考试）如图是初中化学常见的装置，回答下列问题。

(1)仪器a的名称为_____。(2)实验室用B装置制取氧气，发生反应的化学方程式为_____。(3)实验室制取二氧化碳应选用的发生和收集装置为_____（填字母）。(4)F中a、b均为湿润的紫色石蕊小花，将干燥的二氧化碳通入F中，观察到b比a先变红，使石蕊小花变红的物质是_____。(5)G装置为铁丝在氧气中燃烧的实验，水的作用是_____。【答案】(1)铁架台(2)(3)BC(4)碳酸(5)防止燃烧产生的高温熔化物溅落炸裂瓶底【解析】（1）由图可知，仪器a的名称为：铁架台；（2）B装置为固液常温型发生装置，应选用过氧化氢和二氧化锰制备氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；（3）实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取CO2，反应物为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用B为发生装置；CO2的密度比空气大，则适合用向上排空气法收集，装置为C，故制取的组合为：BC；（4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性可以使紫色石蕊试剂变红；（5）铁丝燃烧实验中为防止燃烧产生的高温熔化物溅落炸裂瓶底，需要在瓶底放少量的水，起缓冲作用。9．（2023春·黑龙江大庆·九年级大庆市第三十六中学校考期中）实验室常用石灰石与稀盐酸制取CO2，某同学设计了两种制取CO2的部分装置（如图）。

(1)实验室制取CO2的化学方程式为______；(2)仪器A的名称是______；(3)图1装置的不规范之处是______；(4)用图2装置CO2时，要使反应停止，最简便的操作方法是______；(5)实验时，向盛有石灰石的试管中加入足量稀盐酸后，发现石灰石表面仅有极少量气泡产生，原因可能是______。【答案】(1)CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑(2)长颈漏斗(3)铁夹夹在试管的底部(4)关闭活塞(5)石灰石中碳酸钙的含量过低或稀盐酸的浓度过低【解析】（1）实验室常用石灰石与稀盐酸制取CO2，石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应方程式为；（2）仪器A为长颈漏斗；（3）固定试管时，铁夹夹在离试管口三分之一处，图1装置的不规范之处是铁夹夹在试管的底部，应该夹在试管的中上部；（4）用图2装置CO2时，当打开活塞时，长颈漏斗内的液体在重力作用下进入试管，使试管内液面上升到带孔塑料板以上，与固体试剂接触，开始反应；当关闭活塞时，产生的气体无法排出，在试管上半部分聚积，使试管内部气压增大，将液体压回到长颈漏斗，使液面降到带孔塑料板以下，使反应物相互分离，反应停止，故要使反应停止，最简便的操作方法是关闭活塞；（5）实验时，向盛有石灰石的试管中加入足量稀盐酸后，发现石灰石表面仅有极少量气泡产生，原因可能是石灰石中碳酸钙的含量过低或稀盐酸的浓度过低。10.（2023·新疆伊犁·统考三模）下图是实验室常用的气体制备装置。请回答下列问题：

(1)图中标号仪器的名称是①______。(2)在实验室中可以利用装置B和C的组合来制取并收集氧气，该反应的化学方程式为_______；若用该方法收集到的O2不纯，可能的原因是_______。(3)实验室制取CO2的化学方程式为_____，若用装置E代替装置