浙教版八年级下册第3章 空气与生命第4节 二氧化碳练习题

专题2 二氧化碳制取与收集

原    理：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑

发生装置：“固—液不加热型”。气体的发生装置由反应物的状态和反应条件决定。制取二氧化碳常用的发生装置如下：

注  意： ①长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈漏斗口跑掉；
　       ②导气管伸入容器内无需太长，更不能插入到液面以下。若伸入到液面下，气体就无法从导管口        

排出。

收集装置：气体的收集方法由气体的密度和气体的溶解性决定。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（如图所示）。收集时要注意将导管插到瓶底。

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。
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。
【注意】
（1）不能用浓盐酸。浓盐酸挥发出的氯化氢气体混入二氧化碳中，导致所收集的二氧化碳不纯。
（2）不能用硫酸。因为硫酸跟碳酸钙反应（H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑） 生成的硫酸钙微溶于水，它覆盖在石灰石的表面，阻碍了石灰石与硫酸进一步接触，使反应难以继续进行。
（3）不可用碳酸钠。因为碳酸钠是固体粉末且易溶于水，它与盐酸反应（Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）速率太快，不便于控制，且碳酸钠比石灰石价格高，不经济。

1.（2020八下·温州期末）二氧化碳能溶于水，实验室制取二氧化碳通常采用向上排空气法进行收集。用排水集气法能否收集到二氧化碳气体呢？小明利用如图甲装置进行实验装水 

（1）利用石灰石与稀盐酸来制取二氧化碳，气体发生装置应选择图乙中的________装置   

（2）当集气瓶中收集到半瓶二氧化碳时，关闭止水夹，静置一段时间后发现集气瓶中液面升高试解释其原因：________。   

（3）气体收集过程中，能观察到集气瓶中液面逐渐下降。小红认为二氧化碳能溶于水会减慢收集的速度。为了检验她的猜想，则应增设的一组实验为________   

2.（2020八下·仙居期末）科学是一门以实验为基础的学科。下面我们就实验室制取二氧化碳的收集问题作如下讨论：根据二氧化碳的性质，它可溶于水也能与水反应生成碳酸，通常采用排空气法收集而不用排水法收集。二氧化碳真的就不能用排水法收集吗？

资料一：文献表明1体积水要完全溶解1体积二氧化碳，至少需要约7天的时间。如果是1天时间，则1体积水大约只能溶解1/3体积的二氧化碳。

资料二：对任何气体的收集，凡能用排水法收集的气体，最好用排水法收集，这样既可以观察集气的快慢，又可以提高被收集气体的纯度。

资料三：二氧化碳不溶于饱和的碳酸氢钠溶液。

（1）你认为在中学科学实验中是否可以用排水法收集二氧化碳气体？并说出理由。   

（2）要使实验室收集二氧化碳的方法达到最优化，你是否还有更好的建议？   

3.科学研究表明，由于大气中的二氧化碳含量增加，使得海洋所吸收的二氧化碳也明显增加，海洋的表面水体碳酸增多，酸性增强，出现“酸化的海洋”，这会威胁海洋生物的生存。   

（1）你认为导致大气中二氧化碳含量增加的原因有________(写出一种即可)。   

（2）请根据上述题目所给的信息，用文字表达式表示海水酸化的原因：________。   

（3）我们曾经做过如图所示的一组对比实验，该对比实验得出的结论是________(填序号)。 

①二氧化碳比空气重

②二氧化碳能够与水发生化学反应

③二氧化碳不能使干石蕊纸花变色

④二氧化碳不支持燃烧

4.（2019八下·天台期末）学校某兴趣小组利用如图所示的微型实验装置进行探究实验。 

（1）先挤压右侧滴管并微热燃烧管，发现白磷燃烧而红磷不燃烧，原因是________。   

（2）再挤压左侧滴管，发现白磷停止燃烧，原因是________。   

（3）双球管中发生的分解反应是 ________（用化学方程式表示）。   

5.（2019八下·仙居期末）人类发现二氧化碳经历了多个世纪，下列是其过程中的部分资料。 

资料一：1630年，海尔蒙特发现在一些洞穴处，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2。

资料二：1754年，布莱克将石灰石锻烧首次制得CO2，并完成了如下所示的物质转化研究。

资料三：1766年，卡文迪许通过实验测得，室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。

（1）写出布莱克实验中反应③的化学方程式：________。   

（2）如图，在室温下将容积为200毫升的广口瓶注满蒸馏水，通过导管缓慢通入250毫升CO2。如果卡文迪许的结论是正确的，则在量筒中收集到的水约为________毫升。 

6.（2017·绍兴）图甲为制取和收集二氧化碳的家庭实验装置，左边部分带小孔的眼药水瓶，下部可浸入和离开白醋，以控制反应进行与停止，它相当于乙图中的________（选填字母）装置；该装置虚线框中应选用乙图中的________（选填字母）装置来收集CO2气体；检验CO2气体是否集满的方法是________。

7﹒科学的核心是研究，科学课程通过科学探究的方式，让我们亲历科学活动，体现科学的发现过程和方法。已知：二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液也不与NaHCO3反应；NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。某学生欲用浓盐酸与大理石反应制取干燥纯净的二氧化碳气体，实验室提供了下列装置和药品。请回答相关问题：

（1）仪器①的名称是            ；

（2）装置A、B都可作发生装置，其中可控制反应进行的是       （填装置序号）；

（3）两个净化装置相连接时，其仪器接口顺序应为    接    （填接口序号）；

（4）若用装置E收集二氧化碳气体，则气体应从    （填接口序号）进入。

8.通过对氧气和二氧化碳实验室制法的学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，请你结合下列装置图回答问题。
　　　　　　　
(1)写出图中指定仪器的名称：①             ；②             。
(2)实验室制取和收集CO2时应选用             、             两种装置相连接，检验集气瓶中CO2是否收集满的方法是             。
(3)实验室用KMnO4制取O2时，可选用的发生装置是             ，同时用E装置收集O2，实验停止时的操作顺序是                                               。
(4)若用装置C收集某气体，该气体应具备的性质是                           。
 

9.（2019八下·滨江期末）化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，其方法是：将样品与盐酸反应，测定反应后生成的CO2质量，再根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。为测定CO2的质量，他们想出了以下 A、B、C 三种方案，请填 空以帮助他们完成设计方案： 

A.可称量反应前后物质总质量的减小量。

B.可称量吸收 CO2前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的________（选填“增大”或“减小”）量。C.选用右下图________ 装置可测量产生的 CO2的________，再利用此时 CO2的________，可计算 CO2的质量。图中瓶内水面上油层的作用是________ 。

10.空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生如下影响：

【提出问题】　如何检验空气中二氧化碳的含量以便判断是否会影响人体健康？

【实验探究】

方法一：分别向二氧化碳含量不同的空气中放入燃着的蜡烛。

方法二：分别向二氧化碳含量不同的空气中加入适量的澄清石灰水。

【实验现象】

【分析与应用】

(1)上述实验中，方法一所依据的二氧化碳的性质是                          ；

方法二所依据的反应原理是                                               (用化学方程式表示)。

(2)菜窖中一般会含有较多的二氧化碳，人不能贸然进入。为确保人体健康不受影响，在进入菜窖前，应对其中的二氧化碳含量进行检验，有关操作步骤是做灯火实验，若                 ，就不能贸然进入。

【拓展探究】　利用如图装置，粗略测定菜窖中二氧化碳的体积分数。

(3)连接实验装置：装置接口的连接顺序为                               。

(4)用于实验的菜窖气体为50 mL，最终量筒中共收集到水45 mL，该菜窖气体中二氧化碳的体积分数约为          。

11.发现问题：研究性学习小组中的小张同学在学习中发现：通常检验CO2用饱和石灰水，吸收CO2用浓NaOH溶液。 实验探究：在体积相同盛满CO2的两集气瓶中，分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH 溶液。实验装置和现象如图所示，请你一起参与。 

　　　     甲　　　　　　　　　　   　　　乙

现象结论：甲装置中产生该实验现象的原因是(用化学方程式表示)________，解释通常用石灰水而不用NaOH 溶液检验CO2的原因________；乙装置中的实验现象是________，吸收CO2较多的装置是________。

计算验证：另一位同学小李通过计算发现，等质量的Ca(OH)2和NaOH吸收CO2的质量，Ca(OH)2大于NaOH。因此，他认为通常吸收CO2 应该用饱和石灰水

思考评价：请你对小李同学的结论进行评价：________。

12.某同学用如图所示装置制取气体并验证性质．

（1）【实验】

（a）实验室用装置B制取氧气，反应的化学方程式为________，若用装置E收集氧气，则气体应由________端通入（填“a”或“b”）．

（b）关闭K2 ，打开K，通入氧气后观察到装置A中木炭燃烧得更剧烈，发出白光；由此得出氧气的化学性质是________．

（c）关闭K2 ，打开K2 ，通入氧气，装置C、D经检验均充满氧气后，再关闭K2并撤去装置B．两天后，装置C中铁丝表面布满铁锈，装置D中不锈钢丝表面无明显现象．由此得出________（填“铁丝”或“不锈钢”）的抗腐蚀性较强．

（2）【拓展】

（a）实验室利用装置B还可制取二氧化碳气体，写出制取该气体的化学方程式：_____________．检验二氧化碳气体的方法是：_______________________（写出操作方法、现象及结论）．

13.（2019·温州）小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上（如图甲），观察发现A组实验高处烛焰先熄灭，B组实验低处烛焰先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因，小明以A组为研究对象进行如下实验。

实验一：将6个盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上，点燃蜡烛，立即用小玻璃罩罩上（如图乙），分别记下各容器内石灰水变浑浊所需的时间。多次重复实验获得数据如表。

实验二；将3支温度计分别挂在小玻璃罩内不同位置（如图丙），点燃蜡烛，一段时间后发现温度计①示数明显增大，温度计②③示数增大不明显。

（1）根据实验一的结果，推测A组实验高处烛焰先熄灭的原因是________。   

（2）实验二研究的问题是 ________。   

（3）结合本实验的研究结果，对B组实验现象做出简要解释：________。   

14.某地岩石以石灰岩为主，石灰石储量达50亿吨，是制造水泥、石灰、轻质碳酸钙的主要原料来源。某校科学探究小组同学把一块从山上捡来的石灰石做纯度分析，进行了如下实验：

①用天平准确称取30克石灰石放入甲图A装置中，同时加入足量稀盐酸；

②测量C装置中吸收到的由反应过程中产生的二氧化碳的质量，并据此绘成乙图中的曲线；

③根据实验结果计算该石灰石的纯度。

请分析回答下列问题：

（1）根据实验数据计算该石灰石中CaCO3的质量分数。   

（2）忽略空气中二氧化碳及盐酸挥发对实验结果的影响，由C装置测得的二氧化碳质量与实际反应产生的二氧化碳质量并不相等。试分析原因可能是________；请说说你的改进措施________。

15.（2020·衢州）在研究碱的性质时，向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量Ca（OH）2溶液，拧紧瓶盖并振荡，瓶变瘪，但溶液中并未出现浑浊，那么Ca（OH）2溶液是否与CO2反应呢？于是同学们进行了猜想和实验：

猜想一：Ca（OH）2溶液与CO2不反应，是CO2溶于水导致瓶内气压变小而变瘪。

猜想二：Ca（OH）2溶液与CO2反应，生成了可溶性物质。

（1）将表中“？”处的内容补充完整：________。   

（2）能判断“Ca（OH）2溶液与CO2发生化学反应”的依据：________。   

（3）查阅资料得知：A瓶中未出现浑浊是因为过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca（HCO3）2。有人提出，只要利用现有装置和试剂，对实验一稍作补充或改进就能观察到浑浊现象，请简要说明你的做法：________。   

16.（2018·温州）海螵蛸是一味中药，其主要成分是碳酸钙，某同学利用如图装置测定其中碳酸钙的含量。

在锥形瓶中加入质量为m的海螵蛸粉末，向分液漏斗中加入稀盐酸。在烧杯中加入足量氢氧化钠溶液，并称量烧杯及氢氧化钠溶液总质量m1。

②先打开止水夹，再打开分液漏斗活塞，滴加盐酸并及时关闭活塞。完全反应后，

再次称量烧杯及其中液体的总质量m2

③利用m2与m1的差值，即反应生成的二氧化碳质量，再计算海螵蛸中碳酸钙的含量。

（1）海螵蛸有治疗胃酸过多、能为骨质发育提供重要元素的功效，其原因是________。   

（2）实验前要检查装置的气密性，方法是：用止水夹夹住橡胶管，往分液漏斗中加入适量水，打开分液漏斗的活塞，观察到________，说明装置气密性良好。