中考总复习二氧化碳的性质用途和制取归纳

中考总复习二氧化碳的性质用途和制取归纳

中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 1 页 共 14 页 【考纲要求】 1.掌握二氧化碳的化学性质和物理性质；了解二氧化碳的用途以及温室效应。 2.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点。 【知识网络】 无色无味的气体 物理性质 密度比空气大 能溶于水 ①一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸 ②与水反应生成碳酸：CO2+H2O=H2CO3 碳酸能使紫色石蕊试液变红 二氧化碳 化学性质 ③能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ④与灼热的碳反应： C + CO2 2CO ①药品：大理石或石灰石和稀盐酸 ②反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 实验室制法 ③装置：固液不加热型 ④收集方法：向上排空气法 ⑤验满方法：用燃烧的木条放在瓶口，木条熄灭则满 ⑥检验方法：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 工业制法：煅烧石灰石 CaCO3 CaO+CO2↑ 用途：灭火，光合作用，化工原料，制冷剂 【考点梳理】 考点一、二氧化碳的性质和用途 1.物理性质：无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,固态二氧化碳叫做干冰。 2.化学性质: （1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸。 （2）与水反应生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3 碳酸不稳定,易分解：H2CO3 = H2O+ CO2↑ （3）能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 该反应用于检验二氧化碳；这也是久置装石 灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。 （4）与灼热的碳反应： C + CO2 2CO （吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2 是氧化剂， C 是还原剂） 3.用途: (1)灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其 化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）。 (2)干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）。 （3）气体肥料。 （4）光合作用。 （5）化工产品的原料。 4.二氧化碳对环境的影响： ⑴过多排放引起温室效应。 ①造成温室效应的主要原因：人类消耗的化石能源急剧增加，森林遭到破坏等。 ②减轻温室效应的措施：减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源等。 高温 高温 高温 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 2 页 共 14 页 ⑵由于二氧化碳不能供给呼吸，因此在人群密集的地方要注意通风换气。 要点诠释： 1.不要将“干冰”和“冰”混为一谈。在一定的条件下（加压降温），二氧化碳气体会变成固体，固态 的二氧化碳叫“干冰”，“冰”是液态水在一定条件下变成的固态物质。 2.二氧化碳溶于水和二氧化碳与水反应在本质上是不同的，前者是二氧化碳以分子的形式存在于水中， 后者是二氧化碳与水反应生成具有酸性的物质碳酸，前者是物理变化，后者是化学变化。 3.一般情况下，二氧化碳不能支持普通的物质燃烧，特殊情况下也能支持某物质燃烧，如镁等活泼金属 在点燃的条件下，也能在二氧化碳中继续燃烧下去。 4.人在二氧化碳含量较高的环境中感到不适甚至死亡，不是因为二氧化碳有毒，而是因为二氧化碳不能 供给呼吸。当空气中二氧化碳的含量超过正常含量时，会对人体健康产生影响，达到 10％会使人窒息而 死亡。 考点二、实验室制取二氧化碳的方法 1.药品：石灰石与稀盐酸。 2.原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 3.装置图： 4.气体收集方法：向上排空气法（密度比空气大，能溶于水）。 5.检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则是二氧化碳气体。 6.验满方法：将点燃的木条放在集气瓶口，如木条熄灭，证明已集满二氧化碳气体。 7.二氧化碳的工业制法： CaCO3 CaO+CO2↑ 生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2 要点诠释： 实验室制取二氧化碳应注意： 1.不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有较强的挥发性，会使生成的 CO2 中混有氯化氢气体而不纯。 不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应后生成微溶于水的 CaSO4，CaSO4 覆盖在石灰石表 面，阻止反应的继续进行。不能用碳酸钠代替石灰石，因为 Na2CO3 易溶于水，与盐酸反应速率快，不利 于收集二氧化碳气体。 2.长颈漏斗的下端管口应插入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗中逸散。反应器内的导管 稍露出胶塞即可，不宜太长，否则不利于气体的导出。 3.收集时瓶口覆盖毛玻璃片，且导管应伸到接近集气瓶底部处，便于尽快排净空气，收集较纯的气体。 4.检验二氧化碳应用澄清的石灰水而不能用燃着的木条。因为使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的特征反 应，而使燃着的木条熄灭的气体除了二氧化碳之外，还有氮气、稀有气体等。 考点三、几种常见物质的除杂、检验方法及相互转化的化学方程式 1.一氧化碳（或氧气、氢气等）中含有少量二氧化碳（CO[CO2]）： 将混合气通入氢氧化钠溶液中。 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 2. 二氧化碳中含有少量一氧化碳（CO2[CO]）： 将混合气通过灼热的氧化铜。 CO+CuO △ Cu+CO2 3.生石灰中含有少量碳酸钙（CaO[CaCO3]）：高温煅烧（不可加盐酸）。 高温 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 3 页 共 14 页 CaCO3 CaO+CO2↑ 4. CO32-的检验（CaCO3、Na2CO3 等碳酸盐）：加入适量稀盐酸，再将产生的气体通入澄清石灰水中。 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ CO2＋Ca(OH)2 =CaCO3↓＋H2O 5.几种物质间转化的主要化学方程式： （1）C→CO ：2C＋O2 2CO C＋CO2 2CO （2）C→CO2 ：C＋O2 CO2 C＋2CuO 2Cu＋CO2↑ 3C＋2Fe2O3 3CO2↑＋4Fe （3）CO→CO2 ：2CO＋O2 2CO2 CO＋CuO Cu＋CO2 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 （4）CO2→H2CO3: CO2＋H2O = H2CO3 （5）H2CO3 →CO2 ：H2CO3 = CO2↑＋H2O （6）CO2 →CaCO3 ：CO2＋Ca(OH)2 = CaCO3↓＋H2O （7）CaCO3 →CO2 ：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3 CO2↑＋CaO 要点诠释： 1.除杂原则：不增加新杂质，不减少被提纯的物质，杂质与被提纯物质要易于分离。除杂不仅原理要正 确，而且操作要切实可行。 2.如要除去 CO2 中的少量 CO，一般用还原 CuO 的方法，不能用点燃（少量 CO 不能点燃）或通入石灰水 （可除去 CO2）来除去 CO。若要除去 CO 中的 CO2，一般用通入氢氧化钠溶液的方法来除去 CO2。 【典型例题】 类型一、考查二氧化碳的性质、用途及实验室制法 1.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（ ） A． 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 【思路点拨】掌握实验室制取二氧化碳的装置、原理、干燥方法以及二氧化碳的性质。【答案】B 【解析】石灰石与稀盐酸接触后发生反应，产生二氧化碳气体与水反应生成碳酸，碳酸具有酸性，能使 浸有紫色石蕊试液的棉花变红。生石灰与水反应生成的氢氧化钙会与二氧化碳反应，故 C 不正确；该实 验不能验证二氧化碳的密度比空气大，故 D 不正确。 【总结升华】本题易错选C。要注意用生石灰干燥二氧化碳时，由于二氧化碳中含有水蒸气，氧化钙会 先和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能和二氧化碳发生反应。 举一反三： 【变式】（2012 四川）固体 CO2 又称干冰，易升华。干冰灭火器常用于扑救档案资料室发生的火灾，下 列关于干冰灭火的说法不正确的是（ ） A．干冰升华时吸热，降低可燃物的着火点 B．CO2 覆盖在可燃物表面，隔绝空气 高温 点燃 高温 点燃 高温 高温 点燃 △ 高温 高温 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 4 页 共 14 页 C．CO2 不能支持燃烧 D．干冰升华后不污染档案资料【答案】A 【解析】着火点是物质的固有属性。干冰升华时吸热，不能降低可燃物的着火点。干冰灭火的原理是利 用干冰升华吸收，使温度降低到可燃物的着火点以下。 类型二、考查有关二氧化碳的性质、制法的综合实验题 2.如图所示是制取二氧化碳并验证二氧化碳性质的装置图。试回答下列问题： （1）写出有标号的仪器名称：a ，b ，c 。 （2）用装置 2 来检验二氧化碳，则盛放的试剂名称是 ，反应现象是 。 （3）用装置 3 证明二氧化碳与水反应生成碳酸，则装置 3 中除水外还应加入的试剂是 ， 实验现象是 （4）装置 4 中放有燃着的高低不同的蜡烛，观察到的现象是 ，这个 现象说明二氧化碳具有的性质是 、 、 。 【思路点拨】本题综合考查了二氧化碳的性质以及对相应实验现象的描述。二氧化碳与水反应生成碳酸， 碳酸具有酸性，能使紫色石蕊试液变红。 【答案与解析】（1）长颈漏斗 广口瓶 烧杯 （2）澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 （3）紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变红 （4）下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭 不可燃 不助燃 密度比空气大 【总结升华】检验二氧化碳气体用澄清的石灰水，而不能用燃着的木条，使燃着的木条熄灭的不一定是 二氧化碳气体。 3.我市某校研究性学习小组在老师指导下，对呼吸作用是否产生二氧化碳进行探究。现请你一同参与： 　　[提出问题]呼吸作用是否产生二氧化碳？ 　　[设计方案并进行实验] 　　小雪：在试管中加入 2mL 蒸馏水，用一支玻璃导管插入水中吹气，结果未发现明显的现象。 　　小宁：在试管中加入 2mL 澄清石灰水，用玻璃导管向试管中的溶液吹气，产生的现象是： 　　_________________，反应的化学方程式为：___________________。 　　[解释与结论]根据他们的方案和实验，小雪方案中的实验原理用化学方程式表示为：__________； 小宁的结论为：____________。 　　[评价与反思]小雪的方案若加以完善，且继续实验，也能得到小宁同样的结论。 　　请你设计方案________________________（要求写出实验操作及产生的现象）。 【思路点拨】由题意知，此探究实验的目的是证明人呼出的气体含有 CO2，因此小宁向澄清石灰水中呼 气，会观察到石灰水变浑浊，因为发生了反应 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。而小雪往蒸馏水中吹气，由于 发生反应 CO2+H2O=H2CO3，而无明显现象，所以可以用检验碳酸存在的方法来证明 CO2 的存在，向所得溶 液中滴入 1～2 滴紫色石蕊试液，溶液若变红即可。 【答案与解析】 [设计方案并进行实验] 澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O [解释与结论] CO2+H2O=H2CO3 呼吸作用有 CO2 产生 [评价与反思] 向所得溶液中滴入 1～2 滴紫色石蕊试液，溶液变红 【总结升华】此题借呼出气体的探究情景考查了 CO2 的化学性质及碳酸的性质。 4.化学是一门以实验为基础的科学。利用图中仪器和装置回答下列问题。 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 5 页 共 14 页 （1）配制一定质量分数的 NaCl 溶液，除需要量筒外，还需上述玻璃仪器中的_____（填序号）；用量筒 量取一定体积水，读数时视线应________________________。 （2）实验室制取的 CO2 中常混有 HCl 气体，为除去 CO2 中少量的 HCl 气体，不纯的气体应从 E 装置 ____________管口进入；实验室收集二氧化碳时，可选用的收集装置是____________ （填字母代号）。 【思路点拨】掌握常见化学仪器的用途、操作要点以及二氧化碳的实验室制取方法。 【答案】（1）②③ 与凹液面最低处相平 （2）a A 【解析】 （1）配制溶液时实验仪器的掌握可结合操作步骤来进行，“计算、称量”用到的仪器有天平、药匙，量 筒、滴管），“溶解”用到的仪器有烧杯、玻璃棒等。（2）气体通过洗气瓶的顺序是长进短出 【总结升华】实验室制取的 CO2 中常混有 HCl 气体，不要选择氢氧化钠溶液来除去，因为在除去 HCl 气 体的同时也除去了 CO2。用饱和碳酸氢钠溶液不仅能除去氯化氢气体，还可以增加二氧化碳的量。 5.某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，并收集纯净的气体”的实验。设计了如下方案进行实验： A B C D E （1）写出所标仪器的名称：① 、② 。 （2）描述 A 中发生的现象： 。 （3）根据我们所学的知识，你认为 A 装置和 装置相连并产生 现象时就足以 说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐；写出有关反应的化学方程式： 。 （4）该同学想要收集一瓶纯净的该气体，连接上述装置的顺序是：（填写各接口字母） 。其 中，C 装置的作用是： ，写出 C 中反应的化学方 程式： 。 （5）写出用 A 装置还可以制取的日常生活中一种常见气体的化学反应方程式： 。 并说出它的一个重要用途 。 【思路点拨】鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，它能与盐酸反应产生二氧化碳气体。因此能够看到鸡蛋壳表 面有气泡产生，并逐渐溶解。要想证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，需要鉴定碳酸根离子，碳酸根离子 的检验除了需要 A 装置产生气体外，还需要验证产生的气体是二氧化碳，因此还需要盛澄清石灰水的装 置 D，只要鸡蛋壳与盐酸反应产生的气体使澄清石灰水变浑浊，就可以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐。 由于盐酸具有挥发性，使产生的气体中混有少量的氯化氢气体，氯化氢气体可通入硝酸银溶液除去，只 有从长管 d 进从短管 e 排出，才能达到上述目的；此时得到的二氧化碳中含有水蒸气，需要通入浓硫酸 除去，同理应从 b 进 c 出；由于二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，因此应用向上排空气法收集，二 氧化碳气体只有从 g 进 f 出，才能将集气瓶中的空气排出，从而得到纯净的二氧化碳。固液常温反应制 气体时用 A 装置，实验室中用双氧水制氧气就符合这一规律，因此可用 A 装置制取氧气。 【答案与解析】 （1）长颈漏斗 锥形瓶 （2）有气泡产生 （3）D 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （4）adebcgf 吸收反应中混有的氯化氢气体 AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 （5）2H2O2 2H2O+O2↑ 供给呼吸 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 6 页 共 14 页 【总结升华】本题难度较大。利用盐酸和鸡蛋壳制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体和水蒸气，很多 同学只是注意了除去这两种杂质，没有注意到用硝酸银溶液除去氯化氢气体后还会再混入水蒸气。题中 E 装置在化学实验中用途广，分析时要注意其用途不同，长、短导气管的进口也不一样，因而对本装置 要仔细分清题目要求，然后分析解答。 6.过氧化钠(Na202)可用在呼吸面具中作为氧气来源。Na202 能跟 C02 反应生成 02 和另一种固体化合物(用 X 表示)；它也能跟 H20 反应生成 02，化学方程式为:2Na202+2H20=4NaOH+02↑。以下是某兴趣小组进行的 探究活动。 (1)利用如下图所示实验装置制取氧气，请回答有关问题。 ①实验室制取 CO2 的化学方程式为 。 ②表明 C02 未被 Na202 完全吸收的实验现象为 。 ③O2 可采用 D 装置收集，并用带火星的木条检验，这是利用了 O2 的哪些性质？ ④若 A 装置产生的 C02 中混有水蒸气，要检验干燥的 C02 能否与 Na202 反应生成 O2，以上实验装置应如何 改进? (2)为探究 X 是哪种物质及其有关性质，同学们进行了如下分析和实验。 ①有同学猜想 X 可能是酸、碱或盐中的一种。通过对物质组成的分析，大家一致认为 X 肯定不是酸和碱， 理由是 。 ②同学们通过讨论和实验证明了 X 是 Na2C03。以下是他们设计的有关 Na2C03 性质的探究实验，请根据卷 首资料提供的信息，将下表填写完整。 实验操作 现 象 有关的化学方程式 实验一：取少量固体样 品， 澄清石灰水变浑浊 Na2C03+2HCl=2NaCl+H20+C02↑ C02+Ca(OH)2=CaC03↓+H20 实验二：取少量固体样 品，加水配成溶液，滴 加适量 的 溶液 有白色沉淀产生 (3)7.8g 过氧化钠与足量的水反应，生成氧气的质量是多少?若反应后得到了 40g 氢氧化钠溶液，请计算 氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。 【思路点拨】本题是一道综合测试题，考查了物质的检验、实验探究及实验设计等。（1）实验室是利用 大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取二氧化碳的，化学方程式为 CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。如果 二氧化碳没有被完全吸收，C 中的澄清石灰水会变浑浊。因为氧气的密度比空气的密度大，所以才可以 用向上排空气法收集氧气；因为氧气具有助燃性，所以可以用带火星的木条检验。要检验干燥的二氧化 碳能否和 Na2O2 发生反应，要在二氧化碳进入 B 装置前进行干燥，所以要在 A 和 B 之间增加干燥装置； 为了防止澄清石灰水中的水蒸气进入 B 装置，最好在 B 和 C 装置间也增加个干燥装置。（2）因为 X 是 Na2O2 和 CO2 反应生成的，根据质量守恒定律，Na2O2 和 CO2 中都不含氢元素，所以不可能生成含氢元素的 酸或碱。（3）要计算氢氧化钠溶液的溶质质量分数，只要根据化学方程式直接算出氢氧化钠的质量，再 和溶液的质量 40g 相比就可以。 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 7 页 共 14 页 【答案与解析】 （1）①CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑ ②澄清的石灰水变浑浊 ③氧气密度比空气大，氧气有助燃性 ④在 A、B 装置之间及 B 和 C 装置之间增加气体干燥装置（只答出在 A、B 装置间增加干燥装置也 算正确） （2）①Na2O2 和 CO2 都不含氢元素，根据质量守恒定律，二者反应后不可能生成含氢元素的酸或碱 ② 实验操作 现象 有关的化学方程式 滴加稀盐酸，然后将产生的 气体通入澄清的石灰水 有气泡产 生 氯化钙或氯化钡等 Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl 或 Na2CO3＋BaCl2＝BaCO3↓＋2NaCl 等 （3）解：设生成氧气的质量为 x，生成氢氧化钠的质量为 y。 2Na2O2＋2H2O ＝ 4NaOH＋O2↑ 156 160 32 7.8g y x 氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为:8g÷40g=20% 答：生成氧气的质量为 1.6g,氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为 20%。 【总结升华】本题的易错点主要是装置的改进和表格的填写。要检验干燥的二氧化碳能否和 Na2O2 发生 反应，要在二氧化碳进入 B 装置前进行干燥，所以要在 A 和 B 之间增加干燥装置，为了防止澄清石灰水 中的水蒸气进入 B 装置，最好在 B 和 C 装置间也增加个干燥装置。 举一反三： 【变式 1】根据以下装置回答下列问题： 　　　　　　　　　　 （1）写出标有字母仪器的名称：a_________；b______。 （2）实验室制取和收集二氧化碳气体所用的装置是______________（填字母），化学方程式为 __________________________。 （3）验证二氧化碳气体已收集满的方法是 。 （4）氨气（NH3）在通常状况下是一种无色有强烈刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，其 水溶液为氨水。实验室可用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气。实验室制取氨气应选 用的发生装置是__________（填字母）。 【答案】 　　（1）酒精灯 长颈漏斗 　　（2）BE CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 　　（3）用燃着木条放在集气瓶口，如果木条火焰熄灭则证明二氧化碳已收集满 　　（4）A 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 8 页 共 14 页 【变式 2】某学习小组在探究“从空气中制取氮气”时，提出以下实验方案： 空气→除去二氧化碳和水蒸气→除去氧气→氮气 （1）在甲装置的 A 中所装溶液是 。 （2）除去氧气：他们分别收集一瓶（1）中得到的气体，用图乙装置进行实验，小红选用红磷，小明选 用木炭。他们俩中有一位同学选用的药品不合理，理由是 。 （3）分析误差：此法得到的氮气其密度与氮气的实际密度有误差，你认为产生误差的可能原因是（任 写一种） 。 【答案】 （1）NaOH 溶液 （2）因木炭燃烧生成 CO2 气体，影响实验结果 （3）含有稀有气体（或红磷的量不足，氧气没有耗尽；或装置的气密性不好等） 【解析】本题综合性较强。从图甲可以看出，B 中浓硫酸是用来除去水蒸气的，A 中物质应该是除去 CO2 气体的，可利用碱溶液可以和某些非金属氧化物反应从而除去 CO2；但不适宜选用氢氧化钙溶液，因为 氢氧化钙是微溶物，氢氧化钙溶液的浓度较小，除不尽二氧化碳。要除去氧气应该选用能在空气中燃烧 且不生成气体的固体物质，如果选择碳会生成 CO2 气体，影响实验结果。 【变式 3】啤酒是生活中常见的饮料，其中含有二氧化碳、水和蛋白质等物质。 （1）观察一瓶啤酒，未见气泡，打开啤酒瓶盖时会冒出大量的气泡，原因是 。 （2）要使啤酒冒出更多的气泡，除可采用振荡或搅拌的方法外，其他方法有 。 （3）已知啤酒中产生的气体是 CO2，请你设计一种实验方案检验啤酒中的 CO2，将必要的实验步骤和现 象填入下表中。 实验步骤 实验现象 【答案】 （1）打开瓶盖后瓶内的压强减小，气体在液体中的溶解能力也随之减小 （2）将啤酒瓶浸在温水中 （3） 实验步骤 实验现象 打开啤酒瓶盖，塞上带导气管的单孔橡皮塞，将气体通入盛有 澄清石灰水的烧杯中 澄清石灰 水变浑浊 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳（提高） 撰稿：熊亚军 审稿：李伟 【巩固练习】 一、 选择题 (每小题只有一个选项符合题意) 1.（2012 四川）下列说法不正确的是（ ） 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 9 页 共 14 页 A.由 Na 和 K 得出，钠元素和钾元素的化学性质相似 B.CO2 的过多排放形成酸雨 C.CO 会与血液中的血红蛋白结合导致中毒 D.金刚石与石墨物理性质存在很大的差异，是因为构成它们的碳原子排列方式不同 2.（2012 重庆）2011 年 10 月，“碳捕集与封存国际论坛”在重庆召开，重庆合川介绍了把 CO2 压缩、液 化后封存在泥岩中的方法。关于封存 CO2 的必要性和可行性的叙述中错误的是（ ） A．CO2 分子间有间隔 B．CO2 气体较易液化 C．CO2 是导致酸雨的主要气体 D．大气中 CO2 增加会造成温室效应 3.（2012 浙江）常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大 理石粉末逐步加人足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是（ ） A．物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关 B．反应物之间必须直接接触才会发生化学反应 C．块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同 D．硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解 4.（2012 江苏）下列判断正确的是（ ） A．纯碱属于碱 B．不锈钢属于纯净物 C．干冰属于氧化物 D．C60 属于化合物 5.（2012 山东）对比是学习化学的重要方法。下列关于 CO2 与 CO 的比较错误的是（ ） A．一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子 B．CO2 能溶于水，CO 难溶于水 C．CO2 可用于光合作用，CO 可用于人工降雨 D．CO2 会造成温室效应，CO 易与血液中的血红蛋白结合引起中毒 6.把干燥的蓝色石蕊试纸放在 CO2 气体中，石蕊试纸不变色。将 CO2 气体通入滴有石蕊指示剂的水中， 溶液变红色。再将该溶液敞口加热一段时间，发现溶液的红色褪去，冷却到原温度后，再次通入 CO2， 溶液又变红色。上述实验现象不能说明的是( ) A.CO2 能和水发生化学反应 B.CO2 的水溶液具有酸性 C.加热能使 CO2 水溶液的酸性减弱 D.CO2 具有酸性 7.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反 应，必须考虑的是( ) A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．②③⑤ 二、 推断题 8.A、B、C、D、E 是初中化学中常见的物质，其转化关系如图所示： 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 10 页 共 14 页 (1)若 A 为黑色固体，则 A 的化学式为________，B 的化学式为________。 (2)若 C 为难溶性钙盐，写出由 E→D 的化学方程式 。 (3)图中所示的所有转化的化学反应中，一定不包含的基本反应类型是________反应。 三、实验题 9.（2012 广东）用右图装置在实验室收集一瓶 C02 进行性质实验，据图 回答问题： (1)写出图中标号仪器的名称： A 是___________，B 是____________。 (2)检查装置气密性的操作和现象是：先用夹子夹住导气管中的橡皮管， 再向 A 中加入水至形成一段水柱，静置，若观察到______________，说明 气密性良好。 (3)检验 C02 是否收集满的操作和现象是：将燃着的木条放在__________， 若火焰熄灭，说明已经收集满。 （4）Na、Mg 等活泼金属可以在 CO2 中燃烧。某同学收集到一瓶 CO2 后，通过实验验证 Mg 条能够在 CO2 中燃烧。下列物品中他需要使用的有______。 ①酒精灯 ②铁架台 ③坩埚钳 ④砂纸 ⑤试管夹 ⑥蒸发皿 10.（2012 湖北）实验装置的设计和组装是一个改进的过程，请观察下列装置并回答相关问题。 (1)A 装置中发生反应的化学方程式是 。 (2)根据 A 装置的适用条件改进后得到 B 装置，其中仪器 c 的名称是 。 (3)从上述装置中选出一种用于收集氢气，对应的编号是______。 (4)E装置从a、b中某一个接口进气，可以代替C、D 装置收集气体，并且可以减少气体向空气中的逸出。 现用A、E装置来制取并收集氧气，连接A装置的应是______口(选填“a”或“b”)。 11.（2012 江苏)请结合下列常用的仪器和装置，回答有关问题： （1）写出标号仪器的名称：b ；e 。 （2）上图仪器中，能在酒精灯火焰上直接加热的有 （填序号）。 （3）选择上图中的 （填序号）可组合成实验室制取二氧化碳的发生装置，在不添加其他仪器 a b c d e f g h i 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 11 页 共 14 页 的情况下，检查该发生装置气密性的方法为 。 （4）收集二氧化碳气体，可选择上图中的 （填序号）装置；若要检验二氧化碳气体，则需将气体 通过盛有 的 i 装置。 （5）除去粗盐中的不溶性杂质时，除上图有关仪器外，必须添加的仪器不包括下列中的 （填序 号）。 A.玻璃棒 B. 蒸发皿 C.水槽 D.分液漏斗 12.实验室按下图所示装置制取 CO2，并检验 CO2 的性质．试回答以下问题： （1）实验开始前，先应检查装置 A 的______________。 （2）用装置 A 来制取 CO2，所用的药品是____________和____________（写化学式）。 （3）若要用装置 B 鉴定 CO2，在 B 中应盛放的试剂是____________，当将标①和②的导管口连接时，B 中看到的实验现象是______________________。 （ 4 ） 若 要 用 装 置 C 证 明 CO2 能 与 水 反 应 生 成 碳 酸 ， C 中 除 有 少 量 水 外 ， 应 加 入 的 试 剂 是 _________________，当将标①和③的导管口连接时，C 中看到的实验现象是________________。 （5）烧杯 D 中放有燃着的蜡烛如图所示，当将标①和④的导管口连接时，D 中看到的实验现象是 ____________________________________。 13.小明同学在实验操作考核中，抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。实验室现有药品如图 一所示： （1）要制取二氧化碳，小明同学应该从以上药品中选择________和________反应。 （2）选择以上药品的理由是________（填序号）。 ①不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，使氯化氢气体混入二氧化碳气体中 ②一般不选用碳酸钠粉末，因为它与酸反应速度太快，不便于收集 ③可用木炭和氧气反应，因为反应可生成二氧化碳 ④可用稀盐酸和石灰石反应，因为反应速度适中，条件要求不高，气体产物纯净，易于收集 （3）写出用你选择的药品制取二氧化碳的化学方程式： 。 （4）图二是小明实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是________（填字母标号，下同），其中操作 有误的是________。 14.某化学兴趣小组利用如图装置探究制取气体的原理、方法及性质。结合装置图，回答下列问题： 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 12 页 共 14 页 (1)写出图中标号仪器的名称：a_______，b_______。 (2)用双氧水和二氧化锰制取氧气时，可选用的发生装置是_______(填上图字母)，可选用 C 装置收集氧 气，其原因是_____________________。 (3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3)，应选择的发生装置是_______(填上图字 母)。 (4)该小组设计了如图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。 ①当打开 K1、关闭 K2 时，利用Ⅰ、Ⅱ装置，可进行的实验是_______(填字母)。 a.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳 b.锌与稀硫酸反应制取氢气 ②当打开 K2、关闭 K1 时，可以利用Ⅰ、Ⅲ装置制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳的化学 方程式是____________________________；若要证明二氧化碳能与水发生反应，应向烧杯的水中加入 _____________________。 15.在一次实验课上，各小组同学用在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应的化 学方程式为 。小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的 快。小明将这一情况报告老师，老师鼓励他们对此问题共同探究。 [提出问题] 影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？ [作出猜想] ①不同地点石块中碳酸钙含量不同； ②所用盐酸的溶质质量分数不同； ③还可能是 。 [设计实验]（1）验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、________的石 块，加入质量相同、 的稀盐酸进行实验。 （2）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是 。 [交流讨论] 实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。若要做到精确比较， 应该测量的实验数据是 。 [拓展延伸]上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶 液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有（答出两点即可） 等。 四、计算题 16.钙是维持人体正常功能所必需的元素。右图所示为 某种补钙剂“钙尔奇”说明书的一部分。取 1 片钙 尔奇，放入盛有 10 g 稀盐酸的烧杯中，其中碳酸钙 跟盐酸恰好完全反应(其他成分与盐酸不反应)。烧 杯内物质质量变为 11.34 g。 试计算： 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 13 页 共 14 页 (1)每片钙尔奇中含碳酸钙的质量。 (2)服用这种补钙剂，每人每天摄入钙元素的质量。 (3)所用稀盐酸中溶质的质量分数。 【答案与解析】 1.【答案】B【解析】酸雨主要是由于化石燃料燃烧，向空气中排放大量的硫、氮氧化物所致，与 CO2 没 有关系。2.【答案】C【解析】CO2 是导致温室效应的主要气体，酸雨则主要是由硫氮氧化物与雨水化合 后形成酸引起的。 3.【答案】B 【解析】大理石和硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会覆盖在大理石的表面，使反应很难继续进行下去； 而选择粉末状的大理石逐步加入，可以保证大理石可以跟稀硫酸充分接触，使反应能够持续进行。 4.【答案】C【解析】干冰是固体二氧化碳，是由碳、氧两种元素组成的氧化物。 5.【答案】C【解析】一氧化碳与二氧化碳有明显区别。CO2 是光合作用的原料，能促进光合作用的进行， 人工降雨也是二氧化碳的重要用途；CO 具有还原性，可燃性以及毒性。 6.【答案】D【解析】把干燥的蓝色石蕊试纸放在二氧化碳气体中，石蕊试纸不变色，说明二氧化碳不 具有酸性。当二氧化碳通入水中后，能使紫色石蕊试剂变红色，说明二氧化碳与水反应，并生成一种酸 性物质；当加热该溶液时，红色逐渐褪去，说明酸性逐渐减弱。 7.【答案】D【解析】选择气体的收集方法时，可以根据气体的密度与空气的大小关系，确定是用向上 排空气法还是向下排空气法收集；也可以根据气体的水溶性及能否与水发生化学反应确定能否用排水法 收集。故选 D。 8.【答案】(1)C CO (2)CO2+H2O=H2CO3 (3)置换 【解析】（1）因 A 为黑色固体，能与氧气反应生成两种不同物质，故 A 为碳（C）。碳完全燃烧生成 CO2，不完全燃烧生成 CO；CO 还能和氧气反应，故 B 为 CO，E 为 CO2。（2）C 为难溶性钙盐，则 C 为 CaCO3,D 为 H2CO3。 9.（1）A：长颈漏斗 B：集气瓶 (2）一段时间水柱液面不下降 （3）集气瓶口 （4）①③④ 【解析】装置气密性检查的原理是压强变化。通过一定的方法（如改变温度）使装置内的气体压强 发生变化，从而产生比较明显的现象。验满与检验是两个不同的操作，验满时，燃着的木条只能放在瓶 口；固体物质直接在集气瓶中燃烧，需要夹持工具、引燃工具，所以需要坩埚钳、酒精灯、砂纸等工具。 10.（1）CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑（2）锥形瓶 （3）D 或 E （4）a 【解析】稀盐酸和大理石反应适合制取二氧化碳气体；氢气的密度比空气小，适宜用向下排空法； 用E装置也可收集氧气，氧气B进A出。 11.(1）锥形瓶 量筒 （2）c （3）ab 或 ac 关闭止水夹，向长颈漏斗中注水，在漏斗颈 内若能形成稳定的水柱，则气密性良好 （4）g 澄清的石灰水 （5）CD 【解析】实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，根据反应物的状态和反应条件可确 定需要使用的固液常温型发生装置；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，可用向上排空气法收集；CO2 可以使澄清石灰水变浑浊，实验中常用此法检验二氧化碳气体；过滤操作所必须的主要仪器包括：烧 杯、漏斗和玻璃棒。 12.（1）气密性 （2）CaCO3 HCl （3）澄清石灰水 溶液变浑浊 （4）紫色石蕊溶液 溶液由紫色变成红色 （5）蜡烛由低到高依次熄灭 中考总复习：二氧化碳的性质、用途和制取归纳 第 14 页 共 14 页 【解析】任何涉及到气体的装置，在进行实验之前，都要进行气密性的检查，防止漏气。实验室一般 用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用来鉴别二氧化碳气体；酸可 以使紫色的石蕊试液变红；高低蜡烛实验一方面能说明二氧化碳不支持燃烧，不能燃烧，同时也说明了 二氧化碳密度比空气大。 13.【答案】 （1）稀盐酸 石灰石 （2）①②④ （3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （4）cabd d 【解析】实验室选择石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳。浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳不纯， 稀硫酸与石灰石反应生成微溶于水的 CaSO4，CaSO4 覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行。碳酸 钠与酸反应太快，不便于收集。木炭与氧气反应所得的二氧化碳不纯，且难以收集。检验二氧化碳是否 收集满，应将燃着的木条放在集气瓶口。 14.【答案】 (1)酒精灯 锥形瓶 (2)B 氧气的密度比空气大 (3)A (4)①b ②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 紫色石蕊试液 【解析】(1)读图可知 a 为酒精灯，b 为锥形瓶。(2)双氧水为液体、二氧化锰为固体且该反应不需 要加热，因此发生装置选 B；因为氧气的密度比空气大，因此可用向上排空气法收集氧气。(3)制取氨气 的反应物为两种固体且需要加热，因此发生装置选 A。(4) ①打开 K1、关闭 K2 时，Ⅱ装置的收集方法为 向下排空气法，因此可用来收集氢气。②二氧化碳与水反应看不到现象，可向烧杯中加紫色石蕊试液， 因为二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红，利用这一现象验证二氧化碳与水确实发生了 反应。 15.【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ [作出猜想] 石块大小不同（或石块质量不同、盐酸质量不同） [设计实验]（1）不同地点 溶质质量分数相同 （2）溶质质量分数不同 [交流讨论] 相同时间内收集的二氧化碳体积（或收集相同体积的二氧化碳所用的时间） [拓展延伸] 温度、溶液的溶质质量分数、溶液质量、压强（任选两点） 解析[作出猜想] 影响二氧化碳气体产生速率的因素还可能有石块大小、石块质量或盐酸质量等。 [设计实验]（1）验证不同地点石块中碳酸钙含量是否相同，就要保证其他条件相同，采用不同地 点的石块做实验。盐酸的溶质质量分数也应该相同。（2）要验证猜想②是否成立，就要保证其他条件相 同，取用不同溶质质量分数的盐酸进行实验。 [交流讨论]通过观察气泡产生的剧烈程度，只能粗略地比较反应速率。如果做到精确比较需要测量 相同时间内收集的二氧化碳体积或收集相同体积二氧化碳所用的时间。 [拓展延伸] 影响反应速率的因素主要有催化剂、温度、溶液的溶质质量分数、压强等，若探究“催 化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，就要保证其他条件相同，催化剂是一个变量，就 可以得到探究结果。 16.解：(1)设每片钙尔奇中碳酸钙的质量为 x，盐酸中溶质的质量为 y 根据质量守恒定律，可知生成二氧化碳的质量为： 2 g+10 g-11.34 g=0.66 g CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 100 73 44 x y 0.66 g 100∶44=x∶0.66 g 73∶44=y∶0.66 g x=1.5 g y=1.095 g (2)每片钙尔奇中钙元素的质量为： 1.5 g× ×100%=0.6 g 根据“一日 2 次，每次 1 片”可知，每人每天摄入的钙元素的质量为：0.6 g×2=1.2g (3)盐酸中溶质的质量分数为：1.095 g/10 g×100%=10.95% 40 100