中考化学一轮复习考点课时练习考点21 二氧化碳的制法（含解析）

这是一份中考化学一轮复习考点课时练习考点21 二氧化碳的制法（含解析），共27页。试卷主要包含了实验室制取气体的思路和方法，6%，3%等内容，欢迎下载使用。
中考对二氧化碳制取的考查多为综合性试题，结合氧气的制取一起考查，会给出具体的气体制备原理，结合具体的条件选择发生装置和收集装置，只要熟记装置选择的考虑因素，解题不是什么问题。气体制取和收集装置的选择应根据制取气体从原理上是否科学，严谨、合理，装置上和操作中是否安全、简便、现象是否明显，药品是否经济、易得、环保节能等方面进行分析。
考查重点
1.实验室制取气体的思路和方法。
2.实验室制取二氧化碳的原理、装置、收集、验满。
2.二氧化碳的检验
重点考向
考向一、制取气体的思路和方法
通过对实验室制取氧气和二氧化碳的研究，我们能得到实验室制取气体的一般思路和方法：
（一）、确定制取气体的化学反应原理，即在实验室条件下选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体；
（二）、确定制取气体时应采用的实验装置，包括气体发生装置和收集装置；
1.发生装置
A、选择依据：药品状态、反应条件
B、类型
（1）基本类型
（2）固（液）——液不加热型发生装置的评价
（3）其他可控类型
2.收集装置
A、选择依据：
（1）气体的密度
（2）气体的溶解性
（3）其它因素：是否与空气成分反应、是否与水反应
B、类型
（1）基本类型
（2）变式类型
（三）、确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
根据气体的化学性质，选择合适的检验方法，力争做到现象明显、唯一。
易错警示
1. 排水法的变形装置
一定从a口进气，b口排水。
2. 排空气法的变形装置
向上排空气法：a进b出
向下排空气法：b进a出
知识拓展
常见液体和固体(或液体和液体)反应不需加热型(装置如图A及变形装置图B)
使用这类装置应注意：若使用长颈漏斗，长颈漏斗导管下端应形成液封。
方法技巧
解答这类题目首先要熟记实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、装置示意图及其中仪器（如上图中的标号a、b等）的名称、注意事项等等。然后根据所给的实验、问题情景信息，或者是图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细心地探究后，按照题目要求进行选择、填写或评价实验室制取二氧化碳的实验步骤，或者画出、选配、评价装置示意图（或部分装置的示意图）等等。
另外，有时根据实验室制取二氧化碳的装置示意图或实验步骤来推断制取的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据（即有关操作的原因），或者改良某一装置示意图等；有时还会根据实验室制取二氧化碳的过程中发生的意外情况来推断二氧化碳的有关性质、操作注意事项及改进方案等。
跟踪训练
1. 甲乙是两套气体制取的发生装置，对两套装置分析正确的是（ ）
A．都可以用双氧水和粉末状二氧化锰制取氧气
B．都可以用块状大理石和稀盐酸来制取二氧化碳
C．甲乙装置通过长颈漏斗都能及时添加液体试剂
D．甲装置N处需要添加止水夹
【答案】BC
【解析】A、有孔塑料板上不能放粉末状二氧化锰，错误；
B、甲装置中锥形瓶和乙装置有孔塑料板上放块状大理石，盐酸都从长颈漏斗加入，正确；
C、甲乙装置通过长颈漏斗都能及时添加液体试剂，正确；
D、甲装置中无法把固体药品和液体药品分开，可以不用装止水夹，错误；
故选BC。
2．导管位置正确的实验装置是（ ）
【答案】D
【解析】A、氢气还原氧化铜时，为排净试管内的空气，通入氢气的导管需要伸到试管的底部，氧化铜的上方，故A不正确；
B、加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气时，为便于氧气导出，导管刚露出橡皮塞即可，故B不正确；
C、导气管伸入了液面以下，产生的气体无法导出，故C不正确；
D、氧气不易溶于水，且密度比水小，用装置来收集氧气时，氧气从短管进入，故D正确。故选D。
3. 实验室制取某些气体的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 装置①和⑤组合可以用来制取氧气 B. 装置③收集的氧气比装置⑤要纯净得多
C. 装置②和④组合可以用来制取二氧化碳D. 装置②可以较好地控制反应速率
【答案】A
【解析】A、实验室制取氧气可用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法，属于固体加热型，应选用的发生装置是①；氧气不易溶于水，可用排水法收集，正确；B、排水法比排空气法收集到的气体纯净，故装置③收集的氧气不如装置⑤收集的纯净，错误；C、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，应选用的发生装置是②；但二氧化碳密度比空气的大，应用向上排空气法收集，错误；D、装置②固体与液体接触后不能进行分离，不能控制反应速率，错误。故选A。
4.(2021山东潍坊中考)如图A～H是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请完成下列相关问题。

(1)写出图中仪器②的名称________。
(2)实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是________(填序号)。
(3)实验室制备CO2的化学方程式为________________________，若用装置H收集CO2气体，产生的气体应从________(填“a”或“b”)端通入。
(4)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为________________________；若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气，能否体现该优点________________________________(填“能”或“否”)。
(5)用排水法与排空气法收集CO2及相关性质的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)。
已知：向收集满CO2的集气瓶内倒人等体积适量澄清石灰水，并振荡。二氧化碳纯度越高，澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。
由上述实验可得结论：①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；
②与排空气法相比，排水法的优点是________________________________ 。
【答案】(1)水槽 (2)AG(或AH) (3)CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ a (4)能随时控制反应的发生和停止(或随开随用，随关随停) 否 (5)I.CO2密度比空气大 Ⅱ.集气瓶口有气泡冒出②用排水法收集到的二氧化碳更纯净(或用排水法集满二氧化碳现象明显，易操作)
【解析】(1)②为水槽。
(2)制取一瓶干燥的氧气，发生装置选择固体加热型装置A；收集方法采用向上排空气法，选择G或H为收集装置。
(3)盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，书写化学方程式时注意配平及标注气体符号；二氧化碳密度比空气大，所以从长管a进气，空气从短管b排出。
(4)C或D装置通过一定的操作可实现固液接触及分离，因此可以控制反应的发生和停止；二氧化锰为固体粉末，利用C、D装置实现不了固液分离，所以不能体现两装置的优点。
(5)二氧化碳密度比空气大，并且不与空气反应，故可采用向上排空气法收集；采用排水法收集气体时，集气瓶内集满气体后，气体逸出集气瓶，在集气瓶口形成气泡，根据该现象判断气体已集满。
②分析澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间，可以推测排水法收集的二氧化碳的纯度高。
5．（2021辽宁沈阳模拟）二氧化碳能溶于水，并能与水反应生成碳酸，所以很多资料上都认为二氧化碳一般不用排水法收集。那二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢？某化学兴趣小组利用如图1所示的两套装置进行了深入的探究。
请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式：____________________________。
（定性实验）实验后，装置 Ⅱ 水槽中的液体应该呈酸性，向此液体中滴加紫色石蕊试液溶液颜色会变为_______。但是取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是____________________________。
（定量实验）采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限，本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气)，推算出空气的含量，再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可)：
通过实验可知，若对CO2纯度要求较高，应该使用排水法收集二氧化碳。
（实验反思）利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是___________________________。
（交流讨论）证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高，还有什么方法？_____________________________。
（拓展应用）利用传感器对二氧化碳性质再探究。
步骤 1：如图2所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。
步骤2：三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中，关闭活塞。
步骤3：一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如图3所示。
（查阅资料）氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，两种物质均可与CO2发生反应。
①导致曲线AB段气压增大的主要原因是：____________________________。
②图中曲线1中_______段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。
③利用现有的装置，在不使用其他试剂的情况下，请你写出除振荡烧瓶外继续降低E点的操作方法_________________________。
④曲线2与曲线3差异较大的原因是_____________________。写出曲线1所反应的化学方程式____________________________。
【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 红色 二氧化碳在水中溶解度较小 锥形瓶中的空气随二氧化碳气体进入集气瓶 向两集气瓶中分别加入相同体积、相同浓度的澄清石灰水振荡，观察变浑浊的程度 注射器中的液体加入烧瓶时速度太快，而反应程度较小，导致压强突然增大 CD 使烧瓶内物质冷却(或抽气等) 饱和石灰水浓度太低(氢氧化钙微溶于水)影响了二氧化碳的吸收； CO2 + H2O=H2CO3
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，该反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
[定性实验]酸性溶液能使紫色的石蕊试液变红色；而取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象，这可能是由于二氧化碳在水中溶解度较小造成的，故填：红；二氧化碳在水中溶解度较小。
[实验反思]
利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是装置本身含有空气,故填：锥形瓶中的空气随二氧化碳气体进入集气瓶。
[交流讨论]
证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高，可以选择如下方法向两集气瓶中分别加入相同体积、相同浓度的澄清石灰水振荡，观察变浑浊的程度，故填：向两集气瓶中分别加入相同体积、相同浓度的澄清石灰水振荡，观察变浑浊的程度。
[拓展应用]
①注射器中的液体加入烧瓶时速度太快，而反应程度较小，导致压强突然增大，所以曲线AB段气压增大，故填：注射器中的液体加入烧瓶时速度太快，而反应程度较小，导致压强突然增大。
②振荡烧瓶会加快二氧化碳溶解，所以曲线1中CD段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的，故填：CD。
③使烧瓶内物质冷却，温度降低压强也会减小或抽气也会造成压强减小，故填：使烧瓶内物质冷却(或抽气等)。
④曲线3装置内的气压减小程度最大，所以是二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应，生成了碳酸钠和水；曲线2与曲线3差异较大的原因是氢氧化钙微溶于水，饱和氢氧化钙溶液中含有氢氧化钙的量很少，影响了二氧化碳的吸收；曲线1涉及的反应是二氧化碳与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3，故填：饱和石灰水浓度太低(氢氧化钙微溶于水)影响了二氧化碳的吸收；CO2+H2O=H2CO3。装置类型
固——固加热型
固（液）——液不加热型
举例
高锰酸钾制取氧气，氯酸钾制取氧气
双氧水制取氧气，大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，锌和稀硫酸反应制取氢气
装置图
注意事项
①试管口应稍向 下 倾斜；②用排水法收集气体完毕后，应先 撤离导管 ，然后再 熄灭酒精灯 ；③用高锰酸钾制取氧气时试管口处应塞一团疏松的 棉花 。
①若使用长颈漏斗，长颈漏斗下端管口应插入_液面以下_，目的是防止 气体从下端逸出 。
②块状固体大小应适当，不能很碎，防止反应_剧烈，不易控制__。
常规装置
改进实验装置
装置图
评价
安装简便
便于添加液体
可控制反应速率
可以控制反应的发生和停止
（固体应为块状，不能放置MnO2)
可控制反应发生停止的发生装置
SKIPIF 1 < 0
方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
收集装置
满足条件
难溶或微溶于水，且与
水不发生化学反应
密度比空气的大，且气体不与空气中的成分发生反应
密度比空气的小，且气体不与空气的成分反应
举例
H2、O2
H2、CO2
H2
方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
收集装置
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
氢气还原氧化铜
实验室制氧气
实验室制二氧化碳
收集氧气
A
B
C
D
比较项目
排水法
向上排空气法
收集方法可行性分析
CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率
Ⅰ. ，且不与空气发生反应
收集过程分析
集满现象：Ⅱ.
“验满”分析：因气体无色，是否集满难以确定，即便用燃着的木条移近容器口熄灭，也难以证明空气完全排尽
石灰水变浑浊时间分析
时间较短
时间较长
测得氧气含量
推算出CO2含量
结论
排空气法
6.6%
69%
排水法收集到的二氧化碳更纯净
排水法
4.2%
80%
真题再现
1．小棣尝试利用如图所示装置制取和收集一瓶O2或CO2。你认为正确的操作应该是（ ）
A．选择CD装置制取和收集一瓶O2，连接df
B．选择AD装置制取和收集一瓶O2，连接af
C．选择BC装置制取和收集一瓶CO2，连接db
D．选择AB装置制取和收集一瓶CO2，连接ac
【解析】A、选择CD装置制取和收集一瓶O2，连接df错误，因为C是错误装置；故选项错误；
B、选择AD装置制取和收集一瓶O2，连接af正确，因为氧气的密度比水小；故选项正确；
C、选择BC装置制取和收集一瓶CO2，连接db错误，因为C是错误装置；故选项错误；
D、选择AB装置制取和收集一瓶CO2，连接ac错误，因为二氧化碳的密度比空气大，应该从长管进入；故选项错误；
故选：B。
2．用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，关于这两个实验的说法错误的是（ ）
A．都是固体和液体反应B．反应都不需要加热
C．都可以用向上排空气法收集D．都可以用排水法收集
【解析】A、用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，均是固体和液体反应，故选项说法正确。
B、用过氧化氢和二氧化锰制取氧气与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，均属于固液常温型，反应都不需要加热，故选项说法正确。
C、氧气和二氧化碳的密度均比空气的大，都可以用向上排空气法收集，故选项说法正确。
D、氧气不易溶于水，二氧化碳能溶于水，氧气可以用排水法收集，二氧化碳不能用排水法收集，故选项说法错误。
故选：D。
3．利用如图所示装置，用足量的盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应，则下列描述正确的是（ ）
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2
D．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
【答案】D。
【解析】实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳能够溶于水，不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
A、CO2可溶于水，但是不溶于饱和碳酸氢钠溶液，因此可以用C装置收集二氧化碳，该选项说法不正确；
B、A装置中的长颈漏斗末端在液面以上，生成的气体会从长颈漏斗逸出，不能收集二氧化碳，该选项说法不正确；
C、选择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶CO2，该选项说法不正确；
D、选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2，该选项说法正确。
4．如图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是（ ）
A．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入
B．实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管c进入
D．实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放
【解析】A、实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管a进入，b进入错误，因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大，错误符合题意，故选项正确；
B、如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；因此实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②正确，正确但不符合题意，故选项错误；
C、实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管c进入正确，因为干燥气体长进短出，正确但不符合题意，故选项错误；
D、实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放正确，因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大，正确但不符合题意，故选项错误；
故选：A。
5．（2019•惠州一模）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．
【答案】B。
【解析】
A、上下移动干燥管，能起到“随开随制，随关随停”效果；故选项错误；
B、小试管只能起到液封作用，不能起到“随开随制，随关随停”效果；故选项正确；
C、铜丝上下抽动，能起到“随开随制，随关随停”效果；故选项错误；
D、打开和关闭活塞，可以做到“随开随制，随关随停”效果；故选项错误；
6．我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。
（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有_______(填序号)。
A．反应物的状态 B．气体的密度
C．反应的条件 D．气体的溶解性
（2）某实验室的仪器柜里有如下仪器：
仪器①的名称是________，实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时,，不可能选择的仪器是______(填序号)。
（3）老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为____________________________________。为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是_______(填序号)，该装置的最大优点是_____________________。该装置还可以用于实验室制取________________。
（4）若用50克稀盐酸与10克大理石(含杂质)恰好完全反应生成2.2克二氧化碳，求稀盐酸的质量分数__________。
【答案】（1）AC
（2）长颈漏斗②⑤
（3）Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑D能控制反应速率氢气(或氧气)
（4）7.3%
【解析】（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有反应物的状态和反应的条件，故选AC。（2）仪器①的名称是长颈漏斗；实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，属于固体和液体混合不需要加热的反应，所以不需要酒精灯②，二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，所以也不需要⑤。（3）碳酸钠粉末与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；该反应是固体和液体混合不需要加热的反应，所以最合适的一套装置是D，该装置的最大优点是能控制反应速率；该装置还可以用于实验室制取氢气(或氧气)。
（4）设参与反应的HCl的质量为x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O
73 44
x 2.2 g
x=3.65 g
该稀盐酸中溶质的质量分数= QUOTE 3.65g50g ×100%=7.3％。
答：该稀盐酸中溶质的质量分数为7.3％。
考向二、二氧化碳的实验室制法
易错警示
制取二氧化碳的时注意事项
（1）在实验前要检验装置的气密性
（2）先放石灰石，后加稀盐酸
（3）长颈漏斗应伸入液面以下（防止气体逸出）
（4）导气管不能伸入太长（不利于气体排出）
（5）应用向上排空气法收集
（6）在集气瓶口盖玻璃片
（7）集气瓶中导管应伸到集气瓶底
（8）不能用浓盐酸代替稀盐酸
防止浓盐酸挥发出的HCl气体影响CO2的纯度，甚至影响CO2气体性质的探究。
除去CO2中的HCl的方法：先通过饱和的NaHCO3溶液，再通过浓硫酸。
（9）不能用稀硫酸代替稀盐酸
防止微溶的CaSO4,覆盖在石灰石的表面，阻止反应的继续发生。
（10）不能用碳酸钠粉末或大理石粉末代替块状大理石
防止反应速度太快，不利于气体收集。
知识拓展
气体的检验与验满
方法技巧
解答这类题目首先要熟记实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、装置示意图及其中仪器（如上图中的标号a、b等）的名称、注意事项等等。然后根据所给的实验、问题情景信息，或者是图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细心地探究后，按照题目要求进行选择、填写或评价实验室制取二氧化碳的实验步骤，或者画出、选配、评价装置示意图（或部分装置的示意图）等等。
另外，有时根据实验室制取二氧化碳的装置示意图或实验步骤来推断制取的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据（即有关操作的原因），或者改良某一装置示意图等；有时还会根据实验室制取二氧化碳的过程中发生的意外情况来推断二氧化碳的有关性质、操作注意事项及改进方案等。
跟踪训练
1. 实验室制取二氧化碳，一般有以下几个步骤：①检查装置的气密性，②按要求装配好仪器，③向漏斗中注入稀盐酸，④向广口瓶中装入大理石，⑤用向上排空气法收集气体。正确的操作顺序是 （ ）
A. ②①④③⑤ B. ①②③④⑤ C. ②③④①⑤ D. ①④②③⑤
【答案】A
【解析】根据制取二氧化碳的步骤（连→查→加→倒→定→收→验满）进行分析解答即可。
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（向广口瓶中装入大理石）→倒（向漏斗中注入稀盐酸）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法收集），则正确的操作顺序为：②①④③⑤。故选A。
2. 下列四个装置都能制取二氧化碳，其中能随时控制反应的发生和停止的是（ ）
A ①②④ B. ①③④ C. ①②③ D. ②④
【答案】D
【解析】①在关闭气路时，瓶底总会有盐酸和大理石接触，反应继续进行， 气体沿长颈漏斗跑出，因此不能控制反应的发生与停止，故①错误；②可以通过上下移动干燥管，控制石灰石与稀盐酸的分离与接触，达到控制反应的目的，故②正确；③在关闭止水夹时，气体会使试管内的气压增大，容易发生安全事故，故③错误；④用的是U形管，管内有玻璃珠，石灰石放在玻璃珠上，打开开关，酸液浸没石灰石产生二氧化碳气体，不用时关闭开关，内外产生压强差，反应停止，从而能随时控制反应的发生和停止，故④正确；故选D。
3．下列反应都能生成二氧化碳，但实验室制取二氧化碳不能用下列方法，有关原因叙述不正确的是( )
A．碳在空气中燃烧，可能生成CO，使制得的气体不纯
B．不用浓盐酸是因为浓盐酸有挥发性，使制得的气体中混有HCl气体
C．碳酸钠和稀盐酸反应速率太慢，收集时间太长
D．不用稀硫酸是因为稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在固体表面使反应停止
【答案】C
【解析】A、氧气不足时，碳在空气中燃烧，可能生成CO，使制得的气体不纯，有关原因叙述正确，不符合题意；
B、不用浓盐酸是因为浓盐酸有挥发性，使制得的气体中混有HCl气体，有关原因叙述正确，不符合题意；
C、不用碳酸钠，是因为碳酸钠和稀盐酸反应速率太快，有关原因叙述不正确，符合题意；
D、不用稀硫酸是因为稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在固体表面使反应停止，有关原因叙述正确，不符合题意；。
故选：C。
4.下图是模拟二氧化碳的实验室制法、性质的检验等的综合实验,描述错误的是（ ）
A.本实验过程涉及3个化学反应B.1处变红
C.可以观察到石灰石表面有气泡产生D.3处会产生白色浑浊
【答案】B
【解析】本实验过程涉及碳酸钙与稀盐酸反应、二氧化碳与水反应、二氧化碳与石灰水反应,共3个化学反应；二氧化碳与水反应生成碳酸,但无明显实验现象；碳酸钙与稀盐酸反应有二氧化碳气体生成,可以观察到石灰石表面有气泡产生；二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,故3处会产生白色浑浊。
5．实验操作考试中，小红同学抽到“实验室制取二氧化碳”，以下是她的部分实验操作，其中有错误的一项是（ ）
A．装大理石B．加稀盐酸
C．制取并收集CO2 D．检验是否收集满
【答案】D
【解析】A、实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，大理石为固体颗粒状药品，取用时先将试管横放，用镊子夹取大理石置于试管口，再缓缓竖起试管，使大理石滑入试管底部，A选项装大理石的实验操作正确，不符合题意；
B、实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，稀盐酸为液体药品，通过倾倒法加入，取下瓶塞倒放在桌面上，一手拿起试管，一手拿起细口瓶，标签向着手心，瓶口紧挨试管口慢慢倒入，B选项加稀盐酸的实验操作正确，不符合题意；
C、实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，发生装置选择固液不加热型发生装置，二氧化碳的密度比空气的密度大，采用向上排空气法进行收集，导管口伸入到集气瓶底部，C选项制取并收集CO2的实验操作正确，不符合题意；
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，利用燃着的木条置于集气瓶口进行二氧化碳的验满，若燃着的木条熄灭，说明二氧化碳已经收集满，图中将燃着的木条伸入集气瓶中，D选项检验是否收集满的实验操作错误，符合题意。故选D。
6．对于如图实验现象分析正确的是（ ）
A．打开a，试管I中产生气泡，试管II中无现象
B．打开a，液体从试管II流向试管I
C．关闭a，无法使试管I中反应停止
D．先打开a，稍后关闭，试管II中产生白色沉淀又溶解了
【答案】D
【解析】A、打开a，试管Ⅰ中稀盐酸与大理石接触，反应开始，产生二氧化碳，生成的二氧化碳气体由试管Ⅰ进入试管Ⅱ，二氧化碳与澄清石灰水反应，生成碳酸钙白色沉淀，澄清石灰水变浑浊，错误；
B、打开a，稀盐酸与大理石开始反应，生成的二氧化碳气体由试管Ⅰ进入试管Ⅱ，液体不会流动，错误；
C、关闭a，试管Ⅰ中压强增大，将稀盐酸压入导管中，稀盐酸与大理石分离，反应停止，错误；
D、先打开a，打开a，试管Ⅰ中稀盐酸与大理石接触，反应开始，产生二氧化碳，生成的二氧化碳气体由试管Ⅰ进入试管Ⅱ，二氧化碳与澄清石灰水反应，生成碳酸钙白色沉淀；稍后关闭，试管Ⅰ内压强增大，将试管I中的稀盐酸压入试管Ⅱ中，稀盐酸与碳酸钙反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，故先打开a，稍后关闭，试管II中产生白色沉淀又溶解了，正确。故选D。
7．用如图装置进行实验，将装置倾斜，使管①、②中药品接触，观察到气球鼓起，一段时间后又恢复原状。下列药品符合该实验现象的是（ ）
A．生石灰和水B．锌粒和稀盐酸（混合会产生氢气）
C．二氧化锰和过氧化氢溶液D．大理石和稀盐酸
【答案】A
【解析】A、生石灰与水反应放出热量，所以气球鼓起，一段时间后温度又恢复原状，所以气球缩小恢复至原状，符合题意；
B、锌与盐酸反应生成氢气，装置內的压强增大，气球始终处于膨胀状态，不符合题意；
C、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成氧气，装置内的压强增大，气球始终处于膨胀状态，不符合题意；
D、大理石与盐酸反应生成二氧化碳气体，装置内的压强增大，气球始终处于膨胀状态，不符合题意。故选A。
真题再现
1.（2021北京市顺义初三化学二模）用下图所示进行二氧化碳的有关实验，其中不能达到实验目的的是（ ）
A. 干燥CO2 B. 验证CO2与水反应
C. 验证CO2与NaOH反应 D. 收集CO2
【答案】C
【解析】A、浓硫酸能够吸收水蒸气，可以干燥CO2，该选项能够达到实验目的；
B、干燥小花不变色，湿润小花变红色，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，验证了CO2与水反应，该选项能够达到实验目的；
C、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，过程中无明显现象，不能证明是否发生反应，该选项不能达到实验目的；
D、二氧化碳密度比空气大，可以用向上排空气法收集，该选项能够达到实验目的。
故选：C。
2．（2021江苏姜堰二模）下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是（ ）
A．制取B．收集C．验满D．检验
【答案】D
【解析】A、用此装置制取二氧化碳，长颈漏斗的末端要在液面以下，以防止气体由长颈漏斗逸出，此选项错误；
B、二氧化碳的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，此选项错误；
C、气体的验满在瓶口处进行，此选项错误；
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳用澄清石灰水，此选项正确。
故选D。
3.（2021湖南中考）实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是（ ）
A．实验室制取氧气时，可选用③或⑤作为收集装置
B．检验④中CO2是否收集满：将燃着的木条伸入集气瓶内，看木条是否熄灭
C．用①、⑤制取并收集气体完毕后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
D．用锌粒和稀硫酸制取氢气，可选用②作为发生装置
【答案】D
【解析】A、氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，故可选用④或⑤作为收集装置，不符合题意；
B、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在集气瓶口，看木条是否熄灭，不能伸入集气瓶内，不符合题意；
C、用①、⑤制取并收集气体完毕后，应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，不符合题意；
D、用锌和稀硫酸反应制取氢气，属于固液不加热反应，发生装置可选②，符合题意。故选D。
4．（2021贵州遵义）实验室制备CO2并探究其性质。
（1）制取CO2可选择的发生装置是______。（填字母序号）
（2）用C装置收集CO2，验满的方法是__________________________________。
（3）D装置中，m、n处分别放有湿润、干燥的蓝色石蕊试纸，证明CO2能与水反应的现象是___________________________；通过E装置产生的现象可证明CO2具有___________________________的性质。
（4）中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。中国承诺实现从碳达峰到碳中和的时间，远远短于发达国家所用的时间。“低碳生活，人人有责”，提出一条合理的低碳出行建议____________________。
【答案】（1）B（2）把燃着的木条放在导管口a处，木条熄灭说明满了
（3 m处石蕊试纸变红色 密度大于空气、不燃烧也不支持燃烧 （4）尽量少开私家车
【解析】（1）制取CO2反应为固液不加热反应，故可选择的发生装置是B。
（2）二氧化碳密度大于空气不燃烧也不支持燃烧，故用C装置收集CO2时长进短出，验满的方法是把燃着的木条放在导管口a处，木条熄灭说明满了。
（3）二氧化碳和水反应生成碳酸，能使石蕊蓝色石蕊试纸变红色；D装置中，m、n处分别放有湿润、干燥的蓝色石蕊试纸，证明CO2能与水反应的现象是m处石蕊试纸变红色；E装置中蜡烛由下而上依次熄灭，说明CO2具有密度大于空气、不燃烧也不支持燃烧的性质。
（4）尽量少开私家车、多骑自行车有助于实现低碳出行的目标。
5．（2021福建福州模拟）兴趣小组的同学利用下列仪器和装置制取气体并探究二氧化碳的化学性质。请回答：
（1）用装置A制取二氧化碳的实验中，要停止反应，需要进行的操作是______________，反应的化学方程式为______________；铜网不能换为铁丝网，原因是_____________________。
（2）进行装置B的实验未观察到澄清石灰水变浑浊，写出一条可能的原因____________________________。
（3）装置C的实验现象是____________________________。
（4）一般物质着火用二氧化碳灭火的原理是_____________________，装置D发生置换反应，反应的化学方程式为____________________________。
（5）装置E中滴入2滴NaOH溶液后观察到U形管左侧液面比右侧高，原因是______________。
【答案】（1）抽动粗铜丝使铜网与稀盐酸分离 CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑ 铁会与稀盐酸反应生成氢气（2）二氧化碳中混有HCl气体（3）a比d先变红，b和c不变红
（4）隔绝氧气 2Mg+CO2eq \\ac(\s\up7(点燃),\(===,====))2MgO+C
（5）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后瓶内压强小于外界大气压
【解析】（1）用装置A制取二氧化碳的实验中，要停止反应，需要进行的操作是抽动粗铜丝使铜网与稀盐酸分离，因为抽动粗铜丝，铜丝与稀盐酸分离，反应停止；
大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，该反应的化学方程式：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑；
铜网不能换为铁丝网，原因是依据金属活动性顺序可知，铁排在氢的前面，铁的金属活动性氢强，铁会与稀盐酸反应生成氢气；
（2）进行装置B的实验未观察到澄清石灰水变浑浊，可能的原因二氧化碳中混有HCl气体，氯化氢溶于水形成盐酸，盐酸与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，消耗了澄清石灰水；
（3）二氧化碳气体溶于水生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变化，二氧化碳不能使干燥的的紫色石蕊溶液变红，二氧化碳的密度比空气，装置C的实验现象是a比d先变红，b和c不变红；
（4）灭火的原理：隔绝氧气、移除可燃物、降低温度到着火点以下，一般物质着火用二氧化碳灭火的原理是隔绝氧气；
二氧化碳与镁在点燃的条件下发生置换反应生成氧化镁和碳，该反应的化学方程式：2Mg+CO2eq \\ac(\s\up7(点燃),\(===,====))2MgO+C；
（5）装置E中滴入2滴NaOH溶液后观察到U形管左侧液面比右侧高，原因是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，集气瓶中的压强小于外界压强，导致U形管左侧液面比右侧高。
6．（2021湖南中考）在实际生产中，常采用足量NaOH溶液来“捕捉”（吸收）CO2，部分流程图如下。
（1）大量CO2直接排放到空气中会导致______的加剧，破坏人类生存的环境。捕捉室内反应的化学方程式为___________________________。
（2）操作①的名称______，所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
（3）往纯碱溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，X的化学式是______。
（4）整个流程中可以循环使用的物质是______。
（5）若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低，先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体，接下来的实验操作是______。
【答案】温室效应 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O 过滤 漏斗 Ca(OH)2 氢氧化钠、氧化钙 加入等量澄清石灰水，观察变浑浊情况
【解析】（1）大量CO2直接排放到空气中会导致温室效应的加剧，破坏人类生存的环境。由流程可知，捕捉室内反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。（2）操作①为分离固液的操作，名称为过滤；所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。（3）反应前后元素种类不变，往纯碱溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，则X为氢氧化钙Ca(OH)2。（4）整个流程中氢氧化钠、氧化钙既是反应物也是生成物，故可以循环使用的物质是氢氧化钠、氧化钙。（5）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低，先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体，加入等量澄清石灰水，观察变浑浊情况。
7.(2021山东潍坊中考)如图A～H是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请完成下列相关问题。
(1)写出图中仪器②的名称________。
(2)实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是________(填序号)。
(3)实验室制备CO2的化学方程式为________________________，若用装置H收集CO2气体，产生的气体应从________(填“a”或“b”)端通入。
(4)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为________________________；若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气，能否体现该优点________________________________(填“能”或“否”)。
(5)用排水法与排空气法收集CO2及相关性质的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)。
已知：向收集满CO2的集气瓶内倒人等体积适量澄清石灰水，并振荡。二氧化碳纯度越高，澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。
由上述实验可得结论：①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；
②与排空气法相比，排水法的优点是________________________________ 。
【答案】(1)水槽 (2)AG(或AH) (3)CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ a (4)能随时控制反应的发生和停止(或随开随用，随关随停) 否 (5)I.CO2密度比空气大 Ⅱ.集气瓶口有气泡冒出②用排水法收集到的二氧化碳更纯净(或用排水法集满二氧化碳现象明显，易操作)
【解析】(1)②为水槽。
(2)制取一瓶干燥的氧气，发生装置选择固体加热型装置A；收集方法采用向上排空气法，选择G或H为收集装置。
(3)盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，书写化学方程式时注意配平及标注气体符号；二氧化碳密度比空气大，所以从长管a进气，空气从短管b排出。
(4)C或D装置通过一定的操作可实现固液接触及分离，因此可以控制反应的发生和停止；二氧化锰为固体粉末，利用C、D装置实现不了固液分离，所以不能体现两装置的优点。
(5)二氧化碳密度比空气大，并且不与空气反应，故可采用向上排空气法收集；采用排水法收集气体时，集气瓶内集满气体后，气体逸出集气瓶，在集气瓶口形成气泡，根据该现象判断气体已集满。
②分析澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间，可以推测排水法收集的二氧化碳的纯度高。
气体
检验
验满
O2
将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明该气体是氧气
将带火星的木条靠近集气瓶瓶口，木条复燃，证明氧气已集满
CO2
通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳
将燃着的木条靠近集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已集满
H2
点燃，罩一只干冷的小烧杯，观察到淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠(生成物只有水)
比较项目
排水法
向上排空气法
收集方法可行性分析
CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率
Ⅰ. ，且不与空气发生反应
收集过程分析
集满现象：Ⅱ.
“验满”分析：因气体无色，是否集满难以确定，即便用燃着的木条移近容器口熄灭，也难以证明空气完全排尽
石灰水变浑浊时间分析
时间较短
时间较长