3.4 二氧化碳(解析版)

3.4二氧化碳

【思維導(dǎo)圖】

【知識點全掌握】

一、二氧化碳

1、物理性質(zhì)：二氧化碳在常溫下是無色、無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水。固態(tài)二氧化碳叫

“干冰”，可作為致冷劑。

2、化學(xué)性質(zhì)

(1)通常情況下二氧化碳不能燃燒也不能支持燃燒

(2)二氧化碳不能供給呼吸。

(3)二氧化碳能跟水反應(yīng)生成碳酸。（碳酸具有酸性，能使紫色石蕊試液變紅色）CO2+H2O=H2CO3

碳酸不穩(wěn)定，受熱會分解：H2CO3CO2↑+H2O

(4)二氧化碳能跟澄清石灰水反應(yīng)，生成白色的碳酸鈣沉淀，從而使澄清石灰水變渾濁。

CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O（利用這一反應(yīng)可以檢驗二氧化碳。）

(5)與氫氧化鈉反應(yīng)，生成無色透明溶液，（利用這一反應(yīng)可以吸收二氧化碳）2NaOH+CO2==

Na2CO3+H2O

3、制取原理：利用碳酸鈣（石灰石或大理石的主要成分）和稀鹽酸反應(yīng)：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

4、應(yīng)用：植物光合作用的原料、滅火的良好材料

二、二氧化碳的制取

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1、藥品及反應(yīng)原理

藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸

原理：CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑

2、收集方法：向上排空氣法，原因是二氧化碳密度比空氣略大。不適合用排水法收集，但不是說一

定不能用排水法收集

3、驗滿：用燃著的木條放在瓶口看是否熄滅。

4、注意：實驗室制取CO2不能用硫酸替代鹽酸！原因會生成CaSO4微溶物阻礙繼續(xù)反應(yīng)。

高溫

5、二氧化碳的工業(yè)制法：高溫煅燒石灰石CaCO3CaOCO2

三、制取氣體發(fā)生裝置的選擇

主要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)時是否需要加熱等因素。

粉狀固液反應(yīng)不加熱塊狀固液反應(yīng)不加熱

裝置固體間反應(yīng)加熱型

型型

裝置示意

圖

適用氣體O2CO2、O2CO2

①試管口應(yīng)稍向下傾斜，防止產(chǎn)①長頸漏斗的下端管

①將塊狀固體置于多

生的水蒸氣在管口冷凝后倒流引口應(yīng)伸入液面以下

孔隔板上方

起試管破裂②加入的液體反應(yīng)物

②液體從長頸漏斗中

注意事項②鐵夾應(yīng)夾在距試管口1/3處(如酸)要適當(dāng)

加入至浸沒固體即可

③橡膠塞上的導(dǎo)管伸入試管里面③將長頸漏斗換成分

③該裝置的優(yōu)點是隨

不能太長，否則會妨礙氣體的導(dǎo)液漏斗可以控制反應(yīng)

開隨制，隨關(guān)隨停

出速率

四、制取氣體收集裝置的選擇

主要考慮氣體的溶解性、密度、是否有毒性、能否與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等因素。

氣球集氣

裝置類型排水(液)法向上排空氣法向下排空氣法

法

裝置示意

圖

不溶于水(液體)的氣密度小于空氣的氣

適用范圍密度大于空氣的氣體所有氣體

體體

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典型氣體O2O2、CO2H2O2等

【例題精析】

[例題1]（2020?杭州）小金通過實驗室制取和收集二氧化碳的方法獲得了一瓶二氧化碳?xì)怏w。接著

利用這瓶二氧化碳?xì)怏w完成了圖示實驗，觀察到蠟燭火焰自下而上依次熄滅。下列說法錯誤的

是（）

A．實驗室制取二氧化碳的藥品為塊狀大理石和稀硫酸

B．實驗室可采用向上排空氣法收集二氧化碳

C．圖示實驗可說明二氧化碳密度比空氣大

D．圖示實驗可說明二氧化碳不支持蠟燭的燃燒

【解答】解：A、實驗室常采用稀鹽酸與大理石制取二氧化碳，稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣

和水，硫酸鈣為微溶物，覆蓋在塊狀大理石表面不利于反應(yīng)進(jìn)行，A錯誤；

B、二氧化碳密度比空氣大，所以采用向上排空氣法收集，B正確；

C、蠟燭自下而上熄滅說明二氧化碳先在底部聚集而后向上聚集，說明二氧化碳密度比空氣大，C

正確；

D、蠟燭熄滅，證明二氧化碳不支持燃燒，D正確；

故選：A。

[例題2]（2019?臺州）如圖，集氣瓶中充滿二氧化碳，大燒杯中燃著2支高低不等的蠟燭，實驗時

打開止水夾，移開玻璃片。下列說法正確的是（）

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A．將觀察到高的蠟燭先熄滅

B．不移開玻璃片，實驗現(xiàn)象更明顯

C．蠟燭會熄滅，是因為二氧化碳降低了蠟燭的著火點

D．去掉燒杯中的1支蠟燭，也能得出同樣的實驗結(jié)論

【解答】解：A．由于二氧化碳的密度比空氣大，且不燃燒也不支持燃燒，將觀察到低的蠟燭先

熄滅，故A錯誤；

B．如果不將玻璃片拿下，集氣瓶中的二氧化碳形不成壓強(qiáng)差，不會流下進(jìn)入燒杯內(nèi)，蠟燭不會

熄滅，故B錯誤；

C．蠟燭會熄滅，是因為二氧化碳覆蓋在蠟燭表面，隔絕了空氣，故C錯誤；

D．由題干所給裝置可知，二氧化碳從高處流到燒杯中，說明二氧化碳的密度比空氣的大，蠟燭

熄滅說明二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒，故D正確。

故選：D。

[例題3]（2022?紹興）科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，以下是實驗室制取、收集、測量氣體體積

的常用裝置。

（1）實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置可以選擇B（填字母）。

（2）檢查裝置B氣密性的方法是：先關(guān)閉止水夾，然后向長頸漏斗中加入適量的水，若液面

形成高度差且一段時間后，高度差不變，則氣密性良好。

（3）若用裝置C測反應(yīng)生成的二氧化碳體積，測得的體積比理論值小，原因可能是二氧化碳具

有能溶于水且與水反應(yīng)的性質(zhì)。

【解答】解：（1）實驗室常用大理石（或石灰石）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)不需要加熱，

所以選用裝置B；

（2）檢驗裝置B的氣密性的方法是：先關(guān)閉止水夾，然后向長頸漏斗中加入適量的水，若液面

形成高度差且一段時間后，高度差不變，則氣密性良好；

（3）二氧化碳能溶于水且與水反應(yīng)，因此若用裝置C測反應(yīng)生成的二氧化碳體積，測得的體積

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比理論值小。

故答案為：

（1）B；

（2）向長頸漏斗中加入適量的水，若液面形成高度差且一段時間后，高度差不變，則氣密性良

好；

（3）能溶于水且與水反應(yīng)。

[例題4]（2022?舟山）在學(xué)習(xí)二氧化碳性質(zhì)時，小舟進(jìn)行如下探究：

【制取氣體】用石灰石和稀鹽酸作為原料制取二氧化碳?xì)怏w，收集時要得到平穩(wěn)的氣流，應(yīng)選擇

圖甲中的C（填字母）作為發(fā)生裝置。

【探究性質(zhì)】用圖乙裝置完成二氧化碳性質(zhì)的探究后，小舟還想用該裝置來驗證氧氣的密度大于

空氣密度的性質(zhì)。若他將氧氣倒入裝有兩支帶火星的蠟燭的燒杯中（如圖丙），預(yù)期觀察到的現(xiàn)

象是蠟燭自下而上復(fù)燃。

【解答】（1）用石灰石和稀鹽酸作為原料制取二氧化碳?xì)怏w，屬于固液常溫型制備氣體，要得到

平穩(wěn)的氣流，應(yīng)控制液體的滴加速率，應(yīng)選擇圖甲中的C，能通過分液漏斗控制滴加液體的速率，

從而控制反應(yīng)的速率；故答案為C；

（2）氧氣具有助燃性，將氧氣倒入裝有兩支帶火星的蠟燭的燒杯中，氧氣的密度比空氣的大，

且能支持燃燒，因此能觀察到蠟燭自下而上復(fù)燃，故答案為蠟燭自下而上復(fù)燃。

[例題5]（2022?舟山）我國政府承諾在2060年前實現(xiàn)碳中和，為此，控制碳排放和增加碳吸收都

至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，除了陸地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地，如圖是海洋吸收二氧

化碳的三種方式。

（1）自然溶解：大氣中的二氧化碳能不斷地溶解到海水中。研究表明，海水溫度越低，單位體

積溶解的二氧化碳越多。一年四季中，單位體積海水中溶解二氧化碳最多的是冬季。

（2）植物固碳：近海灘涂上的紅樹林、海洋浮游植物等通過光合作用吸收二氧化碳，最終這些

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碳元素隨著植物殘體沉積到海底。植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過一定深度不能發(fā)生，其

原因是植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過一定深度不能發(fā)生，其原因是海洋超過一定深

度，光照弱，植物光合作用弱，無法維持生長。

（3）碳酸鹽泵：貝殼類、珊瑚等海洋生物將碳元素以碳酸鈣的形式沉積起來。某地貝殼堤儲存

了約4億噸貝殼，其中95%為碳酸鈣，則該地貝殼堤固定了多少億噸碳元素？0.456億噸

【解答】（1）根據(jù)“研究表明，海水溫度越低，單位體積溶解的二氧化碳越多”，冬季溫度最低，

可知，一年四季中，單位體積海水中溶解二氧化碳最多的是冬季；

（2）植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過一定深度不能發(fā)生，其原因是海洋超過一定深度，

光照弱，植物光合作用弱，無法維持生長；故答案為植物固碳只能發(fā)生在海洋的淺層，超過一定

深度不能發(fā)生，其原因是海洋超過一定深度，光照弱，植物光合作用弱，無法維持生長；

12

（3）根據(jù)碳酸鈣的化學(xué)式CaCO可知，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝12%，所

3401216×3

以碳元素的質(zhì)量m＝4億噸×95%×12%＝0.456億噸；答：該地貝殼堤固定了0.456億噸碳元素。

故答案為：

（1）冬

（2）海洋超過一定深度，光照弱，植物光合作用弱，無法維持生長

（3）0.456億噸

[例題6]（2021?浙江）目前，全球平均氣溫較工業(yè)化前已上升了1.1℃，其主要原因是自然界中的

碳平衡被破壞。2020年9月22日，我國政府承諾：中國將力爭于2030年前實現(xiàn)CO2排放達(dá)到

峰值，2060年前實現(xiàn)碳中和，即通過各種方式抵消排放的CO2量，重新實現(xiàn)碳平衡，如圖是碳

循環(huán)和碳中和策略的示意圖。

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（1）人類進(jìn)入工業(yè)化社會后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破壞的主要原因之一。對此可采

取的碳中和策略②有減少化石燃料的使用，對化石燃料進(jìn)行綜合利用等。

（2）要實現(xiàn)我國政府提出的目標(biāo)，除圖中策略外，還可用化學(xué)方法人工捕獲，如將空氣通入氫

氧化鉀溶液反應(yīng)生成碳酸鉀和水。寫出用氫氧化鉀捕獲CO2的化學(xué)方程式2KOH+CO2═

K2CO3+H2O。

（3）2020年12月下旬，我國部分地區(qū)出現(xiàn)多年未遇的極寒天氣，因此有人質(zhì)疑：今年天氣這么

冷，地球氣溫真的在上升嗎？對于這樣的質(zhì)疑，你是否認(rèn)同？并說明理由不認(rèn)同，是因為今

年天氣很冷，只是持續(xù)一段時間，從總體上說，近年來大氣溫度持續(xù)螺旋式上升。

【解答】解：（1）人類進(jìn)入工業(yè)化社會后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破壞的主要原因之一，

對此可采取的碳中和策略②有減少化石燃料的使用，對化石燃料進(jìn)行綜合利用等。

故填：減少化石燃料的使用，對化石燃料進(jìn)行綜合利用等。

（2）氫氧化鉀和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鉀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KOH+CO2═K2CO3+H2O。

故填：2KOH+CO2═K2CO3+H2O。

（3）不認(rèn)同，是因為今年天氣很冷，只是持續(xù)一段時間，從總體上說，近年來大氣溫度持續(xù)螺

旋式上升。

故填：不認(rèn)同，是因為今年天氣很冷，只是持續(xù)一段時間，從總體上說，近年來大氣溫度持續(xù)螺

旋式上升。

【習(xí)題鞏固】

一．選擇題（共7小題）

1．二氧化碳是我們學(xué)習(xí)過的一種重要物質(zhì)，以下關(guān)于二氧化碳的說法正確的是（）

A．人工降雨是利用二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)

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B．二氧化碳難溶于水

C．二氧化碳的固體可以用作制冷劑

D．泡沫滅火器能噴射出大量二氧化碳和泡沫，適合撲滅圖書檔案、貴重設(shè)備、精密儀器等火災(zāi)

【解答】解：A、人工降雨是利用了固態(tài)二氧化碳升華吸熱，此性質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表

現(xiàn)出來，屬于二氧化碳的物理性質(zhì)，選項說法錯誤；

B、二氧化碳能溶于水，選項說法錯誤；

C、二氧化碳的固體易升華，會吸收大量的熱，可以用作制冷劑，選項說法正確；

D、泡沫滅火器還會產(chǎn)生水以及有腐蝕性的物質(zhì)，不能用于圖書檔案、貴重設(shè)備、精密儀器等火

災(zāi)的撲救，以防造成圖書檔案、貴重設(shè)備、精密儀器的損壞，選項說法錯誤。

故選：C。

2．下列有關(guān)二氧化碳的一些實驗，不正確的是（）

A．制取B．收集

C．驗滿D．性質(zhì)檢驗

【解答】解：A、實驗室里可用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)來制取二氧化碳，該反應(yīng)屬于

固液常溫型，可用圖示裝置來制取二氧化碳，故選項說法正確。

B、二氧化碳的密度比空氣大，可用向上排空氣法來收集，而不能用向下排空氣法來收集，故選

項說法錯誤。

C、二氧化碳不燃燒、也不支持燃燒，因此二氧化碳驗滿時可將帶火星的木條放在集氣瓶口，若

木條熄滅，證明二氧化碳已滿，故選項說法正確。

D、將二氧化碳通入盛有石蕊試液的試管中觀察到溶液由紫色變成紅色，說明二氧化碳能與水反

應(yīng)生成酸，故選項說法正確。

故選：B。

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3．2022冬奧會將綠色、低碳發(fā)揮到了新的高度。被稱為“冰絲帶”的國家速滑館，也是冬奧會在

北京市區(qū)唯一新建場館。“冰絲帶”和五棵松體育中心等場館選用了二氧化碳跨臨界制冷系統(tǒng)，

冰面溫差控制在0.5℃以內(nèi)，碳排放量接近于零。文中說到“低碳”和“碳排放量接近于零”，兩

處說的“碳”指的是（）

A．碳元素B．碳單質(zhì)C．碳酸鹽D．二氧化碳

【解答】解：“低碳”和“碳排放量接近于零”，兩處說的“碳”指的是二氧化碳。

故選：D。

4．二氧化碳是一種常見的物質(zhì)，下列關(guān)于二氧化碳的說法正確的是（）

A．制?。簩嶒炇抑迫】捎么罄硎拖×蛩嶙鲈?/p>

B．驗滿：把燃著的火柴放到集氣瓶內(nèi)，觀察火柴是否熄滅

C．性質(zhì)：有毒，不能燃燒，也不支持燃燒

D．用途：可做氣體肥料，提高植物光合作用的強(qiáng)度

【解答】解：A、不能用稀硫酸制取二氧化碳，是因為稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣、水和二

氧化碳，硫酸鈣微溶于水，包裹在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行，該選項不正確。

B、二氧化碳密度比空氣大，驗滿時，應(yīng)該把燃著的火柴放到集氣瓶口處，觀察火柴是否熄滅，

該選項不正確。

C、二氧化碳無毒，該選項不正確。

D、光合作用過程中二氧化碳和水反應(yīng)生成有機(jī)物和氧氣，因此二氧化碳可做氣體肥料，提高植

物光合作用的強(qiáng)度，該選項正確。

故選：D。

5．如圖是研究二氧化碳性質(zhì)的創(chuàng)新實驗，①③為濕潤的紫色石蕊試紙，②為干燥的紫色石蕊試紙。

下列說法正確的是（）

A．裝置A中滴加的稀鹽酸可用稀硫酸代替，使實驗現(xiàn)象更明顯

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B．裝置B中能說明二氧化碳密度比空氣大的現(xiàn)象是③比①先變紅

C．裝置中①③變紅，②不變紅是因為生成的CO2呈酸性，能使石蕊試紙變紅色

D．裝置C中點燃的蠟燭自上而下熄滅，說明CO2不支持燃燒

【解答】解：A、石灰石與稀硫酸反應(yīng)，生成微溶于水的硫酸鈣，硫酸鈣覆蓋在石灰石表面，阻

止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，裝置A中滴加的稀鹽酸若用稀硫酸代替，實驗現(xiàn)象更不明顯，故選項錯誤。

B、噴水的石蕊試紙變紅，且③比①先變紅，說明二氧化碳的密度比空氣的大，故選項說法正確。

C、①③為濕潤的紫色石蕊試紙，②為干燥的紫色石蕊試紙，②不變紅，說明二氧化碳不能使

紫色石蕊變紅色；①③變紅，是因為二氧化碳與水反應(yīng)生成的碳酸呈酸性，能使石蕊試紙變紅

色，故選項說法錯誤。

D、裝置C中點燃的蠟燭應(yīng)該自下而上熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣的大，蠟燭熄滅，說明

了二氧化碳不能支持燃燒，故選項說法錯誤。

故選：B。

6．小黃在實驗制取并收集了一瓶二氧化碳?xì)怏w，他利用這瓶二氧化碳?xì)怏w完成了圖示實驗。下列說

法正確的是（）

A．實驗室制取二氧化碳的藥品為塊狀大理石和稀硫酸

B．實驗所用的二氧化碳?xì)怏w可用向上排空氣法收集

C．實驗中蠟燭自上往下依次熄滅

D．蠟燭熄滅，是因為二氧化碳降低了蠟燭的溫度

【解答】解：A、塊狀大理石與稀硫酸反應(yīng)，生成微溶于水的硫酸鈣，硫酸鈣覆蓋在塊狀大理石

表面，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，故選項說法錯誤。

B、二氧化碳的密度比空氣的大，可用向上排空氣法收集，故選項說法正確。

C、實驗中蠟燭自下往上依次熄滅，故選項說法錯誤。

D、蠟燭熄滅，是因為二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，故選項說法錯誤。

故選：B。

7．如圖所示是自然界中一個簡單的碳循環(huán)過程，對于該過程理解正確的是（）

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A．有樹葉掉落會導(dǎo)致大氣中的二氧化碳明顯增加

B．動植物的呼吸作用為地球大氣提供了所有的二氧化碳

C．植物只能通過光合作用將大氣中的碳元素轉(zhuǎn)移到體內(nèi)

D．植物體內(nèi)的有機(jī)物只能通過自身的呼吸作用轉(zhuǎn)化為二氧化碳

【解答】解：A、我國的北方是冬天，許多樹葉掉落，分解者會分解落葉產(chǎn)生二氧化碳的，落葉

使植物光合作用降低，會使二氧化碳增加，A正確。

B、動植物的呼吸作用、含碳燃料的燃燒等是大氣中二氧化碳的主要來源，B錯誤。

C、碳元素可以通過根吸收進(jìn)入植物體內(nèi)的，C錯誤。

D、植物體內(nèi)的有機(jī)物可以通過燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳，D錯誤。

故選：A。

二．填空題（共2小題）

8．做科學(xué)實驗應(yīng)提倡綠色環(huán)保。如圖為某種“微型”實驗裝置，實驗使用藥品的量少，產(chǎn)生的廢棄

物也少。用該儀器完成“制取并檢驗CO2”的實驗只消耗了0.73克10%的鹽酸。

（1）“微型塑料滴管”相當(dāng)于B（填字母）。

A．長頸漏斗

B．分液漏斗

C．細(xì)口瓶

D．量筒

（2）寫出玻璃W管中B處發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。

【解答】解：（1）“微型塑料滴管”可以通過用手捏控制滴加液體的速率，相當(dāng)于分液漏斗，故

選：B；

（2）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）2+CO2

第11頁共19頁.

＝CaCO3↓+H2O。

故答案為：

（1）B；

（2）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。

9．“碳捕捉技術(shù)”是通過一定的方法，將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳分離出來并加以利用，某?？?/p>

研小組的同學(xué)設(shè)計用氫氧化鈉溶液來“捕捉”二氧化碳，其基本過程如下（部分條件及物質(zhì)未標(biāo)

出）。請回答下列有關(guān)問題：

（1）“捕捉室”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。

（2）在整個“捕捉”過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是氧化鈣、氫氧化鈉。

【解答】解：（1）捕捉室中含有氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，故

答案為：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；

（2）在循環(huán)的過程中，氧化鈣和氫氧化鈉都可以循環(huán)利用，故答案為：氧化鈣、氫氧化鈉。

三．實驗探究題（共5小題）

10．二氧化碳產(chǎn)生的速度不同，用途也會有所不同。例如滅火需要快速產(chǎn)生二氧化碳。某興趣小組

利用秒表、石灰石、4%的稀鹽酸等測量二氧化碳產(chǎn)生的速率，實驗裝置如圖所示。

實驗步驟如下：

①組裝好實驗器材；

②檢查裝置的氣密性；

③在錐形瓶中加入2克石灰石，再向錐形瓶中加入50mL稀鹽酸，立即關(guān)閉分液漏斗的活塞；

④記錄？；

⑤重復(fù)上述實驗。

（1）步驟②中檢查裝置氣密性的具體方法是封閉右端管口，通過分液漏斗注水，浸沒下端管

口后，漏斗中形成一段穩(wěn)定的水柱，證明裝置氣密性良好。

（2）步驟④中“？”為注射器中二氧化碳的體積。

（3）下列會引起所測的反應(yīng)速率偏小的有ABD。

A.錐形瓶內(nèi)有二氧化碳?xì)埩?/p>

第12頁共19頁.

B.注射器內(nèi)的活塞和筒壁存在摩擦

C.鹽酸有揮發(fā)

D.二氧化碳可溶于水

【解答】解：（1）步驟②中檢查裝置氣密性的具體方法是：封閉右端管口，通過分液漏斗注水，

浸沒下端管口后，漏斗中形成一段穩(wěn)定的水柱，證明裝置氣密性良好；

（2）步驟④中“？”為：注射器中二氧化碳的體積；

（3）A、錐形瓶內(nèi)有二氧化碳?xì)埩?，收集的二氧化碳偏小，引起所測的反應(yīng)速率偏小，故正確；

B、注射器內(nèi)的活塞和筒壁存在摩擦，活塞移動慢，引起所測的反應(yīng)速率偏小，故正確；

C.、鹽酸有揮發(fā)，引起所測的反應(yīng)速率偏快，故錯誤；

D、二氧化碳可溶于水，收集的二氧化碳偏小，引起所測的反應(yīng)速率偏小，故正確。

故選：ABD。

故答案為：（1）封閉右端管口，通過分液漏斗注水，浸沒下端管口后，漏斗中形成一段穩(wěn)定的水

柱，證明裝置氣密性良好；

（2）注射器中二氧化碳的體積；

（3）ABD。

11．二氧化碳在空氣中的含量不多，但用途廣泛。某小組同學(xué)為驗證二氧化碳的性質(zhì)和用途，進(jìn)行

了下列實驗。

（1）利用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，若要產(chǎn)生平穩(wěn)的氣流，順利完成實驗，應(yīng)選擇裝

置甲還是裝置乙，說明理由乙，分液漏斗可以控制反應(yīng)的速率；若你選擇的裝置與丙裝置

第13頁共19頁.

相連，當(dāng)觀察到蠟燭自下而上熄滅時，可以驗證二氧化碳具有的性質(zhì)是密度比空氣大，不燃

燒也不支持燃燒。

（2）如圖丁所示實驗：觀察到蠟燭自下而上熄滅；如果改變二氧化碳的傾倒方向，如圖戊所示

實驗：觀察到蠟燭自上而下熄滅。這兩個截然相反的實驗現(xiàn)象，能否反映出二氧化碳相同的性質(zhì)

能，可以得出二氧化碳不燃燒和也不支持燃燒。

（3）為驗證碳酸飲料（汽水）中含有二氧化碳?xì)怏w。小明同學(xué)利用如圖己所示的裝置進(jìn)行實驗：

打開汽水瓶蓋，立即塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，將導(dǎo)管的另一端伸入裝有少量紫色石蕊試液的試管中，

觀察到試管內(nèi)紫色石蕊試液變成了紅色，該同學(xué)得出結(jié)論：該汽水中含有二氧化碳。

【反思評價】該小組同學(xué)中有同學(xué)對小明同學(xué)的實驗提出了質(zhì)疑：認(rèn)為小明同學(xué)的實驗不嚴(yán)密，

汽水中含有檸檬酸，可能是該汽水中的檸檬酸隨氣體氣流進(jìn)入試管，而引起紫色石蕊試液的變色。

【繼續(xù)實驗】針對提出的質(zhì)疑該小組同學(xué)繼續(xù)開展下列活動；

①查閱資料：檸檬酸為無色晶體，易溶于水和酒精；常溫下穩(wěn)定，熔點153℃，熔化后、沸騰前

分解，分解溫度約為175℃；檸檬、柑橘中含有檸檬酸。

②小明同學(xué)在自己實驗的基礎(chǔ)上，未增加任何試劑，接著進(jìn)行了一步簡單的實驗操作，確認(rèn)了不

是因為檸檬酸引起紫色石蕊試液變色。該操作的名稱以及觀察到的實驗現(xiàn)象是稍微加熱，溶

液由紅色變?yōu)樽仙?/p>

【解答】解：（1）選擇裝置乙可以得到平穩(wěn)的氣流，因為分液漏斗可以控制反應(yīng)的速率，當(dāng)觀察

到蠟燭自下而上熄滅時，可以驗證二氧化碳具有的性質(zhì)是密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒，

故答案為：乙，分液漏斗可以控制反應(yīng)的速率；密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒；

（2）兩個燒杯中的蠟燭都會熄滅，因此都可以得出二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，故答案為：

能，可以得出二氧化碳不燃燒和也不支持燃燒；

（3）碳酸易分解，而檸檬酸分解溫度約為175℃，因此可以對試管進(jìn)行稍微加熱，觀察到溶液由

紅色變?yōu)樽仙f明不是因為檸檬酸而引起紫色石蕊溶液的變色，故答案為：稍微加熱，溶液由

紅色變?yōu)樽仙?/p>

12．小科對教材中“探究二氧化碳性質(zhì)”的相關(guān)實驗裝置進(jìn)行了如圖的改進(jìn)。當(dāng)小科通入二氧化碳

一段時間后，可觀察到：

（1）試管A內(nèi)溶液的顏色呈紅色，

（2）試管B處的澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)的文字表達(dá)式是二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水，

（3）燒杯C中下面（選項“上面”或“下面”）的蠟燭先熄滅，說明二氧化碳具有的物理

性質(zhì)是密度比空氣大。

第14頁共19頁.

【解答】解：（1）試管A內(nèi)溶液的顏色呈紅色，是因為二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使石

蕊試液變紅色。

故答案為：紅。

（2）試管B處的澄清石灰水變渾濁，是因為氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反

應(yīng)的文字表達(dá)式是二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水。

故答案為：二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水。

（3）燒杯C中下面的蠟燭先熄滅，說明二氧化碳具有的物理性質(zhì)是密度比空氣大。

故答案為：下面；密度比空氣大。

13．小王對教材中“實驗室制取CO2時，選用石灰石（或稱大理石）和稀鹽酸為原料，一般不選用

稀硫酸”這一句話產(chǎn)生了疑惑。于是提出了問題：實驗室制取CO2在何種情況下可使用稀硫酸？

（1）一般不能使用石灰石與稀硫酸制取二氧化碳的原因是生成的硫酸鈣微溶于水，會附著在

石灰石的表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。

（2）安裝如圖實驗裝置并檢查氣密性后，使一定濃度（適當(dāng)）的稀鹽酸、稀硫酸分別在裝置甲

中與等質(zhì)量的CaCO3粉末反應(yīng)，裝置乙、丙的作用是測量CO2的體積，裝置乙中的液體應(yīng)該具

有不易溶解二氧化碳也不與二氧化碳反應(yīng)的性質(zhì)。

（3）在相同條件下測得（2）中實驗產(chǎn)生的CO2體積（V）與反應(yīng)時間（t）的關(guān)系如圖丁所示。

實驗結(jié)果：0～300s內(nèi)，反應(yīng)Ⅰ比反應(yīng)Ⅱ生成CO2的速率快（選填“快”或“慢”），但差距

不大。

第15頁共19頁.

（4）根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論：實驗室可用稀硫酸和碳酸鈣粉末反應(yīng)制取二氧化碳。

【解答】解：（1）一般不能使用石灰石與稀硫酸制取二氧化碳的原因是稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成

的硫酸鈣微溶于水，會附著在石灰石的表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。

（2）因為二氧化碳能溶于水和水反應(yīng)，要根據(jù)排出液體的體積測量CO2的體積，裝置乙中的液

體應(yīng)該具有不易溶解二氧化碳也不與二氧化碳反應(yīng)的性質(zhì)。

（3）由圖丁的兩條曲線可知，在0﹣300s內(nèi)，反應(yīng)I的曲線在反應(yīng)Ⅱ的上方一點點，所以反應(yīng)I

比反應(yīng)Ⅱ生成CO2的速率快，但差距不大。

故答案為：

（1）生成的硫酸鈣微溶于水，會附著在石灰石的表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行；

（2）不易溶解二氧化碳也不與二氧化碳反應(yīng)；

（3）快。

14．如圖甲是小潘同學(xué)設(shè)計的制取并收集二氧化碳的裝置圖，小王同學(xué)認(rèn)為甲圖設(shè)計有問題，于是

設(shè)計制取二氧化碳的裝置（儀器的固定裝置已經(jīng)省略）如圖乙所示。這個裝置既可用于制取氣體，

又可用于探究物質(zhì)性質(zhì)。

（1）如圖甲所示，小潘同學(xué)設(shè)計的實驗裝置問題是：長頸漏斗沒有伸入液面以下，導(dǎo)管伸入

集氣瓶過短。

（2）用乙裝置進(jìn)行實驗，實驗開始后，關(guān)閉K2，打開K1，可觀察到B中的現(xiàn)象為：紫色石蕊

溶液變紅。

（3）C中的蠟燭由下至上依次熄滅，說明二氧化碳具有的性質(zhì)是：不支持燃燒，密度大于空

氣。

（4）實驗開始后，關(guān)閉K1，打開K2，發(fā)現(xiàn)D中的澄清石灰水變渾濁，寫出該反應(yīng)方程式CO2+Ca

第16頁共19頁.

（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

【解答】（1）長頸漏斗沒有伸入液面以下，會導(dǎo)致生成的二氧化碳?xì)怏w從長頸漏斗逸出，收集氣

體時，導(dǎo)管應(yīng)該伸入到集氣瓶底部，故答案為：長頸漏斗沒有伸入液面以下，導(dǎo)管伸入集氣瓶過

短；

（2）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，關(guān)閉K2，打開K1，二氧化碳進(jìn)入到B中，二氧化碳溶于

水生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊溶液變紅，故答案為：紫色石蕊溶液變紅；

（3）C中的蠟燭由下至上依次熄滅，說明二氧化碳不支持燃燒且密度大于空氣，故答案為：不

支持燃燒，密度大于空氣；

（4）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，故答案為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

四．解答題（共3小題）

15．酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸。將含酵母菌的葡萄糖液分為兩等份，如圖所示

分別裝入甲、乙兩個相同的燒瓶中，用帶有導(dǎo)管的瓶塞塞緊，導(dǎo)管分別通入澄清石灰水中，并定

時向甲燒瓶內(nèi)通入氧氣。根據(jù)酵母菌代謝方式的多樣性推斷。

（1）乙燒瓶內(nèi)最后的產(chǎn)物是二氧化碳。

（2）從理論上推測，哪個燒瓶對應(yīng)的澄清石灰水先變渾濁？請說明理由甲，酵母菌有氧呼吸

時產(chǎn)生二氧化碳的速率快于無氧呼吸。