人教版2024上冊/第六單元碳和碳的氧化物/實驗活動3實驗11二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)【實驗目的】1．練習實驗室里制取二氧化碳和用向上排空氣法收集氣體。2．加深對二氧化碳性質(zhì)的認識。【實驗儀器】燒杯、試管、集氣瓶、量筒、玻璃導管、乳膠管、帶導管的單孔橡膠塞、鐵架臺(帶鐵夾)、試管夾、玻璃片、酒精燈、鑷子、火柴【實驗試劑】石灰石(或大理石)、稀鹽酸、澄清石灰水、石蕊溶液、蠟燭、木條、蒸餾水【實驗步驟】制取二氧化碳操作步驟實驗圖示①連接裝置，檢查②在試管里放入幾小塊石灰石（或大理石）③向試管里注入15mL稀鹽酸④用向上排空氣法收集氣體，并驗滿，用玻璃片蓋住備用【實驗步驟】2．二氧化碳的性質(zhì)操作步驟實驗圖示實驗圖示實驗圖示①把二氧化碳倒入燒杯中②（Ⅰ）向蒸餾水中滴入石蕊溶液（Ⅱ）向其中一支試管中通入CO2（Ⅲ）將通入CO2的試管加熱（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）③向盛有少量澄清石灰水的試管中通入二氧化碳1.制取二氧化碳（1）反應原理：【問題討論】=1\*GB3①藥品選用的是稀鹽酸與主要成分是碳酸鈣的塊狀石灰石（或大理石），反應速率。=2\*GB3②不用純碳酸鈣與稀鹽酸反應是因為。=3\*GB3③不用濃鹽酸代替稀鹽酸的原因是。=4\*GB3④不用稀硫酸代替稀鹽酸的原因是。檢驗和驗滿=1\*GB3①檢驗：將氣體，若，說明是二氧化碳。=2\*GB3②驗滿：將木條放在，若木條，說明二氧化碳已集滿。2.二氧化碳的性質(zhì)（1）一般情況下，二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒=1\*GB3①現(xiàn)象：的蠟燭先熄滅，的蠟燭后熄滅=2\*GB3②結論：（物理性質(zhì)），二氧化碳（化學性質(zhì)）。（2）二氧化碳與水的反應=1\*GB3①現(xiàn)象：紫色石蕊試液，加熱后，石蕊試液=2\*GB3②化學方程式：、（3）二氧化碳與澄清石灰水的反應=1\*GB3①現(xiàn)象：澄清石灰水。=2\*GB3②化學方程式：【問題與交流】怎樣用實驗證明碳酸飲料(如汽水)中含有二氧化碳？。【典例1】下列制取、收集、驗滿、檢驗的裝置和原理能達到實驗目的的是A． B．C． D．【典例2】某同學在實驗室制取二氧化碳的發(fā)生和收集裝置如圖所示。下列說法不正確的一項是A．長頸漏斗可用來添加稀硫酸B．可選用大理石和稀硫酸制取C．收集的導管應伸入集氣瓶底部D．先將水注入錐形瓶液封，再檢查氣密性【典例3】某興趣小組利用如圖裝置對二氧化碳的性質(zhì)進行探究，下列說法錯誤的是A．A裝置可控制反應的發(fā)生和停止B．B處現(xiàn)象說明二氧化碳可使紫色石蕊試液變紅C．C處溶液變渾濁是因為生成了不溶于水的碳酸鈣D．D處現(xiàn)象說明二氧化碳密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒1．下列有關CO2的實驗中，只能證明CO2物理性質(zhì)的是A．B．C．D．2．下列關于的實驗室制取及檢驗的說法不正確的是

A．制的藥品B．發(fā)生裝置C．收集方法D．檢驗A．A B．B C．C D．D3．為了驗證CO2與水反應生成碳酸，小刀同學做了以下實驗。相關說法錯誤的是A．步驟①瓶內(nèi)氣壓會減小 B．步驟②中標簽朝向手心是為了防止腐蝕標簽C．步驟③中可以看到溶液變?yōu)榧t色 D．步驟④中可以看到溶液始終為紅色4．取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥紙花，進行如圖所示的實驗．有關此實驗的說法不正確的是A．只有實驗Ⅲ中的紫色石蕊紙花會變紅B．通過實驗Ⅱ、Ⅲ說明二氧化碳不能使干燥的石蕊紙花變色C．通過上述實驗證明二氧化碳能與水反應生成酸性物質(zhì)D．將實驗Ⅲ中紙花烘干，發(fā)生反應的化學方程式是5．在實驗室制取CO2的發(fā)生裝置中連接壓強傳感器(如圖1)，實驗過程中試管內(nèi)氣體壓強變化如圖2所示。下列有關說法錯誤的是A．a(chǎn)b段試管中液面逐漸下降 B．cd段長頸漏斗中液面逐漸上升C．c點對應的操作是打開彈簧夾 D．bc段大理石與稀鹽酸脫離接觸6．實驗室制備并收集二氧化碳。（1）選用藥品。按如表進行實驗，取等質(zhì)量的大理石加入足量酸中（雜質(zhì)不與酸反應），產(chǎn)生二氧化碳的體積隨時間變化曲線如圖1所示：實驗編號藥品Ⅰ塊狀大理石、10%H2SO4溶液Ⅱ塊狀大理石、7%HCl溶液Ⅲ大理石粉末、7%HCl溶液資料表明：CaSO4微溶于水。圖中丙對應實驗（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）確定用乙對應的藥品制備并收集二氧化碳，相應的化學方程式是。不用甲對應的藥品，理由是：。（2）搭建裝置。組裝可以控制反應速率的發(fā)生裝置，如圖2所示，應選用和fh（填字母）。（3）收集氣體。用如圖3所示裝置收集時，空氣從（填“x”或“y”）端排出。（4）如果用（2）題搭建的裝置制取氧氣，發(fā)生的化學方程式是。7．某學習小組對實驗室制取二氧化碳進行如下探究。第一小組用如圖一所示裝置制取二氯化碳并測定生成二氧化碳的體積，實驗開始時他們通過分液漏斗將20mL稀鹽酸快速全部加入錐形瓶中并關閉活塞，記錄量筒中水的體積，數(shù)據(jù)如下表：時間/min123456量筒讀數(shù)/mL405055586060（1）乙中如果不加植物油會使測定結果(填“偏大”或“偏小”)；（2）在圖二中繪出0—6min內(nèi)生成二氧化碳體積隨時間變化的曲線；（2）反應過程中產(chǎn)生二氧化碳的速率不斷減慢的主要原因是。8．利用數(shù)字化實驗可以形象地比較不同形狀的碳酸鈣與稀鹽酸反應的速率。傾斜錐形瓶使試管內(nèi)的稀鹽酸流入瓶中與固體發(fā)生反應，瓶內(nèi)氣壓的變化如曲線所示。有關說法正確的是A．曲線①表示塊狀碳酸鈣與稀鹽酸反應B．等質(zhì)量碳酸鈣與稀鹽酸反應，粉末狀碳酸鈣產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量較多C．對比分析點a、b可知，粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸反應速率更快D．對比分析點c、d可知，相同的氣壓時，粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸產(chǎn)生的CO2的較多9．在燒瓶中充滿CO2，通過注射器向瓶中分別加入同體積水和澄清石灰水，利用傳感器得到的氣壓變化對應下圖曲線①和②。下列說法錯誤的是A．根據(jù)曲線①分析可知：800s時，1體積的水約溶解1體積的CO2B．根據(jù)圖像分析，同體積水和澄清石灰水，吸收CO2較多的是澄清石灰水C．剛開始壓強增大是因為2個反應都能放出大量的熱，使瓶內(nèi)氣壓增大D．曲線②所示的實驗中，還能觀察到生成白色沉淀的現(xiàn)象10．某興趣小組在學習了二氧化碳制取的研究課題時，探究了二氧化碳氣體的收集方法。【提出問題】二氧化碳能不能用排水法收集？【作出猜想】(1)Ⅰ.不能用排水法收集，理由是。Ⅱ.能夠用排水法收集【查閱資料】1.CO2不與碳酸氫鈉反應，且難溶于飽和的碳酸氫鈉溶液。2.CO2能與氫氧化鈉反應，生成溶于水的碳酸鈉。【實驗設計與操作】步驟一：小組同學用圖1所示裝置進行CO2氣體的制取，在相同條件下，用如下3種方法，分別在三個規(guī)格相同的錐形瓶中收集產(chǎn)生的CO2氣體。方法①：當氣體發(fā)生裝置開始產(chǎn)生CO2氣體15s后，用排水法收集CO2備用，并記錄從收集到集滿一瓶CO2所需的時間t；方法②：當氣體發(fā)生裝置開始產(chǎn)生CO2氣體15s后，采取與方法①相同的時間t，用向上排空氣法收集一瓶CO2備用；方法③：當氣體發(fā)生裝置開始產(chǎn)生CO2氣體15s后，用向上排空氣法收集，將燃著木條放在瓶口驗滿后，立即蓋上玻璃片備用。(2)當氣體發(fā)生裝置開始產(chǎn)生CO2氣體15s后，再開始收集氣體的原因是。步驟二：將裝有50mL5%的氫氧化鈉溶液的注射器與壓強傳感器密封連接，再緩緩插入已經(jīng)收集好CO2氣體的錐形瓶中（如圖2所示）將注射器的氫氧化鈉溶液注入錐形瓶中，觀察瓶內(nèi)壓強變化情況。【實驗分析與結論】(3)用壓強傳感器測得密閉容器內(nèi)壓強隨時間的變化關系如圖3所示。根據(jù)實驗結果可知，猜想（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）成立。(4)用燃著的木條驗滿CO2的方法（填“可靠”或“不可靠”）。從收集的氣體純度考慮，方法（填“①”“②”或“③”）更好。(5)圖2錐形瓶內(nèi)壓強不再變化時，瓶內(nèi)剩余溶液中溶質(zhì)的成分可能是（不考慮CO2與Na2CO3溶液的反應）。(6)圖1錐形瓶中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是。(7)直接用排飽和的碳酸氫鈉溶液的方法代替的排水法收集二氧化碳，其優(yōu)點。11．某小組探究高低蠟燭熄滅順序實驗。小組同學做了兩組實驗。一組是將一瓶二氧化碳緩緩倒入放有兩支高低不同燃著的蠟燭的燒杯里（如圖甲）；另一組是用燒杯罩住兩支高低不同的燃著的蠟燭（如圖乙）。甲圖實驗中低處蠟燭的火焰先熄滅，高處蠟燭的火焰后熄滅。由此可證明的物理性質(zhì)是。乙圖實驗中高處蠟燭的火焰先熄滅，低處蠟燭的火焰后熄滅。面對這一異常現(xiàn)象，小組同學進行如下探究：[提出問題]為什么高處的蠟燭先熄滅？[猜想假設]猜想1：高處的蠟燭先熄滅是因為燒杯上層二氧化碳的濃度較高。猜想2：高處的蠟燭先熄滅是因為燒杯上層氧氣的濃度不足。[實驗](1)為了驗證猜想I，小組同學收集一瓶二氧化碳與氧氣的混合氣體，兩種氣體所占體積分數(shù)分別為和，將燃著的小蠟燭伸入該混合氣體中，發(fā)現(xiàn)，從而證明猜想1不正確。[實驗]為了驗證猜想2，小組同學設計并實施了下列實驗。實驗裝置實驗步驟在圓筒形玻璃容器中放置3支不同高度的蠟燭，擺放位置如圖所示。a、b、c三點均放置氧氣、二氧化碳和溫度三種傳感器。①設置好傳感器。②點燃蠟燭，迅速封蓋并開始采集數(shù)據(jù)。③觀察蠟燭熄滅順序并記錄熄滅時間。④待3支蠟燭完全熄滅。曲線趨于穩(wěn)定時，停止數(shù)據(jù)采集。[實驗數(shù)據(jù)」I．不同高度蠟燭的熄滅時間：蠟燭高度高（）中（）低（）熄滅時間Ⅱ．不同位置傳感器測得的相應數(shù)據(jù)如圖：[解釋與結論](2)實驗4中3支蠟燭放置位置的俯視圖正確的是________（填序號）。A． B． C．(3)通過以上實驗可推測猜