（13）二氧化碳的实验室制取与性质——2025年中考化学教材基础实验对点训练
1.在实验室制取二氧化碳的实验中，下列装置和操作正确且规范的是( )
A.检查装置气密性
B.加入大理石
C.制取
D.收集
2.下列有关物质的区分方法不正确的是( )
A.用带火星的木条验证氧气收集满 B.澄清石灰水可以区分氮气和二氧化碳
C.闻气味可以区分白酒和白醋 D.观察颜色可以区分氧气和二氧化碳两种气体
3.根据下图，有关气体的实验室制法叙述正确的是( )
A. 选择甲装置制取，X为稀硫酸
B. 选择甲装置制取，Y为铜粒
C. 选择乙装置既可收集也可收集
D. 选择乙装置干燥，气流方向为b进a出
4.为了验证二氧化碳的化学性质，化学小组的同学们用一根铁丝穿4片干燥的紫色石蕊试纸，按图示将稀硫酸和水滴到相应的试纸上。下列有关说法错误的是( )
A.图中1、3处变红，2、4处不变色
B.实验证明二氧化碳具有酸性，能使紫色石蕊试纸变红
C.稀硫酸起对照作用
D.若将稀硫酸换成稀醋酸也可看到相同的实验现象
5.某兴趣小组用图示装置探究的性质，下列说法不正确的是( )
A.1号和3号纸花不变色，2号和4号纸花变色
B.上端燃着的木条先熄灭，下端燃着的木条后熄灭
C.对比3号和4号的现象可知，与水发生化学反应
D.对比2号和4号的现象可知，的密度比空气大
6.一瓶存放较长时间的石灰水，瓶内壁附有一层白膜，下列有关说法错误的是( )
A.白膜都是氢氧化钙 B.白膜的形成与二氧化碳有关
C.白膜可用盐酸除去 D.试剂使用后应及时盖上瓶塞
7.如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹，向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，再关闭止水夹，振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是( )
A.曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B.曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡
C.曲线③对应的实验是注入20mL蒸馏水
D.实验说明：该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳
8.三个同学设计了如图所示实验，则下列说法正确的是( )
A.甲实验说明二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红
B.乙实验加入水后塞紧瓶塞，振荡后塑料瓶变瘪，说明与水发生了反应
C.若丙实验A处黑色粉末变红色、B处澄清石灰水变浑浊，说明CO具有还原性
D.丙实验结束应先停止通入CO，后熄灭A处酒精灯，防止澄清石灰水倒吸
9.某同学用塑料瓶设计了制取并检验性质的简易装置，如图所示，推动铜丝，把布袋浸入醋酸后有气泡产生。则下列叙述错误的是( )
A.石蕊试纸变红色
B.可以控制反应的发生和停止
C.二氧化碳气体呈酸性
D.所用材料体现了资源利用意识
10.如图所示实验中，①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明密度大于空气且能与水反应的现象是( )
A.①变红，③不变红
B.④变红，③不变红
C.①④变红，②③不变红
D.④比①先变红，②③不变红
11.自然界存在重要的C、O循环。
【自然界中氧的存在】
（1）工业上分离液态空气可获得氧气，其原理是利用氮气和氧气的_______不同。
（2）人体中含量最多的元素是_______。
（3）用氧气传感器测定铁粉生锈过程中氧气浓度的变化，如图所示。
①集气瓶内的压强逐渐_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
②铁粉平铺在滤纸上，而不是堆积在瓶底的目的是_______。
【认识生活中C、O转化和应用】
（4）上图是科学家正在研究的二氧化碳循环利用技术：①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇（）外，还生成一种常温下为液态的化合物，写出反应的化学方程式：__________。
②从图中分析得出的下列结论中，正确的是__________（填字母）。
a.该技术符合低碳经济的理念
b.该技术有利于缓解全球面临的能源危机
c.水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰
【探究C、O转化中的定量关系】
点燃m g甲醇（）与一定量置于密闭容器内充分反应，发生的反应如下：。
资料：无水硫酸铜遇水变蓝；
氢氧化钠溶液不吸收CO，能充分吸收；
浅绿色氯化亚铜溶液吸收CO生成红色固体。
（5）连接好装置，__________（填一实验操作步骤）。将生成的气体通入下图装置：
（6）实验中观察到A装置中固体变蓝，说明有_______生成。C中出现_______（填现象），说明有CO生成。B、C装置都增重，增重的质量总和为a g。
（7）充分吸收生成的气体后测定，A装置增重3.6 g，则m=______g；a的取值范围是2.8
【猜想】
(1)根据反应物组成元素及生成物的化学式类型，提出以下猜想：
猜想1 猜想2 猜想3
只有 只有______________ 和都有
【查阅资料】将和气体分别通入下列溶液中产生的有关现象如下表：
气体/溶液
品红溶液 褪色 不褪色
氯水(黄绿色) 褪色 不褪色
澄清石灰水 浑浊 浑浊
【实验探究】
实验一：
(2)将装置按甲→丙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙中溶液褪色，证明______不成立(填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)。
实验二：
(3)将装置按甲→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊。根据此现象能否确定的存在，理由是___________。
实验三：
(4)将装置按甲→丙→丁→戊→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色，戊中溶液颜色无变化，乙中澄清石灰水变浑浊。
①将反应后丁中溶液分成两等份分别置于两支试管中，并按如图所示操作进行实验。根据图中实验现象可判断反应后丁中溶液存在的离子有___________。
②丁中溶液的作用是_____________。
【实验结论】
(5)__________成立(填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)。
【问题讨论】
(6)在实验三中，若去掉装置戊，对实验结论_________影响(填“有”或“无”)，理由是_________。
13.某化学兴趣小组以“助力碳中和"为主题，设计并开展了如下项目式探究活动。
项目一：探究厨房中的温室效应。
【查阅资料】
①、等气体能产生温室效应：
②相同条件下，阳光照射时，温室气体含量越高环境升温越快；
③点燃天然气(主要成分为)后，周围空气中的含量会升高。
【进行实验】步骤一：小组同学利用厨房用品中的小苏打和食醋反应制，并用塑料瓶A收集；再用相同的塑料瓶B，收集一瓶使用天然气前厨房中的空气样品，按图1连接装置(装置气密性良好)。
（1）步骤二：标记塑料管内红墨水停留的位置，将装置移至室外，置于阳光下照射一段时间后，观察到红墨水处于标记位置的_____(填“左”或“右”)侧。
小组同学得出结论：二氧化碳能增强温室效应，并可用该装置验证。小组同学将装置拿回厨房，点燃天然气一段时间后，用排尽的塑料板A收集炉灶周围的空气。冷却至室温后连接装置，重复步骤二实验，观察到相同的现象。
【分析讨论】
（2）部分同学认为一定是天然气燃烧产生的增强了厨房中的温室效应。有同学认为该说法不严谨，理由是______________。
【得出结论】使用天然气会增强厨房中的温室效应。
项目二：探究使用不同物质吸收的可行性。
已知：和都可与发生反应。
【进行实验】同学们分别使用等体积的、饱和溶液和溶质质量分数为40%的溶液，利用图2装置分别进行3次实验，测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示。
（3）结合图3数据分析，实验使用的三种物质中，对吸收效果最好的是__________。
【分析讨论】
（4）有同学提出，反应中的能量变化也会导致压强变化。于是，小组同学将压强传感器更换为温度传感器，重新进行了部分实验，实验数据如图4所示。由数据可知，与溶液的反应是___(填“吸热反应”或“放热反应”)。
（5）结合图3、4数据综合分析，图3中溶液对应曲线在100s-300s内压强变化的原因是________________。
【得出结论】吸收时，要多角度考虑其方案的可行性。
项目三：研讨低碳行动方案。
利用和可以制取甲酸()，进一步转化为甲醇()，转化关系如图5：
（6）①反应1的符号表达式为____________。
②分析图中反应2、3，你对催化剂新的认识是_____________。
③制取甲醇的过程中，可循环利用的物质有________________。
在催化剂作用下反应。
哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂，用来将二氧化碳和甲烷两种温室气体进行重整得到两种气体燃料。
（7）①反应过程如图6所示，写出将二氧化碳和甲烷两种温室气体进行重整得到两种气体燃料的符号表达式______________，各物质的浓度变化的图像如图7所示。由此可知，反应应在________(填“较低”或“较高”)温度下进行。
②当温度高于600℃时，随着温度的升高C的质量减少，其主要原因是____________。
14.燃烧是生活中常见现象，兴趣小组同学进行蜡烛燃烧的探究。
(1)实验l：取一支蜡烛，用小刀切下一小块，放入水中发现蜡地浮在水面上，说明石蜡的密度比水______（填“大”或“小”）。
(2)实验2：将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，发现烧杯的内壁出现水雾，触摸烧杯外壁感觉到发热，迅速将烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，发现澄清石水变______，说明蜡烛燃烧生成了水和______。
(3)实验3：如图1，取一支短导管，将其一端伸入焰心，等另一端有白烟出现时，再将燃着的火柴放到导管口，观察到白烟可以被点燃，证明蜡烛燃烧产生的火焰是由______（填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。
(4)小组同学用数字化传感器监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，得到变化曲线如图2所示，则曲线______（填“a”、“b”或“c”）代表的是密闭容器内氧气浓度的变化曲线。
研究小组的同学阅资料发现，食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。他们尝试用如图装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数，量筒中装有50mL水，记录相关数据如下表所示：
实验时间/min 0 5 10 30 35 45
量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7
(5)根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数为______（填百分数）。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、该装置中的长颈漏斗与外界相通，没有形成密闭系统，无法用此方法检查该装置的气密性，故A操作错误；B、向锥形瓶内添加块状固体时，应先将锥形瓶横放，用镊子将固体放入锥形瓶口，再慢慢将锥形瓶竖起，使其滑落至容器底部，故B操作错误；C、该装置中的长颈漏斗下端没有伸入液面以下，会导致生成的二氧化碳由长颈漏斗逸出，无法收集到二氧化碳气体，故C操作错误；D、二氧化碳的密度比空气大，用图示装置收集二氧化碳时，二氧化碳应从长管通入，故D操作正确。故选：D。
2.答案：D
解析：A、氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已收集满，故选项方法正确。B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊而氮气不能，用澄清石灰水可以区分氮气和二氧化碳，故选项方法正确。C、白酒有特殊香味，白醋有酸味，闻气味可以区分白酒和白醋，故选项方法正确。D、氧气和二氧化碳都是无色气体，观察颜色不能区分氧气和二氧化碳两种气体，故选项方法不正确。故选：D。
3.答案：C
解析：实验室制取二氧化碳时，一般选用的实验试剂为大理石（或石灰石）与稀盐酸，若X为稀硫酸，碳酸钙与稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石（或石灰石）表面，阻止反应进一步进行，故选择甲装置制取二氧化碳时，X不能为稀硫酸，A错误；实验室制取氢气时，一般选用的实验试剂为锌粒与稀硫酸，由于在金属活动性顺序里，铜位于氢后，无法置换出稀硫酸中的氢，因此选择甲装置制取氢气时， Y不能为铜粒，B错误；使用乙装置收集气体时，密度比空气大的气体应“长进短出”密度比空气小的气体应“短进长出”，氢气的密度比空气的小，二氧化碳的密度比空气的大，故选择乙装置既可收集氢气也可收集二氧化碳，C正确；选择乙装置干燥氧气时，气体应“长进短出”，即气流方向为a进b出，D错误。
4.答案：B
解析：酸性溶液能使干燥的紫色石蕊试纸变红，稀硫酸显酸性，故1处的紫色石蕊试纸变红，2处紫色石蕊试纸只与水接触，水显中性，故2处的紫色石蕊试纸不变红，向3处干燥的石蕊试纸上滴加水，试管中的二氧化碳与水反应生成显酸性的物质，故3处的紫色石蕊试纸变红，4处干燥的紫色石蕊试纸只与二氧化碳接触，二氧化碳不显酸性，不能使干燥的紫色石蕊试纸变红，A正确；对比3处和4处的实验现象可知，二氧化碳不具有酸性，故能使紫色石蕊试纸变红的是二氧化碳与水反应生成的物质，B错误；对比1处和3处的实验现象可知，二氧化碳与水反应生成的物质显酸性，因此稀硫酸起对照作用，C正确；稀醋酸显酸性，故将稀硫酸换成稀醋酸也可以看到相同的实验现象，D正确。
5.答案：B
解析：A、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红，而二氧化碳不能使紫色石蕊变色，则可观察到1号和3号纸花不变色，2号和4号纸花变色，该选项说法正确；B、二氧化碳密度比空气大，不可燃也不助燃，则可观察到下端燃着的木条先熄灭，上端燃着的木条后熄灭，该选项说法错误；C、对比1号和2号，或3号和4号，则可知二氧化碳能和水发生化学反应，该选项说法正确；D、4号比2号先变红，能说明密度比空气大，该选项说法正确。故选：B。
6.答案：A解析：一瓶存放较长时间的石灰水，瓶内壁附有一层白膜，是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，白膜是碳酸钙，A错误、B正确；碳酸钙能与盐酸反应，故白膜可用盐酸除去，C正确；部分药品能与空气中的成分发生化学反应而变质，故试剂使用后应及时盖上瓶塞，D正确。故选A。
7.答案：D
解析：A、曲线①中ab段压强迅速增大，是因为迅速注入的蒸馏水占据了一定体积的缘故，故A正确；B、cd段压强明显减小，可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触，所以使得压强明显减小，故B正确；C、曲线③加入水后压强上升最小，说明进入水的体积最小，100~150s曲线3减小压强最少，是因为注入的水最少，是20mL，故C正确；D、由图可知，起始气压为100kPa，加入20mL蒸馏水，溶解后，最终压强约为115kPa，说明该实验条件下，1体积水中最多吸收的二氧化碳的量小于1体积，故D错误；故选：D。
8.答案：C
解析：甲实验二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，而不是二氧化碳使紫色石蕊溶液变红；乙实验加入水后塞紧瓶塞，振荡后塑料瓶变瘪，不能说明与水发生了反应，也可能是二氧化碳溶于水造成的；丙实验A处黑色粉末变红色、B处澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了铜和二氧化碳，反应中一氧化碳夺取了氧化铜中的氧，说明CO具有还原性；丙实验结束应先将A处酒精灯熄灭，后停止通入CO，防止生成的铜重新被氧化成氧化铜，同时防
止澄清石灰水倒吸。
9.答案：C
解析：二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使湿润的石蕊试纸变红；铜丝可以上下移动，控制反应的发生和停止；二氧化碳不具有酸性，二氧化碳与水反应生成的碳酸具有酸性；所用材料体现了资源再利用，比较环保。
10.答案：D
解析：根据图示可知①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球；当通入二氧化碳以后，由于分子不断运动以及二氧化碳能与水反应产生碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，而二氧化碳本身不能使石蕊变红，所以②③不变红，①④变红说明二氧化碳能与水反应，④比①先变红说明
二氧化碳密度大于空气。
11.答案：（1）沸点
（2）氧（或O）
（3）①变小②增大接触面积，加快反应速率
（4）①；②ab
（5）检查装置气密性
（6）（或水）；红色固体
（7）3.24.4
解析：（4）②该技术能将燃料燃烧释放的二氧化碳循环再利用，符合低碳理念；该技术能将二氧化碳与水分解生成的氢气合成新能源来代替传统能源，有利于缓解全球的能源危机；二氧化锰是氯酸钾和过氧化氢分解的催化剂，但不一定是水生成氢气的反应的催化剂。
（5）该实验过程中需要检测气体的成分，需要该装置保持良好的气密性，以防混入杂质，所以在连接好装置后需要检查装置气密性。
（6）无水硫酸铜遇水变为蓝色，说明该气体中混有水；根据资料可知，浅绿色的氯化亚铜和一氧化碳反应生成红色固体，所以若存在一氧化碳，则可观察到C装置中出现红色固体。
（7）A装置增重3.6 g，其中氢元素的质量为，而水中的氢元素全部来自甲醇中的氢元素，甲醇中氢元素的质量分数为，则甲醇的质量。甲醇中碳元素的质量为3.2 g××100%=1.2 g，若甲醇中的碳元素全部转化为一氧化碳，则生成一氧化碳的质量为；若甲醇中的碳元素全部转化为二氧化碳，则生成二氧化碳的质量为，则a的取值范国为2.8
(2)猜想1
(3)不能，因为也能使澄清石灰水变浑浊
(4)①和
②除去气体
(5)猜想3
(6)有；戊的作用是检验二氧化硫是否被除尽，如果去掉该装置，则无法证明的存在
解析：(1)气体中可能只有二氧化碳，也可能只有二氧化硫，也可能是二氧化碳和二氧化硫的混合物。故填：；
(2)将装置按甲→丙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙中溶液褪色，说明气体中含有二氧化硫，证明猜想1不成立。故填：猜想1。
(3)将装置按甲→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊，根据此现象不能确定的存在，理由是二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。故填：否，二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。
(4)①滴加石蕊试液，溶液变红色，说明溶液显酸性，即溶液中含有氢离子，滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，是因为反应生成了不溶于酸的白色沉淀硫酸钡，说明溶液中含有硫酸根离子。故填：氢离子、硫酸根离子。
②丁中溶液的作用是吸收二氧化硫。故填：吸收二氧化硫。
(5)实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色，说明气体中含有二氧化硫，戊中溶液颜色无变化，说明二氧化硫被丁装置完全吸收，乙中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳，猜想3成立。故填：猜想3。
(6)在实验三中，若去掉装置戊，对实验结论有影响，理由是通过戊装置颜色变化可以判断二氧化硫是否被丁完全吸收，从而通过乙中实验现象判断气体中是否含有二氧化碳。故填：有；通过戊装置颜色变化可以判断二氧化硫是否被丁完全吸收，从而通过乙中实验现象判断气体中是否含有二氧化碳。
13.答案：（1）右
（2）天然气的主要成分是甲烷，也能增强了厨房中的温室效应
（3）氢氧化钠溶液
（4）放热反应
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，集气瓶中的二氧化碳逐渐减少，瓶内气压逐渐减小
（6）；反应物相同，催化剂的种类不同，生成物有可能不同；水和二氧化碳
（7）；较高；600℃以上，C和反应生成
解析：(1)因为A瓶中二氧化碳温室气体，B瓶为使用天然气前厨房中的空气样品，置于阳光下照射一段时间后，瓶内温度升高，相同条件下，温室气体含量越高环境升温越快，所以A瓶的温度高，压强大，B瓶温度低，压强小，所以红墨水会向右移；
(2)天然气主要成分是甲烷，温室危害是二氧化碳的二十倍，所以增强了厨房中的温室效应除了其燃烧产生的二氧化碳以外，其自身也会增强厨房中的温室效应；
(3)由图3可以看到，相同时间内，滴入溶液后，锥形瓶内的压强减小的最快，证明氢氧化钠溶液可以更好的吸收二氧化碳；
(4)由图4的实验数据可以看到，滴入溶液时，温度在升高，证明溶液与二氧化碳的反应时放热反应；
(5)装有二氧化碳的锥形瓶内加入足量氢氧化钠溶液，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，集气瓶中的二氧化碳逐渐减少，瓶内气压逐渐减小，故有图3中对应曲线在100s\-300s内压强变化；
(6)①和在催化剂a的作用下可得到和，符号表达式为：；
②甲酸在催化剂b、c的作用下生成的物质不同，则对催化剂新的认识是：反应物相同，催化剂的种类不同，生成物有可能不同；
③由流程图可知，水和二氧化碳既是反应物又是生成物，则制取甲醇的过程中，可循环利用的物质有水和二氧化碳；
(7)①由图6可知，二氧化碳和甲烷在催化剂作用下生成一氧化碳和氢气，反应的符号表达式为；由图7可知，该反应应在较高的温度下进行；
②由图7可知，600℃以上，碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，所以当温度高于600℃时，随着温度的升高C的质量减少。
14.答案：(1)小
(2)浑浊；二氧化碳/
(3)气态
(4)c
(5)20.2%
解析：（1）取一支蜡烛，可用小刀切下一小块，说明石蜡的硬度小，放入水中，可观察到蜡烛浮于水面上，说明石蜡的密度比水小，难溶于水；
（2）将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，发现烧杯的内壁出现水雾，说明蜡烛燃烧有水生成，触摸烧杯外壁感觉到发热，迅速将烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，发现澄清石灰水变浑浊，说明石蜡燃烧有二氧化碳生成；
（3）取一支短导管，将其一端伸入焰心，等另一端有白烟出现时，再将燃着的火柴放到导管口，观察到白烟可以被点燃，说明产生的白烟是石蜡蒸气在空气中凝结成的固体小颗粒，具有可燃性，故可以证明蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成的；
（4）蜡烛燃烧消耗氧气产生二氧化碳和水蒸气，氧气的量减少，则曲线c代表的是密闭容器内氧气浓度的变化曲线；
（5）根据表中实验数据进行推算，广口瓶中氧气的体积分数约为：。
