2026年探究与训练九年级化学上册沪教版第83页答案
1. 以下化学反应都可以产生二氧化碳,请写出化学方程式:
(1)碳在氧气中充分燃烧:
。
(2)一氧化碳燃烧:
。
(3)碳酸氢铵受热分解:
。
(4)碳酸钙高温分解:
。
上述化学反应不适合用于实验室制取二氧化碳的原因是
。

答案

解:
(1)$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2}}$
(2)$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}}$
(3)$\ce{NH_{4}HCO_{3}\xlongequal{\Delta}NH_{3}\uparrow + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(4)$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{\mathrm{高温}}CaO + CO_{2}\uparrow}$
碳、一氧化碳燃烧制取的二氧化碳气体不纯,难以收集到较纯净的二氧化碳;碳酸氢铵受热分解会同时生成氨气,得到的二氧化碳气体不纯;碳酸钙高温分解需要高温条件,对实验装置要求高,操作不便、能耗大,上述反应均不适合在实验室中制取二氧化碳。

解析

【分析】要写出各反应的化学方程式,需先明确反应物、生成物及反应条件,再依据质量守恒定律配平;判断反应是否适合实验室制取二氧化碳,需结合实验室制取气体的核心要求(气体纯净、反应条件简单易实现、操作简便等),逐一分析各反应的不足。
【解析】(1)碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,反应条件为点燃,配平后化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2}}$;(2)一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,反应条件为点燃,配平后化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}}$;(3)碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳,反应条件为加热,配平后化学方程式为$\ce{NH_{4}HCO_{3}\xlongequal{\Delta}NH_{3}\uparrow + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;(4)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,反应条件为高温,配平后化学方程式为$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{\mathrm{高温}}CaO + CO_{2}\uparrow}$。实验室制取二氧化碳要求气体纯净、反应条件易控制,上述反应中:碳、一氧化碳燃烧制取的二氧化碳会混有未反应的气体,难以收集纯净的二氧化碳;碳酸氢铵受热分解同时生成氨气,得到的二氧化碳气体不纯;碳酸钙高温分解需要高温条件,对实验装置要求高、操作不便且能耗大,因此上述反应均不适合在实验室中制取二氧化碳。
【答案】(1)$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2}}$;(2)$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}}$;(3)$\ce{NH_{4}HCO_{3}\xlongequal{\Delta}NH_{3}\uparrow + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;(4)$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{\mathrm{高温}}CaO + CO_{2}\uparrow}$;碳、一氧化碳燃烧制取的二氧化碳气体不纯,难以收集到较纯净的二氧化碳;碳酸氢铵受热分解会同时生成氨气,得到的二氧化碳气体不纯;碳酸钙高温分解需要高温条件,对实验装置要求高,操作不便、能耗大,上述反应均不适合在实验室中制取二氧化碳。
【知识点】化学方程式书写、实验室制取二氧化碳的反应原理
【点评】本题考查常见生成二氧化碳的反应及实验室制取气体的选择依据,属于化学基础核心知识点,需熟练掌握反应的化学方程式书写规则和实验室制气的基本要求。
【难度系数】0.7
2. 实验室制取少量的二氧化碳时,选用的固体试剂是
,液体试剂是
,因此,其发生装置应该和用
(选填“KMnO₄”或“H₂O₂溶液”)制取氧气的装置相同。

答案

解:
实验室制取少量的二氧化碳时,选用的固体试剂是大理石(或石灰石),液体试剂是稀盐酸,该反应为固液常温下的反应,发生装置属于固液不加热型,KMnO₄制取氧气为需要加热的固体加热型发生装置,H₂O₂溶液制取氧气为固液常温型发生装置,因此其发生装置应该和用$\boldsymbol{H_2O_2}$溶液制取氧气的装置相同。
答案依次为:大理石(或石灰石);稀盐酸;$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液。

解析

【分析】
首先回忆实验室制取二氧化碳的原料,确定固体和液体试剂;再根据反应物状态和反应条件判断发生装置类型,对比高锰酸钾制氧气(固体加热型)和过氧化氢溶液制氧气(固液常温型)的发生装置,推导得出对应装置。
【解析】
实验室制取二氧化碳选用的固体试剂是大理石(或石灰石),液体试剂是稀盐酸,二者在常温下反应,属于固液常温型发生装置;高锰酸钾制取氧气需要加热,为固体加热型发生装置,过氧化氢溶液制取氧气为固液常温型发生装置,因此制取二氧化碳的发生装置和用过氧化氢溶液制取氧气的装置相同。
【答案】
大理石(或石灰石);稀盐酸;$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液
【知识点】
实验室制取二氧化碳;气体发生装置的选择
【点评】
本题为基础实验题,考查实验室制取二氧化碳的试剂选择及发生装置的判断,需牢记常见气体制取的核心知识点。
【难度系数】
0.6
3. 反应原理(写出反应的化学方程式):
。

答案

解:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$

解析

【分析】本题要求写出反应的化学方程式,首先结合初中化学常见反应,该反应为实验室制取二氧化碳的反应,反应物是碳酸钙和稀盐酸,生成物是氯化钙、水和二氧化碳;接下来需按照化学方程式的书写规则,正确配平、标注气体符号,即可得出结果。
【解析】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,配平后化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【答案】$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】化学方程式书写、碳酸钙与盐酸反应
【点评】本题为初中化学基础题型,考查常见反应的化学方程式书写,需掌握配平方法及气体符号的标注规则,属于必须熟练掌握的内容,难度较低。
【难度系数】0.7
4. 实验步骤:
(1)连接仪器:按照从左到右、从下到上的顺序连接仪器。
(2)检查装置的气密性:
,则说明装置的气密性良好。
(3)装入药品:顺序为“先固后液”。
(4)二氧化碳的检验及验满:
① 检验:向集气瓶中注入少量的
,观察是否产生白色沉淀。
② 验满:将
放在
,若
,则说明已经收集满。

答案

解:
(2)将导管的一端浸入水中,用手紧握容器外壁,导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段稳定的水柱
(4)① 澄清石灰水
② 燃着的木条;集气瓶口;木条火焰熄灭

解析

【分析】
要解答本题,需掌握实验室制取气体的基本操作要点:装置气密性检查利用气体热胀冷缩原理,二氧化碳的检验利用其与澄清石灰水的反应特性,验满利用其不燃烧也不支持燃烧的性质,结合这些知识点即可完成填空。
【解析】
(2)检查装置气密性时,利用气体受热膨胀、遇冷收缩的性质,操作是将导管的一端浸入水中,用手紧握容器外壁,若导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好;
(4)① 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,因此检验二氧化碳需向集气瓶中注入少量澄清石灰水;
② 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满时将燃着的木条放在集气瓶口,若木条火焰熄灭,说明二氧化碳已收集满。
【答案】
(2)将导管的一端浸入水中,用手紧握容器外壁,导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段稳定的水柱
(4)① 澄清石灰水;② 燃着的木条;集气瓶口;木条火焰熄灭
【知识点】
装置气密性检查、二氧化碳的检验与验满
【点评】
本题考查实验室制取二氧化碳的基础实验操作,属于初中化学实验的核心基础内容,是必考点,侧重考查学生对实验基本步骤和操作要点的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.8
实验室制取气体的一般思路
1. 确定发生装置:根据反应原理中反应物状态(固体与固体、
)和反应条件(
、使用催化剂等)确定。
2. 确定收集装置:根据生成气体的物理性质(
、密度)和化学性质(是否与水、
反应)确定。

答案

解:
1. 固体与液体
加热
2. 溶解性
空气中的物质

解析

【分析】
本题考查实验室制取气体的一般思路,需明确发生装置和收集装置的确定依据。发生装置的确定需结合反应物状态和反应条件,收集装置的确定需结合气体的物理性质和化学性质,回忆相关基础知识点即可完成填空。
【解析】
1. 确定发生装置时,反应物状态分为固体与固体、固体与液体,反应条件包括加热、使用催化剂等,因此对应填空为固体与液体、加热;
2. 确定收集装置时,需考虑气体的物理性质(溶解性、密度),化学性质方面要关注是否与水、空气中的物质反应,因此对应填空为溶解性、空气中的物质。
【答案】
1. 固体与液体;加热
2. 溶解性;空气中的物质
【知识点】
实验室制取气体的装置选择、气体的性质
【点评】
本题为初中化学实验室制取气体的基础知识点考查,核心是掌握发生装置和收集装置的确定依据,属于必背内容,难度较低。
【难度系数】
0.8