登录
6.某同学在实验室制取$\ce{CO_{2}}$并进行研究。
(1)该同学用块状石灰石制取$\ce{CO_{2}}$。
①应选用的另一种试剂是（填名称）。
②用图甲所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有（填字母）。
(2)如图乙所示，进行验证$\ce{CO_{2}}$能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的X为。
②通入$\ce{CO_{2}}$后可观察到的现象为。
(3)下列反应均能生成$\ce{CO_{2}}$。
A.木炭燃烧
B.碳酸钠与稀硫酸反应
C.石灰石高温分解
D.$\ce{CO}$与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的是（填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的主要理由是（写两条）。
(4)收集$\ce{CO_{2}}$时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，$\ce{CO_{2}}$真的集满了吗？如图丙，向三颈烧瓶中持续通入$\ce{CO_{2}}$，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并将燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图丁所示。
①图丙中，通$\ce{CO_{2}}$导管的末端应处于（填“A”或“B”）位置。
②图丁所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内$\ce{CO_{2}}$的体积分数约为。
(1)该同学用块状石灰石制取$\ce{CO_{2}}$。
①应选用的另一种试剂是（填名称）。
②用图甲所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有（填字母）。
(2)如图乙所示，进行验证$\ce{CO_{2}}$能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的X为。
②通入$\ce{CO_{2}}$后可观察到的现象为。
(3)下列反应均能生成$\ce{CO_{2}}$。
A.木炭燃烧
B.碳酸钠与稀硫酸反应
C.石灰石高温分解
D.$\ce{CO}$与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的是（填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取$\ce{CO_{2}}$的主要理由是（写两条）。
(4)收集$\ce{CO_{2}}$时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，$\ce{CO_{2}}$真的集满了吗？如图丙，向三颈烧瓶中持续通入$\ce{CO_{2}}$，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并将燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图丁所示。
①图丙中，通$\ce{CO_{2}}$导管的末端应处于（填“A”或“B”）位置。
②图丁所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内$\ce{CO_{2}}$的体积分数约为。
答案
解：
(1)① 稀盐酸
② A、C
(2)① 紫色石蕊溶液（或石蕊试液）
② 试管内的溶液由紫色变为红色
(3)① B
② 反应在常温下进行，操作简便；生成的二氧化碳气体纯度较高，便于收集（合理即可）
(4)① B
② 约70%（60%~72%区间内的合理数值均可）
(1)① 稀盐酸
② A、C
(2)① 紫色石蕊溶液（或石蕊试液）
② 试管内的溶液由紫色变为红色
(3)① B
② 反应在常温下进行，操作简便；生成的二氧化碳气体纯度较高，便于收集（合理即可）
(4)① B
② 约70%（60%~72%区间内的合理数值均可）
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的实验室制取与性质展开，需结合实验原理、装置选择、物质性质等知识点逐一分析：
(1)①实验室制取CO₂的药品选择需保证反应可持续，块状石灰石与稀盐酸反应稳定，稀硫酸会因生成微溶物阻碍反应；②组装可随时加液体的发生装置，需用到长颈漏斗（加液体）和反应容器，据此选仪器。
(2)①验证CO₂与水反应生成酸性物质，需利用酸性物质使指示剂变色的特性，选紫色石蕊溶液；②CO₂与水反应生成碳酸，使石蕊变红。
(3)①实验室制CO₂需满足常温、操作简单、气体纯净，逐一分析各选项的不足，选出合适反应；②从反应条件和产物纯度说明理由。
(4)①CO₂密度比空气大，收集时导管需伸到容器底部才能排尽空气；②结合图丁中氧气的体积分数，计算CO₂的体积分数。
【解析】
(1)①实验室制取CO₂，选用块状石灰石时，应搭配稀盐酸；若用稀硫酸，反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行，故填稀盐酸；②组装可随时添加液体试剂的发生装置，需要长颈漏斗（添加液体）和反应容器，对应仪器为A、C，故填A、C。
(2)①验证CO₂能与水反应生成酸性物质，需用紫色石蕊溶液，酸性溶液能使紫色石蕊变红，故X为紫色石蕊溶液（或石蕊试液）；②通入CO₂后，CO₂与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，可观察到试管内溶液由紫色变为红色。
(3)①分析各反应：A.木炭燃烧生成的CO₂混有杂质，不纯；C.石灰石高温分解需要加热，操作复杂；D.CO与氧化铁反应生成的CO₂混有未反应的CO；B.碳酸钠与稀硫酸反应在常温下进行，操作简便，生成的CO₂纯度较高，适合实验室制取，故选B；②理由为：反应在常温下进行，不需要加热，操作简便；生成的二氧化碳气体纯度较高，便于收集（合理即可）。
(4)①CO₂密度比空气大，收集时导管末端应处于容器底部（B位置），才能将空气排尽，故填B；②由图丁可知，C点处氧气的体积分数约为10%，则CO₂的体积分数约为70%（60%~72%区间内合理即可）。
【答案】
(1)①稀盐酸；②A、C
(2)①紫色石蕊溶液（或石蕊试液）；②试管内的溶液由紫色变为红色
(3)①B；②反应在常温下进行，操作简便；生成的二氧化碳气体纯度较高，便于收集（合理即可）
(4)①B；②约70%（60%~72%区间内的合理数值均可）
【知识点】
实验室制取二氧化碳、二氧化碳的性质、二氧化碳的验满
【点评】
本题是初中化学核心实验题，考查二氧化碳制取的药品选择、装置组装、反应选择及性质验证，注重基础实验知识的应用，难度适中，适合巩固实验相关考点。
【难度系数】
0.6
本题围绕二氧化碳的实验室制取与性质展开，需结合实验原理、装置选择、物质性质等知识点逐一分析：
(1)①实验室制取CO₂的药品选择需保证反应可持续，块状石灰石与稀盐酸反应稳定，稀硫酸会因生成微溶物阻碍反应；②组装可随时加液体的发生装置，需用到长颈漏斗（加液体）和反应容器，据此选仪器。
(2)①验证CO₂与水反应生成酸性物质，需利用酸性物质使指示剂变色的特性，选紫色石蕊溶液；②CO₂与水反应生成碳酸，使石蕊变红。
(3)①实验室制CO₂需满足常温、操作简单、气体纯净，逐一分析各选项的不足，选出合适反应；②从反应条件和产物纯度说明理由。
(4)①CO₂密度比空气大，收集时导管需伸到容器底部才能排尽空气；②结合图丁中氧气的体积分数，计算CO₂的体积分数。
【解析】
(1)①实验室制取CO₂，选用块状石灰石时，应搭配稀盐酸；若用稀硫酸，反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行，故填稀盐酸；②组装可随时添加液体试剂的发生装置，需要长颈漏斗（添加液体）和反应容器，对应仪器为A、C，故填A、C。
(2)①验证CO₂能与水反应生成酸性物质，需用紫色石蕊溶液，酸性溶液能使紫色石蕊变红，故X为紫色石蕊溶液（或石蕊试液）；②通入CO₂后，CO₂与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，可观察到试管内溶液由紫色变为红色。
(3)①分析各反应：A.木炭燃烧生成的CO₂混有杂质，不纯；C.石灰石高温分解需要加热，操作复杂；D.CO与氧化铁反应生成的CO₂混有未反应的CO；B.碳酸钠与稀硫酸反应在常温下进行，操作简便，生成的CO₂纯度较高，适合实验室制取，故选B；②理由为：反应在常温下进行，不需要加热，操作简便；生成的二氧化碳气体纯度较高，便于收集（合理即可）。
(4)①CO₂密度比空气大，收集时导管末端应处于容器底部（B位置），才能将空气排尽，故填B；②由图丁可知，C点处氧气的体积分数约为10%，则CO₂的体积分数约为70%（60%~72%区间内合理即可）。
【答案】
(1)①稀盐酸；②A、C
(2)①紫色石蕊溶液（或石蕊试液）；②试管内的溶液由紫色变为红色
(3)①B；②反应在常温下进行，操作简便；生成的二氧化碳气体纯度较高，便于收集（合理即可）
(4)①B；②约70%（60%~72%区间内的合理数值均可）
【知识点】
实验室制取二氧化碳、二氧化碳的性质、二氧化碳的验满
【点评】
本题是初中化学核心实验题，考查二氧化碳制取的药品选择、装置组装、反应选择及性质验证，注重基础实验知识的应用，难度适中，适合巩固实验相关考点。
【难度系数】
0.6
