登录
五、分析与讨论
1. 为什么实验室可以用上面的气体发生装置和收集装置来制取二氧化碳？
2. 用向上排空气法收集二氧化碳，如何验满？能否用燃着的木条检验二氧化碳？
3. 实验图示介绍的是制备少量气体的简易装置，如果需要制备较多的气体，你建议如何改进？
4. 实验室制取二氧化碳不用大理石和稀硫酸反应的原因是什么？
5. 实验室制取二氧化碳不用粉末状的碳酸钠或碳酸钙的原因是什么？
6. 根据本实验获得的知识，当你需要进入久未开启的地窖或者山洞时应怎样做？
7. 结合二氧化碳的性质，请你设计实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有二氧化碳。
1. 为什么实验室可以用上面的气体发生装置和收集装置来制取二氧化碳？
反应物是固体和液体，且反应不需要加热；生成的气体密度比空气大且不与空气组分反应。
2. 用向上排空气法收集二氧化碳，如何验满？能否用燃着的木条检验二氧化碳？
将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。不能，因为能使燃着的木条熄灭的气体还有其他气体，如氮气。
3. 实验图示介绍的是制备少量气体的简易装置，如果需要制备较多的气体，你建议如何改进？
将试管改为锥形瓶。
4. 实验室制取二氧化碳不用大理石和稀硫酸反应的原因是什么？
稀硫酸与碳酸钙反应，会生成硫酸钙微溶物，附着在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步发生。
5. 实验室制取二氧化碳不用粉末状的碳酸钠或碳酸钙的原因是什么？
反应速率太快，不利于收集气体。
6. 根据本实验获得的知识，当你需要进入久未开启的地窖或者山洞时应怎样做？
久未开启的地窖或者山洞往往聚集了大量的二氧化碳。根据二氧化碳不支持燃烧的性质，建议先用燃着的蜡烛进行测试。如果蜡烛熄灭，则说明其中的二氧化碳的含量较高，应谨慎进入。
7. 结合二氧化碳的性质，请你设计实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有二氧化碳。
将汽水倒入试管中，塞上带导管的胶塞，将导管的另一端伸入澄清石灰水中，用手轻轻摇动试管，观察现象。若石灰水变浑浊，则证明汽水中含有二氧化碳。
答案
1. 反应物是固体和液体，且反应不需要加热；生成的气体密度比空气大且不与空气组分反应。
2. 将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。不能，因为能使燃着的木条熄灭的气体还有其他气体，如氮气。
3. 将试管改为锥形瓶。
4. 稀硫酸与碳酸钙反应，会生成硫酸钙微溶物，附着在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步发生。
5. 反应速率太快，不利于收集气体。
6. 久未开启的地窖或者山洞往往聚集了大量的二氧化碳。根据二氧化碳不支持燃烧的性质，建议先用燃着的蜡烛进行测试。如果蜡烛熄灭，则说明其中的二氧化碳的含量较高，应谨慎进入。
7. 将汽水倒入试管中，塞上带导管的胶塞，将导管的另一端伸入澄清石灰水中，用手轻轻摇动试管，观察现象。若石灰水变浑浊，则证明汽水中含有二氧化碳。
2. 将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。不能，因为能使燃着的木条熄灭的气体还有其他气体，如氮气。
3. 将试管改为锥形瓶。
4. 稀硫酸与碳酸钙反应，会生成硫酸钙微溶物，附着在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步发生。
5. 反应速率太快，不利于收集气体。
6. 久未开启的地窖或者山洞往往聚集了大量的二氧化碳。根据二氧化碳不支持燃烧的性质，建议先用燃着的蜡烛进行测试。如果蜡烛熄灭，则说明其中的二氧化碳的含量较高，应谨慎进入。
7. 将汽水倒入试管中，塞上带导管的胶塞，将导管的另一端伸入澄清石灰水中，用手轻轻摇动试管，观察现象。若石灰水变浑浊，则证明汽水中含有二氧化碳。
解析
【分析】
本题围绕实验室制取二氧化碳的相关问题展开，需结合气体发生装置与收集装置的选择依据、二氧化碳的性质、制取二氧化碳的反应原理等知识点逐一分析：
1. 气体发生装置由反应物状态和反应条件决定，收集装置由气体密度、是否与空气反应等决定，据此分析制取二氧化碳的装置适配性；
2. 向上排空气法验满利用二氧化碳不支持燃烧的特性，而能使燃着木条熄灭的气体不止二氧化碳，据此解答；
3. 制备更多气体需增大反应容器，据此改进装置；
4. 大理石与稀硫酸反应的产物特性会阻碍反应持续进行，据此分析原因；
5. 粉末状反应物接触面积大，反应速率过快不利于收集，据此说明；
6. 久未开启的地窖二氧化碳浓度高，利用二氧化碳不支持燃烧的性质做灯火实验保障安全；
7. 利用二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的性质，设计实验检验汽水中的二氧化碳。
【解析】
1. 实验室制取二氧化碳的反应物为固体（大理石）和液体（稀盐酸），反应无需加热，因此选择固液不加热型气体发生装置；生成的二氧化碳密度比空气大，且不与空气成分反应，故采用向上排空气法收集，因此可使用对应装置制取。
2. 向上排空气法收集二氧化碳时，验满方法为：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满。不能用燃着的木条检验二氧化碳，因为氮气等不支持燃烧的气体也能使燃着的木条熄灭，无法确定气体为二氧化碳。
3. 简易装置制备少量气体，若要制备较多气体，可将较小的反应容器试管更换为容积更大的锥形瓶，以容纳更多反应物，产生更多气体。
4. 大理石的主要成分是碳酸钙，与稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会附着在碳酸钙表面，隔绝碳酸钙与稀硫酸的接触，阻止反应进一步进行，因此不用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳。
5. 粉末状的碳酸钠或碳酸钙与稀盐酸反应时，反应物接触面积过大，反应速率过快，难以控制且不利于气体的收集，因此不用粉末状的碳酸钠或碳酸钙制取二氧化碳。
6. 久未开启的地窖或山洞中易聚集大量二氧化碳，二氧化碳不支持燃烧且不能供给呼吸，进入前应做灯火实验：将燃着的蜡烛伸入其中，若蜡烛熄灭，说明二氧化碳含量较高，需谨慎进入，确保安全。
7. 利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质设计实验：将汽水倒入试管，塞上带导管的胶塞，导管另一端伸入澄清石灰水中，轻轻摇动试管，若澄清石灰水变浑浊，证明汽水中含有二氧化碳。
【答案】
1. 反应物是固体和液体，且反应不需要加热；生成的气体密度比空气大且不与空气组分反应。
2. 将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。不能，因为能使燃着的木条熄灭的气体还有其他气体，如氮气。
3. 将试管改为锥形瓶。
4. 稀硫酸与碳酸钙反应，会生成硫酸钙微溶物，附着在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步发生。
5. 反应速率太快，不利于收集气体。
6. 久未开启的地窖或者山洞往往聚集了大量的二氧化碳。根据二氧化碳不支持燃烧的性质，建议先用燃着的蜡烛进行测试。如果蜡烛熄灭，则说明其中的二氧化碳的含量较高，应谨慎进入。
7. 将汽水倒入试管中，塞上带导管的胶塞，将导管的另一端伸入澄清石灰水中，用手轻轻摇动试管，观察现象。若石灰水变浑浊，则证明汽水中含有二氧化碳。
【知识点】
实验室制取二氧化碳、二氧化碳的性质、气体实验操作
【点评】
本题全面考查实验室制取二氧化碳的核心知识点，包括反应原理、装置选择、操作要点及性质应用，是初中化学实验的基础内容，侧重考查学生对实验细节和原理的掌握程度。
【难度系数】
0.3
本题围绕实验室制取二氧化碳的相关问题展开，需结合气体发生装置与收集装置的选择依据、二氧化碳的性质、制取二氧化碳的反应原理等知识点逐一分析：
1. 气体发生装置由反应物状态和反应条件决定，收集装置由气体密度、是否与空气反应等决定，据此分析制取二氧化碳的装置适配性；
2. 向上排空气法验满利用二氧化碳不支持燃烧的特性，而能使燃着木条熄灭的气体不止二氧化碳，据此解答；
3. 制备更多气体需增大反应容器，据此改进装置；
4. 大理石与稀硫酸反应的产物特性会阻碍反应持续进行，据此分析原因；
5. 粉末状反应物接触面积大，反应速率过快不利于收集，据此说明；
6. 久未开启的地窖二氧化碳浓度高，利用二氧化碳不支持燃烧的性质做灯火实验保障安全；
7. 利用二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的性质，设计实验检验汽水中的二氧化碳。
【解析】
1. 实验室制取二氧化碳的反应物为固体（大理石）和液体（稀盐酸），反应无需加热，因此选择固液不加热型气体发生装置；生成的二氧化碳密度比空气大，且不与空气成分反应，故采用向上排空气法收集，因此可使用对应装置制取。
2. 向上排空气法收集二氧化碳时，验满方法为：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满。不能用燃着的木条检验二氧化碳，因为氮气等不支持燃烧的气体也能使燃着的木条熄灭，无法确定气体为二氧化碳。
3. 简易装置制备少量气体，若要制备较多气体，可将较小的反应容器试管更换为容积更大的锥形瓶，以容纳更多反应物，产生更多气体。
4. 大理石的主要成分是碳酸钙，与稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会附着在碳酸钙表面，隔绝碳酸钙与稀硫酸的接触，阻止反应进一步进行，因此不用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳。
5. 粉末状的碳酸钠或碳酸钙与稀盐酸反应时，反应物接触面积过大，反应速率过快，难以控制且不利于气体的收集，因此不用粉末状的碳酸钠或碳酸钙制取二氧化碳。
6. 久未开启的地窖或山洞中易聚集大量二氧化碳，二氧化碳不支持燃烧且不能供给呼吸，进入前应做灯火实验：将燃着的蜡烛伸入其中，若蜡烛熄灭，说明二氧化碳含量较高，需谨慎进入，确保安全。
7. 利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质设计实验：将汽水倒入试管，塞上带导管的胶塞，导管另一端伸入澄清石灰水中，轻轻摇动试管，若澄清石灰水变浑浊，证明汽水中含有二氧化碳。
【答案】
1. 反应物是固体和液体，且反应不需要加热；生成的气体密度比空气大且不与空气组分反应。
2. 将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。不能，因为能使燃着的木条熄灭的气体还有其他气体，如氮气。
3. 将试管改为锥形瓶。
4. 稀硫酸与碳酸钙反应，会生成硫酸钙微溶物，附着在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步发生。
5. 反应速率太快，不利于收集气体。
6. 久未开启的地窖或者山洞往往聚集了大量的二氧化碳。根据二氧化碳不支持燃烧的性质，建议先用燃着的蜡烛进行测试。如果蜡烛熄灭，则说明其中的二氧化碳的含量较高，应谨慎进入。
7. 将汽水倒入试管中，塞上带导管的胶塞，将导管的另一端伸入澄清石灰水中，用手轻轻摇动试管，观察现象。若石灰水变浑浊，则证明汽水中含有二氧化碳。
【知识点】
实验室制取二氧化碳、二氧化碳的性质、气体实验操作
【点评】
本题全面考查实验室制取二氧化碳的核心知识点，包括反应原理、装置选择、操作要点及性质应用，是初中化学实验的基础内容，侧重考查学生对实验细节和原理的掌握程度。
【难度系数】
0.3
