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二、探究题
8. B 探究二氧化碳的制取和性质。
(1)如图甲,观察到的现象是 。
(2)用木炭还原氧化铁也可得到二氧化碳,反应的化学方程式是 。
(3)上述两个反应都可得到二氧化碳,但实验室制取二氧化碳的化学方程式是 。小文同学用图乙装置制取二氧化碳,请指出该装置的两处错误:① ;② 。
(4)如图丙,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约$\frac{1}{3}$体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到的现象是 ,由此可知,二氧化碳的性质是 。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液体,滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡,观察到的现象是 。
8. B 探究二氧化碳的制取和性质。
(1)如图甲,观察到的现象是 。
(2)用木炭还原氧化铁也可得到二氧化碳,反应的化学方程式是 。
(3)上述两个反应都可得到二氧化碳,但实验室制取二氧化碳的化学方程式是 。小文同学用图乙装置制取二氧化碳,请指出该装置的两处错误:① ;② 。
(4)如图丙,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约$\frac{1}{3}$体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到的现象是 ,由此可知,二氧化碳的性质是 。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液体,滴加几滴紫色石蕊溶液,振荡,观察到的现象是 。
答案
8.(1)剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热
(2)$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
(3)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
①长颈漏斗的下端管口没有伸入液面以下
②采用向下排空气法来收集二氧化碳
(4)软塑料瓶变瘪 能溶于水 紫色石蕊溶液变红
(2)$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
(3)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
①长颈漏斗的下端管口没有伸入液面以下
②采用向下排空气法来收集二氧化碳
(4)软塑料瓶变瘪 能溶于水 紫色石蕊溶液变红
解析
【分析】
我们可以按小问逐一梳理思路：
1. 第一问回忆木炭在纯氧中燃烧的实验现象，区分木炭在空气和氧气中燃烧的差异，木炭在氧气中会剧烈反应，发出白光同时释放大量热量。
2. 第二问书写木炭还原氧化铁的方程式，先确定反应物为碳和氧化铁，反应条件是高温，生成物为铁和二氧化碳，按照化学方程式配平规则配平，标注气体符号即可。
3. 第三问首先回忆实验室制取二氧化碳的标准反应，是大理石/石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。再观察乙装置：长颈漏斗使用时下端必须液封，否则生成的气体会从长颈漏斗逸出；同时二氧化碳密度比空气大，不能用向下排空气法收集，这就是装置的两处错误。
4. 第四问，二氧化碳能溶于水，向充满CO₂的瓶中加水后，部分CO₂溶解在水中，瓶内气压小于外界大气压，软塑料瓶就会被大气压压瘪，由此得出二氧化碳能溶于水的性质。二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，可使紫色石蕊溶液变红，因此滴加石蕊后溶液会变红。
【解析】
(1) 红热的木炭在氧气中剧烈燃烧，对应的现象为剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热。
(2) 木炭在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，配平后化学方程式为：$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$。
(3) 实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$；
图乙装置的两处错误：①长颈漏斗的下端管口没有伸入液面以下，会导致生成的气体从长颈漏斗逸出；②二氧化碳密度比空气大，采用向下排空气法收集无法收集到二氧化碳，应使用向上排空气法。
(4) 振荡后瓶内压强减小，观察到软塑料瓶变瘪，由此可知二氧化碳能溶于水；二氧化碳和水反应生成的碳酸呈酸性，滴加紫色石蕊溶液后，可观察到紫色石蕊溶液变红。
【答案】
(1) 剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热
(2)$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
(3)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
① 长颈漏斗的下端管口没有伸入液面以下
② 采用向下排空气法来收集二氧化碳
(4) 软塑料瓶变瘪；能溶于水；紫色石蕊溶液变红
【知识点】
木炭燃烧现象、化学方程式书写、二氧化碳制取与性质
【点评】
本题围绕二氧化碳相关核心知识点综合考查，涵盖基础实验现象描述、反应方程式书写、实验装置正误判断、性质验证多个考点，属于初中化学的基础核心题型，需要注意区分“石蕊变红”的本质是碳酸显酸性，同时牢记长颈漏斗液封要求、气体收集方法和密度的对应关系等易错细节。
【难度系数】
0.7
我们可以按小问逐一梳理思路：
1. 第一问回忆木炭在纯氧中燃烧的实验现象，区分木炭在空气和氧气中燃烧的差异，木炭在氧气中会剧烈反应，发出白光同时释放大量热量。
2. 第二问书写木炭还原氧化铁的方程式，先确定反应物为碳和氧化铁，反应条件是高温，生成物为铁和二氧化碳，按照化学方程式配平规则配平，标注气体符号即可。
3. 第三问首先回忆实验室制取二氧化碳的标准反应，是大理石/石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。再观察乙装置：长颈漏斗使用时下端必须液封，否则生成的气体会从长颈漏斗逸出；同时二氧化碳密度比空气大，不能用向下排空气法收集，这就是装置的两处错误。
4. 第四问，二氧化碳能溶于水，向充满CO₂的瓶中加水后，部分CO₂溶解在水中，瓶内气压小于外界大气压，软塑料瓶就会被大气压压瘪，由此得出二氧化碳能溶于水的性质。二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，可使紫色石蕊溶液变红，因此滴加石蕊后溶液会变红。
【解析】
(1) 红热的木炭在氧气中剧烈燃烧，对应的现象为剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热。
(2) 木炭在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，配平后化学方程式为：$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$。
(3) 实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$；
图乙装置的两处错误：①长颈漏斗的下端管口没有伸入液面以下，会导致生成的气体从长颈漏斗逸出；②二氧化碳密度比空气大，采用向下排空气法收集无法收集到二氧化碳，应使用向上排空气法。
(4) 振荡后瓶内压强减小，观察到软塑料瓶变瘪，由此可知二氧化碳能溶于水；二氧化碳和水反应生成的碳酸呈酸性，滴加紫色石蕊溶液后，可观察到紫色石蕊溶液变红。
【答案】
(1) 剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热
(2)$\ce{3C + 2Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}4Fe + 3CO_{2}\uparrow}$
(3)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
① 长颈漏斗的下端管口没有伸入液面以下
② 采用向下排空气法来收集二氧化碳
(4) 软塑料瓶变瘪；能溶于水；紫色石蕊溶液变红
【知识点】
木炭燃烧现象、化学方程式书写、二氧化碳制取与性质
【点评】
本题围绕二氧化碳相关核心知识点综合考查，涵盖基础实验现象描述、反应方程式书写、实验装置正误判断、性质验证多个考点，属于初中化学的基础核心题型，需要注意区分“石蕊变红”的本质是碳酸显酸性，同时牢记长颈漏斗液封要求、气体收集方法和密度的对应关系等易错细节。
【难度系数】
0.7
9.C (2025·温江区一模)小明在实验室制取二氧化碳并探究其性质。
【定性探究】
(1)检验二氧化碳:按顺序组合装置 A 和 B,B 中现象可用化学方程式表示为________。
(2)收集二氧化碳:按顺序组合装置 A 和 C,A 连接________(填“a”或“b”),验满方法是________。
(3)装置改进:用装置 D 替代装置 A。装置 D 的主要优点有________(任写一条)。
(4)测定二氧化碳的体积:按顺序组合装置 A 和 E,待反应完全,装置冷却至室温,此时装置 E 两端液面左低右高,再调节装置 E 两端液面相平,若无调平操作,则测得的二氧化碳体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”);读数:反应前水刻度在 50mL 处,最终读数如图 F 所示,则收集的$\ce{CO_{2}}$气体约________mL;有同学认为用装置 E 测量$\ce{CO_{2}}$的体积依然不严谨,理由是________。
【定性探究】
(1)检验二氧化碳:按顺序组合装置 A 和 B,B 中现象可用化学方程式表示为________。
(2)收集二氧化碳:按顺序组合装置 A 和 C,A 连接________(填“a”或“b”),验满方法是________。
(3)装置改进:用装置 D 替代装置 A。装置 D 的主要优点有________(任写一条)。
(4)测定二氧化碳的体积:按顺序组合装置 A 和 E,待反应完全,装置冷却至室温,此时装置 E 两端液面左低右高,再调节装置 E 两端液面相平,若无调平操作,则测得的二氧化碳体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”);读数:反应前水刻度在 50mL 处,最终读数如图 F 所示,则收集的$\ce{CO_{2}}$气体约________mL;有同学认为用装置 E 测量$\ce{CO_{2}}$的体积依然不严谨,理由是________。
答案
9.(1)$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(2)b 将燃着的木条放在导管口a,若木条立即熄灭,则说明已经收集满
(3)可以控制反应速率
(4)偏小 8 $\ce{CO_{2}}$能溶于水且与水反应
(2)b 将燃着的木条放在导管口a,若木条立即熄灭,则说明已经收集满
(3)可以控制反应速率
(4)偏小 8 $\ce{CO_{2}}$能溶于水且与水反应
解析
【分析】
我们顺着实验探究的逻辑逐步思考：
1. 第一小问是二氧化碳的检验，检验CO₂的常用试剂是澄清石灰水，反应会生成碳酸钙白色沉淀，直接写出对应化学方程式即可。
2. 第二小问用倒置集气瓶C收集CO₂，CO₂密度比空气大，采用向上排空气法，因此要让CO₂从靠近瓶底的短导管b通入，使CO₂在瓶底逐渐聚集，将密度更小的空气从长导管a排出；验满利用CO₂不燃烧也不支持燃烧的性质，在排空气的出口a处放置燃着的木条即可判断是否集满。
3. 第三小问对比装置D和A，D使用带活塞的分液漏斗，和A的长颈漏斗相比，可以通过控制活塞开关控制稀盐酸的滴加速率，进而控制反应速率，也可随时停止滴加液体节约药品。
4. 第四小问的定量测定部分：如果没有调平E的两端液面，左侧量气管液面更低，说明管内CO₂的压强大于外界大气压，气体被压缩，测得的体积会比实际体积偏小；反应前量气管水的刻度是50mL，图F中最终液面刻度为42mL，因此收集的CO₂体积是50mL-42mL=8mL；由于CO₂本身能溶于水，还可以和水发生反应，会导致部分CO₂被水吸收，测得的体积存在误差，因此该测量方法不严谨。
【解析】
(1) 二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，对应B中澄清石灰水变浑浊的现象，反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(2) 二氧化碳密度比空气大，用装置C收集时，气体从b端通入，二氧化碳聚集在集气瓶上部，将空气从a端排出；验满时将燃着的木条放在导管口a，若木条立即熄灭，说明二氧化碳已经收集满。
(3) 装置D中分液漏斗带有活塞，可以控制稀盐酸的滴加速率，因此可以控制反应的速率，同时也可以防止生成的气体从漏斗逸出，操作更便捷。
(4) 若未调平E两端液面，左侧气体压强大于外界大气压，气体体积被压缩，测得的二氧化碳体积偏小；反应前刻度为50mL，图F中凹液面最低处对应刻度为42mL，因此生成的CO₂体积为50mL-42mL=8mL；由于$\ce{CO_{2}}$能溶于水且与水反应，会消耗部分二氧化碳，导致测量结果偏小，因此该测量方法不严谨。
【答案】
(1)$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(2)b 将燃着的木条放在导管口a,若木条立即熄灭,则说明已经收集满
(3)可以控制反应速率
(4)偏小 8 $\ce{CO_{2}}$能溶于水且与水反应
【知识点】
二氧化碳的性质检验；气体收集方法；定量实验误差分析
【点评】
本题围绕二氧化碳的制取与性质展开，融合了定性检验、装置改进、定量测量多个考点，既考察了基础实验操作的掌握，也考察了学生对量气实验压强原理的理解，易错点为未调平液面的误差判断，需要学生结合压强变化推导结果，整体综合性较强。
【难度系数】
0.6
我们顺着实验探究的逻辑逐步思考：
1. 第一小问是二氧化碳的检验，检验CO₂的常用试剂是澄清石灰水，反应会生成碳酸钙白色沉淀，直接写出对应化学方程式即可。
2. 第二小问用倒置集气瓶C收集CO₂，CO₂密度比空气大，采用向上排空气法，因此要让CO₂从靠近瓶底的短导管b通入，使CO₂在瓶底逐渐聚集，将密度更小的空气从长导管a排出；验满利用CO₂不燃烧也不支持燃烧的性质，在排空气的出口a处放置燃着的木条即可判断是否集满。
3. 第三小问对比装置D和A，D使用带活塞的分液漏斗，和A的长颈漏斗相比，可以通过控制活塞开关控制稀盐酸的滴加速率，进而控制反应速率，也可随时停止滴加液体节约药品。
4. 第四小问的定量测定部分：如果没有调平E的两端液面，左侧量气管液面更低，说明管内CO₂的压强大于外界大气压，气体被压缩，测得的体积会比实际体积偏小；反应前量气管水的刻度是50mL，图F中最终液面刻度为42mL，因此收集的CO₂体积是50mL-42mL=8mL；由于CO₂本身能溶于水，还可以和水发生反应，会导致部分CO₂被水吸收，测得的体积存在误差，因此该测量方法不严谨。
【解析】
(1) 二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和水，对应B中澄清石灰水变浑浊的现象，反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
(2) 二氧化碳密度比空气大，用装置C收集时，气体从b端通入，二氧化碳聚集在集气瓶上部，将空气从a端排出；验满时将燃着的木条放在导管口a，若木条立即熄灭，说明二氧化碳已经收集满。
(3) 装置D中分液漏斗带有活塞，可以控制稀盐酸的滴加速率，因此可以控制反应的速率，同时也可以防止生成的气体从漏斗逸出，操作更便捷。
(4) 若未调平E两端液面，左侧气体压强大于外界大气压，气体体积被压缩，测得的二氧化碳体积偏小；反应前刻度为50mL，图F中凹液面最低处对应刻度为42mL，因此生成的CO₂体积为50mL-42mL=8mL；由于$\ce{CO_{2}}$能溶于水且与水反应，会消耗部分二氧化碳，导致测量结果偏小，因此该测量方法不严谨。
【答案】
(1)$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(2)b 将燃着的木条放在导管口a,若木条立即熄灭,则说明已经收集满
(3)可以控制反应速率
(4)偏小 8 $\ce{CO_{2}}$能溶于水且与水反应
【知识点】
二氧化碳的性质检验；气体收集方法；定量实验误差分析
【点评】
本题围绕二氧化碳的制取与性质展开，融合了定性检验、装置改进、定量测量多个考点，既考察了基础实验操作的掌握，也考察了学生对量气实验压强原理的理解，易错点为未调平液面的误差判断，需要学生结合压强变化推导结果，整体综合性较强。
【难度系数】
0.6
