4.某化学兴趣小组同学进行如图所示的数字化实验。下列有关说法正确的是(

A.实验中可观察到烧杯中溶液变为蓝色
B.反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
C.该实验说明二氧化碳能溶于水
D.纵坐标Y可表示烧杯中物质的总质量
B
)A.实验中可观察到烧杯中溶液变为蓝色
B.反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
C.该实验说明二氧化碳能溶于水
D.纵坐标Y可表示烧杯中物质的总质量
答案
4.B
解析
【分析】
本题考查二氧化碳的性质相关知识,需逐一分析每个选项,结合二氧化碳与水的反应、指示剂变色规律、实验图像含义等知识点判断正误。首先回忆:二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红;该反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$;同时要区分二氧化碳“溶于水”和“与水反应”的不同,以及通入$\ce{CO_{2}}$时烧杯内总质量的变化趋势。
【解析】
对各选项分析如下:
选项A:二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,会使紫色石蕊溶液变红,而非蓝色,因此A错误。
选项B:二氧化碳和水反应生成碳酸,对应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$,该反应正确,因此B正确。
选项C:该实验中二氧化碳不仅能溶于水,更重要的是能与水发生化学反应,不能仅说明二氧化碳能溶于水,因此C错误。
选项D:向烧杯中通入$\ce{CO_{2}}$,烧杯中物质的总质量应逐渐增加,而图2中纵坐标Y是先下降后平稳,与总质量变化不符,因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、酸碱指示剂
【点评】
本题结合数字化实验图像考查二氧化碳与水的反应,需要掌握二氧化碳的化学性质、反应现象、化学方程式,以及对实验图像的分析能力,是基础实验类的常见题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查二氧化碳的性质相关知识,需逐一分析每个选项,结合二氧化碳与水的反应、指示剂变色规律、实验图像含义等知识点判断正误。首先回忆:二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红;该反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$;同时要区分二氧化碳“溶于水”和“与水反应”的不同,以及通入$\ce{CO_{2}}$时烧杯内总质量的变化趋势。
【解析】
对各选项分析如下:
选项A:二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,会使紫色石蕊溶液变红,而非蓝色,因此A错误。
选项B:二氧化碳和水反应生成碳酸,对应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$,该反应正确,因此B正确。
选项C:该实验中二氧化碳不仅能溶于水,更重要的是能与水发生化学反应,不能仅说明二氧化碳能溶于水,因此C错误。
选项D:向烧杯中通入$\ce{CO_{2}}$,烧杯中物质的总质量应逐渐增加,而图2中纵坐标Y是先下降后平稳,与总质量变化不符,因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
二氧化碳的性质、化学方程式书写、酸碱指示剂
【点评】
本题结合数字化实验图像考查二氧化碳与水的反应,需要掌握二氧化碳的化学性质、反应现象、化学方程式,以及对实验图像的分析能力,是基础实验类的常见题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
5.某兴趣小组用一定浓度的盐酸和大理石为原料,利用如图所示装置制备二氧化碳。

(1)A中仪器①的名称是
(2)装置A或B都可以作为制取二氧化碳的发生装置,装置B相较于装置A的优点是
(3)装置C可用于收集二氧化碳,气体应从
(1)A中仪器①的名称是
长颈漏斗
;该装置作为气体发生装置,对反应物状态和反应条件的要求是反应物为固体和液体或液体和液体,反应不需要加热
。(2)装置A或B都可以作为制取二氧化碳的发生装置,装置B相较于装置A的优点是
可以控制反应的发生与停止
,实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
。(3)装置C可用于收集二氧化碳,气体应从
a
(填“a”或“b”)口进入。答案
5.(1)长颈漏斗;反应物为固体和液体或液体和液体,反应不需要加热 (2)可以控制反应的发生与停止;$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$ (3)a
解析
【分析】
本题围绕实验室制取二氧化碳的实验装置展开,需结合常见仪器识别、气体发生装置的选择依据、装置优缺点、反应原理及收集方法解答。
(1) 先识别仪器①,再根据装置A的特点判断反应物状态和反应条件:装置A是固液不加热型发生装置,适用于固体和液体反应、无需加热的情况。
(2) 对比装置A与B,装置B有多孔隔板,可通过控制活塞实现固液分离/接触,从而控制反应启停;实验室用大理石和盐酸反应制CO₂,据此写化学方程式。
(3) 根据二氧化碳密度比空气大,选择向上排空气法,万能瓶收集时密度大的气体从长管进入。
【解析】
(1) 仪器①的名称是长颈漏斗;装置A作为气体发生装置,适用于反应物为固体和液体(或液体和液体)、反应不需要加热的情况。
(2) 装置B中多孔隔板可放置固体药品,关闭活塞时装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开活塞,液体流下与固体接触,反应发生,因此优点是可以控制反应的发生与停止;实验室制取二氧化碳是碳酸钙与盐酸反应,化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$。
(3) 二氧化碳密度比空气大,用装置C收集时,气体应从长管a口进入,空气从短管b口排出。
【答案】
(1) 长颈漏斗;反应物为固体和液体或液体和液体,反应不需要加热
(2) 可以控制反应的发生与停止;$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
(3) a
【知识点】
常见仪器名称;实验室制取二氧化碳;气体收集装置选择
【点评】
本题考查实验室制取二氧化碳的基础实验知识,涵盖仪器识别、装置特点、反应原理及收集方法,是化学实验核心基础内容,难度较低,需学生掌握实验基本要点。
【难度系数】
0.8
本题围绕实验室制取二氧化碳的实验装置展开,需结合常见仪器识别、气体发生装置的选择依据、装置优缺点、反应原理及收集方法解答。
(1) 先识别仪器①,再根据装置A的特点判断反应物状态和反应条件:装置A是固液不加热型发生装置,适用于固体和液体反应、无需加热的情况。
(2) 对比装置A与B,装置B有多孔隔板,可通过控制活塞实现固液分离/接触,从而控制反应启停;实验室用大理石和盐酸反应制CO₂,据此写化学方程式。
(3) 根据二氧化碳密度比空气大,选择向上排空气法,万能瓶收集时密度大的气体从长管进入。
【解析】
(1) 仪器①的名称是长颈漏斗;装置A作为气体发生装置,适用于反应物为固体和液体(或液体和液体)、反应不需要加热的情况。
(2) 装置B中多孔隔板可放置固体药品,关闭活塞时装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开活塞,液体流下与固体接触,反应发生,因此优点是可以控制反应的发生与停止;实验室制取二氧化碳是碳酸钙与盐酸反应,化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$。
(3) 二氧化碳密度比空气大,用装置C收集时,气体应从长管a口进入,空气从短管b口排出。
【答案】
(1) 长颈漏斗;反应物为固体和液体或液体和液体,反应不需要加热
(2) 可以控制反应的发生与停止;$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
(3) a
【知识点】
常见仪器名称;实验室制取二氧化碳;气体收集装置选择
【点评】
本题考查实验室制取二氧化碳的基础实验知识,涵盖仪器识别、装置特点、反应原理及收集方法,是化学实验核心基础内容,难度较低,需学生掌握实验基本要点。
【难度系数】
0.8
6.某同学利用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,并进行相关性质研究。
(1)实验室制取并收集一瓶$\ce{CO_{2}}$,应选用下列装置中的

(2)可用
(3)将纯净干燥的$\ce{CO_{2}}$缓慢通入如图所示装置,观察到的现象如下:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内下方的纸花先变红色,上方的纸花后变红色。

①根据上述现象,得出的关于$\ce{CO_{2}}$性质的结论是
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色。
(4)将$\ce{CO_{2}}$通入澄清石灰水中,生成白色沉淀,化学方程式为
(1)实验室制取并收集一瓶$\ce{CO_{2}}$,应选用下列装置中的
BC
(填字母)。(2)可用
燃着的木条
验证集气瓶中的$\ce{CO_{2}}$气体已集满。(3)将纯净干燥的$\ce{CO_{2}}$缓慢通入如图所示装置,观察到的现象如下:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内下方的纸花先变红色,上方的纸花后变红色。
①根据上述现象,得出的关于$\ce{CO_{2}}$性质的结论是
CO₂的密度比空气的大,CO₂与水反应生成酸性物质
。②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色。
(4)将$\ce{CO_{2}}$通入澄清石灰水中,生成白色沉淀,化学方程式为
$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$
。答案
6.(1)BC (2)燃着的木条 (3)①CO₂的密度比空气的大,CO₂与水反应生成酸性物质 (4)$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$
解析
【分析】
1. 第(1)问:实验室制取$\ce{CO_{2}}$的反应物为固体(大理石)和液体(稀盐酸),反应无需加热,据此确定发生装置;再结合$\ce{CO_{2}}$的密度和溶解性选择收集装置,进而确定装置组合。
2. 第(2)问:利用$\ce{CO_{2}}$不燃烧、也不支持燃烧的特性,选择对应的验满方法。
3. 第(3)问:根据实验现象推导$\ce{CO_{2}}$的性质:干燥纸花不变色说明$\ce{CO_{2}}$本身无酸性,需与水反应生成酸性物质;下方纸花先变红说明$\ce{CO_{2}}$密度比空气大。
4. 第(4)问:回忆$\ce{CO_{2}}$与澄清石灰水反应的原理,书写对应的化学方程式。
【解析】
(1) 实验室制取$\ce{CO_{2}}$采用大理石与稀盐酸反应,属于固液不加热型反应,发生装置选B;$\ce{CO_{2}}$密度比空气大且能溶于水,因此用向上排空气法收集,收集装置选C,故装置组合为BC。
(2) $\ce{CO_{2}}$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,证明$\ce{CO_{2}}$已集满。
(3) ① 干燥纸花未变色,说明$\ce{CO_{2}}$本身不能使石蕊变色;塑料瓶内下方纸花先变红、上方后变红,说明$\ce{CO_{2}}$密度比空气大,且$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质(碳酸)使石蕊变红,故结论为$\ce{CO_{2}}$的密度比空气的大,$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质。
(4) $\ce{CO_{2}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$。
【答案】
(1)BC (2)燃着的木条 (3)①$\ce{CO_{2}}$的密度比空气的大,$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质 (4)$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的制取与性质、化学方程式书写
【点评】
本题围绕二氧化碳的制取、验满、性质及相关反应展开,涵盖初中化学核心基础知识点,侧重考查实验装置选择、现象分析及化学用语的规范书写,是典型的基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.8
1. 第(1)问:实验室制取$\ce{CO_{2}}$的反应物为固体(大理石)和液体(稀盐酸),反应无需加热,据此确定发生装置;再结合$\ce{CO_{2}}$的密度和溶解性选择收集装置,进而确定装置组合。
2. 第(2)问:利用$\ce{CO_{2}}$不燃烧、也不支持燃烧的特性,选择对应的验满方法。
3. 第(3)问:根据实验现象推导$\ce{CO_{2}}$的性质:干燥纸花不变色说明$\ce{CO_{2}}$本身无酸性,需与水反应生成酸性物质;下方纸花先变红说明$\ce{CO_{2}}$密度比空气大。
4. 第(4)问:回忆$\ce{CO_{2}}$与澄清石灰水反应的原理,书写对应的化学方程式。
【解析】
(1) 实验室制取$\ce{CO_{2}}$采用大理石与稀盐酸反应,属于固液不加热型反应,发生装置选B;$\ce{CO_{2}}$密度比空气大且能溶于水,因此用向上排空气法收集,收集装置选C,故装置组合为BC。
(2) $\ce{CO_{2}}$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,证明$\ce{CO_{2}}$已集满。
(3) ① 干燥纸花未变色,说明$\ce{CO_{2}}$本身不能使石蕊变色;塑料瓶内下方纸花先变红、上方后变红,说明$\ce{CO_{2}}$密度比空气大,且$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质(碳酸)使石蕊变红,故结论为$\ce{CO_{2}}$的密度比空气的大,$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质。
(4) $\ce{CO_{2}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$。
【答案】
(1)BC (2)燃着的木条 (3)①$\ce{CO_{2}}$的密度比空气的大,$\ce{CO_{2}}$与水反应生成酸性物质 (4)$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的制取与性质、化学方程式书写
【点评】
本题围绕二氧化碳的制取、验满、性质及相关反应展开,涵盖初中化学核心基础知识点,侧重考查实验装置选择、现象分析及化学用语的规范书写,是典型的基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.8
7.用如图所示装置进行实验。

(1)Y形管左侧大理石和稀盐酸反应的化学方程式为
(2)Y形管右侧能观察到的现象是
(3)实验中观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,由此并不能得出“CO₂能与水发生化学反应”的结论,理由是
(4)实验中观察到下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,由此得到的实验结论是
(1)Y形管左侧大理石和稀盐酸反应的化学方程式为
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
。(2)Y形管右侧能观察到的现象是
澄清石灰水变浑浊
。(3)实验中观察到湿润的紫色石蕊纸花变红,由此并不能得出“CO₂能与水发生化学反应”的结论,理由是
没有证明二氧化碳不能使紫色石蕊变红
。(4)实验中观察到下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,由此得到的实验结论是
二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳不能燃烧,不支持燃烧
。答案
7.(1)$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$ (2)澄清石灰水变浑浊 (3)没有证明二氧化碳不能使紫色石蕊变红 (4)二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳不能燃烧,不支持燃烧
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的制备与性质实验展开,需结合化学反应原理、实验现象分析及实验探究的严谨性解答各小问:
(1) 大理石主要成分为碳酸钙,与稀盐酸发生复分解反应生成氯化钙、水和二氧化碳,据此书写化学方程式;
(2) Y形管右侧为澄清石灰水,二氧化碳通入后会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,对应分析现象;
(3) 湿润的紫色石蕊纸花变红,需排除二氧化碳单独使石蕊变色的可能,该实验未做干燥二氧化碳与石蕊纸花接触的对照,无法确定变红的原因;
(4) 蜡烛熄灭体现二氧化碳的化学性质,蜡烛熄灭顺序体现二氧化碳的密度特点,据此总结结论。
【解析】
(1) 大理石($\ce{CaCO_{3}}$)与稀盐酸($\ce{HCl}$)反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$;
(2) Y形管右侧的澄清石灰水与通入的二氧化碳反应,生成碳酸钙白色沉淀,因此观察到澄清石灰水变浑浊;
(3) 要得出“$\ce{CO_{2}}$能与水发生化学反应”的结论,需排除二氧化碳单独使紫色石蕊变红的可能,该实验未证明二氧化碳不能使紫色石蕊变红,因此无法确定变红是$\ce{CO_{2}}$与水反应的结果;
(4) 蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧;下方蜡烛先熄灭、上方后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,会先聚集在装置下方,由此得出对应结论。
【答案】
(1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3) 没有证明二氧化碳不能使紫色石蕊变红
(4) 二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳不能燃烧,不支持燃烧
【知识点】
化学方程式书写;二氧化碳的性质;实验探究严谨性
【点评】
本题是典型的二氧化碳性质实验题,既考查基础化学方程式书写,又结合实验现象考查二氧化碳的核心性质,同时渗透实验对照原则,能检验学生的基础知识掌握与实验分析能力,属于中等难度的基础题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕二氧化碳的制备与性质实验展开,需结合化学反应原理、实验现象分析及实验探究的严谨性解答各小问:
(1) 大理石主要成分为碳酸钙,与稀盐酸发生复分解反应生成氯化钙、水和二氧化碳,据此书写化学方程式;
(2) Y形管右侧为澄清石灰水,二氧化碳通入后会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,对应分析现象;
(3) 湿润的紫色石蕊纸花变红,需排除二氧化碳单独使石蕊变色的可能,该实验未做干燥二氧化碳与石蕊纸花接触的对照,无法确定变红的原因;
(4) 蜡烛熄灭体现二氧化碳的化学性质,蜡烛熄灭顺序体现二氧化碳的密度特点,据此总结结论。
【解析】
(1) 大理石($\ce{CaCO_{3}}$)与稀盐酸($\ce{HCl}$)反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$;
(2) Y形管右侧的澄清石灰水与通入的二氧化碳反应,生成碳酸钙白色沉淀,因此观察到澄清石灰水变浑浊;
(3) 要得出“$\ce{CO_{2}}$能与水发生化学反应”的结论,需排除二氧化碳单独使紫色石蕊变红的可能,该实验未证明二氧化碳不能使紫色石蕊变红,因此无法确定变红是$\ce{CO_{2}}$与水反应的结果;
(4) 蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧;下方蜡烛先熄灭、上方后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,会先聚集在装置下方,由此得出对应结论。
【答案】
(1) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
(2) 澄清石灰水变浑浊
(3) 没有证明二氧化碳不能使紫色石蕊变红
(4) 二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳不能燃烧,不支持燃烧
【知识点】
化学方程式书写;二氧化碳的性质;实验探究严谨性
【点评】
本题是典型的二氧化碳性质实验题,既考查基础化学方程式书写,又结合实验现象考查二氧化碳的核心性质,同时渗透实验对照原则,能检验学生的基础知识掌握与实验分析能力,属于中等难度的基础题型。
【难度系数】
0.6
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