初中化学二氧化碳制取科学探究题专题训练含答案

初中化学二氧化碳制取科学探究题专题训练含答案

姓名：__________ 班级：__________考号：__________

一、科学探究题（共8题）

1、 某化学兴趣小组的同学们在实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，并对反应后所得溶液的溶质成分进行探究。

I. 实验室制取二氧化碳的反应原理及装置

（ 1 ）写出石灰石与稀盐酸制二氧化碳的化学方程式 _____ 。

（ 2 ）同学们从下图装置中选择合适的装置组合制取二氧化碳。

其中仪器 a 的名称为 _____ ，从 A-E 中可选择的发生装置和收集装置的组合是 ______

( 填序号 ) ， F 装置的优点是 ________ 。

II. 同学们对反应后所得溶液的溶质成分进行了以下探究。

（提出问题）实验室制取二氧化碳后，所得溶液的溶质成分是什么？

（猜想与假设）

猜想一： CaCl 2

猜想二： CaCl 2 和 CaCO 3

猜想三： CaCl 2 和 _____ ( 写化学式 )

（理论分析）小华认为上述猜想中猜想 ______ 肯定不成立，理由是 _____ 。

（查阅资料） CaCl 2 溶液呈中性。

（进行实验）同学们进行了如下实验。 实验操作 实验现象与分析 实验结论

1. 小明取反应后的上层清液，滴加 _______

溶液 溶液由无色变成红色

猜想三正确 2. 小红取反应后的上层清液，加入少量镁条 观察到 _________

3. 小刚取反应后的上层清液，加入氧化铁粉末 固体逐渐减少，溶液变成

______ 色

化学方程式为 _____

（反思与评价）

反应后所得溶液的成分，主要考虑两个方面，一是生成物，二是 _______________ 。

2、 某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：

（ 1 ）装置 A 的作用是 ___________ 。

（ 2 ）实验过程中，观察到装置 C 中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是 ___________ 。

（ 3 ）通过观察装置 D 中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置 B 中应选择的试剂是 ___________ 。

A ．足量的氢氧化钠浓溶液 B ．浓硫酸 C ．水

（ 4 ）写出尾气处理的一种方法： ___________ 。

3、 某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。

（气体制取） （ 1 ）实验室用大理石与稀盐酸（ 1 ： 2 ）制取二氧化碳的化学方程式为 ______ 。

（ 2 ）稀盐酸（ 1 ： 2 ）是指浓盐酸与水按体积比 1 ： 2 进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为 37% ，密度为 1.19g/cm 3 ；水的密度为 1g/cm 3 。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数（计算结果保留一位小数）（写出计算过程） ______ 。

（实验探究）用实验证明碳酸型饮料（如汽水）中含有二氧化碳。兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管另一端伸入装有试剂的试管中、甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。

甲同学在试管中加入少量澄清石灰水，观察到试管内 ______ ，由此得到结论：该汽水中含有二氧化碳。

乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液，观察到试管内 ______ 。

乙同学认为也能得到甲同学的结论。

（评价反思）兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。

（ 1 ）丙同学认为甲同学的方案比较合理，其试管中发生反应的化学方程式为 ______ 。

（ 2 ）丁同学质疑乙同学的方案不够严密，认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管，而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究：

①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温稳定，熔点 153 ℃，熔化后沸腾前分解，分解温度约为 175 ℃；柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸。

②乙同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步实验操作，该操作是

______ ，可观察到 ______ ，该反应的化学方程式为 ______ 。可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。

4、 石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。

Ⅰ . 石灰石分解的探究

取三块形状大小相近的石灰石 ( 长宽厚约为 ) ，一块不加热，另两块分别在酒精灯和酒精喷灯 ( 酒精化学式为 C 2 H 5 OH) 的火焰上加热 2min( 假设杂质加热时不发生变化 ) 。探究过程如图所示，实验现象见表 1 。

表 1 不同条件下的实验现象

(1) 通过甲、乙，丙三组对比实验，得出影响石灰石分解的因素是 _______ 。

(2) 丙组实验加热石灰石时，在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯，石灰水变浑浊，出现浑浊的化学方程式为 _______ 。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳，并说明理由：

_______ 。

(3) 丙组实验中，向试管 B 中逐滴滴入稀盐酸，至红色恰好褪去，轻轻晃动试管，溶液自下而上又变为红色。解释产生上述现象的原因： _______ 。

(4) 为检验丙组实验中的石灰石部分分解，设计实验：取研细后的粉末少许于试管中，

_______ ( 补充完整实验方案 ) 。

Ⅱ . 石灰石煅烧温度的探究

（查阅资料）生石灰质量的优劣常采用 “ 活性度 ” 来衡量。 “ 活性度 ” 的测定方法：取一定质量的生石灰，加入一定量的水，用指定浓度的盐酸中和，记录所消耗盐酸的体积数

( 单位为 mL) ，消耗盐酸的体积数越大， “ 活性度 ” 越高。

某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品，并测定煅烧产物 (CaO) 的活性度，数据见表 2 。 表 2 不同条件下煅烧产物的活性度 (mL)

(5) 石灰石煅烧的最佳温度范围为 1100~1200 ℃的证据是 _______ 。

Ⅲ . 石灰石用途的探究

(6) 石灰石是高炉炼铁的原料之一、石灰石能除去铁矿石中的 SiO 2 ，同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因： _______ 。

5、 实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。

（一）下图是某课外学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验，其中请看图回答下列问题：

（1）仪器a名称为_____，A中发生反应的化学方程式_____；

（2）装置B的作用是干燥二氧化碳气体，利用了浓硫酸的_____；

（3）装置C中炭粉与干燥的二氧化碳反应产生一氧化碳。该反应中利用了炭粉的_____性；

（4）实验过程中装置D通入CO一段时间，待_____，再点燃酒精喷灯；

（5）反应一段时间后，观察到装置D玻璃管内粉末由_____色变成黑色，生成的黑色固体均能被磁铁吸引。 （6）该套装置中有一个明显的不足之处，你的改进方法是_____。

（二）化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验产生的黑色粉末继续进行探究：

（查阅资料）铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体；铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。

（提出猜想）对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想：

猜测Ⅰ：Fe； 猜测Ⅱ：Fe3O4； 猜测Ⅲ：Fe和Fe3O4

（实验验证）取少量反应后的黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，说明_____（填“猜想 Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正确的。

6、 草酸存在于自然界的植物中。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。草酸能与氢氧化钙反应生成沉淀：H2C2O4＋Ca(OH)2 ===

CaC2O4↓＋2H2O。

请回答下列问题：

(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。仪器a的名称是_________。装置B的主要作用是_________________。装置C中有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊。由此可知草酸晶体分解的产物中一定有______________。

(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO。为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

①乙组同学的实验装置依次连接的合理顺序为A→B→（____）→（____）→（____）→I→D→H。

②装置I中盛有的氧化铁发生了颜色变化，欲证明草酸晶体分解的产物中有CO，乙组同学需要两次使用装置D，其现象分别是___________________________________。

7、 某课外兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和性质进行相关探究。 （实验回顾）

(1)实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为______；用向上排空气法收集二氧化碳的原因是______。

（实验探究）

(2)如图1所示，打开汽水瓶盖，有大量气泡冒出，塞上带导管的橡皮塞，导管另一端伸入装有滴加了紫色石溶液的蒸馏水的试管中，轻轻振荡汽水瓶，观察到紫色石蕊溶液变红;加热上述试管，发现溶液颜色由红色变为紫色，写出上述变化过中反应的化学方程式______，______。

(3)打开汽水瓶盖时，有大量气泡冒出，说明气体的溶解度______。

(4)如图2所示，在C处放入用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花完成以下实验：

在A处持续而缓缓地通入气体X。当关闭K时，C处的紫色石蕊纸花不变色;当打开K后，C处的紫色石蕊纸花变为红色。若气体X为未经干燥的二氧化碳，则B瓶中盛放的溶液可以为______(填字母)；若气体X为未经干燥且混有氯化氢的二氧化碳，则B瓶中盛放的溶液可以为_____(填字母)

A浓硫酸B氢氧化钠溶液C饱和碳酸氢钠溶液

（交流反思）

(5)该小组用空气样品和提高二氧化碳含量的空气的样品，控制相同条件测定二者在光照前后温度的变化，实验结果如图3。则与空气样品对应的温度变化曲线是__________(填“a”或“b＂)，二氧化碳可以产生温室效应。