《2025年点石成金金牌夺冠九年级化学全一册人教版大连专版》

11.科学探究与实践二氧化碳的制取与应用(14分)CO₂是一种常见的气体，人类对CO₂的制取和应用的探
　索从未止步。
　　(一)古代制取二氧化碳
　　(1)中国西晋时期的张华在所著的《博物志》中记载了一种在烧白石(CaCO₃)作白灰过程中产生CO₂气
　体的方法。这里的“白灰”是________。
　　(二)实验室制取二氧化碳
　　(2)实验室制备并收集二氧化碳，按下表进行实验，取等质量的同种大理石加入足量酸中(杂质不与酸反
　　应),产生二氧化碳气体体积随时间变化曲线如图1所示，下列说法不正确的是________(填字母序号)。
　　
A.实验III对应的变化曲线为甲
　　
B.实验II和III对比,说明影响反应速率的因素是固体的颗粒大小
　　
C.实验I和II对比,说明影响反应速率的因素是酸的浓度
　　
D.实验II和III完全反应后,产生二氧化碳的质量是相等的
　　(3)图2中适合在实验室用大理石和稀盐酸制取CO₂的发生装置是________(填字母序号)。实验室常
　　采用D装置收集CO₂,而很少采用C装置，原因是______________________________。
　　
　　(4)用所选的装置制取较多的二氧化碳，从便于操作及回收和节约药品等角度考虑，最好一次性加入足
　　量的________(填药品名称)。
　　(5)A装置中，用酒精灯给试管预热的操作方法是______________________________;使用B装置
　　制气体时，长颈漏斗末端需要浸入锥形瓶中的液体，原因是______________________________。
　　(三)定量计算
　　(6)取25g含碳酸钙80%的大理石与足量稀盐酸反应,理论上最多能生成二氧化碳质量是__________g,
　　但实际收集到的二氧化碳气体却偏少,可能的一条原因是______________________________。
　(四)特定条件制取二氧化碳
　(7)合成气法:在催化剂作用下，CO与H₂O发生反应生成CO₂和H₂,该反应的化学方程式为________。
　(8)吸附精馏法:吸附精馏法采用硅胶、3A分子筛和活性炭作吸附剂，脱除部分杂质，精馏后可制取高纯度二氧化碳。活性炭可以作吸附剂是因为它具有______________的结构。
　(五)二氧化碳的应用
　(9)利用CO₂制取O₂:CO₂常被用作空气再生装置的反应物,利用CO₂与过氧化钠(Na₂O₂)反应制取O₂。Na₂O₂中钠元素的化合价为+1,则氧元素的化合价为________。
　(10)利用CO₂进行爆破:将液态CO₂压缩至圆柱体(爆破筒)内,利用微电流经过导热棒产生的高温瞬间将液态CO₂汽化，急剧膨胀产生高压致使岩体裂开。请从分子角度解释CO₂气体可以被压缩为液体的原因是______________________________。
　(六)探究二氧化碳的减排和消耗
　(11)我国努力争取2060年前实现“碳中和”,体现大国担当。人类降低空气中二氧化碳含量的策略有两个:一是减少二氧化碳的排放，比如少开燃油车出行。二是增加二氧化碳的消耗，请写出一条消耗二氧化碳的方式或途径:______________________________。

答案： (一)
(1)氧化钙
(二)
(2)C
(3)B 二氧化碳的密度大于空气、能溶于水且与水反应
(4)大理石
(5)用酒精灯的外焰在试管下方来回移动 防止产生的气体从长颈漏斗逸散到空气中
(三)
(6)8.8 装置漏气(或部分二氧化碳残留在发生装置内)
(四)
(7)$CO + H_{2}O\stackrel{催化剂}{=\!=\!=}CO_{2} + H_{2}$
(8)疏松多孔
(五)
(9)-1
(10)二氧化碳分子间有间隔，压强增大，分子间的间隔缩小
(六)
(11)植树造林(合理即可)
【解析】
(2)大理石的主要成分是碳酸钙，发生反应的化学方程式为$CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$，实验Ⅰ中，大理石和稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石的表面，阻碍反应的进行，反应产生二氧化碳的体积最少，所以实验Ⅰ对应的变化曲线为丙；实验Ⅱ中，产生二氧化碳的速率适中，所以实验Ⅱ对应的变化曲线为乙；实验Ⅲ中，大理石是粉末状，反应速率最快，所以实验Ⅲ对应的变化曲线为甲，故A正确；实验Ⅱ、Ⅲ的变量是大理石的颗粒大小，所以实验Ⅱ和Ⅲ对比，可以说明影响反应速率的因素是固体的颗粒大小，故B正确；实验Ⅰ、Ⅱ所用酸的种类不同，无法说明影响反应速率的因素是酸的浓度，故C错误；实验Ⅱ、Ⅲ的药品用量相同，所以产生的二氧化碳的质量相等，故D正确。
(6)设生成二氧化碳的质量为$x$。
$CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O$
100 44
$25 g×80\%$ $x$
$\frac{100}{44} = \frac{25 g×80\%}{x}$
$x = 8.8 g$