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- 2021-11-10 发布
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考点 6
二氧化碳制取和性质
10. (2020·山东东营)氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图)。
分析两种循环,其中不正确的是( )
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.通过减少化石燃料的使用和大力植树造林以控制二氧化碳的排放量
D.碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
10.B【解析】从图中看出碳循环和氧循环过程中均生成了新物质,发生了化
学反应,A 正确;氧气除了通过燃烧参与碳循环外,还可以通过动植物的呼吸参
与碳循环,B 错误;减少化石燃料的使用可减少二氧化碳的排放,大力植树造林
可通过光合作用吸收二氧化碳,可以控制二氧化碳的排放量,C 正确;自然界中
碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,D 正确。
7.(2020·四川眉山)构建知识网络能提高学习的效率。如图为有关 CO2 的
知识网络图,以下判断错误的是( )
A.物质①中碳元素的化合价为+4 价
B.物质②中阳离子符号为 Ca+2
C.物质③由 2 种元素组成
D.物质①和⑤发生反应转化为④的化学方程式为:C+CO2 2CO
【答案】B
【解析】物质①是二氧化碳,氧元素显﹣2 价,在化合物中正负化合价代数
和为零,则碳元素的化合价为+4 价,A 正确。物质②是碳酸钙,物质②中阳离子
为钙离子,符号为 Ca2+,B 错误。物质③是甲烷,物质③由碳、氢 2 种元素组成,
C 正确。物质①和⑤分别是二氧化碳和碳,在高温下反应生成一氧化碳,反应的
化学方程式为:C+CO2 2CO,D 正确。
13. (2020·四川自贡)下列现象描述错误的是( )
A. 打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,出现白雾
B. CO2 通入紫色石蕊溶液,溶液变蓝
C. 将浓硫酸滴到白纸上,白纸变黑
D. 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,产生黑色固体
【答案】B
【解析】二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸溶液呈酸性,所以 CO2 通入紫色
石蕊溶液,紫色石蕊溶液与酸性溶液变红,所以溶液应该变红。
10. (2020·浙江杭州)小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了
一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验,观察到蜡烛火
焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是( )
A.实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
B.实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
【答案】A
【解析】实验室制取二氧化碳的药品是大理石和稀盐酸,不是稀硫酸,A 错
误;二氧化碳能溶于水且密度比空气大,需采用向上排空气法收集,B 正确;该
实验中下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,同时说
明二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,C、D 正确。
4.(2020•四川德阳)实验操作考试中,小红同学抽到“实验室制取二氧化
碳”,以下是她的部分实验操作,其中有错误的一项是( )
A.装入药品 B.加稀盐酸 C.制取并收集二氧化碳 D.检验是否收集满
【答案】D
【解析】验满应该在瓶口进行,一般在收集过程中进行。
20. (2020·江苏苏州)用右图所示装置探究 CO2 能否与 H2O 反应。滴加盐
酸,待试管乙中液体变红后,将其加热至沸腾,红色不褪去。下列说法正确的是
( )
A.甲中逸出的气体只含 CO2
B.乙中液体变红,证明 CO2 能与水反应
C.加热后红色不褪去,说明碳酸受热不分解
D.欲达到实验目的,可将盐酸改为稀硫酸
20.D【解析】浓盐酸具有挥发性,25%的盐酸的浓度较大,则甲中逸出的气
体中会含有氯化氢气体,A 错误;逸出的气体中含有氯化氢气体,氯化氢也能使
石蕊变红色,证明二氧化碳和水反应,需要排除氯化氢气体的影响,B 错误;碳
酸不稳定,受热易分解,C 错误;稀硫酸不挥发,将盐酸改为稀硫酸能达到实验
目的,D 正确。
25.(2020·山东潍坊)如图 A~H 是实验室制取某些常见气体的装置示意图。
请完成下列相关问题。
(1)写出图中仪器②的名称 。
(2)实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是 (填序号)。
(3)实验室制备 CO2 的化学方程式为 ,若用装置 H 收集 CO2 气体,
产生的气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选取装置 C 或 D 相对于装置 B 在操
作方面的优势为 ;若选择装置 D 用双氧水和二氧化锰制备氧气,能否体
现该优点 (填“能”或“否”)。
(5)用排水法与排空气法收集 CO2 及相关性质的比较(分别用体积相同的 2
个集气瓶收集)。
已知:向收集满 CO2 的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡。二氧
化碳纯度越高,澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。
比较项目 排水法 向上排空气法
收集方法可行性分
析
CO2 气体生成和从水
面逸出的速率远大于其
溶解和与水反应的速率
,且不与空气
发生反应
收集过程分析 集满现象: “验满”分析:因气
体无色,是否集满难确定,
即便用燃着的木条移近容
器口熄灭,也难以证明空
气完全排尽
石灰水变浑浊又变
澄清所需时间分析
时间较短 时间较长
由上述实验可得结论:①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集;
②与排空气法相比,排水法的优点是 。
25. (1)水槽 (2)AG (3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ a
(4)可以随时发生,随时停止 否 (5)CO2 的密度比空气大 集气瓶
口有大气泡冒出 使收集到的气体更纯净
【解析】(1)仪器②的名称是水槽。(2)制取干燥的氧气,反应物应选择高
锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰的混合物,发生装置选 A;收集干燥的氧气,应用向
上排空气法,收集装置选 G。(3)实验室制备二氧化碳气体的化学方程式为:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。收集氢气应用向下排空气法,即空气需要
通过 a 管导出,则氢气从 b 管通入。(4)装置 B 只是可以随时添加液体,装置 C
和 D 可以控制固体和液体药品的接触,使反应可以随时发生,随时停止。二氧
化锰是粉末状固体,无法控制二氧化锰和液体药品分离。(5)密度比空气大
且不与空气发生反应的气体可以用向上排空气法收集。排水法收集气体时,集气
瓶口有大气泡冒出时证明满了。排水法收集气体的优点是收集到的气体更纯净。
27. (2020·山东青岛)实验室制取气体时需要的部分装置如下图所示,请
回答下列问题。
【信息】二氧化碳不易溶于饱和碳酸氢钠溶液。
(1)实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式
为 ,应选用的发生装置是 (选填装置字母序号)。
(2)实验室中用石灰石和稀盐酸制取一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体,所
选装置的连接顺序为:气体发生装置→ → →D(选填
装置字母序号)。
(3)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中不需要考虑的是
(选填字母序号)。
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
27. (1)2H2O2 2H2O+O2↑ B(2)B F (3)D(
【 解 析 】( 1 ) 过 氧 化 氢 和 二 氧 化 锰 制 取 氧 气 的 化 学 方 程 式 为 :
2H2O2 2H2O+O2↑;反应物是固体和液体,条件是常温,发生装置选 B。(2)
石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,产生的二氧化碳气体中会混有氯化氢气体和水蒸
气,饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体,浓硫酸能吸收水蒸气,最后用向上排
空气法收集即可。(3)颜色和气味不是确定反应原理需要考虑的因素。
26.(2020·山东青岛)实验是进行科学探究的重要方式。同学们设计实验
探究二氧化碳的性质,请你参与探究并填空。
【实验记录与分析】
实验一 实验二 实验三
实
验操
作
实
验现
象
蜡烛火焰
________
软塑料瓶变瘪程度较
大的是 _____(选填“甲”
或“乙”)
干石蕊纸花不变色,
湿石蕊纸花变红色
实
验结
论
①二氧化碳
的密度比空气大;
②二氧化碳
既不能燃烧,也不
能支持燃烧
二氧化碳能与氢氧化
钠发生 反应
_________________
___
【反思与拓展】
(1)依据实验一的结论,写出二氧化碳的一条重要用途__________。
(2)由实验二的结论分析得出:实验室中保存氢氧化钠要注
意 。
(3)在设计上述三组对比实验时,都只改变一个影响因素,保持其他因素
不变,这是运用了科学探究中 的方法。
26.下层先熄灭、上层后熄灭 乙 二氧化碳不能使石蕊变红色,二氧化碳
和水能发生化学反应生成酸 灭火 密封保存 控制变量
【解析】实验一中,二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,燃着的
蜡烛下层的先熄灭,上层的后熄灭,利用此性质,二氧化碳可用来灭火。实验二
中,二氧化碳能和氢氧化钠溶液发生反应,导致瓶中压强降低,塑料瓶变瘪,甲
实验是通过对比排除氢氧化钠溶液中水的影响,此实验说明氢氧化钠需要密封保
存。实验三中,干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变红色说明二氧化碳不能使石蕊
变红色,二氧化碳和水能发生化学反应生成酸,此实验采用的是控制变量法。
16.(2020·贵州铜仁)根据下列图示实验装置。回答有关问题。
(1)写出标有字母 a 的仪器名称 集气瓶 。
(2)实验室用大理石制取 CO2 的反应原理 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(用化学方程式表示),选择 B (填字母)装置制取二氧化碳。
(3)从图 E 观察到的现象说明 CO2 具有性质是 密度大于空气,不能燃烧
也不支持燃烧 ,写出检验 CO2 气体的方法 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O (用
化学方程式表示)。
(4)写出实验室选用 A 装置制取氧气的反应方程式 2KClO3 2KCl+3O2
↑ ,实验室要得到比较纯净的氧气通常选用 C (填字母)装置收集。
【答案】(1)集气瓶 (2)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ B (3)密度大
于空气 , 不能 燃 烧也 不 支持 燃烧 Ca( OH ) 2+CO2 ═CaCO3 ↓ +H2O (4)
2KClO3 2KCl+3O2↑ C
【解析】(1)标有字母 a 的仪器名称是集气瓶。(2)实验室用大理石制取
CO2 的反应原理:碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方
程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。反应物是固体和液体,反应不需要加热,
二氧化碳能够溶于水,不能用排水法收集,密度比空气大,可以用向上排空气法
收集。(3)从图 E 观察到蜡烛由下而上依次熄灭,说明 CO2 具有性质是密度大于
空气,不能燃烧也不支持燃烧;检验 CO2 气体的方法:把气体通入澄清石灰水中,
澄清石灰水变浑浊,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化
学方程式:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。(4)实验室选用 A 装置制取氧气,试管
口处没有棉花团,所以应该是利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应的反应方程
式:2KClO3 2KCl+3O2↑;因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收
集,氧气不易溶于水,可以用排水法收集(利用 C 这种收集),用排水法收集的
氧气比用排空气法收集的氧气纯净。
12.(2020·贵州黔西南)实验室利用如图所示装置进行相关实验。
回答下列问题:
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
↑ 。
(2)C 装置中实验所需二氧化碳,应选用 A、B 发生装置中的 B 装置获
得。在仪器组装后、加入药品前,需要进行的操作是 检查装置的气密性 。
(3)制得的 CO2 干燥后利用 C 装置进行实验,b 处的实验现象是 紫色变红
色 。若要证明 b 处二氧化碳与水发生了反应,可在 a 处放置石蕊溶液染成紫色
的干燥的小花或 干燥的石蕊试纸 。
(4)根据烧杯中的实验现象,能得出的结论是 二氧化碳的密度比空气
大 、 二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧 。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (2)B 检查装置的气密性 (3)
紫色变红色 干燥的石蕊试纸 (4)二氧化碳的密度比空气大 二氧化碳既不
能燃烧,也不能支持燃烧
【解析】(1)实验室制取 CO2 的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
↑。(2)实验室制取 CO2 的的反应物是固体和液体且不需要加热,发生装置选 B;
在仪器组装后、加入药品前,需要进行的操作是:检查装置的气密性。(3)二氧
化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红色;若要证明 b 处二氧化碳
与水发生了反应,可在 a 处放置石蕊溶液染成紫色的干燥的小花或干燥的石蕊试
纸。(4)烧杯中下层的蜡烛先熄灭、上层的蜡烛后熄灭,能得出的结论是:二氧
化碳的密度比空气大;二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。
(2020•河南)某化学小组选用以下部分装置制取纯净、干燥的 CO2。
(1)写出 A 中反应的化学方程式________________。
(2) 若将 a、b 连接,B 中溶液不变浑浊,这是因为 CO2 中混有什么杂质?
_______________。
(3)为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为:
a 接____、____接____、_____接 j。
(4)用 F 收集 CO2, j 为进气口。请将 F 中的玻璃导管补画完整。
【答案】(1)CaCO3 + 2HCl =CaCl2 + H2O + CO2↑(2)氯化氢(或 HCl) (3)
f g e d (4)
【解析】(1)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、
水和二氧化碳,反应的化学方程式为 CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑。(2)
盐酸具有挥发性,且盐酸的浓度越大,挥发性越强,用浓盐酸与大理石反应时,
产生的二氧化碳中混有较多的氯化氢气体,氯化钙溶于水得到盐酸,盐酸与氢氧
化钙反应生成氯化钙和水,二氧化碳不能使氯化钙溶液变浑浊。(3)要制取纯净、
干燥的二氧化碳,应该除去气体中混有的氯化氢气体,并对二氧化碳进行干燥,
净化气体时应该先除杂,后干燥,二氧化碳可与氢氧化钠、氢氧化钙反应,所以
除去二氧化碳中的氯化氢气体应该选择 D 装置,洗气时,气体应该深入浅出,干
燥二氧化碳应该用浓硫酸,干燥时气体也应该深入浅出,故导管口连接顺序为 a
接 f,g 接 e,d 接 j。(4)二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集气
体,用 F 装置收集二氧化碳时,气体应该深入浅出,所以补全后的图为 。
20.(2020•四川德阳)某兴趣小组同学设计并进行了如下图所示实验探究
CO2 的相关性质。为避免盐酸挥发出的 HCl 对实验的干扰,选用稀硫酸与碳酸钠
反应制取 CO2。
(1)写出装置 A 中仪器 a 的名称 。
(2)实验中装置 B 内浓硫酸的作用是 。
(3)对比装置 C 与 D 中的实验现象,观察到干花不变色,湿花变红色,可
得出的结论(用化学方程式表达) 。
(4)持续通入 CO2,观察到装置 E 中的现象为 。
(5)依据装置 F 中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭,可得出 CO2 的性
质有 。
【答案】(1)分液漏斗(2)吸水(或干燥气体)(3)CO2+H2O==H2CO3(4)
石灰水变浑浊(或产生白色沉淀)(5)密度比空气大,不燃烧,也不支持燃烧
【解析】(1)仪器 a 为分液漏斗。(2)装置 B 内浓硫酸的作用是干燥气体。
(3)石蕊遇酸变红色,干燥纸花不变色,湿润的纸花变红色,说明二氧化碳能
与水反应,反应的化学方程式为 CO2+H2O==H2CO3。(4)二氧化碳与氢氧化钙反
应生成难溶于水的碳酸钙,所以二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,即可观察到装
置 E 中澄清石灰水变浑浊。(5)装置 F 中蜡烛熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也
不支持燃烧,低处蜡烛先熄灭,说明二氧化碳进入烧杯后先沉积于烧杯底部,即
二氧化碳的密度比空气大。
19.(2020•山东德州)CO2 是如何被发现的?化学家又是如何研究它的性质?
让我们重温这段历史。
(1)17 世纪初,比利时化学家海尔蒙特研究发现,木炭燃烧后,有灰烬还
有不可见的气体产生,烛火在该气体中会熄灭。另外他还在地窖、洞穴等地发现
过这种气体。
“烛火在该气体中会熄灭”和出现在“地窖、洞穴等地”说明这种气体具有
的性质。
(2)1755 年,英格兰化学家布莱克做了如下实验:煅烧白垩(石灰石),
将煅烧生成的固体与水反应,反应后的物质与煅烧生成的气体又结合成白垩。他
将这种固定在白垩中的气体叫作“固定气体”。
实验②中所发生反应的化学方程式为 。
实验③中所发生反应的化学方程式为 。
(3)1766 年,英国化学家卡文迪许实验测得:一定温度下,1 体积水能溶
解比 1 体积稍多的“固定气体”。
1774 年,德国化学家伯格曼将石蕊溶液滴到溶有 CO2 的水中,石蕊溶液由紫
色变成微红色。当时已经发现石蕊溶液是一种酸碱指示剂。
卡文迪许和伯格曼两位化学家的实验说明 CO2 不仅能溶于水,还可与水反应。
CO2 与水反应的化学方程式为 。
【 答 案 】( 1 ) 不 支 持 燃 烧 , 密 度 比 空 气 大 ( 2 ) CaO+H2O=Ca(OH)2
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(3)CO2 + H2O =H2CO3
【解析】该气体能灭火说明该气体不燃烧不支持燃烧,多在地窖、洞穴说明
密度比空气大。碳酸钙煅烧得到的固体物质是氧化钙,实验②中所发生反应的化
学方程 式 为: CaO+H2O=Ca(OH)2 ;实 验 ③ 中 所 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。二氧化碳遇水反应生成碳酸,反应的化学方程式为:
CO2+H2O==H2CO3。
24. (2020·山东泰安)实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、稀盐酸
和稀硫酸及以下仪器:
(1)图中仪器①的名称是 。
(2) 利 用 上 述 仪 器 和 药 品 可 以 制 取 并 收 集 CO2 , 你 选 择 的 仪 器 是
(填序号);药品是____________;
检验二氧化碳气体的方法是_____________(用化学方程式表示)。
(3)若补充一种仪器________________(填仪器的名称),再利用上述仪器
和药品还可以制取氧气。
【 答 案 】( 1 ) 锥 形 瓶 ( 2 ) ① ③ ④ ⑤ 石 灰 石 和 稀 盐 酸
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (3)酒精灯
【解析】(1)图中仪器①是锥形瓶。(2)利用上述仪器和药品可以制取 CO2,
选择的仪器是①③④⑤,药品是石灰石和稀盐酸;利用二氧化碳能使澄清石灰水
变浑浊检验二氧化碳,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。(3)
若补充酒精灯,再利用仪器②③⑥⑦⑧,可利用药品氯酸钾和二氧化锰可以制取
氧气。
21.(2020·山东泰安)自然界中的“碳循环”和“氧循环”为生态系统的
正常运转提供了可靠的资源保障,循环过程中 CO2 起着非常重要的作用,如图
是这种作用的具体体现之一。
(1)CO2 的水溶液能使紫色石蕊试液变红色,其原因是 (用化
学方程式表示)。
(2)有机物 A 完全燃烧的化学方程式: ,则 A 的化
学式是 。
(3)下列关于“碳循环”和“氧循环”的说法错误的是 (填
序号,下同)。
A.无机物和有机物性质不同,但在一定条件下能相互转化
B.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
C.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能
D.碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
(4)煤的燃烧会产生大量 CO2;通过煤的综合利用可获得多种产品,有很
多用途,其中焦炭广泛应用于炼铁。下列说法正确的是 。
A.煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B.人类只能通过燃料的燃烧获取能量
C.煤燃烧产生的二氧化碳是污染空气的主要物质
D.煤是复杂的混合物,除了含有碳、氢元素外,还含有少量硫、氮等元素
【答案】(1)CO2 + H2O ==H2CO3 (2)C6H12O6 (3)B (4)D
【解析】(1)CO2 的水溶液能使紫色石蕊试液变红色,其原因是 CO2 + H2O
==H2CO3。(2)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类不变,则 A 的化学式是
C6H12O6。(3)碳、氧循环是指碳元素和氧元素的循环。(4)煤加工成焦炭的过
程中有新物质焦炭生成,属于化学变化,A 错误;人类获取能量的方式不是只有
通过燃料的燃烧,如太阳能、核能、其它的化学反应等,B 错误;二氧化碳是空
气的成分,不是空气污染物,C 错误;煤是复杂的混合物,除了含有碳、氢元素
外,还含有少量硫、氮等元素,D 正确。
22.(2020·重庆 A)二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容,
根据下图回答问题。
① ② ③ ④
(1)仪器 a 的名称是 。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取 CO2,应该选择的发生装置是
(填序号)。
(3)③中,若 X 为澄清石灰水,则③中可以观察到的现象是
。若 X 是水,④中能观察到紫色石蕊试纸变红,若④中紫色石蕊试纸没
有变红,则 X 可能是 (填字号)。
A.NaOH 溶液 B.CaCl2 溶液 C.浓硫酸 D.稀盐酸
【答案】⑴试管 ⑵② ⑶澄清石灰水变浑浊 AC
【解析】⑴仪器 a 是试管。⑵石灰石与稀盐酸反应的化学方程式为 2HCl
+CaCO3=CaCl2 +H2O +CO2↑,为固体和液体混合反应,不需要加热,故发生装置选
②。⑶二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。若 X 是水,④中能观察到紫色石蕊试纸
变红,说明③中的水蒸气能使④中的试纸湿润。如果③中没有水或没有二氧化碳,
则④中试纸不会变红:NaOH 能与二氧化碳反应从而除去二氧化碳,浓硫酸能干
燥气体,故选 AC。
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