内容正文:
化学
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主题一 物质的性质与应用
核心一 空气、氧气、二氧化碳
命题点7 二氧化碳的制取
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【知识归纳】制取二氧化碳的方法
(1)工业上制法:煅烧石灰石或大理石,反应的化学方程式:
______________________。
(2)实验室制取二氧化碳的原理(写出试剂名称和反应的化学方程式)
____________________________,__________________________________
___________
石灰石(或大理石)和稀盐酸
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夯基础 常考题型专练
1.[2024陕西]实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是( )
A. 检查气密性
B. 装试剂
C. 收集气体
D. 气体验满
√
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【解析】检查装置气密性时,长颈漏斗下端浸入水中形成密闭系统,再将
连接好的装置的导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若观察到导管口
有气泡冒出,则证明该装置的气密性良好,A正确;添加试剂的顺序是先
固后液,且向试管中加入块状大理石应用镊子夹取,并先将试管横放,把
块状试剂放入试管口,再把试管慢慢地竖立起来,使块状试剂缓缓地滑到
容器的底部,以免打破容器,B错误;C、D选项错因分析如下:
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2.【一题练透一实验】如图是实验室常用的仪器和装置,请回答下列问题:
(1)写出仪器名称:________; ________。
锥形瓶
集气瓶
(2)实验室制取二氧化碳的原理是_________________________________
(用化学方程式表示),应选择的发生装置是___(填序号),选择的依据
是_________________________________________,使用该装置的注意事项
之一是___________________________________________________。
B
试剂是固体和液体,且不加热(合理即可)
长颈漏斗的下端应伸入液面以下形成液封(合理即可)
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(3)实验室一般选用___(填序号)
装置收集二氧化碳,原因是________
_________________。检验二氧化碳
C
二氧化碳的密度比空气大
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满
二氧化碳能溶于水且与水反应
是否收集满的操作是______________________________________________
_______________。不能用 装置收集二氧化碳的原因是________________
_____________。
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(4)实验室常用澄清石灰水检验二
氧化碳气体,请简述操作步骤和观察
到的现象:_______________________
_______________________________。
将产生的气体通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊
(5)【试剂选择】实验室制取二氧化碳气体,不选择稀硫酸和大理石的
原因是__________________________________________________________
_____________。
稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石表面阻止反应进行
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(6)【装置改进】如图是针对二氧化
碳发生装置进行的改进装置图。其中
装置的优点是__________________。若
可以控制反应速率
(7)【意外现象】若实验室将二氧化碳通入澄清石灰水后,观察不到明
显现象,可能的原因是____________________________________________
_________________。
产生的二氧化碳气体中混有氯化氢气体(或澄清石灰水已经变质)
想随时控制反应的开始和停止,应选装置____(填序号)。
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一、工业制法:煅烧大理石或石灰石,化学方程式为
。
二、实验室制取
Ⅰ.实验试剂及原理:大理石(或石灰石)和稀盐酸。反应的化学方程式为
。
【核心知识点拨】二氧化碳的制取。
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Ⅱ.实验装置
(1)发生装置(选择依据:反应物是固体和液体,反应不需要加热)
装置图 _________________________ ____________________ _______________ _______________
装置特点 安装简单 便于添加
液体 可控制
反应速率 可以控制反应发生
和停止
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(2)收集装置
二氧化碳具有密度比空气大、能溶于水且能与水反应的性质,故应选择向上排空气法收集
Ⅲ.检验与验满
检验 验满
______________ 将气体通入澄清石灰水中,
若澄清石灰水变浑浊,证明
生成的气体是二氧化碳 ________________ 如图,将燃着的木条放在集
气瓶瓶口,若木条熄灭,说
明二氧化碳已集满
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3.【人教习题改编】实验室里现有高锰酸钾、稀硫酸、石灰石和稀盐酸,
以及如图所示仪器。
(1)仪器①的名称是________。
(2)用上述仪器和试剂制取 ,选择的试剂是________________,应选择
的仪器是__________(填序号)。
集气瓶
石灰石、稀盐酸
①②⑦⑧
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(3)若实验室固体试剂仅剩下碳酸钠,要用该物质制取 。查阅资料已
知碳酸钠与稀盐酸反应很剧烈,为便于收集二氧化碳,应将上图中的某仪
器换成__________(填仪器名称)。
分液漏斗
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(4)同学们用下图所示装置验证二氧化碳的性质。
①若要证明 处二氧化碳与水发生反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红,
可在 处放置________________________________做对照实验。
②写出 处发生反应的化学方程式:________________________________。
用紫色石蕊溶液浸泡过的干燥纸花
③实验过程中观察到烧杯内下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,由此推断
二氧化碳具有的化学性质有______________________。
不能燃烧,不支持燃烧
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【拓展设问】(5)【净化干燥】实验室
制得的 中常含有少量氯化氢气体
和水蒸气,欲使用装置A和B将杂质气
除去氯化氢气体
(6)【体积测量】如用C装置收集 并连接量筒测定收集气体的体积,
气体应从__(填“”或“ ”)端通入,其中植物油的作用是_______________
___________。
防止溶于水或与水反应
体除去,则装置正确的连接顺序是发生装置 ______(填导管口字母)
收集装置。其中B装置的作用是________________。若A装置无液体试剂,
用来收集 时,气体从___端通入。
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拓视野 创新考法实践
4.【数字化实验】[2024兰州一模]在实验室制取 的发生装置中连接压
强传感器(如图1),实验过程中试管内气体压强变化如图2所示。下列有
关说法错误的是( )
图1
图2
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A. 段试管中液面逐渐下降 B. 段长颈漏斗中液面逐渐上升
C. 点对应的操作是打开弹簧夹 D. 段大理石与稀盐酸脱离接触
图1
图2
√
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【解析】
根据上述分析可知,B错误。
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【关键提示】控制反应发生和停止的过程分析:关闭弹簧夹,反应产生的
气体无法排出,装置中的压强增大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,
反应停止,打开弹簧夹,产生的气体排出,压强减小,液体进入试管中,
与固体接触,反应开始。
图1
图2
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跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用
1.[2024山西大同模拟]随着环保意识的提高,人们对空气质量越来越关注。
某实践活动小组在老师的带领下,对空气质量检测等开展了一系列项目式
学习。
活动一:了解空气质量指数所表示的含义
【思考分析】(1)如图是某日太原市的空气质量情况,
该日的空气质量为__________(填“优”“良”或“轻度污染”)。
轻度污染
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(2)空气中二氧化硫、二氧化氮 的主要来源是_____________
_______________________,所引起的环境问题是______。
化石燃料的燃烧
(或汽车排放的尾气)
酸雨
【查询网络】微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物,
其结构包括太阳能板、气象参数传感器、污染物质传感器模组、电控箱等。
【交流思考】
(3)为防止金属电控箱表面锈蚀可进行的操作是______。太阳能板工作
时进行的能量转化是__________________。
刷漆
太阳能转化为电能
活动二:认识微型空气质量“检测站”
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(4)某微型空气质量检测站显示器上有该日二氧化氮、二氧化硫、一氧
化碳的含量。除显示器显示的内容外,还需要检测的空气污染物有______
___________________(写一种)。
臭氧(或可吸入颗粒物)
活动三:进行实践
同学们对某工厂附近的空气质量感到好奇,调研发现工厂为了获得充足的能量,长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该废气中含有<m></m>。
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【查阅资料】<m></m>是有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊,也能
使品红溶液褪色。
【设计并进行实验】(5)
实验操作 实验现象 实验结论
收集一瓶工厂排放的气体,加入
品红溶液,振荡 ______________ 废气中含有
品红溶液褪色
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【反思评价】
(6)不选用澄清石灰水检验 的原因是___________________________
(用化学方程式表示)。
活动四:提出空气质量改进方案
【分享成果】
(7)“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气,请你和兴
趣小组同学思考,我们自己在校园中能做什么?______________________。
节约用电(合理即可)
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
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跨学科实践活动2 基于特定需求设计和制作简易供氧器
图1
2.学习小组开展了“设计和制作简易
供氧器”的实践活动。
某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸
钠(化学式: ,相对
分子质量为314,白色固体)和二氧
化锰。制氧过程的反应为
,该反应为放热反应。
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【活动一】认识制氧机
图1
(1)观察窗的作用是____________________________________。
(2)加湿仓的作用是____________________________。
观察是否有气泡产生和产生气体的快慢
洗气,使氧气具有一定的湿度
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【活动二】选择制氧剂
【实验探究】在其他条件相同的前提下,以获得相同体积的氧气设计实验。
实验一:溶质质量相等的四组过氧化
氢溶液的制氧效果对比。以
作催化剂,记录并处理 内数据,
如图2。
图2
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图3
实验二: 过碳酸钠四种加水量的制氧
效果对比。为与过氧化氢的制氧效果对比,
实验中水的添加量与过氧化氢体积保持一
致(固体体积忽略不计)。记录并处理
内数据如图3。
(3)实验一中反应的化学方程式为________________________ 。
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(4)④比③产氧量少,可能的原因是______________________________。
反应放出大量热,使反应物减少
(5)由图3可得出的结论是_______________________________________。
过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大
(6)综合分析,选用过碳酸钠作制氧剂的理由是_____________________
___________。
便于携带,能持续平稳 地提供氧气
图2
图3
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跨学科实践活动3 基于碳中和理念设计低碳行动方案
3.“碳中和”,我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和,“碳封存”
与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。
(1)“碳封存”。2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项
目成功投入使用,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将
油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入
压缩机加压和干燥,使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界
状态二氧化碳密度高,接近液态二氧化碳;黏度小,流动快,接近气态二
氧化碳。
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①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因:________________________
_______________。
气态二氧化碳分子间隔很大,容易被压缩
②为了防止对输送管道内部造成腐蚀,输送超临界 的管道材料采用不
锈钢等,同时对进行干燥处理。请解释 需干燥的原因:_________
______________(用化学方程式表示)。
③下列对超临界二氧化碳的理解正确的是_____(填字母序号)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同
B.超临界二氧化碳容易燃烧
C.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大
D.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
√
√
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(2)“碳转化”。利用二氧化碳资源开发化工原料,合成化工产品,有着
广阔的前景。
①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素[CO(NH2)2],同时生成水,
该反应的化学方程式为__________________________________。
②在一定条件下,利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸 ,化
学方程式为, 的化学式为____。
③从物质类别角度分析,①和②两个反应实现了__________________的转化。
从无机物到有机物
(3)碳中和,人人参与,低碳生活从我做起,你的低碳行动是_________
_____________(写一条即可)。
植树造林(合理即可)
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$$