内容正文:
课题3 二氧化碳的实验室制取
1.王老师热爱带领同学们一起做实验,在完成“实验室加热高锰酸钾制取氧气”和“实验室制取二氧化碳”的两个实验中,都必须用到的仪器是
A.酒精灯 B.锥形瓶
C.集气瓶 D.水槽
2.常温下,某气体无色、无味、无毒,能溶于水,密度比空气大,如果在实验室里采用如下装置且不需要加热制备该气体,则应选择的发生装置和收集装置是
A.①和③ B.②和④ C.①和④ D.②和⑤
3.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤:①检验装置的气密性;②按要求装配好仪器;③向漏斗中注入酸液;④向广口瓶中放入小块大理石;⑤收集气体。下列操作顺序正确的是
A.①②③⑤④ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
4.实验室制取CO2的下列操作中,正确的是
A.检查气密性 B.制气体
C.收集气体 D.验满
5.某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是
A.长颈漏斗可用来添加稀硫酸
B.可选用大理石和稀硫酸制取
C.收集的导管应伸入集气瓶底部
D.先将水注入锥形瓶液封,再检查气密性
6.如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是
A.用过氧化氢溶液制取,可选用装置②④组合
B.用装置①制取,分液漏斗中应装稀硫酸
C.装置①的优点的是可以控制反应的速率
D.用装置③收集,气体应从管口c通入
7.实验室制取气体时,下列操作合理的是
A.用装置①制取时,应先装药品,然后再检查装置①的气密性
B.用装置④收集时,在f处放置燃着的木条可检查是否集满
C.用高锰酸钾制取并测定的体积时,装置的连接顺序为b-h-g-i
D.用装置①、③、④制取并收集干燥的时,装置的连接顺序为a-c-d-e
8.下列关于二氧化碳的叙述正确的是
A.二氧化碳浓度过高可能会导致人体中毒
B.实验室用块状大理石和稀硫酸制备二氧化碳
C.可用稀高锰酸钾溶液检验二氧化碳中是否混有二氧化硫
D.含碳物质燃烧、微生物分解、植物光合作用是自然界二氧化碳的主要来源
9.实验室制取二氧化碳,向盛有石灰石的锥形瓶中加酸后,过一会儿石灰石表面几乎无气体产生,原因可能是
A.锥形瓶橡胶塞处漏气 B.没有加热
C.没有用玻璃棒搅拌反应物 D.加入的是稀硫酸
10.现有下列反应:① ② ③ ④。其中适用于实验室制取二氧化碳的是
A.①②③④ B.①③④ C.①④ D.④
11.甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置分析正确的是
A.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
B.甲装置气体导出过程中容器内部气压小于外部气压
C.甲装置具有启普发生器的功能
D.乙装置N处添加止水夹可以控制反应的发生和停止
12.启普发生器能控制反应发生和停止,装置内反应原理书写正确的是
A. B.
C. D.
13.改进过氧化氢溶液制氧气的装置如图所示。其中说法正确的是
A.此实验产生的气体只可用燃着的木条检验
B.若制备过程中体系内压强过大,则安全管内液面下降
C.此实验用铂丝代替MnO2作催化剂,反应后质量减小
D.此装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止
14.下列四个装置都能制取二氧化碳,其中能随时控制反应的发生和停止的是
A.②③④ B.②④ C.①②③ D.①③④
15. 下图是初中化学实验室中常见的气体制备装置,请回答下列问题:
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)采用氯酸钾和二氧化锰的混合物制并收集干燥的氧气,可选择的装置是 (填字母),该反应的化学方程式为 。
(3)如果把图中的F装置装满水可用来测量生成的氧气的体积。结果进行操作时,集气瓶未装满水 (填“会”或“不会”) 影响实验结果 (忽略氧气在水中溶解的损失) 。
(4)C装置可以随时控制反应的发生与停止。当反应进行到一定时间后,夹紧导管上的弹簧夹,长颈漏斗内液面上升,使大理石和稀盐酸分离,反应停止。此时试管内气体压强 (选填“小于”或“大于”) 外界大气压。若想利用G装置检验二氧化碳,应在其中装入 (填试剂名称) ,并将气体从 (选填“a”或“b”) 管口通入。
16.用如图实验研究CO2的性质,下列说法错误的是
A.实验室可用大理石和稀硫酸反应制取CO2
B.实验过程中若观察到纸花2不变色,纸花1、3变红,说明CO2能与水反应
C.实验过程中若观察到纸花3比纸花1先变红,说明CO2密度比空气大
D.若燃着的木条熄灭,可得出CO2不燃烧、不支持燃烧
17.下图是某化学兴趣小组用Y 形管探究二氧化碳性质的创新实验。下列说法正确的是
A.该实验中不涉及对比实验 B.使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳
C.实验中观察到a处紫色石蕊试纸先变红 D.Y形管右侧的澄清石灰水变浑浊
18.兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器,如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是
A.ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B.bc段反应物固体与液体脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.该发生装置可以控制反应速率,得到平稳的气流
19.为探究影响化学反应速度的因素,使用等量的同种钙片和同体积、同浓度的白醋开展四组实验,产生的二氧化碳的浓度随时间变化的关系如图所示。选取CO2的浓度从0-8%为研究对象,实验结果的分析错误的是
A.对比①③,温度越高,反应速率越快
B.对比②③,反应物接触面积越小,反应速率越慢
C.对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越快
D.温度和反应物接触面积都会影响化学反应速度
20.某兴趣小组在学习了二氧化碳的有关知识后,以二氧化碳的制取为课题展开了项目式探究:
【项目一】探究二氧化碳的制取原理
(1)能利用碳的燃烧获得较纯净的二氧化碳吗?
①描述木炭在氧气中燃烧的现象: 。
②能用此法收集一瓶较纯净的二氧化碳吗?写出你的分析: 。
(2)能利用稀盐酸、稀硫酸和石灰石(主要成分)、碳酸钠的组合制二氧化碳吗?
选择药品,小明对三组药品进行了实验研究,实验记录如下
组别
药品
实验现象
①
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
碳酸钙粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
从制取和收集的角度分析,一般选择第 组药品,该组药品发生反应的化学方程式为 ;不选择第③组药品的原因是 。
【项目二】探究了二氧化碳气体的收集方法
(3)不能用排水法收集,理由是 。
(4)排水法和向上排空气法收集气体所需时间对照
小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶(集气瓶容积相同)气体,记录所需时间,如表所示。
1
2
3
4
排水法
排空气法
综合上述实验,请你对的两种收集方法做出评价: 。
(5)为进一步验证排水实验的可行性,利用图1装置,选择合适的盐酸与块状石灰石反应,利用浓度传感器,测得不同时间排出的浓度如图2所示。
①图1中水槽内倒置漏斗的作用是 。
②图2中浓度先逐渐增加后稳定不变的可能原因是 。
③实验结束后,图1中碳酸钙与稀盐酸反应后锥形瓶中的水溶液中除了生成的氯化钙外还有没有稀盐酸?请设计实验证明你的猜想(写出实验方法、现象和结论): 。
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课题3 二氧化碳的实验室制取
1.王老师热爱带领同学们一起做实验,在完成“实验室加热高锰酸钾制取氧气”和“实验室制取二氧化碳”的两个实验中,都必须用到的仪器是
A.酒精灯 B.锥形瓶
C.集气瓶 D.水槽
【答案】C
【解析】A、加热高锰酸钾制取氧气需要酒精灯,实验室制取二氧化碳不用加热,不用酒精灯,故A错误;
B、加热高锰酸钾制取氧气的反应仪器是试管,实验室制取二氧化碳可以用锥形瓶,故B错误;
C、收集气体时都需要用集气瓶,故C正确;
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集;二氧化碳能溶于水, 不能用排水法收集,故D错误。
故选C。
2.常温下,某气体无色、无味、无毒,能溶于水,密度比空气大,如果在实验室里采用如下装置且不需要加热制备该气体,则应选择的发生装置和收集装置是
A.①和③ B.②和④ C.①和④ D.②和⑤
【答案】D
【解析】反应不需要加热,应该用②装置作为发生装置;气体能够溶于水,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,即用⑤装置收集,故选D。
3.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤:①检验装置的气密性;②按要求装配好仪器;③向漏斗中注入酸液;④向广口瓶中放入小块大理石;⑤收集气体。下列操作顺序正确的是
A.①②③⑤④ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
【答案】B
【解析】实验室制取二氧化碳的实验步骤为:组装仪器,检查装置的气密性,然后装入药品,加入药品时,应先装入固体,后装入液体,故先加入石灰石,后加入酸液,收集气体。故顺序为:②①④③⑤。
故选B。
4.实验室制取CO2的下列操作中,正确的是
A.检查气密性 B.制气体
C.收集气体 D.验满
【答案】A
【解析】A、拉注射器后,观察到长颈漏斗的管口处产生气泡,说明装置不漏气,选项正确;
B、稀硫酸开始也能够与大理石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,但生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石的表面,阻止反应继续进行,且导管应稍稍漏出胶塞即可,利于气体的导出,选项错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,收集二氧化碳时选择向上排空气法,但导管应尽可能接近集气瓶底部,排尽瓶内空气,使收集的气体更纯,选项错误;
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满二氧化碳时,应将燃着的木条放在瓶口,如木条熄灭,证明已经集满二氧化碳,选项错误。
故选A。
5.某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是
A.长颈漏斗可用来添加稀硫酸
B.可选用大理石和稀硫酸制取
C.收集的导管应伸入集气瓶底部
D.先将水注入锥形瓶液封,再检查气密性
【答案】B
【解析】A、长颈漏斗可用来添加稀硫酸,故选项说法正确;
B、实验室不能选用大理石和稀硫酸制取CO2,因为稀硫酸与块状大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在大理石表面,阻止反应的进行,故选项说法错误;
C、二氧化碳的密度比空气的密度大,收集CO2的导管应伸入集气瓶底部,这样有利于将集气瓶内的空气排尽,故选项说法正确;
D、先将水注入锥形瓶液封,再检查气密性,防止生成的气体从长颈漏斗处逸出,故选项说法正确;
故选:B。
6.如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是
A.用过氧化氢溶液制取,可选用装置②④组合
B.用装置①制取,分液漏斗中应装稀硫酸
C.装置①的优点的是可以控制反应的速率
D.用装置③收集,气体应从管口c通入
【答案】C
【解析】A、用过氧化氢溶液制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选①,氧气不易溶于水,密度比空气略大,可用排水法或向上排空气法收集,收集装置可选③或④,故可选用装置①③或①④,不符合题意;
B、用装置①制取二氧化碳,分液漏斗应装稀盐酸,不选择稀硫酸,是因为大理石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石的表面,阻碍反应的进一步进行,不符合题意;
C、装置①可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,符合题意;
D、用装置③收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,气体应从b端通入,不符合题意。
故选C。
7.实验室制取气体时,下列操作合理的是
A.用装置①制取时,应先装药品,然后再检查装置①的气密性
B.用装置④收集时,在f处放置燃着的木条可检查是否集满
C.用高锰酸钾制取并测定的体积时,装置的连接顺序为b-h-g-i
D.用装置①、③、④制取并收集干燥的时,装置的连接顺序为a-c-d-e
【答案】C
【解析】A、用装置①制取时,应先检查装置①的气密性,然后再装药品,防止装置漏气,更换仪器造成药品浪费,故A操作不合理;
B、二氧化碳密度大于空气,用装置④收集二氧化碳时,气体应该从f端通入,二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满的方法为:在e处放置燃着的木条可检查是否集满,故B操作不合理;
C、用高锰酸钾制取并测定的体积时,该反应为固体加热型,发生装置应选用②固体加热型,氧气不易溶于水,密度比水小,利用装置⑤收集氧气时,氧气从h端进入,g端将水排出,排出水的体积即为产生氧气的体积,所以用高锰酸钾制取并测定O2的体积时,装置的连接顺序为b-h-g-i,故C操作合理;
D、实验室利用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应为固液常温型,发生装置可选择①,然后通过③干燥,气体从c端通入,二氧化碳密度比空气大,用④收集时应长进短出,气体从f端通入,所以装置的连接顺序为a-c-d-f,故D操作不合理;
故选:C。
8.下列关于二氧化碳的叙述正确的是
A.二氧化碳浓度过高可能会导致人体中毒
B.实验室用块状大理石和稀硫酸制备二氧化碳
C.可用稀高锰酸钾溶液检验二氧化碳中是否混有二氧化硫
D.含碳物质燃烧、微生物分解、植物光合作用是自然界二氧化碳的主要来源
【答案】C
【解析】A、二氧化碳无毒,二氧化碳浓度过高可能会导致人体中窒息,错误;
B、实验室用块状大理石和稀盐酸制备二氧化碳,不用稀硫酸是因为稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水会覆盖在大理石的表面上而阻碍反应地进行,错误;
C、二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,可用稀高锰酸钾溶液检验二氧化碳中是否混有二氧化硫,正确;
D、含碳物质燃烧、微生物分解、植物呼吸作用是自然界二氧化碳的主要来源,植物光合作用消耗二氧化碳,产生氧气,错误。
故选C。
9.实验室制取二氧化碳,向盛有石灰石的锥形瓶中加酸后,过一会儿石灰石表面几乎无气体产生,原因可能是
A.锥形瓶橡胶塞处漏气 B.没有加热
C.没有用玻璃棒搅拌反应物 D.加入的是稀硫酸
【答案】D
【解析】A、装置漏气,不影响反应的发生,该选项不符合题意;
B、碳酸钙和酸在常温下就能反应,则即使不加热,反应也能发生,该选项不符合题意;
C、及时不用玻璃棒搅拌,反应也能发生,该选项不符合题意;
D、碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶,则会包裹在大理石表面,从而反应停止,该选项符合题意。
故选D。
10.现有下列反应:① ② ③ ④。其中适用于实验室制取二氧化碳的是
A.①②③④ B.①③④ C.①④ D.④
【答案】D
【解析】制取气体时,反应物最好不要是气体,否则制取的气体不纯,①②中均由气体,不适用于实验室制取二氧化碳,碳酸钙高温条件下生成氧化钙和二氧化碳,条件不容易达到,也不适用于实验室制取二氧化碳,碳酸钙和盐酸在常温下制取二氧化碳,且药品易获得,适用于实验室制取二氧化碳,故选D。
11.甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置分析正确的是
A.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态
B.甲装置气体导出过程中容器内部气压小于外部气压
C.甲装置具有启普发生器的功能
D.乙装置N处添加止水夹可以控制反应的发生和停止
【答案】C
【解析】A、由图可知,此时甲装置中固液分离,因此止水夹M处于关闭状态,故选项说法不正确;
B、甲装置气体导出过程中,甲装置内气压大于外界气压,气体才会顺利导出,故选项说法不正确;
C、甲装置可将固体置于多孔隔板上,通过开关止水夹,控制固液的接触和分离,从而实现反应的发生和停止,因此甲装置具有启普发生器的功能,故选项说法正确;
D、乙装置N处添加止水夹,不能控制反应的发生和停止,是因为该装置无法将固液分离,故选项说法不正确。
故选C。
12.启普发生器能控制反应发生和停止,装置内反应原理书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】启普发生器能控制反应发生和停止,适用于块状固体和液体的反应。
【解析】A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,属于固体加热型,不能用启普发生器制取,且化学方程式书写错误,正确的化学方程式为:,故选项错误;
B、二氧化锰是粉末状物质,不能用启普发生器制取,故选项错误;
C、在金属活动性顺序中,铜位于氢之后,不能与稀盐酸反应,故选项错误;
D、实验室中制取二氧化碳常用块状大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,可用启普发生器制取,该化学方程式书写完全正确,故选项正确。
故选D。
13.改进过氧化氢溶液制氧气的装置如图所示。其中说法正确的是
A.此实验产生的气体只可用燃着的木条检验
B.若制备过程中体系内压强过大,则安全管内液面下降
C.此实验用铂丝代替MnO2作催化剂,反应后质量减小
D.此装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止
【答案】D
【解析】A、过氧化氢分解生成氧气,氧气具有助燃性,可以用带火星的木条检验,若木条复燃,则证明该气体是氧气,故A说法错误;
B、由图可知,制备过程中,如果体系内压强过大,过氧化氢溶液被压进安全管中,可观察到安全管中液面上升,集气瓶内液面下降,故B说法错误;
C、催化剂能够改变化学反应的速率,反应前后的质量和化学性质不变,此实验用铂丝代替MnO2作催化剂,反应前后铂丝的质量不变,故C说法错误;
D、由图可知,此装置中将铂丝抽离过氧化氢溶液,反应速率降低,甚至反应停止,再将铂丝伸入过氧化氢溶液,反应速率加快,因此装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止,故D说法正确。
故选:D。
14.下列四个装置都能制取二氧化碳,其中能随时控制反应的发生和停止的是
A.②③④ B.②④ C.①②③ D.①③④
【答案】B
【解析】①虽然有止水夹可以控制气体的导出使锥形瓶内的气压增大,将稀盐酸部分压入长颈漏斗,但是稀盐酸总是浸没大理石,所以无法控制反应的停止,不符合题意;
②干燥管只要放入烧杯中,稀盐酸可以随时进入干燥管产生气体,不用时可以随时移出干燥管使反应停止,或通过止水夹的开关利用干燥管内的气压加稀盐酸压出干燥管使反应停止,打开止水夹使稀盐酸进入干燥管使反应发生。故该装置能够使反应随时发生或停止;
③因为导管伸入太长,二氧化碳气体释放不出来,试管内压强过大,会把盐酸给压出来或将橡皮塞弹出,不能随时控制反应的发生和停止;
④大理石通过玻璃珠放在U形管的一侧,要产生气体时,打开止水夹,U型管的右边压强减小,稀盐酸就会浸没大理石产生气体,不用时关闭止水夹,压强增大盐酸又被压到U形管的左侧,控制了反应的进行。故该装置能够使反应随时发生或停止;
故②④能随时控制反应的发生和停止,故选B。
15. 下图是初中化学实验室中常见的气体制备装置,请回答下列问题:
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)采用氯酸钾和二氧化锰的混合物制并收集干燥的氧气,可选择的装置是 (填字母),该反应的化学方程式为 。
(3)如果把图中的F装置装满水可用来测量生成的氧气的体积。结果进行操作时,集气瓶未装满水 (填“会”或“不会”) 影响实验结果 (忽略氧气在水中溶解的损失) 。
(4)C装置可以随时控制反应的发生与停止。当反应进行到一定时间后,夹紧导管上的弹簧夹,长颈漏斗内液面上升,使大理石和稀盐酸分离,反应停止。此时试管内气体压强 (选填“小于”或“大于”) 外界大气压。若想利用G装置检验二氧化碳,应在其中装入 (填试剂名称) ,并将气体从 (选填“a”或“b”) 管口通入。
【答案】(1)铁架台
(2)AE/EA
(3)不会
(4)大于 澄清石灰水/氢氧化钙溶液 a
【解析】(1)仪器①的名称是铁架台;
(2)氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,氧气密度大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集,排气法收集的氧气较干燥,采用氯酸钾和二氧化锰的混合物制并收集干燥的氧气,可选择的装置是AE,该反应的化学方程式为:;
(3)进入集气瓶气体体积等于排出的水体积,如果把图中的F装置装满水可用来测量生成的氧气的体积。结果进行操作时,集气瓶未装满水不会影响实验结果 ;
(4)C装置相比于B的优点是可以随时控制反应的发生与停止。当反应进行到一定时间后,夹紧导管上的弹簧夹,气体不能排出,气压增大,长颈漏斗内液面上升,使大理石和稀盐酸分离,反应停止,此时试管内气体压强大于外界大气压; 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,常用澄清石灰水检验二氧化碳,若想利用G装置检验二氧化碳,应在其中装入澄清石灰水(或氢氧化钙溶液),为了使气体与澄清石灰充分接触,将气体从a管口通入。
16.用如图实验研究CO2的性质,下列说法错误的是
A.实验室可用大理石和稀硫酸反应制取CO2
B.实验过程中若观察到纸花2不变色,纸花1、3变红,说明CO2能与水反应
C.实验过程中若观察到纸花3比纸花1先变红,说明CO2密度比空气大
D.若燃着的木条熄灭,可得出CO2不燃烧、不支持燃烧
【答案】A
【解析】A、大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻止大理石与稀硫酸接触,导致反应中止,所以实验室不可用大理石和稀硫酸反应制取CO2,A错误;
B、紫色石蕊遇酸变红遇碱变蓝,遇中性物质不变色。CO2不能使紫色石蕊变红,但CO2与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红。实验过程中若观察到纸花2不变色,纸花1、3变红,说明CO2能与水反应,B正确;
C、CO2密度大于空气,图示装置中CO2接触紫色石蕊纸花的顺序为:2→3→1,实验过程中若观察到纸花3比纸花1先变红,说明CO2密度比空气大,C正确;
D、若燃着的木条熄灭,可知CO2不燃烧、不支持燃烧,D正确。
故选:A。
17.下图是某化学兴趣小组用Y 形管探究二氧化碳性质的创新实验。下列说法正确的是
A.该实验中不涉及对比实验 B.使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳
C.实验中观察到a处紫色石蕊试纸先变红 D.Y形管右侧的澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【解析】A、b处的湿润的紫色石蕊试纸先变红,a处的湿润的紫色石蕊试纸后变红,a、b处的湿润的紫色石蕊试纸对比可得出二氧化碳的密度大于空气,故A错误;
B、二氧化碳不能使石蕊变红,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变红,故B错误;
C、二氧化碳的密度大于空气,b处的湿润的紫色石蕊试纸先变红,故C错误;
D、大理石和盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故D正确。
故选D。
18.兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器,如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是
A.ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B.bc段反应物固体与液体脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.该发生装置可以控制反应速率,得到平稳的气流
【答案】D
【解析】A.ab段压强增大,说明装置内气体增多,此时弹簧夹关闭,压强增大,将液体压回长颈漏斗,漏斗中液面逐渐上升,故选项说法正确;
B.bc段压强不变,说明反应停止,且装置密闭,说明石灰石与盐酸脱离接触,故选项说法正确;
C.c点之后压强减小,气体导出,说明此时打开弹簧夹,故选项说法正确;
D.该发生装置可以通过压强控制反应发生和停止,但不能控制反应速率得到平稳的气流,故选项说法错误;
故选:D。
19.为探究影响化学反应速度的因素,使用等量的同种钙片和同体积、同浓度的白醋开展四组实验,产生的二氧化碳的浓度随时间变化的关系如图所示。选取CO2的浓度从0-8%为研究对象,实验结果的分析错误的是
A.对比①③,温度越高,反应速率越快
B.对比②③,反应物接触面积越小,反应速率越慢
C.对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越快
D.温度和反应物接触面积都会影响化学反应速度
【答案】B
【解析】A、从图象对比①③可看出,①③其他条件相同,只有温度不同,在相同时间内,①生成二氧化碳的浓度大于③生成二氧化碳的浓度,由此说明温度越高,反应速率越快;故选项正确;
B、从图象对比②③可看出,钙片的形状不同,温度不同,因此无法比较;故选项错误;
C、从图象对比③④可看出,③④其他条件相同,只有钙片的形状不同,在相同时间内,③生成二氧化碳的浓度大于④生成二氧化碳的浓度,由此说明反应物接触面积越大,反应速率越快;故选项正确;
D、从图象可看出,温度和反应物接触面积都会影响化学反应速度;故选项正确。
故选:B。
20.某兴趣小组在学习了二氧化碳的有关知识后,以二氧化碳的制取为课题展开了项目式探究:
【项目一】探究二氧化碳的制取原理
(1)能利用碳的燃烧获得较纯净的二氧化碳吗?
①描述木炭在氧气中燃烧的现象: 。
②能用此法收集一瓶较纯净的二氧化碳吗?写出你的分析: 。
(2)能利用稀盐酸、稀硫酸和石灰石(主要成分)、碳酸钠的组合制二氧化碳吗?
选择药品,小明对三组药品进行了实验研究,实验记录如下
组别
药品
实验现象
①
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
碳酸钙粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
从制取和收集的角度分析,一般选择第 组药品,该组药品发生反应的化学方程式为 ;不选择第③组药品的原因是 。
【项目二】探究了二氧化碳气体的收集方法
(3)不能用排水法收集,理由是 。
(4)排水法和向上排空气法收集气体所需时间对照
小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶(集气瓶容积相同)气体,记录所需时间,如表所示。
1
2
3
4
排水法
排空气法
综合上述实验,请你对的两种收集方法做出评价: 。
(5)为进一步验证排水实验的可行性,利用图1装置,选择合适的盐酸与块状石灰石反应,利用浓度传感器,测得不同时间排出的浓度如图2所示。
①图1中水槽内倒置漏斗的作用是 。
②图2中浓度先逐渐增加后稳定不变的可能原因是 。
③实验结束后,图1中碳酸钙与稀盐酸反应后锥形瓶中的水溶液中除了生成的氯化钙外还有没有稀盐酸?请设计实验证明你的猜想(写出实验方法、现象和结论): 。
【答案】(1)木炭剧烈燃烧、放出热量、发白光,生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体 不能,不便于收集反应产生的二氧化碳,也不便于除去瓶中的其他气体
(2)① CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 反应速率太快
(3)二氧化碳能溶于水且与水反应
(4)排水法比排空气法收集的气体纯度高,且收集时间短
(5)增大二氧化碳与水的接触面积 二氧化碳在水中达到了饱和状态 有,取少量反应后的溶液于试管中,向试管中滴加少量的紫色石蕊溶液,若溶液变红,证明反应后的水溶液中还有稀盐酸
【解析】(1)①木炭在氧气中燃烧,放出热量、发白光,生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体;
②由于不便于收集反应产生的二氧化碳,也不便于除去瓶中的其他气体,所以不能用此法收集一瓶较纯净的二氧化碳;
(2)实验室常采用块状石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,所以一般选择第①组药品;石灰石中的碳酸钙能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↑;由于碳酸钙粉末和稀盐酸反应速率很快,不利于收集二氧化碳,则不选第③组药品;
(3)二氧化碳能溶于水且与水反应,则不能用排水法收集
(4)由表中数据可知,排水法比排空气法收集的气体纯度高,且收集时间短;
(5) ①水槽内倒置漏斗,可增大二氧化碳和水的接触面积;
②二氧化碳浓度后来稳定不变,是因为二氧化碳在水中达到了饱和状态;
③图1中碳酸钙与稀盐酸反应后锥形瓶中的水溶液中除了生成的氯化钙外,可能还有稀盐酸,取少量反应后的溶液于试管中,向试管中滴加少量的紫色石蕊溶液,若溶液变红,证明反应后的水溶液中还有稀盐酸。
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