第六单元 课题3 二氧化碳的实验室制取-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册化学(人教版2024)

82 课题3　二氧化碳的实验室制取 ▶ “答案与解析”见P39 1. 下列关于实验室制取二氧化碳的方法,不合 理的是 ( ) A. 通常情况下,二氧化碳的密度大于空气, 故能用向上排空气法收集 B. 二氧化碳能溶于水,一般不用排水法收集 C. 在发生装置中加入碳酸钠粉末和稀盐酸 D. 该反应在常温下即可迅速进行,故气体发 生装置不需要加热 2. (2024·重庆渝中调研)实验室有大理石、高 锰酸钾、二氧化锰、稀盐酸、木块、火柴、棉花 等仪器、试剂和用品: (第2题) (1) 写出仪器②的名称: 。 (2) 利用图中仪器和所给试剂可以制取气体 A,则气体A是 。 (3) 若补充 (填仪器名称),则还可 以制取气体B;能用排水法收集气体B,是因 为该气体 (填物理性质)。 (4) 下列选项中,符合实验室制取气体的一 般思路和方法的是 (填字母)。 ① 选择适当的反应,包括反应物和反应条件 ② 反应的基本类型 ③ 选择合适的实验装置 ④ 验证所制得的气体 A. ①②④B. ②③④C. ①②③D. ①③④ 3. (2024·苏州段考)如图所示为实验室制备二 氧化碳的收集装置。下列说法中,错误的是 ( ) A. 植物油的作用是防止二氧化碳溶于水 (第3题) B. 量筒的作用是测量收集 到的二氧化碳气体的 体积 C. 集气瓶上方的空气对二 氧化碳的纯度没有影响 D. 二氧化碳可以用向上排空气法收集 4. 老师让同学们设计能随时控制反应发生和停 止的制取二氧化碳的发生装置。如图所示为 四名同学设计的装置,其中你认为符合要求 的是 ( ) (第4题) A. ①②③④ B. ②④ C. ① D. ①③④ 5. 请结合图示装置回答下列问题: (第5题) (1) 写出图中标号仪器的名称:① ; ② 。 (2) 已知过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固 体粉末,常温下可与水反应生成氢氧化钠和 氧气。如果在实验室中用过氧化钠和水反应 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(人教版)九年级上 83 来制取一瓶氧气,那么通常选用B装置作发 生装置,优点是 ,反应的 化学方程式为 。 利用F装置收集氧气的最佳时刻是 。 (3) 制取二氧化碳气体时,想随时控制反应 的发生和停止,应当选用 装置。检 验该气体是否收集满的方法为 。 (4) 实验室选用G装置收集二氧化碳时,气 体应该从 (填“a”或“b”)端进入。 6. 新考法·创新实验 某化学兴趣小组 对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。 [提出问题] 如何选择试剂和设计装 置进行探究? [查阅资料] 贝壳的主要成分是CaCO3,其他 成分对实验的影响忽略不 计。室 温 时, CaCO3不溶于水,CaSO4微溶于水。 [设计并进行实验] 实验一:选择试剂。 分别取等质量的颗粒状和粉末状的贝壳样品 与等体积、等浓度的盐酸在如图甲所示的三 颈烧瓶中反应,反应过程中压强及温度随时 间的变化关系如图乙、图丙所示。 (第6题) (1) 图甲的三颈烧瓶中发生反应的化学方程 式为 。 (2) 实验室一般不宜采用排水法收集二氧化 碳的原因是 , 检验生成的气体是二氧化碳的方法是 。 (3) 据图乙分析,选择粉末状样品更好的原 因是 。 (4) 据图丙分析,影响实验测定结果准确性 的因素:一是盐酸会挥发出 HCl气体;二是 。 实验二:设计装置。 在老师的指导下,小组同学设计了如图丁所 示的装置进行测定。 (第6题丁) [讨论与交流] 同学们讨论后发现,盐酸与贝 壳样品反应时会挥发出HCl气体,影响实验 结果的准确性,故将盐酸换成稀硫酸进行 实验。 [继续探究] (5) 加入足量稀硫酸,反应很快就停止了,原 因是 。 加入氯化铵溶液后发现又产生气泡,请你推 测加入氯化铵溶液的作用: 。 [数据处理] (6) 实验二中,样品的质量为mg,加入稀硫 酸的体积为V1mL,加入氯化铵溶液的体积 为V2 mL,右侧注射器最后读数为V3mL(反 应前注射器读数为0)。该实验条件下二氧 化碳的密度为dg/mL,则该样品中碳酸钙的 质量分数的表达式为 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第六单元　碳和碳的氧化物 44 16= y 4.8g y=13.2g D正确。 课题3　二氧化碳的实验室制取 1. C 2. (1) 水槽 (2) 二氧化碳 (3) 铁架台 不易溶于水 (4) D 解析:(1) 仪器②的名称是水槽。(2) 题图中的仪 器只能作为固体和液体在常温下反应的发生装置,由于实 验试剂中没有过氧化氢溶液,则制取气体 A 的反应是大理 石与稀盐酸反应生成二氧化碳和氯化钙、水,气体A是二 氧化碳。(3) 题图中还缺少一种仪器,若补充后就可以制 取气体B,结合图中仪器和所给试剂,可通过加热高锰酸钾 固体制取氧气,因此需补充的仪器是铁架台;氧气能用排 水法收集,是因为氧气不易溶于水且不与水反应,其中不 易溶于水属于氧气的物理性质。(4) 实验室在制取气体 时,首先要选择适当的反应,包括反应物和反应条件,其中 试剂要方便易得,条件要相对简单、安全等;然后根据反应 物的状态、反应条件确定发生装置,再根据气体的性质确 定收集装置,最后收集并验证所制得的气体。 3. C 解析:二氧化碳能溶于水,所以植物油的作用是防止 二氧化碳溶于水,A正确;量筒内水的体积即为收集的二 氧化碳的体积,所以量筒的作用是测量收集到的二氧化碳 气体的体积,B正确;集气瓶上方的空气对二氧化碳的纯度 有影响,造成收集的二氧化碳气体不纯,C错误;二氧化碳 的密度比空气大,可用向上排空气法来收集,D正确。 4. A 解析:实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制 取二氧化碳,①②中固体试剂放在带孔塑料板上,关闭弹 簧夹,固液接触时反应产生的气体使装置内压强增大,从 而将液体压入长颈漏斗或 U 形管左侧管内,使固液分离, 反应停止;打开弹簧夹,气体逸出,装置内压强减小,固体 试剂和液体试剂重新接触,反应发生,故①②装置可以随 时控制反应的发生和停止,符合要求;③④中通过上下移 动底部有破洞的试管或粗铜丝,可以随时控制固体试剂和 液体试剂的接触和分离,即能随时控制反应的发生和停 止,符合要求,①②③④都符合题意。 5. (1) ① 分液漏斗 ② 长颈漏斗 (2) 可以控制反应速 率 2Na2O2+2H2O􀪅􀪅4NaOH+O2↑ 导管口出现连 续、均匀的气泡时 (3) C 将燃着的木条置于集气瓶口, 若木条熄灭,则表明已集满 (4) a 6. (1) CaCO3+2HCl􀪅􀪅CaCl2+H2O+CO2↑ (2) CO2能溶于水并能与水发生反应 将生成的气体通入 澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明生成的气体为 CO2 (3) 其他条件相同时,粉末状样品与盐酸的反应速 率较快,效率高 (4) 温度升高,气体膨胀(或温度升高,气 体中水蒸气含量增加等合理答案均可) (5) 稀硫酸与贝 壳反应生成的微溶于水的CaSO4覆盖在贝壳样品的表面, 阻止反应继续进行 促进微溶CaSO4溶解,使碳酸钙又与稀 硫酸继续反应 (6) 2500(V3-V2-V1)d 11m % 解析:(1) 碳酸 钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。(2) 实验室一 般不宜采用排水法收集二氧化碳的原因是CO2 能溶于水 并能与水发生反应;检验生成的气体是二氧化碳的方法是 将生成的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则 证明生成的气体为 CO2。(3) 根据图乙分析,选择粉末状 样品更好的原因是在其他条件相同时,粉末状样品与盐酸 的反应速率较快,效率高。(4) 根据图丙分析,影响实验测 定结果准确性的因素:一是盐酸会挥发出HCl气体;二是 温度升高,气体膨胀,或水蒸气含量增加等。(5) 加入足量 稀硫酸,反应很快就停止了,原因是稀硫酸与贝壳反应生 成的微溶于水的 CaSO4覆盖在贝壳样品的表面,阻止反应 继续进行;加入氯化铵溶液后发现又产生气泡,说明加入 氯化铵溶液的作用是促进微溶的CaSO4 溶解,使碳酸钙又 与稀硫酸继续反应。(6) 由题意可知,反应生成二氧化碳气 体的体积为(V3-V2-V1)mL,其质量为(V3-V2-V1)mL× dg/mL=(V3-V2-V1)dg,设样品中碳酸钙的质量为x。 CaCO3 100 x +H2SO4􀪅􀪅CaSO4+ H2O+ CO2 44 (V3-V2-V1)dg ↑ 100 44= x (V3-V2-V1)dg x= 25(V3-V2-V1)d 11 g 则 该 样 品 中 碳 酸 钙 的 质 量 分 数 的 表 达 式 为 2500(V3-V2-V1)d 11m % 。 专题特训六　常见气体的制取 1. (1) 前 防止生成的气体从长颈漏斗下端管口逸出 (2) BE 2H2O2 MnO2 􀪅􀪅􀪅􀪅2H2O+O2↑ (3) ② C 集气 瓶口 (4) a b 解析:(1) 组装装置A时,应先放置酒精 灯,再固定试管;装置B中的长颈漏斗下端管口必须伸入 液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗下端管口逸出。 (2) 用二氧化锰作催化剂,分解过氧化氢溶液制取氧气,在 常温下进行,可节约能源;用排水法收集的氧气比较纯净, 故选择装置B、E。(3) 装置A是用加热固体的方法来制取 气体,因此小明选择的试剂是高锰酸钾;氧气还可用向上 排空气法收集,即选择装置C来收集氧气,验满的操作方 法是将带火星的木条放在集气瓶口,观察木条是否复燃。 (4) 因为氧气的密度比空气大且常温下不与空气反应,所 以用装置F收集氧气时,氧气应从长导管a口通入;若将装 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 93