内容正文:
5.2 二氧化碳的实验室制法
【复习目标】(1)复习实验室制取CO2的方法;
(2)联系对比高锰酸钾制氧气实验,理解实验室制备气体的两种基本类型。
【知识储备】
任务一:二氧化碳的实验室制法
1.药品:液态的 、固态的 (或大理石)。
2.反应原理: 。
3.实验装置(见右图):其中a是______________,b是_______________,
c是_____________。
4.收集方法: 常用 法,因为 。
5.主要步骤:①检查发生装置气密性 ②按要求装配好发生装置 ③向长颈漏斗中注入稀盐酸 ④向锥形瓶中加几小块大理石 ⑤收集气体。正确操作顺序是: ___________________。
6.验满方法: ,若______________,则收集满了。
7.检验方法: ,若 ,则是二氧化碳。
【学以致用】
1.鉴别O2、CO2两瓶气体,不可行的方法是( )
A.将燃着的木条分别伸入集气瓶中 B.分别滴入紫色的石蕊试液
C.闻集气瓶内气体的气味 D.分别滴入适量的石灰水
2.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
3. 根据下列实验装置,请回答下列问题:
(1)写出仪器a、b的名称:a是 ,b是 。
(2)用A装置制取氧气的化学方程式是 ,可选用的收集装置是 (填序号)。
(3)实验室制取二氧化碳气体的装置组合是 (填序号), 有关反应的化学方程式是 。制备二氧化碳的下列发生装置中 ,能控制“反应随时发生与停止”的是 (填字母)。
(4)右上图中使用T形三通管可以探究二氧化碳的许多性质。①通入二氧化碳后, (填干燥或湿润)石蕊纱布条变红色,而且该纱布条变红色的方向是从______到 (填a、b或c);上述实验现象说明了二氧化碳的_______________、二氧化碳与水反应生成了_________。②将红色纱布条放在阳光下它很快变______,这又说明__________________________(用化学方程式表示)。
4.如图1是实验室制取气体的常用实验装置及验证二氧化碳性质的装置,请回答相关问题。
(1)B装置中用于添加液体的仪器名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气选择的装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)B、C都可用于实验室制取二氧化碳发生装置,相比装置B,装置C的优点是 。
(4)若用G装置收集二氧化碳,验满的实验操作方法是 。
(5)若用如图2装置检验CO2的性质,则甲中的现象是 。丙中现象 ,说明二氧化碳具有 的物理性质,具有 的化学性质。
【直击中考】
5.(2025南通)“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是( )
A. 制备CO2B. 收集CO2C. 干燥CO2D. 证明CO2能溶于水
6.甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置,对三套装置分析不正确的是( )
A. 甲装置此时容器内右侧大气压大于外界大气压 B. 此时甲装置中的止水夹 M 处于打开状态
C. 乙装置 N 处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能 D. 丙装置具有可控制反应进行或停止的功能
7.下图是实验室常用的制备气体的装置。
(1)用过氧化氢和二氧化锰粉末制取氧气时 ,为控制反应速度,最好选择 装置作发生装置,反应的化学方程式为 。
(2)用装置 E检验二氧化碳时,先在瓶中装入适量澄清石灰水,气体应从 (选填“a”或“b”)端通入,发生反应的化学方程式为 。
(3)常温下乙炔是一种无色气体 , 密度比空气略小 ,难溶于水 。实验室常用碳化钙(CaC2)固体与水反应来制取乙炔(C2H2)并产生氢氧化钙,写出反应的化学方程 式 : 。碳化钙与水反应剧烈 ,现选择合适的装置来制取和收集乙炔气体 ,发生装置可选择上图中的 (填字母),收集的方法为 。
(4)选用装置 D为制取二氧化碳的发生装置时,相对于 B的优点是 。为了解装置 D具有该优点的原因,老师在装置 D中连接压强传感器(图 F), 测定实验中试管内气体压强变化(图G)。 下列说法中正确的是 (填字母)。
A. ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B. bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C. c 点的对应操作是打开活塞 D. d点表示反应停止
8. 某化学实验小组对“影响石灰石与盐酸反应速率的因素———盐酸的浓度和石灰石的颗粒大小等”进行了如下实验探究。
【进行实验】室温下,选用 20mL 不同浓度的盐酸(2%和6%)分别与 1g颗粒状或块状的石灰石进行实验。
(1)装置图如右图所示,在装药品前,需连接仪器 ,并拉动注射器活塞 , 目的是 。
(2)开始实验时,应将 20mL稀盐酸快速推入锥形瓶中,以保证盐酸能全部推入锥形瓶中,若注射器活塞最终停在 90mL, 则生成二氧化碳的体积是 mL(不考虑二氧化碳溶于水并与水反应)。
【处理数据】
(3)实验小组进行实验后,获得的相关实验数据如下表所示。
① 比较石灰石固体形状对反应速率的影响 ,可选择的实验编号是 (写一 组),由此可得到的结论是 。
② 从上述实验中得出不同浓度的盐酸对反应速率影响的结论是 。
实验编号
盐酸浓度 (均取 20mL)
石灰石固体形状
(均取 1g)
二氧化碳的体积/mL (均收集前 30S的气体)
1
2%
颗粒
64.0
2
2%
块状
40.4
3
6%
颗粒
98.2
4
6%
块状
65.3
【拓展延伸】
(4) 利用数字化实验更加方便直观 ,如下图所示。
图中块状石灰石与稀盐酸反应对应的是曲线 (选填“a”或“b”)。
(5)同学设计右上图装置探究二氧化碳能否与氢氧化钠溶液反应。下列叙述正确的是
①滴入5 mL水,振荡,塑料瓶没有变化;②滴入5 mL氢氧化钠溶液,振荡,塑料瓶明显变瘪;③用该装置进行实验能直观显示二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
A. ①②③ B. ①② C. ②③ D. ③
9.在牙膏中,常用轻质碳酸钙粉末等作摩擦剂。已知某品牌牙膏中的摩擦剂是CaCO3,和SiO2(SiO2既不溶于水也不与稀盐酸反应),化学兴趣小组用该牙膏的摩擦剂测定某盐酸中溶质的质量分数,通过实验测得如图数据:(假设产生气体全部逸出)
(1)生成CO2质量为_____g。
(2)求稀盐酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
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