内容正文:
2.3大气中的二氧化碳知识点讲练(二)
目 录
知识点讲练一、二氧化碳的制法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
知识讲练
1、 二氧化碳的制法
(一)工业制法:高温煅烧石灰石 (同时也制得生石灰(CaO))
原理:
(二)实验室制法
1、原料: 或 (主要成份是 )和盐酸( 的水溶液。)
一般不用其他药品代替的原因:
①不用Na2CO3代替大理石,是因为 ,不便于控制;
②不用浓盐酸,是因为浓盐酸易 ;
③不用H2SO4代替盐酸,是因为
。
2、反应方程式(反应原理):
3、实验装置
(1)发生装置:固液不加热型
(2)收集装置:CO2密度比空气 、能溶于 且与水反应生成 ,一般只用 收集CO2气体。
3、 检验方法:通入澄清石灰水中,石灰水 。
化学方程式:
4、 验满方法:燃着的木条伸到 ,如果 ,说明已集满。
5、实验步骤
①组装好装置,并检查装置气密性
气密性检查
检验方法:
。
②先在锥形瓶中加入几小块大理石,塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞,长颈漏斗末端要伸入 ,防止气体从漏斗口逸出。
③把气体导管插入集气瓶中,导管口应处在集气瓶的 处(有利于集气瓶内的气体排出)
④通过长颈漏斗加入稀盐酸,锥形瓶中立刻有 产生。
⑤片刻后,将燃着的木条放在集气瓶口的上方,如果火柴很快熄灭,说明已经收集满二氧化碳,盖好 片,将集气瓶口 ( )在桌面上备用。
1、为什么长颈漏斗下端要伸入液面以下? 。
2、 集气瓶中的导管为什么要接近底部? 。
3、伸入锥形瓶中的导管为什么要短些? 。
例1:(2025八下•衢州期末)下列是实验室制取二氧化碳实验中的部分操作与装置,其中正确的是( )
A.加入大理石 B.发生装置
C.收集装置 D.验满
例2:(2025八下•杭州阶段练习) 素质教育下的学生创新意识特别强,学生们学习了二氧化碳的实验室制法,在课后同学们设计了如图几个装置,请你分析,下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是( )
A.B.C.D.
例3:(2024八下•绍兴期末) 如图是研究二氧化碳性质的创新实验,①③为浸有紫色石蕊试液的湿润纸片,②是用紫色石蕊试液浸过的干燥纸片。下列说法正确的是( )
A.装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替,使实验现象更明显
B.装置B中①③变红是因为生成的CO2呈酸性
C.装置B中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D.装置C中点燃的蜡烛自上面下熄灭
例4:(2025八下•温州期末)科学是一门以实验为基础的学科。如图是实验室制取、收集气体的常用装置。
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择___________。(选填字母)
(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后___________。
(3)小金认为用D装置收集二氧化碳气体比C更好,理由是___________。(写出一点即可)
(4)若如图A所示的装置制备氧气,该同学制备氧气时应选用的药品是___________(选填字母)。
A.过氧化氢溶液 B.高锰酸钾 C.二氧化锰 D.氯酸钾
(5)若用C装置收集制备的氧气,判断氧气集满的方法是___________。
课后巩固
1、(2025八下•温州期末)如图为实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳的部分实验过程,其中错误的是( )
A.检查气密性 B.加入药品
C.收集气体 D.验满
2、(2025中考•杭州一模)实验室制取并检验二氧化碳性质的过程中,涉及如下操作,正确的是( )
A.制取CO2 B.收集CO2
C.验证CO2已集满 B.收集CO2
3、(2024八下•绍兴阶段练习) 实验室制备并收集二氧化碳,通常有以下操作步骤:①检查装置的气密性;②连接装置;③装入大理石:④加入稀盐酸:⑤收集气体:⑥验满。排列顺序正确的是( )
A.①②③④⑤⑥ B.②①④③②⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
4、(2024八下•台州期末) 如图装置可用作收集各种气体。若被收集的气体从a口通入,则下列气体可用该装置收集的是①;②;③( )
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③
5、(2024八下•杭州期末) 兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中,连接上压强传感器如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是( )
A.ab段试管中液面逐渐上升 B.bc段石灰石与盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.cd段长颈漏斗中液面逐渐下降
6、(2024八下•温州阶段练习)某科学小组为蔬菜大棚设计“二氧化碳补充装置”,进行了项目化学习。设计气体发生装置。为更灵活地控制反应,小组成员利用大小不同的矿泉水瓶、多孔塑料板设计了如图四个装置,里面反应物是大理石和稀盐酸,其中可通过盖紧瓶盖使反应停止的装置是( )
A.B.C.D.
7、(2024八下•杭州阶段练习) 读图识图是学习科学的重要手段。下列四个图像中能正确反映对应变化关系的是( )
A.图甲:氢气和氧气在密闭容器中燃烧
B.图乙:加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物
C.图丙:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
D.图丁:分别向等质量大理石中滴加足量的相同的稀盐酸
8、(2024七下•宁波期末)某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究,A处大试管中能生成二氧化碳气体,下列说法错误的是( )
A.B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊变红
B.C处溶液变浑浊,是因为生成了不溶于水的碳酸钙
C.D处的实验现象是蜡烛会熄灭
D.D处现象说明二氧化碳不可燃,不助燃,相同体积时质量比空气大
9、(2024八下•嘉兴阶段练习) 某实验小组利用块状大理石和浓盐酸(有挥发性)制取二氧化碳并探究其部分性质,下列有关说法正确的是( )
A.关闭装置①的止水夹,打开分液漏斗的旋塞,液体顺利滴下,说明装置漏气
B.装置①中盐酸浓度过大,会使得反应无法顺利进行
C.将燃烧着的火柴伸入装置②中部,火柴熄灭,说明集气瓶中已收集满CO2
D.将气体通入③中,紫色石蕊溶液变为红色,不能说明CO2与水反应生成了H2CO3
10、(2024八下•金华阶段练习)如图所示,a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(固定玻璃管的装置未画出)。用该装置来探究CO2的制取和性质,下列关于该实验装置及试剂的叙述错误的是( )
A.该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量
B.利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应
C.装置中的干燥剂能与二氧化碳反应
D.该装置中的棉花可用滤纸片代替
11、(2025八下•浙江期末)二氧化碳的制取和性质是初中科学的重要学习内容。
(1)实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示):_______。
(2)小塘用如图1装置制取二氧化碳,请指出该装置的错误:_______。
(3)如图2,往充满CO2的瓶内加入水振荡后,瓶子会变扁。由此现象可知,二氧化碳具有的物理性质是( )。(填字母序号)
A.密度比空气大 B.能溶于水 C.能与水反应
12、 (2025八下•金华阶段练习)科学是一门以实验为基础的学科。如图为制取气体的实验装置,请回答下列问题:
(1)若用如图乙装置收集二氧化碳,则应该从______(选填“a”或“b”)管通入二氧化碳,判断二氧化碳是否集满的方法是:______。
(2)实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨气极易溶于水。那么制取氨气的发生和收集装置的组合是______(填写图甲中字母编号)。
13、 (2025九上•舟山期中)实验室常用大理石(主要成分是 CaCO₃) 与稀盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)①图1是两种气体发生装置,各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点:___________
②检查装置 A 的气密性时,将右侧导管浸入水中,用手捂住试管,观察到___________,说明气密性良好。
(2)在完成气密性检查后,装入药品,反应产生气体。用向上排空气法收集气体,验满时,将燃着的小木条 ___________(填“伸入瓶内”或“放在瓶口”)。
(3)在收集二氧化碳过程中,某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到 8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2,在该实验条件下,要使二氧化碳体积分数达到 90%,需在小木条熄灭后,再收集_______秒。
14、(2025八下•台州期末)某学习小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践,回答下列问题:
(1)写出标号d仪器的名称_____。
(2)实验室要制取较纯净的二氧化碳,应选用装置组合_____(填字母,从A~F中选)。
(3)小明利用过氧化氢溶液制氧气的原理自制了家庭简易制氧机,如图G所示。其反应的化学方程式为________
①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点_____。
②若想监测产生氧气的气流速度,需将装置中_____(填“”或“”)端导管伸入水面下。
15、(2025中考•宁波一模)化学实践小组利用以下装置完成了部分气体的相关实验。
(1)实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是________。其发生装置可选用装置 A 或 B,与装置 B 相比,装置 A 具有的优点是________。
(2)若选用装置 B 和 C 制取并收集氧气,证明氧气已收集满的操作和现象是_________。
(3)常温常压下,氨气是一种无色、有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置 D 测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是_________。
16、(2025八下•杭州阶段练习)做科学实验应提倡绿色环保。右图为某种“微型”实验装置,实验使用药品的量少,产生的废弃物也少。用该仪器完成“制取并检验”的实验只消耗了0.66克10%的盐酸(密度为1.1克/厘米3)。
(1)“微型塑料滴管”相当于乙图装置中的__________。(填字母)
(2)通常完成这个实验大约需10%的盐酸6毫升,这是该微型实验中盐酸用量的_____倍.
(3)请计算利用该“微型”实验装置进行实验的过程中产生的质量是多少克?__________。(结果保留两位小数)
17、(2025八下•杭州阶段练习)某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查,测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品16g,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水,不与稀盐酸反应)。请计算:
序号
加入稀盐酸的质量/g
剩余固体的质量/g
第1次
20
11
第2次
20
6
第3次
20
2.8
第4次
20
n
(1)上表中n的数值为________。
(2)样品中碳酸钙的质量分数是________。
(3)求盐酸中溶质的质量分数________。
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2.3大气中的二氧化碳知识点讲练(二)
目 录
知识点讲练一、二氧化碳的制法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
知识讲练
1、 二氧化碳的制法
(一)工业制法:高温煅烧石灰石 (同时也制得生石灰(CaO))
原理: CaCO3高温CaO+CO2↑
(二)实验室制法
1、原料:石灰石或大理石(主要成份是碳酸钙)和盐酸(氯化氢的水溶液。)
一般不用其他药品代替的原因:
①不用Na2CO3代替大理石,是因为Na2CO3与盐酸反应速率太快,不便于控制;
②不用浓盐酸,是因为浓盐酸易挥发出HCl气体,使CO2不纯;
③不用H2SO4代替盐酸,是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行。
2、反应方程式(反应原理):
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
3、 实验装置
(1)发生装置:固液不加热型
(2)收集装置:CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸,一般只用向上排空气法收集CO2气体。
3、检验方法:通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O
4、 验满方法:燃着的木条伸到瓶口,如果熄灭,说明已满。
5、实验步骤
①组装好装置,并检查装置气密性
气密性检查
检验方法:用止水夹夹住橡皮管,向长颈漏斗内加水,且在长颈漏斗中形成一段水柱,一段时间后水柱高度不变,说明装置气密性良好。
②先在锥形瓶中加入几小块大理石,塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞,长颈漏斗末端要伸入液面以下(液封),防止气体从漏斗口逸出。
③把气体导管插入集气瓶中,导管口应处在集气瓶的瓶底处(有利于集气瓶内的气体排出)
④通过长颈漏斗加入稀盐酸,锥形瓶中立刻有气泡产生。
⑤片刻后,将燃着的木条放在集气瓶口的上方,如果火柴很快熄灭,说明已经收集满二氧化碳,盖好毛玻璃片,将集气瓶口向上(正放)在桌面上备用。
1、为什么长颈漏斗下端要伸入液面以下?防止生成的气体从漏斗中逸出。
2、 集气瓶中的导管为什么要接近底部?排尽空气,使收集到的二氧化碳气体较纯净。
3、伸入锥形瓶中的导管为什么要短些?使锥形瓶中原有空气排尽,提高气体纯度。
例1:(2025八下•衢州期末)下列是实验室制取二氧化碳实验中的部分操作与装置,其中正确的是( )
A.加入大理石 B.发生装置
C.收集装置 D.验满
【答案】C
【详解】A、向锥形瓶中加入大理石,需先将锥形瓶横放,将药品放入试管口,然后在慢慢竖起来,图中所示操作会导致锥形瓶破裂,故错误;
B、实验室制取二氧化碳采用大理石和稀盐酸反应属于固液常温型,可采用图示装置来制取二氧化碳,但为防止生成的气体从长颈漏斗口逸出,长颈漏斗下端要插入液面以下,故错误;
C、用向上排空气法收集二氧化碳气体时,导管应伸入集气瓶底,以排尽空气,故正确;
D、检验二氧化碳是否集满时,应将燃着的木条应放在集气瓶口,不能伸入瓶内,故错误;
故选C。
例2:(2025八下•杭州阶段练习) 素质教育下的学生创新意识特别强,学生们学习了二氧化碳的实验室制法,在课后同学们设计了如图几个装置,请你分析,下列装置在制取二氧化碳时不能使反应随时发生和停止的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】A、试管底部有缺口,只要放入烧杯中,稀盐酸可以随时进入试管产生气体,不用时可以随时移出试管,故可以控制反应的进行,故A不选;
B、虽然有带孔的塑料片,但是稀盐酸一直浸没大理石,所有无法控制反应的进行,故B选;
C、石灰石在有孔塑料片上,用气体时,打开开关,U型管右边液面上升,稀盐酸就会浸没石灰石产生气体,不用时关闭开关,右边压强增大,盐酸又被压到塑料片以下,控制了反应的进行,故C不选;
D、原理同A,可以上下移动铜丝,就移动了有孔的塑料瓶,因此可以控制反应的进行,故D不选。
故选:B。
例3:(2024八下•绍兴期末) 如图是研究二氧化碳性质的创新实验,①③为浸有紫色石蕊试液的湿润纸片,②是用紫色石蕊试液浸过的干燥纸片。下列说法正确的是( )
A.装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替,使实验现象更明显
B.装置B中①③变红是因为生成的CO2呈酸性
C.装置B中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D.装置C中点燃的蜡烛自上面下熄灭
【答案】C
【详解】A、石灰石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙、硫酸钙会覆盖在石灰石表面,阻止反应反应进行一步发生,装置中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替,使实验现象不明显,故A错误;
B、①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸,②不变红,说明二氧化碳不能使紫色石蕊试纸变红;①③变红,是因为二氧化碳与水反应产生碳酸呈酸性,能够使石蕊试纸变红,故B错误;
C、喷水的紫色石蕊试纸变红,且③比①先变红,说明二氧化碳的密度比空气大,故C正确;
D、装置中点燃的蜡烛自上而下熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,蜡烛熄灭,说明的二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,故D错误;
故选:C。
例4:(2025八下•温州期末)科学是一门以实验为基础的学科。如图是实验室制取、收集气体的常用装置。
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择___________。(选填字母)
(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后___________。
(3)小金认为用D装置收集二氧化碳气体比C更好,理由是___________。(写出一点即可)
(4)若如图A所示的装置制备氧气,该同学制备氧气时应选用的药品是___________(选填字母)。
A.过氧化氢溶液 B.高锰酸钾 C.二氧化锰 D.氯酸钾
(5)若用C装置收集制备的氧气,判断氧气集满的方法是___________。
【答案】(1)B;
(2)向长颈漏斗中加适量水,若液面形成高度差,且一段时间后高度差不变,说明装置不漏气;
(3)收集的二氧化碳气体干燥、纯净;
(4)CD;
(5)将带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已收集满。
【详解】(1)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳为固液常温型反应,则发生装置可以选择B;
(2)检查装置B气密性的方法是先关闭止水夹,然后向长颈漏斗中加适量水,若液面形成高度差,且一段时间后高度差不变,说明装置不漏气;
(3)C装置属于向上排空气法,用排空气法的优点是收集的气体干燥,缺点是收集的气体不纯,而D装置是排水法,同时利用油层隔绝二氧化碳和水接触,则D装置可以收集到干燥纯净的二氧化碳气体,故小金认为用D装置收集二氧化碳气体比C更好,理由是收集的二氧化碳气体干燥、纯净;
(4)A装置是固体加热型装置,试管口未放一团棉花,说明是用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,故选:CD;
(5)若用C装置收集制备的氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,则判断氧气集满的方法是将带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已收集满。
故答案为:(1)B;
(2)向长颈漏斗中加适量水,若液面形成高度差,且一段时间后高度差不变,说明装置不漏气;
(3)收集的二氧化碳气体干燥、纯净;
(4)CD;
(5)将带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已收集满。
课后巩固
1、(2025八下•温州期末)如图为实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳的部分实验过程,其中错误的是( )
A.检查气密性 B.加入药品
C.收集气体 D.验满
【答案】D
【详解】A、大理石是块状固体药品,取用大理石时,应先把试管横放,用镊子夹取大理石放在试管口,再把试管慢慢竖立起来,使大理石缓缓地滑到试管底部,以免打破试管,图示操作正确,不符合题意;
B、倾倒稀盐酸时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,试管微微倾斜,试管口紧试试剂瓶口,使液体缓缓倒入,图示操作正确,不符合题意;
C、二氧化碳密度比空气大,采用向上排空气法收集,图示操作正确,不符合题意;
D、检验二氧化碳是否集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明已收集满,不能插入瓶中,图示操作错误,符合题意。
故选:D。
2、(2025中考•杭州一模)实验室制取并检验二氧化碳性质的过程中,涉及如下操作,正确的是( )
A.制取CO2 B.收集CO2
C.验证CO2已集满 B.收集CO2
【答案】D
【详解】本题主要考查二氧化碳的实验室制法、二氧化碳的性质、验满等实验操作注意点。用长颈漏斗制取气体时,长颈漏斗的末端应伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗逸出,图中长颈漏斗末端未伸入液面以下, A 错误;二氧化碳能溶于水且能与水反应,不能用排水法收集, B 错误;检验二氧化碳是否集满,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中, C 错误;二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,将二氧化碳通入滴有石蕊试液的蒸馏水中,溶液变红,可验证二氧化碳能与水反应,D 正确。故选 D。
3、(2024八下•绍兴阶段练习) 实验室制备并收集二氧化碳,通常有以下操作步骤:①检查装置的气密性;②连接装置;③装入大理石:④加入稀盐酸:⑤收集气体:⑥验满。排列顺序正确的是( )
A.①②③④⑤⑥ B.②①④③②⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
【答案】D
【详解】根据实验步骤中要先连接装置再检查装置的气密性,然后加药品时先固体后液体,再收集气体然后才验满,则顺序为②①③④⑤⑥。故选D。
4、(2024八下•台州期末) 如图装置可用作收集各种气体。若被收集的气体从a口通入,则下列气体可用该装置收集的是①;②;③( )
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③
【答案】B
【详解】氧气和二氧化碳的密度大于空气的密度,采用此装置收集,应由a口通入,氢气密度小于空气的密度,采用此装置收集,应由b口通入,故选:B。
5、(2024八下•杭州期末) 兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中,连接上压强传感器如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是( )
A.ab段试管中液面逐渐上升 B.bc段石灰石与盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.cd段长颈漏斗中液面逐渐下降
【答案】A
【详解】A、由图二可知,ab段压强增大,稀盐酸被压入长颈漏斗中,试管中液面下降,符合题意;
B、bc段压强不变,是因为该阶段石灰石与稀盐酸脱离接触,反应停止,不符合题意;
C、由图二可知,从c点开始,压强减小,故c点的操作是打开弹簧夹,不符合题意;
D、由图二可知,cd段压强减小,故该阶段二氧化碳气体导出,长颈漏斗中液面逐渐下降
,不符合题意。
故选A。
6、(2024八下•温州阶段练习)某科学小组为蔬菜大棚设计“二氧化碳补充装置”,进行了项目化学习。设计气体发生装置。为更灵活地控制反应,小组成员利用大小不同的矿泉水瓶、多孔塑料板设计了如图四个装置,里面反应物是大理石和稀盐酸,其中可通过盖紧瓶盖使反应停止的装置是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】A、该装置盖紧瓶盖时,瓶气压增大,瓶内的液面不下降,瓶内的液体与固体不能分离,反应不能停止,不符合题意;
B、该装置盖紧瓶盖时,瓶气压增大,瓶内的液面下降,但由于固体放在瓶底,瓶内的液体与固体不能分离,反应不能停止,不符合题意;
C、该装置盖紧瓶盖时,瓶气压增大,瓶内的液面不下降,瓶内的液体与固体不能分离,反应不能停止,不符合题意;
D、该装置盖紧瓶盖时,瓶气压增大,瓶内液面下降,由于固体放在多孔塑料板上,瓶内的液体与固体能分离,反应能停止,符合题意。
故选D 。
7、(2024八下•杭州阶段练习) 读图识图是学习科学的重要手段。下列四个图像中能正确反映对应变化关系的是( )
A.图甲:氢气和氧气在密闭容器中燃烧
B.图乙:加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物
C.图丙:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
D.图丁:分别向等质量大理石中滴加足量的相同的稀盐酸
【答案】C
【详解】A、氢气和氧气在密闭容器中燃烧生成水,反应的化学方程式为2H2+O2点燃2H2O,反应后分子的个数减少,故选项图象错误。
B、二氧化锰在反应中作催化剂,反应前后质量不变,但随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量减少,二氧化锰的质量分数逐渐增大,至完全反应不再发生改变,故选项图象错误。
C、用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气,催化剂只能影响反应速率,不影响产生氧气的质量,有催化剂的反应速率快,至完全反应所需时间短,故选项图象正确。
D、大理石的质量相等,与足量的稀盐酸反应最终生成二氧化碳的质量相等;反应物的接触面积越大,反应越剧烈,粉末状的大理石与稀盐酸反应的速率快,至完全反应所需时间短,故选项图象错误。
故选:C。
8、(2024七下•宁波期末)某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究,A处大试管中能生成二氧化碳气体,下列说法错误的是( )
A.B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊变红
B.C处溶液变浑浊,是因为生成了不溶于水的碳酸钙
C.D处的实验现象是蜡烛会熄灭
D.D处现象说明二氧化碳不可燃,不助燃,相同体积时质量比空气大
【答案】A
【详解】 A、B处紫色石蕊试液变红的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸(H₂CO₃),碳酸具有酸性使石蕊变红,并非二氧化碳本身直接使石蕊变红,错误;
B、C处澄清石灰水(Ca(OH)₂溶液)与二氧化碳反应生成不溶于水的碳酸钙(CaCO₃)沉淀,因此溶液变浑浊,正确;
C、二氧化碳密度比空气大,会聚集在D处烧杯底部,且二氧化碳不可燃、不助燃,因此D处蜡烛会熄灭,错误;
D、D处蜡烛熄灭的现象说明二氧化碳“不可燃、不助燃”;二氧化碳能聚集在烧杯底部使蜡烛熄灭,说明其密度比空气大,错误;
故选:A。
9、(2024八下•嘉兴阶段练习) 某实验小组利用块状大理石和浓盐酸(有挥发性)制取二氧化碳并探究其部分性质,下列有关说法正确的是( )
A.关闭装置①的止水夹,打开分液漏斗的旋塞,液体顺利滴下,说明装置漏气
B.装置①中盐酸浓度过大,会使得反应无法顺利进行
C.将燃烧着的火柴伸入装置②中部,火柴熄灭,说明集气瓶中已收集满CO2
D.将气体通入③中,紫色石蕊溶液变为红色,不能说明CO2与水反应生成了H2CO3
【答案】D
【详解】A、关闭装置①的止水夹,打开分液漏斗的旋塞,由于分液漏斗上部与下部气体相通,压强相等,即使装置气密性良好,液体也会顺利滴下,不能据此说明装置漏气,A选项错误
B、盐酸浓度过大,反应速率会加快,不会使反应无法顺利进行,只是浓盐酸挥发性强,会使制取的二氧化碳中混有较多氯化氢气体,B选项错误
C、二氧化碳验满应将燃烧的火柴放在集气瓶口,若火柴熄灭,说明已收集满,伸入中部不能说明已收集满,C选项错误
D、浓盐酸有挥发性,制取的二氧化碳中可能混有氯化氢气体,氯化氢气体也能使紫色石蕊溶液变红,所以紫色石蕊溶液变为红色,不能说明CO2与水反应生成了H2CO3,D选项正确
故选:D。
10、(2024八下•金华阶段练习)如图所示,a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花(固定玻璃管的装置未画出)。用该装置来探究CO2的制取和性质,下列关于该实验装置及试剂的叙述错误的是( )
A.该装置便于控制进入锥形瓶内稀盐酸的量
B.利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应
C.装置中的干燥剂能与二氧化碳反应
D.该装置中的棉花可用滤纸片代替
【答案】C
【详解】A.注射器能控制滴加液体的速率,通过推压注射器活塞,可以控制进入锥形瓶内液体的量,故选项说法正确。
B.a、d会变红色,b、c不变色,且d比a先变红,说明二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳能与水发生反应生成碳酸,故选项说法正确。
C.装置内的干燥剂与二氧化碳不反应,故选项说法错误。
D.滤纸也具有吸水性,所以该装置中的棉花可用滤纸片代替,故选项说法正确。
故选:C。
11、(2025八下•浙江期末)二氧化碳的制取和性质是初中科学的重要学习内容。
(1)实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示):_______。
(2)小塘用如图1装置制取二氧化碳,请指出该装置的错误:_______。
(3)如图2,往充满CO2的瓶内加入水振荡后,瓶子会变扁。由此现象可知,二氧化碳具有的物理性质是( )。(填字母序号)
A.密度比空气大 B.能溶于水 C.能与水反应
【答案】(1)CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O;(2)长颈漏斗的下端没有浸在液面以下;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则已集满;(3)B
【详解】(1)实验室制取二氧化碳的原理是大理石(或石灰石,主要成分为CaCO₃ )与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O;(2)图甲装置中,长颈漏斗的作用是添加稀盐酸,若下端未浸在液面以下,制取的二氧化碳会从长颈漏斗逸出,因此该装置的错误是“长颈漏斗的下端没有浸在液面以下”;二氧化碳的密度比空气大且不支持燃烧,因此收集时用向上排空气法,判断集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则已集满;(3)图乙中,充满二氧化碳的瓶内加入水振荡后变瘪,是因为二氧化碳溶于水导致瓶内压强减小,外界大气压将瓶子压瘪,“能溶于水”是物理性质(没有新物质生成),而“能与水反应”是化学性质(生成碳酸),密度比空气大与该现象无关,因此选B。
12、 (2025八下•金华阶段练习)科学是一门以实验为基础的学科。如图为制取气体的实验装置,请回答下列问题:
(1)若用如图乙装置收集二氧化碳,则应该从______(选填“a”或“b”)管通入二氧化碳,判断二氧化碳是否集满的方法是:______。
(2)实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨气极易溶于水。那么制取氨气的发生和收集装置的组合是______(填写图甲中字母编号)。
【答案】(1)a;在b管口放燃烧的火柴,若熄灭则说明已经集满(2)BD
【详解】(1)若用如图乙装置收集二氧化碳,由于二氧化碳密度比空气大,二氧化碳进入集气瓶后占据下方空间,空气则被赶到上方空间而易从b管排除,则应该从a管通入二氧化碳,二氧化碳一般不支持燃烧,判断二氧化碳是否集满的方法是:在b管口放燃烧的火柴,若熄灭则说明已经集满。
(2)根据反应物的状态及反应条件选择发生装置,根据气体的溶解性和密度选择收集装置,实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,则选择固固加热型发生装置B,氨气极易溶于水,不能用排水法进行收集,氨气密度比空气小,可用向下排空气法收集,选择收集装置D,所以制取氨气的发生和收集装置的组合是BD.
13、 (2025九上•舟山期中)实验室常用大理石(主要成分是 CaCO₃) 与稀盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)①图1是两种气体发生装置,各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点:___________
②检查装置 A 的气密性时,将右侧导管浸入水中,用手捂住试管,观察到___________,说明气密性良好。
(2)在完成气密性检查后,装入药品,反应产生气体。用向上排空气法收集气体,验满时,将燃着的小木条 ___________(填“伸入瓶内”或“放在瓶口”)。
(3)在收集二氧化碳过程中,某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到 8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2,在该实验条件下,要使二氧化碳体积分数达到 90%,需在小木条熄灭后,再收集_______秒。
【答案】(1)①A装置的优点是装置简单,操作简便或B装置的优点是便于添加液体药品;
②有气泡冒出;
(2)隔绝氧气;
(3)150。
【详解】(1)①A装置的优点是装置简单,操作简便,B装置使用了长颈漏斗,便于添加液体药品,则B装置的优点是便于添加液体药品;
②检查装置A的气密性时,将右侧导管浸入水中,用手捂住试管,试管中空气受热膨胀,压强增大,观察到有气泡冒出,说明气密性良好;
(2)用向上排空气法收集气体,验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭,原因是由于隔绝氧气;
(3)由图可知,100秒时氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭,250秒时二氧化碳体积分数达到90%,则需在小木条熄灭后,再收集250秒-100秒=150秒。
故答案为:(1)①A装置的优点是装置简单,操作简便或B装置的优点是便于添加液体药品;
②有气泡冒出;
(2)隔绝氧气;
(3)150。
14、(2025八下•台州期末)某学习小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践,回答下列问题:
(1)写出标号d仪器的名称_____。
(2)实验室要制取较纯净的二氧化碳,应选用装置组合_____(填字母,从A~F中选)。
(3)小明利用过氧化氢溶液制氧气的原理自制了家庭简易制氧机,如图G所示。其反应的化学方程式为________
①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点_____。
②若想监测产生氧气的气流速度,需将装置中_____(填“”或“”)端导管伸入水面下。
【答案】(1)长颈漏斗;(2)AC或BC;
(3)①2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑;②可以控制反应的发生与停止;③a。
【详解】(1)由图可知,仪器d的名称是:长颈漏斗;
(2)实验室通常用加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A,也可选择过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,属于固液不加热反应,发生装置可选B,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,排水法收集的气体比较纯净,收集装置可选C,故填:AC或BC;
(3)①家庭简易制氧机的原理是利用过氧化氢溶液制氧气,其反应的化学方程式为:2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑。
②通过上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,从而控制反应的发生和停止,故这样设计的优点是:可以控制反应的发生和停止;
③若想监测产生氧气的气流速度,需将G装置中a端导管延长并伸入水面下,这样才能通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率;
故答案为:(1)长颈漏斗;(2)AC或BC;
(3) ①2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑;②可以控制反应的发生与停止;③a。
15、(2025中考•宁波一模)化学实践小组利用以下装置完成了部分气体的相关实验。
(1)实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是________。其发生装置可选用装置 A 或 B,与装置 B 相比,装置 A 具有的优点是________。
(2)若选用装置 B 和 C 制取并收集氧气,证明氧气已收集满的操作和现象是_________。
(3)常温常压下,氨气是一种无色、有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置 D 测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是_________。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;A可以控制反应的发生与停止或B可以控制反应速率(合理即给分);
(2)将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明已收集满氧气;
(3)防止氨气溶于水;
【详解】(1)石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,该反应为固液常温型,发生装置可选用装置A或B,装置A中,当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体进入试管,使试管内液面上升到多孔隔板以上,与固体试剂接触,开始反应,当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在试管上半部分聚积,使试管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到多孔隔板以下,使反应物相互分离,反应停止,故装置A具有的优点是可以控制反应的发生和停止;装置B的优点是:能够控制反应的速率(通过分液漏斗控制液体的滴加速率,进而控制反应的速率)。
(2)若选用装置B和C制取并收集氧气,氧气密度比空气略大,氧气应该从b端通入,氧气具有助燃性,则证明氧气已收集满的操作和现象是将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明氧气已经收集满。
(3)由于氨气极易溶于水,若选用装置D测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是防止氨气溶于水。
16、(2025八下•杭州阶段练习)做科学实验应提倡绿色环保。右图为某种“微型”实验装置,实验使用药品的量少,产生的废弃物也少。用该仪器完成“制取并检验”的实验只消耗了0.66克10%的盐酸(密度为1.1克/厘米3)。
(1)“微型塑料滴管”相当于乙图装置中的__________。(填字母)
(2)通常完成这个实验大约需10%的盐酸6毫升,这是该微型实验中盐酸用量的__________倍.
(3)请计算利用该“微型”实验装置进行实验的过程中产生的质量是多少克?__________。(结果保留两位小数)
【答案】(1)b(2)10(3)0.04
【详解】(1)“微型塑料滴管”相当于乙图实验装置中的注射器b。
(2)通常完成这个实验消耗的盐酸是该微型实验中消耗盐酸用量的倍数为:6mL÷(0.66g÷1.1g/mL)=10倍,
答:通常完成这个实验消耗的盐酸是该微型实验中消耗盐酸用量的10倍。
(3)设产生二氧化碳的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
0.66g×10% x
73/44=0.66g×10%/x
解得x=0.04g,
答:利用该“微型”实验装置进行实验的过程中产生了0.04g二氧化碳。
17、(2025八下•杭州阶段练习)某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查,测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品16g,把80g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水,不与稀盐酸反应)。请计算:
序号
加入稀盐酸的质量/g
剩余固体的质量/g
第1次
20
11
第2次
20
6
第3次
20
2.8
第4次
20
n
(1)上表中n的数值为________。
(2)样品中碳酸钙的质量分数是________。
(3)求盐酸中溶质的质量分数________。
【答案】(1)2.8;(2)82.5%; (3)18.25%.
【详解】(1)根据图表数据可知,第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g,而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g,说明此时碳酸钙已反应完,不再产生气体,所以表中n的数值为2.8;
(2)样品中碳酸钙的质量分数为:(16g−2.8g)/16g×100%=82.5%;
答:样品中碳酸钙的质量分数为82.5%;
(4)由试题分析20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应,
设第一次参与反应的HCl质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
5g x
100/5g=73/x
x=3.65g,
盐酸中溶质的质量分数为:3.65g/20g×100%=18.25%;
故答案为:(1)2.8;
(2)82.5%;
(3)18.25%.
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