6.3二氧化碳的实验室制取题型专练--2025-2026学年九年级化学人教版上册
2026-03-07
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题3 二氧化碳的实验室制取 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.78 MB |
| 发布时间 | 2026-03-07 |
| 更新时间 | 2026-03-07 |
| 作者 | xkw_084717605 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56706260.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
人教版(2024)九年级上册 第六单元 碳和碳的氧化物课题3 二氧化碳的实验室制取 题型专练
【题型1】二氧化碳的检验、验满及净化
【典例】在实验操作考查中,小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。如图是他的主要实验步骤,其中操作有误的是( )
A.检查装置气密性
B.加入药品
C.收集气体
D.验满
下列制备、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是( )
A.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
【强化训练2】实验室用下图装置制取少量二氧化碳,下列说法正确的是( )
A.所用试剂为稀盐酸和碳酸钙
B.导管末端尽量接近集气瓶底
C.先将稀盐酸加入到锥形瓶中
D.用燃着的木条检验二氧化碳
【强化训练3】下图是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)选用装置B制取氧气,则装置B中分液漏斗内的试剂为 (填名称)。
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,若要控制反应的发生与停止,应选择的发生装置是 (填字母)。
(4)若用装置D收集二氧化碳,检验收集满二氧化碳的方法是 。
【强化训练4】实验中,我们经常会根据反应物的状态和反应条件来选择不同的装置制取并收集气体。请同学们根据下列图示回答问题:
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)实验室可以用C装置作为制取氢气的发生装置,该装置较之于B装置,优点是 。
(3)实验室一般用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,常利用装有溶液的G装置来检验该气体,检验该气体时应从 (填“a”或“b”)端通入。检验二氧化碳的化学方程式为: 。
【强化训练5】如图是实验室制取气体的装置和仪器,请回答下列问题:
(1)仪器②的名称______________。
(2)实验室利用B装置制取二氧化碳的化学方程式为________________________。所制取的二氧化碳中常混有少量HCl气体,为了得到纯净的CO2,可在收集二氧化碳之前先通过装有适量饱和碳酸氢钠溶液的G装置,此时CO2应从 ____________(填“a”或“b”)端进入G装置。
【强化训练6】如图为常见的气体制备和收集装置。请据图回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,应选用的发生与收集装置是 (填字母)。
(2)实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,写出反应的化学方程式 。
(3)欲使用装置D用排空气法收集二氧化碳,简述验满的方法 。
【题型2】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典例】下列制取CO2的发生装置中,其中能“随时控制气体产生与停止” 的是( )
A.①②③④⑤
B.①②③⑤
C.①②③
D.①③⑤
【强化训练1】下列关于二氧化碳(CO2)的实验室制取及检验的说法不正确的是( )
A.A
B.B
C.C
D.D
【强化训练2】实验是化学学科的魅力之所在。
(1)请根据下列实验装置图,回答相关问题。
①写出标号仪器的名称:a. ,b. 。
②制备并收集CO2可在A~E中选用装置 ;制取CO2反应的化学方程式为 ;装置F是在装置B基础上的改进,其优点是 。
(2)某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等质量的同种钙片和等浓度等体积的白醋开展四组实验,实验在不同的温度下进行反应,分别测得产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示。选取CO2的浓度从0~8%为研究对象,下列实验结果的分析,错误的是
(填字母)。
A.对比①③,温度越高,反应速率越快
B.对比②③,反应物接触面积越大,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.对比①②③④,④的反应速率最慢
化学是一门以实验为基础的学科。根据下图回答问题:
【强化训练3】
(1)实验室制取二氧化碳,发生装置要能达到“随开随起,随关随停”,需要选用的仪器和用品有 ;反应的化学方程式为 ;选用的收集装置是C,则二氧化碳从 (填导管的序号)进入。
(2)装置H中,向干燥石蕊试纸的a端滴入蒸馏水,观察到的实验现象为 。
(3)小明同学以废弃的“棒棒冰”塑料管为材料,制成的气体发生装置(各部分连接紧密后,如下图所示)。该实验设计的优点有:能控制反应的发生和停止,还能 。(写一点即可)
【题型3】二氧化碳的实验室制取操作步骤及注意事项
【典例】如图是某兴趣小组制取二氧化碳,收集并检验该气体的有关实验操作,其中错误的是( )
A.推动注射器时,长颈漏斗下端冒气泡,说明气密性良好
B.长颈漏斗下端要伸入液面下,是为了防止气体逸出
C.可以测出收集二氧化碳的体积,植物油是为了防止二氧化碳气体溶于水
D.为了检验二氧化碳气体,滴入的试剂为澄清石灰水
【强化训练1】某同学在实验室制取二氧化碳时进行了如下操作,其中不正确的是( )
A.连接仪器
B.检查气密性
C.收集气体
D.验满气体
【强化训练2】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。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式 ;
(2)图2中,c→d对应的操作是弹簧夹处于 (选“打开”或“关闭”)状态。
【强化训练3】实验室用如图所示装置制取二氧化碳,并研究二氧化碳的性质。
(1)装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是 。
(2)装置B观察到的实验现象是 。
(3)若用装置C检验二氧化碳,则C中应加入的试剂为 ,C中反应的化学方程式是 。
(4)实验室制取CO2时,组装好仪器后,下列操作的正确顺序是 。
①检查装置气密性
②收集气体并验满
③向长颈漏斗注入稀盐酸
④向锥形瓶加入石灰石
【强化训练4】实验室里采用图6-19所示的装置制取二氧化碳时,一般有5个步骤:①检查装置的气密性;②按要求组装好仪器;③向长颈漏斗中注入稀盐酸;④收集气体;⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
【题型4】二氧化碳的制取与性质综合题
【典例】实验表明,不能用块状的大理石与稀硫酸反应制取CO2,而可用大理石粉末和稀硫酸反应制取CO2。由此得出的结论中,与以上事实相符的是( )
A.物质之间能否发生反应,与反应条件有关
B.反应物之间的接触面积越大,越有利于反应进行
C.块状大理石和大理石粉末的化学性质不同
D.块状大理石和大理石粉末中各元素原子的排列方式不同
【强化训练1】下列关于实验室制取CO2及CO2的性质实验的说法正确的是( )
A.制备CO2的药品
B.可以控制反应的发生和停止的发生装置
C.CO2的验满方法
D.通入CO2后较高的蜡烛先熄灭
【强化训练2】兴趣小组的同学在实验课上完成了二氧化碳的实验室制取及性质验证实验(如图),下列分析正确的是( )
A.①中应该先加入固体药品
B.②中现象说明二氧化碳呈酸性
C.可用浓盐酸代替稀盐酸,以产生更多的二氧化碳
D.该实验说明可以用紫色石蕊溶液检验二氧化碳
【强化训练3】CaCl2·2H2O(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2 2H2O的主要流程示意图如下图所示。
(1)石灰石的主要成分是 (填化学式)。
(2)反应器中发生反应的化学方程式为 。
(3)上述流程中,粉碎机和搅拌器所起的作用是什么?
【强化训练4】列举你知道的能生成二氧化碳的反应(能用化学方程式表示的,写出化学方程式),与同学讨论这些反应能否用于实验室里制取二氧化碳,并说明理由,完成下表。根据表格内容分析,选择用于物质制取的反应时,需要考虑哪些方面的问题。
【强化训练5】实验室用如图所示装置制取CO2气体,并进行相关性质研究。
已知:CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 ;
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是 ;
③若装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是: 、 。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
【题型5】实验室制取气体的探究
【典例】规范的实验操作是安全进行实验并获得实验成功的关键。下列实验行为你认为不可取的是( )
A.只要是制取气体的装置都需要检查气密性
B.先明确实验步骤及操作要求,后进行实验操作
C.为防止液体洒出,将胶头滴管伸进容器内滴加液体
D.有些仪器使用后要及时清洗,有害废液要回收,不能直接倒入下水道
常见气体的实验室发生装置或收集装置如图所示,有关说法正确的是( )
【强化训练1】
A.装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可作为固液不加热制取气体的发生装置,其中装置Ⅰ的优点是可以控制反应速率
B.装置Ⅳ可作为加热固体制气体的发生装置,试管口略向下倾斜是为了防止水槽中的水倒吸使试管炸裂
C.若用装置Ⅴ收集 CO2或 O2 ,气体应从 a 端通入,这是因为 CO2 和 O2 的密度都比空气的大
D.若用装置Ⅵ收集 H2或O2,气体应从 c 端通入,该收集方法的优点是收集的气体较纯净
【强化训练2】实验室部分仪器和装置如图所示,请回答下列问题。
(1)仪器B的名称是 。
(2)选择上述仪器,利用高锰酸钾制取氧气,还需要补充的玻璃仪器是 ;选择上述仪器收集一瓶纯净的氧气,应选择的收集装置是 (填字母)。
(3)利用上述仪器进行组合也可以制取二氧化碳,写出实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式: ;收集二氧化碳不用装置H的原因是 。
【强化训练3】在实验台上有如图所示几种气体发生装置和收集装置。请回答问题。
(1)写出标号①的仪器名称: 。
(2)实验室制取二氧化碳气体的发生装置为 (填字母),若用该装置制取氧气,其反应的化学方程式为 。要收集到较纯净的氧气,收集装置应选 (填字母)。
(3)检验二氧化碳的方法是 (用化学方程式表示)。
(4)实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙在加热条件下制氨气,同时生成氯化钙,请写出反应化学方程式 。
【强化训练4】化学是一门以实验为基础的科学,下面是“气体的实验室制取与性质”实验装置图。请回答下列问题:
(1)图1中仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气,应选用图1中的装置组合是 (填字母),化学方程式为 ,用该方法收集氧气时,确认气体收集满的标志是 。
(3)图2是对二氧化碳制取及相关物质性质的探究(夹持仪器略,试剂足量)。
①接装置、检查气密性。
②关闭,打开,通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石,试管中有气泡冒出,此时发生反应的化学方程式: ,F中产生的现象为 。此时发生反应的化学方程式: 。
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人教版(2024)九年级上册 第六单元 碳和碳的氧化物课题3 二氧化碳的实验室制取 题型专练(参考答案)
【题型1】二氧化碳的检验、验满及净化
【典例】在实验操作考查中,小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。如图是他的主要实验步骤,其中操作有误的是( )
A.检查装置气密性
B.加入药品
C.收集气体
D.验满
【答案】D
【解析】检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,A正确;向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨,B正确;二氧化碳密度比空气的大,收集二氧化碳可用向上排空气法,导管应伸入集气瓶的底部,以利于空气的排出,C正确;检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,D错误。
下列制备、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是( )
A.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
【答案】D
【解析】
制取二氧化碳时,长颈漏斗的末端应伸入液面以下,以免气体从长颈漏斗处逸出;二氧化碳的密度比空气的大,不能用向下排空气法收集;检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中;检验二氧化碳气体,可用导管将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则是二氧化碳。
【强化训练2】实验室用下图装置制取少量二氧化碳,下列说法正确的是( )
A.所用试剂为稀盐酸和碳酸钙
B.导管末端尽量接近集气瓶底
C.先将稀盐酸加入到锥形瓶中
D.用燃着的木条检验二氧化碳
【答案】B
【解析】实验室制取二氧化碳的试剂为稀盐酸和石灰石(或大理石,主要成分是碳酸钙);二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集时,导管末端接近集气瓶底可排尽空气,使收集更纯净;添加试剂应先加固体(石灰石),后加液体(稀盐酸);检验二氧化碳用澄清石灰水,燃着的木条用于验满。
【强化训练3】下图是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)选用装置B制取氧气,则装置B中分液漏斗内的试剂为 (填名称)。
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,若要控制反应的发生与停止,应选择的发生装置是 (填字母)。
(4)若用装置D收集二氧化碳,检验收集满二氧化碳的方法是 。
【答案】(1)酒精灯
(2)过氧化氢溶液
(3) C
(4)将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明已经集满二氧化碳气体
【解析】(2)装置B为固液常温型发生装置,选用装置B制取氧气,是利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,则装置B中分液漏斗内的试剂为过氧化氢溶液;
(3)实验室通常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理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,该反应的化学方程式为;
该反应为固液常温型,若要控制反应的发生和停止,发生装置可选C,C装置可将固体置于带孔塑料板上,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,C装置可控制反应的发生与停止;
(4)若用装置D收集二氧化碳,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明已经集满二氧化碳气体。
【强化训练4】实验中,我们经常会根据反应物的状态和反应条件来选择不同的装置制取并收集气体。请同学们根据下列图示回答问题:
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)实验室可以用C装置作为制取氢气的发生装置,该装置较之于B装置,优点是 。
(3)实验室一般用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,常利用装有溶液的G装置来检验该气体,检验该气体时应从 (填“a”或“b”)端通入。检验二氧化碳的化学方程式为: 。
【答案】(1)试管
(2)可以控制反应的发生和停止
(3)a
【解析】(2)C装置有多孔隔板,关闭活塞时,气体无法排出,试管内压强增大,将液体压回长颈漏斗,使固体和液体分离,反应停止;打开活塞,气体排出,试管内压强减小,液体流下与固体接触,反应发生。B装置无法实现这种固液分离来控制反应发生和停止,所以用 C装置作为制取氢气的发生装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
(3)用 G 装置检验二氧化碳,为使二氧化碳与氢氧化钙溶液充分接触反应,应该长进短出,所以应从 a 端通入。
【强化训练5】如图是实验室制取气体的装置和仪器,请回答下列问题:
(1)仪器②的名称______________。
(2)实验室利用B装置制取二氧化碳的化学方程式为________________________。所制取的二氧化碳中常混有少量HCl气体,为了得到纯净的CO2,可在收集二氧化碳之前先通过装有适量饱和碳酸氢钠溶液的G装置,此时CO2应从 ____________(填“a”或“b”)端进入G装置。
【答案】(1)长颈漏斗 (2)CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑ b
【解析】(2)实验室利用B装置制取二氧化碳所用药品为大理石或石灰石和稀盐酸,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl══
CaCl2+H2O+CO2↑,所制取的二氧化碳中常混有少量HCl气体,为了得到纯净的CO2,可在收集二氧化碳之前先通过装有适量饱和碳酸氢钠溶液的G装置,气体除杂时,气体应该长进短出,则此时CO2应从b端进入G装置。
【强化训练6】如图为常见的气体制备和收集装置。请据图回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,应选用的发生与收集装置是 (填字母)。
(2)实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,写出反应的化学方程式 。
(3)欲使用装置D用排空气法收集二氧化碳,简述验满的方法 。
【答案】(1)AE
(2)
(3)将燃着的木条放在b口处,若木条熄灭,则集满
【解析】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气是固体加热,所以选A装置,氧气密度比空气略大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法,又可以采用排水法收集,排水法收集的较纯净,所以选E收集;
(2)实验室制取二氧化碳选择的试剂是大理石和稀盐酸,大理石的主要成分是碳酸钙,故化学方程式为;
(3)用E装置收集二氧化碳,a端进气,b端出气,故验满的方法是将燃着的木头放到导管口b处,木条熄灭证明收集满。
【题型2】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典例】下列制取CO2的发生装置中,其中能“随时控制气体产生与停止” 的是( )
A.①②③④⑤
B.①②③⑤
C.①②③
D.①③⑤
【答案】C
【解析】①上下移动铜丝能使固体和液体分离和接触,可以实现反应的发生和停止;②捏塑料软管,液体和固体混合,反应进行,开塑料软管,固体和液体分离,反应停止,可以实现反应的发生和停止;③大理石通过多孔塑料隔板放在U形管的一侧,要产生气体时,打开止水夹,U形管的右边压强减小,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;④注射器可以控制液体的滴加速率,但是不能使反应停止;⑤从长颈漏斗中加入稀盐酸,反应后关闭弹簧夹,固液不能分离,装置不能实现反应的发生和停止。
【强化训练1】下列关于二氧化碳(CO2)的实验室制取及检验的说法不正确的是( )
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【解析】实验室中常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取二氧化碳,故A正确;实验室制取二氧化碳,属于固液常温型,故B正确;二氧化碳的密度比空气的大,应用向上排空气法收集,故C错误;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可用澄清石灰水来检验二氧化碳,故D正确。
【强化训练2】实验是化学学科的魅力之所在。
(1)请根据下列实验装置图,回答相关问题。
①写出标号仪器的名称:a. ,b. 。
②制备并收集CO2可在A~E中选用装置 ;制取CO2反应的化学方程式为 ;装置F是在装置B基础上的改进,其优点是 。
(2)某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等质量的同种钙片和等浓度等体积的白醋开展四组实验,实验在不同的温度下进行反应,分别测得产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示。选取CO2的浓度从0~8%为研究对象,下列实验结果的分析,错误的是
(填字母)。
A.对比①③,温度越高,反应速率越快
B.对比②③,反应物接触面积越大,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.对比①②③④,④的反应速率最慢
【答案】(1)试管 集气瓶 BC CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 控制反应的发生和停止
(2)B
【解析】(1)②实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸,反应在常温下进行,则选择发生装置是B,二氧化碳的密度大于空气,能溶于水,则用向上排空气法收集,收集装置用C;碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,制取CO2的化学方程式为:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑;装置F带有活塞开关和多孔隔板,关闭活塞开关,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开活塞开关,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,故可以控制反应的发生与停止;
(2)由题图可知,①③除了温度不同,其他因素相同,且温度越高,二氧化碳浓度升高的越快,对比①③,温度越高,反应速率越快,不符合题意;②③温度和钙片的形状均不同,对比②③,无法得出反应物接触面积越大,反应速率越慢,符合题意;③④除了钙片的形状不同,其他因素相同;粉末状钙片,二氧化碳的浓度升高的快,说明反应物接触面积越大,反应速率越快,不符合题意;由图可知,对比①②③④,④中二氧化碳的浓度升高的慢,反应速率最慢,不符合题意。故选B。
化学是一门以实验为基础的学科。根据下图回答问题:
【强化训练3】
(1)实验室制取二氧化碳,发生装置要能达到“随开随起,随关随停”,需要选用的仪器和用品有 ;反应的化学方程式为 ;选用的收集装置是C,则二氧化碳从 (填导管的序号)进入。
(2)装置H中,向干燥石蕊试纸的a端滴入蒸馏水,观察到的实验现象为 。
(3)小明同学以废弃的“棒棒冰”塑料管为材料,制成的气体发生装置(各部分连接紧密后,如下图所示)。该实验设计的优点有:能控制反应的发生和停止,还能 。(写一点即可)
【答案】(1)BFG CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ m
(2)a端试纸变红色
(3)节约试剂(或降低成本或废物利用)(合理即可)
【解析】(1)要装配一套“随开随用、随关随停”的气体发生装置,需要将固体放在多孔隔板上,并弹簧夹控制反应的开始和停止,可用BFG;碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,二氧化碳的密度比空气大,气体先在集气瓶下方聚集,若选用装置C收集,气体应从m端进入;
(2)二氧化碳与水反应生成了碳酸,能使紫色的石蕊试纸变红色;
(3)利用废弃的塑料管来完成实验,是对废物的再次利用,节约了资源、降低了成本,装置体积小,节约了试剂,减少了对环境的污染,操作比较方便,可以控制反应的发生和停止。
【题型3】二氧化碳的实验室制取操作步骤及注意事项
【典例】如图是某兴趣小组制取二氧化碳,收集并检验该气体的有关实验操作,其中错误的是( )
A.推动注射器时,长颈漏斗下端冒气泡,说明气密性良好
B.长颈漏斗下端要伸入液面下,是为了防止气体逸出
C.可以测出收集二氧化碳的体积,植物油是为了防止二氧化碳气体溶于水
D.为了检验二氧化碳气体,滴入的试剂为澄清石灰水
【答案】A
【解析】如果装置气密性良好,当缓慢推动活塞时,瓶内压强大于外界大气压,故长颈漏斗下端液面上升,说明气密性良好,A错误;测量生成的二氧化碳气体的体积,二氧化碳能溶于水,而装置中的植物油就起到避免二氧化碳溶于水和与水反应的作用,C正确;通常用澄清石灰水检验二氧化碳,所以为了检验二氧化碳气体,可滴入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳,D正确。
【强化训练1】某同学在实验室制取二氧化碳时进行了如下操作,其中不正确的是( )
A.连接仪器
B.检查气密性
C.收集气体
D.验满气体
【答案】A
【解析】在连接试管和橡胶塞时,先把试管口用水润湿,然后稍稍用力即可把橡胶塞插入试管内,图示易把试管压破,A错误;检查装置的气密性时,先将导管放入水中然后用手握住试管外壁,看导管口是否有气泡冒出,B正确;二氧化碳的密度大于空气,用向上排空气法收集,C正确;二氧化碳验满时,用燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已满,D正确。
【强化训练2】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。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式 ;
(2)图2中,c→d对应的操作是弹簧夹处于 (选“打开”或“关闭”)状态。
【答案】(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)打开
【解析】(2)ab段试管内产生了二氧化碳气体,压强增大,试管中液体被压回长颈漏斗,试管中液面逐渐下降,bc段,压强不变,石灰石与盐酸脱离接触,cd段压强减小,说明气体不断输出,弹簧夹处于打开状态。
【强化训练3】实验室用如图所示装置制取二氧化碳,并研究二氧化碳的性质。
(1)装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是 。
(2)装置B观察到的实验现象是 。
(3)若用装置C检验二氧化碳,则C中应加入的试剂为 ,C中反应的化学方程式是 。
(4)实验室制取CO2时,组装好仪器后,下列操作的正确顺序是 。
①检查装置气密性
②收集气体并验满
③向长颈漏斗注入稀盐酸
④向锥形瓶加入石灰石
【答案】(1)形成液封,防止生成的气体从漏斗逸出
(2)溶液变红色
(3)澄清石灰水 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(4)①④③②
【解析】(2)装置B中二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,则装置B可观察到溶液变红色;
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,通常用澄清石灰水检验二氧化碳气体;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O;
(4)实验室制取二氧化碳时,组装好仪器后的操作步骤是:查(检查装置的气密性)→加(向锥形瓶中加入石灰石)→倒(向长颈漏斗注入稀盐酸)→收集(收集气体并验满),则正确的操作顺序为:①④③②。
【强化训练4】实验室里采用图6-19所示的装置制取二氧化碳时,一般有5个步骤:①检查装置的气密性;②按要求组装好仪器;③向长颈漏斗中注入稀盐酸;④收集气体;⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
【答案】②①⑤③④
【题型4】二氧化碳的制取与性质综合题
【典例】实验表明,不能用块状的大理石与稀硫酸反应制取CO2,而可用大理石粉末和稀硫酸反应制取CO2。由此得出的结论中,与以上事实相符的是( )
A.物质之间能否发生反应,与反应条件有关
B.反应物之间的接触面积越大,越有利于反应进行
C.块状大理石和大理石粉末的化学性质不同
D.块状大理石和大理石粉末中各元素原子的排列方式不同
【答案】B
【强化训练1】下列关于实验室制取CO2及CO2的性质实验的说法正确的是( )
A.制备CO2的药品
B.可以控制反应的发生和停止的发生装置
C.CO2的验满方法
D.通入CO2后较高的蜡烛先熄灭
【答案】B
【解析】大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进一步进行,故A错误;图中装置,能控制固体药品与液体的接触,是可以控制反应的发生和停止的发生装置,故B正确;检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故C错误;二氧化碳的密度比空气的大,不能燃烧、不能支持燃烧,图中实验较低的蜡烛先熄灭,故D错误。
【强化训练2】兴趣小组的同学在实验课上完成了二氧化碳的实验室制取及性质验证实验(如图),下列分析正确的是( )
A.①中应该先加入固体药品
B.②中现象说明二氧化碳呈酸性
C.可用浓盐酸代替稀盐酸,以产生更多的二氧化碳
D.该实验说明可以用紫色石蕊溶液检验二氧化碳
【答案】A
【解析】添加药品的顺序为先固后液,因此①中应该先加入固体药品,A正确;②中二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色的石蕊溶液变红色,不是二氧化碳使之变红色,因此不能说明二氧化碳呈酸性,B错误;浓盐酸具有挥发性,若用浓盐酸代替稀盐酸会造成二氧化碳中混有氯化氢气体,C错误;能使紫色石蕊溶液变红色的气体很多,不能用紫色石蕊溶液检验二氧化碳,检验二氧化碳应该用澄清的石灰水,D错误。
【强化训练3】CaCl2·2H2O(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2 2H2O的主要流程示意图如下图所示。
(1)石灰石的主要成分是 (填化学式)。
(2)反应器中发生反应的化学方程式为 。
(3)上述流程中,粉碎机和搅拌器所起的作用是什么?
【答案】(1)CaCO₃
(2)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)增大反应物的接触面积,使反应更充分,并加快反应的速率
【强化训练4】列举你知道的能生成二氧化碳的反应(能用化学方程式表示的,写出化学方程式),与同学讨论这些反应能否用于实验室里制取二氧化碳,并说明理由,完成下表。根据表格内容分析,选择用于物质制取的反应时,需要考虑哪些方面的问题。
【答案】选择用于物质制取的反应时,需要考虑反应条件、反应速率、生成物是否纯净或容易分离、原料是否易得、是否会产生污染等。
【强化训练5】实验室用如图所示装置制取CO2气体,并进行相关性质研究。
已知:CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 ;
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是 ;
③若装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是: 、 。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
【答案】(1)分液漏斗 (2)①CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O ②除去CO2中混有的HCl ③浓硫酸 (3)①CO2与水反应生成酸性物质 CO2的密度比空气大 ②H2CO3CO2↑+H2O (4)Ca2+、OH﹣
【解析】(2)①石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与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盐酸会挥发出氯化氢气体,氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸能与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此装置B内盛放饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl;③若装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是浓硫酸,因为浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应。(3)②碳酸不稳定,受热时会分解为二氧化碳和水,化学方程式为H2CO3CO2↑+H2O。(4)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,该过程参加反应的离子有钙离子与氢氧根离子,离子符号分别为Ca2+、OH﹣。
【题型5】实验室制取气体的探究
【典例】规范的实验操作是安全进行实验并获得实验成功的关键。下列实验行为你认为不可取的是( )
A.只要是制取气体的装置都需要检查气密性
B.先明确实验步骤及操作要求,后进行实验操作
C.为防止液体洒出,将胶头滴管伸进容器内滴加液体
D.有些仪器使用后要及时清洗,有害废液要回收,不能直接倒入下水道
【答案】C
【解析】进行实验时,先明确实验步骤及操作要求,然后再进行实验操作;用胶头滴管滴加液体时,应垂直悬空,不能伸入容器中;有些仪器使用后要及时清洗,有害废液要回收,不能直接倒入下水道。
常见气体的实验室发生装置或收集装置如图所示,有关说法正确的是( )
【强化训练1】
A.装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可作为固液不加热制取气体的发生装置,其中装置Ⅰ的优点是可以控制反应速率
B.装置Ⅳ可作为加热固体制气体的发生装置,试管口略向下倾斜是为了防止水槽中的水倒吸使试管炸裂
C.若用装置Ⅴ收集 CO2或 O2 ,气体应从 a 端通入,这是因为 CO2 和 O2 的密度都比空气的大
D.若用装置Ⅵ收集 H2或O2,气体应从 c 端通入,该收集方法的优点是收集的气体较纯净
【答案】C
【强化训练2】实验室部分仪器和装置如图所示,请回答下列问题。
(1)仪器B的名称是 。
(2)选择上述仪器,利用高锰酸钾制取氧气,还需要补充的玻璃仪器是 ;选择上述仪器收集一瓶纯净的氧气,应选择的收集装置是 (填字母)。
(3)利用上述仪器进行组合也可以制取二氧化碳,写出实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式: ;收集二氧化碳不用装置H的原因是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)酒精灯 F
(3) CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 二氧化碳密度比空气大
【解析】(2)利用高锰酸钾制取氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择ACD,该反应需要加热,还需要补充的玻璃仪器是酒精灯;排水法收集的气体较排空气法纯净,氧气不易溶于水,可选择F排水法收集一瓶较纯净的氧气;
(3)实验室利用石灰石和大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑;
二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,二氧化碳密度比空气大,可选择G向上排空气法收集,H为向下排空气法收集装置,收集二氧化碳不能用装置H的原因是二氧化碳的密度比空气大。
【强化训练3】在实验台上有如图所示几种气体发生装置和收集装置。请回答问题。
(1)写出标号①的仪器名称: 。
(2)实验室制取二氧化碳气体的发生装置为 (填字母),若用该装置制取氧气,其反应的化学方程式为 。要收集到较纯净的氧气,收集装置应选 (填字母)。
(3)检验二氧化碳的方法是 (用化学方程式表示)。
(4)实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙在加热条件下制氨气,同时生成氯化钙,请写出反应化学方程式 。
【答案】(1)铁架台
(2)B D
(3) CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(4)
【解析】(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应属于固液不加热反应,发生装置应选B;过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,属于固液不加热反应,可用B装置,该反应的化学方程式为:;氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的氧气比较纯净,故要收集到较纯净的氧气,收集装置应选D;
(3)检验二氧化碳用澄清石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
【强化训练4】化学是一门以实验为基础的科学,下面是“气体的实验室制取与性质”实验装置图。请回答下列问题:
(1)图1中仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气,应选用图1中的装置组合是 (填字母),化学方程式为 ,用该方法收集氧气时,确认气体收集满的标志是 。
(3)图2是对二氧化碳制取及相关物质性质的探究(夹持仪器略,试剂足量)。
①接装置、检查气密性。
②关闭,打开,通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石,试管中有气泡冒出,此时发生反应的化学方程式: ,F中产生的现象为 。此时发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)AE 集气瓶口有大气泡冒出
(3) CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
【解析】(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A,氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的氧气比较纯净,故收集装置可选E,故填AE;用排水法收集氧气,当集气瓶口有大气泡冒出时,说明已经集满;
(3)②关闭 K2 ,打开 K1 ,通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故F中产生的现象是:澄清石灰水变浑浊;化学方程式为:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
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