2.3大气中的二氧化碳及化学方程式计算 易错点培优练习-2025-2026学年科学八年级下册浙教版
2026-04-11
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54页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 大气中的二氧化碳 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 9.02 MB |
| 发布时间 | 2026-04-11 |
| 更新时间 | 2026-04-12 |
| 作者 | tyf111 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57291830.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
八年级下册科学2.3大气中的二氧化碳及化学方程式计算 易错点培优练习
易错点一、二氧化碳的性质和用途
例1:(2025八下·杭州模拟)如图是研究二氧化碳性质的实验,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。
(1)为防止气体从漏斗口溢出,装置A中加入稀盐酸至 。
(2)装置B中能说明二氧化碳的密度比空气大的实验现象是 ;
(3)装置C中观察到蜡烛自下而上熄灭,说明CO2具有的化学性质是 ;装置C中不需要上面高度的蜡烛也能说明CO2密度比空气大原因 。
(例1) (例2)
例2:二氧化碳的性质探究历经了几百年,凝聚了几代科学家的智慧。
(1)1766年,卡文迪许发现CO2能溶于水。可用图甲所示装置验证该性质,用软塑料瓶收集一瓶CO2,向其中加入约 容积的水,立即拧紧瓶盖,振荡后观察到 。若将水换成澄清石灰水,还将观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)1774 年,伯格曼研究了 CO2与 H2O 的反应。可用图乙所示装置验证该反应,变色的是试纸 (填“1”“2”或“3”)。
(3)1834年,奇洛列制备了干冰。从微观角度分析,用二氧化碳气体制备干冰改变的是 。
例3:(2024八下·义乌期末)某化学兴趣小组用如图所示的装置做有关CO2气体性质的实验:
(1)甲同学将收集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液里,并轻轻振荡试管。
①描述产生的现象:
②产生该现象的原因是 。
(2)乙同学轻轻捏图C中胶头,看到的现象是 ,产生这种现象的原因是 (用化学方程式表示)。
变式训练
1.课堂上,老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是( )
A.图甲实验可观察到澄清石灰水变浑浊
B.图乙实验可观察到液体由紫色变红色
C.图丙实验主要利用了二氧化碳的物理性质
D.图丁实验只利用了二氧化碳的化学性质
2.(2023八下·拱墅期末)小乐对教材中“探究二氧化碳性质”的相关实验装置进行了如图的改进。当小乐通入CO2一段时间后,下列现象及结论错误的是( )
A.试管①内溶液的颜色变红色,证明CO2呈酸性
B.试管②内溶液变浑浊,证明CO2能与澄清石灰水反应
C.烧杯③中下面的蜡烛先熄灭,证明CO2密度比空气大
D.烧杯③中的蜡烛熄灭,证明CO2不可燃也不助燃
3.如图所示,在一个盛有澄清石灰水的容器中有一支燃着的蜡烛,现用一只杯子将蜡烛罩住,猜想一下,杯子内会有什么现象发生( )
A.蜡烛燃烧不变,液面不变
B.火焰逐渐熄灭,液面下降,石灰水变浑浊
C.蜡烛燃烧更旺,液面上升
D.火焰逐渐熄灭,液面上升,石灰水变浑浊
4.(2024八下期末)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
5.(2025八下·柯桥期末)小柯利用如图装置研究CO2的性质。实验时, 先关闭K1、K2,加热b。一段时间后, 再通入CO2。以下分析正确的是 ( )
A.打开K1,观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B.a处纸花先不变红, 一段时间后变为红色
C.b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量
D.打开K2, a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色
(5) (6)
6.(2024八下·义乌月考)如图所示,若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,紫色小花(用石蕊溶液染成)变红;若关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀,紫色小花不变红,则甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓H2SO4 ②浓NaOH 溶液 ③饱和 NaCl 溶液.
A.只有① B.只有② C.①② D.①②③
7.如图所示,在甲、乙两个等体积的塑料瓶中分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水,用图示两种方法收集满二氧化碳后,旋紧瓶盖振荡,则( )
A.甲瓶没有任何变化,乙瓶紫色石蕊试液变红
B.甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红,甲、乙两瓶均变瘪
C.甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红,甲瓶变瘪,乙瓶外形不变
D.甲瓶变瘪,瓶内试液不变红;乙瓶不变瘪,瓶内试液变红
8.(2024八下·三门期末)用下列微型实验进行二氧化碳气体的相关性质研究。
(1)燃烧器微热后,蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧。下列关于燃烧器中的实验分析正确的是 (填字母)。
A.探究可燃物燃烧需要氧气
B.说明红磷与白磷性质相似
C.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
(2)挤压滴管,将足量稀盐酸滴入球形玻璃管中,一段时间后,打开阀门A,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,说明二氧化碳具有哪些性质 。
(3)蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水小烧杯内,烧杯内壁变模糊,此现象 (填“能”或“不能”)证明蜡烛一定含有碳元素。
9.如图所示,将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中,一段时间后,下列实验现象描述正确的是 ( )
①试管内液面上升 ②溶液变红
③试管内液面不上升 ④溶液变蓝 ⑤溶液不变色
A.①② B.①④ C.②③ D.③⑤
10.(2025八下·玉环月考)人类发现二氧化碳经历了多个世纪,下列是其过程中的部分资料。资料一:1630年海尔蒙特发现在一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,后来被证实是CO2。
资料二:1754年布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2,并完成了如图甲所示的物质转化研究。
资料三:1766年卡文迪许通过实验测得,室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
(1)根据海尔蒙特的发现,可推测二氧化碳的化学性质: 。
(2)写出布莱克实验中反应③的化学方程式:
(3)如图乙,在室温下将容积为200毫升的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入300毫升 CO2如果卡文迪许的结论是正确的,则在量筒中收集到的水约为 毫升(溶解气体后液体体积几乎不变)。
11.(2024八下·杭州期末)有些物质之间能发生化学反应但无明显现象。为确定两物质间及应是否真正发生,甲同学选取了课题“二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液时,它们之间是否发生了化学反应?”如图进行了科学探究。
(1)确定两物质间反应是否发生的证据: 。
(2)某同学质疑上述实验设计,质疑的依据是 。
(3)为了验证二氧化碳气体与氢氧化钠溶液发生反应,怎么办? 。
(11) (12)
12.【探究课题】研究性学习小组中的小张同学在学习中发现:通常检验CO2用饱和石灰水,吸收CO2用浓NaOH溶液。这是为什么呢?
【我的假设】可能饱和石灰水与CO2反应有明显现象,而NaOH溶液与CO2反应没有明显现象,但是饱和石灰水的吸收效果没有浓的NaOH溶液好。
【探究准备】集气瓶2个,针筒2只,气球2个,玻璃管2根,饱和石灰水,浓的NaOH溶液若干。
【探究过程】在体积相同盛满CO2的两集气瓶中,分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液。实验装置如图所示。
【收集证据】甲装置中产生的实验现象为 (用化学方程式表示),通常用石灰水而不用NaOH溶液检验CO2的原因是石灰水和CO2反应 ;乙装置中的实验现象是 ,吸收CO2较多的装置是 (填“甲”或“乙”)。
【探究结果】饱和石灰水与CO2反应有明显现象,饱和石灰水变浑浊,而NaOH溶液与CO2反应没有明显现象,所以检验CO2用饱和石灰水。但是等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液在吸收CO2时,浓的NaOH溶液吸收的CO2更多,吸收效果更好,所以吸收CO2用浓NaOH溶液。
【进一步思考】另一位同学小李通过计算发现,等质量的Ca(OH)2和NaOH吸收CO2的质量,Ca(OH)2大于NaOH.因此,他认为吸收CO2应该用饱和石灰水。
【思考评价】请你对小李同学的结论进行评价:
。
易错点二、二氧化碳的实验室制法
例1:(2025八下·诸暨期末)下列关于CO2的实验室制取及检验的说法不正确的是( )
A. 制CO2的药品
B.发生装置
C.收集方法
D. 检验CO2
A.A B.B C.C D.D
例2:(2025八下·萧山期末)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)请写出实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 ,应选用的发生装置为 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(2)若用丙装置收集二氧化碳,则判断二氧化碳是否集满的方法是:
。
(3)小红认为用图丁装置收集二氧化碳气体的方法比图丙更好。你认为她的理由是
(写出2点)。
(4)实验过程中小红发现反应有快慢,请你列举一种判断反应快慢的方法:
。
例3:根据下图所示实验装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:① , ② 。
(2)使用A装置制取气体,对反应物的状态要求是 。
(3)既可以用来制取氧气,又可以用来制取二氧化碳的发生装置是 (填字母),若用该装置制取氧气,反应的化学方程式为 。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是 ;若用D装置收集二氧化碳气体,应从 (填“a”或“b”)端通入气体。
(5)如图E所示,向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入CO2,观察到的现象是 。
例4:(2025八下·义乌月考)如图是实验室制备气体的常见装置,请回答下列问题:
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选用的实验装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(2)小明用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是____(多选,填字母)。
A.收集气体前,集气瓶没有注满水 B.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
C.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(3)Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体,实验室制取Cl2的化学方程式为:MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析,正确的是___ _(可多选)。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入
C.制取Cl2的反应中,MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
例5:(2025八下·玉环月考)某校科学兴趣小组学习了气体的制取和收集后,对相关知识进行总结,请你一起参与,并回答下列问题。
(1)写出下列仪器名称:b 。
(2)若用E收集氧气,则氧气应从 (填“c’或“d”)端通入。
(3)某气体只能用D装置收集,则该气体可能具有的性质为 ;
a.能与水反应 b.能与空气中的某些成分发生反应 c.密度与空气接近
(4)装置B、C都可用来制取二氧化碳,也可用加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体(产物为碳酸钠、二氧化碳、水)来制取二氧化碳,应选用的发生装置和收集装置为 。
(5)若用装置F收集CO2,则要测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是 。用装置F收集CO2的优点 。
变式训练
1.在实验室中利用如图装置,可以进行的实验是( )
①用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气
②用KMnO4固体制取氧气
③用KClO3与MnO2的混合物制取氧气
④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
2.(2025八下·杭州月考)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,其中符合要求的是( )
A.①②③④ B.②④ C.① D.①③④
3.在锥形瓶甲中放人10 g纯净的块状碳酸钙,在锥形瓶乙中放人10 g纯净的粉末状碳酸钙,分别同时加入足量同浓度的稀盐酸与碳酸钙反应。下列图中对该实验产生气体的质量与反应时间的关系,描述合理的是( )
A.B.C.D.
4.小金在实验室制取并收集干燥的二氧化碳气体使用了甲、乙、丙三种装置。下列正确的是( )
A.甲装置是二氧化碳的制取装置,可以控制反应的发生和停止
B.乙装置用来干燥二氧化碳时,气体由a口进入
C.丙装置用来收集二氧化碳时,气体由c口进入
D.向丙装置滴入澄清石灰水检验二氧化碳是否收集满
(4) (5)
5.某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等量的同种钙片和白醋开展四组实验,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,下列对实验结果的分析,错误的是( )
A.对比①③,温度越高,反应速率越大
B.对比②③,反应物接触面积越小,反应速率越小
C.对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越大
D.对比①②③④,④的反应速率最小
6.科学是一门以实验为基础的学科,以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择 (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)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.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
(4)若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有 的性质。
(5)用装置C进行收集气体的优点 (写出2点)。
(6) (7)
7.某校课外活动小组,欲测定一待旅游开发的岩洞内空气中二氧化碳的体积分数(假设洞内空气中不含除二氧化碳外的其他酸性气体)。进行了如图实验:
(1)取样。他们准备从岩洞的底部取样,请你设计用广口瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法: 。
(2)测定用150mL的注射器从广口瓶中抽取100mL气样,按如图所示的装置进行实验;若乙装置中NaOH溶液能吸收二氧化碳气体,且实验结束后,量筒内水的体积为99mL,此数据是
的体积数(用序号填写)。
A.二氧化碳 B.氮气和氧气的混合气体
C.空气中除二氧化碳外的所有气体
(3)计算:洞底空气中二氧化碳的体积分数为 。
(4)岩洞内空气中二氧化碳的体积分数和正常空气中二氧化碳的体积分数不同的原因可能是 。
8.二氧化碳产生的速度不同,用途也会有所不同。例如灭火需要快速产生二氧化碳。某兴趣小组利用秒表、石灰石、不同浓度的稀盐酸溶液等测量二氧化碳产生速率的影响因素,实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①组装好实验器材;②检查装置的气密性;
③在三个锥形瓶中分别加入2克石灰石,再向锥形瓶中分别加入50mL浓度为5%,10%,15%的稀盐酸溶液,立即关闭分液漏斗的活塞;
④记录 ;⑤重复上述实验。
(1)步骤②中检查装置气密性的具体方法是 。
(2)步骤④中“?”为 。
(3)下列会引起所测的反应速率偏小的有 。
A.注射器内的活塞和筒壁存在摩擦 B.盐酸有挥发 C.二氧化碳可溶于水
(4)产生的二氧化碳可以用于灭火,利用的性质是 。
9.实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称:① 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选择的发生装置和收集装置为 (填字母),
该发生装置的优点是 。
(3)若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气,还需要的装置为 (填字母)。
(4)某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验,若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中的现象是 ,A装置中反应的化学方程式为 。
10.(2024·浙江期末)如图是实验室制备气体的常见装置,请回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶相对较纯净的氧气,选用的制取装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(2)若要制取并收集干燥的CO2,所选装置正确的连接顺序是 。
(3)Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体,实验室制取Cl2的化学方程式为:MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析,正确的是____(可多选)。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同 B.用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入
C.制取Cl2的反应中,MnO2是催化剂 D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
11.(2024八下·浙江期末)某兴趣小组同学设计了CO2制备与性质探究的一体化实验装置,实验中所用药品及装置连接方案如图所示。(已知:H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑)
(1)检查装置气密性:连接装置,装入药品前,关闭K1、K3,打开K2,
,则气密性良好。
(2)实验一:试管B中加入2g碳酸钠,用注射器缓慢注入30mL稀硫酸,打开K1,观察到下面的蜡烛先熄灭,说明CO2具有 的性质。
(3)实验二:试管中仍有较多气泡产生时,接着关闭K1,打开K2、K3,可观察到的现象有
。
(4)实验三:待试管中不产生气泡,关闭K2,点燃C中的酒精灯微微加热,对应现象产生的原因是 (用化学方程式表示)。
12.化学“多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力,使多个化学反应依次发生(整个反应只需要第一个反应发生,就好像多米诺骨牌游戏一样)。以下就是一个化学“多米诺实验”。如图所示A~H各装置中分别盛放的物质为:A.稀硫酸;B.锌粒;C.3%H2O2溶液;D.MnO2;E.某溶液;F.CaCO3块状固体;G.滴有紫色石蕊的蒸馏水;H.足量澄清石灰水。(已知:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)
请回答以下各题:
(1)实验开始前必须进行的操作是 。
(2)反应开始后,在装置D中发生反应的方程式为 ;若G中出现红色,H中有白色沉淀生成,判断E中的物质可能是 (填名称)。
(3)反应开始后,装置G中由于CO2+H2O=H2CO3,生成的H2CO3使紫色石蕊变为浅红色,该反应的基本反应类型是 反应。
(4)装置H中发生反应的方程式为 ,则装置H处的现象是 。
13.图甲是利用数字化仪器测定CO2含量的探究实验。
(1)按照图A所示连接实验装置,检查该装置气密性时,某同学先将导管放入水中,再向里推动注射器,观察到 ,说明装置气密性良好。
(2)用装置A制取CO2气体,并分别用排水法和排空气法收集两锥形瓶气体备用,其中用排空气法收集时,应选用装置 (填“B”或“C”)。
(3)采用图D装置,将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注人用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内(NaOH溶液均过量),得到图乙所示的压强随时间变化的图象。该实验说明 (填“排水法”或“排空气法”)收集到CO2的含量较高,请结合图象说明你的理由: 。
14.(2024八下·浙江期末)科学小组将制得的CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,他们观察到前者变浑浊,后者无明显现象。那么CO2和NaOH是否发生了化学反应?
(1)小明设计了甲、乙两个实验来验证CO2与NaOH发生了化学反应,如图所示。实验现 象为: 甲——软塑料瓶变瘪,乙——“瓶吞鸡蛋”。
①小林认为上述实验是可行的,其共同原理是 ;
②小华提出质疑,她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应,其理由是 ;
③小明同学针对小华的质疑又补充了一个对照实验,请简单写出实验方案 。
(2)为进一步比较,老师用三个相同的烧瓶收集等量的CO2气体,注入等量的三种液体,用气压传感器测定内部气压变化,得到烧瓶内压强与时间的关系曲线如图丙所示。其中曲线2代表澄清石灰水,曲线3代表氢氧化钠溶液,由此曲线,你可以得出的结论是 。
A.CO2能与氢氧化钠溶液反应
B.CO2能使澄清石灰水变浑浊
C.此氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2
15、某生对教材中“实验室制取CO2时,选用石灰石(或大理石)和稀盐酸为原料,一般不选用稀硫酸。”这一句话产生了疑惑。于是提出了问题:实验室制取CO2在何种情况下可使用稀硫酸?
(13)
(1)一般不能用石灰石与稀硫酸制取CO2的原因是 。
(2)安装如图实验装置并检查气密性后,使一定浓度(适当)的稀盐酸、稀硫酸分别在装置甲中与等质量的CaCO3粉末反应,装置乙、丙的作用是测量CO2的体积,装置乙中的液体应该具有
的性质。
(3)在相同条件下测得(2)中实验产生的CO2体积(V)与反应时间(t)的关系如图丁所示。实验结果:0-300s内,反应I比反应Ⅱ生成CO2的速率 (选填“快”或“慢”),但差距不大。
(4)根据实验结果得出结论 。
16.(2025八下·柯桥期末) 小柯为解决夏季蚊虫叮咬困扰,计划自制一个家用蚊虫诱捕器。他了解到某灭蚊灯采用的“诱蚊剂”能持续、缓慢地产生CO2气流,模拟人体的呼出气体,诱蚊靠近,从而灭蚊。
【实验验证】
实验一:在塑料瓶中装入“诱蚊剂”,一段时间后将瓶中的气体通入一定量饱和澄清石灰水,未见明显现象。
实验二:用CO2传感器分别测定人体呼出气体、装有“诱蚊剂”的瓶中和空气中CO2的含量,绘制成甲图。
(1)【明确原理】
实验一中的操作基于的原理是 (用化学方程式表示)。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是 。
(2)【设计制作】
发生装置:基于先前的实验,小柯设计了如图乙的装置,并检验了装置的气密性:关闭止水夹, 向上拉动活塞,放手后观察到 ,则气密性良好。
(3)“诱蚊剂”自制过程中,下列选材组合符合要求的有____。
A.鸡蛋壳、 白醋 B.食盐、 白醋
C.石灰石、洁厕剂(有效成分之一为盐酸)
(4)【检验评价】
自制家用蚊虫诱捕器
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,气体能排出
反应安全,气体不能排出
反应有较大安全隐患
指标二
反应速率可控,且速率可定量观测
反应速率不可控
为了较全面评价该“诱捕器”,请你帮他完成指标二中“合格”的评价标准。
易错点三、二氧化碳的计算
1.(2024八下·义乌期末)学习小组的同学们进行石灰石样品中CaCO3质量分数的测定实验(假设杂质不参与反应)。
【查阅资料】氢氧化钠固体极易溶于水,其溶液能吸收CO2,但反应过程无明显现象。
【设计思路】混合物的性质分析—CaCO3,与CO2的化学转化—CO2的定量测定—CaCO3的含量计算
【方案设计】学习小组的同学们在CO2的定量测定时设计了两种方案。
方案一:CO2捕捉法
主要步骤:①连接装置并检查气密性,装药品;
②打开开关,通一段时间的N2,关闭开关,读取电子秤示数m1;
③通过分液漏斗加入足量的稀盐酸,充分反应;
④待反应结束,打开开关继续通一段时间的N2,然后读取电子秤示数m2。
据此分析
(1)通过NaOH溶液“捕捉”到的CO2质量为 ;
(2)步骤④中通过观察到 现象,判断锥形瓶中产生的CO2已经完全被吸收;
方案二:CO2释放法
(3)利用具有吸水性的干燥剂(不吸收CO2),进行了“释放法”的设计,装置如图所示。将反应产生的CO2 “释放”到空气中,称量反应前后装置总质量的减少量即为CO2质量。
【总结反思】实验结束后,同学们对上述两种实验方案进行了充分的交流,认为从减少误差的角度分析,两种设计方案均存在不足。如方案二中反应结束后该装置内的CO2很难排尽。请判断由此造成的CO2质量的测量值将偏大还是偏小并说明理由 。
2.科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。图甲是实验室制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的 (填仪器名称)相同。
(2)图乙中的实验现象是 。
(3)通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍,“微型”实验装置具有的优点是 。
(4)二氧化碳验满的方法是 。
(5)用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验,消耗了1.46g10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量 ? 。
3.(2024八下·嘉善期末)小明要测定人造大理石样品中碳酸钙的质量分数,他在烧杯中放入5g人造大理石样品,将40g质量分数为7.3%的稀盐酸分四次加入。整个实验过程中剩余固体质量与所加稀盐酸质量关系如图所示(杂质不溶于水且不与稀盐酸反应)。请回答下列问题:
(1)用化学方程式表示上述反应的原理 ;
(2)盐酸全部加入后烧杯中溶液的溶质是 ;
(3)求制备40g质量分数为7.3%的稀盐酸时需质量分数为14.6%的盐酸的质量 。
(4)求样品中碳酸钙的质量分数。
4.(2024八下·浙江期末)为测定某钟乳石样品中碳酸钙的质量分数,取50克钟乳石样品放在烧杯中,然后向其中逐渐加入稀盐酸,使之与样品充分反应(杂质不参加反应),加入稀盐酸的质量与生成气体的质量关系如图所示。请回答:
(1)分析图中数据可知,产生二氧化碳气体的质量是 克;
(2)求钟乳石样品中碳酸钙的质量分数;
(3)若杂质中含有碳酸镁,按上述方法测得钟乳石样品中碳酸钙的质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。(碳酸镁与稀盐酸的反应方程式为MgCO3+2HCI=MgCl2+H2O+CO2↑)
5.(2025萧山期末)大理石是含杂质的碳酸钙,实验室我们经常用小块的大理石来制取二氧化碳。实验过程中小科同学 想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。
(1)取一定量的大理石样品置于图甲的发生装置中,用 分液漏斗向下滴加盐酸(杂质不参加反应),产生的 气体用装有氢氧化钠的吸收装置充分吸收。分液漏斗 中所加液体一般不选用硫酸,理由是 。
(2)反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收 装置的总质量都为 m 克。实验后,根据实验数据绘 制了图乙,曲线 a 、b 分别表示锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量随反应时间变化的情况。请分析曲线b ,计算大理石样品中碳酸钙的质量。
(3)请综合分析曲线a、b,计算出实验中所用盐酸的溶质质量分数。
(4)计算后,小科对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中的盐酸浓度 (填“偏大”或“偏 小”),会对实验结果造成较大影响。
6.小明为了测定某石灰石中碳酸钙的质量分数,用如图装置进行如下实验:
①取研碎后的石灰石2.5克,倒入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸,置于电子天平上测出装置总质量.
②打开活塞,滴入足量稀盐酸后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置总质量.
③整理相关数据如下表,计算出石灰石中碳酸钙的质量分数.
反应前总质量(克)
275.58
反应后总质量(克)
274.70
反应前后质量差(克)
0.88
(1)该实验中,对装置中的固态干燥剂的性质有何要求? .
(2)结合表中数据,计算该石灰石中碳酸钙的质量分数.(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,石灰石中的其它成分不与盐酸反应)
(3)实验后小明认真反思觉得该实验测得的石灰石中碳酸钙的质量分数比实际值会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是 .
(4)实验改进后,称取的样品质量为m1,经计算反应生成的二氧化碳质量为m2,则样品中碳酸钙的含量为 (用字母表示)。
7.(2024八下期末)乐乐假期从风景区捡回一块岩石,通过实验证明其成分主要是碳酸钙。为了测定碳酸钙的质量分数(杂质不与稀盐酸反应,也不溶于水),他将这块岩石粉碎成粉末后与稀盐酸反应(如甲图所示),化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。经过一系列的测定,记录了如下表的实验数据:
实验次数
①
②
③
④
稀盐酸质量(克)
80
80
100
100
岩石粉末质量(克)
10
12.5
10
15
剩余固体质量(克)
2
4.5
2
m
(1)实验过程中,若观察到图甲装置中 的现象可判断反应结束。该实验中,装置的气密性对测定结果 (选填“有”或“无”)影响。
(2)表中m的值为 。
(3)列式计算乐乐所用的稀盐酸溶质质量分数。
8.(2025八下·嵊州期末)某同学将15.0克碳酸钙加入盛有足量稀盐酸的锥形瓶中,反应制备 CO2,并利用该反应验证质量守恒定律(装置如图),实验数据如表所示。
反应前质量
充分反应后质量
碳酸钙
锥形瓶+瓶内稀盐酸(足量)
锥形瓶+瓶内反应后的剩余物质
15.0g
304.0g
312.8g
(1)根据表格中的数据,锥形瓶内剩余物质的质量相比反应前碳酸钙和稀盐酸的总质量,减小的质量值 m1= 克。
(2)理论上15.0克碳酸钙与足量盐酸反应,产生CO2气体的质量m2为多少克?
(3)请对m1和m2的值不相同作出解释: 。
9.科学兴趣小组对美术组的环保石头纸(主要成分为碳酸钙,加入适量聚乙烯和少量胶合剂)展开探究,测定石头纸中碳酸钙的质量分数。 实验方法是:均匀称取七份样品分别和稀盐酸反应(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑),用电子天平及有关装置进行实验,实验数据记录如下表。(其他物质既不溶于水也不跟酸反应
通过对数据的分析和比较,回答下列有关问题
(1)m为 。
(2)石头纸样品中碳酸钙的质量分数是多少?(请写出计算过程)
(3)在坐标图中画出在6.25g样品中加入稀盐酸的体积与产生气体质量的关系图。
10.(2024八下·嘉兴期末)某校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20g,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)。
序号
加入稀盐酸的质量/g
剩余固体的质量/g
第1次
20
15
第2次
20
10
第3次
20
6.6
第4次
20
n
(1)n的值是 。
(2)求样品中碳酸钙的质量分数。
(3)求稀盐酸中溶质的质量分数。
12.鸡蛋壳的主要成分是CaCO3.为了测定鸡蛋壳中CaCO3的质量分数,某同学进行了如下实验:取40g鸡蛋壳,平均分为四份,然后分别加入一定质量分数的盐酸(整个过程不考虑盐酸的挥发和气体的溶解)。实验数据见下表(假设鸡蛋壳中不含难溶性杂质且杂质均不与盐酸反应)。
实验次序
实验一
实验二
实验三
实验四
鸡蛋壳的质量/g
10
10
10
10
加入盐酸的质量/g
10
20
30
40
反应后溶液总质量/g
18.9
m
36.7
46.7
请计算:(1)表格中m的数值为 。
(2)40g鸡蛋壳与足量的盐酸溶液反应,最多生成气体质量为 g。
(3)该鸡蛋壳中CaCO3的质量分数是多少?
12.(2025八下·诸暨期末)为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数,小明先将钙片粉碎,再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应),测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示:
组序
粉末样品的质量(g)
盐酸的质量(g)
二氧化碳的质量(g)
1
2.5
10
0.22
2
2.5
20
0.44
3
2.5
30
0.44
(1)实验过程中,通过观察 现象可判断反应结束。
(2)通过分析第2组和第3组数据,可知第3组反应中 过量。
(3)求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
13.(2025八下·杭州月考)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。
14.(2025八下·杭州月考)在制取CO2的实验中,小科发现质量相同而粗细不同的大理石与盐酸反应,CO2的产生速度细的比粗的快得多。经思考后,小科设计了如下实验(每次实验均用1g大理石,20mL盐酸)
实验序号
温度(℃)
大理石颗粒
盐酸质量分数(%)
实验目的
1
20
粗
5
探究大理石和盐酸的反应速度与石灰石颗粒大小的关系
2
20
细
5
(1)为了比较反应速度,设计如图一所示装置,其中量筒的作用是: ;
(2)两次实验中产生CO2体积随时间的变化关系如图二所示,请结合所学的知识对两次实验的曲线作出合理的解释。
(3)已知20℃该气压下CO2气体密度约1.98 g/L,求大理石中CaCO3的质量(写出计算过程)
八年级下册科学 第三章 二氧化碳及化学方程式计算 易错点培优练习
答案解析部分
易错点一、二氧化碳的性质和用途
例1:(2025八下·杭州模拟)如图是研究二氧化碳性质的实验,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。
(1)为防止气体从漏斗口溢出,装置A中加入稀盐酸至 。
(2)装置B中能说明二氧化碳的密度比空气大的实验现象是 ;
(3)装置C中观察到蜡烛自下而上熄灭,说明CO2具有的化学性质是 ;装置C中不需要上面高度的蜡烛也能说明CO2密度比空气大原因 。
【答案】(1)浸没漏斗下端 (2)装置甲中③的湿润紫色石蕊试纸比①的湿润紫色石蕊试纸先变红
(3)不可燃、不助燃,,密度比空气大 导管口高度比蜡烛火焰高,气体下沉赶走了空气
【解析】根据碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳的密度比空气大,不能燃烧也不支持燃烧,与水反应生成的碳酸呈酸性,能使石蕊试纸变红来分析。
【解答】(1)为防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出,装置A中加入稀盐酸至没过长颈漏斗的下端;
(2))二氧化碳不能是紫色石蕊溶液变红,二氧化碳和水反应生成碳酸,显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,其中①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸,该实验中能说明二氧化碳的密度大于空气的实验现象是装置甲中③的湿润石蕊试纸比①的湿润石蕊试纸先变红。
(3)装置C中点燃的蜡烛自上而下熄灭,说明CO2的密度比空气大(物理性质),蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧(化学性质 )。
故答案为(1)浸没漏斗下端;( 2 ) ③ ;(3)不可燃、不助燃,密度比空气大。 导管口高度比蜡烛火焰高,气体下沉赶走了空气
(例1) (例2)
例2:二氧化碳的性质探究历经了几百年,凝聚了几代科学家的智慧。
(1)1766年,卡文迪许发现CO2能溶于水。可用图甲所示装置验证该性质,用软塑料瓶收集一瓶CO2,向其中加入约 容积的水,立即拧紧瓶盖,振荡后观察到 。若将水换成澄清石灰水,还将观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)1774 年,伯格曼研究了 CO2与 H2O 的反应。可用图乙所示装置验证该反应,变色的是试纸 (填“1”“2”或“3”)。
(3)1834年,奇洛列制备了干冰。从微观角度分析,用二氧化碳气体制备干冰改变的是 。
【答案】(1)软塑料瓶变瘪;澄清石灰水变浑浊;
(2)2
(3)分子间的间隔
【解析】(1)二氧化碳易溶于水,同时实验检验二氧化碳一般用澄清石灰水;
(2)二氧化碳能与水反应生成具有酸性的物质;
(3)气体和固体的本质区别为微粒之间的间距;
【解答】(1)二氧化碳能溶于水,用软塑料瓶收集一瓶二氧化碳,向其中加入约 容积的水,立即拧紧瓶盖,振荡,由于瓶内二氧化碳部分溶于水,使瓶内气体减少,压强变小,小于外界大气压,在大气压的作用下,软塑料瓶会变瘪。将水换成澄清石灰水,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成水和碳酸钙沉淀: 故还将观察到澄清石灰水变浑浊;
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊试纸变红。在图乙中,1、2处是湿润的石蕊试纸,二氧化碳与水反应生成碳酸,但是1处试纸不变色,因为空气中二氧化碳的浓度太小,生成的碳酸浓度太小;2处湿润的石蕊试纸变红,试管内二氧化碳浓度较大,与水反应产生碳酸,使湿润的石蕊试纸变色;3处是干燥的石蕊试纸,不变色;
(3)用二氧化碳气体制备干冰,这是物质状态的变化,从微观角度来看,改变的是分子间的间隔;
故答案为;(1)软塑料瓶变瘪;澄清石灰水变浑浊;;
(2)2;分子间的间隔。
例3:(2024八下·义乌期末)某化学兴趣小组用如图所示的装置做有关CO2气体性质的实验:
(1)甲同学将收集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊溶液里,并轻轻振荡试管。
①描述产生的现象:
②产生该现象的原因是 。
(2)乙同学轻轻捏图C中胶头,看到的现象是 ,产生这种现象的原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)紫色石蕊试液变红/试管内液面上升;二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸呈酸性(H2O+CO2=H2CO3)/二氧化碳溶于水后管内气压变小,产生气压差
(2)石灰水变浑浊、气球体积变大;Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O
【解析】二氧化碳的性质有:密度比空气大,不能支持燃烧也不燃烧,能与水反应生成碳酸。用澄清石灰水检验。
【解答】(1)二氧化碳碰到紫色石蕊试液,会与水反应,生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红。同时二氧化碳减少导致试管内气压变小,外界大气压将水压入试管内。所以看到的现象有: 紫色石蕊试液变红/试管内液面上升 ,产生原因是 H2O+CO2=H2CO3 /二氧化碳溶于水后管内气压变小,产生气压差。
(2)捏了胶头滴管,澄清石灰水进入烧瓶内,二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀。所以石灰水变浑浊。同时由于二氧化碳减少导致瓶内气压变小,气球变大。所以第一空填石灰水变浑浊、气球体积变大,第二空填 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O
变式训练
1.课堂上,老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是( )
A.图甲实验可观察到澄清石灰水变浑浊 B.图乙实验可观察到液体由紫色变红色
C.图丙实验主要利用了二氧化碳的物理性质 D.图丁实验只利用了二氧化碳的化学性质
【答案】D
【分析】根据二氧化碳的化学性质(能与澄清石灰水反应,能与水反应生成碳酸等)、物理性质,进行分析判断。
【解答】解:A、从管子通入澄清石灰水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,图甲实验可观察到澄清石灰水变浑浊,故选项说法正确。
B、二氧化碳在紫色石蕊试液中会形成碳酸,使紫色石蕊试液变红,图乙实验可观察到液体由紫色变红色,故选项说法正确。
C、二氧化碳能溶于水,使软塑料瓶内压强减小,在大气压的作用下瓶子变瘪,说明二氧化碳具有的物理性质是二氧化碳能溶于水,则主要利用了二氧化碳的物理性质,故选项说法正确。
D、二氧化碳的密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧,向大烧杯中倒入二氧化碳气体,观察到的现象是下层的蜡烛火焰先熄灭,上层的蜡烛火焰后熄灭,因此图丁实验不单利用了二氧化碳的化学性质,也利用了它的物理性质,故选项说法错误。
故选:D。
2.(2023八下·拱墅期末)小乐对教材中“探究二氧化碳性质”的相关实验装置进行了如图的改进。当小乐通入CO2一段时间后,下列现象及结论错误的是( )
A.试管①内溶液的颜色变红色,证明CO2呈酸性
B.试管②内溶液变浑浊,证明CO2能与澄清石灰水反应
C.烧杯③中下面的蜡烛先熄灭,证明CO2密度比空气大
D.烧杯③中的蜡烛熄灭,证明CO2不可燃也不助燃
【答案】A
【解析】根据二氧化碳性质分析,二氧化碳与水反应生成碳酸,密度比空气大,不燃烧不支持燃烧,结合实验现象解答。
【解答】A. 试管①内溶液的颜色变红色,是由于CO2与水反应生成酸性物质,符合题意;
B. 试管②内溶液变浑浊,证明CO2能与澄清石灰水反应 ,不符合题意;
C. 烧杯③中下面的蜡烛先熄灭,证明CO2密度比空气大 ,不符合题意;
D. 烧杯③中的蜡烛熄灭,证明CO2不可燃也不助燃 ,不符合题意;
3.如图所示,在一个盛有澄清石灰水的容器中有一支燃着的蜡烛,现用一只杯子将蜡烛罩住,猜想一下,杯子内会有什么现象发生( 【答案】D )
A.蜡烛燃烧不变,液面不变 B.火焰逐渐熄灭,液面下降,石灰水变浑浊
C.蜡烛燃烧更旺,液面上升 D.火焰逐渐熄灭,液面上升,石灰水变浑浊
(3)
4.(2024八下·浙江期末)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不正确的是( )
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
【解析】A.根据装置的特点来分析;
B.根据实验现象以及二氧化碳的性质来分析;
C.根据二氧化碳的性质来分析;
D.根据滤纸的作用来分析。
【解答】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A正确不合题意;
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B正确不合题意;
C.装置内的干燥剂与二氧化碳不反应,故C错误符合题意;
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D正确不合题意。
故选C。
5.(2025八下·柯桥期末)小柯利用如图装置研究CO2的性质。实验时, 先关闭K1、K2,加热b。一段时间后, 再通入CO2。以下分析正确的是 ( )
A.打开K1,观察到蜡烛自上而下依次熄灭
B.a处纸花先不变红, 一段时间后变为红色
C.b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量
D.打开K2, a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色
【答案】D
【解析】根据二氧化碳的性质分析,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性;二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧。
【解答】A、若打开K1,可观察到蜡烛火焰由下到上依次熄灭,验证CO2的密度比空气大,还可以证明二氧化碳具有的化学性质是不燃烧,也不支持燃烧,故A错误;
B、二氧化碳不能使干纸花变色,打开K1后不能观察到a处纸花变为红色,故B错误;
C、b处加热水的目的是产生水蒸气,使二氧化碳与水充分接触,故C错误;
D、打开K2后,a处纸花不变色,c处纸花变色是由于二氧化碳与水反应生成了碳酸,是碳酸使紫色石蕊变色,说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色,故D正确。
故选D。
6.(2024八下·义乌月考)如图所示,若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,紫色小花(用石蕊溶液染成)变红;若关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀,紫色小花不变红,则甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓H2SO4 ②浓NaOH 溶液 ③饱和 NaCl 溶液.
A.只有① B.只有② C.①② D.①②③
【答案】C
【解析】若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让潮湿的二氧化碳气体经过甲瓶后,通入乙瓶,干燥紫色小花不变红,可能有两种情况:一是二氧化碳在甲中被干燥,二是二氧化碳被吸收。
【解答】若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让潮湿的二氧化碳气体经过甲瓶后,通入乙瓶,干燥紫色小花不变红,若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,再通入这种气体,干燥紫色小花变红,则
①二氧化碳经过浓硫酸被干燥,干燥的二氧化碳气体不能使干燥紫色小花不变红,故①正确;
②二氧化碳通过NaOH溶液被吸收,气体经过甲瓶后,通入乙瓶,干燥紫色小花不变红,故②正确;
③通过饱和NaCl溶液后,潮湿的二氧化碳气体,能够生成碳酸,碳酸使燥紫色小花变红,故③错误。
故选:C。
7.如图所示,在甲、乙两个等体积的塑料瓶中分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水,用图示两种方法收集满二氧化碳后,旋紧瓶盖振荡,则( )
A.甲瓶没有任何变化,乙瓶紫色石蕊试液变红
B.甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红,甲、乙两瓶均变瘪
C.甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红,甲瓶变瘪,乙瓶外形不变
D.甲瓶变瘪,瓶内试液不变红;乙瓶不变瘪,瓶内试液变红
【答案】 C
8.(2024八下·三门期末)用下列微型实验进行二氧化碳气体的相关性质研究。
(1)燃烧器微热后,蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧。下列关于燃烧器中的实验分析正确的是 (填字母)。
A.探究可燃物燃烧需要氧气
B.说明红磷与白磷性质相似
C.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
(2)挤压滴管,将足量稀盐酸滴入球形玻璃管中,一段时间后,打开阀门A,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,说明二氧化碳具有哪些性质 。
(3)蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水小烧杯内,烧杯内壁变模糊,此现象 (填“能”或“不能”)证明蜡烛一定含有碳元素。
【答案】C;二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧;不能
【解析】可燃物燃烧条件:与氧气接触,温度达到着火点。二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧。
【解答】(1)A 实验中没有变量是氧气的实验,不能探究可燃物燃烧需要氧气,选项错误;
B 实验中蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧,说明红磷与白磷性质不相似,选项错误;
C 实验中蜡烛b、c燃烧,蜡烛a不燃烧,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点,选项正确,故填C。
(2)打开阀门A,蜡烛c熄灭,然后蜡烛b也熄灭了,即c先熄灭,b后熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,两支蜡烛都熄灭,说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,故填二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧。
(3)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。实验中,大理石与稀盐酸反应生成二氧化碳,所以蜡烛熄灭后,将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内,烧杯内壁变模糊,此现象不能证明蜡烛一定含有碳元素,故填不能。
9.如图所示,将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中,一段时间后,下列实验现象描述正确的是 ( )
①试管内液面上升 ②溶液变红 ③试管内液面不上升 ④溶液变蓝 ⑤溶液不变色
A.①② B.①④ C.②③ D.③⑤
【答案】A
【解析】根据二氧化碳的性质分析判断。
【解答】根据图片可知,二氧化碳气体逐渐溶解在水中,从而使试管内气压减小,于是试管内液面升高。二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能够使紫色的石蕊试液变成红色,故①②正确,而③④⑤错误。
10.(2025八下·玉环月考)人类发现二氧化碳经历了多个世纪,下列是其过程中的部分资料。资料一:1630年海尔蒙特发现在一些洞穴处,有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,后来被证实是CO2。
资料二:1754年布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2,并完成了如图甲所示的物质转化研究。
资料三:1766年卡文迪许通过实验测得,室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
(1)根据海尔蒙特的发现,可推测二氧化碳的化学性质: 。
(2)写出布莱克实验中反应③的化学方程式:
(3)如图乙,在室温下将容积为200毫升的广口瓶注满蒸馏水,通过导管缓慢通入300毫升 CO2如果卡文迪许的结论是正确的,则在量筒中收集到的水约为 毫升(溶解气体后液体体积几乎不变)。
【答案】(1)不支持燃烧
(2)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(3)100
【解析】(1)根据实验现象来分析;
(2)根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙分析;
(3)根据二氧化碳的溶解性来分析。
【解答】(1)二氧化碳能使燃着的蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧;
(2)反应③氢氧化钙与二氧化碳产生碳酸钙,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(3)因为室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体,所以将300mL二氧化碳通入盛有200毫升蒸馏水的广口瓶中时,只能溶解200mL二氧化碳,则排出的水的体积为100mL。
11.(2024八下·杭州期末)有些物质之间能发生化学反应但无明显现象。为确定两物质间及应是否真正发生,甲同学选取了课题“二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液时,它们之间是否发生了化学反应?”如图进行了科学探究。
(1)确定两物质间反应是否发生的证据: 。
(2)某同学质疑上述实验设计,质疑的依据是 。
(3)为了验证二氧化碳气体与氢氧化钠溶液发生反应,怎么办? 。
【答案】(1)试管内液面上移(2)二氧化碳溶于水也会导致液面上移 (3)增加一组实验,把二氧化碳换成水后,看试管内液面情况
【解析】(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,使试管中气压减小
(2)二氧化碳能溶于水,也会导致试管中气压减小
【解答】(1)二氧化碳与氢氧化钠反应,使试管中气压减小,试管内液面上升,
故答案为:试管内液面上升
(2)二氧化碳能溶于水,也会导致试管中气压减小,使试管内液面上升,
故答案为:二氧化碳溶于水也会导致液面上移
12.【探究课题】研究性学习小组中的小张同学在学习中发现:通常检验CO2用饱和石灰水,吸收CO2用浓NaOH溶液。这是为什么呢?
【我的假设】可能饱和石灰水与CO2反应有明显现象,而NaOH溶液与CO2反应没有明显现象,但是饱和石灰水的吸收效果没有浓的NaOH溶液好。
【探究准备】集气瓶2个,针筒2只,气球2个,玻璃管2根,饱和石灰水,浓的NaOH溶液若干。
【探究过程】在体积相同盛满CO2的两集气瓶中,分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液。实验装置如图所示。
【收集证据】甲装置中产生的实验现象为 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O (用化学方程式表示),通常用石灰水而不用NaOH溶液检验CO2的原因是石灰水和CO2反应 CO2与石灰水作用有明显实验现象,与NaOH作用无明显现象 ;乙装置中的实验现象是 气球体积增大,溶液不变浑浊 ,吸收CO2较多的装置是 乙 (填“甲”或“乙”)。
【探究结果】饱和石灰水与CO2反应有明显现象,饱和石灰水变浑浊,而NaOH溶液与CO2反应没有明显现象,所以检验CO2用饱和石灰水。但是等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液在吸收CO2时,浓的NaOH溶液吸收的CO2更多,吸收效果更好,所以吸收CO2用浓NaOH溶液。
【进一步思考】另一位同学小李通过计算发现,等质量的Ca(OH)2和NaOH吸收CO2的质量,Ca(OH)2大于NaOH.因此,他认为吸收CO2应该用饱和石灰水。
【思考评价】请你对小李同学的结论进行评价: 不正确;氢氧化钙微溶,氢氧化钠易溶,二者相同质量的饱和溶液中含氢氧化钠溶质多,因此吸收的二氧化碳多 。
【答案】见试题解答内容
【分析】【收集证据】由反应现象知:甲、乙两装置的气球,乙的气球变化大,说明瓶内压强小,二氧化碳被吸收的多;
【思考评价】在相同条件下,氢氧化钙的溶解度很小,氢氧化钠的溶解度很大。
【解答】解:【收集证据】二氧化碳与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀,二氧化碳被吸收掉一部分,装置内压强减小,气球鼓起来吗,反应的化学方程式是:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;氢氧化钠能和二氧化碳反应生成易溶于水的碳酸钠和水,没有明显的现象,所以通常用石灰水而不用NaOH溶液检验CO2的原因是:石灰水和CO2反应CO2与石灰水作用有明显实验现象,与NaOH作用无明显现象;乙中二氧化碳被吸收的较为彻底,气球比甲装置中鼓得更大;通难过上述实验的现象可知,吸收CO2较多的装置是乙。
【思考评价】小李同学的结论不正确,因为氢氧化钙微溶,氢氧化钠易溶,二者相同质量的饱和溶液中含氢氧化钠溶质多,因此吸收的二氧化碳多。
故填:【收集证据】CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;CO2与石灰水作用有明显实验现象,与NaOH作用无明显现象;气球体积增大,溶液不变浑浊;乙。
【思考评价】不正确;氢氧化钙微溶,氢氧化钠易溶,二者相同质量的饱和溶液中含氢氧化钠溶质多,因此吸收的二氧化碳多。
13.二氧化碳若合理利用,是一种与水一样重要的原料.
(1)利用镍和钯作催化剂,可将二氧化碳转化为具有多种用途的一氧化碳或甲醇(CH3OH)该转化属于(填“物理”或“化学”) 变化;
(2)日本和灾难后,清洁煤电收到追捧,我国已成功运行燃煤电厂二氧化碳捕集技术,使液态二氧化碳成为最终产品,以二氧化碳为原料可生产更环保的钾肥,如碳酸钾等.碳酸钾中的阴离子是(填离子符号) ;
(3)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液态燃料,甲醇在空气中完全燃烧生成水喝二氧化碳,该 反应的化学方程式是 ;
(4)为了减少二氧化碳的排放,各国纷纷提出“低碳经济”,下列做法符合“低碳经济”理念的是(填序号) .
①改造或淘汰高能耗、高污染产业 ②大力发展火力发电 ③研制和开发新能源替代传统能源
④将二氧化碳变废为宝,循环利用 ⑤优化建设设计,增强室内自然采光,减少照明用电.
【答案】.(1)化学(2)CO32﹣(3)2CH3OH+3O2 2CO2+4H2O(4)①③④⑤
14.(2024八下·温州期末)一些食品包装袋内充满某种气体,对食品具有保护作用.为了探究食品包装袋内该气体的性质,兴趣小组进行如下思考和活动.请回答下列小题.
(1)为了延缓食品变质,在选择食品包装袋中的填充气体时,首先考虑的是该气体( )
A.导热性 B.溶解性 C.氧化性 D.导电性
(2)小组同学猜想食品包装袋里的气体可能是二氧化碳,于是收集食品包装袋中的气体,并进行以下实验操作,其中可验证其猜想的是( )
A.通入气体观察蜡烛是否熄灭 B.通入气体观察溶液是否变浑浊
C.通入气体观察气球是否浮起 D.充满气体的试管内水面是否上升
(3)小组同学想利用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳,以研究充气食品中气体的性质.但发现实验室缺少碳酸钙,则下列药品可替代碳酸钙的是( )
A.氯化钠 B.硫酸钠 C.碳酸钠 D.氢氧化钠
【答案】C B C
【解析】(1)食品包装袋中填充气体,首先考虑的是该气体化学性质稳定,不易与食品发生化学反应。
(2)根据二氧化碳气体的性质及其检验方法来分析。
(3)根据碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳分析。
1.食品变质的原因之一是与空气中的氧气发生氧化反应,为了延缓食品变质,需要选择一种性质稳定的气体来填充食品包装袋。导热性、溶解性和导电性与食品变质关系不大,C符合题意。故选:C。
2.A、能使燃着的蜡烛熄灭,说明该气体不燃烧、也不支持燃烧,具有这些性质的气体有多种,不一定是二氧化碳,不合题意;
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,即二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,因此可用澄清的石灰水来检验二氧化碳,符合题意;
C、通入气体观察气球是否浮起只能证明该气体的密度与空气密度的大小,无法证明该气体是二氧化碳,不合题意;
D、充满气体的试管内水面是否上升只能证明该气体能否溶于水,无法证明该气体是二氧化碳,不合题意。故选:B。
3.氯化钠、硫酸钠与盐酸不反应,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此可以用碳酸钠代替碳酸钙;故选:C。
15.二氧化碳在空气中的含量不多,但用途广泛。某小组同学为验证二氧化碳的性质和用途,进行了下列实验。
(1)利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,若要产生平稳的气流,顺利完成实验,应选择装置甲还是装置乙,说明理由 ;若你选择的装置与丙装置相连,当观察到蜡烛自下而上熄灭时,可以验证二氧化碳具有的性质是
(2)如图丁所示实验:观察到蜡烛自下而上熄灭;如果改变二氧化碳的倾倒方向,如图戊所示实验:观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象,能否反映出二氧化碳相同的性质
(3)为验证碳酸饮料(汽水)中含有二氧化碳气体。小明同学利用如图己所示的装置进行实验:打开汽水瓶盖,立即塞上带导管的橡皮塞,将导管的另一端伸入装有少量紫色石蕊试液的试管中,观察到试管内紫色石蕊试液变成了红色,该同学得出结论:该汽水中含 。
【反思评价】该小组同学中有同学对小明同学的实验提出了质疑:认为小明同学的实验不严密,汽水中含有柠檬酸,可能是该汽水中的柠檬酸随气体气流进入试管,而引起紫色石蕊试液的变色。
【继续实验】针对提出的质疑该小组同学继续开展下列活动;
①查阅资料:柠檬酸为无色晶体,易溶于水和酒精;常温下稳定,熔点153℃,熔化后、沸腾前分解,分解温度约为175℃;柠檬、柑橘中含有柠檬酸。
②小明同学在自己实验的基础上,未增加任何试剂,接着进行了一步简单的实验操作,确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称以及观察到的实验现象是
【答案】(1)装置乙,可以通过活塞调节反应速率;不燃烧也不支持燃烧
(2)能 (3)二氧化碳 加热试管;溶液有红色变成紫色
【解析】(1)装置乙比装置甲多一个控制阀门,通过它可以控制滴落到锥形瓶内稀盐酸的数量,从而控制反应的快慢,从而得到平稳的气流。根据二氧化碳的性质解答。
(2)在装置丁中,玻璃片挡住上面的蜡烛,于是二氧化碳先沉入瓶底,导致下面的蜡烛先熄灭。当二氧化碳到达上面蜡烛的高度时,上面的蜡烛后熄灭,说明二氧化碳的密度大于空气。在装置戊中,玻璃板挡住下面的蜡烛,二氧化碳先使上面的蜡烛熄灭,再向下沉积,导致下面的蜡烛熄灭,也能说明二氧化碳的密度大于空气。
(3)如果石蕊试液变色是由于柠檬酸引起的,那么对试管加热后,由于柠檬酸的存在,溶液仍然会保持红色。而二氧化碳在水中生成的碳酸不温度 ,一旦受热就会分解,从而导致石蕊试液变回紫色,据此分析解答。
【解答】(1)利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,若要产生平稳的气流,顺利完成实验,应选择装置乙,理由:可以通过活塞调节反应速率;若选择的装置与丙装置相连,当观察到蜡烛自下而上熄灭时,可以验证二氧化碳具有的性质是不燃烧也不支持燃烧。
(2)如图丁所示实验:观察到蜡烛自下而上熄灭;如果改变二氧化碳的倾倒方向,如图戊所示实验:观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象,能反映出二氧化碳相同的性质。
(3)小明同学在自己实验基础上,未增加任何试剂,接着进行了一步简单的实验操作,确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称是:加热试管,实验现象为:溶液由红色变成紫色。
易错点二、二氧化碳的实验室制法
例1:(2025八下·诸暨期末)下列关于CO2的实验室制取及检验的说法不正确的是( )
A. 制CO2的药品
B.发生装置
C.收集方法
D. 检验CO2
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】使用排空气法收集气体时,气体的密度大于空气,则使用向上排空气法收集气体,气体的密度小于空气,则使用向下排空气法收集气体。
【解答】A、实验室利用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳,故A正确,不符合题意;
B、碳酸钙是固态,稀盐酸是液体,应选择固液不加热的装置,故B正确,不符合题意;
C、二氧化碳密度大于空气,应选择向上排空气法收集,故C错误,符合题意;
D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可知澄清石灰水可用于检验二氧化碳,故D正确,不符合题意。
故答案为:C。
例2:(2025八下·萧山期末)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)请写出实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 ,应选用的发生装置为 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(2)若用丙装置收集二氧化碳,则判断二氧化碳是否集满的方法是:
。
(3)小红认为用图丁装置收集二氧化碳气体的方法比图丙更好。你认为她的理由是
(写出2点)。
(4)实验过程中小红发现反应有快慢,请你列举一种判断反应快慢的方法:
。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;甲
(2)将燃烧着的木条放在b导管口,如果熄灭则收集满
(3)用图丁装置收集可直接观察到二氧化碳是否收集满(或用图丙装置收集到的二氧化碳纯度比图乙装置高,合理即可)
(4)比较相同时间内产生二氧化碳的多少(合理即可)
【解析】(1)根据石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应为固液常温型反应来分析解答;
(2)根据二氧化碳密度比空气大,气体应从导管a口通入,二氧化碳不燃烧,不支持燃烧来分析解答。
【解答】(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,石灰石的主要成分碳酸钙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↑,该反应为固液常温型反应,则应选用的发生装置为甲;
(2)若用丙装置收集二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,气体应从导管a口通入,二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,则判断二氧化碳是否集满的方法是将燃着的木条放在导管b口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。
(3)小红认为用图丙装置收集二氧化碳气体的方法比图乙更好。我认为她的理由是:用图丙装置收集可直接观察到二氧化碳是否收集满(或用图丙装置收集到的二氧化碳纯度比图乙装置高,合理即可)。
(4)实验过程中小红发现反应有快慢,判断反应快慢的方法:比较相同时间内产生二氧化碳的多少。
例3:根据下图所示实验装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:① , ② 。
(2)使用A装置制取气体,对反应物的状态要求是 。
(3)既可以用来制取氧气,又可以用来制取二氧化碳的发生装置是 (填字母),若用该装置制取氧气,反应的化学方程式为 。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是 ;若用D装置收集二氧化碳气体,应从 (填“a”或“b”)端通入气体。
(5)如图E所示,向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入CO2,观察到的现象是 。
【答案】(1)①长颈漏斗②集气瓶
(2)固态
(3)B;2H2O2 2H2O+O2↑
(4)检查装置的气密性;a
(5)倾倒一段时间后蜡烛熄灭。
【解析】(1)根据所指仪器的名称解答;
(2)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态;
(3)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生状态。根据反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
(4)在制取气体的实验过程中,首先要进行装置的气密性检查。根据二氧化碳的密度大小解答。
【解答】(1)根据图片可知,①为长颈漏斗,②为集气瓶。
(2)A装置为“固态加热型”,则反应物应该为固态;
(3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳,都可以选择“固液常温型”,即二者都能用B发生制取。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,则反应的化学方程式为: 2H2O2 2H2O+O2↑ 。
(4)实验室制取气体时,组装好仪器后应进行的必要操作是:检查装置的气密性。二氧化碳的密度大于空气,会集中在集气瓶的底部,因此应该从长导管a进入。
(5)向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入CO2,因二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧,观察到的现象是倾倒一段时间后蜡烛熄灭。
例4:(2025八下·义乌月考)如图是实验室制备气体的常见装置,请回答下列问题:
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选用的实验装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(2)小明用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是____(多选,填字母)。
A.收集气体前,集气瓶没有注满水
B.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
C.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(3)Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体,实验室制取Cl2的化学方程式为:MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析,正确的是____(可多选)。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入
C.制取Cl2的反应中,MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
【答案】(1)BD;
(2)A;B
(3)B;D
【解析】(1)根据实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳为固液常温型反应,二氧化碳能溶于水,密度比空气大来分析解答;根据碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水来分析解答;
(2)根据用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低的原因来分析解答;
(3)根据题中信息、反应原理和气体性质来分析解答。
【解答】(1)实验室用石灰石(主要成分CaCO3)和稀盐酸制取二氧化碳为固液常温型反应,则发生装置选B,二氧化碳能溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置选D,则选用的实验装置是BD,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↑;
(2)A、收集气体前,集气瓶没有注满水,会使瓶内留有空气,导致收集的氧气中混有空气,纯度偏低,故A符合题意;
B、导管口开始有气泡冒出,立刻收集,此时排出的是装置内的空气,会使收集的氧气不纯,纯度偏低,故B符合题意;
C、收集气体后,集气瓶中仍有少量水,这并不影响氧气的纯度,故C不符合题意;
故答案为:AB;
(3)A、制取CO2是固体和液体常温反应,发生装置选B,制取Cl2是固体(MnO2)和液体(浓HCl)在加热条件下反应,发生装置应选C,二者发生装置不同,故A错误;
B、Cl2密度比空气大,用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入,空气从b端排出,故B正确;
C、制取Cl2的反应中,MnO2参与反应,反应前后质量和化学性质改变,不是催化剂,而是反应物,故C错误;
D、用E装置收集O2时,O2密度比水小,应从d管导入,水从c管排出,故D正确;
故答案为:BD。
例5:(2025八下·玉环月考)某校科学兴趣小组学习了气体的制取和收集后,对相关知识进行总结,请你一起参与,并回答下列问题。
(1)写出下列仪器名称:b 。
(2)若用E收集氧气,则氧气应从 (填“c’或“d”)端通入。
(3)某气体只能用D装置收集,则该气体可能具有的性质为 ;
a.能与水反应 b.能与空气中的某些成分发生反应 c.密度与空气接近
(4)装置B、C都可用来制取二氧化碳,也可用加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体(产物为碳酸钠、二氧化碳、水)来制取二氧化碳,应选用的发生装置和收集装置为 。
(5)若用装置F收集CO2,则要测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是 。用装置F收集CO2的优点 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)c
(3)bc (4)A、E
(5)防止二氧化碳溶于水 可以看到气体收集的速度和通过测量排出水的体积来判断收集气体的体积
【解析】据常用仪器回答;氧气密度比空气大,所以应从长管进气;根据二氧化碳的性质能溶于水、且能与水反应进行解答。 根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置;根据气体的性质确定收集方法。
【解答】(1)标号仪器是可随时添加液体药品的长颈漏斗;
(2)若用D装置收集氧气,则氧气应从长管c进入,因为氧气的密度比空气大,短管便于排尽空气;
(3)气体只能用D收集,说明它不能与水反应也不溶于水,不能用E收集,说明它可能会与空气中某些成分反应,也可能密度不大于也不小于空气密度,所以选bc。
(4) 由于反应物为固体,反应条件为加热,因此应选用固体加热型发生装置,即装置A,二氧化碳能溶于水且密度比空气大,可采用向上排空气法收集二氧化碳,故收集装置为装置E;
(5)若用装置E收集CO2并测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是:防止二氧化碳溶于水并与水反应。
例6:(2024八下·萧山期末)小乐利用如图所示装置和药品进行相关气体的制取实验(部分固定装置已省略),据图回答问题:
(1)实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为 。该反应的发生装置可以选用装置E,实验过程中关闭止水夹时,多孔隔板处依次观察到的现象是 (用字母a、b、c对如图所示现象进行排序)。
(2)用F装置收集一瓶较为纯净的氧气,操作的正确顺序为 (填写序号)。
①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(F图中支架略去)
③当集气瓶中的水被全部排出后,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置备用
④观察到导管口出现均匀的气泡
(3)实验室利用NH4Cl饱和溶液与NaNO2饱和溶液混合后加热的方法,可以制取氮气,依据实验原理,在图中选择适合的气体发生装置: (填写字母)。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O;cba (2)②④①③ (3)B
【解析】(1)根据二氧化碳制取原理及关闭弹簧夹装置内压强减小分析;(2)根据排水法收集氧气的操作步骤分析;(3)根据反应物状态及反应条件选择发生装置分析。
【解答】(1)实验室通过利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,化学反应方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O 。该反应的发生装置可以选用装置E,实验过程中关闭止水夹时,装置内压强增加,酸液会被压入长颈漏斗中,试管内液面下降,最终降至低于多孔隔板处,则依次观察到的现象是 cba 。
(2)用F装置收集一瓶较为纯净的氧气, 要先 ②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(F图中支架略去) ,然后④观察到导管口出现均匀的气泡,再 ①将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中 ,最后 ③当集气瓶中的水被全部排出后,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置备用 。
(3)实验室利用NH4Cl饱和溶液与NaNO2饱和溶液混合后加热的方法,可以制取氮气,依据实验原理,在图中选择液体加热型气体发生装置 ,即B。
故答案为:(1) CaCO3+2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O ;cba ;(2) ②④①③ ;(3)B。
12.(2024八下·长兴月考)小组同学分别用如图所示装置(夹持仪器已略去)做收集并检验二氧化碳性质的实验:
(1)实验中,连接A、B装置时,应将A装置中的e连接B装置中的 (选填“a”或“c” ) 。
(2)在A装置的锥形瓶中加入大理石,向长颈漏斗中注入稀盐酸,则该反应的化学方程式为: 。
(3)打开a、c,关闭b,向B中集气瓶内充入气体: 关闭a、c,打开b,用冷毛巾捂住B中集气瓶,一段时间后,观察到B装置中烧杯内液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】(1)a
(2)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(3)下降
【解析】(1)二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集;
(2)根据化学反应的原理以及化学方程式的写法来分析;
(3)根据B装置中的集气瓶内的气体是二氧化碳分析。
【解答】(1)将A、E装置连接时,应将A装置的导管e与B装置的导管a相连,因为二氧化碳的密度比空气的密度大,瓶中的空气从c排出。
(2)大理石的主要成分是碳酸钙,与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
则该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)用冷毛巾捂住B中集气瓶,瓶内二氧化碳气体遇冷收缩引起烧杯内的氢氧化钠溶液进入集气瓶,进入瓶内的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳而使瓶内气体减少,烧杯内氢氧化钠溶液则会更多地流入集气瓶,烧杯内的液体减少,液面下降。
变式训练
1.在实验室中利用如图装置,可以进行的实验是( )
①用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气
②用KMnO4固体制取氧气
③用KClO3与MnO2的混合物制取氧气
④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
【答案】A
【分析】①通常情况下,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气;
②高锰酸钾受热时容易扩散,分解能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
③氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,受热分解生成氯化钾和氧气;
④实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
【解答】解:①用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时,反应物是固体和液体,不需要加热,利用如图装置可以进行实验;
②用KMnO4固体制取氧气时需要加热,不能利用如图装置进行实验;
③用KClO3与MnO2的混合物制取氧气时需要加热,不能利用如图装置进行实验;
④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳时,反应物是固体和液体,不需要加热,利用如图装置可以进行实验。
故选:A。
2.(2025八下·杭州月考)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,其中符合要求的是( )
A.①②③④ B.②④ C.① D.①③④
【答案】A
【分析】要实现随时控制反应的发生和停止,核心是能让固体试剂(大理石或石灰石)和液体试剂(稀盐酸)随时接触或分离。
【解答】解:装置①:关闭止水夹时,试管内压强增大,稀盐酸被压入长颈漏斗,与塑料板上的固体分离,反应停止;打开止水夹,盐酸回落与固体接触,反应发生,符合要求,故符合题意。
装置②:关闭止水夹时,U形管右侧压强增大,盐酸被压向左侧,与塑料板上的固体分离,反应停止;打开止水夹,盐酸回流接触固体,反应发生,符合要求,故符合题意。
装置③:通过上下移动试管,可试管中的固体与盐酸接触或分离,从而控制反应的发生和停止,符合要求,故符合题意。
装置④:通过上下移动粗铜丝,可带动塑料小药瓶中的固体与盐酸接触或分离,从而控制反应的发生和停止,符合要求,故符合题意。
故选:A。
2.在锥形瓶甲中放人10 g纯净的块状碳酸钙,在锥形瓶乙中放人10 g纯净的粉末状碳酸钙,分别同时加入足量同浓度的稀盐酸与碳酸钙反应。下列图中对该实验产生气体的质量与反应时间的关系,描述合理的是( C )
A.B.C.D.
【答案】C
3.小金在实验室制取并收集干燥的二氧化碳气体使用了甲、乙、丙三种装置。下列正确的是( )
A.甲装置是二氧化碳的制取装置,可以控制反应的发生和停止
B.乙装置用来干燥二氧化碳时,气体由a口进入
C.丙装置用来收集二氧化碳时,气体由c口进入
D.向丙装置滴入澄清石灰水检验二氧化碳是否收集满
【答案】C
4.某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等量的同种钙片和白醋开展四组实验,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,下列对实验结果的分析,错误的是( )
4)
A.对比①③,温度越高,反应速率越大
B.对比②③,反应物接触面积越小,反应速率越小
C.对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越大
D.对比①②③④,④的反应速率最小
【答案】B
【分析】根据产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线图的含义,结合控制变量法,进行分析判断。
【解答】解:A、由图对比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,说明温度越高,反应速率越快,故选项说法正确。
B、由图对比②③可看出,钙片的形状不同,温度不同,变量不唯一,不能比较反应物接触面积和反应速率的关系,故选项说法错误。
C、由图对比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,说明反应物接触面积越大,反应速率越快,故选项说法正确。
D、由图可看出,在相同时间内④生成二氧化碳的浓度最小,故选项说法正确。
故选:B。
6.科学是一门以实验为基础的学科,以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择 B (填字母)。
(2)检查装置B气密性的方法是:先关闭止水夹,然后 向长颈漏斗中加入适量的水,若液面形成高度差且一段时间后,高度差不变,则气密性良好 。
(3)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.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
(4)若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小,原因可能是二氧化碳具有 能溶于水且与水反应 的性质。
(5)用装置C进行收集气体的优点 。
【答案】(1)B;
(2)向长颈漏斗中加入适量的水,若液面形成高度差且一段时间后,高度差不变,则气密性良好;
(3)C(4)能溶于水且与水反应。 (5)可以看到气体产生的快慢,可以到看见气体集满,可以通过量出排出水的体积判定收集二氧化碳的体积
【分析】(1)根据反应物的状态、反应发生需要的条件及特殊要求选择发生装置;
(2)根据检查装置气密性的方法进行分析;
(3)根据实验室数据推测二氧化碳的性质。
【解答】解:(1)实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,所以选用装置B;
(2)检验装置B的气密性的方法是:先关闭止水夹,然后向长颈漏斗中加入适量的水,若液面形成高度差且一段时间后,高度差不变,则气密性良好;
(3)实验室制备并收集二氧化碳,通常有以下操作步骤:
②连接装置;
①检查装置的气密性;
③装入大理石;
④加入稀盐酸;
⑤收集气体;
⑥验满。
因此正确顺序为:②①③④⑤⑥。故答案为:C
(4)二氧化碳能溶于水且与水反应,因此若用装置C测反应生成的二氧化碳体积,测得的体积比理论值小。
故答案为:能溶于水且与水反应。
(5)可以看到气体产生的快慢,可以到看见气体集满,可以通过量出排出水的体积判定收集二氧化碳的体积
7.某校课外活动小组,欲测定一待旅游开发的岩洞内空气中二氧化碳的体积分数(假设洞内空气中不含除二氧化碳外的其他酸性气体)。进行了如图实验:
(1)取样。他们准备从岩洞的底部取样,请你设计用广口瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法: 。
(2)测定用150mL的注射器从广口瓶中抽取100mL气样,按如图所示的装置进行实验;若乙装置中NaOH溶液能吸收二氧化碳气体,且实验结束后,量筒内水的体积为99mL,此数据是
的体积数(用序号填写)。
A.二氧化碳
B.氮气和氧气的混合气体
C.空气中除二氧化碳外的所有气体
(3)计算:洞底空气中二氧化碳的体积分数为 。
(4)岩洞内空气中二氧化碳的体积分数和正常空气中二氧化碳的体积分数不同的原因可能是 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据排水法收集气体考虑;
(2)根据氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳,剩余的气体就是除去二氧化碳剩余空气中的成分;
(3)根据量筒中水的体积就是除去二氧化碳剩余空气的体积,用总体积减去量筒中水的体积,就是二氧化碳的体积;再进行计算;
(4)根据岩洞内的水中溶有较多的碳酸氢钙来分析。
【解答】解:(1)为了防止把洞外的气体带到洞中,必须先将广口瓶装满水,盖上玻璃片后带进洞中,将水倒掉,因为二氧化碳能溶于水,为了减少实验误差,必须要将广口瓶内残留的水分擦干,然后再盖上玻璃片,即可;故填:将广口瓶装满水,盖上玻璃片,带进洞中,将水倒掉,擦干瓶内,盖上玻璃片即可;
(2)氢氧化钠是为了吸收气体中的CO2剩下的气体进入装置丙中,排水法收集,排开的水进入量筒内,所以量筒内的水相当于是空气中除CO2外的所有气体体积;故填:C;
(3)洞底空气中CO2的体积分数为1%;故填:1%;
(4)岩洞内的水中溶解有较多的碳酸氢钙,在压强突然变小时,水中的碳酸氢钙迅速分解释放出二氧化碳,所以岩洞内空气中二氧化碳的体积分数和正常空气中二氧化碳的体积分数不同;故填:岩洞内的水中溶解有较多的碳酸氢钙,在压强突然变小时,水中的碳酸氢
8.二氧化碳产生的速度不同,用途也会有所不同。例如灭火需要快速产生二氧化碳。某兴趣小组利用秒表、石灰石、不同浓度的稀盐酸溶液等测量二氧化碳产生速率的影响因素,实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①组装好实验器材;②检查装置的气密性;
③在三个锥形瓶中分别加入2克石灰石,再向锥形瓶中分别加入50mL浓度为5%,10%,15%的稀盐酸溶液,立即关闭分液漏斗的活塞;
④记录 注射器中二氧化碳的体积 ;⑤重复上述实验。
(1)步骤②中检查装置气密性的具体方法是 封闭右端管口,通过分液漏斗注水,浸没下端管口后,漏斗中形成一段稳定的水柱,证明装置气密性良好 。
(2)步骤④中“?”为 注射器中二氧化碳的体积 。
(3)下列会引起所测的反应速率偏小的有 AC 。
A.注射器内的活塞和筒壁存在摩擦
B.盐酸有挥发
C.二氧化碳可溶于水
(4)产生的二氧化碳可以用于灭火,利用的性质是 二氧化碳的密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧 。
【答案】(1)封闭右端管口,通过分液漏斗注水,浸没下端管口后,漏斗中形成一段稳定的水柱,证明装置气密性良好;
(2)注射器中二氧化碳的体积;
(3)AC;
(4)二氧化碳的密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧。
【分析】(1)根据利用装置内外的压强差检验装置的气密性进行分析;
(2)根据注射器可以测量气体的体积进行分析;
(3)根据所测的反应速率偏小的原因是:测定产生的二氧化碳少了进行分析;
(4)根据二氧化碳的性质与用途来分析。
【解答】解:(1)步骤②中检查装置气密性的具体方法是:封闭右端管口,通过分液漏斗注水,浸没下端管口后,漏斗中形成一段稳定的水柱,证明装置气密性良好;
(2)步骤④中“?”为:注射器中二氧化碳的体积;
(3)A、注射器内的活塞和筒壁存在摩擦,活塞移动慢,引起所测的反应速率偏小,故正确;
B、盐酸有挥发,引起所测的反应速率偏快,故错误;
C、二氧化碳可溶于水,收集的二氧化碳偏小,引起所测的反应速率偏小,故正确。
(4)产生的二氧化碳可以用于灭火,利用的性质是二氧化碳的密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧。
故答案为:(1)封闭右端管口,通过分液漏斗注水,浸没下端管口后,漏斗中形成一段稳定的水柱,证明装置气密性良好;
(2)注射器中二氧化碳的体积;
(3)AC;
(4)二氧化碳的密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧。
9.实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称:① 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选择的发生装置和收集装置为 (填字母),
该发生装置的优点是 。
(3)若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气,还需要的装置为 (填字母)。
(4)某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验,若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中的现象是 ,A装置中反应的化学方程式为 。
【答案】(1)铁架台 (2)B、E;使用分 液漏斗,能够控制反应的速率
(3)F (4)澄清石灰水变浑浊;2KMnO4 K2MnO4+ MnO2 +O2↑
【解析】(1)根据常见化学实验仪器的名称解答;
(2)根据反应物的状态和反应条件,选择合适的气体发生装置;根据生成物的性质,选择合适的收集方法。
(3)根据浓硫酸的吸水性解答;
(4)蜡烛燃烧生成二氧化碳气体,二氧化碳和氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和水,因此澄清的石灰水会变浑浊。确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
【解答】(1)根据图片可知,①为铁架台。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,则发生装置选择“固液常温型”;二氧化碳溶于水,密度大于空气,因此使用向上排空气法收集,即选择装置BE。该装置的优点为:使用分液漏斗,能够控制反应的速率。
(3)若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气,还需要干燥氧气的装置,即装置F。
(4)某兴趣小组的同学用A、G、H装置进行实验,若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中的现象是:澄清的石灰水变浑浊。A装置中,高锰酸钾加热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应的化学方程式为: 2KMnO4 K2MnO4+ MnO2 +O2↑ 。
10.(2024·浙江期末)如图是实验室制备气体的常见装置,请回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶相对较纯净的氧气,选用的制取装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(2)若要制取并收集干燥的CO2,所选装置正确的连接顺序是 。
(3)Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体,实验室制取Cl2的化学方程式为:MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析,正确的是____(可多选)。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.用D装置收集Cl2时,Cl2应从a端进入
C.制取Cl2的反应中,MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
【答案】(1)A、E;
(2)B、F、D
(3)B;D
【解析】(1)根据反应条件和反应物状态选择发生装置,排水法集气比排气法收集气体纯净分析;
(2)根据收集干燥二氧化碳需将气体先干燥再收集分析;
(3)根据反应物状态及反应条件确定发生装置,密闭容器收集气体时若收集气体密度小则短导管进气,若收集气体密度大则长导管进气分析。
【解答】(1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶相对较纯净的氧气,选用固体加热型发生装置和排水法收集装置,即AE,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为 。
(2)若要制取并收集干燥的CO2,需将生成气体先通入浓硫酸中进行干燥,再用向下排空气法收集,所选装置正确的连接顺序是 B、F、D 。
(3)制取二氧化碳常温进行,制取氯气需加热条件,发生装置不同,A错误;氯气密度大于空气,用D收集氯气时,气体从a导管进入,B正确; 制取Cl2的反应中,MnO2是反应物,C错误; 用E装置收集O2时,因氧气密度小于水的祺,O2应从d管导入,D正确。
故答案为:(1)AE; (2)B、F、D ;(3)BD。
11.(2024八下·浙江期末)某兴趣小组同学设计了CO2制备与性质探究的一体化实验装置,实验中所用药品及装置连接方案如图所示。(已知:H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑)
(1)检查装置气密性:连接装置,装入药品前,关闭K1、K3,打开K2,
,则气密性良好。
(2)实验一:试管B中加入2g碳酸钠,用注射器缓慢注入30mL稀硫酸,打开K1,观察到下面的蜡烛先熄灭,说明CO2具有 的性质。
(3)实验二:试管中仍有较多气泡产生时,接着关闭K1,打开K2、K3,可观察到的现象有
。
(4)实验三:待试管中不产生气泡,关闭K2,点燃C中的酒精灯微微加热,对应现象产生的原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)向针简内推注射器活塞,放手后活塞回到原来位置( 或向外拉注射器活塞,放手后活塞回到原来位置)
(2)CO2密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
(3)干燥石蕊试纸不变色、湿润试纸变红、澄清石灰水变浑浊
(4)H2CO3 CO2↑+H2O
12.化学“多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力,使多个化学反应依次发生(整个反应只需要第一个反应发生,就好像多米诺骨牌游戏一样)。以下就是一个化学“多米诺实验”。如图所示A~H各装置中分别盛放的物质为:A.稀硫酸;B.锌粒;C.3%H2O2溶液;D.MnO2;E.某溶液;F.CaCO3块状固体;G.滴有紫色石蕊的蒸馏水;H.足量澄清石灰水。(已知:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)
请回答以下各题:
(1)实验开始前必须进行的操作是 。
(2)反应开始后,在装置D中发生反应的方程式为 ;若G中出现红色,H中有白色沉淀生成,判断E中的物质可能是 (填名称)。
(3)反应开始后,装置G中由于CO2+H2O=H2CO3,生成的H2CO3使紫色石蕊变为浅红色,该反应的基本反应类型是 反应。
(4)装置H中发生反应的方程式为 ,则装置H处的现象是 。
【答案】(1)检查装置的气密性(2)2H2O2 2H2O+O2↑;稀盐酸
(3)化合(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;澄清石灰水变浑浊
13.图甲是利用数字化仪器测定CO2含量的探究实验。
(1)按照图A所示连接实验装置,检查该装置气密性时,某同学先将导管放入水中,再向里推动注射器,观察到 ,说明装置气密性良好。
(2)用装置A制取CO2气体,并分别用排水法和排空气法收集两锥形瓶气体备用,其中用排空气法收集时,应选用装置 (填“B”或“C”)。
(3)采用图D装置,将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注人用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内(NaOH溶液均过量),得到图乙所示的压强随时间变化的图象。该实验说明 (填“排水法”或“排空气法”)收集到CO2的含量较高,请结合图象说明你的理由: 。
【答案】(1)导管口有气泡冒出
(2)B
(3)排水法;注入氢氧化钠溶液后,排水法收集到的气体使锥形瓶内的压强变化较大
【解析】(1)根据气密性的检查方法分析;
(2)根据二氧化碳的物理性质以及收集方法分析;
(3)根据二氧化碳能和碱溶液反应的性质分析。
【解答】(1)按照图A所示连接实验装置,检查该装置气密性时,某同学先将导管放入水中,再向里推动注射器, 若装置不漏气,则气体会从导管导出,则会在另一侧看到气泡冒出,故填: 导管口有气泡冒出
(2)根据二氧化碳密度比空气大,因此应用向上排空气的方法收集,如图所示,故选:B;
(3)根据二氧化碳能和氢氧化钠反应而导致装置内的气压减小,如图乙所示,排水法的气压降的更低,说明排水法收集的二氧化碳含量更高,故填:排水法; 注入氢氧化钠溶液后,排水法收集到的气体使锥形瓶内的压强变化较大 。
14.(2024八下·浙江期末)科学小组将制得的CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中,他们观察到前者变浑浊,后者无明显现象。那么CO2和NaOH是否发生了化学反应?
(1)小明设计了甲、乙两个实验来验证CO2与NaOH发生了化学反应,如图所示。实验现 象为: 甲——软塑料瓶变瘪,乙——“瓶吞鸡蛋”。
①小林认为上述实验是可行的,其共同原理是 ;
②小华提出质疑,她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应,其理由是 ;
③小明同学针对小华的质疑又补充了一个对照实验,请简单写出实验方案 。
(2)为进一步比较,老师用三个相同的烧瓶收集等量的CO2气体,注入等量的三种液体,用气压传感器测定内部气压变化,得到烧瓶内压强与时间的关系曲线如图丙所示。其中曲线2代表澄清石灰水,曲线3代表氢氧化钠溶液,由此曲线,你可以得出的结论是 。
A.CO2能与氢氧化钠溶液反应
B.CO2能使澄清石灰水变浑浊
C.此氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO2
【答案】(1)CO2与NaOH溶液反应,导致塑料瓶内气体减少,使瓶内气压降低,外界大气压大于瓶内气压;也可能是CO2溶于水导致;将NaOH溶液换成等量的水做上述实验
(2)A;C
【解析】(1)①根据二氧化碳反应后气压减小分析;
②二氧化碳在水中的溶解度较大,则瓶内气压减小,可能是二氧化碳反应所致,也可能是二氧化碳溶于水所致,此时无法确定;
③将等量的水和氢氧化钠溶液比较,如果后者造成的气压减小量明显大于前者,那么就能说明二氧化碳和氢氧化钠发生反应。
(2)根据图丙,确定瓶内气压的大小变化,比较不同曲线的气压变化量,从而对各个选项进行判断。【解答】(1)①小林认为上述实验是可行的,其共同原理是:CO2与NaOH溶液反应,导致塑料瓶内气体减少,使瓶内气压降低,外界大气压大于瓶内气压;
②小华提出质疑,她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应,其理由是:也可能是CO2溶于水导致;
③小明同学针对小华的质疑又补充了一个对照实验,实验方案为:将NaOH溶液换成等量的水做上述实验。
(2)曲线1代表水,曲线3代表氢氧化钠,因此后者的气压更小,则说明二氧化碳能够与氢氧化钠反应,故A正确;
图丙中不能确定澄清的石灰水变浑浊,故B错误;
曲线2代表石灰水,由于氢氧化钠溶液中的气压明显小于石灰水中的气压,因此氢氧化钠溶液比石灰水更适合吸收二氧化碳气体,故C正确。故选AC。
(15)
15、某生对教材中“实验室制取CO2时,选用石灰石(或大理石)和稀盐酸为原料,一般不选用稀硫酸。”这一句话产生了疑惑。于是提出了问题:实验室制取CO2在何种情况下可使用稀硫酸?
(1)一般不能用石灰石与稀硫酸制取CO2的原因是 。
(2)安装如图实验装置并检查气密性后,使一定浓度(适当)的稀盐酸、稀硫酸分别在装置甲中与等质量的CaCO3粉末反应,装置乙、丙的作用是测量CO2的体积,装置乙中的液体应该具有
的性质。
(3)在相同条件下测得(2)中实验产生的CO2体积(V)与反应时间(t)的关系如图丁所示。实验结果:0-300s内,反应I比反应Ⅱ生成CO2的速率 (选填“快”或“慢”),但差距不大。
(4)根据实验结果得出结论 。
【答案】(1)反应产生的硫酸钙是微溶物质,它会包裹在石灰石表面,使酸液不能与石灰石接触,从而使反应中止(2)不与二氧化碳反应且不溶解二氧化碳(3)快
(4)实验室没有稀盐酸时可用稀硫酸和碳酸钙粉末反应来替代制取二氧化碳。
16.(2025八下·柯桥期末) 小柯为解决夏季蚊虫叮咬困扰,计划自制一个家用蚊虫诱捕器。他了解到某灭蚊灯采用的“诱蚊剂”能持续、缓慢地产生CO2气流,模拟人体的呼出气体,诱蚊靠近,从而灭蚊。
【实验验证】
实验一:在塑料瓶中装入“诱蚊剂”,一段时间后将瓶中的气体通入一定量饱和澄清石灰水,未见明显现象。
实验二:用CO2传感器分别测定人体呼出气体、装有“诱蚊剂”的瓶中和空气中CO2的含量,绘制成甲图。
(1)【明确原理】
实验一中的操作基于的原理是 (用化学方程式表示)。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是 。
(2)【设计制作】
发生装置:基于先前的实验,小柯设计了如图乙的装置,并检验了装置的气密性:关闭止水夹, 向上拉动活塞,放手后观察到 ,则气密性良好。
(3)“诱蚊剂”自制过程中,下列选材组合符合要求的有____。
A.鸡蛋壳、 白醋 B.食盐、 白醋
C.石灰石、洁厕剂(有效成分之一为盐酸)
(4)【检验评价】
自制家用蚊虫诱捕器
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
反应安全,气体能排出
反应安全,气体不能排出
反应有较大安全隐患
指标二
反应速率可控,且速率可定量观测
反应速率不可控
为了较全面评价该“诱捕器”,请你帮他完成指标二中“合格”的评价标准。
【答案】(1)Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;“诱蚊剂”产生的二氧化碳量太少
(2)活塞回到原来的位置
(3)A
(4)反应速率可控,但速率不可定量观测
【解析】(1)【明确原理】澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是“诱蚊剂”产生的二氧化碳量太少,不足以使澄清石灰水变浑浊。
(2)【设计制作】根据检查装置气密性方法分析。
(3)分析各个选项中的反应物是否会反应生成二氧化碳即可;
(4)【检验评价】根据题干信息分析。
【解答】(1)【明确原理】实验一中的操作基于的原理是二氧化碳与澄清石灰水反应,澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。结果未出现预期的实验现象,结合图甲分析可能原因是“诱蚊剂”产生的二氧化碳量太少,不足以使澄清石灰水变浑浊。
(2)【设计制作】关闭止水夹,向上拉动活塞,放手后观察到活塞回到原来的位置,则气密性良好。因为装置气密性良好时,拉动活塞使装置内压强减小,外界大气压会将活塞压回原来的位置。
(3)A.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,白醋中含有醋酸,碳酸钙与醋酸反应会产生二氧化碳气体,符合要求,故正确;
B.食盐的主要成分是氯化钠,白醋中含有醋酸,氯化钠与醋酸不反应,不能产生二氧化碳气体,不符合要求,故错误;
C.石灰石的主要成分是碳酸钙,洁厕剂中含盐酸,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,产生二氧化碳气体,符合要求,故正确。故选AC。
(4)【检验评价】“合格”的评价标准应该是反应速率可控,但速率不可定量观测。因为优秀标准是反应速率可控且可定量观测,待改进是反应速率不可控,所以合格标准处于两者之间,即反应速率可控,但无法进行定量观测。
16.(2024八下·浙江期末)利用图所示装置进行O2、CO2的性质实验。
(1)打开K1,滴入适量的过氧化氢溶液,关闭K1,观察到烧杯中的蜡烛 。
(2)为证明CO2在通常条件下不燃烧,也不支持燃烧,进行的实验操作是 。
【答案】(1)燃烧得更旺
(2)打开K2,滴入适量的稀盐酸,再关闭K2
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解,生成氧气和水,蜡烛在氧气中剧烈燃烧;
(2)石灰石与稀盐酸反应,生成二氧化碳气体。二氧化碳气体通入烧杯后,烧杯中的蜡烛熄灭,从而说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧。
【解答】(1)打开K1,滴入适量的过氧化氢溶液,关闭K1,观察到烧杯中的蜡烛燃烧得更旺。
(2)为证明CO2在通常条件下不燃烧,也不支持燃烧,进行的实验操作是:打开K2,滴入适量的稀盐酸,再关闭K2。
17.化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,其方法是:将样品与盐酸反应,测定反应后生成的CO2质量,再根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。为测定CO2的质量,他们想出了以下 A、B、C 三种方案,请填 空以帮助他们完成设计方案:
(7)
A.可称量反应前后物质总质量的减小量。
B.可称量吸收 CO2前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的 (选填“增大”或“减小”)量。
C.选用图 装置可测量产生的CO2的 ,再利用此时CO2的 ,可计算 CO2的质量。图中瓶内水面上油层的作用是 。
【答案】.增大;甲;体积;密度;使水与二氧化碳分离,防止CO2溶于水
【答案】(1)药品使用稀硫酸;长颈漏斗下端未插入液体中
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;气密性;d 澄清石灰水变浑浊;下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭;不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大
易错点三、二氧化碳的计算
1.(2024八下·义乌期末)学习小组的同学们进行石灰石样品中CaCO3质量分数的测定实验(假设杂质不参与反应)。
【查阅资料】氢氧化钠固体极易溶于水,其溶液能吸收CO2,但反应过程无明显现象。
【设计思路】混合物的性质分析—CaCO3,与CO2的化学转化—CO2的定量测定—CaCO3的含量计算
【方案设计】学习小组的同学们在CO2的定量测定时设计了两种方案。
方案一:CO2捕捉法
主要步骤:①连接装置并检查气密性,装药品;
②打开开关,通一段时间的N2,关闭开关,读取电子秤示数m1;
③通过分液漏斗加入足量的稀盐酸,充分反应;
④待反应结束,打开开关继续通一段时间的N2,然后读取电子秤示数m2。
据此分析
(1)通过NaOH溶液“捕捉”到的CO2质量为 ;
(2)步骤④中通过观察到 现象,判断锥形瓶中产生的CO2已经完全被吸收;
方案一 方案二
(3)方案二:CO2释放法
利用具有吸水性的干燥剂(不吸收CO2),进行了“释放法”的设计,装置如图所示。将反应产生的CO2 “释放”到空气中,称量反应前后装置总质量的减少量即为CO2质量。
【总结反思】实验结束后,同学们对上述两种实验方案进行了充分的交流,认为从减少误差的角度分析,两种设计方案均存在不足。如方案二中反应结束后该装置内的CO2很难排尽。请判断由此造成的CO2质量的测量值将偏大还是偏小并说明理由
。
【答案】(1)-
(2)电子秤示数不再增大
(3)偏小。CO2 密度比空气大,等体积的CO2 质量比空气大。反应结束时CO2 残留在锥形瓶中,造成反应后装置质量的测量值偏大,反应前后装置质量减少量偏小。
【解析】(1)根据图片可知,反应前后电子秤示数的增大量就是氢氧化钠吸收二氧化碳的质量;
(2)当产生二氧化碳气体时,电子秤的示数会增大;当反应结束时,没有二氧化碳产生,那么电子秤的示数保持不变;
(3)根据题意可知,方案二中反应前后电子秤的示数之差等于生成二氧化碳的质量。当里面产生的二氧化碳气体不能全部排出时,会造成反应后电子秤的示数偏大,而反应前后的总质量的差值偏小,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,反应前后电子秤示数的增大量就是氢氧化钠吸收二氧化碳的质量,即通过NaOH溶液“捕捉”到的质量为- ;
(2)步骤④中通过观察到电子秤示数不再增大现象,判断锥形瓶中产生的已经完全被吸收;
(3)根据题意可知,由此造成的质量的测量值将偏小,理由是:CO2 密度比空气大,等体积的CO2 质量比空气大。反应结束时CO2 残留在锥形瓶中,造成反应后装置质量的测量值偏大,反应前后装置质量减少量偏小。
2.科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。图甲是实验室制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的 (填仪器名称)相同。
(2)图乙中的实验现象是 。
(3)通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍,“微型”实验装置具有的优点是 。
(4)二氧化碳验满的方法是 。
(5)用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验,消耗了1.46g10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量 ? 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)石灰石表面有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
(3)节约药品(合理即可)
(4)将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已集满
(5)解:设实验过程中产生的质量为。
答:实验过程中产生的质量为。
【解析】(1)题图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与题图甲中的分液漏斗相同。
(2)图乙中石灰石与盐酸反应产生二氧化碳气体,实验现象是石灰石表面有气泡产生,澄清石灰水变浑浊。
(3)“微型”实验装置具有的优点是节约药品,产生的废弃物少,操作方便。
(4)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瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已集满。
故答案为:(1)分液漏斗;(2)石灰石表面有气泡产生,澄清石灰水变浑浊 ;(3)节约药品(合理即可);(4)将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已集满 ;(5)0.088g.
3.(2024八下·嘉善期末)小明要测定人造大理石样品中碳酸钙的质量分数,他在烧杯中放入5g人造大理石样品,将40g质量分数为7.3%的稀盐酸分四次加入。整个实验过程中剩余固体质量与所加稀盐酸质量关系如图所示(杂质不溶于水且不与稀盐酸反应)。请回答下列问题:
(1)用化学方程式表示上述反应的原理 ;
(2)盐酸全部加入后烧杯中溶液的溶质是 ;
(3)求制备40g质量分数为7.3%的稀盐酸时需质量分数为14.6%的盐酸的质量。
(4)求样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)氯化钙和氯化氢(或CaCl2、HCl)
(3)制备40g质量分数为7.3%的稀盐酸时需质量分数为14.6%的盐酸的质量为40g×7.3%÷14.6%=20g
(4)解:碳酸钙恰好反应消耗HCl质量为30g×7.3%=2.19g
设样品中碳酸钙质量分数为x
CaCO3+
2HCl=
CaCl2+H2O+
CO2↑
100
73
5gx
2.19g
100:73=5gx:2.19g
x=60%
答:样品中碳酸钙质量分数为60%。
【解析】(1)根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳分析;
(2)根据盐酸全部加入后过量,溶液中溶质除生成物外还有盐酸剩余分析;
(3)根据溶液稀释前后溶质质量不变分析;
(4)根据反应的氯化氢质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量,由此计算碳酸钙质量分数分析。
【解答】(1)碳酸钙与盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)由图像可知,盐酸全部加入后过量,则烧杯内溶液中溶质为氯化钙和氯化氢。
故答案为:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(2)氯化钙和氯化氢(或CaCl2、HCl);(3)20g;(4)60%。
4.(2024八下·浙江期末)为测定某钟乳石样品中碳酸钙的质量分数,取50克钟乳石样品放在烧杯中,然后向其中逐渐加入稀盐酸,使之与样品充分反应(杂质不参加反应),加入稀盐酸的质量与生成气体的质量关系如图所示。请回答:
(1)分析图中数据可知,产生二氧化碳气体的质量是 克;
(2)求钟乳石样品中碳酸钙的质量分数;
(3)若杂质中含有碳酸镁,按上述方法测得钟乳石样品中碳酸钙的质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。(碳酸镁与稀盐酸的反应方程式为MgCO3+2HCI=MgCl2+H2O+CO2↑)
【答案】(1)11
(2)解:样品中CaCO3的质量为x
CaCO3 +2HCI=CaCl2 +H2O+
CO2↑
100
44
x
11克
x=25克
碳酸钙质量分数为: 25 克/50克×100%=50%
5.(2025期末萧山期末)大理石是含杂质的碳酸钙,实验室我们经常用小块的大理石来制取二氧化碳。实验过程中小科同学 想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。
(1)取一定量的大理石样品置于图甲的发生装置中,用 分液漏斗向下滴加盐酸(杂质不参加反应),产生的 气体用装有氢氧化钠的吸收装置充分吸收。分液漏斗 中所加液体一般不选用硫酸,理由是 。
(2)反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收 装置的总质量都为 m 克。实验后,根据实验数据绘 制了图乙,曲线 a 、b 分别表示锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量随反应时间变化的情况。请分析曲线b ,计算大理石样品中碳酸钙的质量。
(3)请综合分析曲线a、b,计算出实验中所用盐酸的溶质质量分数。
(4)计算后,小科对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中的盐酸浓度 (填“偏大”或“偏 小”),会对实验结果造成较大影响。
【答案】(1)反应生成的硫酸钙微溶于水,它会包裹在大理石表面,使酸溶液不能与大理石接触,从而使反应中止。
(2)10g (3)20% (4)偏大
解析.(1)硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,它会包裹在大理石表面,使酸溶液不能与大理石接触,从而使反应中止。
(2)解:反应后,吸收装置增加的质量就是碳酸钙反应生成二氧化碳的质量4.4g。
设碳酸钙的质量为x,参加反应的氯化氢的质量为y
CaCO3+
2HCl=CaCl2+H2O+
CO2↑
100
73
44
x
y
4.4g
100:x=44:2.2g x=10g
73:y=44:2.2g y= 7.3g
(3)据质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变,
∴ m+盐酸的质量=m+32.1g+4.4g,所加入盐酸的总质量为36.5g,实验中所用盐酸的溶质质量分数= ×100%=20%
(4)偏大
6.小明为了测定某石灰石中碳酸钙的质量分数,用如图装置进行如下实验:
①取研碎后的石灰石2.5克,倒入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸,置于电子天平上测出装置总质量.
②打开活塞,滴入足量稀盐酸后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置总质量.
③整理相关数据如下表,计算出石灰石中碳酸钙的质量分数.
反应前总质量(克)
275.58
反应后总质量(克)
274.70
反应前后质量差(克)
0.88
(1)该实验中,对装置中的固态干燥剂的性质有何要求? 能吸收水不能吸收二氧化碳 .
(2)结合表中数据,计算该石灰石中碳酸钙的质量分数.(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,石灰石中的其它成分不与盐酸反应)
(3)实验后小明认真反思觉得该实验测得的石灰石中碳酸钙的质量分数比实际值会 偏小 (填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是 反应后有部分二氧化碳残留在锥形瓶中使测量得到的二氧化碳的质量变小,故计算得到的碳酸钙的质量也变小 .
(4)实验改进后,称取的样品质量为m1,经计算反应生成的二氧化碳质量为m2,则样品中碳酸钙的含量为 (用字母表示)。
【答案】(1)能吸收水不能吸收二氧化碳.(2)80% (3)偏小;反应后有部分二氧化碳残留在锥形瓶中使测量得到的二氧化碳的质量变小,故计算得到的碳酸钙的质量也变小. (4)
【分析】该实验中,对装置中的固态干燥剂的要求是:能够吸收水蒸气,不能吸收二氧化碳;
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应前后的质量差即为反应生成二氧化碳质量,根据二氧化碳质量可以计算碳酸钙质量,进一步可以计算石灰石中碳酸钙的质量分数.
【解答】解:(1)该实验中,对装置中的固态干燥剂的要求是:能够吸收水蒸气,不能吸收二氧化碳.
故填:能吸收水不能吸收二氧化碳.
(2)设石灰石中碳酸钙质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,
100 44
x 0.88g
,
x=2g,
该石灰石中碳酸钙的质量分数为:100%=80%,
答:该石灰石中碳酸钙的质量分数为80%.
(3)实验后该实验测得的石灰石中碳酸钙的质量分数比实际值会偏小,理由是:反应后有部分二氧化碳残留在锥形瓶中使测量得到的二氧化碳的质量变小,故计算得到的碳酸钙的质量也变小.
故填:偏小;反应后有部分二氧化碳残留在锥形瓶中使测量得到的二氧化碳的质量变小,故计算得到的碳酸钙的质量也变小.
(4)设碳酸钙的质量分数为x。
x=。
7.(2024八下期末)乐乐假期从风景区捡回一块岩石,通过实验证明其成分主要是碳酸钙。为了测定碳酸钙的质量分数(杂质不与稀盐酸反应,也不溶于水),他将这块岩石粉碎成粉末后与稀盐酸反应(如甲图所示),化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。经过一系列的测定,记录了如下表的实验数据:
实验次数
①
②
③
④
稀盐酸质量(克)
80
80
100
100
岩石粉末质量(克)
10
12.5
10
15
剩余固体质量(克)
2
4.5
2
m
(1)实验过程中,若观察到图甲装置中 的现象可判断反应结束。该实验中,装置的气密性对测定结果 (选填“有”或“无”)影响。
(2)表中m的值为 。
(3)列式计算乐乐所用的稀盐酸溶质质量分数。
【答案】(1)装置的质量不再减少( “电子天平的示数不再变化”或“烧瓶中的物体不再产生气泡”) 无
(2)5
(3)解:分析题意可知,实验①中,80g盐酸与8g碳酸钙完全反应。
设实验①中消耗盐酸的质量为x
CaCO3+
2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100
73
8g
x
=
x=5.84g
HCl%= ×100%=7.3%
8.(2025八下·嵊州期末)某同学将15.0克碳酸钙加入盛有足量稀盐酸的锥形瓶中,反应制备 CO2,并利用该反应验证质量守恒定律(装置如图),实验数据如表所示。
反应前质量
充分反应后质量
碳酸钙
锥形瓶+瓶内稀盐酸(足量)
锥形瓶+瓶内反应后的剩余物质
15.0g
304.0g
312.8g
(1)根据表格中的数据,锥形瓶内剩余物质的质量相比反应前碳酸钙和稀盐酸的总质量,减小的质量值 m1= 克。
(2)理论上15.0克碳酸钙与足量盐酸反应,产生CO2气体的质量m2为多少克?
(3)请对m1和m2的值不相同作出解释: 。
【答案】(1)6.2
(2)根据化学方程式可知:
100
44
15g
m2
100/44=15g/m2,m2=6.6g
(3)反应产生的CO2有一部分残留在锥形瓶中(或溶解在水中);实验用的碳酸钙中含有杂质等
【解析】(1)根据题中反应前后的质量来分析;
(2)根据碳酸钙的质量和化学方程式的计算来分析;
(3)根据CO2能溶于水,部分生成的二氧化碳溶解在水中来分析。
【解答】(1)由题中数据可知,减小的质量值 m1=15g+304g-312.8g=6.2g;
(2)根据化学方程式可知:
100
44
15g
m2
100/44=15g/m2,m2=6.6g
(3)实际测量发现m1与m2不相等,是因为CO2有一部分残留在锥形瓶中(或溶解在水中);导致逸出的二氧化碳质量减小或者实验用的碳酸钙中含有杂质等 。
故答案为:(1) 6.2 ;(2) 6.6g ;(3) 反应产生的CO2有一部分残留在锥形瓶中(或溶解在水中);实验用的碳酸钙中含有杂质。
9.科学兴趣小组对美术组的环保石头纸(主要成分为碳酸钙,加入适量聚乙烯和少量胶合剂)展开探究,测定石头纸中碳酸钙的质量分数。 实验方法是:均匀称取七份样品分别和稀盐酸反应(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑),用电子天平及有关装置进行实验,实验数据记录如下表。(其他物质既不溶于水也不跟酸反应)
通过对数据的分析和比较,回答下列有关问题
(1)m为 。
(2)石头纸样品中碳酸钙的质量分数是多少?(请写出计算过程)
(3)在坐标图中画出在6.25g样品中加入稀盐酸的体积与产生气体质量的关系图。
【答案】(1)2.20(或2.2)
(2)解:设石头纸样品中碳酸钙的质量分数为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+
CO2↑+H2O
100
44
6.25gx
2.2g
列比例式:
解得:x=80%
(3)
10.(2024八下·嘉兴期末)某校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20g,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)。
序号
加入稀盐酸的质量/g
剩余固体的质量/g
第1次
20
15
第2次
20
10
第3次
20
6.6
第4次
20
n
(1)n的值是 。
(2)求样品中碳酸钙的质量分数。
(3)求稀盐酸中溶质的质量分数。
(1)6.6
(2)解:样品中碳酸钙的质量分数为:
(3)解:设与5g碳酸钙反应的HCl的质量为x
CaCO3+
2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑
100
73
5g
x
解得x=3.65g
所以稀盐酸的质量分数为:
11.鸡蛋壳的主要成分是CaCO3.为了测定鸡蛋壳中CaCO3的质量分数,某同学进行了如下实验:取40g鸡蛋壳,平均分为四份,然后分别加入一定质量分数的盐酸(整个过程不考虑盐酸的挥发和气体的溶解)。实验数据见下表(假设鸡蛋壳中不含难溶性杂质且杂质均不与盐酸反应)。
实验次序
实验一
实验二
实验三
实验四
鸡蛋壳的质量/g
10
10
10
10
加入盐酸的质量/g
10
20
30
40
反应后溶液总质量/g
18.9
m
36.7
46.7
请计算:(1)表格中m的数值为 。
(2)40g鸡蛋壳与足量的盐酸溶液反应,最多生成气体质量为 g。
(3)该鸡蛋壳中CaCO3的质量分数是多少?
.(1)27.8
(2)13.2
(3)设10克蛋壳中碳酸钙质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.3g
100:44=x:3.3g
x=7.5g
该鸡蛋壳中CaCO3的质量分数是 7.5g/10g=75%。
12.(2025八下·诸暨期末)为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数,小明先将钙片粉碎,再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应),测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示:
组序
粉末样品的质量(g)
盐酸的质量(g)
二氧化碳的质量(g)
1
2.5
10
0.22
2
2.5
20
0.44
3
2.5
30
0.44
(1)实验过程中,通过观察 现象可判断反应结束。
(2)通过分析第2组和第3组数据,可知第3组反应中 过量。
(3)求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)二氧化碳的质量不再发生改变
(2)盐酸
(3)设碳酸钙的质量为x
CaCO3+
2HCl=
CaCl2+H2O+
CO2↑
100
44
x
0.44g
,解得x=1g,碳酸钙的质量分数为。
【解析】(1)根据表中数据可知,实验测量的是二氧化碳的质量,可知二氧化碳质量不变,说明反应已结束。
(2)若2中碳酸钙有剩余,3中继续加稀盐酸,会有更多的二氧化碳产生,没有二氧化碳产生,说明2中固体已完全反应。
(3)根据二氧化碳质量通过方程式计算碳酸钙质量,用碳酸钙质量比上样品的质量,即为碳酸钙的质量分数。
【解答】(1)反应产生二氧化碳,若二氧化碳的质量不变,说明反应已经结束。
(2)第3组实验中,加入更多的盐酸,二氧化碳的质量不变,说明第2组实验中碳酸钙已经完全反应,可知3中盐酸过量。
13.(2025八下·杭州月考)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)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,
解:设第一次参与反应的 HCI质量为x
100/73=5g/x
解得:x=3.658
盐酸中溶质的质量分数为:3.65g/20gX100%=18.25%
答:盐酸中溶质的质量分数为18.25%。
【解析】实验室制取二氧化碳气体通常采用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应的方式。以下是详细的步骤和注意事项:反应原理:大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,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 + H2O + CO2↑。装置选择:由于二氧化碳能溶于水并与水反应,不宜用排水法收集;其密度大于空气,故常用向上排空气法收集。因此,选择合适的发生装置和收集装置至关重要。操作步骤:检查装置的气密性:确保整个装置不漏气。装置配置:使用锥形瓶作为反应容器,长颈漏斗便于添加酸液,导气管用于引导气体,集气瓶用于收集二氧化碳。添加试剂:先向长颈漏斗注入稀盐酸,然后向锥形瓶中加入大理石或石灰石小块。收集气体:由于二氧化碳密度大于空气,使用向上排空气法收集气体。注意事项:不宜使用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,导致制得的二氧化碳中含有杂质。反应过程中可能会产生氯化氢气体,可以通过饱和碳酸氢钠溶液除去。如有必要,可用装有浓硫酸的洗气瓶除去生成气体中的水蒸气。
【解答】(1)分析1,2,3次的数据,可以知道20g的盐酸溶液可以消耗掉5g的碳酸钙;所以第三次的盐酸已经过量了,所以第四次再加入20g的盐酸,也不会有固体减少,所以剩下的固体为2.8g;
(2) 样品中碳酸钙的质量分数=(16g-2.8g)/16gx100%=82.5%。
14.(2025八下·杭州月考)在制取CO2的实验中,小科发现质量相同而粗细不同的大理石与盐酸反应,CO2的产生速度细的比粗的快得多。经思考后,小科设计了如下实验(每次实验均用1g大理石,20mL盐酸)
实验序号
温度(℃)
大理石颗粒
盐酸质量分数(%)
实验目的
1
20
粗
5
探究大理石和盐酸的反应速度与石灰石颗粒大小的关系
2
20
细
5
(1)为了比较反应速度,设计如图一所示装置,其中量筒的作用是: ;
(2)两次实验中产生CO2体积随时间的变化关系如图二所示,请结合所学的知识对两次实验的曲线作出合理的解释。
(3)已知20℃该气压下CO2气体密度约1.98 g/L,求大理石中CaCO3的质量(写出计算过程)
【答案】(1)测CO2的体积
(2)反应物接触面积较大,反应速率较快,相比之下,反应需要时间短
(3)生成二氧化碳的质量:m=ρV=1.98g/L×0.2L=0.396g;
设参加反应的碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
100 44
x 0.396g;
;
解得;x=0.9g;
那么难大理石中碳酸钙的含量为:。
15.某实验小组发现学校实验室中的大理石与盐酸反应的速率很慢,实验的效果很不理想。于是他们准备探究:“贝壳”能否代替大理石来制取二氧化碳呢?
[实验目的]通过比较大理石、各种贝壳与酸反应的速率,以确定贝壳能否替代实验室的大理石,用于制取二氧化碳。
[实验材料]足量稀盐酸溶液,大理石15g,毛蚶壳15g,蛏子壳15g,贻贝壳15g。
[实验记录表及装置]
实验材料
大理石
蛏子壳
毛蚶壳
贻贝壳
生成物体积/mL
20
20
20
2-
X
[实验过程及分析]
(1)根据实验要求,表格中“X”应该填写的内容为 。
(2)写出A装置中产生二氧化碳的化学方程式: 。
(3)实验时发现,检查装置气密性并连接好实验仪器后,一加入稀盐酸,C装置中的水立即就达到了20mL,且各组基本没有区别,造成此现象的原因是 。
(4)你认为解决该问题的具体操作应该是 。
【答案】(1)需要的时间/s(2)CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑
(3)没有控制盐酸加入的速率(4)把长颈漏斗改为分液漏斗
【解析】(1)根据有气体生成的反应可通过比较收集相同体积气体所需时间多少或相同时间收集气体体积多少来完成分析;
(2)根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水分析;
(3)根据液体流速影响反应速率分析;
(4)根据分液漏斗可控制反应速率分析。
【解答】(1)要比较反应速率,可利用收集相同体积气体所需时间多少或相同时间收集气体体积多少来完成,则表格中“X”应该填写的内容为需要的时间/s。
(2)A装置发生的是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应方程式为 CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)实验时 一加入稀盐酸,C装置中的水立即就达到了20mL, 可能是没有控制盐酸加入的速率。
(4)要控制反应速率可通过长颈漏斗改为分液漏斗以控制液体流量,从而控制反应速率。
故答案为:(1)需要的时间/s ; (2)CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑ ;(3)把长颈漏斗改为分液漏斗 。
16.科学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。图甲是实验室制取并检验CO2的装置,图乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的 仪器相同(填字母编号)。
(2)通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍,采用“微型”实验装置具有的优点是 。
(3)用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验,消耗了0.73克10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量是多少克?
.(1)A (2)药品用量少,产生的废弃物也少,操作方便 (3)0.044克
17.小科向6g石灰石(含杂质且杂质不和酸反应)中加入60g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳,测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图所示。
(1)小科对制取的CO2进行收集之后,将燃烧着的木条 (选填“伸至集气瓶口”或“伸入集气瓶”),发现木条熄灭,证明CO2已集满。
(2)加入盐酸质量为60g时,溶液中的溶质为 (填化学式)。
(3)小科使用的稀盐酸由36.5%的浓盐酸配制,则配制60g稀盐酸需蒸馏水 g。
(4)求石灰石中碳酸钙的质量分数(计算结果保留1位小数)。
9.(1)伸至集气瓶口(2)CaCl2、HCl(3)48
(4)解:设6g石灰石中含CaCO3的质量为y
CaCO3+
2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100
73
y
50g×7.3%
y=5g
CaCO3%= ×100%=83.3%
(
1
)
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