3.3 氧气和二氧化碳的制备 第2课时(讲义)化学新教材沪科版五四学制八年级全一册
2026-08-17
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 课题3 氧气和二氧化碳的制备 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 二氧化碳的制取 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.54 MB |
| 发布时间 | 2026-08-17 |
| 更新时间 | 2026-08-17 |
| 作者 | 飞跃化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59237926.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦二氧化碳的实验室制取及气体制取一般思路,系统梳理药品选择(石灰石与稀盐酸)、反应原理、固液不加热型装置、向上排空气法收集、检验与验满等核心知识,构建从具体制备到通用方法的学习支架。
资料通过易错难点解析(如药品选择原因、装置逻辑)、随学随练及拓展模块,结合实验原理探究培养科学思维与科学探究能力。课中辅助教师突出重点,课后帮助学生查漏补缺,强化知识应用与问题解决能力。
内容正文:
专题3
空气 氧气 二氧化碳
课题3 氧气和二氧化碳的制备
第2课时 二氧化碳的制备
课标要点
1.通过实验探究,初步学习二氧化碳的实验室制法。
2.对比氧气、二氧化碳的制法, 了解实验室制取气体的一般思路和方法。
学习重难点
重点:二氧化碳的实验室制取;
难点:实验室制取气体装置的选择。
知识点 实验室制取二氧化碳
1.常用药品:块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
2.反应原理:
文字表达式:碳酸钙 + 盐酸 氯化钙 + 水 + 二氧化碳
符号表达式:CaCO3 + HCl CaCl2 + H2O+ CO2
3.实验装置:
发生装置:石灰石(或大理石)是块状固体,稀盐酸是液体,适合用固液不加热型装置。
收集方法:二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大,适合用向上排空气法收集。
4.实验步骤
(1)检查装置气密性;
(2)取几小块石灰石或大理石放入锥形瓶中,塞上带长颈漏斗的双孔橡皮塞;
(3)从长颈漏斗口往锥形瓶中加入稀盐酸,直至液体浸没长颈漏斗的下端管口;
(4)用向上排空气法收集二氧化碳气体,用燃着的火柴或木条放在集气瓶口处检验是否收集满二氧化碳;
(5)待集满气体后,将导管从集气瓶内移出,用毛玻璃片盖好集气瓶,以待备用。
5.检验与验满
检验方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,若变浑浊,则气体是二氧化碳。
验满方法:用燃着的木条或火柴,放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满二氧化碳。
特别提醒
1.药品的选择:
(1)不用稀硫酸(H2SO4 )的原因:生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应的进行。
(2)不用浓盐酸的原因:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体混入生成的CO2中,使制得的气体不纯。
(3)不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因:反应速率太快,不易控制。
2.装试剂之前先检查装置气密性。
3.检验二氧化碳不能用燃着的木条,而用澄清石灰水。
随学随练
1.某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是
A.长颈漏斗可用来添加稀硫酸
B.可选用大理石和稀硫酸制取CO2
C.收集CO2的导管应伸入集气瓶底部
D.先将水注入锥形瓶液封,再检查气密性
【答案】B
【详解】A. 长颈漏斗可用来添加液体药品,故可用来添加稀硫酸,正确;
B. 大理石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻碍反应的进一步进行,故不能选用大理石和稀硫酸制取二氧化碳,错误;
C. 二氧化碳的密度比空气大,收集CO2的导管应伸入集气瓶底部,这样才能将装置内空气排尽,正确;
D. 正确。
2.(2026·山西临汾·三模)同学们在实验室里用以下仪器制取二氧化碳,下列说法正确的是
A.仪器⑦的名称是锥形瓶 B.仪器可选择①②④⑦⑧
C.先加稀盐酸再放碳酸钙 D.集气瓶瓶口放带火星的木条验满
【答案】A
【详解】A.仪器⑦的名称确实是锥形瓶,正确。
B.实验室制取二氧化碳是大理石(碳酸钙)和稀盐酸的常温反应,不需要加热,无需选用仪器④酒精灯,错误。
C.添加药品的顺序为“先固后液”,应先加入碳酸钙固体,再加入稀盐酸,错误。
D.二氧化碳验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则说明已收集满;带火星的木条用于氧气的验满,错误。
3.实验室常用大理石和稀盐酸反应来制取二氧化碳。
【反应原理】
(1)该反应的符号表达式为 ______ 。
【确定装置】
(2)仪器a的名称是 ______ 。
(3)制CO2时,上图中需将漏斗的下端伸入液面以下的装置是 ______ 填序号。
(4)收集CO2可选择图中的装置 ______ 填序号。
【进行实验】
(5)若用装置A制CO2检查该装置气密性的方法是:用弹簧夹夹紧乳胶管,从长颈漏斗注入水,若观察到 ______ ,则气密性良好。
(6)用所选装置收集CO2时,验满的操作是 ______ 。
【答案】(1)CaCO3 + HCl→CaCl2 + H2O+ CO2
(2)锥形瓶
(3)A
(4)C
(5)长颈漏斗内形成一段稳定的水柱(或长颈漏斗内液面不下降)
(6)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满
【详解】(1)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的符号表达式为CaCO3 + HCl→CaCl2 + H2O+ CO2
(2)仪器a的名称是锥形瓶。
(3)制时,需将长颈漏斗的下端伸入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗溢出,因此需将漏斗的下端伸入液面以下的装置是A。
(4)二氧化碳的密度比空气大,且能与水发生反应,因此用向上排空气法收集二氧化碳,图中装置C为向上排空气法,故收集二氧化碳可选择图中的装置C。
(5)用装置A制二氧化碳检查该装置气密性的方法是:用弹簧夹夹紧乳胶管,从长颈漏斗注入水,若观察到长颈漏斗内形成一段稳定的水柱或长颈漏斗内液面不下降,则气密性良好。
(6)用向上排空气法(C装置)收集二氧化碳,验满时将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。
知识点 实验室制取气体的一般思路(重点)
1.确定反应原理
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择试剂、通过什么反应来制取这种气体。
确定原理时,需要综合考虑反应速率大小,产生的气体是否易于收集、是否纯净,实验操作是否简单、安全,实验过程是否会产生污染,以及试剂的价格等因素。
2.选择实验装置
(1)选择发生装置:根据反应物的状态和反应条件确定;
实验室制取氧气的方法
分解过氧化氢
加热高锰酸钾(或氯酸钾)
反应物状态
固体和液体
固体
反应条件
不加热
加热
发生装置
(加热高锰酸钾时试管口有玻璃棉)
固液不加热型
固体加热型
(2)选择收集装置:根据气体的性质(密度或水溶性)。
收集方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
适用范围
适合难溶于水且不与水反应的气体,如氧气、氢气
适合密度比空气大、不与空气反应的气体,如氧气、二氧化碳
适合密度比空气小、不与空气反应的气体,如氢气
优缺点
收集的气体较纯,但不干燥
收集的气体较干燥,但不纯
(3)实验室制取氢气
氢气发生装置:锌粒(固体) + 稀硫酸(液体) → 选择固液不加热型装置;
收集方法:因密度小于空气且难溶于水 → 可用向上排空气法或排水法。
3. 验证得到的气体就是所要制取的气体:根据气体的性质(如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。
特别提醒
1.排水法收集时,导管伸入集气瓶口即可;排空气法收集气体时,导管一定要伸到瓶底,便于排尽瓶内空气。
2.发生装置为固液不加热型。用长颈漏斗优点:方便添加液体;用分液漏斗的优点:便于控制液体滴加速度,从而控制反应速率,产生平稳的气流。
3.万能瓶收集气体,为防止气体溶解在水中,可在水面放一层植物油;若油层上方有空气,不影响收集的气体体积,但影响收集的气体纯度。
随学随练
1.实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A.反应速率的大小 B.产生的气体是否纯净
C.反应条件是否易于达到 D.气体的密度
【答案】D
【详解】A、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应速率,太快或太慢都不行,该选项不符合题意;
B、制取气体的化学反应原理时,需要考虑产生的气体是否纯净,否则还需要除杂,该选项不符合题意;
C、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应条件是否易于达到,该选项不符合题意;
D、制取气体的化学反应原理时,不需要考虑气体的密度,选择收集装置时,才考虑气体的密度,该选项符合题意。
故选D。
2.实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体,该反应必须严格控制加水的速度,以免剧烈反应放引起发生装置炸裂。你认为下图中最适合制取乙炔气体的装置组合为
A.②⑥ B.②⑤ C.③④ D.③⑥
【答案】D
【详解】实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体,该反应必须严格控制加水的速度,以免剧烈反应放引起发生装置炸裂,该反应为固液常温型反应,而③装置可以通过注射器控制加水速率,进而可以控制反应速率,②装置不可以,所以发生装置选择③装置;乙炔密度比空气小,微溶于水,所以收集装置是:⑤或⑥,故最适合制取制取乙炔气体的装置组合为③⑤或③⑥,故选D。
3.(2025·湖南郴州·一模)实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气,下列装置不适用于制取氢气的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,氢气密度比空气小且难溶于水,可采用向下排空气法或排水法收集;
A、该发生装置为固体加热型发生装置,不适用于制取氢气,符合题意;
B、该发生装置为固液常温型发生装置,收集装置为排水集气装置,适用于制取氢气,不符合题意;
C、该发生装置为固液常温型发生装置,收集装置为向下排空气集气装置,适用于制取氢气,不符合题意;
D、该发生装置为固液常温型发生装置,收集装置为注射器,适用于制取氢气,不符合题意。
故选:A。
拓展 二氧化碳的制备易错难点解析
一、药品选择难点
难点:常选错反应试剂,混淆不同药品的反应特性。
解析:不能用浓盐酸(挥发出HCl使CO₂不纯)、稀硫酸(生成微溶CaSO₄包裹石灰石,阻止反应持续)、碳酸钠(反应速率过快不易收集),最优选择是大理石/石灰石和稀盐酸。
二、发生装置选择难点
难点:无法匹配装置类型与反应需求,混淆不同装置的功能差异。
解析:该反应为“固液不加热型”,对应过氧化氢制氧气的发生装置逻辑;长颈漏斗下端必须液封,分液漏斗可通过活塞控制液体滴速,进而控制反应速率。
三、收集方法选择难点
难点:误选收集方法,混淆CO₂与O₂的收集逻辑。
解析:CO₂密度比空气大且能溶于水,只能用向上排空气法收集,不能用排水法(理论上可收集但损耗大,初中阶段默认不采用)。
四、气密性检查难点
难点:多仪器组合装置的气密性检查思路混乱。
解析:先构建密闭体系,再通过注水法、捂热法制造压强差,观察液面稳定不下降、导管口冒气泡等现象,即可证明气密性良好。
五、气体验满与检验难点
难点:混淆验满和检验的操作逻辑,现象描述错误。
解析:验满将燃着的木条放在集气瓶瓶口,木条熄灭则满;检验将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊则证明是CO₂,不能用燃着的木条检验CO₂(能使木条熄灭的气体不止CO₂)。
六、实验操作顺序难点
难点:操作顺序颠倒引发实验事故或产物不纯。
解析:遵循“查气密性→装固体药品→加液体药品→收集气体”的顺序,长颈漏斗加液前必须确保下端管口浸入液面下形成液封。
活学活用
1.(2026·新疆乌鲁木齐·模拟预测)按如图1装置进行实验,倾斜锥形瓶,使10mL稀盐酸与碳酸钙充分接触,瓶内气压随时间的变化如图2所示。下列有关说法不正确的是
A.m=1
B.图中d点溶液中溶质为CaCl2
C.对比a、c或b、d可知,粉末状CaCO3反应更快
D.t时刻,粉末状CaCO3与稀盐酸反应产生的CO2更多
【答案】B
【详解】A.对照实验需控制除碳酸钙形态外的所有变量一致,因此块状碳酸钙质量和粉末状相等,即 ,不符合题意。
B.d点时块状碳酸钙对应的气压仍在上升,说明反应还在进行,盐酸未完全消耗,溶液中溶质除生成的外,还有剩余的 ,符合题意。
C.对比 a、c 点气压相同,说明产生相同体积的气体,a点所需反应时间短,反应更快,c点所需反应时间长,反应较慢;对比 b、d 点反应时间相同,b点气压高,产生气体较多,反应更快,d点气压低,产生气体较少,反应较慢,由此可知,粉末状反应更快,不符合题意。
D.t时刻粉末状体系气压更高,说明该时刻粉末状反应产生的更多 ,不符合题意。
2.(2026·山西晋城·一模)实验室用如图所示装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.将大理石磨成粉末可增加二氧化碳的质量 B.把稀盐酸换成稀硫酸可提高反应速率
C.导管伸到集气瓶底部,收集的气体更纯 D.关闭弹簧夹可使反应停止
【答案】C
【详解】A、将大理石磨成粉末可增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分,但不能增加二氧化碳的质量,说法错误,不符合题意;
B、把稀盐酸换成稀硫酸,稀硫酸与大理石中的碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在大理石表面,阻止反应进一步进行,说法错误,不符合题意;
C、二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法收集,导管伸到集气瓶底部,能排尽集气瓶中的空气,使收集的气体更纯,说法正确,符合题意;
D、该装置中,大理石与稀盐酸已经接触,关闭弹簧夹,反应也不能停止,说法错误,不符合题意。
故选:C。
3.(2026·山西临汾·三模)同学们在实验室里用以下仪器制取二氧化碳,下列说法正确的是
A.仪器⑦的名称是锥形瓶 B.仪器可选择①②④⑦⑧
C.先加稀盐酸再放碳酸钙 D.集气瓶瓶口放带火星的木条验满
【答案】A
【详解】A.仪器⑦的名称确实是锥形瓶,正确。
B.实验室制取二氧化碳是大理石(碳酸钙)和稀盐酸的常温反应,不需要加热,无需选用仪器④酒精灯,错误。
C.添加药品的顺序为“先固后液”,应先加入碳酸钙固体,再加入稀盐酸,错误。
D.二氧化碳验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则说明已收集满;带火星的木条用于氧气的验满,错误。
拓展 控制反应发生和停止的装置难点解析
一、核心原理类要点
核心逻辑是通过操作实现固体和液体药品的自动分离/接触,从根源上切断或恢复反应条件,而非仅控制液体滴加速率。
必须依托“固液不加热型”气体发生装置,适配大理石和稀盐酸制CO₂、过氧化氢制氧气等固液常温反应场景。
二、典型装置识别要点
多孔隔板型装置:隔板放置块状固体,关闭弹簧夹后装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开弹簧夹压强回落,液体回流接触固体,反应重启。
可移动仪器类装置:通过上下移动装有固体的试管/铜丝兜,人为控制固体浸入或脱离液体,直接实现反应启停。
特殊结构装置:通过干燥管、U型管的特殊结构,配合弹簧夹改变内部压强,实现固液自动分离。
装置实例或变形:
装置
开始
打开弹簧夹,液体与固体接触(液体淹没固体),
反应开始
将试管浸入液体中
停止
关闭弹簧夹,气体压强增大,液体被压回长颈漏斗(或烧杯和U型管左侧),液体与固体固液分离,反应停止
提起试管离开液面
三、操作判断类要点
能实现反应启停的装置,必须满足“固体为块状、液体可自由流动、有密闭空间可形成压强差”三个条件。
粉末状固体无法用多孔隔板装置控制启停,粉末会从隔板孔隙漏下,无法实现固液完全分离。
四、易错避坑要点
区分“控制反应速率”和“控制反应启停”:分液漏斗仅能控制液体滴速,无法让固液完全分离,不能实现反应的随时停止。
装置使用前必须先检查气密性,否则无法形成稳定压强差,无法完成反应启停操作。
活学活用
1.(25-26九年级上·山西大同·期末)兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接了压强传感器,如图1所示,测得实验过程中试管内气体压强的变化情况如图2。下列说法正确的是
A.ab段试管中液面逐渐下降 B.a点的对应操作是打开弹簧夹
C.bc段石灰石与稀盐酸处于接触状态 D.d点时才可收集二氧化碳气体
【答案】A
【详解】A、ab段压强上升,说明此时反应正在进行,试管内产生CO2气体,压强增大,将试管内的液体压入长颈漏斗,所以试管中的液面会下降,A正确;
B、a点对应操作是加入稀盐酸并关闭弹簧夹,弹簧夹处于关闭状态使装置密闭,试管内开始产生CO2气体,导致压强开始增大,B错误;
C、bc段压强不变,说明反应停止,石灰石与稀盐酸处于分离状态,C错误;
D、d点压强已变小,且不再改变,说明此时气体已从导管排出,不能收集到二氧化碳,收集二氧化碳应从c点开始收集,D错误。
故选A。
2.(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)下列装置中,能随时控制反应发生与停止的制取二氧化碳装置是
A.只有① B.只有② C.只有③ D.①②③
【答案】D
【详解】①该装置可将固体置于带孔橡胶片上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,可以控制反应的发生和停止;
②该装置可将固体置于带孔橡胶片上,关闭弹簧夹,通过U形管左边添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,U形管右边液面下降,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,可以控制反应的发生和停止;
③该装置可通过上下拉动粗铜丝,控制固液的接触和分离,从而控制反应的发生和停止。
故选D。
3.(25-26九年级上·山西太原·阶段检测)小明同学在学习了氧气的实验室制取后,用软塑料瓶自制了一套发生装置,下列关于该装置的说法不正确的是。
A.通过捏放瓶身可控制反应发生和停止
B.在实验前要检查该装置的气密性
C.用该装置制取氧气,液体试剂为过氧化氢溶液
D.利用该装置制取氧气,无纺布包内二氧化锰越多,生成的氧气就越多
【答案】D
【详解】A、通过捏放瓶身,可以控制固液的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,不符合题意;
B、在实验前要检查该装置的气密性,防止装置漏气,收集不到气体,不符合题意;
C、该装置适用于固液不加热反应制取气体,适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,故液体试剂为过氧化氢溶液,不符合题意;
D、该装置适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,在该反应中,二氧化锰是催化剂,催化剂只能改变化学反应速率,不能增加生成氧气的质量,符合题意。
故选D。
拓展 实验室制取气体的一般思路易错难点解析
一、反应原理选择难点
难点:易盲目选择反应,忽略反应可行性与实操性。
解析:需同时满足“速率适中、气体纯净、操作安全、原料易得”4个条件,排除速率过快/过慢、生成多种杂质、需要高温高压的不适配反应。
二、发生装置匹配难点
难点:无法根据反应条件和反应物状态精准选装置,混淆不同装置功能。
解析:仅分两类:固体加热型(对应高锰酸钾/氯酸钾制氧)、固液不加热型(对应过氧化氢制氧、制CO₂),再根据“是否要控制速率/启停”选择长颈漏斗、分液漏斗或多孔隔板装置。
三、收集装置选择难点
难点:混淆气体性质与收集方法的对应逻辑,选错收集方式。
解析:密度大于空气用向上排空气法,密度小于空气用向下排空气法,难溶于水且不与水反应用排水法,同时要匹配气体的毒性、是否与空气成分反应等特殊限制条件。
四、气体验证与验满难点
难点:混淆验满和检验的操作位置,现象描述不规范。
解析:验满操作必须放在集气瓶瓶口,检验操作要将试剂伸入瓶内/通入气体中,严格对应不同气体的专属特征反应,避免用燃着木条这类非特异性方法检验CO₂。
五、多功能瓶使用难点
难点:搞混不同用途下的长短管进气逻辑。
解析:排空气法收集气体“重下轻上”(密度大从长管进,密度小从短管进),排水法一律短管进长管出,洗气时长管进短管出。
六、实验顺序逻辑难点
难点:操作顺序颠倒,引发安全事故或产物不纯。
解析:严格遵循“查气密性→装药品(先固后液)→收集气体→尾气处理”的顺序,加热法制氧结束后先移导管后熄灯,防止水倒吸炸裂试管。
活学活用
1.(25-26八年级上·山东淄博·期末)请回答下列问题。
(1)实验室制取气体时,需要考虑实验原理:从反应的可能性及安全、环保角度考虑,实验室制取氧气所需的药品是________,其中作催化剂的是________;要考虑气体制取装置及气体的收集装置:气体反应装置的选择要考虑反应物________和________,气体的收集装置选择要考虑气体的密度和气体的________。
(2)实验室制取氧气的主要步骤:①用排水法收集氧气;②连接实验仪器;③装入试剂;④检查装置气密性;⑤打开分液漏斗的活塞,其正确的操作顺序是________。
A.①②③④⑤ B.②④③⑤① C.④②①③⑤
【答案】(1) 过氧化氢溶液和二氧化锰 二氧化锰 状态 反应条件 溶解性
(2)B
【详解】(1)从反应的可能性及安全、环保角度考虑,实验室制取氧气所需的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,其中作催化剂的是二氧化锰;
在实验室制取气体,若要选择合适的发生装置,需考虑的两个主要因素是反应物的状态和反应条件;
在实验室选择合适的气体收集装置时,要充分考虑气体的相关性质,要考虑气体在水中的溶解性以及密度;
(2)实验室用过氧化氢制取氧气的主要步骤:装(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→加(加入固体药品)→注(注入液体药品)→收(采用向上排空气法或排水法收集气体)所以正确的操作顺序②④③⑤①,故选B。
2.(25-26九年级上·宁夏银川·期末)探究“二氧化碳的实验室制取与性质”。
实验方法:先制取二氧化碳,再验证二氧化碳的性质。
(1)实验原理:实验室制取二氧化碳的符号表达式为_______。
(2)实验装置:图中a的仪器名称是_______,实验的发生和收集装置是_______(填字母),验满二氧化碳的方法是_______。
(3)实验现象与解释:当二氧化碳气体通入F装置后,现象是_______。按图G进行实验,观察到两支燃着的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的一条化学性质是_______。
【问题与思考】
(4)有同学认为按F装置进行实验无法证明二氧化碳与水反应,要证明二氧化碳能与水反应,还需补充一个实验是_______。(简要描述实验步骤和现象)
(5)确定实验室制取气体的化学反应原理时,需要考虑的因素是_______(填字母)。
A.反应的速率快慢 B.产生的气体是否纯净
C.实验操作是否安全简单 D.气体的颜色、密度和溶解性
【答案】(1)CaCO3+HCl → CaCl2+H2O+CO2
(2) 锥形瓶 BC/CB 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则已收集满
(3) 紫色石蕊溶液变红 不能燃烧,也不能支持燃烧
(4)将干燥的紫色石蕊纸花放入充满干燥二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色(或无明显变化,合理即可)
(5)ABC
【详解】(1)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或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,反应的符号表达式是CaCO3+HCl → CaCl2+H2O+CO2
(2)图中a的仪器名称是锥形瓶。 实验室制取二氧化碳是固体和液体常温下反应,发生装置选固液不加热型,二氧化碳能溶于水,密度比空气大,用向上排空气法收集,所以实验的发生和收集装置是BC。二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。
(3)当二氧化碳气体通入F装置后,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,现象是紫色石蕊试液变红。 按图G进行实验,观察到两支燃着的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的一条化学性质是二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。
(4)有同学认为按F装置进行实验无法证明二氧化碳与水反应,要证明二氧化碳能与水反应,还需补充的一个实验是证明二氧化碳不能使紫色石蕊变红,该实验是 将干燥的紫色石蕊试纸放入充满干燥的二氧化碳气体中,试纸不变色。此实验可证明二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色,结合F装置中紫色石蕊试液变红,说明是二氧化碳与水反应生成的新物质使石蕊变红。
(5)A、速率太快不易收集,速率太慢耗费时间,所以要考虑,符合题意。
B、若产生的气体不纯净,会影响后续对气体性质的探究等,所以要考虑,符合题意。
C、实验应保证安全,操作尽量简单,所以要考虑,符合题意。
D、这些性质主要影响气体的收集方法,而不是确定化学反应原理时需要考虑的,不符合题意。
故选ABC。
3.实验室常用甲酸(HCOOH)和浓硫酸在加热条件下制取一氧化碳,反应表达式为。已知一氧化碳密度略小于空气,难溶于水,有毒。请回答:
(1)制取一氧化碳应选择的发生装置是___________(填“固固加热型”“固液常温型”或“固液加热型”)。
(2)收集一氧化碳最适宜的收集装置是___________(填“排水法”“向上排空气法”或“向下排空气法”),不选另两种的原因分别是:___________、___________。
(3)实验中处理尾气的方法可以是___________(写1种即可)。
【答案】(1)固液加热型
(2) 排水法 一氧化碳密度与空气接近,排空气法收集不纯 一氧化碳有毒,排空气法易泄漏污染环境
(3)点燃尾气(或气球收集等合理即可)
【详解】(1)反应用到的甲酸和浓硫酸均是液体,反应条件是加热,因此选择发生装置是固液加热型。故填:固液加热型。
(2)CO难溶于水,可用排水法收集,不选向上排空气法或向下排空气法是因为一氧化碳密度与空气接近,排空气法收集不纯,且一氧化碳有毒,排空气法易泄漏污染环境。故填:排水法;一氧化碳密度与空气接近,排空气法收集不纯;一氧化碳有毒,排空气法易泄漏污染环境。
(3)尾气CO可用酒精灯点燃,转化为无毒的CO2,或用气球收集。故填:点燃尾气(或气球收集等合理即可)。
题型 实验室制取二氧化碳
▌例1 (2026·山东淄博·二模)在实验室中用下图A装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状石灰石可以增加二氧化碳的质量
B.可用稀硫酸替代稀盐酸进行实验
C.关闭弹簧夹可以让反应停止
D.收集满一瓶后,图B所示盖上毛玻璃片,可以减少二氧化碳的逸散
【答案】D
【详解】A.生成二氧化碳的质量由参与反应的反应物总质量决定,粉末状石灰石仅增大了反应物接触面积、加快反应速率,不会改变最终生成二氧化碳的质量,说法错误;
B.稀硫酸和石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙,附着在石灰石表面阻碍反应持续进行,因此不能用稀硫酸替代稀盐酸,说法错误;
C.关闭弹簧夹后,反应生成的二氧化碳无法排出,锥形瓶内压强增大,稀盐酸不能被压回分液漏斗,无法实现固液分离,反应不会自动停止,说法错误;
D.二氧化碳密度大于空气,收集满后应沿集气瓶口水平推动毛玻璃片盖住,可以减少逸散,说法正确。
解题贴士
紧扣“固液不加热型装置+石灰石与稀盐酸反应、长颈漏斗液封、向上排空气法收集、澄清石灰水检验、燃着木条放瓶口验满”核心逻辑,规避错用稀硫酸/浓盐酸、用排水法收集等高频陷阱,即可快速突破所有考点。
▌对点练1-1 (2026·安徽·模拟预测)实验室制取二氧化碳并验证其性质,下列操作正确的是
A.检验是否是气体 B.排水法收集气体
C.气体验满 D.用稀硫酸和大理石作反应物
【答案】A
【详解】A、二氧化碳可与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,反应为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O,导管伸入液面下能让气体与石灰水充分接触,检验操作正确。
B、CO2能溶于水,且可与水反应CO2 + H2O = H2CO3,不能用排水法收集,操作错误。
C、CO2验满需将燃着的木条放在集气瓶口,伸入瓶内无法验证是否收集满,操作错误。
D、稀硫酸与大理石(主要成分为CaCO3)反应生成微溶的CaSO4,会附着在大理石表面阻碍反应持续进行,实验室制取CO2应选用稀盐酸,错误。
▌对点练1-2 (2026·上海浦东新·二模)关于实验室制取说法正确的是
A.原料选择石灰石和稀盐酸 B.采用固液加热型发生装置
C.可用向下排空气法收集 D.用带火星的木条验满
【答案】A
【详解】A. 实验室制取二氧化碳的原料为石灰石(或大理石)和稀盐酸,该选项正确。
B. 该反应的反应物为固体和液体,反应不需要加热,应选用固液不加热型发生装置,该选项错误。
C. 二氧化碳密度大于空气,应采用向上排空气法收集,该选项错误。
D. 二氧化碳验满需将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则证明已满,带火星的木条用于氧气的验满,该选项错误。
题型 实验室制取气体装置的选择
▌例2 (24-25八年级下·上海静安·期中)实验室利用如图装置制取气体。
(1)写出仪器a的名称_______。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气的发生装置是______(填序号),用装置C收集氧气的依据是____,若收集的氧气不纯,可能的原因是____(填一种即可);实验结束时应先_____,后_____。
(3)实验室利用装置B制取二氧化碳,锥形瓶中先盛放的试剂是____,长颈漏斗中添加的试剂是____,收集装置是_____,验满的方法是______,装置B有一处明显的错误是_____。
【答案】(1)水槽
(2) A 氧气不易溶于水且不与水反应 收集氧气前集气瓶没装满水(或未等气泡连续均匀冒出就开始收集) 将导管从水槽中移出 熄灭酒精灯
(3) 大理石/石灰石 稀盐酸 D 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已集满 长颈漏斗下端管口未伸入液面以下(形成液封)
【详解】(1)根据图像,仪器 a 是水槽。
(2)加热高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,所以发生装置选A;
装置C是排水法收集气体的装置,能用它收集氧气是因为氧气不易溶于水且不与水反应;
若收集的氧气不纯,可能是收集氧气前集气瓶没装满水,里面有空气;也可能是未等气泡连续均匀冒出就开始收集,此时排出的气体中混有装置内的空气;
实验结束时,为防止水槽中的水倒吸进入试管,使试管炸裂,要先将导管从水槽中移出,后熄灭酒精灯。
(3)实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应 ,所以锥形瓶中先盛放的是大理石(或石灰石),从长颈漏斗中添加稀盐酸;
二氧化碳密度比空气大,能溶于水 ,所以用向上排空气法收集,收集装置选D ;
二氧化碳不支持燃烧,验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已集满;
装置B中长颈漏斗下端管口未伸入液面以下,会导致生成的气体从长颈漏斗逸出 ,正确的是要伸入液面以下形成液封。
解题贴士
紧扣“反应物状态+反应条件定发生装置、气体密度+溶解性定收集装置”的核心逻辑,结合多功能瓶“重下轻上、短进长出”的进气规则,即可快速选对所有装置,规避90%以上的考点陷阱。
▌对点练2-1 (25-26九年级上·河南洛阳·期末)实验室制取二氧化碳并验证其性质,回答下列问题:
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置适用于________、________的气体制取;
(2)收集二氧化碳只能用向上排空气法,原因是________________;
(3)将二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液变红,原因是________________________;
(4)检验二氧化碳气体的方法是________________________。
【答案】(1) 固体和液体反应 反应不需要加热
(2)二氧化碳密度比空气大,能溶于水且与水反应
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊溶液变红
(4)将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明是二氧化碳
【详解】(1)实验室制二氧化碳装置是固液常温型,故适用于固体与液体、不需要加热的气体制备。
(2)二氧化碳密度比空气大,且能溶于水、能与水发生反应,因此不能用排水法收集,只能用向上排空气法。
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性能使紫色石蕊溶液变红。
(4)将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是二氧化碳。发生的反应为。
▌对点练2-2 化学实验小组的同学正在进行气体制取实验,请你结合下列实验装置,一起参与探究,并完成下列有关问题。
(1)图中仪器①的名称是________,仪器②的名称是________。
(2)实验室里常用稀盐酸和块状大理石在装置A中反应制取二氧化碳,写出上述反应的符号表达式________;若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳,则瓶内应装入的物质是________,气体应从_______(填“a”或“b”),其中反应的符号表达式是________,但是小组同学在实验操作中并没有看到浑浊现象, 写出其原因________ 。
(3)装置A、B和C都能制取二氧化碳气体,但装置C与前两者相比较,你认为装置C的优势是_______;
(4)若用装置D制取氧气,则该反应的文字表达式为________。
(5)实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体。在通常情况下甲烷是一种无色无味的气体,难溶于水, 密度比空气小。现实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生装置和收集装置是________(填字母编号)。
【答案】(1) 锥形瓶 长颈漏斗
(2) CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2 澄清石灰水 a Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O 盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与氢氧化钙先反应
(3)控制反应的发生与停止
(4)氯酸钾 氯化钾+氧气
(5)DF
【详解】(1)仪器①的名称是锥形瓶,仪器②的名称是长颈漏斗;
(2)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的符号表达式为:CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2;
若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳,则瓶内应装入的物质是澄清石灰水,氢氧化钙能与二氧化碳反应产生碳酸钙沉淀,有明显的现象;为使二氧化碳与澄清石灰水充分反应,气体要长管进,故从a口进入;氢氧化钙能与二氧化碳反应产生碳酸钙和水,符号表达式为: Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O ;
但是小组同学在实验操作中并没有看到浑浊现象, 其原因是盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与氢氧化钙先反应了;
(3)装置A、B和C都能制取二氧化碳气体,但装置C与前两者相比较,装置C的优势是:打开弹簧夹固液接触反应开始,关闭弹簧夹试管内气体增多,在压强的作用下固液分离,故优点是能够控制反应的发生与停止;
(4)D装置属于固、固加热型,且没有棉花,适合用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,氯酸钾在加热和二氧化锰的催化作用下生氯化钾和氧气反应的文字表达式:氯酸钾 氯化钾+氧气;
(5)实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体,该反应为固体加热型,发生装置可选择D,排水法收集的气体较排空气法纯净,甲烷甲烷难溶于水,可选择F排水法收集较纯净的甲烷,故实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生和收集装置是D和F。
题型 能控制反应发生和停止的气体发生装置
▌例3 (2026·湖北荆州·二模)掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。请根据图示装置回答下列问题:
(1)标号仪器a的名称是______。
(2)实验室用KMnO4制取较纯净的O2,可选用的装置组合为______(填字母)。
(3)实验室制取CO2时,若用B作为发生装置,当控制反应停止后,试管内液面位于_______(选填:“1”或“2”)处;若用装置D收集CO2,可用燃着的木条放在导管口______(选填:“m”或“n”)处来进行验满。
【答案】(1)酒精灯
(2)AC
(3) 2 n
【详解】(1)略;
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,反应物是固体,反应需要加热,因此发生装置选A;要收集较纯净的氧气,应选用排水法(装置 C),因此装置组合为AC。
(3) 若用B作为发生装置,关闭弹簧夹,试管内气体增多,压强增大,将液体压入长颈漏斗内,液体与多孔塑料片上的固体分离,反应停止,因此当反应停止后,试管内液面位于2处;
二氧化碳的密度比空气大,用装置 D 收集时应 “长进短出”,气体从 m 端进入,因此验满时将燃着的木条放在n处。
解题贴士
紧扣“块状固体+液体常温反应、通过压强差实现固液自动分离/接触”的核心逻辑,排除仅能控制滴速的分液漏斗类干扰装置,即可快速识别所有可控制反应启停的装置,规避考点陷阱。
▌对点练3-1 (2026·山东东营·二模)(5)CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存,兴趣小组重新设计了水草缸的气体发生器A瓶,如图二,A瓶中可选用_____(填试剂名称)为原料制取CO2,与上述(2)中制备气体装置相比,该装置的优点是______。
【答案】
(5) 大理石(或石灰石)和稀盐酸 可以控制反应的发生与停止,还可以调节气体的流速
【详解】
(5)实验室制取二氧化碳的原料为大理石(或石灰石)和稀盐酸;
该装置类似简易启普发生器,搭配气量调节阀,可以控制反应的发生停止,还能调节产气量,比原装置更易控制。
▌对点练3-2 (2026·江苏镇江·模拟预测改编)请结合如图回答问题。
(1)仪器名称:①________,②________。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取,可选用装置________(选填序号)和组合,反应的符号表达式为________。选用装置收集的理由是________。
(3)实验室制取的符号表达式为________,选用装置相对于的优点是________。
(4)用图2所示装置测量大理石和稀盐酸反应体系的温度,并用电子天平连续称量反应体系的总质量。测得反应过程中温度和质量随时间的变化如图3所示。
①图2所示装置制取气体,停止反应的操作是________。
②图3中之后,体系温度几乎不变的原因可能是________。
③若反应结束后,装置内仍有少量大理石未反应,此时打开活塞继续反应,体系总质量变化趋势是________(填“继续减小”“保持不变”或“先减小后不变”)。
【答案】(1) 试管 长颈漏斗
(2) B 氧气不易溶于水且不与水反应
(3) CaCO3 + HCl→CaCl2 + H2O+ CO2 可以随时控制反应的发生与停止(或随开随关)
(4) 关闭活塞 盐酸浓度降低,反应速率降低,放热的速率与散热的速率相当 先减小后不变
【详解】(1)略。
(2)双氧水制氧气是固液不加热型反应,二氧化锰是粉末,不能用C装置的隔板分离,因此选发生装置B;E为排水法收集氧气,原因是氧气不易溶于水且不与水反应。双氧水制氧气反应的符号表达式为。
(3)实验室用大理石(主要成分为碳酸钙)和稀盐酸反应制二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,据此写出表达式 CaCO3 + HCl→CaCl2 + H2O+ CO2
装置C有多孔隔板和活塞,关闭活塞时装置内压强增大,固液分离反应停止,打开活塞固液接触反应重新开始,因此优点是可以控制反应的发生和停止。
(4) ① 图2装置原理和C一致,关闭活塞即可让固液分离,停止反应。
② 大理石和盐酸反应是放热反应,随着反应的进行,盐酸的浓度下降,反应速率减缓,放热的速率与散热的速率相当,故体现出体系温度几乎不变。
③因为有少量大理石剩余,打开活塞后继续反应,则仍有二氧化碳逸出,则开始体系总质量减小,当大理石中的碳酸钙反应完后,反应停止,则质量不变,所以变化趋势是先减小后不变。
题型 实验室制取气体的综合考查
▌例4 (25-26九年级上·广东深圳·期中)现对甲烷的制取、性质、应用做以下研究。请回答相关问题:
查阅资料:①通常状况下,甲烷是一种无色无味难溶于水的气体,密度比空气小;
②实验室中常用无水醋酸钠()和氢氧化钠两种固体试剂,研磨均匀混合通过加热制取甲烷,同时还生成碳酸钠。
(1)实验室可用B装置与C装置结合制取干燥的氧气,发生反应的文字表达式为_______。
(2)A~E中,可用于制取并收集干燥的甲烷气体的装置为_______(填字母)。
(3)用装置F收集了一瓶纯净的甲烷气体,在装置G中进行燃烧实验。可用水将F中气体压出,则水应从_______(填“m”或“n”)端注入。
(4)Y形管在不同的实验中作用各不相同(如图)
①若实验室利用装置甲制备少量氧气,正确的操作是将_______(填字母)。
A.固体转移至液体 B.液体转移至固体
②实验室利用装置乙制备氧气,酒精灯应加热Y形管内_______(填“a”或“b”)处的高锰酸钾,再收集氧气。
【答案】(1)
(2)BD
(3)m
(4) B a
【详解】(1)B装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花,则实验室用B装置制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式:;
(2)实验室中常用无水醋酸钠()和氢氧化钠两种固体药品,研磨均匀混合通过加热制取甲烷,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择固体加热型发生装置,即装置B;甲烷难溶于水且密度比空气小,可采用排水法或向下排空气法收集,其中用向下排空气法能收集到干燥的甲烷气体,即装置D,综上可知,A—E中,可用于制取并收集干燥的甲烷气体的装置为BD;
(3)装置F收集了一瓶纯净的甲烷气体,甲烷密度比水小,先在顶部聚集,用水将F中气体压出,通入G中进行燃烧实验,甲烷难溶于水,则水应从m端注入,气体从n端排出;
(4)①若实验室利用装置甲制备少量氧气,即固体和液体混合制取氧气,若将固体转移到液体中,一是可能有的块状固体过大,可能将装置打破,二是固体不易流动,所以应将液体转移至固体,故选:B;
②实验室利用装置乙制备氧气,固体加热时可能会产生水蒸气,冷凝水倒流可导致容器炸裂,所以应加热a处的高锰酸钾,再收集氧气。
解题贴士
紧扣“原理选药品、状态条件定发生装置、性质定收集方法、压强差查气密、特征反应验气体验满”的全流程逻辑,串联O₂、CO₂等核心气体的共性与差异,即可快速突破所有综合题型考点陷阱。
▌对点练4-1 实验室常用如图装置制取气体。
(1)写出仪器 a 名称:________;
(2)实验室用固体纯净物制取氧气的符号表达式为________,则选用的发生装置是________(填字母);
(3)实验实常用金属锌(颗粒)与稀硫酸(液体)反应制取氢气,已知氢气是一种难溶于水,且密度小于空气的气体,则制取并收集氢气可选用的装置为________(填字母)。
(4)硫化氢(H2S)是一种有刺激性气味、有剧毒的气体,需对其进行处理,收集和处理装置如图 2,由此可推测硫化氢的物理性质为 (填字母)。
A.密度比空气小 B.密度比空气大 C.可溶于水 D.难溶于水
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A
(3)BD/BE
(4)BC
【详解】(1)仪器 a 名称是长颈漏斗;
(2)实验室用固体纯净物制备氧气时,应该用高锰酸钾制取,高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的符号表达式:,属于固体加热型,选用的发生装置是A;
(3)实验实常用金属锌与稀硫酸(液体)反应制取氢气,属于固液常温型,发生装置选用B,氢气难溶于水,可用排水法收集,氢气密度小于空气密度,可用向下排空气法收集,故制取并收集氢气可选用的装置为BD或BE;
(4)硫化氢(H2S)是一种有刺激性气味、有剧毒的气体,需对其进行处理,收集和处理装置如图 2,由图2看出:
A、收集时气体是由长导管进入,气体沉积在集气瓶的底部,由下而上,充满集气瓶,说明硫化氢气体的密度比空气大,说法错误;
B、由A可知B硫化氢密度比空气大,说法正确;
C、硫化氢会污染环境,能用水来吸收,说明硫化氢可以溶于水,说法正确;
D、由C可知:硫化氢可以溶于水,说法错误;
故选BC。
▌对点练4-2 根据如图装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)写出有标号仪器的名称: ①_______;②_______。
(2)用高锰酸钾制取氧气符号表达式为_______,应选择的发生装置是_______(填字母序号,下同),该装置还需做的一点改动是_______,其作用是_______。
(3)若用装置 G 收集氧气则气体应从_______(填“a”或“b”)通入,验满的方法是_______;若用装置 E 收集氧气,当 _______时即可开始收集氧气。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤:①加热,②检查装置的气密性,③装药品,④用排水集气法收集,⑤从水槽中取出导气管,⑥熄灭酒精灯,⑦组装并固定装置。其中操作顺序正确的_______。
A.⑦①③②⑤④⑥ B.②③⑦①④⑤⑥
C.②③⑦①④⑥⑤ D.⑦③①②④⑥⑤
(5)实验室常用硫化亚铁固体(FeS)和稀硫酸反应制取易溶于水,且密度比空气大的有毒的硫化氢(H2S)气体,同时生成另一种固体物质硫酸亚铁。若要获得平稳的气流,可选择的发生装置为 _______,可选择的收集装置是_______(在 A-F中选择装置)。由于硫化氢有毒且对环境有污染,为防止污染环境,改用 G 收集气体,可以用装置 H 进行尾气处理,应将导管口 _______(填“a”或“b”)与 c 相连。
(6)装置 B 和 C 对比,用分液漏斗代替长颈漏斗进行实验的优点是_______。
(7)在探究硫在不同浓度的氧气中燃烧的实验时,小组同学进行了下图所示的实验:图 1 的集气瓶中装有 80%的水,用排水法收集氧气后,集气瓶中仍留有 10%的水(如图 2)。
图 2 集气瓶中氧气的体积分数是_______(以氧气约占空气体积的1/5 计算)。
【答案】(1) 酒精灯 长颈漏斗
(2) A 在试管口放一团棉花 防止粉末状物质进入导管,堵塞导管
(3)a 在 b 导管口处放一根带火星的木条,若木条复燃则已集满 导管口有连续均匀的气泡冒出
(4)B
(5) C D b
(6)可控制气体的产生速度(或得到平稳的气流)
(7)74%
【详解】(1)由图可知,仪器①为酒精灯,仪器②为长颈漏斗,故填:酒精灯;长颈漏斗;
(2)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,故反应的符号表达式为:;
高锰酸钾为固体,反应条件要加热,故发生装置可选A,故填:A;
给高锰酸钾加热时,随着氧气的产生,粉末状物质会被吹进导管,进而堵塞导管,需要在试管口放一团棉花。故该装置还需做的一点改动是:在试管口放一团棉花;
在试管口放棉花的作用可填:防止粉末状物质进入导管,堵塞导管;
(3)氧气的密度比空气大,若用装置G收集氧气,应从a导管通入来排尽装置内的空气,故填:a;
若从b导管排出的气体是氧气时,则氧气已经收集满,可用带火星木条放置在b管口,若木条复燃,则氧气已收集满,故填:在 b 导管口处放一根带火星的木条,若木条复燃则已集满;
若用装置 E 排水法收集氧气,导管口刚排出的主要是装置内的空气,要等气泡连续均匀放出时再收集,故填:导管口有连续均匀的气泡冒出;
(4)实验室用高锰酸钾并用排水法收集氧气的步骤是:连好装置,检查装置的气密性,若气密性良好,则装入高锰酸钾,在试管口放一团棉花,塞进橡胶塞,将试管固定在铁架台上,给试管加热,用排水法收集氧气,实验结束后,将导管从水槽中取出,熄灭酒精灯,即正确的操作顺序是:连、查、装、定、点、收、移、熄,故选:B;
(5)实验室用硫化亚铁固体和稀硫酸反应制取硫化氢气体,可见制取硫化氢是固体和液体在常温下的反应,若要获得平稳的气流,可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度,进而控制气体的产生速度 ,故发生装置可选:C;
硫化氢是易溶于水,且密度比空气大的气体,故只能采用向上排空气法收集,故收集装置可选:D;
由于硫化氢密度比空气大,若用装置G收集,可将发生装置与a导管相连,b导管与c导管口相连,用水吸收尾气,故填:b;
(6)用分液漏斗代替长颈漏斗,可通过控制液体的滴加速度,进而控制气体的产生速度,故填:可控制气体的产生速度(或得到平稳的气流)
(7)由图可知,集气瓶中有20%的空气,80%的水。当用氧气排出70%的水而留有10%的水后,集气瓶中气体成分是20%的空气和70%的氧气,则瓶中氧气的体积分数为=,故填:74%。
基础通关
1.(25-26九年级上·河南洛阳·期末)实验室制取二氧化碳的药品是
A.碳酸钙和稀硫酸 B.碳酸钠和稀盐酸
C.大理石和稀盐酸 D.木炭和氧气
【答案】C
【详解】A.碳酸钙和稀硫酸反应会生成微溶的,它会附着在碳酸钙表面,阻碍反应持续进行,无法稳定制取二氧化碳,错误;
B.碳酸钠为粉末状和稀盐酸接触面积大,反应速率极快,难以控制,不便于收集气体,错误;
C.大理石主要成分为,是块状固体,和稀盐酸反应速率适中、易控制,所得二氧化碳纯度较高,是实验室制取二氧化碳的标准药品,正确;
D.木炭和氧气反应制得的二氧化碳会混有未反应的氧气,或者不完全燃烧生成的一氧化碳,气体不纯且操作复杂,错误。
2.下图是CO2的制取、收集、验满和性质验证的主要操作,错误的是
A.检查装置气密性 B.加药品
C.收集并验满 D.验证气体性质
【答案】B
【详解】A、抽动注射器,若长颈漏斗底端产生气泡,则气密性良好,故选项正确;
B、向锥形瓶中加药品,先用药匙或镊子将固体送至瓶底,再添加液体药品,故选项错误;
C、由于二氧化碳的密度比空气大,用向上排空气法验满二氧化碳可用燃着的木条放在短导管口,若木条熄灭,则已收集满,故选项正确;
D、此实验可验证二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊试液变红,故选项正确。
故选:B。
3.(25-26九年级上·广西钦州·期末)实验室制取CO2大致可分为以下几个步骤:①检查装置的气密性②将稀盐酸加入分液漏斗中③连接装置④用排空气法收集一瓶二氧化碳气体⑤用燃着的木条靠近集气瓶瓶口验满⑥将石灰石装入锥形瓶,用带导管及分液漏斗的双孔橡皮塞塞紧瓶口。正确操作顺序是
A.①⑥②③④⑤ B.③①⑥②④⑤ C.③①②⑥④⑤ D.①②⑥③④⑤
【答案】B
【详解】制取气体时,首先要连接装置,即步骤③,这是实验的起始操作,只有连接好装置才能进行后续操作。连接好装置后,检查装置的气密性,防止装置漏气导致实验失败,即步骤①。接着将石灰石装入锥形瓶,用带导管及分液漏斗的双孔橡皮塞塞紧瓶口,石灰石是固体药品,要先加入,即步骤⑥。然后将稀盐酸加入分液漏斗中,稀盐酸是液体药品,通过分液漏斗加入,即步骤②。之后用排空气法收集一瓶二氧化碳气体,因为二氧化碳密度比空气大,采用向上排空气法收集,即步骤④。最后用燃着的木条靠近集气瓶瓶口验满,当木条熄灭时,说明二氧化碳已收集满,即步骤⑤。所以正确操作顺序是③①⑥②④⑤。
故选B。
4.(2026·山东淄博·二模)在实验室中用下图A装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状石灰石可以增加二氧化碳的质量
B.可用稀硫酸替代稀盐酸进行实验
C.关闭弹簧夹可以让反应停止
D.收集满一瓶后,图B所示盖上毛玻璃片,可以减少二氧化碳的逸散
【答案】D
【详解】A.生成二氧化碳的质量由参与反应的反应物总质量决定,粉末状石灰石仅增大了反应物接触面积、加快反应速率,不会改变最终生成二氧化碳的质量,说法错误;
B.稀硫酸和石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙,附着在石灰石表面阻碍反应持续进行,因此不能用稀硫酸替代稀盐酸,说法错误;
C.关闭弹簧夹后,反应生成的二氧化碳无法排出,锥形瓶内压强增大,稀盐酸不能被压回分液漏斗,无法实现固液分离,反应不会自动停止,说法错误;
D.二氧化碳密度大于空气,收集满后应沿集气瓶口水平推动毛玻璃片盖住,可以减少逸散,说法正确。
5.能用于实验室制取CO2,并能随开随用、随关随停的装置是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取,常温下石灰石与稀盐酸或大理石和稀盐酸只要接触即可反应产生二氧化碳。A、该装置打开弹簧夹时,两种反应物即可接触,反应进行,当关闭弹簧夹时,固体和液体无法分离,反应不能停止,不符合题意;B、该装置打开弹簧夹时,两种反应物即可接触,反应进行,当关闭弹簧夹生成的二氧化碳不能导出,试管内的压强增大,会将酸压入长颈漏斗,实现固液分离,反应停止,符合题意;C、该装置打开分液漏斗的活塞时,两种反应物即可接触,反应进行,当关闭活塞时,固体和液体无法分离,反应不能停止,不符合题意;D、该装置从长颈漏斗加入稀盐酸,两种反应物即可接触,反应进行,当关闭弹簧夹生成的二氧化碳不能导出,试管内的压强增大,会将酸压入长颈漏斗,但不会全部压入,固体与液体无法分离,反应不能停止,不符合题意。故选B。
6.(24-25九年级上·黑龙江·单元测试)下列是某兴趣小组制取、收集并检验的有关实验操作,其中不正确的是
A.推动甲图中注射器活塞,若长颈漏斗下端冒气泡,说明装置气密性良好
B.乙图中长颈漏斗下端要插入液面下,是为了防止气体逸出
C.丙图装置可以测量的体积,植物油是为了防止气体溶于水
D.丁图中为了检验,滴入的试剂为澄清石灰水
【答案】A
【详解】A、推动题图甲中注射器,若装置气密性良好,则锥形瓶内的压强增大,长颈漏斗内液面上升,形成一段稳定的水柱,故A错误;
B、题图乙中长颈漏斗下端要插入液面下,液封长颈漏斗下端管口,防止气体逸出,故B正确;
C、二氧化碳能溶于水,丙装置用植物油将二氧化碳与水隔开,防止气体溶于水,可以测量的体积,故C正确;
D、二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊,可以用澄清石灰水检验,故D正确。
故选A。
7.如下图所示,I~ Ⅳ装置可供实验室制取有关气体时选用。下列有关说法正确的是
A.实验室制取二氧化碳可选用Ⅱ、 Ⅳ装置,将燃着的木条放在a管口处即可检查是否集满
B.实验室用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取氢气(难溶于水)时可选用Ⅱ、Ⅲ装置
C.实验室用氯酸钾制取氧气可选用I、 Ⅳ装置,气体从b管口通入
D.实验室用过氧化氢溶液制取氧气,可选用I、Ⅲ装置
【答案】B
【详解】A、实验室用石灰石或大理石(主要含碳酸钙)与盐酸溶液在常温下反应制取二氧化碳,故可选固液不加热型装置Ⅱ制二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集,故可用装置Ⅳ收集二氧化碳,a进气,b出空气,当二氧化碳集满后会从b端溢出,故可在b管口处即可检查是否集满,A错误,不符合题意;
B、实验室用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取氢气,故可选固液不加热型装置Ⅱ制氢气,氢气难溶于水,可用排水法Ⅲ收集,B正确,符合题意;
C、实验室用氯酸钾固体在加热的条件下以二氧化锰作催化剂制取氧气,可选固体加热型装置I制氧气,氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,故可用装置Ⅳ收集二氧化碳,a进气,b出空气,C错误,不符合题意;
D、实验室用过氧化氢溶液以二氧化锰作催化剂在常温下反应制取氧气,可选固液不加热型装置Ⅱ制氧气,不能选固体加热型装置I制氧气,D错误,不符合题意;
故选B。
8.(25-26九年级上·河南新乡·期末)如图所示可作为实验室制取二氧化碳的装置。为了便于控制反应随时发生和停止,多孔隔板最合适的位置是___________(填“a”“b”或“c”)处,使反应停止的操作是___________;多孔隔板上面需要放置的试剂为___________。
【答案】 a 关闭弹簧夹 大理石或石灰石
【详解】装置中如果稀盐酸过多,在固液分离时液体药品容易从长颈漏斗逸出,造成危险。且试管内保留的气体空间越小,关闭弹簧夹后,产生的气体对装置内气压的影响越大,气压越大越容易将橡胶塞弹开或导致试管损坏。所以在能满足固液分离的情况下,多孔隔板位置较低时更好。a位置较低,且放置隔板及固体药品后,可满足固液分离的要求,所以多孔隔板最合适的位置是a。关闭弹簧夹,气体无法排出,装置内压强增大,将液体药品压入长颈漏斗,固液分离,可以使反应停止。实验室制取二氧化碳是用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应,大理石(或石灰石)是固体,所以多孔隔板上需要放置的试剂名称为大理石(或石灰石);
9.(2026·吉林·二模)磐石抗联密营遗址出土的改制便携电石灯,被评定为省博物院三级文物。下图为实验室制取气体的发生装置和电石灯的简易结构图,已知乙炔是一种密度比空气略小的气体,难溶于水,具有可燃性。实验室可以用电石()与水在常温条件下反应制取乙炔。请结合所学知识回答下列问题:
(2)实验室要得到平稳的乙炔气流,应选用甲图中的发生装置是_______(填字母);
(3)能用排水法收集乙炔气体,是因为_______;
(4)电石灯工作时,上下移动螺母可控制导管的开闭,从而点亮或熄灭电石灯,其工作原理与甲图中的______(填字母)相同。
【答案】
(2)C
(3)
乙炔难溶于水,且不与水发生反应
(4)C
【详解】
(2)要得到平稳气流,需要控制液体滴加速度以控制反应速率,装置C的注射器可精确控制水的加入速率,能获得平稳气流。
(3)排水法收集气体的适用条件为气体难溶于水、不与水反应,符合乙炔的性质。
(4)电石灯可以通过控制导管开闭来控制液体的滴加与停止,以及控制滴加液体的速率,这与装置C中的注射器作用相似。
10.结合下图回答问题:
(1)写出编号仪器的名称:①________,②________。
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是_____(填序号),该反应的化学表达式为_______。用D装置收集氧气完毕后,应先____(选填 “从水中取出导管”或“熄灭酒精灯”)。
(3)实验室可用装置B或C制CO2,该反应的化学表达式为______, C装置相对于B装置的优点有______。
(4)F图装置可用于制取二氧化碳并测量二氧化碳的体积。实验中,二氧化碳的体积可以通过________(填仪器名称)中液体的体积来表示。装置中植物油的作用是__________。集气瓶中未装满水,液面上的空气对实验结果________(选填“有””或“无”)影响。不考虑气压和温度的影响,用此套装置的测量结果仍然偏大,其原因是__________。
【答案】 酒精灯 长颈漏斗 A KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 从水中取出导管 CaCO3+HCl CaCl2+H2O+CO2 控制反应的发生和停止(随开随停) 量筒 防止二氧化碳溶于水或与水反应 无 加入的稀盐酸的体积也计算在气体的体积内(合理答案均给分)
【详解】(1)编号①仪器的名称是酒精灯,编号②仪器的名称是长颈漏斗;
(2)用高锰酸钾制取氧气,反应的状态是固体,反应的条件是加热,可选用的发生装置是A;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,反应的化学表达式为KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;为防止水倒流,引起试管的炸裂,用D装置收集氧气完毕后,应先从水中取出导管;
(3)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,实验室可用装置B或C制CO2,该反应的化学表达式为CaCO3+HCl CaCl2+H2O+CO2,在装置C中,固体药品物放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行。实验室常用装置C代替装置B制取气体,装置C的优点是可以控制反应的发生和停止(随开随停);
(4)量筒可以用来测量液体的体积,二氧化碳溶于水且能与水反应,所以在实验中,二氧化碳的体积可以通过量筒中液体的体积来表示。装置中植物油的作用是:防止二氧化碳溶于水或与水反应;进入集气瓶内的气体体积等于排出的水的体积,集气瓶中未装满水,液面上的空气对实验无影响。不考虑气压和温度的影响,用此套装置的测量结果仍然偏大,原因是:加入的液体的体积也计算在气体的体积内。
11.(25-26九年级上·广东茂名·期末)如图是实验室常用的装置,请回答有关问题。
(1)仪器a的名称是________,实验室若用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气时应选择的发生装置是________;(填写字母),对应的符号表达式为____________________________________。
(2)实验室制取反应的符号表达式为________________________________,收集的方法是________________________。
(3)装置D相比较装置B,装置D的优点是________________________________。
(4)将F装置装满水,收集时导入气体的导管端为________(填“b”或“c”),若想测量产生气体的体积还需要的仪器是________________________。
【答案】(1) 漏斗 B
(2) CaCO3 + HCl→CaCl2 + H2O+ CO2 向上排空气法
(3)可以控制反应的发生和停止
(4) c 量筒
【详解】(1)略;
过氧化氢溶液与二氧化锰反应属于固液不加热反应,选择B发生装置;
过氧化氢溶液为反应物,二氧化锰为催化剂,生成物为水和氧气,符号表达式为;
(2)实验室采用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,符号表达式为CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O+ CO2 ;
二氧化碳易溶于水,密度大于空气,所以采用向上排空气法;
(3)装置D有止水夹,关闭时反应产生的气体无法从反应装置出去,使反应装置的压强变大,反应物无法继续从长颈漏斗进去,停止反应,止水夹打开后可以继续反应,可以用来控制反应的发生和停止;
(4)排水法氧气从c端进入的同时水从b端排出;
用量筒测量的从F装置中排出的水的体积就等于收集的气体的体积。
素养提升
12.(2026·新疆乌鲁木齐·一模改编)学是一门以实验为基础的科学,结合实际回答问题。
(1)仪器①的名称是_______。
(2)实验室用A装置通过加热高锰酸钾制取氧气,应将A装置做的改进是_______。
(3)用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳时,收集装置应选用图1中的_______(填字母),理由是_______。写出此反应的符号表达式_______。
(4)兴趣小组利用实验室制取二氧化碳的原理设计了生态观景鱼缸中的二氧化碳自动补给装置,如图2所示。气量调节阀能控制气体的流量,与B装置相比,甲瓶作为发生装置的优点是_______。为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸_______的位置(选填“1”、“2”或“3”)。
【答案】(1)酒精灯
(2)在试管口放一团棉花
(3) C 二氧化碳密度比空气大,且能溶于水 CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O+ CO2
(4) 可以控制反应的发生与停止 3
【详解】(1)仪器①的名称是酒精灯;
(2)实验室用A装置通过加热高锰酸钾制取氧气,为防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管,应在试管口放一团棉花,故A装置做的改进是在试管口放一团棉花;
(3)二氧化碳密度比空气大,能溶于水,应采用向上排空气法收集,即装置C,理由是二氧化碳密度比空气大,且能溶于水且与水反应;
大理石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,符号表达式为CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O+ CO2 ;
(4)当甲瓶中生成二氧化碳气体时,关闭或减小气量,使瓶中气体增多,压强增大,稀盐酸被压入长颈漏斗内,固液分离,反应停止,打开或增大气量,使瓶中气体减少,压强减小,稀盐酸重新进入甲瓶,固液接触,反应开始,故与B装置相比,甲瓶作为发生装置的优点是可以控制反应的发生与停止;
为了水草更好地生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸3的位置,这样可使二氧化碳与水充分接触,溶解得比较充分。
13.(25-26八年级上·湖南娄底·期中)实验室制取气体所需的装置如下图所示。
请回答以下问题:
(1)写出标有序号a的仪器的名称:______;
(2)实验室利用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的发生装置是______(填序号);
(3)用装置______(填字母)收集一瓶二氧化碳,收集到气体的集气瓶要______(填“正放”或“倒立”)在实验桌上;
(4)若用F装置收集二氧化碳,气体应从______(填“a”或“b”)端通入。向集满CO2的集气瓶中倒入澄清石灰水,并轻轻振荡,可观察到的现象是______。
【答案】(1)锥形瓶
(2)B
(3) C 正放
(4) b 澄清石灰水变浑浊
【详解】(1)标有序号a的仪器的名称是锥形瓶;
(2)双氧水即过氧化氢溶液,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置B;
(3)二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法收集,即装置C,由于二氧化碳密度比空气大,所以收集到气体的集气瓶要正放在实验桌上;
(4)若用F装置收集二氧化碳,由于二氧化碳密度比空气大,所以气体应从b端通入;
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则向集满二氧化碳的集气瓶中倒入澄清石灰水,并轻轻振荡,可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。
14.根据图所示的实验装置回答:
(1)写出编号①的仪器名称:______。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是______(填字母),该反应的符号表达式为______。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取,应选用的收集装置是______(填字母),仪器①的下端必须伸入反应物液面以下形成“液封”,其原因是______。
(4)F装置可用来测量生成的的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是______。
(5)G装置可用作实验室制取气体的发生装置,对比G装置与B装置,G装置除能节约试剂外,操作上的优点是______。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A
(3) C 防止生成的气体从长颈漏斗逸出
(4)防止二氧化碳溶于水或与水反应
(5)能控制反应发生和停止
【详解】(1)由图示可知,编号①的仪器名称是长颈漏斗。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气反应物为固体,反应条件为加热,应选择的发生装置是A,高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气,符号表达式为。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取,二氧化碳密度比空气大,能溶于水且能与水反应,应选用向上排空气法收集,即装置C,仪器①的下端必须伸入反应物液面以下形成“液封”,是为了防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
(4)二氧化碳能溶于水且能与水反应,利用F装置通过测定排出水的体积,来测量生成的的体积,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或与水反应。
(5)G装置可用作实验室制取气体的发生装置,对比G装置与B装置,G装置除能节约试剂外,还能通过开关止水夹调节试管内压强来控制药品的接触与分离,具有能控制反应发生和停止的优点。
15.某校化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,并完成下面题目内容。
(1)仪器a、b的名称分别为________、________。
(2)装置B、C都可用来制取二氧化碳,装置C相对于装置B在操作方面的优点是________。
(3)若用E装置收集二氧化碳,则应从________(填“c”或“d”)口通入;若用E装置收集氧气,氧气输入端与d口相连,应须将装置E________。
(4)实验室制取二氧化碳有以下主要操作步骤:①连接仪器;②装入大理石,塞紧橡皮塞;③检查装置的气密性;④注入稀盐酸;⑤用向上排空气法收集气体;⑥检验是否收集满气体。正确的操作顺序是________(填序号)。
(5)若用F装置收集CO2,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________;植物油上方原有的空气对实验结果________(填“有”或“无”)明显影响。
【答案】(1) 酒精灯 长颈漏斗
(2)可随时控制反应的发生和停止
(3) c 倒放
(4)①③②④⑤⑥
(5) 防止二氧化碳溶于水或与水反应 无
【详解】(1)据图可知,仪器a、b的名称分别为酒精灯、长颈漏斗;
(2)C装置可以通过装置内压强的改变实现固体和液体的分离,所以装置C相对于装置B在操作方面的优点是:C装置可以随时控制反应的发生与停止,而B装置不行;
(3)由于二氧化碳的密度比空气大,用E装置来收集二氧化碳,气体应该从c口通入,以利于空气排出;若用E装置收集氧气,氧气输入端与d口相连,由于氧气密度大于空气密度,无法将空气从c口排出,会与瓶内空气混在一起,所以应须将装置E倒放,以便排出空气;
(4)实验室制取二氧化碳的步骤为:按要求连接仪器并检查装置的气密性;装入大理石,塞紧橡皮塞;把发生装置固定好;从长颈漏斗加入稀盐酸直至浸没长颈漏斗下端;收集气体;验满。所以操作步骤应为:①③②④⑤⑥;
(5)由于二氧化碳气体易溶于水并与水反应,所以在水面上放一层植物油的目的是:防止二氧化碳溶于水或与水反应。植物油上方原有的空气不会溶解在水中,所以植物油上方的空气对实验结果没有影响。
16.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期中改编)根据如图回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的符号表达式为______。利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有:①检查装置的气密性;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是______(选择题)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气,当观察到______的现象时,再开始收集。
(3)氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常加热氯化铵固体和熟石灰固体混合物制取氨气,此时应选用的发生装置是______(填标号);若用F装置收集氨气,则气体要从______(填“m”或“n”)端通入。
(4)实验室制取二氧化碳应选择______装置,反应的符号表达为______,如果用F装置检验二氧化碳,F装置中应放______,二氧化碳应从______(填“m”或“n”)端通入。
【答案】(1) C
(2)导管口气泡连续均匀冒出
(3) B n
(4) AC CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O+ CO2 澄清石灰水 m
【详解】(1)略;
利用过氧化氢溶液和二氧化锰以及A装置制取少量氧气,首先应组装仪器,然后检查装置的气密性,防止装置漏气,浪费药品,然后向锥形瓶中加入二氧化锰,然后通过分液漏斗加入过氧化氢溶液,然后收集气体,故顺序是:②①④③⑤;
(2)用E装置,即排水法收集氧气,当观察到导管口气泡连续均匀冒出时开始收集,因为一开始排出的是装置内的空气;
(3)实验室常加热氯化铵固体和熟石灰固体混合物制取氨气,属于固体加热反应,发生装置可选B;
若用F装置收集氨气,氨气的密度比空气小,则气体要从n端通入;
(4)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,属于固液不加热反应,发生装置可选A,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选C;
略;
二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故通常用澄清石灰水检验二氧化碳,即F装置中应放入澄清石灰水;
二氧化碳应从m端通入,这样反应比较充分,现象比较明显。
迁移创新
17.气体制取是重要的化学实验,某化学小组对CO2的制取展开了项目学习。
(1)选用药品
①要制取CO2,小组同学应从如图所示药品中选择______和_____,写出同学们选择的药品制取二氧化碳的符号表达式:__________________。
②小组同学选择以上药品来制取二氧化碳的理由是________(填字母代号)。
A.可选用木炭和氧气反应,因为反应可生成二氧化碳,成本低廉,反应原理简单
B.可选用稀盐酸与石灰石反应,因为反应速率适中,条件要求不高气体产物较纯净,易于收集
③三名同学选择了3种方案(如表)制CO2。
编号
药品
A
块状石灰石、10%稀硫酸
B
块状石灰石、7%稀盐酸
C
粉状石灰石、7%稀盐酸
他们各自取了等质量的同种石灰石加入足量酸中,产生CO2的体积随时间变化曲线如图1所示:
则方案A对应的曲线应是______(选填“甲”、“乙”或“丙”)。小组同学决定用B方案制备CO2气体,不用方案C制备CO2的原因是______________。
(2)选择发生和收集装置
①请补充图2中下列仪器的名称:a:集气瓶d:________,h:_______。
②实验室利用图2中仪器制取CO2,你选用的仪器除了a和h,还需要______(填序号)。
③已知:CO2在不同溶剂中的溶解能力
物质种类
水
酒精
饱和NaHCO3溶液
每毫升液体中溶解CO2的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用图3装置收集一瓶纯净的CO2,集气瓶中的液体应选择_______(请从水、酒精、饱和NaHCO3溶液中选择),收集CO2气体时气体从____(填“a”或“b”)口通入。
【答案】(1) 盐酸(或石灰石) 石灰石(或盐酸) CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O+ CO2 B 丙 粉状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快
(2) 酒精灯 分液漏斗 bg 饱和NaHCO3溶液 b
【详解】(1)①实验室常用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,稀盐酸和石灰石中的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的符号表达式为:CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O+ CO2 。答案为:盐酸(或石灰石);石灰石(或盐酸);CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O+ CO2 。
②A、木炭和氧气能生成二氧化碳,但二氧化碳与氧气不易分离,也不易收集,故A不符合题意;
B、稀盐酸和石灰石中的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的符号表达式为:CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O+ CO2 ,反应速率适中,条件要求不高气体产物较纯净,易于收集,故B符合题意。
故选B。
③石灰石中的碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行,所以表中方案A对应图1中的曲线是丙,故填:丙;
块状石灰石与稀盐酸制取二氧化碳时,反应速率适中,粉状石灰石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快,不易控制,故填:粉状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快。
(2)①图2中下列仪器的名称,d是酒精灯,h是分液漏斗,故填:酒精灯;分液漏斗。
②实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选用固液常温型发生装置,二氧化碳能溶于水,密度比空气大,用向上排空气法收集,则选用仪器ahbg,故填:bg。
③由表中数据知,二氧化碳在酒精中的溶解度较大,在水中的溶解度较小,在饱和NaHCO3溶液中几乎不溶解二氧化碳,则集气瓶中的液体应选择饱和NaHCO3溶液,故填:饱和NaHCO3溶液。
利用图3装置收集一瓶纯净的二氧化碳时,气体从b端通入,瓶内液体从a端排出,故填:b。
18.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等试剂及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳:
(4)仪器b的名称是___________。
(5)检验该气体的化学反应符号表达式为___________。
(6)实验室里采用如图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)。
(7)向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。瓶内气体压强___________(填“大于”或“等于”或“小于”)外界大气压强,瓶子会慢慢变___________(填“瘪”或“鼓”)。
(8)通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取,我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法为___________(填字母)。
A.确定制取气体的化学反应原理
B.设计制取气体的实验装置
C.验证得到的气体就是所要制取的气体
【答案】
(4)长颈漏斗
(5)CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
(6)②①⑤③④
(7) 小于 瘪
(8)ABC
【详解】
(4)根据图像,仪器b是长颈漏斗。
(5)检验二氧化碳气体用澄清的石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,反应的符号表达式为CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O.
(6)实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时先组装仪器,再装试剂(先固后液),最后收集,故正确的操作顺序是②①⑤③④。
(7)二氧化碳能溶于水,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加水振荡后,瓶内二氧化碳减少,气体压强减小,小于外界大气压,在大气压作用下瓶子变瘪。
(8)实验室里制取气体的一般思路和方法为选择适当的反应,选择合适的实验装置,以及验证所制得的气体。
A、确定制取气体的化学反应原理,故正确;
B、设计制取气体的实验装置,故正确;
C、验证得到的气体就是所要制取的气体,故正确。
故选ABC。
19.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)期末复习时,老师组织了一节气体制备复习课,请回答下列问题.
(3)实验室制取二氧化碳的反应原理______________________(用符号表达式表示),B、C装置均可作为实验室制取的发生装置,检查装置B的气密性的方法________________________________________________________________________________。与B相比,选用C装置的优点是____________________________;检验的方法_____________________。(用符号表达式表示)
(4)实验室制取二氧化碳气体中常含有少量的氯化氢和水蒸气,为了除去氯化氢气体并得到纯净的二氧化碳,可以先将足量饱和碳酸氢钠溶液放入E装置,混合气体从 E装置 _______ 端通入(选填①或②),再通过盛有足量浓硫酸洗气瓶,再用F装置收集,只能用F装置收集的原因是_________________________________。
(5)小华同学设计了如图二所示实验装置,既可用于制取气体,又可用于验证物质性质.当打开,关闭时,利用Ⅰ和Ⅱ装置可直接进行的实验是____________(填字母)。
A.实验室制取氢气
B.实验室制取二氧化碳
C.过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气
【答案】
(3) CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O+ CO2 夹紧导管上的止水夹,向长颈漏斗中加水,若长颈漏斗中形成一段稳定水柱,证明装置气密性良好 分液漏斗可以控制液体滴加速率,从而控制反应速率 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
(4) ① CO2密度比空气大且能溶于水,只能用向上排空气法收集
(5)B
【详解】
(3)实验室制取二氧化碳,反应物是大理石或石灰石主要成分碳酸钙与稀盐酸; 装置 B 气密性检查原理:封闭装置,加水形成液面差,水柱稳定说明气密性良好; C 装置使用分液漏斗,可通过活塞控制液体滴加的速度,进而控制化学反应速率; 检验二氧化碳用澄清石灰水,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀。
(4)洗气瓶长管进气(①端)使气体充分与溶液接触;CO2只能用向上排空气法(F装置)收集,因其密度大于空气且溶于水。
(5)打开 K1、关闭 K2时,气体从Ⅰ装置产生,经导管进入Ⅱ装置。Ⅱ装置若盛有澄清石灰水,则可用于检验 CO2。实验室制取 CO2时,可用大理石和稀盐酸在Ⅰ中反应,产生的 CO2通入石灰水中变浑浊,既能制取又能验证性质。氢气(A)一般无需用该装置检验,氧气(C)通常用带火星的木条检验,均不利用Ⅱ装置进行性质验证。因此选 B。
20.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期中)某学习小组对实验室制取二氧化碳及二氧化碳的性质进行了如下两个方面的探究:
Ⅰ.二氧化碳的制取
第一小组用如图甲所示装置制取二氧化碳并测定生成二氧化碳的体积,实验开始时他们通过分液漏斗将20mL稀盐酸快速全部加入锥形瓶中并关闭活塞,记录量筒中水的体积,数据如表。
时间/min
1
2
3
4
5
6
量筒读数/mL
40
50
55
58
60
60
(1)写出A中不用稀硫酸的原因是_______。
(2)C中量筒量程最好选_______(填“50”、“100”或“250”)mL。
(3)B中如果不加植物油会使测定结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”),原因是_______。
(4)根据以上实验数据分析,最终生成二氧化碳的体积是_______mL。
(5)在图乙中绘出0~6min内生成二氧化碳的体积随时间变化的曲线_______。
(6)反应过程中产生二氧化碳的速率不断减慢的原因可能是_______。
Ⅱ.二氧化碳的性质
第二小组用图丙装置验证二氧化碳的相关性质。实验如图:
步骤一:按图丙连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手。
步骤二:注射器a中吸入20 mL澄清石灰水,注射器b中吸入20 mL稀盐酸,再从中间瓶口通入二氧化碳气体,将瓶装满,最后塞上带压强传感器的橡胶塞。
步骤三:先后将两注射器中的试剂快速全部推入三颈烧瓶中,并保持注射器活塞在注射器底部,振荡三颈烧瓶,压强传感器测得三颈烧瓶中压强随时间变化如图丁所示。
(7)步骤一中松开手后,若观察到_______则说明装置气密性良好。
(8)分析图丁可知,步骤三中先推的是注射器_______(填“a”或“b”),此时三颈烧瓶中发生反应的现象为_______。
(9)步骤三中第二次推入试剂后三颈烧瓶中出现的现象是_______,此时三颈烧瓶中压强变化对应图丁中的_______段。
【答案】(1)碳酸钙与稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙会附着在石灰石的表面,阻止反应的继续进行
(2)100
(3) 偏小 二氧化碳溶于水,且能与水反应
(4)40
(5)
(6)反应过程中,盐酸被消耗,盐酸的浓度越小,反应速率越小
(7)注射器活塞回到原位
(8) a 澄清石灰水变浑浊
(9) 浑浊消失,产生气泡 cd
【详解】(1)如果将A中稀盐酸换成稀硫酸,A中发生的反应为石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水,由于硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石的表面,阻止反应的继续进行,故填:碳酸钙与稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙会附着在石灰石的表面,阻止反应的继续进行;
(2)由表中数据可知,量筒中水的最大体积为60mL,故丙中量筒最好选100mL,故填:100;
(3)二氧化碳溶于水,且能与水反应,故乙中如果不加植物油会使测定结果偏小,故填:偏小;二氧化碳溶于水,且能与水反应;
(4)分析实验数据可知当量筒中的水达到60mL时不再增加,而实验开始时通过分液漏斗将20mL稀盐酸快速全部加入锥形瓶中并关闭活塞,则最终生成二氧化碳的体积是60mL-20mL=40mL,故填:40;
(5)根据表中数据,以时间为横坐标,以二氧化碳体积为纵坐标,作图为:
(6)反应物浓度越大,反应速率越快,在反应过程中,盐酸被消耗,盐酸的浓度减小,故反应过程中产生二氧化碳的速率不断减慢,故填:反应过程中,盐酸被消耗,盐酸的浓度越小,反应速率越小;
(7)按图丙连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,装置内压强减小,如果气密性良好,一段时间后松开手,在大气压的作用下,注射器活塞回到原位,故填:注射器活塞回到原位;
(8)由图丁可知,压强先减小后增大,故步骤三中先推的是注射器a,氢氧化钙与二氧化碳反应生成了碳酸钙固体和水,装置内压强减小,故填:a;
氢氧化钙与二氧化碳反应生成的碳酸钙难溶于水,三颈烧瓶中发生反应的现象为澄清石灰水变浑浊,故填:澄清石灰水变浑浊;
(9)步骤三中第二次推入试剂后,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故三颈烧瓶中出现的现象是浑浊消失,产生气泡,故填:浑浊消失,产生气泡;
由于有气体生成,故此时三颈烧瓶中压强变化对应图丁中的cd段,故填:cd。
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专题3
空气 氧气 二氧化碳
课题3 氧气和二氧化碳的制备
第2课时 二氧化碳的制备
课标要点
1.通过实验探究,初步学习二氧化碳的实验室制法。
2.对比氧气、二氧化碳的制法, 了解实验室制取气体的一般思路和方法。
学习重难点
重点:二氧化碳的实验室制取;
难点:实验室制取气体装置的选择。
知识点 实验室制取二氧化碳
1.常用药品:块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
2.反应原理:
文字表达式:碳酸钙 + 盐酸 氯化钙 + 水 + 二氧化碳
符号表达式:CaCO3 + HCl CaCl2 + H2O+ CO2
3.实验装置:
发生装置:石灰石(或大理石)是块状固体,稀盐酸是液体,适合用固液不加热型装置。
收集方法:二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大,适合用向上排空气法收集。
4.实验步骤
(1)检查装置气密性;
(2)取几小块石灰石或大理石放入锥形瓶中,塞上带长颈漏斗的双孔橡皮塞;
(3)从长颈漏斗口往锥形瓶中加入稀盐酸,直至液体浸没长颈漏斗的下端管口;
(4)用向上排空气法收集二氧化碳气体,用燃着的火柴或木条放在集气瓶口处检验是否收集满二氧化碳;
(5)待集满气体后,将导管从集气瓶内移出,用毛玻璃片盖好集气瓶,以待备用。
5.检验与验满
检验方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,若变浑浊,则气体是二氧化碳。
验满方法:用燃着的木条或火柴,放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满二氧化碳。
特别提醒
1.药品的选择:
(1)不用稀硫酸(H2SO4 )的原因:生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应的进行。
(2)不用浓盐酸的原因:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体混入生成的CO2中,使制得的气体不纯。
(3)不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因:反应速率太快,不易控制。
2.装试剂之前先检查装置气密性。
3.检验二氧化碳不能用燃着的木条,而用澄清石灰水。
随学随练
1.某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是
A.长颈漏斗可用来添加稀硫酸
B.可选用大理石和稀硫酸制取CO2
C.收集CO2的导管应伸入集气瓶底部
D.先将水注入锥形瓶液封,再检查气密性
2.(2026·山西临汾·三模)同学们在实验室里用以下仪器制取二氧化碳,下列说法正确的是
A.仪器⑦的名称是锥形瓶 B.仪器可选择①②④⑦⑧
C.先加稀盐酸再放碳酸钙 D.集气瓶瓶口放带火星的木条验满
3.实验室常用大理石和稀盐酸反应来制取二氧化碳。
【反应原理】
(1)该反应的符号表达式为 ______ 。
【确定装置】
(2)仪器a的名称是 ______ 。
(3)制CO2时,上图中需将漏斗的下端伸入液面以下的装置是 ______ 填序号。
(4)收集CO2可选择图中的装置 ______ 填序号。
【进行实验】
(5)若用装置A制CO2检查该装置气密性的方法是:用弹簧夹夹紧乳胶管,从长颈漏斗注入水,若观察到 ______ ,则气密性良好。
(6)用所选装置收集CO2时,验满的操作是 ______ 。
知识点 实验室制取气体的一般思路(重点)
1.确定反应原理
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择试剂、通过什么反应来制取这种气体。
确定原理时,需要综合考虑反应速率大小,产生的气体是否易于收集、是否纯净,实验操作是否简单、安全,实验过程是否会产生污染,以及试剂的价格等因素。
2.选择实验装置
(1)选择发生装置:根据反应物的状态和反应条件确定;
实验室制取氧气的方法
分解过氧化氢
加热高锰酸钾(或氯酸钾)
反应物状态
固体和液体
固体
反应条件
不加热
加热
发生装置
(加热高锰酸钾时试管口有玻璃棉)
固液不加热型
固体加热型
(2)选择收集装置:根据气体的性质(密度或水溶性)。
收集方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
适用范围
适合难溶于水且不与水反应的气体,如氧气、氢气
适合密度比空气大、不与空气反应的气体,如氧气、二氧化碳
适合密度比空气小、不与空气反应的气体,如氢气
优缺点
收集的气体较纯,但不干燥
收集的气体较干燥,但不纯
(3)实验室制取氢气
氢气发生装置:锌粒(固体) + 稀硫酸(液体) → 选择固液不加热型装置;
收集方法:因密度小于空气且难溶于水 → 可用向上排空气法或排水法。
3. 验证得到的气体就是所要制取的气体:根据气体的性质(如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。
特别提醒
1.排水法收集时,导管伸入集气瓶口即可;排空气法收集气体时,导管一定要伸到瓶底,便于排尽瓶内空气。
2.发生装置为固液不加热型。用长颈漏斗优点:方便添加液体;用分液漏斗的优点:便于控制液体滴加速度,从而控制反应速率,产生平稳的气流。
3.万能瓶收集气体,为防止气体溶解在水中,可在水面放一层植物油;若油层上方有空气,不影响收集的气体体积,但影响收集的气体纯度。
随学随练
1.实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A.反应速率的大小 B.产生的气体是否纯净
C.反应条件是否易于达到 D.气体的密度
2.实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体,该反应必须严格控制加水的速度,以免剧烈反应放引起发生装置炸裂。你认为下图中最适合制取乙炔气体的装置组合为
A.②⑥ B.②⑤ C.③④ D.③⑥
3.(2025·湖南郴州·一模)实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气,下列装置不适用于制取氢气的是
A. B.
C. D.
拓展 二氧化碳的制备易错难点解析
一、药品选择难点
难点:常选错反应试剂,混淆不同药品的反应特性。
解析:不能用浓盐酸(挥发出HCl使CO₂不纯)、稀硫酸(生成微溶CaSO₄包裹石灰石,阻止反应持续)、碳酸钠(反应速率过快不易收集),最优选择是大理石/石灰石和稀盐酸。
二、发生装置选择难点
难点:无法匹配装置类型与反应需求,混淆不同装置的功能差异。
解析:该反应为“固液不加热型”,对应过氧化氢制氧气的发生装置逻辑;长颈漏斗下端必须液封,分液漏斗可通过活塞控制液体滴速,进而控制反应速率。
三、收集方法选择难点
难点:误选收集方法,混淆CO₂与O₂的收集逻辑。
解析:CO₂密度比空气大且能溶于水,只能用向上排空气法收集,不能用排水法(理论上可收集但损耗大,初中阶段默认不采用)。
四、气密性检查难点
难点:多仪器组合装置的气密性检查思路混乱。
解析:先构建密闭体系,再通过注水法、捂热法制造压强差,观察液面稳定不下降、导管口冒气泡等现象,即可证明气密性良好。
五、气体验满与检验难点
难点:混淆验满和检验的操作逻辑,现象描述错误。
解析:验满将燃着的木条放在集气瓶瓶口,木条熄灭则满;检验将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊则证明是CO₂,不能用燃着的木条检验CO₂(能使木条熄灭的气体不止CO₂)。
六、实验操作顺序难点
难点:操作顺序颠倒引发实验事故或产物不纯。
解析:遵循“查气密性→装固体药品→加液体药品→收集气体”的顺序,长颈漏斗加液前必须确保下端管口浸入液面下形成液封。
活学活用
1.(2026·新疆乌鲁木齐·模拟预测)按如图1装置进行实验,倾斜锥形瓶,使10mL稀盐酸与碳酸钙充分接触,瓶内气压随时间的变化如图2所示。下列有关说法不正确的是
A.m=1
B.图中d点溶液中溶质为CaCl2
C.对比a、c或b、d可知,粉末状CaCO3反应更快
D.t时刻,粉末状CaCO3与稀盐酸反应产生的CO2更多
2.(2026·山西晋城·一模)实验室用如图所示装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.将大理石磨成粉末可增加二氧化碳的质量 B.把稀盐酸换成稀硫酸可提高反应速率
C.导管伸到集气瓶底部,收集的气体更纯 D.关闭弹簧夹可使反应停止
3.(2026·山西临汾·三模)同学们在实验室里用以下仪器制取二氧化碳,下列说法正确的是
A.仪器⑦的名称是锥形瓶 B.仪器可选择①②④⑦⑧
C.先加稀盐酸再放碳酸钙 D.集气瓶瓶口放带火星的木条验满
拓展 控制反应发生和停止的装置难点解析
一、核心原理类要点
核心逻辑是通过操作实现固体和液体药品的自动分离/接触,从根源上切断或恢复反应条件,而非仅控制液体滴加速率。
必须依托“固液不加热型”气体发生装置,适配大理石和稀盐酸制CO₂、过氧化氢制氧气等固液常温反应场景。
二、典型装置识别要点
多孔隔板型装置:隔板放置块状固体,关闭弹簧夹后装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开弹簧夹压强回落,液体回流接触固体,反应重启。
可移动仪器类装置:通过上下移动装有固体的试管/铜丝兜,人为控制固体浸入或脱离液体,直接实现反应启停。
特殊结构装置:通过干燥管、U型管的特殊结构,配合弹簧夹改变内部压强,实现固液自动分离。
装置实例或变形:
装置
开始
打开弹簧夹,液体与固体接触(液体淹没固体),
反应开始
将试管浸入液体中
停止
关闭弹簧夹,气体压强增大,液体被压回长颈漏斗(或烧杯和U型管左侧),液体与固体固液分离,反应停止
提起试管离开液面
三、操作判断类要点
能实现反应启停的装置,必须满足“固体为块状、液体可自由流动、有密闭空间可形成压强差”三个条件。
粉末状固体无法用多孔隔板装置控制启停,粉末会从隔板孔隙漏下,无法实现固液完全分离。
四、易错避坑要点
区分“控制反应速率”和“控制反应启停”:分液漏斗仅能控制液体滴速,无法让固液完全分离,不能实现反应的随时停止。
装置使用前必须先检查气密性,否则无法形成稳定压强差,无法完成反应启停操作。
活学活用
1.(25-26九年级上·山西大同·期末)兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接了压强传感器,如图1所示,测得实验过程中试管内气体压强的变化情况如图2。下列说法正确的是
A.ab段试管中液面逐渐下降 B.a点的对应操作是打开弹簧夹
C.bc段石灰石与稀盐酸处于接触状态 D.d点时才可收集二氧化碳气体
2.(25-26九年级下·河南周口·阶段检测)下列装置中,能随时控制反应发生与停止的制取二氧化碳装置是
A.只有① B.只有② C.只有③ D.①②③
3.(25-26九年级上·山西太原·阶段检测)小明同学在学习了氧气的实验室制取后,用软塑料瓶自制了一套发生装置,下列关于该装置的说法不正确的是。
A.通过捏放瓶身可控制反应发生和停止
B.在实验前要检查该装置的气密性
C.用该装置制取氧气,液体试剂为过氧化氢溶液
D.利用该装置制取氧气,无纺布包内二氧化锰越多,生成的氧气就越多
拓展 实验室制取气体的一般思路易错难点解析
一、反应原理选择难点
难点:易盲目选择反应,忽略反应可行性与实操性。
解析:需同时满足“速率适中、气体纯净、操作安全、原料易得”4个条件,排除速率过快/过慢、生成多种杂质、需要高温高压的不适配反应。
二、发生装置匹配难点
难点:无法根据反应条件和反应物状态精准选装置,混淆不同装置功能。
解析:仅分两类:固体加热型(对应高锰酸钾/氯酸钾制氧)、固液不加热型(对应过氧化氢制氧、制CO₂),再根据“是否要控制速率/启停”选择长颈漏斗、分液漏斗或多孔隔板装置。
三、收集装置选择难点
难点:混淆气体性质与收集方法的对应逻辑,选错收集方式。
解析:密度大于空气用向上排空气法,密度小于空气用向下排空气法,难溶于水且不与水反应用排水法,同时要匹配气体的毒性、是否与空气成分反应等特殊限制条件。
四、气体验证与验满难点
难点:混淆验满和检验的操作位置,现象描述不规范。
解析:验满操作必须放在集气瓶瓶口,检验操作要将试剂伸入瓶内/通入气体中,严格对应不同气体的专属特征反应,避免用燃着木条这类非特异性方法检验CO₂。
五、多功能瓶使用难点
难点:搞混不同用途下的长短管进气逻辑。
解析:排空气法收集气体“重下轻上”(密度大从长管进,密度小从短管进),排水法一律短管进长管出,洗气时长管进短管出。
六、实验顺序逻辑难点
难点:操作顺序颠倒,引发安全事故或产物不纯。
解析:严格遵循“查气密性→装药品(先固后液)→收集气体→尾气处理”的顺序,加热法制氧结束后先移导管后熄灯,防止水倒吸炸裂试管。
活学活用
1.(25-26八年级上·山东淄博·期末)请回答下列问题。
(1)实验室制取气体时,需要考虑实验原理:从反应的可能性及安全、环保角度考虑,实验室制取氧气所需的药品是________,其中作催化剂的是________;要考虑气体制取装置及气体的收集装置:气体反应装置的选择要考虑反应物________和________,气体的收集装置选择要考虑气体的密度和气体的________。
(2)实验室制取氧气的主要步骤:①用排水法收集氧气;②连接实验仪器;③装入试剂;④检查装置气密性;⑤打开分液漏斗的活塞,其正确的操作顺序是________。
A.①②③④⑤ B.②④③⑤① C.④②①③⑤
2.(25-26九年级上·宁夏银川·期末)探究“二氧化碳的实验室制取与性质”。
实验方法:先制取二氧化碳,再验证二氧化碳的性质。
(1)实验原理:实验室制取二氧化碳的符号表达式为_______。
(2)实验装置:图中a的仪器名称是_______,实验的发生和收集装置是_______(填字母),验满二氧化碳的方法是_______。
(3)实验现象与解释:当二氧化碳气体通入F装置后,现象是_______。按图G进行实验,观察到两支燃着的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有的一条化学性质是_______。
【问题与思考】
(4)有同学认为按F装置进行实验无法证明二氧化碳与水反应,要证明二氧化碳能与水反应,还需补充一个实验是_______。(简要描述实验步骤和现象)
(5)确定实验室制取气体的化学反应原理时,需要考虑的因素是_______(填字母)。
A.反应的速率快慢 B.产生的气体是否纯净
C.实验操作是否安全简单 D.气体的颜色、密度和溶解性
3.实验室常用甲酸(HCOOH)和浓硫酸在加热条件下制取一氧化碳,反应表达式为。已知一氧化碳密度略小于空气,难溶于水,有毒。请回答:
(1)制取一氧化碳应选择的发生装置是___________(填“固固加热型”“固液常温型”或“固液加热型”)。
(2)收集一氧化碳最适宜的收集装置是___________(填“排水法”“向上排空气法”或“向下排空气法”),不选另两种的原因分别是:___________、___________。
(3)实验中处理尾气的方法可以是___________(写1种即可)。
题型 实验室制取二氧化碳
▌例1 (2026·山东淄博·二模)在实验室中用下图A装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状石灰石可以增加二氧化碳的质量
B.可用稀硫酸替代稀盐酸进行实验
C.关闭弹簧夹可以让反应停止
D.收集满一瓶后,图B所示盖上毛玻璃片,可以减少二氧化碳的逸散
▌对点练1-1 (2026·安徽·模拟预测)实验室制取二氧化碳并验证其性质,下列操作正确的是解题贴士
紧扣“固液不加热型装置+石灰石与稀盐酸反应、长颈漏斗液封、向上排空气法收集、澄清石灰水检验、燃着木条放瓶口验满”核心逻辑,规避错用稀硫酸/浓盐酸、用排水法收集等高频陷阱,即可快速突破所有考点。
A.检验是否是气体 B.排水法收集气体
C.气体验满 D.用稀硫酸和大理石作反应物
▌对点练1-2 (2026·上海浦东新·二模)关于实验室制取说法正确的是
A.原料选择石灰石和稀盐酸 B.采用固液加热型发生装置
C.可用向下排空气法收集 D.用带火星的木条验满
题型 实验室制取气体装置的选择
▌例2 (24-25八年级下·上海静安·期中)实验室利用如图装置制取气体。
(1)写出仪器a的名称_______。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气的发生装置是______(填序号),用装置C收集氧气的依据是____,若收集的氧气不纯,可能的原因是____(填一种即可);实验结束时应先_____,后_____。
(3)实验室利用装置B制取二氧化碳,锥形瓶中先盛放的试剂是____,长颈漏斗中添加的试剂是____,收集装置是_____,验满的方法是______,装置B有一处明显的错误是_____。
▌对点练2-1 (25-26九年级上·河南洛阳·期末)实验室制取二氧化碳并验证其性质,回答下列问题:解题贴士
紧扣“反应物状态+反应条件定发生装置、气体密度+溶解性定收集装置”的核心逻辑,结合多功能瓶“重下轻上、短进长出”的进气规则,即可快速选对所有装置,规避90%以上的考点陷阱。
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置适用于________、________的气体制取;
(2)收集二氧化碳只能用向上排空气法,原因是________________;
(3)将二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液变红,原因是________________________;
(4)检验二氧化碳气体的方法是________________________。
▌对点练2-2 化学实验小组的同学正在进行气体制取实验,请你结合下列实验装置,一起参与探究,并完成下列有关问题。
(1)图中仪器①的名称是________,仪器②的名称是________。
(2)实验室里常用稀盐酸和块状大理石在装置A中反应制取二氧化碳,写出上述反应的符号表达式________;若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳,则瓶内应装入的物质是________,气体应从_______(填“a”或“b”),其中反应的符号表达式是________,但是小组同学在实验操作中并没有看到浑浊现象, 写出其原因________ 。
(3)装置A、B和C都能制取二氧化碳气体,但装置C与前两者相比较,你认为装置C的优势是_______;
(4)若用装置D制取氧气,则该反应的文字表达式为________。
(5)实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体。在通常情况下甲烷是一种无色无味的气体,难溶于水, 密度比空气小。现实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生装置和收集装置是________(填字母编号)。
题型 能控制反应发生和停止的气体发生装置
▌例3 (2026·湖北荆州·二模)掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。请根据图示装置回答下列问题:
(1)标号仪器a的名称是______。
(2)实验室用KMnO4制取较纯净的O2,可选用的装置组合为______(填字母)。
(3)实验室制取CO2时,若用B作为发生装置,当控制反应停止后,试管内液面位于_______(选填:“1”或“2”)处;若用装置D收集CO2,可用燃着的木条放在导管口______(选填:“m”或“n”)处来进行验满。
▌对点练3-1 (2026·山东东营·二模)(5)CO2发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存,兴趣小组重新设计了水草缸的气体发生器A瓶,如图二,A瓶中可选用_____(填试剂名称)为原料制取CO2,与上述(2)中制备气体装置相比,该装置的优点是______。解题贴士
紧扣“块状固体+液体常温反应、通过压强差实现固液自动分离/接触”的核心逻辑,排除仅能控制滴速的分液漏斗类干扰装置,即可快速识别所有可控制反应启停的装置,规避考点陷阱。
▌对点练3-2 (2026·江苏镇江·模拟预测改编)请结合如图回答问题。
(1)仪器名称:①________,②________。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取,可选用装置________(选填序号)和组合,反应的符号表达式为________。选用装置收集的理由是________。
(3)实验室制取的符号表达式为________,选用装置相对于的优点是________。
(4)用图2所示装置测量大理石和稀盐酸反应体系的温度,并用电子天平连续称量反应体系的总质量。测得反应过程中温度和质量随时间的变化如图3所示。
①图2所示装置制取气体,停止反应的操作是________。
②图3中之后,体系温度几乎不变的原因可能是________。
③若反应结束后,装置内仍有少量大理石未反应,此时打开活塞继续反应,体系总质量变化趋势是________(填“继续减小”“保持不变”或“先减小后不变”)。
题型 实验室制取气体的综合考查
▌例4 (25-26九年级上·广东深圳·期中)现对甲烷的制取、性质、应用做以下研究。请回答相关问题:
查阅资料:①通常状况下,甲烷是一种无色无味难溶于水的气体,密度比空气小;
②实验室中常用无水醋酸钠()和氢氧化钠两种固体试剂,研磨均匀混合通过加热制取甲烷,同时还生成碳酸钠。
(1)实验室可用B装置与C装置结合制取干燥的氧气,发生反应的文字表达式为_______。
(2)A~E中,可用于制取并收集干燥的甲烷气体的装置为_______(填字母)。
(3)用装置F收集了一瓶纯净的甲烷气体,在装置G中进行燃烧实验。可用水将F中气体压出,则水应从_______(填“m”或“n”)端注入。
(4)Y形管在不同的实验中作用各不相同(如图)
①若实验室利用装置甲制备少量氧气,正确的操作是将_______(填字母)。
A.固体转移至液体 B.液体转移至固体
②实验室利用装置乙制备氧气,酒精灯应加热Y形管内_______(填“a”或“b”)处的高锰酸钾,再收集氧气。
▌对点练4-1 实验室常用如图装置制取气体。 解题贴士
紧扣“原理选药品、状态条件定发生装置、性质定收集方法、压强差查气密、特征反应验气体验满”的全流程逻辑,串联O₂、CO₂等核心气体的共性与差异,即可快速突破所有综合题型考点陷阱。
(1)写出仪器 a 名称:________;
(2)实验室用固体纯净物制取氧气的符号表达式为________,则选用的发生装置是________(填字母);
(3)实验实常用金属锌(颗粒)与稀硫酸(液体)反应制取氢气,已知氢气是一种难溶于水,且密度小于空气的气体,则制取并收集氢气可选用的装置为________(填字母)。
(4)硫化氢(H2S)是一种有刺激性气味、有剧毒的气体,需对其进行处理,收集和处理装置如图 2,由此可推测硫化氢的物理性质为 (填字母)。
A.密度比空气小 B.密度比空气大 C.可溶于水 D.难溶于水
▌对点练4-2 根据如图装置,结合所学化学知识回答问题:
(1)写出有标号仪器的名称: ①_______;②_______。
(2)用高锰酸钾制取氧气符号表达式为_______,应选择的发生装置是_______(填字母序号,下同),该装置还需做的一点改动是_______,其作用是_______。
(3)若用装置 G 收集氧气则气体应从_______(填“a”或“b”)通入,验满的方法是_______;若用装置 E 收集氧气,当 _______时即可开始收集氧气。
(4)实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤:①加热,②检查装置的气密性,③装药品,④用排水集气法收集,⑤从水槽中取出导气管,⑥熄灭酒精灯,⑦组装并固定装置。其中操作顺序正确的_______。
A.⑦①③②⑤④⑥ B.②③⑦①④⑤⑥
C.②③⑦①④⑥⑤ D.⑦③①②④⑥⑤
(5)实验室常用硫化亚铁固体(FeS)和稀硫酸反应制取易溶于水,且密度比空气大的有毒的硫化氢(H2S)气体,同时生成另一种固体物质硫酸亚铁。若要获得平稳的气流,可选择的发生装置为 _______,可选择的收集装置是_______(在 A-F中选择装置)。由于硫化氢有毒且对环境有污染,为防止污染环境,改用 G 收集气体,可以用装置 H 进行尾气处理,应将导管口 _______(填“a”或“b”)与 c 相连。
(6)装置 B 和 C 对比,用分液漏斗代替长颈漏斗进行实验的优点是_______。
(7)在探究硫在不同浓度的氧气中燃烧的实验时,小组同学进行了下图所示的实验:图 1 的集气瓶中装有 80%的水,用排水法收集氧气后,集气瓶中仍留有 10%的水(如图 2)。
图 2 集气瓶中氧气的体积分数是_______(以氧气约占空气体积的1/5 计算)。
基础通关
1.(25-26九年级上·河南洛阳·期末)实验室制取二氧化碳的药品是
A.碳酸钙和稀硫酸 B.碳酸钠和稀盐酸
C.大理石和稀盐酸 D.木炭和氧气
2.下图是CO2的制取、收集、验满和性质验证的主要操作,错误的是
A.检查装置气密性 B.加药品
C.收集并验满 D.验证气体性质
3.(25-26九年级上·广西钦州·期末)实验室制取CO2大致可分为以下几个步骤:①检查装置的气密性②将稀盐酸加入分液漏斗中③连接装置④用排空气法收集一瓶二氧化碳气体⑤用燃着的木条靠近集气瓶瓶口验满⑥将石灰石装入锥形瓶,用带导管及分液漏斗的双孔橡皮塞塞紧瓶口。正确操作顺序是
A.①⑥②③④⑤ B.③①⑥②④⑤ C.③①②⑥④⑤ D.①②⑥③④⑤
4.(2026·山东淄博·二模)在实验室中用下图A装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状石灰石可以增加二氧化碳的质量
B.可用稀硫酸替代稀盐酸进行实验
C.关闭弹簧夹可以让反应停止
D.收集满一瓶后,图B所示盖上毛玻璃片,可以减少二氧化碳的逸散
5.能用于实验室制取CO2,并能随开随用、随关随停的装置是
A. B. C. D.
6.(24-25九年级上·黑龙江·单元测试)下列是某兴趣小组制取、收集并检验的有关实验操作,其中不正确的是
A.推动甲图中注射器活塞,若长颈漏斗下端冒气泡,说明装置气密性良好
B.乙图中长颈漏斗下端要插入液面下,是为了防止气体逸出
C.丙图装置可以测量的体积,植物油是为了防止气体溶于水
D.丁图中为了检验,滴入的试剂为澄清石灰水
7.如下图所示,I~ Ⅳ装置可供实验室制取有关气体时选用。下列有关说法正确的是
A.实验室制取二氧化碳可选用Ⅱ、 Ⅳ装置,将燃着的木条放在a管口处即可检查是否集满
B.实验室用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取氢气(难溶于水)时可选用Ⅱ、Ⅲ装置
C.实验室用氯酸钾制取氧气可选用I、 Ⅳ装置,气体从b管口通入
D.实验室用过氧化氢溶液制取氧气,可选用I、Ⅲ装置
8.(25-26九年级上·河南新乡·期末)如图所示可作为实验室制取二氧化碳的装置。为了便于控制反应随时发生和停止,多孔隔板最合适的位置是___________(填“a”“b”或“c”)处,使反应停止的操作是___________;多孔隔板上面需要放置的试剂为___________。
9.(2026·吉林·二模)磐石抗联密营遗址出土的改制便携电石灯,被评定为省博物院三级文物。下图为实验室制取气体的发生装置和电石灯的简易结构图,已知乙炔是一种密度比空气略小的气体,难溶于水,具有可燃性。实验室可以用电石()与水在常温条件下反应制取乙炔。请结合所学知识回答下列问题:
(2)实验室要得到平稳的乙炔气流,应选用甲图中的发生装置是_______(填字母);
(3)能用排水法收集乙炔气体,是因为_______;
(4)电石灯工作时,上下移动螺母可控制导管的开闭,从而点亮或熄灭电石灯,其工作原理与甲图中的______(填字母)相同。
10.结合下图回答问题:
(1)写出编号仪器的名称:①________,②________。
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是_____(填序号),该反应的化学表达式为_______。用D装置收集氧气完毕后,应先____(选填 “从水中取出导管”或“熄灭酒精灯”)。
(3)实验室可用装置B或C制CO2,该反应的化学表达式为______, C装置相对于B装置的优点有______。
(4)F图装置可用于制取二氧化碳并测量二氧化碳的体积。实验中,二氧化碳的体积可以通过________(填仪器名称)中液体的体积来表示。装置中植物油的作用是__________。集气瓶中未装满水,液面上的空气对实验结果________(选填“有””或“无”)影响。不考虑气压和温度的影响,用此套装置的测量结果仍然偏大,其原因是__________。
11.(25-26九年级上·广东茂名·期末)如图是实验室常用的装置,请回答有关问题。
(1)仪器a的名称是________,实验室若用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气时应选择的发生装置是________;(填写字母),对应的符号表达式为____________________________________。
(2)实验室制取反应的符号表达式为________________________________,收集的方法是________________________。
(3)装置D相比较装置B,装置D的优点是________________________________。
(4)将F装置装满水,收集时导入气体的导管端为________(填“b”或“c”),若想测量产生气体的体积还需要的仪器是________________________。
素养提升
12.(2026·新疆乌鲁木齐·一模改编)学是一门以实验为基础的科学,结合实际回答问题。
(1)仪器①的名称是_______。
(2)实验室用A装置通过加热高锰酸钾制取氧气,应将A装置做的改进是_______。
(3)用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳时,收集装置应选用图1中的_______(填字母),理由是_______。写出此反应的符号表达式_______。
(4)兴趣小组利用实验室制取二氧化碳的原理设计了生态观景鱼缸中的二氧化碳自动补给装置,如图2所示。气量调节阀能控制气体的流量,与B装置相比,甲瓶作为发生装置的优点是_______。为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸_______的位置(选填“1”、“2”或“3”)。
13.(25-26八年级上·湖南娄底·期中)实验室制取气体所需的装置如下图所示。
请回答以下问题:
(1)写出标有序号a的仪器的名称:______;
(2)实验室利用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的发生装置是______(填序号);
(3)用装置______(填字母)收集一瓶二氧化碳,收集到气体的集气瓶要______(填“正放”或“倒立”)在实验桌上;
(4)若用F装置收集二氧化碳,气体应从______(填“a”或“b”)端通入。向集满CO2的集气瓶中倒入澄清石灰水,并轻轻振荡,可观察到的现象是______。
14.根据图所示的实验装置回答:
(1)写出编号①的仪器名称:______。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是______(填字母),该反应的符号表达式为______。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取,应选用的收集装置是______(填字母),仪器①的下端必须伸入反应物液面以下形成“液封”,其原因是______。
(4)F装置可用来测量生成的的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是______。
(5)G装置可用作实验室制取气体的发生装置,对比G装置与B装置,G装置除能节约试剂外,操作上的优点是______。
15.某校化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,并完成下面题目内容。
(1)仪器a、b的名称分别为________、________。
(2)装置B、C都可用来制取二氧化碳,装置C相对于装置B在操作方面的优点是________。
(3)若用E装置收集二氧化碳,则应从________(填“c”或“d”)口通入;若用E装置收集氧气,氧气输入端与d口相连,应须将装置E________。
(4)实验室制取二氧化碳有以下主要操作步骤:①连接仪器;②装入大理石,塞紧橡皮塞;③检查装置的气密性;④注入稀盐酸;⑤用向上排空气法收集气体;⑥检验是否收集满气体。正确的操作顺序是________(填序号)。
(5)若用F装置收集CO2,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________;植物油上方原有的空气对实验结果________(填“有”或“无”)明显影响。
16.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期中改编)根据如图回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的符号表达式为______。利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有:①检查装置的气密性;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是______(选择题)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气,当观察到______的现象时,再开始收集。
(3)氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常加热氯化铵固体和熟石灰固体混合物制取氨气,此时应选用的发生装置是______(填标号);若用F装置收集氨气,则气体要从______(填“m”或“n”)端通入。
(4)实验室制取二氧化碳应选择______装置,反应的符号表达为______,如果用F装置检验二氧化碳,F装置中应放______,二氧化碳应从______(填“m”或“n”)端通入。
迁移创新
17.气体制取是重要的化学实验,某化学小组对CO2的制取展开了项目学习。
(1)选用药品
①要制取CO2,小组同学应从如图所示药品中选择______和_____,写出同学们选择的药品制取二氧化碳的符号表达式:__________________。
②小组同学选择以上药品来制取二氧化碳的理由是________(填字母代号)。
A.可选用木炭和氧气反应,因为反应可生成二氧化碳,成本低廉,反应原理简单
B.可选用稀盐酸与石灰石反应,因为反应速率适中,条件要求不高气体产物较纯净,易于收集
③三名同学选择了3种方案(如表)制CO2。
编号
药品
A
块状石灰石、10%稀硫酸
B
块状石灰石、7%稀盐酸
C
粉状石灰石、7%稀盐酸
他们各自取了等质量的同种石灰石加入足量酸中,产生CO2的体积随时间变化曲线如图1所示:
则方案A对应的曲线应是______(选填“甲”、“乙”或“丙”)。小组同学决定用B方案制备CO2气体,不用方案C制备CO2的原因是______________。
(2)选择发生和收集装置
①请补充图2中下列仪器的名称:a:集气瓶d:________,h:_______。
②实验室利用图2中仪器制取CO2,你选用的仪器除了a和h,还需要______(填序号)。
③已知:CO2在不同溶剂中的溶解能力
物质种类
水
酒精
饱和NaHCO3溶液
每毫升液体中溶解CO2的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用图3装置收集一瓶纯净的CO2,集气瓶中的液体应选择_______(请从水、酒精、饱和NaHCO3溶液中选择),收集CO2气体时气体从____(填“a”或“b”)口通入。
18.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等试剂及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳:
(4)仪器b的名称是___________。
(5)检验该气体的化学反应符号表达式为___________。
(6)实验室里采用如图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)。
(7)向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。瓶内气体压强___________(填“大于”或“等于”或“小于”)外界大气压强,瓶子会慢慢变___________(填“瘪”或“鼓”)。
(8)通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取,我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法为___________(填字母)。
A.确定制取气体的化学反应原理
B.设计制取气体的实验装置
C.验证得到的气体就是所要制取的气体
19.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)期末复习时,老师组织了一节气体制备复习课,请回答下列问题.
(3)实验室制取二氧化碳的反应原理______________________(用符号表达式表示),B、C装置均可作为实验室制取的发生装置,检查装置B的气密性的方法____________________________________________
____________________________________。与B相比,选用C装置的优点是____________________________;检验的方法_____________________。(用符号表达式表示)
(4)实验室制取二氧化碳气体中常含有少量的氯化氢和水蒸气,为了除去氯化氢气体并得到纯净的二氧化碳,可以先将足量饱和碳酸氢钠溶液放入E装置,混合气体从 E装置 _______ 端通入(选填①或②),再通过盛有足量浓硫酸洗气瓶,再用F装置收集,只能用F装置收集的原因是_________________________________。
(5)小华同学设计了如图二所示实验装置,既可用于制取气体,又可用于验证物质性质.当打开,关闭时,利用Ⅰ和Ⅱ装置可直接进行的实验是____________(填字母)。
A.实验室制取氢气
B.实验室制取二氧化碳
C.过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气
20.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期中)某学习小组对实验室制取二氧化碳及二氧化碳的性质进行了如下两个方面的探究:
Ⅰ.二氧化碳的制取
第一小组用如图甲所示装置制取二氧化碳并测定生成二氧化碳的体积,实验开始时他们通过分液漏斗将20mL稀盐酸快速全部加入锥形瓶中并关闭活塞,记录量筒中水的体积,数据如表。
时间/min
1
2
3
4
5
6
量筒读数/mL
40
50
55
58
60
60
(1)写出A中不用稀硫酸的原因是_______。
(2)C中量筒量程最好选_______(填“50”、“100”或“250”)mL。
(3)B中如果不加植物油会使测定结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”),原因是_______。
(4)根据以上实验数据分析,最终生成二氧化碳的体积是_______mL。
(5)在图乙中绘出0~6min内生成二氧化碳的体积随时间变化的曲线_______。
(6)反应过程中产生二氧化碳的速率不断减慢的原因可能是_______。
Ⅱ.二氧化碳的性质
第二小组用图丙装置验证二氧化碳的相关性质。实验如图:
步骤一:按图丙连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手。
步骤二:注射器a中吸入20 mL澄清石灰水,注射器b中吸入20 mL稀盐酸,再从中间瓶口通入二氧化碳气体,将瓶装满,最后塞上带压强传感器的橡胶塞。
步骤三:先后将两注射器中的试剂快速全部推入三颈烧瓶中,并保持注射器活塞在注射器底部,振荡三颈烧瓶,压强传感器测得三颈烧瓶中压强随时间变化如图丁所示。
(7)步骤一中松开手后,若观察到_______则说明装置气密性良好。
(8)分析图丁可知,步骤三中先推的是注射器_______(填“a”或“b”),此时三颈烧瓶中发生反应的现象为_______。
(9)步骤三中第二次推入试剂后三颈烧瓶中出现的现象是_______,此时三颈烧瓶中压强变化对应图丁中的_______段。
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