5.2 二氧化碳的实验室制法(讲义)化学新教材沪教版九年级上册
2026-08-31
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摘要:
本讲义聚焦二氧化碳的实验室制法核心知识点,系统梳理反应原理(试剂选择及“三不”原则)、装置确定(固液不加热型发生装置与向上排空气法收集装置)、实验步骤(查气密性、装固体、加液体、收集、验满),并归纳实验室制取气体的一般思路,构建从具体到一般的学习支架。
该资料通过对比实验分析试剂选择原因,培养科学思维;设计控制反应的装置(如多孔隔板)提升科学探究能力;随学随练结合真实情境,课中辅助教师实验教学,课后帮助学生巩固知识,培养严谨的科学态度与责任。
内容正文:
第五章
奇妙的二氧化碳
第2节 二氧化碳的实验室制法
课标要点
1.初步学习二氧化碳的实验室制取原理,选择合适的试剂进行实验。
2.探究实验室制取二氧化碳的装置,能设计简单的实验制备并检验二氧化碳。
学习重难点
重点:实验室制取CO₂的原理、药品、装置及操作步骤
难点:药品选择的原因分析(为何不用Na₂CO₃、稀硫酸);归纳实验室制取气体的一般思路。
知识点 实验室制取二氧化碳的反应原理(重点)
1.试剂的选择
实验试剂
实验现象
分析
稀盐酸与块状大理石
产生气泡,速率适中
反应速率中,便于气体收集,且原料廉价易得
浓盐酸与块状大理石
剧烈反应,迅速产生大量气泡,并伴有白雾
浓盐酸具有挥发性,会使收集到的气体中混入较多的HCl气体杂质;盐酸浓度大,反应速率太快,不易收集
稀硫酸与块状大理石
刚开始时产生气泡,后来速率减慢并逐渐停止
稀硫酸与大理石(或石灰石)中的碳酸钙反应生成微溶物硫酸钙,覆盖在大理石(或石灰石)的表面,会阻碍反应的进一步进行
稀盐酸与碳酸钠粉末(或纯碳酸钙)
剧烈反应,迅速产生大量气泡
稀盐酸与碳酸钠粉末(或纯碳酸钙)反应的速率太快,不便于收集
通过上述对比实验可知,实验室常用稀盐酸和大理石(或石灰石,主要成分都是碳酸钙,化学式为CaCO3)反应来制取二氧化碳。
2.反应原理
综合考虑,实验室制取二氧化碳的反应原理为:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
拓展延伸
1. 核心反应原理
实验室通常用大理石(或石灰石,主要成分是碳酸钙 CaCO₃) 与稀盐酸(HCl) 反应来制取二氧化碳。
化学方程式:CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
文字表达式:碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 + 水 + 二氧化碳
2. 选择该原理的三大“禁忌”
①❌ 不用浓盐酸:因为浓盐酸有强挥发性,会使制得的二氧化碳气体中混入氯化氢(HCl)气体,导致不纯。
②❌ 不用稀硫酸:因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙(CaSO₄),它会覆盖在大理石表面,阻止反应继续进行。
③❌ 不用碳酸钠(Na₂CO₃)粉末:因为碳酸钠(或纯碳酸钙粉末)与盐酸反应速率太快,产生气体过于剧烈,不易控制和收集。
随学随练
1.(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
【解析】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。
2.(2026·四川成都·一模)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
【解析】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。
知识点 实验室制取二氧化碳装置和步骤(重点)
1.实验室制取气体的装置确定
(1)确定气体发生装置
实验室常见的气体发生装置见下图,相关的选择依据见下表:
反应物的状态
反应条件
发生装置
固体与固体
加热
I固固加热型
固体(或液体)与液体
常温
Ⅱ固(液)液常温型
制取原理
反应物的状态
反应条件
二氧化碳
稀盐酸与石灰石(或大理石)反应
稀盐酸为液体,石灰石(或大理石)为固体
常温
氧气
高锰酸钾分解
高锰酸钾为固体
加热
过氧化氢分解
过氧化氢为液体
常温,有二氧化锰作催化剂
(2)确定气体收集装置
2.制取二氧化碳的装置
根据制取二氧化碳的反应物的状态、反应条件和二氧化碳的性质等方面的因素,结合实验室氧气的制取,可选择如图所示装置来制取二氧化碳。
3.制取二氧化碳的实验步骤
4.二氧化碳的检验、验满与存放
用品或放置方法
方法或注意事项
检验
澄清石灰水
将被检验的气体通入澄清石灰水中,如果澄清石灰水变浑浊,证明该气体为二氧化碳,否则不是
验满
燃着的木条
将燃着的木条放在收集二氧化碳的集气瓶口,如果木条熄灭,证明已收集满,否则未满
存放
正放在桌面上
收集满二氧化碳的集气瓶要用玻璃片盖住(毛面向下)
拓展延伸
📦 装置选择
发生装置:选用固液不加热装置。因为反应物是块状大理石(固体)和稀盐酸(液体),且反应无需加热。常用锥形瓶(或大试管)搭配长颈漏斗或分液漏斗。
收集装置:选用向上排空气法。因为二氧化碳密度比空气大,且能溶于水。
装置关键点:长颈漏斗末端必须浸入液面以下,形成“液封”,防止气体从漏斗口逸出。
📋 实验步骤(核心顺序)
一个常考的操作顺序是“查、装、收、验”,具体可以分解为:
查(检查气密性):连接装置后,先检查装置的气密性。
装(装入固体):向锥形瓶(或试管)中装入几小块大理石(或石灰石)。
加(加入液体):从长颈漏斗(或分液漏斗)加入稀盐酸,液面没过漏斗末端。
收(收集气体):用向上排空气法收集。注意导管要伸入集气瓶底部,以排尽空气。
验(验满):将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满。
放(存放):集满后,盖好玻璃片,将集气瓶正放在桌面上(因为密度比空气大)。
实验小贴士:制取气体时,通常先检查装置气密性,再加药品,这是一个重要的原则。
随学随练
1.(25-26八年级下·山东烟台·期末)下图是某同学制取CO2时的简易装置或操作方法,其中正确的是( )
A.连接仪器 B.检查气密性
C.倾倒液体 D.CO2验满
【答案】B
【解析】A.连接橡胶塞和试管时,不能将试管放在桌面上按压塞子,易压破试管,故选项错误;
B.检查装置气密性时,将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,松开手后,导管内形成一段水柱,说明装置气密性良好。图中操作符合检查装置气密性的方法,故选项正确;
C.倒液体时,瓶塞要倒放在桌面上,防止瓶塞沾染桌面杂质污染试剂;标签要向着手心,防止液体流下腐蚀标签;试剂瓶口要紧挨着试管口,防止液体洒出。图中瓶塞未倒放,故选项错误;
D.二氧化碳验满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。图中使用带火星的木条且伸入瓶内,故选项错误。
2.(25-26九年级下·安徽·阶段检测)实验室利用如图所示仪器制取和收集气体,回答下列问题:
(图:仪器①铁架台、②锥形瓶、③分液漏斗、④长颈漏斗、⑤集气瓶、⑥水槽、⑦导管)
(1)若用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,可选择的仪器有_____(填序号),还需补充的仪器是_____(填一种即可)。
(2)利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为_____,验满二氧化碳的方法是______。
(3)实验室制取气体选择发生装置的依据是______和反应条件。
【答案】(1) ①⑤⑦④ 酒精灯或试管
(2) 将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则满
(3)反应物状态
【解析】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热装置,且排水法收集的氧气比较纯净,应选择的仪器铁架台、集气瓶、水槽、单孔导管,故填:①⑤⑦④;应补充盛放药品的试管,加热的酒精灯;
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则满;
(3)实验室制取气体选择发生装置的依据是反应物状态和反应条件。
知识点 实验室制取气体的一般思路和方法(重点)
1.确定制取气体的化学反应原理:
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时,需要综合考虑反应的速率大小,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.设计制取气体的实验装置:
根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置;根据气体的性质(如密度、是否溶于水、是否与水反应)确定气体收集装置;如有必要,还应考虑除去杂质的装置和尾气处理装置等。
(1)发生装置选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热)。
(2)发生装置选择方法:
固固加热型
固液不加热(常温)型
高锰酸钾、氯酸钾制氧气
过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制氧气、 大理石(或石灰石)和稀盐酸制二氧化碳
试管口略
向下倾斜
适合制取少量气体
适合制取大量气体
长颈漏斗方便添加液体药品,注意下端管口液封
分液漏斗、注射器可控制液体的滴加速率,从而控制反应速率
可通过打开和关闭弹簧夹实现固液的接触和分离,从而控制反应的开始和停止
(3)收集装置选择依据:气体的溶解性,气体的密度(气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断)。
(4)收集装置选择方法:
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
适合气体溶解度小
不与水反应的气体
适合密度比空气大
不与空气反应的气体
适合密度比空气小
不与空气反应的气体
注意事项:导管口出现连续均匀的气泡时开始收集;集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满
注意事项:导管伸入集气瓶底部,以保证排尽集气瓶中空气。
注意事项:导管伸入集气瓶底部,以保证排尽集气瓶中空气。
①所有气体从短管进②V排出的水=V气体
为防止气体溶解在水中,水面放一层植物油隔绝二者;集气瓶上端若有空气,不影响收集的气体的体积数据,但是要影响手机的气体的纯度
气体进入集气瓶后出现在装置下端气体的验满在另一侧出气口
气体进入集气瓶后出现在装置上端气体的验满在另一侧出气口
拓展延伸
1. 确定反应原理
首先,根据实验目的,选择合适的化学反应,并写出正确的化学方程式。
选择标准:反应速率适中(易于控制)、操作安全、产物易分离、气体纯净(如前面提到的不用浓盐酸)。
2. 确定发生装置(核心:由反应物状态和反应条件决定)
发生装置的选择取决于两个因素:反应物的状态(固体/液体)和反应条件(是否需要加热)。
固固加热型:反应物为固体,且需要加热。例如:加热氯酸钾或高锰酸钾制氧气。
固液不加热型:反应物为固体和液体,且无需加热。例如:用大理石和稀盐酸制二氧化碳,或用过氧化氢和二氧化锰制氧气。
在选择时,若需控制反应速率或添加液体,常会选用长颈漏斗或分液漏斗。
3. 确定收集装置(核心:由气体的物理性质决定)
收集方法的选择主要取决于气体的密度(与空气相比)和溶解性。
收集方法
适用范围
依据
举例
向上排空气法
密度比空气大,且不与空气反应
密度大于空气
氧气、二氧化碳
向下排空气法
密度比空气小,且不与空气反应
密度小于空气
氢气
排水集气法
不易溶于水,且不与水反应
不易溶于水
氧气、氢气(不适用于CO₂,因其能溶于水)
4. 验证与验满(核心:由气体的化学性质决定)
验满:根据气体性质,确定气体是否已收集满。例如,氧气用带火星木条放在瓶口复燃;二氧化碳用燃着木条放在瓶口看是否熄灭。
检验:根据该气体的特征反应来鉴别。例如,通常使用澄清石灰水来检验二氧化碳。
记忆核心:“先固后液,查密为先”(先检查气密性,再添加固体和液体;检查必须在添加药品之前进行)。
随学随练
1.(2026·广东汕头·一模)下列关于制取并检验二氧化碳的操作正确的是( )
A.检查气密性 B.加入试剂
C.收集气体 D.检验气体
【答案】A
【解析】A.关闭弹簧夹后向长颈漏斗加水,若漏斗和试管中能形成稳定的液面差,说明装置气密性良好,该操作正确。
B.加入块状大理石时,需先将试管横放,把大理石放在试管口后缓慢竖起试管,防止砸破试管底;且制取气体时应先加固体药品、后加液体药品,操作错误。
C.二氧化碳密度大于空气,用该万能瓶收集时应“长进短出”,图中从短管进气,二氧化碳会从长管流出,无法收集,操作错误。
D.检验二氧化碳需用澄清石灰水(二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊),氯化氢等其他酸性气体也能使紫色石蕊溶液变红,不能用紫色石蕊溶液检验二氧化碳,操作错误。
2.(2026·广东东莞·二模)认识的制取及性质。下列装置及部分方案合理的是( )
A.发生装置 B.收集装置
C.检查气密性 D.验满
【答案】C
【解析】A.实验室制取用大理石(或石灰石)和稀盐酸常温反应,属于固液不加热型反应,图示为固体加热型发生装置,装置不合理。
B.密度远大于空气,应使用向上排空气法收集,图示为向下排空气法(适用于收集密度小于空气的气体),无法收集,装置不合理。
C.该操作为微热法检查气密性:手握试管时,管内气体受热膨胀,若导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成稳定水柱,说明气密性良好,操作合理。
D.验满时,需将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭说明已满,图示将木条伸入瓶内,操作不合理。
拓展 实验室制取二氧化碳的试剂选择、实验现象及分析(难点)
试剂
实验现象
分析
稀盐酸与块状大理石(或石灰石)
产生气泡,速率适中
反应速率适中,便于气体收集,原料廉价易得
浓盐酸与块状大理石(或石灰石)
剧烈反应,迅速产生大量气泡,并伴有白雾
浓盐酸有挥发性(下册学到),会使制得的CO2 中混有氯化氢气体
稀硫酸与块状大理石(或石灰石)
产生气泡,反应速率很快减慢并逐渐停止
稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,未溶解的硫酸钙覆盖在大理石(或石灰石)的表面,阻止反应继续进行
稀盐酸与碳酸钠粉末(下册学到)
剧烈反应,迅速产生大量气泡
碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快,产生的气体不便于收集
活学活用
1.(2026·甘肃·模拟预测)化学是一门以实验为基础的学科,请结合下列装置图回答问题。
(1)写出仪器①的名称:________。
(2)实验室用B装置制取氧气的化学方程式为__________________;若用D装置收集氧气,结束后测得氧气纯度明显偏低,原因可能是________________(写一条即可)。
(3)实验室制取二氧化碳所用的试剂为________,反应的化学方程式为________________;若利用空塑料输液袋(如图E)收集二氧化碳,气体应从_____(填“a”或“b”)端通入。
(4)采用C装置制取气体时,长颈漏斗下端应伸入液面以下的原因是________________。
(5)F装置中的纸风车是由紫色石蕊溶液浸泡后的滤纸晾干制成的,在纸风车的a叶片上滴1滴稀硫酸,b叶片上滴1滴蒸馏水,c叶片不做处理,再将纸风车放入盛有CO2的集气瓶中,通过对比_____(填“ab”或“bc”或“ac”)叶片,说明CO2与水发生了化学反应。
【答案】(1)铁架台
(2) 集气瓶事先未装满水(合理即可)
(3)石灰石和稀盐酸/大理石和稀盐酸 a
(4)形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗管口逸出
(5)bc
【解析】(1)略;
(2)B装置是固液不加热反应制取气体,实验室用过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气,化学方程式见答案;
D装置为排水法收集氧气,结束后测得氧气纯度明显偏低,原因可能是集气瓶事先未装满水,使的收集的氧气中混空气,或未等气泡均匀冒出就开始收集氧气。
(3)实验室制取二氧化碳常用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸,化学方程式见答案;
二氧化碳密度比空气大,用装置E收集时从a端进入袋底,慢慢把袋内空气从b端挤出,才能收集到纯净的二氧化碳;
(4)如果长颈漏斗管口在液面上方,试管内生成的气体会顺着长颈漏斗管口直接逸散到空气中,无法收集;浸没液面后,液体封住漏斗口,气体只能从右侧导管导出;
(5)a叶片滴稀硫酸变红,b叶片滴蒸馏水不变红,c叶片不做处理,通过对比bc叶片,c叶片不变色,b叶片接触和水后变红,可说明与水发生了化学反应。
2.(25-26九年级上·山东聊城·期末)化学实验是进行科学探究的重要方式,利用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
实验一:研究气体的制取
(1)装置B中仪器a的名称___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气需选用的发生装置是___________(填字母序号),发生反应的化学方程式为___________。
(3)实验室制取CO2选用装置C相对于B的优点是___________。
实验二:研究二氧化碳的制取
(4)选用药品。按下表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量的酸(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图所示。
实验编号
药品
1
块状大理石
质量分数10%的稀硫酸
2
块状大理石
质量分数7%的稀盐酸
3
粉末状大理石
质量分数7%的稀盐酸
上表中,实验3对应F中曲线___________(填“甲”、“乙”或“丙”)
实验1对应F中的曲线丙,由曲线丙可知加入稀硫酸后产生少量的CO2反应很快停止,原因是___________。
(5)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同物质中的最大溶解能力如下表:
物质种类
水
酒精
饱和碳酸氢钠溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用G装置收集一瓶纯净的二氧化碳,对集气瓶中的液体进行选择。则应该选择的最佳液体是___________,气体应从___________(填c或d)口通入。
【答案】(1)分液漏斗
(2) A
(3)能控制反应的开始与停止
(4) 甲 稀硫酸与大理石反应生成二氧化碳,但同时生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进行(合理即可)
(5) 饱和碳酸氢钠溶液 c
【解析】(1)据图可知,装置B中仪器a的名称是:分液漏斗;
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法可以制氧气,可以固体加热型的发生装置,所以选用的发生装置是:A;
高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)发生装置C相较于B,可将块状放在多孔隔板上,反应进行时,关闭弹簧夹,产生的气体无法排出,则装置中的压强变大,液体被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,则C装置能控制反应的开始与停止;
(4)实验3用粉末状大理石和稀盐酸反应,接触面积大,反应速率快,相对于实验1和实验2来说,在相同时间内生成二氧化碳最多,因此对应图F的曲线甲;
稀硫酸与大理石反应生成二氧化碳,但同时生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进行,在相同时间内生成二氧化碳最少,因此实验1对应图F的曲线丙;
(5)最终选择的液体是饱和碳酸氢钠溶液(二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶);
二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶,比饱和碳酸氢钠溶液的密度小,气体从c口通入,将溶液从长管排出。
素养点拨
一、 试剂选择的“三不”原则与核心原理
核心原理:大理石(或石灰石,主要成分CaCO₃)与稀盐酸(HCl)反应。
方程式:CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
三大禁忌(选择依据):
禁忌试剂
原因分析(实验现象及后果)
❌ 不用浓盐酸
浓盐酸具有强挥发性。会使制得的气体中混入氯化氢(HCl)气体,导致二氧化碳不纯(通入澄清石灰水可能不变浑浊或效果不明显)。
❌ 不用稀硫酸
稀硫酸与CaCO₃反应生成微溶的硫酸钙(CaSO₄)。CaSO₄会覆盖在大理石表面形成致密薄膜,阻止内部碳酸钙与酸接触,导致反应自行停止(现象:反应产生气泡由快变慢直至停止)。
❌ 不用碳酸钠粉末
碳酸钠(或纯碳酸钙粉末)与盐酸接触面积太大,反应速率太快(现象:瞬间产生大量气泡,气压骤增),导致气体难以控制且不易收集。
二、 制取过程中的实验现象及分析
本实验分为发生装置(锥形瓶内)和收集/验满环节,现象各异,分析如下:
1. 发生装置内(锥形瓶或试管中)
主要现象:大理石表面有大量气泡产生,固体逐渐溶解(或变小)。
分析:生成二氧化碳气体。反应速率适中,便于收集。
2. 收集验满环节
主要现象:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭。
分析:二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,且密度大于空气,已收集满。
3. 特别辨析(易混淆点)
现象:将制得的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。
注意:这是检验(验气) 的现象,并非收集时的现象。化学方程式为:Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O(此沉淀即为浑浊来源)。
三、 操作异常时的现象分析与推断(实验探究题常考)
在实际实验分析中,若出现异常,通常可按以下逻辑推导原因:
异常实验现象
可能的原因分析(对应试剂或操作)
气泡冒出缓慢
① 可能误用了稀硫酸(生成了硫酸钙隔膜);② 稀盐酸浓度过低或已消耗殆尽。
石灰水通入后不变浑浊
① 可能误用了浓盐酸(挥发出的HCl气体干扰了反应);② 石灰水可能变质(失效)。
反应过快,气体难以收集
可能误将碳酸钠粉末当作大理石使用。
一句话记忆口诀(供讲义批注):
酸选稀不选浓(防挥发),石用块不用粉(控速率),硫酸虽行但中止(生隔膜)。
拓展 控制反应开始和停止的装置和方法
开始:打开弹簧夹,液体从长颈漏斗流下,淹没过石灰石,反应开始;
开始:打开弹簧夹
开始:打开弹簧夹,液体淹没固体
开始:将布袋子浸入溶液中
开始:将试管浸入液体中
停止:夹紧弹簧夹,液体由于气体压强回流回长颈漏斗,液体液面低于隔板固液分离,反应停止
停止:关闭弹簧夹
停止:关闭弹簧夹,液体压入左侧
停止:提起布袋子离开液面
停止:提起试管离开液面
活学活用
1.(2026·吉林长春·模拟预测)气体制取题。在实验室里,常用如图所示的装置进行有关实验。
(1)装置B和G对比,用分液漏斗代替长颈漏斗进行实验的优点是_______________________。
(2)若实验室要用高锰酸钾制取并收集到较为纯净的氧气,应选择的装置是________(填字母),且该装置收集气体时,观察到_______________________,说明氧气已集满。
(3)若实验室用B装置制取二氧化碳,反应的化学方程式为_______________________,若用装置F收集,则气体要从导管口________(选填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)可以控制反应速率
(2)AE 集气瓶口有大气泡向外冒出
(3) a
【解析】(1)长颈漏斗只能添加液体,无法控制液体滴加速率;分液漏斗带有活塞,可以通过调节活塞控制液体的滴加速度,从而控制反应速率,也可以节约药品。
(2)高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应,发生装置选A;要收集较纯净的氧气,需用排水法,收集装置选E。
排水法收集氧气验满的标志是:集气瓶口有大气泡向外冒出(此时瓶内水已排尽,氧气从瓶口逸出)。
(3)见答案
二氧化碳密度比空气大,用装置F收集时,气体应从长管a通入,空气从短管b排出。
2.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)实验是学习化学的重要途径。请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验小组用过氧化氢制取氧气,反应的化学方程式是______,B、C装置均可用作发生装置,C装置与B装置相比,其突出优点是______。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式是_____,若用B装置制取二氧化碳,反应时液面应不低于_____(填“m”或“n”)。
(4)若选择G装置采用排空气法收集二氧化碳,验满的方法是______。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 可以控制反应的发生和停止
(3) m
(4)将燃着的木条放在b管口,若木条熄灭,证明已收集满
【解析】(1)略。
(2)方程式略。
装置C中关闭阀门试管内气体压强增加,液体被压入漏斗中,试管内液面下降至多孔板以下,液体与固体不再接触,反应停止;打开阀门试管内气体压强减小,液体流入与固体接触,反应开始。所以装置可通过开闭阀门控制反应的开始和停止。
(3)实验室制取二氧化碳选用大理石或石灰石与稀盐酸反应,方程式略。
使用B装置制取气体时长颈漏斗的底端应置于液面以下,防止生成的气体从漏斗口中逸散。
(4)因为二氧化碳的密度大于空气,所以选择G装置采用排空气法收集二氧化碳时,应“长进短出”,由a端通入,在b端验满,验满使用燃着的木条,若木条熄灭则已收集满。
素养点拨
一、 核心思想(原理)
开始反应:让固体(如大理石)和液体(如稀盐酸)接触。
停止反应:让固体和液体分离(脱离接触)。
本质:由于反应无需加热,只要控制固液接触面即可。反应停止后,由于压强原理,装置内剩余的液体一般不会自动回流(除非有特殊设计)
2、 三种典型装置对比(由简到繁)
装置类型
装置简图特征
操作方法
优点与注意点
1. 简易启普发生器型
(或带弹簧夹的试管)
大试管(或多孔隔板)+ 长颈漏斗 + 弹簧夹
停止:关闭弹簧夹(夹住胶皮管),试管内气压增大,将稀盐酸压回长颈漏斗,固液分离。
开始:打开弹簧夹,液面回落,固液接触。
优点:随开随用,随关随停。
注意:长颈漏斗末端必须浸入液面以下(液封),否则气体会从漏斗口逸出。
2. 多孔隔板装置
(带活塞的改进型)
锥形瓶(或圆底烧瓶)内放多孔塑料板,固体放板上,液体从漏斗加入
停止:关闭活塞,气体无法排出,瓶内压强增大,将液体压离多孔隔板,实现固液分离。
开始:打开活塞,气体排出,液面回升接触固体。
优点:这是实验室最标准的可控装置(如启普发生器简化版)。
缺点:固体必须是块状(如大理石),粉末状会漏下隔板。
3. 分液漏斗装置
(非启普原理)
锥形瓶 + 分液漏斗(带活塞)
开始:打开活塞,滴加液体。
停止:关闭活塞,停止滴加液体。
注意:这只能控制反应速率和添加液体的量,并不能通过压强让固液彻底分离(固体始终浸泡在已加入的液体中)。若要彻底停止,需将液体全部反应完或倒出。
三、 简易装置(弹簧夹法)的深层原理图解
这是考试中最常考的操作细节,尤其是通过压强差实现的固液分离:
1.关闭弹簧夹 → 装置内继续产生CO₂ → 气体排不出去 → 锥形瓶(或试管)内压强增大 → 将稀盐酸压回长颈漏斗(或从多孔隔板上方压回下方)→ 液面下降至固体以下 → 反应停止。
2.打开弹簧夹 → 气体导出 → 压强减小 → 长颈漏斗中的液体因重力回流 → 液面上升浸没固体 → 反应开始。
四、 关键概念辨析(高频易错点)
操作目标
错误装置举例
正确替代方案
控制反应发生/停止
使用分液漏斗(只能控制速率,不能控制固液分离)
使用多孔隔板+活塞,或试管+弹簧夹(带长颈漏斗)
控制反应速率(平稳)
使用长颈漏斗(只能加液,无法控制滴速)
使用分液漏斗或注射器(可逐滴滴加,控制流速)
记忆口诀(供讲义批注):
固液接触是开始,固液分离是停止;
弹簧夹闭压强增,液退气停易控制。
若想调速选滴液(分液漏斗),固块隔板是前提。
题型 实验室制取二氧化碳的原理
▌例1 (2026·甘肃·模拟预测)兴趣小组进行气体的制取及性质验证实验。
(1)写出仪器的名称:__________。
(2)装置可用于实验室制取氧气,反应的化学方程式为______________________________;若用装置收集氧气,验满的方法为________________________________________。
(3)以石灰石和稀盐酸为原料,选用图1中的装置制取一瓶二氧化碳,可以选择的发生装置为__________(填字母),反应的化学方程式为________________________________________。
(4)兴趣小组用输液袋、注射器和三通阀等设计了一体化装置并进行实验。装置如图2。
①当甲处于“”状态时,试管1中的现象为____________________。
②当甲处于“”且乙处于“”状态时,试管2中溶液变红的原因为__________________________________________________。
③当甲、乙均处于__________(填字母)状态时,可用输液袋2收集二氧化碳。
A. B.
【答案】(1)酒精灯
(2) 将带火星的木条放在n导管口,若木条复燃,说明氧气已收集满
(3)B
(4)澄清石灰水变浑浊 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊溶液变红 B
【解析】(1)仪器a的名称是酒精灯;
(2)A装置为固体加热型发生装置,且试管口有一团棉花,说明是用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式略;
氧气的密度比空气大,用C装置收集氧气时,氧气从m端进入,空气从 n 端排出,验满方法是将带火星的木条放在n导管口,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(3)实验室用石灰石(或大理石)和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液不加热型反应,发生装置选择B
(4)
甲处于“”状态时,输液袋1中稀硫酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳进入试管1,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以试管1中的现象为澄清石灰水变浑浊。
当甲处于“”且乙处于“”状态时,二氧化碳进入试管2,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,所以试管2中溶液变红的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊溶液变红。③当甲、乙均处于 B 状态时,气体从输液袋1经过干燥剂干燥后进入输液袋2,可用输液袋2收集二氧化碳。
解题贴士
本知识点主要考察对实验室制取二氧化碳的原理的掌握情况,确定反应原理时需要综合考虑反应的速率大 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。
同时还应注意许多化学反应都可以产生二氧化碳,而有些并不适合于实验室制取二氧化碳。如碳酸钙高温分解可以生成二氧化碳,但高温需要消耗大量的热能;一氧化碳燃烧、碳在氧气中充分燃烧、碳酸氢铵受热分解都可以生成二氧化碳,但产物中均易混入其他气体。
▌对点练1-1 (25-26八年级下·黑龙江大庆·期末)“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是( )
A.制备CO2 B.收集CO2
C.干燥CO2 D.证明CO2能溶于水
【答案】D
【解析】A.长颈漏斗下端未浸入稀盐酸液面以下,生成的会从漏斗逸出,装置错误。
B.密度大于空气,需用向上排空气法收集,图示为向下排空气法,操作错误。
C.浓硫酸干燥气体时应“长进短出”,保证气体与浓硫酸充分接触,图示进气导管过短,无法达到干燥效果,操作错误。
D.溶于水会使软塑料瓶内压强减小,瓶子变瘪,可证明能溶于水,操作正确。
▌对点练1-2 (25-26八年级下·山东淄博·期末)实验室现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、稀盐酸,以及下列仪器。
查阅资料得到:易溶于水。微溶于水,生成时易在固体表面形成膜状。
请使用上述试剂或仪器回答下列问题:
(1)①甲同学选用装置A制备,化学方程式为________________。欲收集一瓶较纯净的,收集装置最好选用_________(填序号)。
②仪器a的名称是_________。乙同学制备选用发生装置_______(填字母),实验室制备的化学方程式为______________。实验室制备选用稀盐酸而不用稀硫酸的原因_________________。用装置D收集气体,将导管伸入瓶底的目的是________________。
(2)小明选用片状的鸡蛋壳和食醋反应来制取二氧化碳,并利用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置。
①比较图2中甲、乙装置,甲装置的优点是_______(填字母)。
A.反应过程中可以添加固体药品
B.可以控制反应的发生与停止
②将产生的依次通入如图3所示的装置中,观察到丙中现象为_____________;丁中___________,说明密度比空气大。
【答案】(1) F 长颈漏斗 B或C 碳酸钙与稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在碳酸钙的表面,阻止反应的进一步发生(合理即可) 充分排出空气,确保收集的纯度较高(合理即可)
(2)B 紫色石蕊溶液变红 气球上升
【解析】(1)①甲同学选用装置A制备O2,A为固体加热型装置,根据给出的药品,选择氯酸钾和二氧化锰制氧气,反应的化学方程式为:;
氧气的密度略大于空气,不易溶于水,欲收集一瓶较纯净的O2,最好用排水法,收集装置用F;
②略;
实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,不需要加热,发生装置选B或C;
石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:;
碳酸钙与稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在碳酸钙的表面,阻止反应的进一步发生,所以实验室制备选用稀盐酸而不用稀硫酸;
用向上排空气法收集二氧化碳,将导管伸入瓶底可以充分排出空气,确保收集的纯度较高。
(2)①甲装置的优点是可通过上下移动矿泉水瓶,可以控制反应的发生与停止,故选B;
②二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变为红色,能观察到丙中溶液变为红色;二氧化碳的密度大于空气,充满空气的气球在二氧化碳中所受到的浮力增大,故气球上升。
题型 实验室制取二氧化碳的装置和步骤
▌例2 (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
【解析】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。
解题贴士
本知识点主要考察实验室制取二氧化碳装置的选择方法和实验步骤,解题时需注意仔细阅读题目要求,依据反应的条件和反应物状态来选取发生装置,依据收集的气体性质来选取收集装置。二氧化碳验满时注意需把燃着的木条放集气瓶口。
▌对点练2-1(25-26九年级上·江西赣州·阶段检测)下列关于实验室制取的操作正确的是( )
A.检查气密性 B.加入石灰石
C.加入稀盐酸 D.验满
【答案】A
【解析】A、检查气密性时,把导管的一端浸没在水中,手紧贴试管外壁,若导管口有气泡冒出,松开手冷却后,导管内上升一段水柱,说明装置气密性良好,故图示操作正确。
B、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器,故图示操作不正确。
C、向容器中倒入液体,容器倾斜,瓶塞要倒放,标签朝向手心,瓶口紧挨容器口;图中瓶塞未倒放,瓶口未紧挨容器口,故图示操作不正确。
D、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故图示操作不正确。
故选A。
▌对点练2-2 (2026·湖南邵阳·模拟预测)实验是学习化学的一条重要途径。下图是实验室常用的实验装置,请回答下列问题:
(1)写出仪器b的名称为_______。
(2)加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为__________________。若用F装置收集该气体,则气体应从_______(填“c”或“d”)端进入。
(3)在实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,并能随时控制反应的发生和停止,应选用的发生装置是_______(填字母),通常用澄清石灰水来检验二氧化碳,则其原理是__________________(用化学方程式表示)。
【答案】(1)锥形瓶
(2)
(3)D
【解析】(1)略。
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为,氧气的密度比空气大,应该长进短出,气体应从c端进入。
(3)装置D关闭止水夹,装置中压强变大液体进入长颈漏斗,液体和固体药品分离,反应停止;打开止水夹气体排出,液体流下,固液接触反应进行,可以控制反应的发生与停止,通常用澄清石灰水来检验二氧化碳,其原理是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为。
题型 实验室制取气体的一般思路
▌例3 (25-26九年级上·山西太原·阶段检测)同学们在实验室里用如图装置制取少量二氧化碳,以下描述正确的一项是( )
A.试剂为碳酸钙和稀硫酸 B.可用向下排空气法收集
C.首先要检查装置气密性 D.用带火星的小木条验满
【答案】C
【解析】A、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,不能选择碳酸钙和稀硫酸,因为碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在块状碳酸钙的表面,阻碍反应的进一步进行,不符合题意;
B、二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,不符合题意;
C、在制取二氧化碳时,首先要检查装置的气密性,防止装置漏气,收集不到气体,符合题意;
D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明已经集满,应用燃着的木条验满,不能用带火星的木条验满,不符合题意。
故选C。
解题贴士
本知识点主要考察对实验室制取二氧化碳的原理的掌握情况,确定反应原理时需要综合考虑反应的速率大小,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。
同时还应注意许多化学反应都可以产生二氧化碳,而有些并不适合于实验室制取二氧化碳。如碳酸钙高温分解可以生成二氧化碳,但高温需要消耗大量的热能;一氧化碳燃烧、碳在氧气中充分燃烧、碳酸氢铵受热分解都可以生成二氧化碳,但产物中均易混入其他气体。
▌对点练3-1(25-26九年级下·辽宁抚顺·期中)实验室制取二氧化碳的相关选项中正确的是( )
A.反应试剂 B.发生装置
C.收集方法 D.气体验满
【答案】A
【解析】A.实验室制取二氧化碳的标准试剂为大理石(主要成分为)和稀盐酸,反应原理为,试剂选择正确。
B.该反应为固液不加热型反应,不需要酒精灯加热,图中为固体加热型发生装置,错误。
C.二氧化碳密度大于空气密度,应使用向上排空气法收集,图中为向下排空气法,错误。
D.二氧化碳验满时需将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则证明已满,图中将木条伸入瓶内,操作错误。
▌对点练3-2 (2026·山西临汾·模拟预测)探究“二氧化碳的实验室制取”。
(1)实验仪器:长颈漏斗、导管、双孔塞、锥形瓶、___________。
实验原理:石灰石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳。
(2)实验步骤:①检查装置气密性②将锥形瓶横放,___________,从长颈漏斗注入稀盐酸③收集气体。
(3)气体检验:该反应的化学方程式为___________。
【问题与思考】
(4)自然界中二氧化碳的产生途径有(写一条)___________。
(5)二氧化碳能用于灭火,利用了二氧化碳___________的化学性质。
【答案】(1)集气瓶
(2)用镊子夹取大理石(或石灰石)放在锥形瓶瓶口,缓慢竖立锥形瓶,使固体滑入瓶底
(3)
(4)化石燃料的燃烧(或动植物呼吸作用,合理即可)
(5)不燃烧、也不支持燃烧
【解析】(1)实验室制取并收集二氧化碳,题中给出了发生装置相关仪器,缺少收集气体的仪器集气瓶。
(2)添加药品应遵循"先固后液",取用块状固体的标准操作:容器横放,将块状固体放在瓶口,缓慢竖起容器让固体滑入瓶底,防止打破锥形瓶。
(3)二氧化碳用澄清石灰水检验,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,检验该气体的化学方程式为。
(4)自然界中,动植物呼吸、化石燃料燃烧、微生物分解有机物都会产生二氧化碳,任写一条合理即可。
(5)二氧化碳灭火,物理性质是密度比空气大,化学性质是不燃烧、也不支持燃烧,符合题目要求。
基础通关
1.(2026·江苏无锡·二模)在大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验中,一定不需要的仪器是( )
A.集气瓶 B.酒精灯
C.试管 D.长颈漏斗
【答案】B
【解析】实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的反应为,属于固液常温型反应,无需加热,因此不需要酒精灯。其余仪器用途:集气瓶用于收集生成的二氧化碳,试管可作为反应容器,长颈漏斗用于添加稀盐酸,均为该实验可能用到的仪器,故选B。
2.(2026·山西吕梁·二模)如图是制取某气体的装置。完成制取该气体的实验操作中,正确的一项( )
A.无需检查装置气密性 B.长颈漏斗管口无需插入液面下
C.加入固体时需用镊子 D.导管伸入集气瓶内较短,方便气体导出
【答案】C
【解析】A. 所有制取气体的实验,装药品前都必须检查装置气密性,防止装置漏气导致无法收集到气体,错误;
B. 长颈漏斗下端必须插入液面以下形成液封,否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出,无法收集,错误;
C. 取用块状固体药品时,规范操作就是使用镊子夹取,正确;
D. 向上排空气法收集气体时,导管需要伸到集气瓶底部,才能完全排出瓶内空气,保证收集的气体纯度,导管过短会导致空气残留,错误。
3.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列关于CO2制备、收集、验满及性质的实验操作不正确的是( )
A.制备 B.收集
C. D.
【答案】A
【解析】A. 实验室用大理石与稀盐酸常温反应制取CO2,属于固液不加热型发生装置,长颈漏斗下端应伸入液面以下形成液封,可防止生成的气体从漏斗逸出,图中未伸入液面以下,操作不正确。
B. CO2密度大于空气,采用向上排空气法收集,导管伸入集气瓶底部能充分排尽瓶内空气,操作正确。
C. CO2验满的正确操作是将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭则证明已收集满,操作正确。
D. 沿玻璃片缓慢倾倒CO2,可观察到下层蜡烛先熄灭,能验证CO2密度大于空气、不燃烧也不支持燃烧的性质,操作正确。
4.(2026·湖南邵阳·二模)下列二氧化碳的制取与性质实验中,操作正确的是( )
A.选择试剂 B.收集
C.检验 D.探究的密度比空气大
【答案】D
【解析】A.实验室制取应选用大理石和稀盐酸。大理石和稀硫酸反应会生成微溶于水的,覆盖在大理石表面,阻止反应持续进行,错误。
B.密度大于空气,应采用向上排空气法收集,图中为向下排空气法,无法收集到,错误。
C.不支持燃烧的气体不止(如氮气也能使燃着的木条熄灭),检验的特征试剂是澄清石灰水,不能用燃着的木条检验,错误。
D.向放有阶梯蜡烛的烧杯中倾倒,下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭,可证明密度比空气大,同时也能证明不燃烧、不支持燃烧,正确。
5.(2026·江苏苏州·二模)用如图所示装置探究的性质。下列说法正确的是( )
A.甲中分液漏斗可控制反应的开始和停止
B.乙中干燥纸花不变色,湿润纸花从下到上依次变蓝
C.该实验说明呈酸性,且密度大于空气
D.若将盐酸改为稀硫酸,也能达到实验目的
【答案】D
【解析】A.甲中该装置无固液分离结构,分液漏斗只能控制稀盐酸滴加速率,无法使已接触的碳酸钙与稀盐酸分离,因此不能控制反应的停止,错误。
B.和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,会使紫色石蕊纸花变红,不是变蓝,错误。
C.湿润紫色石蕊纸花由下往上依次变红,说明二氧化碳的密度比空气大,干燥的紫色石蕊纸花不变色,说明本身不显酸性,是其与水反应生成的碳酸显酸性,错误。
D.块状碳酸钙和稀硫酸反应,生成的微溶硫酸钙会覆盖在固体表面阻止反应持续进行,但本实验中为粉末状,接触面积大,不会被硫酸钙包裹,反应可顺利持续进行,能制得足量完成实验,正确。
6.(25-26九年级上·江西景德镇·期末)下列实验操作先后顺序正确的是( )
A.一氧化碳还原氧化铜实验,先加热氧化铜,再通入一氧化碳
B.用大理石和稀盐酸制二氧化碳时,先注入稀盐酸,再放入大理石
C.眼睛里溅进药液,先用手揉眼睛,后用水冲洗,严重时还要请医生治疗
D.连接玻璃导管和乳胶管时,先把导管口用水湿润,再稍稍用力将玻璃导管插入乳胶管
【答案】D
【解析】A、一氧化碳还原氧化铜应先通一氧化碳排出空气再加热,防止爆炸,故A错误;
B、制二氧化碳应先放大理石再加稀盐酸,避免反应过快,且能避免酸液溅出,故B错误;
C、眼睛溅入药液应先用水冲洗再处理,不能揉眼,故C错误;
D、用水湿润导管口便于插入乳胶管,防止损坏,故D正确。
故选D。
7.(25-26八年级下·山东烟台·期末)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是( )
A.原料是否价廉易得 B.是否安全环保
C.反应速率是否适中 D.制得气体的性质
【答案】D
【解析】A. 简易装置要求原料价廉易得,降低使用成本且方便获取,是需要考虑的因素。
B. 反应需要安全环保,避免发生危险、产生有毒有害污染物,是需要考虑的因素。
C. 反应速率需适中,速率过快难以控制收集,速率过慢供氧效率不足,是需要考虑的因素。
D. 简易供氧器的目标产物就是氧气,制得气体的性质是已知确定的,无需作为反应原理的选择依据,是不需要考虑的因素。
8.(2026·湖南·模拟预测)如图是制备、收集及性质验证的一体化实验,其中有错误的装置是( )
A.制备 B.收集
C.与水反应 D.灭火
【答案】B
【解析】A.实验室制取采用大理石(固体)和稀盐酸(液体)反应,不需要加热,分液漏斗+锥形瓶的固液不加热型发生装置符合要求,装置正确。
B.密度大于空气,采用向上排空气法收集时需要长导管进气、短导管排空气,才能将瓶内空气排尽收集到;图中为短进长出,进入后会直接从长导管流出,无法收集,装置错误。
C.长导管伸入紫色石蕊溶液液面下,可使与水充分接触发生反应,碳酸使石蕊变红,可验证反应性质,装置正确。
D.不燃烧、不支持燃烧且密度大于空气,通入烧杯后从底部逐渐向上聚集,可观察到蜡烛由下到上依次熄灭,能验证其灭火性质,装置正确。
9.(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
【解析】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。
10.(2026·福建福州·模拟预测)实验室制取气体及性质验证说法错误的是( )
A.实验室制取二氧化碳可选择的发生装置为B
B.用装置D收集CO2时,气体从c进入
C.E装置中纸花变红,导管末端观察到a处燃烧的小木条先熄灭
D.若AC装置制取氧气,当见到C集气瓶口有气泡冒出时,说明氧气收集满
【答案】C
【解析】A. 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,属于固液常温型反应,发生装置可选B,说法正确;
B. 二氧化碳的密度大于空气,用D装置向上排空气法收集时,气体从长管通入,空气从短管排出,说法正确;
C. 二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红,故观察到E装置中润湿的紫色石蕊纸花变红,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,二氧化碳先在下部聚集,故b处小木条先熄灭,说法错误;
D. 用排水法收集氧气时,集气瓶口有气泡向外冒出时,说明瓶内水已排尽,氧气收集满,说法正确。
素养提升
11.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)某兴趣小组用图所示装置测定本地石灰石中碳酸钙的质量分数,下列说法错误的是( )
A.a导管的作用是防止实验测定的结果偏大
B.如果没有b管中的油,实验测定的结果将偏大
C.检查装置的气密性时,向上移动c管,观察b、c管中是否有稳定的液面差
D.读取b管中的气体体积时,要移动c管,使b、c管中的液面保持同一高度
【答案】B
【解析】A.a导管可以使分液漏斗内气压和试管内气压相同,便于液体流下。同时可以将流入的稀盐酸占的气体排入分液漏斗中。避免该部分气体排入量气管中,可以防止实验测定的结果偏大,正确;
B.如果没有b管中的油,二氧化碳能溶于水,部分二氧化碳溶于水中,则实验测定结果偏小,错误;
C.检查装置的气密性时,向上移动c管,导致左侧装置内气压和外接大气压不同,如形成的液面差稳定,则说明左侧装置和外界不连通,装置气密性良好,正确;
D.读取b管中的气体体积时,要移动c管,使b、c管中的液面保持同一高度,保证装置左侧气压和大气压相同,避免左侧装置中的气体被压缩或膨胀导致测量体积不准确,正确。
12.(2026·河南平顶山·三模)实验室可利用下图装置制收常见气体。
(1)写出一个利用装置A制取O2的化学方程式。
(2)装置B、C均可用于制取 CO2,相对于装置B,装置C的优点是什么?
(3)装置D 有多种用途,若利用该装置对CO2进行干燥,请写出CO2的进气口(用字母表示)及瓶内需装入的试剂名称。
【答案】(1)
(2)C装置可以可以随时控制反应的发生和停止。
(3) 的进气口是 a,瓶内需装入的试剂名称是浓硫酸。
【解析】(1)装置A是一个固体加热型的发生装置,试管口略向下倾斜,在实验室制取氧气的方法中,加热高锰酸钾可以用这种装置。
(2)C在试管内部增加了一个多孔隔板,并将长颈漏斗与带有止水夹的导气管结合。当关闭导气管上的止水夹时,产生的二氧化碳气体无法排出,导致试管内气压增大,将液体压回长颈漏斗中,使固体和液体分离,反应随之停止;打开止水夹,气体排出,气压减小,液体重新流下与固体接触,反应再次发生,所以可以随时控制反应发生和停止。
(3) 装置D是一个多功能瓶,瓶内需要装入具有吸水性的液体干燥剂,二氧化碳是酸性气体,不能使用碱性干燥剂,常用的液体干燥剂是浓硫酸。干燥气体时,应让气体与干燥剂充分接触,气体必须从长导管进入,穿过液体,然后从短导管排出。所以需要从a管进入。
13.(2026·四川广元·三模)如图是实验室制取气体的一些常用仪器,请根据下图回答下列问题:
(1)写出⑦号仪器的名称___________;无论选择什么装置制取气体,实验前都应先___________。
(2)若用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气,除选择①②④⑥⑦外,还需要___________(填仪器编号),该反应的化学方程式为___________,组装时要注意试管口略低于试管底,原因是___________,若用装置⑩收集氧气,气体应从___________(填小写字母)端导管进入。
(3)某同学选择⑤⑥⑪⑫组装一套装置制二氧化碳气体,这套装置的优点是___________(填一点即可)。
【答案】(1)水槽 检查装置的气密性
(2)③ 防止冷凝水倒流回热的试管底部,使试管炸裂 b
(3)可控制反应速率(或可在反应中添加液体,或节约药品)
【分析】本题考查实验室制取气体的仪器辨认、气体制备操作规范(高锰酸钾制氧气、排水法收集)以及发生装置的改进(控制反应速率)。解题需紧扣气密性检查、氧气验满/收集及装置组装的核心原理。
【解析】(1)①略。
②制取气体前,为避免装置漏气影响实验,必须先检查装置的气密性,这是制取气体的基本操作要求。
(2)①高锰酸钾制氧气需要加热,所以还需要酒精灯。
②略。
③ 略。
④排水法收集氧气时,需从短导管b通入,利用气体密度比水小,将水从长导管a处向下挤压排出。氧气不易溶于水,用排水法集气可得到较纯净的氧气。
(3)组合中用注射器添加液体,可以通过活塞控制加入液体的量和速率,因此优点是可以控制反应速率,也可答“随时添加液体药品”,合理即可。
14.(2026·新疆·一模)气体制备与收集是初中化学实验的重要内容,根据下列装置回答问题,其中F装置是某学习小组设计的自制简易供氧器。
(1)仪器a的名称___________。
(2)用A装置制取时,反应原理用化学方程式表示为___________,其中棉花的作用是___________。
(3)实验室制备气体应选择的装置组合是___________(填字母),检验收集满的方法是___________。
(4)实验室制备气体,通常有以下几个步骤:①检查装置的气密性;②加入稀盐酸;③加入大理石;④验满;⑤收集,以下排列顺序正确的是___________(填字母)。
A.①②③④⑤ B.①③②⑤④ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(5)F装置中,为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性,氧气要先通入液体X中,X应该是___________。
【答案】(1)集气瓶
(2) 防止加热时固体粉末进入导管
(3)BD 将燃着的木条放在集气瓶口,若燃着的木条熄灭,则证明二氧化碳已满
(4)B
(5)水/H2O
【解析】(1)由图示可知,仪器a的名称为集气瓶。
(2)A装置为固体加热型发生装置,且试管口有棉花,用A装置制取时,选择药品为高锰酸钾,反应原理是高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式表示为,其中棉花的作用是防止加热时固体粉末进入导管。
(3)实验室用石灰石(固体)和稀盐酸(液体)制取二氧化碳,应选用“固液不加热型”发生装置,故发生装置选择B,二氧化碳可溶于水,密度比空气大,应选用向上排空气法收集,故收集装置选择D,检验收集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若燃着的木条熄灭,则证明二氧化碳已满。
(4)实验室制取二氧化碳,应按以下的操作步骤进行实验:连接装置、检查装置的气密性、加入药品(先加入固体,后加入液体)、收集气体、验满,所给装置正确排序为①③②⑤④。
故选B。
(5)F装置中,为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性,氧气要先通入液体X中,氧气不易溶于水,所以X应该是水。
15.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测)根据下图回答问题
(1)装置图中标号仪器的名称:①_____,②_____。
(2)实验室用A装置加热高锰酸钾固体制取O2,实验时需要改进的是_____,发生的化学方程式是_____。
(3)实验室制取CO2选用C装置的优点是_____,若用F装置来收集二氧化碳,验满的方法是_____,检验二氧化碳时发生反应的化学方程式是_____。
(4)用G图所示装置制取二氧化碳并测定生成的二氧化碳体积,乙中如果不加植物油会使测定结果_____(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)试管 集气瓶
(2)在试管口加一团棉花
(3)可以控制反应的发生与停止 将燃烧着的木条放在导管口b处,若熄灭,则已满 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)偏小
【解析】(1)据图可知,仪器①的名称是: 试管,②是:集气瓶;
(2)实验室用A加热高锰酸钾固体制取氧气,实验时,还需要在试管口放入一团棉花,防止加热时粉末状物质进入导管,堵塞导管;
高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)C装置可将固体置于多孔隔板上,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,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
二氧化碳密度比空气大,不能燃烧,也不支持燃烧,用F装置收集时,二氧化碳从a端通入,验满时将燃着的木条放在b导管口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满;
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,该反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)二氧化碳可以溶于水,若不加入植物油,二氧化碳部分溶于水,使得测定体积偏小。
迁移创新
16.(2026·甘肃·模拟预测)气体的制取是初中化学的重要内容。化学兴趣小组的同学利用如图仪器和装置完成以下实验。
(1)图中仪器a的名称是____________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,可选择的发生装置是____________,反应的化学方程式为__________________________。该装置的不足之处是____________________________。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体时,若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,应选择的装置是____________,用该方法收集时,验满的方法是_____________________________________________。
(4)查阅资料:①通常状况下,甲烷(CH4)是一种无色、无味、难溶于水的气体,密度比空气小;②实验室中常用加热无水醋酸钠和碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)两种固体试剂制取甲烷,同时还生成碳酸钠。在实验室中制取甲烷,可选择的发生装置为___________,其原因是_________________________;可用C装置收集甲烷的原因是_________________________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)B 试管口未放置一团棉花
(3)A、E、D 将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条立即熄灭,证明二氧化碳已收集满
(4)B 制取甲烷的反应物是两种固体,反应条件需要加热,选用固体加热型发生装置 甲烷难溶于水,且不与水发生反应
【解析】(1)略。
(2)高锰酸钾是固体,反应需要酒精灯加热,固体加热型装置选 B;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式见答案。
高锰酸钾粉末受热易飞溅,会顺着导管进入水槽堵塞管道,标准操作需在试管口放一团棉花,题图装置缺少该防护措施。
(3)大理石(固体)+ 稀盐酸(液体)常温反应,发生装置选 A;要干燥CO2,浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,干燥装置选 E;二氧化碳能溶于水、密度大于空气,只能向上排空气法收集,选 D,整套组合 A、E、D。
二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,验满操作在集气瓶瓶口进行,利用燃着木条熄灭的现象判断瓶内充满气体。
(4)反应物无水醋酸钠、碱石灰均为固体,反应需要加热,满足固体加热装置 B 的适用条件。
排水法收集气体的前提是气体难溶于水、不与水反应,题干给出甲烷难溶于水,满足条件。
17.(2026·四川成都·三模)下面的实验仪器省去了固定装置,请根据要求回答问题:
(1)甲图中仪器B的名称为______________。
(2)乙图中的微型装置H可用于实验室制备,此微型装置在操作上的优点是_________,在甲图中可选择_____________(填序号)装配与装置H功能相同的装置,写出实验室制取二氧化碳的化学方程式___________________________。
(3)装配高锰酸钾制备氧气的发生装置,甲图中除铁架台外还差的仪器是___________(写名称);该反应中还需补充实验用品——棉花,其作用是___________________________________。
(4)为得到纯净的,气体需连续通过两个丙图装置,装置中的液体d先后分别是________。
A.饱和溶液、浓硫酸 B.浓硫酸、饱和溶液
(5)I是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从_______(填“a”或“b”)进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是______________________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)控制液体滴加速率,从而控制反应速率,获得平稳气流
(3)酒精灯 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管
(4)A
(5)a 防止液体被气体压入后续装置,造成堵塞或污染
【解析】(1)略
(2)装置H用注射器添加液体,可以控制液体滴加速率,从而控制反应速率,获得平稳气流;
甲图中装配相同功能装置的仪器:选择A(试管)、B(分液漏斗)、F(双孔塞)、E(导管)。;
实验室用盐酸与碳酸钙制取,化学方程式为:
(3)利用高锰酸钾制取氧气需要的实验装置有试管、导管、单孔塞、酒精灯,甲图缺少酒精灯;棉花的作用:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管。
(4)制得的中混有和水蒸气,需先通过饱和溶液除去,再通过浓硫酸除去水蒸气,对应选项为A。
(5)气体应从b进入,这样充分接触滴壶内的水;
洗气液体不能装满的原因:防止液体被气体压入后续装置,造成堵塞或污染。
18.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)实验室现有大理石、稀盐酸、稀硫酸、澄清石灰水、高锰酸钾及相关的实验用品,小组同学共同完成下列实验,请回答下列问题:
I.制取氧气和二氧化碳:
(1)装置a中仪器K的名称是______,实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式____________;
(2)实验室制取二氧化碳气体选用的试剂是____________,选用的收集方法是____________法。
II.性质实验:
(3)用b装置制二氧化碳气体并用f检验的过程中,为节约试剂并避免石灰水变质,最合理的实验步骤是________(填序号)。
①装入大理石 ②加入稀盐酸 ③倒澄清石灰水 ④将导管伸入澄清石灰水
III.拓展实验:
(4)小冰根据下图左图装置原理改进成了右图装置,两装置都实现了______(填字母):
A.控制反应的发生和停止 B.控制生成二氧化碳气体的总量 C.控制反应速率
装置中多孔塑料隔板的作用是____________________________________(答两点)。
小城要制取二氧化碳时,因为某原因设计了下图最右侧装置,该装置能够实现的是______(填字母):
A.可随时控制反应的发生和停止
B.可用较少的稀盐酸就实现液封,避免二氧化碳逸出
C.可控制反应速率
【答案】(1)酒精灯
(2)大理石、稀盐酸 向上排空气
(3)①③④②
(4)AB 放置大理石(固体反应物),使固体和液体能分隔开,让气体通过,同时阻止固体掉下去,实现固液分离,从而控制反应启停 B
【解析】(1)略;
高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式。
(2)由题中提供的试剂可知,实验室是用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,要用向上排空气法收集。
(3)先装固体大理石①,为节约试剂并避免石灰水变质,下一步③倒澄清石灰水,再④将导管伸入澄清石灰水,接下来后装液体 ②稀盐酸,故顺序为①③④②。
(4)左图和右图装置都可以通过控制固液的接触与分离,来控制反应的发生和停止。 同时,因为可以随时停止反应,通过控制反应物的量也能控制生成CO2的总量。 但它们不能控制反应速率,因为没有控制液体滴加速度的结构。 所以选AB:
多孔塑料隔板的作用是放置大理石(固体反应物),使固体和液体能分隔开,让气体通过,同时阻止固体掉下去,实现固液分离,从而控制反应启停。
A.无法随时控制反应的发生和停止,因为长颈漏斗和锥形瓶的组合不能让固液彻底分离,错误。
B.长颈漏斗的末端接近锥形瓶底部,可用较少的稀盐酸实现液封,避免CO2逸出,正确。
C.不能控制反应速率,因为长颈漏斗不能控制液体滴加速率,错误。
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第五章
奇妙的二氧化碳
第2节 二氧化碳的实验室制法
课标要点
1.初步学习二氧化碳的实验室制取原理,选择合适的试剂进行实验。
2.探究实验室制取二氧化碳的装置,能设计简单的实验制备并检验二氧化碳。
学习重难点
重点:实验室制取CO₂的原理、药品、装置及操作步骤
难点:药品选择的原因分析(为何不用Na₂CO₃、稀硫酸);归纳实验室制取气体的一般思路。
知识点 实验室制取二氧化碳的反应原理(重点)
1.试剂的选择
实验试剂
实验现象
分析
稀盐酸与块状大理石
产生气泡,速率适中
反应速率中,便于气体收集,且原料廉价易得
浓盐酸与块状大理石
剧烈反应,迅速产生大量气泡,并伴有白雾
浓盐酸具有挥发性,会使收集到的气体中混入较多的HCl气体杂质;盐酸浓度大,反应速率太快,不易收集
稀硫酸与块状大理石
刚开始时产生气泡,后来速率减慢并逐渐停止
稀硫酸与大理石(或石灰石)中的碳酸钙反应
稀盐酸与碳酸钠粉末(或纯碳酸钙)
剧烈反应,迅速产生大量气泡
稀盐酸与碳酸钠粉末(或纯碳酸钙)反应的速率太 ,不便于收集
通过上述对比实验可知,实验室常用 和 (或 ,主要成分都是碳酸钙,化学式为CaCO3)反应来制取二氧化碳。
2.反应原理
综合考虑,实验室制取二氧化碳的反应原理为: 。
拓展延伸
1. 核心反应原理
实验室通常用大理石(或石灰石,主要成分是碳酸钙 CaCO₃) 与稀盐酸(HCl) 反应来制取二氧化碳。
化学方程式:CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
文字表达式:碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 + 水 + 二氧化碳
2. 选择该原理的三大“禁忌”
①❌ 不用浓盐酸:因为浓盐酸有强挥发性,会使制得的二氧化碳气体中混入氯化氢(HCl)气体,导致不纯。
②❌ 不用稀硫酸:因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙(CaSO₄),它会覆盖在大理石表面,阻止反应继续进行。
③❌ 不用碳酸钠(Na₂CO₃)粉末:因为碳酸钠(或纯碳酸钙粉末)与盐酸反应速率太快,产生气体过于剧烈,不易控制和收集。
随学随练
1.(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
2.(2026·四川成都·一模)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
知识点 实验室制取二氧化碳装置和步骤(重点)
1.实验室制取气体的装置确定
(1)确定气体发生装置
实验室常见的气体发生装置见下图,相关的选择依据见下表:
反应物的状态
反应条件
发生装置
固体与固体
加热
I固固加热型
固体(或液体)与液体
常温
Ⅱ固(液)液常温型
制取原理
反应物的状态
反应条件
二氧化碳
稀盐酸与石灰石(或大理石)反应
稀盐酸为液体,石灰石(或大理石)为固体
常温
氧气
高锰酸钾分解
高锰酸钾为固体
加热
过氧化氢分解
过氧化氢为液体
常温,有二氧化锰作催化剂
(2)确定气体收集装置
2.制取二氧化碳的装置
根据制取二氧化碳的反应物的状态、反应条件和二氧化碳的性质等方面的因素,结合实验室氧气的制取,可选择如图所示装置来制取二氧化碳。
3.制取二氧化碳的实验步骤
4.二氧化碳的检验、验满与存放
用品或放置方法
方法或注意事项
检验
澄清石灰水
, ,
,否则不是
验满
燃着的木条
, , ,否则未满
存放
正放在桌面上
收集满二氧化碳的集气瓶要用 盖住( 向下)
拓展延伸
📦 装置选择
发生装置:选用固液不加热装置。因为反应物是块状大理石(固体)和稀盐酸(液体),且反应无需加热。常用锥形瓶(或大试管)搭配长颈漏斗或分液漏斗。
收集装置:选用向上排空气法。因为二氧化碳密度比空气大,且能溶于水。
装置关键点:长颈漏斗末端必须浸入液面以下,形成“液封”,防止气体从漏斗口逸出。
📋 实验步骤(核心顺序)
一个常考的操作顺序是“查、装、收、验”,具体可以分解为:
查(检查气密性):连接装置后,先检查装置的气密性。
装(装入固体):向锥形瓶(或试管)中装入几小块大理石(或石灰石)。
加(加入液体):从长颈漏斗(或分液漏斗)加入稀盐酸,液面没过漏斗末端。
收(收集气体):用向上排空气法收集。注意导管要伸入集气瓶底部,以排尽空气。
验(验满):将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满。
放(存放):集满后,盖好玻璃片,将集气瓶正放在桌面上(因为密度比空气大)。
实验小贴士:制取气体时,通常先检查装置气密性,再加药品,这是一个重要的原则。
随学随练
1.(25-26八年级下·山东烟台·期末)下图是某同学制取CO2时的简易装置或操作方法,其中正确的是( )
A.连接仪器 B.检查气密性
C.倾倒液体 D.CO2验满
2.(25-26九年级下·安徽·阶段检测)实验室利用如图所示仪器制取和收集气体,回答下列问题:
(图:仪器①铁架台、②锥形瓶、③分液漏斗、④长颈漏斗、⑤集气瓶、⑥水槽、⑦导管)
(1)若用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,可选择的仪器有_____(填序号),还需补充的仪器是_____(填一种即可)。
(2)利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为_____,验满二氧化碳的方法是______。
(3)实验室制取气体选择发生装置的依据是______和反应条件。
知识点 实验室制取气体的一般思路和方法(重点)
1.确定制取气体的化学反应原理:
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时,需要综合考虑反应的速率大小,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.设计制取气体的实验装置:
根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置;根据气体的性质(如密度、是否溶于水、是否与水反应)确定气体收集装置;如有必要,还应考虑除去杂质的装置和尾气处理装置等。
(1)发生装置选择依据: ; 。
(2)发生装置选择方法:
固固加热型
固液不加热(常温)型
高锰酸钾、氯酸钾制氧气
过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制氧气、 大理石(或石灰石)和稀盐酸制二氧化碳
试管口略
向 倾斜
适合制取
气体
适合制取
气体
长颈漏斗 ,注意下端管口液封
分液漏斗、注射器可控制液体的滴加速率,从而
可通过打开和关闭弹簧夹实现固液的接触和分离,从而
(3)收集装置选择依据:气体的 ,气体的 (气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断)。
(4)收集装置选择方法:
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
适合气体溶解度小
不与水反应的气体
适合密度比空气大
不与空气反应的气体
适合密度比空气小
不与空气反应的气体
注意事项:导管口出现 的气泡时开始收集; 时气体收集满
注意事项:导管 ,以保证 。
注意事项:导管 ,以保证 。
①所有气体从短管进②V排出的水=V气体
为 ,水面放一层 隔绝二者;集气瓶上端若有空气,不影响收集的气体的体积数据,但是要影响手机的气体的纯度
气体进入集气瓶后出现在装置下端
气体进入集气瓶后出现在装置上端
拓展延伸
1. 确定反应原理
首先,根据实验目的,选择合适的化学反应,并写出正确的化学方程式。
选择标准:反应速率适中(易于控制)、操作安全、产物易分离、气体纯净(如前面提到的不用浓盐酸)。
2. 确定发生装置(核心:由反应物状态和反应条件决定)
发生装置的选择取决于两个因素:反应物的状态(固体/液体)和反应条件(是否需要加热)。
固固加热型:反应物为固体,且需要加热。例如:加热氯酸钾或高锰酸钾制氧气。
固液不加热型:反应物为固体和液体,且无需加热。例如:用大理石和稀盐酸制二氧化碳,或用过氧化氢和二氧化锰制氧气。
在选择时,若需控制反应速率或添加液体,常会选用长颈漏斗或分液漏斗。
3. 确定收集装置(核心:由气体的物理性质决定)
收集方法的选择主要取决于气体的密度(与空气相比)和溶解性。
收集方法
适用范围
依据
举例
向上排空气法
密度比空气大,且不与空气反应
密度大于空气
氧气、二氧化碳
向下排空气法
密度比空气小,且不与空气反应
密度小于空气
氢气
排水集气法
不易溶于水,且不与水反应
不易溶于水
氧气、氢气(不适用于CO₂,因其能溶于水)
4. 验证与验满(核心:由气体的化学性质决定)
验满:根据气体性质,确定气体是否已收集满。例如,氧气用带火星木条放在瓶口复燃;二氧化碳用燃着木条放在瓶口看是否熄灭。
检验:根据该气体的特征反应来鉴别。例如,通常使用澄清石灰水来检验二氧化碳。
记忆核心:“先固后液,查密为先”(先检查气密性,再添加固体和液体;检查必须在添加药品之前进行)。
随学随练
1.(2026·广东汕头·一模)下列关于制取并检验二氧化碳的操作正确的是( )
A.检查气密性 B.加入试剂
C.收集气体 D.检验气体
2.(2026·广东东莞·二模)认识的制取及性质。下列装置及部分方案合理的是( )
A.发生装置 B.收集装置
C.检查气密性 D.验满
拓展 实验室制取二氧化碳的试剂选择、实验现象及分析(难点)
试剂
实验现象
分析
稀盐酸与块状大理石(或石灰石)
产生气泡,速率
反应速率适中,便于气体收集,原料廉价易得
浓盐酸与块状大理石(或石灰石)
剧烈反应, 产生大量气泡,并伴有
浓盐酸有挥发性(下册学到),会使制得的CO2 中混有氯化氢气体
稀硫酸与块状大理石(或石灰石)
产生气泡,反应速率
稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,未溶解的硫酸钙覆盖在大理石(或石灰石)的表面,阻止反应继续进行
稀盐酸与碳酸钠粉末(下册学到)
剧烈反应, 产生大量气泡
碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快,产生的气体不便于收集
活学活用
1.(2026·甘肃·模拟预测)化学是一门以实验为基础的学科,请结合下列装置图回答问题。
(1)写出仪器①的名称:________。
(2)实验室用B装置制取氧气的化学方程式为__________________;若用D装置收集氧气,结束后测得氧气纯度明显偏低,原因可能是________________(写一条即可)。
(3)实验室制取二氧化碳所用的试剂为________,反应的化学方程式为________________;若利用空塑料输液袋(如图E)收集二氧化碳,气体应从_____(填“a”或“b”)端通入。
(4)采用C装置制取气体时,长颈漏斗下端应伸入液面以下的原因是________________。
(5)F装置中的纸风车是由紫色石蕊溶液浸泡后的滤纸晾干制成的,在纸风车的a叶片上滴1滴稀硫酸,b叶片上滴1滴蒸馏水,c叶片不做处理,再将纸风车放入盛有CO2的集气瓶中,通过对比_____(填“ab”或“bc”或“ac”)叶片,说明CO2与水发生了化学反应。
2.(25-26九年级上·山东聊城·期末)化学实验是进行科学探究的重要方式,利用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
实验一:研究气体的制取
(1)装置B中仪器a的名称___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气需选用的发生装置是___________(填字母序号),发生反应的化学方程式为___________。
(3)实验室制取CO2选用装置C相对于B的优点是___________。
实验二:研究二氧化碳的制取
(4)选用药品。按下表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量的酸(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图所示。
实验编号
药品
1
块状大理石
质量分数10%的稀硫酸
2
块状大理石
质量分数7%的稀盐酸
3
粉末状大理石
质量分数7%的稀盐酸
上表中,实验3对应F中曲线___________(填“甲”、“乙”或“丙”)
实验1对应F中的曲线丙,由曲线丙可知加入稀硫酸后产生少量的CO2反应很快停止,原因是___________。
(5)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同物质中的最大溶解能力如下表:
物质种类
水
酒精
饱和碳酸氢钠溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用G装置收集一瓶纯净的二氧化碳,对集气瓶中的液体进行选择。则应该选择的最佳液体是___________,气体应从___________(填c或d)口通入。
素养点拨
一、 试剂选择的“三不”原则与核心原理
核心原理:大理石(或石灰石,主要成分CaCO₃)与稀盐酸(HCl)反应。
方程式:CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
三大禁忌(选择依据):
禁忌试剂
原因分析(实验现象及后果)
❌ 不用浓盐酸
浓盐酸具有强挥发性。会使制得的气体中混入氯化氢(HCl)气体,导致二氧化碳不纯(通入澄清石灰水可能不变浑浊或效果不明显)。
❌ 不用稀硫酸
稀硫酸与CaCO₃反应生成微溶的硫酸钙(CaSO₄)。CaSO₄会覆盖在大理石表面形成致密薄膜,阻止内部碳酸钙与酸接触,导致反应自行停止(现象:反应产生气泡由快变慢直至停止)。
❌ 不用碳酸钠粉末
碳酸钠(或纯碳酸钙粉末)与盐酸接触面积太大,反应速率太快(现象:瞬间产生大量气泡,气压骤增),导致气体难以控制且不易收集。
二、 制取过程中的实验现象及分析
本实验分为发生装置(锥形瓶内)和收集/验满环节,现象各异,分析如下:
1. 发生装置内(锥形瓶或试管中)
主要现象:大理石表面有大量气泡产生,固体逐渐溶解(或变小)。
分析:生成二氧化碳气体。反应速率适中,便于收集。
2. 收集验满环节
主要现象:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭。
分析:二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,且密度大于空气,已收集满。
3. 特别辨析(易混淆点)
现象:将制得的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。
注意:这是检验(验气) 的现象,并非收集时的现象。化学方程式为:Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O(此沉淀即为浑浊来源)。
三、 操作异常时的现象分析与推断(实验探究题常考)
在实际实验分析中,若出现异常,通常可按以下逻辑推导原因:
异常实验现象
可能的原因分析(对应试剂或操作)
气泡冒出缓慢
① 可能误用了稀硫酸(生成了硫酸钙隔膜);② 稀盐酸浓度过低或已消耗殆尽。
石灰水通入后不变浑浊
① 可能误用了浓盐酸(挥发出的HCl气体干扰了反应);② 石灰水可能变质(失效)。
反应过快,气体难以收集
可能误将碳酸钠粉末当作大理石使用。
一句话记忆口诀(供讲义批注):
酸选稀不选浓(防挥发),石用块不用粉(控速率),硫酸虽行但中止(生隔膜)。
拓展 控制反应开始和停止的装置和方法
开始:打开弹簧夹,液体从长颈漏斗流下,淹没过石灰石,反应开始;
开始:打开弹簧夹
开始:打开弹簧夹,液体淹没固体
开始:将布袋子浸入溶液中
开始:将试管浸入液体中
停止:夹紧弹簧夹,液体由于气体压强回流回长颈漏斗,液体液面低于隔板固液分离,反应停止
停止:关闭弹簧夹
停止:关闭弹簧夹,液体压入左侧
停止:提起布袋子离开液面
停止:提起试管离开液面
活学活用
1.(2026·吉林长春·模拟预测)气体制取题。在实验室里,常用如图所示的装置进行有关实验。
(1)装置B和G对比,用分液漏斗代替长颈漏斗进行实验的优点是_______________________。
(2)若实验室要用高锰酸钾制取并收集到较为纯净的氧气,应选择的装置是________(填字母),且该装置收集气体时,观察到_______________________,说明氧气已集满。
(3)若实验室用B装置制取二氧化碳,反应的化学方程式为_______________________,若用装置F收集,则气体要从导管口________(选填“a”或“b”)端通入。
2.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)实验是学习化学的重要途径。请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验小组用过氧化氢制取氧气,反应的化学方程式是______,B、C装置均可用作发生装置,C装置与B装置相比,其突出优点是______。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式是_____,若用B装置制取二氧化碳,反应时液面应不低于_____(填“m”或“n”)。
(4)若选择G装置采用排空气法收集二氧化碳,验满的方法是______。
素养点拨
一、 核心思想(原理)
开始反应:让固体(如大理石)和液体(如稀盐酸)接触。
停止反应:让固体和液体分离(脱离接触)。
本质:由于反应无需加热,只要控制固液接触面即可。反应停止后,由于压强原理,装置内剩余的液体一般不会自动回流(除非有特殊设计)
2、 三种典型装置对比(由简到繁)
装置类型
装置简图特征
操作方法
优点与注意点
1. 简易启普发生器型
(或带弹簧夹的试管)
大试管(或多孔隔板)+ 长颈漏斗 + 弹簧夹
停止:关闭弹簧夹(夹住胶皮管),试管内气压增大,将稀盐酸压回长颈漏斗,固液分离。
开始:打开弹簧夹,液面回落,固液接触。
优点:随开随用,随关随停。
注意:长颈漏斗末端必须浸入液面以下(液封),否则气体会从漏斗口逸出。
2. 多孔隔板装置
(带活塞的改进型)
锥形瓶(或圆底烧瓶)内放多孔塑料板,固体放板上,液体从漏斗加入
停止:关闭活塞,气体无法排出,瓶内压强增大,将液体压离多孔隔板,实现固液分离。
开始:打开活塞,气体排出,液面回升接触固体。
优点:这是实验室最标准的可控装置(如启普发生器简化版)。
缺点:固体必须是块状(如大理石),粉末状会漏下隔板。
3. 分液漏斗装置
(非启普原理)
锥形瓶 + 分液漏斗(带活塞)
开始:打开活塞,滴加液体。
停止:关闭活塞,停止滴加液体。
注意:这只能控制反应速率和添加液体的量,并不能通过压强让固液彻底分离(固体始终浸泡在已加入的液体中)。若要彻底停止,需将液体全部反应完或倒出。
三、 简易装置(弹簧夹法)的深层原理图解
这是考试中最常考的操作细节,尤其是通过压强差实现的固液分离:
1.关闭弹簧夹 → 装置内继续产生CO₂ → 气体排不出去 → 锥形瓶(或试管)内压强增大 → 将稀盐酸压回长颈漏斗(或从多孔隔板上方压回下方)→ 液面下降至固体以下 → 反应停止。
2.打开弹簧夹 → 气体导出 → 压强减小 → 长颈漏斗中的液体因重力回流 → 液面上升浸没固体 → 反应开始。
四、 关键概念辨析(高频易错点)
操作目标
错误装置举例
正确替代方案
控制反应发生/停止
使用分液漏斗(只能控制速率,不能控制固液分离)
使用多孔隔板+活塞,或试管+弹簧夹(带长颈漏斗)
控制反应速率(平稳)
使用长颈漏斗(只能加液,无法控制滴速)
使用分液漏斗或注射器(可逐滴滴加,控制流速)
记忆口诀(供讲义批注):
固液接触是开始,固液分离是停止;
弹簧夹闭压强增,液退气停易控制。
若想调速选滴液(分液漏斗),固块隔板是前提。
题型 实验室制取二氧化碳的原理
▌例1 (2026·甘肃·模拟预测)兴趣小组进行气体的制取及性质验证实验。
(1)写出仪器的名称:__________。
(2)装置可用于实验室制取氧气,反应的化学方程式为______________________________;若用装置收集氧气,验满的方法为________________________________________。
(3)以石灰石和稀盐酸为原料,选用图1中的装置制取一瓶二氧化碳,可以选择的发生装置为__________(填字母),反应的化学方程式为________________________________________。
(4)兴趣小组用输液袋、注射器和三通阀等设计了一体化装置并进行实验。装置如图2。
①当甲处于“”状态时,试管1中的现象为____________________。
②当甲处于“”且乙处于“”状态时,试管2中溶液变红的原因为__________________________________________________。
③当甲、乙均处于__________(填字母)状态时,可用输液袋2收集二氧化碳。
A. B.
解题贴士
本知识点主要考察对实验室制取二氧化碳的原理的掌握情况,确定反应原理时需要综合考虑反应的速率大 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。
同时还应注意许多化学反应都可以产生二氧化碳,而有些并不适合于实验室制取二氧化碳。如碳酸钙高温分解可以生成二氧化碳,但高温需要消耗大量的热能;一氧化碳燃烧、碳在氧气中充分燃烧、碳酸氢铵受热分解都可以生成二氧化碳,但产物中均易混入其他气体。
▌对点练1-1 (25-26八年级下·黑龙江大庆·期末)“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是( )
A.制备CO2 B.收集CO2
C.干燥CO2 D.证明CO2能溶于水
▌对点练1-2 (25-26八年级下·山东淄博·期末)实验室现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、稀盐酸,以及下列仪器。
查阅资料得到:易溶于水。微溶于水,生成时易在固体表面形成膜状。
请使用上述试剂或仪器回答下列问题:
(1)①甲同学选用装置A制备,化学方程式为________________。欲收集一瓶较纯净的,收集装置最好选用_________(填序号)。
②仪器a的名称是_________。乙同学制备选用发生装置_______(填字母),实验室制备的化学方程式为______________。实验室制备选用稀盐酸而不用稀硫酸的原因_________________。用装置D收集气体,将导管伸入瓶底的目的是________________。
(2)小明选用片状的鸡蛋壳和食醋反应来制取二氧化碳,并利用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置。
①比较图2中甲、乙装置,甲装置的优点是_______(填字母)。
A.反应过程中可以添加固体药品
B.可以控制反应的发生与停止
②将产生的依次通入如图3所示的装置中,观察到丙中现象为_____________;丁中___________,说明密度比空气大。
题型 实验室制取二氧化碳的装置和步骤
▌例2 (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
解题贴士
本知识点主要考察实验室制取二氧化碳装置的选择方法和实验步骤,解题时需注意仔细阅读题目要求,依据反应的条件和反应物状态来选取发生装置,依据收集的气体性质来选取收集装置。二氧化碳验满时注意需把燃着的木条放集气瓶口。
▌对点练2-1(25-26九年级上·江西赣州·阶段检测)下列关于实验室制取的操作正确的是( )
A.检查气密性 B.加入石灰石
C.加入稀盐酸 D.验满
▌对点练2-2 (2026·湖南邵阳·模拟预测)实验是学习化学的一条重要途径。下图是实验室常用的实验装置,请回答下列问题:
(1)写出仪器b的名称为_______。
(2)加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为__________________。若用F装置收集该气体,则气体应从_______(填“c”或“d”)端进入。
(3)在实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,并能随时控制反应的发生和停止,应选用的发生装置是_______(填字母),通常用澄清石灰水来检验二氧化碳,则其原理是__________________(用化学方程式表示)。
题型 实验室制取气体的一般思路
▌例3 (25-26九年级上·山西太原·阶段检测)同学们在实验室里用如图装置制取少量二氧化碳,以下描述正确的一项是( )
A.试剂为碳酸钙和稀硫酸 B.可用向下排空气法收集
C.首先要检查装置气密性 D.用带火星的小木条验满
解题贴士
本知识点主要考察对实验室制取二氧化碳的原理的掌握情况,确定反应原理时需要综合考虑反应的速率大小,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。
同时还应注意许多化学反应都可以产生二氧化碳,而有些并不适合于实验室制取二氧化碳。如碳酸钙高温分解可以生成二氧化碳,但高温需要消耗大量的热能;一氧化碳燃烧、碳在氧气中充分燃烧、碳酸氢铵受热分解都可以生成二氧化碳,但产物中均易混入其他气体。
▌对点练3-1(25-26九年级下·辽宁抚顺·期中)实验室制取二氧化碳的相关选项中正确的是( )
A.反应试剂 B.发生装置
C.收集方法 D.气体验满
▌对点练3-2 (2026·山西临汾·模拟预测)探究“二氧化碳的实验室制取”。
(1)实验仪器:长颈漏斗、导管、双孔塞、锥形瓶、___________。
实验原理:石灰石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳。
(2)实验步骤:①检查装置气密性②将锥形瓶横放,___________,从长颈漏斗注入稀盐酸③收集气体。
(3)气体检验:该反应的化学方程式为___________。
【问题与思考】
(4)自然界中二氧化碳的产生途径有(写一条)___________。
(5)二氧化碳能用于灭火,利用了二氧化碳___________的化学性质。
基础通关
1.(2026·江苏无锡·二模)在大理石和稀盐酸制取二氧化碳的实验中,一定不需要的仪器是( )
A.集气瓶 B.酒精灯
C.试管 D.长颈漏斗
2.(2026·山西吕梁·二模)如图是制取某气体的装置。完成制取该气体的实验操作中,正确的一项( )
A.无需检查装置气密性 B.长颈漏斗管口无需插入液面下
C.加入固体时需用镊子 D.导管伸入集气瓶内较短,方便气体导出
3.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列关于CO2制备、收集、验满及性质的实验操作不正确的是( )
A.制备 B.收集
C. D.
4.(2026·湖南邵阳·二模)下列二氧化碳的制取与性质实验中,操作正确的是( )
A.选择试剂 B.收集
C.检验 D.探究的密度比空气大
5.(2026·江苏苏州·二模)用如图所示装置探究的性质。下列说法正确的是( )
A.甲中分液漏斗可控制反应的开始和停止
B.乙中干燥纸花不变色,湿润纸花从下到上依次变蓝
C.该实验说明呈酸性,且密度大于空气
D.若将盐酸改为稀硫酸,也能达到实验目的
6.(25-26九年级上·江西景德镇·期末)下列实验操作先后顺序正确的是( )
A.一氧化碳还原氧化铜实验,先加热氧化铜,再通入一氧化碳
B.用大理石和稀盐酸制二氧化碳时,先注入稀盐酸,再放入大理石
C.眼睛里溅进药液,先用手揉眼睛,后用水冲洗,严重时还要请医生治疗
D.连接玻璃导管和乳胶管时,先把导管口用水湿润,再稍稍用力将玻璃导管插入乳胶管
7.(25-26八年级下·山东烟台·期末)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是( )
A.原料是否价廉易得 B.是否安全环保
C.反应速率是否适中 D.制得气体的性质
8.(2026·湖南·模拟预测)如图是制备、收集及性质验证的一体化实验,其中有错误的装置是( )
A.制备 B.收集
C.与水反应 D.灭火
9.(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
10.(2026·福建福州·模拟预测)实验室制取气体及性质验证说法错误的是( )
A.实验室制取二氧化碳可选择的发生装置为B
B.用装置D收集CO2时,气体从c进入
C.E装置中纸花变红,导管末端观察到a处燃烧的小木条先熄灭
D.若AC装置制取氧气,当见到C集气瓶口有气泡冒出时,说明氧气收集满
素养提升
11.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)某兴趣小组用图所示装置测定本地石灰石中碳酸钙的质量分数,下列说法错误的是( )
A.a导管的作用是防止实验测定的结果偏大
B.如果没有b管中的油,实验测定的结果将偏大
C.检查装置的气密性时,向上移动c管,观察b、c管中是否有稳定的液面差
D.读取b管中的气体体积时,要移动c管,使b、c管中的液面保持同一高度
12.(2026·河南平顶山·三模)实验室可利用下图装置制收常见气体。
(1)写出一个利用装置A制取O2的化学方程式。
(2)装置B、C均可用于制取 CO2,相对于装置B,装置C的优点是什么?
(3)装置D 有多种用途,若利用该装置对CO2进行干燥,请写出CO2的进气口(用字母表示)及瓶内需装入的试剂名称。
13.(2026·四川广元·三模)如图是实验室制取气体的一些常用仪器,请根据下图回答下列问题:
(1)写出⑦号仪器的名称___________;无论选择什么装置制取气体,实验前都应先___________。
(2)若用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气,除选择①②④⑥⑦外,还需要___________(填仪器编号),该反应的化学方程式为___________,组装时要注意试管口略低于试管底,原因是___________,若用装置⑩收集氧气,气体应从___________(填小写字母)端导管进入。
(3)某同学选择⑤⑥⑪⑫组装一套装置制二氧化碳气体,这套装置的优点是___________(填一点即可)。
14.(2026·新疆·一模)气体制备与收集是初中化学实验的重要内容,根据下列装置回答问题,其中F装置是某学习小组设计的自制简易供氧器。
(1)仪器a的名称___________。
(2)用A装置制取时,反应原理用化学方程式表示为___________,其中棉花的作用是___________。
(3)实验室制备气体应选择的装置组合是___________(填字母),检验收集满的方法是___________。
(4)实验室制备气体,通常有以下几个步骤:①检查装置的气密性;②加入稀盐酸;③加入大理石;④验满;⑤收集,以下排列顺序正确的是___________(填字母)。
A.①②③④⑤ B.①③②⑤④ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(5)F装置中,为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性,氧气要先通入液体X中,X应该是___________。
15.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测)根据下图回答问题
(1)装置图中标号仪器的名称:①_____,②_____。
(2)实验室用A装置加热高锰酸钾固体制取O2,实验时需要改进的是_____,发生的化学方程式是_____。
(3)实验室制取CO2选用C装置的优点是_____,若用F装置来收集二氧化碳,验满的方法是_____,检验二氧化碳时发生反应的化学方程式是_____。
(4)用G图所示装置制取二氧化碳并测定生成的二氧化碳体积,乙中如果不加植物油会使测定结果_____(填“偏大”或“偏小”)。
迁移创新
16.(2026·甘肃·模拟预测)气体的制取是初中化学的重要内容。化学兴趣小组的同学利用如图仪器和装置完成以下实验。
(1)图中仪器a的名称是____________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,可选择的发生装置是____________,反应的化学方程式为__________________________。该装置的不足之处是____________________________。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体时,若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,应选择的装置是____________,用该方法收集时,验满的方法是_____________________________________________。
(4)查阅资料:①通常状况下,甲烷(CH4)是一种无色、无味、难溶于水的气体,密度比空气小;②实验室中常用加热无水醋酸钠和碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)两种固体试剂制取甲烷,同时还生成碳酸钠。在实验室中制取甲烷,可选择的发生装置为___________,其原因是_________________________;可用C装置收集甲烷的原因是_________________________。
17.(2026·四川成都·三模)下面的实验仪器省去了固定装置,请根据要求回答问题:
(1)甲图中仪器B的名称为______________。
(2)乙图中的微型装置H可用于实验室制备,此微型装置在操作上的优点是_________,在甲图中可选择_____________(填序号)装配与装置H功能相同的装置,写出实验室制取二氧化碳的化学方程式___________________________。
(3)装配高锰酸钾制备氧气的发生装置,甲图中除铁架台外还差的仪器是___________(写名称);该反应中还需补充实验用品——棉花,其作用是___________________________________。
(4)为得到纯净的,气体需连续通过两个丙图装置,装置中的液体d先后分别是________。
A.饱和溶液、浓硫酸 B.浓硫酸、饱和溶液
(5)I是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从_______(填“a”或“b”)进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是______________________。
18.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)实验室现有大理石、稀盐酸、稀硫酸、澄清石灰水、高锰酸钾及相关的实验用品,小组同学共同完成下列实验,请回答下列问题:
I.制取氧气和二氧化碳:
(1)装置a中仪器K的名称是______,实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式____________;
(2)实验室制取二氧化碳气体选用的试剂是____________,选用的收集方法是____________法。
II.性质实验:
(3)用b装置制二氧化碳气体并用f检验的过程中,为节约试剂并避免石灰水变质,最合理的实验步骤是________(填序号)。
①装入大理石 ②加入稀盐酸 ③倒澄清石灰水 ④将导管伸入澄清石灰水
III.拓展实验:
(4)小冰根据下图左图装置原理改进成了右图装置,两装置都实现了______(填字母):
A.控制反应的发生和停止 B.控制生成二氧化碳气体的总量 C.控制反应速率
装置中多孔塑料隔板的作用是____________________________________(答两点)。
小城要制取二氧化碳时,因为某原因设计了下图最右侧装置,该装置能够实现的是______(填字母):
A.可随时控制反应的发生和停止
B.可用较少的稀盐酸就实现液封,避免二氧化碳逸出
C.可控制反应速率
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