化学课题2 二氧化碳制取的研究优秀同步练习题

第六单元  碳和碳的氧化物

课题2  二氧化碳制取的研究

基础夯实练

01  实验室制取二氧化碳

1.(易错题)实验室制取二氧化碳常用的方法是 (    )

A.木炭在氧气中燃烧 B.煅烧石灰石 C.大理石与稀盐酸反应 D.大理石与稀硫酸反应

2.实验室制取二氧化碳,一定不需要的仪器有 (    )

A.酒精灯 B.导管 C.带孔橡胶塞 D.试管

3.(易错题)以下是实验室制取二氧化碳的部分操作,其中正确的是 (    )

4.如图是实验室制取二氧化碳的一种装置。请回答下列问题:

(1)反应生成CO2的化学方程式是________________________。

(2)为了检验该装置的气密性,可将橡皮管用止水夹夹住,然后通过长颈漏斗向锥形瓶内注水,当________时,说明装置的气密性良好。

(3)实验过程中加入的稀盐酸的液面必须浸没长颈漏斗下端管口的理由是________________________________。

02  实验室制取气体的一般思路和方法

5.实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质不需要考虑的是 (    )

A.密度 B.可燃性 C.溶解性 D.能否与水反应

6.关于使用下列装置的说法,不正确的是 (    )

7.气体的制备是科学实验基本技能之一。现用下图所示装置制取初中化学中常见的气体。 

(1)实验室制取并收集一瓶二氧化碳气体应选择的装置是________。

(2)实验室制氧气的发生装置可以选用A装置,选择A装置的依据是________________________。

8.根据下图所给的仪器,回答问题:

(1)①仪器的名称是________。

(2)实验室制取二氧化碳,应选择的仪器是________(填序号)。

(3)检验二氧化碳的操作方法是________________________。

(4)若用制取二氧化碳的装置来制取氧气,该反应的化学方程式是________________,氧气的验满方法是________________。

能力提升练

9.实验室制取二氧化碳有以下几个步骤,操作正确的排列顺序是 (    )

①按要求装好仪器 ②向漏斗中注入稀盐酸 ③向反应容器中放入块状石灰石 

④检查装置的气密性 ⑤收集生成的气体

A.①③②④⑤ B.②①④③⑤ C.①④③②⑤ D.①②④③⑤

10.老师让同学们自己动脑、动手设计能随时控制反应发生与停止的制取二氧化碳的发生装置。如图所示是小明、小红、小强三位同学设计的装置,其中你认为符合要求的是              (    )

A.①②③ B.② C.① D.①③

11.如图所示,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、Ⅲ装置

B.实验室用固体锌粒和稀硫酸在常温下反应制取氢气时可选用Ⅱ、Ⅳ装置,气体从a管口通入

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Ⅱ、Ⅲ装置

12.下列实验中,仪器和用品的选择不合理的是 (    )

A.收集CO2气体-⑥⑦⑧ B.检验一瓶气体是否是O2-⑦⑧⑨

C.用双氧水制O2的发生装置-①② D.实验室制取CO2的发生装置-③④⑤

13.如图是常见气体的制取和收集装置,请按要求填空:

(1)图中可以制取氧气的发生装置有________,

装置

A.和C相比,C的优点是______________________________。

(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为________________________。

(3)用G装置收集二氧化碳时,与发生装置连接的导管口为________(填“a”或“b”),验证已收集满的方法和现象为________________________。

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14.根据下图回答有关问题。

(第14题图)

(1)仪器a的名称是________；图中可用于加热氯酸钾制备氧气的装置为________(填字母序号),反应的化学方程式为________________________。

(2)若用铁片与稀硫酸在A装置中制备氢气,铁片应放在________；用F装置收集氢气时导入气体的导管端为________(填“b”或“c”)；检验装置D气密性的方法:用止水夹夹紧导管口的橡胶管后,________________________,则装置气密性良好。

(3)图中可用于固液反应制备气体的装置中,不能使反应随时发生或停止的装置是________(填字母序号),原因是反应过程中若用止水夹夹紧橡胶管后,________________________

(4)若用过氧化氢溶液制备氧气,最好选用装置________(填序号),把F装满水,用排水法收集氧气并测定氧气体积,应在________(填“b”或“c”)端连接一个量筒。

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《参考答案及解析》

课题2  二氧化碳制取的研究

1.C 

[解析]木炭在氧气中燃烧,不易收集到纯净的二氧化碳气体；高温煅烧石灰石的反应条件在实验室中难以满足；石灰石与稀盐酸反应,反应速率适中,操作方便,适合在实验室中制取二氧化碳；大理石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进一步进行。

易错总结：误认为能生成二氧化碳的化学反应都能用于实验室制取二氧化碳气体

实验室制取气体在选取反应原理时,一要考虑所用反应物廉价易得；二是反应条件容易达到,反应速率便于控制；三是要便于收集,且收集到的气体纯度尽可能高。

2.A   

[解析]实验室用稀盐酸与大理石制取二氧化碳使用的装置为固液常温型装置,故一定不需要的仪器是酒精灯。

3.C   

[解析]A图中没有形成密闭系统所以烧杯中导管口没有气泡出现,故图中A所示操作不正确。检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中B所示操作不正确。二氧化碳的密度比空气的密度大,应用向上排空气法收集,导气管伸入集气瓶的底部,故图中C所示操作正确。向试管中加入大理石时,将试管倾斜,用镊子将大理石放到试管口然后将试管慢慢竖起,使药品滑落到试管底部,故图中D所示操作不正确。

易错总结：误认为检验二氧化碳及验满都能用燃着的木条,且验满时,燃着的木条可伸入集气瓶内部

气体的检验与验满不同,检验二氧化碳不能用燃着的木条,因为能使燃着的木条熄灭的气体还有氮气等其他气体；验满时应将燃着的木条放在集气瓶口。

4.(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

(2)长颈漏斗中形成一段稳定的水柱

(3)防止二氧化碳从长颈漏斗中逸出

[解析]

(1)碳酸钙和稀盐酸在常温下反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体。

(2)检验题图中发生装置气密性的方法:用止水夹夹紧胶皮管,从长颈漏斗中加水至管内形成一段液柱,如果液柱不下降,则气密性良好。

(3)长颈漏斗的末端一定要伸入液面以下,以防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗中逸出。

5.B   

[解析]实验室选择排水法收集气体时要考虑气体的溶解性和气体是否与水反应,选用排空气法收集气体时要考虑气体的密度比空气大还是小,无需考虑所收集的气体是否具有可燃性。

6.C   

[解析]装置中有酒精灯、试管口没有棉花,可用于加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气,故A正确；B装置适合固液混合常温状态下制取气体,因此可用此装置制取二氧化碳,故B正确；氢气的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,故C不正确；氧气不易溶于水,可用排水法收集,故D正确。

7.

(1)BC

(2)反应物是固体,反应条件是加热

解析：

(1)实验室中制取二氧化碳常用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,选用固液常温型装置,所以应该选择B装置来制取二氧化碳气体；二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,应用向上排空气法收集。

(2)实验室制氧气的发生装置可以选用A装置,选择A装置的依据是反应物是固体,反应条件是加热。

8.

(1)锥形瓶

(2)①②④

(3)将生成的气体通入澄清石灰水中

(4)2H2O22H2O+O2↑  将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明已经集满

解析：

(1)根据常见仪器名称可知①是锥形瓶。

(2)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,反应条件是常温,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,所以实验室制取二氧化碳时应选择的仪器是①②④。

(3)检验二氧化碳的操作方法是将生成的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,证明是二氧化碳气体。

(4)实验室常温制取氧气的方法是用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,氧气具有助燃性,验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已收集满。

9.C   

[解析]制取二氧化碳的操作步骤:连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→加(加入石灰石或大理石)→倒(向漏斗中注入稀盐酸)→收集(用向上排空气法收集)→验满(将燃着的木条放在集气瓶口),则正确的操作顺序为①④③②⑤

10.A   

[解析]①大理石在多孔塑料片上,产生气体时,打开止水夹,长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体,不用时关闭止水夹,装置内压强增大,部分盐酸被压到长颈漏斗内,使稀盐酸与大理石分离,控制了反应的进行,符合要求②通过打开和关闭止水夹,能随时控制反应的发生和停止,符合要求；③通过粗铜丝的上下移动,也能随时控制反应的发生和停止,符合要求。

11.D   

[解析]二氧化碳气体能溶于水,不能用排水法收集,故A错误；实验室制取氢气所用的药品是固体与液体,反应在常温下进行,氢气的密度比空气小,应该从b管进入,故B错误氧气的密度比空气大,用Ⅳ装置来收集时,应从a进入,C错误过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应是在常温下进行的,选用Ⅱ装置制取,氧气不易溶于水,可用排水法收集,D正确。

归纳总结：多功能瓶的作用

(1)排空气法收集气体:收集密度比空气大的气体(如O2或CO2),气体从长管进,空气从短管出。收集密度比空气小的气体(如H2),气体从短管进,空气从长管出。

(2)排水法收集气体:瓶中盛满水,气体从短管进,水从长管出。

(3)除杂:集气瓶内装有吸收杂质的液体,混合气体从长管进、短管出(即“长进短出”)。

(4)检验气体:集气瓶内装有检验气体所需的试剂,通过实验现象来证明。气体流向是从长管进、短管出(即“长进短出”)。

12.C

解析：二氧化碳能够溶于水,不能用排水法收集,密度比空气大,可用向上排空气法收集,利用向上排空气法收集二氧化碳时,收集装置用到的仪器有玻璃弯管、集气瓶和玻璃片；检验某气体是否是氧气时,可以用集气瓶、玻璃片和带火星的木条进行实验；过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解的过程中不需要加热,因此不需要酒精灯；因为实验室用石灰石(固体)和稀盐酸反应制取二氧化碳,且反应不需要加热,可以用锥形瓶、长颈漏斗和带导管的双孔橡皮塞进行实验。

13.

(1)ABC  便于控制化学反应速率,节约药品

(2)CaO3+2hCl=CaCl2+CO2↑+H2O

(3)b   将点燃的木条靠近导管口a,木条熄灭

解析：

(1)题图中可以制取氧气的发生装置有A(利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取)、B(利用氯酸钾和二氧化锰制取)、C(利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取)；装置A和C相比,C的优点是便于控制化学反应速率,节约药品。

(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O.

(3)用G装置收集二氧化碳时,由于二氧化碳的密度比空气大,故与发生装置连接的导管口为b；验证已收集满的方法和现象将点燃的木条靠近导管口a,木条熄灭。

归纳总结：以下装置都可以用于实验室固体与液体常温下反应制取气体。其中,A装置操作简便但产生的气体量少；B装置便于添加液体药品,但无法控制反应速率；C与D装置便于添加液体药品,并能控制反应速率,有利于节约药品。

14.

(1)漏斗  C  2KClO32KCl+3O2↑

(2)带孔塑料片上   c   向长颈漏斗中加水至漏斗下端形成一段水柱,若一段时间后水柱不下降

(3)B  装置内的压强改变,但是不会实现固体和液体的分离

(4)B  b

解析：

(1)仪器a是漏斗；选择发生装置需考虑的因素是反应物的状态和反应发生的条件,用于加热氯酸钾制备氧气的装置为C。

(2)若用铁片与稀硫酸在A装置中制备氢气,铁片应放在带孔塑料片上；氢气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,所以用F装置收集氢气时导入气体的导管端为c；检验装置D气密性的方法:用止水夹夹紧导管口的橡胶管后,向长颈漏斗中加水至漏斗下端形成一段水柱,若一段时间后水柱不下降,则装置气密性良好。

(3)题图中可用于固液反应制备气体的B装置,由于反应过程中,若用止水夹夹紧橡胶管后,固体和液体反应物不能分离,所以不能使反应随时发生或停止。

(4)二氧化锰是粉末状固体,不能放在有孔塑料片上和底部有小孔的塑料瓶中,所以最好选用装置B.；用排水法收集氧气并测定氧气体积,应在b端连接一个量筒。

核心素养解读：本题借助对实验室中常见气体制取装置的改进及创新,培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。

实验室制取气体发生装置的选择主要决定于反应物的状态及反应条件,结合反应原理对常见的气体发生装置进行改进与创新,能起到节约药品、控制反应速率等作用。