初中化学人教版九年级上册实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质精品达标测试

第六单元  碳和碳的氧化物

实验活动2  二氧化碳的实验室制取与性质

基础夯实练

01  二氧化碳的制取

1.如图是实验室制取并收集二氧化碳的主要操作,其中不正确的是 (    )

2.实验室制取二氧化碳的实验操作正确的是 (    )

A.连接装置后,检查装置气密性 B.先加入大理石,再加入稀硫酸

C.用向下排空气法收集二氧化碳 D.用带火星的木条放在瓶口验满

3.如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验满的装置图。请回答下列问题:

(1)仪器a的作用是________。

(2)写出锥形瓶内发生反应的化学方程式:________________________。实验时,锥形瓶内的反应进行较长时间后,将燃着的火柴放在集气瓶口,火焰不熄灭的原因是________________________。

(3)实验室不宜采用排水法收集CO2的原因是________________________。

(4)改正装置后该同学发现制取CO2过程中产生气体的速率太快,可能的原因是________________(写一点即可),对应的改进措施是________________________。

4.如图所示,A～F是常见气体的实验室制取和收集装置。

(1)实验室制取并收集氧气时,不能选用的收集装置是________(填字母)。

(2)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳时,可选用发生装置A或F。F与A相比较,其最主要的优点是________________________________________。

02  二氧化碳的性质

5.如图,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是              (    )

A.将观察到低的蜡烛后熄灭

B.不移开玻璃片,实验现象更明显止水夹

C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳有毒

D.可以得出二氧化碳具有密度比空气大,且不支持燃烧的结论

6.根据如图所示装置研究气体的性质。

(1)图1所示的实验目的是________________________________。

(2)图2向塑料瓶中分别加入等量的水,拧紧瓶盖,摇动塑料瓶,对比观察两塑料瓶的现象是________________

 ________________________________________。

7.如图是某微型实验的装置图。

(1)b中反应的化学方程式为________________________________________。

(2)烧杯中的实验现象为________________________________________。

(3)微型实验装置的优点是________________________________________(写一点)。

能力提升练

8.下列有关CO2实验的图示正确的是 (    )

9.甲、乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置分析正确的是 (    )

A.此时甲装置中的止水夹M处于打开状态 B.甲装置气体导出过程中容器内外气压相等 

C.甲装置通过止水夹M可以控制反应的发生和停止 D.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能

10.在如图气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体,往2支试管中分别缓缓注入5mL紫色石蕊溶液和5mL澄清石灰水。下列有关叙述不正确的是              (    )

A.左边试管内液体变红 B.右边试管内石灰水中有浑浊现象产生

C.充分反应后,U形管中的液面左边高于右边 D.相同体积的水和石灰水,石灰水吸收的二氧化碳较多

11.下图是模拟二氧化碳的实验室制法、性质的检验等的综合实验,描述错误的是 (    )

A.本实验过程涉及3个化学反应 B.1处变红

C.可以观察到石灰石表面有气泡产生 D.3处会产生白色浑浊

12.如图1是实验室制取氧气或二氧化碳时经常用到的仪器,请回答有关问题:

(1)当制取较大量CO2时,制取装置的仪器组合是________(填序号)；

(2)若给图2所示装置装满水,用于收集氧气,进气口应为________(填“a”或“b”)端。

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13.学习了CO2的性质和制法后,某兴趣小组同学设计如图所示的装置,并进行实验。

(1)实验开始前阀门Ⅰ、Ⅱ均处于关闭状态。实验开始时,只打开阀门Ⅱ,过一会儿,观察到气球胀大,请解释气球胀大的原因:________________,除此之外,还能观察到的现象是________________,产生该现象的原因是________________________(用化学方程式表示)。

(2)待(1)中观察到明显现象后,立即关闭阀门Ⅱ,打开阀门,向装置中加入过量的稀盐酸,观察到气球又变瘪,请写出导致气球变瘪的化学方程式:________________________________

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《参考答案及解析》

实验活动2  二氧化碳的实验室制取与性质

1.D 

[解析]二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,图示D的操作不正确。

2.A  解连接装置后,应检查装置的气密性；先加入大理石,再加入稀盐酸,不能用稀硫酸；收集二氧化碳应用向上排空气法；验满二氧化碳应用燃着的木条。

3.

(1)添加液体

(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑  长颈漏斗没有伸入液面以下,二氧化碳从长颈漏斗中逸出

(3)二氧化碳能溶于水

(4)盐酸浓度太大(或大理石颗粒太小)  稀释盐酸(或更换大颗粒的大理石)

[解析]

(1)仪器a是长颈漏斗,其作用是添加液体。

(2)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；由于长颈漏斗下端没有伸入液面以下,二氧化碳从长颈漏斗中逸出,所以实验进行较长时间后,将燃着的火柴放在集气瓶口,火焰不熄灭。

(3)二氧化碳能溶于水,不宜采用排水法收集

(4)制取二氧化碳过程中产生气体的速率太快,可能的原因是盐酸浓度太大或大理石颗粒太小,对应的改进措施是稀释盐酸或更换大颗粒的大理石。

4.

(1)C

(2)能够控制反应的发生与停止

解析：

(1)氧气的密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法和排水法收集,不能用向下排空气法收集。

(2)F与A相比较,其最主要的优点是能够控制反应的发生与停止。

5.D 

[解析]二氧化碳的密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,低的蜡烛先熄灭；如果不将玻璃片拿下,集气瓶中的二氧化碳不会进入烧杯内；蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧；该实验可得出二氧化碳具有密度比空气大,且不支持燃烧的结论。

6.

(1)证明二氧化碳密度大于空气的密度

(2)装有二氧化碳的塑料瓶比装有氧气的塑料瓶变瘪的程度大

解析：

(1)题图1实验中,向一端的纸杯中倒入二氧化碳后,这一端的纸杯下沉,说明二氧化碳的密度比空气大。

(2)氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,题图2向塑料瓶中分别加入等量的水,拧紧瓶盖,动塑料瓶,会观察到装有二氧化碳的塑料瓶比装有氧气的塑料瓶变瘪的程度大。

7.

(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

(2)下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭

(3)节省药品(或环保等其他合理答案)

[解析]

(1)由微型实验的装置图可知,b中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。

(2)由于二氧化碳不燃烧也不支持燃烧、密度比空气大,故烧杯中的实验现象为下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。

(3)微型实验装置的体积较小,所用的药品较少,所以优点是节省药品、环保等。

8.D 

[解析]制取二氧化碳时,长颈漏斗下端要伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,故A错误；氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,故B错误；验满时要把燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入集气瓶内,故C错误；通过观察紫色石蕊溶液变红色就可以验证二氧化碳能和水反应,故D正确。

9.C  解通过题图可以看出,在装置甲中,固体药品和液体药品没有接触,此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态；甲装置气体导出过程中容器内气压大于外界大气压；甲装置通过止水夹M可以控制反应的发生和停止；即使在乙装置中的N处添加止水夹,也无法把固体药品和液体药品分开。

10.C 

[解析]二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,则左边试管内液体变红；二氧化碳能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,故右边试管内石灰水中有浑浊现象产生；右侧二氧化碳反应消耗的量远大于左侧二氧化碳溶于水和与水反应的量,所以右侧的气压比左侧低,右侧液面上升；二氧化碳能溶于水,但溶解量不大,相同体积的水和石灰水,石灰水吸收的二氧化碳较多。

11.B 

[解析]本实验过程涉及碳酸钙与稀盐酸反应、二氧化碳与水反应、二氧化碳与石灰水反应,共3个化学反应；二氧化碳与水反应生成碳酸,但无明显实验现象；碳酸钙与稀盐酸反应有二氧化碳气体生成,可以观察到石灰石表面有气泡产生；二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,故3处会产生白色浑浊。

12.

(1)①②④⑥

(2)b

解析：

(1)实验室利用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应条件是常温,反应物是固体和液体,因此可在锥形瓶中制取较大量的二氧化碳,锥形瓶中放石灰石或大理石,利用长颈漏斗添加稀盐酸,生成的二氧化碳气体密度大于空气密度,能溶于水,因此只能选用向上排空气法收集,所以仪器组合为①②④⑥。

(2)给题图2装置装满水,用于收集氧气,由于氧气不易溶于水,因此气体应该从b端管口进排净集气瓶中的水进行收集。

13.

(1)氢氧化钙与二氧化碳反应消耗了集气瓶内的气体,使瓶内的气压减小   澄清的石灰水变浑浊

CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O

(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

解析：

(1)实验开始前阀门I、Ⅱ均处于关闭状态。实验开始时,只打开阀门Ⅱ,则澄清石灰水流入集气瓶中与二氧化碳反应,瓶内气体被消耗,气压减小,故过一会儿,观察到气球胀大；除此之外,还能观察到澄清的石灰水变浑浊,产生该现象的原因是氢氧化钙与二氧化碳反应产生白色不溶于水的碳酸钙沉淀。

(2)待

(1)中观察到明显现象后,立即关闭阀门Ⅱ,打开阀门I,向装置中加入过量的稀盐酸,观察到气球又变瘪,是因为盐酸能与生成的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,产生气体,瓶内气压增大。