初中化学人教版九年级上册课题2 二氧化碳制取的研究同步达标检测题

这是一份初中化学人教版九年级上册课题2 二氧化碳制取的研究同步达标检测题，共13页。试卷主要包含了实验室制备并收集二氧化碳等内容，欢迎下载使用。
1．用如图装置进行CO2的制取、收集和验满实验，并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如下表（不考虑空气中原有CO2及木条燃烧产生的气体对结果的影响）。下列说法错误的是（ ）
A．采用分液漏斗可以节约药品、控制反应速率
B．若木条正常燃烧，则瓶内体积分数最大的气体是N2
C．当O2的体积分数为12%时，瓶口的木条熄灭
D．该实验说明要收集较纯净CO2，需在木条熄灭后再通入一会儿CO2
2．小棣尝试利用如图所示装置制取和收集一瓶O2或CO2。你认为正确的操作应该是（ ）
A．选择CD装置制取和收集一瓶O2，连接df
B．选择AD装置制取和收集一瓶O2，连接af
C．选择BC装置制取和收集一瓶CO2，连接db
D．选择AB装置制取和收集一瓶CO2，连接ac
3．某学生设计了如图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为（ ）
A．B．
C．D．
4．下列有关CO2实验的操作或说法正确的是（ ）
A．实验室常用煅烧石灰石来制取CO2气体
B．CO2气体可用向上排空气法收集
C．将燃着的木条伸入集气瓶中以检验CO2是否收集满
D．将CO2气体通入CaCl2溶液中，有白色沉淀生成
5．如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内气压强变化的情况。下列说法不正确的是（ ）
A．a点对应操作是打开活塞
B．bc段可在导管口收集气体
C．cd段试管中液面逐渐上升
D．de段固体与液体脱离接触
二．填空题（共3小题）
6．甲、乙两位同学在实验室里分别用稀硫酸和浓盐酸与石灰石反应制取二氧化碳，甲同学发现开始时有少量气泡冒出，一会儿后就不再产生气泡，原因是 ，乙同学将产生的气体通入澄清石灰水时，在开始一段时间内无浑浊现象出现，原因是 ，后来石灰水稍有浑浊，但很快又变澄清，原因是 ．
7．实验室制备并收集二氧化碳。
①选用药品。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示：
图中丙对应实验 （选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是 ；不用甲对应的药品，理由是 。
②搭建装置。组装简易启普发生器，应选用 （选填编号）。
③收集二氧化碳。用如图装置收集时，空气从 （选填“x”或“y”）端排出。
④检验二氧化碳。写出检验时反应的化学方程式 。
8．实验室可以选用下图所示的装置，制取二氧化碳气体并进行有关实验。请回答下列问题：
（1）把A装置与E装置连接，发现E装置中溶液变浑浊，则证明二氧化碳气体中混有 ；
（2）将除去杂质的二氧化碳气体通入C装置中，发现澄清石灰水变浑浊，写出发生反应的化学方程式 ；
（3）若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请从上述各装置中选择适当的装置进行 。
三．实验探究题（共2小题）
9．参照实验室制取二氧化碳的思路，我们来体验一次气体制取的实验探究。
（1）选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如表：
从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，该组药品发生反应的化学方程式为 ；不选择第③组药品的原因是 。
（2）选择装置。
若要组装一套制取二氧化碳的发生装置可选择图中的 （填写字母序号），与制取氧气的装置进行比较，你认为选择该套发生装置的依据是 。
（3）收集气体。
可选用装置F收集CO2，检验二氧化碳已经集满的操作和现象是 。用该套装置还可以制取和收集氧气，则实验时所需的药品名称是 。
10．如图1是利用数字化仪器测定CO2含量的探究实验。
（1）图A中用注射器代替长颈漏斗的优点是 。
（2）用装置A制取CO2气体，不选用无挥发性的稀硫酸与块状石灰石反应的原因是 。
（3）采用D图装置，将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注入用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内（NaOH溶液均过量），得到如图2所示的压强随时间变化的曲线图。该实验说明 （选填“排水法”或“排空气法”）收集到CO2的含量较高，请结合图像说明你的理由： 。
（培优篇）2021-2022学年上学期初中化学人教新版九年级同步分层作业6.2二氧化碳的制取研究
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．用如图装置进行CO2的制取、收集和验满实验，并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如下表（不考虑空气中原有CO2及木条燃烧产生的气体对结果的影响）。下列说法错误的是（ ）
A．采用分液漏斗可以节约药品、控制反应速率
B．若木条正常燃烧，则瓶内体积分数最大的气体是N2
C．当O2的体积分数为12%时，瓶口的木条熄灭
D．该实验说明要收集较纯净CO2，需在木条熄灭后再通入一会儿CO2
【解答】解：A、采用分液漏斗可以节约药品、控制添加药品速度进而控制反应速率，故A正确；
B、若木条正常燃烧，则二氧化碳体积分数36.3%，空气体积分数＝1﹣36.3%＝63.7%，氮气体积分数＝63.7%×＝53.84%，故B正确；
C、当O2的体积分数为12%时，空气的体积分数12%÷＝60%，二氧化碳体积分数1﹣60%＝40%＜44.3%，瓶口的木条不会熄灭，故C错误；
D、木条熄灭时二氧化碳体积分数只有44.3%，故该实验说明要收集较纯净CO2，需在木条熄灭后再通入一会儿CO2，故D正确。
故选：C。
2．小棣尝试利用如图所示装置制取和收集一瓶O2或CO2。你认为正确的操作应该是（ ）
A．选择CD装置制取和收集一瓶O2，连接df
B．选择AD装置制取和收集一瓶O2，连接af
C．选择BC装置制取和收集一瓶CO2，连接db
D．选择AB装置制取和收集一瓶CO2，连接ac
【解答】解：A、选择CD装置制取和收集一瓶O2，连接df错误，因为C是错误装置；故选项错误；
B、选择AD装置制取和收集一瓶O2，连接af正确，因为氧气的密度比水小；故选项正确；
C、选择BC装置制取和收集一瓶CO2，连接db错误，因为C是错误装置；故选项错误；
D、选择AB装置制取和收集一瓶CO2，连接ac错误，因为二氧化碳的密度比空气大，应该从长管进入；故选项错误；
故选：B。
3．某学生设计了如图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：A、图中装置，可通过控制试管中的大理石与稀盐酸的接触，能使反应随时发生或停止，故选项错误。
B、图中装置，大理石放塑料片上，加入稀盐酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应发生和停止，不能控制反应随时发生或停止，故选项正确。
C、关闭止水夹，U型管内压强增大，液体被压入漏斗中，固液分离；打开止水夹后，固液接触，反应进行；能使反应随时发生或停止，故选项错误。
D、图中装置，可以通过上下移动粗铜丝，控制大理石与稀盐酸的接触，能使反应随时发生或停止，故选项错误。
故选：B。
4．下列有关CO2实验的操作或说法正确的是（ ）
A．实验室常用煅烧石灰石来制取CO2气体
B．CO2气体可用向上排空气法收集
C．将燃着的木条伸入集气瓶中以检验CO2是否收集满
D．将CO2气体通入CaCl2溶液中，有白色沉淀生成
【解答】解：A、实验室采用的是石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，高温煅烧石灰石是工业制取二氧化碳方式，故A错误；
B、二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，所以可用向上排气法收集，故B正确；
C、检验二氧化碳是否集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶瓶口，而非瓶内，故C错误；
D、二氧化碳通入氯化钙溶液，无现象，故D错误。
故选：B。
5．如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内气压强变化的情况。下列说法不正确的是（ ）
A．a点对应操作是打开活塞
B．bc段可在导管口收集气体
C．cd段试管中液面逐渐上升
D．de段固体与液体脱离接触
【解答】解：A、a点对应操作是打开活塞，气体逸出，压强迅速减小，故选项说法正确。
B、bc段压强稳定，大理石与稀盐酸反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳气体逸出，可在导管口收集气体，故选项说法正确。
C、cd段试管中压强增大，是因为关闭了活塞，试管内压强增大，液面逐渐下降，故选项说法错误。
D、de段压强不再发生变化，反应停止，固体与液体脱离接触，故选项说法正确。
故选：C。
二．填空题（共3小题）
6．甲、乙两位同学在实验室里分别用稀硫酸和浓盐酸与石灰石反应制取二氧化碳，甲同学发现开始时有少量气泡冒出，一会儿后就不再产生气泡，原因是 生成的硫酸钙微溶物覆盖在固体表面，阻碍了大理石与酸接触，速率逐渐减慢甚至停止 ，乙同学将产生的气体通入澄清石灰水时，在开始一段时间内无浑浊现象出现，原因是 浓盐酸具有较强的挥发性，CO2带出的HCl与石灰水反应，阻碍了CO2与石灰水的作用 ，后来石灰水稍有浑浊，但很快又变澄清，原因是 生成的CaCO3与通入的CO2、H2O作用转化为可溶性的Ca（HCO3）2 ．
【解答】解：因硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙是微溶的，它覆盖在固体表面，阻碍了大理石与酸的接触，速率逐渐减慢甚至停，故甲同学发现开始时有少量气泡冒出，一会儿后就不再产生气泡，原因是：生成的硫酸钙微溶物覆盖在固体表面，阻碍了大理石与酸接触，速率逐渐减慢甚至停止；用浓盐酸和石灰石制取的二氧化碳中因浓盐酸具有挥发性生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体，氯化氢溶于水就是盐酸，会将二氧化碳和石灰水生成的碳酸钙沉淀重新溶解，所以看不到沉淀，故填：浓盐酸具有较强的挥发性，CO2带出的HCl与石灰水反应，阻碍了CO2与石灰水的作用；沉淀物碳酸钙与水与二氧化碳反应能生成可溶物碳酸氢钙，所以石灰水稍有浑浊，但很快又变澄清的原因是：生成的CaCO3与通入的CO2、H2O作用转化为可溶性的Ca（HCO3）2．
故答案为：生成的硫酸钙微溶物覆盖在固体表面，阻碍了大理石与酸接触，速率逐渐减慢甚至停止；浓盐酸具有较强的挥发性，CO2带出的HCl与石灰水反应，阻碍了CO2与石灰水的作用；生成的CaCO3与通入的CO2、H2O作用转化为可溶性的Ca（HCO3）2．
7．实验室制备并收集二氧化碳。
①选用药品。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图所示：
图中丙对应实验 Ⅰ （选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ ；不用甲对应的药品，理由是 反应速率过快，不利于收集 。
②搭建装置。组装简易启普发生器，应选用 bcfg （选填编号）。
③收集二氧化碳。用如图装置收集时，空气从 x （选填“x”或“y”）端排出。
④检验二氧化碳。写出检验时反应的化学方程式 Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O 。
【解答】解：①根据大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面阻止了反应的进一步发生，图中丙对应实验Ⅰ；大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；甲的反应速率远远超过乙，说明甲是大理石粉末与稀盐酸的反应。不选择甲是因为反应速率过快，不利于收集；
②启普发生器的特点是：可以控制反应的开始和结束。组装简易启普发生器，应选用b c f g；
③因为二氧化碳的密度经空气大，可用向上排空气法收集，用如图装置收集时，二氧化碳应该长进短出，所以二氧化碳从y端进入，空气从x端排出；
④二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
故答案为：
①Ⅰ；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；反应速率过快，不利于收集；
②b c f g；
③x；
④Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
8．实验室可以选用下图所示的装置，制取二氧化碳气体并进行有关实验。请回答下列问题：
（1）把A装置与E装置连接，发现E装置中溶液变浑浊，则证明二氧化碳气体中混有 氯化氢气体 ；
（2）将除去杂质的二氧化碳气体通入C装置中，发现澄清石灰水变浑浊，写出发生反应的化学方程式 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ；
（3）若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请从上述各装置中选择适当的装置进行 AEBD 。
【解答】解：（1）把A装置与E装置连接，发现E装置中溶液变浑浊，则证明二氧化碳气体中混有氯化氢气体；故答案为：氯化氢气体；
（2）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（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，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；氯化氢气体用硝酸银溶液除去，二氧化碳可以用浓硫酸干燥，二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；故答案为：AEBD；
三．实验探究题（共2小题）
9．参照实验室制取二氧化碳的思路，我们来体验一次气体制取的实验探究。
（1）选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如表：
从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，该组药品发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ ；不选择第③组药品的原因是 产生气泡速率很快，不利于收集气体 。
（2）选择装置。
若要组装一套制取二氧化碳的发生装置可选择图中的 ABCD （填写字母序号），与制取氧气的装置进行比较，你认为选择该套发生装置的依据是 反应物是固体与液体、反应的条件是常温 。
（3）收集气体。
可选用装置F收集CO2，检验二氧化碳已经集满的操作和现象是 将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了 。用该套装置还可以制取和收集氧气，则实验时所需的药品名称是 过氧化氢溶液和二氧化锰 。
【解答】解：（1）实验室制取CO2，是在常温下，用石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，因此不需要加热；不选择第③组药品的原因是：产生气泡速率很快，不利于收集气体；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；产生气泡速率很快，不利于收集气体；
（2）若要组装一套制取二氧化碳的发生装置可选择图中的ABCD；选择该套发生装置的依据是：反应物是固体与液体、反应的条件是常温；故答案为：ABCD；反应物是固体与液体、反应的条件是常温；
（3）二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；如果用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气就不需要加热；故答案为：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；过氧化氢溶液和二氧化锰。
10．如图1是利用数字化仪器测定CO2含量的探究实验。
（1）图A中用注射器代替长颈漏斗的优点是 可以控制稀盐酸的滴加速率 。
（2）用装置A制取CO2气体，不选用无挥发性的稀硫酸与块状石灰石反应的原因是 由于生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止稀硫酸进一步与石灰石接触，反应停止 。
（3）采用D图装置，将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注入用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内（NaOH溶液均过量），得到如图2所示的压强随时间变化的曲线图。该实验说明 排水法 （选填“排水法”或“排空气法”）收集到CO2的含量较高，请结合图像说明你的理由： 注入氢氧化钠溶液后，排水法收集到的气体锥形瓶内压强变化较大 。
【解答】解：（1）长颈漏斗可以控制稀盐酸的滴加速率，故答案为：可以控制稀盐酸的滴加速率；
（2）用装置A制取CO2气体，不选用无挥发性的稀硫酸与块状石灰石反应的原因是：由于生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止稀硫酸进一步与石灰石接触，反应停止；故答案为：由于生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，阻止稀硫酸进一步与石灰石接触，反应停止；
（3）采用D图装置，将注射器中等量、等浓度的氢氧化钠溶液分别注入用排水法和排空气法收集的CO2气体的锥形瓶内（NaOH溶液均过量），得到如图2所示的压强随时间变化的曲线图。该实验说明：排水法收集到CO2的含量较高，请结合图像说明我的理由：注入氢氧化钠溶液后，排水法收集到的气体锥形瓶内压强变化较大；故答案为：排水法；注入氢氧化钠溶液后，排水法收集到的气体锥形瓶内压强变化较大。 CO2的体积分数/%
36.3
39.2
43.1
44.3
木条的燃烧状况
正常燃烧
火焰变小
火焰变小
熄灭
实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ
块状大理石、7%HCl溶液
Ⅲ
大理石粉末、7%HCl溶液
组别
药品
实验现象
①
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
CO2的体积分数/%
36.3
39.2
43.1
44.3
木条的燃烧状况
正常燃烧
火焰变小
火焰变小
熄灭
实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石、10%H2SO4溶液
Ⅱ
块状大理石、7%HCl溶液
Ⅲ
大理石粉末、7%HCl溶液
组别
药品
实验现象
①
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快