初中化学人教版九年级上册课题2 二氧化碳制取的研究课后作业题

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课后作业题，共14页。试卷主要包含了选择题，判断题，科学探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1． 右图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，不能完成的实验是
A．气体从a端通入，收集氧气
B．瓶内装有澄清石灰水，检验氧气中是否混有二氧化碳
C．瓶内装满水，气体从b端通入，收集难溶于水的气体
D．在b端接量筒，瓶内装满水，气体从a端通入，测量气体的体积
2．下列物质的用途主要是利用物理性质的是
A．活性炭作防毒面具B．稀有气体用作保护气
C．用石灰石制取二氧化碳D．氧气用于焊接切割金属
3．实验室制取二氧化碳气体，适合的反应原理为
A．B．H2CO3=CO2↑+H2O
C．D．CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
4．下列物质鉴别或检验过程，主要涉及物理变化的是
A．用带火星的木条鉴别空气和O2
B．用澄清石灰水鉴别CO2和CO
C．用闻气味法鉴别酒精和白醋
D．用硫酸铜粉末检验某物质中是否含有水
5．“实验室制取二氧化碳”是南通市科学实验操作考试项目之一。如图表示小科在考试时进行制取、收集、检验、验满的四步操作，其中正确的是
A．制取B．收集
C．检验D．验满
6．我国一些城市使用焦炉煤气作为生活燃料。以下实验流程是对焦炉煤气的成分进行局部 探究。下列说法不正确的是
A．焦炉煤气可能含有 COB．X、Y 都是碳酸钙
C．上述流程中可能有化合反应发生D．焦炉煤气中一定含有 CO2 和 CH4
7．以下关于质量守恒定律的认识正确的是

A．波义尔通过实验发现并总结出质量守恒定律
B．可以用如图实验装置验证质量守恒定律
C．如图实验中，反应一段时间后托盘天平依旧平衡
D．如图实验中，反应前后物质总质量不变
8．如图装置在实验室中经常用到，对该装置的说法错误的是
A．K2关闭、K1打开、塞子塞紧时，若M中的水不能流下则装置气密性好
B．若M中盛放双氧水，N中盛放二氧化锰，则可以制取氧气
C．若M中盛放稀盐酸，N中盛放块状大理石，则可以制取二氧化碳
D．N中储满不溶于水的气体时，将水不断由M注入N中，即可将气体排出
9．下列有关实验现象的描述正确的是
A．水通电产生氢气和氧气
B．木炭伸入盛有氧气的集气瓶中，发出白光并放出热量
C．将过量稀盐酸放入石灰石中，白色固体逐渐减少至消失，溶液中产生大量气泡
D．过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰后，溶液中产生大量气泡
10．如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法有错误的是
A．氧气无须提前制备和收集
B．用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全
C．该装置也可用于二氧化碳的制备、干燥和检验
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，产生白色固体，放出大量的热
二、判断题
11．可用澄清石灰水证明汽水中是否含有二氧化碳气体( )
12．用排水法收集气体时，提前将导管伸入盛满水的集气瓶以便于收集气体( )
13．实验室用石灰石粉末与稀盐酸反应制取二氧化碳( )
14．实验室制取气体选择反应原理时要考虑所用反应物是否易得、廉价( )
15．某气体只能用排水法收集则该气体可能会污染空气( )
三、科学探究题
16．化学实验小组收集了“碳还原氧化铜”实验后的固体残渣，发现剩余固体中有黑色固体，于是对黑色固体成分产生了好奇心，准备探究一下黑色固体成分是什么。
【提出猜想】根据反应物和生成物性质猜想黑色固体成分
甲同学猜想：氧化铜；乙同学猜想：碳；丙同学猜想：(1) 。
甲同学猜想的理由是：(2) 。
【查阅资料】氧化铜在空气中不燃烧
【设计实验】乙同学为了验证自己的猜想，设计实验如图所示，取黑色固体放入试管中加强热，若观察到澄清石灰水变白色浑浊，即可以得出自己猜想的正确的结论。请你对乙同学的结论做出评价(3) 。
【进行实验】丙同学按照乙同学的实验设计进行了实验，观察到的现象是(4) 。证明自己的猜想正确，写出黑色固体发生反应的化学方程式(5) 。
【反思与总结】根据上述实验探究内容，我们可以总结出在根据实验产生的现象验证物质成分时，需要注意(6) ，才能准确得出结论。
四、综合应用题
17．有如图所示的仪器和KClO3、MnO2、稀H2 SO4、石灰石、稀盐酸等药品供选择，若在实验室完成如下实验，请按要求回答下列问题。

（1）仪器A的名称是 ；
（2）若选择上述原有的仪器和药品制取并收集O2，需补充的仪器是 ；
（3）若制取9.6gO2，至少需要 g的KClO3完全分解；
（4）若制取并用排空气法收集CO2气体，除了A、G、H、I、J、O外，还应选择的仪器是 （填字母序号），检验CO2已满的方法是 。
18．化学兴趣小组准备了实验室的部分仪器或装置如下图所示，请回答下列问题：

（1）写出指定仪器的名称：A ；B 。
（2）若要组装一套氧气的发生和收集装置（装置需固定），可选择图中的 （填“A、B、C、D、E、F、G”中的序号）装置，其反应的化学方程式是： ,该反应属于 填基本反应类型）。用该装置还可以制取二氧化碳，其选用的药品是 ，制取该气体的化学反应方程式是： 。
（3）若用H装置收集二氧化碳气体，则二氧化碳气体应从 （填“a”或“b”）端导入；若用I装置来收集二氧化碳气体，装置中油层的作用是 ；为使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，可以采取的操作方法为 （选“A”、“B”“或C”），此时读数的变化即为生成二氧化碳的体积。
A使左侧液面略高于右液面
B使左右液面保持水平
C使右侧液面略高于左液面
（4）下图二氧化碳的制备装置中，不能起到“能控制反应发生和停止”效果的是 。这些装置 (填“能”或“否)作为实验室制取H2的发生装置。

（5）测定某大理石中碳酸钙的质量分数。在16g大理石中分5次共加入50.0g稀盐酸(假设杂质不与盐酸反应，忽略盐酸的挥发)，部分数据如下表。
根据实验数据回答下列问题：
①当盐酸滴入40g时，对应的气体质量m是 g。
②大理石中碳酸钙的质量分数是 。(根据化学方程式列式计算，结果精确到0.1%)
19．下图是实验室制取气体的常用装置。
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置为A装置，选择A装置的理由为 ；请写出该反应的方程式 。
（2）B或C装置均可作制取CO2的发生装置，B装置的优点是 。
（3）若用如图装置采用排水法收集H2，请简述操作步骤 。
（4）实验室用石灰石（主成分是CaCO3）和稀盐酸（主要成分是HCl）常温下反应生成氯化钙和水来制取二氧化碳气体，又知二氧化碳气体能溶于水，密度比空气的密度大，为了控制稀盐酸与石灰石反应的速率应该选择的发生装置为 。写出该反应的方程式 。
（5）已知石灰石中含碳酸钙20%，则50g石灰石中所含碳酸钙的质量为 g，若用50g这样的石灰石制取二氧化碳，最多能制取多少克的二氧化碳 ？
参考答案：
1．D
【详解】A、本装置用来收集氧气时，要将气体从a端进，因为氧气的密度大于空气；
B、瓶内装有澄清石灰水，检验氧气中是否混有二氧化碳，可以让气体从a端进，能够和液体充分的接触；
C、瓶内装满水，气体从b端通入，收集难溶于水的气体，但是这种气体的密度要小于水的密度；
D、在a端接量筒，瓶内装满水，气体从b端通入，测量气体的体积,否则不利于水的流出。
故选D。
考点：实验的设计和评价
2．A
【详解】A、活性炭内部疏松多孔，能够将色素和异味等物质吸附到其表面，吸附性属于物理性质，故A正确；
B、稀有气体用作保护气，是因为化学性质很稳定，不容易和别的物质发生反应，属于化学性质，故B错误；
C、石灰石成分为碳酸钙，高温加热或与稀盐酸反应会产生二氧化碳，属于化学性质，故C错误；
D、在焊接切割金属时，使用氧炔焰等方式，在此过程中利用氧气帮助燃烧的性质，该性质属于化学性质，故D错误；
故选A。
3．D
【详解】A、在实验室中不宜用碳在氧气中燃烧的方法来制取二氧化碳，因为不易控制氧气的量，导致生成的二氧化碳不纯，错误；
B、碳酸分解的方法不适宜用于实验室制二氧化碳，因此此反应需要加热，且碳酸化学性质不稳定，获取的二氧化碳量较少，错误；
C、高温煅烧碳酸钙制二氧化碳，反应条件在实验室中难以满足，错误；
D、石灰石或大理石与稀盐酸反应，反应速度适中，操作安全方便，便于收集，适合于在实验室中制取二氧化碳，正确；
故选D。
4．C
【详解】A、用带火星的木条鉴别空气和O2过程中，有新物质二氧化碳等生成，属于化学变化；
B、用澄清石灰水鉴别CO2和CO过程中有新物质碳酸钙生成，属于化学变化；
C、用闻气味法鉴别酒精和白醋过程中没有新物质生成，属于物理变化；
D、用硫酸铜粉末检验某物质中是否含有水过程中有五水硫酸铜生成，属于化学变化。
故选C。
5．C
【详解】A、用图示装置制取二氧化碳时，长颈漏斗一定要伸入液面以下，以防产生的气体由长颈漏斗逸出，操作错误；
B、二氧化碳能溶于水，且密度比空气大，所以采用向上排空气法来收集二氧化碳，但集气瓶口应放置一玻璃片，操作错误；
C、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故常用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体，操作正确；
D、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，所以收集二氧化碳时的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭，不可伸入集气瓶内，操作错误。
故选：C。
6．D
【详解】A、焦炉煤气点燃后产生二氧化碳，通入澄清的石灰水变浑浊，则可能含有 CO；故选项正确，但不符合题意；
B、焦炉煤直接气通入澄清的石灰水变浑浊，则白色沉淀X是碳酸钙，焦炉煤气点燃后产生二氧化碳，通入澄清的石灰水变浑浊，则白色沉淀Y 是碳酸钙；故选项正确，但不符合题意；
C、上述流程中干燥后的气体点燃，产生水雾，可能是混合物气体中，氢气在氧气中燃烧生成水，该反应符合“多变一”，可能有化合反应发生；故选项正确，但不符合题意；
D、焦炉煤气中一定含有 CO2 、可能有甲烷、氢气、一氧化碳等气体；故选项错误，但符合题意；
故选：D。
7．D
【详解】A、拉瓦锡通过实验发现并总结出质量守恒定律，该选项认识不正确；
B、稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体，产生的气体会逸散到空气中，天平不平衡，则该装置不能用于验证质量守恒定律，该选项认识不正确；
C、由前面分析可知，反应一段时间后，天平不平衡，该选项认识不正确；
D、根据质量守恒，反应前后物质的总质量不变，该选项认识正确。
故选D。
8．A
【详解】A、K2关闭、K1打开、塞子取下时，若M中的水注保持在一定高度则装置气密性好，故A错误；B、若M中盛放双氧水，N中盛放二氧化锰，则可以制取氧气，二氧化锰是双氧水分解的催化剂，故B正确；C、若M中盛放稀盐酸，N中盛放块状大理石，则可以制取二氧化碳，块状大理石与稀盐酸反应生成二氧化碳，故C正确；D、N中储满不溶于水的气体时，将水不断由M注入N中，容器内气压增大，即可将气体排出，故D正确。
9．D
【详解】A、水通电产生氢气和氧气是实验结论，不是实验现象，描述实验现象时不能出现生成物的名称，故A选项错误；
B、木炭伸入盛有氧气的集气瓶中 ，不会有变化，因为木炭没有点燃，故B选项错误；
C、将过量稀盐酸放入石灰石中，白色固体减少，但不会消失，因为石灰石中有的杂质既不溶于水，也不与稀盐酸反应，故C选项错误；
D、过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰后，二氧化锰起催化作用，所以能观察到溶液中产生大量气泡，故D选项正确；
故选D。
10．D
【详解】A、改进后，分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的加入，操作更方便，所以氧气无需提前制备和收集，故正确；
B、塑料瓶代替集气瓶，可以防止集气瓶炸裂，更安全，故正确；
C、如果将分液漏斗中的过氧化氢溶液换为稀盐酸或稀硫酸，将烧瓶中的固体改为石灰石或锌粒，铁丝换成燃着的木条，可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验，故正确；
D、铁丝燃烧的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射、放出大量的热、生成黑色固体，故错误。
故选D。
11．正确
【详解】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验二氧化碳，故正确。
12．错误
【详解】用排水法收集气体时，不能提前将导管伸入盛满水的集气瓶中，因为开始排出的气体是空气，待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集，否则会导致收集的气体中混有空气而造成不纯，故错误。
13．错误
【详解】实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，但是石灰石粉末与酸反应速率太快，无法收集二氧化碳，说法错误。
14．正确
【详解】实验室制取气体选择反应原理时要考虑所用反应物是否易得、廉价，同时要考虑的是操作的简单易行，药品的安全没有污染无害，现象要快速而且产率相对要大， 尾气的处理是否简易或者尾气少等，正确。
15．正确
【详解】某气体只能用排水法收集，不能用排空气法收集，可能是该气体密度与空气相差不大，也可能是该气体能与空气中物质反应，也可能是该气体可能会污染空气，故正确。
16． 碳和氧化铜 碳与氧化铜反应后，氧化铜有剩余 不正确，还可能碳与氧化铜同时有剩余，加强热后反应生成二氧化碳使石灰水变白色浑浊，不能证明只有碳 黑色固体变为紫红色固体，石灰水中液面下导管口有气泡冒出，澄清石灰水变白色浑浊
观察实验现象要全面(或观察整套装置所有现象，不仅观察石灰水中现象还要观察加热试管内现象等，合理给分)
【详解】（1）发现剩余固体中有黑色固体，还可能是碳和氧化铜的混合物；
（2）当碳与氧化铜反应，若氧化铜过量，则碳就完全反应；
（3）若碳与氧化铜同时有剩余，加强热后反应生成二氧化碳也能使石灰水变白色浑浊，不能证明只有碳，乙同学猜想不正确；
（4） 加热剩余黑色固体，若观察到：黑色固体变为紫红色固体，石灰水中液面下导管口有气泡冒出，澄清石灰水变白色浑浊，黑色固体中含有碳和氧化铜，二者反应生成铜和二氧化碳；反应的化学方程式：；
（5）在根据实验产生的现象验证物质成分时，需要注意观察实验现象要全面(或观察整套装置所有现象，不仅观察石灰水中现象还要观察加热试管内现象等，合理给分)，才能准确得出结论。
17． 锥形瓶 酒精灯 24.5 C、D 将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了
【详解】（1）锥形瓶是常用的反应容器，故答案为锥形瓶；
（2）如果用氯酸钾制氧气就需要加热，若选择上述原有的仪器和药品制取并收集O2，需补充的仪器是酒精灯；故答案为酒精灯；
（3）设若制取9.6gO2，至少需要氯酸钾的质量为x，

x＝24.5g；
故答案为24.5；
（4）若制取并用排空气法收集CO2气体，除了A、G、H、I、J、O外，还应选择的仪器是C、D；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；故答案为C、D；将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了。
18． 试管； 长颈漏斗； ACEF或ABCDF； ； 分解反应； 石灰石（或大理石)和稀盐酸； ； b； 防止二氧化碳溶于水； B； BD； 能； 4.4； 解：设需要碳酸钙x，则
x=10g
大理石中碳酸钙的质量分数是。
故答案为：66.7%。
【详解】（1）通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，A是试管，B是长颈漏斗，故填：试管；长颈漏斗；
（2）要组装一套氧气的发生和收集装置，由于没有提供酒精灯，所以用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，过氧化氢溶液制取氧气是固体和液体，反应条件是常温，生成物是水和氧气，氧气的密度比空气大，所以可选用图中的ACEF或ABCDF，其化学方程式为：；符合一变多的特点，故反应类型是分解反应；而实验室制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸，反应为石灰石和稀盐酸，反应条件为常温，生成物为氯化钙、水和二氧化碳，故化学方程式为：；故填：ACEF或ABCDF；；分解反应；；
（3）用H装置收集二氧化碳气体，则二氧化碳气体应从b端导入，因为二氧化碳的密度比空气大；若用I装置来收集二氧化碳气体，装置中油层的作用是防止二氧化碳溶于水；为使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，可以采取的操作方法为调节量气管高度，使左右液面保持水平，因此选B；故答案为：b；防止二氧化碳溶于水；B；
（4）A、用弹簧夹夹住橡胶管时气体排不出去，球形瓶中的气体压强变大从而迫使稀盐酸排出干燥管并与大理石分离，反应停止。放开弹簧夹时，稀盐酸进入干燥管，并和烧杯中的液面相平同时与大理石接触，发生化学反应。所以该装置可以通过控制弹簧夹来达到使盐酸和大理石分离，从而控制反应的发生和停止，故A不符合题意；
B、 固体放在大试管中酸放在小试管中，酸和固体不能分离，故无法控制反应发生和停止，故B符合题意；
C、 该装置将固体放于铜网上，铜网放入液体，反应生成气体，将铜网拉出，固液分离，反应停止，故C不符合题意；
D、 大理石放于隔板上，通过长颈漏斗添加液体，长颈漏斗下端在液面以上，即使夹上弹簧夹液体也无法压入长颈漏斗，故无法控制反应的发生和停止，故D符合题意。故选BD；
实验室里用锌粒和稀硫酸在常温的条件下制取氢气，反应生成硫酸锌和氢气，因此能用这些装置制取，故填：能。
（5）① 每加入10g稀盐酸就会生成1.1g二氧化碳，由题干数据可知，加入到50g稀盐酸时生成二氧化碳4.4g，这说明碳酸钙已经完全反应，即在第四次加入10g稀盐酸时，反应已经结束，也就是在第四次加入10g盐酸时，大理石中的碳酸钙恰好完全反应，生成4.4g二氧化碳。故答案为：4.4。
②见答案。
19． 反应物是固体，反应需要加热 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 能控制反应的发生和停止 集气瓶中装满水，然后收集氢气，氢气密度比水小，从a端进 F CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 10 4.4g
【详解】（1）实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热，应选用的发生装置为A装置，该反应的方程式 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故填：反应物是固体，反应需要加热；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
（2）B或C装置均可作制取CO2的发生装置，B装置的优点是能控制反应的发生和停止，关闭弹簧夹，气体无法排除，试管内压强增大，液体沿长颈漏斗上升，固液分离反应停止，打开弹簧夹，试管内压强减小，液体流入试管，固液接触反应发生，故填：能控制反应的发生和停止。
（3）若用如图装置采用排水法收集H2，集气瓶中装满水，然后收集氢气，氢气密度比水小，从a端进，故填：集气瓶中装满水，然后收集氢气，氢气密度比水小，从a端进。
（4）为了控制稀盐酸与石灰石反应的速率应该选择的发生装置为F，可以通过控制滴加药品速度控制反应速度，该反应的方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，故填：F；CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
（5）已知石灰石中含碳酸钙20%，则50g石灰石中所含碳酸钙的质量为50g×20%=10g，若用50g这样的石灰石制取二氧化碳，设最多能制取二氧化碳的质量为x。 ，故填：10；4.4g。
容器中盐酸的质量
10
20
40
50
气体质量m/g
1.1
2.2
m
4.4