初中化学人教版九上精练本6.2 二氧化碳制取研究

第六单元碳和碳的氧化物课题2二氧化碳制取的研究一、选择题1．一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是一种无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮气体，在实验室中收集一氧化氮可采用的方法是A．排水集气法 B．向上排空气法C．向下排空气法 D．向上排空气法或排水集气法【答案】A【解析】一氧化氮，虽然密度比空气略大，但由于极易与氧气反应且是大气污染物，不宜用排空气法进行收集；一氧化氮难溶于水，可用排水法进行收集；故选A。2．实验室制取CO2一般有五个步骤：①检查装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶放人小块的大理石；⑤收集气体。下列操作顺序中，正确的是（）A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①④③②⑤ D．②③④①⑤【答案】B【解析】实验室制取CO2一般的步骤是在组装好装置后先检查装置的气密性，若装置气密性良好，向广口瓶放入小块的大理石，再向漏斗中注入酸液，此时会有气体冒出，再开始收集气体。故其顺序为②①④③⑤，应选B。3．下列操作中，可以鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体的是（）A．观察气体颜色 B．闻气体的气味C．插入燃着的木条 D．倒入澄清的石灰水【答案】C【解析】A.氧气、空气和二氧化碳都是无色的气体，故此法不可取；故A不适合；B.氧气、空气和二氧化碳都是无味的气体，故此法不可取。故B不适合；C.燃着的木条伸入瓶内，燃烧更旺的是氧气；无明显变化的是空气；燃着的木条熄灭的是二氧化碳。故C适合；D.分别倒入澄清石灰水，能使石灰水变浑浊的是二氧化碳，而氧气和空气加入澄清石灰水都无明显现象。故D不适合；故选C。4．下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是（）A．因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集B．在发生装置中不可以加入块状石灰石和稀硫酸，但可以加入粉末状石灰石和稀硫酸C．因为二氧化碳能溶于水并且也可以和水反应，故不能用排水法收集D．因为碳酸钠和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热【答案】D【解析】A.因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集，该选项说法正确；B.块状石灰石和稀硫酸生成的硫酸钙微溶于水，阻碍反应的进行，粉末状石灰石和稀硫酸反应可以持续产生二氧化碳，该选项说法正确；C.二氧化碳能溶于水，能与水反应生成碳酸，一般不用排水法收集，故选项说法正确；D.碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率太快，不利于收集，不能使用碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳，故选项说法错误。故选D。5．实验室制取二氧化碳不能用下列方法，有关原因叙述错误的是（）A．碳在氧气中燃烧，可能生成一氧化碳，使制得的气体不纯B．高温煅烧石灰石，反应条件苛刻，实验室不易达到C．大理石和稀硫酸，反应速率太快，不容易控制D．石灰石和浓盐酸，浓盐酸易挥发，导致收集的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯【答案】C【解析】A.碳在氧气中燃烧，生成二氧化碳。此时，二氧化碳可能与未反应的碳反应生成一氧化碳。所以A正确。B.高温煅烧石灰石，高温要在1000℃以上，酒精灯不易达到这个温度，即实验室不易达到这一反应条件。所以B正确。C.大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，附着在大理石表面，阻止反应继续进行。所以C错误。D.石灰石和浓盐酸反应，产生二氧化碳速度更快，但浓盐酸易挥发，导致收集的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。所以D正确。故选C。6．实验室用高锰酸钾加热分解制取O2和用大理石与盐酸反应制取CO2相比较，下列说法中，正确的是（）A．都需要加热B．前者反应物是固体，后者反应物是固体和液体C．都是分解反应D．前者可用向下排空气法收集，后者可用向上排空气法收集【答案】B【解析】A.大理石和稀盐酸的反应在常温下就能进行，不需要加热，故选项错误；B.加热高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，而大理石和稀盐酸的反应是固体和液体，故选项正确；C.大理石和稀盐酸的反应是两种化合物互相交换成分生成新的化合物的反应，属于复分解反应，故选项错误；D.氧气的密度比空气的密度大，使用的是向上排空气法收集，故选项错误。故选B。7．检验一瓶用向上排空气法收集的二氧化碳是否已集满的方法是（）A．把燃着的木条放在瓶口 B．把燃着的木条伸入瓶内C．加入澄清石灰水 D．用托盘天平称其质量【答案】A【解析】二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，检验一瓶用向上排空气法收集的二氧化碳是否已集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满；故选A。8．能使澄清石灰水变浑浊的气体是（）A．空气 B．水蒸气 C．氧气 D．二氧化碳【答案】D【解析】A.空气中含有二氧化碳，但含量较少，不能使澄清石灰水变浑浊，选项A错误；B.水蒸气不能使澄清石灰水变浑浊，选项B错误；C.氧气不与石灰水反应，不能使澄清石灰水变浑浊，选项C错误；D.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，是二氧化碳的特性，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，使澄清的石灰水变浑浊，选项D正确。故选D。9．实验室制取气体的常见发生装置如图所示，其中装置B相对于装置A的优点的叙述中，其中合理的组合是（）①制取气体较多；②方便添加液体药品；③可控制反应速度；④可控制反应的停止和发生；①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④【答案】A【解析】含分液漏斗的装置相对于含试管的装置比较：含分液漏斗的装置可以通过控制分液漏斗中液体滴加的速度和量来控制反应速率，但是不可以控制反应的停止和发生；且方便添加液体药品，制取气体的较多，所以选项A合理。故选A。实验室用双氧水制氧气和大理石与盐酸反应制二氧化碳相比较，不正确的是（）A．反应都不需加热 B．反应原理都是分解反应C．所用的药品的状态相同 D．都能用向上排空气集气法收集【答案】B【解析】A.双氧水常温下在二氧化锰的催化作用之下可以生成氧气，而大理石和稀盐酸反应也是常温下进行的，不需要加热，说法正确，不符合题意；B.双氧水制氧气属于分解反应，大理石和稀盐酸的反应属于复分解反应，说法不正确，符合题意；C.双氧水为液体，而二氧化锰为固体，是固液反应；而大理石是固体，盐酸是液体，该反应也是固液反应，说法正确，不符合题意；D.二氧化碳、氧气的密度比空气的密度都大，都能用向上排空气法收集，说法正确，不符合题意。故选B。11．实验表明，不能用块状大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，而能用大理石粉末与稀硫酸反应制取二氧化碳。由此得出的合理结论是（）A．反应条件决定化学反应是否发生B．反应物之间接触面积越大，越有利于反应的进行C．块状大理石与大理石粉末的主要成分不同D．稀盐酸和稀硫酸的性质完全不同【答案】B【解析】A.这两个反应均是在常温下进行，反应条件相同，不符合题意；B.不能用块状大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，而能用大理石粉末与稀硫酸反应制取二氧化碳，这两个反应，反应物之间的接触面积不同，说明反应物之间接触面积越大，越有利于反应的进行，符合题意；C.块状大理石与大理石粉末的主要成分相同，都是碳酸钙，不符合题意；D.稀盐酸和稀硫酸溶液中均含氢离子，化学性质相似，不符合题意。故选B。12．下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是（）A．制取 B．收集C．验满 D．检验【答案】D【解析】A.用此装置制取二氧化碳，长颈漏斗的末端要在液面以下，以防止气体由长颈漏斗逸出，此选项错误；B.二氧化碳的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，此选项错误；C.气体的验满在瓶口处进行，此选项错误；D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳用澄清石灰水，此选项正确。故选D。13．下列关于实验室制取气体的说法中，正确的是（）A．选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，且速率越快越好B．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C．用排空气法收集气体需要在瓶口处验满D．用燃着的木条检验CO2【答案】C【解析】A.反应速率过快不利于收集气体，错误；B.用排水法收集时，当气泡均匀连续地放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，这样收集的气体比较纯净，错误；C.用排空气法收集气体需要在瓶口处验满，以保证气体收集满，正确；D.实验室一般用澄清石灰水检验二氧化碳，氮气、二氧化碳等都不支持燃烧，错误；故选C。14．如图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，下列实验不能实现的是（）A．收集难溶于水的气体，瓶内装满水，气体从b端通入B．气体从b端通入，可用于实验室收集氧气。C．若瓶内装有澄清石灰水，气体从b端通入可检验是否是二氧化碳气体D．要利用水将瓶内原有气体排出并收集，水应从b端注入【答案】A【解析】A.一般地气体密度小于水，收集难溶于水的气体，瓶内装满水，气体从a端通入，实验不能实现；B.氧气密度比空气大，气体从b端通入，可用于实验室收集氧气，实验能实现；C.气体检验和除杂都是长进短出，若瓶内装有澄清石灰水，气体从b端通入可检验是否是二氧化碳气体，实验能实现；D.要利用水将瓶内原有气体排出并收集，水应从b端注入，实验能实现。故选A。15．从下图中选择合适的装置（或试剂），用于实验室制取纯净且干燥的CO2气体。下列描述正确的（）A．应选择装置①作为制取CO2气体的发生装置B．发生装置流出的气体需依次通过装置④和装置③除去杂质C．选用装置⑤收集CO2时，气流应从a管口进入D．将燃着的木条伸入集气瓶中，检验CO2是否集满【答案】C【解析】A.实验室是用石灰石和稀盐酸在常温下反应制二氧化碳的，因此不需要加热，不能用装置①；错误；B.制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体和水蒸气，欲使用③、④装置将以上杂质气体除去，应先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的装置③除去氯化氢气体，再通过盛有浓硫酸的装置④除去水蒸气；错误；C.用装置⑤收集CO2气体从a管进入，因为二氧化碳的密度比空气大，正确；D.CO2气体验满时，燃着的木条应该放在集气瓶口；错误。故选C。16．下图装置中哪些可以控制反应的发生和停止（）①③ B．②③ C．①④ D．②④【答案】D【解析】①装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率，③无法实现固液分离，②④装置，当止水夹关闭，气体无法排出，压强增大，液体被挤出装置，固液分离反应停止，当止水夹打开，气体排出，压强减小，液体重新进入装置，反应重新发生，可以控制反应的发生和停止，故填D。17．实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是（）A．实验室制取氧气时，可选用③或⑤作为收集装置B．检验④中CO2是否收集满：将燃着的木条伸入集气瓶内，看木条是否熄灭C．用①、⑤制取并收集气体完毕后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面D．用锌粒和稀硫酸制取氢气，可选用②作为发生装置【答案】D【解析】A.氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，故可选用④或⑤作为收集装置，不符合题意；B.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，看木条是否熄灭，不能伸入集气瓶内，不符合题意；C.用①、⑤制取并收集气体完毕后，应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，不符合题意；D.用锌和稀硫酸反应制取氢气，属于固液不加热反应，发生装置可选②，符合题意。故选D。18．将一定浓度的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量CaCO3粉末的容器中，相同条件下测得两者产生的CO2体积（V）与反应时间（t）的关系如下图所示。下列判断正确的是（）A．300s时，两个容器内反应Ⅰ比反应Ⅱ剩余的碳酸钙多B．0~100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先快后慢C．实验室可以用一定浓度的稀硫酸与CaCO3粉末反应制备CO2D．反应Ⅱ中，0~100s内产生的CO2体积比100~200s内的少5amL【答案】C【解析】A.300s时，两个容器内反应Ⅰ比反应Ⅱ生成二氧化碳多，则参加反应的碳酸钙多，剩余的碳酸钙少，选项错误；B.由图可知，0~100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先慢后快，选项错误；C.由图可知，实验室可以用一定浓度的稀硫酸与CaCO3粉末反应制备CO2，选项正确；D.反应Ⅱ中，0~100s内产生的CO2体积为2.8amL，0~200s内产生的CO2体积为7.8amL，0~100s内产生的CO2体积比100~200s内的少5amL-2.8amL=2.2mL，选项错误。故选C。第II卷（非选择题）二、填空题19．如图所示是实验室制取CO2实验装置。（1）CaCO3固体与稀盐酸反应生成CO2气体的化学方程式是________________。（2）检验装置气密性，按图连接装置，先________________，再从长颈漏斗加水至其下端形成一段水柱，静置，若观察到________________，说明气密性良好。（3）加入药品。添加块状CaCO3固体时，为避免打破锥形瓶，应将锥形瓶横放，再放入固体。添加盐酸时，将稀盐酸从________________（填仪器A的名称）倒入锥形瓶至________________。（4）向集满CO2的集气瓶中加入澄清石灰水，反应的化学方程式为________________。【答案】（1）；（2）用弹簧夹夹紧橡皮管；长颈漏斗内水柱不下降；（3）长颈漏斗；浸没长颈漏斗下端口；（4）【解析】（1）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。（2）检验装置气密性，按图连接装置，先用弹簧夹夹紧橡皮管，再从长颈漏斗加水至其下端形成一段水柱，静置，故填用弹簧夹夹紧橡皮管；如果观察到长颈漏斗内水柱不下降，说明气密性良好，不漏气，故填长颈漏斗内水柱不下降。（3）添加盐酸时，将稀盐酸从长颈漏斗倒入锥形瓶中，故填长颈漏斗；向锥形瓶中加入稀盐酸时，加入的稀盐酸应浸没长颈漏斗下端口，防止生成的二氧化碳气体沿长颈漏斗逸散到空气中，故填浸没长颈漏斗下端口。（4）二氧化碳能够与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故反应的化学方程式写为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。20．如图所示装置有多种用途.若用于收集O2，O2应从该装置的___________（填“a”或“b”）端通入.验满的方法是__________，若用排水法收集氧气，应先在集气瓶中_______，然后从_________（填“a”或“b”）一端通入氧气。【答案】a；用一根带火星的木条伸到导管b口，如果木条复燃，则已集满；装满水；b【解析】氧气密度大于空气，若用于收集O2，O2应从该装置的a端通入；验满的方法是：用一根带火星的木条伸到导管b口，如果木条复燃，则已集满；若用排水法收集氧气，应先在集气瓶中装满水；然后从b端通入氧气。故填：a；用一根带火星的木条伸到导管b口，如果木条复燃，则已集满；装满水；b。21．在实验室里，小明与同学欲用下图所示装置（气密性良好）和药品制取初中化学常见气体并验证其有关性质。（1）写出图中标有序号的仪器名称：①，②。（2）点燃A中的酒精灯制取并收集氧气，反应的化学方程式为。待检验到B中氧气已收集满，接下来的操作是，把集气瓶盖好玻璃片后，正放在桌面上。（3）将点燃的蜡烛放入集满氧气的集气瓶中，可观察到且瓶壁上有水雾出现，证明蜡烛燃烧有水生成。接着，将蜡烛从集气瓶中取出，（填实验步骤和现象），证明蜡烛燃烧还生成了二氧化碳。（4）小明同学发现装置C有一处明显错误：，将装置C改正后放入适量的药品：和，即开始制取气体（写一种）。【答案】（1）试管；长颈漏斗；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；将导气管撤出，然后熄灭酒精灯；（3）蜡烛剧烈燃烧；加入适量澄清的石灰水；（4）长颈漏斗没能深入瓶底；稀硫酸、锌粒；氢气。【解析】点燃A中的酒精灯制取并收集氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；待检验到B中氧气已收集满，接下来的操作是将导气管撤出，然后熄灭酒精灯，反应停止，防止外界气体进入集气瓶内，把集气瓶盖好玻璃片后，正放在桌面上；将点燃的蜡烛放入集满氧气的集气瓶中，可观察到蜡烛剧烈燃烧，接着，将蜡烛从集气瓶中取出，加入适量澄清的石灰水，证明蜡烛燃烧还生成了二氧化碳。装置C有一处明显错误：长颈漏斗没能伸入瓶底，会将生成的气体从长颈漏斗内逸出；将装置C改正后放入适量的药品：锌和稀硫酸制取氢气，或者是大理石和稀盐酸来制取二氧化碳。22．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。（1）写出编号所指仪器的名称：①________；②________。（2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：①________；②________。上述装置改进后，请继续回答下列问题。（3）小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置。实验中她用到了一种固体药品是________（填化学式），在反应中它起________作用。请你写出小红制取氧气的化学方程式：________。（4）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是________（填化学式），写出实验室制取该气体的化学方程式________。（5）装置B.C都可以用来制取（4）中的气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点________。（6）有一名同学欲用G装置（如图所示）收集CO2，则CO2应从导管口________通入。【答案】长颈漏斗集气瓶A装置试管口未略向下倾斜E装置导管未端未伸入近瓶底MnO2催化2H2O22H2O+O2↑CO2CaCO3+2HCl（稀）=CaCl2+H2O+CO2↑能控制反应的开始和结束b【解析】（1）①是长颈漏斗，②是集气瓶；（2）A装置试管口未略向下倾斜，否则加热固体产生的水蒸气冷却后倒流而炸裂试管；E装置导管未端未伸入近瓶底，否否则收集到的气体不纯净；（3）实验室用双氧水和二氧化锰来制取氧气，所以使用的固体是MnO2；二氧化锰起催化作用，加快双氧水分解速率；双氧水在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气，故反应方程式为2H2O22H2O+O2↑；（4）C装置特点是固液混合不需加热，E是采用向上排空气法收集气体，所以能用C和E装置制取、收集的气体的二氧化碳，实验室用碳酸钙和盐酸反应制取二氧化碳，反应方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；（5）装置B和C相比，B有一个开关，所以能控制反应的开始和结束，而C装置不能控制反应的进行；（6）二氧化碳的密度大于空气的密度，且和氧气不反应，所以可以采用向上排空气法收集，所以b