人教版九年级化学上册培优练：6.2 二氧化碳制取的研究

姓名：班级6.2二氧化碳制取的研究本课重点（1）二氧化碳制取原理、药品选择及仪器的选择本课难点（2）制取二氧化碳选用药品的原理，仪器的优缺点分析等一、选择题1．实验室制取二氧化碳时，三种仪器都要用到的一组是A．长颈漏斗，带橡皮塞的导管，集气瓶 B．集气瓶、量筒、水槽C．集气瓶、广口瓶、酒精灯 D．长颈漏斗、集气瓶、水槽【答案】A【详解】实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，发生装置可选锥形瓶（或试管）、带橡皮塞的导管、长颈漏斗，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选集气瓶、玻璃片，无需水槽、酒精灯、量筒等。故选A。2．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【详解】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。3．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【详解】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。4．在下列气体中分别滴入数滴澄清的石灰水振荡后，不能立即使澄清的石灰水变浑浊的气体是①人体呼出的气体②氧气③空气④蜡烛燃烧后生成的气体A．①③ B．①② C．②③ D．①④【答案】C【详解】①二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，人体呼出的气体中二氧化碳的含量高，可以很快使石灰水变浑浊，①不符合题意；②氧气不能使石灰水变浑浊，②符合题意；③二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，但空气中二氧化碳的含量低，使石灰水变浑浊的速度慢，③符合题意；④二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，蜡烛燃烧后生产二氧化碳，能较快的使石灰水变浑浊，④不符合题意。故选：C5．NO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而生成红棕色的NO2气体，在实验室中，收集NO时可选用的集气方法是A．排水集气法 B．向上排空气集气法C．向下排空气集气法 D．排水集气法或向上排空气集气【答案】A【详解】NO难溶于水，可用排水法收集，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体，不能用排空气法收集。故选A。6．集气瓶被誉为“万能瓶”，如下图装置是其中的一种。当被收集的气体从a口进入时，瓶内空气从b口排出，相当于向上排空气法收集气体。现若将被收集的气体从b口进入，则它可收集的气体为：①H2②O2③CO2A．只有① B．只有①和②C．只有③ D．①②③均可【答案】A【详解】略7．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【详解】略8．实验室制取二氧化碳的有关操作如图，正确的是()A．检查气密性 B．制气C．收集气体 D．检验二氧化碳【答案】A【详解】A.先从长颈漏斗中注入水，当水浸没其下端管口时，用弹簧夹夹住导气管上连接的胶皮管，然后再加入少量的水，若停止加水后，长颈漏斗中的水面不再下降，则说明此装置气密性良好，此选项正确；B.大理石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，不能用于制取二氧化碳，此选项错误；C.二氧化碳的密度比空气的大，应从长导管通入，将空气从短导管排出，此选项错误；D.检验二氧化碳用澄清石灰水，应将气体通入澄清石灰水中，观察澄清石灰水是否变浑浊，不能使用燃着的木条，此选项错误。故选：A。9．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）的关系如图所示。下列判断错误的是A．0-300s内，两个容器内气体不断增多B．0-100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先慢后快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】D【详解】A.0-300s内，两条曲线都呈上升趋势，表明两个容器内的反应在不断地发生，其中的酸逐渐减少，因此酸的浓度都逐渐减小，故A判断正确。B.0-100s内，两段曲线的变化都是开始比较平缓，然后变陡，表明反应Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先慢后快，故B判断正确。C.比较两条曲线可知，反应Ⅱ最终生成的二氧化碳的体积与反应Ⅰ相差不大，所以实验室可以用一定浓度的稀硫酸与CaCO3粉末反应制备CO2，故C判断正确。D.观察图象数据，反应Ⅱ中，0-100s内产生的CO2体积是2.8amL，100-200s内产生的CO2体积是7.8amL-2.8amL=5amL，则反应Ⅱ中，0-100s内产生的CO2体积比100-200s内产生的CO2体积少5amL-2.8amL=2.2amL，故D判断不正确。故选：D。10．NO是一种无色气体，实验室制备NO必须用排水法收集。由此可以得出的结论是（）A．NO难溶于水 B．NO会与氧气反应C．NO有毒 D．NO密度与空气接近【答案】A【详解】NO只能用排水法收集，说明NO难溶于水且不与水反应。至于它为什么只能用排水法收集，而不能用排空气法收集，原因可能有多种，如密度与空气接近或能与空气中的气体成分反应等。故选：A。11．为证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，可在鸡蛋壳上滴加A．酒精 B．水 C．食盐水 D．白醋【答案】D【详解】A.酒精不与碳酸钙反应，不符合题意；B.水不与碳酸钙反应，不符合题意；C.食盐水不与碳酸钙反应，不符合题意；D.白醋中含有醋酸，能与鸡蛋壳中的碳酸钙反应放出二氧化碳，可选择白醋证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，符合题意。故选D。12．下列有关加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的实验操作的“先”与“后”的说法正确的是A．组装装置时，要先固定试管，再放置酒精灯B．加入药品时，要先加入药品，再检查装置的气密性C．开始加热时，要先移动酒精灯给试管预热，再固定在药品下方加热D．实验结束时，要先熄灭酒精灯，再将导气管从水槽中拿出【答案】C【详解】A.组装装置时，要先放置酒精灯，再固定试管，A错误，不符合题意；B.加入药品时，先检查装置的气密性再加入药品，B错误，不符合题意；C.开始加热时，要先移动酒精灯给试管预热，再固定在药品下方加热，操作正确，符合题意；D.实验结束时，要先将导气管从水槽中拿出，再熄灭酒精灯，D错误，不符合题意；故选：C。13．下列有关实验室制取和收集氧气、二氧化碳的说法，正确的是（）A．用装置①制取氧气，相关反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑B．用装置②制取二氧化碳，可随时添加酸液，还可控制反应的速度C．用装置③收集氧气，导管口有气泡冒出就马上收集D．如用装置④收集二氧化碳，则气体应从a端通入【答案】D【详解】A.装置①制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，试管口有棉花，是高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故A错误；B.长颈漏斗只能随时添加酸液，不能控制液体的滴加速度，故B错误；C.排水法收集氧气时，导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集，故C错误；D.二氧化碳密度比空气大，所以如用装置④收集二氧化碳，则气体应从a端通入，故D正确。故选：D。14．实验室制取CO2时不用浓盐酸的主要原因是。A．大理石不与浓盐酸反应B．导致生成的CO2不纯C．产生气体太快，不易控制D．大理石虽能与浓盐酸反应，但无CO2气体生成【答案】B【详解】A.大理石能与浓盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故选项说法错误。B.浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，实验室制取CO2时使用浓盐酸，会导致导致生成的CO2不纯（含有杂质氯化氢气体），故选项说法正确。C.实验室制取CO2时不用浓盐酸，不是产生气体太快，不易控制，故选项说法错误。D.大理石能与浓盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故选项说法错误。故选：B。15．某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置，既可制取气体，又可验证物质的性质。下列说法错误的是（）A．在实验室里，装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置B．当打开K1.关闭K2时，装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2C．当打开K2.关闭K1时，装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2D．当打开K1.闭K2时，在装置Ⅱ中装满水，可用于收集氧气【答案】B【详解】A.在实验室里，碳酸钠粉末和稀盐酸反应生成碳酸钠、水和二氧化碳，装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置，说法正确；B.当打开K1.关闭K2收集二氧化碳时，装置Ⅱ中导管应长进短出，说法错误；C.当打开K2.关闭K1时，装置Ⅲ可盛装澄清石灰水，用于检验生成的气体是否为二氧化碳，说法正确；D.当打开K1.闭K2时，在装置Ⅱ中装满水，可用于收集氧气，说法正确。故选：B。二、简答题16．实验室制取二氧化碳（1）原料：______或______与______。①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成______的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸______，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。③不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率______，不容易控制和收集，且成本______。（2）反应原理：______。（3）发生装置：同分解______制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）。（4）收集装置：______排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳______水，且密度比空气的密度______）。（5）检查装置的气密性：先将长颈漏斗插入______，紧闭导气管的出口，从漏斗中加水，如果液面稳定后水面______，则表明______；若水面______，则表明______。（6）验满：把燃着的木条放在集气瓶______（不要伸入______），如果火焰______，证明二氧化碳已经收集满了。（7）检验：把气体通入______中，如果______，则证明收集的气体是二氧化碳。净化：制取的二氧化碳中常混有少量氯化氢气体和水蒸气，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气进行干燥）。【答案】（1）大理石石灰石稀盐酸微溶于水易挥发太快较高（2）（3）过氧化氢溶液（4）向上能溶于大（5）液面以下下降漏气不下降不漏气（6）口瓶内熄灭（7）澄清的石灰水澄清的石灰水变浑浊【详解】（1）原料：大理石或石灰石与稀盐酸。①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。③不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。（2）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，；（3）发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）。（4）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气的密度大。（5）检查装置的气密性：先将长颈漏斗插入液面以下，紧闭导气管的出口，从漏斗中加水，如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。（6）验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。（7）检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，则证明收集的气体是二氧化碳。17．下图是实验室制取氧气的装置图，试回答下列问题：（1）写出带标号的仪器名称：①______；②______；③______；④______；⑤______。（2）是______装置，是______装置。（3）怎样检查发生装置的气密性？______。（4）在组装仪器时，导管不能伸入锥形瓶过长，原因是______。（5）图中的收集方法是______法，依据是______。导管开始有气泡冒出时，不宜立即收集，因为______；应在气泡______时，再开始收集。当看到______时，证明集气瓶中收集满了氧气。在水下用玻璃片盖住瓶口，小心地将集气瓶移出水面，集气瓶应______放在桌面上，因为______。除此之外，氧气还可用______收集，因为______。（6）写出锥形瓶中发生反应的文字表达式：______，属于______反应。【答案】（1）长颈漏斗锥形瓶导气管水槽集气瓶（2）气体发生气体收集（3）先用弹簧夹夹紧胶皮管，然后从长颈漏斗注入水，形成一段水柱，如果一段时间后液面不下降，就证明装置的气密性良好（4）伸入太长不利于把锥形瓶中的气体导出（5）排水氧气不易溶于水且不与水反应刚开始的气体中混有空气连续均匀冒出集气瓶口出现大气泡正氧气的密度比空气的大向上排空气法氧气的密度比空气的大（6）过氧化氢水氧气分解【详解】（1）写出带标号的仪器名称：①长颈漏斗②锥形瓶③导气管④水槽⑤集气瓶；（2）是气体发生装置，是气体收集装置；（3）检查装置气密性：关闭止水夹，从长颈漏斗注入水，形成一段水柱，如果一段时间后液面不下降，就证明装置的气密性良好。这相当于一个小实验，注意要说出操作、现象与结论，才算完整；（4）如果导气管伸入太长，锥形瓶中的气体很难完全排出；（5）因为氧气不易溶于水且不与水反应，所以可以采用排水法收集；导管开始有气泡冒出时，那是装置内的空气，所以不宜立即收集；当气泡连续均匀冒出时，说明装置内空气排净了，出来的是氧气，即可开始收集。当看到瓶口有大气泡冒出时，证明集气瓶中收集满了氧气。氧气密度比空气大，所以集气瓶应正放在桌面上，氧气不易从瓶口逸出。除此之外，氧气还可用向上排空气法收集，因为氧气的密度比空气的大；（6）过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水氧气，是一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应。三、实验题18．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）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和______（填字母）进行组装。小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置。在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是______（填化学式），在两个反应中它起______作用。请你写出小红制取氧气的化学反应方程式：______。（4）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是______（填化学式）。（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装置收集H