人教版(2024)2024-2025学年九年级化学上册提升讲义6.3二氧化碳的实验室制法(学生版+解析)

第六单元碳和碳的氧化物课题3二氧化碳的实验室制取板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．了解实验室制取二氧化碳的化学反应原理。2．探究实验室制取二氧化碳的装置。3．了解实验室制取气体的一般思路和方法。重点：实验室制取二氧化碳的装置难点:实验室制取二氧化碳的装置一、实验室制取二氧化碳1．药品：块状石灰石（或大理石）与稀盐酸2．化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（1）不用稀H2SO4的原因：。（2）不用浓盐酸的原因：。（3）不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因：。【易错提醒】实验室制取二氧化碳的药品只能写“大理石（或石灰石）”和“稀盐酸”，不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。因为石灰石和大理石是混合物，不能用化学式表示，它们的主要成分是碳酸钙。纯碳酸钙是粉末状，反应速度太快，来不及收集，也不能使用；“盐酸”是氯化氢气体的水溶液，也是混合物，不能用化学式表示。“HCl”既可以表示盐酸，还可以表示氯化氢气体。【思考与讨论】确定实验室制取二氧化碳的化学反应原理时，需要考虑哪些因素？反应要能；反应条件；反应速率；产生的气体纯度。3．装置：4．气体收集方法：（集气瓶口）实验室制取二氧化碳的两种装置【易错提醒】（1）用排空气法收集气体时，注意集气瓶口的方向。集气瓶口朝上，表明空气从上方排出，为向上排空气法；集气瓶口朝下，表明空气从下方排出，为向下排空气法；（2）用排空气法收集气体时，玻璃导管应伸到集气瓶底部，便于排尽空气。5．实验步骤：（1）连接仪器（2）检查（3）装化学试剂（先装试剂后装试剂）（4）收集气体6．检验方法：将制得的气体通入，若，则气体是二氧化碳。验满方法：，证明已集满二氧化碳。【易错提醒】检验二氧化碳时不可用点燃的木条（氮气也不能支持燃烧）。7．工业制备二氧化碳：高温煅烧： 二、探究实验室制取气体的装置1.确定气体发生装置的依据：（1）反应物的状态：固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等。（2）反应条件：是否需要加热、有没有使用催化剂等。二氧化碳氧气药品反应原理反应物状态反应条件发生装置型型2.确定气体收集装置的依据：（1）气体密度：密度比空气大，不与空气反应的：用（集气瓶口朝）收集；密度比空气小，不与空气反应的：用（集气瓶口朝）收集。（2）是否溶于水、是否与水反应：难溶于水，不与水反应的：用收集。（3）三大气体收集方法及依据二氧化碳氧气氢气密度比空气比空气比空气水溶性溶于水，与水反应溶于水，不与水反应溶于水，不与水反应收集方法；；收集装置【易错提醒】（1）用排水法收集气体时，时开始收集；时气体收集满。（2）用排空气法收集氧气或二氧化碳，验满时木条只能置于瓶口，不能伸进瓶内。3．不同的固液不加热型发生装置比较固液不加热型装置优点适用范围及注意点制取少量气体制取大量气体制取大量气体，长颈漏斗下端管口需液封制取大量气体，下端不要液封制取大量气体4．可控制反应发生和停止的发生装置（1）控制反应发生和停止的原理：通过某个操作，实现，从而控制反应的开始与停止。（2）常见的可控制反应发生和停止的装置装置开始，液体与固体接触（液体淹没固体），反应开始停止，气体压强增大，液体被压回长颈漏斗（或烧杯和U型管左侧），液体与固体固液分离，反应停止注：其中布袋子可换成其他不与液体试剂反应的材质制作的袋子。如制取二氧化碳，液体试剂是稀盐酸，布袋子可换成铜网兜。5．万能瓶收集气体排水法向上排空气法向下排空气法测量气体体积瓶内装满水空瓶空瓶瓶内装水，不一定装满所有都从气体从进，水从出密度大的待收集气体从容器进，密度小的空气从容器出密度小的待收集气体从容器进，密度大的空气从容器出（1）V排出的水=V气体（2）为，水面放一层隔绝二者；（3）集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的，但影响收集的气体的。【名师点拨】用万能瓶收集气体，快速判断导管连接的方法：第一步，确定瓶内原有物质（空气或水）与待收集的气体；第二步，比较两者的密度（水的密度始终比气体大）；第三步，密度大的，始终都从装置下端进出；密度小的，始终都从装置上端进出。该方法无论瓶内有水没水、装置正放倒放均适用。三、实验室制取气体的一般思路和方法(1)确定制气体的化学反应原理在实验室条件下（如常温、、使用等)，选择试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时，需要综合考虑，产生的气体是否、是否，实验操作是否，实验过程是否，以及等因素。(2)设计制取气体的实验装置根据和确定气体发生装置；根据气体的性质(如、是否、是否等)确定气体收集装置（如有必要，还应考虑除去杂质的装置和尾气处理装置等）。(3)验证得到的气体就是所要制取的气体：根据气体的（如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。1．判断题（1）实验室制取二氧化碳的常用药品是碳酸钙和稀盐酸。()（2）实验室制取气体选择反应原理时要考虑反应产生的气体用途是否广泛()（3）实验室制二氧化碳，向容器中先加稀盐酸，后加入石灰石()（4）实验室制取二氧化碳，可用稀硫酸代替稀盐酸()（5）某同学用石灰石与盐酸制得的气体通入澄清石灰水时未见浑浊，可能是盐酸浓度过大()（6）实验室制取二氧化碳不能选择硫酸和石灰石，但可以选择硫酸和碳酸钙粉末。()（7）因为碳酸钙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()（8）实验室用石灰石与浓盐酸反应制取二氧化碳()（9）由于二氧化碳密度比空气大，所以只能用向下排空气法收集二氧化碳。()（10）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()（11）工业上使用煅烧石灰石制取二氧化碳()（12）实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，可用稀硫酸代替稀盐酸()（13）将燃着的木条伸入集气瓶中，若木条熄灭，说明该气体是二氧化碳。()（14）证明集气瓶中收满二氧化碳的正确方法是加入澄清石灰水()（15）检验集气瓶中的二氧化碳是否收集满的正确方法是将带火星的木条插入瓶里()（16）用排空气法收集气体需要在瓶口处验满()（17）用燃着的木条检验二氧化碳气体()（18）可用澄清石灰水证明汽水中是否含有二氧化碳气体()（19）某物质燃烧生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，能说明其中一定含有碳元素()（20）实验室制取气体选择反应原理时要考虑化学反应的速率是否合适()（21）实验室制取气体选择反应原理时要考虑反应所需条件是否容易达到()（22）选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，且速率越快越好()2．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）。3．下图是实验室制取气体的部分装置。(1)仪器a的名称是。(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。①该反应的化学方程式为；②用该方法制取CO2的发生装置应选择(填序号)。(3)用装置C收集CO2，验满的操作为。4．这是实验室制取二氧化碳的探究过程，请回答下列问题。(1)选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：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。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是。选择用向上排空气法收集，验满方法是。(3)制取气体。他按照以下六个步骤制取气体：①检验装置气密性：②按要求装配好仪器：③向长颈漏斗中注入稀盐酸：④收集气体：⑤向广口瓶中放入几小块石灰石，正确的操作顺序是。（用序号排序）(4)气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红，因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正确？请说明理由。。5．实验室制取气体的常用装置如图所示。(1)写出一个用A装置制取O2的化学方程式。(2)用B装置制取气体时，长颈漏斗下口要伸到液面以下的原因是什么?(3)B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是什么?►问题一实验室制取二氧化碳原理【典例1】现有下列反应：①②③④。其中适用于实验室制取二氧化碳的是A．①②③④ B．①③④ C．①④ D．④【解题必备】实验室制取二氧化碳原理：1．药品：块状石灰石（或大理石）与稀盐酸2．化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（1）不用稀H2SO4的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在石灰石（或大理石）表面，阻止反应的进行。（2）不用浓盐酸的原因：浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体混入生成的CO2中，使制得的气体不纯。（3）不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因：反应速率太快，不易控制。【变式1-1】下列反应都能生成二氧化碳，但实验室制取二氧化碳不能用下列方法，有关原因叙述不正确的是A．碳在空气中燃烧，可能生成CO，使制得的气体不纯B．不用浓盐酸是因为浓盐酸有挥发性，使制得的气体中混有HCl气体C．碳酸钠和稀盐酸反应速率太慢，收集时间太长D．不用稀硫酸是因为稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在固体表面使反应停止【变式1-2】实验室制备并收集二氧化碳，按下表进行实验，取等质量的同种大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳气体随时间变化曲线如图所示，下列说法错误的是实验编号药品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A．实验Ⅲ对应的如图变化曲线为甲B．实验Ⅱ和Ⅲ对比，说明影响反应速率的因素是固体的颗粒大小C．实验Ⅰ和Ⅱ对比，说明影响反应速率的因素是酸的浓度D．实验Ⅱ和Ⅲ完全反应后，产生二氧化碳的质量是相等的►问题二实验室制取二氧化碳的装置【典例2】下列制取、收集、验满、检验的装置和原理能达到实验目的的是A． B．C． D．【解题必备】实验室制取二氧化碳的发生装置：固体不加热型收集方法：向上排空气法【变式2-1】如下图所示，I~Ⅳ装置可供实验室制取有关气体时选用。下列有关说法正确的是A．实验室制取二氧化碳可选用Ⅱ、 Ⅳ装置，将燃着的木条放在a管口处即可检查是否集满B．实验室用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取氢气（难溶于水）时可选用Ⅱ、Ⅲ装置C．实验室用氯酸钾制取氧气可选用I、 Ⅳ装置，气体从b管口通入D．实验室用过氧化氢溶液制取氧气，可选用I、Ⅲ装置【变式2-2】如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是A．用过氧化氢溶液制取O2，可选用装置②④组合B．用装置①制取CO2，分液漏斗中应装稀硫酸C．用装置③收集CO2，气体应从管口c通入D．要做铁丝燃烧实验，用④收集O2时建议留部分水►问题三实验室制取二氧化碳的步骤和操作【典例3】实验室制取CO2一般有五个步骤：①连接仪器，检查装置的气密性；②按要求装配组装好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶放入小块的大理石；⑤收集气体。下列操作顺序中，正确的是A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①④②③⑤ D．②③④①⑤【解题必备】实验室制取二氧化碳的实验步骤：=1\*GB3①连接仪器；=2\*GB3②检查装置气密性；=3\*GB3③装入试剂（先装固体试剂，再加入液体试剂）=4\*GB3④收集气体。【变式3-1】实验室制取CO2的有关操作如图，正确的是A．检查气密性 B．加入固体药品C．加入液体药品 D．收集气体【变式3-2】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是A．向锥形瓶中投入几块石灰石 B．从长颈漏斗注入15mL稀硫酸C．可采用排水法收集二氧化碳气体 D．气体收集满后集气瓶正放在桌面上►问题四能控制反应发生和停止的气体发生装置【典例4】甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置，对三套装置分析不正确的是A．甲装置此时容器内右侧大气压大于外界大气压B．此时甲装置中的止水夹M处于打开状态C．乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能D．丙装置具有可控制反应进行或停止的功能【解题必备】控制反应发生和停止的原理：通过某个操作，实现固体试剂和液体试剂的分离和接触，从而控制反应的开始与停止。【变式4-1】某学生设计了下图四套装置来制取CO2，其中不能使反应随时发生或停止的是A． B．C． D．【变式4-2】能制取二氧化碳并可随时控制反应发生和停止的装置是A． B．C． D．►问题五二氧化碳制取的综合考查【典例5】掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。请根据图示装置回答下列问题：(1)写出标号①的仪器名称：。(2)实验室用A装置制取O2，该反应的化学方程式为。若要收集较纯净的O2，应选用的收集装置是（填字母序号）。(3)实验室用装置B可以制得CO2，装置B的优点是。(4)①若用上图F所示装置收集CO2，气体应从（填“a”或“b”）端通入。②若用上图G所示装置来测量生成的CO2的体积，其中在水面上加植物油的目的是，植物油上方原有的空气对实验结果（填“有”或“无”）明显影响。【变式5-1】化学小组选用下图装置进行实验。(1)仪器①名称为。(2)甲组同学选用A装置制备氧气的反应表达式为，又依据氧气有的性质选择C装置收集一瓶氧气。(3)乙组同学选用B装置制取氧气的表达式为；欲得到平稳的氧气流，可将仪器②换成（填仪器名称）。对比甲组，乙组方案制取氧气的优点为。(4)丙组同学选择装置（填装置序号）和装置F组合，在实验室制取并收集二氧化碳，反应的表达式为，用F装置收集二氧化碳时检验二氧化碳已经收集满的方法为。(5)丁组同学为了达到“随开随用，随关随停”的目的，还搭建下图几套装置，能达到预期实验目的是（填装置序号）。(6)戊组同学利用下图装置完成CO2的性质探究。K中浸有紫色石蕊试液的纸花变红，使其变红的物质为（填化学式）。M中的现象为，该反应的表达式为。N中蜡烛自下而上熄灭，说明二氧化碳具有的化学性质为。【变式5-2】下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置，回答下列问题：

(1)实验室用A装置制取一瓶氧气应选择的收集装置是，反应的化学方程式为，棉花的作用是，停止加热时，发现水槽中的水有倒吸现象，原因。(2)收集气体时一定要用到的主要仪器是，B装置中有一处明显的错误，应改正为，实验室用改正后的B装置制取二氧化碳，主要的操作步骤有：a、收集气体；b、检查装置的气密性；c、将固体药品放入锥形瓶中；d、从长颈漏斗加入液体药品。上述正确的操作顺序是（填字母序号）。(3)实验室中一般不用C装置收集二氧化碳的原因是，选用D或E收集气体时需将导管伸入集气瓶底部，这样做的目的是。(4)利用数字化实验可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，瓶内气压的变化如曲线所示。

Ⅰ、下列有关说法正确的是。A．曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应B．b点表示碳酸钙与盐酸反应已停止C．等质量碳酸钙粉末产生的CO2的质量最多D．对比分析点c、d可知，相同的气压时，粉状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快Ⅱ、由此数字化实验可验证的一条普遍规律是。►问题六万能瓶【典例6】一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是无色气体，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。在实验室中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是A． B． C． D．【解题必备】1．用万能瓶收集气体或使用万能瓶中储存的气体的原则：比较原瓶内物质（水或空气）与待收集的气体的密度，凡是密度大的物质一律从下端进出，凡是密度小的物质一律从上端进出。2．用万能瓶做洗气瓶除杂或干燥，遵循“长进短出半瓶水”，即长管进气，短管出气，瓶内装液体试剂大约一半左右。【变式6-1】如图所示装置的集气瓶被誉为“万能瓶”。下列说法错误的是A．收集CO2时应从a端进入B．用排水集气法收集O2时，将瓶中装满水，气体应从b端进入C．如果要将储存在瓶中的氧气排出，应从a端通入水D．当被收集的气体从b端进入时，相当于向上排空气集气法收集气体【变式6-2】在实验室中，集气瓶被称做“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列(F~K)各个装置的特点回答问题：

①实验室若用F装置收集氧气，则氧气应从口进入(填导管口符号)。②若要测量收集到的二氧化碳气体的体积，应选用装置。③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳(CO难溶于水)，应选用装置。1．在确定一种气体的实验室制法时，不需要考虑的是A．反应物的状态和反应条件 B．气体的检验和验满C．气体的密度和水溶性 D．气体的用途2．实验室制取CO2一般有以下五个步骤：①检查装置气密性②向长颈漏斗中注入盐酸③按要求装配好仪器④收集气体⑤向反应容器中放入大理石，操作顺序正确的是A．③①⑤②④ B．③①②⑤④ C．①③②⑤④ D．①③⑤④②3．下列有关“固—液反应，不需加热”的气体发生装置合理的是A． B． C． D．4．实验室制取CO2的实验中，下列说法正确的是A．可选用稀硫酸与块状石灰石反应制取CO2B．制取CO2前需要检查装置的气密性C．收集CO2既可用排水法又可用向上排空气法D．可用紫色石蕊溶液检验生成的CO25．如图是实验室制取二氧化碳的部分操作，其中正确的是A．检查气密性 B．加入大理石C．收集二氧化碳 D．检验二氧化碳6．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7．实验室制取下列气体：①加热高锰酸钾制取氧气：②用双氧水和二氧化锰制取氧气；③用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体。下列有关说法正确的是（）A．都不需要对气体发生装置加热B．排空气法集气时都可以用燃着的木条验满C．都可用排水法收集气体D．都可以用相同的发生装置8．如图所示，实验室里有一套用来制取气体的装置，下列有关叙述正确的是A．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放过氧化氢溶液，可以制取氧气B．锥形瓶里加入大理石，分液漏斗里盛放稀硫酸，可以制取二氧化碳C．当发生装置中液体与固体混合产生了气泡，立即开始收集气体D．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在实验台上9．下列有关CO2实验的图示中正确的是A．制取CO2 B．收集CO2C．验满CO2 D．检验CO210．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11．实验室制取气体常常用到下列装置，根据给出的装置回答下列问题：(1)写出标号①仪器的名称。(2)若选择两种固体制取并收集较纯净的氧气，则应选择装置字母是，该反应的化学方程式为；若要收集一瓶做“铁丝在氧气中燃烧实验”的氧气，应在（填序号）停止收集氧气。A．集气瓶口有气泡冒出时

B．集气瓶中还有少量水时

C．导管口有气泡连续并比较均匀地放出时(3)若制取干燥二氧化碳，需要在发生装置和收集装置之间连接F装置，广口瓶内应盛装（填试剂的名称），导管（填“a”或“b”）端连接集气瓶。发生装置内物质间发生反应，使瓶内气体增多，，在压强差的作用下，使气体能够进入F装置。12．请根据下列实验装置回答问题。（1）标号①②的仪器名称：①②．（2）实验室选用A、D装置制取O2，气体收集完毕时，应先（填“从水中取出导气管”或“熄灭酒精灯”），请写出用该装置制取O2的符号表达式；若用装置C收集O2实验中始终未能检验到O2已集满，下列解释不合理的是（填字母序号）；A．装置可能漏气

B．药品用量可能不足C．导气管未伸到集气瓶底部

D．药品可能失效若用装置C收集O2，检验集气瓶中是否已集满氧气的方法是。（3）实验室制取CO2时，选用的发生装置只能是B，试猜想制取CO2的反应物状态为。（4）过滤回收H2O2溶液制O2剩余溶液中的二氧化锰粉末。在过滤过程中，下列仪器不需要的有（填字母序号）;A．玻璃棒

B．酒精灯

C．烧杯

D．漏斗过滤后，发现滤液仍浑浊，其可能原因是。（任写一点）（5）已知：氨气是一种没有颜色，有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室制取NH3，（填“能”或“不能”）用装置D收集氨气；若用装置E收集氨气，则氨气从（填“a”或“b”）端通入。1．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或排水法收集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2．实验室常用氯化铵固体和熟石灰固体混合共热制取氨气，则制取氨气的发生装置应当A．与由石灰石、盐酸制取二氧化碳的气体发生装置相同B．与由双氧水制取氧气的气体发生装置相同C．与由高锰酸钾制取氧气的气体发生装置相同D．与制取二氧化碳和制取氧气的气体发生装置都不同3．实验室制取二氧化碳的部分操作如下图,其中错误的是A．

查漏 B．

装药C．

收集 D．

验满4．下图为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置的说法不正确的是A．装置I可作为固体加热制取气体的发生装置B．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替C．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体D．装置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于实验室收集CO25．空气的平均相对分子质量为29．若某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气的密度大；若小于29，则密度比空气的小．按照这种方法判断下列气体可以用向下排空气法收集的一组气体是（

）A．， B．， C．， D．，6．用如图所示装置制备气体，并随时控制反应的发生与停止，下列所选试剂制备相应气体合适的是①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备O2②用铝片与稀盐酸混合制备H2③用高锰酸钾固体制备O2④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备O2A．②④ B．①③⑤ C．①③④ D．②⑤7．下列制取CO2的发生装置中，其中能“随时控制气体产生与停止的”是A．①②③④⑤ B．①②③⑤ C．①②③ D．①③⑤8．利用数字化实验可以更准确地比较不同状态的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。如图所示，倾斜锥形瓶使试管内稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，瓶内气压的变化如曲线所示。下列有关说法正确的是：

A．曲线①表示的是块状碳酸钙与稀盐酸的反应B．b点表示碳酸钙与盐酸反应已停止C．等质量不同状态的碳酸钙参加反应，粉末状碳酸钙产生CO2质量更多D．对比曲线①②中c、d两点可知，产生相同质量的二氧化碳，粉末状碳酸钙用时更少9．根据下列装置，结合所学化学知识回答问题：（1）写出甲仪器的名称。（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为；如果用过氧化氢溶液制氧气，应选择的发生和收集装置是（填序号，若选用H装置，需要指明连接的导管口序号）。（3）装置D和C对比，装置D的优点是。（4）如果用H装置收集CO2，发生装置应连接（填“a”“b”）口。（5）实验室可用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。氨气密度比空气密度小，极易溶于水。则要选择的发生装置和收集装置是（填序号，若选用H装置，需要指明连接的导管口序号）。10．根据图1所示装置回答问题（装置图用序号填空）。(1)实验室加热KMnO4制O2时，反应的化学方程式为，欲用F装置收集氧气，则O2应从导管口通入。(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是，欲用E装置收集CO2，则CO2应从导管口通入，验满CO2气体的方法是。(3)已知MnO2固体和浓盐酸混合共热可制得氯气（C12），若实验室制取C12，则应选择的发生装置是。(4)某同学进行如图2所示装置所示的操作时，观察到的现象为：。11．请结合图回答问题：(1)标号①、②的仪器名称：①；②。(2)实验室选用A、D装置制取氧气，气体收集完毕时，应先（填“从水中取出导管”或“熄灭酒精灯”）。请写出用A装置制取O2的文字表达式或符号表达式，判断D装置收集满氧气的方法为。(3)选择发生装置B和收集装置（选填序号）可以用于实验室制取干燥的CO2，该反应的文字表达式或符号表达式为，若将发生装置由B改为E，其优点是。(4)已知：氨气是一种没有颜色，有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，实验室可用氯化铵固体和熟石灰固体混合加热制取NH3，应选择发生装置为（选填序号），收集方法是。(5)在实验室中，集气瓶被称做“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列（F~K）各个装置的特点回答问题：①实验室若用F装置收集氧气，则氧气应从口进入（填导管口符号）。②若要收集一定体积的二氧化碳气体，应选用装置。③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳（CO难溶于水），应选用装置。12．请结合如图回答问题：(1)仪器名称：①，②。(2)实验室加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取并收集O2，可选用发生装置是（选填序号），反应的符号表达式为。若需收集一瓶氧气进行蜡烛燃烧实验并检验其产物，应选择的收集装置是（选填序号）。(3)英国化学家布莱克是第一个“捕捉”到CO2的人。实验室制取CO2反应的符号表达式为，用装置C相对于B的优点是。(4)某兴趣小组的同学连接B、F、G装置进行实验。若实验时F装置中蜡烛燃烧更剧烈，G装置中溶液变浑浊，则B装置中反应的符号表达式为，G装置中反应的符号表达式为。(5)图H装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，下列说法正确的是。A．气体从a端通入，可用于实验室收集二氧化碳B．若瓶内为澄清石灰水，气体从b通入可检验气体中是否混有二氧化碳C．该装置内装水可用于医疗中给病人供氧呼吸，b接供给氧气的钢瓶D．收集难溶于水的气体，瓶内装满水，气体从b端通入(6)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。氨气密度比空气密度小，极易溶于水。则要选择的发生和收集装置是。13．下图是实验室常用的部分实验装置，请回答下列问题：(1)写出下列仪器的名称：①；②。(2)请写出加热高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式为。(3)某同学用碳酸钙粉末和稀盐酸反应制取二氧化碳，欲使反应平稳进行，选用的发生装置是，若用E装置收集二氧化碳气体，则气体应从(填“a”或“b”)端进入。(4)为了研究装置D的工作原理，在装置D左侧连接压强传感器(图一)，测定制取二氧化碳过程中的压强变化，如图二所示。请描述ab时间段装置内出现的现象，cd时间段对应的操作是。第六单元碳和碳的氧化物课题3二氧化碳的实验室制取板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．了解实验室制取二氧化碳的化学反应原理。2．探究实验室制取二氧化碳的装置。3．了解实验室制取气体的一般思路和方法。重点：实验室制取二氧化碳的装置难点:实验室制取二氧化碳的装置一、实验室制取二氧化碳1．药品：块状石灰石（或大理石）与稀盐酸2．化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（1）不用稀H2SO4的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在石灰石（或大理石）表面，阻止反应的进行。（2）不用浓盐酸的原因：浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体混入生成的CO2中，使制得的气体不纯。（3）不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因：反应速率太快，不易控制。【易错提醒】实验室制取二氧化碳的药品只能写“大理石（或石灰石）”和“稀盐酸”，不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。因为石灰石和大理石是混合物，不能用化学式表示，它们的主要成分是碳酸钙。纯碳酸钙是粉末状，反应速度太快，来不及收集，也不能使用；“盐酸”是氯化氢气体的水溶液，也是混合物，不能用化学式表示。“HCl”既可以表示盐酸，还可以表示氯化氢气体。【思考与讨论】确定实验室制取二氧化碳的化学反应原理时，需要考虑哪些因素？反应要能持续进行；反应条件容易达到；反应速率便于控制；产生的气体纯度尽可能高。3．装置：固液不加热型4．气体收集方法：向上排空气法（集气瓶口朝上）实验室制取二氧化碳的两种装置【易错提醒】（1）用排空气法收集气体时，注意集气瓶口的方向。集气瓶口朝上，表明空气从上方排出，为向上排空气法；集气瓶口朝下，表明空气从下方排出，为向下排空气法；（2）用排空气法收集气体时，玻璃导管应伸到集气瓶底部，便于排尽空气。5．实验步骤：（1）连接仪器（2）检查装置气密性（3）装化学试剂（先装固体试剂后装液体试剂）（4）收集气体6．检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，若变浑浊，则气体是二氧化碳。验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满二氧化碳。【易错提醒】检验二氧化碳时不可用点燃的木条（氮气也不能支持燃烧）。7．工业制备二氧化碳：高温煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑ 二、探究实验室制取气体的装置1.确定气体发生装置的依据：（1）反应物的状态：固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等。（2）反应条件：是否需要加热、有没有使用催化剂等。二氧化碳氧气药品大理石（或石灰石）、稀盐酸过氧化氢高锰酸钾反应原理CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑2H2O22H2O＋O2↑2KMnO4≜K2MnO4＋MnO2＋O2↑反应物状态固体和液体固体和液体固体反应条件不加热不加热加热发生装置固液不加热型固体加热型2.确定气体收集装置的依据：（1）气体密度：密度比空气大，不与空气反应的：用向上排空气法（集气瓶口朝上）收集；密度比空气小，不与空气反应的：用向下排空气法（集气瓶口朝下）收集。（2）是否溶于水、是否与水反应：难溶于水，不与水反应的：用排水法收集。（3）三大气体收集方法及依据二氧化碳氧气氢气密度比空气大比空气大比空气小水溶性能溶于水，与水反应不易溶于水，不与水反应难溶于水，不与水反应收集方法排水法排水法；向上排空气法排水法；向下排空气法收集装置【易错提醒】（1）用排水法收集气体时，导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满。（2）用排空气法收集氧气或二氧化碳，验满时木条只能置于瓶口，不能伸进瓶内。3．不同的固液不加热型发生装置比较固液不加热型装置优点简单，仪器少可随时添加液体试剂可控制加入液体的速率来控制反应速率，产生平稳的气流适用范围及注意点制取少量气体制取大量气体制取大量气体，长颈漏斗下端管口需液封制取大量气体，下端不要液封制取大量气体4．可控制反应发生和停止的发生装置（1）控制反应发生和停止的原理：通过某个操作，实现固体试剂和液体试剂的分离和接触，从而控制反应的开始与停止。（2）常见的可控制反应发生和停止的装置装置开始打开弹簧夹，液体与固体接触（液体淹没固体），反应开始将布袋子浸入溶液中将试管浸入液体中停止关闭弹簧夹，气体压强增大，液体被压回长颈漏斗（或烧杯和U型管左侧），液体与固体固液分离，反应停止提起布袋子离开液面提起试管离开液面注：其中布袋子可换成其他不与液体试剂反应的材质制作的袋子。如制取二氧化碳，液体试剂是稀盐酸，布袋子可换成铜网兜。5．万能瓶收集气体排水法向上排空气法向下排空气法测量气体体积瓶内装满水空瓶空瓶瓶内装水，不一定装满所有都从气体从上端进，水从下端出密度大的待收集气体从容器下端进，密度小的空气从容器上端出密度小的待收集气体从容器上端进，密度大的空气从容器下端出（1）V排出的水=V气体（2）为防止气体溶解在水中，水面放一层植物油隔绝二者；（3）集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但影响收集的气体的纯度。【名师点拨】用万能瓶收集气体，快速判断导管连接的方法：第一步，确定瓶内原有物质（空气或水）与待收集的气体；第二步，比较两者的密度（水的密度始终比气体大）；第三步，密度大的，始终都从装置下端进出；密度小的，始终都从装置上端进出。该方法无论瓶内有水没水、装置正放倒放均适用。三、实验室制取气体的一般思路和方法(1)确定制气体的化学反应原理在实验室条件下（如常温、加热、使用催化剂等)，选择试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时，需要综合考虑反应速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。(2)设计制取气体的实验装置根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置；根据气体的性质(如密度、是否溶于水、是否与水反应等)确定气体收集装置（如有必要，还应考虑除去杂质的装置和尾气处理装置等）。(3)验证得到的气体就是所要制取的气体：根据气体的性质（如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。1．判断题（1）实验室制取二氧化碳的常用药品是碳酸钙和稀盐酸。()（2）实验室制取气体选择反应原理时要考虑反应产生的气体用途是否广泛()（3）实验室制二氧化碳，向容器中先加稀盐酸，后加入石灰石()（4）实验室制取二氧化碳，可用稀硫酸代替稀盐酸()（5）某同学用石灰石与盐酸制得的气体通入澄清石灰水时未见浑浊，可能是盐酸浓度过大()（6）实验室制取二氧化碳不能选择硫酸和石灰石，但可以选择硫酸和碳酸钙粉末。()（7）因为碳酸钙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()（8）实验室用石灰石与浓盐酸反应制取二氧化碳()（9）由于二氧化碳密度比空气大，所以只能用向下排空气法收集二氧化碳。()（10）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()（11）工业上使用煅烧石灰石制取二氧化碳()（12）实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，可用稀硫酸代替稀盐酸()（13）将燃着的木条伸入集气瓶中，若木条熄灭，说明该气体是二氧化碳。()（14）证明集气瓶中收满二氧化碳的正确方法是加入澄清石灰水()（15）检验集气瓶中的二氧化碳是否收集满的正确方法是将带火星的木条插入瓶里()（16）用排空气法收集气体需要在瓶口处验满()（17）用燃着的木条检验二氧化碳气体()（18）可用澄清石灰水证明汽水中是否含有二氧化碳气体()（19）某物质燃烧生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，能说明其中一定含有碳元素()（20）实验室制取气体选择反应原理时要考虑化学反应的速率是否合适()（21）实验室制取气体选择反应原理时要考虑反应所需条件是否容易达到()（22）选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，且速率越快越好()【答案】(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×(9)×(10)×(11)√(12)×(13)×(14)×(15)×(16)√(17)×(18)√(19)√(20)√(21)√(22)×2．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。3．下图是实验室制取气体的部分装置。(1)仪器a的名称是。(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2。①该反应的化学方程式为；②用该方法制取CO2的发生装置应选择(填序号)。(3)用装置C收集CO2，验满的操作为。【答案】(1)试管(2)B(3)将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则满了【详解】（1）图中显示的a仪器是试管，故填试管（2）实验室用大理石和稀盐酸来制备二氧化碳，原理是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙，水和二氧化碳，故填：用这种固液不加热型制取二氧化碳，可以用到的仪器是B，锥形瓶底部放大理石块，长颈漏斗里面加稀盐酸；（3）用C收集二氧化碳的时候，二氧化碳的密度大于空气，当收集到一瓶二氧化碳的时候，可以把燃着的木条放在瓶口作为验证，二氧化碳不助燃也不可燃，所以如果收集满了，那么燃着的木条就会熄灭，故填：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则满了。4．这是实验室制取二氧化碳的探究过程，请回答下列问题。(1)选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：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。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是。选择用向上排空气法收集，验满方法是。(3)制取气体。他按照以下六个步骤制取气体：①检验装置气密性：②按要求装配好仪器：③向长颈漏斗中注入稀盐酸：④收集气体：⑤向广口瓶中放入几小块石灰石，正确的操作顺序是。（用序号排序）(4)气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红，因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正确？请说明理由。。【答案】(1)反应速率太快，不便于收集(2)固体和液体在常温下发生反应（意思对即可）将燃着的木条放在集气瓶口，若火焰熄灭证明集满（操作、现象、结论缺一不可）(3)②①⑤③④(4)不正确，通入石蕊溶液后溶液变红也可能是其它气体，不能证明一定是二氧化碳（答案不唯一）【详解】（1）从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，因为块状石灰石和稀盐酸反应时，产生气泡速率适中，便于二氧化碳的收集，该组药品发生反应的化学方程式为：；不选择第③组药品的原因是反应速率太快，不利于收集二氧化碳。（2）用过氧化氢制取氧气时，过氧化氢溶液是液体，催化剂二氧化锰是固体，反应不需要加热，而用块状石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳时，反应物状态和反应条件与用过氧化氢制取氧气相同，故填：固体和液体反应，不需要加热（或反应物状态和反应条件与用过氧化氢制取氧气相同）；把燃烧的木条放在集气瓶口，如果燃烧的木条熄灭，说明已经收集满。（3）制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法，导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片），故正确的操作顺序是：②①⑤③④。（4）能使石蕊溶液变红的气体或与水反应生成酸性物质的气体很多，不只是二氧化碳这一种，所以说法错误；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以通常用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体；故填：不正确，其他气体也可能使石蕊溶液变红（或应该用澄清的石灰水检验二氧化碳）。5．实验室制取气体的常用装置如图所示。(1)写出一个用A装置制取O2的化学方程式。(2)用B装置制取气体时，长颈漏斗下口要伸到液面以下的原因是什么?(3)B和C装置均可制取CO2，与B相比较，C的主要优点是什么?【答案】(1)(2)防止气体从长颈漏斗逸出(3)控制反应速率，节约药品【详解】（1）A装置的试管中没有棉花团，因此是加热氯酸钾制氧气，氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：；（2）用B装置制取气体时，长颈漏斗下口要伸到液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；（3）C装置中有分液漏斗，可通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加，从而控制反应速率，并能够节约药品，故填：控制反应速率，节约药品。►问题一实验室制取二氧化碳原理【典例1】现有下列反应：①②③④。其中适用于实验室制取二氧化碳的是A．①②③④ B．①③④ C．①④ D．④【答案】D【详解】制取气体时，反应物最好不要是气体，否则制取的气体不纯，①②中均由气体，不适用于实验室制取二氧化碳，碳酸钙高温条件下生成氧化钙和二氧化碳，条件不容易达到，也不适用于实验室制取二氧化碳，碳酸钙和盐酸在常温下制取二氧化碳，且药品易获得，适用于实验室制取二氧化碳，故选D。【解题必备】实验室制取二氧化碳原理：1．药品：块状石灰石（或大理石）与稀盐酸2．化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（1）不用稀H2SO4的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在石灰石（或大理石）表面，阻止反应的进行。（2）不用浓盐酸的原因：浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体混入生成的CO2中，使制得的气体不纯。（3）不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因：反应速率太快，不易控制。【变式1-1】下列反应都能生成二氧化碳，但实验室制取二氧化碳不能用下列方法，有关原因叙述不正确的是A．碳在空气中燃烧，可能生成CO，使制得的气体不纯B．不用浓盐酸是因为浓盐酸有挥发性，使制得的气体中混有HCl气体C．碳酸钠和稀盐酸反应速率太慢，收集时间太长D．不用稀硫酸是因为稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在固体表面使反应停止【答案】C【详解】A、氧气不足时，碳在空气中燃烧，可能生成CO，使制得的气体不纯，有关原因叙述正确，不符合题意；B、不用浓盐酸是因为浓盐酸有挥发性，使制得的气体中混有HCl气体，有关原因叙述正确，不符合题意；C、不用碳酸钠，是因为碳酸钠和稀盐酸反应速率太快，有关原因叙述不正确，符合题意；D、不用稀硫酸是因为稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在固体表面使反应停止，有关原因叙述正确，不符合题意；。故选：C。【变式1-2】实验室制备并收集二氧化碳，按下表进行实验，取等质量的同种大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)，产生二氧化碳气体随时间变化曲线如图所示，下列说法错误的是实验编号药品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A．实验Ⅲ对应的如图变化曲线为甲B．实验Ⅱ和Ⅲ对比，说明影响反应速率的因素是固体的颗粒大小C．实验Ⅰ和Ⅱ对比，说明影响反应速率的因素是酸的浓度D．实验Ⅱ和Ⅲ完全反应后，产生二氧化碳的质量是相等的【答案】C【详解】A．大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，由于碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙微溶，则会包裹在大理石表面，使反应不能继续，即丙为实验Ⅰ，由于实验Ⅲ中的大理石是粉末状的，反应的速率最快，所以实验Ⅲ对应的如图变化曲线为甲，说法正确；B．Ⅱ和Ⅲ中选择酸都是7%HCl溶液，Ⅱ中是块状大理石，Ⅲ中是大理石粉末，实验Ⅱ和Ⅲ对比，说明影响反应速率的因素是固体的颗粒大小，说法正确；C．实验Ⅰ和Ⅱ中所用酸的种类不同，没有可比性，说法错误；D．由图象可知，实验Ⅱ和Ⅲ完全反应后，产生二氧化碳的质量是相等的，说法正确。故选C。►问题二实验室制取二氧化碳的装置【典例2】下列制取、收集、验满、检验的装置和原理能达到实验目的的是A． B．C． D．【答案】D【详解】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。【解题必备】实验室制取二氧化碳的发生装置：固体不加热型收集方法：向上排空气法【变式2-1】如下图所示，I~Ⅳ装置可供实验室制取有关气体时选用。下列有关说法正确的是A．实验室制取二氧化碳可选用Ⅱ、 Ⅳ装置，将燃着的木条放在a管口处即可检查是否集满B．实验室用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取氢气（难溶于水）时可选用Ⅱ、Ⅲ装置C．实验室用氯酸钾制取氧气可选用I、 Ⅳ装置，气体从b管口通入D．实验室用过氧化氢溶液制取氧气，可选用I、Ⅲ装置【答案】B【详解】A、实验室用石灰石或大理石（主要含碳酸钙）与盐酸溶液在常温下反应制取二氧化碳，故可选固液不加热型装置Ⅱ制二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集，故可用装置Ⅳ收集二氧化碳，a进气，b出空气，当二氧化碳集满后会从b端溢出，故可在b管口处即可检查是否集满，A错误，不符合题意；B、实验室用固体锌粒和稀硫酸溶液在常温下反应制取氢气，故可选固液不加热型装置Ⅱ制氢气，氢气难溶于水，可用排水法Ⅲ收集，B正确，符合题意；C、实验室用氯酸钾固体在加热的条件下以二氧化锰作催化剂制取氧气，可选固体加热型装置I制氧气，氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，故可用装置Ⅳ收集二氧化碳，a进气，b出空气，C错误，不符合题意；D、实验室用过氧化氢溶液以二氧化锰作催化剂在常温下反应制取氧气，可选固液不加热型装置Ⅱ制氧气，不能选固体加热型装置I制氧气，D错误，不符合题意；故选B。【变式2-2】如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是A．用过氧化氢溶液制取O2，可选用装置②④组合B．用装置①制取CO2，分液漏斗中应装稀硫酸C．用装置③收集CO2，气体应从管口c通入D．要做铁丝燃烧实验，用④收集O2时建议留部分水【答案】D【详解】A、用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置应选①，氧气不易溶于水，收集装置可选④，不符合题意；B、大理石的主要成分碳酸钙能与稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，硫酸钙微溶于水，会覆盖在水的表面，阻碍反应的进一步进行，故分液漏斗中应装稀盐酸，不能装稀硫酸，不符合题意；C、用装置③收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，气体应从b端进入，不符合题意；D、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，故用④收集O2时建议留部分水，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，符合题意。故选D。►问题三实验室制取二氧化碳的步骤和操作【典例3】实验室制取CO2一般有五个步骤：①连接仪器，检查装置的气密性；②按要求装配组装好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶放入小块的大理石；⑤收集气体。下列操作顺序中，正确的是A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①④②③⑤ D．②③④①⑤【答案】B【详解】制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体试剂）→倒（倒入液体试剂）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（二氧化碳要用向上排空气法收集），故选：B。【解题必备】实验室制取二氧化碳的实验步骤：=1\*GB3①连接仪器；=2\*GB3②检查装置气密性；=3\*GB3③装入试剂（先装固体试剂，再加入液体试剂）=4\*GB3④收集气体。【变式3-1】实验室制取CO2的有关操作如图，正确的是A．检查气密性 B．加入固体药品C．加入液体药品 D．收集气体【答案】A【详解】A、该装置的气密性检查方法是：当拉动注射器的活塞时，锥形瓶内的空气体积增大压强变小，若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡，正确；B、向锥形瓶中加入石灰石的方法是应该先将锥形瓶横放,再用镊子夹持石灰石放到瓶口,然后将锥形瓶慢慢树立起来，使石灰石缓缓落到瓶底，错误；C、稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行，不能用于制取CO2，错误；D、二氧化碳的密度比空气的大，气体应从长导管通入，将空气从短导管排出，错误。故选A。【变式3-2】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是A．向锥形瓶中投入几块石灰石 B．从长颈漏斗注入15mL稀硫酸C．可采用排水法收集二氧化碳气体 D．气体收集满后集气瓶正放在桌面上【答案】D【详解】A、向锥形瓶中投入几块石灰石，可能会使锥形瓶破裂，应将锥形瓶横放，用镊子夹取石灰石放在瓶口，再缓慢倾斜锥形瓶使石灰石滑落至底部，错误；B、石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行，实验室制取二氧化碳是利用石灰石与稀盐酸，不能使用稀硫酸，从长颈漏斗注入15mL稀盐酸，错误；C、二氧化碳能溶于水且能与水反应，不能用排水法收集，错误；D、二氧化碳密度大于空气，气体收集满后集气瓶正放在桌面上，正确。故选D。►问题四能控制反应发生和停止的气体发生装置【典例4】甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置，对三套装置分析不正确的是A．甲装置此时容器内右侧大气压大于外界大气压B．此时甲装置中的止水夹M处于打开状态C．乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能D．丙装置具有可控制反应进行或停止的功能【答案】B【详解】A、根据图示可知，左侧液面高于右侧液面，说明右侧压强大于外界大气压，故正确；B、此时甲装置中固体与液体分离，说明止水夹M处于关闭状态，故不正确；C、乙装置N处添加止水夹具有甲装置具有的功能，关闭止水夹装置内压强增大，固液分离，能使反应停止，打开止水夹，固液接触，反应发生，故正确；D、丙装置可以通过粗铜丝控制石灰石与稀盐酸接触或脱离，可以控制反应的发生和停止，故正确；故选B。【解题必备】控制反应发生和停止的原理：通过某个操作，实现固体试剂和液体试剂的分离和接触，从而控制反应的开始与停止。【变式4-1】某学生设计了下图四套装置来制取CO2，其中不能使反应随时发生或停止的是A． B．C． D．【答案】B【详解】A、试管底部有缺口，只要放入烧杯中，稀盐酸就可以随时进入试管产生气体，不用时可以随时移出试管，所以可以控制反应随时发生或停止。A不符合题意；B、虽然有带孔的塑料片，但是稀盐酸总是浸没大理石，所以不能使反应随时发生或停止。B符合题意；C、石灰石在有孔塑料片上，用气体时，打开开关，装置的右边压强减小，稀盐酸就会浸没石灰石产生气体，不用时关闭开关，压强增大盐酸又被压到塑料片以下，控制了反应随时发生或停止。C不符合题意；D、原理同A，可以上下移动铜丝，就移动了有孔的塑料瓶，因此可以控制反应随时发生或停止。D不符合题意。综上所述：选择B。【变式4-2】能制取二氧化碳并可随时控制反应发生和停止的装置是A． B．C． D．【答案】D【详解】A、若向左侧通入高于大气压的气体，可以使得反应开始，但当想停止反应时，因管道中充满气体，不能随时反应停止，故选项不符合题意；B、向长颈漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，但当想停止反应时，即便夹住弹簧夹，也不能使得盐酸倒流进而反应停止，故选项不符合题意；C、向分液漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，但当想停止反应时，即便夹住弹簧夹，因分液漏斗下端离液面太远，盐酸难以回流到分液漏斗中，进而反应难以停止，故选项不符合题意；D、向长颈漏斗中加入反应物盐酸，可以使得反应开始，夹住弹簧夹，瓶内因持续生成的二氧化碳而压强增大，导致盐酸回流到长颈漏斗中，进而反应得以停止，故选项符合题意。故选D。►问题五二氧化碳制取的综合考查【典例5】掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。请根据图示装置回答下列问题：(1)写出标号①的仪器名称：。(2)实验室用A装置制取O2，该反应的化学方程式为。若要收集较纯净的O2，应选用的收集装置是（填字母序号）。(3)实验室用装置B可以制得CO2，装置B的优点是。(4)①若用上图F所示装置收集CO2，气体应从（填“a”或“b”）端通入。②若用上图G所示装置来测量生成的CO2的体积，其中在水面上加植物油的目的是，植物油上方原有的空气对实验结果（填“有”或“无”）明显影响。【答案】(1)铁架台(2)C(3)能控制反应的发生和停止(4)①b防止CO2溶于水无【详解】（1）标号①的仪器是铁架台；（2）A装置为固体加热型装置，试管口没有棉花，选择氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氯酸钾在加热及二氧化锰的催化作用下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为；氧气密度比空气大可用向上排空气法收集，氧气不易溶于水可用排水法收集，排空气法收集气体较干燥但不纯净，排水法收集气体较纯净但不干燥，要收集较纯净的O2，应选用的收集装置是C；（3）B装置关闭活塞，气体无法排出，试管内压强变大，将液体压入长颈漏斗，固液分离，反应停止；打开活塞，气体排出，压强变小，液体从长颈漏斗中流下，固液接触，反应开始，所以B的优点是可以控制反应的发生和停止；（4）①二氧化碳的密度大于空气，若用上图F所示装置收集CO2，气体应从b端通入；②二氧化碳能溶于水，为防止二氧化碳溶于水，进而使测量结果更准确，使误差更小，所以在集气瓶中水的上方放一层植物油；气体进入集气瓶中，将水压入量筒，进入量筒中水的体积与进入集气瓶中气体的体积相同，所以植物油上方的空气对实验结果没有影响。【变式5-1】化学小组选用下图装置进行实验。(1)仪器①名称为。(2)甲组同学选用A装置制备氧气的反应表达式为，又依据氧气有的性质选择C装置收集一瓶氧气。(3)乙组同学选用B装置制取氧气的表达式为；欲得到平稳的氧气流，可将仪器②换成（填仪器名称）。对比甲组，乙组方案制取氧气的优点为。(4)丙组同学选择装置（填装置序号）和装置F组合，在实验室制取并收集二氧化碳，反应的表达式为，用F装置收集二氧化碳时检验二氧化碳已经收集满的方法为。(5)丁组同学为了达到“随开随用，随关随停”的目的，还搭建下图几套装置，能达到预期实验目的是（填装置序号）。(6)戊组同学利用下图装置完成CO2的性质探究。K中浸有紫色石蕊试液的纸花变红，使其变红的物质为（填化学式）。M中的现象为，该反应的表达式为。N中蜡烛自下而上熄灭，说明二氧化碳具有的化学性质为。【答案】(1)试管(2)/不易溶于水(3)/分液漏斗节约能源、操作简便（合理即可）(4)B/用燃着的木条放在导管b处，如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳(5)GI(6)H2CO3石灰水变浑浊/不燃烧，且不支持燃烧【详解】（1）据图可知，仪器①名称为试管；（2）A装置为固固加热型发生装置，试管口没有棉花，则用加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气，加热氯酸钾与二氧化锰混合物生成氧气和氯化钾，反应表达式为：、；氧气不易溶于水，可以用排水法收集，所以可选择装置C；（3）B装置不需要加热，可用过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气来制取，反应表达式为：、；为了要得到平稳的氧气流，可以将B装置中的仪器②换成分液漏斗；此方案不需要加热、可以随时添加药品，所以乙组的优点是：节约能源、操作简便；（4）实验室制取并收集二氧化碳时不需要加热，应该用B装置作为发生装置；碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应表达式为：、；二氧化碳的密度比空气大，所以用装置F收集二氧化碳时，气体从长管a进入，验满的方法是用燃着的木条放在导管b处，如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳；（5）G、关闭止水夹，干燥管内压强增大，液体被压入烧杯中，固液分离，打开止水夹后，固液接触，反应进行，能达到随开随制，随关随停的目的，故符合题意；H、固体放在小试管中，加入酸后，酸和固体不能分离，无法控制反应发生和停止，不能随开随用、随关随停，故不符合题意；I、通过注射器的推拉可以实验固体和液体的接触与分离，能达到随开随制，随关随停的目的，故符合题意；J、通过止水夹关闭和打开，无法实现固体的液体的接触和分离，不能随开随用、随关随停，故不符合题意；故选GI；（6）可使石蕊溶液变红的是酸，二氧化碳和水反应生成碳酸，化学式为H2CO3；二氧化碳可以氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，因此可以看到变浑浊现象，反应表达式为：、；蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧，且不支持燃烧，自下而上熄灭，说明二氧化碳密度比空气大。【变式5-2】下面是实验室