5.2 二氧化碳的实验室制法（知识解读）-2024-2025学年九年级化学上册同步知识解读与专题训练（沪教版2024）

PAGE1\o"10.3物体的浮沉条件及应用"5.2\o"第2节二氧化碳的实验室制法"二氧化碳的实验室制法（知识解读）（解析版）•知识点1二氧化碳制取的反应装置选择•知识点2二氧化碳制取的研究及检验和验满•作业巩固训练知识点1二氧化碳制取的反应装置选择知识点1二氧化碳制取的反应装置选择1、发生装置选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）。2、常见固液常温型装置应用：大理石（石灰石）和稀盐酸制二氧化碳补充改进装置：块状大理石和稀盐酸制二氧化碳的装置改进，可实现固液的分离和接触，从而控制反应的开始和停止。开始：打开弹簧夹，液体从长颈漏斗流下，淹没过石灰石，反应开始；开始：打开弹簧夹开始：打开弹簧夹，液体淹没固体开始：将布袋子浸入溶液中开始：将试管浸入液体中停止：夹紧弹簧夹，液体由于气体压强回流回长颈漏斗，液体液面低于隔板固液分离，反应停止停止：关闭弹簧夹停止：关闭弹簧夹，液体压入左侧停止：提起布袋子离开液面停止：提起试管离开液面3、收集装置选择依据：气体的溶解性，气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断）。排水集气法向上排空气法向下排空气法适合气体溶解度小不与水反应的气体适合密度比空气大不与空气反应的气体适合密度比空气小不与空气反应的气体注意事项：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注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。①所有气体从短管进②V排出的水=V气体为防止气体溶解在水中，水面放一层植物油隔绝二者；集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但是要影响手机的气体的纯度气体进入集气瓶后出现在装置下端气体的验满在另一侧出气口气体进入集气瓶后出现在装置上端气体的验满在另一侧出气口【典例1-1】常温下，某气体无色、无味、无毒，能溶于水，密度比空气大，如果在实验室里采用如下装置且不需要加热制备该气体，则应选择的发生装置和收集装置是A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和⑤【答案】D【详解】反应不需要加热，应该用②装置作为发生装置；气体能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用⑤装置收集，故选D。【典例1-2】实验室现有大理石、稀盐酸、氯酸钾、火柴、药匙、木条、镊子及以下仪器：(1)若要制取二氧化碳，应选择的仪器有(填序号)，还需补充的仪器是(填名称)。(2)仪器②的一般用途。(3)用排水法收集氧气，当观察到液面下导管口时，开始收集，气体逸出的原因是由于试管内温度升高且，使试管内压强，大于外界压强，在压强差的作用下，气体逸出。【答案】(1)①②④或②③④⑤长颈漏斗(2)用于收集或贮存少量气体(3)气泡连续均匀冒出气体增多变大【详解】（1）实验室通常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液不加热反应，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，故应选择的仪器有①锥形瓶、②集气瓶、④带双孔橡皮塞的导管，或②集气瓶、③试管、④带双孔橡皮塞的导管、⑤铁架台；由于导管的橡皮塞是双孔，还需要补充长颈漏斗；（2）仪器②为集气瓶，用于收集或贮存少量气体；（3）用排水法收集氧气，刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气，当观察到液面下导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集，气体逸出的原因是由于试管内温度升高且气体增多，使试管内压强变大，大于外界压强，在压强差的作用下，气体逸出。【典例1-3】某化学兴趣小组利用下列装置进行氧气的实验室制法和有关性质的研究。实验室提供以下常用仪器，供完成下列气体制取实验时选用。(1)写出仪器的名称：⑤。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应的文字表达式为，属于反应；发生装置可选用的仪器有(填序号)，还缺少的仪器有。如果实验时用排水法收集氧气，应观察到时再收集气体。实验结束时，应先再；否则会引起。排水法和排空气法收集氧气相比较，排水法的优点是。(3)已知CO2能溶于水，密度比空气大，若要收集一瓶CO2气体，应选择的收集装置是。(4)该化学兴趣小组的同学接着进行有关氧气性质的实验(如图)：该图是木炭燃烧的图示，图丙中的现象为，木炭燃烧这个反应的文字表达式为。【答案】(1)长颈漏斗(2)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气分解①④酒精灯导管口的气泡连续均匀冒出撤离导管熄灭酒精灯水槽中的水倒流炸裂试管收集的气体更纯净(3)②(4)澄清石灰水变浑浊碳+氧气二氧化碳【详解】（1）⑤为长颈漏斗；（2）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；该反应为固体加热型，发生装置可选用的仪器有①试管④铁架台，还缺少的仪器有加热仪器酒精灯；如果实验时用排水法收集氧气，由于刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气，应观察到导管口的气泡连续均匀冒出时再收集气体；实验结束时，应先撤离导管，再熄灭酒精灯；否则会引起水槽中的水倒流炸裂试管；排水法和排空气法收集氧气相比较，排水法收集的气体更纯净；（3）已知二氧化碳能溶于水，密度比空气大，若要收集一瓶二氧化碳气体，应选择的收集装置是②向上排空气法；（4）木炭燃烧生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则图丙中的现象为澄清石灰水变浑浊；木炭和氧气点燃生成二氧化碳，文字表达式为碳+氧气二氧化碳。【变式1-1】如图为某同学设计的制取CO2，的发生装置，没有“控制反应发生和停止”作用的是A． B．C． D．【答案】B【详解】A、大理石或石灰石放在多孔塑料片上，要产生气体时，打开止水夹，长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体，不用时关闭止水夹，压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内，使二者分离，控制了反应的进行，故选项不符合题意；B、图中从长颈漏斗中加入稀盐酸，反应后关闭开关，固液不能分离，装置不能实现反应的发生和停止，故选项符合题意；C、捏塑料软管，液体和固体混合，反应进行；松开塑料软管，固体和液体分离，反应停止，故选项不符合题意；D、图中反应后关闭开关时，干燥管中的气体增多，压强增大，把液体压入烧杯，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，干燥管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行，故选项不符合题意。故选B。【变式1-2】I．CO2可用于灭火。请回答下列问题：(1)i．如图仪器中，制备并收集CO2时选用的是(填字母)；仪器E的名称为。ii．实验室用石灰石和稀盐酸制备CO2，反应的化学方程式为。(2)用如图装置进行CO2性质的实验：i．CO2与水反应的化学方程式是。ii．能证明CO2与水发生了反应的实验证据是。Ⅱ．《中国碳排放报告》中各产业碳排放情况如图所示，科学家预测2050年主要控碳途径对碳中和的贡献率如下表，回答下列问题。途径碳替代碳减排碳封存碳循环贡献率(3)图中显示产业碳排放最大。(4)由表可知，2050年控碳贡献率最大的途径是。(5)写一条你能做的有利于碳中和的做法：。【答案】(1)ACEF锥形瓶(2)干燥的紫色石蕊纸条不变色，湿润的紫色石蕊纸条变红色(3)能源(4)碳替代(5)绿色出行(合理即可)【详解】（1）i、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，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，故选用的仪器是：ACEF；由图可知，仪器E的名称是：锥形瓶；ii、石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；（2）i、二氧化碳与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：；ii、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸条变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，二氧化碳能使湿润的紫色石蕊纸条变红，说明二氧化碳能与水发生反应，故填：干燥的紫色石蕊纸条不变色，湿润的紫色石蕊纸条变红色；（3）由图可知，能源产业碳排放最大；（4）由表可知，2050年控碳贡献率最大的途径是：碳替代；（5）有利于碳中和的做法：绿色出行，减少二氧化碳的排放，积极植树造林，增加二氧化碳的吸收。【变式1-3】实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品，请结合下列装置回答问题：(1)装置A中制取气体发生反应的化学方程式为，试管口略向下倾斜的原因是：。(2)制取二氧化碳可以选择的装置为。(3)装置C中长颈漏斗在此实验中的作用为。装置E中此时集气瓶内气体的压强(填“小于”、“等于”或“大于”)外界大气压。(4)下面是利用装置E收集氧气的操作，正确的实验操作顺序是(填序号)。①待集气瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌面上②当气泡连续且比较均匀放出时，再将导管口伸入盛满水的集气瓶中③将集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛满水的水槽内【答案】(1)防止冷凝水回流，使试管炸裂(2)CD(3)随时添加液体药品稀盐酸小于(4)③②①【详解】（1）由图可知，试管口有棉花团，该装置适用于高锰酸钾制氧气，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为；试管口略向下倾斜的原因是：防止冷凝水回流，使试管炸裂，故填：；防止冷凝水回流，使试管炸裂；（2）实验室采用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸为原料制取二氧化碳，该反应适用于固-液常温型，则发生装置选C，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，则采用向上排空气法进行收集，故收集装置选D，故填：CD；（3）装置C中长颈漏斗在此实验中的作用为随时添加液体药品稀盐酸；装置E为排水法收集气体，装置E中此时集气瓶内气体的压强小于外界大气压，故填：随时添加液体药品稀盐酸；小于；（4）利用装置E收集氧气的操作，正确的实验操作顺序是③将集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛满水的水槽内；②当气泡连续且比较均匀放出时，再将导管口伸入盛满水的集气瓶中；①待集气瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌面上，故填：③②①。知识点2二氧化碳制取的研究及检验和验满知识点2二氧化碳制取的研究及检验和验满 1、工业制二氧化碳，煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑（石灰石、大理石主要成分为碳酸钙CaCO3；氧化钙CaO俗称生石灰；氢氧化钙Ca(OH)2俗称熟石灰）。2、实验室制二氧化碳（1）药品：块状石灰石（或大理石）和稀盐酸（均为混合物）（2）反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。3、考点考向（1）为什么不能用纯的CaCO3或Na2CO3粉末？反应速率太快，不易控制。（2）为什么不用浓盐酸？浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体使制得的二氧化碳不纯。（3）为什么不用稀硫酸？生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进一步进行。3、\o"二氧化碳的检验和验满"二氧化碳的检验和验满（1）检验方法：将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。（2）验满方法：用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳气体已经收集满。【典例2-1】鉴别空气、氧气和二氧化碳气体最简便的方法是A．用燃着的木条分别伸入三种气体中B．通过实验测定气体的溶解性C．将少量澄清石灰水分别倒入三瓶气体中D．用带火星的木条分别伸入三种气体中【答案】A【详解】A、把燃着的木条分别伸入三种气体中，若木条燃烧无明显变化，则是空气；若木条熄灭，则是二氧化碳；若木条燃烧更旺，则是氧气；现象明显，能一次鉴别出这三种气体，故选项正确；B、空气、氧气两种气体均不易溶于水，二氧化碳能溶于水，通过实验测定气体的溶解性，可以鉴别，但操作复杂，故选项错误；C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，用澄清的石灰水只能鉴别出二氧化碳，无法鉴别氧气和空气，故选项错误；D、把带火星的木条分别伸入三种气体中，能使木条复燃的是氧气；木条熄灭的是空气和二氧化碳，无法鉴别空气和二氧化碳，故选项错误；故选：A。【典例2-2】多功能瓶是化学中常用的装置之一，可用于收集气体、检验气体、观察气体输出快慢，也可发挥洗气瓶的作用。(1)若用如图所示装置检验收集的氧气中是否含有二氧化碳，则瓶内所盛药品是。(2)若用如图所示装置代替排水法收集氧气，则操作方法是：。【答案】(1)澄清石灰水(2)将氧气从b端通入装置【详解】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常用澄清石灰水检验二氧化碳。若用如图所示装置检验收集的氧气中是否含有二氧化碳，则瓶内所盛药品是澄清石灰水。（2）氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集。若用如图所示装置代替排水法收集氧气，则氧气应从长管（b端）通入，空气从短管（a端）排出，因此操作方法是：将氧气从b端通入装置。【典例2-3】化学是一门以实验为基础的自然科学，学习化学需要进行化学实验。(1)正确选择仪器是实验成功的保证，如图1是实验室中常见的仪器，用作反应容器且能够直接加热的是(填字母、单选)，常用于保存固体药品的是(填字母、单选)。(2)正确的操作是实验成功的关键。给试管中的液体加热时，先后集中火焰对准药品部位加热，否则易导致试管受热不均匀而炸裂。(3)观察实验是学习化学的重要方法。小颖同学利用如图2所示的装置做加热碳酸氢铵实验。①实验前应检查装置的。②加热一段时间后小颖观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，她由此得出的实验结论是碳酸氢铵受热分解产生了(填物质的名称)气体，该气体使澄清石灰水变浑浊。【答案】(1)AD(2)预热(3)气密性二氧化碳【详解】（1）试管可用作反应容器且能够直接加热，故选A，广口瓶常用于保存固体药品，故选D；（2）为避免容器受热不均匀而炸裂，给固体加热时，先预热，后集中火焰对准药品部位加热。（3）①实验前应检查装置的气密性，以防止装置漏气，影响实验结果；②二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使澄清石灰水变浑浊，加热一段时间后小颖观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，她由此得出的实验结论是碳酸氢铵受热分解产生了二氧化碳气体，该气体使澄清石灰水变浑浊。【变式2-1】对下列实验中出现的异常现象分析合理的是A．制取气体时，始终收集不到——收集的集气瓶没盖严B．用高锰酸钾制氧气时水槽里的水变红了——先熄灭酒精灯C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂——用于引燃的火柴过长D．用排水法收集氧气时收集到的氧气不纯——可能是刚开始出现气泡就收集【答案】D【详解】A、CO2的密度比空气大，只要集气瓶口向上即使没盖严的集气瓶也能收集到CO2，故A选项不符合题意；B、用高锰酸钾制氧气时水槽里的水变红了是因为试管口未放棉花，高锰酸钾粉末随着氧气流顺着导管进入水槽中，高锰酸钾溶于水，溶液呈红色，故B选项不符合题意；C、细铁丝在氧气中燃烧时，为了防止高温溅落物掉落使集气瓶底部炸裂，应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，集气瓶底炸裂，可能是由于集气瓶底部未放水或细沙，与引燃火柴过长无关，引燃火柴过长会造成氧气的大量消耗，故C选项不符合题意；D、用排水法收集氧气时应等到气泡均匀连续的冒出时开始收集，若刚开始出现气泡就收集，会混有空气导致收集的氧气不纯，故D选项符合题意。故选D。【变式2-2】某兴趣小组在盛有少量大理石的试管中加入适量的稀盐酸，如图所示。观察到试管中的现象是；烧杯内澄清石灰水变浑浊，说明产生的气体是，试管内物质发生的变化属于变化。【答案】有气泡产生二氧化碳/CO2化学【详解】大理石主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，所以观察到试管中的现象是有气泡产生。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以烧杯内澄清石灰水变浑浊，说明产生的气体是二氧化碳。试管内发生反应生成新物质二氧化碳，所以试管内物质发生的变化属于化学变化。【变式2-3】实验课上，同学们想用如图所示装置制取CO2，并验证其化学性质，请根据下列提示，补全实验内容：【实验方案】（一）制取CO2(1)实验药品：；(2)实验原理：（用化学方程式表示）；(3)验满方法：；(4)CO2集满后如何放置：。【问题与交流】(5)为保证成功制取CO2，需注意：。（任写一条）【答案】(1)石灰石（或大理石）、稀盐酸(2)(3)将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已集满(4)将玻璃片盖在瓶口，把集气瓶正放在桌面上(5)实验前，需检查装置的气密性（合理即可）【详解】（1）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；（2）石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；（3）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，木条熄灭，说明已经集满；（4）二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳集满后应将玻璃片盖在瓶口，把集气瓶正放在桌面上；（5）为保证成功制取CO2，需注意：实验前，需检查装置的气密性，防止装置漏气，收集不到气体。一、选择题1．区别下列各组物质，所选择的试剂或方法错误的是A．空气和氧气—带火星的木条 B．氮气和二氧化碳气体—燃着的木条C．水与过氧化氢溶液—二氧化锰 D．酒精和蒸馏水—闻气味【答案】B【详解】A、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，而空气中氧气含量较低，不能使带火星的木条复燃，利用带火星的木条，可以区别空气和氧气，A选项正确；B、氮气、二氧化碳都不能燃烧也不支持燃烧，都能使燃着的木条熄灭，利用燃着的木条无法区别氮气和二氧化碳，B选项错误；C、二氧化锰与水不反应，将二氧化锰加入水中，无明显现象，二氧化锰可以加速过氧化氢分解，将二氧化锰加入过氧化氢溶液中，产生大量气泡，利用二氧化锰可以区别水和过氧化氢溶液，C选项正确；D、酒精有刺激性气味，蒸馏水没有气味，通过闻气味可以区别酒精和蒸馏水，D选项正确。故选：B。2．辨析图像是学习化学的必备素养。将燃着的蜡烛(足量)放在如图所示的密闭容器内，同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是A．蜡烛燃烧前装置内只有氧气B．蜡烛燃烧只发生化学变化C．蜡烛熄灭后，密闭容器内气体不能使澄清石灰水变浑浊D．当氧气的体积分数小于15.96%时，蜡烛在密闭容器内不能继续燃烧【答案】D【详解】A、蜡烛燃烧前装置内是空气，空气中含有氮气、氧气等多种气体，说法错误，不符合题意；B、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，属于化学变化，同时蜡烛受热熔化，属于物理变化，说法错误，不符合题意；C、蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故蜡烛熄灭后，密闭容器内气体能使澄清石灰水变浑浊，说法错误，不符合题意；D、由图可知，当氧气的体积分数小于15.96%时，蜡烛在密闭容器内不能继续燃烧，说法正确，符合题意。故选：D。3．下列实验操作的先后顺序，不正确的是A．制取气体时，先检查装置的气密性，后装入药品B．用托盘天平称量时，先加质量大的砝码，后加质量小的砝码C．加热高锰酸钾制取氧气时，排水集气实验结束后，先熄灭酒精灯，再把导管从水中取出来D．把玻璃管插入带孔橡皮塞时，先把玻璃管一端润湿，然后稍用力转动使之插入橡皮管内【答案】C【详解】A、制取气体时，为避免浪费药品，先检查装置的气密性，后装入药品，选项正确；B、用托盘天平称量时，先加质量大的砝码，后加质量小的砝码，选项正确；C、加热高锰酸钾制取氧气时，为避免水槽中的水倒流，排水集气实验结束后，先把导管从水中取出来，再熄灭酒精灯，选项错误；D、把玻璃管插入带孔橡皮塞时，先把玻璃管一端润湿，然后稍用力转动使之插入橡皮管内，选项正确；故选C。4．《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”，其中下列记载中主要涉及化学变化的是A．凡石灰，经火焚炼为用B．凡金箔，每金七厘造方寸金一千片C．水锡…其质黑色…愈经淘取D．宜捣蒜少许，投入水缸中，以使水沉淀净化【答案】A【详解】A、“凡石灰，经火焚炼为用”，是指碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳气体，有新物质生成，属于化学变化，符合题意；B、“凡金箔，每金七厘造方寸金一千片”，只是物质形状的变化，没有生成新物质，属于物理变化，不符合题意；C、“水锡…其质黑色…愈经淘取”，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；D、“宜捣蒜少许，投入水缸中，以使水沉淀净化”，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意。故选：A。5．鉴别、检验、除杂和分离是认识和研究物质的常用方法。下列方案合理的是A．鉴别和——分别点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，观察现象B．检验气体是否收集满——将带火星的木条放在集气瓶口，观察是否复燃C．除去溶液中的——加入过量溶液，充分反应后滤去沉淀D．分离和的混合物——加入足量水溶解、过滤、滤液蒸发结晶；滤渣洗涤干燥【答案】D【详解】A、氢气燃烧生成水，甲烷燃烧生成水和二氧化碳，烧杯内壁都出现水雾，不能区分两种物质，故选项实验方案不合理；B、检验CO2气体是否收集满，不能将带火星的木条放在集气瓶口，应该将燃烧的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明收集满，故选项实验方案不合理；C、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去杂质，但引入新的杂质的氢氧化钙（过量的），故选项实验方案不合理；D、氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水，加入足量水溶解，过滤得到二氧化锰和氯化钾溶液，滤液蒸发结晶得到氯化钾，滤渣洗涤干燥达到二氧化锰，故选项实验方案合理。故选D。6．实验室加热Ca(OH)2和NH4Cl的混合物制取NH3。下列说法不正确的是

A．装置①中试管口有较多水珠出现，说明反应生成了水B．用装置②收集NH3，说明NH3的密度比空气大C．装置③中观察到酚酞试液变红，说明反应生成了NH3D．装置③中漏斗的作用是防止倒吸，说明NH3可能易溶于水【答案】B【详解】A、装置①中试管口有较多水珠出现，说明反应生成了水，水蒸气在试管口遇冷液化，该选项说法正确；B、装置②为用短管收集氨气，说明氨气密度比空气小，该选项说法不正确；C、氨气溶于水形成氨水，氨水能使酚酞溶液变红色，则酚酞试液变红，说明反应生成了NH3，该选项说法正确；D、氨气极易溶于水，装置③中漏斗的作用是防止倒吸，该选项说法正确。故选B。7．某小组同学进行蜡烛及其燃烧的探究，下列叙述不正确的是A．实验Ⅰ中蜡烛燃烧时，火焰分为三层，且外焰温度最高B．实验Ⅱ的目的是探究蜡烛燃烧是否有二氧化碳生成C．实验Ⅲ观察到短玻璃管一端被点燃，说明焰心处产生了可燃烧的气体D．实验Ⅳ蜡烛重新燃烧,说明白烟是具有可燃性的固体小颗粒【答案】B【详解】A、实验Ⅰ中蜡烛燃烧时，火焰分为三层（外焰、内焰、焰心），把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中约1-2秒后，可以看到接触火焰的火柴梗的两端先变黑，说明蜡烛火焰的外焰温度最高，故选项说法正确；B、将干冷的烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上方，烧杯内壁出现水雾，说明蜡烛燃烧生成了水，无法探究蜡烛燃烧是否有二氧化碳生成，故选项说法错误；C、在燃着蜡烛火焰的焰心上插一根导管，在另一端导管口点燃产生火焰，观察到短玻璃管一端被点燃，说明焰心处产生了可燃烧的气体，故选项说法正确；D、实验Ⅳ中蜡烛复燃，说明白烟具有可燃性，说明白烟是石蜡固体凝成的固体小颗粒，故选项说法正确；故选：B。8．把分别盛有甲、乙、丙气体的试管倒插入盛有水的烧杯中，一段时间后，观察到如图所示的现象，对甲、乙、丙气体的分析正确的是

A．甲、乙、丙气体都易溶于水 B．乙气体比甲气体更易溶于水C．可以采用排水集气方法收集丙气体 D．不可以用排空气方法收集甲气体【答案】C【详解】A、由图可知，丙试管中液面不上升，则说明丙难溶于水，该选项分析不正确；B、由图可知，甲试管中倒吸的水更多，则说明甲气体比乙气体更易溶于水，该选项分析不正确；C、结合前面分析可知，丙难溶于水，则可用排水法收集丙气体，该选项分析正确；D、甲气体易溶于水，我们只能说不可用排水法收集甲气体，而无法判断可否用排空气方法收集甲气体，该选项分析不正确。故选C。9．下列图像表示的化学反应过程，与实际情况相符合的是A．电解水B．利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气C．向某温度下的不饱和溶液中不断加D．向等质量、不同形状的石灰石中分别加入足量相同的稀盐酸【答案】C【详解】A、电解水产生的氢气和氧气的质量比为1：8，图像与实际情况不符合，不符合题意；B、利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰是催化剂，起到催化作用，在反应前后质量是不变的，所以图像与实际情况不符，不符合题意；C、向某温度下的不饱和溶液中不断加，当不再继续溶解时，溶液质量不再增加，图像与实际情况相符，符合题意；D、向等质量、不同形状的石灰石中分别加入足量相同的稀盐酸，粉末状产生二氧化碳的速率较快，图像中标注的粉末状和块状正好与实际情况相反，不符合题意；故选C。10．木炭燃烧实验如图所示，下列说法不正确的是A．①中木炭发出耀眼的白光B．②中氧气为无色气体，密度比空气略大C．③中澄清石灰水会变浑浊D．①②现象不同的原因是氧气含量不同造成的【答案】A【详解】A、木炭在氧气中燃烧发出白光，在①中加热只发红光，故选项说法错误；B、②中氧气为无色气体，密度比空气略大，故选项说法正确；C、木炭在氧气中燃烧生成了二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故选项说法正确；D、可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，①②现象不同的原因是氧气含量不同造成的，故选项说法正确；故选：A。二、填空与简答11．需要制取几瓶二氧化碳气体，选择（填字母）组合一套装置制取气体，请写有关反应的化学方程式：。【答案】AE/BECaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑【详解】因为“需要制取几瓶二氧化碳，反应过程要便于添加液态的反应物”，所以可以将固体置于锥形瓶中，反应中可以通过长颈漏斗或分液漏斗添加液体；二氧化碳能溶于水且密度比空气大，只能用向上排空气法收集，故选择AE或BE；实验室制取二氧化碳的原理为：碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。12．化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，许多重大的化学发现都是通过实验得到的。某兴趣小组在化学实验室进行了科学实验探究。【任务一】(1)下图是实验室常用的仪器，请用图中仪器的名称按要求填空：①用于夹持试管的仪器是；②取用粉末状药品时一般选用；③用于吸取和滴加少量液体的是；④常用于给物质加热的仪器是。【任务二】探究蜡烛的燃烧(2)小明点燃蜡烛后，观察到烛心周围的石蜡熔化，该变化为（填“物理变化”或“化学变化”）。(3)小明用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，若，则说明蜡烛燃烧时有二氧化碳生成。(4)小红将点燃的蜡烛吹灭后，产生了一缕白烟，小红用燃着的木条点燃白烟，发现蜡烛复燃，此现象说明白烟具有的化学性质为。【答案】(1)试管夹药匙胶头滴管酒精灯(2)物理变化(3)澄清石灰水变浑浊(4)可燃性【详解】（1）①试管夹可用于夹持试管；②药匙可用于取用粉末状药品；③胶头滴管可用于吸取和滴加少量液体；④酒精灯常用于给物质加热；（2）烛心周围的石蜡熔化，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，小明用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，若澄清石灰水变浑浊，则说明蜡烛燃烧时有二氧化碳生成；（4）将点燃的蜡烛吹灭后，产生了一缕白烟，小红用燃着的木条点燃白烟，发现蜡烛复燃，说明白烟具有的化学性质为可燃性。13．同学们学习了水的净化后，利用身边的物品自制了一个简单的净水装置，如图所示。根据所学化学知识解答以下问题：(1)实验装置：纱布、蓬松棉相当于实验室的。(2)实验原理：实验中同学们将溶有红墨水的水从上面倒进去后发现得到了无色透明的水，这是因为装置中的活性炭具有性。(3)实验探究：同学们对得到的无色透明的水是硬水还是软水产生了疑问，于是设计实验进行了验证，，确认得到的水为硬水。生活中用的方法可以将硬水软化。(4)问题与交流：小丽说家里用来烧水的水壶内壁有一层厚厚的白色固体，她和同学们一起查阅资料后知道这种白色固体主要成分为碳酸钙，可以用食醋除去，原理和实验室制取二氧化碳的反应相似，请用文字表达式表示实验室制取二氧化碳的反应：。【答案】(1)滤纸(2)吸附(3)取净化后的水于烧杯中，向其中加入几滴肥皂水，搅拌，有浮渣，且产生泡沫较少煮沸(4)碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳【详解】（1）实验装置：纱布、蓬松棉能将固体与液体分离，相当于实验室的滤纸；（2）实验中同学们将溶有红墨水的水从上面倒进去后发现得到了无色透明的水，这是因为装置中的活性炭具有吸附性；（3）硬水实验进行了验证方案：取净化后的水于烧杯中，向其中加入几滴肥皂水，搅拌，有浮渣，且产生泡沫较少；天然水煮沸时，水中可溶性钙镁化合物转化为沉淀，水的硬度降低，生活中用煮沸的方法可以将硬水软化；（4）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，文字表达式：碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳。14．环保、能源、健康等都离不开化学。Ⅰ环保—低碳生活，绿建未来(1)请写出一条生活中践行“低碳”理念的具体措施：。(2)2022年北京冬奥会在世界上首次采用跨临界直冷制冰，制冰过程中，须先将气态压缩为液态，该过程中分子之间的间隔（填“变大”“变小”或“不变”）。Ⅱ能源—绿色能源，环境友好(3)以甲醇作为火炬塔燃料，助力杭州“绿色亚运”。甲醇燃烧的微观过程如图1所示，该反应的化学方程式为。(4)某研究所利用太阳能聚光器获得的高能量进行热化学循环反应制取，其流程如图2所示。①在反应Ⅱ中表现出还原性的物质是。②每参与反应，理论上生成氢气的质量是。Ⅲ健康—饮水思源，关注安全(5)公园、车站等公共场所设有直饮水机，其处理水的过程如图所示。①吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附可溶性杂质，则固体颗粒可选用。②紫外线灯管照射的作用是。(6)工厂锅炉长期使用易形成水垢，可用稀盐酸除去。写出水垢中碳酸钙溶于稀盐酸时发生反应的化学方程式：。【答案】(1)日常出行使用公共交通工具等(2)变小(3)(4)/锌8g(5)活性炭杀菌消毒(6)【详解】（1）生活中践行“低碳”理念的具体措施有日常出行使用公共交通工具（合理即可）；（2）将气态CO2压缩为液态，该过程中分子之间的间隔变小；（3）由甲醇燃烧的微观过程如图可知，甲醇和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；（4）①反应Ⅱ中锌和水反应生成氧化锌和氢气，锌夺取氧生成氧化锌，表现出还原性；②设生成氢气的质量为x。x=8g；则理论上生成氢气的质量是8g；（5）①吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附可溶性杂质，则固体颗粒可选用活性炭，活性炭能吸附色素和异味；②紫外线灯管照射的作用是杀菌消毒；（6）碳酸钙溶于稀盐酸的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：。15．请回答下列问题。如图是初中教材中的几个实验，回答下列问题。(1)实验二中，生成物为；(填化学式)可用检验。(2)实验三中，硫在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同，原因是。(3)实验一、三、四中都要在集气瓶内放少量水，可以把水换成细沙的是实验(填编号)：实验三中水的作用是。(4)若实验一用于测定空气中氧气含量，实验结果偏小，可能的原因是。【答案】(1)CO2澄清石灰水(2)氧气浓度不同(3)四吸收生成的二氧化硫，防止污染空气(4)红磷的量不足、装置漏气、未等到装置冷却至室温就打开止水夹【详解】（1）实验二中，木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，因此生成物为CO2；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用澄清石灰水检验；（2）实验三中，硫在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同，原因是氧气浓度不同；（3）实验一集气瓶内放少量水的作用是吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气，不能用细沙代替；实验三集气瓶内放少量水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气，不能用细沙代替；实验四集气瓶内放少量水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，把水换成细沙也能达到目的，因此可以把水换成细沙的是实验四：实验三中水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；（4）若实验一用于测定空气中氧气含量，实验结果偏小，可能的原因是红磷的量不足、装置漏气、未等到装置冷却至室温就打开止水夹等。三、实验题16．某兴趣小组利用下列所示的仪器进行实验并探究。(1)实验室欲用高锰酸钾为原料制取干燥的氧气，选择的发生和收集气体的装置组合是(填字母，从A-E中选择，下同)。反应的文字表达式为。(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，应选用的发生装置是。若选择D装置收集氧气，气体应从导管(填小写字母)通入。(3)为了证明的催化作用，甲同学通过如图装置来进行实验探究：实验操作：如图1，向锥形瓶中加入：溶液，然后塞入带火星木条的橡胶塞，如图2所示；再通过漏斗加入如图3所示。待充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量，固体仍为bg。①实验过程中依次此时观察到的现象是。②甲同学认为是催化剂，乙同学认为甲同学的结论不严谨，请你帮乙同学说出理由：。【答案】(1)BD高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(2)Aa(3)加入二氧化锰前，带火星的木条不复燃，加入二氧化锰后，带火星的木条复燃不能验证二氧化锰在反应前后的质量和化学性质是否改变【详解】（1）用高锰酸钾为原料制取氧气，是加热固体生成气体的反应，应选择固体受热发生装置，即装置B，收集干燥的氧气应选择排空气法，即装置D，故填BD；高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故反应的文字表达式写为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，是固体与液体在常温下生成气体的反应，应选用的发生装置是固液常温发生装置，即装置A，故填A；氧气的密度比空气大，选择D装置收集氧气，气体应从长管，即b管进入瓶中，故填a。（3）①过氧化氢分解的速率较慢，产生的氧气较少，不能使带火星的木条复燃，加入二氧化锰后，过氧化氢的分解速率加快，产生的氧气较多，带火星的木条复燃，即实验过程中依次此时观察到的现象是加入二氧化锰前，带火星的木条不复燃，加入二氧化锰后，带火星的木条复燃，故填加入二氧化锰前，带火星的木条不复燃，加入二氧化锰后，带火星的木条复燃。②上述实验中，只观察到加入二氧化锰后过氧化氢分解的速率加快，不能验证二氧化锰在反应前后的质量和化学性质是否改变，所以不能确认二氧化锰是反应的催化剂，故填不能验证二氧化锰在反应前后的质量和化学性质是否改变。17．结合如图所示实验装置，回答下列问题。(1)写出图中①、②仪器的名称：①；②。(2)用装置A制取氧气，该反应的符号表达式为；若用装置制取并收集氧气，实验结束时要先将导管从水槽中移出，后停止加热，目的是。。还可以选择装置(填“E”或“F”)收集氧气。(3)用装置B制取氧气与用高锰酸钾制取氧气相比，其优点是(填序号)。①生成物只有氧气

②反应不需要加热

③便于控制反应速率

④对环境友好(4)实验室用装置C制取二氧化碳，与装置B相比，其优点是，该反应的符号表达式，若用装置G收集，则气体应从导管(填“a”或“b”)端通入，验满的方法是。若在装置D装满水想利用排水法收集，则装置还需要的改进是，目的是。(5)某同学向集气瓶中装入半瓶水，再用排水集气法收集12①用排水集气法收集气体，当观察到时，可判断集气瓶中气体已收集满。②空气中氧气的体积分数约为，本实验中，集气瓶中的氧气约占总体积的，所以用“使带火星的木条复燃”来检验集气瓶中是否充满氧气的方法(填“可靠”或“不可靠”)(6)二氧化碳在生产生活中的运用非常多①下列用途中既涉及二氧化碳的物理性质也涉及化学性质的是A．人工增雨

B．植物的光合作用C．制汽水

D．灭火②固态二氧化碳(俗称干冰)可用于人工降雨的原理是。③二氧化碳通入石蕊试液的现象，符号表达式是，加热上述溶液，溶液又变成，说明。④二氧化碳在灭火中利用的性质是、。【答案】(1)铁架台长颈漏斗(2)防止水倒流，炸裂试管E(3)②④(4)可以控制反应的发生和停止a将燃着的木条放在b端，木条熄灭，说明已经集满在水面加一层植物油防止二氧化碳溶于水，且与水反应(5)集气瓶口有大气泡冒出60.5不可靠(6)D干冰升华吸热，能使周围温度降低溶液变红紫色碳酸受热易分解不燃烧、不支持燃烧密度比空气大【详解】（1）由图可知，仪器①的名称是：铁架台；仪器②的名称是：长颈漏斗；（2）用装置A制取氧气，A装置适用于固体加热反应制取气体，适用于加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的符号表达式为：；若用装置A、D制取并收集氧气，实验结束时要先将导管从水槽中移出，后停止加热，目的是：防止水倒流，炸裂试管；氧气不易溶于水，密度比空气略大，可用排水法或向上排空气法收集，故收集装置还可选择E装置；（3）①B装置适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，生成物是水和氧气，不符合题意；②B装置适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，该反应在常温下进行，不需要加热，符合题意；③B装置不能控制反应速率，不符合题意；④B装置适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，无需加热，可以节约能源，减少污染，且生成物是水和氧气，对环境友好，符合题意。故选②④；（4）与装置B相比，装置C可将固体置于带小孔的隔板上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，故优点是：可以控制反应的发生和停止；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，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的符号表达式为：；若用装置G收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，应从导管a通入；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b端，木条熄灭，说明已经集满；二氧化碳能溶于水，且能与水反应，故若在装置D装满水，想利用排水法收集二氧化碳，还需要在水面加一层植物油，防止二氧化碳溶于水，且与水反应；（5）①用排水集气法收集气体，当观察到集气瓶口有大气泡冒出时，可判断集气瓶中气体已收集满；②解：设集气瓶的体积为V，则本实验中，集气瓶中的氧气约占总体积的；本实验中，只收集了12（6）①A、二氧化碳可用于人工增雨，是因为干冰（即固体二氧化碳）升华吸热，能使周围温度降低，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意；B、二氧化碳可用于植物的光合作用，是因为二氧化碳能与水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，不符合题意；C、二氧化碳用于制汽水，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，不符合题意；D、二氧化碳用于灭火，是因为二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，密度比空气大，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故既涉及物理性质，也涉及化学性质，符合题意。故选D；②固态二氧化碳(俗称干冰)可用于人工降雨的原理是：干冰升华吸热，能使周围温度降低；③二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故二氧化碳通入石蕊试液的现象是：溶液变红；二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的符号表达式为：；加热上述溶液，碳酸受热分解生成二氧化碳和水，溶液又变成紫色，说明碳酸受热易分解；④二氧化碳可用于灭火，是因为二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大。18．某化学兴趣小组的同学利用双氧水、二氧化锰、高锰酸钾，开展氧气的实验室制取的研究。请结合下列实验装置，回答有关问题。(1)写出图中标有序号的仪器名称：②，③。(2)根据所给的药品，实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气，所选的药品是。(3)若实验室用高锰酸钾制取氧气，该反应的文字（或符号）表达式为：。若用C装置收集到的氧气不纯，可能原因有。（写一条即可）(4)通过查阅资料得知：实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳，则发生装置应选择。（填字母编号）(5)若用F装置排空气法收集一瓶氧气，如何验满：。【答案】(1)锥形瓶水槽(2)双氧水、二氧化锰(3)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气/KMnO4K2MnO4+MnO2+O2没有等气泡均匀连续的冒出就开始收集（或集气瓶没有装满水等）(4)B(5)将带火星的木条放在b口处，若木条复燃，则证明氧气已集满【详解】（1）由图可知，仪器②为锥形瓶，仪器③为水槽。（2）高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，双氧水制取氧气的反应为固液常温反应，则选用过氧化氢制取氧气更节能环保、操作简便，故药品选双氧水和二氧化锰。（3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：，符号表达式为：；C装置为排水法收集装置，若收集的氧气不纯，可能原因为：没有等气泡均匀连续的冒出就开始收集或集气瓶没有装满水等。（4）实验室制取二氧化碳的反应为固液常温反应，发生装置选B。（5）氧气密度比空气大，用F装置收集时，气体应从a口通入，氧气具有助燃性，则验满方法为：将带火星的木条放在b口处，若木条复燃，则证明氧气已集满。19．如图是实验室常见的制取气体的装置：(1)写出仪器名称：①，②，③，④。(2)实验室采用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置是（填序号，下同），试管口还要塞一团棉花，目的是。请写出该反应的文字表达式（符号表达式）：。(3)实验室采用过氧化氢溶液制取氧气时，锥形瓶中应先放入的药品是，它与采用装置A制取氧气时比较，主要优点是（任答一条）。(4)收集氧气可以选择装置，你选择它的理由是。验满的方法是。若用排水法收集氧气时，当观察到气泡时才开始收集，否则收集的氧气不纯。某同学收集完毕，先停止加热再将导管移出水面，你预测这种操作可能会引起的后果是。(5)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷气体，已知甲烷难溶于水，比空气的密度小。则制备甲烷气体需要发生装置是（填序号，下同），要想收集更纯净的甲烷气体，最好选用的收集装置是。【答案】(1)试管酒精灯集气瓶水槽(2)A防止固体粉末进入导管高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气/KMnO