《课题3 二氧化碳的实验室制取》（同步训练）初中化学九年级上册-人教版-2024-2025学年

《课题3二氧化碳的实验室制取》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有12小题，每小题3分，共36分）1、实验室制备二氧化碳气体常用的固体药品是______。A.氢氧化钠B.碳酸钠C.氯化钙D.碳酸钙2、下列关于二氧化碳实验室制取的叙述中，错误的是______。A.实验室制取二氧化碳的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑B.二氧化碳气体可以通过排水法收集C.实验中使用的盐酸浓度应较高，以保证反应速度D.实验完毕后，应先熄灭酒精灯，然后关闭活塞3、实验室制取二氧化碳时，以下哪种物质不是常用的反应物？A.碳酸钙和盐酸B.碳酸钙和硫酸C.碳酸氢钠和盐酸D.氧化钙和水4、实验室制取二氧化碳时，下列哪个选项描述的不是二氧化碳的物理性质？A.无色无味B.密度比空气大C.能溶于水D.能与水反应生成碳酸5、实验室制取二氧化碳气体时，常用的固体反应物是以下哪种物质？A.氢氧化钠B.氧化钙C.碳酸钙D.碳酸钠6、在实验室制取二氧化碳的反应中，若使用大理石（主要成分也是碳酸钙）与稀盐酸反应，以下哪个选项是正确的？A.反应速率与稀盐酸的浓度无关B.反应速率随着温度的升高而加快C.反应速率与大理石的颗粒大小无关D.反应速率在反应过程中保持恒定7、实验室制取二氧化碳气体时，常选择的固体药品是：A.碳酸钠B.碳酸钙C.硅酸钙D.氧化钙8、实验室制取的二氧化碳气体中含有较多的杂质，以下哪种方法可以有效地除去二氧化碳中的氯化氢气体？A.通过氢氧化钠溶液B.通过澄清石灰水C.通过饱和食盐水D.通过浓硫酸9、实验室中常用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应来制取二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O。下列关于这个反应的说法中，正确的是：A.生成的二氧化碳中可能含有水蒸气B.反应过程中，大理石的质量会逐渐减少C.该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应D.反应后，盐酸的溶质质量分数一定减小10、在实验室制取二氧化碳的实验中，下列操作步骤中，最关键的是：A.在试管中加入大理石B.将试管倾斜固定在铁架台上C.滴加稀盐酸D.收集气体11、实验室制取二氧化碳常用的固体药品是（）A.硫磺B.碳酸钠C.碳酸钙D.氢氧化钙12、以下哪个实验步骤是制取二氧化碳过程中错误的？（）A.将固体药品碳酸钙放入试管中B.向试管中加入适量的稀盐酸C.收集二氧化碳气体时，导管伸入集气瓶底部D.实验完毕后，先熄灭酒精灯再取出导管二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、下列关于实验室制取二氧化碳的实验步骤中，正确的是（）A.先检查装置的气密性，然后向锥形瓶中加入适量的石灰石和稀盐酸B.将锥形瓶内的石灰石和稀盐酸放入分液漏斗中C.收集二氧化碳时，应先收集一试管空气，再将导管伸入试管底部D.实验结束后，应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯2、下列关于二氧化碳的性质和用途的说法中，正确的是（）A.二氧化碳是一种无色、无味的气体，不易溶于水B.二氧化碳在常温下是固体，可用于灭火C.二氧化碳是植物光合作用的原料，有助于植物生长D.二氧化碳能与水反应生成碳酸，使雨水呈酸性3、实验室制取二氧化碳通常采用以下哪些方法？（）A.用稀硫酸与大理石反应B.用稀盐酸与石灰石反应C.用稀硝酸与大理石反应D.用稀硝酸与石灰石反应三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：请简述实验室制取二氧化碳的常用方法，并列举出所需的主要实验材料和设备。第二题：实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，请回答以下问题：（1）写出大理石与稀盐酸反应的化学方程式。（2）为什么选择大理石或石灰石作为制取二氧化碳的原料？（3）在制取二氧化碳的实验过程中，为什么要在试管口放一团棉花？（4）如何检验制取的二氧化碳气体是否纯净？第三题：在实验室制取二氧化碳的过程中，为什么通常使用大理石或石灰石与稀盐酸反应，而不是使用硫酸或硝酸与大理石或石灰石反应？第四题：二氧化碳在实验室中常用的制取方法是通过石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应。请回答以下问题：写出该反应的化学方程式。为什么选择石灰石作为制取二氧化碳的原料？在实验室制取二氧化碳的过程中，为什么需要使用长颈漏斗而不是普通漏斗？四、计算题（5分）实验室用大理石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳。已知大理石样品中碳酸钙的质量分数为80%，取100克大理石样品，与适量的稀盐酸反应，生成二氧化碳的质量是多少？请计算并写出答案。首先计算100克大理石样品中碳酸钙的质量：100克×80%=80克碳酸钙的相对分子质量为：Ca(40)+C(12)+O3(16×3)=100二氧化碳的相对分子质量为：C(12)+O2(16×2)=44根据化学方程式，1摩尔碳酸钙可以生成1摩尔二氧化碳。所以，80克碳酸钙可以生成的二氧化碳的质量为：80克÷100克/摩尔×44克/摩尔=35.2克五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题：实验室中常用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应来制取二氧化碳。请回答以下问题：（1）写出反应的化学方程式。（2）简述实验室制取二氧化碳的步骤。（3）为什么在收集二氧化碳时要用排水法而不是排空气法？第二题：实验室中常用大理石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应来制取二氧化碳气体。某同学设计了以下实验步骤：将大理石块放入锥形瓶中。向锥形瓶中加入适量的稀盐酸。将锥形瓶连接到气体发生装置，并确保装置气密性良好。收集二氧化碳气体。请根据以上实验步骤，回答以下问题：（1）写出大理石与稀盐酸反应的化学方程式。（2）在实验过程中，如果发现气体发生装置的橡胶塞被气泡顶起，应该采取哪些措施？（3）如何验证收集到的气体是二氧化碳？《课题3二氧化碳的实验室制取》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有12小题，每小题3分，共36分）1、实验室制备二氧化碳气体常用的固体药品是______。A.氢氧化钠B.碳酸钠C.氯化钙D.碳酸钙答案：D解析：实验室制备二氧化碳气体通常使用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应来制取。因此，正确答案是D.碳酸钙。2、下列关于二氧化碳实验室制取的叙述中，错误的是______。A.实验室制取二氧化碳的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑B.二氧化碳气体可以通过排水法收集C.实验中使用的盐酸浓度应较高，以保证反应速度D.实验完毕后，应先熄灭酒精灯，然后关闭活塞答案：C解析：A选项描述的化学方程式是正确的。B选项中，二氧化碳气体密度比空气大，可以用向上排空气法收集，而不是排水法。C选项错误，因为使用高浓度盐酸可能会导致剧烈反应，甚至可能产生危险，实验室中通常使用稀盐酸。D选项描述的操作顺序正确，先熄灭酒精灯防止水倒吸。因此，正确答案是C。3、实验室制取二氧化碳时，以下哪种物质不是常用的反应物？A.碳酸钙和盐酸B.碳酸钙和硫酸C.碳酸氢钠和盐酸D.氧化钙和水答案：D解析：在实验室制取二氧化碳时，常用的反应物包括碳酸钙和盐酸（A选项），碳酸钙和硫酸（B选项），以及碳酸氢钠和盐酸（C选项）。氧化钙和水（D选项）反应生成的是氢氧化钙，而不是二氧化碳。因此，D选项不是常用的反应物。4、实验室制取二氧化碳时，下列哪个选项描述的不是二氧化碳的物理性质？A.无色无味B.密度比空气大C.能溶于水D.能与水反应生成碳酸答案：D解析：二氧化碳的物理性质包括无色无味（A选项）、密度比空气大（B选项）、能溶于水（C选项）。而D选项描述的是二氧化碳的化学性质，即能与水反应生成碳酸。因此，D选项描述的不是二氧化碳的物理性质。5、实验室制取二氧化碳气体时，常用的固体反应物是以下哪种物质？A.氢氧化钠B.氧化钙C.碳酸钙D.碳酸钠答案：C解析：实验室制取二氧化碳通常使用石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应生成二氧化碳。因此，正确答案是C.碳酸钙。6、在实验室制取二氧化碳的反应中，若使用大理石（主要成分也是碳酸钙）与稀盐酸反应，以下哪个选项是正确的？A.反应速率与稀盐酸的浓度无关B.反应速率随着温度的升高而加快C.反应速率与大理石的颗粒大小无关D.反应速率在反应过程中保持恒定答案：B解析：根据化学反应原理，反应速率通常与反应物的浓度、温度等因素有关。在本题中，反应速率会随着温度的升高而加快，因为温度升高能够增加反应物分子的动能，从而提高反应速率。因此，正确答案是B.反应速率随着温度的升高而加快。7、实验室制取二氧化碳气体时，常选择的固体药品是：A.碳酸钠B.碳酸钙C.硅酸钙D.氧化钙答案：B解析：在实验室制取二氧化碳气体时，通常使用碳酸钙（CaCO3）与稀盐酸（HCl）反应来制取。反应方程式为：CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O。因此，正确答案是B.碳酸钙。8、实验室制取的二氧化碳气体中含有较多的杂质，以下哪种方法可以有效地除去二氧化碳中的氯化氢气体？A.通过氢氧化钠溶液B.通过澄清石灰水C.通过饱和食盐水D.通过浓硫酸答案：A解析：二氧化碳气体中含有氯化氢（HCl）时，可以通过通过氢氧化钠溶液（NaOH）来除去氯化氢。氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，反应方程式为：NaOH+HCl→NaCl+H2O。因此，正确答案是A.通过氢氧化钠溶液。9、实验室中常用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸反应来制取二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O。下列关于这个反应的说法中，正确的是：A.生成的二氧化碳中可能含有水蒸气B.反应过程中，大理石的质量会逐渐减少C.该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应D.反应后，盐酸的溶质质量分数一定减小答案：A解析：选项A正确，因为实验室制取二氧化碳时，如果试管口没有塞棉花，生成的二氧化碳中可能会混入水蒸气。选项B错误，因为大理石是固体反应物，它的质量在反应过程中不会减少。选项C错误，因为这是一个复分解反应，而不是单质和化合物之间的置换反应。选项D错误，因为反应后盐酸的溶质质量分数是否减小取决于盐酸的浓度和使用量。10、在实验室制取二氧化碳的实验中，下列操作步骤中，最关键的是：A.在试管中加入大理石B.将试管倾斜固定在铁架台上C.滴加稀盐酸D.收集气体答案：C解析：选项C正确，因为在实验室制取二氧化碳的过程中，滴加稀盐酸是引发反应的关键步骤，它直接导致了二氧化碳的生成。选项A、B和D都是实验过程中的辅助操作，但不是最关键的步骤。11、实验室制取二氧化碳常用的固体药品是（）A.硫磺B.碳酸钠C.碳酸钙D.氢氧化钙答案：C解析：实验室制取二氧化碳通常使用碳酸钙（大理石或石灰石）和稀盐酸反应，生成二氧化碳气体。故选C。12、以下哪个实验步骤是制取二氧化碳过程中错误的？（）A.将固体药品碳酸钙放入试管中B.向试管中加入适量的稀盐酸C.收集二氧化碳气体时，导管伸入集气瓶底部D.实验完毕后，先熄灭酒精灯再取出导管答案：D解析：在制取二氧化碳的实验过程中，应该先取出导管再熄灭酒精灯，以防止水倒吸导致试管炸裂。故选D。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、下列关于实验室制取二氧化碳的实验步骤中，正确的是（）A.先检查装置的气密性，然后向锥形瓶中加入适量的石灰石和稀盐酸B.将锥形瓶内的石灰石和稀盐酸放入分液漏斗中C.收集二氧化碳时，应先收集一试管空气，再将导管伸入试管底部D.实验结束后，应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯答案：AD解析：实验室制取二氧化碳的实验步骤中，应先检查装置的气密性，确保实验过程中不会发生泄漏。接着向锥形瓶中加入适量的石灰石和稀盐酸，使二氧化碳气体产生。在收集二氧化碳时，应先收集一试管空气，然后将导管伸入试管底部，以确保收集到的二氧化碳气体较为纯净。实验结束后，应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，防止水倒流入锥形瓶内。因此，选项A和D正确。2、下列关于二氧化碳的性质和用途的说法中，正确的是（）A.二氧化碳是一种无色、无味的气体，不易溶于水B.二氧化碳在常温下是固体，可用于灭火C.二氧化碳是植物光合作用的原料，有助于植物生长D.二氧化碳能与水反应生成碳酸，使雨水呈酸性答案：C解析：二氧化碳是一种无色、无味的气体，但易溶于水，所以选项A错误。二氧化碳在常温下是气体，而非固体，因此选项B错误。二氧化碳是植物光合作用的原料，有助于植物生长，选项C正确。二氧化碳能与水反应生成碳酸，使雨水呈酸性，因此选项D错误。所以，正确答案是C。3、实验室制取二氧化碳通常采用以下哪些方法？（）A.用稀硫酸与大理石反应B.用稀盐酸与石灰石反应C.用稀硝酸与大理石反应D.用稀硝酸与石灰石反应答案：AB解析：实验室制取二氧化碳通常使用大理石（碳酸钙）与稀盐酸反应，生成二氧化碳气体。因此，选项A和B正确。稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，会包裹在大理石表面，阻止反应继续进行，故选项C错误。稀硝酸与石灰石反应也会生成二氧化碳气体，但生成的硝酸钙溶解度较高，不利于反应的进行，故选项D错误。三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：请简述实验室制取二氧化碳的常用方法，并列举出所需的主要实验材料和设备。答案：实验室制取二氧化碳的常用方法是使用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应。具体方法如下：实验材料：大理石（或石灰石）块稀盐酸（浓度约为6-8%）集气瓶双孔塞（一个孔用于插入导管，另一个孔用于收集气体）导管铁架台铁夹烧杯或锥形瓶橡皮筋实验步骤：将大理石（或石灰石）块放入烧杯或锥形瓶中。在锥形瓶上安装双孔塞，一个孔插入导管，另一个孔用于收集气体。用橡皮筋固定好导管和集气瓶。用铁夹将锥形瓶固定在铁架台上。用滴管缓慢滴加稀盐酸到大理石（或石灰石）块上，观察二氧化碳气体的产生和收集。解析：本题考查了学生对二氧化碳实验室制取方法的掌握程度。正确回答需要学生能够列出实验所需的材料和设备，并简要描述实验步骤。通过这个过程，学生能够巩固对化学反应原理和实验操作技巧的理解。第二题：实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，请回答以下问题：（1）写出大理石与稀盐酸反应的化学方程式。（2）为什么选择大理石或石灰石作为制取二氧化碳的原料？（3）在制取二氧化碳的实验过程中，为什么要在试管口放一团棉花？（4）如何检验制取的二氧化碳气体是否纯净？答案：（1）大理石与稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。（2）选择大理石或石灰石作为制取二氧化碳的原料，是因为它们的主要成分是碳酸钙（CaCO3），与稀盐酸反应能生成二氧化碳气体，且反应速度适中，便于控制和收集。（3）在试管口放一团棉花是为了防止反应生成的二氧化碳气体在流出的过程中，将试管中的液体（如未反应完全的盐酸）带出，从而污染气体。（4）检验制取的二氧化碳气体是否纯净的方法是将气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则说明气体中含有二氧化碳。如果石灰水不变浑浊，则说明二氧化碳气体纯净。因为二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，导致石灰水变浑浊。第三题：在实验室制取二氧化碳的过程中，为什么通常使用大理石或石灰石与稀盐酸反应，而不是使用硫酸或硝酸与大理石或石灰石反应？答案：使用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的原因如下：反应条件温和：大理石或石灰石与稀盐酸反应在常温下即可进行，无需加热，操作简单，安全环保。反应速率适中：大理石或石灰石与稀盐酸反应速率适中，有利于控制和收集二氧化碳气体。产物纯度高：大理石或石灰石与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体较为纯净，杂质含量低。而使用硫酸或硝酸与大理石或石灰石反应制取二氧化碳存在以下问题：反应条件苛刻：硫酸或硝酸与大理石或石灰石反应需要在加热条件下进行，操作复杂，存在安全隐患。反应速率过快：硫酸或硝酸与大理石或石灰石反应速率过快，难以控制和收集二氧化碳气体。产物纯度低：硫酸或硝酸与大理石或石灰石反应生成的二氧化碳气体中可能含有硫酸、硝酸等杂质，纯度较低。解析：在实验室制取二氧化碳时，选择合适的反应物至关重要。大理石或石灰石与稀盐酸反应具有操作简单、安全环保、反应速率适中、产物纯度高等优点，因此是实验室制取二氧化碳的理想反应物。而硫酸或硝酸与大理石或石灰石反应存在操作复杂、安全隐患、反应速率过快、产物纯度低等问题，不适合用于实验室制取二氧化碳。第四题：二氧化碳在实验室中常用的制取方法是通过石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应。请回答以下问题：写出该反应的化学方程式。为什么选择石灰石作为制取二氧化碳的原料？在实验室制取二氧化碳的过程中，为什么需要使用长颈漏斗而不是普通漏斗？答案：化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑选择石灰石作为制取二氧化碳的原料，是因为石灰石中含有的碳酸钙与稀盐酸反应能够迅速生成二氧化碳气体，且石灰石价格低廉、易于获得。在实验室制取二氧化碳的过程中，使用长颈漏斗而不是普通漏斗的原因是，长颈漏斗可以减少气体在反应过程中逸出的速度，使得反应更加平稳，同时可以防止反应液倒流回反应容器中，从而确保实验的安全性。解析：该化学方程式表示了碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体的过程。反应中，碳酸钙作为固体原料，与盐酸反应生成氯化钙（溶解在水中）和二氧化碳气体。石灰石作为制取二氧化碳的原料，是因为其含有大量的碳酸钙，且反应条件温和，反应速率适中，便于控制和收集二氧化碳。长颈漏斗的设计有助于控制反应速率，避免气体过快逸出，同时也防止了由于压力变化导致反应液倒流的风险，确保实验顺利进行。四、计算题（5分）实验室用大理石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳。已知大理石样品中碳酸钙的质量分数为80%，取100克大理石样品，与适量的稀盐酸反应，生成二氧化碳的质量是多少？请计算并写出答案。答案：根据化学方程式：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑首先计算100克大理石样品中碳酸钙的质量：100克×80%=80克碳酸钙的相对分子质量为：Ca(40)+C(12)+O3(16×3)=100二氧化碳的相对分子质量为：C(12)+O2(16×2)=44根据化学方程式，1摩尔碳酸钙可以生成1摩尔二氧化碳。所以，80克碳酸钙可以生成的二氧化碳的质量为：80克÷100克/摩尔×44克/摩尔=35.2克答案：生成二氧化碳的质量是35.2克。解析：本题考查了化学方程式的计算，首先根据化学方程式确定反应物与生成物的摩尔比例，然后根据样品中碳酸钙的质量分数和碳酸钙的相对分子质量计算出生成的二氧化碳的质量。注意，在计