6.2 二氧化碳制取的研究 培优同步训练— 2021-2022学年九年级化学人教版上册（含解析）

2021-2022年九年级化学（上册）培优同步训练（人教版）
课题6.2
二氧化碳制取的研究
一、单选题。本大题共12小题。每小题只有一个选项符合题意
1．向上排空气法收集二氧化碳时，下列检验二氧化碳是否收满的方法中，正确的是（　　）
A．用带火星的木条放在集气瓶口
B．用燃烧的木条放在集气瓶口
C．倒入少量澄清石灰水，振荡
D．把燃烧的木条伸入集气瓶中
2．实验室制取二氧化碳常用的方法是（　　）
A．木炭在氧气中燃烧
B．碳酸钠和稀盐酸反应
C．大理石和稀硫酸反应
D．石灰石和稀盐酸反应
3．在如下能生成CO2的反应中，可用于实验室制取CO2的是
①酒精的燃烧；②木炭在空气中燃烧；③碳与氧化铜反应；④高温煅烧石灰石；⑤石灰石(块状)与稀硫酸反应；⑥石灰石(块状)与稀盐酸反应；⑦碳酸钙粉末与浓盐酸反应；⑧人和动物的呼吸作用。
A．④⑥
B．⑤⑥
C．⑥
D．全部
4．实验室制二氧化碳时无需用到的仪器是（　　）
A．集气瓶
B．水槽或酒精灯
C．导气管
D．长颈漏斗
5．如图所示分别是实验室制取、收集、检验CO2并验证其性质的装置图．其中有错误的是（
）
A．B．C．D．
6．能证明某气体是CO2的操作及现象是（　　）
选项
实验操作
实验现象
A
将燃着的木条伸入集气瓶
木条熄灭
B
将带火星的木条伸入集气瓶
木条复燃
C
将气体通入澄清石灰水中
石灰水变浑浊
D
将气体通入紫色石蕊溶液中
溶液变红
A．A
B．B
C．C
D．D
7．氧气和二氧化碳是我们熟悉的气体，实验室制取这两种气体时一定相同的是
A．反应原理
B．发生装置
C．收集装置
D．集满气体后的集气瓶放置方法
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
9．下列为实验室制备、收集、检验CO2的一系列操作和装置，其中错误的
A．加入大理石B．产生二氧化碳
C．收集二氧化碳D．检验二氧化碳
10．老师让同学们自己动脑、动手设计能随时控制反应发生或停止的制取二氧化碳的发生装置。室温下1体积水能溶解1体积的二氧化碳。如图所示是小明、小红、张强、李丹四位同学设计的装置，其中你认为符合要求的是（　　）
A．①②③④
B．②④
C．①
D．①③④
11．两份等质量的碳酸钙，一份与足量的盐酸反应，一份充分煅烧，它们生成二氧化碳的质量
A．一样多
B．充分煅烧生成的CO2多
C．与盐酸反应放出的CO2多
D．很难确定
12．在实验室制取二氧化碳时，下列有关该实验的操作，正确的是
A．用排水法收集一瓶二氧化碳气体
B．先往试管中放入石灰石，再滴入稀硫酸
C．将燃烧的木条伸入集气瓶中，检验生成的气体是否是二氧化碳
D．将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌上
二、填空题。本大题共5小题。
13．二氧化碳的化学性质
（1）不燃烧，不支持燃烧。
（2）能与_____反应，生成_____。
（3）能与_____的水溶液反应，生成_____和_____。
14．实验室使用________和________来制取二氧化碳．实验前必须先________如何验满________．
15．实验室常用块状大理石和稀盐酸制取CO2气体。
（1）写出实验室制取CO2的化学方裎式：___________。
（2）若用如图所示装置（固定装置省略）制CO2：连接好装置后，需检查装置的气密性．具体操作方法是：先___（填字母，下同），后___若导管口有气泡，放手后导管内上升一段稳定的水柱，则气密性良好。
A
用手捂住试管
B
将导管一端浸入水中
（3）实验窒收集CO2可用的方法是__（填字母）。
A
排水法
B
向下排空气法
C
向上排空气法
（4）实验室常用澄清石灰水检验CO2，写出反应的化学方程式：___________。
16．二氧化碳的实验室制法
药品
大理石或石灰石（主要成分都为______）、稀盐酸
原理（用化学方程式表示）
______
装置
收集方法
______
操作步骤
①连接仪器，检查装置的气密性；②装入块状的大理石或石灰石；③倒入稀盐酸；④用向上排空气法收集二氧化碳
检验方法
通入澄清石灰水中，如______，证明是二氧化碳
验满方法
将燃着的木条放到集气瓶______，如果______，证明二氧化碳收集满了
17．实验室制取气体的常用仪器如下，请回答下列问题：
（1）写出序号⑤仪器的名称：_____；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，你选择的仪器是_____；(填序号)
（3）实验室用向上排空气法收集氧气，其验满的方法是________。
三、实验题。本大题共2小题。
18．实验室制取二氧化碳的装置如图所示。回答下列问题：
(1)带有标号的仪器名称：a______；b_______；c_____；
(2)指出装置图中的明显错误：①______；②______；③_____。
19．由于大量使用一次性塑料方便袋而造成的“白色污染”已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学对某种塑料袋的组成进行分析研究(资料显示该塑料只含
C、H、O元素中的两种或三种)。他们设计了如图所示的实验装置，使该塑料试样在纯氧中完全燃烧，观察实验现象、分析有关数据、推算元素含量。(碱石灰可吸收水和二氧化碳)
(1)实验装置中有一处明显错误，请写出改正方法_______。
(2)装置A
中反应的化学方程式为_______。
(3)F装置的作用是_______。
(4)若装置C
的玻璃管中放入的塑料试样质量为5.9g，塑料试样充分燃烧后，装置D
增重7.2g，E装置增加的质量是8.8g，则该塑料试样中含有的元素有____；
(5)若装置中没有连接装置B，将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果______(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
参考答案
1．B
【解析】A、二氧化碳没有助燃性，不能用带火星的木条验满，错误；
B、向上排空气法收集二氧化碳时，检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满，正确；
C、向上排空气法收集二氧化碳，验满不能倒入少量澄清石灰水，错误；
D、向上排空气法收集二氧化碳时，检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入集气瓶，错误；
故选：B。
2．D
【解析】A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，操作繁琐，不易收集到纯净的二氧化碳气体，故A不符合题意；
B、碳酸钠和稀盐酸反应，反应速率太快，不适合于在实验室中制取二氧化碳，故B不符合题意；
C、大理石和稀硫酸反应，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，故C不符合题意；
D、石灰石与稀盐酸反应，反应速度适中，操作安全方便，便于收集，适合于在实验室中制取二氧化碳，故D符合题意；
故选：D。
3．C
【解析】①②两类方法虽然能生成二氧化碳，但燃烧需在空气中进行，放出大量的热，对仪器、装置的要求高而且复杂，燃烧生成的气体也难收集，故在实验室里操作性差；
③④两类方法在高温下进行，操作不便；
⑤石灰石(块状)与稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻止反应继续进行，不能得到大量的二氧化碳；
⑦碳酸钙粉末与浓盐酸反应过于剧烈，不易收集，并且浓盐酸挥发出氯化氢气体，使二氧化碳不纯；
⑥实验室常用石灰石(块状)与稀盐酸反应制取二氧化碳，固液混合不加热，只生成一种气体二氧化碳，反应速率适中，操作简便易收集；
⑧人和动物的呼吸作用产生的二氧化碳不纯，含量低。
故C选项正确。
4．B
【解析】A、集气瓶收集二氧化碳时使用，故选项错误；
B、实验室用石灰石或大理石和盐酸制取二氧化碳，制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应不需要加热，二氧化碳可溶于水并与水反应，不能用排水法收集，故实验室制二氧化碳时无需用到的仪器是：水槽或酒精灯；故选项正确；
C、导气管把气体导出，故选项错误；
D、长颈漏斗方便加盐酸，故选项错误；
故选：B。
5．A
【解析】A、实验室制取二氧化碳时，长颈漏斗的末端应伸入液面以下，以防止产生的气体从长颈漏斗在逸出，图中所示装置错误。
B、二氧化碳的密度比空气的大，可以选用向上排空气法收集，图中所示装置正确。
C、将二氧化碳通入澄清的石灰水中，澄清石灰水变浑，可以检验收集的气体是否为二氧化碳，图中所示装置正确。
D、将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊试液变红，可以验证二氧化碳的性质，图中所示装置正确。
故选：A。
6．C
【解析】A、将燃着的木条伸入集气瓶，木条熄灭，不一定是二氧化碳，也可能是氮气等气体，故选项错误。
B、将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃，说明瓶内气体能支持燃烧，不可能是二氧化碳，故选项错误。
C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明某气体是CO2，故选项正确。
D、将气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，不一定是二氧化碳，也可能是氯化氢等气体，故选项错误。
故选：C。
7．D
【解析】A、实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，或用加热氯酸钾制取或用加热高锰酸钾制取；实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，不符合题意；
B、根据二氧化碳制备装置不加热，氧气制备装置既有加热的高锰酸钾或氯酸钾，也有不加热的双氧水，因此实验室制取二氧化碳和制取氧气的发生装置不一定相同，不符合题意；
C、根据二氧化碳和氧气都可用向上排空气法收集，但二氧化碳不能用排水法，因此收集方法也不一定相同，不符合题意；
D、根据氧气和二氧化碳气体的密度都比空气大，集满气体后集气瓶都是瓶口向上放置，符合题意。故选D。
8．A
【解析】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．D
【解析】A.向试管中装大理石时，先将试管横放，用镊子把大理石放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，故A正确；
B.实验室制取二氧化碳时，将大理石放有孔塑料板上，通过控制活塞控制反应的发生和停止，故B正确；
C.二氧化碳的密度比空气的大，收集二氧化碳时从长导管进气，将空气从短导管排出，故C正确；
D.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，检验二氧化碳应使用澄清的石灰水，故D不正确。
故选D。
10．A
【解析】①大理石在带孔橡胶片上，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，可以控制反应的发生与停止，符合要求；
②通过打开和关闭止水夹，能随时控制反应的发生和停止，符合要求；
③通过试管的上下移动，也能随时控制反应的发生和停止，符合要求；
④通过粗铜丝的上下移动，也能随时控制反应的发生和停止，符合要求。
综上述分析，①②③④都符合题意，故选：A。
11．A
【解析】方法一：设两份碳酸钙的质量均为100g，设与盐酸反应生成二氧化碳的质量为x，设高温煅烧生成二氧化碳的质量为y，
两种方法制取二氧化碳的质量相等，故选A。
方法二：因为碳酸钙的质量相等，由碳元素的质量分数可得其中碳元素的质量也相等；
碳酸钙高温锻烧的化学方程式为：CaCO3CaO＋CO2↑；碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O；由反应的化学方程式可知，生成的二氧化碳中碳元素全部来自于碳酸钙，并且碳酸钙中的碳元素全部转化为二氧化碳；等质量的碳酸钙中碳元素的质量相等，因此，两个反应所生成二氧化碳气体的质量也相等。
故选A。
12．D
【解析】A、二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集，不符合题意；
B、实验室中制取二氧化碳不能用稀硫酸，因为生成的硫酸钙是一种微溶物，会阻止反应的进行，而应该用稀盐酸，不符合题意；
C、检验二氧化碳气体应该用澄清石灰水，因为能使燃着的木条熄灭的气体很多，不一定是二氧化碳，不符合题意；
D、因为二氧化碳的密度比空气大，所以将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌上，符合题意。
故选D。
13．水
碳酸
碳酸钙
水
【解析】二氧化碳的化学性质可总结如下：（1）既不燃烧，也不支持燃烧；（2）能与水反应，生成碳酸；（3）能与氢氧化钙的水溶液反应，生成难溶于水的碳酸钙和水。
14．稀盐酸
大理石或石灰石
检查装置的气密性
把燃烧的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明已经收集满
【解析】实验室制法是用稀盐酸与大理石或石灰石反应来制取二氧化碳，实验前必须先检查装置的气密性；二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，因此检验是否收集满二氧化碳的方法是：把燃烧的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明已经收集满。
15．
B
A
C
【解析】（1）实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，同时生成氯化钙、水，反应的化学方程式是：；
（2）在连接好装置后，先将导管一端伸入水中，故选：B。
然后用手捂住试管，若导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段水柱，则气密性良好；
故选：A。
（3）二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，所以可用向上排空气法收集，故填：C；
（4）检验二氧化碳气体用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：。
16．碳酸钙
向上排空气法
澄清石灰水变浑浊
口
燃着的木条熄灭
【解析】实验室常用石灰石或大理石（主要成分都为碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳能够溶于水，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；检验二氧化碳通过澄清石灰水，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；二氧化碳的验满方法是把燃烧的木条放在集气瓶瓶口，若木条立即熄灭，说明装满。
17．水槽
①②⑦⑧
将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则集满
【解析】（1）由图可知序号⑤仪器的名称为水槽；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应在常温下进行因此可使用分液漏斗做反应容器仪器是⑦⑧，收集二氧化碳一般采用排空气法仪器是①②，因此此处填①②⑦⑧；
（3）因为氧气支持燃烧，且燃烧在富氧环境中剧烈，所以实验室用向上排空气法收集氧气，其验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则集满
18．锥形瓶
长颈漏斗
集气瓶
长颈漏斗没有形成液封
没有用稀盐酸
导管没有伸入集气瓶底
【解析】（1）带有标号的仪器名称：a锥形瓶；b长颈漏斗；c集气瓶；
（2）①长颈漏斗没有形成液封。长颈漏斗下端管口应插入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸散；
②没有用稀盐酸。不能使用浓盐酸，因为浓盐酸挥发出HCl气体会使收集到的CO2不纯；
③导管没有伸入集气瓶底。集气瓶内的导管应伸入到接近集气瓶底部，以利于排净空气。
19．B装置中导管是短进长出；改正方法：导管长进短出
2H2O22H2O＋O2↑
防止空气中的二氧化碳被E装置吸收
碳元素、氢元素、氧元素
偏大
【解析】（1）利用浓硫酸干燥气体时，气体通过导管时应该是长进短出；实验装置中，错误之处：B装置中导管是短进长出；改正方法：导管长进短出。故填：B装置中导管是短进长出；改正方法：导管长进短出；
（2）装置A中过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；故填：2H2O22H2O+O2↑；
（3）F装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气被E装置吸收，影响实验结果。故填：防止空气中的二氧化碳被E装置吸收；
（4）装置D增重7.2g，说明反应生成了7.2g的水，E装置增加的质量是8.8g，说明反应生成了8.8g的二氧化碳；
8.8g二氧化碳中碳元素的质量为：8.8g××100%=2.4g；
7.2g水中氢元素的质量为：7.2g××100%=0.8g；
生成物中碳元素和氢元素的质量=2.4g+0.8g=3.2g＜5.9g，根据质量守恒定律，该物质中一定含有氧元素，氧元素的质量为：5.9g-3.2g=2.7g；
因此该物质中含有碳元素、氢元素和氧元素；故填：碳元素、氢元素、氧元素；
（5）若装置中没有连接装置B，将使测定的水的质量偏大，从而导致该塑料试样中氢元素的质量测算结果偏大；故填：偏大。