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

课题6.2
二氧化碳制取的研究
一、单选题
1．实验室制取CO2的有关操作如下，不正确的是（
）
A．检查气密性
B．制气
C．收集
D．验满
2．实验室制取干燥的CO2气体，不会用到的装置是（
）
A．
B．C．
D．
3．实验室制取二氧化碳有以下步骤：①连接好装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③向试管中小心注入适量稀盐酸；④检查装置的气密性；⑤收集产生的气体；⑥用燃着的木条检验是否收集满二氧化碳。以上操作按由先至后的顺序排列正确的是
A．①②③④⑤⑥
B．①④②③⑤⑥
C．①③②④⑤⑥
D．③①②④⑤⑥
4．实验室制取二氧化碳气体最适宜的一组试剂为
A．大理石与稀硫酸
B．石灰石与稀盐酸
C．碳酸钠与稀盐酸
D．石灰石与浓盐酸
5．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
6．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
7．下列有关二氧化碳的实验基本操作中，正确的是
A．送入药品
B．存放二氧化碳
C．检验二氧化碳
D．验满二氧化碳
8．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
9．用如图装置可以进行下列实验中的(　　)
A．锌与稀硫酸反应制取、收集氢气
B．KClO3与MnO2反应制取、收集氧气
C．KMnO4制取、收集氧气
D．过氧化氢溶液与MnO2反应制取、收集氧气
10．以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是
A．实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入
C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入
D．实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放
11．某兴趣小组利用下图装置对二氧化碳的性质进行探究，下列说法错误的是
A．B处现象说明二氧化碳能使紫色石蕊变红
B．C处溶液变浑浊，是因为生成了不溶于水的碳酸钙
C．D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭
D．D处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大
12．下图所示的装置有很多用途，下列使用方法不正确的是
A．排水法收集氧气时，由a口进气
B．排空气法收集氢气时，由b口进气
C．排水法收集氢气时，由b口进气
D．排空气法收集二氧化碳时，由a口进气
二、非选择题
13．利用下列装置进行实验室气体制取，有关说法正确的是_______________；
A．装置A可用于加热固体制气体
B．装置B可随时控制反应的发生与停止
C．装置C只能用于收集密度比空气小的气体
D．装置D用于排空气法收集氢气时，气体进入的导气管口是______
14．某补钙剂说明书的部分信息如图1所示，化学兴趣小组探究该钙片中碳酸钙的含量，取20片药剂制成粉末，加入稀盐酸（其他成分不与盐酸反应），所得数据如图2所示：
（1）实验中生成二氧化碳_____g；
（2）补钙剂中碳酸钙的质量分数为多少？
（3）若某人需补充0.6
g钙元素，则需服用这种补钙剂_____片。
15．根据下列实验装置图，回答有关问题。
（1）图中标有①的仪器名称_____。
（2）实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，选用的发生装置是__（填字母），装入药品前应进行的操作是__。若要收集干燥的二氧化碳，需将发生装置与装置E和装置___（填字母）
相连，其中装置E内的试剂是______，气体应从导管___（填“a”或“b”）端通入。
16．实验室用如图装置制取CO2。
(1)反应的化学方程式为______。
(2)用向上排空气法收集CO2的原因是_____，______。
17．实验室部分装置如图1所示，请回答下列问题。
（1）实验室用装置A制取氧气，发生反应的化学方程式为_____。
（2）若要制备几瓶CO2，并在制取过程中便于补充稀盐酸发生装置应选择_____（填字母）。
（3）用装置F收集氧气时，验满的方法是_____。
（4）实验室通过加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液的方法制取并收集纯净的N2时，应选择的装置组合是_____（填字母）。
（5）小明选用片状的鸡蛋壳和食醋反应来制取二氧化碳，并利用矿泉水瓶、玻璃杯，橡皮塞，导管，止水夹等组装了如图2所示甲、乙气体发生装置。
①比较甲，乙装置，甲装置的优点是_____（填字母，下同）。
A
反应过程中可以添加固体药品
B
可以控制反应的发生与停止
②选用甲装置还可以进行的实验是_____。
A
块状的胡萝卜与过氧化氢溶液制氧气
B
氯酸钾固体制氧气
C
粉末状的锌与稀硫酸制氢气
D
浓硫酸与甲酸共热制一氧化碳
18．实验室常用下列装置（如图）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），写出实验室制取该气体的化学方程式______。
（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H2，则H2应从导管口______通入。
参考答案
1．B
【解析】A、检查装置气密性时，拉动注射器活塞，如果长颈漏斗末端产生气泡，说明装置不漏气，反之则漏气，选项A正确；
B、实验室不能用稀硫酸和块状大理石制取CO2，因为产物CaSO4是微溶物，会覆盖在大理石表面，阻止反应的继续进行，选项B不正确；
C、二氧化碳的密度比空气大，进气导管应该接近集气瓶底部，选项C正确；
D、因为二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧，可以用燃着的木条验满，选项D正确。故选B。
2．A
【解析】制取二氧化碳要用固体石灰石（或大理石）与稀盐酸反应，可知应选用的发生装置是C；又因为二氧化碳的密度大于空气的密度，能溶于水，可选D向上排空气法收集；浓硫酸具有吸水性，所以可用浓硫酸来对二氧化碳气体进行干燥。故选A．
3．B
【解析】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（用向上排空气法收集）．故正确的操作顺序为：①
④
②
③
⑤
⑥．
故选B．
4．B
【解析】A、大理石与稀硫酸反应，反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石的表面，反应逐渐停止，不符合题意；
B、根据实验室制取二氧化碳的反应原理可知，用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，符合题意；
C、碳酸钠和稀盐酸反应速率太快，不易收集二氧化碳，不符合题意；
D、浓盐酸易挥发，使收集的二氧化碳不纯，不符合题意。
故选B。
5．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。
6．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。
7．B
【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，图中所示操作错误，不符合题意；
B、二氧化碳的密度比空气大，集气瓶应正放，图中所示操作正确，符合题意；
C、检验二氧化碳应用澄清的石灰水，图中所示操作错误，不符合题意；
D、验满二氧化碳时，应将燃着的木条伸到集气瓶口，不能伸入集气瓶内，图中所示操作错误，不符合题意。
故选B。
8．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。
9．D
【解析】A、锌与稀硫酸反应制氢气，反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，可选此装置的发生装置；氢气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故A错误；B、KClO3与MnO2反应制氧气，反应物的状态是固态，反应条件是加热，应选固-固加热型的发生装置，不能选用该装置作为发生装置；氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故B错误；C、KMnO4制取氧气，反应物的状态是固态，反应条件是加热，应选固-固加热型的发生装置，不能选用该装置作为发生装置；氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，故C错误；D、过氧化氢溶液与MnO2反应制取氧气，反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，可选此装置的发生装置；氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，可用此装置的收集，故D正确。故选D。
10．B
【解析】A.
装置②是固液常温反应制取气体的装置，实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②，正确；B.
氧气和二氧化碳的密度都比空气的密度大，均可使用装置③，气体从导管a进入占据下方空间，空气则被赶到上方空间而从b排出，错误；C.
浓硫酸具有吸水性，能干燥不与其反应的气体，装置④是洗气装置，导气管是长进短出，实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入，正确；D.
氧气和二氧化碳的密度比空气的密度大，对于密度比空气大的气体，集气瓶正放，实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放，正确。故选B。
11．A
【解析】
A、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，但是不能说二氧化碳使紫色石蕊变红色，故A错误；B、二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水，所以C出溶液变浑浊，故B正确；C、二氧化碳的密度比空气大，不具有助燃性，所以D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，故C正确；D、通过分析可知，D处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大，故D正确；故选A。
12．A
【解析】A、氧气不易溶于水，密度比水小，排水法收集氧气时，由b口进气，错误；B、氢气的密度小于空气，排空气法收集氢气时，由b口进气，正确；C、氢气不易溶于水，密度比水小，排水法收集氢气时，由b口进气，正确；D、二氧化碳的密度大于空气，排空气法收集二氧化碳时，由a口进气，正确。故选A。
13．A
b
【解析】A、装置A可用于加热固体制气体正确，正确；B、装置B不能控制反应的发生与停止，也不可以控制反应的速率，只能随时向反应容器中添加试剂，错误；C、装置C只能用于收集难溶于水或不易溶于水的气体，错误。故选A。
D、装置D用于排空气法收集氢气时，气体进入的导气管口是b，因为氢气的密度比空气小。
14．（1）4.4
（2）设补钙剂中碳酸钙的质量分数为x
CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O
100　　　　　　　　　　　44
20g×x　　　　　　　　　　4.4g
解得：x＝50%
答：补钙剂中碳酸钙的质量分数为50%。
（3）3
【解析】解：（1）生成二氧化碳的质量为100g÷100片×20片+80g﹣95.6g＝4.4g；
（2）见答案；
（3）该补钙剂中钙元素的质量分数＝×100%×50%＝20%
每天需服用这种补钙剂的质量＝＝3g。则需服用这种补钙剂＝3片。
15．集气瓶．
A
装置气密性检测
D
浓硫酸
a．
【解析】（1）图中标有①的仪器名称是：集气瓶。
（2）实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，是固体和液体常温下反应制取气体，所以发生装置是A；装入药品前应进行的操作是
装置气密性检测。若要收集干燥的二氧化碳，由于要制备的是干燥的气体，所以要用浓硫酸除去水蒸气，然后用向上排空气法收集，所以需将发生装置与装置E和装置D（填字母）相连，其中装置E内的试剂是
浓硫酸，气体应从导管
a端通入（洗气瓶应该长进短出）。
16．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
CO2的密度大于空气
且不与空气中的其他其他反应
【解析】(1)实验室用碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水来制取二氧化碳，反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；
(2)二氧化碳的密度比空气的密度大，且不与空气中的其他其他反应，故选向上排空气法收集。
17．
C
把带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，则瓶中充满了氧气
DG
B
A
【解析】（1）装置A适用于固体加热制取气体，因为试管口处有一团棉花，所以是加热高锰酸钾制取氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰，反应的化学方程式为：
；
（2）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热，为了方便添加稀盐酸，则选择装置C来制取；
（3）氧气具有助燃性，用装置F收集氧气时的验满方法是把带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，则瓶中充满了氧气；
（4）实验室通过加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液的方法制取氮气时，因此发生装置应选择D；收集纯净的N2时，用排水法收集；
（5）①鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，可与酸反应生成二氧化碳，所以可用片状的鸡蛋壳食醋反应来制取二氧化碳，比较甲、乙装置，甲装置，可知二者的区别在于甲中矿泉水瓶底部有孔，乙没有，将矿泉水瓶放入液体，固液接触产生气体，不需要气体时，将矿泉水瓶移出，反应停止，所以装置的优点是：可以控制反应的发生与停止；
②甲装置适用于块状固体和液体常温反应制取气体，BD需要加热，所以不可行，C粉末装的锌放入矿泉水瓶会漏出，不可行，故选用甲装置可以进行的实验是：块状的胡萝卜与过氧化氢溶液制氧气。
18．长颈漏斗
集气瓶
A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应该略向下倾斜
E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应伸入集气瓶的底部
E或F或G
MnO2
催化作用
2H2O2
2H2O
+O2↑
CO2
CaCO3
+
2HCl==CaCl2
+
H2O
+
CO2↑
可以随时控制反应的进行，随开随停（凡叙述合理均可）
b
【解析】(1)仪器的名称：①长颈漏斗；②集气瓶；
(2)①E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应伸入集气瓶的底部，以排净装置内的空气，收集到的气体更纯；
②A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，易导致冷凝水倒流，使试管炸裂，应该略向下倾斜；
(3)在实验室中用氯酸钾和固体二氧化锰制取氧气选择上述装置中的A，氧气难溶于水可以用排水法收集，选择装置F，氧气的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，可用装置E或G。在实验室中用过氧化氢法制氧气选用C装置作为氧气的发生装置，原理是过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气，实验中都用到了一种相同的固体药品，是二氧化锰：MnO2，在两个反应中二氧化锰起催化作用。过氧化氢制取氧气的化学反应方程式：2H2O22H2O+O2；
(4)实验室选用C和E装置还可以制取的气体是CO2，反应原理是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式：CaCO3
+
2HCl
==
CaCl2
+
H2O
+
CO2↑；
(5)装置B、C都可以用来制取二氧化碳，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点：可以随时控制反应的进行，随开随停。关闭弹簧夹，大试管内气体增多，压强变大，在压力的作用下，试管内液面下降，当液面下降到隔板下边时，固体反应物与液体分离，反应停止；反之，打开弹簧夹，反应开始。
(6)欲用G装置收集H2，由于氢气的密度比空气的小，则H2应从导管口b端通入。