人教版化学九年级上册第六单元实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质 同步训练
一、单选题
1.下列现象只体现CO2物理性质的是( )
A.CO2可使紫色石蕊试液变红
B.CO2可使澄清石灰水变浑浊
C.将CO2加压和降温,变成雪花状固体
D.CO2倒入装有阶梯式燃着蜡烛的烧杯中,下边蜡烛的火焰先熄灭,上边的后熄灭
【答案】C
【知识点】二氧化碳的物理性质
【解析】【解答】解:A、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红,是二氧化碳与水反应生成碳酸的结果,表现的是化学性质,故A错误;
B、二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊,是二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙的缘故,体现的是化学性质,故B错误;
C、将CO2加压和降温,变成雪花状固体,只是改变了二氧化碳的存在状态,体现的是二氧化碳的物理性质,故C正确;
D、CO2倒入装有阶梯式燃着蜡烛的烧杯中,下边蜡烛的火焰先熄灭,上边的后熄灭,体现了二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧且密度比空气大的性质,体现了物理性质和化学性质,故D错误;
故选C.
【分析】根据已有的知识进行分析,物理性质是指不需要发生化学变化就表现出来的性质,如物质的颜色、状态气味等,据此解答.
2.如图所示有关二氧化碳的实验中,只与二氧化碳物理性质有关的实验是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】二氧化碳的物理性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】解:A图中反应生成的二氧化碳使下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,既证明了二氧化碳密度比空气大的物理性质,也证明了二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧的化学性质.
B图中的塑料瓶将变扁,证明了二氧化碳能溶于水,还能与石灰水反应.
C图中石蕊试液变红,证明二氧化碳与石蕊试液中的水反应生成了碳酸,碳酸使石蕊变红.
D图中的实验只能证明二氧化碳密度比空气大.只与物理性质有关;
答案:D.
【分析】利用二氧化碳相关的物理和化学性质解决,主要的物理性质为:密度比空气大,固体二氧化碳干冰易升华;化学性质主要有不燃烧不支持燃烧,与水反应及与碱反应
3.实验室制取气体选择收集方法时,下列性质:a 颜色 b 密度 c 溶解度 d 可燃性 e 能否与水反应,必须考虑的是( )
A.abc B.bcd C.cde D.bce
【答案】D
【知识点】气体反应装置的选取
【解析】【解答】解:实验室制取气体选择收集方法时,收集方法的选择是根据:一般考虑气体物理性质中的密度和溶解性,化学性质中看它是否与水发生化学反应;难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法收集;密度比空气大的气体(不能与空气中的成分反应)可用向上排空气法收集,密度比空气小的气体(不能与空气中的成分反应)可用向下排空气法收集.
故bce需要考虑.
故选D.
【分析】考虑实验室选择气体收集方式时,是否能选用排水法要考虑气体的溶解性和是否与水反应;是否能选用排空气法要考虑气体的密度比空气大还是小;据此进行分析判断.
4.(2016九上·江阴月考)考试复习阶段,小刘同学梳理了以下知识:①具有相对稳定结构的粒子一定是稀有气体元素的原子;②点燃可燃性气体前一定要验纯;③只含一种元素的物质一定是单质;④氧化物一定是含氧化合物;⑤质子数相等的一类粒子一定属于同种元素;⑥进入久未开启的地窖前一定要做灯火实验。其中正确的是( )
A.②④⑥ B.①②⑤ C.③⑤⑥ D.①②⑤⑥
【答案】A
【知识点】原子的定义与构成;元素的概念;单质和化合物;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】具有相对稳定结构的粒子不一定是稀有气体元素的原子,可能是离子;点燃可燃性气体前一定要验纯;只含一种元素的物质不一定是单质,可能是混合物;氧化物一定是含氧化合物;质子数相等的一类粒子不一定属于同种元素,比如水分子和氖原子;进入久未开启的地窖前一定要做灯火实验。故选A.
5.(2017·宁波模拟)现有CO、CO2混合气体,小芳同学按如下顺序进行操作(如图所示装置中a是弹簧夹,b是分液漏斗活塞):①关b开a;②通入混合气体;③收集气体;④关a开b;⑤收集气体.通过上述操作小芳( )
A.只收集到CO气体
B.只收集到CO2气体
C.先收集到CO气体,后收集到CO2气体
D.先收集到CO2气体,后收集到CO气体
【答案】C
【知识点】常用气体的收集方法;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】解:因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,当关b开a时,混合气体中的二氧化碳被吸收,并在装置中生成了碳酸钠,只有CO气体通过后被收集;当再关a开b时,由于碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,装置中生成的碳酸钠又转化为二氧化碳释放出来,然后又可收集CO2气体.
故选C.
【分析】先根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水的性质,确定关b开a时能通过装置的气体成分,再根据碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳的性质,确定后来关a开b放出的气体.
6.(2017·峄城模拟)某同学向如图实验装置中通入气体X,若关闭活塞A,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞A,澄清石灰水不变浑浊.则气体X和洗气瓶内溶液Y分别可能是( )
A B C D
X CO2 HCl CO2 HCl
Y NaOH 浓硫酸 浓硫酸 Na2CO3
A.X:CO2、Y:NaOH B.X:HCl、Y:浓硫酸
C.X:CO2、Y:浓硫酸 D.X:HCl、Y:Na2CO3
【答案】D
【知识点】碱的化学性质;盐的化学性质;二氧化碳的化学性质;反应现象和本质的联系
【解析】【解答】解:A、若X是二氧化碳,Y是氢氧化钠,关闭活塞A,则二氧化碳会与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳被消耗,不会使石灰水变浑浊,打开活塞A,则二氧化碳直接进入试管中,会使石灰水变浑浊,故A错误;
B、若B是氯化氢,Y是浓硫酸,关闭活塞A,氯化氢通过浓硫酸后不与浓硫酸反应,进入石灰水不会使石灰水变浑浊,打开活塞A,则氯化氢直接进入试管中,不会使石灰水变浑浊,故B错误;
C、若X是二氧化碳,Y是浓硫酸,关闭活塞A,二氧化碳通过浓硫酸后不与浓硫酸反应,进入石灰水会使石灰水变浑浊,打开活塞A,则二氧化碳直接进入试管中,会使石灰水变浑浊,故C错误;
D、若X是氯化氢,Y是碳酸钠,关闭活塞A,氯化氢通过碳酸钠与碳酸钠反应生成二氧化碳,进入石灰水会使石灰水变浑浊,打开活塞A,则氯化氢直接进入试管中,不会使石灰水变浑浊,故D正确;
故选D.
【分析】据题干提供的信息进行分析,关闭活塞A,则X通过Y后能使石灰水变浑浊,说明X与Y接触后有二氧化碳;打开活塞A,则X直接进入试管中,没有二氧化碳.
7.(2017·安徽)下列实验装置或操作正确的是( )
A. 加热液体 B. 加入固体
C. 检查气密性 D. 收集氧气
【答案】D
【知识点】实验室常见的仪器及使用;药品的取用;检查装置的气密性;常用气体的收集方法
【解析】【解答】解:A、加热烧杯内液体时,要垫石棉网,而且液体不能超过烧杯容积的三分之一,防止沸腾溅出,故错误;
B、向试管内加入固体时,横放试管,用镊子送入试管底部,然后慢慢竖起,故错误;
C、长颈漏斗底部插入液体中,用弹簧夹夹住橡皮管,从长颈漏斗中加水,至管内形成一段液柱,观察液柱如果不下落,则气密性良好,图中操作错误;
D、图示是排水法收集气体,操作正确.
故选D.
【分析】A、根据加热液体的正确方法分析;
B、根据加热固体药品的正确方法分析;
C、根据检查装置气密性的正确方法分析;
D、根据收集气体的正确方法分析.
8.(2017·桂林)实验室里用向上排空气法收集CO2,依据的CO2性质是( )
A.密度 B.颜色 C.气味 D.熔点
【答案】A
【知识点】常用气体的收集方法
【解析】【解答】解:二氧化碳的密度比空气大,因此实验室里用向上排空气法收集CO2.
故选:A.
【分析】根据气体的收集方法推测气体的密度和溶解性:能用向上排空气法收集,说明这种气体的密度比空气大,能用排水法收集,说明这种气体不溶于水.
9.(2017·永州)小唐同学对所需知识进行了归纳,其中叙述正确的是( )
A.KMnO4和MnO2都是氧化物
B.合金和合成材料都属于有机合成材料
C.过滤和蒸馏都能降低水的硬度
D.实验室收集O2和H2都可以使用排水法
【答案】D
【知识点】常用气体的收集方法;硬水与软水;合成材料的使用及其对人和环境的影响;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】解:
A、高锰酸钾中含有三种元素,属于化合物,但不属于氧化物.二氧化锰是由两种元素组成且有氧元素的化合物,则属于氧化物,故错误;
B、合金属于金属材料,不属于有机合成材料.合成材料属于有机合成材料,故错误;
C、过滤可以除去不溶性杂质,不能能降低水的硬度,蒸馏能降低水的硬度,故错误;
D、O2不溶溶于水,H2难溶于水,实验室收集O2和H2都可以使用排水法,故正确.
答案:D
【分析】A、根据氧化物的概念可知,氧化物中只有两种元素且含有氧元素来分析解答;
B、根据材料的分类进行分析解答:
C、根据过滤可以除去不溶性杂质,蒸馏能降低水的硬度解答;
D、根据O2和H2的溶解性解答.
二、多选题
10.(多选)如图所示装置有多种用途,可利用该装置进行的有关实验是( )
A.收集二氧化碳气体:将CO2从a管通入广口瓶中
B.收集氧气:将O2从b管通入装满水的广口瓶中
C.收集H2:将H2从a管通入装满水的广口瓶中
D.用浓硫酸除去CO中的H2O(气):将混合气体从b管通入盛有适量浓硫酸的广口瓶中
【答案】C,D
【知识点】常用气体的收集方法;气体的净化
【解析】【解答】解:A、二氧化碳密度大于空气的密度,应该从b进,从a出,故A错;
B、用排水法收集难溶于水的氧气,瓶内盛满水,气体应该从a端进,利用气体的压力将水从b端压出,故B错;
C、用排水法收集氢气时,瓶内装满水,气体从a管进,故C正确;
D、一氧化碳不与浓硫酸反应,而浓硫酸可以吸收水蒸气,此实验可以完成,要遵循长进短出的原则,所以从b通入气体,故D正确.
故选CD.
【分析】“多功能瓶”在实验中有很多用途:①当用它净化或检验气体时,必须根据气体性质选择合适的实验试剂,气体由b端进入.②此外可以用它来收集气体:若用排空气法收集气体,密度比空气大的气体由b端进入,比空气小的由a端进入;采用排水法收集,则需先将瓶子装满水,然后气体由a端进入,同时,排开水的体积就等于气体的体积.③气体净化原则:不减少被净化的气体,不能引进新的杂质.气体干燥原则:干燥剂只能吸收气体中的水分,不能与被干燥的气体发生反应.
11.(2017·椒江模拟)下列实验不能达到实验目的是( )
A. 检验二氧化碳是否集满
B. 除去CO中的CO2
C. 收集一瓶二氧化碳
D. 分离溶液中的固态物质
【答案】B,C
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;常用气体的收集方法;常见气体的检验;二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】解:A、收集二氧化碳时,检验集气瓶是否集满,用一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,故选项方案能达到目的;
B、二氧化碳能够溶于氢氧化钠溶液,一氧化碳不能,所以除去CO中的CO2通入足量氢氧化钠溶液,但进气口应该是长管,故选项方案不能达到目的;
C、二氧化碳能溶于水,因此不用排水法收集,故选项方案不能达到目的;
D、分离溶液中的固态物质可以采用过滤法,故选项方案能达到目的;
故选项为:BC.
【分析】A、根据二氧化碳的验满方法进行分析判断;
B、根据二氧化碳能够溶于氢氧化钠溶液,一氧化碳不能分析判断;
C、根据二氧化碳能溶于水分析判断;
D、根据过滤适用的范围分析判断.
12.(2017·潮阳模拟)下列CO2的制备装置中,不能起到“随开随制,随关随停”效果的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B,D
【知识点】气体反应装置的选取
【解析】【解答】解:A、用弹簧夹夹住橡胶管时气体排不出去,球形瓶中的气体压强变大从而迫使稀盐酸排出干燥管并与大理石分离,反应停止.放开弹簧夹时,稀盐酸进入干燥管,并和烧杯中的液面相平同时与大理石接触,发生化学反应.所以该装置可以通过控制弹簧夹来达到使盐酸和大理石分离,从而控制反应的发生和停止,不符合题意;
B、固体放在锥形瓶中,酸放在小试管中,酸和固体不能分离,故无法控制反应发生和停止,符合题意;
C、该装置将固体放于铜网上,铜网放入液体,反应生成气体,将铜网拉出,固液分离,反应停止,故不符合题意;
D、大理石反放于隔板上,通过长颈漏斗添加液体,长颈漏斗下端在液面以上,即使夹上弹簧夹液体也无法压入长颈漏斗,故无法控制反应的发生和停止,符合题意.
故选BD.
【分析】根据实际操作分析装置是否具有控制反应的发生和停止的效果.
三、解答题
13.(2016九上·新乡期中)化学兴趣小组用如图所示装置做有关CO2气体性质的实验:某同学挤压装置B中滴管的胶头,使其中的氢氧化钙溶液滴入烧瓶,并轻轻振荡,看到的现象是什么(两 条)?分析产生该观象的原因并写出有关反应的化学方程.
【答案】解:二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以看到的现象是:烧瓶内溶液变浑浊,气球逐渐胀大,原因是:澄清石灰水吸收烧瓶内的二氧化碳气体生成难溶于水的碳酸钙沉淀,同时,烧瓶内压强减小,外界空气进入气球,使气球胀大,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
故答案为:烧瓶内溶液变浑浊,气球逐渐胀大,澄清石灰水吸收烧瓶内的二氧化碳气体生成难溶于水的碳酸钙沉淀,同时,烧瓶内压强减小,外界空气进入气球,使气球胀大,CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
【知识点】文字表达式;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】本题主要考查碱性物质与二氧化碳见得反应,该反应同样是新刷的墙壁会吐水的原理,气球之所以会膨胀是因为瓶内的二氧化碳被消耗,导致瓶内压强减小、小于大气压,气球由于压强差而膨胀。 【分析】根据二氧化碳能与氢氧化钙反应及瓶内的压强的变化分析回答.
四、计算题
14.(2017·深圳模拟)取22.2g石灰石样品,放入盛有126g稀盐酸的烧杯中,石灰石中的CaCO3与盐酸恰好完全反应(杂质不反应,也不溶解),烧杯内物质质量变为139.4g。请计算:
(1)反应生成 二氧化碳的质量;
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(保留一位小数)
【答案】(1)m(CO2)= 126g+22.2g-139.4g=8.8g
(2)解:反应后溶液的溶质为CaCl2,
则设CaCO3的质量为x,的质量为y,CaCl2
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+ H2O+ CO2↑
100
111
44
x
y
8.8g
解得x=20g
y=22.2g
则CaCl2的质量分数为 ×100%=16.18%
答:反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.18%。
【知识点】酸的化学性质;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)反应前后减少的质量即为生成气体的质量,则m(CO2)= 126g+22.2g-139.4g=8.8g;(2)反应后的溶质为CaCl2,首先需求出CaCl2的质量;因为反应后的烧杯中含有杂质,所以需要知道真正参加反应的CaCO3的质量,方便后面求出溶液的总质量;则设CaCO3的质量为x,的质量为y,CaCl2
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+ H2O+ CO2↑
100
111
44
x
y
8.8g
解得x=20g
y=22.2g
则CaCl2的质量分数为 ×100%=16.18%
五、填空题
15.实验室制取气体的思路主要有 ,实验室制取CO2的药品名称 为什么不能有稀硫酸 ;CO2的收集方法 ,CO2的检验方法 CO2的验满方法 .
【答案】原理、装置、检验;大理石和稀盐酸;因为大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止了硫酸与大理石的进一步反应,所以不能用碳酸钙与硫酸反应;向上排空气法收集;把气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,说明气体为二氧化碳;将燃着的木条放到集气瓶口,如果熄灭,说明已经满了,如果不灭就没满
【知识点】气体反应装置的选取;二氧化碳的实验室制法;二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】解:实验室制取气体的思路:原理、装置、检验;
实验室制取CO2的药品名称是大理石和稀盐酸;因为大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止了硫酸与大理石的进一步反应,所以不能用碳酸钙与硫酸反应;二氧化碳能够溶于水,不能用排水法收集;二氧化碳的密度比空气大,可以用向上排空气法收集.检验二氧化碳气体,把气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,说明气体为二氧化碳.
由于二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧,所以用燃着的木条来验满,由于是验满,所以将燃着的木条放到集气瓶口,如果熄灭,说明已经满了,如果不灭就没满.
答案:原理、装置、检验;大理石和稀盐酸;因为大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止了硫酸与大理石的进一步反应,所以不能用碳酸钙与硫酸反应;向上排空气法收集;把气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,说明气体为二氧化碳;将燃着的木条放到集气瓶口,如果熄灭,说明已经满了,如果不灭就没满.
【分析】实验室制气体:根据药品的状态和反应所需的条件选择发生装置;根据气体的性质如溶解性,密度来确定收集装置.根据实验室制取二氧化碳药品的选择方法考虑.选择收集气体的方法时,应该考虑的问题有:气体是否溶于水,气体的密度与空气密度大小的比较,气体能否和空气中的某种物质反应等.
16.(2017·松江模拟)请结合图示,回答下列问题.
①写出有标号的仪器名称:M .
②实验室制取O2、CO2均可用的发生装置是 (填字母),用此装置制取氧气的化学方程式为 .可用装置E收集O2的依据是 .
③实验室用C装置制CO2的优点是 ,反应的化学方程式为 .用D装置收集CO2应从 端通入(选填“a”或“b”).
【答案】试管;BC;2H2O2 2H2O+O2↑;氧气不易溶于水;能使反应随时进行或停止;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;a
【知识点】气体反应装置的选取;文字表达式
【解析】【解答】解:①M号仪器的名称是试管;
故填:试管;②制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热;实验室制取CO2,是在常温下,用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.所以实验室制取O2、CO2均可用的发生装置是BC.双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,故双氧水制取氧气的化学方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑;
故填:BC;2H2O2 2H2O+O2↑;氧气不易溶于水.③实验室可用B或C装置制CO2,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
C相对于B装置的优点是能使反应随时进行或停止,其原理是:关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止;打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行.因为二氧化碳的密度比空气大,所以二氧化碳应该从长管进入,把空气从短管排出.
故填:能使反应随时进行或停止;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;a.
【分析】①认识常见仪器的名称;②制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热;实验室制取CO2,是在常温下,用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.③实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
排空气法收集气体时,若气体密度小于空气,则短进长出,若气体密度大于空气,则长进短出.
六、探究题
17.(2017·自贡)请根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)若选择,A、D装置,连接导管口a、d可以制取某种气体,该反应的化学方程式为 .
(2)相对于B装置来说,C装置的优点是 .
(3)简述用D装置收集氧气时的验满方法: .
【答案】(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)便于控制反应的发生和停止
(3)把燃着的木条放在e导管口,木条燃烧更旺,证明集满
【知识点】气体反应装置的选取;氧气的检验和验满;文字表达式
【解析】【解答】解:(1)A装置制取气体的反应物是固体,反应条件是加热,A、D装置连接导管口a、d可以制取某种气体的密度比空气大,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2)通过装置内压强的改变可以实现固体和液体的分离,所以相对于B装置来说,C装置的优点是:便于控制反应的发生和停止;(3)氧气有助燃性,密度比空气大,所以用D装置收集氧气时的验满方法是:把燃着的木条放在e导管口,木条燃烧更旺,证明集满.
故答案为:(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2)便于控制反应的发生和停止;(3)把燃着的木条放在e导管口,木条燃烧更旺,证明集满.
【分析】(1)根据A装置制取气体的反应物是固体,反应条件是加热,A、D装置连接导管口a、d可以制取某种气体的密度比空气大,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析;(2)根据通过装置内压强的改变可以实现固体和液体的分离进行分析;(3)根据氧气有助燃性,密度比空气大进行分析.
18.(2017·黄石)O2、H2、CO2是中学化学中常见的气体,请根据下列装置图回答问题:
(1)实验室制取CO2的发生装置应选用 (用字母A~F填空)装置,其中的玻璃仪器(连接装置除外)的名称是 ;
(2)实验室用B装置制取O2时,加入的固体起 作用;该反应的化学方程式为 .
(3)实验室用C装置干燥H2时加入的试剂是 (填名称),收集H2选用的装置是 ,其原因是 .
【答案】(1)B;分液漏斗、锥形瓶
(2)催化;2H2O2 2H2O+O2↑
(3)浓硫酸;D或F;氢气不溶于水,且密度比空气小
【知识点】气体反应装置的选取;催化剂的特点与催化作用;文字表达式
【解析】【解答】解:(1)实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,所以应该选择B装置来制取二氧化碳气体;其中的玻璃仪器有锥形瓶和分液漏斗;B;分液漏斗、锥形瓶;(2)装置B适用于固液常温下制取气体,则为实验室用过氧化氢制氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑.故填:催化;2H2O2 2H2O+O2↑;(3)浓硫酸具有吸水性,所以可用盛有浓硫酸的装置C来干燥氢气,氢气的密度比空气小,所以可用向下排空气法收集氢气,氢气难溶于水,所以可用排水法来收集;浓硫酸;D或F;氢气不溶于水,且密度比空气小.
【分析】(1)根据实验室中制取二氧化碳的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置以及常用仪器的名称来分析;(2)实验室用过氧化氢制氧气,属于固液常温型,进行分析解答;(3)根据浓硫酸具有吸水性以及氢气的物理性质来分析.
19.(2017·六盘水)如图是实验室制取气体的部分装置,请根据实验装置(部分固定装置已省略)回答问题:
(1)图中标识①仪器的名称是: ;
(2)用A装置制取氧气的化学方程式为: ;
(3)实验室既可以制取CO2,又可以制取O2的发生和收集装置组合为: (在A﹣E中选),用该装置制取CO2的化学方程式为: ;
(4)若用F装置收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是 (填字母代号)
A.NH3 B.H2 C.O2 D.CH4
(5)工业上常需分离CO、CO2的混合气体,某同学采用装置G也能达到分离该混合气体的目的,操作步骤如下:
①关闭活塞乙,打开活塞甲,通入混合气体,可收集到 气体
②然后, (填操作),又可收集到另一种气体.
【答案】(1)锥形瓶
(2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)BD;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)C
(5)CO;关闭活塞甲,打开活塞乙
【知识点】气体反应装置的选取;气体的净化;文字表达式;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】解:(1)仪器①是锥形瓶;故填:锥形瓶;(2)装置A适用于固体加热制取氧气,且试管口有一棉花团,所以加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;故填:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(3)验室制取CO2的反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,属于“固液不加热型”;氧气可用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,属于“固液不加热型”;因此能共用的发生装置是B;实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,同时生成氯化钙、水,反应的化学方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,氧气的密度比空气大,所以均可选择D装置来收集;故填:BD;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(4)由图示可知,该气体能用浓硫酸来干燥,所以不会是氨气(氨气能与硫酸反应),由气体从长管进入可知,该气体的密度比空气大,甲烷与氢气的密度均比空气小,所以是氧气;故填:C;(5)①一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,所以关闭活塞乙,打开活塞甲,通入混合气体,可收集到一氧化碳;②二化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳,所以在完成①之后,关闭活塞甲,打开活塞乙,这时B中的稀硫酸与步骤①中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠反应,生成二氧化碳,所以此时可收集到二氧化碳.故填:①CO;②关闭活塞甲,打开活塞乙.
【分析】(1)熟记仪器的名称;(2)装置A适用于固体加热制取气体;(3)根据实验室中制取二氧化碳的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置,根据二氧化碳的密度及水溶性来选择收集装置;(4)根据可用浓硫酸来干燥以及该气体的密度比空气大来分析;(5)①根据氢气不与氢氧化钠溶液反应,而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应分析;②根据二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳分析.
20.(2017·昆明)如图为实验室常用装置.
(1)写出仪器①的名称 .
(2)实验室用a装置制氧气,反应的化学方程式为 .
(3)a装置还可用于实验室制二氧化碳,反应的化学方程式为 ;将产生的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水 ,该气体为二氧化碳.
(4)若在实验室收集氢气,应选择的收集装置为 (填序号).
【答案】(1)长颈漏斗
(2)2H2O2 2H2O+O2↑
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;变浑浊
(4)b或d
【知识点】气体反应装置的选取;文字表达式
【解析】【解答】解:(1)仪器①是长颈漏斗;故填:长颈漏斗;(2)该装置适用于固液常温下制取氧气,即过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,故填:2H2O2 2H2O+O2↑;(3)实验室制取CO2,是在常温下,用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,二氧化碳一般用澄清的石灰水检验:把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳;故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;变浑浊;(4)氢气密度比空气小,难溶于水,所以应该选择向下排空气法或排水法来收集氢气.故填:b或d.
【分析】(1)熟记仪器的名称;(2)根据装置特点来分析;(3)实验室制取CO2,是在常温下,用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,二氧化碳一般用澄清的石灰水检验:把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳;(4)根据氢气的密度及水溶性来选择收集装置.
1 / 1人教版化学九年级上册第六单元实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质 同步训练
一、单选题
1.下列现象只体现CO2物理性质的是( )
A.CO2可使紫色石蕊试液变红
B.CO2可使澄清石灰水变浑浊
C.将CO2加压和降温,变成雪花状固体
D.CO2倒入装有阶梯式燃着蜡烛的烧杯中,下边蜡烛的火焰先熄灭,上边的后熄灭
2.如图所示有关二氧化碳的实验中,只与二氧化碳物理性质有关的实验是( )
A. B.
C. D.
3.实验室制取气体选择收集方法时,下列性质:a 颜色 b 密度 c 溶解度 d 可燃性 e 能否与水反应,必须考虑的是( )
A.abc B.bcd C.cde D.bce
4.(2016九上·江阴月考)考试复习阶段,小刘同学梳理了以下知识:①具有相对稳定结构的粒子一定是稀有气体元素的原子;②点燃可燃性气体前一定要验纯;③只含一种元素的物质一定是单质;④氧化物一定是含氧化合物;⑤质子数相等的一类粒子一定属于同种元素;⑥进入久未开启的地窖前一定要做灯火实验。其中正确的是( )
A.②④⑥ B.①②⑤ C.③⑤⑥ D.①②⑤⑥
5.(2017·宁波模拟)现有CO、CO2混合气体,小芳同学按如下顺序进行操作(如图所示装置中a是弹簧夹,b是分液漏斗活塞):①关b开a;②通入混合气体;③收集气体;④关a开b;⑤收集气体.通过上述操作小芳( )
A.只收集到CO气体
B.只收集到CO2气体
C.先收集到CO气体,后收集到CO2气体
D.先收集到CO2气体,后收集到CO气体
6.(2017·峄城模拟)某同学向如图实验装置中通入气体X,若关闭活塞A,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞A,澄清石灰水不变浑浊.则气体X和洗气瓶内溶液Y分别可能是( )
A B C D
X CO2 HCl CO2 HCl
Y NaOH 浓硫酸 浓硫酸 Na2CO3
A.X:CO2、Y:NaOH B.X:HCl、Y:浓硫酸
C.X:CO2、Y:浓硫酸 D.X:HCl、Y:Na2CO3
7.(2017·安徽)下列实验装置或操作正确的是( )
A. 加热液体 B. 加入固体
C. 检查气密性 D. 收集氧气
8.(2017·桂林)实验室里用向上排空气法收集CO2,依据的CO2性质是( )
A.密度 B.颜色 C.气味 D.熔点
9.(2017·永州)小唐同学对所需知识进行了归纳,其中叙述正确的是( )
A.KMnO4和MnO2都是氧化物
B.合金和合成材料都属于有机合成材料
C.过滤和蒸馏都能降低水的硬度
D.实验室收集O2和H2都可以使用排水法
二、多选题
10.(多选)如图所示装置有多种用途,可利用该装置进行的有关实验是( )
A.收集二氧化碳气体:将CO2从a管通入广口瓶中
B.收集氧气:将O2从b管通入装满水的广口瓶中
C.收集H2:将H2从a管通入装满水的广口瓶中
D.用浓硫酸除去CO中的H2O(气):将混合气体从b管通入盛有适量浓硫酸的广口瓶中
11.(2017·椒江模拟)下列实验不能达到实验目的是( )
A. 检验二氧化碳是否集满
B. 除去CO中的CO2
C. 收集一瓶二氧化碳
D. 分离溶液中的固态物质
12.(2017·潮阳模拟)下列CO2的制备装置中,不能起到“随开随制,随关随停”效果的是( )
A. B.
C. D.
三、解答题
13.(2016九上·新乡期中)化学兴趣小组用如图所示装置做有关CO2气体性质的实验:某同学挤压装置B中滴管的胶头,使其中的氢氧化钙溶液滴入烧瓶,并轻轻振荡,看到的现象是什么(两 条)?分析产生该观象的原因并写出有关反应的化学方程.
四、计算题
14.(2017·深圳模拟)取22.2g石灰石样品,放入盛有126g稀盐酸的烧杯中,石灰石中的CaCO3与盐酸恰好完全反应(杂质不反应,也不溶解),烧杯内物质质量变为139.4g。请计算:
(1)反应生成 二氧化碳的质量;
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(保留一位小数)
五、填空题
15.实验室制取气体的思路主要有 ,实验室制取CO2的药品名称 为什么不能有稀硫酸 ;CO2的收集方法 ,CO2的检验方法 CO2的验满方法 .
16.(2017·松江模拟)请结合图示,回答下列问题.
①写出有标号的仪器名称:M .
②实验室制取O2、CO2均可用的发生装置是 (填字母),用此装置制取氧气的化学方程式为 .可用装置E收集O2的依据是 .
③实验室用C装置制CO2的优点是 ,反应的化学方程式为 .用D装置收集CO2应从 端通入(选填“a”或“b”).
六、探究题
17.(2017·自贡)请根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)若选择,A、D装置,连接导管口a、d可以制取某种气体,该反应的化学方程式为 .
(2)相对于B装置来说,C装置的优点是 .
(3)简述用D装置收集氧气时的验满方法: .
18.(2017·黄石)O2、H2、CO2是中学化学中常见的气体,请根据下列装置图回答问题:
(1)实验室制取CO2的发生装置应选用 (用字母A~F填空)装置,其中的玻璃仪器(连接装置除外)的名称是 ;
(2)实验室用B装置制取O2时,加入的固体起 作用;该反应的化学方程式为 .
(3)实验室用C装置干燥H2时加入的试剂是 (填名称),收集H2选用的装置是 ,其原因是 .
19.(2017·六盘水)如图是实验室制取气体的部分装置,请根据实验装置(部分固定装置已省略)回答问题:
(1)图中标识①仪器的名称是: ;
(2)用A装置制取氧气的化学方程式为: ;
(3)实验室既可以制取CO2,又可以制取O2的发生和收集装置组合为: (在A﹣E中选),用该装置制取CO2的化学方程式为: ;
(4)若用F装置收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是 (填字母代号)
A.NH3 B.H2 C.O2 D.CH4
(5)工业上常需分离CO、CO2的混合气体,某同学采用装置G也能达到分离该混合气体的目的,操作步骤如下:
①关闭活塞乙,打开活塞甲,通入混合气体,可收集到 气体
②然后, (填操作),又可收集到另一种气体.
20.(2017·昆明)如图为实验室常用装置.
(1)写出仪器①的名称 .
(2)实验室用a装置制氧气,反应的化学方程式为 .
(3)a装置还可用于实验室制二氧化碳,反应的化学方程式为 ;将产生的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水 ,该气体为二氧化碳.
(4)若在实验室收集氢气,应选择的收集装置为 (填序号).
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】二氧化碳的物理性质
【解析】【解答】解:A、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红,是二氧化碳与水反应生成碳酸的结果,表现的是化学性质,故A错误;
B、二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊,是二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙的缘故,体现的是化学性质,故B错误;
C、将CO2加压和降温,变成雪花状固体,只是改变了二氧化碳的存在状态,体现的是二氧化碳的物理性质,故C正确;
D、CO2倒入装有阶梯式燃着蜡烛的烧杯中,下边蜡烛的火焰先熄灭,上边的后熄灭,体现了二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧且密度比空气大的性质,体现了物理性质和化学性质,故D错误;
故选C.
【分析】根据已有的知识进行分析,物理性质是指不需要发生化学变化就表现出来的性质,如物质的颜色、状态气味等,据此解答.
2.【答案】D
【知识点】二氧化碳的物理性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】解:A图中反应生成的二氧化碳使下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,既证明了二氧化碳密度比空气大的物理性质,也证明了二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧的化学性质.
B图中的塑料瓶将变扁,证明了二氧化碳能溶于水,还能与石灰水反应.
C图中石蕊试液变红,证明二氧化碳与石蕊试液中的水反应生成了碳酸,碳酸使石蕊变红.
D图中的实验只能证明二氧化碳密度比空气大.只与物理性质有关;
答案:D.
【分析】利用二氧化碳相关的物理和化学性质解决,主要的物理性质为:密度比空气大,固体二氧化碳干冰易升华;化学性质主要有不燃烧不支持燃烧,与水反应及与碱反应
3.【答案】D
【知识点】气体反应装置的选取
【解析】【解答】解:实验室制取气体选择收集方法时,收集方法的选择是根据:一般考虑气体物理性质中的密度和溶解性,化学性质中看它是否与水发生化学反应;难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法收集;密度比空气大的气体(不能与空气中的成分反应)可用向上排空气法收集,密度比空气小的气体(不能与空气中的成分反应)可用向下排空气法收集.
故bce需要考虑.
故选D.
【分析】考虑实验室选择气体收集方式时,是否能选用排水法要考虑气体的溶解性和是否与水反应;是否能选用排空气法要考虑气体的密度比空气大还是小;据此进行分析判断.
4.【答案】A
【知识点】原子的定义与构成;元素的概念;单质和化合物;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】具有相对稳定结构的粒子不一定是稀有气体元素的原子,可能是离子;点燃可燃性气体前一定要验纯;只含一种元素的物质不一定是单质,可能是混合物;氧化物一定是含氧化合物;质子数相等的一类粒子不一定属于同种元素,比如水分子和氖原子;进入久未开启的地窖前一定要做灯火实验。故选A.
5.【答案】C
【知识点】常用气体的收集方法;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】解:因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,当关b开a时,混合气体中的二氧化碳被吸收,并在装置中生成了碳酸钠,只有CO气体通过后被收集;当再关a开b时,由于碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,装置中生成的碳酸钠又转化为二氧化碳释放出来,然后又可收集CO2气体.
故选C.
【分析】先根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水的性质,确定关b开a时能通过装置的气体成分,再根据碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳的性质,确定后来关a开b放出的气体.
6.【答案】D
【知识点】碱的化学性质;盐的化学性质;二氧化碳的化学性质;反应现象和本质的联系
【解析】【解答】解:A、若X是二氧化碳,Y是氢氧化钠,关闭活塞A,则二氧化碳会与氢氧化钠反应生成碳酸钠,二氧化碳被消耗,不会使石灰水变浑浊,打开活塞A,则二氧化碳直接进入试管中,会使石灰水变浑浊,故A错误;
B、若B是氯化氢,Y是浓硫酸,关闭活塞A,氯化氢通过浓硫酸后不与浓硫酸反应,进入石灰水不会使石灰水变浑浊,打开活塞A,则氯化氢直接进入试管中,不会使石灰水变浑浊,故B错误;
C、若X是二氧化碳,Y是浓硫酸,关闭活塞A,二氧化碳通过浓硫酸后不与浓硫酸反应,进入石灰水会使石灰水变浑浊,打开活塞A,则二氧化碳直接进入试管中,会使石灰水变浑浊,故C错误;
D、若X是氯化氢,Y是碳酸钠,关闭活塞A,氯化氢通过碳酸钠与碳酸钠反应生成二氧化碳,进入石灰水会使石灰水变浑浊,打开活塞A,则氯化氢直接进入试管中,不会使石灰水变浑浊,故D正确;
故选D.
【分析】据题干提供的信息进行分析,关闭活塞A,则X通过Y后能使石灰水变浑浊,说明X与Y接触后有二氧化碳;打开活塞A,则X直接进入试管中,没有二氧化碳.
7.【答案】D
【知识点】实验室常见的仪器及使用;药品的取用;检查装置的气密性;常用气体的收集方法
【解析】【解答】解:A、加热烧杯内液体时,要垫石棉网,而且液体不能超过烧杯容积的三分之一,防止沸腾溅出,故错误;
B、向试管内加入固体时,横放试管,用镊子送入试管底部,然后慢慢竖起,故错误;
C、长颈漏斗底部插入液体中,用弹簧夹夹住橡皮管,从长颈漏斗中加水,至管内形成一段液柱,观察液柱如果不下落,则气密性良好,图中操作错误;
D、图示是排水法收集气体,操作正确.
故选D.
【分析】A、根据加热液体的正确方法分析;
B、根据加热固体药品的正确方法分析;
C、根据检查装置气密性的正确方法分析;
D、根据收集气体的正确方法分析.
8.【答案】A
【知识点】常用气体的收集方法
【解析】【解答】解:二氧化碳的密度比空气大,因此实验室里用向上排空气法收集CO2.
故选:A.
【分析】根据气体的收集方法推测气体的密度和溶解性:能用向上排空气法收集,说明这种气体的密度比空气大,能用排水法收集,说明这种气体不溶于水.
9.【答案】D
【知识点】常用气体的收集方法;硬水与软水;合成材料的使用及其对人和环境的影响;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】解:
A、高锰酸钾中含有三种元素,属于化合物,但不属于氧化物.二氧化锰是由两种元素组成且有氧元素的化合物,则属于氧化物,故错误;
B、合金属于金属材料,不属于有机合成材料.合成材料属于有机合成材料,故错误;
C、过滤可以除去不溶性杂质,不能能降低水的硬度,蒸馏能降低水的硬度,故错误;
D、O2不溶溶于水,H2难溶于水,实验室收集O2和H2都可以使用排水法,故正确.
答案:D
【分析】A、根据氧化物的概念可知,氧化物中只有两种元素且含有氧元素来分析解答;
B、根据材料的分类进行分析解答:
C、根据过滤可以除去不溶性杂质,蒸馏能降低水的硬度解答;
D、根据O2和H2的溶解性解答.
10.【答案】C,D
【知识点】常用气体的收集方法;气体的净化
【解析】【解答】解:A、二氧化碳密度大于空气的密度,应该从b进,从a出,故A错;
B、用排水法收集难溶于水的氧气,瓶内盛满水,气体应该从a端进,利用气体的压力将水从b端压出,故B错;
C、用排水法收集氢气时,瓶内装满水,气体从a管进,故C正确;
D、一氧化碳不与浓硫酸反应,而浓硫酸可以吸收水蒸气,此实验可以完成,要遵循长进短出的原则,所以从b通入气体,故D正确.
故选CD.
【分析】“多功能瓶”在实验中有很多用途:①当用它净化或检验气体时,必须根据气体性质选择合适的实验试剂,气体由b端进入.②此外可以用它来收集气体:若用排空气法收集气体,密度比空气大的气体由b端进入,比空气小的由a端进入;采用排水法收集,则需先将瓶子装满水,然后气体由a端进入,同时,排开水的体积就等于气体的体积.③气体净化原则:不减少被净化的气体,不能引进新的杂质.气体干燥原则:干燥剂只能吸收气体中的水分,不能与被干燥的气体发生反应.
11.【答案】B,C
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;常用气体的收集方法;常见气体的检验;二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】解:A、收集二氧化碳时,检验集气瓶是否集满,用一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,故选项方案能达到目的;
B、二氧化碳能够溶于氢氧化钠溶液,一氧化碳不能,所以除去CO中的CO2通入足量氢氧化钠溶液,但进气口应该是长管,故选项方案不能达到目的;
C、二氧化碳能溶于水,因此不用排水法收集,故选项方案不能达到目的;
D、分离溶液中的固态物质可以采用过滤法,故选项方案能达到目的;
故选项为:BC.
【分析】A、根据二氧化碳的验满方法进行分析判断;
B、根据二氧化碳能够溶于氢氧化钠溶液,一氧化碳不能分析判断;
C、根据二氧化碳能溶于水分析判断;
D、根据过滤适用的范围分析判断.
12.【答案】B,D
【知识点】气体反应装置的选取
【解析】【解答】解:A、用弹簧夹夹住橡胶管时气体排不出去,球形瓶中的气体压强变大从而迫使稀盐酸排出干燥管并与大理石分离,反应停止.放开弹簧夹时,稀盐酸进入干燥管,并和烧杯中的液面相平同时与大理石接触,发生化学反应.所以该装置可以通过控制弹簧夹来达到使盐酸和大理石分离,从而控制反应的发生和停止,不符合题意;
B、固体放在锥形瓶中,酸放在小试管中,酸和固体不能分离,故无法控制反应发生和停止,符合题意;
C、该装置将固体放于铜网上,铜网放入液体,反应生成气体,将铜网拉出,固液分离,反应停止,故不符合题意;
D、大理石反放于隔板上,通过长颈漏斗添加液体,长颈漏斗下端在液面以上,即使夹上弹簧夹液体也无法压入长颈漏斗,故无法控制反应的发生和停止,符合题意.
故选BD.
【分析】根据实际操作分析装置是否具有控制反应的发生和停止的效果.
13.【答案】解:二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以看到的现象是:烧瓶内溶液变浑浊,气球逐渐胀大,原因是:澄清石灰水吸收烧瓶内的二氧化碳气体生成难溶于水的碳酸钙沉淀,同时,烧瓶内压强减小,外界空气进入气球,使气球胀大,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
故答案为:烧瓶内溶液变浑浊,气球逐渐胀大,澄清石灰水吸收烧瓶内的二氧化碳气体生成难溶于水的碳酸钙沉淀,同时,烧瓶内压强减小,外界空气进入气球,使气球胀大,CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
【知识点】文字表达式;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】本题主要考查碱性物质与二氧化碳见得反应,该反应同样是新刷的墙壁会吐水的原理,气球之所以会膨胀是因为瓶内的二氧化碳被消耗,导致瓶内压强减小、小于大气压,气球由于压强差而膨胀。 【分析】根据二氧化碳能与氢氧化钙反应及瓶内的压强的变化分析回答.
14.【答案】(1)m(CO2)= 126g+22.2g-139.4g=8.8g
(2)解:反应后溶液的溶质为CaCl2,
则设CaCO3的质量为x,的质量为y,CaCl2
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+ H2O+ CO2↑
100
111
44
x
y
8.8g
解得x=20g
y=22.2g
则CaCl2的质量分数为 ×100%=16.18%
答:反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.18%。
【知识点】酸的化学性质;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)反应前后减少的质量即为生成气体的质量,则m(CO2)= 126g+22.2g-139.4g=8.8g;(2)反应后的溶质为CaCl2,首先需求出CaCl2的质量;因为反应后的烧杯中含有杂质,所以需要知道真正参加反应的CaCO3的质量,方便后面求出溶液的总质量;则设CaCO3的质量为x,的质量为y,CaCl2
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+ H2O+ CO2↑
100
111
44
x
y
8.8g
解得x=20g
y=22.2g
则CaCl2的质量分数为 ×100%=16.18%
15.【答案】原理、装置、检验;大理石和稀盐酸;因为大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止了硫酸与大理石的进一步反应,所以不能用碳酸钙与硫酸反应;向上排空气法收集;把气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,说明气体为二氧化碳;将燃着的木条放到集气瓶口,如果熄灭,说明已经满了,如果不灭就没满
【知识点】气体反应装置的选取;二氧化碳的实验室制法;二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】解:实验室制取气体的思路:原理、装置、检验;
实验室制取CO2的药品名称是大理石和稀盐酸;因为大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止了硫酸与大理石的进一步反应,所以不能用碳酸钙与硫酸反应;二氧化碳能够溶于水,不能用排水法收集;二氧化碳的密度比空气大,可以用向上排空气法收集.检验二氧化碳气体,把气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,说明气体为二氧化碳.
由于二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧,所以用燃着的木条来验满,由于是验满,所以将燃着的木条放到集气瓶口,如果熄灭,说明已经满了,如果不灭就没满.
答案:原理、装置、检验;大理石和稀盐酸;因为大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止了硫酸与大理石的进一步反应,所以不能用碳酸钙与硫酸反应;向上排空气法收集;把气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,说明气体为二氧化碳;将燃着的木条放到集气瓶口,如果熄灭,说明已经满了,如果不灭就没满.
【分析】实验室制气体:根据药品的状态和反应所需的条件选择发生装置;根据气体的性质如溶解性,密度来确定收集装置.根据实验室制取二氧化碳药品的选择方法考虑.选择收集气体的方法时,应该考虑的问题有:气体是否溶于水,气体的密度与空气密度大小的比较,气体能否和空气中的某种物质反应等.
16.【答案】试管;BC;2H2O2 2H2O+O2↑;氧气不易溶于水;能使反应随时进行或停止;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;a
【知识点】气体反应装置的选取;文字表达式
【解析】【解答】解:①M号仪器的名称是试管;
故填:试管;②制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热;实验室制取CO2,是在常温下,用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.所以实验室制取O2、CO2均可用的发生装置是BC.双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,故双氧水制取氧气的化学方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑;
故填:BC;2H2O2 2H2O+O2↑;氧气不易溶于水.③实验室可用B或C装置制CO2,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
C相对于B装置的优点是能使反应随时进行或停止,其原理是:关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止;打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行.因为二氧化碳的密度比空气大,所以二氧化碳应该从长管进入,把空气从短管排出.
故填:能使反应随时进行或停止;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;a.
【分析】①认识常见仪器的名称;②制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热;实验室制取CO2,是在常温下,用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.③实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
排空气法收集气体时,若气体密度小于空气,则短进长出,若气体密度大于空气,则长进短出.
17.【答案】(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)便于控制反应的发生和停止
(3)把燃着的木条放在e导管口,木条燃烧更旺,证明集满
【知识点】气体反应装置的选取;氧气的检验和验满;文字表达式
【解析】【解答】解:(1)A装置制取气体的反应物是固体,反应条件是加热,A、D装置连接导管口a、d可以制取某种气体的密度比空气大,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2)通过装置内压强的改变可以实现固体和液体的分离,所以相对于B装置来说,C装置的优点是:便于控制反应的发生和停止;(3)氧气有助燃性,密度比空气大,所以用D装置收集氧气时的验满方法是:把燃着的木条放在e导管口,木条燃烧更旺,证明集满.
故答案为:(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(2)便于控制反应的发生和停止;(3)把燃着的木条放在e导管口,木条燃烧更旺,证明集满.
【分析】(1)根据A装置制取气体的反应物是固体,反应条件是加热,A、D装置连接导管口a、d可以制取某种气体的密度比空气大,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析;(2)根据通过装置内压强的改变可以实现固体和液体的分离进行分析;(3)根据氧气有助燃性,密度比空气大进行分析.
18.【答案】(1)B;分液漏斗、锥形瓶
(2)催化;2H2O2 2H2O+O2↑
(3)浓硫酸;D或F;氢气不溶于水,且密度比空气小
【知识点】气体反应装置的选取;催化剂的特点与催化作用;文字表达式
【解析】【解答】解:(1)实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,所以应该选择B装置来制取二氧化碳气体;其中的玻璃仪器有锥形瓶和分液漏斗;B;分液漏斗、锥形瓶;(2)装置B适用于固液常温下制取气体,则为实验室用过氧化氢制氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑.故填:催化;2H2O2 2H2O+O2↑;(3)浓硫酸具有吸水性,所以可用盛有浓硫酸的装置C来干燥氢气,氢气的密度比空气小,所以可用向下排空气法收集氢气,氢气难溶于水,所以可用排水法来收集;浓硫酸;D或F;氢气不溶于水,且密度比空气小.
【分析】(1)根据实验室中制取二氧化碳的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置以及常用仪器的名称来分析;(2)实验室用过氧化氢制氧气,属于固液常温型,进行分析解答;(3)根据浓硫酸具有吸水性以及氢气的物理性质来分析.
19.【答案】(1)锥形瓶
(2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)BD;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)C
(5)CO;关闭活塞甲,打开活塞乙
【知识点】气体反应装置的选取;气体的净化;文字表达式;二氧化碳的化学性质
【解析】【解答】解:(1)仪器①是锥形瓶;故填:锥形瓶;(2)装置A适用于固体加热制取氧气,且试管口有一棉花团,所以加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;故填:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;(3)验室制取CO2的反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,属于“固液不加热型”;氧气可用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,属于“固液不加热型”;因此能共用的发生装置是B;实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,同时生成氯化钙、水,反应的化学方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,氧气的密度比空气大,所以均可选择D装置来收集;故填:BD;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(4)由图示可知,该气体能用浓硫酸来干燥,所以不会是氨气(氨气能与硫酸反应),由气体从长管进入可知,该气体的密度比空气大,甲烷与氢气的密度均比空气小,所以是氧气;故填:C;(5)①一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,所以关闭活塞乙,打开活塞甲,通入混合气体,可收集到一氧化碳;②二化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳,所以在完成①之后,关闭活塞甲,打开活塞乙,这时B中的稀硫酸与步骤①中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠反应,生成二氧化碳,所以此时可收集到二氧化碳.故填:①CO;②关闭活塞甲,打开活塞乙.
【分析】(1)熟记仪器的名称;(2)装置A适用于固体加热制取气体;(3)根据实验室中制取二氧化碳的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置,根据二氧化碳的密度及水溶性来选择收集装置;(4)根据可用浓硫酸来干燥以及该气体的密度比空气大来分析;(5)①根据氢气不与氢氧化钠溶液反应,而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应分析;②根据二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳分析.
20.【答案】(1)长颈漏斗
(2)2H2O2 2H2O+O2↑
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;变浑浊
(4)b或d
【知识点】气体反应装置的选取;文字表达式
【解析】【解答】解:(1)仪器①是长颈漏斗;故填:长颈漏斗;(2)该装置适用于固液常温下制取氧气,即过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,故填:2H2O2 2H2O+O2↑;(3)实验室制取CO2,是在常温下,用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,二氧化碳一般用澄清的石灰水检验:把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳;故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;变浑浊;(4)氢气密度比空气小,难溶于水,所以应该选择向下排空气法或排水法来收集氢气.故填:b或d.
【分析】(1)熟记仪器的名称;(2)根据装置特点来分析;(3)实验室制取CO2,是在常温下,用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,二氧化碳一般用澄清的石灰水检验:把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳;(4)根据氢气的密度及水溶性来选择收集装置.
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