基础实验2
二氧化碳的制取与性质
一、选择题
1.下列有关二氧化碳实验的说法不合理的是 ( )
A.将水倒入集满二氧化碳的集气瓶中,检验二氧化碳能否溶于水
B.用向上排空气法收集二氧化碳气体,可以用燃着的木条验满
C.将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,可以观察到溶液变红
D.将二氧化碳通入石灰水中,可以观察到有白色沉淀生成
2.[2020·杭州改编] 小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了 所示实验。下列说法错误的是 ( )
A.实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
B.实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C.实验中可以观察到蜡烛从下往上依次熄灭
D.如如图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
3.如是某兴趣小组制备、收集并检验二氧化碳气体的有关实验操作,其中错误的是( )
A.如如图甲中推动注射器时,长颈漏斗中液面上升,说明装置气密性良好
B.如如图乙中长颈漏斗下端要伸入液面以下,是为了防止气体从长颈漏斗逸出
C.如如图丙装置中植物油的作用是防止二氧化碳气体溶于水
D.如如图丁中为了检验二氧化碳气体,滴入的试剂为紫色石蕊试液
4.已知硫酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳。某化学兴趣小组用盛装青霉素的药瓶、注射器和眼药水瓶设计了如 所示的实验装置,用于检验二氧化碳的性质。缓缓推动注射器活塞,滴入稀硫酸后,在眼药水瓶中即可产生二氧化碳气体,下列有关说法错误的是 ( )
A.该装置能控制反应速率
B.上下两片滤纸条变红,只能证明二氧化碳能与水反应生成碳酸
C.该实验能验证二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧
D.该实验具有现象明显,操作简单等优点
5.利用如所示装置,用足量的盐酸与石灰石反应制取一瓶二氧化碳,已知二氧化碳不与碳酸氢钠反应,则下列描述正确的是 ( )
A.不可能收集到一瓶二氧化碳,因为二氧化碳可溶于水
B.选择甲、丙两装置,导管a接导管d可收集到一瓶二氧化碳
C.选择乙、丙两装置,导管b接导管c可收集到一瓶二氧化碳
D.选择乙、丙两装置,导管b接导管d可收集到一瓶二氧化碳
6.中甲、乙是两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置的分析不正确的是 ( )
A. 此时甲装置中的弹簧夹M处于关闭状态
B.用乙装置制取二氧化碳的过程中长颈漏斗应伸入液面以下
C.甲装置的优点是可以控制化学反应的发生与停止
D.乙装置N处添加弹簧夹可以与甲装置具有相同功能
二、填空题
7.化学实验提倡绿色环保,对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。甲是实验室制取并检验CO2的装置,如如图乙是对如如图甲实验装置的微型化改进。
(1)如如图甲中仪器A的名称为 。
(2)如如图乙中微型塑料滴管在实验中的作用类似常见仪器 ,与A相比,其优点是 。
(3)乙装置B处若盛放紫色石蕊试液,则此处发生反应的符号表达式为 。
(4)与甲装置相比,采用微型实验装置的优点是 。
8.[2020·黔西南州改编] 实验室利用如所示装置进行相关实验。回答下列问题。
(1)实验室制取二氧化碳的符号表达式为 。
(2)C装置中实验所需二氧化碳,应选用A、B发生装置中的 装置制备。在仪器组装好后,加入药品前,需要进行的操作是 。
(3)制得的CO2干燥后利用C装置进行实验,b处的实验现象是 。若要证明b处二氧化碳与水发生了反应,可在a处放置石蕊试液染成紫色的干燥小花。
(4)根据观察到的烧杯中的实验现象,能得出的结论是 、 。
附|加|题
9.如所示是研究二氧化碳性质的创新实验,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是 ( )
A.装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替,使实验现象更明显
B.装置B中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
C.装置中①③变红,②不变红是因为生成的CO2呈酸性,能使石蕊试纸变红
D.装置C中点燃的蜡烛自上而下熄灭,说明CO2不支持燃烧
10.反应物的温度、浓度、固体反应物的颗粒大小等因素会影响化学反应速率。为探究实验室制取二氧化碳的适宜条件,进行如下四组实验:
实验序号 甲 乙 丙 丁
大理石(等量) 块状 块状 粉末状 粉末状
盐酸浓度/% 5 10 5 10
收集50 mL二氧化碳所需时间/s 118 60 70 50
(1)大理石与盐酸反应的符号表达式是 。
(2)实验甲与 (填编号)对照,是为了研究固体反应物颗粒大小对反应速率的影响。
(3)上述实验中,另一个影响反应速率的因素是 。
(4)下表是小明同学进行乙组实验时测定的生成二氧化碳体积的实验数据。
时段 0~10 s 10~20 s 20~30 s 30~40 s 40~50 s 50~60 s
二氧化碳体积/mL 13 11 9 8 5 4
请解释大理石与稀盐酸反应速率逐渐减慢的原因:
。
(5)请完成下表探究温度对反应速率影响的相关数据。
实验序号 甲 乙
大理石(等量) 块状
盐酸浓度 10%
盐酸质量/g 100
盐酸温度/℃ 20
答案
1.A 2.A
3.D 如如图甲中检查装置的气密性的方法是推动注射器的活塞,锥形瓶内气压增大,若装置气密性良好,则锥形瓶内部分水被压入长颈漏斗中,形成一段稳定的水柱;如如图丙装置中,若没有植物油,部分二氧化碳溶于水而被消耗,使测量结果不准确。
4.B 用紫色石蕊试液润湿的滤纸变红,能证明二氧化碳能与水反应生成碳酸,下面的滤纸条先变红,上面的滤纸条后变红,还可以证明二氧化碳的密度大于空气的密度。
5.D 二氧化碳能溶于水,但是不溶于饱和碳酸氢钠溶液,因此可以用丙装置收集二氧化碳;甲装置中的长颈漏斗末端在液面以上,生成的气体会从长颈漏斗逸出,几乎不能收集到二氧化碳;用丙装置收集二氧化碳时,应将气体从d端通入,溶液从c端流出。
6.D 甲装置中左侧液面比右侧液面高,由此可知弹簧夹M处于关闭状态;打开甲装置的弹簧夹,U形管右侧固体和液体接触,反应开始,关闭弹簧夹,装置内压强增大,使固体和液体分离,反应停止,因此甲装置能控制反应的发生与停止;而乙装置N处添加弹簧夹时,锥形瓶内固体与液体无法分离,不能使反应停止。
7.(1)长颈漏斗
(2)分液漏斗 可以控制滴加药品的速率,进而控制反应速率 (3)CO2+H2OH2CO3
(4)操作简便,节约药品(合理即可)
(2)如如图乙中微型塑料滴管的作用与分液漏斗类似,能控制液体滴加速率,进而控制反应的速率。(3)二氧化碳和水反应生成碳酸,符号表达式为CO2+H2OH2CO3。(4)采用微型实验装置具有能节约药品、操作简便等优点。
8.(1)CaCO3+HClCaCl2+H2O+CO2
(2)B 检查装置的气密性
(3)溶液由紫色变为红色
(4)二氧化碳的密度比空气大 二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧
(3)制得的CO2干燥后利用C装置进行实验,b处的实验现象是溶液由紫色变为红色;若要证明b处二氧化碳与水发生了反应,可在a处放置石蕊试液染成紫色的干燥小花或干燥的石蕊试纸,证明二氧化碳不能使石蕊变色。(4)实验中可以看到烧杯中蜡烛从下往上依次熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,既不能燃烧,也不能支持燃烧。
9.B 石灰石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在石灰石表面,阻止反应进一步进行,装置A中滴加的稀盐酸若用稀硫酸代替,实验现象更不明显。湿润的石蕊试纸变红,且③比①先变红,说明二氧化碳的密度比空气的大。①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸,②不变红,说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红;①③变红,是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸呈酸性,能使石蕊试纸变红。装置C中点燃的蜡烛应是自下而上熄灭,说明二氧化碳的密度比空气的大,且二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧。
10.(1)CaCO3+HClCaCl2+H2O+CO2
(2)丙 (3)盐酸的浓度
(4)盐酸的浓度随反应的进行不断减小
(5)块状 10% 100 30(合理即可)
(2)要研究固体反应物颗粒大小对反应速率的影响,可选实验甲与丙对照,等量的块状和粉末状大理石与相同浓度的稀盐酸反应的速率不同。(5)探究温度对反应速率的影响,采用控制变量法,两次实验中除温度不同外,其他数据应完全相同。