一、选择题
1.我国科学家首次在自然界发现超临界二氧化碳。超临界二氧化碳既有气态二氧化碳的性质,又有液态二氧化碳的性质。下列有关超临界二氧化碳的说法正确的是( )
A.属于氧化物 B.有一定毒性 C.具有可燃性 D.有很强的腐蚀性
2.如图所示,某同学为验证空气中含有少量二氧化碳,将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水,发现石灰水没有变化。据此,你认为该同学应该( )
A.继续用大针筒向澄清石灰水压入空气 B.撤去大针筒,用嘴向澄清石灰水吹气
C.得出空气中没有二氧化碳的结论 D.得出空气中含有少量二氧化碳的结论
3.小松用稀盐酸与石灰石反应制取CO2,尝试直接利用如图所示装置制取并收集,你认为小松( )
A.选择A、B装置,导管a接导管c可收集到一瓶CO2
B.选择B、C装置,导管d接导管b可收集到一瓶CO2
C.选择B、C装置,导管d接导管c可收集到一瓶CO2
D.不可能收集到一瓶CO2,因为CO2可溶于水
4.小军用一定量石灰石与足量稀盐酸制取二氧化碳,并试着与同学一起绘制了如图所示的反应变化过程曲线,其中正确的是( )
A.B.C.D.
5.如图所示实验中,①④为用紫色石蕊试液润湿的棉球,②③为用紫色石蕊试液染成紫色的干燥棉球。下列能说明二氧化碳密度大于空气密度且能与水反应的现象是( )
A.①变红,③不变红 B.④变红,③不变红
C.①④变红,②③不变红 D.④比①先变红,②③不变红
6.用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
A.干燥CO2 B.收集O2
C.验证CO2性质 D.监控气体流速
7.在锥形瓶甲中放人10 g纯净的块状碳酸钙,在锥形瓶乙中放人10 g纯净的粉末状碳酸钙,分别同时加入足量同浓度的稀盐酸与碳酸钙反应。下列图中对该实验产生气体的质量与反应时间的关系,描述合理的是( )
A.B.C.D.
8.小兵同学在参考书上发现,镁能在二氧化碳气体中燃烧。于是他做了如下实验:将镁条用砂纸擦亮,点燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,发现镁条剧烈燃烧,发出白光,集气瓶变热,产生一种白色粉末(MgO)和一种黑色粉末(C)。你认为下列结论不正确的是( )
A.某些金属的燃烧不能用CO2灭火
B.该反应放出热量
C.该反应的实质是Mg与CO2中混有的O2反应
D.该反应的反应速率很快
9.如图所示,某同学为验证空气中含有少量二氧化碳,将大针筒内的空气一次性压人新制的澄清石灰水中,发现石灰水没有变化。据此,你认为该同学应该(已知:澄清石灰水中通入二氧化碳,溶液变浑浊)( )
A.继续用大针简向澄清石灰水中压人空气B.撤去大针筒,用嘴向澄清石灰水吹气
C.得出空气中没有二氧化碳的结论 D.得出空气中含有少量二氧化碳的结论
10.下列装置或操作能达到实验的的是( )
A. B.
C. D.
11.证明空气中含有CO2气体,最合理的做法是( )
A.仔细闻空气,是否有二氧化碳气味
B.通过吸管往装有澄清石灰水的试管中吹气,石灰水变浑浊
C.用打气筒向装有澄清石灰水的试管中压入空气,石灰水变浑浊
D.燃着的木条放在空气中观察是否熄灭
12.空气是一种重要的天然资源,在人们的日常生活中有着广泛的用途,下列关于空气中各成分的性质和作用,描述正确的是( )
A.氧气性质活泼,不仅能支持呼吸,还是一种优质的燃料
B.氮气性质较活泼,是制造化肥、炸药的重要原料
C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光,可以制成霓虹灯
D.二氧化碳溶于水呈酸性,增多可能会导致酸雨
13.某兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行探究(A装置制二氧化碳),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试液变红
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
14.把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO2中,石蕊试纸不变色。将CO2通入滴有石蕊指示剂的水中,溶液变红色,将该溶液敞口加热一段时间,发现溶液的红色褪去,冷却到原温度后,再次通入CO2,溶液又变红色。上述实验现象不能说明的是( )
A.CO2能和水发生化学反应
B.CO2的水溶液具有酸性
C.加热能使二氧化碳水溶液的酸性减弱
D.CO2具有酸性
15.如图所示,将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中,一段时间后,下列有关实验现象的描述正确的是( )
①试管内液面上升 ②试管内溶液变红 ③试管内液面不上升
④试管内溶液变蓝 ⑤试管内溶液不变色
A.①② B.①④ C.②③ D.③⑤
16.下列装置用于实验室制CO2,不能随开随用、随关随停的装置是( )
A. B.C.D.
17.在锥形瓶甲中放人10 g纯净的块状碳酸钙,在锥形瓶乙中放人10 g纯净的粉末状碳酸钙,分别同时加入足量同浓度的稀盐酸与碳酸钙反应。下列图中对该实验产生气体的质量与反应时间的关系,描述合理的是( )
A. B. C. D.
18.小兵同学在参考书上发现,镁能在二氧化碳气体中燃烧。于是他做了如下实验:将镁条用砂纸擦亮,点燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,发现镁条剧烈燃烧,发出白光,集气瓶变热,产生一种白色粉末(MgO)和一种黑色粉末(C)。你认为下列结论不正确的是( )
A.某些金属的燃烧不能用CO2灭火
B.该反应放出热量
C.该反应的实质是Mg与CO2中混有的O2反应
D.该反应的反应速率很快
19.如图所示,在甲、乙两个等体积的塑料瓶中分别盛有等体积的滴有紫色石蕊试液的水,用图示两种方法收集满二氧化碳后,旋紧瓶盖振荡,则( )
A.甲瓶没有任何变化,乙瓶紫色石蕊试液变红
B.甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红,甲、乙两瓶均变瘪
C.甲、乙两瓶紫色石蕊试液均变红,甲瓶变瘪,乙瓶外形不变
D.甲瓶变瘪,瓶内试液不变红;乙瓶不变瘪,瓶内试液变红
20.如图,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中燃着 2 支高低不等的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法正确的是( )
A.将观察到高的蜡烛先熄灭
B.只打开止水夹,不移开玻璃片,会看不到实验现象
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
D.去掉烧杯中的 1 支蜡烛,不能得出同样的实验结论
二、填空题
21.下列是实验室常用仪器装置图:
(1)实验室用石灰石与稀盐酸反应来制取CO2 ,此反应的化学方程式为 ,判断CO2收集满的方法是
(2)已知氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,在实验室中常采用熟石灰固体和氯化铵固体混合加热的方法来制取,则应选择的发生装置及收集装置是 (填序号)。假如采用F图装置收集氨气,则气体入口为 (选填“a”或“b”)
22.某科学兴趣小组设计的微型实验装置如图所示。则a处观察到的实验现象是 ;b处澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式: ;移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭,由此可推出CO2的性质为 。
23.科学兴趣小组的同学设计了如图实验来验证CO2气体的相关性质,实验步骤如下:
注:整套装置气密性良好,不考虑反应过程中水分和HCl气体挥发的影响,且图甲中产生气流缓慢。
(1)如图甲,将右侧三通管横放,打开仪器a (填名称)的活塞,使石灰石与稀盐酸充分接触,然后关闭仪器a,观察到三通管内的实验现象是 。
(2)取下图甲中的三通管,把贴有试纸A的那端放在酒精灯火焰上加热,如图乙,发生的反应是: (请用化学方程式表示)。
三、实验探究题
24.如图为实验制取某些常见气体的装置图,请回答下列问题。
(1)甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体。实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷,应选择的发生装置是________(选填装置编号)。若选用F装置用于排空气法收集甲烷,甲烷应从________端(选填“a”或“b”,下同)通入;若选用F装置用于排水法收集甲烷,瓶中先装满水,甲烷应从________端通入。
(2)甲同学用B和D装置制取CO2气体,在收集CO2的时候如何验满?________;如何检验收集到的气体呢?写出相关化学方程式________;乙同学认为,也可以用G和D装置制取CO2气体,而且比甲的装置更好,你认为乙同学的理由是什么?________;如果实验室用G装置来制取O2,该装置还能够达到乙同学认为的作用吗?________。(填“能”或“不能”)
25.如图所示为实验室制取二氧化碳及验证其性质的实验(夹持装置略去)
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室利用A装置还可以制取的气体为 。
(3)若A中不断产生二氧化碳气体,装置B中观察到蜡烛熄灭的现象,说明二氧化碳具有的性质是 。
26.教材中写着“二氧化碳通入水时,紫色石蕊试液变成红色”。小宁为了研究是什么使紫色石蕊试液变红色,取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,分别按下图进行实验。
请根据图示进行思考并回答下表中的问题:
(Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ) (Ⅳ)
现象 紫色纸花变红色 紫色纸花不变色 紫色纸花不变色
分析 ①实验(Ⅲ)验证了 。实验(Ⅳ)验证了 。②通过实验(Ⅰ)、(Ⅳ),可验证酸的一条化学性质是 。③实验(Ⅳ)结束后,将纸花用酒精灯小心加热烘烤后发现纸花又变成紫色,说明碳酸 ,并写出文字表达式 。
27. 实验室现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、蜡烛、火柴及以下仪器(如图1):
请回答:
(1)仪器⑦的名称是 ;
(2)若补充一种常用仪器 (填名称),并利用上述部分仪器和药品可制取一种气体,该反应的化学方程式是 ;
(3)若补充一种药品,还能制取二氧化碳,并探究其性质(如图2):
①补充的药品是 ;
②图2中A观察到的现象是 ,根据这一现象说明二氧化碳具有的化学性质是 ;B中可用来测量生成二氧化碳气体的体积,其中在水面上放一层植物油的原因是 .
28.实验室中常用石灰石和稀盐酸反应制取CO2,根据如图所示装置回答下列问题。
(1)实验中应选择的发生装置是 (填字母)。
(2)如果选用E装置来收集CO 气体,则气体应从 (选填“a”或“b”)端进入。
29.我校科学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,其方法是:将样品与盐酸反应, 测定反应后生成的二氧化碳质量,再根据二氧化碳的质量求出样品中碳酸钙的质量。为测定二氧化碳的质量,他们设计了以下三种方案,请帮助他们完成设计方案:
方案一:称量反应前后物质总质量的 (选填“增大”或“减小”)量。
方案二:称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的 (选填“增大”或“减小”)量。
方案三:选用图中 (填“甲”或“乙”)装置可测量产生的二氧化碳的 ,再根据此时二氧化碳的 ,可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是 。
30.课外小组同学利用如图所示装置制取二氧化碳,并对其性质进行研究.
友情提示:使用分液漏斗时,可通过开启、关闭活塞控制液体的流入,同时防止装置漏气;浓硫酸能干燥气体,不与二氧化碳反应;二氧化碳与氢氧化钠反应无现象,原理与二氧化碳和氢氧化钙反应类似。
(1)若打开止水夹 K1,关闭止水夹 K2,从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸,A中的现象是 ,可证明CO2 能与水反应,反应方程式 ,B中应盛放的试剂是 。
(2)若打开止水夹 K2、K4,关闭 K1、K3,从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸,当观察到 现象时,证明 E 中 CO2 已集满。关闭止水夹 K2、K4,打开 K3,从分液漏斗向 E 中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中,能证明 CO2 与 NaOH 确实发生了化学反应的现象是 ,CO2 与 NaOH 反应的化学方程式为: 。
31.如图为实验制取某些常见气体的装置图,请回答下列问题。
(1)甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体。实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体共热制取甲烷,应选择的发生装置是 (选填装置编号)。若选用F装置用于排空气法收集甲烷,甲烷应从 端(选填“a”或“b”,下同)通入;若选用F装置用于排水法收集甲烷,瓶中先装满水,甲烷应从 端通入。
(2)甲同学用B和D装置制取CO2气体,在收集CO2的时候如何验满? ;如何检验收集到的气体呢?写出相关化学方程式 ;乙同学认为,也可以用G和D装置制取CO2气体,而且比甲的装置更好,你认为乙同学的理由是什么? ;如果实验室用G装置来制取O2,该装置还能够达到乙同学认为的作用吗? 。(填“能”或“不能”)
四、解答题
32.在制取CO2的实验中,小科发现质量相同而粗细不同的大理石与盐酸反应,CO2的产生速度细的比粗的快得多。经思考后,小科设计了如下实验(每次实验均用1g大理石,20mL盐酸)
实验序号 温度(℃) 大理石颗粒 盐酸质量分数(%) 实验目的
1 20 粗 5 探究大理石和盐酸的反应速度与石灰石颗粒大小的关系
2 20 细 5
(1)为了比较反应速度,设计如图一所示装置,其中量筒的作用是: ;
(2)两次实验中产生CO2体积随时间的变化关系如图二所示,请结合所学的知识对两次实验的曲线作出合理的解释。
(3)已知20℃该气压下CO2气体密度约1.98 g/L,求大理石中CaCO3的质量(写出计算过程)
33.某课外小组,用大理石与盐酸反应制取二氧化碳(大理石中杂质不与盐酸反应).甲、乙、丙三同学分别进行实验,实验数据如下(烧杯的质量为20.0g)。
烧杯+盐酸 大理石 充分反应后烧杯+剩余物
甲 75.0g 25.0g 95.6g
乙 75.0g 30.0g 100.6g
丙 95.0g 25.0g 115.6g
若甲、乙、丙三同学中有一名同学所取的大理石和盐酸恰好完全反应,请回答下列问题.
(1) 同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应.
(2)计算大理石中碳酸钙的质量分数.
答案及解析
一、选择题
1.A
【解析】(1)只由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物叫氧化物;
(2)(3)(4)根据二氧化碳的化学性质分析.
【解答】根据化学式CO2可知,二氧化碳由两种元素组成,且其中一种是氧元素,因此是氧化物,故A正确;
二氧化碳没有毒性,不能燃烧,更没有腐蚀性,故B、C、D错误。
2.A
【解析】二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,原因是二氧化碳和其中的氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀,将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水,发现石灰水没有变化,可能是因为二氧化碳的质量太小,生成的碳酸钙的质量太少,因此只有继续用大针筒向澄清的石灰水压入空气,直至出现白色沉淀,这才能说明空气中含有少量的二氧化碳,故A正确,C、D错误;
不能用嘴向澄清的石灰水吹气,因为人呼出的气体包含二氧化碳气体,即使出现白色沉淀也不能说明空气中含有二氧化碳气体,故B错误。
3.C
【解析】石灰石为固体,而稀盐酸为液体,因此二氧化碳的气体发生装置应该选择“固液常温型”。A
中长颈漏斗的下端没有液封,二氧化碳会溢出,而C中分液漏斗上有开关,可以解决这个问题。虽然二氧化碳溶于水,但是溶解度较小,当水达到饱和后,二氧化碳就能被收集,因此将导管d与c连接,即可收集到一瓶二氧化碳,故C正确,而A、B、D错误。 故选C。
4.D
【解析】A.当反应没有开始时,稀盐酸溶液的质量肯定不是零,故A错误;
B.当反应进行时,生成水的质量不断增大;当石灰石完全反应后,水的质量保持不变,故B错误;
C.当反应没有进行时,二氧化碳的质量应该为零,故C错误;
D.随着反应的进行,碳酸钙的质量不断减小。当碳酸钙完全反应时,它的质量减小到零,故D正确。 故选D。
5.D
【解析】根据二氧化碳的性质和酸碱指示剂的特点分析判断。
【解答】当二氧化碳进入玻璃管后,由于它的密度大于空气,因此二氧化碳先下沉,沉积到底后再缓慢上升,则二氧化碳先到底③④,后到达②①。由于③和②都是干燥的,二氧化碳无法形成碳酸,因此它们都不变色。而④和①都是潮湿的,会和二氧化碳生成碳酸,从而使棉球变成红色,但是④比①先变红。
故D正确,而A、B、C错误。
6.B
【解析】A.干燥CO2 时,应该让气体从长管进入浓盐酸,从短管排出,故A正确不合题意;
B.收集O2 时,应该让氧气从短导管进入,利用氧气的压强将水从长导管排出,故B错误符合题意;
C.验证CO2性质 时,二氧化碳从长导管进入后,生成碳酸,从而使紫色的石蕊试液变红,故C正确不合题意;
D.监控气体流速,让氧气从长导管进入水中,再从水中溢出,可以控制氧气的流速,故D正确不合题意。 故选B。
7.C
【解析】粉末状碳酸钙比块状碳酸钙的颗粒更小,与稀盐酸的接触面积更大,因此反应速度更快,即生长氢气的速度更快。由于碳酸钙都是10g,因此最终生成二氧化碳的气体的质量都相等,故C正确,而A、B、D错误。 故选C。
8.C
【解析】A.金属镁能够与二氧化碳反应,因此某些金属的燃烧不能用二氧化碳灭火,故A正确不合题意;
B.根据“集气瓶变热”可知,该反应放出热量,故B正确不合题意;
C.该反应的实质是镁和二氧化碳反应,故C错误符合题意;
D.根据“剧烈燃烧”可知,该反应的速率很快,故D正确不合题意。 故选C。
9.A
【解析】 空气中含有二氧化碳,但量很少,将大针筒内的空气一次性压人新制的澄清石灰水中,发现石灰水没有变化,要验证空气中含有二氧化碳,应继续用大针简向澄清石灰水中压人空气,以增加石灰水吸收的二氧化碳的量至有现象为止,因为人呼吸作用会生成二氧化碳,所以不能用嘴向澄清石灰水中吹气; 故选A。
10.A
【解析】A.将集气瓶中的二氧化碳倒入烧杯中时,下面的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度大于空气,故A正确;
B.读取量筒中液体的体积时,视线应该与凹形液面的最低处相平,故B错误;
C.木炭燃烧生成二氧化碳气体,当反应结束时,集气瓶内气压几乎不变,烧杯内的水几乎不流进集气瓶,无法完成氧气体积的测量,故C错误;
D.收集二氧化碳气体时,应该使用双孔胶塞,让二氧化碳从长导管进入集气瓶,让空气从短导管流出,故D错误。 故选A。
11.C
【解析】A.二氧化碳无色无味,无法通过闻气味的方式鉴别,故A错误;
B.通过习惯吹气,吹出的不是空气,而是人体内的气体,故B错误;
C.用打气筒向装有澄清石灰水的试管中压入空气,石灰水变浑浊,故C正确;
D.燃着的木条放在空气中熄灭,原因可能是木条受到风吹热量散失太多,低于着火点,而不一定是二氧化碳造成的,故D错误。 故选C。
12.C
【解析】A.氧气性质活泼,能够支持燃烧但自身不能燃烧,所以不能做燃料,故A错误;
B.氮气性质很不活泼,但是可以合成氨气,是制造化肥、炸药的重要原料,故B错误;
C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光,可以制成霓虹灯,故C正确;
D.二氧化碳溶于水呈酸性,但是酸性极弱且不稳定,空气中二氧化硫才是导致酸雨形成的原因,故D错误。 故选C。
13.A
【解析】大理石与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,二氧化碳与B中的水形成碳酸,从而使紫色石蕊试液变成红色。二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,因此C中会变浑浊,故A错误符合题意,而B正确不合题意;
因为二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,且密度大于空气,所以下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,故C、D正确不合题意。
14.D
【解析】紫色的石蕊试液遇到酸性溶液呈红色,遇到碱性溶液呈蓝色,遇到中性溶液不变色,据此分析判断。
【解答】把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO2中,石蕊试纸不变色,这说明二氧化碳本身没有酸性,故D错误符合题意;
将CO2通入滴有石蕊指示剂水中,溶液变红色,说明二氧化碳和水反应生成了碳酸,故A、B正确不合题意;
加热一段时间后,溶液的红色褪去,说明溶液的酸性减小,故C正确不合题意。
15.A
【解析】根据二氧化碳和水的反应,以及酸碱指示剂的特点分析判断。
【解答】试管内的二氧化碳溶于水后,与水反应生成碳酸,因此紫色石蕊试液变成红色。试管内气压减小,在外界大气压强的作用下,外面的水进入试管,则试管内液面上升,故①②正确。
16.B
【解析】A、关闭止水夹,试管内气压增大,液体被压出试管,固液分离,打开止水夹后,固液接触,反应进行,C、D同理;
17.C
【解析】反应物的接触面积越大,反应速率越快,但是反应物的状态不会改变最终生成物的种类和质量,据此分析判断。
【解答】粉末状碳酸钙比块状碳酸钙的颗粒更小,与稀盐酸的接触面积更大,因此反应速度更快,即生长氢气的速度更快。由于碳酸钙都是10g,因此最终生成二氧化碳的气体的质量都相等,故C正确,而A、B、D错误。
18.C
【解析】根据题干描述的现象,提取相关信息,再对各个选项进行判断即可。
【解答】A.金属镁能够与二氧化碳反应,因此某些金属的燃烧不能用二氧化碳灭火,故A正确不合题意;
B.根据“集气瓶变热”可知,该反应放出热量,故B正确不合题意;
C.该反应的实质是镁和二氧化碳反应,故C错误符合题意;
D.根据“剧烈燃烧”可知,该反应的速率很快,故D正确不合题意。
19.C
【解析】根据酸碱指示剂的性质和有关气压的知识分析判断。
【解答】甲中通入的二氧化碳会缓慢溶于水形成碳酸,从而使石蕊试液变红;乙中的二氧化碳直接通入水,直接与水形成碳酸,从而使石蕊试液变红。但是甲中的二氧化碳被吸收后,瓶内气体体积缩小,因此瓶子会变瘪;乙中二氧化碳的溶解对气压没有影响,瓶子外形不变。故C正确,而A、B、D错误。
20.B
【解析】A.由于二氧化碳的密度大于空气,因此二氧化碳会先沉积在烧杯底部,然后慢慢上升,则低处的蜡烛先熄灭,故A错误;
B.如果不打开玻璃片,那么集气瓶内气压小于外面的大气压强,二氧化碳不会从导管内流出,不能看到实验现象,故B正确;
C.蜡烛熄灭,是因为蜡烛周围缺少氧气,故C错误;
D.集气瓶中的二氧化碳能够向下流动到烧杯内,使烧杯内的蜡烛熄灭,就足以说明二氧化碳的密度大于空气,且不支持燃烧,故D错误。
二、填空题
21.(1)CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2;将正在燃烧的小木条放到集气瓶口,如果木条马上熄灭,那么二氧化碳已经收集满
(2)BD;b
【解析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的方程式。根据二氧化碳验满的方法解答;
(2)根据反应物和反应条件选择气体的发生装置。根据气体的性质选择合适的收集方法。
【解答】(1)实验室用石灰石与稀盐酸反应来制取CO2 ,即碳酸钙与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的方程式为: CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2 。判断CO2收集满的方法是:将正在燃烧的小木条放到集气瓶口,如果木条马上熄灭,那么二氧化碳已经收集满。
(2)在实验室中常采用熟石灰固体和氯化铵固体混合加热的方法来制取,那么发生装置应该选择“固态加热型”,即选B;氨气易溶于水且密度小于空气,因此可用“向下排空气法”收集,即选D。
用F图装置收集氨气,因为氨气的密度小于空气,所以集气瓶内空气集中在底部,则气体从短导管b进入,空气从长导管a排出。
22.溶液变红色;Ca(OH)2 +CO2=CaCO3↓+H2O;密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧
【解析】(1)根据酸碱指示剂的性质解答;
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
(3)二氧化碳进入烧杯后,下面的蜡烛先熄灭,说明它的密度比空气大,都沉积在烧杯底部;而蜡烛熄灭,则说明二氧化碳自己不能燃烧,同时它也不支持燃烧。
【解答】(1)石灰石和稀盐酸反应,生成二氧化碳气体,二氧化碳溶于水形成碳酸,从而使紫色的石蕊试液变成红色;
(2)b处澄清的石灰水变浑浊,即氢氧化钙与二氧化碳反应,生成碳酸钙沉淀和水,则反应的方程式为: Ca(OH)2 +CO2=CaCO3↓+H2O 。
(3)移开挡板后发现低处蜡烛先熄灭,由此可推出CO2的性质为:密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧。
23.(1)分液漏斗;试纸A变红色,试纸B不变色 (2)H2CO3 H2O+CO2↑
【解析】(1)根据甲图可知,锥形瓶内盛放石灰石,分液漏斗a内装有稀盐酸。打开分液漏斗a的活塞,稀硫酸滴入锥形瓶,二者就可以反应生成二氧化碳气体。二氧化碳遇到湿润的蓝色石蕊试纸A,与其中的水分反应生成碳酸,从而使A试纸变成红色,而B试纸则不能变色。
(2)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
【解答】(1)如图甲,将右侧三通管横放,打开仪器a分液漏斗的活塞,使石灰石与稀盐酸充分接触,然后关闭仪器a,观察到三通管内的实验现象是:试纸A变红色,试纸B不变色。
(2)碳酸受热分解,生成二氧化碳和水,反应的方程式为: H2CO3 H2O+CO2↑ 。
三、实验探究题
24.(1)A;b;b
(2)将燃着的木条放在集气瓶瓶口,木条熄灭则收集满了;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;可以控制反应的发生与停止;不能
【解析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择合适的发生装置。如果气体的密度大于空气,那么气体从短管进入;如果气体的密度大于空气,那么气体从长管进入。使用排水法收集气体时,依靠气体的压力将水排出,而水始终聚集在集气瓶的底部,因此气体应该从短管进入。
(2)根据二氧化碳验满的方法解答。二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,即氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,据此写出反应的方程式。G中大理石放在隔板上,而稀盐酸在试管底部,一旦关闭弹簧夹,生成的二氧化碳不能排出会使试管内气压增大,从而将稀盐酸压回长颈漏斗,将大理石和稀盐酸分开,反应很快停止。实验室使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,二氧化锰只是催化剂,即使过氧化氢溶液与它分开,反应照样进行,不能停止,只是反应更慢一些。
【解答】(1)无水醋酸钠和碱石灰都是固体,且反应需要加热,因此发生装置选取“固体加热型”,即A。
若选用F装置用于排空气法收集甲烷,因为甲烷密度比空气小,所以甲烷应从短管b通入。
若选用F装置用于排水法收集甲烷,瓶中先装满水,甲烷应从b端通入。
(2)收集CO2气体验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶瓶口,木条熄灭则收集满了。
检验二氧化碳气体的方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
乙同学认为,也可以用G和D装置制取CO2气体,而且比甲的装置更好,理由是:可以控制反应的发生和停止。如果实验室用G装置来制取O2,该装置不能够达到乙同学认为的作用。
25.(1)长颈漏斗(2)氢气或氧气
(3)不能燃烧,不支持燃烧,二氧化碳密度比空气大或不支持燃烧
【解析】(1)根据所指仪器的名称解答;
(2)该装置为“固液常温型”气体发生装置,当用活泼金属和稀盐酸制取氢气时,或者使用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气时,都可以使用此装置;
(3)反应生成的二氧化碳气体从石灰水中溢出,在底部不断积累,当二氧化碳的高度大于蜡烛火焰的高度时,由于缺乏氧气,于是蜡烛熄灭,据此推测二氧化碳的性质。
【解答】(1)仪器① 的名称为长颈漏斗;
(2)实验室利用A装置还可以制取的气体为氢气或氧气。
(3)若A中不断产生二氧化碳气体,装置B中观察到蜡烛熄灭的现象,说明二氧化碳具有的性质是:不能燃烧,不支持燃烧,二氧化碳密度比空气大或不支持燃烧。
26.紫色纸花变红色;二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红;水和二氧化碳反应生成的碳酸才能使紫色石蕊试液变红色;酸能使紫色石蕊溶液变红色;受热易分解;碳酸→水+二氧化碳
【解析】(1)显酸性的溶液能使石蕊试液变红色,二氧化碳和水反应能生成碳酸。
(2)碳酸的热稳定性差,受热容易分解生成水和二氧化碳。
【解答】在紫色纸花上喷水,再将它放入二氧化碳瓶中,二氧化碳和其中的水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊试液变红色,石蕊溶液由紫色变成红色,(Ⅳ)的现象为紫色纸花变红色,因此①实验(Ⅲ)验证了二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红色。实验(Ⅳ)验证了水和二氧化碳反应生成的碳酸才能使紫色石蕊试液变红色。②通过实验( I )、(Ⅳ),可验证酸的一条化学性质是水和二氧化碳反应生成的碳酸才能使紫色石蕊试液变红色。③实验(Ⅳ)结束后,将纸花用酒精灯小心加热烘烤后发现纸花又变成紫色,说明碳酸受热易分解,文字表达式为:碳酸→水+二氧化碳 。
27.长颈漏斗;2KClO32KCl+3O2↑;稀盐酸;蜡烛自下而上依次熄灭;不能燃烧、也不支持燃烧;防止二氧化碳溶于水
【解析】(1)仪器⑦的名称是长颈漏斗,通过长颈漏斗可以向反应容器中注入液体药品.故填:长颈漏斗.
(2)若补充一种常用仪器酒精灯,并利用上述部分仪器氯酸钾、二氧化锰可制取氧气,该反应的化学方程式是:2KClO32KCl+3O2↑.
故填:酒精灯;2KClO32KCl+3O2↑.
(3)①补充的药品是稀盐酸;②图2中A观察到的现象是蜡烛自下而上依次熄灭,根据这一现象说明二氧化碳具有的化学性质是不能燃烧、也不支持燃烧;B中可用来测量生成二氧化碳气体的体积,其中在水面上放一层植物油的原因是防止二氧化碳溶于水.
故填:稀盐酸;蜡烛自下而上依次熄灭;不能燃烧、也不支持燃烧;防止二氧化碳溶于水.
28.(1)B(2)a
【解析】(1)实验室中常用石灰石和稀盐酸反应制取CO2,因为石灰石是固体,而稀盐酸是液体,所以选择固液常温型,即B;
(2)如果选用E装置来收集CO 气体,导气管要伸到集气瓶底部,则气体应从a端进入。
29.减小;增大;甲;体积;密度;使水与二氧化碳分离,阻止二氧化碳溶于水
【解析】方案一:称量反应前后物质总质量的减小量。
方案二:称量吸收二氧化碳前后盛有氢氧化钠溶液容器质量的增大量。
方案三:选用图中甲装置可测量产生的二氧化碳的体积,再根据此时二氧化碳的密度,可计算二氧化碳的质量。图中水面上油层所起到的作用是:使水与二氧化碳分离,阻止二氧化碳溶于水。
30.(1)一半湿润的石蕊小花变红色,另一半不变色;CO2+H2O=H2CO3;浓硫酸
(2)F中澄清石灰水变浑浊;E中有气泡产生;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【解析】(1)石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,通过装置B中浓硫酸的干燥,然后通入A中。二氧化碳不能使干燥的石蕊小花变色,但是能够与湿润石蕊小花中的水反应生成碳酸,从而使其变成红色,据此描述实验现象、写出方程式和推断B中的试剂。
(2)稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳气体,进入集气瓶E后被收集,其中的空气被排出去。当装置E中的二氧化碳收集满后,二氧化碳会进入F,从而使澄清的石灰水变浑浊。
E中的二氧化碳与氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,从而使E内气压减小,D中的稀盐酸被吸入E中,与碳酸钠反应,生成二氧化碳气体,于是会看到E中有气泡产生,据此描述现象,写出方程式。
【解答】(1)若打开止水夹 K1,关闭止水夹 K2,从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸,A 中的现象是:一半湿润的石蕊小花变红色,另一半不变色,可证明 CO2 能与水反应。
二氧化碳与水反应生成碳酸,反应方程式为:CO2+H2O=H2CO3。B 中应盛放的试剂是浓硫酸。
(2)若打开止水夹 K2、K4,关闭 K1、K3,从长颈漏斗向装置 C 中加入足量的稀盐酸,当观察到F中澄清石灰水变浑浊现象时,证明 E 中 CO2 已集满。
关闭止水夹 K2、K4,打开 K3,从分液漏斗向 E 中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中,能证明 CO2 与 NaOH 确实发生了化学反应的现象是:E中有气泡产生。CO2 与 NaOH 反应,生成碳酸钠和水,反应化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
31.(1)A;b;b(2)将燃着的木条放在集气瓶瓶口,木条熄灭则收集满了;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;可以控制反应的发生与停止;不能
【解析】(1)无水醋酸钠和碱石灰都是固体,且反应需要加热,因此发生装置选取“固体加热型”,即A。若选用F装置用于排空气法收集甲烷,因为甲烷密度比空气小,所以甲烷应从短管b通入。若选用F装置用于排水法收集甲烷,瓶中先装满水,甲烷应从b端通入。
(2)收集CO2气体验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶瓶口,木条熄灭则收集满了。
检验二氧化碳气体的方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
乙同学认为,也可以用G和D装置制取CO2气体,而且比甲的装置更好,理由是:可以控制反应的发生和停止。如果实验室用G装置来制取O2,该装置不能够达到乙同学认为的作用。
解答题
32.(1)测CO2的体积
(2)反应物接触面积较大,反应速率较快,相比之下,反应需要时间短
(3)生成二氧化碳的质量:m=ρV=1.98g/L×0.2L=0.396g;
设参加反应的碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
100 44
x 0.396g;
; 解得;x=0.9g;
那么难大理石中碳酸钙的含量为:。
【解析】(1)实验前,B中装满水。当产生的二氧化碳进入B中时,对里面的水产生压强,水沿着导管进入量筒,当水不流动时,量筒内水的体积就是生成二氧化碳的体积。
(2)在化学反应中,反应物的颗粒越小,接触面积越大,同时参加反应的物质越多,即反应速度越快,据此分析解得;
(3)首先根据m=ρV计算出生成二氧化碳的质量,然后写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式,利用比例关系计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后与大理石的质量作比得到它的含量。
【解答】(1)了比较反应速度,设计如图一所示装置,其中量筒的作用是:测CO2的体积;
(2)对两次实验的曲线的解释:反应物接触面积较大,反应速率较快,相比之下,反应需要时间短。
(3)生成二氧化碳的质量:m=ρV=1.98g/L×0.2L=0.396g;
设参加反应的碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
100 44
x 0.396g;
; 解得;x=0.9g;
那么难大理石中碳酸钙的含量为:。
33.(1)甲
(2)解:设参加反应的大理石的质量为x
生成二氧化碳的质量=75.0g+25.0g﹣95.6g=4.4g
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 4.4g
= x=10g
CaCO3%=40%
【解析】(1)将甲和乙,甲和丙的实验数据进行比较即可;
(2)根据甲的数据可知,反应前后总质量之差就是生成二氧化碳的质量,写出碳酸钙和稀盐酸反应的方程式,利用二氧化碳的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量,最后根据计算即可。
【解答】(1)甲和乙中,稀盐酸的质量相同,而大理石多加入了:30g-25g=5g,反应后总质量也增加了:100.6g-95.6g=5g,那么多加入的5g大理石没有反应。甲和丙中,大理石的质量相等,而多加入稀盐酸:95g-75g=20g,反应后总质量也增加了:115.6g-95.6g=20g,可见多加入的20g稀盐酸根本没有反应。二者对比可知,在甲中,稀盐酸和大理石刚好完全反应。
(2)生成二氧化碳的质量=75.0g+25.0g﹣95.6g=4.4g;
设参加反应的大理石的质量为x,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 4.4g
;
解得:x=10g;
那么大理石中碳酸钙的质量分数为:。
3.4二氧化碳