6.2 二氧化碳制取的研究
一、选择题
1.实验室制取二氧化碳的最合适原料是( )
A.石灰石与浓盐酸 B.石灰石与稀盐酸
C.碳酸钠与稀盐酸 D.石灰石与稀硫酸
2.实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质不需考虑的是( )
A.密度 B.可燃性 C.溶解性 D.能否与水反应
3.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
4.实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的部分操作如图所示,其中错误的是( )
A.制取 B.收集
C. 验满 D. 用浓硫酸干燥
5.用排空气法收集气体时,导气管应插到接近集气瓶的( )
A.瓶口 B.瓶边 C.瓶底 D.任意位置
6.下列气体中可用向下排气法收集的是( )
A. H2 B. N2 C. O2 D. SO2
7.如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
8.一氧化氮(NO)是大气污染物之一,难溶于水,密度比空气略大,通常条件下极易与氧气反应。实验室收集NO的装置是( )
A. B. C. D.
9.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是( )
A.二氧化碳能溶于水也能与水反应,不可用排水法收集
B.通常情况下二氧化碳密度大于空气,能用向上排空气法收集
C.在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸
D.此反应在常温下即可迅速发生,故该气体发生装置不需要加热
10.下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是( )
A.制CO2的药品 B.发生装置 C.收集装置 D.比较CO2与空气的密度
11.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
12.实验室制取CO2有以下步骤:①连接好装置;②向试管中小心地放入几小块石灰石;③向试管中注入适量稀盐酸;④检查装置的气密性;⑤收集产生的气体;⑥用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满CO2,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
13.下面是某同学在制取二氧化碳时选用的实验装置或操作方法,正确的是( )
A.发生装置 B.收集 C.干燥 D.验满
二、综合题
14.某同学用稀盐酸和石灰石(杂质不与稀盐酸反应,也不溶于水)反应制取二氧化碳并验证其性质(如图所示),实验时发现烧杯中澄清石灰水先变浑浊,后逐渐变澄清(提示碳酸钙能与二氧化碳、水发生反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙易溶于水)。
(1)甲装置中发生反应的化学方程式是 。
(2)实验开始时,乙装置中澄清石灰水发生浑浊的现象不很明显,出现这种现象可能的原因是 。
(3)实验结束时,甲装置溶液中的溶质除氯化钙外,还可能有 (填化学式)。
(4)请写出乙装置中由浑浊变澄清发生反应的化学方程式 。
15.实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称:① 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选择的发生和收集装置为_____(填字母序号),其反应的化学方程式为 ,该发生装置中使用分液漏斗的优点是 。
(3)写出检验二氧化碳是否集满的操作方法 。
(4)若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气,还需要的装置为_____(填字母序号)。
参考答案与解析
一、选择题
1.【答案】B
【解析】A.浓盐酸具有挥发性,会导致二氧化碳不纯,故选项错误;
B.在常温下用石灰石(或大理石)和稀盐酸来制取二氧化碳,产生气体的速度适中,好收集,故选项正确;
C.碳酸钠是白色粉末,与稀盐酸反应时速度太快,不利于收集二氧化碳气体,故选项错误;
D.石灰石与稀硫酸反应时,生成的硫酸钙微溶于水阻碍反应的进行,故选项错误。
故选B。
2.【答案】B
【解析】实验室制取气体收集方法的选择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,无需考虑是否具有可燃性。
3.【答案】A
【解析】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。
4.【答案】C
【解析】A.实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置应选用“固液常温型”装置,A符合题意;
B.二氧化碳的密度比空气大,应采用向上排空气法收集,B符合题意;
C.二氧化碳验满的操作为用燃着的木条放到集气瓶口,若木条熄灭,则说明二氧化碳已集满,C不符合题意;
D.二氧化碳属于酸性气体,可以用浓硫酸干燥,D符合题意。
故选C。
5.【答案】C
【解析】用排空气法收集气体时,导气管要伸到集气瓶底部,便于尽可能的排干净集气瓶内的原有空气,使收集的气体较纯净。
故选C
6.【答案】A
【解析】A.H2密度小于空气的密度,可用向下排空气法收集,符合题意;
B.N2密度小于空气的密度,但密度与空气相近,不可用向下排空气法收集,不符合题意;
C.O2密度大于空气的密度,不可用向下排空气法收集,不符合题意;
D.SO2密度大于空气的密度且属于空气污染物,不可用向下排空气法收集,不符合题意。故选A。
7.【答案】A
【解析】A.排水法收集氧气时,由b口进气,由a口排出水,故方法不正确;
B.氢气密度比空气小,可用向下排空气法收集,即空气要从下端被排出,所以氢气必须从b端进入,使空气从下方排出,故方法正确;
C.排水法收集氢气时,由b口进气,由a口排出水,故方法正确;
D.二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集,即空气要从上端被排出,所以二氧化碳必须从a端进入,使空气从上方排出,故方法正确。
故选A。
8.【答案】D
【解析】A.NO极易与氧气反应,所以不能用排空气法,所以A不正确;
B.NO密度比空气略大,通常条件下极易与氧气反应,不能用排空气法,且导管位置错误,所以B不正确;
C.NO极易与氧气反应,不能用排空气法,且导管位置错误,所以C不正确;
D.因为NO难溶于水,可以用排水法收集,所以D正确。
故选D。
9.【答案】C
【解析】A.排水法适宜收集难溶于水的气体, 二氧化碳能溶于水也能与水反应,不可用排水法收集,A不符合题意;
B.通常情况下二氧化碳密度大于空气,能用向上排空气法收集,B不符合题意;
C.在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸,因生成微溶于水的硫酸钙会使反应自动停止,C符合题意;
D. 此反应在常温下即可迅速发生,故该气体发生装置不需要加热,D不符合题意。
故选C。
10.【答案】A
【解析】大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石上,阻止反应进一步发生,该实验方案不合理。
故选A。
11.【答案】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。
12.【答案】B
【解析】实验室制取CO2的步骤为:①连接好装置;④检查装置的气密性;②向试管中小心地放入几小块石灰石;③向试管中注入适量稀盐酸;⑤收集产生的气体;⑥用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满CO2,所以步骤为①④②③⑤⑥;
故选B。
13.【答案】D
【解析】实验室制取二氧化碳是“固+液”常温型;二氧化碳能溶于水且与水反应生成碳酸,不能用排水法收集;浓硫酸可以干燥二氧化碳,洗气装置遵循“长进短出”原则;可以用燃着的木条放在集气瓶口验满。故选D。
二、综合题
14.【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(2)二氧化碳中有杂质氯化氢气体;(3)HCl;(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
【解析】(1)碳酸钙和氯化氢反应生成氯化钙和水和二氧化碳,配平即可;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)实验开始时,乙装置中澄清石灰水发生浑浊的现象不很明显,出现这种现象可能的原因是:二氧化碳中有杂质氯化氢气体;故答案为:二氧化碳中有杂质氯化氢气体;
(3)实验结束时,甲装置溶液中的溶质除氯化钙外,还可能有氯化氢,因为盐酸可能过量;故答案为:HCl;
(4)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;故答案为:CO2+Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O;
15.【答案】(1)铁架台; (2)BE;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;能够控制反应的速率; (3)把燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则集满; (4)F;
【解析】(1)①是铁架台。
(2)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,不需要加热,发生装置可选用B;二氧化碳的密度比空气大、能溶于水,可用向上排空气法收集,可选用E收集;碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;该发生装置中使用分液漏斗的优点是能够控制反应的速率。
(3)由于二氧化碳的密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧,检验二氧化碳是否集满的操作方法是:把燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则集满。
(4)若用(2)中所选装置来制取干燥的氧气,还需要的装置为F,因为氧气不和浓硫酸反应,浓硫酸具有吸水性。
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