课题2 二氧化碳制取的研究
1.二氧化碳的实验室制取
(1)反应药品:实验室制取CO2常选用大理石 (或石灰石)和稀盐酸 。
(2)反应原理:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
(3)制取装置:
(4)实验步骤:仪器连接→检查气密性→装入大理石→加入稀盐酸→收集气体
(5)气体检验:将待测气体通入 澄清石灰水 中,若 石灭水变浑浊 ,则证明该气体是CO2。
(6)气体收集:CO2气体只能用向上排空气法收集,是因为 二氧化碳能溶于水且密度比空气大 。
(7)气体验满:将燃着的木条放在 集气瓶口 ,若 木条熄灭 ,则证明已满。
2.实验室制取气体的一般思路和方法:
①选择适当的反应原理;
②选择合适的发生装置和收集装置;
③须验证所制得的气体。
考点1 二氧化碳的实验室制法
1.实验室制备大量二氧化碳气体时一定不需要用到的仪器是( )
A.分液漏斗 B.锥形瓶 C.酒精灯 D.集气瓶
【答案】C
【解析】A、制取二氧化碳可以用到分液漏斗,故B不符合题意;B、制取二氧化碳可以用到锥形瓶,故B不符合题意;C、实验室用稀盐酸与大理石制取二氧化碳,反应不需要加热,所以不用酒精灯,故C符合题意;D、收集二氧化碳的装置可以用集气瓶,故D不符合题意。故选C。
2.实验室制取干燥的CO2气体,不会用到的装置是( )(提示:浓硫酸可以干燥二氧化碳气体)
A.A B.B C.C D.D
【答案】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。
3.实验室用大理石和盐酸制备CO2。下列措施可使反应速率加快的是( )
A.降低反应温度 B.延长反应时间 C.粉碎大理石 D.加水稀释盐酸
【答案】C
【解析】A. 降低反应温度 ,反应速率减慢。 B. 延长反应时间 ,与反应速率无关。 C. 粉碎大理石,增大接触面积。D. 加水稀释盐酸,反应速率减慢。
4.老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳,为了完成实验,有四位同学组装了以下发生装置,你认为最合适的一套装置是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳,属于固-液常温型制取气体,但是反应速度太快,不易控制;
A、图中装置为固体加热型制取气体,故选项错误;
B、图中装置为固-液常温型,但无法控制反应速率,由于反应过快,生成的二氧化碳不易收集,故选项错误;
C、图中装置为固-液常温型,一旦将稀盐酸倒入长颈漏斗,就无法控制反应速率,由于反应过快,生成的二氧化碳不易收集,故选项错误;
D、图中装置为固-液常温型,且可以通过注射器控制加入稀盐酸的速度,以达到控制产生二氧化碳速度的目的,故选项正确。
5.甲、乙是两名同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置分析不正确的是( )
A.此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态
B.甲装置气体导出过程中容器内外气压相等
C.甲装置可以控制反应的发生或停止
D.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
【答案】D
【解析】A、此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态正确,因为反应停止,故正确;
B、甲装置气体导出过程中容器内外气压相等,气体平稳导出,故正确;
C、甲装置可以通过控制M的开与闭,具有控制反应进行与否的功能,故正确;
D、乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能错误,因为固液不能分离,故错误。
6.下列的实验室制备CO2气体的装置中,起不到“能控制反应发生和停止”效果的发生装置是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】A、固体放在大试管中,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,故A符合题意;
B、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。松开弹簧夹时,气体导出,压强减小,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,故B不符合题意;
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C不符合题意;
D、大理石放于隔板上,通过长颈漏斗添加液体,长颈漏斗下端在液面以下,夹上弹簧夹液体被产生的二氧化碳气体压入长颈漏斗,与大理石分离,反应停止,故D不符合题意。
故选:A。
7.下图为实验室制取气体装置图,请根据所给的装置图回答下列问题:
(1)请写出装置图F中标号②的仪器名称:_________;
(2)实验室用一种暗紫色的固体粉末制取氧气,反应的化学方程式为___________;
(3)若用E装置收集二氧化碳,气体应从_________(选填“a”或“b”)端进入;
(4)若用A装置制取气体,为了更好地控制反应速率,可将长颈漏斗改为_______。
【答案】 水槽 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ b 分液漏斗(或注射器)
【解析】根据所学知识和题中信息知,(1)装置图F中标号②的仪器名称:水槽;(2)实验室用一种暗紫色的固体粉末制取氧气,反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑;(3)若用E装置收集二氧化碳,气体应从b 端进入;(4)若用A装置制取气体,为了更好地控制反应速率,可将长颈漏斗改为分液漏斗。
8.请根据下图装置回答:
(1)仪器①的名称是________。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体,应选用的发生装置和收集装置的组合是________(填序号),反应的化学方程式为______;
(3) 实验室利用F装置收集氢气时,气体应从________(填“a”或“b”)端通入。
【答案】试管 AC b
【解析】(1)仪器①的名称是试管。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体,反应是碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳,反应在常温下进行,发生装置选用A,二氧化碳密度比空气大,易溶于水且和水反应,用向上排空气法收集,收集装置选用C,故应选用的发生装置和收集装置的组合是AC,反应的化学方程式为。
(3) 实验室利用F装置收集氢气时,氢气的密度比水小,不溶于水,氢气从短管进,水从长管排出,故气体应从b端通入。
9.通过近一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关方法,请根据下图回答问题:
(1)以上装置A~F中有一处明显的错误,请加以改正________;利用改正后的装置完成后面的实验;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可以选择的制取装置为_____;若要制取一瓶干燥的二氧化碳气体,则在装置G中加入的试剂是_______(填名称);
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,若用装置G收集氧气,气体从_____(选填“a“或“b”)端通入。
【答案】装置B中的长颈漏斗末端应该浸入液面以下 CD 浓硫酸 b
【解析】
(1)装置B中长颈漏斗的末端应该在液面以下,实行液封。
(2)固液常温反应制取气体选择发生装置C,二氧化碳易溶于水,不能用排水法收集,二氧化碳的密度比空气的密度大,可用向上排空气法收集,故选CD。浓硫酸具有吸水性,并且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳气体。
(3)用装置G收集氧气,由于氧气的密度比空气的密度大,进入以后占据下方空间,空气则被赶到上方空间而易从a端排出,故氧气从b端进入。
考点2 二氧化碳的检验和验满
10.实验室制取二氧化碳的部分操作如图所示,其中错误的是(( )
A.查气密性 B.倒药品
C. 收集气体 D.验满
【答案】B
【解析】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气;图中所示操作正确。
B、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨;图中试管没有倾斜、瓶口没有紧挨、瓶塞没有倒放,所示操作错误。
C、二氧化碳的密度比空气的大,应用向上排空气法收集,图中所示操作正确。
D、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,不能伸入瓶中,图中所示操作正确。
故选:B。
11.如图是实验室制取二氧化碳的一种装置.请回答下列问题;
(1)图中收集二氧化碳的方法是_______________.
(2)为什么长颈漏斗的下端管口必须浸没在液面以下?____________________________.
(3)怎样证明二氧化碳已收集满?___________________.
【答案】向上排空气法; 防止二氧化碳从长颈漏斗上端口逸出 将点燃的木条放在集气瓶口,木条熄灭说明二氧化碳已收集满
【解析】(1)图中收集二氧化碳的方法是向上排空气法;
(2)长颈漏斗的末端一定要伸入液面以下,为防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出;
(3)因为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,将燃着的木条放在集气瓶口,如果熄灭说明已经收集满了。
12.在化学实验室开放日,老师拿出两瓶无标签的试剂,分别是固体和液体,他取少量试剂在试管中混合,立即产生一种无色气体。同学们对此气体展开了一系列探究。
(1)如果推测此气体是二氧化碳,验证它的实验方案如下:
猜想 实验步骤 现象与结论
此气体可能是CO2 _____ _____
产生此气体的化学方程式可能是_____;
(2)若想制取该气体,采用的发生装置可选取下图中的_____,收集装置应选用_____(填序号);
(3)如用下图中F装置收集该气体,气体应由_____端导入(填“a”或“b”)。
【答案】将产生的气体通入澄清石灰水中 如澄清石灰水变浑浊,证明是二氧化碳 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B E a
【解析】(1)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
猜想 实验步骤 现象与结论
此气体可能是CO2 将产生的气体通入澄清石灰水中 如澄清石灰水变浑浊,证明是二氧化碳
产生此气体的反应是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式可能是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应在常温下进行,故若想制取该气体,采用的发生装置选B,二氧化碳易溶于水,密度比空气大,故收集装置应选用E。
(3)如用图中F装置收集该气体,二氧化碳密度大于空气,二氧化碳从长管进,空气从短管排出,故气体应由a端导入。
考点3 制取二氧化碳的操作步骤和注意事项
13.在实验室制取二氧化碳.下列有关该实验的说法中,正确的是( )
A.用澄清的石灰水来检验产物是否是二氧化碳
B.用排水法收集一瓶二氧化碳
C.将燃烧的木条伸入集气瓶中,检验二氧化碳是否集满
D.先往试管内放入石灰石,再滴入稀硫酸
【答案】A
【解析】本题可以根据二氧化碳的实验室制法和二氧化碳气体的性质,将错误答案排除;A、用澄清的石灰水来检验产物是否是二氧化碳,正确;B、二氧化碳能溶于水,不能采用排水法;C、验满时,必须将燃着的木条放在集气瓶口;D、不能滴入稀硫酸,因为稀硫酸和石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在石灰石表面,阻止反应的进行。故选A。
14.实验室制取有以下步骤: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。以上操作按由先至后的顺序排列正确的是( )
A.①④②③⑤⑥ B.①②③④⑤⑥
C.①③②④⑤⑥ D.③①④②⑤⑥
【答案】A
【解析】实验室制取气体时,应该先检查装置的气密性再添加药品。制取有以下步骤:连接好装置—检查装置的气密性—向试管中小心放入几小块石灰石—向试管中小心注入适量稀盐酸—收集产生的气体—用燃着的木条检验是否收集满。故选A。
15.如图所示,将一充满二氧化碳的试管倒插入装有澄清石灰水的水槽中,一段时间后,观察。下列有关该实验的说法不正确的是( )
A.试管中澄清石灰水变浑浊
B.水槽中澄清石灰水液面下降
C.试管中可能充满液体
D.试管内气体压强大于外界大气压
【答案】D
【解析】A、二氧化碳能和石灰水反应生成不溶水碳酸钙和水,试管中澄清石灰水变浑浊,故A正确;
B、二氧化碳能和石灰水反应生成碳酸钙和水,试管中的压强减小,所以试管内液面升高,水槽中澄清石灰水液面下降,故B正确;
C、二氧化碳能和石灰水反应生成碳酸钙和水,试管中的压强减小,所以试管内液面升高,水槽中澄清石灰水液面下降,试管中可能充满液体,故C正确;
D、二氧化碳能和石灰水反应生成碳酸钙和水,试管中的压强减小,试管内气体压强小于外界大气压,故D错误。故选D。
16.正确进行实验操作,合理改进实验装置,是科学素养的重要方面,请回答下列问题.
(1)写出标号仪器的名称:①_____,②_____。
(2)图甲是实验室制取CO2的装置,实验室制取CO2的化学方程式是_____;检查图甲中发生装置的气密性的方法是_____。
(3)实验中收集满一瓶CO2,应将盖有玻璃片的集气瓶_____(填“正”或“倒”)放在桌子上。
(4)有两位同学对图甲中的气体发生装置进行了简化,简化后的装置如图乙和图丙所示,其中可行的是_____。(填“乙”或“丙”)
【答案】长颈漏斗 铁架台 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口,若能观察到漏斗下端有一稳定的液柱,即可证明装置不漏气 正 丙
【解析】(1)仪器①是长颈漏斗;②是铁架台;故填:长颈漏斗;铁架台;
(2)实验室制取CO2的化学方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.检查图甲装置的气密性的方法是:将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口,若能观察到漏斗下端有一稳定的液柱,即可证明装置不漏气;故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;将装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住,往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口,若能观察到漏斗下端有一稳定的液柱,即可证明装置不漏气;
(3)二氧化碳的密度比空气大,所以收集满一瓶CO2,应将盖有玻璃片的集气瓶正放在桌子上;故填:正;
(4)乙装置中的导管伸入了液面以下,生成的气体无法导出;而丙装置中的导管刚好露出橡皮塞,利用气体的导出;故填:丙。
考点4 收集装置的确定
17.某气体常温下不与空气中的成分反应,密度比空气小,极易溶于水,正确收集该气体的方法是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】某气体常温下不与空气中的成分反应,密度比空气小,可用向下排空气法收集;极易溶于水,不能用排水法收集,正确收集该气体的方法是B。
18.如图是实验室用于气体制备的装置,请根据图示回答问题:
(1)实验室用氯酸钾制取氧气应选择的发生装置是_____(填序号,下同)。
(2)实验室中能用于过氧化氢溶液制氧气,且便于随时添加液体药品的发生装置是_____;要想得到比较纯净的氧气,需选择的收集装置是_____。
(3)实验室制取二氧化碳时,应选择的收集装置是_____,判断CO2是否收集满的方法是_____。
【答案】A C F D 把燃着的木条放在集气瓶口看木条是否熄灭
【解析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择发生装置,利用二氧化锰作催化剂加热氯酸钾制氧气是固体加热,因此选取发生装置为A;
(2)用过氧化氢溶液制氧气,需要常温型固液发生装置,C装置通过注射器可以控制加入的液体药品的量,也方便添加液体药品;氧气不溶于水且密度比空气大,可用排水法和向上排空气法,向上排空气法收集的氧气比较干燥;排水法收集的氧气比较纯净,选F装置;
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,二氧化碳可溶于水且密度比空气大,所以用向上排空气法,选D装置;检验二氧化碳是否收集满的方法是:用燃着的木条伸到集气瓶口,观察木条是否熄灭,若木条熄灭证明已经收集满。
考点5 发生装置的确定
19.实验室制取CO2和O2时,无论选择什么药品,如图所示的装置中都能选用的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
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;实验室可选用加热高锰酸钾或氯酸钾的方法制取氧气,属于固体加热型;可以选用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气,属于固—液常温型;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,应用向上排空气法收集;氧气不易溶于水,密度比空气的大,能用排水法、向上排空气法收集。A、若选用的药品是高锰酸钾或氯酸钾,不能用该装置制取,错误;B、二氧化碳、氧气的密度比空气大,均能用向上排空气法收集,正确;C、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,不能用该装置制取,错误;D、二氧化碳、氧气的密度比空气大,均不能用向下排空气法收集,错误。故选B。
20.实验室现有氯酸钾、二氧化锰和稀盐酸,以及下列仪器。
(1)若利用上述仪器和药品制取氧气,反应的化学方程式为 ,应补充的一种仪器是 (填仪器名称)。
(2)若补充一种药品 (填名称),并利用上述仪器和药品制取二氧化碳,你选择的仪器是 (填字母),添加药品前应进行的操作是 。
【答案】(1) 2KClO3MnO22KCl + 3O2 ↑;水槽 (2)石灰石 abefg 检查装置的气密性
【解析】(1)氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氧气和氯化钾:2KClO3MnO22KCl + 3O2 ↑;用排水法收集氧气还需要补充的仪器是水槽;
(2)实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应是固体和液体常温下生成气体,二氧化碳的密度比空气的大,能溶于水,用向上排空气法收集可以用到题中给的集气瓶,大试管、双孔塞、长颈漏斗、铁架台。
21.老师从实验桌上拿出两瓶常用的但标签已经模糊不清的试剂,分别是固体和液体,他取少量试剂在试管中混合,立即产生一种无色气体。我们对此气体展开了一系列探究:
(1)写出图中仪器a、b的名称: a______,b______。
(2)如何检验装置B是否不漏气?______。
(3)猜想:我认为产生的气体能使带火星的木条复燃,我能写出此反应的化学方程式:____,我知道它的反应类型是______。
(4)我想制取该气体,发生装置将选取图中的___(填序号,以下同),收集装置选取____。
(5)如果用如图中的F装置收集该气体,我认为气体应从__端(填“①”或“②”)导入。
(6)我猜想无色气体还可能是另外一种气体,产生它的化学方程式是______。收集装置可选取上图中的___〔填序号〕。
(7)甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷,则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是____。
【答案】 试管 集气瓶 加水形成液封,先把导管的一端浸入水中,然后两手紧握锥形瓶的外壁,观察导管口有气泡冒出,证明不漏气 2H2O22H2O+O2↑ 分解反应 B D或C ② CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑) D(E或C) AC或AE
【解析】(1)根据常见仪器解答;(2)根据加水形成液封,先把导管的一端浸入水中,然后两手紧握锥形瓶的外壁,观察导管口有气泡冒出,证明不漏气解答;(3)根据过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气解答;(4)根据反应物的状态和生成气体的密度和溶解性解答;(5)根据氧气的密度比水小解答;(6)根据固液混合常温型发生装置分析解答;(7)根据反应物的状态、反应条件、甲烷的密度和溶解性解答。(1)图中仪器a、b的名称:a试管,b集气瓶;(2) 检验装置B的气密性的方法:加水形成液封,先把导管的一端浸入水中,然后两手紧握锥形瓶的外壁,观察导管口有气泡冒出,证明不漏气;(3)能使带火星的木条复燃的气体是氧气,B装置适合于过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑;(4)过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,故应选择固液混合常温型发生装置B,氧气不易溶于水且密度比空气大,收集装置可以选择D或C;(5)由于氧气的密度比水小,故如果用如图中的F装置收集该气体,我认为气体应从②端导入;(6)固液混合常温型发生装置还可以用来制取二氧化碳(或氢气),反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑);由于二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,故收集装置选择D(或氢气的密度比空气小,难溶于水,可选择E或C);(7) 甲烷的密度比空气小、难溶于水,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷,则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是AC或AE。
考点6 实验室制取气体的综合
22.常温下,氨气为无色有刺激性恶臭气味的气体,密度比空气小,易溶于水.氨气溶于水显弱碱性,实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取.则下列说法正确的是( )
A.可用向下排空气法收集到氨气
B.氨水能使紫色石蕊试液变红色
C.多余的氨气可排放到大气中
D.实验室制氨气的发生装置与双氧水制氧气相同
【答案】A
【解析】A、氨气密度比空气小,所以可用向下排空气法收集,故A正确;
B、氨气溶于水显弱碱性,碱性溶液可使紫色石蕊试液变蓝,故B不正确;
C、氨气有刺激性恶臭气味,排放到空气中会污染空气,应净化处理,故C不正确;
D、实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取,属于“固体加热型”,双氧水制取氧气不需加热,属于“固液常温型”,所以二者制取气体的发生装置不同,故D不正确。
故选A。
23.某同学对实验室制取氧气和二氧化碳的方法做了比较,并得出以下结论,其中错误的是( )
A.选用的发生装置可能相同
B.收集方法可能相同
C.反应类型可能相同
D.检验方法一定不同
【答案】C
【解析】
A、实验室制取二氧化碳常采用稀盐酸与大理石(或石灰石)反应来制取,属于固液常温型;实验室采用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气,也属于固液常温型;气体发生装置可能相同,故正确;
B、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集;二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集;气体的收集方法可能相同,故正确;
C、实验室制取氧气可采用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法制取氧气,均符合“一变多”的特征,均属于分解反应;实验室制取二氧化碳,采用的是大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应;反应类型不同,故错误;
D、检验氧气用带火星的木条,检验二氧化碳用燃着的木条,检验方法一定不同,故正确。
24.下列有关实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可作为CO2的发生装置
B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C.装置③可用作O2的收集装置
D.装置④是收集CO2气体的验满方法
【答案】D
【解析】
A、装置①能用于制作二氧化碳,选项A正确;
B、装置②用于干燥氧气时,为了使氧气跟浓硫酸充分接触,所以应从a进b出,选项B正确;
C、氧气的密度大于空气的密度,可用装置③(向上排空气法)收集,选项C正确;
D 、CO2的验满:把燃着的木条放在集气瓶口,若火焰熄灭,证明瓶内已充满CO2。装置④中将燃着的木条伸入了集气瓶中,选项D错误。故选D。
25.实验室制取气体是初中重要的一组实验,结合下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置 I是加热固体的装置,指出其中的错误,并写出用该正确装置制取气体的化学反应方程式;
(2)写出使用装置 II制取CO2化学方程式;
(3)简述使用装置 II前要检验气密性的方法;
(4)实验室制取H2、O2、CO、CO2四种气体时,可选用装置 III来收集的气体有哪几种?
【答案】(1)试管口没有略向下倾斜,2KClO32KCl+3O2↑;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)先用止水夹将橡皮管夹紧,往长颈漏斗中注水至锥形瓶内与长颈漏斗内液面出现高度差,且一段时间保持不变,则气密性良好;(4)H2、O2、CO.
【解析】
(1)固体加热时试管应略微向下倾斜,否则容易炸裂试管,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;
(2)装置II是固液制气的发生装置,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↑;
(3)该装置一般是采用液封法进行气密性的检验,及切断与外界的联通向长颈漏斗中注水,观看液面的变化;
(4)利用Ⅲ装置收集气体要保证该气体不易溶于水,H2、O2、CO均不易溶于水,CO2易溶于水.
26.根据下列装置,结合所学化学实验知识,请你参与回答问题:
(1)①仪器的名称是_____
(2)若用高锰酸钾制取氧气,应选择发生装置_____(填序号),该装置存在不足之处,你应该如何改正?_____,该反应的文字表达式是_____;若用F装置收集氧气,气体应该从_____口进入(填a或b)
(3)若用过氧化氢来制取氧气,应选择的发生装置是_____(填序号),如想收集较纯净的氧气,则应选择的收集装置是_____(填序号),该反应的文字表达式是_____.
(4)若选用装置C来收集氧气,应如何验满:_____.
【答案】酒精灯 A 管口添加棉花 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 a进b出 B E 过氧化氢水+氧气 用带火星的木条置于瓶口,如木条复燃,则满
【解析】
(1)①仪器的名称是酒精灯;(2)高锰酸钾制取氧气的反应条件是加热,选固固加热型装置,故选A;高锰酸钾的分解速率太快,易将高锰酸钾带入导管堵塞导管,故需要在管口添加棉花;该反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;F装置为排空气法收集氧气的装置,由于氧气的密度比空气的密度大, 选择向上排空气法,故应a进b出;(3)氧化氢来制取氧气的反应条件是不加热,故选固液不加热型装置,选B;要收集较纯净的氧气选择排水法收集,故选E装置;该反应的文字表达式是:过氧化氢水+氧气;(4)C装置为向上排空气法收集氧气装置,验满时用带火星的木条置于瓶口,如木条复燃,则满。
1课题2 二氧化碳制取的研究
1.二氧化碳的实验室制取
(1)反应药品:实验室制取CO2常选用大理石 (或石灰石)和稀盐酸 。
(2)反应原理:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
(3)制取装置:
(4)实验步骤:仪器连接→检查气密性→装入大理石→加入稀盐酸→收集气体
(5)气体检验:将待测气体通入 澄清石灰水 中,若 石灭水变浑浊 ,则证明该气体是CO2。
(6)气体收集:CO2气体只能用向上排空气法收集,是因为 二氧化碳能溶于水且密度比空气大 。
(7)气体验满:将燃着的木条放在 集气瓶口 ,若 木条熄灭 ,则证明已满。
2.实验室制取气体的一般思路和方法:
①选择适当的反应原理;
②选择合适的发生装置和收集装置;
③须验证所制得的气体。
考点1 二氧化碳的实验室制法
1.实验室制备大量二氧化碳气体时一定不需要用到的仪器是( )
A.分液漏斗 B.锥形瓶 C.酒精灯 D.集气瓶
2.实验室制取干燥的CO2气体,不会用到的装置是( )(提示:浓硫酸可以干燥二氧化碳气体)
A.A B.B C.C D.D
3.实验室用大理石和盐酸制备CO2。下列措施可使反应速率加快的是( )
A.降低反应温度 B.延长反应时间 C.粉碎大理石 D.加水稀释盐酸
4.老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳,为了完成实验,有四位同学组装了以下发生装置,你认为最合适的一套装置是( )
A.A B.B C.C D.D
5.甲、乙是两名同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置分析不正确的是( )
A.此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态
B.甲装置气体导出过程中容器内外气压相等
C.甲装置可以控制反应的发生或停止
D.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
6.下列的实验室制备CO2气体的装置中,起不到“能控制反应发生和停止”效果的发生装置是( )
A. B.C. D.
7.下图为实验室制取气体装置图,请根据所给的装置图回答下列问题:
(1)请写出装置图F中标号②的仪器名称:_________;
(2)实验室用一种暗紫色的固体粉末制取氧气,反应的化学方程式为___________;
(3)若用E装置收集二氧化碳,气体应从_________(选填“a”或“b”)端进入;
(4)若用A装置制取气体,为了更好地控制反应速率,可将长颈漏斗改为_______。
8.请根据下图装置回答:
(1)仪器①的名称是________。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体,应选用的发生装置和收集装置的组合是________(填序号),反应的化学方程式为______;
(3) 实验室利用F装置收集氢气时,气体应从________(填“a”或“b”)端通入。
9.通过近一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关方法,请根据下图回答问题:
(1)以上装置A~F中有一处明显的错误,请加以改正________;利用改正后的装置完成后面的实验;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可以选择的制取装置为_____;若要制取一瓶干燥的二氧化碳气体,则在装置G中加入的试剂是_______(填名称);
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,若用装置G收集氧气,气体从_____(选填“a“或“b”)端通入。
考点2 二氧化碳的检验和验满
10.实验室制取二氧化碳的部分操作如图所示,其中错误的是(( )
A.查气密性 B.倒药品
C. 收集气体 D.验满
11.如图是实验室制取二氧化碳的一种装置.请回答下列问题;
(1)图中收集二氧化碳的方法是_______________.
(2)为什么长颈漏斗的下端管口必须浸没在液面以下?____________________________.
(3)怎样证明二氧化碳已收集满?___________________.
12.在化学实验室开放日,老师拿出两瓶无标签的试剂,分别是固体和液体,他取少量试剂在试管中混合,立即产生一种无色气体。同学们对此气体展开了一系列探究。
(1)如果推测此气体是二氧化碳,验证它的实验方案如下:
猜想 实验步骤 现象与结论
此气体可能是CO2 _____ _____
产生此气体的化学方程式可能是_____;
(2)若想制取该气体,采用的发生装置可选取下图中的_____,收集装置应选用_____(填序号);
(3)如用下图中F装置收集该气体,气体应由_____端导入(填“a”或“b”)。
考点3 制取二氧化碳的操作步骤和注意事项
13.在实验室制取二氧化碳.下列有关该实验的说法中,正确的是( )
A.用澄清的石灰水来检验产物是否是二氧化碳 B.用排水法收集一瓶二氧化碳
C.将燃烧的木条伸入集气瓶中,检验二氧化碳是否集满 D.先往试管内放入石灰石,再滴入稀硫酸
14.实验室制取有以下步骤: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。以上操作按由先至后的顺序排列正确的是( )
A.①④②③⑤⑥ B.①②③④⑤⑥
C.①③②④⑤⑥ D.③①④②⑤⑥
15.如图所示,将一充满二氧化碳的试管倒插入装有澄清石灰水的水槽中,一段时间后,观察。下列有关该实验的说法不正确的是( )
A.试管中澄清石灰水变浑浊
B.水槽中澄清石灰水液面下降
C.试管中可能充满液体
D.试管内气体压强大于外界大气压
16.正确进行实验操作,合理改进实验装置,是科学素养的重要方面,请回答下列问题.
(1)写出标号仪器的名称:①_____,②_____。
(2)图甲是实验室制取CO2的装置,实验室制取CO2的化学方程式是_____;检查图甲中发生装置的气密性的方法是_____。
(3)实验中收集满一瓶CO2,应将盖有玻璃片的集气瓶_____(填“正”或“倒”)放在桌子上。
(4)有两位同学对图甲中的气体发生装置进行了简化,简化后的装置如图乙和图丙所示,其中可行的是_____。(填“乙”或“丙”)
考点4 收集装置的确定
17.某气体常温下不与空气中的成分反应,密度比空气小,极易溶于水,正确收集该气体的方法是( )
A.A B.B C.C D.D
18.如图是实验室用于气体制备的装置,请根据图示回答问题:
(1)实验室用氯酸钾制取氧气应选择的发生装置是_____(填序号,下同)。
(2)实验室中能用于过氧化氢溶液制氧气,且便于随时添加液体药品的发生装置是_____;要想得到比较纯净的氧气,需选择的收集装置是_____。
(3)实验室制取二氧化碳时,应选择的收集装置是_____,判断CO2是否收集满的方法是_____。
考点5 发生装置的确定
19.实验室制取CO2和O2时,无论选择什么药品,如图所示的装置中都能选用的是( )
A.A B.B C.C D.D
20.实验室现有氯酸钾、二氧化锰和稀盐酸,以及下列仪器。
(1)若利用上述仪器和药品制取氧气,反应的化学方程式为 ,应补充的一种仪器是 (填仪器名称)。
(2)若补充一种药品 (填名称),并利用上述仪器和药品制取二氧化碳,你选择的仪器是 (填字母),添加药品前应进行的操作是 。
21.老师从实验桌上拿出两瓶常用的但标签已经模糊不清的试剂,分别是固体和液体,他取少量试剂在试管中混合,立即产生一种无色气体。我们对此气体展开了一系列探究:
(1)写出图中仪器a、b的名称: a______,b______。
(2)如何检验装置B是否不漏气?______。
(3)猜想:我认为产生的气体能使带火星的木条复燃,我能写出此反应的化学方程式:____,我知道它的反应类型是______。
(4)我想制取该气体,发生装置将选取图中的___(填序号,以下同),收集装置选取____。
(5)如果用如图中的F装置收集该气体,我认为气体应从__端(填“①”或“②”)导入。
(6)我猜想无色气体还可能是另外一种气体,产生它的化学方程式是______。收集装置可选取上图中的___〔填序号〕。
(7)甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷,则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是____。
考点6 实验室制取气体的综合
22.常温下,氨气为无色有刺激性恶臭气味的气体,密度比空气小,易溶于水.氨气溶于水显弱碱性,实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取.则下列说法正确的是( )
A.可用向下排空气法收集到氨气
B.氨水能使紫色石蕊试液变红色
C.多余的氨气可排放到大气中
D.实验室制氨气的发生装置与双氧水制氧气相同
23.某同学对实验室制取氧气和二氧化碳的方法做了比较,并得出以下结论,其中错误的是( )
A.选用的发生装置可能相同
B.收集方法可能相同
C.反应类型可能相同
D.检验方法一定不同
24.下列有关实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可作为CO2的发生装置
B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C.装置③可用作O2的收集装置
D.装置④是收集CO2气体的验满方法
25.实验室制取气体是初中重要的一组实验,结合下列实验装置图回答有关问题:
(1)装置 I是加热固体的装置,指出其中的错误,并写出用该正确装置制取气体的化学反应方程式;
(2)写出使用装置 II制取CO2化学方程式;
(3)简述使用装置 II前要检验气密性的方法;
(4)实验室制取H2、O2、CO、CO2四种气体时,可选用装置 III来收集的气体有哪几种?
26.根据下列装置,结合所学化学实验知识,请你参与回答问题:
(1)①仪器的名称是_____
(2)若用高锰酸钾制取氧气,应选择发生装置_____(填序号),该装置存在不足之处,你应该如何改正?_____,该反应的文字表达式是_____;若用F装置收集氧气,气体应该从_____口进入(填a或b)
(3)若用过氧化氢来制取氧气,应选择的发生装置是_____(填序号),如想收集较纯净的氧气,则应选择的收集装置是_____(填序号),该反应的文字表达式是_____.
(4)若选用装置C来收集氧气,应如何验满:_____.
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