人教版化学九年级上册第六单元课题2二氧化碳制取的研究
一、选择题
1.实验室制二氧化碳气体应选用的仪器是( )
A.长颈漏斗、集气瓶、水槽、导气管
B.集气瓶、试管、水槽、导气管
C.酒精灯、广口瓶、集气瓶、长颈漏斗
D.广口瓶、集气瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞
答案:D
知识点:二氧化碳的实验室制法
解析:解答:实验室制取二氧化碳时,二氧化碳能溶于水,不可用排水法收集,所以不需要水槽,故A、B不可选;实验室制取二氧化碳,应选用固-液不加热型的发生装置,不用酒精灯.故C不可选;D正确,都是制取二氧化碳不可缺少的仪器.
分析:实验室制取二氧化碳,应选用固-液不加热型的发生装置,向上排空气法的收集装置,据此装置来确定所用的仪器.
2.实验室制取CO2气体,一般分为五个实验步骤:①向广口瓶中放大理石 ②检查装置气密性 ③按要求连接仪器 ④向长颈漏斗注入盐酸 ⑤收集气体.其操作顺序正确的是( )
A.①④③②⑤ B.③②①④⑤ C.③②④①⑤ D.①②③④⑤
答案:B
知识点:制取二氧化碳的步骤和注意点
解析:解答:制取二氧化碳的操作步骤是:1.连接仪器、组装实验装置2.检查装置的气密性3.加入固体药品4.倒入液体药品5.用铁架台固定仪器装置6.用向上排空气法收集.
故选B.
分析:根据制取二氧化碳的步骤(连→查→加→倒→定→收)进行分析解答即可.
3.下列各组物质不宜用于实验室制取气体的是( )
A.块状石灰石与稀盐酸 B.块状大理石与稀硫酸 C.锌与稀硫酸 D.氯酸钾与高锰酸钾
答案:B
知识点:二氧化碳的实验室制法
解析:解答:实验室制取二氧化碳气体用块状石灰石与稀盐酸,不用稀硫酸,因为石灰石和稀硫酸反应能生成微溶物硫酸钙,覆盖在石灰石表面阻止反应进行,不利收集大量二氧化碳气体.故A符合题意,B不符合题意;在实验室中可以用锌与稀硫酸来制取氢气,故C符合题意;在实验室中常用用加热高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰混合物或分解过氧化氢溶液的方法制氧气,故D符合题意.故选B.
分析:A、块状石灰石与稀盐酸:可以用来制取二氧化碳气体;
B、块状大理石与稀硫酸,能生成微溶物硫酸钙,阻止反应进行,不利收集二氧化碳气体;
C、锌与稀硫酸:可以用来制取氢气;
D、氯酸钾与高锰酸钾:在实验室中常用用加热高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰混合物或分解过氧化氢溶液的方法制氧气.
4.盛装过石灰水的试剂瓶内壁常会形成一层白色的膜,除去它的方法是( )
A.加洗洁精清洗 B.用热水清洗 C.加稀盐酸清洗 D.加氢氧化钠清洗
答案:C
知识点:二氧化碳的实验室制法
解析:解答:碳酸钙能与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙和水,而易于洗涤,其它几种物质不能反应或不易溶解碳酸钙. 故选C.
分析:根据石灰水与二氧化碳反应生成的碳酸钙能与酸反应生成易溶于水的物质而除去.
5. 检验一种气体是否是二氧化碳的可靠方法是( )
A.通入石灰水,看石灰水是否变浑
B.将燃烧的木条伸入气体中看火焰是否熄灭
C.通入水中看溶解性
D.通入石蕊试液中看试液是否变化
答案:A
知识点:二氧化碳的检验和验满
解析:解答:检验二氧化碳的方法是:将气体通入澄清的石灰水,如果石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,能使燃烧的木条熄灭的气体除二氧化碳外,还有氮气,能溶于水的除二氧化碳外,还有氨气、氯化氢等,能使石蕊试液变红的,除二氧化碳外,还有氯化氢等,
故选A.
分析:本题考查二氧化碳气体的检验方法.
6. 实验室制取二氧化碳时,向盛有石灰石的锥形瓶中加入酸后,过一会儿石灰石表面几乎没有气泡产生,其原因是( )
A.锥形瓶塞处漏气 B.没有加热 C.加入的是硫酸溶液 D.没有用玻璃棒搅拌溶液
答案:C
知识点: 二氧化碳的实验室制法
解析:解答:实验室制取二氧化碳时,若加入的酸是硫酸溶液,其反应生成物CaSO4,它微溶于水,随着生成物量的增多CaSO4不能继续溶解,最终沉积于大理石表面阻碍稀H2SO4与CaCO3的接触,反应停止;实验前,必须检验装置的气密性,不反应与漏气与否无关系从而又排除A;实验室用稀盐酸和块状大理石或石灰石反应制取二氧化碳,不需要加热,排除B、D的可能,故选C.
分析:此题考察了实验室制取二氧化碳的反应原理的对比.题中的现象向盛有石灰石的锥形瓶中加入酸后,过一会儿石灰石表面几乎没有气泡产生,应根据此现象展开分析.说明开始反应,后慢慢停止.
7. 小强在化学课上知道了蛋壳的主要成份是碳酸钙,决定制作一个无壳鸡蛋送给妈妈.他应该从厨房中选择鸡蛋和下列物质中的( )
A.味精 B.白酒 C.酱油 D.食醋
答案:D
知识点:二氧化碳的实验室制法
解析:解答:味精、白酒、酱油等物质不能和碳酸钙反应;食醋显酸性,食醋中的醋酸能和碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳.
故选D.
分析:碳酸钙能和显酸性的物质反应,生成钙盐、水和二氧化碳.
8. 检验二氧化碳是否收集满了,下列操作正确的是( )
A.将燃着的木条伸入集气瓶中间
B.将燃着的木条伸入集气瓶底部
C.将燃着的木条放在集气瓶口
D.将澄清石灰水倒入集气瓶中
答案:C
知识点:二氧化碳的检验和验满
解析:解答:二氧化碳验满的方法:将燃着的木条放在集气瓶口,当木条熄灭时,可以证明瓶口处已经有CO2了,所以此时瓶内也充满了CO2;将二氧化碳通入澄清的石灰水中,只是证明二氧化碳的存在,并不能证明二氧化碳是否已经集满集气瓶.故选C.
分析:根据二氧化碳的特性及二氧化碳的验满的实验操作作出选择.
9. 在实验室中制取二氧化碳.下列有关该实验的说法中,正确的是( )
A.用排水法收集一瓶二氧化碳气体
B.先往试管中放入石灰石,再滴入稀硫酸
C.将燃烧的木条伸入集气瓶中,检验二氧化碳是否集满
D.将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片,正放在桌上
答案:D
知识点:二氧化碳的实验室制法
解析:解答:根据二氧化碳的实验室制取的步骤,以及每步的注意事项判断.二氧化碳能溶于水,不能采用排水法;实验室制取二氧化碳应该用稀盐酸,不能用稀硫酸;验满时,将燃着的木条伸入集气瓶中不正确;二氧化碳密度比空气大,集气瓶需正放,防止气体逸散.故D正确
分析:实验室制取二氧化碳气体应选用石灰石(大理石)和稀盐酸;根据二氧化碳能溶于水且密度比空气大的性质,选择向上排空气法进行收集;在验证二氧化碳是否集满的操作中,需要将燃着的木条放在集气瓶口.
10. 下列各组气体都能用向上排空气法收集的是( )
A.O2、H2 B.H2、CO2 C.O2、CO2 D.H2、O2、CO2
答案:C
知识点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
解析:解答:根据氢气密度小于空气的密度,不能用向上排气法;氧气和二氧化碳的密度都大于空气的密度,可用此法来判断.
故选C.
分析:A、选项中的氢气密度小于空气的密度,不能用向上排气法;
B、选项中的氢气密度小于空气的密度,不能用向上排气法;
C、选项中的氧气和二氧化碳的密度都大于空气的密度,可用此法;
D、选项中的氢气密度小于空气的密度,不能用向上排气法.
11. 利用如图所示装置,能完成实验室制取气体的是( )
A.用①③制取氧气 B.用②③制取二氧化碳
C.用②④制取氧气 D.用①⑤制取二氧化碳
答案:C
知识点:常用气体发生装置和收集装置与选用方法
解析:解答:实验室制取氧气可以选用装置①②;实验室收集氧气可以用装置④⑤;
实验室中制取二氧化碳只能利用装置②;收集二氧化碳只能用装置④.
答案为:C.
分析:根据实验室制取氧气和二氧化碳的装置的选择进行判断。
12. 在实验操作考查中,小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”.下图是他主要实验步骤,其中操作有误的是( )
A. B. C. D.
答案:D
知识点:二氧化碳的实验室制法
解析:解答:A、取用液体时试剂瓶瓶口要紧挨试管口,标签向着手心;瓶塞倒放桌面上,操作正确,故A正确;
B、收集气体时,导气管伸入集气瓶底部,操作正确,故B正确;
C、检查装置气密性的操作正确,故C正确;
D、气体验满时,燃着的木条一定要放在瓶口,而不能放在集气瓶内部,故D错误.
故选D.
分析:取用液体时:注意瓶口、标签的位置,瓶塞的放置等;收集气体时:导气管伸入集气瓶底部,有利于排净原有空气;用手握试管的方法检查装置气密性的操作,注意观察是否有气泡冒出以判断气密性好坏;二氧化碳验满时,燃着的木条一定要放在瓶口.
13. 实验室要收集一试管CO2,最好选用的装置是( )
A. B. C. D.
答案:A
知识点:二氧化碳的实验室制法
解析:
解答:收集二氧化碳的方法是:向上排空气法,装置B中导管未伸入试管底部,故选A
分析:二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,因此收集二氧化碳气体时最好选用向上排空气法进行收集.
14. 下列各种说法不正确的是( )
A.试管、蒸发皿都是可以直接加热的仪器
B.用托盘天平称量物体质量时,应在左盘放砝码,右盘放称量物
C.用排空法收集CO2时,若用pH试纸来检验是否收集满,可以先将pH试纸润湿后再检验
D.实验室中制备甲烷是用无水醋酸钠和碱石灰两种固体共热,它的制备装置与实验室制备氧气的装置可以相同
答案:B
知识点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
解析:解答:A、试管、蒸发皿都是可以直接加热的仪器,故此项说法正确;
B、用托盘天平称量物体质量时,应在右盘放砝码,左盘放称量物,此项说法错误;
C、二氧化碳溶于水生成碳酸,故若用pH试纸来检验是否收集满,应先将pH试纸润湿后再检验,此项说法正确;
D、两种固体共热制取甲烷,制备装置可与实验室制取氧气的装置相同,此项说法正确.
故选B
分析:A、根据仪器的使用方法分析;
B、根据天平的使用方法回答;
C、根据二氧化碳的性质分析解答;
D、根据制备气体时发生装置的选择方法分析.
15. 某气体在0℃和1.01×105Pa时密度为1.98g/L,该气体易溶于水,在实验室收集此气体时用( )
A.排水集气法 B.向上排气集气法 C.向下排气集气法 D.以上方法均可以
答案:B
知识点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
解析:解答:根据气体的密度和溶解性判断收集方法,因为易溶于水不能用排水法,在标准状况下空气的平均密度为1.293g/L<1.98g/L,所以可以用向上排空气法收集.故选B.
分析:根据气体的密度和溶解性判断气体的收集方法.
二、填空题
16. 将一个充满CO2的试管倒插在澄清石灰水的烧杯里,可观察到的现象是:
(1)______ ____ ;澄清石灰水变浑浊
(2)__________ ___。
答案:澄清石灰水变浑浊;试管内的液面上升.
知识点:二氧化碳的检验和验满
解析:解答:二氧化碳会与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,消耗了二氧化碳,使试管内的气压减小,外界大气压将水压入试管内,故答案为:澄清石灰水变浑浊,试管内的液面上升.
分析:根据二氧化碳会与氢氧化钙反应使试管内的气压减小进行分析.
17、 实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)
(1)发生装置:由 __________反应物的状态决定:反应物是___________固,制气体时则用高锰酸钾_________制O2的发生装置.反应物是_________固体与液体,不需要加热,制气体时则用_________制H2的发生装置.(2)收集方法:由__________气体的密度和溶解性决定.
答案:(1)反应物的状态和反应条件,固体和固体,需加热;制O2; 固体与液体,不需要加热;制H2;(2)气体的密度和溶解性
知识点: 实验室制取气体的思路
解析:解答:(1)根据反应物的状态和反应条件来选择气体发生装置:固体+固体,且需要加热的用实验室采用高锰酸钾制取氧气的发生装置.固体+液体反应,不需加热是实验室制取氢气和二氧化碳的发生装置(2)气体的收集,根据气体的水溶性和密度大小,
分析:根据实验室制气体发生装置和收集装置选择的依据进行回答.
18、实验室中制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分.确定发生装置主要考虑
反应物的状和 ;收集装置取决于该气体的 ____ _和__________.
答案:反应物的状态;反应条件;密度;溶解性.
知识点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
解析:解答:实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分.
发生装置的选定与反应物的状态和反应条件有关.实验室制取气体选择收集方法时,收集方法的选择是根据:一般考虑气体的密度和溶解性.
分析:在实验室制取气体,“制取”则包括发生装置和收集装置;发生装置的选定与反应物的状态和反应条件有关;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.
19、集满二氧化碳气体的集气瓶要用 _________玻盖好,瓶口向 上__________放在桌上备用.
答案:玻璃片;上.
知识点:二氧化碳的实验室制法
解析:解答:为防止空气进入集气瓶,集满二氧化碳的集气瓶要用玻璃片盖好,并因二氧化碳的密度大于空气的密度,瓶口要向上放置在桌上备用.
故答案为:玻璃片;上.
分析:集满二氧化碳的集气瓶要用玻璃片盖好,并因二氧化碳的密度大于空气的密度,瓶口要向上放置.
20. 将洗净的鸡蛋壳(主要成分是CaCO3)放在一个玻璃杯中,往杯中加入少量稀盐酸,用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住杯口,可观察到的现象是(1)__________(2)_________________
答案:鸡蛋壳表面有气泡产生;蘸有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊.
知识点:二氧化碳的检验和验满
解析:解答:鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,看到鸡蛋壳表面有气泡产生;又因二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊,所以蘸有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊.
故答案为:鸡蛋壳表面有气泡产生;蘸有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊.
分析:根据稀盐酸能与碳酸钙反应,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊分析现象.
密度
溶三、大题
21.请结合下图回答实验室制备气体的问题:
(1)指出仪器名称:a __________试管
(2)实验室制取氧气可选用的收集装置为C或E__________(填字母序号),若选用 B_________装置制备氧气,对应的化学方程式为 ________
(3)用装置E收集二氧化碳,怎样证明二氧化碳已经收集满__________.
答案:(1)试管;(2)C或E;B;2H2O2 2H2O+O2↑.(3)把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满
知识点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
解析:解答:(1)a是试管,常用作反应容器.故填:试管.
(2)因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即用E装置收集,氧气不易溶于水,可以用排水法收集,即用C装置收集;
若选用B装置制备氧气时不需要加热,应该用过氧化氢分解制取氧气,反应的化学方程式为:2H2O2 H2O+O2↑.
(3)用E装置收集二氧化碳时,证明二氧化碳已经收集满的方法是:把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满.
故填:把燃烧的木条放在集气瓶口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满.
分析:(1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法;
(2)通常情况下,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气;
氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水;
(3)二氧化碳能够溶于水,密度比空气大,不能燃烧,不支持燃烧.
22. 将200g石灰石与足量的盐酸反应,共收集二氧化碳66g.求:该石灰石中CaCO3的质量分数多少?
答案:75%
知识点:有关化学方程式的计算
解析:解答:设该石灰石中CaCO3的质量分数为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
200g x 66g
x=75%
分析:根据反应的化学方程式,由生成二氧化碳的质量可计算石灰石中碳酸钙的质量,即可求得该石灰石中CaCO3的质量分数.
23. 有A、B、C、D四种物质,其中A、B、D都不溶于水,也不与水反应,A和B是黑色粉末,将其混合在高温下反应,能生成红色粉末Y和能使X溶液变浑浊的气体Z,Z与灼热的B反应,生成无色有毒气体E,D在高温下煅烧生成C和Z,写出各物质的化学式.
答案:CuO; C;CaO;CaCO3;CO;Ca(OH)2;Cu; CO2.
知识点:二氧化碳的检验和验满
解析:解答:黑色粉末(在初中黑色粉末有碳、氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、还原出的铁)在高温条件下反应生成红色金属和二氧化碳,因此红色金属单质应该是铜,所以黑色粉末为氧化铜和碳;因此A和B两种黑色粉末在高温条件下反应生成了能生成红色粉末Y和能使X溶液变浑浊的气体Z,Z是二氧化碳,Z与灼热的B反应,生成无色有毒气体E,因此E是一氧化碳, B是碳,则X是氢氧化钙,在高温下D煅烧生成C和Z-二氧化碳,碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,因此D是碳酸钙,C是氧化钙;故化学式分别为:CuO; C;CaO;CaCO3;CO;Ca(OH)2;Cu; CO2.
分析:本题根据A和B两种黑色粉末在高温条件下反应生成了能生成红色粉末Y和能使X溶液变浑浊的气体Z,Z为二氧化碳是整道题解题的关键,Z与灼热的B反应,生成无色有毒气体E,因此E是一氧化碳,Z是二氧化碳,B是碳,则X是氢氧化钙,A是氧化铜,Y是铜;D都不溶于水,在高温下煅烧生成C和Z-二氧化碳,因此D是碳酸钙,C是氧化钙,带入验证完成相关的问题.
24. 实验室欲制取标准状况下的二氧化碳气体5.6L,需要含碳酸钙80%的大理石多少克?(已知标准状况下二氧化碳的密度为1.98g/L)
答案:31.5g
知识点:有关化学方程式的计算
解析:解答:设需要含碳酸钙80%的大理石的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x×80% 5.6L×1.98g/L
x=31.5g
分析:实验室利用碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳气体,根据反应的化学方程式可确定反应中碳酸钙与二氧化碳的质量关系,利用这种质量关系,由二氧化碳质量可求得碳酸钙质量.
25. 阅读文字:在通常情况下,硫化氢是一种没有颜色、具有臭鸡蛋气味的有毒气体,密度比空气大,能溶于水,在空气中点燃硫化氢气体,有二氧化硫和水生成.硫化氢的实验室制法是,可用块状硫化亚铁和稀硫酸反应,就有硫化氢气体逸出.
试回答:
(1)具有臭鸡蛋气体,这属于硫化氢的 物理____(填“化学”或“物理”)性质.
(2)制取硫化氢气体的装置可选用 制二氧化碳__________(填“制二氧化碳”或“氯酸钾制氧气)的气体发生装置,收集时可用 向上排空气法________法.
(3)写出硫化氢气体在空气中燃烧的化学方程式_________.
答案:(1)物理;(2)制二氧化碳,向上排空气法;(3)2H2S+3O2═2H2O+2SO2
知识点:常用气体的发生装置收集装置及选用方法
解析:解答:(1)硫化氢具有臭鸡蛋气味,这是指的硫化氢的物理性质;
(2)制取硫化氢是用的固态硫化亚铁和液态稀硫酸,而且反应不需要加热;气体发生装置可以选择制二氧化碳的装置;硫化氢密度比空气大,且能溶于水;可以用向上排空气法来收集;
(3)硫化氢气体在空气中燃烧生成的是水和二氧化硫;反应方程式为:2H2S+3O2═2H2O+2SO2.
分析:(1)物质的气味、颜色、状态等都是物质的物理性质;
(2)根据反应物的状态和反应的条件可以选择气体的发生装置;根据气体的水溶性和气体密度与空气密度的比较可以选择气体的收集装置;
(3)硫化氢燃烧的反应实际是硫化氢与空气中的氧气反应生成水和二氧化硫的反应,据此即可写出反应的化学方程式.