【核心素养】专题提优特训8 气体的制取(含解析)

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名称 【核心素养】专题提优特训8 气体的制取(含解析)
格式 zip
文件大小 2.0MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-04-25 19:21:18

文档简介

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【核心素养】专题提优特训8 气体的制取
(22题经典考题)
01 实验室制取气体的原因
1.一些食品包装袋内充满某种气体,对食品具有保护作用(如图)。为了探究食品包装袋内该气体的性质,兴趣小组进行如下思考和活动。为了延缓食品变质,在选择食品包装袋中的填充气体时,首先考虑的是该气体(  )
A.导热性 B.溶解性 C.氧化性 D.导电性
【答案】C
【分析】食品包装袋中填充气体,首先考虑的是该气体化学性质稳定,不易与食品发生化学反应。
【解答】解:食品变质的原因之一是与空气中的氧气发生氧化反应,为了延缓食品变质,需要选择一种性质稳定的气体来填充食品包装袋。导热性、溶解性和导电性与食品变质的关系不大,C符合题意。
故选:C。
【点评】熟记食品保鲜的原理和一般方法是解题关键。
2.在选择实验室制取气体的装置时,不需要考虑的因素是(  )
A.反应条件是否需要加热等,反应物的状态有无液体等
B.气体的密度比空气的密度是大还是小,气体能否与空气里的物质发生反应
C.气体是否易于溶解在水里,气体能否与水发生反应
D.气体的气味是否有刺激性,气体的颜色是否有鲜艳的颜色等
【答案】D
【分析】在实验室制取气体,“制取”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法时,要考虑气体的溶解性和密度;据此进行分析判断.
【解答】解:A、发生装置的选定与反应物的状态和反应条件有关,需要考虑反应条件是否需要加热等,反应物的状态有无液体等,故选项错误。
B、考虑实验室选择气体收集方法时,需要考虑气体的密度比空气的密度是大还是小,气体能否与空气里的物质发生反应,故选项错误。
C、考虑实验室选择气体收集方法时,需要考虑气体是否易于溶解在水里,气体能否与水发生反应,故选项错误。
D、考虑气体的制取和收集装置时,无需考虑气体的气味、气体的颜色,故选项正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握实验室制取气体发生装置(反应物的状态和反应条件)和收集装置选择的思路(气体的密度和溶解性)是正确解答本题的关键.
3.在实验室中制取下列气体,所用原理最合理的是(  )
A.用Na2CO3和稀盐酸反应制取CO2
B.用CaCO3和稀H2SO4反应制取CO2
C.用HgO加热分解制取O2
D.用H2O2和MnO2制取O2
【答案】D
【分析】A、根据用Na2CO3和稀盐酸反应制取CO2太快不利于气体的收集进行解答;
B、根据CaCO3和稀H2SO4反应生成硫酸钙,硫酸钙是微溶物,会覆盖在碳酸钙表面从而使反应停止进行解答;
C、根据用HgO加热分解制取氧气生成的汞有毒不利于实验室中制取气体进行解答;
D、根据实验室可以用H2O2和MnO2制取O2进行解答.
【解答】解:A、用Na2CO3和稀盐酸反应制取CO2太快不利于气体的收集,故A错误;
B、CaCO3和稀H2SO4反应生成硫酸钙,硫酸钙是微溶物,会覆盖在碳酸钙表面从而使反应停止,故B错误;
C、用HgO加热分解制取氧气生成的汞有毒不利于实验室中制取气体,故C错误;
D、实验室可以用H2O2和MnO2制取O2,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生能几种常见气体的实验室制取问题,以药品的选择作为切入点,要求学生有较强的甄别能力和分析能力.
02 实验室制取气体的装置选择
4.实验室制取氧气,下列说法错误的是(  )
A.装置可用于高锰酸钾制取氧气
B.装置可用于过氧化氢溶液制取氧气
C.装置可用于收集氧气
D.装置可用于收集氧气
【答案】C
【分析】A、根据高锰酸钾的状态和反应的条件分析判断;
B、根据过氧化氢制取氧气的反应原理分析判断;
C、根据氧气的密度分析判断;
D、根据氧气的溶解性分析判断。
【解答】解;A、高锰酸钾为固体,反应条件需要加热,图中装置为固体加热型气体发生装置,故说法正确;
B、实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,为固液不需加热型气体发生装置,故说法正确;
C、氧气的密度比空气大,应该采用向上排空气法收集,故说法错误;
D、氧气不易溶于水,可以用排水法收集,故说法正确;
故选:C。
【点评】本题考查了氧气的制取原理及收集方法的选择,难度不大,依据已有的氧气的制取知识即可完成。
5.下列装置中,最适合用来收集氧气的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据氧气不易溶于水,密度比空气的大,进行分析判断。
【解答】解:A、氧气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,但导管应伸入集气瓶的底部,以利于空气的排出,故选项错误。
B、氧气不易溶于水,用图中装置收集氧气时,长导管是出水管,短导管是进气管,故选项错误。
C、氧气的密度比空气的大,气体从长导管通入,将空气从短导管排出,故选项错误。
D、氧气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,图中实验操作正确,故选项正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,明确收集方法要考虑气体的密度和溶解性是正确解答本题的关键。
6.实验室若直接用30%的过氧化氢制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,下列装置能实现的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据用分液漏斗加过氧化氢溶液,可以控制液体的滴加的速率,进而控制反应速率进行分析。
【解答】解:用分液漏斗加过氧化氢溶液,将过氧化氢溶液滴入到水中,可以降低浓度,且可以控制液体的滴加的速率,进而控制反应速率,所以发生装置能达到最佳效果的是C。
故选:C。
【点评】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。
7.实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,发生装置如图所示,从U形管注入稀盐酸,发现稀盐酸未能与有孔塑料板上的石灰石接触,但此时已无稀盐酸可加,则下列溶液中,最适宜添加的是(  )
A.硝酸钠溶液 B.碳酸钠溶液
C.氢氧化钠溶液 D.氢氧化钙溶液
【答案】A
【分析】根据题意,从U形管注入稀盐酸,发现稀盐酸未能与有孔塑料板上的石灰石接触,又不能影响生成二氧化碳的量,则加入的物质应该具备以下条件:不能和容器中的物质(石灰石和稀盐酸)反应生成其它气体,能够让稀盐酸和石灰石混合生成二氧化碳。
【解答】解:A、硝酸钠溶液溶液与稀盐酸、石灰石均不反应,加入硝酸钠溶液能使盐酸的质量分数减小,不消耗盐酸,加入该试剂不会影响生成二氧化碳的质量,故选项正确。
B、碳酸钠和稀盐酸能发生反应,消耗了盐酸,产生二氧化碳,反应较快,不利于收集,故选项错误。
C、氢氧化钠溶液和稀盐酸能发生中和反应,消耗了盐酸,会使本实验中生成二氧化碳的质量减少,故选项错误。
D、氢氧化钙和稀盐酸能发生中和反应,消耗了盐酸,会使本实验中生成二氧化碳的质量减少,故选项错误。
故选:A。
【点评】本题难度不是很大,解题时要注意加入的物质不能和容器中的物质(石灰石和稀盐酸)反应是正确解答本题的关键。
8.实验室里现有稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、石灰石以及如图仪器:
(1)上述药品中,可用于实验室制取二氧化碳的是  稀盐酸、石灰石  。
(2)利用上述仪器和药品制取较干燥的二氧化碳,应选择的仪器是  ①②⑦⑧  (填序号)。
【答案】(1)稀盐酸、石灰石;
(2)①②⑦⑧。
【分析】(1)根据实验室制取二氧化碳的反应原理,进行分析解答。
(2)根据实验室中制取二氧化碳的反应原理和反应条件来选择反应的发生装置,根据二氧化碳的密度及水溶性来选择收集装置。
【解答】解:(1)可用于实验室制取二氧化碳的是稀盐酸、石灰石;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;不能使用碳酸钠,反应速率太快。
(2)实验室中制取二氧化碳,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,应选择的仪器是①②⑦⑧。
故答案为:
(1)稀盐酸、石灰石;
(2)①②⑦⑧。
【点评】本题难度不大,是中考的重要考点之一,熟练掌握实验室中制取气体的反应原理、发生装置和收集装置的选择依据等是正确解答本题的关键。
9.科学是一门以实验为基础的学科,以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。请回答。
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择  B  (填字母)。
(2)用装置C测得反应生成的CO2体积比理论值小,原因可能是CO2具有  能溶于水  的性质。
【答案】(1)B;
(2)能溶于水。
【分析】(1)根据实验室制取二氧化碳所需药品、反应物的状态与反应的条件来分析;
(2)根据二氧化碳的性质来分析。
【解答】解:(1)实验室常用稀盐酸和石灰石或大理石固体在常温下反应制取二氧化碳,故发生装置选择固液常温型的B装置,故答案为:B;
(2)用装置C测得反应生成的CO2体积比理论值小,原因可能是CO2具有能溶于水的性质;故答案为:能溶于水。
【点评】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。
10.请根据下图回答问题。
(1)用KClO3与MnO2混合制取和收集纯净的O2,应选用图中的  ACDH  (填序号)。
(2)实验室制取并收集CO2,反应的化学方程式是  CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O  。
【答案】(1)ACDH;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
【分析】(1)气体的发生装置是由反应物的状态及反应条件确定的,气体的收集方法由气体的性质决定的,据此分析;
(2)根据实验室制备二氧化碳的原理进行分析。
【解答】解:(1)氧气的密度略大于空气,不易溶于水,因此用排水法可收集到纯净的氧气;用KClO3与MnO2混合制取和收集纯净的O2,该制备满足固固加热制备气体的条件,应选用图中的ACDH;
(2)实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
故答案为:
(1)ACDH;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
【点评】本题考查了二氧化碳气体的实验室制法,氧气的制取装置,氧气的收集方法等相关知识,掌握常见气体的性质及制备原理是解答的关键。
11.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)写出标号的仪器名称① 长颈漏斗  。
(2)写出一个实验室制取氧气的化学方程式  2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(合理即可)  ,用该方法制取氧气所选择的发生和收集装置是  BC(或BE)(合理即可)  (填大写字母)。
(3)实验室制取二氧化碳,请写出检验二氧化碳气体的方法是  CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O  。(用化学方程式表示)
【答案】(1)长颈漏斗;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(合理即可);BC(或BE)(合理即可);
(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
【分析】(1)根据仪器的名称来分析;
(2)根据实验室制取氧气的原理以及氧气的发生装置与收集方法来分析;
(3)根据二氧化碳的性质以及检验方法来分析。
【解答】解:(1)标号的仪器①的名称是长颈漏斗;故答案为:长颈漏斗;
(2)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑。过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。若采用的是加热高锰酸钾、加热氯酸钾的方法,属于固体加热型,应该选用的发生装置是B;若采用的是分解过氧化氢的方法,属于固液常温型,所以应该选择A装置来制取。氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集氧气,氧气不易溶于水,可用排水法来收集;故答案为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(合理即可);BC(或BE)(合理即可);
(3)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,因此实验室中常用澄清的石灰水检验二氧化碳气体;故答案为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
【点评】本题考查了实验室制取气体的装置选取,据反应物状态选择发生装置,据气体的密度和溶解性选择收集装置。
12.小科同学用实验室常用块状大理石(主要成分是CaCO3)与浓盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)图中A和B是两种气体发生装置,各有优缺点。其中小科选择B装置主要考虑到该装置的优点: 便于添加盐酸  。(写出一点即可)
(2)小科在完成气密性检查后,装入试剂,反应产生气体。该反应的化学方程式是  CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑  。
(3)小科将B中的导管通入装有澄清石灰水的装置中验证二氧化碳的性质,发现并没有出现石灰水变浑浊,小科和同组同学讨论,分析其中的原因可能是  浓盐酸挥发,进入石灰水中使碳酸钙沉淀无法生产  。
(4)小科打算换用稀硫酸制取二氧化碳,你认为小科想法是否可行,说出理由: 不可行,稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙,覆盖在大理石表面使反应马上停止  。
【答案】(1)便于添加盐酸;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)浓盐酸挥发,进入石灰水中使碳酸钙沉淀无法生产;
(4)不可行,稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙,覆盖在大理石表面使反应马上停止。
【分析】(1)小科选择B装置主要考虑到该装置的优点:便于添加盐酸;
(2)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集;
(3)发现并没有出现石灰水变浑浊,小科和同组同学讨论,分析其中的原因可能是:浓盐酸挥发,进入石灰水中使碳酸钙沉淀无法生产;
(4)小科打算换用稀硫酸制取二氧化碳,小科的想法不可行。
【解答】解:(1)小科选择B装置主要考虑到该装置的优点:便于添加盐酸;故答案为:便于添加盐酸;
(2)碳酸钙和盐酸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↑;
(3)发现并没有出现石灰水变浑浊,小科和同组同学讨论,分析其中的原因可能是:浓盐酸挥发,进入石灰水中使碳酸钙沉淀无法生产;故答案为:浓盐酸挥发,进入石灰水中使碳酸钙沉淀无法生产;
(4)小科打算换用稀硫酸制取二氧化碳,小科的想法不可行,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙,覆盖在大理石表面使反应马上停止;故答案为:不可行,稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙,覆盖在大理石表面使反应马上停止。
【点评】本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、注意事项等,综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中。
03 实验室制取气体的综合考察
13.小明在做氯酸钾制取氧气实验时,绘制了某变量y随时间变化的图像,则纵坐标可能表示的是(  )
A.固体中氯元素的质量分数
B.固体中氧元素的质量分数
C.固体中MnO2的质量
D.固体中钾元素的质量
【答案】B
【分析】根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,进行分析解答。
【解答】解:A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,反应前后氯元素的质量不变;加热到一定温度氯酸钾才能分解,随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量减少,则氯元素的质量分数逐渐增大,至完全反应不再发生改变,故选项图像错误。
B、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,加热到一定温度氯酸钾才能分解,随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体中氧元素的质量减少,则氧元素的质量分数逐渐减少,最终剩余固体为氯化钾和二氧化锰的混合物,至完全反应固体中氧元素的质量分数不再发生改变,故选项图像正确。
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,故选项图像错误。
D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,反应前后固体中钾元素的质量不变,故选项图像错误。
故选:B。
【点评】本题是一道图像坐标与化学知识相结合的综合题,解题的关键是结合所涉及的化学知识,正确分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,进而确定正确的图像。
14.用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,混合物的质量变化情况如图所示。正确的分析是(  )
A.反应到t1时生成了(a﹣b)g氧气
B.P点处固体成分是KCl、KClO3和MnO2
C.在反应过程中,KCl的质量分数不断减少
D.在0~t2时段,MnO2在混合物中的含量不断增大
【答案】B
【分析】根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,进行分析解答。
【解答】解:A、t1时,固体混合物的质量不变,此时氯酸钾还没有分解,还没有生成氧气,故选项说法错误。
B、P点处氯酸钾还没有完全分解,固体成分是KCl、KClO3和MnO2,故选项说法正确。
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,在反应过程中,KCl的质量分数从0开始不断增大,至完全反应不再发生改变,故选项说法错误。
D、加热到一定温度氯酸钾才能分解,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,但随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量逐渐减少,则在0~t2时段,MnO2在混合物中的含量先不变,后不断增大,至完全反应不再发生改变,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,明确氯酸钾分解制取氧气的反应原理、灵活运用质量守恒定律等是正确解答本题的关键。
15.小马同学将一定量的氯酸钾与少量高锰酸钾的混合物加热制取氧气,部分物质质量随时间的变化如图所示,下列有关叙述正确的是(  )
A.在t1至t2时间内,氯酸钾的质量在减少
B.在t3至t4时间内,二氧化锰的质量增加
C.t3时,试管中有4种固体物质
D.曲线c代表加热过程中生成氧气质量的变化
【答案】C
【分析】根据将一定量的氯酸钾与少量高锰酸钾的混合物加热制取氧气,高锰酸钾在加热条件下先分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,生成的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,进行分析判断。
【解答】解:A、将一定量的氯酸钾与少量高锰酸钾的混合物加热制取氧气,高锰酸钾在加热条件下先分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,生成的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气。在t1至t2时间内,氯酸钾还没有发生分解反应,氯酸钾的质量没有发生改变,故选项说法错误。
B、在t3至t4时间内,高锰酸钾已完全反应,发生的反应是,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,二氧化锰作催化剂,二氧化锰的质量不变,故选项说法错误。
C、t3时,高锰酸钾恰好完全反应,氯酸钾有剩余,试管中有锰酸钾、二氧化锰、氯化钾、氯酸钾4种固体物质,故选项说法正确。
D、时间为t1时,高锰酸钾开始发生分解反应,此时开始产生氧气,则曲线c不能代表加热过程中生成氧气质量的变化,曲线c能代表加热过程中生成氯化钾质量的变化,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题有一定难度,明确实验室制取氧气的反应原理、反应的先后顺序是正确解答本题的关键。
16.实验室常用如图甲、乙的发生装置制取氧气,小金又设计了如图丙、丁的装置用于制取氧气,以及测量氧气体积,相关叙述合理的是(  )
A.分解双氧水制取氧气时,需定期向甲图烧瓶中添加二氧化锰粉末
B.乙图中先关闭止水夹a再向上拉注射器的活塞,放手后若活塞下落到原位置则装置气密性良好
C.利用丙图二氧化锰粉末与双氧水制取氧气可实现“随开随用、随关随停”的操作
D.若用装置丁测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
【答案】B
【分析】A.根据二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的过程中是催化剂进行分析;
B.根据过氧化氢分解反应中二氧化锰是催化剂进行分析;
C.根据检查装置气密性的方法进行分析;
D.根据二氧化锰和装置的特点进行分析。
【解答】解:A.二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的过程中是催化剂,反应前后质量和化学性质不会改变,用装置乙分解双氧水制取氧气时,不需定期向烧瓶中添加二氧化锰粉末,故A错误;
B.向上拉装置丙中注射器的活塞并关闭止水夹a,若活塞下落到原位置则装置气密性良好,故B正确;
C.装置丁中二氧化锰粉末与双氧水不能彻底分开,不能实现“随开随用、随关随停”的操作,故C错误。
D.若用装置丁测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气不会影响测量结果,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了实验室气体的制取,熟练掌握气体的制取原理,了解确定发生装置、收集装置的因素和注意事项等知识是解答本题的关键。
17.兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中,连接上压强传感器如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是(  )
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段石灰石与盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹
D.cd段长颈漏斗中液面逐渐下降
【答案】A
【分析】A、根据ab段压强增加,将液体压入长颈漏斗中,试管中液面逐渐下降来分析解答;
B、根据bc段压强不变,说明反应停止,且装置密闭,说明石灰石与盐酸脱离接触来分析解答;
C、根据c点之后压强减小,气体导出,说明是打开弹簧夹来分析解答;
D、根据cd段压强减小,长颈漏斗中液面逐渐下降来分析解答。
【解答】解:A、ab段压强增加,说明装置内气体增多,此时弹簧夹关闭,压强增大,将液体压入长颈漏斗中,试管中液面逐渐下降,故A错误;
B、bc段压强不变,说明反应停止,且装置密闭,说明石灰石与盐酸脱离接触,故B正确;
C、c点之后压强减小,气体导出,说明此时是打开弹簧夹,故C正确;
D、cd段压强减小,说明气体不断导出,长颈漏斗中液面逐渐下降,故D正确;
故选:A。
【点评】在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合学过的知识和题中的知识进行分析解答。
18.氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气进行如下研究:
(1)氧气的制备:如图所示,该装置中试管口应略向下倾斜,目的是  为了防止冷凝水倒流、炸裂试管  。
(2)氧气的收集:
【实验1】用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星的木条复燃时停止收集,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
【实验2】用向上排空气法收集氧气,验满后,继续收集40秒,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
【实验3】用排水法收集氧气,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
【实验数据】
实验项目 实验1 实验2 实验3
氧气的体积分数(%) 79.7 79.6 79.9 88.7 89.8 87.9 90.0 89.8 89.3
氧气的平均体积分数(%) 79.7 88.8 89.7
【数据分析】
①由实验1、2可知,用向上排空气法收集氧气时,为提高获得氧气的体积分数,可采取的措施是  延长收集氧气的时间  。
②不考虑操作因素,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是  集气瓶中含有水蒸气  。
【答案】(1)为了防止冷凝水倒流、炸裂试管;
(3)延长收集氧气的时间;
(4)集气瓶中含有水蒸气。
【分析】(1)根据固体加热的注意事项来分析;
(3)根据实验数据来分析;
(4)根据排水法会形成水蒸气进行分析。
【解答】解:(1)给试管中的固体加热时,为了防止冷凝水倒流、炸裂试管,需要将试管口略向下倾斜,而图示中的试管口向上倾斜了;故答案为:为了防止冷凝水倒流、炸裂试管;
(3)根据实验1、2的操作可知,实验2延长了氧气收集的时间,从而使瓶中氧气的体积分数有所提升,所以如果想提高获得的氧气体积分数,可以采取延长收集时间的措施,故答案为:延长收集氧气的时间;
(4)如果各项操作没有问题,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是用排水法收集会形成水蒸气留存在集气瓶中;故答案为:集气瓶中含有水蒸气。
【点评】此题重在考查氧气的实验室制法,加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和各注意事项。
19.如图为实验室制取和收集常见气体的装置示意图。
(1)在装入试剂前如何检测装置①的气密性:
 在橡胶管上夹上止水夹,然后由长颈漏斗内注水,若长颈漏斗内能形成一段稳定的水柱,说明装置的气密性是良好的  。
(2)完成“二氧化碳的制取实验”时在选择装置和药品时有以下考虑,不合理的是  ABC  (选填字母)。
A.不可选用装置②完成实验,因为装置②中的分液漏斗无法伸入液面以下,使其达到液封的效果
B.若选用装置⑥收集二氧化碳,可得到一瓶干燥的二氧化碳
C.可用稀硫酸与石灰石反应,因为此反应速度适中,且易于收集二氧化碳
(3)最终小金选择装置①和⑤制取二氧化碳气体,检验二氧化碳是否已经收集满的方法是  将一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满  。
(4)实验室可用装置③加热氯化铵固体和熟石灰【Ca(OH)2】固体混合物的方法制取氨气(NH3),收集氨的装置只能用④,而不能用⑤或⑥,由此可知氨气的性质是  密度比空气小,易溶于水  。
【答案】(1)在橡胶管上夹上止水夹,然后由长颈漏斗内注水,若长颈漏斗内能形成一段稳定的水柱,说明装置的气密性是良好的;
(2)ABC;
(3)将一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满;
(4)密度比空气小,易溶于水。
【分析】(1)根据检查装置气密性的方法来分析;
(2)根据实验室制取二氧化碳所需发生装置以及收集方法来分析;
(3)根据二氧化碳的性质与验满方法来分析;
(4)根据收集气体的方法来推断气体的性质。
【解答】解:(1)检测装置①气密性的方法是在橡胶管上夹上止水夹,然后由长颈漏斗内注水,若长颈漏斗内能形成一段稳定的水柱,说明装置的气密性是良好的;故答案为:在橡胶管上夹上止水夹,然后由长颈漏斗内注水,若长颈漏斗内能形成一段稳定的水柱,说明装置的气密性是良好的;
(2)A.可选用装置②完成实验,因为装置②中的分液漏斗无需伸入液面以下,说法错误;
B.二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集二氧化碳,说法错误;
C.不能用稀硫酸与石灰石反应制取二氧化碳,因为石灰石中的碳酸钙能与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在石灰石的表面而阻止反应的进一步发生,说法错误;
故答案为:ABC;
(3)最终小金选择装置①和⑤制取二氧化碳气体,检验二氧化碳是否已经收集满的方法是将一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满;故答案为:将一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满;
(4)收集氨的装置只能用④,而不能用⑤或⑥,由此可知氨气的性质是氨气的密度比空气小,易溶于水;故答案为:密度比空气小,易溶于水。
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、检查装置的气密性、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写等,综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中。
20.实验室常用如图装置来制取氧气。请回答:
(1)请写出图中a的名称: 铁架台  。
(2)关于实验室用氯酸钾、高锰酸钾制取氧气的反应,相同之处是  AC  (填字母编号)。
A.都需要加热
B.都可直接选用A装置制取
C.都属于分解反应
D.都需要二氧化锰作催化剂
(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集氧气主要有以下步骤:①将试剂装入试管,用带导管的橡皮塞塞紧试管口;②检查装置的气密性;③给试管加热;④将装置固定在铁架台上;⑤熄灭酒精灯;⑥收集气体;⑦将导管从水槽中取出。正确的操作顺序是  ②①④③⑥⑦⑤  (填序号)。
(4)在完成制取并收集氧气后,小科进行了检验氧气化学性质的实验,他取一根光亮的细铁丝绕成螺旋状,一端系上一根火柴,另一端系在一根粗铁丝上,点燃火柴,待火柴将要烧完时,立即伸进一瓶预留少量水的盛有氧气的集气瓶中,可以观察到的现象为  剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体  ,并放出大量的热。
【答案】(1)铁架台;
(2)AC;
(3)②①④③⑥⑦⑤;
(4)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。
【分析】(1)根据实验室常见仪器的形状和用途,识别图中a仪器的名称。
(2)根据氯酸钾、高锰酸钾制取氧气的反应原理和实验装置特点,分析各选项的正确性。
(3)根据实验室制取氧气的操作流程,按照先检查装置气密性,再装试剂、固定装置、加热、收集气体,最后进行后续处理的顺序,确定正确的操作步骤。
(4)根据铁丝在氧气中燃烧的实验现象,结合实际操作情况,描述实验中观察到的现象。
【解答】解:(1)图中a的名称:铁架台;
(2)实验室用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气的反应分别是高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气;
A、根据上述分析可知,两个反应都需要加热,正确;
B、用高锰酸钾制氧气时,试管口需放一团棉花,以防止试管内固体粉末进入导管,不能直接选用A装置制取,错误;
C、根据上述分析可知,这两个反应都由一种物质生成多种物质的反应,都属于分解反应,正确;
D、根据上述分析可知,用高锰酸钾制氧气时,不需要二氧化锰作催化剂,错误。
故选AC;
(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集氧气主要有以下步骤:②检查装置的气密性→①将试剂装入试管,用带导管的橡皮塞塞紧试管口→④将装置固定在铁架台上→③给试管加热→⑥收集气体→⑦将导管从水槽中取出→⑤熄灭酒精灯。故填:②①④③⑥⑦⑤;
(4)铁在氧气中燃烧的实验现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,并放出大量的热。
故答案为:
(1)铁架台;
(2)AC;
(3)②①④③⑥⑦⑤;
(4)剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。
【点评】本题围绕实验室制取氧气展开,综合考查了仪器识别、反应原理、实验操作步骤和氧气的化学性质等知识。解题关键在于熟悉常见实验仪器的用途,理解不同制取氧气方法的原理和操作要点,以及掌握氧气相关的化学反应现象。通过这类题目练习,有助于提升对化学实验的综合理解和操作能力。解题时要注意对实验细节的把握,避免因对知识理解不透彻或粗心而犯错。
21.小王对教材中“实验室制取CO2时,选用石灰石(或称大理石)和稀盐酸为原料,一般不选用稀硫酸”这一句话产生了疑惑。于是提出了问题:实验室制取CO2在何种情况下可使用稀硫酸?
(1)一般不能使用石灰石与稀硫酸制取二氧化碳的原因是  生成的硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石的表面,阻止反应的进一步进行  。
(2)安装如图实验装置并检查气密性后,使一定浓度(适当)的稀盐酸、稀硫酸分别在装置甲中与等质量的CaCO3粉末反应,装置乙、丙的作用是测量CO2的体积,装置乙中的液体应该具有  不易溶解二氧化碳也不与二氧化碳反应  的性质。
(3)在相同条件下测得(2)中实验产生的CO2体积(V)与反应时间(t)的关系如图丁所示。实验结果:0~300s内,反应Ⅰ比反应Ⅱ生成CO2的速率  快  (选填“快”或“慢”),但差距不大。
(4)根据实验结果得出结论:实验室可用稀硫酸和碳酸钙粉末反应制取二氧化碳。
【答案】(1)生成的硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石的表面,阻止反应的进一步进行;
(2)不易溶解二氧化碳也不与二氧化碳反应;
(3)快。
【分析】(1)根据稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水进行分析;
(2)根据二氧化碳能溶于水和水反应分析;
(3)根据图丁的两条曲线分析;
【解答】解:(1)一般不能使用石灰石与稀硫酸制取二氧化碳的原因是稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石的表面,阻止反应的进一步进行。
(2)因为二氧化碳能溶于水和水反应,要根据排出液体的体积测量CO2的体积,装置乙中的液体应该具有不易溶解二氧化碳也不与二氧化碳反应的性质。
(3)由图丁的两条曲线可知,在0﹣300s内,反应I的曲线在反应Ⅱ的上方一点点,所以反应I比反应Ⅱ生成CO2的速率快,但差距不大。
故答案为:
(1)生成的硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石的表面,阻止反应的进一步进行;
(2)不易溶解二氧化碳也不与二氧化碳反应;
(3)快。
【点评】本题主要考查了实验室气体的制取,熟练掌握气体的制取原理,了解确定发生装置、收集装置的因素和注意事项等知识,再结合材料信息,认真分析即可解答。
22.小乐家的水族箱,因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小乐开展了如下研究:
【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,给该补给器连接气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)如果小乐在自制补给器所用酸液是稀盐酸,则产生二氧化碳反应的化学方程式  CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑  。
(2)在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管(在答题卡相应位置画出)    ;将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的  ③  处。(选填①或②或③)
(3)依据如下评价量表,对照指标二对小乐的自制补给器写出评价等级及依据  评价等级:优秀。依据:自制补给器通过计泡器可观测气体排出速度,且气体能直接排出  。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全,且可控 反应安全,但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)在答题卡相应位置画出长进短出的导管;③;
(3)评价等级:优秀。依据:自制补给器通过计泡器可观测气体排出速度,且气体能直接排出。
【分析】(1)依据实验室制取二氧化碳的反应原理,即碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,写出化学方程式。
(2)计泡器的作用是通过观察气泡来监测气体排出速度,所以导管应长进短出;气体细化器置于水族箱的位置需考虑使二氧化碳能充分与水接触,促进二氧化碳溶解,水底更有利于气体与水充分接触。
(3)对照评价量表的指标二,分析小乐自制补给器中气体排出和速度观测的情况,从而确定评价等级及依据。自制补给器通过计泡器可以观察气泡,进而观测气体排出速度,且气体能顺利排出。
【解答】解:(1)如果自制补给器所用酸液是稀盐酸,碳酸钙和稀盐酸反应产生二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)计泡器的导管应画为长进短出,即从左侧长导管进气,右侧短导管出气,如图所示:;将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的③处,因为置于水底能使二氧化碳与水充分接触,更有利于二氧化碳溶解在水中。
(3)评价等级:优秀。依据:小乐的自制补给器通过计泡器可以观察气泡,从而观测气体排出速度,且气体能直接排出,符合指标二中“气体能直接排出且速度可以观测”的优秀标准。
故答案为:
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)在答题卡相应位置画出长进短出的导管;③;
(3)评价等级:优秀。依据:自制补给器通过计泡器可观测气体排出速度,且气体能直接排出。
【点评】本题围绕自制二氧化碳气体补给器展开,综合考查了二氧化碳制取的化学方程式书写、实验装置的设计与应用以及对装置的评价。解答这类题目,关键在于对二氧化碳制取原理的熟悉,理解实验装置各部分的作用,以及能够依据给定的评价标准对实验设计进行合理分析。通过此类题目,可以加深学生对化学实验原理和装置设计的理解,提高学生的实验设计能力和分析评价能力。
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【核心素养】专题提优特训8 气体的制取
(22题经典考题)
01 实验室制取气体的原因
1.一些食品包装袋内充满某种气体,对食品具有保护作用(如图)。为了探究食品包装袋内该气体的性质,兴趣小组进行如下思考和活动。为了延缓食品变质,在选择食品包装袋中的填充气体时,首先考虑的是该气体(  )
A.导热性 B.溶解性 C.氧化性 D.导电性
2.在选择实验室制取气体的装置时,不需要考虑的因素是(  )
A.反应条件是否需要加热等,反应物的状态有无液体等
B.气体的密度比空气的密度是大还是小,气体能否与空气里的物质发生反应
C.气体是否易于溶解在水里,气体能否与水发生反应
D.气体的气味是否有刺激性,气体的颜色是否有鲜艳的颜色等
3.在实验室中制取下列气体,所用原理最合理的是(  )
A.用Na2CO3和稀盐酸反应制取CO2
B.用CaCO3和稀H2SO4反应制取CO2
C.用HgO加热分解制取O2
D.用H2O2和MnO2制取O2
02 实验室制取气体的装置选择
4.实验室制取氧气,下列说法错误的是(  )
① ② ③ ④
A.①装置可用于高锰酸钾制取氧气 B.②装置可用于过氧化氢溶液制取氧气
C.③装置可用于收集氧气 D.④装置可用于收集氧气
5.下列装置中,最适合用来收集氧气的是(  )
A. B. C. D.
6.实验室若直接用30%的过氧化氢制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,下列装置能实现的是(  )
A. B. C. D.
7.实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,发生装置如图所示,从U形管注入稀盐酸,发现稀盐酸未能与有孔塑料板上的石灰石接触,但此时已无稀盐酸可加,则下列溶液中,最适宜添加的是(  )
A.硝酸钠溶液 B.碳酸钠溶液
C.氢氧化钠溶液 D.氢氧化钙溶液
8.实验室里现有稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、石灰石以及如图仪器:
(1)上述药品中,可用于实验室制取二氧化碳的是     。
(2)利用上述仪器和药品制取较干燥的二氧化碳,应选择的仪器是     (填序号)。
9.科学是一门以实验为基础的学科,以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。请回答。
(1)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择
   (填字母)。
(2)用装置C测得反应生成的CO2体积比理论值小,原因可能是CO2具有   的性质。
10.请根据下图回答问题。
(1)用KClO3与MnO2混合制取和收集纯净的O2,应选用图中的   (填序号)。
(2)实验室制取并收集CO2,反应的化学方程式是     。
11.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)写出标号的仪器名称①    。
(2)写出一个实验室制取氧气的化学方程式     ,用该方法制取氧气所选择的发生和收集装置是    (填写字母)。
(3)实验室制取二氧化碳,请写出检验二氧化碳气体的方法是     。(用化学方程式表示)
12.小科同学用实验室常用块状大理石(主要成分是CaCO3)与浓盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)图中A和B是两种气体发生装置,各有优缺点。其中小科选择B装置主要考虑到该装置的优点:    。(写出一点即可)
(2)小科在完成气密性检查后,装入试剂,反应产生气体。该反应的化学方程式是  。
(3)小科将B中的导管通入装有澄清石灰水的装置中验证二氧化碳的性质,发现并没有出现石灰水变浑浊,小科和同组同学讨论,分析其中的原因可能是   。
(4)小科打算换用稀硫酸制取二氧化碳,你认为小科想法是否可行,说出理由:    。
03 实验室制取气体的综合考察
13.小明在做氯酸钾制取氧气实验时,绘制了某变量y随时间变化的图像,则纵坐标可能表示的是(  )
A.固体中氯元素的质量分数 B.固体中氧元素的质量分数
C.固体中MnO2的质量 D.固体中钾元素的质量
14.用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,混合物的质量变化情况如图所示。正确的分析是(  )
A.反应到t1时生成了(a﹣b)g氧气
B.P点处固体成分是KCl、KClO3和MnO2
C.在反应过程中,KCl的质量分数不断减少
D.在0~t2时段,MnO2在混合物中的含量不断增大
15.小马同学将一定量的氯酸钾与少量高锰酸钾的混合物加热制取氧气,部分物质质量随时间的变化如图所示,下列有关叙述正确的是(  )
A.在t1至t2时间内,氯酸钾的质量在减少
B.在t3至t4时间内,二氧化锰的质量增加
C.t3时,试管中有4种固体物质
D.曲线c代表加热过程中生成氧气质量的变化
16.实验室常用如图甲、乙的发生装置制取氧气,小金又设计了如图丙、丁的装置用于制取氧气,以及测量氧气体积,相关叙述合理的是(  )
A.分解双氧水制取氧气时,需定期向甲图烧瓶中添加二氧化锰粉末
B.乙图中先关闭止水夹a再向上拉注射器的活塞,放手后若活塞下落到原位置则装置气密性良好
C.利用丙图二氧化锰粉末与双氧水制取氧气可实现“随开随用、随关随停”的操作
D.若用装置丁测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
17.兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中,连接上压强传感器如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是(  )
A.ab段试管中液面逐渐上升 B.bc段石灰石与盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹 D.cd段长颈漏斗中液面逐渐下降
18.氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气进行如下研究:
(1)氧气的制备:如图所示,该装置中试管口应略向下倾斜,目的是     。
(2)氧气的收集:
【实验1】用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星的木条复燃时停止收集,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
【实验2】用向上排空气法收集氧气,验满后,继续收集40秒,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
【实验3】用排水法收集氧气,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
【实验数据】
实验项目 实验1 实验2 实验3
氧气的体积分数(%) 79.7 79.6 79.9 88.7 89.8 87.9 90.0 89.8 89.3
氧气的平均体积分数(%) 79.7 88.8 89.7
【数据分析】
①由实验1、2可知,用向上排空气法收集氧气时,为提高获得氧气的体积分数,可采取的措施是     。
②不考虑操作因素,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是  。
19.如图为实验室制取和收集常见气体的装置示意图。
(1)在装入试剂前如何检测装置①的气密性:    。
(2)完成“二氧化碳的制取实验”时在选择装置和药品时有以下考虑,不合理的是   (选填字母)。
A.不可选用装置②完成实验,因为装置②中的分液漏斗无法伸入液面以下,使其达到液封的效果
B.若选用装置⑥收集二氧化碳,可得到一瓶干燥的二氧化碳
C.可用稀硫酸与石灰石反应,因为此反应速度适中,且易于收集二氧化碳
(3)最终小金选择装置①和⑤制取二氧化碳气体,检验二氧化碳是否已经收集满的方法是     。
(4)实验室可用装置③加热氯化铵固体和熟石灰【Ca(OH)2】固体混合物的方法制取氨气(NH3),收集氨的装置只能用④,而不能用⑤或⑥,由此可知氨气的性质是     。
20.实验室常用如图装置来制取氧气。请回答:
(1)请写出图中a的名称:    。
(2)关于实验室用氯酸钾、高锰酸钾制取氧气的反应,相同之处是
  (填字母编号)。
A.都需要加热 B.都可直接选用A装置制取
C.都属于分解反应 D.都需要二氧化锰作催化剂
(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集氧气主要有以下步骤:①将试剂装入试管,用带导管的橡皮塞塞紧试管口;②检查装置的气密性;③给试管加热;④将装置固定在铁架台上;⑤熄灭酒精灯;⑥收集气体;⑦将导管从水槽中取出。正确的操作顺序是     (填序号)。
(4)在完成制取并收集氧气后,小科进行了检验氧气化学性质的实验,他取一根光亮的细铁丝绕成螺旋状,一端系上一根火柴,另一端系在一根粗铁丝上,点燃火柴,待火柴将要烧完时,立即伸进一瓶预留少量水的盛有氧气的集气瓶中,可以观察到的现象为     ,并放出大量的热。
21.小王对教材中“实验室制取CO2时,选用石灰石(或称大理石)和稀盐酸为原料,一般不选用稀硫酸”这一句话产生了疑惑。于是提出了问题:实验室制取CO2在何种情况下可使用稀硫酸?
(1)一般不能使用石灰石与稀硫酸制取二氧化碳的原因是     。
(2)安装如图实验装置并检查气密性后,使一定浓度(适当)的稀盐酸、稀硫酸分别在装置甲中与等质量的CaCO3粉末反应,装置乙、丙的作用是测量CO2的体积,装置乙中的液体应该具有
 的性质。
(3)在相同条件下测得(2)中实验产生的CO2体积(V)与反应时间(t)的关系如图丁所示。实验结果:0~300s内,反应Ⅰ比反应Ⅱ生成CO2的速率  (选填“快”或“慢”),但差距不大。
(4)根据实验结果得出结论:实验室可用稀硫酸和碳酸钙粉末反应制取二氧化碳。
22.小乐家的水族箱,因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小乐开展了如下研究:
【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,给该补给器连接气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)如果小乐在自制补给器所用酸液是稀盐酸,则产生二氧化碳反应的化学方程式  。
(2)在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管(在答题卡相应位置画出)    ;
将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的     处。(选填①或②或③)
(3)依据如下评价量表,对照指标二对小乐的自制补给器写出评价等级及依据     。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全,且可控 反应安全,但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出 且速度可以观测 气体能直接排出 但速度无法观测 气体无法排出
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