沪教版（2024）九年级上册 第5章 奇妙的二氧化碳第2节 二氧化碳的实验室制法 题型专练(含解析)
文档属性
| 名称 | 沪教版（2024）九年级上册 第5章 奇妙的二氧化碳第2节 二氧化碳的实验室制法 题型专练(含解析) |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-14 00:00:00 | ||
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文档简介
沪教版（2024）九年级上册 第5章 奇妙的二氧化碳第2节 二氧化碳的实验室制法 题型专练
【题型1】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典型例题】下列关于CO2的实验室制取及验满的说法正确的是（ ）
A.制CO2的药品
B.发生装置
C.收集方法
D.验满方法
【举一反三1】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是（ ）
A.向锥形瓶中投入几块石灰石
B.从长颈漏斗注入15 mL稀硫酸
C.可采用排水法收集二氧化碳气体
D.气体收集满后集气瓶正放在桌面上
【举一反三2】实验室现有高锰酸钾、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸、浓盐酸、棉花以及下列仪器及装置。请你回答有关问题。
(1)仪器①的名称是____________________ 。
(2)实验室常用装置B和________________________（填药品名称）制取CO2 ，其反应的化学方程式为_____________________________________________。若使用装置F作为制取CO2 的发生装置，与装置B比较，除了利用废物的优点外，请写出其他一个优点：____________________。
(3)如图所示，装置甲是某同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，为了解该装置能控制反应的发生和停止的原因，他们在装置甲中连接压强传感器，从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图乙）。
下列说法错误的是______（填字母）。
A．ab段对应长颈漏斗中液面逐渐上升
B．bc段对应反应还在进行
C．c点对应操作是关闭弹簧夹
D．bc段压强基本不变，说明装置气密性良好
【举一反三3】具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。请根据图示回答问题：
（1）写出图中标号仪器名称：① 。
（2）实验室制取二氧化碳可选用的发生装置是 ，用D装置收集二氧化碳验满的方法是 。
【题型2】实验室制取二氧化碳的操作步骤及注意事项
【典型例题】下列实验操作先后顺序正确的是( )
A.检查装置气密性时，先将导管的一端浸入水中，再用手握住试管
B.高锰酸钾制氧气用排水法收集时，先熄灭酒精灯，再撤离导管
C.用大理石和稀盐酸制二氧化碳时，先注入稀盐酸，再放入大理石
D.进行还原实验时，先点燃酒精灯，再通入气体，这样节约资源
【举一反三1】下图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是( )
A.b操作收集气体时集气瓶口应向下
B.实验操作完全正确
C.c操作应先握住试管，再把导气管放入烧杯中
D.这些步骤的正确顺序是cabde
【举一反三2】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，并研究二氧化碳的性质。
(1)装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是 。
(2)装置B观察到的实验现象是 。
(3)若用装置C检验二氧化碳，则C中应加入的试剂为 ，C中反应的化学方程式是 。
(4)实验室制取CO2时，组装好仪器后，下列操作的正确顺序是 。
①检查装置气密性
②收集气体并验满
③向长颈漏斗注入稀盐酸
④向锥形瓶加入石灰石
【举一反三3】兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器如图1，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式 ；
(2)图2中，c→d对应的操作是弹簧夹处于 (选“打开”或“关闭”)状态。
【举一反三4】实验室里采用图6-19所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
【举一反三5】实验能展现化学的魅力，也是重要的学科素养。实验室制取CO2是学生必做实验，其主要步骤有：
A．制取气体 B．检查装置气密性 C．清洁与整理 D．填装试剂
(1)该实验正确的操作顺序为 (填序号，下同)。
(2)检查装置气密性时，若气密性良好。会出现下图中的 。
【题型3】二氧化碳的检验、验满及净化
下列检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法中最好的是 ( )
A.倒入适量水，观察是否溶解
B.将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭
C.倒入适量澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊
D.闻气味
【举一反三1】检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（ ）
A.通入紫色石蕊溶液中，观察溶液是否变红
B.将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭
C.通入澄清石灰水，观察是否变浑浊
D.通过闻气味
【举一反三2】下列实验室制取的相关操作图示正确的是( )
A.检查气密性
B.装入试剂
C.验满
D.贮存
【举一反三3】实验中，我们经常会根据反应物的状态和反应条件来选择不同的装置制取并收集气体。请同学们根据下列图示回答问题：
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)实验室可以用C装置作为制取氢气的发生装置，该装置较之于B装置，优点是 。
(3)实验室一般用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，常利用装有溶液的G装置来检验该气体，检验该气体时应从 (填“a”或“b”)端通入。检验二氧化碳的化学方程式为： 。
【举一反三4】回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳化学方程式 ，如何知道一瓶二氧化碳气体是否收集满？ 。
(3)用F来测量生成二氧化碳的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是 。
(4)小明同学想用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，他选择的发生装置为B，小红给他的建议是用B作为发生装置不能很好的控制反应的速率，可以把B装置加以改进。小红同学的改进建议是： (写出一条即可)。
【举一反三5】某化学兴趣小组的同学针对烟花展开了如下的项目式学习：
(1)了解点燃烟花后发生爆炸的原因
［查阅资料］传统的烟花结构包含黑火药(主要成分是硝酸钾、木炭、硫)。烟花点燃后，发生剧烈燃烧，生成固体硫化钾()和气体(氮气、二氧化碳)，放出大量热量。气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生了爆炸。发生反应的化学方程式为 。
(2)探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体？
［查阅资料］不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收。
［作出猜想］小明猜想是：；小红猜想是：；小李猜想是：和
［实验探究］兴趣小组的同学设计了如图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行)，并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思与评价］
ⅰ.若小明的猜想正确，则装置C中发生反应的化学方程式为 。
ⅱ.装置B品红溶液的作用 。
ⅲ.装置C的顺序 (填“能”或“不能”)颠倒，其理由是 。
【举一反三6】2025年1月，青岛市人民政府再次倡导春节期间禁止燃放烟花爆竹，提倡“绿色”过年。某化学项目小组的同学针对烟花展开了如下探究：
(1)探究一：了解烟花颜色的原理
［查阅资料］烟花是在火药(主要成分为硫磺、炭粉、硝酸钾等)中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和锶、钡、钠等金属化合物制成的。由于不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色，所以烟花在空中爆炸时，便会放出五彩缤纷的火花。
［交流讨论］
若在烟花燃放时呈现 色的火焰，则可能是加入了硝酸铜。
(2)探究二：探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体
［查阅资料］
①烟花爆竹的主要成分黑火药中含木炭粉、硝酸钾、硫磺，有的还含氯酸钾。
②SO2不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收SO2。
［作出猜想］小明猜想是 ；小红猜想是SO2；小玥猜想是SO2和CO2。
［实验探究］
兴趣小组的同学设计了如下图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思评价］
C装置的顺序能否交换并说明理由 。
［知识拓展］
我们将有元素化合价发生变化的反应叫作氧化还原反应，反应中化合价升高的物质叫作还原剂，化合价降低的物质叫氧化剂。黑火药爆炸就是发生了氧化还原反应，其反应方程式为：S+3C+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。则在该反应中的氧化剂是 (填化学式)。
【题型4】实验室制取气体的探究
【典型例题】 “多功能瓶”能完成很多实验，下列对进气口的选择错误的是（ ）
A.若瓶中装满水，收集氧气，氧气从b口进入
B.若瓶中充满空气，收集二氧化碳，二氧化碳从b口进入
C.若瓶中充满空气，收集氢气，氢气从b口进入
D.若瓶中装有适量澄清石灰水用于检验二氧化碳，二氧化碳从a口进入
【举一反三1】实验室制取气体时所选发生和收集装置不需要考虑的是( )
A.反应物状态和条件
B.气体密度
C.反应快慢
D.气体溶于水的难易程度
【举一反三2】关于实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可用于制取氧气、二氧化碳
B.装置②可用于制取氧气
C.装置③可用于收集二氧化碳、氢气
D.装置④可用于收集氧气、氢气
【举一反三3】[基础实验与学科实践]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⑧仪器的名称____________ 。
(2)实验室用高锰酸钾制备一瓶较纯净的O2，则应选用图中的仪器________（填仪器序号），发生反应的化学方程式为________________________________。实验结束后，小明发现收集的氧气呈现紫红色，出现这种现象的原因可能是_________________________。
(3)实验室用图2装置A、C组合制取O2的化学方程式为_____________________ ，验满时，带火星的木条应放在_______________（填“m”或“n”）端。
(4)实验室用图2装置B制取CO2时，关闭装置B的弹簧夹，反应停止后，试管内液面应位于_____（填“1”“2”或“3”）处。
(5)实验室可用图3装置比较对过氧化氢分解的催化效果，实验时，把注射器针头部分取下后连接进装置中形成连通器，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，下列说法正确的是___________（填字母）。
A．实验中所用的质量相等
B．实验中所用的过氧化氢溶液浓度可以不相同
C．实验数据只需记录产生的氧气体积
D．实验过程中发现U形管内右侧液面上升，说明过氧化氢分解放出热量
【举一反三4】某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，对相关知识进行总结，请你一起参与，并完成下面题目内容：
(1)实验室制取氧气和二氧化碳都可以选用 (填字母)作为发生装置，用该装置制取氧气的化学方程式是 。氧气能用E装置收集的原因是 。
(2)实验室用装置A制备气体，欲获得平稳的气流，可将仪器X换成 (填名称)。
(3)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是 (填字母)。
A．试剂容易获得，能生成所要制取的气体 B．所要制取气体的颜色
C．操作简便易行，安全可靠，节能环保 D．反应条件易于控制，反应速率适中
【举一反三5】请结合如图回答问题。
(1)仪器名称：① ，② 。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置 (填字母)和E组合，反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 ，选用装置C相对于B的优点是 。
(4)溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知：CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2
①饱和NaHCO3溶液的作用为 。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。
沪教版（2024）九年级上册 第5章 奇妙的二氧化碳第2节 二氧化碳的实验室制法 题型专练（参考答案）
【题型1】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典型例题】下列关于CO2的实验室制取及验满的说法正确的是（ ）
A.制CO2的药品
B.发生装置
C.收集方法
D.验满方法
【答案】B
【解析】大理石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，A错误；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，可用图中装置制取，故B正确；二氧化碳的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，故C错误；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，故D错误。
【举一反三1】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是（ ）
A.向锥形瓶中投入几块石灰石
B.从长颈漏斗注入15 mL稀硫酸
C.可采用排水法收集二氧化碳气体
D.气体收集满后集气瓶正放在桌面上
【答案】D
【解析】向锥形瓶中投入几块石灰石，可能会使锥形瓶破裂，应将锥形瓶横放，用镊子夹取石灰石放在瓶口，再缓慢倾斜锥形瓶使石灰石滑落至底部，故A错误；石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行，实验室制取二氧化碳是利用石灰石与稀盐酸，不能使用稀硫酸，应从长颈漏斗注入15 mL稀盐酸，故B错误；二氧化碳能溶于水且能与水反应，不能用排水法收集，故C错误；二氧化碳密度比空气的大，气体收集满后集气瓶正放在桌面上，故D正确。
【举一反三2】实验室现有高锰酸钾、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸、浓盐酸、棉花以及下列仪器及装置。请你回答有关问题。
(1)仪器①的名称是____________________ 。
(2)实验室常用装置B和________________________（填药品名称）制取CO2 ，其反应的化学方程式为_____________________________________________。若使用装置F作为制取CO2 的发生装置，与装置B比较，除了利用废物的优点外，请写出其他一个优点：____________________。
(3)如图所示，装置甲是某同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，为了解该装置能控制反应的发生和停止的原因，他们在装置甲中连接压强传感器，从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图乙）。
下列说法错误的是______（填字母）。
A．ab段对应长颈漏斗中液面逐渐上升
B．bc段对应反应还在进行
C．c点对应操作是关闭弹簧夹
D．bc段压强基本不变，说明装置气密性良好
【答案】(1)锥形瓶
(2)石灰石、稀盐酸 CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑ 控制反应发生和停止
(3)BC
【解析】（2）实验室用来制二氧化碳的药品是石灰石（或大理石）、稀盐酸；石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑。装置F可以通过关闭止水夹，二氧化碳不能逸出，装置内压强增大，将液体压向去底塑料瓶内，瓶内液面下降至铜丝网下端，石灰石和稀盐酸分离反应停止，打开止水夹与外界相通，二氧化碳逸出，压强减小，盐酸回到瓶内，药品接触，反应发生，所以装置优势为控制反应发生和停止。
（3）ab段装置压强增大，将稀盐酸压入长颈漏斗中，所以长颈漏斗中液面逐渐上升，A正确；bc段压强不再增大，说明没有气体产出，则反应停止，B错误；c点开始压强下降，压强恢复至初始压强，对应操作是打开弹簧夹，与外界相通，C错误；bc段压强基本不变，说明已经产生的气体没有逸出，装置气密性良好，D正确。
【举一反三3】具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。请根据图示回答问题：
（1）写出图中标号仪器名称：① 。
（2）实验室制取二氧化碳可选用的发生装置是 ，用D装置收集二氧化碳验满的方法是 。
【答案】（1）锥形瓶；（2）B；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满。
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称为锥形瓶；
（2）实验室利用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，用D装置收集二氧化碳验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满。
【题型2】实验室制取二氧化碳的操作步骤及注意事项
【典型例题】下列实验操作先后顺序正确的是( )
A.检查装置气密性时，先将导管的一端浸入水中，再用手握住试管
B.高锰酸钾制氧气用排水法收集时，先熄灭酒精灯，再撤离导管
C.用大理石和稀盐酸制二氧化碳时，先注入稀盐酸，再放入大理石
D.进行还原实验时，先点燃酒精灯，再通入气体，这样节约资源
【答案】A
【解析】检查装置气密性时，应先将导管的一端浸入水中，再用手握住试管，观察是否有气泡产生。如果装置气密性良好，手握住试管后，气体受热膨胀，会在导管口形成气泡；用排水法收集氧气时，应先撤离导管，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内温度下降，气压减小，水会倒吸入试管，导致试管炸裂；用大理石和稀盐酸制二氧化碳时，应先放入大理石，再注入稀盐酸。如果先注入稀盐酸，再放入大理石，反应会立即开始，可能导致气体逸出过快，难以控制；进行 CO 还原 CuO 实验时，应先通入 CO 气体，再点燃酒精灯。如果先点燃酒精灯，再通入 CO 气体，可能会导致 CO 气体在试管中积聚，形成爆炸性混合物，存在安全隐患。
【举一反三1】下图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是( )
A.b操作收集气体时集气瓶口应向下
B.实验操作完全正确
C.c操作应先握住试管，再把导气管放入烧杯中
D.这些步骤的正确顺序是cabde
【答案】D
【解析】二氧化碳的密度比空气大，b操作收集气体时集气瓶口应向上；二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶内；c操作应先把导气管放入烧杯中，然后再握住试管，观察导管口是否冒出气泡；制取二氧化碳的操作步骤是：装(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→加(加入固体试剂)→注(注入液体试剂)→收(采用向上排空气法收集气体，并验满)，实验结束后，洗涤仪器，所以正确的操作顺序cabde。
【举一反三2】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，并研究二氧化碳的性质。
(1)装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是 。
(2)装置B观察到的实验现象是 。
(3)若用装置C检验二氧化碳，则C中应加入的试剂为 ，C中反应的化学方程式是 。
(4)实验室制取CO2时，组装好仪器后，下列操作的正确顺序是 。
①检查装置气密性
②收集气体并验满
③向长颈漏斗注入稀盐酸
④向锥形瓶加入石灰石
【答案】(1)形成液封，防止生成的气体从漏斗逸出
(2)溶液变红色
(3)澄清石灰水 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(4)①④③②
【解析】(2)装置B中二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，则装置B可观察到溶液变红色；
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常用澄清石灰水检验二氧化碳气体；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O；
(4)实验室制取二氧化碳时，组装好仪器后的操作步骤是：查(检查装置的气密性)→加(向锥形瓶中加入石灰石)→倒(向长颈漏斗注入稀盐酸)→收集(收集气体并验满)，则正确的操作顺序为：①④③②。
【举一反三3】兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器如图1，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式 ；
(2)图2中，c→d对应的操作是弹簧夹处于 (选“打开”或“关闭”)状态。
【答案】(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)打开
【解析】(2)ab段试管内产生了二氧化碳气体，压强增大，试管中液体被压回长颈漏斗，试管中液面逐渐下降，bc段，压强不变，石灰石与盐酸脱离接触，cd段压强减小，说明气体不断输出，弹簧夹处于打开状态。
【举一反三4】实验室里采用图6-19所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
【答案】②①⑤③④
【举一反三5】实验能展现化学的魅力，也是重要的学科素养。实验室制取CO2是学生必做实验，其主要步骤有：
A．制取气体 B．检查装置气密性 C．清洁与整理 D．填装试剂
(1)该实验正确的操作顺序为 (填序号，下同)。
(2)检查装置气密性时，若气密性良好。会出现下图中的 。
【答案】(1)BDAC
(2)甲、丙
【解析】(2)检验装置气密性利用装置内外的气压差检验，检查装置气密性时，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；松开手，一段时间后，长颈漏斗内的液面上升，形成一段稳定的液柱，则装置气密性良好。
【题型3】二氧化碳的检验、验满及净化
下列检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法中最好的是 ( )
A.倒入适量水，观察是否溶解
B.将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭
C.倒入适量澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊
D.闻气味
【答案】C
【举一反三1】检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（ ）
A.通入紫色石蕊溶液中，观察溶液是否变红
B.将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭
C.通入澄清石灰水，观察是否变浑浊
D.通过闻气味
【答案】C
【解析】通入紫色石蕊溶液中，观察溶液变红，并不能说明是二氧化碳，二氧化硫也能使紫色石蕊试液变红色，故A错误；能使燃着的木条熄灭的气体，不一定是二氧化碳，氮气也能使燃着的木条熄灭，故B错误；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以通入澄清石灰水，观察是否变浑浊，来判断是非是二氧化碳，故C正确；二氧化碳、氧气、氮气、一氧化碳等气体都是无色无味的，故D错误。
【举一反三2】下列实验室制取的相关操作图示正确的是( )
A.检查气密性
B.装入试剂
C.验满
D.贮存
【答案】C
【解析】图示装置未构成封闭体系，即长颈漏斗与大气相通，因此无论该装置气密性是否良好，都不能观察到导管口有气泡冒出，不能检查该装置的气密性，Ａ图示操作错误；
石灰石是块状固体试剂，取用石灰石时，应先使锥形瓶横放，用镊子夹取石灰石放在锥形瓶口，然后使锥形瓶慢慢地竖立起来，使石灰石缓缓地滑到锥形瓶底部，以免打破锥形瓶，Ｂ图示操作错误；二氧化碳的验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满，Ｃ图示操作正确；二氧化碳密度比空气大，收集满二氧化碳的集气瓶应正放在桌面上，Ｄ图示操作错误。
【举一反三3】实验中，我们经常会根据反应物的状态和反应条件来选择不同的装置制取并收集气体。请同学们根据下列图示回答问题：
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)实验室可以用C装置作为制取氢气的发生装置，该装置较之于B装置，优点是 。
(3)实验室一般用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，常利用装有溶液的G装置来检验该气体，检验该气体时应从 (填“a”或“b”)端通入。检验二氧化碳的化学方程式为： 。
【答案】(1)试管
(2)可以控制反应的发生和停止
(3)a
【解析】(2)C装置有多孔隔板，关闭活塞时，气体无法排出，试管内压强增大，将液体压回长颈漏斗，使固体和液体分离，反应停止；打开活塞，气体排出，试管内压强减小，液体流下与固体接触，反应发生。B装置无法实现这种固液分离来控制反应发生和停止，所以用 C装置作为制取氢气的发生装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
(3)用 G 装置检验二氧化碳，为使二氧化碳与氢氧化钙溶液充分接触反应，应该长进短出，所以应从 a 端通入。
【举一反三4】回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳化学方程式 ，如何知道一瓶二氧化碳气体是否收集满？ 。
(3)用F来测量生成二氧化碳的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是 。
(4)小明同学想用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，他选择的发生装置为B，小红给他的建议是用B作为发生装置不能很好的控制反应的速率，可以把B装置加以改进。小红同学的改进建议是： (写出一条即可)。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则集满
(3)防止二氧化碳溶于水且与水反应，使测量结果不准确
(4)长颈漏斗换成分液漏斗，缓慢滴加稀盐酸(合理即可)
【解析】(2)实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为，二氧化碳的密度比空气大，应采用向上排空气法进行收集，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，检验二氧化碳是否收集满的操作是：把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满；
(3)排出水的体积就是生成气体的体积，二氧化碳能溶于水且与水反应，F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，在水上面放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水且与水反应，使测量结果不准确；
(4)分液漏斗有控制液体滴加速度的旋塞，长颈漏斗没有这样的功能；因此小明同学用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，为了较好地控制反应速率，他将B装置中的长颈漏斗换成分液漏斗，缓慢滴加稀盐酸。
【举一反三5】某化学兴趣小组的同学针对烟花展开了如下的项目式学习：
(1)了解点燃烟花后发生爆炸的原因
［查阅资料］传统的烟花结构包含黑火药(主要成分是硝酸钾、木炭、硫)。烟花点燃后，发生剧烈燃烧，生成固体硫化钾()和气体(氮气、二氧化碳)，放出大量热量。气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生了爆炸。发生反应的化学方程式为 。
(2)探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体？
［查阅资料］不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收。
［作出猜想］小明猜想是：；小红猜想是：；小李猜想是：和
［实验探究］兴趣小组的同学设计了如图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行)，并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思与评价］
ⅰ.若小明的猜想正确，则装置C中发生反应的化学方程式为 。
ⅱ.装置B品红溶液的作用 。
ⅲ.装置C的顺序 (填“能”或“不能”)颠倒，其理由是 。
【答案】(1)
(2)装置A溶液褪色 装置B溶液不褪色 变浑浊 检验SO2是否被除尽 不能 SO2也能使澄清石灰水变浑浊，若C顺序颠倒，无法确定使澄清石灰水变浑浊的是CO2还是SO2
【解析】(1)硝酸钾、木炭、硫在点燃条件下反应生成硫化钾、氮气、二氧化碳，化学方程式为。
(2)推测Ⅱ：小红猜想是SO2，SO2能使酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，所以当装置A(酸性高锰酸钾溶液)褪色、装置B(品红溶液)溶液不褪色(说明SO2被装置A除尽)，且C中澄清石灰水不变浑浊(说明无CO2)时，小红猜想正确；
推测Ⅲ：小李猜想是CO2和SO2，装置A溶液褪色说明有SO2，A中酸性高锰酸钾溶液吸收SO2，B溶液不褪色说明SO2被除尽，此时C中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2，则小李猜想正确；
ⅰ．若小明猜想正确，即气体是CO2，C中是与澄清石灰水 [主要成分Ca(OH)2] 反应，生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为；
ⅱ．A中酸性高锰酸钾溶液吸收SO2，B中品红溶液用于检验经过A装置后SO2是否被除尽，若B中品红不褪色，说明SO2已除尽，防止其干扰C中对CO2的检验；
ⅲ．因为CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊，若先通过C装置，SO2会干扰CO2的检验，无法确定使澄清石灰水变浑浊的是CO2还是SO2，所以C顺序不能颠倒。
【举一反三6】2025年1月，青岛市人民政府再次倡导春节期间禁止燃放烟花爆竹，提倡“绿色”过年。某化学项目小组的同学针对烟花展开了如下探究：
(1)探究一：了解烟花颜色的原理
［查阅资料］烟花是在火药(主要成分为硫磺、炭粉、硝酸钾等)中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和锶、钡、钠等金属化合物制成的。由于不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色，所以烟花在空中爆炸时，便会放出五彩缤纷的火花。
［交流讨论］
若在烟花燃放时呈现 色的火焰，则可能是加入了硝酸铜。
(2)探究二：探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体
［查阅资料］
①烟花爆竹的主要成分黑火药中含木炭粉、硝酸钾、硫磺，有的还含氯酸钾。
②SO2不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收SO2。
［作出猜想］小明猜想是 ；小红猜想是SO2；小玥猜想是SO2和CO2。
［实验探究］
兴趣小组的同学设计了如下图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思评价］
C装置的顺序能否交换并说明理由 。
［知识拓展］
我们将有元素化合价发生变化的反应叫作氧化还原反应，反应中化合价升高的物质叫作还原剂，化合价降低的物质叫氧化剂。黑火药爆炸就是发生了氧化还原反应，其反应方程式为：S+3C+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。则在该反应中的氧化剂是 (填化学式)。
【答案】(1)绿
(2)CO2(或二氧化碳) A中溶液褪色，B中不褪色，C中石灰水不变浑浊 A中溶液褪色，B中不褪色，C中石灰水变浑浊 不能，因为SO2也能使石灰水变浑浊，交换后无法验证生成气体中是否含有CO2 S和KNO3
【解析】(1)根据题中信息可知，如果加入了硝酸铜，在烟花燃放时呈现了绿色的火焰，是因为燃烧时铜元素会呈现出绿色；
(2)作出猜想：根据烟花爆竹的主要成分及已有猜想推测，则小明的猜想是 CO2；
实验探究：推测②：根据实验结论小红猜想正确，可知烟花爆竹燃烧后生成了SO2，没有CO2，装置A的作用检验并除去了SO2，装置B的作用检验二氧化硫是否除尽，装置C的作用是检验CO2，所以实验现象为：A中溶液褪色，B中不褪色，C中石灰水不变浑浊；
推测③：根据实验结论小玥猜想正确，可知烟花爆竹燃烧后生成了SO2和CO2，装置A的作用检验并除去了SO2，装置B的作用检验二氧化硫是否除尽，装置C的作用是检验CO2，所以实验现象为：A中溶液褪色，B中不褪色，C中石灰水变浑浊；
反思评价：因为装置A的作用检验并除去了SO2，装置C的作用是检验CO2，又因SO2也能使澄清石灰水变浑浊，所以如果C装置的顺序交换，无法说明使C中石灰水变化浑浊的是二氧化硫还是二氧化碳，将无法验证生成气体中是否含有CO2，故C装置的顺序不能交换，因为SO2也能使石灰水变浑浊，交换后无法验证生成气体中是否含有CO2；
知识拓展：反应中化合价升高的物质叫作还原剂，化合价降低的物质叫氧化剂，反应前S、Ｃ、K、N、O的化合价分别为0、0、+1、+5、-2，反应后S、Ｃ、K、N、O的化合价分别为-2、+4、+1、0、-2，所以化合价降低的有硫元素和氮元素，即S和KNO3的化合价降低了，故该反应中的氧化剂是S和KNO3。
【题型4】实验室制取气体的探究
【典型例题】 “多功能瓶”能完成很多实验，下列对进气口的选择错误的是（ ）
A.若瓶中装满水，收集氧气，氧气从b口进入
B.若瓶中充满空气，收集二氧化碳，二氧化碳从b口进入
C.若瓶中充满空气，收集氢气，氢气从b口进入
D.若瓶中装有适量澄清石灰水用于检验二氧化碳，二氧化碳从a口进入
【答案】B
【解析】二氧化碳密度比空气大，若瓶中充满空气，收集二氧化碳，二氧化碳从a口进入。
【举一反三1】实验室制取气体时所选发生和收集装置不需要考虑的是( )
A.反应物状态和条件
B.气体密度
C.反应快慢
D.气体溶于水的难易程度
【答案】C
【解析】因为发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关。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。故不需要考虑的是反应的快慢。
【举一反三2】关于实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可用于制取氧气、二氧化碳
B.装置②可用于制取氧气
C.装置③可用于收集二氧化碳、氢气
D.装置④可用于收集氧气、氢气
【答案】C
【解析】装置①中，利用过氧化氢和二氧化锰、大理石或石灰石和稀盐酸可分别制取氧气、二氧化碳，A正确；装置②中，利用氯酸钾和二氧化锰可以制取氧气，B正确；二氧化碳密度比空气大，不能用装置③收集，C错误；氧气不易溶于水，氢气不溶于水，都可以用装置④收集，D正确。
【举一反三3】[基础实验与学科实践]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⑧仪器的名称____________ 。
(2)实验室用高锰酸钾制备一瓶较纯净的O2，则应选用图中的仪器________（填仪器序号），发生反应的化学方程式为________________________________。实验结束后，小明发现收集的氧气呈现紫红色，出现这种现象的原因可能是_________________________。
(3)实验室用图2装置A、C组合制取O2的化学方程式为_____________________ ，验满时，带火星的木条应放在_______________（填“m”或“n”）端。
(4)实验室用图2装置B制取CO2时，关闭装置B的弹簧夹，反应停止后，试管内液面应位于_____（填“1”“2”或“3”）处。
(5)实验室可用图3装置比较对过氧化氢分解的催化效果，实验时，把注射器针头部分取下后连接进装置中形成连通器，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，下列说法正确的是___________（填字母）。
A．实验中所用的质量相等
B．实验中所用的过氧化氢溶液浓度可以不相同
C．实验数据只需记录产生的氧气体积
D．实验过程中发现U形管内右侧液面上升，说明过氧化氢分解放出热量
【答案】(1)锥形瓶
(2)①④⑤⑥⑦⑩ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管口没有塞一小团棉花
(3)2H2O22H2O +O2↑ n
(4)3
(5)AD
【解析】（2）实验室用高锰酸钾制备氧气，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，应选用固固加热型的发生装置。氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集氧气，此方法收集的氧气较为干燥；氧气不易溶于水，可采用排水法收集氧气，此方法收集的氧气较为纯净，故实验室用高锰酸钾制备一瓶较纯净的O2，则应选用图中的仪器为①④⑤⑥⑦⑩。高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。实验结束后，小明发现收集的氧气呈现紫红色，说明高锰酸钾粉末流入水槽中，高锰酸钾溶于水，水溶液呈紫红色，出现这种现象的原因可能是试管口没有塞一小团棉花。
（3）实验室用图2装置A、C组合制取O2，则反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，应为过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气，过氧化氢在二氧化锰催化的条件下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。用C装置收集氧气，氧气的密度比空气大，氧气应从长导管进入，即从m处通入，故验满时，带火星的木条应放在n端，若木条复燃，则证明氧气已集满。
（4）实验室用图2装置B制取CO2时，关闭装置B的弹簧夹，试管内气体增多，气压增大，会挤压试管内的液体，故反应停止后，试管内液面应位于3处。
（5）该实验的变量是催化剂的种类，其他变量都需保持一致，因此实验中所用MnO2、CuO的质量相等，A正确；实验中所用的过氧化氢溶液浓度必须相同，B错误；比较 MnO2、CuO 对过氧化氢分解的催化效果时，实验数据只记录产生的氧气体积是不行的，还需要记录时间，C错误；实验过程中发现U形管内右侧液面上升，说明U形管内左侧压强增大，证明过氧化氢分解放出热量，D正确。
【举一反三4】某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，对相关知识进行总结，请你一起参与，并完成下面题目内容：
(1)实验室制取氧气和二氧化碳都可以选用 (填字母)作为发生装置，用该装置制取氧气的化学方程式是 。氧气能用E装置收集的原因是 。
(2)实验室用装置A制备气体，欲获得平稳的气流，可将仪器X换成 (填名称)。
(3)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是 (填字母)。
A．试剂容易获得，能生成所要制取的气体 B．所要制取气体的颜色
C．操作简便易行，安全可靠，节能环保 D．反应条件易于控制，反应速率适中
【答案】(1)A 氧气不易溶于水，且与水不反应
(2)分液漏斗
(3)B
【解析】(1)实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，实验室可用过氧化氢制取氧气，也属于固、液常温型，都可用装置A作为发生装置；过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；氧气能用E装置，即排水法收集，是因为氧气不易溶于水，且与水不反应；
(2)实验室用装置A制备气体，欲获得平稳的气流，可将仪器X换成分液漏斗，可以通过分液漏斗的活塞控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，获得平稳的气流；
(3)确定实验室制取气体的反应原理时，下列因素中不需要考虑的是：所要制取气体的颜色和气味。
【举一反三5】请结合如图回答问题。
(1)仪器名称：① ，② 。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置 (填字母)和E组合，反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 ，选用装置C相对于B的优点是 。
(4)溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知：CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2
①饱和NaHCO3溶液的作用为 。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。
【答案】(1)试管 长颈漏斗 (2)B 2H2O22H2O+O2↑ 氧气不易溶于水 (3)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O 可以控制反应的发生和停止 (4)①除去CO2中混有的HCl ②Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O ③碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中自由移动的离子浓度增大
【解析】(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2为固液常温型反应，发生装置选B，二氧化锰是粉末状固体，会从多孔隔板漏下，则不能用C装置，氧气不易溶于水，可用排水法收集，则可选用装置B和E组合，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，由于氧气不易溶于水且不与水反应，所以可选用E装置排水法收集O2。(3)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑，装置C带有多孔隔板和活塞开关，关闭活塞开关，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开活塞开关，气体导出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，则C装置的优点是可以控制反应的发生和停止。(4)①饱和NaHCO3溶液与二氧化碳不反应，NaHCO3溶液与氯化氢反应生成氯化钠，二氧化碳和水，则饱和NaHCO3溶液的作用为除去CO2中混有的HCl；②向石灰水中通入二氧化碳气体，二氧化碳先与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使溶液中离子浓度逐渐降低，溶液的导电能力逐渐下降，反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O；③BC段是碳酸钙、水和二氧化碳反应生成易溶于水的碳酸氢钙，溶液中自由移动的离子浓度增大，则从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中自由移动的离子浓度增大。
【题型1】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典型例题】下列关于CO2的实验室制取及验满的说法正确的是（ ）
A.制CO2的药品
B.发生装置
C.收集方法
D.验满方法
【举一反三1】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是（ ）
A.向锥形瓶中投入几块石灰石
B.从长颈漏斗注入15 mL稀硫酸
C.可采用排水法收集二氧化碳气体
D.气体收集满后集气瓶正放在桌面上
【举一反三2】实验室现有高锰酸钾、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸、浓盐酸、棉花以及下列仪器及装置。请你回答有关问题。
(1)仪器①的名称是____________________ 。
(2)实验室常用装置B和________________________（填药品名称）制取CO2 ，其反应的化学方程式为_____________________________________________。若使用装置F作为制取CO2 的发生装置，与装置B比较，除了利用废物的优点外，请写出其他一个优点：____________________。
(3)如图所示，装置甲是某同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，为了解该装置能控制反应的发生和停止的原因，他们在装置甲中连接压强传感器，从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图乙）。
下列说法错误的是______（填字母）。
A．ab段对应长颈漏斗中液面逐渐上升
B．bc段对应反应还在进行
C．c点对应操作是关闭弹簧夹
D．bc段压强基本不变，说明装置气密性良好
【举一反三3】具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。请根据图示回答问题：
（1）写出图中标号仪器名称：① 。
（2）实验室制取二氧化碳可选用的发生装置是 ，用D装置收集二氧化碳验满的方法是 。
【题型2】实验室制取二氧化碳的操作步骤及注意事项
【典型例题】下列实验操作先后顺序正确的是( )
A.检查装置气密性时，先将导管的一端浸入水中，再用手握住试管
B.高锰酸钾制氧气用排水法收集时，先熄灭酒精灯，再撤离导管
C.用大理石和稀盐酸制二氧化碳时，先注入稀盐酸，再放入大理石
D.进行还原实验时，先点燃酒精灯，再通入气体，这样节约资源
【举一反三1】下图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是( )
A.b操作收集气体时集气瓶口应向下
B.实验操作完全正确
C.c操作应先握住试管，再把导气管放入烧杯中
D.这些步骤的正确顺序是cabde
【举一反三2】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，并研究二氧化碳的性质。
(1)装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是 。
(2)装置B观察到的实验现象是 。
(3)若用装置C检验二氧化碳，则C中应加入的试剂为 ，C中反应的化学方程式是 。
(4)实验室制取CO2时，组装好仪器后，下列操作的正确顺序是 。
①检查装置气密性
②收集气体并验满
③向长颈漏斗注入稀盐酸
④向锥形瓶加入石灰石
【举一反三3】兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器如图1，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式 ；
(2)图2中，c→d对应的操作是弹簧夹处于 (选“打开”或“关闭”)状态。
【举一反三4】实验室里采用图6-19所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
【举一反三5】实验能展现化学的魅力，也是重要的学科素养。实验室制取CO2是学生必做实验，其主要步骤有：
A．制取气体 B．检查装置气密性 C．清洁与整理 D．填装试剂
(1)该实验正确的操作顺序为 (填序号，下同)。
(2)检查装置气密性时，若气密性良好。会出现下图中的 。
【题型3】二氧化碳的检验、验满及净化
下列检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法中最好的是 ( )
A.倒入适量水，观察是否溶解
B.将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭
C.倒入适量澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊
D.闻气味
【举一反三1】检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（ ）
A.通入紫色石蕊溶液中，观察溶液是否变红
B.将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭
C.通入澄清石灰水，观察是否变浑浊
D.通过闻气味
【举一反三2】下列实验室制取的相关操作图示正确的是( )
A.检查气密性
B.装入试剂
C.验满
D.贮存
【举一反三3】实验中，我们经常会根据反应物的状态和反应条件来选择不同的装置制取并收集气体。请同学们根据下列图示回答问题：
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)实验室可以用C装置作为制取氢气的发生装置，该装置较之于B装置，优点是 。
(3)实验室一般用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，常利用装有溶液的G装置来检验该气体，检验该气体时应从 (填“a”或“b”)端通入。检验二氧化碳的化学方程式为： 。
【举一反三4】回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳化学方程式 ，如何知道一瓶二氧化碳气体是否收集满？ 。
(3)用F来测量生成二氧化碳的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是 。
(4)小明同学想用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，他选择的发生装置为B，小红给他的建议是用B作为发生装置不能很好的控制反应的速率，可以把B装置加以改进。小红同学的改进建议是： (写出一条即可)。
【举一反三5】某化学兴趣小组的同学针对烟花展开了如下的项目式学习：
(1)了解点燃烟花后发生爆炸的原因
［查阅资料］传统的烟花结构包含黑火药(主要成分是硝酸钾、木炭、硫)。烟花点燃后，发生剧烈燃烧，生成固体硫化钾()和气体(氮气、二氧化碳)，放出大量热量。气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生了爆炸。发生反应的化学方程式为 。
(2)探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体？
［查阅资料］不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收。
［作出猜想］小明猜想是：；小红猜想是：；小李猜想是：和
［实验探究］兴趣小组的同学设计了如图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行)，并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思与评价］
ⅰ.若小明的猜想正确，则装置C中发生反应的化学方程式为 。
ⅱ.装置B品红溶液的作用 。
ⅲ.装置C的顺序 (填“能”或“不能”)颠倒，其理由是 。
【举一反三6】2025年1月，青岛市人民政府再次倡导春节期间禁止燃放烟花爆竹，提倡“绿色”过年。某化学项目小组的同学针对烟花展开了如下探究：
(1)探究一：了解烟花颜色的原理
［查阅资料］烟花是在火药(主要成分为硫磺、炭粉、硝酸钾等)中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和锶、钡、钠等金属化合物制成的。由于不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色，所以烟花在空中爆炸时，便会放出五彩缤纷的火花。
［交流讨论］
若在烟花燃放时呈现 色的火焰，则可能是加入了硝酸铜。
(2)探究二：探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体
［查阅资料］
①烟花爆竹的主要成分黑火药中含木炭粉、硝酸钾、硫磺，有的还含氯酸钾。
②SO2不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收SO2。
［作出猜想］小明猜想是 ；小红猜想是SO2；小玥猜想是SO2和CO2。
［实验探究］
兴趣小组的同学设计了如下图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思评价］
C装置的顺序能否交换并说明理由 。
［知识拓展］
我们将有元素化合价发生变化的反应叫作氧化还原反应，反应中化合价升高的物质叫作还原剂，化合价降低的物质叫氧化剂。黑火药爆炸就是发生了氧化还原反应，其反应方程式为：S+3C+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。则在该反应中的氧化剂是 (填化学式)。
【题型4】实验室制取气体的探究
【典型例题】 “多功能瓶”能完成很多实验，下列对进气口的选择错误的是（ ）
A.若瓶中装满水，收集氧气，氧气从b口进入
B.若瓶中充满空气，收集二氧化碳，二氧化碳从b口进入
C.若瓶中充满空气，收集氢气，氢气从b口进入
D.若瓶中装有适量澄清石灰水用于检验二氧化碳，二氧化碳从a口进入
【举一反三1】实验室制取气体时所选发生和收集装置不需要考虑的是( )
A.反应物状态和条件
B.气体密度
C.反应快慢
D.气体溶于水的难易程度
【举一反三2】关于实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可用于制取氧气、二氧化碳
B.装置②可用于制取氧气
C.装置③可用于收集二氧化碳、氢气
D.装置④可用于收集氧气、氢气
【举一反三3】[基础实验与学科实践]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⑧仪器的名称____________ 。
(2)实验室用高锰酸钾制备一瓶较纯净的O2，则应选用图中的仪器________（填仪器序号），发生反应的化学方程式为________________________________。实验结束后，小明发现收集的氧气呈现紫红色，出现这种现象的原因可能是_________________________。
(3)实验室用图2装置A、C组合制取O2的化学方程式为_____________________ ，验满时，带火星的木条应放在_______________（填“m”或“n”）端。
(4)实验室用图2装置B制取CO2时，关闭装置B的弹簧夹，反应停止后，试管内液面应位于_____（填“1”“2”或“3”）处。
(5)实验室可用图3装置比较对过氧化氢分解的催化效果，实验时，把注射器针头部分取下后连接进装置中形成连通器，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，下列说法正确的是___________（填字母）。
A．实验中所用的质量相等
B．实验中所用的过氧化氢溶液浓度可以不相同
C．实验数据只需记录产生的氧气体积
D．实验过程中发现U形管内右侧液面上升，说明过氧化氢分解放出热量
【举一反三4】某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，对相关知识进行总结，请你一起参与，并完成下面题目内容：
(1)实验室制取氧气和二氧化碳都可以选用 (填字母)作为发生装置，用该装置制取氧气的化学方程式是 。氧气能用E装置收集的原因是 。
(2)实验室用装置A制备气体，欲获得平稳的气流，可将仪器X换成 (填名称)。
(3)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是 (填字母)。
A．试剂容易获得，能生成所要制取的气体 B．所要制取气体的颜色
C．操作简便易行，安全可靠，节能环保 D．反应条件易于控制，反应速率适中
【举一反三5】请结合如图回答问题。
(1)仪器名称：① ，② 。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置 (填字母)和E组合，反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 ，选用装置C相对于B的优点是 。
(4)溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知：CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2
①饱和NaHCO3溶液的作用为 。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。
沪教版（2024）九年级上册 第5章 奇妙的二氧化碳第2节 二氧化碳的实验室制法 题型专练（参考答案）
【题型1】二氧化碳的实验室制取原理及装置
【典型例题】下列关于CO2的实验室制取及验满的说法正确的是（ ）
A.制CO2的药品
B.发生装置
C.收集方法
D.验满方法
【答案】B
【解析】大理石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，A错误；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，可用图中装置制取，故B正确；二氧化碳的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，故C错误；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，故D错误。
【举一反三1】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是（ ）
A.向锥形瓶中投入几块石灰石
B.从长颈漏斗注入15 mL稀硫酸
C.可采用排水法收集二氧化碳气体
D.气体收集满后集气瓶正放在桌面上
【答案】D
【解析】向锥形瓶中投入几块石灰石，可能会使锥形瓶破裂，应将锥形瓶横放，用镊子夹取石灰石放在瓶口，再缓慢倾斜锥形瓶使石灰石滑落至底部，故A错误；石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行，实验室制取二氧化碳是利用石灰石与稀盐酸，不能使用稀硫酸，应从长颈漏斗注入15 mL稀盐酸，故B错误；二氧化碳能溶于水且能与水反应，不能用排水法收集，故C错误；二氧化碳密度比空气的大，气体收集满后集气瓶正放在桌面上，故D正确。
【举一反三2】实验室现有高锰酸钾、块状石灰石、稀硫酸、稀盐酸、浓盐酸、棉花以及下列仪器及装置。请你回答有关问题。
(1)仪器①的名称是____________________ 。
(2)实验室常用装置B和________________________（填药品名称）制取CO2 ，其反应的化学方程式为_____________________________________________。若使用装置F作为制取CO2 的发生装置，与装置B比较，除了利用废物的优点外，请写出其他一个优点：____________________。
(3)如图所示，装置甲是某同学组装的实验室制二氧化碳气体的发生装置，为了解该装置能控制反应的发生和停止的原因，他们在装置甲中连接压强传感器，从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图乙）。
下列说法错误的是______（填字母）。
A．ab段对应长颈漏斗中液面逐渐上升
B．bc段对应反应还在进行
C．c点对应操作是关闭弹簧夹
D．bc段压强基本不变，说明装置气密性良好
【答案】(1)锥形瓶
(2)石灰石、稀盐酸 CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑ 控制反应发生和停止
(3)BC
【解析】（2）实验室用来制二氧化碳的药品是石灰石（或大理石）、稀盐酸；石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑。装置F可以通过关闭止水夹，二氧化碳不能逸出，装置内压强增大，将液体压向去底塑料瓶内，瓶内液面下降至铜丝网下端，石灰石和稀盐酸分离反应停止，打开止水夹与外界相通，二氧化碳逸出，压强减小，盐酸回到瓶内，药品接触，反应发生，所以装置优势为控制反应发生和停止。
（3）ab段装置压强增大，将稀盐酸压入长颈漏斗中，所以长颈漏斗中液面逐渐上升，A正确；bc段压强不再增大，说明没有气体产出，则反应停止，B错误；c点开始压强下降，压强恢复至初始压强，对应操作是打开弹簧夹，与外界相通，C错误；bc段压强基本不变，说明已经产生的气体没有逸出，装置气密性良好，D正确。
【举一反三3】具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。请根据图示回答问题：
（1）写出图中标号仪器名称：① 。
（2）实验室制取二氧化碳可选用的发生装置是 ，用D装置收集二氧化碳验满的方法是 。
【答案】（1）锥形瓶；（2）B；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满。
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称为锥形瓶；
（2）实验室利用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，该反应为固液常温型，发生装置可选择B，二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，用D装置收集二氧化碳验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满。
【题型2】实验室制取二氧化碳的操作步骤及注意事项
【典型例题】下列实验操作先后顺序正确的是( )
A.检查装置气密性时，先将导管的一端浸入水中，再用手握住试管
B.高锰酸钾制氧气用排水法收集时，先熄灭酒精灯，再撤离导管
C.用大理石和稀盐酸制二氧化碳时，先注入稀盐酸，再放入大理石
D.进行还原实验时，先点燃酒精灯，再通入气体，这样节约资源
【答案】A
【解析】检查装置气密性时，应先将导管的一端浸入水中，再用手握住试管，观察是否有气泡产生。如果装置气密性良好，手握住试管后，气体受热膨胀，会在导管口形成气泡；用排水法收集氧气时，应先撤离导管，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内温度下降，气压减小，水会倒吸入试管，导致试管炸裂；用大理石和稀盐酸制二氧化碳时，应先放入大理石，再注入稀盐酸。如果先注入稀盐酸，再放入大理石，反应会立即开始，可能导致气体逸出过快，难以控制；进行 CO 还原 CuO 实验时，应先通入 CO 气体，再点燃酒精灯。如果先点燃酒精灯，再通入 CO 气体，可能会导致 CO 气体在试管中积聚，形成爆炸性混合物，存在安全隐患。
【举一反三1】下图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是( )
A.b操作收集气体时集气瓶口应向下
B.实验操作完全正确
C.c操作应先握住试管，再把导气管放入烧杯中
D.这些步骤的正确顺序是cabde
【答案】D
【解析】二氧化碳的密度比空气大，b操作收集气体时集气瓶口应向上；二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶内；c操作应先把导气管放入烧杯中，然后再握住试管，观察导管口是否冒出气泡；制取二氧化碳的操作步骤是：装(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→加(加入固体试剂)→注(注入液体试剂)→收(采用向上排空气法收集气体，并验满)，实验结束后，洗涤仪器，所以正确的操作顺序cabde。
【举一反三2】实验室用如图所示装置制取二氧化碳，并研究二氧化碳的性质。
(1)装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是 。
(2)装置B观察到的实验现象是 。
(3)若用装置C检验二氧化碳，则C中应加入的试剂为 ，C中反应的化学方程式是 。
(4)实验室制取CO2时，组装好仪器后，下列操作的正确顺序是 。
①检查装置气密性
②收集气体并验满
③向长颈漏斗注入稀盐酸
④向锥形瓶加入石灰石
【答案】(1)形成液封，防止生成的气体从漏斗逸出
(2)溶液变红色
(3)澄清石灰水 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(4)①④③②
【解析】(2)装置B中二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，则装置B可观察到溶液变红色；
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常用澄清石灰水检验二氧化碳气体；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O；
(4)实验室制取二氧化碳时，组装好仪器后的操作步骤是：查(检查装置的气密性)→加(向锥形瓶中加入石灰石)→倒(向长颈漏斗注入稀盐酸)→收集(收集气体并验满)，则正确的操作顺序为：①④③②。
【举一反三3】兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器如图1，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式 ；
(2)图2中，c→d对应的操作是弹簧夹处于 (选“打开”或“关闭”)状态。
【答案】(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)打开
【解析】(2)ab段试管内产生了二氧化碳气体，压强增大，试管中液体被压回长颈漏斗，试管中液面逐渐下降，bc段，压强不变，石灰石与盐酸脱离接触，cd段压强减小，说明气体不断输出，弹簧夹处于打开状态。
【举一反三4】实验室里采用图6-19所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
【答案】②①⑤③④
【举一反三5】实验能展现化学的魅力，也是重要的学科素养。实验室制取CO2是学生必做实验，其主要步骤有：
A．制取气体 B．检查装置气密性 C．清洁与整理 D．填装试剂
(1)该实验正确的操作顺序为 (填序号，下同)。
(2)检查装置气密性时，若气密性良好。会出现下图中的 。
【答案】(1)BDAC
(2)甲、丙
【解析】(2)检验装置气密性利用装置内外的气压差检验，检查装置气密性时，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；松开手，一段时间后，长颈漏斗内的液面上升，形成一段稳定的液柱，则装置气密性良好。
【题型3】二氧化碳的检验、验满及净化
下列检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法中最好的是 ( )
A.倒入适量水，观察是否溶解
B.将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭
C.倒入适量澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水是否变浑浊
D.闻气味
【答案】C
【举一反三1】检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（ ）
A.通入紫色石蕊溶液中，观察溶液是否变红
B.将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭
C.通入澄清石灰水，观察是否变浑浊
D.通过闻气味
【答案】C
【解析】通入紫色石蕊溶液中，观察溶液变红，并不能说明是二氧化碳，二氧化硫也能使紫色石蕊试液变红色，故A错误；能使燃着的木条熄灭的气体，不一定是二氧化碳，氮气也能使燃着的木条熄灭，故B错误；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以通入澄清石灰水，观察是否变浑浊，来判断是非是二氧化碳，故C正确；二氧化碳、氧气、氮气、一氧化碳等气体都是无色无味的，故D错误。
【举一反三2】下列实验室制取的相关操作图示正确的是( )
A.检查气密性
B.装入试剂
C.验满
D.贮存
【答案】C
【解析】图示装置未构成封闭体系，即长颈漏斗与大气相通，因此无论该装置气密性是否良好，都不能观察到导管口有气泡冒出，不能检查该装置的气密性，Ａ图示操作错误；
石灰石是块状固体试剂，取用石灰石时，应先使锥形瓶横放，用镊子夹取石灰石放在锥形瓶口，然后使锥形瓶慢慢地竖立起来，使石灰石缓缓地滑到锥形瓶底部，以免打破锥形瓶，Ｂ图示操作错误；二氧化碳的验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满，Ｃ图示操作正确；二氧化碳密度比空气大，收集满二氧化碳的集气瓶应正放在桌面上，Ｄ图示操作错误。
【举一反三3】实验中，我们经常会根据反应物的状态和反应条件来选择不同的装置制取并收集气体。请同学们根据下列图示回答问题：
(1)图中仪器①的名称是 。
(2)实验室可以用C装置作为制取氢气的发生装置，该装置较之于B装置，优点是 。
(3)实验室一般用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，常利用装有溶液的G装置来检验该气体，检验该气体时应从 (填“a”或“b”)端通入。检验二氧化碳的化学方程式为： 。
【答案】(1)试管
(2)可以控制反应的发生和停止
(3)a
【解析】(2)C装置有多孔隔板，关闭活塞时，气体无法排出，试管内压强增大，将液体压回长颈漏斗，使固体和液体分离，反应停止；打开活塞，气体排出，试管内压强减小，液体流下与固体接触，反应发生。B装置无法实现这种固液分离来控制反应发生和停止，所以用 C装置作为制取氢气的发生装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
(3)用 G 装置检验二氧化碳，为使二氧化碳与氢氧化钙溶液充分接触反应，应该长进短出，所以应从 a 端通入。
【举一反三4】回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳化学方程式 ，如何知道一瓶二氧化碳气体是否收集满？ 。
(3)用F来测量生成二氧化碳的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是 。
(4)小明同学想用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，他选择的发生装置为B，小红给他的建议是用B作为发生装置不能很好的控制反应的速率，可以把B装置加以改进。小红同学的改进建议是： (写出一条即可)。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则集满
(3)防止二氧化碳溶于水且与水反应，使测量结果不准确
(4)长颈漏斗换成分液漏斗，缓慢滴加稀盐酸(合理即可)
【解析】(2)实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为，二氧化碳的密度比空气大，应采用向上排空气法进行收集，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，检验二氧化碳是否收集满的操作是：把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则集满；
(3)排出水的体积就是生成气体的体积，二氧化碳能溶于水且与水反应，F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，在水上面放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水且与水反应，使测量结果不准确；
(4)分液漏斗有控制液体滴加速度的旋塞，长颈漏斗没有这样的功能；因此小明同学用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，为了较好地控制反应速率，他将B装置中的长颈漏斗换成分液漏斗，缓慢滴加稀盐酸。
【举一反三5】某化学兴趣小组的同学针对烟花展开了如下的项目式学习：
(1)了解点燃烟花后发生爆炸的原因
［查阅资料］传统的烟花结构包含黑火药(主要成分是硝酸钾、木炭、硫)。烟花点燃后，发生剧烈燃烧，生成固体硫化钾()和气体(氮气、二氧化碳)，放出大量热量。气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生了爆炸。发生反应的化学方程式为 。
(2)探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体？
［查阅资料］不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收。
［作出猜想］小明猜想是：；小红猜想是：；小李猜想是：和
［实验探究］兴趣小组的同学设计了如图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行)，并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思与评价］
ⅰ.若小明的猜想正确，则装置C中发生反应的化学方程式为 。
ⅱ.装置B品红溶液的作用 。
ⅲ.装置C的顺序 (填“能”或“不能”)颠倒，其理由是 。
【答案】(1)
(2)装置A溶液褪色 装置B溶液不褪色 变浑浊 检验SO2是否被除尽 不能 SO2也能使澄清石灰水变浑浊，若C顺序颠倒，无法确定使澄清石灰水变浑浊的是CO2还是SO2
【解析】(1)硝酸钾、木炭、硫在点燃条件下反应生成硫化钾、氮气、二氧化碳，化学方程式为。
(2)推测Ⅱ：小红猜想是SO2，SO2能使酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，所以当装置A(酸性高锰酸钾溶液)褪色、装置B(品红溶液)溶液不褪色(说明SO2被装置A除尽)，且C中澄清石灰水不变浑浊(说明无CO2)时，小红猜想正确；
推测Ⅲ：小李猜想是CO2和SO2，装置A溶液褪色说明有SO2，A中酸性高锰酸钾溶液吸收SO2，B溶液不褪色说明SO2被除尽，此时C中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2，则小李猜想正确；
ⅰ．若小明猜想正确，即气体是CO2，C中是与澄清石灰水 [主要成分Ca(OH)2] 反应，生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为；
ⅱ．A中酸性高锰酸钾溶液吸收SO2，B中品红溶液用于检验经过A装置后SO2是否被除尽，若B中品红不褪色，说明SO2已除尽，防止其干扰C中对CO2的检验；
ⅲ．因为CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊，若先通过C装置，SO2会干扰CO2的检验，无法确定使澄清石灰水变浑浊的是CO2还是SO2，所以C顺序不能颠倒。
【举一反三6】2025年1月，青岛市人民政府再次倡导春节期间禁止燃放烟花爆竹，提倡“绿色”过年。某化学项目小组的同学针对烟花展开了如下探究：
(1)探究一：了解烟花颜色的原理
［查阅资料］烟花是在火药(主要成分为硫磺、炭粉、硝酸钾等)中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和锶、钡、钠等金属化合物制成的。由于不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色，所以烟花在空中爆炸时，便会放出五彩缤纷的火花。
［交流讨论］
若在烟花燃放时呈现 色的火焰，则可能是加入了硝酸铜。
(2)探究二：探究燃放烟花爆竹对空气的污染
［提出问题］烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体
［查阅资料］
①烟花爆竹的主要成分黑火药中含木炭粉、硝酸钾、硫磺，有的还含氯酸钾。
②SO2不但能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收SO2。
［作出猜想］小明猜想是 ；小红猜想是SO2；小玥猜想是SO2和CO2。
［实验探究］
兴趣小组的同学设计了如下图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行并对实验现象和结论进行下列推测：
［反思评价］
C装置的顺序能否交换并说明理由 。
［知识拓展］
我们将有元素化合价发生变化的反应叫作氧化还原反应，反应中化合价升高的物质叫作还原剂，化合价降低的物质叫氧化剂。黑火药爆炸就是发生了氧化还原反应，其反应方程式为：S+3C+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。则在该反应中的氧化剂是 (填化学式)。
【答案】(1)绿
(2)CO2(或二氧化碳) A中溶液褪色，B中不褪色，C中石灰水不变浑浊 A中溶液褪色，B中不褪色，C中石灰水变浑浊 不能，因为SO2也能使石灰水变浑浊，交换后无法验证生成气体中是否含有CO2 S和KNO3
【解析】(1)根据题中信息可知，如果加入了硝酸铜，在烟花燃放时呈现了绿色的火焰，是因为燃烧时铜元素会呈现出绿色；
(2)作出猜想：根据烟花爆竹的主要成分及已有猜想推测，则小明的猜想是 CO2；
实验探究：推测②：根据实验结论小红猜想正确，可知烟花爆竹燃烧后生成了SO2，没有CO2，装置A的作用检验并除去了SO2，装置B的作用检验二氧化硫是否除尽，装置C的作用是检验CO2，所以实验现象为：A中溶液褪色，B中不褪色，C中石灰水不变浑浊；
推测③：根据实验结论小玥猜想正确，可知烟花爆竹燃烧后生成了SO2和CO2，装置A的作用检验并除去了SO2，装置B的作用检验二氧化硫是否除尽，装置C的作用是检验CO2，所以实验现象为：A中溶液褪色，B中不褪色，C中石灰水变浑浊；
反思评价：因为装置A的作用检验并除去了SO2，装置C的作用是检验CO2，又因SO2也能使澄清石灰水变浑浊，所以如果C装置的顺序交换，无法说明使C中石灰水变化浑浊的是二氧化硫还是二氧化碳，将无法验证生成气体中是否含有CO2，故C装置的顺序不能交换，因为SO2也能使石灰水变浑浊，交换后无法验证生成气体中是否含有CO2；
知识拓展：反应中化合价升高的物质叫作还原剂，化合价降低的物质叫氧化剂，反应前S、Ｃ、K、N、O的化合价分别为0、0、+1、+5、-2，反应后S、Ｃ、K、N、O的化合价分别为-2、+4、+1、0、-2，所以化合价降低的有硫元素和氮元素，即S和KNO3的化合价降低了，故该反应中的氧化剂是S和KNO3。
【题型4】实验室制取气体的探究
【典型例题】 “多功能瓶”能完成很多实验，下列对进气口的选择错误的是（ ）
A.若瓶中装满水，收集氧气，氧气从b口进入
B.若瓶中充满空气，收集二氧化碳，二氧化碳从b口进入
C.若瓶中充满空气，收集氢气，氢气从b口进入
D.若瓶中装有适量澄清石灰水用于检验二氧化碳，二氧化碳从a口进入
【答案】B
【解析】二氧化碳密度比空气大，若瓶中充满空气，收集二氧化碳，二氧化碳从a口进入。
【举一反三1】实验室制取气体时所选发生和收集装置不需要考虑的是( )
A.反应物状态和条件
B.气体密度
C.反应快慢
D.气体溶于水的难易程度
【答案】C
【解析】因为发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关。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。故不需要考虑的是反应的快慢。
【举一反三2】关于实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可用于制取氧气、二氧化碳
B.装置②可用于制取氧气
C.装置③可用于收集二氧化碳、氢气
D.装置④可用于收集氧气、氢气
【答案】C
【解析】装置①中，利用过氧化氢和二氧化锰、大理石或石灰石和稀盐酸可分别制取氧气、二氧化碳，A正确；装置②中，利用氯酸钾和二氧化锰可以制取氧气，B正确；二氧化碳密度比空气大，不能用装置③收集，C错误；氧气不易溶于水，氢气不溶于水，都可以用装置④收集，D正确。
【举一反三3】[基础实验与学科实践]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⑧仪器的名称____________ 。
(2)实验室用高锰酸钾制备一瓶较纯净的O2，则应选用图中的仪器________（填仪器序号），发生反应的化学方程式为________________________________。实验结束后，小明发现收集的氧气呈现紫红色，出现这种现象的原因可能是_________________________。
(3)实验室用图2装置A、C组合制取O2的化学方程式为_____________________ ，验满时，带火星的木条应放在_______________（填“m”或“n”）端。
(4)实验室用图2装置B制取CO2时，关闭装置B的弹簧夹，反应停止后，试管内液面应位于_____（填“1”“2”或“3”）处。
(5)实验室可用图3装置比较对过氧化氢分解的催化效果，实验时，把注射器针头部分取下后连接进装置中形成连通器，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，下列说法正确的是___________（填字母）。
A．实验中所用的质量相等
B．实验中所用的过氧化氢溶液浓度可以不相同
C．实验数据只需记录产生的氧气体积
D．实验过程中发现U形管内右侧液面上升，说明过氧化氢分解放出热量
【答案】(1)锥形瓶
(2)①④⑤⑥⑦⑩ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管口没有塞一小团棉花
(3)2H2O22H2O +O2↑ n
(4)3
(5)AD
【解析】（2）实验室用高锰酸钾制备氧气，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，应选用固固加热型的发生装置。氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集氧气，此方法收集的氧气较为干燥；氧气不易溶于水，可采用排水法收集氧气，此方法收集的氧气较为纯净，故实验室用高锰酸钾制备一瓶较纯净的O2，则应选用图中的仪器为①④⑤⑥⑦⑩。高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。实验结束后，小明发现收集的氧气呈现紫红色，说明高锰酸钾粉末流入水槽中，高锰酸钾溶于水，水溶液呈紫红色，出现这种现象的原因可能是试管口没有塞一小团棉花。
（3）实验室用图2装置A、C组合制取O2，则反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，应为过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气，过氧化氢在二氧化锰催化的条件下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。用C装置收集氧气，氧气的密度比空气大，氧气应从长导管进入，即从m处通入，故验满时，带火星的木条应放在n端，若木条复燃，则证明氧气已集满。
（4）实验室用图2装置B制取CO2时，关闭装置B的弹簧夹，试管内气体增多，气压增大，会挤压试管内的液体，故反应停止后，试管内液面应位于3处。
（5）该实验的变量是催化剂的种类，其他变量都需保持一致，因此实验中所用MnO2、CuO的质量相等，A正确；实验中所用的过氧化氢溶液浓度必须相同，B错误；比较 MnO2、CuO 对过氧化氢分解的催化效果时，实验数据只记录产生的氧气体积是不行的，还需要记录时间，C错误；实验过程中发现U形管内右侧液面上升，说明U形管内左侧压强增大，证明过氧化氢分解放出热量，D正确。
【举一反三4】某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，对相关知识进行总结，请你一起参与，并完成下面题目内容：
(1)实验室制取氧气和二氧化碳都可以选用 (填字母)作为发生装置，用该装置制取氧气的化学方程式是 。氧气能用E装置收集的原因是 。
(2)实验室用装置A制备气体，欲获得平稳的气流，可将仪器X换成 (填名称)。
(3)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是 (填字母)。
A．试剂容易获得，能生成所要制取的气体 B．所要制取气体的颜色
C．操作简便易行，安全可靠，节能环保 D．反应条件易于控制，反应速率适中
【答案】(1)A 氧气不易溶于水，且与水不反应
(2)分液漏斗
(3)B
【解析】(1)实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，实验室可用过氧化氢制取氧气，也属于固、液常温型，都可用装置A作为发生装置；过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；氧气能用E装置，即排水法收集，是因为氧气不易溶于水，且与水不反应；
(2)实验室用装置A制备气体，欲获得平稳的气流，可将仪器X换成分液漏斗，可以通过分液漏斗的活塞控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，获得平稳的气流；
(3)确定实验室制取气体的反应原理时，下列因素中不需要考虑的是：所要制取气体的颜色和气味。
【举一反三5】请结合如图回答问题。
(1)仪器名称：① ，② 。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置 (填字母)和E组合，反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 ，选用装置C相对于B的优点是 。
(4)溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知：CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2
①饱和NaHCO3溶液的作用为 。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。
【答案】(1)试管 长颈漏斗 (2)B 2H2O22H2O+O2↑ 氧气不易溶于水 (3)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O 可以控制反应的发生和停止 (4)①除去CO2中混有的HCl ②Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O ③碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中自由移动的离子浓度增大
【解析】(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2为固液常温型反应，发生装置选B，二氧化锰是粉末状固体，会从多孔隔板漏下，则不能用C装置，氧气不易溶于水，可用排水法收集，则可选用装置B和E组合，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，由于氧气不易溶于水且不与水反应，所以可选用E装置排水法收集O2。(3)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑，装置C带有多孔隔板和活塞开关，关闭活塞开关，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开活塞开关，气体导出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，则C装置的优点是可以控制反应的发生和停止。(4)①饱和NaHCO3溶液与二氧化碳不反应，NaHCO3溶液与氯化氢反应生成氯化钠，二氧化碳和水，则饱和NaHCO3溶液的作用为除去CO2中混有的HCl；②向石灰水中通入二氧化碳气体，二氧化碳先与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使溶液中离子浓度逐渐降低，溶液的导电能力逐渐下降，反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O；③BC段是碳酸钙、水和二氧化碳反应生成易溶于水的碳酸氢钙，溶液中自由移动的离子浓度增大，则从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中自由移动的离子浓度增大。
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