人教版九年级化学上册6．2二氧化碳制取的研究课堂达标训练含解析

6.2课堂达标训练
题组一 实验室制取二氧化碳
1.实验室制备二氧化碳气体常用的方法是(　　)
A.煅烧石灰石　　　　　　　 B.点燃木炭
C.用石灰石与稀盐酸反应 D.用木炭与氧化铜反应
【解析】选C。A选项需要高温，实验室中该条件不易满足；B选项不易操作，得到的气体不纯；D选项反应条件较高且浪费资源；C选项反应速率适中，容易操作。
2.下图是实验室依次制备、收集、验证、验满CO2的装置，其中正确的是(　　)

【解析】选D。制取二氧化碳时长颈漏斗下端要伸入液面以下，A不正确；收集二氧化碳应用向上排空气法，B不正确；验证二氧化碳应用澄清的石灰水，不能用燃着的木条，C不正确；验满时用燃着的木条放在瓶口处，D正确。
3.实验室制取二氧化碳时，向盛有石灰石的容器里加入稀酸后，石灰石表面几乎无气泡产生，其原因可能是(　　)
A.发生装置的气密性不好
B.没有加热
C.石灰石中含碳酸钙过少
D.加入的是稀硫酸
【解析】选C。A项，发生装置的气密性不好与无气泡产生无关；B项，实验室制取二氧化碳无需加热；C项，石灰石表面几乎无气泡产生说明石灰石中可能含碳酸钙很少；D项，加入稀硫酸与石灰石反应，刚开始有气泡，但很快无气泡产生。
4.实验室制取二氧化碳气体，有如图所示的仪器可供选用。

请你回答下列问题：
(1)制取二氧化碳气体所需的药品是________；
(2)收集二氧化碳气体的方法是____________________；
(3)制取并收集二氧化碳气体所需的仪器是(用仪器的序号回答)___________；
(4)检验二氧化碳气体是否收集满的方法是______________________________；
(5)制取二氧化碳的化学方程式是______________________________________。
【解析】(1)实验室制取二氧化碳气体常用的药品是石灰石或大理石和稀盐酸；(2)由于二氧化碳能溶于水且密度大于空气，所以应用向上排空气法收集；(3)根据制取并收集二氧化碳的装置可知所需的仪器是ACDE；(4)二氧化碳验满是将燃着的木条放在集气瓶口，如果熄灭证明集满；
(5)石灰石或大理石的主要成分是碳酸钙，与盐酸反应生成氯化钙、水及二氧化碳。
答案：(1)石灰石或大理石和稀盐酸
(2)向上排空气法　(3)ACDE
(4)将燃着的木条放在集气瓶口
(5)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
5.右图是实验室制取二氧化碳的一种装置。请回答下列问题：
(1)图示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？___________________________________。
【解析】本题主要考查实验室制取二氧化碳的相关知识。(1)图中是用向上排空气法收集气体；(2)长颈漏斗的下端浸没在液面以下是为了形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出；(3)二氧化碳验满是将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭证明已收集满。
答案：(1)向上排空气法　(2)防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，无法收集　
(3)将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭证明已收集满
6.以下是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：

(1)写出仪器②的名称：______________；
(2)实验室制取二氧化碳和氧气均不需要选择的装置是__________；(填序号)
(3)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式：__________________________，
检验二氧化碳是否收集满的方法是____________________________________；
(4)某同学要设计实验证明碳酸氢钠与稀盐酸反应是否能产生二氧化碳，证明所产生气体是否是二氧化碳的操作是____________________________________；
另一位同学要用实验证明氨气具有还原性，能将氧化铜还原，他应将装置__________(填序号)略加改进，改进的方法是_________________________。
【解析】(2)收集方法的选择，考虑的是气体的溶解性和气体的密度，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水且能与水反应，所以只能用向上排空气法，不能用排水法和向下排空气法，氧气的密度比空气大且不易溶于水，既可用向上排空气法，也可用排水法，而不能用向下排空气法，实验室制取二氧化碳和氧气均不需要选择的装置是D；(3)实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑，验满的方法：将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭则收集满；(4)检验二氧化碳的方法是将产生的气体通入澄清的石灰水，变浑浊证明是二氧化碳，发生反应的化学方程式是CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O，要证明氨气能将氧化铜还原，因为反应条件是加热，所以选择装置A进行改进，结合氢气还原氧化铜的实验装置，应将橡皮塞除去，并将导管伸入试管底部。
答案：(1)铁架台　(2)D
(3)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭则收集满
(4)将产生的气体通入澄清石灰水中　A
将橡皮塞除去，并将导管伸入试管底部
题组二 实验室制取气体的一般思路和方法
1.不能用排水法收集的气体是(　　)
A.氢气　　　　B.二氧化碳　　　　C.氮气　　　　D.氧气
【解析】选B。本题考查收集气体的方法，主要根据气体的密度大小和溶解性来判断。氢气、氮气、氧气都不易溶于水，都可以用排水法收集，而二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集。
2.用排空气法收集CO2，下图的装置(左进气右出气)中空气含量最少的是(　　)

【解析】选C。二氧化碳的密度大于空气，应用向上排空气法收集，为了将空气排净，导管应伸到接近集气瓶的底部，所以C中空气含量最少。
【拓展归纳】特殊收集装置——“多功能瓶”
收集装置中，除了普通的排水法和排空气法之外，还有一种特殊的装置，如图所示。该装置被称为“多功能瓶”，除了用来收集气体外，还可以用来除杂、洗气、干燥等。其中用来收集气体时，如果用排水法收集，都是“短管进气，长管出水”，等到水排干净时，气体就收集满了。用排空气法收集气体时，密度比空气大的气体，气体“长进短出”，密度比空气小的气体，气体“短进长出”。
3.关于甲、乙、丙、丁四个装置(如图所示)的说法不正确的是(　　)

A.甲装置可用作制取氧气的发生装置
B.乙装置可用作制取二氧化碳的发生装置
C.可用丙装置收集氢气
D.可用丁装置收集氧气
【解析】选C。实验室用加热氯酸钾的方法制氧气时可选用甲装置作发生装置，故A正确；实验室用稀盐酸与大理石反应制取二氧化碳时可用乙装置作发生装置，故B正确；氢气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故C错误；氧气不易溶于水，不与水反应，可用D装置收集，故D正确。
4.下图为初中化学常见气体的发生与收集装置，有关这些装置的说法不正确的是(　　)

A.装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体
D.装置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于实验室收集CO2
【解析】选D。装置Ⅰ适用于加热固体制取气体的反应，如制取氧气的反应，故A说法正确；装置Ⅱ中的长颈漏斗用于添加液体，可以用分液漏斗、医用注射器代替，故B说法正确；装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集气体，用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体，故C说法正确；装置Ⅴ可以用于收集不易溶于水的气体，可以用于收集H2、O2，不可以用于实验室收集CO2，故D说法错误。
5.老师为同学们提供了如下图所示的实验装置：

(1)写出仪器a、b的名称：a________，b________。
(2)若用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为_____________，选择的发生装置为________(填代号)。实验结束后，通过溶解、________、洗涤、干燥等操作步骤，可以从生成物中分离出二氧化锰。
(3)若实验室要用大理石制取二氧化碳，还需要的药品是________，选择的发生装置是________(填代号)，收集装置是________(填代号)，验满的方法是____________________。
(4)实验室不用大理石和浓盐酸制取二氧化碳，原因是___________________。
【解析】本题考查常见化学仪器的名称和实验室制取气体的方法。(1)仪器a是锥形瓶，仪器b是水槽。(2)实验室利用加热高锰酸钾的方法制氧气，反应物为固体，需要加热，属于固固加热型，故应该选用装置A，反应方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；实验结束后，剩余固体是锰酸钾和二氧化锰，锰酸钾可溶于水，二氧化锰不溶于水，故可通过溶解、过滤、洗涤、干燥等操作步骤，从生成物中分离出二氧化锰。(3)实验室制取二氧化碳需要的药品除大理石外，还需要稀盐酸，该反应是固体和液体反应制取气体，不需要加热，故发生装置选择B装置，二氧化碳能溶于水，密度比空气的大，故用向上排空气法而不使用排水法，收集装置选用C，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满。(4)浓盐酸有挥发性，使制取的CO2中混入HCl气体。
答案：(1)锥形瓶　水槽　(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　A　过滤
(3)稀盐酸　B　C　将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则二氧化碳已满
(4)浓盐酸有挥发性，使制取的二氧化碳气体中混入氯化氢气体
【知识拓展】实验室制取的二氧化碳中的杂质
浓盐酸易挥发，稀盐酸也具有挥发性，使制得的气体中含有氯化氢气体杂质；二氧化碳从稀盐酸中逸出，会使其中混有水蒸气，故实验室制取的二氧化碳气体中含有氯化氢和水蒸气杂质。
6.实验室部分装置如图所示，请回答下列问题。

(1)仪器X的名称是_________________。
(2)实验室用CaCO3和稀盐酸制备CO2的化学方程式为__________________，
若需制备22 g CO2，不计实验损耗，至少需要消耗________g CaCO3。
(3)①用大理石和稀盐酸制取CO2时，能作为发生装置的是________、________(填字母，下同)。
②若要制备多瓶CO2，并在制取过程中便于补充稀盐酸，发生装置应选择________，收集装置应选择________。
(4)实验室通过加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液制取并收集N2时，应选择________与________组合而成的装置。
【解析】本题考查气体的制取与收集知识。(1)根据图示可以判断X为集气瓶；(2)实验室制取二氧化碳的原料为石灰石和稀盐酸，化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑，根据方程式的质量比可以列出：=，m(CaCO3)=50 g；(3)①由于反应物为碳酸钙固体和稀盐酸液体，属于固液常温型装置，所以发生装置选用A、C；②要随时补充盐酸就需要长颈漏斗或分液漏斗，所以发生装置可用C，收集二氧化碳必须用向上排空气法，因为二氧化碳溶于水，选择装置F；(4)加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液时，反应物药品满足液液加热型，需选择的发生装置是D，因为氮气不易溶于水，且密度与空气很相近，可选择H装置来收集。
答案：(1)集气瓶　(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　50　(3)①A　C　②C　F　(4)D　H
7.化学实验室里，老师给同学们准备了如图的实验装置。

(1)小强同学用双氧水和二氧化锰来制氧气，他应写出的化学方程式为___________，在这个反应中，二氧化锰的作用是________________________，
选择的发生装置是____________________(填字母，有关装置选择下同)，能用D装置收集氧气的原因是__________________________。
小华用A装置和E装置来进行氧气的制取，在填充药品之前，他应该先________；然后他用药匙在试管里面添加了________(填药品名称)，并在试管口塞了一团________，当收集满氧气后，应该________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
Ⅰ.将集气瓶用玻璃片盖住，取出正放在桌面上，然后将导管移出水面，再撤离酒精灯
Ⅱ.将集气瓶用玻璃片盖住，取出正放在桌面上，然后直接撤离酒精灯
(2)甲烷是一种无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体。小强用加热醋酸钠和碱石灰(均为固体)的方法制取甲烷，他应选择的发生装置为________，收集装置为________，若用F装置收集甲烷，甲烷应从________(填“a”或“b”)端进入。
(3)实验室收集CO2不能用E装置的原因是____________________________；
若用D装置收集，如何知道二氧化碳已经收集满？_______________(步骤、现象、结论)。
【解析】(1)在填充药品之前，应该先检查装置的气密性；如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，其中二氧化锰起催化作用，如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；实验结束应先将集气瓶用玻璃片盖住，取出正放在桌面上，然后移出导管，后熄灭酒精灯，其原因是防止水倒流，使试管炸裂；(2)用加热醋酸钠和碱石灰(均为固体)的方法制取甲烷，因此需要加热；甲烷是一种无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体，因此甲烷可以用排水法和向下排空气法收集；用F装置收集甲烷，甲烷应从短管进入，因为甲烷的密度比空气小；(3)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；二氧化碳的验满方法是将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了。
答案：(1)2H2O22H2O+O2↑　催化作用　B
氧气的密度比空气大　检查装置的气密性
高锰酸钾　棉花　Ⅰ
(2)A　C或E　b
(3)二氧化碳能溶于水　将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了