人教版九年级化学上册6．2二氧化碳制取的研究课时提升训练含解析

6.2二氧化碳制取的研究课时提升训练
(30分钟　50分)
一、选择题(本题包括6个小题，共24分)
1.实验室制取CO2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用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满CO2，以上操作按由先至后的顺序排列正确的是(　　)
A.①②③④⑤⑥　　　　　　　 B.①④②③⑤⑥
C.①③②④⑤⑥ D.③①②④⑤⑥
【解析】选B。制取二氧化碳的操作步骤是连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→加(加入固体药品)→倒(倒入液体药品)→收集(用向上排空气法收集)。故正确的操作顺序为①④②③⑤⑥。
2.某气体只能用向上排空气法收集，由此得出它应具备下列性质的选项是(　　)
①不易溶于水　②易溶或能溶于水　③密度比空气大
④密度比空气小
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
【解析】选B。该气体只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集，故该气体能溶于水或易溶于水，还有可能和水反应；该气体只能用向上排空气法收集，说明该气体密度比空气密度大，故②③说法正确。
3.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
【解析】选D。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。二氧化碳能溶于水，不能采用排水法。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。验满时，必须将燃着的木条放在集气瓶口。二氧化碳密度比空气大，集气瓶需正放，防止气体逸散。
4.甲烷是最简单的有机化合物，其密度比空气小，且极难溶于水。实验室用加热固体无水醋酸钠和氢氧化钠混合物的方法制得。该实验可选用的发生装置及收集方法是(　　)
A.与加热分解KClO3制氧气的发生装置相同，用向上排空气法收集
B.与加热分解KClO3制氧气的发生装置相同，用排水法收集
C.与制二氧化碳的发生装置相同，用排水法收集
D.与制二氧化碳的发生装置相同，用向下排空气法收集
【解析】选B。制取甲烷采用的药品是固体，且需加热，故与分解KClO3制氧气的发生装置相同；根据密度比空气小，且极难溶于水的性质，可采用向下排空气法和排水法收集。
【拓展延伸】比较气体密度的方法
比较气体的密度大小时，若不知道气体密度的准确值，可根据气体的相对分子质量的大小进行比较。空气的平均相对分子质量为29，若气体的相对分子质量大于29，则气体的密度比空气大，若气体的相对分子质量小于29，则气体的密度比空气小。当气体的相对分子质量接近29时，其密度与空气接近，不能采用排空气法收集该气体。
5.实验室用双氧水分解制氧气和用大理石与盐酸反应制二氧化碳相比较，下列说法中不正确的是(　　)
A.反应都不需要加热
B.反应原理都是分解反应
C.前者可用排水法收集后者只能用向上排空气法收集
D.所用药品的状态相同
【解析】选B。实验室用双氧水催化分解制氧气的化学方程式： 2H2O22H2O+O2↑，用大理石与盐酸反应制二氧化碳的化学方程式：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑，两者都不需要加热；所用药品的状态都是固体和液体；前者是分解反应，后者不是；前者不易溶于水，可用排水法收集，后者溶于水只能用向上排空气法收集。所以只有选项B符合题意。
6.下列制取二氧化碳的装置中，不能做到“随时控制反应的发生与停止”的是
(　　)

【解析】选A。A项中当关闭止水夹时，大理石和盐酸反应产生的CO2不能把盐酸全部排入长颈漏斗，则固体和液体不能完全脱离，不能使反应停止。

二、非选择题(本题包括2个小题，共26分)
7.(15分)下列为实验室常用的实验装置，回答问题：

(1)写出带有标号仪器的名称：①______；②__。
(2)用锌和稀硫酸制取氢气，应选用的发生装置是________(填序号，下同)，收集装置是________；
(3)实验室常用稀盐酸和石灰石反应制CO2，该反应的化学方程式是__；
此外，也可用加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体(产物为碳酸钠、二氧化碳、水)来制取CO2，该反应的化学方程式是__，
若用此法来制取CO2，应选用的发生装置为________，收集装置为________。
(4)如图所示装置可用来测量生成的CO2的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是____________________________，
植物油上方原有的空气对实验结果________(填“有”或“无”)明显影响。
【解析】(2)用锌和稀硫酸制取氢气的发生装置，符合制取二氧化碳的装置：固体+液体反应，不需要加热；氢气密度小于空气，用向下排气法收集，氢气难溶于水，可用排水法收集；(3)根据题中信息，已知反应物和生成物，可书写出化学方程式；用加热碳酸氢钠(NaHCO3)固体的方法来制取二氧化碳，符合氯酸钾制取氧气的发生装置；二氧化碳密度大于空气，用向上排气法收集；(4)二氧化碳可溶于水，在水面上放一层植物油的目的是防止CO2溶于水。实验采取二氧化碳气体进入量等于排出水的体积，由于发生装置内剩余的二氧化碳与排出的空气体积相当，从而对结果没有影响。
答案：(1)①铁架台　②集气瓶
(2)B　C(或E)
(3)CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　A　D
(4)防止CO2溶于水，造成测量不准确　无
【变式备选】请你根据如下提供的实验仪器和药品来参与实验室制取相关气体的实验与研究。实验仪器如下图所示(导管、橡皮塞等未画出)。

实验药品：5%双氧水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、二氧化锰
【比较研究】请填写下表：
制取气体 反应物的状态 反应条件 收集方法和依据
氧气 固体 加热 排水集气法 O2难溶于水
二氧化碳 固体和液体 常温 ________ _______
【实验研究】(1)某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置。
①该同学选用的药品是________。
②下列是该同学部分实验操作，其中不合理的是__。
A.先检查装置的气密性，后加药品
B.先固定试管，后放置酒精灯
C.先将导管伸入集气瓶，后加热试管
D.实验结束时先将导管移出水面后再熄灭酒精灯
③若用k装置收集氧气，则氧气从________(填“m”或“n”)管通入。
(2)三位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列三套制取和收集二氧化碳的装置。

①他们对设计的装置相互进行了交流评价。其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是________；
②要检验集气瓶中收集的是否是二氧化碳的方法是_______________________。
【解析】【比较研究】二氧化碳的收集方法可以类比氧气，因为二氧化碳能溶于水且密度比空气大，所以只能用向上排空气法收集；【实验研究】(1)制取氧气时用到了酒精灯，所以是固体加热型，故药品是高锰酸钾；氧气的实验室制取必须按照步骤的先后去做，不能颠倒。按照自下而上，自左而右的安装原则，酒精灯的高度决定试管的高度，所以先放置酒精灯，后固定试管，B错，用排水法收集氧气要等到气泡连续均匀放出时才可以收集，C错；因为氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集时气体要从m端进入。(2)装置A的导管伸入过长不能导出气体，故选A；因为二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，要检验集气瓶中收集的是否是二氧化碳要用到澄清的石灰水。
答案：向上排空气法　二氧化碳的密度比空气大且能溶于水
(1)①高锰酸钾　②B、C　③m
(2)①A　②将产生的气体通入澄清的石灰水中，若其变浑浊，则为二氧化碳
【知识拓展】固-液不加热型装置的比较
实验室用固体与液体常温下发生反应制取气体，常用到以下发生装置。

其中，A装置操作简便但产生的气体量少；B装置便于加液体药品且量大但无法控制反应速率；C与D装置便于添加液体药品并能控制反应速率，还有利于节约药品。
8.(11分)化学兴趣小组为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取26 g石灰石样品放在烧杯中，然后向其中逐渐加入稀盐酸，使之与样品充分反应，恰好完全反应(杂质不参加反应)时，加入稀盐酸的质量为90 g，反应后烧杯中物质的总质量为105 g。请计算：
(1)反应生成二氧化碳的质量。
(2)样品中碳酸钙的质量分数(结果保留到0.1%)。
【解析】(1)反应生成二氧化碳的质量为26 g+90 g-105 g=11 g；
(2)设样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 11 g
　解得x=25 g，
则样品中碳酸钙的质量分数为×100%≈96.2%。
答案：(1)11 g　(2)96.2%(解题过程见解析)