2020-2021学年初中化学鲁教版（新）九年级上册同步实验室 二氧化碳的实验室制取与性质（含解析）

2020-2021学年化学鲁教版（新）九年级上册同步实验室
二氧化碳的实验室制取与性质
1.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”。如图是他的主要实验步骤，其中操作有误的是( )
A.? ?B.? C.? D.?
检查装置气密性 加入药品 收集气体
验满
2.用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是( )
A. B. C. D.
3.利用生活中的废弃材料来做家庭小实验，其乐无穷！小美同学设计了如图所示的装置（a、d为浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊溶液浸过的干燥棉花。垂直固定玻璃管的装置未画出）来探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验装置的叙述不正确的是( )
A.通过推压注射器活塞，可以控制进人饮料瓶内液体的量
B.利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体可为稀硫酸
C.利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应
D.该装置的左半部也可用于制取氧气
4.某化学兴趣小组用青霉素的药瓶、注射器和眼药水瓶设计了如图所示的实验装置，用于检验二氧化碳的性质。缓缓推动注射器活塞，滴入稀硫酸后，在眼药水瓶中即可产生二氧化碳气体，下列有关说法错误的是( )
A.该实验中可用浓盐酸代替稀硫酸
B.该实验能证明与水反应生成碳酸
C.该实验能验证二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧
D.该微型实验具有所用药品量少，现象明显，操作简单等优点
5.如图是实验室制取二氧化碳并验证二氧化碳性质的装置图：
（1）实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 ，图甲中仪器①的名称是 。如果用图乙装置收集二氧化碳，应该将导管a与导管 （填序号）连接。如果用乙装置检验二氧化碳，需要在集气瓶中装入部分 溶液，将二氧化碳从导管 通入，反应的化学方程式为 。
（2）如果用甲装置制取氧气，反应的化学方程式为 ，为获得平稳的氧气流，可将其中的仪器①换成 。
（3）用软塑料瓶丙收集满一瓶二氧化碳，倒入图中所示体积的水，盖紧瓶盖振荡后会观察到 。取出瓶中部分液体装于试管中，滴加几滴紫色石蕊试液，紫色石蕊试液变成 色。
（4）已知相同条件下气体的密度与其相对分子质量成正比，根据图丁中的现象，可以推测气球中的气体不可能是 。
A.氢气 B.氧气 C.空气 D.二氧化硫
（5）图戊中向烧杯中倾倒二氧化碳，看到的现象是 ，说明二氧化碳具有的化学性质是 。
6.同学们按下图所示装置进行实验。
（1）保持注射器2活塞不动，将注射器1中的足量稀盐酸全部注入烧瓶后，固定该活塞不动，观察到烧瓶内的现象是____ _____，烧瓶内发生反应的化学方程式为_________。
（2）同时观察到注入稀盐酸后，右侧与烧瓶相连的气球迅速鼓起，原因是_________。
（3）将注射器2的活塞缓慢向上拉，抽取少量烧瓶中气体，注射器2中产生的现象是_________，发生反应的化学方程式为_________。
7.化学兴趣小组的同学走进实验室制备并收集二氧化碳。同学们按下表进行实验，取等质量的大理石分别加入两种不同的酸中(杂质不与酸反应)进行三次实验，产生二氧化碳体积随时间变化曲线如下图所示。
实验编号 药品
Ⅰ 块状大理石、10%H2SO4(硫酸)溶液
Ⅱ 块状大理石、7%HCl（盐酸）溶液
Ⅲ 大理石粉末、7%HCl（盐酸）溶液
（图一）
（图二）
（1）图二中丙曲线对应实验 (选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
（2）小组的同学讨论确定用图二中乙曲线对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的符号表达式是 ；
（3）不用图二中甲曲线对应的药品，理由是 。
8.某兴趣小组用图1装置进行实验时发现：烧杯中澄清石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。
（1）写出甲装置中发生反应的化学方程式_______ _______；石灰水“变浑浊”是因为生成了______________（填化学式）。
（2）为探究“澄清石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：
【查阅文献】①碳酸钙（碳酸钠等）与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙（碳酸氢钠等）
②
③
④
【提出假设】假设1：挥发出的HCl使浑浊变澄清；
假设2：______________。
【设计实验】为除去中的HCl，小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置，装置的连接顺序是甲→_____→____→乙（填字母序号）；其中盛放的试剂合理的是____（填选项序号）。
A.NaOH溶液 B.饱和溶液 C.饱和溶液
【实验现象】澄清石灰水浑浊后，继续通入足量，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。
【得出结论】出上述探究可得出的结论是______________。
9.二氧化碳是一种温室气体。某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证：
（1）当打开K，反应一段时问后：
①D烧杯中的现象是_______________，说明二氧化碳具有的物理性质是_______________。
②B中紫色石蕊溶液变成红色，C中澄清石灰水变浑浊。B中使紫色石蕊溶液变红的物质是_______________；写出B中发生反应的化学方程式：_______________。
③A装置的优点是__________。
（2）如图所示，向集满的试管内倒入约占试管容积三分之一的澄清石灰水，旋紧胶塞，上、下持续振荡一段时间。
①振荡试管前，旋紧胶塞的目的是_______________、_______________。
②充分振荡后，试管内压强_______________（填“>”“<”或“=”）试管外大气压强，胶塞将_______________（填“易”或“不易”）被拔下。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A. 检查装置气密性的方法：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，图中所示操作正确。
B. 向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作正确。
C. 二氧化碳密度比空气的大，收集二氧化碳可用向上排空气法，导管应伸入集气瓶的底部，以利于空气的排出，图中所示操作正确。
D. 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，图中所示操作错误。
2.答案：B
解析：二氧化碳的密度大于空气，用A装置收集二氧化碳时应从长导管进气，A正确；用B装置收集氧气时应从短导管进气，否则氧气会从短导管逸出，B错误；用澄清石灰水可以检验二氧化碳，从长导管进气，C正确；氧气不易溶于水，故D中通过观察水中导管口气泡冒出的速度监控气体的流速，D正确。
3.答案：B
解析：通过推压注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量，A正确；由于稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙是微溶性的，覆盖在固体反应物表面使反应停止，所以制取二氧化碳时用稀盐酸而不用稀硫酸，B不正确；利用该装置实验时，由d处的浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花比a处先变成红色，b、c处的干燥棉花不变红，可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应，C正确；该装置的左半部属于固液常温下反应制取气体，也可以利用该装置用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，D 正确。
4.答案：A
解析：浓盐酸有挥发性，挥发出的氯化氢气体也可以使紫色石蕊溶液润湿的滤纸变红，所以该实验中不能用浓盐酸代替稀硫酸，A错误；紫色石蕊溶液润湿的滤纸变红，能证明与水反应生成碳酸，B正确；导管口处燃着的木条熄灭，说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，C正确；微型实验具有所用药品量少，现象明显，操作简单等优点，D正确。
5.答案：（1）；长颈漏斗；b；澄清石灰水；b ；
（2）；分液漏斗
（3塑料瓶变瘪；红
（4）AD
（5）蜡烛自下而上依次熄灭；不能燃烧且不支持燃烧
解析：（1）实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为。图甲中仪器①的名称是长颈漏斗。如果用图乙装置收集二氧化碳，由于二氧化碳的密度大于空气的密度，应该将导管a与导管b连接。如果用乙装置检验二氧化碳，需要在集气瓶中装入部分澄清石灰水，将二氧化碳从导管b通入，反应的化学方程式为。
（2）如果用甲装置制取氧气，属于固液常温下反应制取氧气，应用过氧化氢溶液和二氧化锰，反应的化学方程式为。为获得平稳的氧气流，通过分液漏斗可以控制加入液体的量，所以可将其中的仪器①换成分液漏斗。
（3）由于二氧化碳能溶于水且与水化合生成碳酸，用软塑料瓶丙收集满一瓶二氧化碳，倒入图中所示体积的水，盖紧瓶盖，振荡后会观察到塑料瓶变瘪取出瓶中部分液体装于试管中，滴加几滴紫色石蕊试液，紫色石蕊试液变成红色。
（4）已知相同条件下气体的密度与其相对分子质量成正比，根据图丁中的现象可知，气球在空气中下沉，在二氧化碳中上升，则气体的密度比空气的大，比二氧化碳的小，由气体的相对分子质量可知，气球中的气体不可能是氢气和二氧化硫。
（5）图戊中向烧杯中倾倒二氧化碳，看到的现象是蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的化学性质是不能燃烧且不支持燃烧。
6.答案：（1）白色粉末逐渐消失，产生大量无色气泡；
（2）碳酸钠与稀盐酸反应产生二氧化碳气体，烧瓶内气体量增大，压强增大，大于外界大气压，使气球鼓起
（3）澄清石灰水变浑浊；
7.答案：（1）I
（2）
（3）产生气体的速度过快，不便于收集
8.答案：（1）
（2）【提出假设】产生的使浑浊变澄清（或HCl和共同作用使浑浊变澄清）
【设计实验】b a C
【得出结论】挥发出的HCl使澄清石灰水产生的浑浊最终变澄清；只能使澄清石灰水生成的沉淀部分溶解，不能最终使其变澄清（其他合理答案均可）
解析： （1）二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀。
（2）【提出假设】根据【查阅文献】可知，石灰水浑浊后变澄清的另一个原因是通入的二氧化碳与碳酸钙、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙。【设计实验】用洗气瓶除气体杂质时，气体要从长导管通入，因此，装置的连接顺序是甲→b→a→乙，要除去中混有的HCl气体，应选择能与HCl反应而不与反应的试剂，NaOH溶液、饱和溶液、饱和溶液都能与HCl反应，但NaOH溶液、饱和溶液也能与反应，而饱和溶液不与反应。
9.答案：（1）①气球向上浮起 密度比空气大
②碳酸
③可控制反应的开始和停止
（2）①保证装置气密性良好 避免振荡试管时液体洒落
②< 不易
解析：（1）①二氧化碳的密度比空气大，向烧杯中通入二氧化碳后气球受到的浮力增大，气球将向上浮起。
②二氧化碳与紫色石蕊溶液中的水反应生成碳酸，使紫色石蕊溶液变红，发生反应的化学方程式为。
③A装置的优点是能控制反应的开始和停止。
（2）①振荡试管前，旋紧胶塞的目的：一是保证装置气密性良好，二是避免振荡试管时液体洒落。
②充分振荡试管，试管内的二氧化碳与澄清石灰水反应，试管内气压会降低，胶塞将不易被拔下。