鲁教版九年级化学上册 第六单元 到实验室去：二氧化碳的实验室制取与性质 练习（含解析）

二氧化碳的实验室制取与性质 练习
一、单选题
下列说法正确的是(????)
A. 二氧化碳易溶于水 B. 在家中可以做生成炭黑的实验
C. 金刚石和石墨都能导电 D. 一个化学式只能表示一种物质
利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的组合是(????)
A. 用BC制取氧气 B. 用AE制取二氧化碳
C. 用AD制取氧气 D. 用AC制取二氧化碳
下列有关实验的操作，错误的是(????)
A. 制取气体，先检查装置的气密性再装药品
B. 为确保安全，点燃可燃性气体前要先验纯
C. 组装制取气体的装置时，若用排水法收集气体，要先将集气瓶装满水再倒放在水槽中
D. 排水法收集气体，要先将导管伸入集气瓶，再开始加热
下列实验设计不能达到实验目的是(????)
A、证明液体微粒之间的空隙比气体微粒之间的空隙小
B、证明二氧化碳不可燃、不助燃、密度大于空气
C、探究微粒在不停的运动
D、检查装置的气密性
A. A B. B C. C D. D
下面是有关实验基本操作，正确的是(????)
A. 点燃酒精灯
B. 闻气体气味
C. 塞紧橡皮塞
D. 取用固体粉末
将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，然后将其进行加热，冷却后再加入一定量的活性炭，充分振荡后静止．在这个过程中，液体颜色变化的顺序是．(????)
A. 紫→红→紫→无 B. 紫→红→蓝→无
C. 紫→蓝→红→无 D. 紫→红→蓝→紫
下列物质不能用来鉴别CO和CO2的是(??? )
A. 灼热的氧化铜 B. 灼热的铜 C. 澄清石灰水 D. 紫色石蕊溶液
现有CO、CO2混合气体，其中氧元素的质量分数为64%将5g该气体通入足量灼热氧化铁粉末，完全反应后再通入足量澄清石灰水，得到白色沉淀质量是(?? )
A. 5g B. 6.7g C. 15g D. 20g
下列实验操作正确的是(????)
A. 倾倒试剂 B. 称量固体
C. 检验气密性 D. 加热液体
思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。小芳同学对解决“气密性检查”类问题建构的思维模型如图甲所示。结合小芳建构的思维模型，完成如图乙装置的气密性检查相关说法中，错误的是(????)
A. 向锥形瓶中注入水至a处，属于上述思维模型中的“构建封闭体系”
B. 注入水后，向左推或向右拉注射器的活塞均可改变该装置的压强
C. 向左推注射器活塞时，观察到长导管口有气泡产生，则说明气密性良好
D. 注射器连接长导管也可以进行该装置的气密性检查
如图所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是(? ? )
A. ①变红，③不变红 B. ④变红，③不变红
C. ①、④变红，②、③不变红 D. ④比①先变红，②、③不变红
二氧化碳的物理性质说法不正确的是(????)
A. 二氧化碳的密度比空气大
B. 碳酸饮料中含有二氧化碳，说明二氧化碳能溶于水
C. 空气中含有二氧化碳，因为空气是无色无味的，所以二氧化碳是无色无味的
D. 用空气吹起来的气球放在盛有二氧化碳的容器中，气球上浮，说明二氧化碳密度比空气小
实验时一定要遵循实验规则，下列有关实验的先后顺序描述错误的是(????)
A. 实验室称量药品时，要先将托盘天平调平，再称量
B. 加热试管前要先将试管外壁的水擦干，再用酒精灯加热
C. 检查装置气密性时，先用手捂试管，再将导管放入水中
D. 高锰酸钾制取氧气时，实验结束前先将导管从水中移出，再熄灭酒精灯
碳及其部分化合物的转化关系如图，其中X、Y表示转化中的另一种反应物。下列说法错误的是(????)
A. X可以是单质或氧化物
B. 反应①中CO一定发生了氧化反应
C. Y可以是CaO
D. 加热已变红的石蕊溶液又变回紫色是因为发生了反应②
下列实验装置或操作正确的是(????)
A. 加热液体 B. 加入固体
C. 检查气密性 D. 收集氧气
将足量二氧化碳通入紫色石蕊溶液后，溶液颜色为(????)
A. 紫色 B. 红色 C. 蓝色 D. 无色
二、填空题
如何用化学方法除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，写出方程式(1)? CO2(CO)_________________
(2)CaO(CaCO3)__________________
现有CO2、N2、O2三种气体，可用澄清石灰水先鉴别出其中一种气体，其反应的化学方程式为_________，剩余两种气体可用_________区分。
请根据要求从①金刚石②石墨③活性炭④甲烷⑤钛合金⑥二氧化碳中选择合适的物质填空(填序号)。
(1)可做干电池电极的物质是______；
(2)天然物质中，硬度最大的是______；
(3)具有强烈吸附性，常做吸附剂的是______；
(4)能使紫色石蕊溶液变红的是______；
(5)充分燃烧时，可生成两种氧化物的是______；
(6)人造骨骼______。
三、探究题
下列是初中化学常见的实验。请回答下列问题。
(1)图A所示实验结束后，进入集气瓶中水的体积小于瓶内原气体体积的五分之一，造成该现象的原因是______(答出一条即可)。
(2)图B实验是将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，体现了二氧化碳具有______的化学性质。
(3)图C实验中热水的作用是______。
(4)图D实验铁丝燃烧的现象是______。
根据下列实验装置图，按要求回答下列问题。
(1)实验室制取氧气、氢气和二氧化碳的发生装置都可以选用B装置的原因是什么？______。
(2)已知甲烷密度比空气小，难溶于水。实验室可通过加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制得甲烷。则实验室制取并收集较纯净的甲烷气体应选择的装置组合是______(填字母)。
(3)某兴趣小组的同学连接B、F、G装置进行实验。若实验时F装置中的蜡烛熄灭，G装置中的溶液变浑浊，写出B装置中发生反应的化学方程式______。
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)写出b仪器名称：______。
(2)若用D装置收集氧气，则氧气应从______口通入(填“c”或“d“)
(3)装置B可用于制取CO2，实验室制取二氧化碳的化学方程式为______；
(4)若用装置E收集CO2并测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是：______。
(5)若用A装置制氧气，实验室制氧气的化学方程式为______。
某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的炭粉，在高温条件下使其充分反应。待反应结束后，该小组成员对容器内剩余物质的组成进行如下探究：
【提出猜想】
(1)对容器中剩余物质的组成提出如下猜想，你认为不合理的有________(填字母)
?A.C和CO? ? ?B.?CO? ? ? ? C.CO和O2???? D.?CO2??????E.?C和CO2
(2)小明认为可能是CO和CO2的混合气体；你认为还可能是____________。
【实验探究】小明为了验证自己的猜想，按如图所示装置进行探究。
【查阅资料】?? NaOH溶液能够吸收大量CO2气体，但无明显现象。
(3)装置C中澄清石灰水的作用是____________。
(4)若小明的猜想成立，他能观察到的实验现象有_____________。
(5)装置D玻璃管中反应的化学方程式是____________。
【定量计算】
(6)若反应前容器中碳粉的质量为6g，且小明的猜想成立，则容器中氧气质量(m)的取值范围是__________。
【反思交流】
(7)小组同学认为该实验装置还存在问题是____________。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、二氧化碳能溶于水，故说法错误；
B、蜡烛不完全燃烧时能生成炭黑，可在家中做生成炭黑的实验，故说法正确；
C、石墨具有良好的导电性，金刚石不具有导电性，故说法错误；
D、一种物质只能用一种化学式表示它的组成，但用同一化学式表示的物质不一定是一种物质，因为有些物质的组成元素是相同的，只是原子的排列不同，如金刚石和石墨，故说法错误；
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】D
【解析】解：A、空气容易压缩，水不易压缩，证明液体微粒之间的空隙比气体微粒之间的空隙小，故选项实验方案能达到目的。
B、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，故选项实验方案能达到目的。
C、氨水能使酚酞试液变红，甲烧杯内酚酞试液变红，说明氨分子运动到甲中，使酚酞试液变红，所以可以说明微粒是不停运动的，故选项实验方案能达到目的。
D、该装置检查气密性，注射器应与短导管相连，推注射器长导管中上升一段液柱证明气密性良好，故选项实验方案能达到目的。
5.【答案】D
【解析】解：A、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，禁止用酒精灯去引燃另一只酒精灯，图中所示操作错误．
B、闻气体的气味时，应用手在瓶口轻轻的扇动，使极少量的气体飘进鼻子中，不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味，图中所示操作错误。
C、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，图中所示操作错误。
D、取用粉末状药品，试管倾斜，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，图中所示操作正确．
6.【答案】A
【解析】解：二氧化碳与水反应生成的碳酸具有酸性，能使紫色石蕊试液变红，碳酸不稳定，受热易分解，使酸性消失，溶液恢复为紫色，活性炭具有吸附性，能将石蕊的紫色吸附掉，变为无色，观察选项，
7.【答案】B
【解答】
A.一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，会观察到黑色粉末逐渐变红色，二氧化碳不与氧化铜反应，无明显变化；可以鉴别，故选项不合题意；
B.铜和一氧化碳、二氧化碳都不能反应，不能鉴别，故选项符合题意；
C.?分别通入澄清石灰水中，能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显变化的是一氧化碳，可以鉴别，故选项不合题意；
D.分别通入紫色石蕊溶液中，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，无明显变化的是一氧化碳，可以鉴别，故选项不合题意。
8.【答案】C
【解答】?
根据分析可以知道，反应中一氧化碳可以和氧化铁反应生成二氧化碳，而二氧化碳可以和石灰水反应生成碳酸钙，在这一过程中碳元素没流失，所以混合气体中的碳元素的质量和碳酸钙中碳元素的质量相等，CO与CO2混合气体中所含碳元素的质量=5g×(1-64%)=1.8g，根据化学变化前后元素质量不变，即所得沉淀碳酸钙中含碳元素的质量为1.8g，所以含碳元素1.8g的碳酸钙的质量为：1.8g÷(1240+12+16×3×100％)=15g。
故选C。
9.【答案】C
【解析】解：A、取用液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨；图中所示操作错误；
B、使用托盘天平称物时：左托盘放称量物，右托盘放砝码，氢氧化钠固体是易潮解物品，并且具有腐蚀性，所以称量时要放在玻璃器皿中，图中所示操作错误；
C、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；
D、给液体加热时，用酒精灯的外焰加热试管里的液体，且液体体积不能超过试管容积的13，大拇指要握在试管夹的长柄处，图中所示操作错误。
10.【答案】C
【解析】解：A、向锥形瓶中注入水至a处，没过导管末端，属于上述思维模型中的“构建封闭体系”，故A说法正确；
B、注入水后，向左推会增大装置内压强，向右拉注射器会减少装置内压强，故B说法正确；
C、向左推注射器活塞时，装置内压强增大，导管内形成一段液柱，则说明气密性良好，故C说法错误；
D、注射器连接长导管也可以进行该装置的气密性检查，故D说法正确。
11.【答案】D
【解答】
将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。二氧化碳不能使石蕊变色，用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色；二氧化碳和水发生了化学反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液变红色，故用紫色石蕊溶液润湿的棉球①④都变红；二氧化碳的密度比空气的大，则④比①先变红。
故选：D。
12.【答案】D
【解答】
A.二氧化碳的密度比空气大，故正确；
B.碳酸饮料中含有二氧化碳，说明二氧化碳能溶于水，故正确；
C.由于空气是无色无味的，所以二氧化碳是无色无味的，故正确；
D.用空气吹起来的气球放在盛有二氧化碳的容器中，气球上浮，说明二氧化碳密度比空气大，故错误。
13.【答案】C
【解析】解：A.用托盘天平称量药品时，必须先调节天平平衡，才能称量，否则称量的质量不准确，故正确；
B.加热试管前要先将试管外壁的水擦干，再用酒精灯加热，防止受热不均匀发生炸裂，故正确；
C.检查装置气密性的方法：应先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，故错误；
D.加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故正确。
14.【答案】C
【解答】
A.碳具有可燃性、还原性，碳和氧气不充分燃烧生成一氧化碳，与二氧化碳在高温下反应能生成一氧化碳，氧气是单质，二氧化碳是氧化物，故X可以是单质或氧化物，故选项说法正确；
B.一氧化碳具有可燃性、还原性，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，与氧化铜在加热的条件反应生成铜和二氧化碳，反应①中CO一定发生了氧化反应，故选项说法正确；
C.二氧化碳不能与氧化钙反应生成碳酸钙，故选项说法错误；
D.加热已变红的石蕊溶液又变回紫色是因为碳酸不稳定，分解生成了水和二氧化碳，即发生了反应②，故选项说法正确。
15.【答案】D
【解答】
A.给烧杯中的液体加热，烧杯内的液体的量不能超过烧杯容积的三分之一，垫上石棉网并用外焰加热，故A错误；
B.向试管中添加块状固体药品时，应先将试管横放，然后用镊子将固体药品放在试管口处，然后慢慢将试管竖立起来，让药品滑落至试管的底部，故B错误；
C.该装置通过长颈漏斗与空气连接，没有形成密闭装置，无法检查装置气密性，故C错误；
D.用排水法收集气体时，导管口刚好伸入集气瓶口即可，无需伸入集气瓶口太长，故D正确。
故选D。
16.【答案】B
【解析】解：将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，石蕊试液变红色，
17.【答案】(1)CO+CuOCu+CO2
(2)CaCO3CaO+CO2↑
【解答】
(1)二氧化碳中混有少量的一氧化碳，可以将混合气体通过灼热的氧化铜，一氧化碳与氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的化学方程式为：CO+CuOCu+CO2；
(2)氧化钙中混有碳酸钙，可以将碳酸钙在高温条件下煅烧，碳酸钙高温煅烧能生成氧化钙和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑。
18.【答案】Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；燃着的木条
【解答】
N2、O2不能使澄清的石灰水变浑浊，CO2能使澄清的石灰水变浑浊，其反应方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，N2能使燃着的木条熄灭，O2能使燃着的木条燃烧的更旺．
故答案是：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；燃着的木条．
19.【答案】②? ①? ③? ⑥? ④? ⑤
【解析】解：(1)石墨具有优良的导电性。可做干电池电极；
(2)天然物质中，硬度最大的是金刚石；
(3)活性炭具有强烈吸附性，常做吸附剂；
(4)二氧化碳能与水化合生成了碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红；
(5)甲烷在充分燃烧时生成了二氧化碳和水，二氧化碳和水都属于氧化物；
(6)钛合金与人体具有相容性，可用于人造骨骼。
20.【答案】红磷的量不足(或装置漏气、未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹等)? 不能燃烧，也不能支持燃烧? 隔绝氧气、提供热量? 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体
【解析】解：(1)误差偏小的原因有：①红磷的量不足；②装置漏气(在冷却过程中有外界的空气进入瓶中)；③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数(因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积)；④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内；⑤红磷熄灭时，集气瓶中的氧气并没有完全耗尽，只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已(合理即可)。
(2)蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧。
(3)热水能提供热量，且能使水中的白磷与空气隔绝，故烧杯中的热水的作用是隔绝氧气、提供热量。
(4)铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体。
21.【答案】反应物为固液混合物，反应不需要加热? AC? 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】解：(1)氧气选用过氧化氢溶液和二氧化锰制备，氢气选择锌粒和稀硫酸制备，二氧化碳选用大理石与稀盐酸制备，反应物为固液混合物，反应条件为不加热，所以发生装置为B；
故答案为：反应物为固液混合物，反应不需要加热。
(2)制取甲烷采用固体加热的发生装置，所以选择A，甲烷不易溶于水，所以可以排水法收集，密度比空气小，也可以用向下排空法收集，但是题目要求制备较为纯净的气体，则选用排水法收集，避免空气混入，所以选择C；
故答案为：AC。
(3)根据蜡烛熄灭和溶液变浑浊，判断气体为二氧化碳，所以选用大理石与稀盐酸制备气体，大理石主要组分为碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
故答案为：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑。
22.【答案】长颈漏斗 ? c ? CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ? 防止二氧化碳气体溶于水 ? 2KMnO4-??△???K2MnO4+MnO2+O2↑
【解析】解：(1)长颈漏斗方便加液体药品，故答案为：长颈漏斗；
(2)若用D装置收集氧气，则氧气应从长管进入，因为氧气的密度比空气大；故答案为：c；
(3)碳酸钙和氯化氢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↑；
(4)若用装置E收集CO2并测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是：防止二氧化碳气体溶于水；故答案为：防止二氧化碳气体溶于水；
(5)A装置的试管中有棉花团，因此是加热高锰酸钾制氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；故答案为：2KMnO4-??△???K2MnO4+MnO2+O2↑；
23.【答案】(1)C、E
(2)CO2、O2
(3)检验CO2是否被除尽
(4)A、E中澄清石灰水变浑浊，C中澄清石灰水不变浑浊，D中红色固体变为黑色
(5)CO+CuOCu+CO2
(6)8g(7)没有尾气处理装置
【解答】
(1)氧气足量时，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳；氧气不足时，碳和氧气反应生成一氧化碳；一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳；高温条件下，碳和二氧化碳反应能生成一氧化碳，所以不合理的有CO和O2、C和CO2，故选：C、E；
(2)小明认为可能是CO和CO2的混合气体，我认为还可能是CO2和O2；
(3)因为NaOH溶液能够吸收大量CO2气体，故用C装置的澄清石灰水检验CO2是否被除尽；
(4)为验证小明的猜想成立，A用来检验二氧化碳，B用来除去混合气体中的二氧化碳，C用来检验二氧化碳是否除净，D用来检验混合气体中的CO，若小明的猜想成立，则A、E中澄清石灰水变浑浊，C中澄清石灰水不变浑浊，D中红色固体变为黑色；
(5)一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：CO+CuOCu+CO2；
(6)小明的猜想成立，也就是混合气体是一氧化碳和二氧化碳气体。设碳完全燃烧生成二氧化碳时氧气的质量为x，
C+O2CO2
12? 32
6g?? x
1232=6gx
x=16g
设碳不完全炭烧生成一氧化碳时氧气的质量为y，
2C+O22CO
24???32
6g?? y
2432=6gy
y=8g
若反应前容器中碳粉的质量为6g，且小明的猜想成立，则容器中氧气质量(m)的取值范围是8g(7)一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，会造成空气污染，故该实验装置还存在问题是没有尾气处理装置。