第六单元课题2二氧化碳制取的研究针对训练-2021-2022学年九年级化学人教版上册（word版 解析版）

人教版化学九年级上册
第六单元课题2二氧化碳制取的研究
针对训练
一．选择题（共12小题）
1．实验室制取二氧化碳气体所选药品，正确的是（　　）
A．石灰石和稀硫酸
B．石灰石和稀盐酸
C．碳酸钠和稀盐酸
D．大理石和浓盐酸
2．掌握正确的实验操作是做好实验的基础，下列实验操作正确的是（　　）
A．实验室制取CO2
B．红磷测定空气中氧气的含量
C．实验室制取氧气
D．过滤
3．以下是实验室依次制取、收集、验证、验满CO2的装置，其中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．如图分别是有关实验室制取二氧化碳的制备、干燥、收集和验满，下列说法正确的是（　　）
A．装置①可作为二氧化碳的发生装置，但不可用作氧气的发生装置
B．装置②干燥二氧化碳时，气体由b管进a管出
C．装置③可用作二氧化碳的收集装置
D．装置④是收集二氧化碳气体的验满方法
5．实验室制取二氧化碳有以下步骤：①连接好装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③像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二氧化碳，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
6．制备二氧化碳的下列装置图中哪个装置中既有错误，也不能“即开即用，随关随停”？（　　）
A．
B．
C．
D．
7．实验室制取二氧化碳有以下几个步骤，操作正确的排列顺序是（　　）
①按要求装好仪器
②向漏斗中注入稀盐酸
③向反应器中放入块状石灰石
④检查装置的气密性
⑤收集生成的气体
A．①③②④⑤
B．②①④③⑤
C．①④③②⑤
D．①②④③⑤
8．检验二氧化碳是否充满集气瓶的正确方法是（　　）
A．将澄清石灰水倒入集气瓶内振荡
B．将点燃的木条伸入集气瓶内
C．将点燃的木条放在集气瓶口
D．将带火星的木条接近集气瓶口
9．实验室制取
CO2的有关操作如图，错误的是（　　）
A．检查气密性
B．装药品，制气体
C．收集
D．验满
10．证明木炭燃烧产物是二氧化碳的方法是（　　）
A．加入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊
B．生成的气体比空气密度大
C．燃烧时发出白光，并放出热量
D．生成的气体能使燃着的木条熄灭
11．实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是（　　）
A．这两种物质间不能反应
B．因为硫酸易挥发，因而产生的气体中混有杂质
C．生成了微溶性物质覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行
D．反应太剧烈来不及收集
12．检验CO2的方法是（　　）
A．用燃着的小木条
B．闻气味
C．通入澄清石灰水
D．测密度
二．填空题（共2小题）
13．正确进行实验操作，合理改进实验装置，是科学素养的重要方面．请回答下列问题：
（1）如图甲是实验室制取CO2的装置，实验中收集集满一瓶CO2后，应将盖有玻璃片的集气瓶　
　（选填“正放”或“倒放”）在桌面上．
（2）有两位同学对图甲中的气体发生装置进行了简化，简化后的装置如图乙和图丙所示，其中可行的是　
　．
14．实验室制取二氧化碳气体，反应物的状态为　
　和　
　反应，反应　
　（填“需要”或“不需要”）加热，所以选择的气体发生装置简称为固液常温型；又由于生成的二氧化碳气体密度比空气　
　，　
　溶于水，且二氧化碳还能与水发生反应，所以选择的收集方法只能是　
　．
三．实验探究题（共2小题）
15．同学们在实验室进行氧气和二氧化碳的制取和性质探究，请根据装置回答下列问题。
（1）写出仪器的名称：a
　
　，b
　
　。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取比较纯净的氧气用于铁丝燃烧实验，从A﹣E中选择的发生和收集的装置是
　
　（填字母序号）。
（3）为探究二氧化碳的性质，小丽用大理石和稀盐酸制取了一瓶二氧化碳气体，发生反应的化学方程式是
　
　。
（4）若要用F装置检验CO2，在F装置中盛放的试剂名称是
　
　，CO2应从
　
　（填“c”或“d”）端通入。
（5）小明得知Fe2O3可作KClO3分解制O2反应的催化剂，进行了氧气制备的探究。
【查阅资料】加热KClO3分解可以得到氯化钾和氧气。
【实验】他用电子秤称取0.49g
Fe2O3和一定量的KClO3，充分混合后加热至KClO3完全分解，冷却至室温，称得剩余固体的质量为1.98g。
【思考】他发现制备O2较慢，猜测KClO3和Fe2O3的质量比可能会影响反应的快慢。
【探究】他调节KClO3和Fe2O3的质量比制备O2，整理数据绘制出如图，从图中得出KClO3和Fe2O3最佳质量比是
　
　。
【结论】根据质量守恒定律，请你计算出小明同学在【实验】中称取的KClO3的质量为
　
　g，KClO3和Fe2O3的质量比是
　
　（填最简比），不是最佳质量比。
16．利用下列实验来探究CO2气体的制取和性质。
（1）A、B、C三套发生装置（如图1）都可用于实验室制取CO2气体。
①仪器a的名称是　
　。
②实验室制取CO2的化学方程式是　
　；收集CO2可选用的装置是　
　（填序号），检验CO2收集满的方法是　
　。
③利用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，可观察到的现象是　
　。
④与A装置相比，利用C装置制取CO2的优点是　
　。
（2）用如图2所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸，待试管乙中液体变红后，将其加热至沸腾，红色不褪去。下列说法正确的是　
　。
A.甲中逸出的气体只含CO2
B.乙中液体变红，证明CO2能与水反应
C.加热后红色不褪去，说明碳酸受热不分解
D.欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸
四．解答题（共2小题）
17．下列是实验室制备CO2，并验证CO2性质的实验装置图，按要求回答下列问题：
（1）写出标号仪器的名称：①　
　，②　
　。
（2）在检查装置A的气密性操作时，当关闭活塞M和N，向仪器②中注水，观察到　
　的现象，说明装置漏气。
（3）关闭活塞N，打开活塞M，向仪器②中加入稀盐酸，装置B处观察到的现象是：　
　、　
　，当观察到C处的石灰水变浑浊时，则C中发生的化学反应方程式是：　
　。
（4）当观察到　
　，说明F中已收满二氧化碳气体。
（5）若关闭活塞M，打开活塞N．实验室要制取干燥的氧气用A、D、E、F、G中，只需选用的装置是　
　（填编号），化学反应方程式是：　
　。
18．如图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器装置（组装实验装置时，可重复选择）。某学校两个化学实验探究小组的同学欲用它们完成各自的探究实验，试根据题目要求，回答下列问题：
（1）第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体。（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
①所选仪器的连接顺序为　
　（填写仪器装置序号字母）。
②写出实验室制取二氧化碳的反应方程式　
　。
（2）第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO2为催化剂）制备氧气，并对某种塑料的组成元素进行分析探究（资料显示该塑料含C、H、O三种元素），设计的装置顺序为“A→E→B→D→碱石灰干燥管”
①装置D中的明显实验现象是　
　。
②装置E的玻璃管中放入的塑料碎屑质量为wg，塑料试样充分燃烧后，测得仪器B的质量增加mg，装置D增重ng，则该塑料试样中碳元素的质量为　
　（用分数形式表示），按上面设计的装置顺序测算出的该塑料试样中氢元素元素与碳元素的质量比与实际值相比将　
　（填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）
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第六单元课题3二氧化碳制取的研究
针对训练
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．【解答】解：A.石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶于水的物质，会覆盖在石灰石的表面而阻止反应的进一步发生，所以反应进行的不彻底，不合题意；
B.石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应快慢适中，适用于实验室中制取二氧化碳，符合题意；
C.碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，粉末状的碳酸钠和稀盐酸反应速率过快，不便于收集气体，不合题意；
D.浓盐酸具有挥发性，导致制取的二氧化碳中混有氯化氢气体，不合题意。
故选：B。
2．【解答】解：A、长颈漏斗应伸入液面以下，选项A错误；
B、红磷测定氧含量实验时，底部留有少量水，吸收五氧化二磷，选项B正确；
C、固体加热发生装置试管应倾斜，避免冷凝水回流，造成试管炸裂，选项C错误；
D、过滤时需要玻璃棒引流，选项D错误；
故选：B。
3．【解答】解：A、A装置错误，因为伸入试管的导管太长了；故选项错误；
B、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；B装置是向下排空气法错误；故选项错误；
C、二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；不能用燃着的木条检验；故选项错误；
D、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；故选项正确；
故选：D。
4．【解答】解：A、装置①可作为二氧化碳的发生装置，也可用作氧气的发生装置，采用分解过氧化氢溶液的方法，属于固液常温型，可用装置①作发生装置，故选项说法错误。
B、图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”，装置②干燥二氧化碳时，气体由a管进b管出，故选项说法错误。
C、二氧化碳密度比空气大，能溶于水，可选用向上排空气法收集，装置③可用作二氧化碳的收集装置，故选项说法正确。
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。
故选：C。
5．【解答】解：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）→定（用铁架台固定仪器装置）→收集（用向上排空气法收集）→用燃烧的木条检验集气瓶是否收集满二氧化碳；故正确的操作顺序为：①④②③⑤⑥。
故选：B。
6．【解答】解：“随开随关”原理是利用压强差控制块状固体和液体反应。打开止水夹，利用液体压强使液体与块状固体接触而反应；关闭止水夹，产生气体的压强使液体与块状固体脱离而停止反应；B、C、D都可利用压强差控制反应，A没有隔离板所以不能实现药品分离来控制反应，且该装置内是浓硫酸，硫酸与碳酸钙反应生成的是微溶于水的硫酸钙，会覆盖于碳酸钙的表面阻止反应的发生。
故选：A。
7．【解答】解：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（向广口瓶中装入石灰石）→倒（向漏斗中注入稀盐酸）→收集（用向上排空气法收集）→验满（将燃着的木条放在集气瓶口）。则正确的操作顺序为：①④③②⑤。
故选：C。
8．【解答】解：A．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用于检验二氧化碳气体，但不能用于验满，故A不正确；
B．燃着的木条伸入集气瓶内，只能证明集气瓶中的气体是否支持燃烧，不能用于验证二氧化碳是否集满，故B不正确；
C．二氧化碳本身不会燃烧，它也不支持燃烧，将燃着的木条放在瓶口，若熄灭则证明收满；故C正确；
D．将带火星的木条接近集气瓶口，木条复燃是证明氧气已集满的方法，故D不正确；
故选：C。
9．【解答】解：A、该装置的气密性检查方法是：当推动注射器的活塞时，锥形瓶内的空气体积减小压强增大，把水压入长颈漏斗中，若气密性好则会形成一段稳定的水柱；当拉动注射器的活塞时，锥形瓶内的空气体积增大压强变小，若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡，图中所示装置正确。
B、稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行，不能用于制取CO2，图中所示装置错误。
C、二氧化碳的密度比空气的大，气体应从长导管通入，将空气从短导管排出，图中所示装置正确。
D、验满时，应将燃着的木条放在短导管口，木条熄灭，说明集满了二氧化碳，图中所示装置正确。
故选：B。
10．【解答】解：根据二氧化碳的特性：即二氧化碳能和澄清的石灰水反应生成CaCO3沉淀，使澄清的石灰水变浑浊的特点，即可鉴别二氧化碳的存在。
故选：A。
11．【解答】解：实验室常用稀盐酸和大理石或石灰石反应，所得CO2气流平稳，气体又较为纯净，选用稀盐酸制CO2最合适。而改用稀硫酸和大理石或石灰石反应，其有关化学方程式为：CaCO3+H2SO4（稀）═CaSO4+H2O+CO2↑，结果生成微溶性固体硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石或石灰石脱离接触，导致反应太缓慢，最后停止。
A稀硫酸和大理石或石灰石能反应，反应太缓慢，最后停止，故A错；
B硫酸不易挥发，因而产生的气体中没有杂质，故B错；
C稀硫酸和大理石或石灰石反应，其有关化学方程式为：CaCO3+H2SO4（稀）═CaSO4+H2O+CO2↑，结果生成微溶性固体硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石或石灰石脱离接触，导致反应太缓慢，最后停止，故C对；
D稀硫酸和大理石或石灰石反应生成微溶性固体硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石或石灰石脱离接触，导致反应太缓慢，最后停止。
故D错；
答案：C。
12．【解答】解：A、用燃着的小木条不能检验气体是否是二氧化碳，因为不支持燃烧的气体有很多，例如氮气，故A错误；
B、不能用闻气味的方法检验二氧化碳，因为没有气味的气体有很多，例如氧气，故B错误；
C、检验二氧化碳气体，把气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，说明气体为二氧化碳，故C正确；
D、不能用测密度的方法检验二氧化碳，一是方法复杂，二是几种气体的混合气体可能与二氧化碳的密度相同，例如氧气和二氧化硫气体的混合气体，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共2小题）
13．【解答】解：（1）二氧化碳的密度比空气大，所以收集满的二氧化碳气体应该盖上玻璃片正放在桌面上；故填：正放；
（2）乙装置中的导管伸入了液面以下，生成的气体无法导出；而丙装置中的导管刚好露出橡皮塞，利用气体的导出；故填：丙．
14．【解答】解：实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．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．实验室制取二氧化碳气体，反应物的状态为固体和液体，因此不需要加热；故答案为：固体；液体；不需要；大；能；向上排空气法；
三．实验探究题（共2小题）
15．【解答】解：（1）仪器a的名称是铁架台，仪器b的名称是锥形瓶。
（2）实验室用过氧化氢和二氧化锰混合物制取氧气，该反应是固液不加热型，发生装置选B，氧气的密度比空气略大，可用向上排空气法收集，氧气不易溶于水可用排水法收集，制取比较纯净的氧气用于铁丝燃烧实验选排水法收集即E。
（3）实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石主要成分碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（4）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，可以用于检验二氧化碳气体的存在，所以若要用F装置检验CO2，在F装置中盛放澄清石灰水，二氧化碳从长管d端通入。
（5）【探究】从图中得出KClO3和Fe2O3最佳质量比是5：4。
【结论】剩余固体中KCl的质量是：1.98g﹣0.49g＝1.49g。
设反应的氯酸钾质量为y，
2KClO3MnO2?△2KCl+3O2↑，
245
149
y
1.49g
245149=y1.49g
y＝2.45g，
根据质量守恒定律，小明同学在【实验】中称取的KClO3的质量为2.45g，KClO3和Fe2O3的质量比是：2.45g：0.49g＝5：1。
故答案为：
（1）铁架台；锥形瓶；
（2）BE；
（3）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）澄清石灰水；d；
（5）5：4；2.45；5：1。
16．【解答】解：（1）①通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，仪器a的名称是试管；
②碳酸钙和氧气反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的反应物是固体和液体，反应条件是常温，二氧化碳不具有助燃性，所以实验室制取CO2的化学方程式是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；收集CO2可选用的装置是D；检验CO2收集满的方法是：把一根燃着的木条放到集气瓶口，若木条熄灭，则证明收集满；
③利用B装置制取CO2时，反应未停止前关闭止水夹，由于装置内继续反应产生二氧化碳造成装置内的压强变大，会观察到长颈漏斗内的液面上升；
④分液漏斗可以控制液体的滴加速度，所以与A装置相比，利用C装置制取CO2的优点是可以控制反应的速率；
（2）A、盐酸具有挥发性，能挥发出氯化氢气体，甲中逸出的气体不是只含CO2，还含有氯化氢气体，故A错误；
B、氯化氢气体能使紫色石蕊溶液变红色，乙中液体变红，不能证明CO2能与水反应，故B错误；
C、加热后红色不褪去，不能说明碳酸受热不分解，是因为氯化氢气体溶于水生成的盐酸使紫色石蕊溶液变红色，故C错误；
D、硫酸不具有挥发性，能与碳酸钙粉末反应生成二氧化碳气体，欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸，故D正确。
故选：D。
故答案为：（1）①试管；
②CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；D；把一根燃着的木条放到集气瓶口，若木条熄灭，则证明收集满；
③长颈漏斗内上升一段液柱；
④可以控制反应的速率；
（2）D。
四．解答题（共2小题）
17．【解答】解：（1）锥形瓶是常用的反应容器，长颈漏斗方便加液体药品；
（2）在检查装置A的气密性操作时，当关闭活塞M和N，向仪器②中注水，观察到长颈漏斗中有液体滴下，的现象，说明装置漏气；
（3）关闭活塞N，打开活塞M，向仪器②中加入稀盐酸，装置B处观察到的现象是：导管口有气泡冒出，溶液变红；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═H2O+CaCO3↓；
（4）二氧化碳密度比空气大，所以当观察到：G装置中矮的蜡烛熄灭说明F中已收满二氧化碳气体；
（5）实验室要制取干燥的氧气用A、D、E、F、G中，只需选用的装置是A、E、F、G；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2MnO2?2H2O+O2↑。
故答案为：（1）锥形瓶，长颈漏斗；
（2）长颈漏斗中有液体滴下；
（3）导管口有气泡冒出，溶液变红，Ca（OH）2+CO2═H2O+CaCO3↓；
（4）G装置中矮的蜡烛熄灭；
（5）A、E、F、G，2H2O2MnO2?2H2O+O2↑。
18．【解答】解：（1）①根据题干信息可知，稀盐酸中挥发出来的少量氯化氢气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收，水蒸气可用浓硫酸来吸收，第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为：ACBF；
②实验室用石灰石和稀盐酸为原料，制取二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）①二氧化碳和澄清石灰水反应的现象是澄清石灰水变浑浊；
②二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，D装置增加的质量就是生成的二氧化碳的质量，二氧化碳中碳元素的质量＝ng×1244×100%=3n11g；由于生成的氧气中含有少量水蒸气，使B装置增重的质量偏大，即水的质量增加，因此测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将偏大，测算出的该塑料试样中氢元素元素与碳元素的质量比与实际值相比将偏大。
故答案为：
（1）①ACBF；
②CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）①澄清的石灰水变浑浊；
②3n11g
偏大。
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日期：2021/8/1
17:56:30；用户：化学；邮箱：wennanzx129@；学号：27476086