初中化學人教版九上精練本6.2 二氧化碳制取研究

第六單元碳和碳的氧化物課題2二氧化碳制取的研究一、選擇題1．一氧化氮是汽車尾氣中的一種大氣污染物，它是一種無色氣體，難溶于水，密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應生成紅棕色的二氧化氮氣體，在實驗室中收集一氧化氮可采用的方法是A．排水集氣法 B．向上排空氣法C．向下排空氣法 D．向上排空氣法或排水集氣法【答案】A【解析】一氧化氮，雖然密度比空氣略大，但由于極易與氧氣反應且是大氣污染物，不宜用排空氣法進行收集；一氧化氮難溶于水，可用排水法進行收集；故選A。2．實驗室制取CO2一般有五個步驟：①檢查裝置的氣密性；②按要求裝配好儀器；③向漏斗中注入酸液；④向廣口瓶放人小塊的大理石；⑤收集氣體。下列操作順序中，正確的是（）A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①④③②⑤ D．②③④①⑤【答案】B【解析】實驗室制取CO2一般的步驟是在組裝好裝置后先檢查裝置的氣密性，若裝置氣密性良好，向廣口瓶放入小塊的大理石，再向漏斗中注入酸液，此時會有氣體冒出，再開始收集氣體。故其順序為②①④③⑤，應選B。3．下列操作中，可以鑒別空氣、氧氣和二氧化碳三瓶氣體的是（）A．觀察氣體顏色 B．聞氣體的氣味C．插入燃著的木條 D．倒入澄清的石灰水【答案】C【解析】A.氧氣、空氣和二氧化碳都是無色的氣體，故此法不可取；故A不適合；B.氧氣、空氣和二氧化碳都是無味的氣體，故此法不可取。故B不適合；C.燃著的木條伸入瓶內，燃燒更旺的是氧氣；無明顯變化的是空氣；燃著的木條熄滅的是二氧化碳。故C適合；D.分別倒入澄清石灰水，能使石灰水變渾濁的是二氧化碳，而氧氣和空氣加入澄清石灰水都無明顯現(xiàn)象。故D不適合；故選C。4．下列有關實驗室制取二氧化碳的方法不合理的是（）A．因為通常情況下二氧化碳密度大于空氣，故能用向上排空氣法收集B．在發(fā)生裝置中不可以加入塊狀石灰石和稀硫酸，但可以加入粉末狀石灰石和稀硫酸C．因為二氧化碳能溶于水并且也可以和水反應，故不能用排水法收集D．因為碳酸鈉和鹽酸在常溫下即可迅速反應，故氣體發(fā)生裝置不需要加熱【答案】D【解析】A.因為通常情況下二氧化碳密度大于空氣，故能用向上排空氣法收集，該選項說法正確；B.塊狀石灰石和稀硫酸生成的硫酸鈣微溶于水，阻礙反應的進行，粉末狀石灰石和稀硫酸反應可以持續(xù)產(chǎn)生二氧化碳，該選項說法正確；C.二氧化碳能溶于水，能與水反應生成碳酸，一般不用排水法收集，故選項說法正確；D.碳酸鈉粉末與稀鹽酸反應速率太快，不利于收集，不能使用碳酸鈉粉末和稀鹽酸制取二氧化碳，故選項說法錯誤。故選D。5．實驗室制取二氧化碳不能用下列方法，有關原因敘述錯誤的是（）A．碳在氧氣中燃燒，可能生成一氧化碳，使制得的氣體不純B．高溫煅燒石灰石，反應條件苛刻，實驗室不易達到C．大理石和稀硫酸，反應速率太快，不容易控制D．石灰石和濃鹽酸，濃鹽酸易揮發(fā)，導致收集的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純【答案】C【解析】A.碳在氧氣中燃燒，生成二氧化碳。此時，二氧化碳可能與未反應的碳反應生成一氧化碳。所以A正確。B.高溫煅燒石灰石，高溫要在1000℃以上，酒精燈不易達到這個溫度，即實驗室不易達到這一反應條件。所以B正確。C.大理石和稀硫酸反應生成硫酸鈣，硫酸鈣微溶于水，附著在大理石表面，阻止反應繼續(xù)進行。所以C錯誤。D.石灰石和濃鹽酸反應，產(chǎn)生二氧化碳速度更快，但濃鹽酸易揮發(fā)，導致收集的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。所以D正確。故選C。6．實驗室用高錳酸鉀加熱分解制取O2和用大理石與鹽酸反應制取CO2相比較，下列說法中，正確的是（）A．都需要加熱B．前者反應物是固體，后者反應物是固體和液體C．都是分解反應D．前者可用向下排空氣法收集，后者可用向上排空氣法收集【答案】B【解析】A.大理石和稀鹽酸的反應在常溫下就能進行，不需要加熱，故選項錯誤；B.加熱高錳酸鉀制取氧氣，反應物是固體，而大理石和稀鹽酸的反應是固體和液體，故選項正確；C.大理石和稀鹽酸的反應是兩種化合物互相交換成分生成新的化合物的反應，屬于復分解反應，故選項錯誤；D.氧氣的密度比空氣的密度大，使用的是向上排空氣法收集，故選項錯誤。故選B。7．檢驗一瓶用向上排空氣法收集的二氧化碳是否已集滿的方法是（）A．把燃著的木條放在瓶口 B．把燃著的木條伸入瓶內C．加入澄清石灰水 D．用托盤天平稱其質量【答案】A【解析】二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒，檢驗一瓶用向上排空氣法收集的二氧化碳是否已集滿的方法是將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，說明二氧化碳已集滿；故選A。8．能使澄清石灰水變渾濁的氣體是（）A．空氣 B．水蒸氣 C．氧氣 D．二氧化碳【答案】D【解析】A.空氣中含有二氧化碳，但含量較少，不能使澄清石灰水變渾濁，選項A錯誤；B.水蒸氣不能使澄清石灰水變渾濁，選項B錯誤；C.氧氣不與石灰水反應，不能使澄清石灰水變渾濁，選項C錯誤；D.二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，是二氧化碳的特性，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，使澄清的石灰水變渾濁，選項D正確。故選D。9．實驗室制取氣體的常見發(fā)生裝置如圖所示，其中裝置B相對于裝置A的優(yōu)點的敘述中，其中合理的組合是（）①制取氣體較多；②方便添加液體藥品；③可控制反應速度；④可控制反應的停止和發(fā)生；①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④【答案】A【解析】含分液漏斗的裝置相對于含試管的裝置比較：含分液漏斗的裝置可以通過控制分液漏斗中液體滴加的速度和量來控制反應速率，但是不可以控制反應的停止和發(fā)生；且方便添加液體藥品，制取氣體的較多，所以選項A合理。故選A。實驗室用雙氧水制氧氣和大理石與鹽酸反應制二氧化碳相比較，不正確的是（）A．反應都不需加熱 B．反應原理都是分解反應C．所用的藥品的狀態(tài)相同 D．都能用向上排空氣集氣法收集【答案】B【解析】A.雙氧水常溫下在二氧化錳的催化作用之下可以生成氧氣，而大理石和稀鹽酸反應也是常溫下進行的，不需要加熱，說法正確，不符合題意；B.雙氧水制氧氣屬于分解反應，大理石和稀鹽酸的反應屬于復分解反應，說法不正確，符合題意；C.雙氧水為液體，而二氧化錳為固體，是固液反應；而大理石是固體，鹽酸是液體，該反應也是固液反應，說法正確，不符合題意；D.二氧化碳、氧氣的密度比空氣的密度都大，都能用向上排空氣法收集，說法正確，不符合題意。故選B。11．實驗表明，不能用塊狀大理石與稀硫酸反應制取二氧化碳，而能用大理石粉末與稀硫酸反應制取二氧化碳。由此得出的合理結論是（）A．反應條件決定化學反應是否發(fā)生B．反應物之間接觸面積越大，越有利于反應的進行C．塊狀大理石與大理石粉末的主要成分不同D．稀鹽酸和稀硫酸的性質完全不同【答案】B【解析】A.這兩個反應均是在常溫下進行，反應條件相同，不符合題意；B.不能用塊狀大理石與稀硫酸反應制取二氧化碳，而能用大理石粉末與稀硫酸反應制取二氧化碳，這兩個反應，反應物之間的接觸面積不同，說明反應物之間接觸面積越大，越有利于反應的進行，符合題意；C.塊狀大理石與大理石粉末的主要成分相同，都是碳酸鈣，不符合題意；D.稀鹽酸和稀硫酸溶液中均含氫離子，化學性質相似，不符合題意。故選B。12．下列制取、收集、驗滿、檢驗CO2的裝置和原理能達到實驗目的的是（）A．制取 B．收集C．驗滿 D．檢驗【答案】D【解析】A.用此裝置制取二氧化碳，長頸漏斗的末端要在液面以下，以防止氣體由長頸漏斗逸出，此選項錯誤；B.二氧化碳的密度比空氣的密度大，可用向上排空氣法收集，此選項錯誤；C.氣體的驗滿在瓶口處進行，此選項錯誤；D.二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，檢驗二氧化碳用澄清石灰水，此選項正確。故選D。13．下列關于實驗室制取氣體的說法中，正確的是（）A．選擇制取氣體的原理時，應考慮反應速率，且速率越快越好B．用排水法收集氣體時，提前將導管伸入盛滿水的集氣瓶以便于收集氣體C．用排空氣法收集氣體需要在瓶口處驗滿D．用燃著的木條檢驗CO2【答案】C【解析】A.反應速率過快不利于收集氣體，錯誤；B.用排水法收集時，當氣泡均勻連續(xù)地放出時，再把導管口伸入盛滿水的集氣瓶，這樣收集的氣體比較純凈，錯誤；C.用排空氣法收集氣體需要在瓶口處驗滿，以保證氣體收集滿，正確；D.實驗室一般用澄清石灰水檢驗二氧化碳，氮氣、二氧化碳等都不支持燃燒，錯誤；故選C。14．如圖裝置可用于氣體的收集、檢驗、除雜和體積的測量等，下列實驗不能實現(xiàn)的是（）A．收集難溶于水的氣體，瓶內裝滿水，氣體從b端通入B．氣體從b端通入，可用于實驗室收集氧氣。C．若瓶內裝有澄清石灰水，氣體從b端通入可檢驗是否是二氧化碳氣體D．要利用水將瓶內原有氣體排出并收集，水應從b端注入【答案】A【解析】A.一般地氣體密度小于水，收集難溶于水的氣體，瓶內裝滿水，氣體從a端通入，實驗不能實現(xiàn)；B.氧氣密度比空氣大，氣體從b端通入，可用于實驗室收集氧氣，實驗能實現(xiàn)；C.氣體檢驗和除雜都是長進短出，若瓶內裝有澄清石灰水，氣體從b端通入可檢驗是否是二氧化碳氣體，實驗能實現(xiàn)；D.要利用水將瓶內原有氣體排出并收集，水應從b端注入，實驗能實現(xiàn)。故選A。15．從下圖中選擇合適的裝置（或試劑），用于實驗室制取純凈且干燥的CO2氣體。下列描述正確的（）A．應選擇裝置①作為制取CO2氣體的發(fā)生裝置B．發(fā)生裝置流出的氣體需依次通過裝置④和裝置③除去雜質C．選用裝置⑤收集CO2時，氣流應從a管口進入D．將燃著的木條伸入集氣瓶中，檢驗CO2是否集滿【答案】C【解析】A.實驗室是用石灰石和稀鹽酸在常溫下反應制二氧化碳的，因此不需要加熱，不能用裝置①；錯誤；B.制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氫氣體和水蒸氣，欲使用③、④裝置將以上雜質氣體除去，應先通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的裝置③除去氯化氫氣體，再通過盛有濃硫酸的裝置④除去水蒸氣；錯誤；C.用裝置⑤收集CO2氣體從a管進入，因為二氧化碳的密度比空氣大，正確；D.CO2氣體驗滿時，燃著的木條應該放在集氣瓶口；錯誤。故選C。16．下圖裝置中哪些可以控制反應的發(fā)生和停止（）①③ B．②③ C．①④ D．②④【答案】D【解析】①裝置可通過分液漏斗控制液體的滴加速率，從而控制反應速率，③無法實現(xiàn)固液分離，②④裝置，當止水夾關閉，氣體無法排出，壓強增大，液體被擠出裝置，固液分離反應停止，當止水夾打開，氣體排出，壓強減小，液體重新進入裝置，反應重新發(fā)生，可以控制反應的發(fā)生和停止，故填D。17．實驗室常用以下裝置來制取和收集氣體。下列說法正確的是（）A．實驗室制取氧氣時，可選用③或⑤作為收集裝置B．檢驗④中CO2是否收集滿：將燃著的木條伸入集氣瓶內，看木條是否熄滅C．用①、⑤制取并收集氣體完畢后，應先熄滅酒精燈，再將導管移出水面D．用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，可選用②作為發(fā)生裝置【答案】D【解析】A.氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集，故可選用④或⑤作為收集裝置，不符合題意；B.二氧化碳不燃燒、不支持燃燒，二氧化碳驗滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，看木條是否熄滅，不能伸入集氣瓶內，不符合題意；C.用①、⑤制取并收集氣體完畢后，應先將導管移出水面，然后熄滅酒精燈，防止水倒流，炸裂試管，不符合題意；D.用鋅和稀硫酸反應制取氫氣，屬于固液不加熱反應，發(fā)生裝置可選②，符合題意。故選D。18．將一定濃度的稀鹽酸、稀硫酸分別加入裝有等質量CaCO3粉末的容器中，相同條件下測得兩者產(chǎn)生的CO2體積（V）與反應時間（t）的關系如下圖所示。下列判斷正確的是（）A．300s時，兩個容器內反應Ⅰ比反應Ⅱ剩余的碳酸鈣多B．0~100s內，反應Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先快后慢C．實驗室可以用一定濃度的稀硫酸與CaCO3粉末反應制備CO2D．反應Ⅱ中，0~100s內產(chǎn)生的CO2體積比100~200s內的少5amL【答案】C【解析】A.300s時，兩個容器內反應Ⅰ比反應Ⅱ生成二氧化碳多，則參加反應的碳酸鈣多，剩余的碳酸鈣少，選項錯誤；B.由圖可知，0~100s內，反應Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先慢后快，選項錯誤；C.由圖可知，實驗室可以用一定濃度的稀硫酸與CaCO3粉末反應制備CO2，選項正確；D.反應Ⅱ中，0~100s內產(chǎn)生的CO2體積為2.8amL，0~200s內產(chǎn)生的CO2體積為7.8amL，0~100s內產(chǎn)生的CO2體積比100~200s內的少5amL-2.8amL=2.2mL，選項錯誤。故選C。第II卷（非選擇題）二、填空題19．如圖所示是實驗室制取CO2實驗裝置。（1）CaCO3固體與稀鹽酸反應生成CO2氣體的化學方程式是________________。（2）檢驗裝置氣密性，按圖連接裝置，先________________，再從長頸漏斗加水至其下端形成一段水柱，靜置，若觀察到________________，說明氣密性良好。（3）加入藥品。添加塊狀CaCO3固體時，為避免打破錐形瓶，應將錐形瓶橫放，再放入固體。添加鹽酸時，將稀鹽酸從________________（填儀器A的名稱）倒入錐形瓶至________________。（4）向集滿CO2的集氣瓶中加入澄清石灰水，反應的化學方程式為________________?！敬鸢浮浚?）；（2）用彈簧夾夾緊橡皮管；長頸漏斗內水柱不下降；（3）長頸漏斗；浸沒長頸漏斗下端口；（4）【解析】（1）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，故反應的化學方程式寫為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。（2）檢驗裝置氣密性，按圖連接裝置，先用彈簧夾夾緊橡皮管，再從長頸漏斗加水至其下端形成一段水柱，靜置，故填用彈簧夾夾緊橡皮管；如果觀察到長頸漏斗內水柱不下降，說明氣密性良好，不漏氣，故填長頸漏斗內水柱不下降。（3）添加鹽酸時，將稀鹽酸從長頸漏斗倒入錐形瓶中，故填長頸漏斗；向錐形瓶中加入稀鹽酸時，加入的稀鹽酸應浸沒長頸漏斗下端口，防止生成的二氧化碳氣體沿長頸漏斗逸散到空氣中，故填浸沒長頸漏斗下端口。（4）二氧化碳能夠與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，故反應的化學方程式寫為：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。20．如圖所示裝置有多種用途.若用于收集O2，O2應從該裝置的___________（填“a”或“b”）端通入.驗滿的方法是__________，若用排水法收集氧氣，應先在集氣瓶中_______，然后從_________（填“a”或“b”）一端通入氧氣?！敬鸢浮縜；用一根帶火星的木條伸到導管b口，如果木條復燃，則已集滿；裝滿水；b【解析】氧氣密度大于空氣，若用于收集O2，O2應從該裝置的a端通入；驗滿的方法是：用一根帶火星的木條伸到導管b口，如果木條復燃，則已集滿；若用排水法收集氧氣，應先在集氣瓶中裝滿水；然后從b端通入氧氣。故填：a；用一根帶火星的木條伸到導管b口，如果木條復燃，則已集滿；裝滿水；b。21．在實驗室里，小明與同學欲用下圖所示裝置（氣密性良好）和藥品制取初中化學常見氣體并驗證其有關性質。（1）寫出圖中標有序號的儀器名稱：①，②。（2）點燃A中的酒精燈制取并收集氧氣，反應的化學方程式為。待檢驗到B中氧氣已收集滿，接下來的操作是，把集氣瓶蓋好玻璃片后，正放在桌面上。（3）將點燃的蠟燭放入集滿氧氣的集氣瓶中，可觀察到且瓶壁上有水霧出現(xiàn)，證明蠟燭燃燒有水生成。接著，將蠟燭從集氣瓶中取出，（填實驗步驟和現(xiàn)象），證明蠟燭燃燒還生成了二氧化碳。（4）小明同學發(fā)現(xiàn)裝置C有一處明顯錯誤：，將裝置C改正后放入適量的藥品：和，即開始制取氣體（寫一種）?！敬鸢浮浚?）試管；長頸漏斗；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；將導氣管撤出，然后熄滅酒精燈；（3）蠟燭劇烈燃燒；加入適量澄清的石灰水；（4）長頸漏斗沒能深入瓶底；稀硫酸、鋅粒；氫氣?！窘馕觥奎c燃A中的酒精燈制取并收集氧氣，反應的化學方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；待檢驗到B中氧氣已收集滿，接下來的操作是將導氣管撤出，然后熄滅酒精燈，反應停止，防止外界氣體進入集氣瓶內，把集氣瓶蓋好玻璃片后，正放在桌面上；將點燃的蠟燭放入集滿氧氣的集氣瓶中，可觀察到蠟燭劇烈燃燒，接著，將蠟燭從集氣瓶中取出，加入適量澄清的石灰水，證明蠟燭燃燒還生成了二氧化碳。裝置C有一處明顯錯誤：長頸漏斗沒能伸入瓶底，會將生成的氣體從長頸漏斗內逸出；將裝置C改正后放入適量的藥品：鋅和稀硫酸制取氫氣，或者是大理石和稀鹽酸來制取二氧化碳。22．實驗室常用下列裝置制取氣體，請你根據(jù)所學知識回答下列問題。（1）寫出編號所指儀器的名稱：①________；②________。（2）以上裝置圖中共有兩處明顯的錯誤，請你找出錯誤的地方并把改正的結果填在下列橫線上：①________；②________。上述裝置改進后，請繼續(xù)回答下列問題。（3）小紅在實驗室中選用C裝置作為氧氣的發(fā)生裝置。實驗中她用到了一種固體藥品是________（填化學式），在反應中它起________作用。請你寫出小紅制取氧氣的化學方程式：________。（4）實驗室選用C和E裝置還可以制取的氣體是________（填化學式），寫出實驗室制取該氣體的化學方程式________。（5）裝置B.C都可以用來制?。?）中的氣體，比較這兩個裝置的不同，指出B裝置的一個突出優(yōu)點________。（6）有一名同學欲用G裝置（如圖所示）收集CO2，則CO2應從導管口________通入?！敬鸢浮块L頸漏斗集氣瓶A裝置試管口未略向下傾斜E裝置導管未端未伸入近瓶底MnO2催化2H2O22H2O+O2↑CO2CaCO3+2HCl（?。?CaCl2+H2O+CO2↑能控制反應的開始和結束b【解析】（1）①是長頸漏斗，②是集氣瓶；（2）A裝置試管口未略向下傾斜，否則加熱固體產(chǎn)生的水蒸氣冷卻后倒流而炸裂試管；E裝置導管未端未伸入近瓶底，否否則收集到的氣體不純凈；（3）實驗室用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣，所以使用的固體是MnO2；二氧化錳起催化作用，加快雙氧水分解速率；雙氧水在二氧化錳的作用下分解生成水和氧氣，故反應方程式為2H2O22H2O+O2↑；（4）C裝置特點是固液混合不需加熱，E是采用向上排空氣法收集氣體，所以能用C和E裝置制取、收集的氣體的二氧化碳，實驗室用碳酸鈣和鹽酸反應制取二氧化碳，反應方程式為：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；（5）裝置B和C相比，B有一個開關，所以能控制反應的開始和結束，而C裝置不能控制反應的進行；（6）二氧化碳的密度大于空氣的密度，且和氧氣不反應，所以可以采用向上排空氣法收集，所以b