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5.2.2二氧化碳的实验室制法(课时2）
基础巩固
1.实验室制取二氧化碳，验满操作正确的是( )
A.伸入带火星的木条 B.燃着的木条放在瓶口
C.倒入水 D.倒入石灰水
2.如图所示为实验室制取二氧化碳的部分操作，其中正确的是( )
A.检查气密性 B.加入石灰石
C.取稀硫酸 D.收集二氧化碳
3.检验集气瓶中是否收集满二氧化碳的正确方法是( )
A.用燃烧的木条放在瓶口 B.用燃着的木条伸入瓶内
C.用带火星的木条伸入瓶内 D.加澄清的石灰水振荡
4.如图有关二氧化碳气体的制取装置或实验操作，不正确的是( )
A.制取 B.收集
C.验满 D.验证
5.加入几小块大理石后可观察到固体逐渐溶解，并同时( )
A.出现浑浊现象 B.无其他变化 C.溶液变为红色 D.有气泡产生
根基训练
6.下列关于的实验室制取及检验的说法不正确的是( )
A.制的药品 B.发生装置
C.收集方法 D.检验
7.为测定石灰石与稀盐酸反应产生的的体积，某学生拟用下图实验装置进行实验下列说法错误的是( )
A.不可用稀硫酸代替稀盐酸
B.若量气管中液体为水，会使测定结果偏小
C.实验前需检查装置气密性
D.实验测得的体积偏小，可能是因为左侧Y形管中有二氧化碳残留
8.在实验室欲制取二氧化碳，你认为最合适的方法是( )
A.木炭在氧气中燃烧 B.高温煅烧石灰石
C.碳酸氢铵分解 D.大理石与稀盐酸反应
9.下图为实验室制取气体的常用装置，下列既能制取又能制取的组合是( )
A.②③ B.①④ C.①③ D.②④
10.用如图装置制取二氧化碳，有关说法正确的是( )
A.选用启普发生器的目的是使反应平稳进行
B.为加快反应可将块状大理石粉碎成粉末状
C.导管伸入集气瓶底部是因为密度比空气大
D.集气瓶口放置毛玻璃片是减少逸散到空气中
思维拓展
11.将一定量稀盐酸与石灰石粉末混合，产生气泡，充分反应后过滤，得到固体和无色滤液。
实验①：向滤液中滴加紫色石蕊试液，石蕊变红。
实验②：向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生。
下列说法不正确的是( )
A.产生的气泡是二氧化碳
B.实验①能说明反应后盐酸（酸性溶液）有剩余
C.实验②表明滤渣中已无碳酸钙
D.实验中的稀盐酸不能用稀硫酸代替
12.某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为( )
A B C D
A.A B.B C.C D.D
13.根据图所示的实验回答下列问题。
（1）甲是实验室制取气体的装置。仪器a的名称为___________。装置中放入有孔塑料板，可以将固体反应物放在有孔塑料板上，这样做的好处是___________。若装置中的反应物是稀盐酸和大理石，生成的气体___________(选填“能”或“不能”)用排水法收集。
（2）乙是探究金属化学性质的实验。①中刚开始无气泡产生，一段时间后产生大量气泡，原因是___________；②中无明显现象；③中R表面有银白色固体析出，可知铝、银、R三种金属的活动性顺序由强到弱是___________。
14.请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。
（1）选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：
组别 药品 实验现象
① 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③ 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，该组药品发生反应的化学方程式为____________________；不选择第③组药品的原因是_____________________________。
（2）选择装置。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是_____________________________。
（3）制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收集。
验满方法是_____________________________。
（4）气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红，因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正确？___________。请说明理由：_____________________________。
15.根据已掌握实验室制取气体的有关知识，请结合图示回答下列问题：
(1)写出标号①仪器的名称______。
(2)实验室用二氧化锰与双氧水制取并收集一瓶干燥的，应选择的收集装置是______(填序号)。
(3)实验室用A装置制取，并在试管口放一团棉花，则发生反应的化学方程式为______。
(4)实验室制取，用G装置可测量生成的的体积，水面上放一层植物油的目的是______。
16.请结合下列实验装置，回答问题。
(1)仪器a名称是_______。
(2)若用A装置制取氧气，反应的化学方程式为_______。
(3)若要制取二氧化碳，在B装置中装有石灰石，那么a中应加入_______。反应的化学方程式为_______，若要检验产生的气体是二氧化碳，还应选用D装置，并在该装置中盛放_______。如果用E装置收集该气体，则气体从_______端进入(填“b”或“c”)。
(4)实验室若用块状固体和液体无法加热制取气体，可将B装置改进为C装置(多孔隔板用来放块状固体)，其改进后的优点是_______。
答案以及解析
1.答案：B
解析：二氧化碳的验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满，故选：B。
2.答案：A
解析：A、检查该装置的气密性操作为：先将导管的末端放入水中，然后再用手捂住试管，若观察到导管口有气泡冒出，说明该装置的气密性良好，图示操作正确，符合题意；B、向试管中加入石灰石的操作为：先将试管平放，把石灰石放在试管口，再缓缓的竖直试管，使石灰石慢慢的滑落至试管底部，图示操作错误，不合题意；C、取用液体药品应将瓶塞倒放于桌面，试管倾斜，试剂瓶标签朝向手心，倾倒时试剂瓶口紧挨试管，图示操作错误，不合题意；D、由于二氧化碳密度比空气大，应用向上排空气法收集，收集时导管应伸入到集气瓶底，图示操作错误，不合题意。故选：A。
3.答案：A
解析：A.检验集气瓶中是否收集满二氧化碳的正确方法是将燃着的木条放到集气瓶口，木条熄灭则说明二氧化碳已满，故A正确；B.用燃着的木条伸入瓶内，木条熄灭，不能证明气体是否集满，故B错误；C.用带火星的木条伸入瓶内是用来检验氧气的，故C错误；D.加澄清的石灰水振荡，观察是否变浑浊，只能证明气体是二氧化碳，不能证明气体已满，故D错误。故选：A。
4.答案：C
解析：A、实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，采用固液常温型，图示装置正确，不符合题意;
B、二氧化碳密度比空气大，能溶于水，故能采用向上排空气法，图示正确，不符合题意;
C、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，不能用带火星的小木条，图中所示操作错误，符合题意;
D、检验二氧化碳用澄清石灰水，图示正确，不符合题意;故选C。
5.答案：D
解析：大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙能与 酸反应生成二氧化碳气体。故选D。
6.答案：C
解析：实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳；实验室制取二氧化碳选用固液常温型发生装置；二氧化碳的密度比空气大，应用向上排空气法收集；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，常用澄清石灰水检验。
7.答案：D
解析：碳酸钙和稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻碍反应的继续进行，故不能用稀硫酸代替稀盐酸；二氧化碳能溶于水且与水反应，若量气管中液体为水，会使测定结果偏小；实验前需检查装置气密性；只要生成二氧化碳装置中压强就会变大，量气管中的液体就会被下压因此Y形管中有二氧化碳残留不会影响测定结果。
8.答案：D
解析：A（×）：木炭在氧气中燃烧产生的气体中可能含有氧气等气体，制得的二氧化碳不纯净。B（×）：工业上常采用高温煅烧石灰石的方法制取二氧化碳，此方法不适合实验室采用。C（×）：碳酸氢铵分解产生的二氧化碳中会混有氨气。
D（√）：大理石与稀盐酸的反应在常温下发生，制得的二氧化碳较纯净，且反应速率适中。
9.答案：A
解析：实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用固液常温型发生装置②，装置②也适用于用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，应用向上排空气法收集，收集装置应选用装置③，氧气的密度比空气大，也可用向上排空气法收集。
10.答案：D
解析：A.选用启普发生器的目的是及时控制反应的发生或停止，故A错误；
B.启普发生器必须是块状固体和液体的反应，粉末无法与液体完全分离，故B错误；
C.导管伸入集气瓶底部便于把空气排尽，收集到较纯净的二氧化碳，故C错误；
D.集气瓶口放置毛玻璃片是增强容器的气密性，减少逸散到空气中，或是混入外部气体，故D正确。
故选：D。
11.答案：B
解析：A、稀盐酸与石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳。所以将一定量稀盐酸与石灰石粉末混合，产生的气泡是二氧化碳，A正确；
B、可能是生成的二氧化碳部分溶于水中，与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊试液变红。所以实验①不能说明反应后盐酸有剩余，B不正确；
C、稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳。向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，说明滤渣中已无碳酸钙，C正确；
D、稀硫酸与石灰石反应生成硫酸钙、水和二氧化碳。生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行，所以实验中的稀盐酸不能用稀硫酸代替，D正确。
综上所述：选择B。
12.答案：B
解析：A中的试管底部有缺口，只要放入烧杯中，稀盐酸可以随时进入试管产生气体，不用时可以随时移出试管，故可以控制反应的进行。
B中虽然有带孔的塑料片，但是稀盐酸总是浸没大理石，所以无法控制反应的进行。
C中石灰石在有孔塑料片上，用气体时，打开开关，U型管的右边压强减小，稀盐酸就会浸没石灰石产生气体，不用时关闭开关，压强增大盐酸又被压到塑料片以下，控制了反应的进行。
D中的原理同A，可以上下移动铜丝，就移动了有孔的塑料瓶，因此可以控制反应的进行。
故选B。
13.答案：（1）长颈漏斗；可以控制反应的发生和停止；不能
（2）未打磨铝丝的表面有一层致密的氧化膜；铝>R>银
解析：（1）仪器a的名称为长颈漏斗；装置中放入有孔塑料板，可以将固体反应物放在有孔塑料板上，这样做的好处是可以控制反应的发生和停止；稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳易溶于水，因此不能用排水法收集；
（2）铝容易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，①中刚开始无气泡产生，一段时间后产生大量气泡，未打磨铝丝的表面有一层致密的氧化膜；
①中稀硫酸和铝反应后产生大量的气泡，②中稀硫酸与R反应无明显现象，说明活动性铝>R，③中R表面有银白色固体析出，说明活动性R>银，因此可知铝、银、R三种金属的活动性顺序由强到弱是铝>R>银。
14.答案：（1）；反应速率快，不便于收集
（2）固体和液体反应，不需要加热（或反应物状态和反应条件与过氧化氢制取氧气相同）
（3）将燃着的木条放在集气瓶口，观察火焰是否熄灭
（4）不正确HCl气体也能使石蕊溶液变红（或应该用澄清石灰水检验二氧化碳）
解析：石灰石的主要成分是碳酸钙，其与稀盐酸的反应方程式为：，碳酸钠粉末与盐酸充分接触，所以反应的速率大，实验室中难于控制；制取二氧化碳的装置是：固体与液体接触不加热而产生气体的，所以与实验室用过氧化氢用二氧化锰作催化剂制取氧气的装置一样；二氧化碳不支持燃烧，所以可以用燃着的木条放在集气瓶口，观察火焰是否熄灭；二氧化碳可以使得石蕊试液变红是因为二氧化碳与水反应产生碳酸，而与水反应产生酸的气体也有可能是氯化氢气体。
15.答案：(1)试管
(2)F
(3)
(4)隔离水与二氧化碳
解析：(1)根据图示可知①为试管；
(2)氧气的密度比空气大，则收集干燥的氧气适合用向上排空气集气法，即装置为F；
(3)用A装置为反应的发生装置时，实验的药品为固体，反应条件为加热，且在试管口有一团棉花，则适合用高锰酸钾受热分解制氧气，同时生成锰酸钾和二氧化锰，化学反应方程式为：；
(4)二氧化碳能溶于水也能与水反应，不易溶于植物油，则在G装置的水中放一层植物油可以使二氧化碳与水隔离，减小实验误差。
故答案为：(1)试管；
(2)F；
(3)；
(4)隔离水与二氧化碳。
16.答案：(1)长颈漏斗
(2)
(3)稀盐酸；；澄清石灰水；b
(4)可随时控制反应发生或停止
解析：（1）据图可知，仪器a名称是长颈漏斗；
（2）A装置制取氧气，是固体加热制取氧气，且有棉花团，所以为高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：；
（3）若要制取二氧化碳，在B装置中装有石灰石，那么a中应加入稀盐酸；碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水，实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，若要检验产生的气体是二氧化碳，还应选用D装置，并在该装置中盛放澄清石灰水；二氧化碳的密度比空气大，如果用E装置收集该气体，则气体从b端进入；
（4）C装置通过装置内压强的改变可以实现固体和液体的分离，所以使用装置C的优点为：能够控制反应发生与停止。

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