5.2 二氧化碳的实验室制法 分层练习（原卷版+解析版）--沪教版（2024）九年级上册

5.2 二氧化碳的实验室制法
【题型1 实验室制取二氧化碳的原理】
1.在实验室里制取二氧化碳气体，可选择的药品是
A．碳酸钠粉末与浓盐酸 B．块状石灰石与稀硫酸
C．石灰石粉末与稀硫酸 D．块状大理石和稀盐酸
2.利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内气压随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是（）
A.碳酸钙粉末产生的CO2质量多
B.块状碳酸钙产生的CO2质量多
C.对比分析a、b点可知，曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应
D.对比分析c、d点可知，相同的气压时，块状碳酸钙需要时间短
【题型2 实验室制取二氧化碳的装置】
1.甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置，对三套装置分析不正确的是
A. 甲装置此时容器内右侧大气压大于外界大气压
B. 此时甲装置中的止水夹 M 处于打开状态
C. 乙装置 N 处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
D. 丙装置具有可控制反应进行或停止的功能
2.下列二氧化碳的实验室制备装置不合理的是
A． B．B C． D．
【题型3 实验室制取气体的一般思路】
1.氨气（NH3）是一种无色、极易溶于水的气体。在实验室加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，则该实验可选用的发生装置和收集方法正确的是（）
A.与加热分解KClO3制氧气的发生装置相同，用向下排空气法收集
B.与加热分解KClO3制氧气的发生装置相同，用向上排空气法收集
C.与实验室制取二氧化碳的发生装置相同，用排水法收集
D.与实验室制取二氧化碳的发生装置相同，用向下排空气法收集
2.掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据如图所示装置回答问题。

(1)实验室制取氧气和二氧化碳均可选用的发生装置是____（填字母序号）。
(2)已知常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气。
①浓氨水和生石灰固体常温混合
②氯化铵固体和氢氧化钙粉末混合加热
若选用A装置制备氨气，应选择的反应原理是____（填数字序号）。收集氨气应选用的装置是____（填装置序号）。
【题型4 万能瓶的使用】
1.实验室用如图所示装置和药品制备二氧化碳，有关操作如下，正确的一项是
A．实验前，先用药匙取大理石放入试管
B．实验中，要将导管伸入集气瓶的底部
C．实验后，用带火星的小木条进行验满
D．实验完，可将废液直接倒入下水道中
2.一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是无色气体，难溶于水、密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验室中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是
A． B． C． D．
巩固练习
1.下列探究影响化学反应速率因素的实验中，实验方案正确的是
选项 影响因素 实验方案
A 接触面积 将1g块状石灰石和20mL10%的稀盐酸、1g粉末状石灰石与20mL10%的稀硫酸混合，比较产生气泡的快慢
B 催化剂种类 将0.5g二氧化锰、1g氧化铁分别与10mL6%的过氧化氢溶液混合，比较产生气泡的快慢
C 反应物的种类 分别将木炭在空气中、氧气中燃烧，比较反应的剧烈程度
D 反应物的性质 分别用酒精灯加热表面积相同的镁片和铁片，比较在空气中能否被点燃
A. A B. B C. C D. D
2.实验室制取二氧化碳，下列做法可行的是
A.用镊子夹取块状石灰石固体 B.将鼻子凑到瓶口闻酸液的气味
C.将用剩的酸液倒回原瓶 D.用稀硫酸与块状石灰石反应制取二氧化碳
3.实验室制取CO2的实验中，下列说法正确的是
A. 可选用稀硫酸与块状石灰石反应制取CO2
B. 制取CO2前需要检查装置的气密性
C. 收集CO2既可用排水法又可用向上排空气法
D. 可用紫色石蕊溶液检验生成的CO2
4.下列有关实验室制取气体的说法错误的是

A．装置①可作为制取CO2的发生装置
B．装置①使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率，节约药品
C．装置①③组合可以用来制取氧气
D．装置②干燥O2时，气体由b管进a管出
5.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是（）
A.因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集
B.我们选择块状物而没有选择碳酸钙粉末做反应物，是考虑了反应速率的问题
C.在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸
D.因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热
6.甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析不正确
A.观察两图，甲装置的气密性一定良好
B.甲装置气体导出过程中容器内外气压相等
C.甲装置通过止水夹M可以控制反应的发生和停止
D.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
7.使用如图装置可以进行下列实验中的（ ）

①固体锌粒与稀硫酸溶液制取并收集氢气（密度最小）
②实验室制取并收集CO2
③KMnO4制取、收集氧气
④过氧化氢溶液与MnO2制取、收集氧气
A．① B．②④ C．①②④ D．都不正确
8.实验室在制取气体的装置中，有关几个“口”的位置错误的是（　　）
A．用排空气法收集CO2时，集气瓶口应向上
B．试管内的导管口稍露出橡皮塞即可
C．用排水法收集O2时，导管口应稍放在集气瓶口
D．加热固体时，试管口应略向上倾斜
9.化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是
A.制氧剂可能是高锰酸钾
B.反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C.图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连
D.加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率
10.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．
11.实验室常用石灰石与稀盐酸制取CO2，某同学设计了两种制取CO2的部分装置（如图）。

(1)实验室制取CO2的化学方程式为______；
(2)仪器A的名称是______；
(3)图1装置的不规范之处是______；
(4)用图2装置CO2时，要使反应停止，最简便的操作方法是______；
(5)实验时，向盛有石灰石的试管中加入足量稀盐酸后，发现石灰石表面仅有极少量气泡产生，原因可能是______。
12.化学是以实验为基础的学科，开展实验探究是学习化学的重要手段。
【实验探究一】实验室制取气体
(1)装置B中仪器①的名称是___________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，应选用的发生装置是___________(填序号，下同)。实验室加热高锰酸钾固体制取O2，应选用的发生装置是___________。
(3)实验室收集O2选用的装置是___________(从C、D、E中选取)。若用装置采用排空气法收集CO2，气体应从导管___________(填“a”或“b”)端通入。
【实验探究二】探究CO2的性质
(4)实验1蜡烛由低到高依次熄灭，由此可知CO2的物理性质是___________。
(5)实验2玻璃管中的现象是___________，说明CO2的化学性质是___________。试管中澄清的石灰水变浑浊，反应的化学方程式是___________。
13.学习小组在实验室开展“二氧化碳制取的研究”实践性活动。
活动一：制取二氧化碳方案的选择。
利用碳酸钠粉末、块状石灰石、稀盐酸、稀硫酸等4种药品设计制取二氧化碳的方案。在点滴板上分别放好等质量的固体药品，然后同时滴加4滴等浓度的两种酸，观察并记录现象，如下表：
组别 实验药品 反应速率 产生气泡持续时间
1 碳酸钠和稀盐酸 很快 短
2 碳酸钠和稀硫酸 很快 短
3 石灰石和稀盐酸 较快 长
4 石灰石和稀硫酸 较快 短
(1)选择块状石灰石和稀盐酸作为制取药品的理由是______。
(2)组别3反应的化学方程式为______。
活动二：制取二氧化碳发生装置的选择
(3)仪器⑦的名称是______。
(4)选择组装制取二氧化碳发生装置的仪器______（填序号）。
活动三：收集二氧化碳方案的选择
用向上排空气法收集二氧化碳时，常将燃着的小木条放在集气瓶口进行验满，为了确定该方法是否可靠，进行如图实验：用100ml三颈烧瓶收集二氧化碳，记录瓶内氧气体积分数随时间的变化，如下图：
(5)选择向上排空气法收集二氧化碳的依据是______。
(6)100s时，瓶口的小木条熄灭，此时记录氧气体积分数为10%，计算收集到二氧化碳体积分数约为______。
(7)结合数据分析，用向上排空气法收集二氧化碳时，为了使收集到的气体含量更高，可以采取的方法是______。
14.以下是实验室常用于制取气体的仪器，回答下列问题。

(1)为获取二氧化碳气体，实验室常用利用大理石与稀盐酸的反应制取，该反应的化学方程式是______。若想要制取和收集干燥的二氧化碳，且需要随时添加稀盐酸，请从面提供的装置中选择适合的装置并进行组合，组合的顺序是________(填字母)。
(2)二氧化氮是一种棕红色的有毒气体，密度比空气大，可以和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠、硝配钠和水。实验室用的少量二氧化氮可利用铜片和浓硝酸制取，化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑。上面提供的装置最适合用于该实验的发生装置的是_______ (填字母)。如果用如图H装置（其中液体倒掉）收集二氧化氮，气体应从_______填(“a”或“b”)导管口进入。防止二氧化氮污染空气，从另一端管口排出的气体需要通入到________(填化学式)溶液中。
15.下图是实验室常用的气体制备装置。请回答下列问题：

(1)图中标号仪器的名称是①______。
(2)在实验室中可以利用装置B和C的组合来制取并收集氧气，该反应的化学方程式为_______；若用该方法收集到的O2不纯，可能的原因是_______。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为_____，若用装置E代替装置A制取CO2的优点是________。
(4)若采用装置D检验所收集到的气体确实为CO2，可在瓶中盛放_____（填物质名称），气体从______（填“a”或“b”）端通入。
(5)甲烷是一种无色无味的气体，水塘的淤泥中往往含有甲烷，用棍棒搅动淤泥将会有气泡冒出，在常温下甲烷的密度比空气小，难溶于水，是一种很好的燃料。实验室中常用固体醋酸钠和氢氧化钠加热制得甲烷。若要制取并收集一瓶较纯净的甲烷气体，最好选择_______装置（填序号）。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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5.2 二氧化碳的实验室制法
【题型1 实验室制取二氧化碳的原理】
1.在实验室里制取二氧化碳气体，可选择的药品是
A．碳酸钠粉末与浓盐酸 B．块状石灰石与稀硫酸
C．石灰石粉末与稀硫酸 D．块状大理石和稀盐酸
【答案】D
【详解】A、碳酸钠钠粉末与浓盐酸反应速率过快，且浓盐酸具有挥发性，不适合制备二氧化碳，选项A错误；B、块状石灰石与稀硫酸反应生成硫酸钙为微溶物，覆盖在石灰石表面，抑制反应进行，选项B错误；C、粉末状反应物与酸接触面积大，反应速率过快，且硫酸钙为微溶物，不适合制备二氧化碳，选项C错误；D、块状大理石与稀盐酸反应速率适中，氯化钙为易溶于水，利于二氧化碳的制备，选项D正确；故选：D。
2.利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内气压随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是（）
A.碳酸钙粉末产生的CO2质量多
B.块状碳酸钙产生的CO2质量多
C.对比分析a、b点可知，曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应
D.对比分析c、d点可知，相同的气压时，块状碳酸钙需要时间短
【答案】C
【详解】最终曲线①、②的气压相等，说明最终产生的CO2质量相等，故A、B均错误；对比分析a、b点可知，曲线①单位时间内气压大，说明单位时间内产生的气体多，反应速率快。曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，故C正确；对比分析c、d点可知，相同的气压时，碳酸钙粉末所需的时间短，故D错误。故选C。
【题型2 实验室制取二氧化碳的装置】
1.甲、乙、丙是某同学设计的三套制取二氧化碳的发生装置，对三套装置分析不正确的是
A. 甲装置此时容器内右侧大气压大于外界大气压
B. 此时甲装置中的止水夹 M 处于打开状态
C. 乙装置 N 处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
D. 丙装置具有可控制反应进行或停止的功能
【答案】B
【解析】A、根据图示可知，左侧液面高于右侧液面，说明右侧压强大于外界大气压，故正确；B、此时甲装置中固体与液体分离，说明止水夹M处于关闭状态，故不正确；C、乙装置N处添加止水夹具有甲装置具有的功能，关闭止水夹装置内压强增大，固液分离，能使反应停止，打开止水夹，固液接触，反应发生，故正确；D、丙装置可以通过粗铜丝控制石灰石与稀盐酸接触或脱离，可以控制反应的发生和停止，故正确；故选B。
2.下列二氧化碳的实验室制备装置不合理的是
A． B．B C． D．
【答案】A
【详解】A、该装置中的长颈漏斗伸入锥形瓶过短，这样会造成生成的气体从长颈漏斗逸出，故不可选此装置来制取；B、实验室中制取二氧化碳属于固液常温型，可选此装置来制取；C、实验室中制取二氧化碳属于固液常温型，可选此装置来制取；D、实验室中制取二氧化碳属于固液常温型，可选此装置来制取。故选A。
【题型3 实验室制取气体的一般思路】
1.氨气（NH3）是一种无色、极易溶于水的气体。在实验室加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，则该实验可选用的发生装置和收集方法正确的是（）
A.与加热分解KClO3制氧气的发生装置相同，用向下排空气法收集
B.与加热分解KClO3制氧气的发生装置相同，用向上排空气法收集
C.与实验室制取二氧化碳的发生装置相同，用排水法收集
D.与实验室制取二氧化碳的发生装置相同，用向下排空气法收集
【答案】A
【详解】在实验室加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，属于固体加热型。与加热分解KClO3制氧气的发生装置相同，实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，发生装置应选项固－液常温型，与制取氨气的发生装置不同。氨气的相对分子质量为17，小于29，密度比空气的小，可用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，不能用排水法收集。故选A。
2.掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据如图所示装置回答问题。

(1)实验室制取氧气和二氧化碳均可选用的发生装置是____（填字母序号）。
(2)已知常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气。
①浓氨水和生石灰固体常温混合
②氯化铵固体和氢氧化钙粉末混合加热
若选用A装置制备氨气，应选择的反应原理是____（填数字序号）。收集氨气应选用的装置是____（填装置序号）。
【答案】(1)B
(2) ② C
【解析】（1）实验室制取二氧化碳是大理石或石灰石与稀盐酸反应，属于固液常温型；实验室制取氧气是过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，也属于固液常温型，所以实验室制取氧气和二氧化碳均可选用的发生装置是B，故填：B；
（2）A装置适用于固体加热反应制取气体，若选用A装置制备氨气，应选择的反应原理是②；氨气密度比空气小，极易溶于水，只能采用向下排空气法收集，选择的收集装置为C，故填：②；C。
【题型4 万能瓶的使用】
1.实验室用如图所示装置和药品制备二氧化碳，有关操作如下，正确的一项是
A．实验前，先用药匙取大理石放入试管
B．实验中，要将导管伸入集气瓶的底部
C．实验后，用带火星的小木条进行验满
D．实验完，可将废液直接倒入下水道中
【答案】B
【详解】A、大理石是块状固体，实验前，先用镊子取大理石放入试管，说法错误;B、实验中，要将导管伸入集气瓶的底部，集气瓶中空气充分排出，使收集二氧化碳气体纯度更高，说法正确;C、实验后，用燃着的小木条放在集气瓶口进行验满，说法错误;D、实验室中的废液不能直接倒入下水道中，应倒入指定容器中，说法错误;故选:B。
2.一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是无色气体，难溶于水、密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验室中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】A、一氧化氮的密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮，不能选择排空气法收集，不符合题意；B、一氧化氮难溶于水，且一氧化氮的密度比水小，可以选择该装置收集，且应“短进长出”，符合题意；C、一氧化氮的密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮，不能选择排空气法收集，不符合题意；D、一氧化氮的密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮，不能选择排空气法收集，不符合题意。故选B。
巩固练习
1.下列探究影响化学反应速率因素的实验中，实验方案正确的是
选项 影响因素 实验方案
A 接触面积 将1g块状石灰石和20mL10%的稀盐酸、1g粉末状石灰石与20mL10%的稀硫酸混合，比较产生气泡的快慢
B 催化剂种类 将0.5g二氧化锰、1g氧化铁分别与10mL6%的过氧化氢溶液混合，比较产生气泡的快慢
C 反应物的种类 分别将木炭在空气中、氧气中燃烧，比较反应的剧烈程度
D 反应物的性质 分别用酒精灯加热表面积相同的镁片和铁片，比较在空气中能否被点燃
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【分析】根据探究型实验方案设计知，设计实验方案探究影响化学反应速率因素时，只有其中一项是变量，其他因素保持相同才能进行判断，据此判断选项的正误。
【解析】
A、实验方案将1g块状石灰石和20mL10%的稀盐酸、1g粉末状石灰石与20mL10%的稀硫酸混合，该方案中石灰石的接触面积和酸的种类不同，出现了两个变量，不符合控制变量法的要求，故A选项实验方案错误；
B、实验方案将0.5g二氧化锰、1g氧化铁分别与10mL6%的过氧化氢溶液混合，该方案中催化剂的质量和种类不同，出现了两个变量，不符合控制变量法的要求，故B选项实验方案错误；
C、实验方案分别将木炭在空气中、氧气中燃烧，该方案中的变量是氧气的浓度，而不是反应物的种类，故C选项实验方案错误；
D、实验方案分别用酒精灯加热表面积相同的镁片和铁片，该方案中铁片和镁片的性质不同，变量为反应物的性质，故D选项实验方案正确。
2.实验室制取二氧化碳，下列做法可行的是
A.用镊子夹取块状石灰石固体 B.将鼻子凑到瓶口闻酸液的气味
C.将用剩的酸液倒回原瓶 D.用稀硫酸与块状石灰石反应制取二氧化碳
【答案】A
【详解】A、根据实验室固体药品的取用：颗粒、块状则用镊子夹；实验室制取二氧化碳，用镊子夹取块状石灰石固体，选项A正确；B、根据实验室取用药品时应注意的“三不”是：不能用手接触药品；不能尝任何药品的味道；不能把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味。可知：将鼻子凑到瓶口闻酸液的气味错误，选项B错误；C、根据实验室用剩的药品要做到“三不一要“：不放回原瓶；不随丢弃；不拿出实验室；要放入指定容器。将用剩的酸液倒回原瓶，做法错误，选项C错误；D、根据稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石表面，使反应难于继续进行，选项D错误。故选A
3.实验室制取CO2的实验中，下列说法正确的是
A. 可选用稀硫酸与块状石灰石反应制取CO2
B. 制取CO2前需要检查装置的气密性
C. 收集CO2既可用排水法又可用向上排空气法
D. 可用紫色石蕊溶液检验生成的CO2
【答案】B
【分析】实验室制取二氧化碳的反应原理是用大理石或石灰石与稀盐酸的反应，因二氧化碳能溶于水，密度比空气大，用向上排空气法收集；制取气体前要检查装置气密性；CO2能使紫色石蕊变成红色，但不是检验CO2的方法。
【解析】
A、用稀硫酸与块状石灰石反应制取CO2不可行，因为生成物微溶于水阻碍反应进行，故A选项说法错误；
B、制取CO2前需要检查装置的气密性，故B选项说法正确；
C、因二氧化碳能溶于水，密度比空气大，一般采用向上排空气法收集，不用排水法收集，故C选项说法错误；
D、CO2能使紫色石蕊溶液变红，但其他气体遇到紫色石蕊也能使其变红，如SO2，所以紫色石蕊溶液不能用于检验CO2，故D选项说法错误。
故选B。
4.下列有关实验室制取气体的说法错误的是

A．装置①可作为制取CO2的发生装置
B．装置①使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率，节约药品
C．装置①③组合可以用来制取氧气
D．装置②干燥O2时，气体由b管进a管出
【答案】D
【解析】A．实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，所以适合用装置①作发生装置；正确；
B．装置①使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率，节约药品；正确；
C．实验室过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，则可以选用①；因为氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，可选用装置③作收集装置；正确；
D．用浓硫酸干燥时，气体必须和浓硫酸接触，所以用装置②干燥O2时，气体由a管进b管出；错误；
故选：D。
5.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是（）
A.因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集
B.我们选择块状物而没有选择碳酸钙粉末做反应物，是考虑了反应速率的问题
C.在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸
D.因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热
【答案】C
【详解】A.因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集，该选项说法正确；B.反应物的接触面积影响反应速率，粉末状药品与液体药品的接触面积大于块状固体与液体的接触面积，反应速率太快，反应不易控制，所以制取二氧化碳时不选用粉末状药品，该选项说法正确；C.碳酸钙和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，生成的硫酸钙微溶于水，包裹在石灰石的表面，阻止反应的进行，因此不能用石灰石和稀硫酸制取二氧化碳，该选项说法不正确；D.因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热，该选项说法正确。故选C。
6.甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析不正确
A.观察两图，甲装置的气密性一定良好
B.甲装置气体导出过程中容器内外气压相等
C.甲装置通过止水夹M可以控制反应的发生和停止
D.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
【答案】D
【详解】乙装置N处添加止水夹也与甲装置具有的功能不同，因为乙中固体与液体不能分离，不可以控制反应的发生和停止，D错误。
7.使用如图装置可以进行下列实验中的（ ）

①固体锌粒与稀硫酸溶液制取并收集氢气（密度最小）
②实验室制取并收集CO2
③KMnO4制取、收集氧气
④过氧化氢溶液与MnO2制取、收集氧气
A．① B．②④ C．①②④ D．都不正确
【答案】B
【分析】如图装置制取并收集气体必须满足：反应物为固体与液体反应，反应条件不需要加热；用向上排空气法收集气体，气体密度比空气密度大。
【详解】①固体锌粒与稀硫酸溶液制取并收集氢气（密度最小），选用固液不加热型发生装置，氢气密度小于空气，用向下排空气法收集，不能用题中装置制取；
②实验室制取并收集CO2，选用固液不加热型发生装置，二氧化碳密度大于空气，用向上排空气法收集，能用题中装置制取；
③KMnO4制取、收集氧气，选用固固加热型发生装置，氧气密度大于空气，用向上排空气法收集，不能用题中装置制取；
④过氧化氢溶液与MnO2制取、收集氧气，选用固液不加热型发生装置，氧气密度大于空气，用向上排空气法收集，能用题中装置制取；综上所述，②④的实验可以实现，B选项正确，符合题意。故选B。
8.实验室在制取气体的装置中，有关几个“口”的位置错误的是（　　）
A．用排空气法收集CO2时，集气瓶口应向上
B．试管内的导管口稍露出橡皮塞即可
C．用排水法收集O2时，导管口应稍放在集气瓶口
D．加热固体时，试管口应略向上倾斜
【答案】D
【详解】A、二氧化碳比空气的密度大，所以用向上排气法收集。选项正确；B、实验室制取气体时，为了便于气体的导出，试管内的导管口稍露出橡皮塞，选项正确；C、用排水法收集O2时，为便于操作，导管口应稍放在集气瓶口，不宜伸入集气瓶内太长，选项正确；D、加热固体时，试管口要稍微向下倾斜，因为防止生成的水或固体中所含的水分倒流入试管，使试管炸裂，选项错误。故选D。
9.化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是
A.制氧剂可能是高锰酸钾
B.反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C.图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连
D.加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率
【答案】B
【详解】A、高锰酸钾制氧气需要加热，根据图甲可知，该反应在常温下就可以进行，所以制氧剂不可能是高锰酸钾，故A错误；B、反应仓产生氧气，相当于实验室制取氧气的发生装置，故B正确；C、氧气密度比水小，则氧气应从b导管进入，a导管导出，所以与病人相连的是a管，故C错误；D、水不能加快氧气生成的速率，但可根据加湿过滤仓水中气泡的多少，观察氧气的输出速率，故D错误。故选B。
10.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．
【答案】B
【详解】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，所有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
11.实验室常用石灰石与稀盐酸制取CO2，某同学设计了两种制取CO2的部分装置（如图）。

(1)实验室制取CO2的化学方程式为______；
(2)仪器A的名称是______；
(3)图1装置的不规范之处是______；
(4)用图2装置CO2时，要使反应停止，最简便的操作方法是______；
(5)实验时，向盛有石灰石的试管中加入足量稀盐酸后，发现石灰石表面仅有极少量气泡产生，原因可能是______。
【答案】(1)CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
(2)长颈漏斗
(3)铁夹夹在试管的底部
(4)关闭活塞
(5)石灰石中碳酸钙的含量过低或稀盐酸的浓度过低
【解析】（1）实验室常用石灰石与稀盐酸制取CO2，石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应方程式为；
（2）仪器A为长颈漏斗；
（3）固定试管时，铁夹夹在离试管口三分之一处，图1装置的不规范之处是铁夹夹在试管的底部，应该夹在试管的中上部；
（4）用图2装置CO2时，当打开活塞时，长颈漏斗内的液体在重力作用下进入试管，使试管内液面上升到带孔塑料板以上，与固体试剂接触，开始反应；当关闭活塞时，产生的气体无法排出，在试管上半部分聚积，使试管内部气压增大，将液体压回到长颈漏斗，使液面降到带孔塑料板以下，使反应物相互分离，反应停止，故要使反应停止，最简便的操作方法是关闭活塞；
（5）实验时，向盛有石灰石的试管中加入足量稀盐酸后，发现石灰石表面仅有极少量气泡产生，原因可能是石灰石中碳酸钙的含量过低或稀盐酸的浓度过低。　
12.化学是以实验为基础的学科，开展实验探究是学习化学的重要手段。
【实验探究一】实验室制取气体
(1)装置B中仪器①的名称是___________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，应选用的发生装置是___________(填序号，下同)。实验室加热高锰酸钾固体制取O2，应选用的发生装置是___________。
(3)实验室收集O2选用的装置是___________(从C、D、E中选取)。若用装置采用排空气法收集CO2，气体应从导管___________(填“a”或“b”)端通入。
【实验探究二】探究CO2的性质
(4)实验1蜡烛由低到高依次熄灭，由此可知CO2的物理性质是___________。
(5)实验2玻璃管中的现象是___________，说明CO2的化学性质是___________。试管中澄清的石灰水变浑浊，反应的化学方程式是___________。
【答案】（1）锥形瓶；（2） B A；（3） C/D a；（4）二氧化碳密度比空气大；（5）干燥的石蕊纸条不变色，湿润的石蕊纸条变红；二氧化碳能与水发生反应
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【详解】
（1）装置B中仪器①的名称是锥形瓶。（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，反应不需加热，发生装置选择固液常温型，应选用的发生装置是B。实验室加热高锰酸钾固体制取O2，反应需要加热，发生装置选择固固加热型，应选用的发生装置是A。（3）氧气的密度比空气大，可选用向上排空气法，选用收集装置是C；氧气不易溶于水，可选用排水法收集氧气，选用收集装置是D，实验室收集O2选用的装置是C或D。若用装置采用排空气法收集CO2，二氧化碳的密度比空气大，气体应从导管a端通入，集气瓶中的空气沿b端逸出。（4）实验1蜡烛由低到高依次熄灭，由此可知CO2的物理性质是二氧化碳密度比空气大。（5）实验2玻璃管中的现象是干燥的石蕊纸条不变色，湿润的石蕊纸条变红，说明二氧化碳和水发生了反应生成酸，使紫色石蕊纸条变红。试管中澄清的石灰水变浑浊，即二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应化学方程式：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
13.学习小组在实验室开展“二氧化碳制取的研究”实践性活动。
活动一：制取二氧化碳方案的选择。
利用碳酸钠粉末、块状石灰石、稀盐酸、稀硫酸等4种药品设计制取二氧化碳的方案。在点滴板上分别放好等质量的固体药品，然后同时滴加4滴等浓度的两种酸，观察并记录现象，如下表：
组别 实验药品 反应速率 产生气泡持续时间
1 碳酸钠和稀盐酸 很快 短
2 碳酸钠和稀硫酸 很快 短
3 石灰石和稀盐酸 较快 长
4 石灰石和稀硫酸 较快 短
(1)选择块状石灰石和稀盐酸作为制取药品的理由是______。
(2)组别3反应的化学方程式为______。
活动二：制取二氧化碳发生装置的选择
(3)仪器⑦的名称是______。
(4)选择组装制取二氧化碳发生装置的仪器______（填序号）。
活动三：收集二氧化碳方案的选择
用向上排空气法收集二氧化碳时，常将燃着的小木条放在集气瓶口进行验满，为了确定该方法是否可靠，进行如图实验：用100ml三颈烧瓶收集二氧化碳，记录瓶内氧气体积分数随时间的变化，如下图：
(5)选择向上排空气法收集二氧化碳的依据是______。
(6)100s时，瓶口的小木条熄灭，此时记录氧气体积分数为10%，计算收集到二氧化碳体积分数约为______。
(7)结合数据分析，用向上排空气法收集二氧化碳时，为了使收集到的气体含量更高，可以采取的方法是______。
【答案】（1）反应速率适中;（2）CaCO3+2HCl=CO2↑+CaCl2+H2O;（3）长颈漏斗;（4）①②⑥⑦
（5）二氧化碳的密度比空气的密度大;（6）50％;（7）木条熄灭后，再通一会二氧化碳
【详解】
（1）选择块状石灰石和稀盐酸作为制取药品，是因为块状石灰石和稀盐酸反应速率适中；
（2）石灰石的主要成分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：CaCO3+2HCl=CO2↑+CaCl2+H2O;（3）由图可知，仪器⑦的名称是长颈漏斗；（4）选择块状石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固液常温型，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集，选择组装制取二氧化碳发生装置的仪器为①②⑥⑦；（5）二氧化碳的密度比空气的密度大，所以可用向上排空气法收集二氧化碳；（6）100s时，氧气体积分数为10％，因为氧气约占空气总体积的，可知此时瓶中空气的体积分数为50％，则收集到二氧化碳体积分数约为50％；（7）当用燃着的小木条验满时，木条熄灭，此时瓶中二氧化碳体积分数不是很高，可以继续通入二氧化碳一段时间，会使二氧化碳含量更高。
14.以下是实验室常用于制取气体的仪器，回答下列问题。

(1)为获取二氧化碳气体，实验室常用利用大理石与稀盐酸的反应制取，该反应的化学方程式是______。若想要制取和收集干燥的二氧化碳，且需要随时添加稀盐酸，请从面提供的装置中选择适合的装置并进行组合，组合的顺序是________(填字母)。
(2)二氧化氮是一种棕红色的有毒气体，密度比空气大，可以和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠、硝配钠和水。实验室用的少量二氧化氮可利用铜片和浓硝酸制取，化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑。上面提供的装置最适合用于该实验的发生装置的是_______ (填字母)。如果用如图H装置（其中液体倒掉）收集二氧化氮，气体应从_______填(“a”或“b”)导管口进入。防止二氧化氮污染空气，从另一端管口排出的气体需要通入到________(填化学式)溶液中。
【答案】(1) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ BFD
(2) A a NaOH
【解析】（1）实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，即大理石（主要成分碳酸钙）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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；该反应属于固液常温型，且需要随时添加稀盐酸，选择的发生装置为B；浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化碳反应，干燥装置为F，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，选择的收集装置为D，故组合的顺序是BFD。
（2）实验室利用铜片和浓硝酸制取少量二氧化氮，属于固液常温型，选择的发生装置为A；二氧化氮气体比密度比空气大，采用向上排空气法收集，如果用如图装置收集二氧化氮，气体应从a导管口进入，二氧化氮是一种棕红色的有毒气体，直接排放会污染空气，由题意知，氢氧化钠和二氧化氮反应，为防止二氧化氮污染空气，从另一端管口排出的气体需要通入氢氧化钠溶液中。
15.下图是实验室常用的气体制备装置。请回答下列问题：

(1)图中标号仪器的名称是①______。
(2)在实验室中可以利用装置B和C的组合来制取并收集氧气，该反应的化学方程式为_______；若用该方法收集到的O2不纯，可能的原因是_______。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为_____，若用装置E代替装置A制取CO2的优点是________。
(4)若采用装置D检验所收集到的气体确实为CO2，可在瓶中盛放_____（填物质名称），气体从______（填“a”或“b”）端通入。
(5)甲烷是一种无色无味的气体，水塘的淤泥中往往含有甲烷，用棍棒搅动淤泥将会有气泡冒出，在常温下甲烷的密度比空气小，难溶于水，是一种很好的燃料。实验室中常用固体醋酸钠和氢氧化钠加热制得甲烷。若要制取并收集一瓶较纯净的甲烷气体，最好选择_______装置（填序号）。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
集气瓶没有装满水，导致留有空气，或导管口刚有气泡冒出时就收集；
(3)
随时控制反应的发生和停止；
(4) 澄清石灰水 a
(5)BC/CB
【解析】（1）由图可知，①是长颈漏斗；
（2）利用装置B和C的组合来制取并收集氧气，B是固固加热型装置且没有棉花，C是排水法收集装置，所以是用氯酸钾在二氧化锰作催化剂并且加热的条件下生成氯化钾和氧气，化学方程式为：；
若用排水法收集到的O2不纯，可能的原因是：集气瓶没有装满水，导致留有空气，或导管口刚有气泡冒出时就收集；
（3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：；
在装置E中，固体药品放在带孔隔板上，反应开始后，关闭开关时，球形管中的气体增多，压强增大，液面下降，固体和液体分离，反应停止，打开开关时，气体导出，球形管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行，故若用装置E代替装置A制取CO2的优点是：随时控制反应的发生和停止；
（4）检验二氧化碳用澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊则该气体是二氧化碳；
为了使气体与液体充分接触，所以应从长管a通入；
（5）因为实验室中常用固体醋酸钠和氢氧化钠加热制得甲烷，故发生装置选择固固加热型B；
要收集较纯净的甲烷气体，且甲烷气体难溶于水，则收集装置选择排水法C；
若要制取并收集一瓶较纯净的甲烷气体，最好选择BC装置。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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